Genetika Mendel

PENDAHULUAN
Sejak awal orang telah mengenal bahwa ada sifat yang menurun dari orang tua kepada keturunannya, hal tersebut dapat diamati adanya kemiripan sifat morfologi, tingkah laku, dan kesukaan anak dengan orang tua atau nenek/kakeknya. Pengetahuan mengenai adanya sifat menurun sudah lama berkembang tetapi belum dipelajari secara sistematik. Penelitian mengenai pola-pola penurunan sifat baru diketahui setelah Gregor Mendel (1822-1884), rahib Austria yang melakukan serangkaian percobaan dengan tanaman ercis (Pisum sativum).

CARA KERJA MENDEL
Mendel melakukan percobaan dengan menggunakan tanaman ercis karena memiliki sifat yang baik diantaranya:
1.       Memiliki 7 sifat yang perbedaanya mencolok dan dapat dipelajari satu persatu.
2.       Memiliki pasangan-pasangan sifat yang mencolok.
3.       Bungannya sempurna (dalam satu bunga ada kelamin jantan dan betina)
4.       Memiliki siklus yang pendek
5.       Memiliki jumlah keturunan yang banyak
6.       Mudah menangani karena alat reproduksinya mudah dikontrol
Langkah-langkah Mendel dalam melakukan percobaan:
1.       Mengamati berbagai varietas tanaman ercis, ditemukan 7 sifat kontras:

NO	BAGIAN YANG DIAMATI	SIFAT BEDA YANG KONTRAS
1	Tinggi batang	Tinggi X pendek
2	Letak bunga	Di ketiak X di ujung
3	Bentuk biji	Bulat X kisut
4	Warna kulit biji	Kuning X hijau
5	Warna bunga	Merah X putih
6	Bentuk buah	Licin X berlekuk
7	Warna buah	Hijau X kuning

2.       Mendapatkan galur murni dengan menyilangkan sendiri berbagai varietas tanaman ercis sampai beberapa generasi sehingga diperoleh tanaman ercis dengan galur murni.

3.       Melakukan penyilangan dua galur murni yang sifatnya kontras. Misalnya tanaman ercis berbiji bulat putiknya diserbuki oleh serbuk sari tanaman ercis yang berbiji kisut. Pada tahap ini benang sari pada tanaman dibuang agar tidak terjadi penyerbukan sendiri. Biji yang diperoleh dari persilangan (tumbuhan bastar) dikumpulkan dan diberi tanpa F1 (filius= keturunan) sebagai keturunan pertama. Tanaman galur murni induk diberi simbol P (parentum= orang tua). Hasil percobaan ternyata hibridnya menyerupai salah satu induknya yaitu berbiji bulat.
4.       Mengulang kembali percobaan di atas tetapi dengan cara yang berbeda, yaitu ercis berbiji kisut putiknya diserbuki oleh serbuk sari ercis berbiji bulat. Pembastaran tersebut dinamakan resiprok (pertimbalan). Ternyata menghasilkan bastar berbiji bulat, sama dengan penyerbukan pertama.
5.       Selanjutnya mendel membiarkan tanaman F1 menyilangi sendiri untuk menghasilkan F2. Hasilnya ternyata dari 253 batang F1 menyerbuk sendiri menghasilkan 7324 biji, yang terdiri dari 5474 butir biji bulat dan 1850 butir biji kisut, perbandingan mendekati 3:1. Penyilangan Mendel dengan satu sifat beda disebut monohibrida.
6.       Mendel mengulang-ulang percobaan yang sama dengan menggunakan sifat yang lain ternyata hasilnya sama yaitu: F1 semuanya serupa dengan salah satu induknya; F2 memisah menurut perbandingan 3:1; penyilangan resiprok tidak berbeda hasilnya. Selanjutnya mendel dengan prosedur yang sama melakukan pembastaran dengan dua sifat beda (dihibrida).



HUKUM- HUKUM MENDEL
Hukum Mendel 1
Semasa Mendel belum diketahui sifat keturunan, belum diketahui kromosom, dan gen. mendel hanya menyebutkan sebagai faktor penentu (determinant). Setelah melakukan percobaan dengan satu sifat beda berulang kali, Mendel mengemukakan hukum 1 yang diberi nama “ hukum segregasi” (pemisahan gen se alel= segregation of allelic genes). Peristiwa pemisahan alel ini terlihat ketika pembentukan gamet individu yang memiliki genotip heterozigot, sehingga setiap gamet mengandung salah satu alel itu.
Contoh tanaman ercis normal (tinggi) disilangkan dengan tanaman kerdil (abnormal). Selanjutnya persilangan (F1) ditanam dan dibiarkan menyerbuk sendiri, hasilnya F2

Hasil persilangan tersebut menghasilkan F2 dengan:
a.       Ratio genotip DD : Dd : dd = 1 : 2 : 1
b.      Ratio fenotip tinggi : pendek= 3 : 1
Dari hasil di atas maka tanaman tinggi dikatakan bersifat dominan, sedangkan tanaman pendek bersifat resesif. Jika dalam persilangan di atas menghasilkan F1 tanaman sedang maka sifat induk disebut intermediet.
Jika tanaman F1 diatas disilangkan dengan induknya dengan resesif (dd) maka persilangan itu disebut test cross (uji silang), sedangkan jika F1 disilangkan dengan salah satu induk betina atau jantan disebut back cross (perkawinan balik)

Hukum Mendel 2
Hukum Mendel 2 adalah pengelompokan gen secara bebas. Hukum tersebut berlaku ketika pembentukan gamet, gen-gen se alel akan secara bebas pergi ke masing- masing kutub ketika meiosis. Pembuktian hukum ini dipakai pada dihibrid atau polihibrid, yaitu persilangan dari individu dengan 2 atau lebih sifat beda.

Dari gambar genotipe AaBb di atas dihasilkan 4 jenis gamet yaitu AB, Ab, aB, dan ab. Gamet AB dan ab disebut memiliki kombinasi asli atau dengan istilah kombinasi parental. Sedangkan gamet Ab, dan aB merupakan kombinasi baru yang dikenl dengan rekombinan.
Contoh jika tanaman ercis berbiji bulat-kuning homozigotik (BBKK) disilangkan dengan ercis berbiji keriput-hijau (bbkk) , maka semua tanaman F1 bulat  kuning. Jika F1 dibiarkan menyerbuki sendiri maka:

 

Perkawinan Trihibrid
Pada perkawinan ini diperlukan 3 sifat beda pada tanaman ercis, misalnya warbna bunga, warna biji, dan bentuk biji. Contoh:
a.       Gen M = gen untuk warna merah pada bunga
b.      Gen m = gen untuk warna putih pada bunga
c.       Gen K = gen untuk warna kuning pada biji
d.      Gen k = gen untuk warna hijau pada biji
e.      Gen B = gen untuk bentuk bulat pada biji
f.        Gen b = gen untuk bentuk keriput pada biji
Jika serbuk sari yang berasal dari tanaman berbunga putih, biji hijau keriput diberikan kepada putik dari tanaman homozigot berbunga merah biji kuning bulat, maka tanaman F1 berupa tanaman trihibrid yang berbunga merah biji kuning bulat.

sumber: Jalmo, Tri & Arwin Achmad. 2002. Biologi Umum. Bandar Lampung. Unila