Rabu, 08 Juli 2015

PEWARISAN SIFAT ( GENETIKA )




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  @@@













           
.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar