Definisi Genetika. Genetika Sebelum Mendel. GENETIKA DASAR Pendahuluan dan Genetika Mendel

Definisi Genetika GENETIKA DASAR Pendahuluan dan Genetika Mendel

• Johan Gregor Mendel (1822-1884) “Father of Genetics” • Ilmu genetika, yaitu suatu cabang ilmu dari biologi yang mempelajari tentang keturunan, atau ilmu yang mempelajari tentang gen.

Oleh:

Dr. Ir. Dirvamena Boer, M.Sc.Agr. HP: 081 385 065 359 e-mail: [email protected] Fakultas Pertanian, Universitas Haluoleo, Kendari Dipublikasi di http://dirvamenaboer.tripod.com tanggal 17 Desember 2009

1

2

Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari


Genetika Sebelum Mendel 1. Teori Lamarck (biologiwan Perancis) ”Sifat atau karakter yang diperoleh tetua (parents) selama hidupnya akan diwariskan ke zuriatnya (keturunan atau anaknya)”. –

–

3

Contoh: Jerapah berleher panjang tersebut berkembang perlahan-lahan sebagai akibat generasi jerapah mengulurkan lehernya untuk mencapai daun yang tinggi sehingga lehernya menjadi panjang dan ini diwariskan. Teori ini gugur oleh percobaan ekor tikus, dimana setiap generasi ekornya selalu dipotong namun anaknya selalu berekor panjang terus. 4 Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari

Genetika Sebelum Mendel

Genetika Sebelum Mendel

2. Teori Weismann (biologiwan Jerman) “Teori kesinambungan plasmanutfah” – Organisme hidup terdiri dari plasmatubuh (somaplasm) dan plasmanutfah (germplasm). Plasmanutfah menghasilkan gamet-gamet jantan (sperma) dan betina (sel telur) yang kemudian melebur membentuk zigot yang kemudian menjadi organisme dan seterusnya. – Bukti teori Weismann diperagakan oleh W.E Castel dan John C. Phillips, 1909 (biologiwan Amerika) yaitu dengan percobaan mengeluarkan ovarium marmot albino dan ditukarkan dengan marmor hitam. Kemudian marmot albino tersebut dikawinkan dengan marmot jantan albino dan ternyata anak-anaknya hitam.

3. Teori pewarisan percampuran (teori blending) “Sifat atau karakter yang dimiliki oleh zuriat merupakan hasil pencampuran sifat-sifat tetua 1 dan tetua 2 (seperti membuat kopi susu, sari buah)”.

5

6



Percobaan Persilangan Monohibrid Mendel

Percobaan Persilangan Monohibrid Mendel 2.

1. Alasan Mendel memilih kacang kapri Pisum sativum sebagai obyek penelitiannya yaitu:

Kejeniusan Mendel –

Sebelum melakukan persilangan Mendel memeriksa apakah tanaman tersebut galur murni? Dia menyilangkan hanya satu tanda beda (monohibrid) saja misal:

–

– Mudah dibedakan (bentuk, warna, dan seterusnya) – Menyerbuk sendiri (self pollinate) – Murah, tanamannya kecil, waktu generasi singkat, keturunan banyak

• •

–

7 Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari

Kuning x Hijau Licin x Keriput, dan seterusnya.

Mendel melakukan juga persilangan resipokal, ternyata memberi hasil yang sama dimana ratio perbandingan fenotipe pada F2 selalu mendekati 3:1 8 Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari

Percobaan Persilangan Monohibrid Mendel 3. Prosedur Persilangan Mendel

9


Percobaan Persilangan Monohibrid Mendel No 1 2 3 4 5 6 7

4.

Fenotipe Tetua Biji bulat x keriput Biji kuning x hijau Petal ungu x putih Polong gembung x bersekat Polong hijau x kuning Bunga aksial x terminal Batang panjang x pendek,

F1 semua bulat semua kuning semua ungu gembung semua hijau semua aksial semua panjang

F2 5474 bulat : 1850 keriput 6022 kuning : 2001 hijau 705 ungu : 224 putih 882 gembung : 299 sekat 428 hijau : 158 kuning 651 aksial : 207 terminal 787 panjang : 277 pendek,

Percobaan Persilangan Monohibrid Mendel F2 Ratio 2.96 : 1 3.01 : 1 3.15 : 1 2.95 : 1 2.82 : 1 3.14 : 1 2.84 : 1

5.

Penjelasan Mendel 1. 2.

3.

Mendel tidak setuju teori pewarisan pencampuran karena warna ungu di F1 persis bunga ungu di P1, bukan ungu muda (ungu + putih dicampur), sebagai gantinya ia mengemukakan teori pewaris terpisah (partikulat) karena di F2 warna ungu dan putih seperti tetua ditemukan kembali

4. 5.


Ada suatu faktor yang menentukan penampilan suatu sifat (fenotipe) yang diwariskan, (sekarang faktor itu disebut gen) Setiap tanaman kacang kapri mempunyai 2 gen (sepasang gen) dalam setiap sel untuk sifat yang dipelajari. Misal: bunga (ungu dan putih), biji (kuning, hijau). Gen-gen tersebut sifatnya terpisah, bukan tercampur. Sebagai contoh pada tanaman F1 harus ada 1 gen penentu fenotipe dominan yang disebut gen dominan dan 1 lagi gen resesif. Ketika sedang membentuk gamet setiap gen berpisah atau bersegregasi ke dalam sel seks Akibatnya setiap sel seks (tepungsari/sel telur) membawa hanya satu gen untuk setiap sifat Pengabungan sel-sel seks (sel telur + tepungsari) pada waktu pembentukan sel pertama (zigot) individu baru (zuriat) bersifat acak untuk gen yang dibawanya. 12 Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari



6. Model Mendel untuk percobaan persilangan

dimana:  A/A (atau AA) dan a/a (atau aa) disebut genotipe suatu sifat  Gen A dominan terhadap gen a  Gen a resesif terhadap gen A  Gen A disebut alel dari gen a  Genotipe AA dan aa adalah homozigot  Genotipe Aa adalah heterozigot 13

14



Percobaan Persilangan Monohibrid Mendel Pengunaan Simbolik: Karakter Fenotipe Warna Ungu bunga (dominan) Putih (resesif)

Percobaan Persilangan Monohibrid Mendel 7.

Genotipe Alel AA Homozigot dominan) A (dominan) Aa (heterozigot) aa (homozigot resesif) a (resesif)

Gen Gen warna bunga


Percobaan persilangan monohibrid sekarang dikenal dengan HUKUM MENDEL I (Hukum Segregasi) yaitu: "Pada waktu pembentukan gamet, gen-gen dari sepasang gen suatu sifat bersegregasi"


Percobaan Persilangan Dihibrid 1.

Mendel melakukan persilangan dengan memperhatikan 2 tanda beda atau 2 pasang sifat yaitu P:

hijau - licin




Model persilangan dihibrid

kuning - keriput

 F1 : F2 :

kuning - licin 315 kuning - licin

(9 /16)

101 kuning - keriput 108 hijau - licin

(3 /16) (3 /16)

32 hijau keriput

(1/16)

556 biji 17

18



Model persilangan dihibrid




Percobaan persilangan Dihibrid, sekarang dikenal sebagai HUKUM MENDEL II (Hukum Berpadu bebas atau Independent Assortment), yaitu: "Pada waktu pembentukan gamet F1, masing-masing gen dari sifat pertama (kuning, hijau) berpadu bebas dengan masing-masing gen dari sifat kedua (licin, keriput)”


Penyimpangan Dari Hasil Percobaan Mendelian


2. Kodominan Kodominan karena kedua sifat dari orang tuanya muncul (dari segi fenotipenya)

1. Dominan tidak penuh (Incomplete Dominace) Pada bunga pukul empat

merah  putih

P:

MM F1 :



P:

mm

Mm

golongan A



( fenotipe A)



F1 :

merah jambu

( fenotipe AB)

1 merah : 2 merah jambu : 1 putih

21

22


Penyimpangan Dari Hasil Percobaan Mendelian Genotipe

Fenotipe

I A I A , IA i

Golongan darah A



Gen yang mengendalikan golongan darah ABO terdiri dari 3 alel yaitu: A, B, dan i (IA, IB dan i).

B

( fenotipe B)

golongan AB

F2 : 1 MM : 2 Mm : 1 mm

B B

golongan B

3. Letal Homozigot resesif pada tikus

AY A

I I ,, I i

Golongan darah B

I AI B

Golongan darah AB

ii

Golongan darah O



AY A

 kuning kuning 1 normal : 2 kuning Gamet AYAY tidak pernah dijumpai, untuk mengetahui maka tikus-tikus yang hamil dibedah ternyata ditemukan tikus warna kuning tetapi telah mati sebelum dilahirkan

Alel IA dan IB bersifat kodominan, tetapi dominan terhadap alel i



Penyimpangan Dari Hasil Percobaan Mendelian 4.

Hukum Peluang dan Uji Statistika untuk Percobaan Persilangan

Epistasi Warna kulit bawang bombay ditentukan oleh gen A dominan terhadap alel a (tidak berwarna), dan gen B (warna merah) yang dominan terhadap alel b (warna kuning). Kedua gen tersebut (A dan B) saling berinteraksi yang disebut epistasis Genotipe A_B_ A-bb aa__

Fenotipe Merah Kuning Putih

1. Pengertian peluang yaitu besarnya kemungkinan muncul suatu kejadian (bernilai dari 0 sampai 1), didefinisikan: frekuensi munculnya A Peluang A  frekuensi total kejadian 2. Kaidah perkalian. Jika A dan B merupakan dua buah kejadian yang bebas (independent) maka p ( AB )  p ( A)  p ( B )

Nisbah F2 9 3 4

Nisbah fenotipe F2 dihibrid akibat epistasis lainya yaitu (13:3), (9:7), (15:1), (9:3:4), (12:3:1), (7:6:3) 25

26





3. Kaidah penjumlahan. Jika A dan B merupakan dua buah kejadian yang mutually exclusive (yaitu dua buah kejadian yang tidak mungkin terjadi serentak), maka: p( A atau B)  p( A)  p( B) 4. Sebaran Binom (Binomial Distribusion) Suatu populasi n, diambil dengan mata tertutup, diharapkan (+) sebanyak s dan (-) sebanyak t maka peluangnya: n! p (  ) s p ( )t s !t !


5. Uji Statistika Khi-Kuadrat n (O  E ) 2 2  hitung  E i 1 Dimana: O = nilai observasi E = nilai harapan Kaidah Keputusan yang harus diambil yaitu: 2 2   tabel , maka sebaran pengamatan (observasi) a. Bila  hitung tidak berbeda nyata dengan sebaran harapan. Hipotesis diterima 2 2   tabel , maka sebaran pengamatan berbeda b. Bila  hitung nyata/sangat nyata dengan nilai sebaran harapan. Hipotesis ditolak 28 Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari

Beberapa Teladan

Beberapa Teladan

1. Bila individu bergenotipe AaBbCcDdEE dikawinkan dengan AabbCCDdee. Berapa bagian keturunannya akan bergenotipe: aabbCCDDEe  14  12  12  14 1  641

AABBccddEe 

1 4

 0  0  14 1 = 0

AaBbCcDdEe 

1 2

 12  12  12 1 

1 16

AabbCcDDEe 

1 2

 12  12  14 1 

1 32



1 4

 12  0  14 1  0

A _ B _ ccddEe 

3 4

 34  0  0 1  0

aabbccddEe

A _ bbCcD _ Ee 

3 4

 12  12  14 1 

2. Persilangan kapri biji licin kuning (LLKK) dengan keriput hijau (llkk), menghasilkan 24 tanaman F2. Berapa peluang 12 tanaman licin kuning ? Jawab: p (licin, kuning )  p ( L _ K _)  34  34  169

peluang bukan p( L _ K _)  p ( sisa )  1 - 169  167 Jadi peluang untuk mendapatkan 12 dari 24 tanaman tersebut licin kuning adalah: 24! 24! p ( L _ K _)12 p ( sisa )12  p ( 169 )12 p ( 167 )12  0.13  13% 12!12! 12!12!

3 64

29

30


Beberapa Teladan


Beberapa Teladan

3. Berapa peluang paling sedikit satu (rrii) dari 50 tanaman Jawab: RRII  rrii

4. Berapa tanaman agar pasti dengan peluang 99 % paling sedikit 1 rrii Jawab: p ( paling sedikit 1 rrii )  1  0.99



15 n ( 16 )  0.01

F1

15 n log( 16 )  log 0.01

F2 : 9 : 3 : 3 :1 p (rrii )  1  p (bukan rrii )

n  71.4  72

 1 ( )

15 50 16

 1  0.04  96%



Beberapa Teladan

Beberapa Teladan

5. Data segregasi F2 adalah sebagai berikut: Fenotipe Hipotesis Observasi Harapan Xhitung Coklat bintik ...... 45 ...... ...... Coklat tua ...... 158 ...... ...... Coklat muda ...... 86 ...... ...... Total ...... ...... ...... ...... Tentukan genotipe kedua tetua dan F1 nya (Tetua adalah galur murni) Jawab: Fenotipe Coklat bintik Coklat tua Coklat muda Total

Hipotesis 3/16 9/16 4/16 1

Observasi 45 158 86 289

Harapan 54.19 162.56 72.25 289

2 2   tabel Karena  hitung maka hipotesis diterima artinya fenotipe dikendalikan oleh 2 pasang gen dengan 2 lokus dan setiap lokus 2 alelnya mempunyai hubungan dominan resesif. A_ B _ A _ bb aaB _ aabb

9 /16 coklat tua

3 /16 coklat bintik

4 /16 coklat muda

Gen B  menentukan warna coklat tua b  menentukan warna coklat muda A  timbul bintik coklat a  tidak ada bintik coklat Catatan : Pada A _ B _ tidak tampak bintik karena warnanya yang

Xhitung 1.56 0.13 2.62 4.31

Jadi Genotipe tetuanya (galur murni adalah): tetua1  tetua 2

( AABB)  33


SELAMAT BELAJAR Slide ini dapat digunakan dan disebarkan secara bebas, baik sebagian maupun seluruhnya, untuk tujuan non-komersial dengan syarat mencantumkan nama penulis dan sumbernya. Di luar tujuan itu, pengguna harus memperoleh izin tertulis dari penulis.


F1 :

AaBb

(aabb) 34 Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari

Definisi Genetika. Genetika Sebelum Mendel. GENETIKA DASAR Pendahuluan dan Genetika Mendel

Recommend Documents