Hukum pewarisan Mendel adalah hukum mengenai pewarisan sifat pada organisme yang dijabarkan oleh Gregor Johann Mendel dalam karyanya 'Percobaan mengenai Persilangan Tanaman'. Hukum ini terdiri dari dua bagian:
- Hukum pemisahan (segregation) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Pertama Mendel, dan
- Hukum berpasangan secara bebas (independent assortment) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Kedua Mendel. (sumber: Wikipedia)
Perkawinan akan menghasilkan keturunan yang mempunyai bentuk fisik dan sifat yang mirip dengan orang tua mereka. Hal ini terjadi karena sifat yang terdapat pada gen dalam nukleus sel sperma akan bergabung dengan gen dalam nukleus sel telur. Dari perkawinan itu akan menghasilkan suatu individu yang di dalamnya terdapat gabungan dari sifat-sifat gen tersebut. Pelajaran ini akan menjelaskan pola pengendalian sifat keturunan pada makhluk hidup.
Kita telah mengetahui bahwa gen yang terdapat pada kromosom di dalam nukleus merupakan pengendali faktor keturunan pada makhluk hidup. Gen berfungsi menyampaikan informasi genetik kepada generasi berikutnya. Oleh karena itu, setiap keturunan akan mempunyai fenotip maupun genotip yang hampir sama atau hasil campuran sifat-sifat induknya. Sifat yang dapat diamati disebut fenotip, misal warna, bentuk, ukuran, dan sebagainya. Sifat yang tidak dapat diamati disebut genotip berupa susunan genetik suatu individu.
Gregor Johann Mendel (1822–1884) merupakan seorang biarawan berkebangsaan Austria, yang berjasa besar dalam memperkenalkan ilmu pengetahuan tentang pewarisan sifat atau disebut genetika. Hukum genetika yang diperkenalkan Mendel dikenal dengan hukum Mendel I dan hukum Mendel II. Dari penemuannya ini, Mendel dikukuhkan sebagai Bapak Genetika.
Perkawinan Hibrid
Hibrid merupakan perkawinan dua individu yang mempunyai sifat beda. Berdasarkan banyaknya sifat beda individu yang melakukan perkawinan, hibrid dibedakan sebagai berikut:
a. Monohibrid, yaitu suatu hibrid dengan satu sifat beda (Aa).
b. Dihibrid, yaitu suatu hibrid dengan dua sifat beda (AaBb).
c. Trihibrid, yaitu suatu hibrid dengan tiga sifat beda (AaBbCc).
a. Hukum Mendel I
Hukum Mendel I diperoleh dari hasil perkawinan monohibrid, yaitu persilangan dengan satu sifat beda. Mendel melakukan persilangan antara tanaman ercis biji bulat dengan tanaman ercis biji berkerut (perhatikan Gambar 5.3). Hasilnya semua keturunan F1 berupa tanaman ercis biji bulat. Selanjutnya dilakukan persilangan antarketurunan F1 untuk mendapatkan keturunan F2. Pada keturunan F2 didapatkan perbandingan fenotip kira-kira 3 biji bulat : 1 biji berkerut.
Perbandingan fenotip bulat : berkerut = 3 : 1
Perbandingan genotip BB : Bb : bb = 1 : 2 : 1
Berdasarkan hasil perkawinan yang diperoleh dalam percobaannya, Mendel menyimpulkan bahwa pada waktu pembentukan gamet-gamet, gen akan mengalami segregasi (memisah) sehingga setiap gamet hanya akan menerima sebuah gen saja. Kesimpulan itu dirumuskan sebagai hukum Mendel I yang dikenal juga denganhukum Pemisahan Gen yang Sealel.
Macam dan jumlah gamet dapat ditentukan dengan menggunakan rumus. Rumus untuk jumlah gamet = 2n dan n = jumlah gen heterozigot.
Perhatikan beberapa contoh berikut.
Jumlah gen heterozigot = 2, yaitu A dan B.
Beberapa kesimpulan penting dari perkawinan monohibrid di atas sebagai berikut.
1) Semua individu F1 memiliki sifat yang seragam.
2) Jika dominan nampak sepenuhnya, individu F1 memiliki fenotip seperti induknya yang dominan.
3) Pada waktu individu F1 yang heterozigot itu membentuk gamet-gamet terjadilah pemisahan alel sehingga gamet hanya memiliki salah satu alel saja.
4) Jika dominasi nampak sepenuhnya, perkawinan monohibrid (Bb >< Bb) menghasilkan keturunan yang memperlihatkan perbandingan fenotip 3 : 1 (yaitu biji bulat : biji berkerut) dan memperlihatkan perbandingan genotip 1 : 2 : 1 (yaitu BB : Bb : bb).
Kadang-kadang individu hasil perkawinan tidak didominasi oleh salah satu induknya. Dengan kata lain, sifat dominan tidak muncul secara penuh. Peristiwa itu menunjukkan adanya sifat intermediat.
Sifat intermediat dapat dilihat pada penyerbukan silang tanaman bunga pukul empat (Mirabilis jalapa). Jika serbuk sari berasal dari tanaman homozigot berbunga merah (MM) disilangkan ke putik tanaman homozigot berbunga putih (mm), semua keturunan F1 berbunga merah muda (Mm).
Perhatikan diagram berikut!
Perbandingan fenotip merah : merah muda : putih = 1 : 2 : 1
Perbandingan genotip MM : Mm : mm = 1 : 2 : 1
Berdasarkan diagram persilangan di atas diperoleh semua tanaman F1 heterozigot berbunga merah muda (Mm). Warna ini merupakan sifat intermediat (antara merah dan putih). Jika F1 mengadakan penyerbukan sendiri, maka F2 akan memperlihatkan perbandingan 1 merah : 2 merah muda : 1 putih.
b. Hukum Mendel II
Persilangan dihibrid
Pada percobaan berikutnya, Mendel menggunakan persilangan dengan dua sifat beda atau disebut persilangan dihibrid. Mendel menggunakan dua sifat beda dari tanaman ercis, yaitu bentuk dan warna biji. Oleh Mendel, tanaman ercis biji bulat-kuning disilangkan dengan tanaman ercis biji berkerut-hijau. Hasilnya, semua keturunan F1 berupa tanaman ercis biji bulat-kuning.
Pada persilangan antarindividu F1 didapatkan 16 kombinasi gen dengan empat fenotip, yaitu tanaman ercis biji bulat-kuning, biji bulat-hijau, biji berkerut-kuning, dan biji berkerut-hijau.
Misalnya diketahui gen-gen yang menentukan sifat biji tanaman ercis sebagai berikut.
1) B = gen yang menentukan biji bulat.
2) b = gen yang menentukan biji berkerut.
3) K = gen yang menentukan biji berwarna kuning.
4) k = gen yang menentukan biji berwarna hijau.
Selanjutnya, perhatikan diagram persilangan pada Gambar di samping.
Perbandingan genotip dan fenotip F2 dapat Anda amati dalam Tabel berikut.
Berdasarkan hasil percobaan di atas, Mendel menarik kesimpulan bahwa gen-gen dari sepasang alel memisah secara bebas (tidak saling mempengaruhi) ketika terjadi meiosis selama pembentukan gamet. Prinsip ini dikenal sebagai Hukum Mendel II atau dikenal dengan The Law of Independent Assortmen of Genes atauHukum Pengelompokan Gen secara Bebas. Oleh karena itu, pada contoh dihibrid tersebut terjadi 4 macam pengelompokan dari dua pasang gen sebagai berikut.
1) Gen B mengelompok dengan gen K, terdapat dalam gamet BK.
2) Gen B mengelompok dengan gen k, terdapat dalam gamet Bk.
3) Gen b mengelompok dengan gen K, terdapat dalam gamet bK.
4) Gen b mengelompok dengan gen k, terdapat dalam gamet bk.
Contoh persilangan dihibrid yang lain misalnya pada tanaman bunga pukul empat. Tanaman bunga pukul empat ada yang berdaun lebar (LL) dan ada yang berdaun sempit (II), dan yang berdaun sedang bersifat heterozigot (Ll).
Bunganya ada yang berwarna merah (MM), ada yang putih (mm), dan ada yang merah muda (Mm). Jika tanaman berdaun sempit-bunga putih disilangkan dengan tanaman berdaun lebar-bunga merah, tanaman F1 bersifat intermediat berdaun sedang dan berbunga merah muda. Tanaman F2 akan memperlihatkan 16 kombinasi genotip maupun fenotip dengan perbandingan 1 : 2 : 1 : 2 : 4 : 2 : 1 : 2 : 1.
Perbandingan genotip dan fenotip dapat Anda amati dalam Tabel berikut.
