Teori Genetika Mendel, Interaksi Pasangan Alel dan Alel Ganda

BAHAN AJAR

Teori Genetika Mendel, Interaksi Pasangan Alel dan Alel Ganda

I  Nyoman  Ardika 

Laboratorium Genetika dan Pemuliaan Ternak

  Program Studi  Peternakan

Universitas Udayana

DENPASAR

PRAKATA

Mata kuliah Genetika merupakan salah satu mata kuliah wajib untuk mahasiswa Program Studi Peternakan, Universitas Udayana didalam menempuh jenjang pendidikan kesarjanaan.  Mata kuliah Genetika juga merupakan mata kuliah prasyarat untuk mata kuliah Ilmu pemuliaan ternak.

Bahan Ajar Genetika ini merupakan bagian dari mata kuliah Genetika yang memuat tentang: 1). Teori Genetika Mendel (meliputi Mendel‘s Principle of Genetic Segregation dan Prinsiple of independent assortment), 2).  Interaksi Pasangan Alel dan 3). Alel Ganda.

Penyajian Bahan Ajar ini masih dirasakan jauh dari sempurna.  Oleh karena itu koreksi, komentar dan saran demi perbaikan dan penyempurnaan tulisan ini dengan segala kerendahan hati dan tangan terbuka sangat penulis nantikan.  Semoga Bahan Ajar ini bermanfaat khususnya untuk mahasiswa yang mengambil mata kuliah Genetika.

                                                                        Denpasar,

                                                                        Penulis

                                                                        Ir. I Nyoman Ardika,MSi

 

DAFTAR ISI

Halaman

Prakata ……………………………………………………….          2

Daftar isi ……………………………………………………..          3

Teori Genetika Mendel ……………………………………..            4

Interaksi Pasangan Alel ……………………………..……….          14

Alel Ganda …………………………………………………..           18

Daftar Pustaka ………………………………………………           24

Contoh Soal …………………………………………………           25

TEORI  GENETIKA  MENDEL

Pendekatan Mendel Dalam Analisis Genetik

            Prinsip genetika berawal dari percobaan yang dilakukan oleh seorang rahib berkebangsaan Austria, Gregor Johan Mendel pada abad ke-19.  Mendel mempublikasikan hasil karyanya pada tahun 1866 dalam sebuah paper yang berjudul Experiment in Plant Hybridization.

            Mendel berhasil mendisain suatu percobaan secara klasik serta mampu menginterpretasikan hasil karyanya.  Teori yang dikemukakan Mendel adalah faktor-faktor genetik yang disebut gen yang diwariskan dari generasi ke generasi berikutnya.  Dalam percobaannya Mendel mengamati suatu sifat tertentu yang tersembunyi pada keturunannya , faktor yang diekspresikan oleh sifat tersebut tidak rusak, dan sifat yang sama akan muncul kembali tanpa ada perubahan pada generasi berikutnya.

            Mendel berhasil mengembangkan hukum dasar pewarisan suatu sifat dengan beberapa alasan.  Pertama adalah jenis disain percobaannya mudah dimengerti yang mampu menjawab pewarisan suatu sifat.

            Mendel memilih bekerja pada sebidang tanah di kebun dengan menggunakan tanaman ercis (Pisum sativum) sebab; 1) memiliki sifat yang mudah dikenal dan bentuknya nampak kontras, 2) sangat memungkinkan mengontrol persilangannya.  Mendel dengan tepat dapat mengidentifikasi sifat genetik pada masing-masing tanaman.  Ia membatasi analisis pada tujuh sifat yang berbeda, masing-masing sifat diekpresikan dalam bentuk berpasangan yang kontras.  Ketujuh sifat tersebut tertera pada table 1.

            Mendel dapat mengontrol secara penuh jenis tanaman yang dikawinkannya.  Tanaman ercis secara alami menyerbuk sendiri, tetapi dipaksa dicrosspolinasi jika bunga jantan dipisahkan dan bunga betina kemudian ditaburi dengan serbuk sari dari bunga lainnya.  Dengan teknik yang sama, Mendel mengulang perkawinan setiap sifat pada tamanan sampai mendapatkan tanaman yang murni (True breeding lines), selanjutnya Mendel mengatur perkawinan pada sifat diatas pada percobaannya.

            Alasan kedua, Mendel mampu bekerja dalam jumlah yang banyak dan mengenal hubungan kunatitatif, sebab Ia mampu menginterpretasikan hasil percobaannya dengan menggunakan model matematika yang beraplikasi langsung pada bidang biologi, bahkan Mendel mengetahui tentang dasar fisik pewarisan suatu sifat.  Kenyataannya pada saat tersebut sangat sedikit yang tahu tentang proses pembelahan sel dan struktur sub seluler, seperti kromosom.

            Baru 34 tahun kemudian karya Mendel dibaca kembali dan menjadi bahan refrensi oleh para ahli yang bekerja secara terpisah-pisah pada masing-masing Negara.  Ahli tersebut adalah 1) Hugo de Vries (Belanda) melakukan percobaan pada tanaman bunga ester, jagung, Chrysantenum, Coriopsis datura, 2) Carl Correns (Jerman) pada tanaman jagung, dan 3) Erich von Tschermak-seysenegg (Austria) pada tanaman buncis.

Prinsip Genetika Segregasi

            Mendel memulai percobaan dengan menyilangkan tanaman murni (true breeding line) yang berbeda hanya satu pasang sifat yang kontras seperti tekstur kulit atau warnanya.  Dengan membatasi analisis satu sifat beda, dimaksudkan untuk menghindari sifat yang kompleks yang dapat mengganggu hasil studi.  Kemudian Mendel menganalisa turunan hasil silangan pertama dari true line (F₁=First filial generation), oleh karena F₁ adalah hybrid satu pasang sifat alternative, disebut Monohybred.  F₁ selanjutnya dibiarkan menyerbuk sendiri, menghasilkan F₂ (second filial generation).  Mendel mengulang persilangan pasangan sifat yang sama untuk ketujuh pasangan sifat alternative.

Tabel 1.  Ringkasan hasil percobaan Mendel dengan tujuh sifat pada kebun

               percobaan tanaman ercis

No	Sifat Tetua	F1 Fenotipe	Jumlah F2		Rasio F2
			Dominan	Resesif
1 2 3 4 5 6 7	Tekstur biji Bulat vs keriput Warna kotiledon Kuning vs hijau Warna bunga Ungu vs hijau Bentuk polong Menggembung vs mengkerut Warna polong Hijau vs kuning Lokasi bunga Axial vs terminal Batang Tinggi vs rendah	Bulat Kuning Ungu Menggembung Hijau Axial Tinggi	5474 6022 705 882 428 651 787	1850 2001 224 299 152 207 277	2.96 : 1 3.01 : 1 3.15 : 1 2.95 : 1 2.82 : 1 3.14 : 1 2.89 : 1

Sumber: Elseth, G.D. dan K.D. Baumgardner , 1984.

Rasio Segregasi Dominan.  Hasil percobaan Mendel pada ketujuh pasang sifat yang kontras diringkas pada table1. Sewaktu Mendel menyilangkan ercis berbatang tinggi dengan rendah, semua tanaman keturunannya F₁ berbatang tinggi, sifat tinggi mengalahkan sifat rendah. Sifat ini disebut dominan, sedangkan sifat yang dikalahkan (rendah) disebut resesif.  Selanjutnya tanaman F₁ dibiarkan menyerbuk sendiri didapatkan tanaman F₂ yang memperlihatkan pemisahan dengan rasio ¾ berbatang tinggi dan ¼ berbatang rendah.

Bagan persilangannya seperti dibawah ini:

Tetua                                       dominant                                 resesif

Fenotipe                      tinggi                                       rendah

Genotype                    TT                    X                     tt

Gamet                         T                                              t

Generasi F₁                                              dominan       

Fenotipe                             tinggi

Genotype                              Tt

            Model Dasar: Interpretasi Hasil.  Mendel menginterpretasikan hasil percobaannya mengikuti beberapa sifat: setiap pasangan sifat alternatif ditentukan oleh sepasang faktor genetik atau gen. Gen ini dilanjutkan dari generasi ke generasi selanjutnya dalam sel kelamin (gamet) dari tetuanya.

            Gen mengontrol pasangan sifat alternatif  disebut allelic gen atau alel. Dalam terminologi modern, dikatakan bahwa unit dasar pewarisan sifat adalah gen, yang ada dalam bentuk alel alternatif. Bentuk alel setiap gen biasanya disimbulkan dengan dengan huruf besar atau huruf kecil (seperti T dan t) dengan huruf besar sebagai simbol alel dominant.

            Mendel menggusulkan bahwa setiap individu, true-breed atau hybrid mempunyai dua salinan gen pada true breeding line, tetua mempunyai gen (genotipe) yang berisi dua gen T atau dua gen t. Ekspresi gen ini disebut fenotipe. Individu dengan dua pasang gen seperti TT atau tt disebut homosigous. Pada F₁ dibentuk oleh gabungan dua gamet dari tetua true breed untuk sifat dominan (T) dan alel t dari tetua untuk sifat resesif, sehingga F₁ monohibrid bergenotipe Tt. Oleh karena hybrid mengandung allelic gen yang kontras disebut heterosigot.

            Ada tiga gambaran penting dalam model Mendel yakni:

1. Setiap sifat ditentukan oleh bentuk spesifik dari gen (disebut alel)
2. Setiap individu membawa dua salinan gen untuk sifat yang berikutnya
3. Hanya satu dari pasangan gen individu ditransfer dalam gamet kepada generasi berikutnya.

Jika F₁ diproduksi , setiap gamet hanya mengandung satu allelic gen T atau t dipilih secara acak dari pasangan alel dalam heterosigot. Hal ini merupakan prinsip genetika segregasi mendel ( Mendel‘s Principle of Genetic Segregation ) . Dengan perkataan lain, dalam pembentukan gamet, pasangan alel terpisah ( segregasi ), selanjutnya hanya satu diliputi dalam setiap gamet, Dua tipe gamet pada F₁ heterosigot, T dan t, mempunyai kesempatan yang sama. Proporsi gamet T dan t adalah setengah dari masing-masing tipe:

Monohibrid cross ( F₁ x F₁ )    Tt         x          Tt

Gamet                                     1/2T, 1/2t         1/2T, 1/2t

Proses fertilisasi adalah acak, semua kemungkinan bergabung gamet dari porsi jantan dan betina untuk menentukan komposisi genotipe dan fenotipe pada F_2. Salah satu cara untuk memudahkan semua kemungkinan kombinasi yang diliputi adalah bentuk checkerboard, disebut Punnet Square

Jantan Betina	1/2T	1/2t
1/2T 1/2t	1/4TT Tinggi 1/4Tt Tinggi	1/4Tt Tinggi 1/4tt Rendah

Hukum Mendel I. Principle of Genetic segregation: dalam pembentukan gamet, sejumlah pasangan alel terpisah (Segregasi ), selanjutnya hanya satu diliputi didalam gamet.

Contoh,

            Warna standar ( tipe liar ) mink adalah dark-black-brown (hitam kecoklatan). Beberapa warna lain juga diketahui. Salah satu adalah blue-gray (platinum). Bila mink tipe liar disilangkan dengan mink berwarna platinum, semua anak berwarna tipe liar. Intercrossing mink F₁ menghasilkan F₂ terdiri atas 33 tipe liar dan 10 platinum. Tipe liar adalah dominant terhadap tipe platinum, oleh karena hanya tipe liar muncul pada F₁ dan mendekati ¾ ekspresinya pada F₂. Bila  P adalah gen untuk warna tipe liar, dan p untuk gen platinum. Hasil persilangan genotipe dapat diringkas sebagai berikut:

Parent              tipe liar                        platinum    

                        ( PP )               x          (pp)

F₁                                             tipe liar

                                                (Pp)

F₂                                 33 tipe liar(P-) + 10 platinum (pp)

Beberapa Model Perkawinan

            Backcross (Silang Balik). Jika hibrid F₁ kawin balik dengan salah satu induknya (atau dengan individu yang mempunyai genotipe identik dengan induknya), maka perkawinan itu disebut silang balik.

            Contoh, Marmot betina hitam homosigot disilangkan dengan jantan putih. Anak jantan F₁ disilangkan dengan induknya.

Parent: Genotipe                     BB       x          bb

            Fenotipe                      hitam               putih

            Gamet                         B                     b

F₁         Genotipe                     Bb       x          bb

            Fenotipe                      hitam               putih

            Gamet                         B                     b

                                                b                      b

            Keturunan silang balik ½ BB hitam,   ½ Bb hitam

            Testcross (Uji silang). Bila hibrid F₁ disilangkan dengan individu yang double resesif disebut testcross. Hal ini dilakukan karena genotipe dominant homosigot mempunyai fenotipe yang sama dengan genotipe heterosigot. Untuk itulah diadakan testcross untuk mengetahui genotipe suatu individu. Tujuan testcross itu adalah untuk mengetahui berapa banyak macam gamet yang dihasilkan individu yang genotipenya dipertanyakan. Individu dominan homosigot hanya akan menghasilkan satu macam gamet.Individu heterosigot menghasilkan dua macam gamet dengan frekunsi yang sama.

            Contoh. Perhatikan kasus uji silang terhadap seekor induk marmot hitam yang hanya menghasilkan keturunan yang berwarna hitam.

Parent                          B                     x                      bb

                        (genotipe yang                                                jantan putih

                        belum diketahui)

Gamet                         B                                             b

                                    ?                                              b

F₁                                                         Bb

                                                Semua hitam

Kesimpulan: induk betina hanya memproduksi gamet B saja dan sebab itu genotipenya homosigot dominan.

            Resiprocal Crossing (Resiprok). Merupakan perkawinan kebalikan dari perkawinan yang semula dilakukan. Contoh. Mula-mula dikawinkan tanaman ercis berbuah polong hijau dengan yang berbuah polong kuning. F₁ berbuah polong hijau. F₂ dengan perbandingan fenotipe 3 hijau : 1 kuning. Pada perkawinan resiproknya digunakan serbuk sari yang berasal dari tanaman yang berbuah polong kuning dan diberikan kepada bunga dari tanaman berbuah polong hijau.              

Tetua               ♀hh     X         ♂HH               Resiprokal       ♂hh     X         ♀HH

                        Kuning            hijau                                        kuning             hijau

F1                                Hh                                                                   Hh

F2                    3 (1HH + 2 Hh): 1hh                                      3 (1HH + 2 Hh): 1hh

                        3 kuning : 1 hijau                                            3 kuning : 1 hijau

Modifikasi Rasio Monohibrid

            Inkomplit dominant. Setelah Discovary of Mendelian, perkembangan genotipe dengan melakukan beberapa riset, cepat menjadi jelas prinsip segregasi mendel menjelaskan variasi pewarisan sifat, bahwa bila tipe rasio fenotipe 3:1 atau 1:1 tidak diamati. Dalam kasus ini, segregasi alel terjadi, namun hasilnya ada modifikasi oleh genotipe yang diekspresikan dan digabungkan menjadi kelompok fenotipe.

            Pada diskusi sebelumnya, kita hanya mempertimbangakan dominant penuh, dalam alel dominan secara penuh menutupi ekspresi alel resesit. Tidak semua alel menunjukkan dominant penuh. Sebagai contoh, warna bunga pukul empat ada merah  (C^RC^R), merah muda (C^RC^r,) atau putih (C^rC^r). Bunga yang heterozigot adalah berwarna intermedier, kontras, heterozigot pada kebun ercis yang mempunyai bunga yang sama pada dominant homozigot.  Oleh karena warna merah muda memberikan penampakan yang menipis  untuk bunga heterozigot, alel, tidak nampak menutupi alel lain secara penuh. Alel C^R dan C^r selanjutnya dikatakan exhibit incomplete dominance.  Intercross diantara bungan heterozigot menghasilkan rasio 1 merah, 2 merah muda dan 1 putih.

            Codominance.  Dua alel dikatakan codominant bila kedua alel secara penuh berfungsi dan ekspresi individunya sendiri sendiri ketika dalam kondisi heterozigot.  Dalam codominance, seperti inkomplit dominant, pengaruh penipisan tidak terjadi.  Heterozigot menunjukkan lain dalam campuran yang tidak seimbang pada pemisahan kedua alel.

            Salah satu contoh pewarisan codominance adalah warna bului sapi.  Pada sapi Shorthorn, homozigot ekspresinya adalah merah dan putih.  Heterozigot ekspresinya merah kelabu atau roan.  Pengamatan warna roan menunjukkan adanya campuran warna merah (C^RC^R) dan putih (C^rC^r) pada bulu sapi.  Masing-masing bulu ada merah atau putih, tidak satu warna seperti warna inkomplit dominant. Intercross diantara antara heterozigot menghasilkan 1 merah, 2 roan dan 1 putih.

            Gen lethal.  Tipe modifikasi lain bila gen mempunyai pengaruh merusak secara ekstrim selama perkembangannya yang disebut lethal pada kondisi homozigot.  Salah satu sifat lethal terjadi pada tikus.  Dua alel yang berpengaruh terhadap warna bulu tikus adalah A dan A^y. Tikus AA adalah normal, A A^y adalah tikus berwarna kuning, dan A^yA^y adalah lethal.  Bila tikus kuning saling dipersilangkan, terjadi modifikasi rasio fenotipik menjadi 2 kuning dan 1 normal.

Rangkuman

1.       Menurut model pewarisan sifat Mendel, gen diasumsikan berpasangan didalam sel organisme berderajat tinggi.  Pasangan gen yang berbeda tersebut disebut alel.

2.       Prinsip genetika segregasi, hanya satu dari pasangan gen yang dibawa dalam gamet, fertilisasi menyebabkan penyatuan pasangan gen.  Prinsip ini terjadi pada semua reproduksi seksual organisme.

3.       Bila dominant secara penuh, heterozigot tidak dapat dibedakan fenotipenya dari dominant homozigot, keturunan resesif hanya dapat dihasilkan dari individu heterozigot.  Persilangan menunjukkan bahwa individu dominant heterozigot dihasilkan dari perkawinan dominant x resesif yang mengacu pada testcross.

4.       Perbedaan derajat dominansi dapat dijelaskan oleh aktivitas alel.  Dapat berupa incomplete (parsial) dominant dan codominance

5.       Ada sejumlah factor yang dapat merubah rasio genotipik menjadi rasio fenotipik.  Sebagai contoh, secara klasik rasio monohybrid 3 : 1 pada dominant penuh dapat berubah menjadi I:2:1 pada incomplete dominant atau codominance dan 2:1 pada sifat lethal.

Pinsip Independent Assortment

            Mendel tidak saja menganalisa sifat pewarisan pada sifat tunggal. Ia juga menentukan rasio yang dihasilkan bila dua sifat yang berbeda yang berpisah dipertimbangkan secara simultan pada perkawinan yang sama. Sebagai contoh, dalam satu persilangan Mendel mempelajari pewarisan tekstur biji (bulat vs keriput) dan warna kotiledon (kuning vs hijau). Tujuan percobaannya adalah untuk menentukan pengaruh pewarisan satu sifat yang mungkin ditransmit kepada sifat yang lainnya. Sifat yang berbeda dicirikan oleh gen yang berbeda pula. Bila alel salah satu sifat adalah A dan a, kita membangun alel secara komplit pada sifat yang berbeda sebagai B dan b. Gen yang berbeda, seperti A dan B atau a dan b, mengacu pada gen yang bukan sealel (non allelic genes). Alel, dengan kontras, adalah bentuk alternatif dari gen yang sama. Dalam terminologi modern, kita mengatakan bahwa pernyataan Mendel dengan pewarisan dua sifat yang berbeda bertalian dengan kombinasi tingkah laku gen yang bukan sealel selama pembentukan gamet dan pengaruhnya, jika banyak, satu pasang gen pada segregasi yang lainnya.

Hukum Mendel II. Prinsiple of independent assortment: segregasi gen yang bukan sealel menjadi gamet secara bebas mengelompok kepada alel yang lain, menghasilkan proporsi yang sama untuk semua tipe gamet.

Dua Pasang Gen

            Dengan menyilangkan true-breeding tanaman ercis berbiji bulat dan berwarna kuning dengan keriput-hijau. Perhatikan a adalah alel resesif untuk biji keriput, dan A alel dominan untuk biji bulat. Hal yang sama, b menampilkan alel resesif untuk warna hijau, dan B dominan untuk alel kuning. Ingat pasangan alel A dan a adalah bukan sealel dengan B dan b

            Simbol perkawinan biji bulat-kuning dengan keriput-hijau adalah AABB x aabb. Menurut prinsip segregasi gen mendel, setiap gamet hanya berisi satu dari pasangan alel. Gamet akan selalu berisi satu dari pasangan gen yang dimiliki oleh tetuanya. Juga bahwa gabungan gamet melalui fertilisasi disimpan kembali sejumlah gen pada generasi berikutnya. Mengikuti ilustrasi sebagai berikut:

Parent              AABB             x          aabb

                        Bulat-kuning               keriput-hijau

Gamet                           AB                               ab

F₁                                           AaBb

                                          Bulat-kuning

F₁ dari persilangan ini disebut dihibrid sebab hibrid terdiri atas dua pasang sifat yang kontras.

            Mendel selanjutnya menyilangkan dihibrid F₁ yang dibiarkan menyerbuk sendiri, hasil perkawinan dalam bentuk AaBb x AaBb. Oleh karena gamet mengandung hanya satu dari pasangan alel, empat macam gamet dibentuk dari tanaman F₁: AB, aB,Ab dan ab. Ilustrasi persilangannya sebagai berikut:

Dihibrid cross (F₁ x F₁)                       AaBb               x                      AaBb              

Gamet                                                 ¼ AB                                      ¼ AB

                                                            ¼ Ab                                       ¼ Ab

                                               

            ¼ aB                                        ¼ aB

                                                            ¼ ab                                        ¼ ab

Gamet	¼ AB	¼ Ab	¼ aB	¼ ab
¼ AB	1/16 AABB   1	1/16 AABb   2	!/16 AaBB    3	1/16  AaBb   4
¼ Ab	1/16 AABb   5	1/16 AAbb    6	1/16 AaBb    7	1/16  Aabb    8
¼ aB	1/16 AaBB    9	1/16 AaBb  10	1/16 aaBB   11	1/16 aaBb   12
¼ ab	1/16 AaBb  13	1/16 Aabb   14	1/16 aaBb   15	1/16 aabb    16

Rasio genotipe dan fenotipe hasil persilangan AaBb x AaBb

GEnotipe	No.Punnet square	Proporsi genotipe	fenotipe	Proporsi fenotipe
AABB	1	1/16	Bulat-kuning	9/16
AABb	2 5	2/16	Bulat-kuning
AaBB	3 9	2/16	Bulat-kuning
AaBb	4 7 10  13	4/16	Bulat-kuning
AAbb	6	1/16	Bulat hijau	3/16
Aabb	8 14	2/16	Bulat hijau
aaBB	11	1/16	Keriput kuning	3/16
aaBb	12 15	2/16	Keriput kuning
aabb	16	1/16	Keriput hijau	1/16

            Hasil percobaan Mendel pada persilangan AaBb x AaBb menghasilkan 556 keturunan : 315 bulat kuning, 108 bulat hijau, 101 keriput kuning, 32 keriput hijau dengan rasio 9:3:3:1.

            Pada sapi, dikenal warna belang hitam dominant terhadap belang merah, tidak bertanduk (polled) dominant terhadap bertanduk (horn).  Hasil persilangan antara pejantan homozigot Belang hitam–tidak bertanduk dengan induk Belang merah-bertanduk seperti dibawah ini:

Tetua: jenis sapi                       Sapi Angus                  X                     Sapi Hereford

Genotipe                                 BBPP                                                  bbpp

Fenotipe                      Belang hitam tidak bertanduk                        Belang merah bertanduk

Gamet                                     BP                                                       bp

F1        Genotipe                                                         BbPp

            Fenotipe                                       Belang hitam tidak bertanduk

F2                                            BbPp                           X                     BbPp

Gamet                         BP, Bp, bP, bp                                    BP, Bp, bP, bp

1BB                 1PP                  1BBPP                                    1 Belang hitam tidak bertanduk

                        2Pp                  2BBPp                                    2 Belang hitam tidak bertanduk

                        1pp                  1BBpp                         1 Belang hitam bertanduk

2Bb                 1PP                  2BbPP                         2 Belang hitam tidak bertanduk

                        2Pp                  4BbPp                         4 Belang hitam tidak bertanduk                     1pp                  2Bbpp                         2  Belang hitam  bertanduk

1bb                  1PP                  1bbPP                          1 Belang merah tidak bertanduk

                        2Pp                  2bbPp                          2 Belang merah tidak bertanduk

                        1pp                  1bbpp                          1 Belang merah bertanduk

                                                                                   

Rasio fenotipis pada F2 : 9 : 3 : 3 : 1 antara Belang hitam tidak bertanduk : Belang hitam  bertanduk : Belang merah tidak bertanduk : Belang merah bertanduk.

            Pada sapi Shorthorn dikenal ada tiga warna yang bersifat codominance; merah, roan, dan putih.  Bila dikawainkan diantara sapi-sapi Tidak bertantuk-Roan (heterozigot) maka diperoleh 3 tidak bertanduk merah, 6 tidak bertanduk roan, 3 tidak bertanduk putih, 1 bertanduk merah, 2 bertanduk roan dan 1 bertanduk putih.

            Pada tanaman bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) dikenal ada yang berdaun lebar (LL), sempit (ll) dan dalam keadaan heterosigot (Ll) berdaun sedang.  Bunganya ada yang berwarna merah, merah muda dan putih.  Bila disilangkan diantara tanaman berdaun sedang-berwarna merah muda didapatkan rasio fenotipis; 1 lebar-merah, 2 lebar merah muda, 1 lebar putih, 2 sedang merah, 4 sedang merah muda, 2 sedang putih, 1 sempit merah, 2 sempit merah muda dan 1 sempit putih.

Lebih Dari Dua Pasang Gen

            Bila tanaman ercis berbiji bulat (B), warna biji kuning (K) dan berbunga merah (M) disilangkan dengan keriput-hijau-putih, pada F₁ diperoleh tanaman bulat-kuning-merah. F₂ sebagai dibawah ini.

Tetua               BBKKMM                              X                                 bbkkmm

                        Bulat-kuning-merah                                        keriput-hijau-putih

F₁                                                         BbKkMm

    Bulat-kuning-merah

F₂         Gamet             2ⁿ  = 23 = 8     Kombinasi pada F₂ = (2ⁿ)² = (2³)² = 64 kombinasi. Diskusikan rasio genotipe dan fenotipe hasil persilangan tersebut.

INTERAKSI PASANGAN ALEL

            Biasanya, dianggap bahwa suatu sifat genetik pada suatu individu ditentukan oleh sepasang gen.  Sekarang akan dilihat pada beberapa kejadian sebuah sifat dapat ditentukan oleh dua atau lebih pasangan gen.  Hasil dari gen yang bukan sealel bersama-sama pada kejadian ini menghasilkan satu fenotipe.  Pengaruh yang dihasilkan oleh banyak gen ini biasanya banyak terdapat diantara organisme, sebab sering sebuah sifat dibentuk melalui rangkaian pengembangan yang komplek, dengan gen yang berbeda mengontrol bagian yang berbeda pula dari keseluruhan proses.

            Salah satu akibat dari pengaruh yang dihasilkan dari banyak gen ini adalah terjadinya beberapa pengelompokkan fenotipe.  Contoh klasik adalah bentuk jengger pada ayam domestik.  Breed Leghorn berjengger “single”, Wyandotte mempunyai tipe jengger yang berbeda yaitu “rose”, sebaliknya Brahma berjengger “pea”.  Bila ayam Wyandotte dan Brahma disilangkan, hybrid F₁ semua berjengger “Walnut”, bentuk jengger yang berbeda dari tetuanya.  Intercross diantara F₁ menghasilkan keturunan F₂ dengan rasio 9 walnut : 3 rose : 3 pea : 1 single, seperti rasio klasik dihibrid Mendel pada dominant penuh.  Dengan menggunakan simbul alel R,r dan P,p genotipe R-P- = walnut, R-pp = Rose, rrP- = pea dan rrpp = single. Breed Wyandotte adlah RRpp, Brahma rrPP, Leghorn adalah rrpp, dan F₁ walnut adalah RrPp.

Interaksi Antara Gen-Gen Yang Bukan Sealel

            Bila dua atau lebih pasangan gen berpengaruh pada pemunculan sifat yang sama, interaksi gen yang bukan sealel (disebut interaksi epistatis) dapat memodifikasi rasio fenotipe. Difinisi Epistasis sama dengan dominant, kecuali bahwa dominant meliputi hubungan antara alel dari gen yang sama, sebaliknya epistasis meliputi interaksi antara gen yang berbeda.

            Ada tiga tipe interaksi epistasis.  Tipe interaksi ini dapat memodifikasi rasio 9:3:3:1.  Ketiga tipe interaksi sebagai berikut:

Coplementary gene interaction           9:7 = 9: (3+3+1)

                                                                        9:3:4 = 9 : 3 : (3+1)

            Modifier gene interaction                    13:3 = (9+3+1) : 3

                                                                        12:3:1 = (9+3) : 3 :1

            Duplicate gene interaction                  15:1 = (9+3+3) : 1

Modifikasi rasio dihibrid diringkas pada table 2.

Tabel 2.  Interaksi antara gen-gen yang bukan sealel yang menghasilkan modifikasi rasio klasik Mendel 9:3:3:1.

Type of interaction	Phenotypic Ratio
	A-B-	A-bb	aaB-	aabb
Rasio klasik Mendel	9	3	3	1
Complementary gene  Interaction	9	7
	9	3	4
Modifier gene interaction	12		3
	12		3	1
Duplicate gen interaction	15			1

             

Complementary gene interaction

            Gen komplementer berperanan bersama-sama dalam biokimia yang sama atau jalur pengembangan. Fungsi satu gen dibutuhkan untuk ekspresi gen yang lain. Kedua genotipe homosigot resesif menghasilkan fenotipe yang identik, rasio menjadi 9:7. Genotipe aaB-, A-bb dan aabb menghasilkan satu fenotipe. Kedua alel dominan, bila berada bersama-sama saling melengkapi satu dengan yang lainnya dan menghasilkan fenotipe yang berbeda.

            Sebagai contoh interaksi gen komplementer adalah pada semanggi putih (white clover). Beberapa galur tanaman ini mempunyai kandungan sianida (HCN) yang tinggi, yang lainnya mempunyai kandungan sianida rendah. Produksi HCN yang tinggi ditunjukkan oleh hasil alel dominan pada masing-masing dua pasang alel (A-B-). Jika tidak ada satu alel dominan pada pasang gen, tanaman tidak menghasilkan HCN. Persilangan dihibrid (AaBbXAaBb) memberikan  9:7 rasio fenotipe: (9A-B-): (3A-bb +3aaB- +1aabb) = 9 mengandung HCN tinggi : 7 rendah.

            Sianida diketahui dihasilkan dari substrat glukosida sianogenik oleh katalis enzimatik. Suatu galur semanggi mempunyai enzim tetapi tidak mempunyai substratnya. Strain lain membuat substrat tetapi tidak mampu mengubahnya menjadi sianida.

            Pada tanaman White clover, sianida dihasilkan dari substansi glukosida sianogenik melalui reaksi yang dikatalis oleh enzim khusus (enzim β), enzim lain (enzim α) berespon terhadap pembentukan glukosida sianogenik dari precursor (pendahulu). Kenyataannya dua enzim yang berbeda sebagaimana dua gen yang berbeda diliputi didalam pembentukan sianida yang disarankan bahwa gen A dan B akan dikontrol oleh enzim α dan β. Reaksi biokimia kemungkinannya adalah:

                        Gen A                                                             Gen B

Precursor       enzim α              glukosida sianogenik           enzim β                   sianida

Tanaman yang kurang gen A secara fungsional, seperti aaB- dan aabb, juga kurang berfungsinya enzim α dan tidak pernah menghasilkan glukosida sianogenik. Tanpa substrat yang diperlukan pada reaksi yang kedua, setiap tanaman tidak membentuk HCN. Hal yang sama, tanaman secara fungsional tidak ada gen B adalah ber-HCN negatif. Pada kasus ini, tanaman yang kehilangan enzim β tidak akan mampu mengubah glukosida sianogenik menjadi sianida.

            Bila gen A = ada enzim yang mampu mengubah precursor menjadi glukosida sianogenik, B = ada enzim yang mampu mengubah glukosida sianogenik menjadi sianida, maka persilangan antara tanaman dengan kandungan rendah dengan rendah sebagai dibawah ini:

Tetua   Genotipe                     AAbb              X                     aaBB

            Fenotipe               HCN rendah                            HCN rendah

            Gamet                         Ab                                           aB

F₁         Genotipe                                             AaBb

            Fenotipe                                       HCN  tinggi

F₂         Genotipe                     AaBb               x                      AaBb

            Fenotipe                      HCN tinggi                             HCN tinggi

            Gamet             AB, Ab, aB, ab                                   AB, Ab, aB, ab

Rasio genotipe dan Fenotipe: 9 A-B- : 7(3 A-bb + 3 aaB- + 1 aabb) = 9 HCN tinggi : 7 HCN rendah.

Modifier Gene Interaction

            Gen modifier dapat menekan atau sebaliknya aktivitas gen lain.  Salah satu contoh modifier gene adalah warna bulu pada ayam.  Dua pasang gen berpengaruh terhadap warna bulu adalah I, i ( dimana I- inhibits; menekan ekspresi warna dan ii tidak menekan) dan C,c (C- ekspresi warna bila absennya inhibit dan cc tidak berwarna).  Dalam kejadian ini, I adalah modifier gen dominant, dengan pengaruh inhibitor, dan c adalah gen resesif yang tidak menghasilkan warna.  Breed White Leghorn berwarna putih sebab homozigot terhadap gen dominant I.  White Silkie tidak berwarna sebab homozigot terhadap gen c. Perkawinan diantara kedua breed (IICC x iicc) menghasilkan F₁ bergenotipe IiCc.  F₁ berwarna putih sebab ada aksi gen inhibit I.  Tetapi intercross diantara F₁ (IiCc x IiCc) menghasilkan rasio 13 : 3.

(9 I-C- + 3 I-cc) :        3 iiC- :             1 iicc    = 13 putih : 3 berwarna

I- inhibit dan               ii dan C-          cc tidak

Tidak berwarna           berwarna         berwarna

Duplicate Gene Interaction

            Interaksi gen duplikat berarti bahwa pasangan gen terpisah atau sendiri berfungsi identik dalam pemunculan suatu sifat.  Sebagai contoh, bentuk kapsul biji shepherd purse.  Jika alel dominant A atau B hadir, bentuk kapsul biji adalah triangular.  Jika hanya gen resesif saja ada (aabb), bentuknya ovoid.  Dihibrid cross (AaBb x AaBb) menghasilkan rasio fenotipe 15 : 1.

(9 A-B- + 3 A-bb +3 aaB-)  : 1 aabb   = 15 triangular : 1 ovoid

A- dan/atau B-            semua resesif

Menanpakkan              menampakkan

Triangular                    ovoid

ALEL GANDA

Definisi Alel Ganda

Semua pewarisan sifat yang telah kita bicarakan sebelumnya meliputi Lokus dengan gen tunggal dan dengan dua alel. Tetapi sebagaimana didiskusikan pada bab sebelumnya, sejumlah alel terbentuk dari sebuah gen tidak terbatas pada dua alel. Alel baru dibangun sebagai akibat mutasi dari gen tipe liar atau alel lainnya. Mutasi ini terjadi beberapa waktu selama sejarah dari spesies yang bersangkutan. Selanjutnya, beberapa alel terbentuk dari sebuah gen yang ada didalam populasi, bahkan individu diploid dapat mengandung lebih dari dua alel (jika heterosigot) dan hanya mengandung satu alel (jika homosigot). Bila tiga atau lebih alel dibentuk dari sebuah gen yang ada didalam populasi, disebut dengan Alel Ganda ( multiple Alleles).

Dominansi Pada Alel Ganda

Bila seluruh alel dalam seri alel ganda menunjukan incomplete dominant atau codominance, setiap genotipe menunjukan fenotipenya. Pada kejadian ini, jumlah fenotipe sama dengan jumlah genotipenya. Tipe dominansi menghasilkan jumlah fenotipe maksimal untuk jumlah alel tertentu. Dengan perkataan ekstrim, alel dalam seri alel ganda menunjukan dominan penuh (sebagai contoh, A1 dominan terhadap A2 dominan terhadap A3). Setiap alel dominan terhadap alel lainnya. Pada kejadian ini, jumlah fenotipenya adalah minimum,sama dengan jumlah alelnya.

            Contoh dominansi pada alel ganda adalah pada kelinci.  Warna kelinci tipe liar adalah agouti, ditunjukkan oleh gen C⁺ warna alternative yang ada meliputi Chinchilla, Himalayan, dan albino.  Kelinci Chinchilla adalah berwarna abu-abu, sebagai percampuran berwarna dengan putih.  Gen chinchilla adalah alel dari C⁺, yaitu C^ch.  Kelinci Himalaya adalah putih dengan warna hitam pada bagian tertentu (telinga, hidung dan ekor). Gen himalaya adalah alel dari C⁺ juga, yaitu C^{h .}

            Perkawinan diantara kelinci berbagai warna menunjukkan bahwa C⁺ dominan terhadap semua alelnya, C^ch dominant terhadap C^h , dan C^h dominant terhadap c.  Dominansinya diringkas sebagai C⁺ > C^ch >C^h >c. Hubungan antara genotipe dan fenotipe keempat kelinci sebagai dibawah ini.

Genotipe	Fenotipe
C+C+, C+Cch, C+Ch, C+c        Cch Cch, Cch Ch , Cchc                                      Ch Ch, Ch c    Cc	Agouti Chinchilla Himalayan Albino

            Beberapa seri alel ganda lain diketahui sebagai dominant yang sederhana.  Tetapi beberapa seri alel ganda merupakan pencampuran yang komplek, dengan beberapa alel menunjukkan dominant penuh, lainnya incomplete dominant atau codominance.

Golongan Darah sitem ABO

            Seri alel yang berespon terhadap golongan darah ABO berisi tiga alel, yaitu I^A, I^B dan i.  Alel I^Adan I^B adalah codominance dan dominanpenuh terhadap i (I^A= I^B > i). Dominansi mengikuti fenotipe dan genotipe seperti dibawah ini:

Fenotipe (gol darah)                A                     B                     AB                  O

Genotipe                                 I^A, I^A , I^Ai        I^B I^B,I^Ai            I^AI^B                 ii

Tipe golongan darah seseorang didasarkan atas antigen yang berada pada sel darah merah.  Antigen adalah molekul komplek, biasanya protein atau derivatnya.  Bila tubuh dimasuki molekul asaing, antibody akan terbentuk.  Antibodi adalah molekul protein yang dihasilkan oleh individu yang berespon terhadap antigen asing.  Dalam system golongan darah ABO, antigen adalah molekul glycoprotein yang besar (gula-protein komplek) yang merupakan bagian dari membrane sel darah merah.  Ada dua tipe antigen yang berbeda terdapat pada molekul gula secara alami yaitu tipe A dan B. Kedua tipe antigen dibangun dari prekcursor atau molekul inti yang disebut Zat H, yang normalnya berlokasi pada sel darah merah (Gambar 1).

Enzim A dikodekan oleh alel I^A yang mengkatalisasi zat H untuk menghasilkan antigen A. sedangkan enzim yang dikodekan oleh alel I^B mengubah zat H menjadi antigen B. Alel i tidak mempunyai enzim, selanjutnya zat H dalam sel darah merah menjadi individu ii. Lebih lanjut genotipe I^AI^A atau I^Ai hanya mempunyai antigen A, genotipe I^B I^B atau I^Bi hanya memiliki antigen B, I^A I^B yang heterozigot memiliki kedua antigen dan individu ii tidak mempunyai antigen.

Gambar 1.  Biosintesis antigen A dan B dalam sel darah Merah.

                                                                        Alel A     

                                                                        Enzim A                      Antigen A

                                                                        Alel B

Glycoprotein precursor                                   Enzim B                      Antigen B

( Zat H )

                                                                        Alel i

                                                                        Tidak ada enzim          Zat H

 

Uji golongan darah ABO didasarkan atas penggumpalan, reaksi terjadi bila sel darah merah yang berisi satu atau dua antigen dicampur dengan serum yang berisi antibody tertentu. Setiap orang mampu menghasilkan berbagai antibody yang berbeda, setiap tipe antibody dapat mengenal dan mengkombinasikan dengan hanya satu antigen tertentu. Reaksi antara antigen dengan antibody adalah sangat spesipik.

Pada tahun 1900, Karl Landsteiner, bekerja di Viena, mengamati bahwa sel-sel darah merah yang dikoleksi dari seseorang kadang-kadang bersatu menjadi menggumpal bila dicampur dengan serum dengan orang lain. Bila penggumpalan terjadi antigen yang berada pada sel darah merah dari individu pertama bereaksi dengan antibody dari serum orang kedua. Reaksi ini menyebabkan sel darah merah menempel satu dengan yang lainnya sehingga dengan cepat darah mengendap, membentuk masa sel yang menggumpal disebabkan oleh adanya antigen-antibody tertentu, reaksi antigen A hanya dengan anti-A-antibodi, dan antigen B bereaksi hanya dengan anti-B_antibodi. Selanjutnya sel darah merah dari individu tipe A akan menggumpal hanya bila diekspose dengan serum anti-A, individu tipe B akan menggumpal hanya bila diekspose dengan serum anti-B., tipe individu AB akan menggumpal bila diekspose dengan anti serum lainnya, dan individu tipe O bereaksi dengan tidak ada anti serum. Reaksi antigen-antibody terbentuk berdasarkan atas uji tipe darah. Lansteiner kemudian pada tahun 1930 mendapatkan hadiah mobel karena investigasi reaksi golongan darah ini.

Gambaran yang luar biasa dari system ABO adalah bahwa setiap orang secara otomatis memiliki antibody pada darahnya melawan antigen mana saja yang tidak ada pada sel-sel darah merahnya. Dengan kata lain, sebelum kontak dengan antige A atau B asing tidak ada persyaratan untuk produksi antibody. Setiap tipe darah berisi antigen dan antibody seperti dibawah ini :

Tipe darah	Antigen pada sel darah merah	Antibody pada serum
A B AB O	Hanya tipe A Hanya tipe B Tipe A dan B Tidak ada tipe A dan B	Hanya anti B Hanya  anti A Tidak ada anti A atau anti B Anti A dan B

Dalam sistem kekebalan tubuh, kontak nyata dengan antigen asing dibutuhkan sebelum antibodi tertentu dihasilkan kehadiran secara otomatis anti A dan anti B pada tipe darah tertentu dijelaskan lansleiner menemukan penggumpalan bila darah dua orang yang berbeda tipe golongan darah dicampur. Pernyataan tentang sistem ini memberikan informasi kombinasi yang tidak cocok dalam tranfusi darah. Penggumpalan saluran darah resipien yang ditranfusi akan menjadi fatal. Ketidak cocokan kombinasi terjadi bila sel darah merah donor yang membawa antigen yang berkoresponden terhadap antibodi pada serum reipien. Sebagai contoh, donor tipe A dan resipien tipe B merupakan kombinasi yang tidak sesuai, oleh karena serum seseorang bertipe B berisi antibodi A.

Adanya antibody juga dicatat pada Cross-matchingtes yang digunakan pada kesesuaian untuk tranfusi. Individu bertipe O, tidak memiliki antigen, merupakan “donor universal” Tipe golongan darah O berisi kedua antibodi, bahkan praktis dalam transfusi seseorang dari semua tipe darah selain tipe O. Pada situasi ini, darah ditransfusi sangat lambat, mengikuti kehadiran antibodi serum donor bercampur secara cepat pada darah resipien. Tabel berikut ini mengkombinasikan tipe darah ABO yang diperbolehkan dalam tranfusi darah.

Selanjutnya 500.000 antigen A atau B berlokasi pada sel darah merah, kelompok antigen lain juga telah dikenal ada sekitar 20 sistem gologan darah telah diidentifikasi, mengandung minimal 20 lokus gen yang berbeda yang diliputi pada antigen. Sistem golongan darah lain ini meliputi MN, Duffy, Dugo, Kell, Lewis, Lutheran, dan Rh. Disebabakan reaksi antigen antibody pada sistem ini tidak mempunyai pengaruh disebabkan oleh ketidaksesuaian ABO atau Rh, tidak secara rutin diuji untuk tipe darah ini. Golongan darah MN, sebagai contoh, berisi dua antigen, tipe M dan tipe N. Khususnya alel Lm dan Ln, alel ini adalah codominan, menghasilkan tiga kelompok fenotipe: M (LmLm), MN (LmLn), dan N (LnLn).

Golongan Darah Rh.

Sistem golongan darah Rh dikenal/diketahui untuk reaksi ketidaksesuaian yang dapat berpengaruh terhadap fetus atau janin yang baru lahir. Sebagai dalam sistem ABO, antigen berlokasi pada pada sel-sel darah merah individu dari genotipe tertentu. Hanya 10.000-20.000 antigen Rh terdapat pada sel-sel darah merah, lebih sedikit jumlahnya daripada antigen A dan B. Antigen Rh diketahui sebagai Faktor Rh; individu yang memiliki faktor Rh disebut Rh positif. Kurang lebih 85 persen orang Amerika berRh positif. Persentase yang lebih rendah dari orang-orang yang telah memiliki faktor Rh disebut Rh negatif.

Dasar genetik sistem Rh tidak diketahui dengan pasti. Kita tahu bahwa ada sepuluh kelas antigen Rh. Dua hipotese telah dikembangkan untuk menjelaskan sistem ini,yaitu oleh Weiner dan oleh Fisher dan Race. Menurut Weiner, lokus gen tunggal dengan alel ganda, sama dengan sistem ABO, berespon terhadap sifat Rh. Weiner mengidentifikasi ada sepuluh alel pada lokus tersebut, secara umum adalah r, r^’, r^”,R⁰,R,R^1W,R² dan R^Z.

Tabel 3. Dua hipotesis sistem gen Rh dan antigennya.

Genes Present		Antigen
Weiner	Fisher-Race	Rh0	hr”	hr’	rh’	rh	hr	rh”	(Weiner)
		D	e	c	C	Ce	ce	E	(Fisher-Race)
R0 R1 R1W R2 RZ r r’ r”	Dce DCe DCWe DcE DCE dce dCe dcE	+ + + + + _ _ _	+ + + _ _ + + _	+ _ _ + _ + _ +	- + + - + - + -	- + + - - - + -	+ - - - - + - -	- - - + + - - +

Setiap alel ini ditentukan oleh satu atau lebih variasi tipe antigen Rh, seperti Rho, rh^”,hr^’,rh dan  rh^”. Tabel 3 menunjukan tipe antigen dengan masing-masing alel. Tipe yang menyebabkan masalah besar dalam tranfesi dan kehamilan adalah Rho, antigen ini dihasilkan olel alel R⁰,R^I,R^IW,R²,danR^Z, tetapi tidak oleh alel dengan huruf kecil. Fenotipe dan genotipe dengan alel satu atau lebih huruf besar diketahui sebagai Rh positif dan fenotipe dihasilkan dari kombinasi huruf kecil dinyatakan sebagai Rh negatif. Bila disimbulkan R adalah alel dengan huruf besar dan simbul r adalah alel dengan huruf kecil, kita dapat membuat dasar genetik untuk sifat Rh dengan alel-alel ini. Genotipe R- adalah ber-Rh positif dan rr, Rh negatif.

Sebagai kontras, Fisher dan Race berhipotesa bahwa ada tiga lokus yang menghasilkan antigen, lebih dari satu lokus dengan beberapa alel. Ketiga lokus itu adalah d,c, dan e dan diasumsikan lokusnya sangat dekat satu sama lainnya pada kromosan yang sama. Setiap lokus memiliki sedikitnya dua alel (D dan d; c,c^w, dan c;E dan e) menghasilkan berbagai kemungkinan genotype seperti pada table diatas . Mayor antigen, dengan simbul Rho pada sistem Weiner, disebut antigen D oleh Fisher dan Race. Semua genotipe yang berisi satu alel D menghasilkan antigen dan Rh positif. Genotipe pada kondisi homozigot dd tidak menghasilkan antigen dan Rh negatif.

            Hadir atau tidaknya antigen Rho (atau D) diperlukan untuk darah donor atau resipien.  Akan menjadi komplikasi bila darah ber-Rh positif ditranpusi pada seseorang yang ber-Rh negative, menyebabkan resipien membuat anti Rh antibodi.  Sebagaimana dengan sistem kekebalan (sistem ABO), antibodi dihasilkan hanya jika individu ber-Rh negative diekspose dengan antigen.  Individu yang diekspose selanjutnya akan sensitive atau kebal.

            Masalah akan terjadi apabila wanita ber-Rh negative menjadi sensitive dan terus menerus menjadi hamil dengan anak yang dikandung ber-Rh positif.  Selama tiga trisemester kehamilan. Antibodi ibunya diteruskan melalui plasenta kedalam sistem darah fetus.  Penyebaran anti Rh antibodi dapat berpengaruh berbahaya.  Sel-sel darah merah fetus yang ber-Rh positif akan bereaksi dengan anti Rh antibody yang terdapat pada ibunya, menyebabkan anemia haemolisis (lisis pada sel darah merah fetus).  Sel-sel darah merah yang muda (erythroblast) masuk kedalam saluran darah fetus untuk mengganti sel-sel darah merah dewasa.  Aksi ini disebut dengan kondisi erythrobalstosisi fetalis.  Semakin besar kondisi ini semakin besar juga pengaruhnya.  Diatas 10% fetus akan lahir sebelum waktunya.  Bayi yang lahir hidup mungkin premature, jika lahir sesuai waktunya, akan membutuhkan transfuse darah amat segera disebut perfusi.  Dalam keadaan ringan bayi akan menderita kuning ringan, tranfusi tidak diperlukan.

            Wanita ber-Rh negatif biasanya sensitive bukan melalui traspusi tetapi dari perembesan darah dari fetus yang ber-Rh positif kedalam sirkulasi darah selama kehamilan sebelumnya.  Perembesan ini mengakibatkan sensitifitas pada sang ibu.  Oleh karena sensitive, ibu yang ber-Rh negatif berespon sangat kuat terhadap kontak lebih lanjut dengan antigen Rho (antigen D).  Antibodi yamg kuat berespon terhadap Rh positif fetus pada kehamilan berikutnya dapat menyebabkan kerusakan pada sel-sel darah merah fetus.  Ketidak sesuaian Rh biasanya tidak menjadi masalah pada kelahiran bayi ber-Rh positif pertama, akan berpengaruh pada kehamilan berikutnya.

Daftar  Pustaka

Elseth, G.D. and K.D. Baumgardner.  1984.  Genetics.  Addison-Wesley Publishing Company.

Stansfield., W.D.  1991.  Genetika. Edisi kedua. Erlangga, Jakarta

Adrian M. S.R.D., R.D. Owen and R.S. Edgar.  !965.  General Genetics.  W H. Freeman and Company.

Nicholas, F.W.  1987.  Veterinary Genetics.  Clarendon Press Oxpord.

Chapman, A.B. 1985.  General and Quantitative Genetics. Elsevier Science Publishers.  Tokyo.

Johansson, I.,  J. Rendel and M. Taylor. 1966. Genetics and Animal Breeding. W H. Freeman and Company.

CONTOH SOAL

1.      Jelaskan dan bedakan istilah-istilah dibawah ini

1. Pure breeding line
2. Dominant - resesif
3. Allel
4. Genotype - fenotipe
5. Incomplit dominant – Codominance
6. Homozigot – heterozigot
7. testcross
8. Backcross
9. Independent assortment
10. Epistasis

2.      Warna bulu domba ada yang hitam dan putih.  Warna ini ditentukan oleh sepasang alel.  Perkawinan antara domba jantan ( ram) dan betina ( ewe ) menghasilkan anak (lamb) berwarna hitam.  Warna apakah yang dominant? Jelaskan!

3.      Tekstur bulu wire versus smooth adalah salah satu sifat pada anjing.  Perkawinan antara dua anjing dengan tekstur wire menghasilkan anak-anak (litter) 3 wire dan 2 smooth.  Mana sifat yang dominant?

4.      Pada sapi Shorthorn dikenal sifat tidak bertanduk (polled) dominant terhadap bertanduk (horness), warnanya bersifat codominant; merah(C^RC^R), roan(C^RC^r), dan putih(C^rC^r).  Apabila sapi jantan tidak bertanduk merah (homozigot) dikawinkan dengan induk bertanduk putih, 

a.   bagaimanakah fenotipe dan genotype hasil perkawinan (hibrid) tersebut?

b. Apabila hibrid tersebut dilakukan testcross, bagaimana rasio genotype dan fenotipe yang diharapkan dari hasil uji tersebut!

5. Dua galur ercis manis berbunga putih (Lathyrus odoratus) disilangkan, menghasilkan F₁ dengan bunga ungu saja.  Persilangan secara acak diantara F₁ menghasilkan 96 keturunan tanaman, 53 memperlihatkan bunga ungu dan 43 berbunga putih.

1. Bagaimana rasio fenotipis yang diperlihatkan F2 itu? (5 point)

b.      Tipe interaksi bagaimana yang terlihat? (5 point)

c.       Bagaimana genotype galur-galur parentalnya? (5 point)

6.  Jelaskan bagaimana terjadinya erythroblastisis fetalis pada anak yang lahir dari perkawinan suami yang ber-Rh positif dengan istri yang ber-Rh negative?

UJIAN  TRENGAH SEMESTER

MK.  GENETIKA  DASAR

Nama :

No.Mhs :

Tanda-tangan :

PETUNJUK

1. Tulislah nama dan nomor anda pada kolom yang disediakan serta jangan lupa menandatangani lembar jawaban!
2. Jawablah soal-soal dibawah dengan singkat, tepat dan jelas!

Soal

1.      Jelaskan istilah istilah dibawah ini! (5 point)

1. Pure breeding line.
2. Allel
3. Testcross
4. Epistasis
5. Alel ganda

2.  Pada sapi Shorthorn dikenal ada sifat tidak bertanduk (polled) dan bertanduk (horness), perkawinan antara sapi jantan polled dengan induk horness menghasilkan anak polled saja.  Sifat manakah yang dominant! Jelaskan? (5 point)

3.  Warna sapi Shorthorn bersifat codominant; merah(C^RC^R), roan(C^RC^r), dan putih(C^rC^r).  Apabila sapi jantan tidak bertanduk-merah (homozigot) dikawinkan dengan induk bertanduk putih, 

a.   bagaimanakah fenotipe dan genotype hasil perkawinan (hibrid) tersebut? (5 point)

b. Apabila hibrid tersebut dilakukan testcross, bagaimana rasio genotype dan fenotipe yang diharapkan dari hasil uji tersebut! (5 point)

2.  Pada sapi Shorthorn dikenal ada sifat tidak bertanduk (polled) dan bertanduk (horness), perkawinan antara sapi jantan polled dengan induk horness menghasilkan anak polled saja.  Sifat manakah yang dominant! Jelaskan? (5 point)

3.  Warna sapi Shorthorn bersifat codominant; merah(C^RC^R), roan(C^RC^r), dan putih(C^rC^r).  Apabila sapi jantan tidak bertanduk-merah (homozigot) dikawinkan dengan induk bertanduk putih, 

a.   bagaimanakah fenotipe dan genotype hasil perkawinan (hibrid) tersebut? (5 point)

b. Apabila hibrid tersebut dilakukan testcross, bagaimana rasio genotype dan fenotipe yang diharapkan dari hasil uji tersebut! (5 point)

5.   Jelaskan bagaimana terjadinya erythroblastisis fetalis pada anak yang lahir dari perkawinan suami yang ber-Rh positif dengan istri yang ber-Rh negative? (10 point)

------- selamat bekerja ---------

PROGRAM STUDI PETERNAKAN  UNIVERSITAS  UDAYANA

UJIAN  AKHIR  SEMESTER

MK.  GENETIKA  DASAR

Nama :

No.Mhs :

Tanda-tangan :

I.       Isilah titik-titik dibawah ini dengan jawaban yang benar (10 point)

Prinsip dasar Genetika berawal dari hasil percobaan Mendel.  Mendel mempulikasikan hasil karyanya berjudul   …  …..    ……………   Mendel berhasil mengembangkan hukum dasar pewarisan suatu sifat dengan suatu alasan  ……. ……………. ……………….   dan ……… …………………  ……….. Hukum pewarisan suatu sifat Mendel yang berlaku pada perkawinan individu monohybrid   ………  ………… ..  …….. dan pada di/polihibrid  ……… ………… ………….. …………….   Sistem golongan darah AB, kedua alel menunjukkan ekpresi gen secara penuh, sifat ini disebut …………… Seorang lelaki bergolongan darah Rh positif kawin dengan perempuan ber-Rh negative, semua anak-anaknya bergolongan darah RH positif, maka sel darah merah anaknya akan mengalami lisis pada sirkulasi darahnya, kejadian ini disebut …………….  ……………. ………….  Interaksi genetic yang terjadi apabila suatu gen dapat menekan kehadiran gen lain yang bukan alelnya disebut ………………… dan bila suatu gen dapat menekan atau sebaliknya dapat ditekan oleh gen lain yang bukan alelnya disebut ………………………..

II.    Pada sapi Shorthorn dikenal sifat tidak bertanduk (polled =P) dominant terhadap bertanduk (horness=p), warnanya bersifat codominant; merah(C^RC^R), roan(C^RC^r), dan putih(C^rC^r).  Apabila sapi jantan tidak bertanduk roan (double heterozygote) dilakukan uji testcross, bagaimana rasio genotype dan fenotipe hasil uji tersebut!

Bagan perkawinan (4 point)

Tetua                                       Jantan                          X                     Betina

                        Genotype        …………                                            ……………

                        Fenotipe          …………                                            ……………

                        Gamet             ……..                                                  ……… 

                                                ……..                                                  ………

                                                ……..                                                  ………

                                                ……..                                                  ………

Hasil Uji (6 point)

Rasio Genotipe            ..   ……..,    ..   …….,     ..  ……..,       ..  ……..

Rasio Fenotipe             ..  ………………………,  .. …………………………

                                    ..  ……………………….,  ..  …………………………

PROGRAM STUDI PETERNAKAN  UNIVERSITAS  UDAYANA

UJIAN   TENGAH  SEMESTER

MK.  GENETIKA

RABU, 7 APRIL 2010  

PETUNJUK

3. Tulislah nama dan nomor anda pada lembar jawaban yang disediakan serta jangan lupa menandatangani lembar jawaban!
4. Jawablah soal-soal dibawah dengan singkat, tepat dan jelas!

SOAL

1.      Jelaskan dan/atau bedakan istilah-istilah dibawah ini (10 point)

a.       Pure breeding line

b.   Allel

c.   Dominant – resesif

d   Genotype – fenotipe

e    Incomplit dominant – Codominance

f    Dominant - Epistasis

2.  Pada sapi Shorthorn dikenal ada sifat tidak bertanduk (polled) dan bertanduk (horness), perkawinan antara sapi jantan polled dengan induk horness menghasilkan anak polled saja.  Sifat manakah yang dominant! Jelaskan? (5 point)

3.  Warna sapi Shorthorn bersifat codominant; merah(C^RC^R), roan(C^RC^r), dan putih(C^rC^r).  Apabila sapi jantan tidak bertanduk-merah (double homozigot) dikawinkan dengan induk bertanduk putih, bagaimanakah fenotipe dan genotype hasil perkawinan (hibrid) tersebut? (10 point)

4 Dua galur ercis manis berbunga putih (Lathyrus odoratus) disilangkan, menghasilkan F₁ dengan bunga ungu saja.  Persilangan secara acak diantara F₁ menghasilkan 96 keturunan tanaman, 53 memperlihatkan bunga ungu dan 43 berbunga putih.

4. Bagaimana rasio fenotipis yang diperlihatkan F2 itu? (5 point)

e.       Tipe interaksi bagaimana yang terlihat? (5 point)

f.       Bagaimana genotype galur-galur parentalnya? (5 point)

5.      Seorang laki-laki menuntut menceraikan istrinya atas dasar tidak setia.  Anak mereka yang pertama dan kedua, yang sama-sama mereka akui, mempunyai golongan darah masing-masing O dan AB. Anak ketiga, yang tidak diakui laki-laki itu, mempunyai golongan darah B. Dapatkah informasi ini digunakan untuk mendukung pengaduan si laki-laki? (10 point)

---------------------Selamat bekerja ---------------------