- Perspektif sejarah
- Sebelum Mendel
- Setelah Mendel
- Contoh
- Tumbuhan dengan bunga putih dan ungu: generasi pertama berbakti
- Tumbuhan dengan bunga putih dan ungu: berbakti generasi kedua
- Utilitas dalam genetika
- Referensi
Sebuah monohybrid lintas , dalam genetika, merujuk pada persimpangan dua individu yang berbeda dalam satu karakter atau sifat. Dalam istilah yang lebih tepat, individu memiliki dua variasi atau "alel" dari karakteristik yang akan dipelajari.
Hukum yang memprediksi proporsi salib ini diucapkan oleh naturalis dan biarawan Austria, Gregor Mendel, juga dikenal sebagai bapak genetika.
Sumber: Oleh Alejandro Porto, melalui Wikimedia Commons
Hasil persilangan monohibrid generasi pertama memberikan informasi yang diperlukan untuk menyimpulkan genotipe organisme induk.
Perspektif sejarah
Aturan pewarisan ditetapkan oleh Gregor Mendel, berkat eksperimennya yang terkenal menggunakan kacang polong (Pisum sativum) sebagai organisme model. Mendel melakukan eksperimennya antara 1858 dan 1866, tetapi eksperimen itu ditemukan kembali bertahun-tahun kemudian.
Sebelum Mendel
Sebelum Mendel, para ilmuwan pada masa itu mengira bahwa partikel-partikel (sekarang kita tahu bahwa mereka adalah gen) keturunan berperilaku seperti cairan, dan oleh karena itu, memiliki sifat pencampuran. Misalnya, jika kita mengambil segelas anggur merah dan mencampurnya dengan anggur putih, kita akan mendapatkan anggur mawar.
Namun, jika kami ingin memulihkan warna induk (merah dan putih), kami tidak bisa. Salah satu konsekuensi intrinsik model ini adalah hilangnya variasi.
Setelah Mendel
Pandangan salah tentang hereditas ini dibuang setelah ditemukannya karya Mendel, yang terbagi menjadi dua atau tiga hukum. Hukum pertama atau hukum segregasi didasarkan pada persilangan monohibrida.
Dalam percobaan dengan kacang polong, Mendel membuat rangkaian persilangan monohibrida dengan mempertimbangkan tujuh karakter berbeda: warna biji, tekstur polong, ukuran batang, posisi bunga, dan lain-lain.
Proporsi yang diperoleh dalam persilangan ini membuat Mendel mengajukan hipotesis berikut: dalam organisme terdapat beberapa "faktor" (sekarang gen) yang mengontrol kemunculan ciri-ciri tertentu. Tubuh mampu mentransmisikan elemen ini dari generasi ke generasi dengan cara yang bijaksana.
Contoh
Dalam contoh berikut, kita akan menggunakan nomenklatur khas genetika, di mana alel dominan diwakili oleh huruf kapital dan alel resesif dengan huruf kecil.
Alel adalah varian alternatif dari suatu gen. Ini berada dalam posisi tetap pada kromosom, yang disebut lokus.
Jadi, organisme dengan dua alel yang diwakili oleh huruf kapital adalah homozigot dominan (AA, misalnya), sedangkan dua huruf kecil menunjukkan resesif homozigot. Sebaliknya, heterozigot diwakili oleh huruf kapital, diikuti dengan huruf kecil: Aa.
Pada heterozigot, sifat yang dapat kita lihat (fenotipe) sesuai dengan gen dominan. Namun, ada fenomena tertentu yang tidak mengikuti aturan ini, yang dikenal sebagai kodominan dan dominasi tidak lengkap.
Tumbuhan dengan bunga putih dan ungu: generasi pertama berbakti
Persilangan monohibrid dimulai dengan reproduksi antar individu yang berbeda dalam satu karakteristik. Jika berupa sayuran, bisa terjadi dengan pemupukan sendiri.
Dengan kata lain, persilangan melibatkan organisme yang memiliki dua bentuk sifat alternatif (merah vs. putih, tinggi vs. pendek, misalnya). Individu yang berpartisipasi dalam persilangan pertama diberi nama "orang tua".
Untuk contoh hipotesis kami, kami akan menggunakan dua tanaman yang memiliki warna kelopak yang berbeda. Genotipe PP (dominan homozigot) diterjemahkan menjadi fenotipe ungu, sedangkan pp (resesif homozigot) mewakili fenotipe bunga putih.
Induk dengan genotipe PP akan menghasilkan gamet P. Demikian pula, gamet dari individu pp akan menghasilkan gamet p.
Persilangan itu sendiri melibatkan penyatuan dua gamet ini, yang satu-satunya kemungkinan keturunannya adalah genotipe Pp. Oleh karena itu, fenotipe keturunannya adalah bunga ungu.
Keturunan dari salib pertama dikenal sebagai generasi berbakti pertama. Dalam hal ini, generasi filial pertama secara eksklusif terdiri dari organisme heterozigot dengan bunga ungu.
Umumnya, hasil diekspresikan secara grafis menggunakan diagram khusus yang disebut persegi Punnett, di mana setiap kemungkinan kombinasi alel diamati.
Tumbuhan dengan bunga putih dan ungu: berbakti generasi kedua
Keturunan menghasilkan dua jenis gamet: P dan p. Oleh karena itu, zigot dapat dibentuk menurut kejadian-kejadian berikut: Bahwa sperma P bertemu dengan sel telur P. Zigot akan dominan PP homozigot dan fenotipnya adalah bunga ungu.
Skenario lain yang mungkin adalah sperma P bertemu dengan telur P. Hasil persilangan ini akan sama jika sperma P bertemu dengan ovula P. Pada kedua kasus genotipe yang dihasilkan adalah heterozigot Pp dengan fenotipe bunga ungu.
Akhirnya, ada kemungkinan sperma p bertemu dengan ovum p. Kemungkinan terakhir melibatkan zigot pp resesif homozigot dan akan menunjukkan fenotipe bunga putih.
Ini berarti bahwa, dalam persilangan antara dua bunga heterozigot, tiga dari empat kemungkinan kejadian yang dijelaskan mencakup setidaknya satu salinan alel dominan. Oleh karena itu, pada setiap pembuahan, ada kemungkinan 3 dari 4 bahwa keturunan akan memperoleh alel P. Dan karena dominan, bunganya akan berwarna ungu.
Sebaliknya, dalam proses pembuahan, terdapat 1 dari 4 kemungkinan zigot akan mewarisi dua alel p yang menghasilkan bunga berwarna putih.
Utilitas dalam genetika
Persilangan monohibrida sering digunakan untuk membangun hubungan dominasi antara dua alel gen yang diinginkan.
Misalnya, jika seorang ahli biologi ingin mempelajari hubungan dominasi antara dua alel yang mengkode bulu hitam atau putih pada kawanan kelinci, dia cenderung menggunakan persilangan monohibrida sebagai alat.
Metodologi tersebut mencakup persilangan antara orang tua, di mana setiap individu homozigot untuk setiap sifat yang dipelajari - misalnya kelinci AA dan lainnya aa.
Jika keturunan yang diperoleh pada persilangan ini homogen dan hanya mengekspresikan satu karakter, maka disimpulkan bahwa sifat tersebut yang dominan. Jika persilangan dilanjutkan maka individu dari generasi kedua akan muncul dalam proporsi 3: 1, yaitu 3 individu yang menunjukkan dominan vs. 1 dengan sifat resesif.
Rasio fenotipik 3: 1 ini dikenal sebagai "Mendelian" untuk menghormati penemunya.
Referensi
- Elston, RC, Olson, JM, & Palmer, L. (2002). Genetika biostatistik dan epidemiologi genetik. John Wiley & Sons.
- Hedrick, P. (2005). Genetika Populasi. Edisi ketiga. Jones dan Penerbit Bartlett.
- Montenegro, R. (2001). Biologi evolusi manusia. Universitas Nasional Cordoba.
- Subirana, JC (1983). Didaktik genetika. Edisi Universitat Barcelona.
- Thomas, A. (2015). Memperkenalkan Genetika. Edisi kedua. Garland Science, Taylor & Francis Group.