MENGKAJI HUKUM MENDEL

A. Hukum Mendel

Johann Gregor Mendel adalah orang yang sampai kini dianggap sebagai peletak dasar ilmu keturunan atau genetika.

Mendel menyilangkan tumbuhan tinggi dengan tumbuhan pendek dengan menaruh tepung sari dari yang tinggi ke yang pendek, demikian sebaliknya. Mendel mengharapkan bahwa semua keturunan generasi pertama hasil persilangan itu akan berupa pohon berukuran sedang atau separuh tinggi dan separuh pendek. Ternyata, semua keturunan generasi pertama berukuran tinggi, sifat pendek telah hilang sama sekali. Lalu Mendel membiarkan keturunan generasi pertama itu berkembang biak sendiri menghasilkan keturunan generasi kedua. Kali ini, 3/4 berupa tumbuhan tinggi dan 1/4 tumbuhan pendek. Ciri-ciri yang tadinya hilang muncul kembali. kondisi yang sama terjadi pada persilangan karakter lainnya. .

Dari percobaan tersebut, melahirkan hukum Mendel. Hukum ini terdiri dari dua bagian:

Hukum pemisahan (segregation) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Pertama Mendel,
Hukum berpasangan secara bebas (independent assortment) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Kedua Mendel.

B. Istilah – istilah Hukum Mendel

Hibrid merupakan perkawinan dua individu yang mempunyai sifat beda. Berdasarkan banyaknya sifat beda individu yang melakukan perkawinan, hibrid dibedakan sebagai berikut.
a. Monohibrid, yaitu suatu hibrid dengan satu sifat beda (Aa).
b. Dihibrid, yaitu suatu hibrid dengan dua sifat beda (AaBb).
c. Trihibrid, yaitu suatu hibrid dengan tiga sifat beda (AaBbCc).
Perkawinan Resiprokal merupakan perkawinan kebalikan dari yang semula dilakukan dan menghasilkan keturunan dengan perbandingan genotip yang sama
Perkawinan Balik (Back Cross), adalah perkawinan antara individu F1 dengan salah satu induknya, induk betina atau jantan. Back cross berguna untuk mencari genotip induk.
Uji Silang (Test Cross), Uji silang adalah perkawinan antara individu F1 (hibrid) dengan individu yang dobel resesif atau homozigot resesif
Alel Ganda, Alel adalah gen-gen yang terletak pada lokus yang sama (bersesuaian) dalam kromosom homolog. Alel merupakan anggota dari sepasang gen yang memiliki pengaruh berlawanan. Jadi, alel adalah gen-gen yang terletak pada lokus yang sama dan menentukan sifat yang sama atau hampir sama
sifat intermediat yaitu sifat dominan tidak muncul secara penuh. Kadang-kadang individu hasil perkawinan tidak didominasi oleh salah satu induknya.

C. Pertama Mendel I (hukum segregasi)

Mendel menemukan prinsip dasar hereditas dengan membudidayakan kacang ercis dalam suatu percobaan yang terencana dan teliti. Hukum Mendel I disebut juga hukum segregasi adalah mengenai kaidah pemisahan alel pada waktu pembentukan gamet.

Pembentukan gamet terjadi secara meiosis, dimana pasangan – pasangan homolog saling berpisah dan tidak berpasangan lagi/ terjadi pemisahan alel – alel suatu gen secara bebas dari diploid menjadi haploid. Dengan demikian setiap sel gamet hanya mengandung satu gen dari alelnya

Persilangan Monohibrid
P1	UU	x	uu
	(Ungu)		(Putih)
G1	U	x	u
F1		Uu

Pada waktu pembentukan gamet betina, UU memisah menjadi U dan U, sehingga dalam sel gamet tanaman ungu hanya mengandung satu macam alel yaitu alel U. Sebaliknya tanaman jantan berbunga putih homozigot resesif dan genotipenya uu. Alel ini memisah secara bebas menjadi u dan u, sehingga gamet – gamet j antan tanaman putih hanya mempunyai satu macam alel , yaitu alel u. Proses pembentukan gamet inilah yang menggambarkan fenomena Hukum Mendel I.

perkawinan monohibrid

Hukum Mendel I diperoleh dari hasil perkawinan monohibrid, yaitu persilangan dengan satu sifat beda, Mendel melakukan persilangan antara tanaman ercis biji bulat dengan tanaman ercis biji berkerut, Hasilnya semua keturunan F1 berupa tanaman ercis biji bulat. Selanjutnya dilakukan persilangan antarketurunan F1 untuk mendapatkan keturunan F2. Pada keturunan F2 didapatkan perbandingan fenotip kira-kira 3 biji bulat : 1 biji berkerut.

Perhatikan gambar berikut:

Keterangan:

Perbandingan fenotip bulat : berkerut = 3 : 1

Perbandingan genotip BB : Bb : bb = 1 : 2 : 1

Rumus untuk jumlah gamet = 2n dan n = jumlah gen heterozigot.

Jumlah gen heterozigot = 2, yaitu A dan B.

Sifat intermediat dapat dilihat pada penyerbukan silang tanaman bunga pukul empat (Mirabilis jalapa).

Perbandingan fenotip merah : merah muda : putih = 1 : 2 : 1

Perbandingan genotip MM : Mm : mm = 1 : 2 : 1

D. Hukum Mendel II (hukum asortasi)

Hukum Mendel II disebut juga hukum asortasi. Menurut hukum ini, setiap gen/sifat dapat berpasangan secara bebas dengan gen/sifat lain. Hukum ini berlaku ketika pembentukan gamet pada persilangan dihibrid.

Persilangan Dihibrid
P1	BBKK	x	bbkk
	(Biji bulat berwarna kuning)		(Biji keriput Hijau)
G1	BK	x	bk
F1		BbKk
P2	BbKk	x	BbKk
G2	BK, Bk, bK,bk		BK, Bk, bK,bk

1. Tanaman ercis

Mendel menggunakan persilangan dengan dua sifat beda atau disebut persilangan dihibrid. Mendel menggunakan dua sifat beda dari tanaman ercis, yaitu bentuk dan warna biji, tanaman ercis biji bulat-kuning disilangkan dengan tanaman ercis biji berkerut-hijau. Hasilnya, semua keturunan F1 berupa tanaman ercis biji bulat-kuning

Pada persilangan antarindividu F1 didapatkan 16 kombinasi gen dengan empat fenotip, yaitu tanaman ercis biji bulat-kuning, biji bulat-hijau, biji berkerut-kuning, dan biji berkerut-hijau.

Misalnya diketahui gen-gen yang menentukan sifat biji tanaman ercis sebagai berikut.

1) B = gen yang menentukan biji bulat.

2) b = gen yang menentukan biji berkerut.

3) K = gen yang menentukan biji berwarna kuning.

4) k = gen yang menentukan biji berwarna hijau.

Dari percobaan tersebut Mendel menarik kesimpulan bahwa gen-gen dari sepasang alel memisah secara bebas (tidak saling mempengaruhi) ketika terjadi meiosis selama pembentukan gamet

Pada contoh dihibrid tersebut terjadi 4 macam pengelompokan dari dua pasang gen sebagai berikut.

1) Gen B mengelompok dengan gen K, terdapat dalam gamet BK.

2) Gen B mengelompok dengan gen k, terdapat dalam gamet Bk.

3) Gen b mengelompok dengan gen K, terdapat dalam gamet bK.

4) Gen b mengelompok dengan gen k, terdapat dalam gamet bk.

2. Tanaman bunga pukul empat

Tanaman bunga pukul empat ada yang berdaun lebar (LL) dan ada yang berdaun sempit (II), dan yang berdaun sedang bersifat heterozigot (Ll).

Bunganya ada yang berwarna merah (MM), ada yang putih (mm), dan ada yang merah muda (Mm). Jika tanaman berdaun sempit-bunga putih disilangkan dengan tanaman berdaun lebar-bunga merah, tanaman F1 bersifat intermediat berdaun sedang dan berbunga merah muda. Tanaman F2 akan memperlihatkan 16 kombinasi genotip maupun fenotip dengan perbandingan 1 : 2 : 1 : 2 : 4 : 2 : 1 : 2 : 1.

E. Perkawinan Resiprokal

Perkawinan resiprokal merupakan perkawinan kebalikan dari yang semula dilakukan dan menghasilkan keturunan dengan perbandingan genotip yang sama.

Contoh :

Mula-mula dikawinkan tanaman ercis berbuah polong hijau dengan tanaman ercis polong kuning. Semua tanaman F1 berbuah polong hijau. Keturunannya F2 memisah dengan perbandingan fenotip 3 hijau : 1 kuning. Pada perkawinan resiprokal digunakan serbuk sari yang berasal dari tanaman berbuah polong kuning dan diberikan kepada bunga dari tanaman berbuah polong hijau.

F. Perkawinan balik (back cross)

Perkawinan balik (back cross) adalah perkawinan antara individu F1 dengan salah satu induknya, induk betina atau jantan. Back cross berguna untuk mencari genotip induk.

Contoh: Marmot mempunyai gen B yang menunjukkan pembawa sifat warna bulu hitam dan gen b yang menunjukkan pembawa sifat warna bulu putih. Induk jantan mempunyai bulu berwarna hitam homozigot disilangkan dengan induk betina mempunyai bulu berwarna putih homozigot kemudian dilanjutkan dengan perkawinan balik. Genotip F2 hasil perkawinan balik dapat ditentukan melalui langkah-langkah berikut.

G. Uji Silang (Test Cross)

Uji silang adalah perkawinan antara individu F1 (hibrid) dengan individu yang dobel resesif atau homozigot resesif. Test cross berguna untuk mengetahui apakah suatu individu bergenotip homozigot (galur murni) atau heterozigot.

Perkawinan test cross menghasilkan keturunan dengan perbandingan 1 : 1. Jika hasil keturunan F1 menghasilkan perbandingan fenotip 1 : 1, berarti individu yang diuji bergenotip heterozigot. Sebaliknya, jika test cross 100% berfenotip sama, berarti individu yang diuji bersifat homozigot (galur murni).

H. Alel Ganda

Alel adalah gen-gen yang terletak pada lokus yang sama (bersesuaian) dalam kromosom homolog. Alel merupakan anggota dari sepasang gen yang memiliki pengaruh berlawanan.

1. Golongan Darah pada Manusia

Darah manusia digolongkan menjadi empat, yaitu golongan darah A, B, AB, dan O. Penggolongan darah ini didasarkan atas macam antigen dalam eritrosit. Antigen-antigen itu diwariskan oleh seri alel ganda dengan simbol I. Huruf I ini berasal dari kata isoaglutinin, yaitu antigen yang mengakibatkan empat golongan darah tersebut.

Gen IA dominan terhadap IO.

Gen IB dominan terhadap IO.

IA dan IB sama-sama dominan terhadap IO sehingga genotip IAIB menunjukkan golongan darah AB. Jadi, gen IO mempunyai alel IA dan alel IB.

2.Penentu Rambut Kelinci

Alel ganda pada kelinci terdapat pada gen penentu warna rambut.

Gen K : kelinci normal berwarna kelabu.

Gen Kch: kelinci chinchilla berwarna kelabu muda.

Gen Kh : kelinci himalaya berwarna putih, ujung hidung, ujung telinga, ekor, dan kaki berwarna kelabu gelap.

Gen k : kelinci albino (tak berpigmen) berwarna putih.

Pada keempat gen tersebut berlaku ketentuan sebagai berikut.

1) Kelabu dominan terhadap ketiga warna yang lain.

2) Kelabu muda dominan terhadap himalaya dan albino.

3) Himalaya dominan terhadap albino.

4) Albino merupakan gen resesif.

Untuk Latihan Soal