Oleh : Mahfud
Guru Sains SMP Nation
Star Academy (NSA) Surabaya
1.
Terminologi Genetika
Genetika adalah ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
makhluk hidup dari induk (orang tua) kepada keturunannya. Orang yang pertama
berjasa tentang pewarisan sifat ini adalah Gregor
Johann Mendel (1822 – 1884), seorang pendeta dari Austria yang menyilangkan
tanaman kacang Ercis (Pisum sativum).
Gambar 1. Gregor Johann Mendel dan Tanaman Kacang
Ercis
(Pisum sativum)
Tanaman kacang Ercis dipilih oleh Mendel sebab mempunyai beberapa
kelebihan, antara lain, mudah
dibudidayakan, menghasilkan biji yang banyak, umur pendek, dapat melakukan
penyerbukan sendiri, mudah disilangkan, dan mempunyai 7 sifat yang kontras,
seperti tampak pada table berikut :
Gambar 2. Varietas Tanaman Kacang Ercis (Pisum sativum)
2.
Kromosom adalah
struktur pembawa sifat menurun yang terletak di dalam nukleus (inti sel). Gen adalah faktor pembawa sifat menurun
yang terletak di dalam kromosom. Berdasarkan macamnya, kromosom dibedakan menjadi 2, yaitu Autosom (krosomosm tubuh), yaitu kromosom antara individu jantan
(pria) dengan individu betina (wanita) sama dan Gonosom (kromosom kelamin), yaitu kromosom yang membedakan antara
individu jantan dengan individu betina dan menentukan jenis kelamin suatu
organisme. Biasanya individu jantan gonosomnya = XY,
sedang individu betina gonosomnya = XX.
Alela (alel) adalah pasangan gen
yang bersesuaian, contoh gen A
alelanya gen a, gen b alelanya gen B dan seterusnya. P
(Parental )= Parents = orang tua = induk,
G ( Gamet) = sel kelamin = sperma / ovum, F (Fillius) = Keturunan, F – 1 = anak, F – 2 = cucu, F – 3 = cicit
dan sebagainya. Berdasarkan letak
sentromer (kinetokor)nya, kromosom dibedakan menjadi 4 tipe, yaitu :
Gambar 3. Kromosom
a. Metasentrik,
letak sentromernya tepat di tengah – tengah kedua lengan kromosom, b. Submetasentrik, letak sentromernya
agak di tengah kedua lengan kromosom, c. Akrosentrik,
letak sentromernya agak di ujung salah satu lengan kromosomnya, d. Telosentrik, letak sentromernya tepat
di ujung salah satu lengan kromosomnya.
Gambar 4. Macam Tipe Kromosom
3.
Sifat Organisme (Makhluk Hidup), menurut
genetika sifat makhluk hidup dibagi menjadi 2, yaitu Fenotip : sifat makhluk hidup yang dapat diamati seperti : Besar, Kecil, Bulat, Keriput, Kuning, Hijau
dan sebagainya yang merupakan gabungan antara faktor keturunan (genotip) dengan
faktor lingkungan. Sedang kedua, Genotip
: sifat makhluk hidup yang tidak dapat diamati dan merupakan faktor keturunan
dari induknya serta dilambangkan dengan huruf – huruf. Contoh sifat Besar, genotipnya BB (homozigot dominan), Bb (heterozigot),
Kecil genotipnya bb (homozigot resesif) dan seterusnya.
4.
Hukum Mendel
adalah suatu kaidah / ketentuan yang berasal dari hasil percobaan (eksperimen) Gregor
Johann Mendel. Ada 2 hukum Mendel, yaitu :
a. Hukum Mendel
I : “ Pada saat pembentukan gamet, pasangan gen akan dipisahkan
(disegregasikan) ke dalam 2 sel anak “.
b. Hukum Mendel
II : “ Pada saat terjadi persilangan, gen-gen yang telah berpisah akan
bergabung dengan gen-gen lain secara bebas “.
5.
Macam Persilangan
Secara umum macam persilangan ada 3, yaitu :
a.
Monohibrida,
yaitu persilangan dengan satu sifat beda.Monohibrida
ini dibedakan menjadi Monohibrida
Dominansi adalah persilangan satu sifat beda yang sifat keturunannya
mengikuti salah satu induknya.
Contoh persilangan antara bunga berwarna
merah disilangkan dengan bunga berwarna putih, pada F – 1 semua
keturunannya berwarna merah. Kedua,
Monohibrida Intermediate adalah persilangan satu sifat beda yang sifat
keturunannya merupakan gabungan sifat
kedua induknya. Contoh persilangan bunga warna merah dengan bunga warna
putih, pada F – 1 semua keturunannya berbunga merah muda (pink).
b.
Dihibrida, yaitu
persilangan dengan dua sifat beda.
Contoh persilangan tanaman mangga berbuah besar, rasa asam disilangkan dengan
tanaman mangga berbuah kecil, rasa manis.
c.
Polihibrida, yaitu
persilangan lebih dari 2 sifat beda,
misalnya 3 sifat beda (Trihibrida),
4 sifat beda (Tetra hibrida), 5
sifat beda (Penta hibrida), dan
seterusnya.
6.
Contoh Soal Persilangan :
1. Monohibrida
Dominansi
Tanaman bunga sepatu (Hibiscus
rosa-sinensis) berbunga merah disilangkan dengan tanaman bunga sepatu
berbunga putih. Ternyata pada F – 1 semuanya berbunga merah. Bila sesama F – 1
saling disilangkan, maka :
a.
Buatlah
persilangan tanaman bunga sepatu di atas secara papan catur sampai F – 2 !
b.
Bagaimana rasio
(perbandingan) genotip dan fenotipnya pada F – 2 ?
c.
Berapa % pada F – 2
yang berbunga merah dan berapa % yang berbunga putih ?
Jawab :
|
1.
M = Merah
2. M = Putih
|
P – 1 : ♂ MM X ♀ mm b. Rasio genotip = MM : Mm : mm = 1
: 2 : 1
G – 1 : M m Rasio fenotip = Merah : Putih = 3 : 1
F -
1 : Mm (merah)
P - 2
: ♀ Mm
X ♂ Mm c. Pada F – 2 :
G -
2 : M,
m M, m 1. Merah = ¾ x 100 % = 75 %
F
- 2 : 2. Putih = 1 /4 x 100 % = 25 %
|
|
M
|
m
|
|
M
|
MM
|
Mm
|
|
m
|
Mm
|
mm
|
Genotip : Fenotip :
1.
MM = 1
2. Mm = 2 Merah = 3
3. mm = 1 :
Putih = 1
2. Monohibrida Intermediate
Tanaman kacang ercis (Pisum
sativum) berbatang tinggi disilangkan dengan tanaman kacang ercis
berbatang pendek. Ternyata pada F – 1 semuanya berbatang sedang, bila sesama F
– 1 saling disilangkan, maka :
a.
Buatlah
persilangan tanaman kacang ercis di atas secara papan catur sampai F – 2 !
b.
Bagaimana rasio
(perbandingan) genotip dan fenotipnya pada F – 2 ?
c. Berapa % pada F – 2 tanaman yang berbatang tinggi, sedang, dan
pendek ?
Jawab :
|
1.
TT = Tinggi
2.
Tt = Sedang
3.
Tt = Pendek
|
P – 1 : ♂ TT
X ♀ tt b.
Rasio genotip = TT : Tt : tt = 1 : 2 : 1
G – 1 :
T t Rasio fenotip = Tinggi :
Sedang : Pendek
F -
1 : Tt
(sedang) = 1 : 2 : 1
P - 2
: ♀ Tt
X ♂ Tt c.
Pada F – 2 :
G -
2 : T,
t T ,t 1. Tinggi
= 1/4 x 100 % = 25 %
F
- 2 : 2. Sedang = 2/4 x 100 % = 50 %
3. Pendek = 1/4 x 100 % = 25 %
|
|
T
|
t
|
|
T
|
TT
|
Tt
|
|
t
|
Tt
|
tt
|
Genotip : Fenotip :
1. TT = 1 : Tinggi
= 1
2. Tt = 2 : Sedang
= 2
3. tt = 1
: Pendek
= 1
3. Dihibrida
Tanaman
mangga (Mangifera indica) berbuah besar, rasa asam disilangkan tanaman
mangga berbuah kecil, rasa manis. Ternyata pada F – 1, semua keturunannya berbuah
besar dan rasanya manis. Bila sesama F –
1 saling disilangkan , maka :
a.
Buatlah
persilangan tanaman mangga di atas secara papan catur sampai F – 2 !
b.
Bagaimana rasio
(perbandingan) genotip dan fenotipnya pada F – 2 ?
c. Bila pada F – 2 dihasilkan mangga
sebanyak 320 buah, berapa jumlah mangga yang besar manis, besar asam, kecil
manis, dan kecil asam ?
Jawab :
|
1.
B = Besar 3. M = Manis
2.
B = Kecil 4. m =
Asam
|
P – 1 : ♂ BBmm x ♀ bbMM
G – 1 : Bm bM
F – 1 : BbMm (Besar,Manis)
P – 2 : ♀ BbMm x
♂ BbMm
G – 2 : BM, Bm, bM, bm
BM, Bm, bM, bm
F – 2 :
|
|
BM
|
Bm
|
bM
|
bm
|
|
BM
|
BBMM
|
BBMm
|
BbMM
|
BbMm
|
|
Bm
|
BBMm
|
BBmm
|
BbMm
|
Bbmm
|
|
bM
|
BbMM
|
BbMm
|
bbMM
|
bbMm
|
|
bm
|
BbMm
|
Bbmm
|
bbMm
|
bbmm
|
Genotip : Fenotip :
1.
BBMM = 1 b. – Rasio
Genotip :
2.
BBMm = 2 Besar, Manis = 9
BBMM : BBMm : BbMM : BbMm : BBmm :
3.
BbMM = 2 Bbmm
: bbMM : bbMm : bbmm = 1 : 2 : 2 :
4.
BbMm = 4 4 : 1 : 2 : 1 : 2 : 1.
5.
BBmm = 1 Besar,
Asam = 3 -
Rasio Fenotip :
6.
Bbmm = 2 Besar Manis : Besar Asam : Kecil Manis
:
7.
bbMM = 1 Kecil,
Manis = 3 Kecil Asam = 9
: 3 : 3 : 1
8.
bbMm = 2 c. Pada F – 2 :
9.
bbmm = 1 Kecil,
Asam = 1 - Besar Manis = 9/16 x 320 = 180 buah
+ - Besar Asam
= 3/16 x 320 = 60 buah
16
- Kecil Manis = 3/16 x 320 = 60 buah
-
Kecil Asam = 1/16 x 320 = 20 buah
7.
Rumus Hukum Mendel
|
No.
|
Mencari
Dihibrida
|
Rumus
|
Hitungan
|
Hasil
|
|
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
|
Gamet
Fenotip
Genotip
Genotip
Homozigot
Genotip
Heterozigot
Rasio
Fenotip
Jumlah
Genotip
|
2n
2n
3n
2n
(3n
– 2n)
Hk.Pascal
(2n)2
|
22
22
32
22
(32
– 22)
32:31:31:30
(22)2
|
4
4
9
4
5
9:3:3:1
16
|
7.
Penyakit Menurun
|
No.
|
Nama
Penyakit /
Sifat
Menurun
|
Autosom
|
Gonosom
|
Genotip
|
||
|
Dominan
|
Resesif
|
Kromosom X
|
Kromosom
Y
|
|||
|
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
|
Rambut
Keriting
Kepala
Botak
Polidaktili
Brakhidaktili
Sindaktili
Katarak
Imbisiil
(idiot)
Albino
Diabetes
mellitus
Epilepsi
(ayan)
Thalasemia
Buta
warna
Hemofilia
Anodontia
Hipertrichosis
|
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
|
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
-
-
-
-
|
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
-
|
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
|
KK,Kk x
kk
BB,Bb x
bb
PP,Pp x
pp
BB,Bb x
bb
SS,Ss x ss
KK,Kk x
kk
ii x
II, Ii
aa x
AA, Aa
dd x
DD. Dd
ee x
EE, Ee
tt x
TT, Tt
XbY,
XbXb
XhY,
XhXH
XaXa,
XaY
XYh,
XYH
|
8.
Golongan Darah
|
No.
|
Golongan
Darah
|
Genotip
|
Fenotip
|
|
1.
2.
3.
4.
|
A
B
AB
O
|
IA IA
IA
IO
IB IB
IB IO
IA IB
IO IO
|
A Homozigot
A Heterozigot
B Homozigot
B Heterozigot
AB Heterozigot
O Homozigot
|
|
5.
6.
|
Rhesus +
Rhesus -
|
RR
Rr
rr
|
Rh +
Homozigot
Rh +
Heterozigot
Rh
- Homozigot
|
|
7.
8.
9.
|
M
MN
N
|
LM LM
LM LN
LN LN
|
M Homozigot
MN Heterozigot
N Homozigot
|
9.
Contoh Sifat dan Penyakit Menurun
a. Contoh Soal
Autosom Dominan
Seorang pria berambut
keriting menikah dengan seorang wanita berambut lurus. Ternyata pada F – 1,
semuanya berambut keriting. Salah satu anak wanitanya setelah dewasa menikah dengan pria yang
berambut keriting heterozigot. Berapa % dari pernikahan tersebut yang anaknya
berambut keriting dan berapa % yang berambut lurus ?
Jawab :
|
1.
K = Keriting
2.
k = Lurus
|
P – 1 : ♂ KK
X ♀ kk b. Rasio genotip = KK : Kk : kk = 1
: 2 : 1
G – 1 :
K k Rasio fenotip = Keriting : Lurus = 3 : 1
F -
1 : Kk (Keriting)
P - 2
: ♀ Kk
X ♂ Kk c. Pada F – 2 :
G -
2 : K,
k K, k
1. Keriting = ¾ x 100 % = 75 %
F
- 2 : 2. Lurus = 1
/4 x 100 % = 25 %
|
|
K
|
k
|
|
K
|
KK
|
Kk
|
|
k
|
Kk
|
kk
|
Genotip : Fenotip :
1. KK = 1
2. Kk = 2
Keriting = 3
3. kk =
1 :
Lurus = 1
b.
Contoh Soal Autosom Resesif
Dalam suatu daerah yang dihuni 1.000
orang terdapat 16 % albino. Berapa jumlah orang yang normal homozigot, normal
heterozigot, dan albino dari daerah tersebut ?
Jawab :
Albino = aa = a2 = 16 % a =
16/100
= 0,4 dan A = 0,6
|
(A + a)2 = A2 +
2 Aa + a2 = 1
|
Hukum Hardy – Weinberg I :
a. (0,6 + 0,4)2 = (0,6)2 + 2 (0,6) (0,4) + (0,4)2 = 1
= 0,36 + 2
(0,24) + 0,16 = 1
= 0,36 +
0,48 + 0,16 = 1
A2 = 0,36 36/100 x 1.000 = 360 orang (Normal
Homozigot)
Aa = 0,48 48/100 x 1.000 = 480 orang (Normal
Heterozigot)
a2 = 0,16
16/100 x 1.000 = 160 orang
(albino)
b.
Cara lain :
|
|
0,6 A
|
0,4 a
|
|
0,6 A
|
0,36 A2
|
0,24 Aa
|
|
0,4 a
|
0,24 Aa
|
0,16 a2
|
A2 = 0,36 36/100 x 1.000 = 360 orang (Normal
Homozigot)
Aa = 0,48 48/100 x 1.000 = 480 orang (Normal
Heterozigot)
a2 = 0,16
16/100 x 1.000 = 160 orang
(albino)
c.
Contoh Soal Kromosom X :
Ada pria normal menikah dengan wanita
normal yang mempunyai ayah hemophilia. Bila pernikahan tersebut dikaruniai
beberapa anak, maka berapa % diantara anak – anaknya yang hemophilia ?
Jawab :
P – 1 : XH
Y x XH Xh Genotif : Fenotif :
G – 1
: XH, Y XH , XH 1. XH XH = 1 ♀
Normal homozigot = 1
F -
1 : 2. XH
Xh = 1 ♀
Normal heterozigot = 1
3. XH Y = 1 ♂ Normal = 1
4. Xh Y = 1 ♂ Hemofilia = 1
_____ +
4
|
|
XH
|
Y
|
|
XH
|
XH
XH
|
XH
Y
|
|
Xh
|
XH
Xh
|
Xh
Y
|
Jadi anaknya yang hemophilia = ¼ x
100 % = 25 %
SOAL – SOAL PEWARISAN SIFAT (
GENETIKA )
1. Apa yang dimaksud dengan genetika (
pewarisan sifat ) ?
2. Siapakah tokoh pertama yang berjasa
dalam ilmu pewarisan sifat ini ?
3. Tulislah 5 sifat kelebihan tanaman kacang
ercis (Pisum sativum) dibanding tanaman lain !
4. Buatlah tabel 7 perbedaan macam variasi pada tanaman kacang
ercis !
5. Jelaskan perbedaan antara kromosom
dengan gen !
6. Jelaskan pula perbedaan antara
Autosom dengan Gonosom !
7. Berdasarkan letak sentromernya,
kromosom dibagi menjadi 4 tipe, gambar dan
tulislah masing – masing
namanya !
8. Jelaskan apa perbedaan antara istilah
Fenotip dengan Genotip !
9. Tuliskan perbedaan antara hukum
Mendel I dengan hukum Mendel II !
10. Apa perbedaan antara persilangan
Monohibrida Dominansi dengan Monohibrida Intermediate ?
11. Jelaskan perbedaan antara persilangan
Dihibrida dengan Trihibrida !
12. Tulislah 5 macam sifat / penyakit
menurun yang terletak pada Autosom yang bersifat dominan !
13. Tulislah 5 macam penyakit menurun
yang terletak pada Autosom yang bersifat resesif !
14. Tulislah 3 macam penyakit menurun
yang terletak pada kromosom X !
15. Tulislah contoh penyakit menurun yang
terletak pada kromosom Y !
16. Tanaman bunga mawar (Rosa
hibrida) berbunga merah disilangkan
dengan tanaman bunga mawar berbunga putih. Ternyata pada F – 1 semuanya
berbunga merah. Bila sesama F – 1 saling disilangkan, maka :
a.
Buatlah persilangan tanaman bunga mawar di atas secara papan catur sampai F – 2 !
b. Bagaimana rasio
(perbandingan) genotip dan fenotipnya pada F – 2 ?
c. Berapa % pada F – 2
yang berbunga merah dan berapa % yang berbunga putih ?
17. Tanaman Jagung (Zea
mays) berbatang tinggi disilangkan dengan tanaman kacang ercis
berbatang pendek. Ternyata pada F – 1 semuanya berbatang sedang, bila sesama F
– 1 saling disilangkan, maka :
a. Buatlah persilangan tanaman jagung di
atas secara papan catur sampai F – 2 !
b. Bagaimana
rasio (perbandingan) genotip dan fenotipnya pada F – 2 ?
c. Bila pada F – 2 dihasilkan tanaman sebanyak 20 tanaman,
berapa jumlah tanaman yang berbatang tinggi, sedang, dan pendek ?
18. Tanaman
mangga (Mangifera indica) berbuah besar, rasa asam disilangkan tanaman
mangga berbuah kecil, rasa manis. Ternyata pada F – 1, semua keturunannya
berbuah besar dan rasanya manis. Bila sesama
F – 1 saling disilangkan , maka :
a.Buatlah persilangan
tanaman mangga di atas secara papan catur sampai F – 2 !
b.Bagaimana rasio
(perbandingan) genotip dan fenotipnya pada F – 2 ?
c.Bila pada F – 2 dihasilkan mangga
sebanyak 640 buah, berapa jumlah mangga yang besar manis, besar asam, kecil
manis, dan kecil asam ?
19.
Ada sepasang suami istri yang keduanya normal, namun anehnya salah satu anak
lelakinya ada yang butawarna. Jika demikian bagaimana genotip pasangan suami
istri tersebut ?
20.
Dalam suatu rumah sakit terjadi suatu kasus, seorang bayi yang bergolongan darah
O diperebutkan oleh 2 pasang suami istri. Pasangan I, istri bergolongan darah O
dan suami bergolongan darah AB sedang Pasangan II, istri bergolongan darah A
dan suami bergolongan darah B. Berdasarkan data di atas, hitunglah siapa yang
seharusnya menjadi orangtua bayi tersebut ?
@@@ GOOD LUCK
@@@
.
