Hukum Hereditas Penerapan Serta Implikasi Penyimpangan Semu Hukum Mendel
Hukum Hereditas Penerapan Serta Implikasi Penyimpangan Semu Hukum Mendel - Apabila diteliti lebih lanjut, ternyata angka - angka perbandingan itu tidak lain adalah penggabungan dari beberapa angka perbandingan yang semula ditemukan oleh Mendel, yaitu : (9 + 3) : 3 : 1, 9 : 3 : (3 + 1), 9 : (3 + 3 + 1), 9 : (3 + 3) : 1, (9 + 3 + 3) : 1 dan seterusnya. Karena alasan itulah maka disebut penyimpangan semu.
1. Interaksi dan Beberapa Gen (Atavisme)
Bentuk pial pada ayam dikenal empat macam, yaitu pial gerigi (rose), pial biji (pea), pial bilah (single) dan pial sumpel (walnut).
Sifat pial bilah adalah resesif, baika terhadap pial gerigi (rose) maupun terhadap pial biji (pea). Pial - pial tersebut dapat disilangkan satu sama lain, yaitu sebagai berikut :
a. Apabila ayam berpial gerigi galur murni disilangkan dengan ayam berpial bilah maka F1, 100 persen berpial gerigi dan F2 terdiri dari 75 persen gerigi dan 25 persen bilah. Ini berarti bahwa pial gerigi dominan terhadap pial bilah.
b. Apabila ayam berpial biji gamut murni disilangkan dengan ayam berpial bilah maka F1, 100 persen berpial biji dan F2 terdiri atas 75 persen berpial biji dan 25 persen bilah. Ini berarti bahwa pial biji dominan terhadap pial bilah.
c. Apabila ayam berpial gerigi galur murni disilangkan dengan ayam berpial biji galur murni maka F1 100 persen berpial sumper (walnut). Jadi, sifat pialnya berbeda dengan induk jantan maupun induk betina. Sedangkan pada F2 nya diperoleh empat macam fenotipe dengan perbandingan sebagai berikut : pial sumpel ; pial gerigi : pial biji : pial bilah = 9 : 3 : 3 : 1.
Penyimpangan disini tidak menyangkut perbandingan fenotipe pada F2, tetapi muncul dua sifat baru yang berbeda dengan kedua induknya, yaitu sumpel dan bilah.
2. Polimeri
Polimeri adalah sifat yang muncul pada persilangan heterozigot, disebabkan terdapat dua atau lebih gen yang menempati lokus berbeda, tetapi memiliki sifat yang sama.
Contohnya, pada percobaan Nelson Ehle yang menyilangkan gandum berbiji merah dengan gandum berbiji putih. F1 semua berbiji merah, tetapi tidak semerah biji induknya. Dalam kasus ini, seolah - olah terjadi peristiwa dominan tidak penuh.
Pada F2 diperoleh keturunan dengan rasio fenotipe 15 merah dan 1 putih. Kalau diperhatikan dengan seksama, perbandingan 15 : 1 berasal dari penggabungan ( 9 + 3 + 3) : 1. Yang berwarna merah terdapat empat variasi, yaitu merah tua, merah sedang, merah muda dan merah muda sekali. Jadi dengan putih, seluruhnya ada lima variasi.
Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan :
a. Persilangan tersebut adalah dihibrid, dan
b. Dua poasang alel yang berlainan tadi sama - sama mempengaruhi sifat yang sama, yaitu warna bunga.
Apabila gen menimbulkan pigmen merah diberi simbol M1 dan M2, dan alel yang mengakibatkan tidak terbentuknya warna diberi simbol mw dan m2, maka diagram persilanganya dapat digambarkan seperti terlihat pada diagram.
Tampak jelas bahwa makin banyak jumlah gen penghasil warna semakin pekat warna merahnya, sedangkan yang tidak mengandung gen penghasil warna, warnanya menjadi putih. Peristiwa banyak gen yang mempengaruhi satu gejala ini disebut poligen. Poligen pada manusia dijumpai pada warna mata dan warna kulit.
Diagram Perisiwa Polimeri pada persilangan antara gandum merah dan gandum putih.
Untuk mengetahui apakah suatu gejala itu merupakan peristiwa poligen atau bukan, perlu diperhatikan hal - hal sebagai berikut.
a. Masing - masing gen penghasil warna harus menghasilkan pengaruh yang sama, misalnya pengaruh merah semua atau biru semua.
b. Pengaruh gen - gen tersebut bersifat kumulatif, makin banyak genya makin jelas pengaruhnya.
c. Tidak ada epistatis di antara gen
d. Tidak terjadi pautan gen
e. Tidak ada pengaruh lingkungan, apabila ada pengaruhnya diabaikan saja
Kesimpulan :
a. Jika warna merah dipengaruhi oleh dua pasang gen maka perbandingan F2 nya adalah merah : putih = 15 : 1.
b. Jika warna merah dipengaruhi oleh tiga pasang maka perbandingan F2nya adalah putih = 63 : 1 dan seterusnya.
3. Kriptomeri
Kriptomeri adalah gen dominan yang seolah - olah tersembunyi apabila berdiri sendiri - sendiri dan pengaruhnya baru tampak apabila berada bersama - sama dengan gen dominan lainya. Correns menyilangkan tanaman Linaria maroccana berbunga merah galur murni dengan yang berbunga putih juga galur murni. Diperoleh F1 semua berbunga ungu, sedangkan F2 terdiri atas tanaman berbunga ungu, merah dan putih.
Berdasarkan penyelidikan terhadap plasma sel bunga Linaria, ternyata warna merah disebabkan oleh adanya pigmen antosianin dalam lingkungan plasma sel yang bersifat asam, sedangkan dalam lingkungan basa akan memberikan warna ungu.
Akan tetapi, apabila dalam plasma sel tidak terdapat antosianin, dalam lingkungan asam atau basa bunga akan tetap membentuk warna putih.
Apabila :
A = ada bahan dasar pigmen antosianin.
B = tidak ada bahan dasar pigmen antosianin
B = reaksi plasma sel bersifat basa, dan
b = reaksi plasma sel bersifat asam
Gen A dominan terhadap a, dan gen B dominan terhadap b, sehingga diagram persilanganya dapat digambarkan seperti diagram berikut.
4. Epistatis dan Hipostatis
Epistatis dan hipostatis adalah salah satu bentuk interaksi antara gen dan dominan mengalahkan gen dominan lainya yang bukan sealel. Gen dominan yang menutup gen dominan lainya disebut epistatis, dan gen dominan yang tertutup itu disebut hipostatis.
Peristiwa ini terjadi baik pada tumbuhan, hewan maupun manusia. Pada tumbuhan, peristiwa epistatis dan hipostatis dijumpai pada warna kulit gandum dan warna kulit labu squash. Sedangkan pada hewan, dijumpai pada warna bulu ayam dan bulu mencit. Pada manusia, peristiwa tersebut dijumpai, misalnya pada warna mata.
Warna Kulit Gandum
Nelson Ehle mengadakan percobaan persilangan dengan objek tanaman gandum. Gandum berkulit biji hitam, disilangkan dengan gandum berkulit biji kuning. Hasilnya, (F1) 100 persen berkulit biji hitam. Pada F2 diharapkan akan dihasilkan keturunan dengan fenotipe 75 persen hitam dan kuning.
Namun, ternyata tidak demikian, hasil yang diperoleh mempunyai perbandingan 12 hitam : 3 kuning : 1 putih. Persilangan ini mirip prinsip Mendel, yaitu (9 + 3): 1.
Setelah dianalisis, ternyata gen yang menimbulkan pigmentasi hitam dan kuning berdiri sendiri - sendiri dan keduanya merupakan faktor dominan terhadap faktor putih.
Jadi, gen H (hitam), dominan terhadap h (putih)
gen K (kuning) dominan terhadap k (putih)
Diagram persilangan antara gandum berkulit biji hitam HHkk dengan gandum berkulit biji kuning hhKK adalah sebagai berikut :
P : HHkk x hhKK
(hitam) (kuning)
Gamet : Hk hk
F1 : HhKk
(hitam)
Genotipe F1, HhKk fenotipenya adalah hitam. Ini menunjukan bahwa faktor H menutup faktor K, faktor H disebut epistatis dan faktor K disebut hipostatis.
5. Gen Komplementer
Gen komplementer adalah gen - gen yang berinteraksi dan saling melengkapi. Apabila salah satu gen tidak hadir maka pemunculan suatu karakter akan terhalang atau tidak sempurna. Dikemukakan oleh W. Bateson dan R.C. Punnet pada bunga Lathyrus adoratus. Ada dua gen yang berinteraksi dalam menumbuhkan pigmen pada bunga, yaitu sebagai berikut :
Gen C : Menyebabkan timbulnya bahan mentah pigmen
Gen c : Tidak menumbuhkan pigmen
Gen P : Menumbuhkan enzim pengaktif pigmen
Gen p : Tidak mampu menumbuhkan enzim
Bahan pigmen dapat menyebabkan timbulnya warna atau pigmen, apabila didukung oleh adanya enzim pengaktif pigmen. Sebaliknya, aktivitas enzim akan tampak apabila ada bahan pigmenya.
Individu yang mengandung faktor C tanpa adanya faktor P akan berwarna putih, demikian pula individu mengandung faktor P tanpa C juga berwarna putih. Tetapi individu yang mengandung faktor C dan P akan menunjukan warna ungu. Baca Tautan Dan Pindah Silang Dalam Hukum Hereditas Penerapan Serta Implikasinya.
Berdasarkan hal tersebut, dapat digambarkan diagram persilanganya, seperti diagram berikut :
Peristiwa gen komplementer menghasilkan kombinasi ungu : putih = 9 : 7
P CCpp x ccPP
(putih) (putih)
F1 CcPp
(ungu)
No. 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10 dan 13 = mengandung unsur faktor C.P (ungu)
No. 6, 8, 14 = mengandung C tanpa P, berfenotipe putih.
No. 11, 12, 15 = mengandung P tanpa C, berfenotipe putih
Jadi, rasio fenotipenya adalah 9 ungu : 7 putih.
Semoga bermanfaat.
1. Interaksi dan Beberapa Gen (Atavisme)
Bentuk pial pada ayam dikenal empat macam, yaitu pial gerigi (rose), pial biji (pea), pial bilah (single) dan pial sumpel (walnut).
Sifat pial bilah adalah resesif, baika terhadap pial gerigi (rose) maupun terhadap pial biji (pea). Pial - pial tersebut dapat disilangkan satu sama lain, yaitu sebagai berikut :
a. Apabila ayam berpial gerigi galur murni disilangkan dengan ayam berpial bilah maka F1, 100 persen berpial gerigi dan F2 terdiri dari 75 persen gerigi dan 25 persen bilah. Ini berarti bahwa pial gerigi dominan terhadap pial bilah.
b. Apabila ayam berpial biji gamut murni disilangkan dengan ayam berpial bilah maka F1, 100 persen berpial biji dan F2 terdiri atas 75 persen berpial biji dan 25 persen bilah. Ini berarti bahwa pial biji dominan terhadap pial bilah.
c. Apabila ayam berpial gerigi galur murni disilangkan dengan ayam berpial biji galur murni maka F1 100 persen berpial sumper (walnut). Jadi, sifat pialnya berbeda dengan induk jantan maupun induk betina. Sedangkan pada F2 nya diperoleh empat macam fenotipe dengan perbandingan sebagai berikut : pial sumpel ; pial gerigi : pial biji : pial bilah = 9 : 3 : 3 : 1.
Penyimpangan disini tidak menyangkut perbandingan fenotipe pada F2, tetapi muncul dua sifat baru yang berbeda dengan kedua induknya, yaitu sumpel dan bilah.
2. Polimeri
Polimeri adalah sifat yang muncul pada persilangan heterozigot, disebabkan terdapat dua atau lebih gen yang menempati lokus berbeda, tetapi memiliki sifat yang sama.
Contohnya, pada percobaan Nelson Ehle yang menyilangkan gandum berbiji merah dengan gandum berbiji putih. F1 semua berbiji merah, tetapi tidak semerah biji induknya. Dalam kasus ini, seolah - olah terjadi peristiwa dominan tidak penuh.
Pada F2 diperoleh keturunan dengan rasio fenotipe 15 merah dan 1 putih. Kalau diperhatikan dengan seksama, perbandingan 15 : 1 berasal dari penggabungan ( 9 + 3 + 3) : 1. Yang berwarna merah terdapat empat variasi, yaitu merah tua, merah sedang, merah muda dan merah muda sekali. Jadi dengan putih, seluruhnya ada lima variasi.
Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan :
a. Persilangan tersebut adalah dihibrid, dan
b. Dua poasang alel yang berlainan tadi sama - sama mempengaruhi sifat yang sama, yaitu warna bunga.
Apabila gen menimbulkan pigmen merah diberi simbol M1 dan M2, dan alel yang mengakibatkan tidak terbentuknya warna diberi simbol mw dan m2, maka diagram persilanganya dapat digambarkan seperti terlihat pada diagram.
Tampak jelas bahwa makin banyak jumlah gen penghasil warna semakin pekat warna merahnya, sedangkan yang tidak mengandung gen penghasil warna, warnanya menjadi putih. Peristiwa banyak gen yang mempengaruhi satu gejala ini disebut poligen. Poligen pada manusia dijumpai pada warna mata dan warna kulit.
Diagram Perisiwa Polimeri pada persilangan antara gandum merah dan gandum putih.
Untuk mengetahui apakah suatu gejala itu merupakan peristiwa poligen atau bukan, perlu diperhatikan hal - hal sebagai berikut.
a. Masing - masing gen penghasil warna harus menghasilkan pengaruh yang sama, misalnya pengaruh merah semua atau biru semua.
b. Pengaruh gen - gen tersebut bersifat kumulatif, makin banyak genya makin jelas pengaruhnya.
c. Tidak ada epistatis di antara gen
d. Tidak terjadi pautan gen
e. Tidak ada pengaruh lingkungan, apabila ada pengaruhnya diabaikan saja
Kesimpulan :
a. Jika warna merah dipengaruhi oleh dua pasang gen maka perbandingan F2 nya adalah merah : putih = 15 : 1.
b. Jika warna merah dipengaruhi oleh tiga pasang maka perbandingan F2nya adalah putih = 63 : 1 dan seterusnya.
3. Kriptomeri
Kriptomeri adalah gen dominan yang seolah - olah tersembunyi apabila berdiri sendiri - sendiri dan pengaruhnya baru tampak apabila berada bersama - sama dengan gen dominan lainya. Correns menyilangkan tanaman Linaria maroccana berbunga merah galur murni dengan yang berbunga putih juga galur murni. Diperoleh F1 semua berbunga ungu, sedangkan F2 terdiri atas tanaman berbunga ungu, merah dan putih.
Berdasarkan penyelidikan terhadap plasma sel bunga Linaria, ternyata warna merah disebabkan oleh adanya pigmen antosianin dalam lingkungan plasma sel yang bersifat asam, sedangkan dalam lingkungan basa akan memberikan warna ungu.
Akan tetapi, apabila dalam plasma sel tidak terdapat antosianin, dalam lingkungan asam atau basa bunga akan tetap membentuk warna putih.
Apabila :
A = ada bahan dasar pigmen antosianin.
B = tidak ada bahan dasar pigmen antosianin
B = reaksi plasma sel bersifat basa, dan
b = reaksi plasma sel bersifat asam
Gen A dominan terhadap a, dan gen B dominan terhadap b, sehingga diagram persilanganya dapat digambarkan seperti diagram berikut.
4. Epistatis dan Hipostatis
Epistatis dan hipostatis adalah salah satu bentuk interaksi antara gen dan dominan mengalahkan gen dominan lainya yang bukan sealel. Gen dominan yang menutup gen dominan lainya disebut epistatis, dan gen dominan yang tertutup itu disebut hipostatis.
Peristiwa ini terjadi baik pada tumbuhan, hewan maupun manusia. Pada tumbuhan, peristiwa epistatis dan hipostatis dijumpai pada warna kulit gandum dan warna kulit labu squash. Sedangkan pada hewan, dijumpai pada warna bulu ayam dan bulu mencit. Pada manusia, peristiwa tersebut dijumpai, misalnya pada warna mata.
Warna Kulit Gandum
Nelson Ehle mengadakan percobaan persilangan dengan objek tanaman gandum. Gandum berkulit biji hitam, disilangkan dengan gandum berkulit biji kuning. Hasilnya, (F1) 100 persen berkulit biji hitam. Pada F2 diharapkan akan dihasilkan keturunan dengan fenotipe 75 persen hitam dan kuning.
Namun, ternyata tidak demikian, hasil yang diperoleh mempunyai perbandingan 12 hitam : 3 kuning : 1 putih. Persilangan ini mirip prinsip Mendel, yaitu (9 + 3): 1.
Setelah dianalisis, ternyata gen yang menimbulkan pigmentasi hitam dan kuning berdiri sendiri - sendiri dan keduanya merupakan faktor dominan terhadap faktor putih.
Jadi, gen H (hitam), dominan terhadap h (putih)
gen K (kuning) dominan terhadap k (putih)
Diagram persilangan antara gandum berkulit biji hitam HHkk dengan gandum berkulit biji kuning hhKK adalah sebagai berikut :
P : HHkk x hhKK
(hitam) (kuning)
Gamet : Hk hk
F1 : HhKk
(hitam)
Genotipe F1, HhKk fenotipenya adalah hitam. Ini menunjukan bahwa faktor H menutup faktor K, faktor H disebut epistatis dan faktor K disebut hipostatis.
5. Gen Komplementer
Gen komplementer adalah gen - gen yang berinteraksi dan saling melengkapi. Apabila salah satu gen tidak hadir maka pemunculan suatu karakter akan terhalang atau tidak sempurna. Dikemukakan oleh W. Bateson dan R.C. Punnet pada bunga Lathyrus adoratus. Ada dua gen yang berinteraksi dalam menumbuhkan pigmen pada bunga, yaitu sebagai berikut :
Gen C : Menyebabkan timbulnya bahan mentah pigmen
Gen c : Tidak menumbuhkan pigmen
Gen P : Menumbuhkan enzim pengaktif pigmen
Gen p : Tidak mampu menumbuhkan enzim
Bahan pigmen dapat menyebabkan timbulnya warna atau pigmen, apabila didukung oleh adanya enzim pengaktif pigmen. Sebaliknya, aktivitas enzim akan tampak apabila ada bahan pigmenya.
Individu yang mengandung faktor C tanpa adanya faktor P akan berwarna putih, demikian pula individu mengandung faktor P tanpa C juga berwarna putih. Tetapi individu yang mengandung faktor C dan P akan menunjukan warna ungu. Baca Tautan Dan Pindah Silang Dalam Hukum Hereditas Penerapan Serta Implikasinya.
Berdasarkan hal tersebut, dapat digambarkan diagram persilanganya, seperti diagram berikut :
Peristiwa gen komplementer menghasilkan kombinasi ungu : putih = 9 : 7
P CCpp x ccPP
(putih) (putih)
F1 CcPp
(ungu)
No. 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10 dan 13 = mengandung unsur faktor C.P (ungu)
No. 6, 8, 14 = mengandung C tanpa P, berfenotipe putih.
No. 11, 12, 15 = mengandung P tanpa C, berfenotipe putih
Jadi, rasio fenotipenya adalah 9 ungu : 7 putih.
Semoga bermanfaat.