Pewarisan Sifat [PDF]

Citation preview

Kelas



Kurikululum2006/2013xxx



XII



BIOLOGI PEWARISAN SIFAT Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, kamu diharapkan memiliki kemampuan berikut. 1. Memahami hukum Mendel I dan hukum Mendel II. 2. Memahami istilah-istilah dalam persilangan. 3. Dapat menentukan persilangan pada makhluk hidup. 4. Dapat menghitung jumlah gamet yang dihasilkan oleh suatu individu. 5. Dapat menentukan jumlah kemungkinan genotipe dan fenotipe pada suatu individu.



A. Pendahuluan Pada semua organisme termasuk manusia, ada hubungan yang erat antara anak (keturunan) dan induknya. Hubungan ini tampak dalam sifat-sifat yang diturunkan dari induk (orang tua) ke anak-anaknya. Penurunan atau pewarisan sifat terjadi melalui proses fertilisasi antara gamet jantan dan gamet betina. Masing-masing gamet yang membawa sifat kedua induk akan disatukan dalam zigot. Oleh karena itu, sifat kedua induk akan menurun kepada anaknya. Penurunan sifat induk kepada anaknya melalui gen disebut hereditas. Mekanisme hereditas ini mengikuti aturan-aturan tertentu yang disebut pola-pola hereditas. Tokoh penting yang berpengaruh terhadap perkembangan pewarisan sifat adalah Gregor Johann Mendel. Berdasarkan teori-teori yang dikemukakannya, Mendel kemudian dikenal sebagai “Bapak Genetika”. Menurut Mendel, suatu sifat dapat muncul pada satu generasi, namun dapat menghilang pada generasi berikutnya. Mendel meyakini ada faktor pembawa sifat yang dapat diturunkan dari induk kepada keturunannya. Faktor



ini kemudian dikenal dengan nama gen. Setelah melalui beberapa percobaan, Mendel akhirnya menetapkan dua hukum tentang pewarisan sifat, yaitu hukum Mendel I dan hukum Mendel II. Sebelum maupun sesudah terbitnya buku Mendel, ada beberapa teori lain tentang pewarisan sifat sebagai berikut. 1.



Teori darah Teori ini menyatakan pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya terjadi melalui darah. Akan tetapi, teori ini dapat dipatahkan setelah ditemukannya transfusi darah. Hal ini terjadi karena darah yang diterima oleh pasien tidak mengubah sifat pasien menjadi seperti sifat pendonornya.



2.



Teori preformasi Teori ini menyatakan pewarisan sifat terjadi melalui sel gamet yang di dalamnya terdapat makhluk hidup kecil sebagai calon individu baru.



3.



Teori epigenesis Teori ini menyatakan pewarisan sifat terjadi melalui sel telur yang telah dibuahi oleh sel sperma. Sel telur ini selanjutnya akan mengalami pertumbuhan secara bertahap menjadi individu baru.



4.



Teori pangenesis Teori ini menyatakan setelah ovum dibuahi oleh sel sperma, di dalam ovum tersebut terdapat tunas-tunas yang tumbuh menjadi makhluk hidup baru. Melalui makhluk hidup baru inilah pewarisan sifat dapat terjadi.



5.



Teori Heckel Teori ini menyatakan pewarisan sifat adalah tanggung jawab dari substansi inti sel sperma/spermatozoid.



B. Hukum Mendel I Hukum Mendel I disebut juga hukum segregasi (pemisahan). Prinsip dari hukum segregasi adalah gen-gen yang mengendalikan suatu sifat atau ciri tertentu akan memisah saat terjadi pembentukan gamet. Hukum Mendel I dapat dibuktikan pada persilangan monohibrid, yaitu persilangan dengan satu sifat beda. Contohnya, pada persilangan kacang ercis berbunga ungu dengan kacang ercis berbunga putih.



Mendel memilih tanaman kacang ercis sebagai objek penelitiannya karena alasan berikut. a.



Kacang ercis memiliki banyak varietas dengan pasangan yang kontras, misalnya:



•



warna bunga: ungu atau putih;



•



bentuk biji: bulat atau keriput;



2



•



ukuran batang: panjang atau pendek;



•



warna biji: kuning atau hijau;



•



posisi bunga: aksial atau terminal; dan



•



warna polong: hijau atau kuning.



b.



Dapat melakukan penyerbukan sendiri (autogami).



c.



Mudah dilakukan penyerbukan silang.



d.



Menghasilkan banyak keturunan.



e.



Cepat menghasilkan biji. Untuk memudahkan mengingat alasan Mendel memilih kacang ercis sebagai objek



penelitiannya, kamu dapat menggunakan SUPER, Solusi Quipper berikut.



SUPER "Solusi Quipper" Mendel memilih Ercis karena BaVer minum susu Bubuk Sendirian di Silang Monas, kemudian Turun hujan Biji. (Banyak varietas, penyerbukan sendiri, mudah disilangkan, banyak menghasilkan keturunan, dan cepat menghasilkan biji)



Dalam eksperimennya, Mendel menyilangkan kacang ercis berbunga ungu dengan kacang ercis berbunga putih. Hasil keturunan I seluruhnya berbunga ungu. Jika bunga ungu keturunan I (F1) disilangkan dengan sesamanya, akan dihasilkan keturunan II (F2) yang terdiri atas bunga ungu 75% dan bunga putih 25%.



C. Hukum Mendel II Hukum Mendel II disebut juga hukum pengelompokan secara sebas. Prinsip hukum pengelompokan secara bebas apabila ada dua pasang alel dalam suatu persilangan, ciri atau sifat yang diberikan oleh alel akan membentuk pengelompokan secara bebas terhadap sesamanya. Hukum Mendel II dapat dibuktikan pada persilangan dihibrid, yaitu persilangan dengan dua sifat beda. Contohnya, pada persilangan kacang ercis biji bulat warna ungu dengan kacang ercis biji keriput warna putih.



Dalam eksperimennya, Mendel menyilangkan tanaman kacang ercis biji bulat warna kuning dengan kacang ercis biji keriput warna hijau. Ternyata, seluruh keturunan I berbiji bulat warna kuning. Jika keturunan I (F1) disilangkan dengan sesamanya, akan dihasilkan keturunan II (F2) dengan fenotipe bulat kuning, bulat hijau, keriput kuning, dan keriput hijau dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1.



3



D. Istilah-Istilah dalam Persilangan Untuk mempelajari pola-pola hereditas, terdapat beberapa istilah yang harus diketahui terlebih dahulu, yaitu sebagai berikut.



1.



Parental (P) Parental merupakan induk jantan dan induk betina yang disilangkan. Induk pada persilangan pertama disebut P1, sedangkan induk pada persilangan kedua disebut P2 dan seterusnya. P2 merupakan persilangan antarketurunan yang dihasilkan.



2.



Gamet (G) Gamet adalah sel kelamin jantan dan sel kelamin betina yang berperan pada persilangan.



3.



Filial (F) Filial merupakan hasil persilangan atau keturunan atau anak. Keturunan pertama disebut F1, keturunan kedua disebut F2, dan seterusnya.



4.



Gen Gen merupakan faktor pembawa sifat. Gen dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu gen dominan penuh, gen dominan tidak penuh (intermediet), dan gen resesif. Gen dominan penuh adalah gen yang kuat, sedangkan gen resesif adalah gen yang lemah. Gen dominan penuh ditulis dengan huruf besar, sedangkan gen resesif ditulis dengan huruf kecil. Sifat dari gen dominan penuh akan menutup sifat dari gen resesif jika keduanya bersama-sama. Contohnya, pada gen M yang menentukan warna bunga merah dan gen m yang menentukan warna bunga putih. Jika keduanya bersama-sama, Mm akan berwarna merah, bukan putih. Untuk gen dominan tidak penuh (intermediet), jika dalam keadaan homozigot (pasangan gen dan alelnya identik), sifat yang muncul adalah sifat gen itu sendiri. Akan tetapi, jika dalam keadaan heterozigot (pasangan gen dan alelnya tidak identik), sifat yang muncul adalah sifat antara gen dominan dan resesif. Contohnya, pada gen H yang menentukan warna bulu hitam dan gen h yang menentukan warna bulu putih. Jika keduanya bersama-sama, Hh akan berwarna abu-abu.



5.



Alel Alel merupakan pasangan gen yang terdapat pada kromosom homolog dari kedua induknya. Alel menunjukkan sifat alternatif sesamanya, seperti sifat halus dengan kasar, tinggi dengan pendek, bulat dengan lonjong, dan sebagainya. Pasangan gen sealel



4



dituliskan dengan huruf sejenis, tetapi dapat berupa huruf besar atau huruf kecil. Contoh adalah AA, Aa, aa, BB, Bb, dan seterusnya.



6.



Genotipe Genotipe adalah sifat tidak tampak yang ditentukan oleh gen dalam suatu individu. Genotipe merupakan faktor pembawa sifat dari kedua induknya. Ada tiga macam genotipe sebagai berikut.



7.



a.



Genotipe homozigot dominan, misalnya BB.



b.



Genotipe heterozigot, misalnya Bb.



c.



Genotipe homozigot resesif, misalnya bb.



Fenotipe Fenotipe merupakan sifat organisme yang muncul atau dapat diamati. Contohnya, warna bunga, bentuk biji, bentuk daun, warna bulu, dan sebagainya. Penampakan sifat pada fenotipe dapat dipengaruhi oleh faktor gen dan faktor lingkungan.



8.



Karakter Karakter merupakan istilah yang digunakan oleh para ahli genetika untuk menjelaskan sifat yang dapat diturunkan. Misalnya, warna bunga, bentuk biji, atau bentuk daun.



Contoh Soal 1 Berdasarkan hukum Mendel II, genotipe PpQQRr tidak akan membentuk gamet .... A.



pqR



B.



PQR



C.



PQr



D.



pQR



E.



pQr Jawaban: A



Penjelasan: Menurut hukum Mendel II, setiap pasangan alel mula-mula akan memisah dari pasangannya. Setelah itu, setiap alel yang sudah berpisah akan mengelompok dengan alelalel yang lain. Pada soal tersebut, pengelompokan secara bebas pada genotipe PpQQRr akan membentuk gamet PQR, PQr, pQR, dan pQr. Genotipe QQ hanya memiliki gen Q saja, sehingga tidak mungkin membentuk gamet yang mengandung gen q.



5



Contoh Soal 2 Keadaan genetik dari suatu individu atau populasi dan merupakan faktor pembawa sifat



dari kedua induknya disebut .... A.



genotipe



B.



fenotipe



C.



alel



D.



gamet



E.



lial Jawaban: A



Penjelasan: Genotipe adalah keadaan genetik dari suatu individu atau populasi dan termasuk faktor pembawa sifat dari kedua induknya. Genotipe merupakan faktor yang tidak dapat dilihat dan dilambangkan dengan huruf-huruf tertentu.



E. Persilangan Monohibrid Persilangan monohibrid adalah persilangan dengan satu sifat beda yang merupakan satu pasangan alel. Berikut ini adalah contoh persilangan monohibrid dominansi penuh. Tanaman tomat buah bulat disilangkan dengan tanaman tomat buah lonjong. Sifat bulat ditentukan oleh gen B dan bersifat dominan terhadap sifat lonjong yang ditentukan oleh gen b. Keturunan I seluruhnya berbuah bulat. Jika tanaman hasil keturunan I disilangkan dengan sesamanya, pada keturunan II akan diperoleh tanaman tomat buah bulat sebanyak 75% dan tanaman tomat buah lonjong sebanyak 25%.



6



Diagram untuk persilangan monohibrid tersebut adalah sebagai berikut. P1



:



BB Buah bulat



G1



:



B



F1



:



×



bb Buah lonjong b



Bb 100% buah bulat



P2



:



G2



:



F2



:



Bb



×



Bb



Buah bulat



Buah bulat



B, b



B, b



B b



B BB Buah bulat



b Bb Buah bulat



Bb Buah bulat



bb Buah lonjong



Perbandingan genotipe F2 = BB : Bb : bb = 1 : 2 : 1 Perbandingan fenotipe F2 = buah bulat : buah lonjong = 75% : 25% = 3 : 1



Untuk lebih jelasnya, peristiwa persilangan monohibrid tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. a.



Tanaman buah bulat bersifat dominan. Tanaman buah bulat betina pada induk pertama (P1) memiliki genotipe homozigot BB. Dengan demikian, pada saat pembentukan gamet, terjadi pemisahan pasangan alel BB dan terbentuklah satu macam gen B.



b.



Tanaman buah lonjong bersifat resesif. Tanaman buah lonjong jantan pada induk pertama (P1) memiliki genotipe homozigot bb. Dengan demikian, saat pembentukan gamet, terjadi pemisahan pasangan alel bb dan terbentuklah satu macam gen b.



c.



Terjadi fertilisasi antara gamet betina B dan gamet jantan b sehingga dihasilkan keturunan pertama (F1) yang seluruhnya atau 100% bergenotipe Bb dan berfenotipe buah bulat.



d.



F1 kemudian disilangkan dengan sesama F1 sebagai parental kedua (P2). Saat pembentukan gamet, setiap pasangan alel Bb berpisah. Dengan demikian, terbentuk dua macam gamet jantan (B dan b) dan dua macam gamet betina (B dan b).



e.



Jika keempat gamet tersebut mengalami fertilisasi, akan terjadi pertemuan silang



7



antara keempat gamet sehingga terbentuk keturunan F2 yang bergenotip BB, Bb, dan bb. Genotipe BB dan Bb berfenotipe buah bulat, sedangkan genotipe bb berfenotipe buah lonjong. f.



Perbandingan genotipe pada F2 adalah BB : Bb : bb = 1 : 2 : 1. Sementara perbandingan



fenotipenya adalah buah bulat : buah lonjong = 3 : 1.



Contoh Soal 3 Tanaman kacang ercis berbunga ungu disilangkan dengan tanaman kacang ercis berbunga putih. Sifat ungu dominan terhadap sifat putih. Ternyata, seluruh keturunan F1 berbunga ungu. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya dan diperoleh 100 tanaman, jumlah tanaman yang berbunga ungu homozigot adalah … tanaman.



A.



25



B.



20



C.



10



D.



30



E.



50 Jawaban: A



Penjelasan: Persilangan pada soal merupakan persilangan monohibrid. Diagram untuk persilangan monohibrid tersebut adalah sebagai berikut. P1



:



UU Ungu



G1



:



U



F1



:



×



uu Putih u



Uu 100% bunga ungu



P2 G2 F2



: : :



Uu



×



Uu



Ungu



Ungu



U



U



u



u



UU = bunga ungu = 25% Uu = bunga ungu = 50% uu = bunga putih = 25%



Dengan demikian, diperoleh: Keturunan homozigot UU = 25% × 100 = 25 tanaman. Jadi, jumlah tanaman yang berbunga ungu homozigot adalah 25 tanaman.



8



Contoh Soal 4 Kucing berbulu hitam disilangkan dengan kucing berbulu putih. Ternyata, seluruh F1 berbulu hitam. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, perbandingan genotipe pada F2-nya adalah .... A.



HH : Hh : hh = 1 : 2 : 1



B.



HH : Hh : hh = 1 : 1 : 2



C.



HH : Hh : hh = 2 : 1 : 1



D.



HH : Hh = 2 : 1



E.



Hh : hh = 1 : 1 Jawaban: A



Penjelasan: Persilangan pada soal merupakan persilangan monohibrid. Diagram untuk persilangan monohibrid tersebut adalah sebagai berikut. P1



:



HH Hitam



G1



:



H



F1



:



×



hh Putih h



Hh Hitam



P2 G2 F2



: : :



Hh



×



Hh



Hitam



Hitam



H



H



h



h



HH = bulu hitam = 25% Hh = bulu hitam = 50% hh = bulu putih = 25%



Dengan demikian, diperoleh: Perbandingan genotipe pada F2 = HH : Hh : hh = 1 : 2 : 1. Jadi, perbandingan genotipe pada F2-nya adalah HH : Hh : hh = 1 : 2 : 1.



F.



Persilangan Dihibrid Persilangan dihibrid adalah persilangan dengan dua sifat beda yang merupakan dua pasangan alel. Berikut ini adalah contoh persilangan dihibrid dominansi penuh.



9



Tanaman tomat buah bulat batang tinggi disilangkan dengan tanaman tomat buah lonjong batang pendek. Sifat bulat ditentukan oleh gen B dan bersifat dominan terhadap sifat lonjong yang ditentukan oleh gen b. Sementara itu, sifat tinggi ditentukan oleh gen T dan bersifat dominan terhadap sifat pendek yang ditentukan oleh gen t. Keturunan I seluruhnya berbuah bulat batang tinggi. Jika tanaman hasil keturunan I disilangkan dengan sesamanya, pada keturunan F2 akan diperoleh tanaman tomat dengan fenotipe bulat tinggi, bulat pendek, lonjong tinggi, dan lonjong pendek dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1. Diagram untuk persilangan dihibrid tersebut adalah sebagai berikut. P1



:



BBTT Buah bulat batang tinggi



G1



:



BT



F1



:



×



bbtt Buah lonjong batang pendek bt



BbTt 100% Buah bulat batang tinggi



P2



:



BbTt



×



BbTt



Buah bulat batang tinggi G2



: BT, Bt, bT, bt



F2



:



Buah bulat batang tinggi BT, Bt, bT, bt



BT



Bt



bT



bt



BT



BBTT Bulat tinggi



BBTt Bulat tinggi



BbTT Bulat tinggi



BbTt Bulat tinggi



Bt



BBTt Bulat tinggi



BBtt Bulat pendek



BbTt Bulat tinggi



Bbtt Bulat pendek



BbTt



bbTT



bbTt



Bulat tinggi



Bulat tinggi



Lonjong tinggi



Lonjong tinggi



BbTt Bulat tinggi



Bbtt Bulat pendek



bbTt Lonjong tinggi



bbtt Lonjong pendek



bT bt



BbTT



Perbandingan genotipe F2 = BBTT : BBTt : BBtt : BbTT : BbTt : Bbtt : bbTT : bbTt : bbtt



1 : 2 : 1 : 2



: 4 : 2 :



1 : 2 : 1



Perbandingan fenotipe F2 = bulat tinggi : bulat pendek : lonjong tinggi : lonjong pendek



9



:



10



3



:



3



:



1



Untuk lebih jelasnya, peristiwa persilangan dihibrid tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. a.



Tanaman tomat buah bulat batang tinggi bersifat dominan. Tanaman tomat buah bulat batang tinggi betina pada induk pertama (P1) memiliki genotipe homozigot BBTT. Terjadi pemisahan alel secara bebas sehingga BB berpisah menjadi B dan B, sedangkan TT berpisah menjadi T dan T. Saat pembentukan gamet betina, terjadi penggabungan alel secara bebas sehingga terbentuk gamet BT.



b.



Tanaman tomat buah lonjong batang pendek bersifat resesif. Tanaman tomat buah lonjong batang pendek jantan pertama (P1) memiliki genotipe bbtt. Terjadi pemisahan alel secara bebas, yaitu bb berpisah menjadi b dan b, sedangkan tt berpisah menjadi t dan t. Saat pembentukan gamet, terjadi penggabungan alel secara bebas sehingga terbentuk gamet bt.



c.



Terjadi fertilisasi antara gamet betina BT dan gamet jantan bt sehingga dihasilkan keturunan pertama (F1) yang seluruhnya atau 100% bergenotipe BbTt dan berfenotipe buah bulat batang tinggi.



d.



F1 kemudian disilangkan dengan sesama F1 sebagai parental kedua (P2). Saat pembentukan gamet, setiap pasangan alel memisah dan bergabung secara bebas dengan alel bukan pasangannya. Dengan demikian, akan terbentuk empat macam gamet jantan (BT, Bt, bT, dan bt) dan empat macam gamet betina (BT, Bt, bT, dan bt).



e.



Jika keempat pasang gamet tersebut mengalami fertilisasi, akan terjadi pertemuan silang antara mereka sehingga terbentuk keturunan F2 dengan 9 macam genotipe dan 4 macam fenotipe.



f.



Perbandingan genotipe pada F2 adalah BBTT : BBTt : BBtt : BbTT : BbTt : Bbtt : bbTT :



bbTt : bbtt = 1 : 2 : 1 : 2 : 4 : 2 : 1 : 2 : 1. Sementara perbandingan fenotipenya adalah



bulat tinggi : bulat pendek : lonjong tinggi : lonjong pendek = 9 : 3 : 3 : 1.



Contoh Soal 5 Kelinci hitam ekor panjang disilangkan dengan kelinci putih ekor panjang. Jika diperoleh keturunan dengan perbandingan hitam ekor panjang : putih ekor panjang : hitam ekor pendek : putih ekor pendek = 3 : 3 : 1 : 1, genotipe kedua induknya adalah ....



A.



HhPp >< hhPp



D.



Hhpp >< hhPp



B.



HHPP >< HhPp



E.



HHpp >< hhpp



C.



HHpp >< hhPp Jawaban: A



11



Penjelasan: Berdasarkan informasi pada soal, dapat diketahui beberapa hal berikut. •



Jumlah angka perbandingannya adalah 3 + 3 + 1 + 1 = 8. Ini berarti persilangan yang terjadi adalah antara dua individu yang heterozigotik, dengan salah satunya heterozigotik untuk dua sifat dan satunya lagi heterozigotik untuk satu sifat.



•



Kelinci hitam ekor panjang dapat bersifat heterozigotik untuk dua sifat karena hitam dan panjang bersifat dominan.



•



Kelinci putih ekor panjang bersifat heterozigotik untuk satu sifat saja, yaitu ekor panjang. Hal ini karena panjang bersifat dominan, sedangkan putih bersifat resesif. Dengan demikian, kelinci hitam ekor panjang bergenotipe HhPp dan menghasilkan



empat macam gamet. Sementara itu, kelinci putih ekor panjang bergenotipe hhPp dan menghasilkan 2 macam gamet. Persilangan yang terjadi adalah sebagai berikut.



P



:



HhPp Hitam panjang



× hhPp Putih panjang



G



:



HP



hP



Hp



hp



hP hp F



:



hP hp



HP



Hp



hP



hp



HhPP



HhPp



hhPP



hhPp



Hitam panjang



Hitam panjang



Putih panjang



Putih panjang



HhPp



Hhpp



hhPp



hhpp



Hitam panjang



Hitam pendek



Putih panjang



Putih pendek



Perbandingan fenotipe yang diperoleh adalah sebagai berikut. Hitam panjang : putih panjang : hitam pendek : putih pendek = 3 : 3 : 1 : 1. Jadi, genotipe kedua induknya adalah HhPp >< hhPp.



Contoh Soal 6 Pada marmot, warna bulu hitam dominan terhadap warna bulu albino dan bulu kasar dominan terhadap bulu halus. Marmot bulu hitam kasar disilangkan dengan marmot bulu albino halus menghasilkan keturunan F1 yang semuanya berbulu hitam kasar. Jika marmot keturunan F1 disilangkan dengan marmot yang albino halus, kemungkinan



12



diperoleh keturunan berbulu kasar sebanyak .... A.



6,25%



B.



12,5%



C.



25%



D.



50%



E.



75% Jawaban: D



Penjelasan: Persilangan pada soal merupakan persilangan dihibrid. Diagram untuk persilangan dihibrid tersebut adalah sebagai berikut. P1



:



HHKK × Hitam kasar



hhkk Albino halus



G1



:



HK



hk



F1



:



HhKk Hitam kasar



P2 G2



: :



HhKk



×



hhkk



Hitam kasar



Albino halus



HK



hk



Hk hK hk F2



:



hk



HK



Hk



hK



hk



HhKk



Hhkk



hhKk



hhkk



Hitam kasar



Hitam halus



Albino kasar



Albino halus



Pada F2, diperoleh keturunan sebagai berikut. HhKk → hitam kasar = 1 Hhkk → hitam halus = 1 hhKk → albinokasar = 1 hhkk → albino halus = 1 Dari hasil tersebut, diketahui yang berbulu kasar ada dua, yaitu hitam kasar dan albino



2



kasar. Dengan demikian, jumlah keturunan yang berbulu kasar adalah 4 ×100% = 50% .



13



Jadi, jika marmot keturunan F1 disilangkan dengan marmot yang albino halus, kemungkinan diperoleh keturunan berbulu kasar sebanyak 50%.



SUPER "Solusi Quipper" Hasil persilangan antara keturunan F1 dan induk resesif selalu memiliki perbandingan fenotipe yang setara antarketurunan yang dihasilkan. Contoh: Aa × aa → Aa : aa = 1 : 1 AaBb × aabb → AaBb : Aabb : aaBb : aabb = 1 : 1 : 1 : 1 AaBbCc × aabbcc → AaBbCc : AaBbcc : AabbCc : Aabbcc : aaBbCc : aaBbcc : aabbCc : aabbcc 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 Banyaknya angka 1 yang harus dituliskan dalam perbandingan dapat langsung ditentukan dengan melihat genotipe F1-nya. • Jika monohibrid, berarti jumlah angka 1 = 21 = 2. • Jika dihibrid, berarti jumlah angka 1 = 22 = 4. • Jika trihibrid, berarti jumlah angka 1 = 23 = 8 dst. Dengan cara ini, kamu tidak perlu menyilangkan terlebih dulu.



G. Persilangan Testcross, Backcross, dan Resiprok 1. Persilangan Testcross Persilangan testcross atau uji silang adalah persilangan antara individu yang belum diketahui genotipenya (apakah homozigot atau heterozigot) dan induk yang bergenotipe resesif. Adapun tujuan dari testcross adalah untuk menguji apakah suatu individu yang berfenotipe dominan memiliki genotipe homozigot atau heterozigot.



Jika keturunan hasil testcross tidak memisah atau berfenotipe seragam, individu yang diuji memiliki genotipe homozigot atau bergalur murni. Akan tetapi, jika keturunannya memisah 1 : 1 atau memiliki lebih dari satu fenotipe, individu yang diuji bersifat heterozigot. Selain itu, testcross juga bertujuan untuk mengetahui jenis gamet yang dihasilkan oleh individu yang genotipenya belum diketahui. Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh persilangan testcross berikut. Bunga mawar merah disilangkan dengan bunga warna putih. Warna merah ditentukan oleh gen M dan bersifat dominan terhadap warna putih yang ditentukan oleh gen m. Ada dua kemungkinan genotipe untuk warna merah, yaitu MM atau Mm.



14



Kemungkinan 1: Jika genotipe bunga merah adalah homozigot (MM) P1



:



MM Merah



G1



:



M



F1



×



mm Putih m



:



Mm Merah



Oleh karena seluruh keturunannya berwarna merah, maka bunga tersebut memiliki genotipe homozigot atau termasuk suatu galur murni. Kemungkinan 2: Jika genotipe bunga merah adalah heterozigot (Mm). P1



:



Mm Merah



G1



:



M, m



F1



:



×mm Putih m



m M



M



Mm merah mm putih



Perbandingan genotipe pada F1 = Mm : mm = 1 : 1 Perbandingan fenotipe pada F1 = merah : putih = 1 : 1 Oleh karena pada keturunannya terbentuk dua macam fenotipe, yaitu merah dan putih, maka bunga tersebut memiliki genotipe heterozigot. Dari contoh tersebut, dapat disimpulkan bahwa pada persilangan testcross, jika keturunannya berfenotipe seragam, individu yang diuji memiliki genotipe homozigot atau bergalur murni. Akan tetapi, jika keturunannya memiliki lebih dari satu fenotipe, individu yang diuji bersifat heterozigot.



2.



Persilangan Backcross Persilangan backcross atau silang balik adalah persilangan antara suatu individu dan salah satu induknya. Tujuan dari persilangan backcross adalah untuk mendapatkan kembali sifatsifat galur murni, baik yang bergenotipe homozigot dominan maupun bergenotipe



15



homozigot resesif. Backcross akan menghasilkan progeni, yaitu keturunan yang berasal dari sumber yang sama. Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh persilangan backcross berikut ini! Tanaman padi berbiji pulen disilangkan dengan tanaman padi berbiji tidak pulen. Sifat pulen ditentukan oleh gen P dan bersifat dominan terhadap sifat tidak pulen yang ditentukan oleh gen p. Terhadap F1 dilakukan backcross. Ada dua macam induk yang dapat digunakan, yaitu induk dominan dan induk resesif.



Kemungkinan 1: Jika disilangkan dengan induk dominan P1



:



PP Biji pulen



G1



:



P



F1



:



×



pp Biji tidak pulen p



Pp Biji pulen



Backcross : Progeni



:



PP



×



Pp



(P1)



(F1)



PP



Pp



Perbandingan genotipe = PP : Pp = 1 : 1 Perbandingan fenotipe = seluruh keturunan berfenotipe biji pulen meskipun genotipenya berbeda. Kemungkinan 2: Jika disilangkan dengan induk resesif P1



:



PP Biji pulen



G1



:



P



F1



:



×



pp Biji tidak pulen p



Pp Biji pulen



Backcross : Progeni



:



Pp



×



pp



(F1)



(P1)



Pp



pp



Perbandingan genotipe = Pp : pp = 1 : 1 Perbandingan fenotipe = biji pulen : biji tidak pulen = 1 : 1



16



Dari contoh tersebut, dapat disimpulkan bahwa pada backcross, jika F1 disilangkan dengan induk yang dominan, akan dihasilkan genotipe dengan perbandingan 1 : 1 dan fenotipenya 100% seragam. Akan tetapi, jika F1 disilangkan dengan induk yang resesif, perbandingan genotipe dan fenotipenya akan sama, yaitu 1 : 1.



3.



Persilangan Resiprok Persilangan resiprok atau persilangan ulang adalah persilangan dengan menukarkan jenis kelamin. Perbandingan fenotipe dan genotipe hasil persilangan ini tidak akan berubah selama gen-gen yang disilangkan tidak terpaut pada kromosom kelamin. Akan tetapi, jika gen tersebut terpaut pada kromosom kelamin, perbandingan keturunannya akan berubah. Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh persilangan resiprok berikut ini. Kacang ercis bunga ungu disilangkan dengan kacang ercis bunga putih. Sifat ungu ditentukan oleh gen U dan bersifat dominan terhadap sifat putih yang ditentukan oleh gen u. Terhadap parental pertama (P1) dilakukan persilangan resiprok.



Persilangan 1: Kacang ercis ungu jantan dengan kacang ercis putih betina P1 :



UU Bunga ungu



G1 :



U



×



uu Bunga putih u



F1 :



Uu 100% berbunga ungu



P2 :



Uu



×



Uu



Bunga ungu



Bunga ungu



F2 :



U U



U



u



UU



Uu



Bunga ungu



Bunga ungu



Uu



uu



Bunga ungu



Bunga putih



Perbandingan genotipe F2 = UU : Uu : uu = 1 : 2 : 1 Perbandingan fenotipe F2 = bunga ungu : bunga putih = 3 : 1



17



Persilangan 2: Kacang ercis ungu betina dengan kacang ercis putih jantan P1 :



UU Bunga ungu



G1 :



U



×



uu Bunga putih u



F1 :



Uu 100% berbunga ungu



P2 :



Uu



×



Uu



Bunga ungu



Bunga ungu



F2 :



U U



U



u



UU



Uu



Bunga ungu



Bunga ungu



Uu



uu



Bunga ungu



Bunga putih



Perbandingan genotipe F2 = UU : Uu : uu = 1 : 2 : 1 Perbandingan fenotipe F2 = bunga ungu : bunga putih = 3 : 1 Dari contoh tersebut, dapat disimpulkan bahwa pada persilangan resiprok, tidak terjadi perubahan perbandingan genotipe maupun fenotipe pada keturunannya.



H. Menghitung Jumlah Macam Gamet, Genotipe, dan Fenotipe 1. Menghitung Jumlah Macam Gamet Jumlah macam gamet yang dihasilkan oleh suatu individu dapat dihitung dengan menggunakan rumus 2n, n adalah banyaknya sifat beda atau banyaknya pasangan alel heterozigot yang bebas memisah. Contoh: Jika ada individu bergenotipe AaBBcc, hitunglah pasangan alel yang heterozigot saja.



Jawab: Pada soal, pasangan alel yang heterozigot hanya satu, yaitu Aa. Dengan demikian, jumlah macam gamet yang dihasilkan = 2 1 = 2. Macam gamet yang dihasilkan tersebut adalah ABc dan aBc.



18



2.



Menentukan Jumlah Kemungkinan Genotipe dan Fenotipe pada F2 Berdasarkan Jumlah Sifat Bedanya Jumlah kemungkinan genotipe dan fenotipe pada F2 berdasarkan jumlah sifat bedanya (monohibrid, dihibrid, trihibrid, dan seterusnya) dapat dilihat pada tabel berikut ini.



Jumlah Sifat Beda



Jumlah Macam Gamet F1



1 (monohibrid) 21 = 2



Jumlah Macam Genotipe F2



Jumlah Macam Fenotipe F2



Jumlah Perbandingan F2



Perbandingan Fenotipe F2



31 = 3



2



4



3:1



=9



4



16



9:3:3:1



8



64



27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3



2 (dihibrid)



22 = 4



3 (trihibrid)



23 = 8



33 = 27



24 = 16



34 = 81



4 (tetrahibrid )



n



2n



32



:3:1 16



256



81 : 27 : 27 : 27 : 27 : 9 : 9 : 9 : 9 : 9 :9:3:3:3:3:1



3n



2n



4n



Untuk menentukan macam fenotipe, dapat digunakan rumus segitiga Pascal seperti tabel berikut ini. Jumlah Sifat Beda



Kemungkinan Macam



Jumlah Macam Fenotipe



Fenotipe 1



1 1



2



2



1 2 1



4



3



1 3 3 1



8



4



1 4 6 4 1



16



n



2n



19



Contoh Soal 7 Cara yang dapat dilakukan untuk mengetahui suatu individu bergenotipe homozigot



atau heterozigot adalah .... A.



persilangan testcross



B.



persilangan resiprok



C.



mengamati fenotipe induk dominan



D.



mengamati fenotipe kedua induknya



E.



mengamati fenotipe individu tersebut Jawaban: A



Penjelasan: Persilangan testcross atau uji silang adalah persilangan antara individu yang belum diketahui genotipenya (apakah homozigot atau heterozigot) dan induk yang bergenotipe resesif.



Contoh Soal 8 Jumlah macam kemungkinan fenotipe F2 pada perkawinan trihibrid adalah .... A.



2



B.



4



C.



8



D.



16



E.



32 Jawaban: C



Penjelasan: Individu trihibrid masing-masing akan menghasilkan 23 = 8 macam gamet. Jika terjadi persilangan di antara dua individu trihibrid, kemungkinan macam fenotipe F2 yang diperoleh adalah 23 = 8 macam dengan perbandingan fenotipe 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1.



20