BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Gregor Jhoann Mendel, adalah seorang biologiawan berasal dari Austria. Ia

menggeluti di bidang Biologi, khususnya mengenai hireditas yang dikenal oleh

seluruh dunia dengan nama Hukum Mendel.

Hukum Mendel merupakan hukum hireditas yang menjelaskan prinsip-prinsip

penurunan sifat pada suatu organisme. Sebelum menjadi suatu hukum, banyak ahli

yang belum mengakui pendapat Mendel mengenai teori hireditas. Kemudian pada

tahun 1900, teori mendel dikemukakan terpisah oleh Von Tscermak, de Vries, dan

Corren. Kemudian para ahli Biologi mengakui kebenaran teori Mendel. Bahwa

terdapat factor penentu sifat-sifat organism yang diwariskan dari satu generasi ke

generasi lainnya.

Dari penjabaran di atas, maka kami akan membahas hukum mendel 1 dan

hukum mendel 2 serta penyimpangan dari teori mendel di makalah kami ini.

1.2 Rumusan Masalah

         Berdasarkan latar belakang di atas, maka terdapat beberapa permasalah yang

akan coba dibahas dalam makalah, yaitu :

1. Bagaimanakah hukum mendel 1?

2. Bagaimanakah hukum mendel 2?

3. Bagaimana penyimpangan teori Mendel?

1.3 Metode Penulisan

Metode penulisan yang kami gunakan adalah mencari referensi dari berbagai

buku yang berkaitan dengan Hukum mendel. Selain mencari referensi dari buku, kami

mencari referensi dari internet.

1.4 Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk memenuhi penugasan dari dosen

kami Ibu Rusmilawati, SKM, MPH pada mata kuliah Biologi Reproduksi. Selain itu,

tujuan kami adalah memahami bagaimana penurunan sifat menurut mendel dan

penyimpangan-penyimpangan dari teori mendel.

1

1.5 Manfaat Penulisan

1. Bagi penulis

Manfaat bagi penulis adalah paham mengenai persilangan-persilangan

menurut teori Mendel, serta penyimpangan-penyimpangan teori mendel.

2. Bagi mahasiwa

Manfaat bagi mahasiswa adalah dapat menjadikan makalah ini sebagai

refrensi untuk menunjang proses perkuliahan di bidang Biologi

Reproduksi.

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Hukum Mendel I

2.1.1. Penelitian Mendel

Dalam penelitiannya selama 8 tahun (1856-1863) Mendel menggunakan tanaman

kapri atau ercis (pisum sativum). Ia memilih menggunakan tanaman ini karena terdapat

berbagai sifat yang menguntungkan, yaitu:

1. Tanaman kapri dapat mengadakan penyerbukan sendiri dan dapat disilangkan.

2. Memiliki beberapa bagian yang dapat memperlihatkan sifat yang kontras, yaitu:

a. Ukuran tanaman (tinggi lawan rendah)

b. Batang tanaman (bunga sepanjang batang lawan bunga di ujung batang)

c. Buah polong yang ;

- Penuh lawan berlekuk

- Kuning lawan hijau

d. Biji yang :

- Bulat lawan berlekuk

- Kuning lawan hijau

- Kulit biji putih (berasal dari bunga putih) lawan kulit biji abu-abu (berasal dari

bunga ungu)

Semua sifat yang disebut di depan adalah dominan (mengalahkan) terhadap sifat di

belakang disebut sifat resesif (dikalahkan). Mendel dapat member beberapa kesimpulan yang

penting dari hasil penelitiannya, yaitu:

Hibrid ialah hasil persilangan dua individu dengan tanda beda. Memiliki sifat yang

mirip dengan induknya dan setiap hibrid mempunyai sifat yang sama dengan hibrid

yang lain dari spesies yang sama.

Karakter (sifat) dari keturunan suatu hibrit selalu timbul kembali secara teratur dan

inilah yang memberi petunjuk kepada Mendel bahwa tentu ada faktor-faktor tertentu

yang mengambil peranan dalam pemindahan sifat dari satu generasi ke generasi

berikutnya.

3

Mendel merasa bahwa apabila “faktor-faktor keturunan” itu mengikuti distribusi yang

logis, maka suatu hukum atau pola akan dapat diketahui dengan cara mengadakan

banyak persilangan dan menghitung bentuk-bentuk yang berbeda seperti yang tampak

dalam keturunan.

2.1.2. Terminologi

Untuk mengerti jalannya penelitian Mendel perlu dikenal beberapa istilah,

seperti:

1. P = singkatan dari kata parental, yang berarti induk

2. F = singkatan dari kata filial, yang berarti keturunan Ada F1 (keturunan pertama), F2, F3,

F4, dan seterusnya.

3. Fenotip = karakter (sifat) yang dapat kita amati (bentuk, ukuran, warna, golongan darah

dan sebagainya)

4. Genotif = susunan genetic suatu individu (jadi sesuatu yang tidak dapat diamati)

5. Simbol untuk suatu gen (istilah pengganti untuk “factor keturunan”) dikemukakan

dengan sebuah huruf yang biasanya merupakan huruf pertama dari suatu sifat. Misalnya:

R = gen yang menyebabkan warna merah (“Rubra”)

r = gen yang menyebabkan warna putih (“alba”)

merah adalah dominan terhadap putih, karena itu diberi symbol dengan

huruf besar. Yang resesif diberi symbol dengan huruf kecil.

6. Genotif suatu individu diberi symbol dengan huruf dobel, karena individu itu umumnya

diploid. Misalnya:

- RR = genotip untuk tanaman berwarna merah

- rr = genotip untuk tanaman berwarna putih

7. Homozigotik = sifat suatu individu yang genotipnya terdiri dari gen-gen yang sama dari

tiap jenis gen (misalnya RR, rr, AA, AABB, aabb, dan sebagainya)

8. Alel = anggota dari sepasang gen, misalnya:

R = gen untuk warna bunga merah

r = gen untuk warna bunga putih

T = gen untuk tanaman tinggi

t = gen untuk tanamaan rendah

R dan r satu sama lain merupakan alel, tetapi R dan t bukan alel.

4

9. ♂= symbol untuk jenis kelamin jantan/ pria

♀= symbol untuk jenis kelamin betina/ wanita.

2.1.3. Bunyi Hukum Mendel I

Hukum Mendel I : Pemisahan gen sealel. Dalam bahasa Inggris disebut “Segregation

of alLelic genes”. Peristiwa pemisahan alel ini terlihat ketika pembuatan gamet individu yang

memilki genotip heterozigot, sehingga tiap gamet mengandung salah satu alel itu. Hokum ini

disebut juga hokum segregasi. Berdasarkan percobaan menyilang dua individu yang memiliki

satu karakter berbeda: monohybrid.

Persilangan Monohibrid

Mendel mengambil serbuk sari dari bunga tanaman yang bijinya berlekuk dan

diserbukkan pada putik dari bunga tanaman yang bijinya bulat. Semua keturunan F1 yang

berupa suatu hybrid berbentuk tanaman yang bijinya bulat. Ketika menyilangkan tanam-

tanaman F1 didapatkan keturunan F2 yang memperlihatkan perbandingan fenotip kira-kira 3

biji bulat : 1 biji berlekuk.

P ♀ Genotip: BB >< ♂ Genotip: Bb

Fenotip: Bulat

(homozigotik)

Fenotip: Berkerut

(homozigotik)

F1 Genotip: Bb

Fenotip: Semua bulat

(heterozigotik

)

F1 >< F1 : ♀ Genotip: Bb >< ♂ Genotip: Bb

Fenotip: Bulat

(heterozigotik)

Fenotip: Bulat

(heterozigotik)

5

F2

Gambar 1. Diagram persilangan monohobrid (Bb >< Bb). Cara mencari keturunan F2

dengan menggunakan kotak-kotak yang disebut metode punnett, yaitu nama seorang

biologiwan reginald punnett yang menemukannya. Karena gen dominan B

memperlihatkan dominansi sepenuhnya, maka persilangan monohybrid menghasilkan

keturunan F2 dengan perbandingan fenotip 3:1.

Berhubung dengan itu prinsip ini dirumuskan sebagai hukum 1 dari mendel yang

dikenal dengan nama “The Law of Segregation of Allelic Genes” (Hukum pemisahan gen

yang sealel).

Persilangan Resiprok

Persilangan resiprok (persilangan kebalikan) ialah persilangan yang merupakan

kebalikan dari persilangan yang semula dilakukan. Sebagai contoh dapat digunakan

percobaan Mendel lainnnya.

H = gen yang menentukan buah polong berwarna hijau

h = gen yang menentukan buah polong berwarna kuning

Mula-mula serbuk sari dari bunga pada tanaman berbuah polong hijau diserbukkan pada

putik bunga pada tanaman berbuah polong kuning. Pada persilangan berikutnya cara tersebut

di atas dibalik. Dari kedua macam persilangan tersebut ternyata didapatkan keturunan F1

maupun F2 yang sama.

6

♀ ♂ B B

B BB

1 bulat

Bb

2 bulat

B Bb

3 bulat

Bb

4 berkerut

P ♀ Hh

Kuning

>< ♂ HH

Hijau

F1 Hh

Hijau

F2 HH = Polong hijau

Hh= Polong hijau

Hh= Polong hijau

hh= Polong kuning

Gambar 2. Persilangan resiprok menghasilkan keturunan yang sama baik

F1 maupun F2

Persilangan Kembali (“Backcross”)

Persilangan kembali ialah persilangan antara hybrid F1 dengan induknya jantan atau

betina. Ambillah sebagai contoh marmot.

B = gen untuk warna hitam

b = gen untuk warna putih

Marmot jantan hitam homozigotik BB dikawinkan dengan marmot betina putih

homozigotik bb menghasilkan keturunan F1 seragam, yaitu Bb berwarna hitam. Jka marmot

F1 disilangkan kembali dengan induk jantan (hitam homozigotik), maka semua marmot F2

berwarna hitam, meskipun genotipnya berbeda.

P ♂ BB

Hitam

>< ♀ Bb

putih

F1 Bb

Hitam

“Backcross” ♂ Bb

Hitam

>< ♀ Bb

Hitam

7

Gambar 3. Persilangan kembali antara hybrid F1 dengan induk jantan yang

homozigotik yang dominan

Uji silang (“Testcross”)

Uji silang ialah persilangan antara hybrid F1 dengan individu yang homozigotik

resesif. Jika digunakan induk seperti pada contoh di bawah, hybrid F1 disilangkan dengan

induk betina (homozigotik resesif).

Uji silang pada monohybrid ini menghasilkan keturunan dengan perbandingan fenotip

maupun genotip sebagai 1:1. Jadi ujisilang itu dapat merupakan suatu “backcross”, akan

tetapi “backcross” belum tentu ujisilang.

P ♂ BB

Hitam

>< ♀ Bb

Putih

F1 Bb

hitam

Ujisilang: ♂ Bb

Hitam

>< ♀ Bb

putih

Gambar 4. Ujisilang monohybrid menghasilkan keturunan dengan

perbandingan fenotip 1:1

8

♀ ♂ B

B BB

Hitam

B Bb

Hitam

♀ ♂ B b

B

Bb

hitam

50%

bb

putih

50%

Persilangan ini diberi nama ujisilang karena cara ini biasanya dilakukan untuk menguji,

apakah suatu individu itu homozigotik ataukah heterozigotik. Sebab jika suatu individu itu

homozigotik hitam (BB), maka persilangan dengan dobel resesfi putih (bb) akan dihasilkan

keturunan yang semuanya hitam. Tetapi jika keturunannya memisah dengan perbandingan

50% hitam : 50% putih, maka dapat diambil kesimpulan bahwa individu yang hitam itu

adalah heterozogotik.

2.2 Hukum Mendel 2

Hukum kedua Mendel menyatakan bahwa bila dua individu mempunyai dua pasang atau

lebih sifat, maka diturunkannya sepasang sifat secara bebas, tidak bergantung pada pasangan

sifat yang lain. Dengan kata lain, alel dengan gen sifat yang berbeda tidak saling

mempengaruhi. Hal ini menjelaskan bahwa gen yang menentukan misalnya tinggi tanaman

dengan warna bunga suatu tanaman, tidak saling mempengaruhi.

Seperti nampak pada gambar 1, induk jantan (tingkat 1) mempunyai genotipe ww

(secara fenotipe berwarna putih), dan induk betina mempunyai genotipe RR (secara fenotipe

berwarna merah).

Gambar 5

Keturunan pertama (tingkat 2 pada gambar) merupakan persilangan dari genotipe

induk jantan dan induk betinanya, sehingga membentuk 4 individu baru (semuanya

bergenotipe wR). Selanjutnya, persilangan/perkawinan dari keturuan pertama ini akan

membentuk indidividu pada keturunan berikutnya (tingkat 3 pada gambar) dengan gamet R

9

dan w pada sisi kiri (induk jantan tingkat 2) dan gamet R dan w pada baris atas (induk betina

tingkat 2). Kombinasi gamet-gamet ini akan membentuk 4 kemungkinan individu seperti

nampak pada papan catur pada tingkat 3 dengan genotipe: RR, Rw, Rw, dan ww. Jadi pada

tingkat 3 ini perbandingan genotipe RR , (berwarna merah) Rw (juga berwarna merah) dan

ww (berwarna putih) adalah 1:2:1. Secara fenotipe perbandingan individu merah dan individu

putih adalah 3:1.

Kalau contoh pada gambar 1 merupakan kombinasi dari induk dengan satu sifat dominan

(berupa warna), maka contoh ke-2 menggambarkan induk-induk dengan 2 macam sifat

dominan: bentuk buntut dan warna kulit. Persilangan dari induk dengan satu sifat dominan

disebut monohibrid, sedang persilangan dari induk-induk dengan dua sifat dominan dikenal

sebagai dihibrid, dan seterusnya.

Pada gambar 2, sifat dominannya adalah bentuk buntut (pendek dengan genotipe SS dan

panjang dengan genotipe ss) serta warna kulit (putih dengan genotipe bb dan coklat dengan

genotipe BB). Gamet induk jantan yang terbentuk adalah Sb dan Sb, sementara gamet induk

betinanya adalah sB dan sB (nampak pada huruf di bawah kotak). Lihat ganbar 2

Gambar 6

Kombinasi gamet ini akan membentuk 4 individu pada tingkat F1 dengan

genotipe SsBb (semua sama). Jika keturunan F1 ini kemudian dikawinkan lagi, maka akan

membentuk individu keturunan F2. Gamet F1nya nampak pada sisi kiri dan baris atas pada

papan catur. Hasil individu yang terbentuk pada tingkat F2 mempunyai 16 macam

kemungkinan dengan 2 bentuk buntut: pendek (jika genotipenya SS atau Ss) dan panjang

10

(jika genotipenya ss); dan 2 macam warna kulit: coklat (jika genotipenya BB atau Bb) dan

putih (jika genotipenya bb). Perbandingan hasil warna coklat:putih adalah 12:4, sedang

perbandingan hasil bentuk buntut pendek:panjang adalah 12:4. Perbandingan detail mengenai

genotipe SSBB:SSBb:SsBB:SsBb: SSbb:Ssbb:ssBB:ssBb: ssbb adalah 1:2:2:4: 1:2:1:2: 1. 

2.3 Penyimpangan Pada Hukum Mendel

Penyimpangan semu hukum Mendell merupakan bentuk persilangan yang

menghasilkan rasio fenotif yang berbeda dengan dasar dihibrid menurut hukum Mendell.

Meskipun tampak berbeda sebenarnya rasio fenotif yang diperoleh merupakan modifikasi

dari penjumlahan rasio fenotif hukum Mendel semula.

Macam penyimpangan hukum Mendell adalah sebagai berikut:

1.   Polimeri

Polimeri adalah suatu gejala dimana terdapat banyak gen bukan alel tetapi

mempengaruhi karakter/sifat yang sama. Polimeri memiliki ciri: makin banyak gen dominan,

maka sifat karakternya makin kuat.

Contoh: persilangan antara gandum berkulit merah dengan gandum berkulit putih

P    :    gandum berkulit merah    x         gandum berkulit putih

            M1M1M2M2                             m1m1m2m2

F1   :   M1m1M2m2

merah muda

P2    :    M1m1M2m2        x        M1m1M2m2

11

F2    :    9 M1- M2 -          : merah – merah tua sekali

            3 M1- m2m2        : merah muda – merah tua

            3 m1m1M2 -        : merah muda – merah tua

            1 m1m1m2m2     : putih

Dari contoh di atas diketahui bahwa gen M1 dan M2 bukan alel, tetapi sama-sama

berpengaruh terhadap warna merah gandum.

Semakin banyak gen dominan, maka semakin merah warna gandum.

o 4M = merah tua sekali

o 3M = merah tua

o 2M = merah

o M = merah muda

o m = putih

Bila disamaratakan antara yang berwarna merah dengan yang berwarna putih, diperoleh:

Rasio fenotif F2 merah : putih = 15 : 1

2.     Kriptomeri

Kriptomeri merupakan suatu peristiwa dimana suatu faktor tidak tampak pengaruhnya

bila berdiri sendiri, tetapi baru tampak pengaruhnya bila ada faktor lain yang menyertainya.

Kriptomeri memiliki ciri khas: ada karakter baru muncul bila ada 2 gen dominan bukan alel

berada bersama.

12

Contoh: persilangan Linaria maroccana

A    : ada anthosianin            B    : protoplasma basa

a    : tak ada anthosianin       b    : protoplasma tidak basa

P    :      merah          x        putih

            AAbb                      aaBB

F1    :    AaBb    = ungu     -     warna ungu muncul karena A dan B berada bersama

P2    :    AaBb        x        AaBb

F2    :    9 A-B-     : ungu

            3 A-bb    : merah

            3 aaB-    : putih

            1 aabb   : putih

Rasio fenotif F2 ungu : merah : putih = 9 : 3 : 4

3.    Epistasis-Hipostasis

Epistasis-hipostasis merupakan suatu peristiwa dimana suatu gen dominan menutupi

pengaruh gen dominan lain yang bukan alelnya. Gen yang menutupi disebut epistasis, dan

yang ditutupi disebut hipostasis.

13

Contoh: persilangan antara jagung berkulit hitam dengan jagung berkulit kuning.

P    :    hitam        x        kuning

           HHkk                 hhKK

F1    :    HhKh = hitam

Perhatikan bahwa H dan K berada bersama dan keduanya dominan. Tetapi karakter

yang muncul adalah hitam. Ini berarti hitam epistasis (menutupi) terhadap kuning/kuning

hipostasis (ditutupi) terhadap hitam.

P2    :    HhKk        x        HhKk

F2     :    9 H-K-    : hitam

             3 H-kk    : hitam

             3 hhK-    : kuning

             1 hhkk    : putih

Rasio fenotif F2 hitam : kuning : putih = 12 : 3 : 1

4.    Komplementer

Komplementer merupakan bentuk kerjasama dua gen dominan yang saling

melengkapi untuk memunculkan suatu karakter.

Contoh: perkawinan antara dua orang yang sama-sama bisu tuli

P    :    bisu tuli       x       bisu tuli

           DDee                  ddEE

F1  :    DdEe = normal

14

D dan E berada bersama bekerjasama memunculkan karakter normal. Bila hanya memiliki

salah satu gen dominan D atau E saja, karakter yang muncul adalah bisu tuli.

P2    :    DdEe    X    DdEe

F2     :    9 D-E-    : normal

             3 D-uu    : bisu tuli

             3 ppE-    : bisu tuli

             1 ppuu   : bisu tuli

Rasio fenotif F2 normal : bisu tuli = 9 : 7

5.    Interaksi alel

Interaksi alel merupakan suatu peristiwa dimana muncul suatu karakter akibat

interaksi antar gen dominan maupun antar gen resesif.

Contoh: mengenai pial/jengger pada ayam

       

R-pp     : pial Ros/Gerigi              rrP- : pial Pea/Biji

15

        

R-P-     : pial Walnut/Sumpel        rrpp : pial Single/Bilah

P    :    Ros        x        Pea

           R-pp                rrP-

F1    :    RrPp     Walnut

P2    :    RrPp    X RrPp

F2    :    9 R-P-    : Walnut

             3 R-pp    : Ros

            3 rrP-     : Pea

            1 rrpp     : Single

Pada contoh di atas ada 2 karakter baru muncul:

Walnut : muncul karena interaksi 2 gen dominan

Singel : muncul karena interaksi 2 gen resesif

Rasio fenotif F2 Walnut : Ros : Pea : Single = 9 : 3 : 3 : 1

BAB III

PENUTUP

16

3.1 Kesimpulan

Hukum pewarisan Mendel adalah hukum mengenai pewarisan sifat pada organisme,

yang kita kenal dengan hukum segregasi dan hukum asortasi bebas, yang telah di jabarkan

oleh  Gregor Johann Mendel . Mendel mengatakan bahwa pada pembentukan gamet (sel

kelamin), kedua gen induk (Parent) yang merupakan pasangan alel akan memisah sehingga

tiap-tiap gamet menerima satu gen dari induknya sebagaimana bunyi hukum mendel I, Secara

garis besar, hukum ini mencakup tiga pokok:

a. Gen memiliki bentuk-bentuk alternatif yang mengatur variasi pada karakter turunannya.

b. Setiap individu membawa sepasang gen, satu dari tetua jantan dan satu dari tetua betina.

c. Jika sepasang gen ini merupakan dua alel yang berbeda, alel akan selalu terekspresikan.

Alel resesif yang tidak selalu terekspresikan, tetap akan diwariskan pada gamet yang

dibentuk pada turunannya.

Dan bunyi hukum mendel II, menyatakan bahwa bila dua individu mempunyai dua

pasang atau lebih sifat, maka diturunkannya sepasang sifat secara bebas, tidak bergantung

pada pasangan sifat yang lain.

Hukum keturunan merupakan penambah penting buat pengetahuan manusia, dan

pengetahuan kita tentang genetika mungkin akan lebih dapat dipraktekkan di masa depan

daripada sebelumnya.

17