Hukum Mendel Vs Teori Pewarisan Pencampuran

GEN ET I K A M EN DEL
• Genetika dimulai dengan
dikemukakannya teori
pewarisan sifat pada
tahun 1865 oleh Gregor
Mendel
• Teori Mendel baru diakui
kebenarannya pada awal
abad 20 setelah terlihat
keparalelan dengan
kromosom

H uk um M e nde l V s T e ori Pe w a risa n
Pe nc a m pura n
• Sebelum teori genetika Mendel, dipercayai
bahwa proses pewarisan terjadi seperti proses
pencampuran seluruh sifat dari kedua tetua,
seperti mencampurkan dua cairan yang berasal
dari dua bejana (teori blending inheritance)
• Menurut Mendel setiap sifat dikendalikan oleh
sepasang faktor; setiap faktor berasal dari

kedua tetuanya, dan kedua faktor ini akan
bersegregasi pada proses pembentukan gamet

Tahapan Pekerjaan Mendel
• Penyiapan bahan
– membuat galur murni
• Menyilangkan galur murni dengan ciri yang
berbeda nyata
• Menanam biji hasil persilangan dan mencatat
sifat yang nampak
• Merumuskan hipotesis

Sifat Tanaman Yang Diamati
• Bentuk biji (bundar & keriput)
• Warna albumen (kuning &
hijau)
• Warna bunga (putih & merahungu)
• Warna polong (kuning &
hijau)
• Bentuk polong (gembung &

bergelombang)
• Kedudukan bunga (aksial &
terminal)
• Batang (tinggi & pendek)

Istilah Genetik
• Gen: Bahan yang menentukan sifat
organisme; bahan kimia : DNA; dapat
diwariskan ke generasi berikutnya
• Lokus: Letak (tempat/posisi) gen pada
kromosom. Posisi lokus menunjukkan
fungsi gen.
• Alel: Ragam gen pada suatu lokus
• Homozigot: Pada satu lokus terdapat alel
yang sama
• Heterozigot: Pada satu lokus terdapat alel
yang berbeda

• Alel dominan: Alel yang pengaruhnya
menutupi pengaruh alel lain pada suatu

lokus heterozigot
• Alel resesif: Alel yang pengaruhnya tertutupi
oleh pengaruh alel dominan.
• Fenotipe: Sifat (karakter) organisme yang
teramati
• Genotipe: Komposisi gen yang menentukan
suatu fenotipe organisme
• F1: Generasi hibrid hasil perkawinan dua
homozigot yang berbeda
• F2: Turunan kawin sediri dari organisme F1

Percobaan Persilangan
• Pemurnian (kawin sendiri
beberapa generasi)
• Pembentukan F1
(Perkawinan antara dua
homozigot yang berbeda)
• Pembentukan F2 (kawin
sendiri F1)


Hasil Percobaan Monohibrid

Hasil Percobaan Monohibrid

Penafsiran Mendel
(F1 seragam, F2: 3:1)
• Setiap sifat dikendalikan
oleh sepasang gen
• Setiap gen dari pasangan
tsb berasal dari tetua
melalui perkawinan
• Antar gen dalam lokus
yang sama terdapat
hubungan dominan-resesif
• Pasangan gen
bersegregasi pada saat
pembentukan gamet
• Gamet berpadu secara
bebas pada saat
pembuahan


aa

AA

Aa

A

A

a

AA

Aa

Aa

aa


a

Hukum Segregasi
Suatu sifat dikendalikan oleh sepasang
gen, yang berasal dari kedua tetuanya.
Kedua gen ini tetap utuh dan dapat
bersegregasi pada saat pembentukan
gamet

Pengujian Hukum Segregasi
Silang uji :
Persilangan antara F1
dengan homozigot
resesif

F1

Aa


aa

a
A

Aa 0.5

a

aa 0.5

Hasil Percobaan Dihibrid
Bundar-Kuning

X

Keriput-Hijau

F1 Bundar-Kuning


F2

AABB

Penafsiran Mendel

aabb

F2=9:3:3:1
• 9:3:3:1 = A-B- : A-bb:
aaB-: aabb muncul bila
gamet F1 berpadu bebas
dan perbandingan
AB:Ab:aB:ab= 1/4:
1/4:1/4:1/4
• Perbandingan gamet
tersebut muncul bila
segregasi lokus A dan B
bebas satu dari yang lain


AaBb

AB
AB

Ab
aB

ab

Ab

aB

ab

Hukum Perpaduan Bebas
Alel-alel pada suatu lokus bersegregasi secara
bebas dari pengaruh segregasi lokus lain


F1

0.25
0.25
0.25
0.25

Bukti Hukum Perpaduan Bebas
• Bila Hukum ini benar maka frekuensi gamet harus
merupakan penggandaan frekuensi alel yang
membentuknya (A=0.5, a=0.5; B=0.5; b=0.5)
• Dapat dibuktikan dengan silang-uji dihibrid
AB

AB/ab =0.25
ab

Ab/ab =0.25
aB/ab =0.25
ab/ab =0.25


Hasil Silang-uji Dihibrid

FREKUENSI FENOTI PE DAN GENOTI PE
• Frekuensi fenotipe/ genotipe trihibrid/ polihibrid F2 =
penggandaan frekuensi monohibrid penyusunnya
• Frekuensi fenotipe F2 monohibrid= 3:1, maka:
Frekuensi fenotipe F2 trihibribrid = (3:1)(3:1)(3:1) = (3:1) 3
= 27:9:9:9:3:3:3:1
• Jika n = jumlah lokus (sifat beda) heterozigot pada F1
• Jumlah gamet pada F1 = 2n macam
• Jumlah fenotipe F2 = 2n macam
• Jumlah genotipe F2 = 3n macam
• Jumlah individu minimal untuk menunjukkan perbandingan
tsb = 4n

Suharsono. GenDas Bio252. IPB

Contoh
AABBCC x aabbcc Æ trihibrid
Jumlah
Jumlah
Jumlah
Jumlah

gamet F1 = 23 = 8
fenotipe = 23 = 8 macam
genotipe F2 = 33 = 27 macam
individu minimal = 43 = 64 individu

Berapa frekuensi masing-masing
genotipe pada F2?

Suharsono. GenDas Bio252. IPB

Frekuensi genotipe
Penentuan frekuensi genotipe
1. Pangkat 2 untuk heterozigot, 1 untuk homozigot
2. Pangkat digandakan sebagai pembilang
3. Frekuensi genotipe = pembilang tsb dibagi jumlah
individu minimal (4n)
Contoh
Genotipe AABbcc
• AA1Bb 2cc1
• Pembilang = 1x2x1 = 2
• Jumlah individu = 43 = 64
Frekuensi genotipe AABbcc = 2/ 64

Frekuensi Fenotipe?
Bila terdapat dominan-resesif Æ diagram cabang
Suharsono. GenDas Bio252. IPB

A/a

B/b

C/c

Frekuensi

3/4 C Æ (3/4)(3/4)(3/4)= 27/64 ABC
3/4 B
1/4 c Æ (3/4)(3/4)(1/4)= 9/64 ABc
3/4 A
3/4 C Æ (3/4)(1/4)(3/4)= 9/64 AbC
1/4 b
1/4 c Æ (3/4)(1/4)(1/4)= 3/64 Abc
3/4 C Æ (1/4)(3/4)(3/4)= 9/64 aBC
3/4 B
1/4 cÆ (1/4)(3/4)(1/4)= 3/64 aBc
1/4 a
3/4 C Æ (1/4)(1/4)(3/4)= 3/64 abC
1/4 b
1/4 c Æ (1/4)(1/4)(1/4)= 1/64 abc
Suharsono. GenDas Bio252. IPB

Pengujian hasil persilangan
Perbandingan fenotipe F2 (3:1 atau 9:3:3:1) adalah hipotetik,
asumsi:
1. Hubungan dominan-resesif
2. Alel bersegregasi bebas (Mendel I )
3. Alel berpadu bebas (Mendel I I )
4. Gamet berpadu bebas saat pembentukan zigot
Persilangan antar 2 individu Æ analisis?
Æ Teori peluang dan uji X2

Teori Peluang
Banyaknya kejadian X
Peluang (X) =

P(X) = 0-1

Total kejadian yang muncul
Mata uang logam:
Dua sisi seimbang (Sisi pertama A, sisi kedua a)
P(A) = P(a) = 0,5
Sama seperti pembentukan gamet dari individu Aa

Suharsono. GenDas Bio252. IPB

Kejadian bebas:
Kejadian yang satu tidak mempengaruhi kejadian lain
Contoh:
Kejadian A tidak saling mempengaruhi kejadian B
Peluang munculnya kejadian serempak (A dan B) =
perkalian peluang masing-masing
P(AB) = P(A) x P(B)
Contoh:
P(A)= 0,5 ; P(b) = 0,5, maka: P(Ab)= 0,5 x 0,5 = 0,25

Suharsono. GenDas Bio252. IPB

Khi-Kuadrat
ƒUntuk menguji kesesuaian hasil pengamatan dengan
perkiraan hipotetik/ teorik (harapan)
ƒKesesuaian diukur berdasarkan nilai penyimpangan
ƒBila penyimpangan kecil, hasil pengamatan sesuai dengan
perkiraan hipotetik, dan sebaliknya
Jika terdapat ki kejadian (i= 1, 2, …, k)
Frekuensi harapan = n 1, n 2, …, n k
Hasil pengamatan = N1, N2, …, Nk
N1+ N2 + …+ Nk = N
Bila pengamatan = harapan, maka
sebaran harapan = (n 1x N), (n 2x N), …, (n kxN)
Apakah harapan = pengamatan?
Î Khi-kuadrat
Suharsono. GenDas Bio252. IPB

Σ
k

X2

=

i= 1

(Ni –

n i.N) 2

n i.N

Ni= # individu kejadian
ke-i
n i= frekuensi kejadian ke-i
N= # total individu
k= # kejadian

Disederhanakan menjadi:

Σ
k

X2 =

i= 1

(Oi – Ei) 2
Ei

Oi= # individu hasil
pengamatan ke-i
Ei= # individu harapan ke-i
k= # kejadian

Suharsono. GenDas Bio252. IPB

Penghitungan khi-kuadrat
Kejadian

Pengamatan

Frekuensi

Harapan

1

N1

n1

n1.N

2

N2

n2

n2.N

..
.

..
.

..
.

..
.

k

Nk

Nk

nk.N

Total

N

1

N

Khi-kuadrat
(n1-n1.N)2
-----------n1.N
(n2-n2.N)2
-----------n2.N
..
.
(nk-nk.N)2
-----------nk.N
X2 hitung

X2 hitung Vs X2 tabel dengan derajad bebas (db) = k-1
dan selang kepercayaan 95% (atau α = 0,05)
X2 hitung < X2 (db, α) tabel Æ pengamatan = harapan
X2 hitung > X2

(db, α)

tabel Æ pengamatan ≠ harapan
Suharsono. GenDas Bio252. IPB

Pengamatan ≠ harapan, artinya hipotesis (segregasi &
perpaduan bebas) ditolak Æ sifat yang diamati tidak
mengikuti hukum mendel:
ƒSifat tidak disandi oleh gen di inti
ƒGen-gen terletak pada kromosom yang sama (terpaut) Î
frekuensi rekombinasi?
Frekuensi rekombinasi Æ Jarak
genetik?

Suharsono. GenDas Bio252. IPB

Contoh perhitungan
Persilangan antara tanaman berbiji hijau dengan tanaman
berbiji kuning menghasilkan tanaman F1 yang semuanya
berbiji hijau. Tanaman F1 ini dibiarkan menyerbuk sendiri
dan menghasilkan 428 tanaman berbiji hijau dan 152
tanaman berbiji kuning. Apakah hasil pengamatan ini sesuai
dengan perbandingan F2 monohibrid pada percobaan
Mendel?
Fenotipe
Pengamatan
Frekuensi
Harapan
Khi-kuadrat
Hijau
428
3/4
435
0,113
Kuning
152
1/4
145
0,113
Total
580
1
580
0,226
X2(1, 0,05) = 3,84
X2 hitung < X2 tabel, maka hasil pengamatan sesuai dengan
hasil F2 monohibrid pada percobaan Mendel
Suharsono. GenDas Bio252. IPB

Latihan:
Persilangan antara tanaman berbiji hijau dan berbatang
tinggi dengan tanaman berbiji kuning dan berbatang pendek
menghasilkan tanaman F1 berbiji hijau dan berbatang tinggi.
Tanaman F1 ini dibiarkan menyerbuk sendiri dan
menghasilkan 315 tanaman berbiji hijau berbatang tinggi,
101 tanaman berbiji hijau berbatang pendek, 106 tanaman
berbiji kuning berbatang tinggi dan 35 tanaman berbiji
kuning berbatang pendek. Jika warna biji hijau dominan
terhadap kuning dan batang tinggi dominan terhadap batang
pendek, apakah hasil pengamatan ini sesuai dengan
perbandingan F2 dihibrid pada percobaan Mendel?

Suharsono. GenDas Bio252. IPB