HUKUM MENDEL

Selama abad 19 berkembang konsep tentang heriditas Lamarck

Hipotesa Darwin ‘Pangenesis”

germ sel mengandung semua komponen sel dari keseluruhan tubuh, yang artinya materi genetik pada germ sell sama dengan materi genetik yang ada pada tubuh

Konsep maternal.>< Paternal

fenotif suatu tanaman (Pisum sativoum), yang memiliki sifat

bentuk biji (bundar& keriput), Warna Biji (Kuning& hijau), Warna bungga (Putih &merah-unggu), Perbedaan Bentuk polong (Mengembung & keriput), Perbedaan kedudukan bunga (Aksial dan terminal)

serta perbedaan tinggi Tanaman.

EKsperiment Darwin

Pada tahap awal Mendel Mengisolasi semua jenis tanaman tersebut dalam tempat yang terpisah dan melakukan seleksi fenotif (galur murni)

Kemudian dilakukan uji peryerbukan buatan antar varietas untuk mendapatkan filial pertamanya berdasarkan pasangan tetuanya. Selanjutnya F1 tersebut ditanam kembali dan dibiarkan terjadi peryerbukan secara alami untuk mendapatkan F2.

berdasarkan sifat sifat yang muncul dari F2, sifat F3, dari perkawinan antar F 2. dsb, Mendel menyusun teori hereditasnya.

Gregor mendel mengembangkan konsep sistim hereditas dari suatu ekprimen,

bahwa material heriditas berasal dari kedua induknya (Maternal-Paternal) dalam bentuk unit terpisah

dimana akan berekspresi dalam anakan pada generasi berikutnya.

Dari hasil penemuan tentang konsep hereditas ini mendel disebut sebagai peletak pertama konsep genetika

hipotesa mendel

Informasi untuk semua sifat (Warna) adalah faktor tertentu yang diwariskan oleh (Gen)

Gen berada dalam bentuk berpasangan yang disebut alel.

Pada organisme diploid, alel dominan suatu gen mungkin menutupi ekspresi alel resesif

Mc Lord ,Avery dan dan Mc Carty. Disebut sebagai tonggak kedua perkembangan ilmu

genetik karena penjelasannya bahwa gen itu adalah DNA.

DNA merupakan senyawa nukleotida yang mampu mengadakan self reproduktif menghasilkan copi duplikasi

Struktur DNA berhasil ditemukan seiring dengan perkembangan miskroskop elektron

Watson dan Crik menunjukkan model heliks- rangkap dari DNA.

Sifat Pewarisan materi genetik

Hukum Mendel I & II

Penjelasan lebih lanjut

Bentuk aksi gen dalam pewarisan suatu fenotif

Aksi dua genAksi gen Tunggal Aksi banyak gen

komplet Tidak komnplit

aditif epistatik

Dilihat dari jumlah gen pengaur fenotif

GENETIKA IKANIkan memiliki varisi fenotif yang beragam. Ada dua tipe variasi

fenotif: Kuantitati variasi, variasi fenotif yang terukur; panjang, berat. Kualitatif variasi, variasi fenotif yang tidak terukur, disebut

juga sebagai fenotif (warna, spot, miror dll)

Kualitatif fenotif sering disebut sebagai genetik mendel.. Gen bisa berada dalam autosom maupun kromoson sex,. Secara umum Ekspresi gen autosom terdiri atas:

Aditif : tiap alel menghasilkan efek fenotif yang seimbangNon adiftif : apabila salah satu alel menghasilkan ekpresi fenotif

yang lebih kuat dari alel yang lain

WARNA IKAN

Pada ikan warna yang muncul merupakan pengabungan dari beberapa tipe pigmentasi:

pigmen hitam dan melanin ada pada melanophore pigmen kuning ada pada xanthophore pigmen merah ada pada erythophore pigmen silver ada pad iridocyte pada sel ephithel biru pada guanophore

ikan yang kekurangan pigmen melanin/ hitam, terjadi reduksi/ pengurangan pigmen yang lain sehingga akan berwarna putih/pale cream dan ikannya disebut sebagai albino.

BENTUK AKSI GEN

SINGLE GENOTIF COMPLET DOMINAN Aksi dominan muncul jika suatu alel berekspresi

lebih kuat dari alel lainnya. Alel yang memiliki ekspresi lebih kuat disebut dominan,

sedang yang ekspresinya lemah disebut resesif. Jika bentuk aksi gen bersifat komplet dominan, maka hanya ada dua feotif,

Ikan F1 akan menghasilkan ikan berwarna (heterozigot) dan albino, apabila dikawinkan sesamannya. F2 terdiri dari 3 genotif dan 2 fenotif, dominasi alel warna terhadap alel resesif albino terlihat pada genotif heterozigot Aa yan menghasilkan fenotif ikan berwarna.

(warna) AA >< aa (albino)

AA Aa (F1) >< Aa

F2 (3:1) AA Aa aa

Non komplit dominan

Adalah bentuk dominasi alel dominan terhadap alel resesif, tetapi tidak cukup mempengaruhi fenotif pada kondisi genotif hetorozigot. Gen yang memiliki alel non komplit dominan menghasilkan 3 genotif dan fenotif.

Pada kondisi heteozigot kedua alel saling mempengaruhi membentuk fenotif baru. Mendekati gen dominan Contoh:

pada ikan Siamese finging fish.

V gen mmenunjukkan jumlah guanophore yang mempengaruhi warna tubuh,

karena dominasinya yang tidak komplit, genotif heterozigotnya menghasilkan

fenotif yang mendekati warna fenotif dominan, dimana pengaruhnya lebih besar

dari pada fenotid resesif sehingga menghasilkan warna yang khas.

Genotif Fenotif

VV Biru tua Vv Blue vv hijau

Hal menarik lagi dari fenomena non komplit dominan terjadi pada Tilapia aureta

yang memiliki gene S sebagai sekspresi gen lethal dominant. Apabila kita

mengawinkan dua ikan seddle back, maka rasio genotif dan fenotif yang

diharapkan adalah (1:2:1) karena homozigot dominan akan mati maka yang

terlihat hanya (2S+: 1++)

Genotif Fenotif

SS death S+ Saddleback (abnormal Dorsal .fin) ++ normal

C. Aditif

Sifat ini muncul Jika kedua alel sama sama dominan. Kontribusi pengaruh kedua alel dalam kondisi seimbang terhadap fenotif. Fenotif Heterozigot adalah intermediat antara dua fenotif homozigot.

Contoh fenomena aditif pada rainbow trout. Yang memiliki gen G menghasilkan

fenotif golden, palomonia, normal pigmen

Genotif Fenotif

G’G’ Golden G G’ palomonia GG Normal pigmen

Aksi Dua Gen pada Autosom

Jika dua atau lebih gen independen (autosom), masing2 gen mempengaruhi fenotif, gen tersebut bisa merupakan bagian dari fenotif atau kombinasi fenotif. Tiap gen diwariskan secara independen,

DOMINANG menghasilkan grey guppies, resesif alel g menghasilkan gold

gupy. Gen Cu mempengaruhi bentuk spine, Cu alel dominan untuk normal spine, resesif alel cu menghasilkan bentuk spine curvatur.

Jika dua heterozigot grey gupy dengan normal spine (Gg,Cucu) dikawinkan:

Jantan-betina G,Cu G,cu G,Cu g,cu

G,Cu

G,cu

G,Cu

g,cu

G : grey g : gold Cu : normal Spine cu Curve spine Rasio fenotif (9:3:3:1 (Grey-normal S, grey curve S, gold nolmal S, gold Cuve

S) ) karena aksi gen G dan Cu adalah komplit dominan (lihat tabel punnet).

B. Aditif Interaksi gen aditif dengan 2 atau lebih loci yang sama dengan aksi

gen tungal. maka ada lebih banyak kemungkinan fenotif karena ada banyak kemungkinan genotif.

Contoh , warna tubuh melanistik pada stock domestifikasi dari ikan Moly.

Fenotif dikontol oleh gen M dan N. Fenotif melanistik diatur oleh banyaknya

jumlah alel warna M dan N dari pasangan alel (MM,Mm, mm, NN.Nn.nn).

Genotif

Jumlah

alel warna

Klas warna

MM,NN 4 IV b

MM,Nn; MmNN: 3 IV a

Mm,Nn: 2 IIIb

MM,nn; mm,NN 2 IIIa

Mm,nn; mm,Nn 1 II

mm,nn 0 I

Apabila kita mengawinkan dua heterozigot Mm,Nn, frekwensi fenotif anaknya adalah (Lihat tabel Punet) ..1: 4: 6: 4:1 ( IVb : Iva: III: II: I)Genotif : 1:2:2:4:1:2:1:2:1

Manual prosedur:

Jantan-betina MN Mn mN mn

MN

Mn

mN

NN

Epistatik Epistatic adalah interaksi alel dari dua loci atau lebih yang

menghasilkan fenotif yang berbeda dengan produk gen itu sendiri. Jika kombinasi spesifik alel dari 2 gen menghasilkan suatu fenotif, maka interaksi normal antara 2 loci menghasilkan F2. 9:3:3:1 (Lihat tabel Punnet). Jika ada model interaksi epistatic jumlah fenotif yang muncul berkurang menjadi 2 atau 3 tergantung tipe epistaticnya.

Dominan epistatik Jika alel dominan pada satu lokus (lokus epistatik), menghasilkan suatu

fenotif tertentu (Khas), Gen kedua dapat berekspresi menghasilkan fenotif jika locus pertama(epistatik) resesif homozigot. Gen kedua ini menghasilkan dua fenotif tambahan. Rasio fenotif dominan epistatic F2. 12:3:1 (tabel punnet)

Contoh: kejadian albino pada ikan Goldfish. Yang di kontrol oleh dominan epistatic. Gen M adalah lokus epistatik mengekspresikan “dark goldfish”, jika lokus M homozigot (mm), lokus S dapat menghasilkan pewarnaan “light”(SS dan Ss) dan albino (ss), jika dua ikan heretozigot dikawinkan (Mm,Ss) maka:

Rasio Fenotif :12:3:1 (Drak, light, albino)Genotif : 1:2:2:4:1:2:1:2:1

Jantan-betina MS Ms mS ms

MS

Ms

mS

ms

Normal pigmet +a >< + a Normal pigmet + Jantan a Betina + ++ +a a +a aa Rasio genotif : 1(++): 2 (+a): 1 (aa) Rasio fenotif : Normal pigmen (3) : albino (1)

Tipe sisik ikan mas diatur oleh gen S dan N dengan aksi gen dominan epistatik terhadap gen N, (dominan epistatik lethal). Jika N lokus homozigot maka ikan mati.

Gen S complet dominan terhadap s. Resesif fenotif diatur oleh alel s dimana akan terjadi penurunan jumlah sisik dan pembesaran sisik (miror).

Satu alel N merubah sisik ikan menjadi pola garis (leather). Satu alel S dan N meyebabkan sisik terbatas pada dorsal, ventral dan

lateral line)

Genotif Fenotif

SS,nn: Ss,nn Scaled Ss nn mirror SS,Nn: Ss,Nn Line Ss,Nn Leather SS,NN:Ss,NN: ss NN Death

Jika heterozigot saling dikawinkan, maka

Jantan-betina SN Sn nS ns

SN

Sn

nS

ns

Rasio genotif : 1:2:2:4:1:2:1:2:1

Rasio fenotif: 4:6:2:3:1 (death, line, lether, scaled, miror)

C.2. Resesif epistatik Terjadi jika genotif resesif pada suatu lokus (lokus

epiststik) menekan ekspresi fenotif lokus lain, genotif pada lokus kedua hanya dapat berekspresi jika ada alel dominan pada lokus epistatik(pertama)

Contoh pada warna bola mata ikan Mexican, warna ‘black, brown dan pink pada mata ikan ini diatur oleh gen ab dan bw. ab lokus epistatik, abab menghasilkan genotif warna mata pink tampa memperdulikan alel bw, suatu alel dominan ab(+) diikuti bw menghasilkan fenotif warna mata brown.

Jika heterozigot saling dikawinkan, maka

Jantan-betina ++ +bw ab+ abbw

++

+bw

ab+

abbw

Rasio genotif : 1:2:2:4:1:2:1:2:1 Rasio fenotif: 9:3:4 (black: brown:pink)

Tabel . Punnet square.

Rasio fenotif F2 Tipe gen aksi

Single autosom gene

3:1 Complet dominan

1:2:1 Incomplite dominan: additiv: codominan

Two autosomal genes, each producing different phenotypes

9:3:3:1 Two genes with complete dominan

3:6:3:1:2:1 Two genes : one complete dominance; the other with either additive, incomplete dominan or codominn gene action

1:2:1:2:4:2:1:2:1 Two genes, any combination of genes with additive, codominant or incomplete dominan gene action

Two autosomal genes producing the phenotype thraugh additive interaction

1:4:6:4:1 additive

Two autosomal genes producing the phenotype through epistatik interaction

12:3:1 dominan epistasis

9:3:4 recessive epistasis

9:6:1 duplicate genes with cumulative effects

15:1 duplicate dominace genes

9:7 Duplicate recessive

13:3 Dominan and recessive interaction