materi kuliah biologi

download materi kuliah biologi

of 69

  • date post

    03-Feb-2016
  • Category

    Documents

  • view

    77
  • download

    1

Embed Size (px)

description

biologi

Transcript of materi kuliah biologi

Bab 5HUKUM MENDEL

GENETIKAGenetika adalah ilmu pengetahuan dasar dalam usaha penyediaan bibit tanaman maupun ternak yang unggul dalam bidang pertanian dan perternakan, dibidang kedokteran dalam hal ini lingkup ilmu genetika sangat luas membahas masalah peranan kromosom, pewarisan sifat genetik dan antropologik, terjadinya cacat mental dan fisik yang disebabkan oleh kromosom. Timbulnya penyakit akibat kesalahan metaboisme bawaan, respon tubuh terhadap obat, tranplantasi, penyakit autoimun dan golongan darah, keturunan pada kanker,diagnisis kelainan genetik sebelum bayi lahir, identifikasi bayi teryukar ataupun adopsi. Memang sangat sukar dijalankan penelitian genetika dengan obyek manusia ada beberapa alasan diantaranya:1. manusia tidak mau apakah dalam keluarganya terdapat penyakit/kelainan/cacat genetik.2. penelitian tidak mungkin memeksakan suatu perkawinan untuk kepentingannya3. suatu keluarga sekarang relatip memilih KB sehingga sulit untuk memperoleh rasio populasi yang diharap.4. umur manusia yang terlalu panjang,sehingga penelitinya sudah meninggal sebelum hasilnya didapat.5. jumlah kromosom 46 pada manusia termasuk banyak sehingga teramat sukar diamati dan dihitung.

-Pengertian Gen Pertama kali diperkenalkan oleh Thomas Hunt Morgan, ahli Genetika dan Embriologi Amerika Serikat (1911), yang mengatakan bahwa substansi hereditas yang dinamakan gen terdapat dalam lokus, di dalam kromosom. Menurut W. Johansen, gen merupakan unit terkecil dari suatu makhluk hidup yang mengandung substansi hereditas, terdapat di dalam lokus gen. Genterdiri dari protein dan asam nukleat (DNA dan RNA), berukuran antara 4 8 m (mikron). Sifat genGen mempunyai sifat-sifat sebagai berikut. :a. Mengandung informasi genetik. b. Tiap gen mempunyai tugas dan fungsi berbeda. c. Pada waktu pembelahan mitosis dan meiosis dapat mengadakan duplikasi. d. Ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogen.e. Sebagai zarah yang terdapat dalam kromosom. Fungsi GenFungsi gen antara lain: a. Menyampaikan informasi kepada generasi berikutnyb. Sebagai penentu sifat yang diturunkan. c. Mengatur perkembangan dan metabolisme. Simbol-Simbol Gena. Gen dominan, yaitu gen yang menutupi ekspresi gen lain, sehingga sifat yang dibawanya terekspresikan pada turunannya (suatu individu) dan biasanya dinyatakan dalam huruf besar, misalnya A. b. Gen resesif, yaitu gen yang terkalahkan (tertutupi) oleh gen lain (gen dominan) sehingga sifat yang dibawanya tidak terekspresikan pada keturunannya. c. Gen heterozigot , yaitu dua gen yang merupakan perpaduan dari sel sperma (A) dan sel telur (a). d. Gen homozigot, dominan, yaitu dua gen dominan yang merupakan perpaduan dari sel kelamin jantan dan sel kelamin betina, misalnya genotipe AA. e. Gen homozigot resesif, yaitu dua gen resesif yang merupakan hasil perpaduan dua sel kelamin. Misalnya aa. 2 f. Kromosom homolog, yaitu kromosom yang berasal dari induk betina berbentuk serupa dengan kromosom yang berasal dari induk jantan. g. Fenotipe, yaitu sifat-sifat keturunan pada F1, F2, dan F3 yang dapat dilihat, seperti tinggi, rendah, warna, dan bentuk. h. Genotipe, yaitu sifat-sifat keturunan yang tidak dapat dilihat, misalnya AA, Aa, dan aa.

SEJARAH PENURUNAN SIFAT (HEREDITAS) Masalah penurunan sifat atau hereditas mendapat perhatian banyak peneliti. Peneliti yang paling popular adalah Gregor Johann Mendel yang lahir tahun 1822 di Cekoslovakia. Mendel adalah seorang rahib austria disebuah biara kecil kota Brun pada tahun 1857 mulailah mengadakan penelitian dengan mengadakan perkawinan silang beberapa jenis tanaman ercis ( Pisum sativum ) selama kurang lebih tujuh tahun mengadakan pengamatan dan penelitian secara seksama, pada tahun 1865 ia membawa hasil percobaannya pada pertemuan para ahli ilmu pengetahuan alam perlu diketahui pada masa itu untuk menjadi seorang guru seseorang harus mengadakan penelitian dan hasilnya harus dipersentasikan didepan dewa pakar ilmu pengetahuan alam jika hasilnya dapt diterima barulah seseorang itu berhak mengajar dan bila tidak ia tidak diperbolehkan mengajar. Pada tahun 1866 hasil penelitian Mendel dicetak dan disebarluaskan oleh dewan pakar tersebut ke perpustakaan di Eropa dan Amerika akan tetapi pada masa itu abat ke-19 tak seorangpun menghargai penemuan Mendel ini yang dianggap terlalu sepele materi yang diteliti. Baru pada abat ke-20 sekitar th 1900an setelah beberapa ahli Biologi diantaranya De vries dari belanda, Tschermak dari Austria yang bekerja sendiri-sendiri di negaranya masing-masing mengkui kebenaran dari teori Mendel dan menyatakan Gregor Mendel sebagai bapak Genetika.

Gambar Bapak Genetika (Gregor Mendel)

Alasan Mendel memakai kacang ercis sebagai obyek penelitiannya adalah :1.tanaman ini memilki umur yang tidak lama, merupakan jenis tanaman setahun,mudah tumbuh dan mudah disilangkan.2.merupakan tanaman dengan bunga sempurna artinya terdapat benang sari (kelamin jantan) dan putik (kelamin betina) sehingga bisanya dapat mengadakan penyerbukan sendiri, dan persilangan dapat dilakukan dengan bantuan manusia. Penyerbukan sendiri yang berlangsung beberapa generasi akan menghasilkan galur murni yang akan diwariskan pada keturunannya selalu sama.3.tanaman ini memiliki tujuh sifat yang mencolok. Seperti batang tinggi lawan kerdil. Buah polong warna hijau lawan kuning.bung warna ungu lawan putih.letak bunga pada aksial (sepanjang batang) lawan terminal(pada uung batang).biji yang masak warna kuningn lawan hijau.permukaan biji licin lawan kerut.warna kulit biji abu-abu lawan putih.

Gambar Karakteristik Kacang ErcisSesungguhnya pada jaman Mendel belum diketahu tentang istilah Gen. Mendel hanya mengunakan istilah faktor penentu untuk menggambarkan adanya faktor keturunan yang diwariskan. Istilah kromosom muncul setelah eksperiman yang dilakukan oleh Wilhelm(1883) menyatakan bahwa kromosom adalah pembawa faktor keturunan. kemudian diperkuat oleh eksperimen T.Boveri dan W.S.Sutton (1902) yang membuktikan bahwa gen adalah bagian dari kromosom.Ada beberapa istilah dalam ilmu genetika khususnya berkaitan dengan penelitian yang dilakukan oleh Mendel diantaranya adalah : 1.Dominan/fenotip istilah untuk menunjukkan sifat yang muncul dengan mengalahkan sifat lainnya biasanya dilambangkan dengan menuliskan hurup kapital / besar ( misal sifat tinggi muncul mengalahkan sifat kerdil T,B)2.Resesif/genotif istilah untuk menunjukkan sifat yang tidak muncul/yang dikalahkan biasanya dilambangkan dengan dituliskan dengan huruf kecil (misal t, b ).Stern(1930) berpendapat bahwa genotif dan lingkungan dapat menetapkan fenoti begitu pula sebaliknya fenotif merupakan resultan dari genotif dan lingkungan.3.Alel adalah anggota dari sepasang gen yang memiliki sifat berlawanan. Contoh T sifat tinggi,t dengan sifat rendah maka ini disebut alae. Tetapi andaikan R adalah gen pembawa sifat warna maka antara TR bukanlah alel.4.Homozigot adalah individu dengan alel yang sama contoh (TT, tt )5.Heterozigot adala individu genganalel yang tidak sama contoh (Tt )6.Hibrit adalah perkawinan antar dua individu dengan dua sifat beda. Perbedaan dapat terjadi satu sifat dikenal dengan monohibrit, dua sifat dihibrit dan seterusnya.7.Parens (P) untuk istilah induk8.Filius (f) untuk istilah keturunan dari dua induk.

PENGERTIAN HUKUM MENDELHukum Pewarisan Mendel adalah hukum mengenai pewarisan sifat padaorganismeyang dijabarkan oleh Gregor Johann Mendel dalam karyanya Percobaan mengenai Persilangan Tanaman. Hukum ini terdiri dari dua bagian: 1. Hukum pemisahan (segregation) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Pertama Mendel, dan 2. Hukum berpasangan secara bebas (independent assortment) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Kedua MendelHUKUM-HUKUM YANG DIHASILKAN DARI EXSPERIMEN MENDEL

1. PERKAWINAN MONOHIBRIT ( HUKUM MENDEL I )Dikenal dengan nama hukum pemisahan gen yang se-alel, dalam bahasa inggris disebut the law of segregation of allelic genes. Hukum segregasi bebas menyatakan 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. Secara garis besar, hukum ini mencakup tiga pokok:

1. Gen memiliki bentuk-bentuk alternatif yang mengatur variasi pada karakter turunannya. Ini adalah konsep mengenai dua macam alel; alel resesif (tidak selalu nampak dari luar, dinyatakan dengan huruf kecil, misalnya w dalam gambar di sebelah), dan alel dominan (nampak dari luar, dinyatakan dengan huruf besar, misalnya R). 2. Setiap individu membawa sepasang gen, satu dari tetua jantan (misalnya ww dalam gambar disebelah) dan satu dari tetua betina (misalnya RR dalam gambar di sebelah).3. Jika sepasang gen ini merupakan dua alel yang berbeda (Sb dan sB pada gambar 2), alel dominan (S atau B) akan selalu terekspresikan (nampak secara visual dari luar). Alel resesif (s atau b) yang tidak selalu terekspresikan, tetap akan diwariskan pada gamet yang dibentuk padaturunannya.

Gambar 2

Contoh tanaman dengan pohon tinggi disilangkan dengan tanaman pohon rendah (T melambangkan sifat tinggi tanaman t melambangkan sifat rendah tanaman) maka dapat diamati pada papan catur persilangan berikut

P:TTxtt Tinggi kerdil Gamet:Tt

F1:Tt Tinggi

F1 x F1:TtxTtTinggitinggi

Gamet:T,tT,t

F2: ianduk jantan

indukbetinaTT

TTttinggiTtTinggi

tTttinggittkerdil

Dari data diatas diperoleh perbandingan persilangan tiga tanaman dengan batang tinggi dan satu tanaman dengan batang kerdil ( 3 : 1 ) untuk hukum mendel I .Tampak bahwa pada F1 sifat kerdil tidak tampak baru pada F2 sifat kerdil muncul.Beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari hukum mendel I ( persilangan mono hibrit adalah :1.semua F1 adalah seragam.2.jika dominasi tampak semua, maka F1 memilii fenotip seperti induk yang dominan.3.pada f1 induk heterizigot akan me