PERKAWINAN MONOHIBRID

1.        Perkawinan monohibrid pada hewan

Contohnya pada marmot. Rambut marmot (seperti juga pada manusia, tikus, dll) ada yang hitam da nada yang putih (albino). Marmot yang normal adalah yang berambut hitam, disebabkan karena ia memiliki gen dominan A yang menentukan pembentukan pigmen melanin. Alelnya a dalam bentuk homozigotik menyebabkan melanin tidak terbentuk, sehingga marmot berambut putih. Perkawinan antara marmot jantan hitam dengan marmot betina albino menghasilkan keturunan F1 yang semuanya hitam. Jika anak-anaknya ini kawin sesamanya didapatkan keturunan F2 yang memperlihatkan perbandingan fenotip 3 hitam : 1 albino. Perbandingan genotipnya adalah 1AA : 2Aa : 1aa.

Gb.1 Diagram perkawinan antara marmot hitam dan albino

2.        Perkawinan monohibrid pada manusia   

Pada manusia telah diketahui cukup banyak sifat herediter (turun temurun), misalnya albino/bulai (cara menurunnya gen seperi pada marmot), jari lebih (polydactyli), kemampuan merasakan rasa pahit atau tidak diwaktu tes PTC ( phenyl thiocarbamida), mata biru, rambut ikal, celah langit-langit dan celah bibir, ayan (epilepsi), kencing manis (diabetes), dll.

Berikut ini diberikan beberapa contoh :

a.      Jari lebih (polydactyli) ditentukan oleh gen dominan P, sedang alelnya resesip p menentukan jari normal.seorang ibu normal, suaminya polydactyli mempunyai 3 orang anak. Anak pertama dank e dua adalah laki-laki polydactyli dan anak ketiga adalah perempuan normal. Bagaimanakah kira-kira genotip dari individu-individu tersebut?

Ibunya normal, berarti mempunyai genotip pp. Ayahnya polydactyli tetapi mempunyai seorang anak perempuan normal. Jadi ayah itu pasti memiliki gen resesip p dalam genotipnya, sehingga ayah itu heterozigotik Pp. Dengan demikian gen resesip p dari ayah akan bertemu dengan p dari ibu, sehingga dihasilkan anak dengan genotip pp (normal). Anak laki-lakinya polydactyli tentunya juga heterozigotik Pp.

                Gb. 2. 

                 I. Diagram perkawinan dari keluarga polydactyli

II. Diagram silsilah (Inggrisnya : “pedigree”) dari keluarga polydactyli

b.      Suatu bahan kimia sintetis Phenyl thiocarbamida (disingkat PTC) dapat digunakan untuk menyelididki apakah orang tua dapat merasakan rasa pahit ataukah tidak. Orang yang dapat mengecap rasa pahit disebut pengecap (“taster”), sedang yang tidak merasa apa-apa (tawar saja) disebut buta kecap (“nontaster”). Kemampuan untuk merasakan rasa pahit ditentukan oleh gen dominan T, sehingga seorang pengecap dapat mempunyaia genotip TT atau Tt. Alelnya resesip t menyebabkan orang tidak dapat merasakan pahit karena itulah orang buta kecap memiliki genotip tt.

Suami istri masing-masing pengecap heterozigotik mempunyai 2 anak, yaitu anak laki-laki pengecap dan anak perempuan buta kecap. Berapakah kemungkinannya bahwa anak laki-laki itu pengecap?

Oleh karena suami istri pengecap heterozigotik, maka mereka itu masing-masing mempunyai genotip Tt. Mereka akan menghasilkan keturunan yang kemungkinannya akan terjadi ¾ bagian berupa anak-anak pengecap dan ¼ bagian berupa anak-anak buta kecap (Gb. 3). Mereka telah memiliki 1 anak laki-laki pengecap dan 1 anak perempuan buta kecap. Bahwa anaknya laki-laki pengecap itu heterozigotik seperti ayahnya, kemungkinannya ialah 2/3.

Gambar 3. Diagram perkawinan dari suami istri yang masing-masing pengecap heterozigotik.

c.     Kencing manis (diabetes mellitus), ialah suatu penyakit metabolisme pada tubuh manusia yang disebabkan oleh karena pancreas kurang menghasilkan insulin, sehingga kadar gula dalam darah tinggi sekali dan sebagian dibuang melalui air kencing. Penyakit kencing manis atau sering disebut juga penyakit gula dapat membahayakan kesehatan orang, antara lain penyembuhan luka pada penderita ini akan berlangsung lebih sulit. Dahulu dikira bahwa penyakit ini bukan keturunan, sebab memang kebanyakan penderita karena berfoya makan, tidur tidak teratur, mendapat tekanan perasaan yang sangat dirasakan atau karena kerusakan lain dalam faal tubuh. Akan tetapi dari penyelidikan diketahui bahwa kurangnya kemampuan dari pancreas untuk membentuk insulin itu ditentukan oleh gen resesip d. jika seseorang pada suatu waktu dikatahui menderita diabetes, sedangkan kedua orang tuanya normal, maka dapat dipastikan bahwa kedua orang tua itu heterozigotik (Gambar 4). Dengan demikian maka gen resesip d dari kedua orang tua akan bertemu pada anaknya.

Gambar 4 Diagram perkawinan pada keluarga penderita diabetes

Namun demikian, timbulnya diabetes juga dipengaruhi oleh ekspresi dari gen itu.

Ada pula pendapat yang menyatakan bahwa diabetes seperti halnya dengan epilepsy (penyakit ayan) itu ditentukan oleh beberapa gen (poligen), tidak oleh sebuah gen tunggal.

d.    Thalassemia, ialah penyakit darah bawaan (keturunan) yang menyebabkan sel darah merah (eritrosit) pecah (hemolysis). Penyakit ini banyak terdapat di Negara-negara disekitar laut tengah (Italia, Yunani, Turki, pantai Utara Benua Afrika). Tiimur Tengah (Irak, Afghanistan, Iran, Pakistan), India Utara. Muangthai, Laos, Vietnam, Kamboja, dan di sekitar khatulistiwa (Indonesia, Afrika Tengah).

Gambar 5. Peta yang menunjukkan distribusi dari penyakit Thalassemia. Penyakit darah ini kebanyakan terdapat di daerah sekitar Laut Tengah dan khatulistiwa.

Thalassemia berdasrakan keparahannya dibedakan menjadi 2, yaitu :

1.      Thalassemia mayor, ini sangat parah dan biasanya menyebakan kematian pada bayi.

2.      Thalassemia minor, ini tidak begitu parah, tetapi biasanya memerlukan berkali-kali transfuse darah.

Di Bagian Ilmu Kesehatan Anak RSCM (Rumah Sakit dr. Cipto Mangunkusumo), Jakarta pernah dijumpai 2 anak penderita Thalassemia, ialah Agus Susanto (5 tahun) dan Linawati (7 tahun). Agus Susanto sejak usia 1¼ tahun dan Linawati sejak umur 3 tahun menerima transfuse darah untuk selama hidupnya.

Thalassemia ditentukan oleh gen dominan Th, sedang alelnya resesip th menentukan sifat normal. Orang yang heterozigotik Thth menderita Thalassemia minor, sedangkan orang sehat bergenotip thth.penderita Thalassemia mayor tidak pernah dijumpai sampai umur dewasa, sebab biasanya sudah meninggal diwaktu bayi atau kanak-kanak. Jadi apabila dalam suatu keluarga didapatkan penderita Thalassemia minor dapat sipastikan bahwa kedua orang tuanya adalah penderita Thalassemia minor pula (Gambar 6).

Gambar 6. Diagram perkawinan dari suatu keluarga penderita Thalassemia yang mempunyai anak normal.   

PENGUJIAN PERSILANGAN MONOHIBRID 

1.        Persilangan Resiprok

Perkawinan resiprok (perkawinan kebalikan) adalah perkawinan yang merupakan kebalikan dari perkawinan yang semula dilakukan.

Sebagai contoh dapat digunakan percobaan Mendel pada tanaman ercis.

H : Gen untuk buah polong berwarna hijau

h  : Gen untuk buah polong yang berwarna kuning

mula-mula dikawinkan tanaman ercis berbuah polong hijau dengan tanaman ercis berbuah polong kuning. Semua F1 berbuah polong hijau. Keturunan F2 memisah dengan perbandingan fenotip 3 hijau : 1 kuning. Pada perkwinan resproknya digunakan serbuk sari yang berasal dari tanaman berbuah polong kuning dan diberikan kepada bunga dari tanaman berbuah polong hijau.

Gambar 1. Perkawinan Resiprok Nampak menghasilkan keturunan yang sama,baik F1 maupun F2.

2.        Perkawinan Balik “Backcross”

Ialah perkawinan antara individu F1 dengan induknya betina atau jantan. Ambillah sebagai contoh marmot.

B : Gen untuk warna hitam

b  : gen untuk warna putih

Jika marmot hitam homozigotik BB dikawinkan dengan marmot bb, maka semua keturunan F1 seragam, yaitu Bb berwarna hitam.

Gambar 2. Perkawinan balik dengan menggunakan induk yang homozigot dominan.

Jika dilakukan perkawinan balik antara marmot F1 dengan induk jantan (hitam), maka semua marmot F2 berwarna hitam,meskipun genotipnya berbeda. Disini dapat dilihat bahwa dua individu dapat mempunyai fenotip sama tetapi berlainan genotipnya.

3.        Uji Silang “Test cross”

Ialah perkawinan antara individu F1 (hibrid) dengan individu yang dobel resesif.

Pada contoh ini maka uji silang (‘testcross’) menghasilkan keturunan 50% marmot hitam dan 50% marmot putih.

Gambar 3. Uji silang (‘testcross’) pada monohybrid menghasilkan keturunan dengan perbandingan 1:1.

Dapat diambil kesimpulan bahwa ujisilang (‘testcross’) terhadap individu monohibrid menghasilkan keturunan yang memperlihatkan perbandingan 1:1. Perkawinan demikian disebut uji silang, karena biasanya dilakukan untuk menguji ketidak-murnian suatu individu.

Seperti contoh diatas, anadaikan marmot hitam semua, tentunya tidak akan mengetahui bagitu saja, apakah marmot itu homozigot atau heterozigot. Jika marmot hitam ini dikawinkan dengan marmot hitam pula, maka semua keturunan akan hitam. Tetapi jika dilakukan uji silang (yaitu dengan menggunakan individu yang dobel resesip), keturunannya memisah dengan perbandingan 1:1, maka dapat diambil kesimpulan bahwa marmot hitam itu adalah heterozigotik. Namun jika ujisilang tadi menghasilkan keturunan hitam semua, berarti marmot itu adalah homozigotik.

4.        Sifat Intermedier

Sebagai contoh dapat digunakan penyerbukan silang tanaman bunga pukul empat (Mirabilis jalapa). Jika serbuk sari berasal dari tanaman homozigot berbungan merah (genotip MM) diberikan pada putik dari tanaman homozigot berbunga putih (genotip mm),

Gambar 4. Diagaram perkawinan antara dua tanaman homozigot yang berbeda satu sifat, dimana terdapat sifat intermedier sampai dengan F3. Tanaman berbunga merah (MM) dan berbungna putih (mm) merupakan galur murni.

Maka didapatkan tanaman F1 heterozigot berbunga merah jambu (genotip Mm). Warna merah jambu ini disebut sifat intermedier (antara merah dan putih). Jika tanaman F1 dibiarkan mengadakan penyerbukan sendiri, didapatkan tanam-tanaman F2 yang memperlihatkan perbandingan 1 merah : 2 merah jambu : 1 putih. Pada keturunan berikutnya (F3) maka tanam-tanaman yang berbunga merah akan terus menghasilkan tanaman berbunga merah. Begitu pula tanaman yang berbunga putih akan terus menghasilkan tanaman berbunga putih. Tetapi tanaman yang berbunga merah jambu akan selalu menghasilkan keturunan yang memisah dengan perbandingan 1 : 2 : 1.