BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Hereditas

Hereditas adalah penurunan sifat dari induk kepada keturunannya. Keturunan yang dihasilkan dari perkawinan antar individu mempunyai perbandingan fenotip maupun genotip yang mengikuti aturan tertentu. Aturan-aturan dalam pewarisan sifat ini disebut pola-pola hereditas.

Teori pertama tentang sistem pewarisan yang dapat diterima kebenarannya dikemukakan oleh Gregor Mendel pada 1865. Teori ini diajukan berdasarkan penelitian persilangan berbagai varietas kacang kapri (Pisum sativum). Hasil percobaannya, ditulis dalam makalah yang berjudul Experiment in Plant Hybridization.

Dalam makalah tersebut, Mendel mengemukakan beberapa hipotesis mengenai pewarisan material genetik dari tetua kepada anaknya, di antaranya adalah Hukum Segregasi dan Hukum Perpaduan Bebas. Hukum Segregasi atau Hukum Mendel I menyatakan bahwa dalam pembentukan sel gamet, pasangan alel akan memisah secara bebas. Sedangkan, Hukum Perpaduan Bebas atau Hukum Mendel II menyatakan bahwa alel dari lokus satu akan berpadu secara bebas dengan alel-alel dari lokus lainnya.

Orang yang pertama kali melakukan percobaan tentang pewarisan sifat adalah Gregor Mendel. Dia menyilangkan kacang kapri (pisum sativum) dengan memperhatikan satu sifat beda yang mencolok, seperti kapri berbunga merah disilangkan dengan kapri berbunga putih, kapri berbiji bulat disilangkan dengan kapri berbiji keriput. Berdasarkan penelitian ini, Mendel merumuskan Hukum Mendel I dan Mendel II.Mari cermati uraian berikut ini. 1. Percobaan Monohibrid dan Hukum Mendel IPada percobaan monohibrid untuk tujuh sifat yang diamati pada tanaman kapri, Mendel memperoleh hasil seperti yang disajikan pada Tabel dibawah. Pada seluruh tanaman F1, hanya ciri sifat dari salah satu tetuanya yang muncul, sedangkan ciri sifat dari tetua yang lain tidak muncul. Sifat yang muncul pada F1, misalnya biji bundar disebut sifat dominan. Sedangkan, sifat yang tidak muncul, misalnya biji keriput disebut sifat resesif.

1

Pada generasi F2, ciri-ciri yang dipunyai kedua tetua muncul kembali, misalnya biji bundar dan biji keriput. Dari percobaan Mendel untuk seluruh sifat yang diamati pada F2, terdapat perbandingan yang mendekati 3 : 1, antara ciri dominan dan resesif.

Data Persilangan dan F1 Percobaan Mendel

Sifat Persilangan Tanaman F1Bentuk biji bundar >< keriput 100 % bundarWarna albumen kuning >< hijau 100 % kuningWarna bunga merah-ungu >< putih 100 % merah-unguBentuk polong gembung >< berkerut 100 % gembungWarna polong hijau >< kuning 100 % hijauKedudukan bunga aksial >< terminal 100 % aksialTinggi tanaman tinggi >< pendek 100 % tinggi

Data F2 Percobaan Mendel

Sifat Dominan Resesif PerbandinganBentuk biji 5474 bundar 1850 keriput 2.96 : 1Warna albumen 6022 kuning 2001 hijau 3.01 : 1Warna bunga 705 merah-ungu 224 putih 3.15 : 1Bentuk polong 882 gembung 299 berkerut 2.95 : 1Warna polong 428 hijau 152 kuning 2.85 : 1Kedudukan bunga 451 aksial 207 terminal 3.14 : 1Tinggi tanaman 787 tinggi 277 pendek 2.84 : 1

Dari percobaan tersebut, Mendel menyimpulkan bahwa pada saat pembentukan gamet, terjadi pemisahan bebas pasangan gen-gen yang dikandung oleh induk (parental) sehingga setiap gamet memperoleh satu gen dari alelnya. Misalnya, induk Bb (F1) menghasilkan gamet B dan b. Hal ini dikenal sebagai Hukum Segregasi atau Hukum Mendel I. Kemudian, terjadi perkawinan antara induk jantan dan betina. Hal ini menyebabkan gamet B dan b bergabung secara acak. Sehingga, dihasilkan F2 dengan perbandingan fenotif 3 : 1. Untuk lebih memahami hukum Mendel I, mari cermati percobaan monohibrid berikut ini.

2

2. Percobaan Dihibrid dan Hukum Mendel IIPercobaan Mendel yang melibatkan dua sifat sekaligus disebut percobaan dihibrid. Dari percobaan ini, dapat disimpulkan bahwa dalam proses pembentukan gamet, setiap pasang alel dalam satu lokus bersegregasi bebas dengan pasangan alel lokus lainnya, dan akan berpadu secara bebas dengan alel dari lokus lainnya. Hukum perpaduan bebas ini dirumuskan dari hasil observasi terhadap penyebaran fenotip F2 persilangan dihibrid. Pada F2, Mendel memperoleh perbandingan fenotip 9 : 3 : 3 : 1.

Misalnya, persilangan dengan dua sifat beda antara biji bundar kuning dengan keriput hijau. Pada F1 diperoleh biji bundar kuning. Hal ini terjadi, karena setiap gen dapat berpasangan secara bebas. Artinya, biji bundar dominan terhadap keriput, dan kuning dominan terhadap hijau.

Persilangan antara F1 menghasilkan keturunan F2 dengan perbandingan fenotip antara bulat kuning : keriput kuning : bulat hijau : keriput hijau = 9 : 3 : 3 : 1. Untuk lebih memahami, mari cermati Gambar berikut ini.

3

B. Tujuan Memahami pengertian epistatis dan hipostatis , serta dapat menentukan angka-angka perbandingan fenotip F2 dari peristiwa tersebut .

4

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

A. Epistasis dan HipostasisEpistasis dan hipostasis merupakan salah satu bentuk interaksi gen dalam hal ini gen dominan mengalahkan gen dominan lainnya yang bukan sealel. Gen dominan yang menutup ekspresi gen dominan lainnya disebut epistasis, sedangkan gen dominan yang tertutup itu disebut hipostasis.

Peristiwa epistasis dan hipostasis terjadi pada warna umbi lapis pada bawang (Allium sp.), warna kulit gandum, warna bulu ayam, warna rambut mencit, dan warna mata pada manusia. Peristiwa epistasis dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu epistasis dominan, epistasis resesif, serta epistasis dominan dan resesif.

1) Epistasis DominanPada epistasis dominan terdapat satu gen dominan yang bersifat epistasis. Misalnya warna umbi lapis pada bawang (Allium sp.). A merupakan gen untuk umbi merah dan B merupakan gen untuk umbi kuning. Gen merah dan kuning dominan terhadap putih. Perkawinan antara tanaman bawang berumbi lapis kuning homozigot dengan yang merah homozigot menghasilkan tanaman F1 yang berumbi lapis merah.

Keturunan F2 terdiri atas 16 kombinasi dengan perbandingan 12/16 merah : 3/16 kuning : 1/16 putih atau 12 : 3 : 1. Perbandingan itu terlihat menyimpang dari hukum Mendel, tetapi ternyata tidak. Perbandingan 9 : 3 : 3 : 1 untuk keturunan perkawinan dihibrid hanya mengalami modifikasi saja, yaitu 9 : 3 : 3 : 1 menjadi 12 : 3 : 1.Perhatikan diagram persilangan berikut.

2) Epistasis ResesifPada peristiwa epistasis resesif terdapat suatu gen resesif yang bersifat epistasis terhadap gen dominan yang bukan alelnya (pasangannya). Gen resesif tersebut

5

harus dalam keadaan homozigot, contohnya pada pewarisan warna rambut tikus. Gen A menentukan warna hitam, gen a menentukan warna abu-abu, gen C menentukan enzim yang menyebabkan timbulnya warna dan gen c yang menentukan enzim penghambat munculnya warna. Gen C bersifat epistasis. Jadi, tikus yang berwarna hitam memiliki gen C dan A. Perhatikan diagram persilangan berikut.

Jadi, perbandingan fenotip F2 = hitam : abu-abu : putih = 9 : 3 : 4.

3) Epistasis Dominan dan ResesifEpistasis dominan dan resesif (inhibiting gen) merupakan penyimpangan semu yang terjadi karena terdapat dua gen dominan yang jika dalam keadaan bersama akan menghambat pengaruh salah satu gen dominan tersebut. Peristiwa ini mengakibatkan perbandingan fenotip F2 = 13 : 3. Contohnya ayam leghorn putih mempunyai fenotip IICC dikawinkan dengan ayam white silkre berwarna putih yang mempunyai genotip iicc. Perhatikan diagram berikut.

Catatan:

6

C = gen yang menghasilkan warna.c = gen yang tidak menghasilkan warna (ayam menjadi putih).I = gen yang menghalang-halangi keluarnya warna (gen ini disebut juga gen penghalang atau inhibitor).

i = gen yang tidak menghalangi keluarnya warna. Coba perhatikan diagram hasil persilangan F1 di atas. Meskipun gen C mempengaruhi munculnya warna bulu, tetapi karena bertemu dengan gen I (gen yang menghalangi munculnya warna), maka menghasilkan keturunan dengan fenotip ayam berbulu putih. Jadi, perbandingan fenotip:

F2 = ayam putih : ayam berwarna =13/16 : 3/16 = 13 : 3

B. KriptomeriKriptomeri adalah peristiwa gen dominan yang seolah-olah tersembunyi bila berada bersama dengan gen dominan lainnya, dan akan terlihat bila berdiri sendiri. Correnspernah menyilangkan tumbuhan Linaria maroccana berbunga merah galur murni dengan yang berbunga putih juga galur murni. Dalam persilangan tersebut diperoleh F1 semua berbunga ungu, sedangkan F2 terdiri atas tanaman dengan perbandingan berbunga ungu : merah : putih = 9 : 3 : 4.

Warna bunga Linaria (ungu, merah, dan putih) ditentukan oleh pigmen hemosianin yang terdapat dalam plasma sel dan sifat keasaman plasma sel. Pigmen hemosianin akan menampilkan warna merah dalam plasma atau air sel yang bersifat asam dan akan menampilkan warna ungu dalam plasma sel yang bersifat basa. Warna bunga Linaria maroccana ditentukan oleh ekspresi gen-gen berikut.

1) Gen A, menentukan ada bahan dasar pigmen antosianin.2) Gen a, menentukan tidak ada bahan dasar pigmen antosianin.3) Gen B, menentukan suasana basa pada plasma sel.4) Gen b, menentukan suasana asam pada plasma sel.

Persilangan antara Linaria maroccana bunga merah dengan bunga putih menghasilkan keturunan seperti dijelaskan pada diagram berikut.

7

Persilangan tersebut dihasilkan rasio fenotip F2 = ungu : merah : putih = 9 : 3 : 4.

C. Interaksi Beberapa Pasangan Alel (Atavisme)Pada permulaan abad ke-20, W. Baterson dan R.C. Punnet menyilangkan beberapa varietas ayam negeri, yaitu ayam berpial gerigi (mawar), berpial biji (ercis), dan berpial bilah (tunggal). Pada persilangan antara ayam berpial mawar dengan ayam berpial ercis, menghasilkan semua ayam berpial sumpel (walnut) pada keturunan F1. Varietas ini sebelumnya belum dikenal.

Pada keturunan F2 diperoleh empat macam fenotip, yaitu ayam berpial walnut, berpial mawar, berpial ercis, dan berpial tunggal dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1. Perbandingan ini sama dengan perbandingan F2 pada pembastaran dihibrid. Perhatikan diagram persilangan di bawah.

Berdasarkan diagram persilangan tersebut terdapat penyimpangan dibandingkan dengan persilangan dihibrid. Penyimpangan yang dimaksud bukan mengenai perbandingan fenotip, tetapi munculnya sifat baru pada F1 dan F2. Keturunan F1 berfenotip ayam berpial walnut atau sumpel, tidak menyerupai salah satu induknya. Sifat pial sumpel atau walnut (F1) merupakan interaksi dua faktor dominan yang berdiri sendiri-sendiri dan sifat pial tunggal (F2) sebagai hasil interaksi dua faktor resesif.

D. PolimeriPolimeri adalah pembastaran heterozigot dengan banyak sifat beda yang berdiri sendiri-sendiri, tetapi mempengaruhi bagian yang sama pada suatu organisme. Peristiwa polimeri pertama kali dilaporkan oleh Nelson-Ehle, melalui percobaan persilangan antara gandum berbiji merah dengan gandum berbiji putih. Perhatikan diagram persilangan berikut.

8

Berdasarkan diagram di atas dihasilkan perbandingan genotip F2 sebagai berikut.9 M1_M2_ = merah 3 m1m1M2_ = merah3 M1_m2m2 = merah 1 m1m1m2m2 = putih

E. Gen KomplementerGen komplementer adalah gen-gen yang berinteraksi dan saling melengkapi. Kehadiran gen-gen tersebut secara bersama-sama akan memunculkan karakter (fenotip) tertentu. Sebaliknya, jika salah satu gen tidak hadir maka pemunculan karakter (fenotip) tersebut akan terhalang atau tidak sempurna.

Perhatikan contoh berikut.Pemunculan suatu pigmen merupakan hasil interaksi dua gen, yaitu gen C dan gen P.

Gen C : mengakibatkan munculnya bahan mentah pigmen.Gen c : tidak menghasilkan pigmen.Gen P : menghasilkan enzim pengaktif pigmen.Gen p : tidak mampu menghasilkan enzim.

Perhatikan persilangan yang menunjukkan adanya gen komplementer antara individu CCpp (putih) dengan individu ccPP (putih) pada diagram berikut.

F. Gen-Gen Rangkap yang Mempunyai Pengaruh KumulatifMiyake dan Imai (Jepang) menemukan bahwa pada tanaman gandum (Hordeum vulgare) terdapat biji yang kulitnya berwarna ungu tua, ungu, dan putih. Jika gen

9

dominan A dan B terdapat bersama-sama dalam genotip, kulit buah akan berwarna ungu tua. Bila terdapat salah satu gen dominan saja (A atau B), kulit buah berwarna ungu. Absennya gen dominan menyebabkan kulit buah berwarna putih. Perhatikan diagram persilangan berikut.

Berdasarkan diagram di atas dihasilkan perbandingan genotip F2 sebagai berikut.9 A_B_ = ungu tua3 A_bb = ungu3 aaB_ = ungu1 aabb = putih

10

BAB IIIPEMBAHASAN

3.4 HEREDITAS ( EPISTATIS DAN HIPOSTATIS )

Tujuan : Memahami pengertian epistatis dan hipostatis , serta dapat menentukan angka-angka perbandingan fenotip F2 dari peristiwa tersebut .

Kegiatan : Membuat model baling-baling genetika dari katron atau kertas tebal sebanyak 2 buah seperti pada gambar di bawah ini

HK

Hk hK

hk

Jarum pentul Catatan : H : simbol gen dominan untuk gandum berkulit biji hitam K : simbol gen dominan untuk gandum berkulit biji kuning Bila H bertemu dengan K berwarna hitam .

Alat dan bahan :1. Kardus2. Jarum pentul3. Gunting4. Penggaris5. Kamera handphone6. spidol

Urutan Kerja / Cara Kerja 1. Putarlah kedua baling –baling itu secara bersamaan .2. Hentikanlah secara acak , amati lengan baling-baling yang bertemu , catat

dalam tabel .3. Putar terus sebanyak 96 kali .

No. Genotip Fenotip Ijiran / Tabulasi Jumlah1 HHKK Hitam III 32 HHKk Hitam IIIII IIIII IIIII IIIII 203 HhKK Hitam IIIII IIIII IIIII 154 HhKk Hitam IIIII IIIII IIIII IIIII 20

11

5 HHkk Hitam IIIII 56 Hhkk Hitam IIIII IIIII III 137 hhKK Kuning IIIII 58 hhKk Kuning IIIII IIIII 109 hhkk Putih IIIII 5

Tabel Tiap Kelompok

NO

Genotip Ijiran/Tabulasi Tiap Kelompok Jumlah

Rasio Fenotip1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 HHKK 2 5 3 10 6 5 5 5 3 6 502 HHKk 16 5 20 12 13 17 9 11 12 11 1263 HkKK 6 2 15 13 14 11 14 10 12 13 1104 HkHk 21 23 20 25 20 25 21 23 20 25 2235 HHkk 9 15 5 8 6 13 6 8 5 6 716 Hhkk 11 15 13 7 14 13 16 14 14 15 1327 hhKK 8 18 5 3 5 4 4 3 9 6 578 hhKk 17 16 10 15 9 16 3 2 8 10 1549 Hhkk 6 5 5 3 9 6 8 6 13 4 65 1

12

12

3

BAB IV

PERTANYAAN

1. A) Buatlah diagram persilangannya mulai P1 sampai F2

P1 : Hitam x Kuning HHkk hhKK

G : Hk hKF1 : HhKkP2 : F1 x F1

HhKk x HhKkG : HK HK

Hk Hk hK hK

hk hk

Rasio Genotip : Rasio Fenotip

1. HHKK : 1 Hitam : Kuning : PUtih2. HHKk : 2 12 : 3 : 13. HhKK : 24. HhKk : 45. HHkk : 16. Hhkk : 27. hhKK : 18. hhKk : 29. hhkk : 1

B). Berapa perbandingan Fenotifnya?

Jawab : 12 : 3 : 1

C). Samakah dengan hasil pengamatanmu? Jelaskan !

13

HK Hk hK hk

HK HHKK HHKk HhKk HhKk

Hk HHKk HHkk HhKk Hhkk

hK HhKK HhKk hhKK hhKk

hk HhKk Hhkk hhKk hhkk

Jawab : Ya sama,karena pada saat praktikum kegiatan dilakukan dengan baik

D). Bandingkanlah dengan persilangan dihibridapa kesimulannya?

Jawab : - persamaan : - sama sama menggunakan 2 tanda beda

- sama sama rasio genotip F2

perbedaan: - mendel 2 tanda 2 sifat

- epistasis hipostasis 2 tanda 1 sifat- macam F2 ada 4 pada mendel- macam F2 ada 3 pada epistasis hipostasis- Rasio Fenotip F2 pada mendel perbandingannya 9 : 3 :

3 : 1- Rasio Fenotip F2 pada Eistasis Hipostasis

perbandingannya 12:3:1

B. pada tikus,warna bulu hitam dikendalikan oleh gen R dan C,sedangkan rr dan C menyebabkan warna krem. Bila ada gen cc,bulu tikus menjadi albino. Bila H=R dan K=C

1. Ada berapa macam fenotip yang terbentuk,dan bagaimana perbandingannya ? Jawab : Ada 3 yaitu Hitam (9) : Crem (3) : Albino (4)

2. Faktor mana yang bersifat epistasis dan faktor apa yang bersifat hipostasis?Jawab : Epistasis : cc Kecil yang menutup

Hipostasis :RR besar yang tertutup3. Buatlah diagram persilangannya mulai dari P smpai F2 :

Jawab : P1 : Hitam x Albino

RRcc rrCCG : Rc cRF1 : RrCcP2 : F1 x F1

RrCc x RrCcG : RC RC

Rc Rc rC rC rc rc

14

RC Rc rC rc

RC RRCC RRCc RrCC RrCc

Rc RRCc RRcc RrCc Rrcc

Rc RrCC RrCc rrCC rrCc

Rc RrCc Rrcc rrCc rrcc

Rasio genotip : Rasio fenotip1. RRCC = hitam = 1 9 : 3 : 4 2. RRCc = hitam = 23. RrCc = hitam = 24. RrCC = hitam = 45. RRcc = albino = 16. Rrcc = albino = 27. rrCC = crem = 18. rrCc = crem = 29. rrcc = albino = 1

4. Bandingkanlah dengan hasil persilangan A.4. Apa kesimpulanmu?Jawab:A4 = Epistatis dan Hipostatis dominan F2 x = 12 : 3 : 1B4 = Epistatis dan Hipostatis posesif F2x = 9 : 3 : 4

KESIMPULAN

15

1. Epistatis adalah faktor yang dapat menutupi faktor lain yang bukan alelnyaHipostatis adalah faktor yang dapat ditutupi faktor lain yang bukan alelnya

2. Rasio fenotip f2 = Epistatis dan Hipostatis dominan f2x = 12 : 3 : 1Rasio fenotip f2 = Epistatis dan Hipostatis resesif f2x = 9 : 3 : 4

SARAN

Setelah membaca laporan ini kami selaku penyusun berharap agar pembaca dapat memahami tentang hereditas. Adapun saran yang ingin disampaikan penyusun adalah agar pembaca mempelajari sistem pewarisan sifat dan lebih memahami mengenai epistasis dan hipostasis .

DAFTAR PUSTAKA

16

http://www.cpuik.com/2013/05/pengertian-hereditas-dan-hukum-mendel.html

http://www.materisma.com/2014/11/penjelasan-penyimpangan-semu-hukum-mendel.html

LAMPIRAN

17

Laporan sementara :

18

19