III.
PRINSIP PENURUNAN (HEREDITAS)
Teori segregasi,
probabilitas penggabungan satu dan dua gen
Genetika Mendel
- Genetika adalah ilmu yang memiliki akar pada jaman nenek moyang
- Mendel adalah penemu prinsip-prinsip genetika dengan eksperimen kacang polongnya
- Penelitian atau eksperimen bidang genetika dimulai oleh pendeta bernama Gregor Mendel di sebuah taman di daerah Chekoslovakia sekarang
- Mendel meneliti tanaman kacang polong dari 7 sifat kacang polong yang dapat dilihat atau mencolok, yaitu:
- (1) warna bunga;
- (2) posisi bunga;
- (3) warna biji; (4) bentuk biji;
- (5) bentuk polong;
- (6) warna polong;
- (7) panjang batang
- Dalam penelitiannya, Mendel kadang membiarkan sendiri kacang polong membuahi secara alami atau mengawinkan secara buatan (sengaja)
- Mendel menggunakan tanaman yang dia yakini varietas yang benar, yaitu varietas yang dengan fertilisasi alami menghasilkan keturuan yang semuanya identik, sama dengan orang tuanya.
Pola-pola pewarisan konsep Mendel Perkawinan antar
monohibrid (satu sifat atau trait) Gambar Interaksi antar pasangan gen
menyebabkan efek yang secara fenotip tidak bisa dilihat. Contohnya, interaksi
antar gen dominan dan resesif, yang muncul adalah sifat dominan Teori segregasi
Mendel: pasangan gen berpisah (bersegregasi) selama gametogenesis dan kemudian
pada waktu fertilisasi pasangan gen berpasangan kembali
- Kromosom homolog membawa dua alel bagi tiap-tiap sifat yang diturunkan (trait)
- homolog dominan ungu (PP)
- heterozigot biji kisut dan bundar (Rr)
- homozigot resesif hijau (yy)
Prinsip ketidaktergantungan “assortment” dapat
dilacak dari penyilangan dihibrid Penyilangan dua hibrid: melacak dua sifat
sekaligus yang diturunkan Bentuk biji bundar/kisut (R/r) Warna biji
kuning/hijau Gambar Para ahli genetika menggunakan perkawinan silang untuk menguji
genotip yang tidak diketahui Prinsip Mendel merefleksikan aturan probabilitas
atau teori kemungkinan Prinsip-prinsip Mendel diterapkan untuk sifat penurunan
pada manusia, contoh sifat yang diatur oleh gen dominan-resesif tunggal yaitu
pada jari-jari, garis rambut (lurus dan lancip di depan), bercak pigmen di muka
dan bentuk telinga (bebas atau melekat) Istilah dominan pada genetika tidak
menunjukkan sifat normat atau tidak normal, tetapi sifat di mana sifat alel
muncul baik pada kondisi homozigot dan atu heterozigote Hubungan genotip dan
fenotip tidak semudah yang diduga. Sifat dominasi yang tidak lengkap,
menghasilkan fenotip intermediate. Dengan demikian variasi lebih lanjut terjadi
Beberapa gen memiliki alel lebih dari dua Sebuah gen bisa menghasilkan fenotif
yang beragam, disebut pleinotropi. Contoh, penyakit sickle sel, dari gen yang
mengkode sifat hemoglobin yang abnormal. Sebuah sifat dapat dihasilkan atau
dipengaruhi beberapa gen, disebut penurunan poligenik. Contoh, sifat warna
kulit (pigmentasi) manusia. Ada lagi faktor selain genetis yang mempengaruhi
fenotip, yaitu efek lingkungan terhadap fenotip Dengan dasar pembelahan sel
mitosis dan meiosis serta prinsip-prinsip pewarisan Mendel, menghasilkan konsep
pokok biologi yang disebut teori pewarisan kromosom Teori kromosom: kromosom
adalah tempat di mana gen berada dan tingkah laku kromosom selama meiosis dan
fertilisasi menentukan pola pewarisan Gen-gen pada kromosom yang sama cenderung
diturunkan bersama-sama Crossing over menghasilkan kombinasi alel baru Ahli
genetika menggunakan dua hasil crossover untuk membuat peta gen Kromosom
menentukan kelamin pada beberapa spesies Gen terpaut kelamin menghasilkan pada
pewarisan yang unik. Contoh, warna mata pada lalat buah
1.1 Dasar Teori
Probabilitas
adalah kemungkinan peristiwa yang diharapkan, artinya antara yang diharapkan
itu dengan peristiwa yang mungkin terjadi terhadap suatu objek. Sebagai contoh
kita dapat melemparkan mata uang, maka kemungkinan yang akan terjadi : uang
dengan permukaan huruf (H) atau dengan permukaaan gambar uang (G). bila mata
uang dilempar beberapa kali diharapkan hasil lemparan tersebut ½ nya H dan ½ G.
Aplikasi dari probailitas ini dapat dihubungkan dengan pembastaran atau sifat
tanda beda. Bila XY menghasilkan sel kelamin, ½ nya akan membentuk gamet yang
mengandung X dan Y saja. (Ruyani, A. 2011).
Probabilitas
atau peluang adalah suatu nilai diantara 0 dan 1 yang menggambarkan besarnya
kesempatan akan muncul suatu hal atau kejadian pada kondisi tertentu. Bila
nilai peluang 0 berarti kejadian tak pernah atau mustahil terjadi, bila nilai
peluang 1 maka kejadian tersebut dapat dikatakan selalu atau pasti terjadi.
(Suryati, 2011).
Dalam
kehidupan sehari-hari kita jumpai banyak peristiwa dimana kemungkinan/
kebolehjadian/ peluang/ probabilitas mengambil peranan penting. Beberapa
contoh:
1.
Sebelum kita hendak berpergian, kita menengok dahulu ke udara, apakah
kiranya akan turun hujan atau tidak, sehingga kita perlu membawa payung atau
tidak.
2.
Seorang mahasiswa yang menanti pengumuman hasil ujian kemungkinan lulus
ataukah tidak.
3.
Seorang ibu yang hendak melahirkan juga menghadapi kemungkinan apakah
akan mendapat seorang anak laki-laki atau perempuan.
Masih
banyak contoh lainnya semacam itu. Dalam ilmu genetika memisahnya gen-gen dari
induk/ orang tua ke gamet-gamet pun tidak luput dari kemungkinan. Demikian pula
bersatunya gamet-gamet yang membawa gen, menghadapi berbagai kemungkinan.
(Suryo, 1990).
Berhubung
dengan itu perlu dikenal beberapa hokum probabilitas yang diperlukan dalam ilmu
genetika. Yaitu:
a.
Peluang atas terjadinya sesuatu yang dinginkan ialah sama dengan
perbandingan antara sesuatu yang diinginkan itu terhadap keseluruhan yang ada.
Singkatnya: K(x) =
Dengan K = peluang
K(x) = beasrnya peluang untuk mendapat (x)
x = peristiwa yang diharapkan
y = peristiwa yang tidak diharapkan
b.
Peluang terjadinya dua peristiwa atau lebih, yang masing-masing berdiri
sendiri ialah sama dengan hasil perkalian dengan besarnya peluang untuk
masing-masing peristiwa itu.
Singkatnya: K(x+y) = K(x) x K(y)
c.
Peluang terjadinya dua peristiwa atau lebih yang saling mempengaruhi
ialah sama dengan jumlah dari besarnya peluang untuk masing-masing peristiwa
itu.
Singkatnya: K(x atau y) = K(x) + K(y)
Untuk mencari peluang biasanya dapat
ditempuh jalan yang lebih mudah, yaitu dengan menggunakan rumus binomium.
(a + b)n dengan,
a dan b = kejadian/ peristiwa terpisah
n = banyaknya percobaan
rumus binomium hanya dapat digunakan
untuk menghitung peluang yang masih dalam rencana. Seringkali dalam melakukan
percobaan kita tidak akan memperoleh hasil yang sesuai benar dengan yang kita
harapkan. Agar supaya kita mantap bahwa hasil yang nampaknya “menyimpang” itu
masih dapat kita anggap sesuai atau masih dapat kita pakai. (Suryo, 1990).
probabilitas ini dilakukan dengan melemparkan mata uang logam (koin).
Praktikum ini dilakukan dengan tujuan untuk memahami prinsip-prinsip
probabilitas (teori kemungkinan) sekaligus membuktikan teori yang melandasi
ilmu genetika ini. Probabilitas atau peluang adalah suatu nilai diantara 0 dan
1 yang menggambarkan besarnya kesempatan akan muncul suatu hal atau kejadian
pada kondisi tertentu. Nilai probabilitas berkisar antara 0 sampai 1. 0 artinya
tidak pernah terjadi dan 1 artinya selalu terjadi.
Percobaan pertama dilakukan dengan melemparkan sebuah koin sebanyak 30
kali. Sebuah koin memiliki 2 kemungkinan yaitu kemungkinan muncul angka dan
kemungkinan muncul gambar. Jadi peluang untuk masing-masing kemungkinan itu
adalah setengah ( ½ ). Berdasarkan data hasil praktikum diperoleh hasil untuk
gambar muncul sebanyak 16 kali dan angka muncul sebanyak 14 kali dari total 30
kali pelemparan. Berdasarkan teori kemungkinan ( probabilitas ) dalam genetika
maka dapat dihitung harapan peluang yang akan muncul dari masing-masing
kejadian, yaitu untuk kemungkinan muncul angka dari 30 kali pelemparan
berdasarkan teori seharusnya adalah ½ dikali 30 kali pelemparan. Jadi hasil
kemungkinan / harapan muncul angka berdasarkan teori adalah sebanyak 15 kali
dalam setiap 30 kali pelemparan satu koin. Dari hasil pengamatan (O) dan
harapan (E) dapat dihitung besarnya penyimpangan (deviasi) yaitu dengan cara
hasil pengamatan (Observasi) dikurangi harapan (Expected) sehingga besarnya
penyimpangan peluang muncul gambar adalah 3.
Hasil pelemparan koin mata uang logam dengan kejadian muncul angka pada
percobaan pertama ini adalah sebanyak 13 kali dengan total pelemparan sebanyak
30 kali. Harapan muncul angka berdasarkan teori adalah sebanyak 15 kali, yaitu
diperoleh dari ½ ( kemungkinan muncul angka pada satu koin ) dikali dengan 30
kali pelemparan. Berdasarkan hasil tersebut dapat dihitung besarnya
penyimpangan (deviasi) dari hasil pengamatan yaitu dengan cara menghitung
selisih antara hasil pengamatan dan harapan. Dalam melakukan percobaan,
seringkali kita memperoleh hasil yang tidak sesuai dengan harapan. Disinilah
fungsi nilai deviasi tadi. Supaya kita yakin bahwa hasil yang nampaknya
menyimpang atau tidak sesuai dengan harapan itu masih dapat dianggap sesuai (
artinya masih dapat kita pakai) maka perlu dilakukan pengujian tes X2
(Chi-Square Test).
Percobaan kedua dilakukan dengan melemparkan tiga buah koin secara
berbarengan sebanyak 40 kali. Banyaknya macam kejadian yang akan muncul adalah
sebanyak empat kemungkinan, yaitu kemungkinan muncul ketiganya gambar,
kemungkinan muncul dua gambar satu angka, kemungkinan muncul satu gambar dan
dua angka, dan kemungkinan muncul ketiganya angka. Berdasarkan data hasil
pengamatan diperoleh bahwa kejadian muncul ketiganya gambar adalah sebanyak 6
kali, kejadian muncul dua gambar dan satu angka adalah sebanyak 17 kali,
kejadian muncul satu gambar dan dua angka adalah sebanyak 12 kali, dan kejadian
muncul ketiganya angka adalah sebanyak 5 kali dari total pelemparan koin
sebanyak 40 kali. Berdasarkan teori kemungkinan dalam genetika, maka harapan
kejadian muncul ketiganya gambar adalah sebanyak lima kali, yang diperoleh dengan perhitungan
peluang muncul ketiganya gambar yaitu ⅛ dikali banyaknya pelemparan. Harapan
kejadian muncul dua gambar dan satu angka adalah sebanyak tujuh belas kali,
diperoleh dari perhitungan peluang dengan menggunakan rumus yaitu ⅜ dikalikan
banyaknya pelemparan. Hal yang sama juga dilakukan untuk menghitung harapan
muncul satu gambar dan dua angka, serta harapan muncul ketiganya angka,
sehingga diperoleh harapan muncul satu gambar dan dua angka adalah sebanyak dua
belas kali dan harapan muncul ketiganya angka adalah sebanyak lima kali. Dari hasil pengamatan dan harapan
tersebut kemudian dihitung besarnya deviasi atau penyimpangan, yaitu dengan
menghitung selisih antara hasil pengamatan (Observasi) dengan Harapan
(Expected).
Praktikum ketiga dilakukan dengan melemparkan empat buah koin secara
berbarengan sebanyak 48 kali. Banyaknya macam kejadian yang akan muncul adalah
sebanyak lima
kemungkinan, yaitu kemungkinan muncul keempatnya gambar, kemungkinan muncul
tiga gambar satu angka, kemungkinan muncul dua gambar dan dua angka, dan
kemungkinan muncul satu gambar dan tiga angka, serta kemungkinan muncul
keempatnya angka. Berdasarkan data hasil pengamatan diperoleh bahwa kejadian
muncul keempatnya gambar adalah sebanyak 2 kali, kejadian muncul tiga gambar
dan satu angka adalah sebanyak 10 kali, kejadian muncul dua gambar dan dua
angka adalah sebanyak 20 kali, dan kejadian muncul satu gambar dan tiga angka
adalah sebanyak 13 kali, dan kejadian muncul keempatnya angka adalah sebanyak 3
kali dari total pelemparan koin sebanyak 48 kali. Berdasarkan teori kemungkinan
dalam genetika, maka harapan kejadian muncul dapat dihitung dengan menggunakan
rumus segitiga pascal sehingga diperoleh hasil harapan muncul keempatnya gambar
adalah sebanyak 2 kali, harapan kejadian muncul tiga gambar dan satu angka
adalah sebanyak 9 kali, harapan muncul 2 gambar dan 2 angka adalah 17 kali,
harapan muncul 1 gambar dan 3 angka adalah 14 kali, dan harapan muncul
keempatnya angka adalah sebanyak 6 kali. Setelah diperoleh data hasil
pengamatan (Observasi) dan Harapan (Expected) maka dapat dihitung besarnya
deviasi (penyimpangan) kejadian dari teori (harapan) yaitu dengan menghitung
selisih antara keduanya. Nilai deviasi ini kemudian dapat digunakan dalam tes X2
(Chi-Square Test) yang bertujuan untuk mengetahui apakah data yang diperoleh
masih sesuai dengan teori probabilitas atau tidak, apakah terjadi penyimpangan
yang jauh dari teori atau tidak, dan apakah data yang diperoleh dari hasil
pengamatan dengan teori (harapan) berbeda nyata atau tidak. Para
ahli statistic menetapkan bahwa penyimpangan (deviasi) dianggap besar apabila
peluang < 0,05 berdasarkan tabel X2 (Chi-Square).
telah dijelaskan dalam pembahasan
tentang perkembangbiakan, semua keturunan hasil perkembangbiakan generatif
mempunyai sifat yang bervariasi yang merupakan hasil dari campuran sifat kedua
induknya. Misalnya, seorang ayah berambut lurus menikah dengan seorang ibu
berambut keriting. Anak-anak mereka mungkin ada yang berambut lurus, berambut
keriting, atau berambut ikal (antara lurus dan keriting). Rambut lurus dan
rambut keriting disebut sifat beda.
Contoh sifat beda pada tumbuhan adalah batang tinggi, batang pendek, warna bunga merah, warna bunga putih, rasa buah manis, rasa buah asam, biji bulat, dan biji kisut (keriput). Sekarang sudah diketahui bahwa sifat beda ditentukan dan diwariskan oleh gen penentu sifat yang terletak di dalam kromosom. Istilah kromosom pertama kali diperkenalkan oleh W. Waldeyer. Kromosom berasal dari dua kata, yaitu chroma (warna) dan soma (badan). Istilah ini muncul karena bagian ini akan jelas terlihat di bawah mikroskop apabila diberi zat warna. Kromosom terletak di dalam nukleus (inti sel). Inti sel tubuh dan inti sel kelamin suatu organisme mempunyai jumlah yang berbeda. Kromosom yang terletak di dalam inti sel tubuh bersifat haploid (2n), sedangkan yang terletak di dalam inti sel kelamin (gamet) bersifat haploid (n). Jumlah kromosom pada sel tubuh manusia sebanyak 46 (23 pasang), sedangkan pada sel kelaminnya (sperma atau ovum) sebanyak 23. dalam setiap kromosom manusia terdapat ribuan gen.
Contoh sifat beda pada tumbuhan adalah batang tinggi, batang pendek, warna bunga merah, warna bunga putih, rasa buah manis, rasa buah asam, biji bulat, dan biji kisut (keriput). Sekarang sudah diketahui bahwa sifat beda ditentukan dan diwariskan oleh gen penentu sifat yang terletak di dalam kromosom. Istilah kromosom pertama kali diperkenalkan oleh W. Waldeyer. Kromosom berasal dari dua kata, yaitu chroma (warna) dan soma (badan). Istilah ini muncul karena bagian ini akan jelas terlihat di bawah mikroskop apabila diberi zat warna. Kromosom terletak di dalam nukleus (inti sel). Inti sel tubuh dan inti sel kelamin suatu organisme mempunyai jumlah yang berbeda. Kromosom yang terletak di dalam inti sel tubuh bersifat haploid (2n), sedangkan yang terletak di dalam inti sel kelamin (gamet) bersifat haploid (n). Jumlah kromosom pada sel tubuh manusia sebanyak 46 (23 pasang), sedangkan pada sel kelaminnya (sperma atau ovum) sebanyak 23. dalam setiap kromosom manusia terdapat ribuan gen.
macam-macam kromosom
Berdasarkan fungsinya, kromosom dibedakan menjadi kromosom tubuh dan kromosom kelamin.Kromosom tubuh atau autosom adalah kromosom yang tidak menentukan jenis kelamin, berjumlah 2n-2. pada manusia jumlah autosom pada setiap sel tubuh sebanyak 44 (22 pasang). Kromosom kelamin (seks) atau gonosom adalah kromosom yang menentukan jenis kelamin, berjumlah sepasang. Kromosom kelamin pada wanita XX, sedangkan laki-laki XY.
Istilah – Istilah dalam Penurunan Kromosom.
- Parental (P), yaitu induk (jantan dan betina) yang mengadakan perkawinan/persilangan. Parental disebut juga orang tua/tetua.
- Filial (F), yaitu individu hasil persilangan, disebut juga keturunan/zuriat. Keturuanan pertama diberi simbol F1, keturunan kedua diberi simbol F2, dst.
- Gen dominan, yaitu gen yang mampu menutupi sifat gen lain yang sealel.
- Gen resesif, yaitu gen yang ditutupi oleh sifat gen lain yang sealel.
- Gen intermediat/kodominan, yaitu gen yang tidak saling mengalahkan atau mempunyai pengaruh yang sama kuat.
- Alel, yaitu gen-gen yang terletak pada kromosom homolog.
- Fenotipe, yaitu sifat-sitat yang tampak dari luar, dapat dicium, dapat dirasakan, misalnya rambut lurus, batang tinggi, bunga merah. bau harum, dan rasa manis. Fenotipe merupakan perpaduan antara faktor genotipe dan faktor lingkungan.
- Genotipe, yaitu sitat yang tidak tampak dari luar dan disimbolkan dengan huruf awal sifat-sifat yang diwakilinya. Sifat dominan disimbolkan dengan huruf besar. sedang sifat resesif disimbolkan dengan huruf kecil. Misalnya, batang tinggi dominan terhadap batang pendek. Gen batang tinggidisimbolkan dengan huruf T, sedangkan batang pendek djsimbolkan dengan huruf t. Sifat pada genotip disimbolkan dengan huruf yang ditulis rangkap. misalnya TT, Tt, atau tt.
- Homozigot, yaitu pasangan gen yang mempunyai alel yang sama. misalnya AA atau mm.
- Heterozigot, yaitu pasangan gen yang mempunyai alel yang berbeda. misalnya Aa atau Mm.
- Hibrid, yaitu hasil persilangan atau hasil perkawinan antara dua individu yang mempunyai sifat beda. Persilangan dengan satu sitat beda disebut persilangan monohibrid, persilangan dengan dua sifat beda disebut persilangan dihibrid. persilangan dengan tiga silat beda disebut persilangan trihibrid, dan seterusnya.
Persilangan Monohibrid Dominan
Persilangan monohibrid adalah persilangan dua individu dengan satu sifat beda. Persilangan rnonohibrid dibedakan menjadi dua macam, yaitu persilangan monohibrid dominan dan monohibrid intermediat.- Persilangan Monohibrid Dominan
Jika tumbuhan berbatang tinggi disilangkan dengan tumbuhan sejenis berbatang pendek menghasilkan F, tumbuhan berbatang tinggi, dikatakan bahwa batang tinggi merupakan sifat dominan, sedangkan batang pendek merupakan sifat resesif. Jadi, pada F, dihasilkan keturunan yang mempunyai sifat sama dengan sifat induk yang dominan. Rasio/perbandingan genotipe pada F2 = 1 : 2 : 1, sedangkan rasio fenotipenya = 3 : l.
- Persilangan Monohibrid Intermediat
Tidak ada komentar:
Posting Komentar