Persilangan Monohibrid

Pada materi ini konsep yang perlu dikuasai adalah:

1. Konsep persilangan monohidrid

Persilangan monohibrid adalah persilangan antara dua individu dengan hanya fokus pada sebuah sifat yang berbeda dari  sebuah karakter pada tanaman sejenis. Persilangan ini sering dikenal dengan persilangan satu sifat beda.

2. Konsep Kenampakan karakter sebuah individu dipengaruhi oleh susunan basa nitogen di dalam kromosom. Di dalam kromosom terdapat segmen-segmen DNA yang berisi informasi yang akan diwariskan kepada keturunannya, segmen DNA dalam kromosom ini disebut dengan gen. Jadi gen adalah sesuatu yang mempengaruhi kenampakan sebuah karakter.

3. Konsep mengenai Kromosom selalu berpasangan, kromosom pasangannya disebut dengan kromosom homolog. oleh karena itu keberadaan gen yang mempengaruhi karakter yang sama dapat dijumpai pada di kromosom homolognya. Hanya saja pengaruhnya bisa sama ataupun berbeda.

Sebagai contoh Anda tentunya mengetahui bahwa sifat warna pada karakter iris bermacam-macam. ada yang warna biru ada juga yang warna hitam. topik pembicaraannya hanya sebatas pada iris saja sedangkan sifatnya adalah merah dan hitam. Jadi di sini saya menggunakan sebuah karakter saja yaitu iris dengan sifatnya yaitu warna iris. Iris bisa bermacam-macam karena di bawah pengaruh dari alel yang memiliki pengaruh yang berbeda terhadap iris.

4a. Anda juga harus menguasai Hukum Mendel I. Hukum ini dikenal dengan hukum segregasi tentang hukum pemisahan alel. Hukum Mendel I  mengatakan bahwa proses pembentukan gamet yang membawa karakter  dan sifat berpisah secara bebas. Dalam bahasa inggris Hukum Mendel I dikenal dengan istilah the law of segregation. 

4b. Anda juga harus menguasai Hukum Mendel II yaitu hukum penyusunan alel terjadi secara bebas. Artinya pada proses perkawinan setiap gametnya akan berpasngan dengan alelnya terjadi secara bebas untuk menyusun alel yang baru.

Selain konsep-konsep di atas Anda harus menguasai dengan baik istilah berikut ini:

1. Alel –> pasangan gen pada kromosom homolog yang memberikan sifat yang berbeda atau sama pada suatu karakter.

2. Gamet –> sel kelamin

3. Genotip –> gen yang mempengaruhi karakter

4. Fenotip –> hasil ekspresi gen yang dapat ditangkap dengan panca indera manusia. atau dengan kata lain adalah kenampakan morfologi yang dapat diamati.

5. Parental –> induk yang akan dikawinkan atau disilangkan atau hibridisasi.

6. Filial –> hasil dari proses perkawinan/persilangan/hibridisasi.

• F1 = keturunan I
• F2 =Keturunan II
• Fn = keturunan ke-n

7. Sifat dominan –> sifat alel yang pengaruhnya sangat kuat pada sebuah karakter

8. Sifat resesif –> sifat alel yang pengaruhnya dikalahkan oleh sifat dominan

9. Homozigot –> alel dengan sifat yang sama

10 . Heterozigot –> alel dengan sifat yang berbeda

Setelah Anda pahami dengan baik konsep dan istilah di atas mari kita pelajari mengenai persilangan monohidbrid. Untuk itu sebaiknya kita pelajari apa yang telah dilakukan oleh bapak Genetika kita yaitu Gregor Mendel. GM adalah seorang biarawan yang melakukan penelitian disebuah kebun. Penelitian yang dilakukannya adalah persilangan pada tanaman Pisum sativum (kacang kapri). Dari penelitiannya itu disilangan antara tanaman yang memiliki :

• biji (bulat dan keriput),
• warna kulit biji (kuning dan hijau)
• warna bunga (ungu dan putih)
• tinggi tanaman ( tinggi danpendek)       ……. (karakter yang ditulis di sini hanya sebagian saja dari karakter yang diteliti oleh Mendel, masih ada karakter yang lain)

gambar 1. 7 karakter yang diteliti Mendel

Pada persilangan pertama dihasilkan semua karakter anakan(F1) 100%bulat, kuning, ungu dan tinggi. Bisa disimpulkan sifat-sifat tersebut mendominasi dibandingkan sifat lainnya. Akan tetapi pada keturunan kedua diperoleh hasil yang berbeda untuk setiap karakternya menghasilkan perbandingan dominan : resesif adalah 3:1

Hal ini berarti dalam keturunan pertama (F1) pada kromosomnya membawa 2 sifat yang berbeda pada masing-masing alel-nya. Artinya Individu induknya (parental) masing-masing hanya terdiri dari alel yang membawa sifat yang sama. Jantan membawa sifat dominan dan individu betina membawa sifat karakter resesif ataupun sebaliknya. Jadi ketika sesama F1 dikawinkan akan memunculkan karakter yang bersifat resesif. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut.
 

gambar 2. persilangan monohibrid dengan menggunakan karakter tinggi tanaman

Perhatikan di gambar 2 untuk bagian generasi parental. Pada gambar tersebut terlihat dua individu yang disilangkan, masing-masing bersifat homozigot. Satu tanaman homozigot resesif (tt)sedangkan tanaman yang lain homozigot dominan (TT).

Sebagai akibatnya setiap individu akan mengalami meiosis dan akan menghasilkan 1 macam gamet. Homozigot dominan akan menghasilkan gamet tinggi dominan (T), sedangkan individu yang lain akan menghasilkan gamet pendek resesif (t). dan ketika terjadi persilangan gamet jantan dan gamet betina akan bertemu dan menghasilkan individu dengan gamet Tt. Artinya individu baru ini akan memiliki kenampakan tanaan tinggi.  Contoh ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengenai genotip dan fenotip . sifat tinggi adalah fenotip,sedangkan  Tt adalah genotip.

Pada persilangan berikutnya saya akan menjelasan mengenai Hukum Mendel I. perhatikan persilangan ke-2. Pada persilangan kedua dilakukan persilangan antara F1 dengan F1 yang lain. Artinya tanaman tinggi dengan genotip Tt disilangkan dengan tanaman tinggi yang bergenotipTt juga. Kembali kita ingat Hukum Mendel I yaitu bahwa alel akan berpisah secara bebas. Artinya Alel pada setiap individu yang akan disilangkan dengan komposisi Tt (membawa sifat tinggi dan rendah) akan memisah pada waktu proses meiosis menjadi T dan t.

gambar 3. Skema pemisahan alel/pembentukan kemungkinan gamet (hukum Mendel I-4 keterangan dengan 4 bola putih); penyusunan alel kembali (Hukum Mendel II-keterangan dengan 4 bola warna merah)

Kemudian setelah terbentuk gamet (Hukum Mendel I) kita akan melanjutkan ke Hukum Mendel II yaitu hukum penyusunan alel terjadi secara bebas. T dan t dari individu jantan akan bertemu dengan T dan t dari individu betina. proses penyusunan alelnya terjadi secara bebas.

Jadi pada akhir pembuahan bisa dihasilkan individu dengan karakter genotip TT, Tt dan tt. Hanya saja nilai kemungkinannya atau persentasenya saja yang berbeda. Untuk spesies yang menghasilkan keturunan yang banyak dalam sekali perkawinan maka digunakan persentase sedangkan jika spesiesnya manusia yang umumnya menghasilkan sati individu dalam setiap perkawinannya maka digunakan istilah kemungkinan.

Pada contoh gambar diatas maka kemungkinan yang terjadi dari hasil perkawinan untuk genotip TT adalah 1 diantara 4, Tt adalah 2 diantara 4, tt 1 diantara 4. darihasil perkawinan dihasilkan persentase :

• genotip TT adalah 1/4 x 100% = 25% (tanaman tinggi homozigot)
• genotip Tt adalah 2/4 x 100% = 50% (tanaman tinggi heterozigot)
• genotip tt adalah 1/4 x 100% = 25% (tanaman rendah)

Sedangkan fenotipnya adalah TT dan TT akan menghasilkan tanaman tinggi dan tt akan menghasikan tanaman pendek. Dari penjelasan di atas dapat diketahui bahwa tanaman tinggi memiliki dua genotip yaitu dalam bentuk homozigot dominan dan dalam bentuk heterozigot sedangkan tanaman pendek hanya ada dalam 1 bentuk homozigot resesif. Jadi perbandiingan fenotipnya adalah 3 tanaman tinggi dan 1 tanaman pendek. atau dapat disajikan tanaman tinggi : tanaman pendek = 3:1