Persilangan Monohibrid Mendel Panduan

BiologiPemulaWaktu baca: 3 menit

Ikhtisar

Mengapa orang tua bermata cokelat terkadang memiliki anak bermata biru? Mengapa tanaman kacang polong tinggi menghasilkan keturunan yang pendek? Pada pertengahan abad ke-19, Gregor Mendel mengungkap misteri hereditas melalui karyanya dengan tanaman kacang polong. Simulasi ini memodelkan persilangan monohibrid, membantu Anda memahami bagaimana sifat-sifat memisah dan hukum statistik di balik keacakan genetik.

Latar Belakang

Pada tahun 1865, seorang biarawan Austria bernama Gregor Mendel menerbitkan temuannya tentang hibridisasi tanaman kacang polong. Di era sebelum penemuan kromosom atau DNA, ia menggunakan analisis matematika yang ketat untuk menyimpulkan hukum dasar pewarisan biologis. Ia menemukan bahwa sifat-sifat ditentukan oleh pasangan 'faktor keturunan' yang memisah selama pembentukan gamet. Temuan ini, yang dikenal sebagai Hukum Pertama Mendel atau Hukum Segregasi, menandai lahirnya genetika modern.

Konsep Utama

Alel (Allele)

Salah satu dari sepasang gen yang terletak pada posisi yang sama pada kromosom homolog yang mengontrol sifat tertentu. Biasanya dilambangkan sebagai $A$ (dominan) dan $a$ (resesif).

Genotipe (Genotype)

Komposisi genetik dari suatu organisme individu. Termasuk homozigot ( $AA$ , $aa$ ) dan heterozigot ( $Aa$ ).

Fenotipe (Phenotype)

Sifat-sifat fisik yang dapat diamati dari suatu organisme. Dalam dominansi penuh, baik $AA$ maupun $Aa$ mengekspresikan fenotipe dominan yang sama.

Hukum Segregasi (Law of Segregation)

Selama pembentukan gamet, kedua alel dari pasangan gen memisah satu sama lain sehingga setiap gamet hanya membawa satu alel untuk setiap gen.

Formula & Penurunan

Rasio Penyerbukan Sendiri Heterozigot ( $Aa \times Aa$ )

\text{Genotipe} = 1AA : 2Aa : 1aa, \quad \text{Fenotipe} = 3 \text{ Dom} : 1 \text{ Res}

Ini adalah rasio paling klasik dalam eksperimen Mendel. Rasio sifat dominan terhadap resesif mendekati

3:1

Langkah Eksperimen

1
Atur Induk
Pilih genotipe untuk Induk 1 dan Induk 2 di panel kontrol. Cobalah mengatur model klasik ' $Aa \times Aa$ '.
2
Amati Segregasi Gamet
Lihat diagram tengah untuk mengamati bagaimana setiap induk menghasilkan gamet $A$ dan $a$ . Berapa probabilitas kemunculan masing-masing jenis gamet?
3
Bangun Kotak Punnett
Kotak tersebut menunjukkan semua hasil yang mungkin dari kombinasi gamet acak ( $2 \times 2 = 4$ kombinasi). Berapa probabilitas dari setiap hasil?
4
Simulasi Skala Besar
Atur jumlah keturunan ke $N=100$ dan klik 'Jalankan Simulasi'. Amati rasio sebenarnya dari fenotipe dominan dan resesif. Apakah sesuai dengan ekspektasi teoritis? Cobalah tingkatkan $N$ menjadi $2000$ dan amati bagaimana rasio berubah. (Petunjuk: Semakin besar ukuran sampel, pola akan semakin ____.)

Hasil Pembelajaran

Menguasai definisi alel, genotipe, dan fenotipe.
Memahami secara mendalam mekanisme Hukum Segregasi (segregasi gamet dan fertilisasi acak).
Mahir menggunakan kotak Punnett untuk memprediksi distribusi genotipe dan fenotipe pada keturunan.
Mengenali hubungan antara keacakan genetik dan Hukum Bilangan Besar.

Aplikasi Nyata

Konseling Genetik: Memprediksi risiko gangguan genetik resesif (misalnya, Albinisme) berdasarkan riwayat keluarga.
Pemuliaan Tanaman dan Hewan: Memusatkan sifat-sifat yang diinginkan (misalnya, ketahanan terhadap penyakit, hasil panen tinggi) ke dalam satu varietas melalui persilangan selektif.
Diagnosis Klinis: Menyimpulkan status pembawa individu menggunakan silsilah keluarga untuk mendukung pengobatan presisi.
Tes Paternitas DNA: Ilmu forensik dan layanan tes genetik pribadi menggunakan prinsip pewarisan Mendel untuk menentukan hubungan biologis dengan membandingkan alel.
Pengeditan Gen (CRISPR): Teknologi pengeditan gen modern didasarkan pada prinsip pewarisan Mendel untuk memodifikasi gen tertentu dengan presisi.

Kesalahpahaman Umum

Salah

Sifat dominan selalu yang paling umum dalam suatu populasi.

Benar

Salah. Dominansi hanya berarti alel tersebut menutupi ekspresi alel resesif. Prevalensi suatu sifat bergantung pada seleksi alam dan frekuensi alel, bukan dominansi itu sendiri. Contohnya, polidaktili bersifat dominan tetapi jarang terjadi.

Salah

Eksperimen dianggap gagal jika rasio keturunan tidak tepat

3:1

Benar

Salah. Pewarisan sifat secara inheren bersifat probabilistik. Ukuran sampel yang lebih kecil menyebabkan penyimpangan acak yang lebih besar. Rasio teoritis hanya didekati dengan ukuran sampel yang besar (Hukum Bilangan Besar).

Bacaan Lebih Lanjut

Wikipedia - Pewarisan Mendel

Siap untuk memulai?

Sekarang setelah Anda memahami dasar-dasarnya, mulailah eksperimen interaktif!

Mulai Eksperimen Mulai Kuis