LAPORAN TUTORIAL

SCENARIO 4

YOU LOOK VERY PALE

Di Susun Oleh :  Kelompok Tutorial 6

Moh.Anom Nirbito (20100320015)

Bey Fazlur Rahman (20100320016)

Andhinayanti Kunak (20100320017)

Mia Musti Handayani (20100320030)

Eni Wulandari (20100320032)

Eva Faoziyah Saleh (20100320117)

Selviani Aiska (20100320120)

Randy Pratama (20100320121)

Mega Jevi Eryanti (20100320098)

Sari Narulyta Arey (20100320

FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN

PROGRAM STUDI ILMU KEPERAWATAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

2011

SCENARIO  4

A boy aged 5 years experience thalassemia. Genetic test result indicate that both parents are carriers of disease.

STEP 1

Clarifying Unfamiliar Terms

1. Thalassemia   : penyakkit keturunan tidak seimbang pembentukan asam amino.
2. Genetic            : pembawa informasi genetik yang di turunkan orang tua pada anak-anaknya.
3. Carier             :  pembawa penyakit
4. Pale                :  pucat

STEP 2

Problem Definition

1. Ciri-ciri thalasemia ?
2. Mengapa bisa terjadi thalasemia ?
3. Faktor apa saja penyebab thalasemia ?
4. Pencegahan penyakit thalasemia ?
5. Apa yang di maksud dengan genetik?
6. Penanganan pada penyakit thalasemia ?
7. Apakah thalasemia bisa disembuhkan ?
8. Apa saja penyakit genetik ?
9. Penyakit thalasemia menyerang apa saja ?
10. Keabnormalitas kromosom ?
11. Bahan – bahan genetik ?
12. Apa yang di maksud dengan genetika populasi dan alel ganda ?
13. Hubungan antara teori kemungkinan terhadap genetika ?
14. Adakah ayat/hadist yang berhubungan yang berhubungan dengan genetika ?
15. Proses genetika ?

STEP 3

Brainstorming

1. Ciri-ciri thalasemia yaitu pucat, sulit tidur, lemes, nafsu makan menurun, perut membesar, tulan pada wajah masuk ke dalam.

Macam-macam thalasemia : thasemia mayor, thalasemi β, thalasemia alfa.

2. Karena keturunan.
3. Faktornya adalah keturunan,menikah dengan sesama carier.
4. Pencegahan dapat di lakukan dengan penyuluhan genetika pada keluarga yang sudah terkena/carier.
5. Genetik adalah kode-kode sifat yang bisa dimatikan dan dinyalakan.
6. Penanganan dapat dengan transplantasi sel punca dan transfusi darah.
7. Ada yang mengatakan bisa dan tidak bisa.
8. Penyakit genetik : sindrom down, sindrom turner, thalasemia.
9. Menyerang jantung, ginjal, limpa, hati, tulang.
10. Jawabannya sama seperti jawaban nomor 8.
11. Bahan-bahan genetik : kromosom, rantai dna (asam amino, thiamin,guanin)
12. Genetika populasi : gen yang diturunkan oleh keturunannya pada anak-anaknya dalam satu populasi.

Alel ganda : sepasang kromosom yang homolog.

13. Hubungannya yaitu dapat mengetahui ada tidaknya penyakit.
14. Ada
15. 2 kromosom yang homolog  →  susunan kromosom di baca

STEP 4

Analyzing The Problem

1. Pucat karena kekurangan sel darah, sulit tidur karena jantung bekerja lebih cepat memompa darah karena darah berkurang, nafsu makan menurun karena lemes.
2. Keturunan, jika orang tua carier besar kemungkinan anaknya terkena thalasemia.
3. Sama seperti penjelasan nomor 2 jika orang tua adalah carier besar kemungkinan anaknya terkena thalasemia, dan juga menikah dengan orang yang sesama carier.
4. Penyuluhan pada orang yang telah mengidap thalasemia dan yang carier agar tidak menikag dengan sesama carier.
5. Genetik adalah pembawa informasi genetikdari orang tua pada anaknya dan bisa dimatikan dan dinyalakan.
6. Transplantasi sel punca yaitu sel-sel

Yang belum berdiferensiasi di cangkokkan pada sel-sel yang rusak. Dengan transfusi darah akan menggantikan sel-sel darah yang rusak.

7. Bisa di sembuhkan dengan transplantasi pada sel-sel yang sudah rusak.

Tidak bisa di sembuhkam, dna itu tidak bisa diubah.

8. Sindrom down, pertumbuhan kelamin sekunder tidak ada, mengalami keterbelakangan mental, kelebihan kromosom seks.

Sindrom turner, kekurangan 1 kromosom seks.

Thalasemia, terjadi kelainan gen-gen yang mengatur pembentukan dari rantai globulin sehingga produksinya terganggu.

9. Kerja jantung lebih berat karena sel-sel darah mengalami kekurangan karena banyak yang mengalami kerusakan, hati dan limpa mengalami edema karena banyak zat besi tertumpuk, tulang akan terganggu dan ginjal juga akan tergangg.
10. Penjelasannya sama seperti yang nomor 8
11. Kromosom   : akhiran rantai dna

Rantai dna  :actg

Rantai rna  :

12. Genetika populasi : gen yang diturunkan oleh keturunannya pada anak-anaknya dalam satu populasi.

Alel ganda : sepasang kromosom yang homolog.

13. Hubungannya yaitu dapat mengetahui ada tidaknya penyakit.
14. Allah tidak akan mengubah suatu kaum kalau kaum tersebut tidak mengubah dirinya sendiri.
15. 2 kromosom yang homolog  →  susunan kromosom di baca

STEP 5

Formulating Learning Issues

1. Genetika ( Genetika Populasi Dan Alel Ganda ).
2. Sifat Herediter dan Mendelisme.
3. Pola Pewarisan dan Teori Kemungkinan.
4. Penyusunan DNA ( Pembacaan ).
5. Abnormalitas Kromosom.
6. Kelainan Kongenital.
7. Hukum Transplantasi Genetika ( Hukum Pemerintah dan Hukum Agama ).
8. IRK.

STEP 6

Self study

STEP 7

Reporting

1. Genetika ( Genetika Populasi Dan Alel Ganda ).

Genetika populasi: mempelajari tindak tanduk gen dalam masyarakat

Populasi Mendel: Suatu kelompok organisme berproduksi secara seksual dengan derajat hubungan keluarga relatif dekat dimana terjadi antar perkawinan atau inbreeding (sekelompok individu yang dapat kawin sesamanya)

Populasi --- ada beberapa hal penting :

1.  Frekuensi gen       : proporsi alel-alel suatu gen dalam populasi.

2.  Gene pool            : jumlah gen dalam gamet-gamet dari suatu   

                                 populasi

3.  Frekuensi genotip  : proporsi gen dalam populasi

4.  Frekuensi fenotip  : proporsi fenotip dalam populasi

Rumus p2 + 2pq + q2 = 1, mengekspresikan genotip dari keturunan fraksi gamet (alel) dari pusat parental disebut hukum HARDY – WEINBERG

    Jika suatu populasi sesuai dengan kondisi yang menjadi dasar dari rumus ini, maka tidak akan ada perubahan dalam frekuensi gamet

atau zigot dari generasi ke generasi.

    Beberapa asumsi yang mendasari prolehan keseimbangan  genetik seperti diekspresikan dalam persamaan HARDY-WEINBERG adalah sbb:

Asumsi keseimbangan HARDY-WEINBERG :

1. Populasi tidak terbatas besarnya
2. Melakukan perkawinan acak
3. Tidak terdapat seleksi, yaitu setiap genotip yang dipersoalkan  

dapat bertahan hidup sama seperti yang lainnya

1. Populasi itu tertutup, yaitu tidak ada imigrasi dan emigrasi
2. Tidak ada mutasi dari satu keadaan alel kepada yang lainnya
3. Meiosis normal, peluang yang menjadi faktor operatif ada pada gametogenesis.

Alel ganda

Bila kita mendengar kata alel, maka dalam pikiran kita selalu terbayang sepasang gen yang terdiri dari 2 anggota, yang masing-masing terletak pada lokus yang sama dalam pasangan kromosom yang homolog. Letak gen pada kromosom dikenal dengan istilah Lokus.

Seperti kita ketahui variasi-variasi baru terjadi karena timbulnya mutasi gen. Tetapi gen yang bermutasi tidak selalu menghasilkan varian yang sama. Misalnya gen A bermutasi menjadi a1,a2 atau a3, yang masing-masing menghasilkan fenotipe yang berlainan. Dengan demikian mutasi gen A dapat

menghasilkan 4 maacam varian,sedangkan anggota alelnya bukan hanya 2, tetapi ada 4 yaitu A,a1,a2 dan a3. satu pasang alel, maka disebut alel ganda. Contoh alel ganda yang sudah banyak

dikenal ialah sistem golongan darah ABO pada manusia.

Golongan darah (sistem ABO) seseorang dikendalikan oleh 2 alel yang diwariskan dari orang tuanya tetapi dalam populasi keseluruhan terdapat tiga alel yang berbeda, yaitu IA,IB,IO. Alel IA dan IB masing-masing mengendalikan pembentukan antigen A dan antigen B, sedangkan alel IO tidak membentuk antigen.

 Antigen atau aglutinogen adalah glikoprotein yang tedapat pada membran sel-sel darah merah. Perbedaan antara antigen A dan antigen B hanya pada residu gulanya, yaitu masing-masing asetilgalaktosianin dan galaktosa.

 Penggumpalan sel-sel darah merah pada proses transfusi terjadi karena terbentuknya antibodi aglutinin pada serum darah penerima sebagai reaksi terhadap antigen darah donor.

Antibodi yang terbentuk dalam serum adalah anti-A pada golongan darah B, anti-B pada golongan darah A dan terbentuk keduanya pada golongan darah O atau tidak terbntuk antibodi pada golongan darah AB. Anti-A menggumpalkan antigen A dan anti-B menggumpalkan antigen B. Oleh karena itu golongan darah AB disebut Resipien Universal dan

golongan darah O disebut Donor Universal. Hubungan antara alel IA dengan IB bersifat kodominan dan keduanya bersifat dominan terhadap alel IO. Genotipe pada sistem golongan darah ABO serta antigen dan antibodinya.

Persamaan (p + a) = 1 hanya berlaku apabila tedapat dua alel pada suatu lokus dalam autosomal. Apabila lebih banyak alel ikut mengambil peranan, maka dalam persamaan harus digunakan lebih banyak simbol. Misalnya pada golongan darah sistem ABO dikenal tiga alel yaitu IA,IB,IO. Misalnya :

  p : frekuensi alel IA

  q : frekuensi alel IB

  r : frekuensi alel IO

  Maka persamaannya menjadi : (p + q + r) = 1

  Berdasarkan Hukum Kesetimbangan Hardy-Weinberg untuk golongan darah sistem ABO, maka  rumusnya adalah sebagai berikut:

(p + q + r)2 = p2 + q2 + r2 + 2pq + 2pr + 2qr

Frekuensi golongan darah A = p2 + 2pr

Frekuensi golongan darah B = q2 + 2qr

Frekuensi golongan darah AB = 2pq

Frekuensi golongan darah O = r2

Di muka telah disinggung bahwa alel merupakan bentuk alternatif suatu gen yang terdapat pada lokus (tempat) tertentu. Individu dengan genotipe AA dikatakan mempunyai alel A, sedang individu aa mempunyai alel a. Demikian pula individu Aa memiliki dua macam alel, yaitu A dan a.  Jadi, lokus A dapat ditempati oleh sepasang (dua buah) alel, yaitu AA, Aa atau aa, bergantung kepada genotipe individu yang bersangkutan.

Namun, kenyataan yang sebenarnya lebih umum dijumpai adalah bahwa pada suatu lokus tertentu dimungkinkan munculnya lebih dari hanya dua macam alel, sehingga lokus tersebut dikatakan memiliki sederetan alel. Fenomena semacam ini disebut sebagai alel ganda (multiple alleles).

Meskipun demikian, pada individu diploid, yaitu individu yang tiap kromosomnya terdiri atas sepasang kromosom homolog, betapa pun banyaknya alel yang ada pada suatu lokus, yang muncul hanyalah sepasang (dua buah). Katakanlah pada lokus X terdapat alel X1, X2, X3, X4, X5.  Maka, genotipe individu diploid yang mungkin akan muncul antara lain X1X1, X1X2, X1X3, X2X2 dan seterusnya. Secara matematika hubungan antara banyaknya anggota alel ganda dan banyaknya macam genotipe individu diploid dapat diformulasikan sebagai berikut.

Banyaknya macam genotipe = 1/2 n ( n + 1 )

                                                                ( n + 1 ) !
        Banyaknya macam genotipe =    
                                                             2 ! ( n - 1 ) !     

                                                                            atau          

                                                n = banyaknya anggota alel ganda  

2. Sifat Herediter dan Mendelisme

Pada zaman Mendel belum diketahui adanya kromosom dan gen. Mendel menyebut bahan genetis adalah “determinat” atau “faktor”. Buku Mendel berjudul “Experiments in Plant Hybridation” tahun 1865 . T.H. Morgan penemu “gen berangkai” menyusun rumusan penemuan Mendel secara modern sehingga mengandung istilah Gen dan Alel. Genetika adalah ilmu yang mempelajari mekanisme pewarisan sifat-sifat menurun (hereditas) dari induk (parental) kepada keturunan (filial). Genetika dapat dimanfaatkan dalam bidang pertanian, peternakan, dan kedokteran. Bahan sifat keturunan disebut gen. Sifat-sifat yang menurun disebut Hereditas. Gen terletak pada lokus didalam kromosom dan diwariskan melalui pembiakan. Komposisi gen yang dimiliki oleh individu disebut Genotip.Sifat-sifat pemunculan yang nampak dari luar disebut fenotip.

DASAR-DASAR PEWARISAN MENDEL

• Hukum Segregasi
• Hukum Pemilihan Bebas
• Formulasi Matematika
• Silang Balik dan Silang Uji
• Modifikasi Nisbah Mendel
• Teori Peluang
• Uji X2
• Alel Ganda

3. Pola Pewarisan dan Teori Kemungkinan.

Terminologi   

Ada beberapa istilah yang perlu diketahui untuk menjelaskan prinsip-prinsip pewarisan sifat.  Seperti telah disebutkan di atas, P adalah individu tetua, F1 adalah keturunan generasi pertama, dan F2  adalah keturunan generasi ke dua. Selanjutnya, gen D dikatakan sebagai gen atau alel dominan, sedang gen d merupakan gen atau alel resesif. Alel adalah bentuk alternatif suatu gen yang terdapat pada lokus (tempat) tertentu.  Gen D dikatakan dominan terhadap gen d, karena ekpresi gen D akan menutupi ekspresi gen d jika keduanya terdapat bersama-sama dalam satu individu (Dd). Dengan demikian, gen dominan adalah gen yang ekspresinya menutupi ekspresi alelnya. Sebaliknya, gen resesif adalah gen yang ekspresinya ditutupi oleh ekspresi alelnya.

Individu Dd dinamakan individu heterozigot, sedang individu DD dan dd masing-masing disebut sebagai individu homozigot dominan dan homozigot resesif. Sifat-sifat yang dapat langsung diamati pada individu-individu tersebut, yakni tinggi atau pendek, dinamakan fenotipe.  Jadi, fenotipe adalah ekspresi gen yang langsung dapat diamati sebagai suatu sifat pada suatu individu. Sementara itu, susunan genetik yang mendasari pemunculan suatu sifat dinamakan genotipe.  Pada contoh tersebut di atas, fenotipe tinggi (D-) dapat dihasilkan dari genotipe DD atau Dd, sedang fenotipe pendek (dd) hanya dihasilkan dari genotipe dd.  Nampak bahwa pada individu homozigot resesif, lambang untuk fenotipe sama dengan lambang untuk genotipe.   

Semi dominansi   

Peristiwa semi dominansi terjadi apabila suatu gen dominan tidak menutupi pengaruh alel resesifnya dengan sempurna, sehingga pada individu heterozigot akan muncul sifat antara (intermedier). Dengan demikian, individu heterozigot akan memiliki fenotipe yang berbeda dengan fenotipe individu homozigot dominan. Akibatnya, pada generasi F2 tidak didapatkan nisbah fenotipe 3 : 1, tetapi menjadi 1 : 2 : 1 seperti halnya nisbah genotipe.

Contoh peristiwa semi dominansi dapat dilihat pada pewarisan warna bunga pada tanaman bunga pukul empat (Mirabilis jalapa). Gen yang mengatur warna bunga pada tanaman ini adalah M, yang menyebabkan bunga berwarna merah, dan gen m, yang menyebabkan bunga berwarna putih. Gen M tidak dominan sempurna terhadap gen m, sehingga warna bunga pada individu Mm bukannya merah, melainkan merah muda. Oleh karena itu, hasil persilangan sesama genotipe Mm akan menghasilkan generasi F2 dengan nisbah fenotipe merah : merah muda : putih = 1 : 2 : 1.

Kodominansi

Seperti halnya semi dominansi, peristiwa kodominansi akan menghasilkan nisbah fenotipe 1 : 2 : 1 pada generasi F2. Bedanya, kodominansi tidak memunculkan sifat antara pada individu heterozigot, tetapi menghasilkan sifat yang merupakan hasil ekspresi masing-masing alel. Dengan perkataan lain, kedua alel akan sama-sama diekspresikan dan tidak saling menutupi.

Peristiwa kodominansi dapat dilihat misalnya pada pewarisan golongan darah sistem ABO pada manusia (lihat juga bagian pada bab ini tentang beberapa contoh alel ganda).  Gen IA dan IB masing-masing menyebabkan terbentuknya antigen A dan antigen B di dalam eritrosit individu yang memilikinya. Pada individu dengan golongan darah AB (bergenotipe IAIB) akan terdapat baik antigen A maupun antigen B di dalam eritrositnya. Artinya, gen IA dan IB sama-sama diekspresikan pada individu heterozigot tersebut.

Perkawinan antara laki-laki dan perempuan yang masing-masing memiliki golongan darah AB dapat digambarkan seperti pada diagram berikut ini.

                                            IAIB        x         IAIB

                                                         

                                                      1 IAIA   (golongan  darah A)

                                                      2 IAIB   (golongan darah AB)

                                                      1 IBIB   (golongan darah B)

                            Golongan darah A : AB : B = 1 : 2 : 1  

               Diagram persilangan sesama individu bergolongan darah AB

Gen letal

Gen letal ialah gen yang dapat mengakibatkan kematian pada individu homozigot. Kematian ini dapat terjadi pada masa embrio atau beberapa saat setelah kelahiran. Akan tetapi, adakalanya pula terdapat sifat subletal, yang menyebabkan kematian pada waktu individu yang bersangkutan menjelang dewasa.

Ada dua macam gen letal, yaitu gen letal dominan dan gen letal resesif. Gen letal dominan dalam keadaan heterozigot dapat menimbulkan efek subletal atau kelainan fenotipe, sedang gen letal resesif cenderung menghasilkan fenotipe normal pada individu heterozigot.

Peristiwa letal dominan antara lain dapat dilihat pada ayam redep (creeper), yaitu ayam dengan kaki dan sayap yang pendek serta mempunyai genotipe heterozigot (Cpcp). Ayam dengan genotipe CpCp mengalami kematian pada masa embrio. Apabila sesama ayam redep dikawinkan, akan diperoleh keturunan dengan nisbah fenotipe ayam redep (Cpcp) : ayam normal (cpcp) =  2 : 1.  Hal ini karena ayam dengan genotipe CpCp tidak pernah ada.

Sementara itu, gen letal resesif misalnya adalah gen penyebab albino pada tanaman jagung. Tanaman jagung dengan genotipe gg akan mengalami kematian setelah cadangan makanan di dalam biji habis, karena tanaman ini tidak mampu melakukan fotosintesis sehubungan dengan tidak adanya khlorofil. Tanaman Gg memiliki warna hijau kekuningan, sedang tanaman GG adalah hijau normal. Persilangan antara sesama tanaman Gg akan menghasilkan keturunan dengan nisbah fenotipe normal (GG) : kekuningan (Gg) = 1 : 2.

Modifikasi Nisbah  9 : 3 : 3 : 1

Modifikasi nisbah 9 : 3 : 3 : 1 disebabkan oleh peristiwa yang dinamakan epistasis, yaitu penutupan ekspresi suatu gen nonalelik. Jadi, dalam hal ini suatu gen bersifat dominan terhadap gen lain yang bukan alelnya. Ada beberapa macam epistasis, masing-masing menghasilkan nisbah fenotipe yang berbeda pada generasi F2.

Epistasis resesif

Peristiwa epistasis resesif terjadi apabila suatu gen resesif menutupi ekspresi gen lain yang bukan alelnya.  Akibat peristiwa ini,  pada generasi F2  akan diperoleh nisbah fenotipe 9 : 3 : 4.

Contoh epistasis resesif dapat dilihat pada pewarisan warna bulu mencit (Mus musculus).  Ada dua pasang gen nonalelik yang mengatur warna bulu pada mencit, yaitu gen A menyebabkan bulu berwarna kelabu, gen a menyebabkan bulu berwarna hitam, gen C menyebabkan pigmentasi normal, dan gen c menyebabkan tidak ada pigmentasi. Persilangan antara mencit berbulu kelabu (AACC) dan albino (aacc) dapat digambarkan seperti pada diagram berikut ini.

                                          P :   AACC   x   aacc

                                                  kelabu       albino

                                                              

                                           F1 :            AaCc

                                                            kelabu

                                           F2 :  9   A-C-    kelabu

1. A-cc    albino               kelabu : hitam : albino =

1. aaC-    hitam                     9    :     3    :      4

1    aacc     albino       

                                        Diagram persilangan epistasis resesif

Epistasis dominan

Pada peristiwa epistasis dominan terjadi penutupan ekspresi gen oleh suatu gen dominan yang bukan alelnya. Nisbah fenotipe pada generasi F2 dengan adanya epistasis dominan adalah 12 : 3 : 1.

Peristiwa epistasis dominan dapat dilihat misalnya pada pewarisan warna buah waluh besar (Cucurbita pepo). Dalam hal ini terdapat gen Y yang menyebabkan buah berwarna kuning dan alelnya y yang menyebabkan buah berwarna hijau. Selain itu, ada gen W yang menghalangi pigmentasi dan w yang tidak menghalangi pigmentasi.  Persilangan antara waluh putih (WWYY) dan waluh hijau (wwyy) menghasilkan nisbah fenotipe generasi F2 sebagai berikut.   

                                 P  :   WWYY     x      wwyy

                                           putih                  hijau

                                                                  

                                 F1 :                  WwYy

                                                           putih

                                  F2 :    9 W-Y-   putih

                                           3  W-yy   putih                 putih : kuning : hijau =12    :      3     :     1

                                                     3  wwY-  kuning                   

         1   wwyy  hijau                                                            

                                          Diagram persilangan epistasis dominan

Epistasis resesif ganda

Apabila gen resesif dari suatu pasangan gen, katakanlah gen I, epistatis terhadap pasangan gen lain, katakanlah gen II, yang bukan alelnya, sementara gen resesif dari pasangan gen II ini juga epistatis terhadap pasangan gen I, maka epistasis yang terjadi dinamakan epistasis resesif ganda.  Epistasis ini menghasilkan nisbah fenotipe 9 : 7 pada generasi F2.

Sebagai contoh peristiwa epistasis resesif ganda dapat dikemukakan pewarisan kandungan HCN pada tanaman Trifolium repens. Terbentuknya HCN pada tanaman ini dapat dilukiskan secara skema sebagai berikut.

                                             gen L                                                   gen H

                                                                                                        

                 Bahan dasar       enzim L       glukosida sianogenik      enzim H       HCN                                  

Gen L menyebabkan terbentuknya enzim L yang mengatalisis perubahan bahan dasar menjadi bahan antara berupa glukosida sianogenik. Alelnya, l, menghalangi pembentukan enzim L. Gen H menyebabkan terbentuknya enzim H yang mengatalisis perubahan glukosida sianogenik menjadi HCN, sedangkan gen h menghalangi pembentukan enzim H. Dengan demikian, l epistatis terhadap H dan h, sementara h epistatis terhadap L dan l.  Persilangan dua tanaman dengan kandungan HCN sama-sama rendah tetapi genotipenya berbeda (LLhh dengan llHH) dapat digambarkan sebagai berikut.

                                                  P :          LLhh          x         llHH

                                                HCN rendah           HCN rendah

                                                                                      

                                         F1 :                      LlHh

                                                               HCN tinggi

                                         F2 :   9  L-H-    HCN tinggi

                                                  3  L-hh    HCN rendah                         HCN tinggi : HCN rendah =

                                                  3  llH-     HCN rendah                          9       :        7

                                                  1  llhh      HCN rendah       

                                   Diagram persilangan epistasis resesif ganda

Epistasis dominan ganda

Apabila gen dominan dari pasangan gen I epistatis terhadap pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen dominan dari pasangan gen II ini juga epistatis terhadap pasangan gen I, maka epistasis yang terjadi dinamakan epistasis dominan ganda.  Epistasis ini menghasilkan nisbah fenotipe 15 : 1 pada generasi F2.

Contoh peristiwa epistasis dominan ganda dapat dilihat pada pewarisan bentuk buah Capsella. Ada dua macam bentuk buah Capsella, yaitu segitiga dan oval. Bentuk segitiga disebabkan oleh gen dominan C dan D, sedang bentuk oval disebabkan oleh gen resesif c dan d. Dalam hal ini C dominan terhadap D dan d, sedangkan D dominan terhadap  C dan c.

                                     P :    CCDD      x        ccdd

                                              segitiga              oval

                                                              

                                                F1 :               CcDd

                                                                   segitiga

                                                F2 :  9 C-D-      segitiga

                                                        3 C-dd      segitiga                            segitiga : oval = 15 : 1  

                                                        3 ccD-       segitiga

                                                        1 ccdd        oval          

                                   Diagram persilangan epistasis dominan ganda

Epistasis domian-resesif

Epistasis dominan-resesif terjadi apabila gen dominan dari pasangan gen I epistatis terhadap pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen resesif dari pasangan gen II ini juga epistatis terhadap pasangan gen I.  Epistasis ini menghasilkan nisbah fenotipe 13 : 3 pada generasi F2.

Contoh peristiwa epistasis dominan-resesif dapat dilihat pada pewarisan warna bulu ayam ras. Dalam hal ini terdapat pasangan gen I, yang menghalangi pigmentasi, dan alelnya, i,  yang tidak menghalangi pigmentasi. Selain itu, terdapat gen C, yang menimbulkan pigmentasi, dan alelnya, c, yang tidak menimbulkan pigmentasi. Gen I dominan terhadap C dan c, sedangkan gen c dominan terhadap I dan i.

                                      P :     IICC        x        iicc

                                               putih                 putih

                                                              

                                                F1 :                IiCc

                                                                     putih

                                                F2 :  9 I-C-      putih

                                                        3 I-cc      putih                                   putih : berwarna  =  13 : 3  

                                                        3 iiC-      berwarna

                                                        1 iicc       putih

                                Diagram persilangan epistasis dominan-resesif

Epistasis gen duplikat dengan efek kumulatif

Pada Cucurbita pepo dikenal tiga macam bentuk buah, yaitu cakram, bulat, dan lonjong. Gen yang mengatur pemunculan fenotipe tersebut ada dua pasang, masing-masing B dan b serta L dan l.  Apabila pada suatu individu terdapat sebuah atau dua buah gen dominan dari salah satu pasangan gen tersebut, maka fenotipe yang muncul adalah bentuk buah bulat (B-ll atau bbL-). Sementara itu, apabila sebuah atau dua buah gen dominan dari kedua pasangan gen tersebut berada pada suatu individu, maka fenotipe yang dihasilkan adalah bentuk buah cakram (B-L-). Adapun fenotipe tanpa gen dominan (bbll) akan berupa buah berbentuk lonjong. Pewarisan sifat semacam ini dinamakan epistasis gen duplikat dengan efek kumulatif.

                                      P :     BBLL        x        bbll

                                               cakram              lonjong

                                                                

                                                F1 :                 BbLl

                                                                     cakram

                                                F2 :  9 B-L-    cakram

                                                        3 B-ll      bulat                           

                                                        3  bbL-    bulat cakram : bulat : lonjong =  9 : 6 : 1

                                                        1  bbll      lonjong

                    Diagram persilangan epistasis gen duplikat dengan efek kumulatif

Teori Peluang

Percobaan-percobaan persilangan secara teori akan menghasilkan keturunan dengan nisbah tertentu. Nisbah teoretis ini pada hakekatnya merupakan peluang diperolehnya suatu hasil, baik berupa fenotipe maupun genotipe. Sebagai contoh, persilangan monohibrid antara sesama individu Aa akan memberikan nisbah fenotipe A- : aa = 3 : 1 dan nisbah genotipe AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1 pada generasi F2.  Dalam hal ini dapat dikatakan bahwa peluang diperolehnya fenotipe A- dari persilangan tersebut adalah 3/4, sedangkan peluang munculnya fenotipe aa adalah 1/4. Begitu juga, untuk genotipe, peluang munculnya AA, Aa, dan aa masing-masing adalah 1/4, 2/4 (=1/2), dan 1/4.

Peluang munculnya suatu kejadian dapat didefinisikan sebagai nisbah munculnya kejadian tersebut terhadap seluruh kejadian. Nilai peluang berkisar dari 0 (0%) hingga 1 (100%). Kejadian yang tidak pernah muncul sama sekali dikatakan memiliki peluang = 0, sedangkan kejadian yang selalu muncul dikatakan memiliki peluang = 1.

Dua kejadian independen untuk muncul bersama-sama akan memiliki peluang yang besarnya sama dengan hasil kali masing-masing peluang kejadian. Sebagai contoh, kejadian I dan II yang independen masing-masing memiliki peluang = 1/2.  Peluang bagi kejadian I dan II untuk muncul bersama-sama = 1/2 x 1/2 = 1/4. Contoh lainnya adalah pada pelemparan dua mata uang logam sekaligus. Jika peluang untuk mendapatkan salah satu sisi mata uang = 1/2, maka peluang untuk mendapatkan sisi mata uang tersebut pada dua mata uang logam yang dilempar sekaligus = 1/2 x 1/2 = 1/4.  

Apabila ada dua kejadian, misalnya A dan B yang masing-masing memiliki peluang kemunculan sebesar p dan q, maka sebaran peluang kemunculan kedua kejadian tersebut adalah (p + q)n. Dalam hal ini n menunjukkan banyaknya ulangan yang dilakukan untuk memunculkan kejadian tersebut. Untuk jelasnya bisa dilihat contoh soal berikut ini.

Berapa peluang untuk memperoleh tiga sisi bergambar burung garuda dan dua sisi tulisan pada uang logam Rp 100,00 apabila lima mata uang logam tersebut dilemparkan bersama-sama secara independen ?  Jawab :  Peluang memperoleh sisi gambar = p = 1/2, sedangkan peluang memperoleh sisi tulisan = q = 1/2.  Sebaran peluang memperoleh kedua sisi tersebut = (p + q)5 = p5 + 5 p4q + 10 p3q2 + 10 p2q3 + 5 pq4 + q5. Dengan demikian, peluang memperoleh tiga sisi gambar dan dua sisi tulisan = 10 p3q2 = 10 (1/2)3(1/2)2 = 10/32.

Contoh lain penghitungan peluang misalnya pada sepasang suami-istri yang masing-masing pembawa (karier) sifat albino. Gen penyebab albino adalah gen resesif a. Jika mereka ingin memiliki empat orang anak yang semuanya normal, maka peluang terpenuhinya keinginan tersebut adalah 81/256. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut.

                                          Aa          x          Aa

                                        suami                   istri

                                                             

                                               3 A-  (normal)

                                               1 aa   (albino)

     Peluang munculnya anak normal = 3/4 (misalnya = p)

     Peluang munculnya anak albino = 1/4 (misalnya = q)

     Karena ingin diperoleh empat anak, maka sebaran peluangnya = (p + q)4

                                                                      = p4 + 4p3q + 6p2q2 + 4pq3 + q4

     Peluang mendapatkan empat anak normal = p4 = (3/4)4 = 81/256

Uji X2 (Chi-square test)

Pada kenyataannya nisbah teoretis yang merupakan peluang diperolehnya suatu hasil percobaan persilangan tidak selalu terpenuhi. Penyimpangan (deviasi) yang terjadi bukan sekedar modifikasi terhadap nisbah Mendel seperti yang telah diuraikan di atas, melainkan sesuatu yang adakalanya tidak dapat diterangkan secara teori.  Agar lebih jelas, berikut ini akan diberikan sebuah contoh.

Suatu persilangan antara sesama individu  dihibrid (AaBb) menghasilkan keturunan yang terdiri atas empat macam fenotipe, yaitu A-B-, A-bb, aaB-, dan aabb masing-masing sebanyak 315, 108, 101, dan 32.  Untuk menentukan bahwa hasil persilangan ini masih memenuhi nisbah teoretis ( 9 : 3 : 3 : 1 ) atau menyimpang dari nisbah tersebut perlu dilakukan suatu pengujian secara statistika. Uji yang lazim digunakan adalah uji X2 (Chi-square test) atau ada yang menamakannya uji kecocokan (goodness of fit).

Untuk melakukan uji X2 terhadap hasil percobaan seperti pada contoh tersebut di atas, terlebih dahulu dibuat tabel sebagai berikut.

   Tabel 2.1. Contoh pengujian hasil persilangan dihibrid

Kelas fenotipe	O (hasil percobaan)	E (hasil yang diharapkan)	d  =  [O-E]	d2/E
A-B-	315	9/16 x 556 = 312,75	2,25	0,016
A-bb	108	3/16 x 556 = 104,25	3,75	0,135
AaB-	101	3/16 x 556 = 104,25	3,25	0,101
Aabb	32	1/16 x 556 =   34,75	2,75	0,218
Jumlah	556	556		X2h = 0,470

Pada tabel tersebut di atas dapat dilihat bahwa hsil percobaan dimasukkan ke dalam kolom O sesuai dengan kelas fenotipenya masing-masing. Untuk memperoleh nilai E (hasil yang diharapkan), dilakukan perhitungan menurut proporsi tiap kelas fenotipe.  Selanjutnya nilai d (deviasi) adalah selisih antara O dan E.  Pada kolom paling kanan nilai d dikuadratkan dan dibagi dengan nilai E masing-masing, untuk kemudian dijumlahkan hingga menghasilkan nilai X2h atau X2 hitung.  Nilai X2h inilah yang nantinya akan dibandingkan dengan nilai X2 yang terdapat dalam tabel X2 (disebut nilai X2tabel ) yang disingkat menjadi X2t.  Apabila X2h lebih kecil daripada X2t dengan peluang tertentu (biasanya digunakan nilai 0,05), maka dikatakan bahwa hasil persilangan yang diuji masih memenuhi nisbah Mendel. Sebaliknya, apabila X2h lebih besar daripada X2t, maka dikatakan bahwa hasil persilangan yang diuji tidak memenuhi nisbah Mendel pada nilai peluang tertentu (biasanya 0,05).

Adapun nilai X2t yang akan digunakan sebagai pembanding bagi nilai X2h dicari dengan cara sebagai berikut.  Kita tentukan terlebih dahulu nilai derajad bebas (DB), yang merupakan banyaknya kelas fenotipe dikurangi satu. Jadi, pada contoh di atas nilai DB nya adalah 4 - 1 = 3. Selanjutnya, besarnya nilai DB ini akan menentukan baris yang harus dilihat pada tabel X2.  Setelah barisnya ditentukan, untuk mendapatkan nilai X2t pembanding dilihat kolom peluang 0,05.  Dengan demikian,  nilai X2t pada contoh tersebut adalah 7,815.  Oleh karena nilai X2h (0,470) lebih kecil daripada nilai X2t (7,815), maka dikatakan bahwa hasil persilangan tersebut masih memenuhi nisbah Mendel.  

 Tabel 2.2. Tabel X2

Derajad Bebas	Peluang
	0,95	0,80	0,50	0,20	0,05	0,01	0,005
1	0,004	0,064	0,455	1,642	3,841	6,635	7,879
2	0,103	0,446	1,386	3,219	5,991	9,210	10,597
3	0,352	1,005	2,366	4,642	7,815	11,345	12,838
4	0,711	1,649	3,357	5,989	9,488	13,277	14,860
5	1,145	2,343	4,351	7,289	11,070	15,086	16,750
6	1,635	3,070	5,348	8,558	12,592	16,812	18,548
7	2,167	3,822	6,346	9,803	14,067	18,475	20,278
8	2,733	4,594	7,344	11,030	15,507	20,090	21,955
9	3,325	5,380	8,343	12,242	16,919	21,666	23,589
10	3,940	6,179	9,342	13,442	18,307	23,209	25,188
15	7,261	10,307	14,339	19,311	24,996	30,578	32,801
20	10,851	14,578	19,337	25,038	31,410	37,566	39,997
25	14,611	18,940	24,337	30,675	37,652	44,314	46,928
30	18,493	23,364	29,336	36,250	43,773	50,892	53,672

4. Penyusunan DNA ( Pembacaan ).
5. DNA
   terdiri dari dua pita yang saling terpilin (Double Stranded DNA = DS-DNA)  dikenal dengan istilah "DOUBLE HELIX" yang modelnya pertama kali dibuat oleh JAMES D. WATSON (Amerika Serikat) danFRANCIS CRICK (Inggris) tahun 1953, diperbaiki modelnya olehWILKINS.
   
   Jika DNA melakukan TRANSKRIPSI bentuknya adalah SINGLE STRANDED (SS-DNA). DNA tersusun dari banyak sekali NUKLEOTIDA.
   BATU "NUKLEOTIDA" TERDIRI DARI
   - Satu molekul gula (dalam hal ini adalah "deoksiribosa" atau "ribosa").
   - Satu molekul fosfat.
   - Satu molekul basa nitrogen (basa nitrogen terdiri dari dua jenis yaitu)
    a. PURIN  ADENIN dan GUANIN.
    b. PIRIMIDIN  TIMIN, SITOSIN dan URASIL.
   
   Satu molekul gula dan satu molekul basa disebut "NUKLEOSIDA"
   

SIFAT YANG MEMBEDAKAN	ADN	ARN
Gula yang menyusun	Deoksiribosa	Ribosa
Bentuk normal	ds den ss ds = double stranded ss = single stranded	ss
Basa PURIN Basa PIRIMIDIN	Guanin, Adenin Timin, Sitosin	Guanin, Adenin Urasil, Sitosin
Jenis/macam	Hanya satu	Ada tiga :	- ARN duta - ARN transport - ARN ribosorn
Tempat	Inti	Inti Sitoplasma dan Ribosom
Kadar	Tetap	Berubah, tergantung aktifitas sintesis protein

6. URUTAN SINTESIS PROTEIN
   
   1. TRANSKRIPSI - ss-ADN membentuk ss-ARN yaitu ARN-duta yang membawa informasi genetik
   untuk sintesa protein.
   
   2. FASE INISIASI - ARN-duta sampai di ribosom dan ARN-r mengkode asam amino sesuai dengan
   informasi genetik yang dibawa ARN-d. ARN-t membawa asam amino yang sesuai
   ke ribosom.
   
   3. FASE TRANSLASI ~ ARN-d sebagai "cetakan" mulai bekerja menterjemahkan kode triplet (kodon) yang sesuaidengan antikodon pada ARN-t.
   
   4. FASE ELONGASI ~ ARN-d menggabungkan asam amino - asam amino yang sesuai menjadi protein.
   
   S. FASE TERMINASI ~ kodon yang berisi "NONSENSE CODE" akan bertindak sebagai terminator (penghen-tianproses).
   
   Kadang-kadang terjadi kesalahan dalam membaca kodon sehingga salah menterjemah asam amino ~ protein yangdihasilkan salah ~ menimbulkan kelainan.
   
   Misalnya ANEMIA karena hemoglobin mengandung asam amino VALIN atau LISIN, seharusnya hemoglobin yangnormal mengandung ASAM GLUTAMAT.
   
   Kode genetika dipelajari oleh NIRENBERG dan KHORANA.

5.   Abnormalitas Kromosom.

NONDISJUNCTION 
adalah peristiwa gagal berpisah dari kromosom seks pada waktu pembelahan sel ——> diteliti pertama kali oleh CALVIN B. BRIDGES.

GEN LETAL 
adalah gen yang menyebabkan kematian individu (in vivo) jika alel gen tersebut berada dalam kedudukan "homozigot".

MUTASI 
adalah perubahan gen dari bentuk aslinya ——> individu yang mengalami mutasi disebut MUTAN.

JENIS-JENIS MUTASI
- MUTASI KROMOSOM yaitu perubahan susunan atau jumlah dari kromosom yang menyebabkan perubahan sifat individu lazim disebut ABERASI

- MUTASI GEN yaitu perubahan gen dalam kromosom (letak dan sifat) yang menyebab-kan perubahan sifat individu tanpa perubahan jumlah dan susunan kromosomnya lazim disebut MUTASI saja.

Sarjana yang mempelajari mutasi adalah HERMAN MULLER (murid Morgan).
Mutasi pada tumbuhan dipelajari oleh HUGO DE VRIES.

SEBAB-8EBAB MUTASI

MUTASI ALAM 
misalnya disebabkan sinar kosmis, radioaktif alam yang umumnya bersifat resesif dan merugikan. 
MUTASI BUATAN misalnya dengan sinar X.

Seperti diketahui kromosom ada dua jenis yaitu AUTOSOM danGONOSOM, jadi penyakit genetik pada manusia juga ada dua sebab yaitu :

- Disebabkan oleh kelainan autosom.
- Disebabkan oleh kelainan gonosom.

Determinasi seks pada manusia juga ditentukan oleh kromosom X dan Y. Karena jumlah kromosom manusia adalah khas yeitu 46 buah (23 pasang) yang terdiri dari 22 pasang autosom dan 1 pasang gonosom, maka formula kromosom manusia adalah

- Untuk laki-laki adalah 46, XY atau dapat ditulis juga 44 + XY.
- Untuk wanita adalah 46, XX atau dapat ditulis juga 44 + XX.

Rasio untuk dapat memperoleh anak laki-laki atau anak perempuan adalah sama yaitu 50% atau (0,5).
Penyakit genetik yang disebabkan autosom pada manusia biasanya "bersifat resesif" artinya dalam keadaan homozigot resesif baru menampakkan penyakit misalnya :

- Albinisma,
- Polidaktili,
- Gangguan mental,
- Diabetes mellitus,
- dsb.

Ada pula penyakit yang disebabkan karena mutasi autosom, misalnya:

- SINDROMA DOWN (MONGOLID SYNDROME = TRISOMI 21) 
-.——> + autosom no.21
- SINDROMA PAATAU (TRISOMI 13) ——> + autosom no.13
- SINDROMA EDWARDS (TRISOMI18) ——> +autosom no.18
- SINDROMA "CRI-DU-CHAT" ——> delesi no. 5
Penyakit genetik yang disebatkan gonosom :
- Kelainan formula kromosom (disebabkan peristiwa non-disjunction).
 misalnya: ,
 a. SINDROMA TURNER (45,XO).
 b. SINDROMA KLINEFELTER (47,XXY; 48,XXXY).
 c. SINDROMA SUPERFEMALE/TRIPPLE-X atau TRISOMI X (47,XXX).
 d. SUPERMALE (47,XYY).

- Karena pautan seks (Sex linkage) a. TERPAUT KROMOSOM X (resesif)
 yaitu buta warna (hijau dan merah) dan 
Hemofilia ——> pada laki-laki bersifat "ALL OR NONE".

 b. TERPAUT KROMOSOM Y (resesif hanya pada laki-laki) 
 misalnya "HAIRY-PINA" (hipertrikosis).

Peristiwa alel ganda pada manusia ——> golongan darah.
AUGUST WEISMAN ——> peristiwa SELEKSI dengan percobaan 
pemotongan ekor tikus sampai 20 generasi,ekortetap panjang.
APLIKASI EUTENIKS ——> adalah perbaikan sosial melalui pengubahan 
 lingkungan.
APLIKASI EUGENETIKA ——> adalah perbaikan sosial melalui penggunaan prinsip-prinsip hereditas.

7. Hukum Transplantasi Genetika ( Hukum Pemerintah dan Hukum Agama ).

Transplantasi genetika dapat dilakukan, karena kehihidupan seseorang lebih di utamakan, dan ini dilakukan untuk hidup yang lebih baik. Dalam islampun telah di jelaskan “sebuah kaum tidak akan di ubah nasibnya apabila mereka tidak mengubahnya sendiri.”

8. IRK.

QS 22:5  Hai manusia, jika kamu dalam keraguantentang kebangkitan (dari kubur) maka (ketahuilah) sesungguhnya kami telah menjadikan kamu daritanah, kemudian dari setetes mani, kemudian dari segumpal darah, kemudian dari segumpal daging yang sempurna kejadiannyadan yang tidak sempurna, agar kami jelaskan kepada kamu dan kami tetapkan di dalam rahim, apa yang kami kehendaki sampaiwaktu yang sudah ditentukan, kemudian kami keluarkan kamu sebagai bayi, kemudian (dengan berangsur-angsur) kamu sampailah pada kedewasaan, dan di antara kamu ada yang di wafatkan dan (ada pula) di antara kamu yang di panjangkan umurnya sampai pikun,supaya dia tidak mengetahui apa yang dulu telah ia ketahui. Dan kamu lihat apabila bumi ini kering, kemudian apabila telah kami turunkan air di atasnya, hiduplah bumi itu dan suburlahdan menumbuhkan berbagai macamtumbuh-tumbuhan yangindah