11.1 - Pewarisan Monohibrid

Definisi Pewarisan Monohibrid

• Pewarisan monohibrid melibatkan satu ciri dan trait berbeza yang dikawal oleh satu gen.
• Genetik ialah bidang kajian tentang pewarisan dan variasi ciri yang diwarisi.
• Gregor Mendel mengemukakan prinsip saintifik pertama tentang pewarisan dan dikenali sebagai pengasas genetik moden.

Eksperimen Mendel

• Mendel mengkaji tumbuhan kacang pis, Pisum sativum, yang mempunyai trait bertentangan yang nyata.
• Mendel menyarankan bahawa ciri induk diturunkan kepada anak melalui gamet jantan dan gamet betina; faktor pewarisan yang menentukan sesuatu ciri kini dikenali sebagai gen.

Sebab Memilih Tumbuhan Kacang Pis

• Mudah ditanam dan menghasilkan anak pokok yang banyak.
• Mempunyai struktur pembiakan jantan dan betina.
• Mempunyai selang antara generasi yang pendek.
• Mempunyai ciri dan trait bertentangan yang jelas.

Tujuh Ciri yang Dikaji oleh Mendel

1. Bentuk biji benih: Bulat (dominan) dan berkedut (resesif).
2. Warna biji benih: Kuning (dominan) dan hijau (resesif).
3. Bentuk pod: Licin (dominan) dan berkedut (resesif).
4. Warna pod: Hijau (dominan) dan kuning (resesif).
5. Warna bunga: Ungu (dominan) dan putih (resesif).
6. Kedudukan bunga: Aksial (dominan) dan terminal (resesif).
7. Ketinggian pokok: Tinggi (dominan) dan rendah (resesif).

Kacukan Baka Tulen dan Prinsip Kedominanan

• Pokok kacang pis baka tulen dihasilkan melalui pendebungaan sendiri dan menghasilkan anak yang mempunyai trait sama dengan induk dalam setiap generasi.
• Bagi sepasang trait bertentangan, faktor pewarisan dominan menindas kesan faktor pewarisan resesif.
• Trait resesif tidak kelihatan apabila faktor pewarisannya hadir bersama faktor pewarisan dominan.

Istilah yang Berhubung dengan Pewarisan

Gen dan Alel

• Gen: Unit asas pewarisan yang terdiri daripada satu segmen DNA pada lokus tertentu dalam kromosom dan mengawal ciri tertentu organisma.
• Alel: Bentuk alternatif gen bagi trait tertentu yang menduduki lokus yang sama pada sepasang kromosom homolog.

Ciri dan Trait

• Ciri: Faktor yang diwariskan dan sifat tersendiri organisma, seperti ketinggian, warna mata, kumpulan darah atau kehadiran lesung pipit.
• Trait: Variasi bagi ciri tertentu; contohnya, ketinggian ialah ciri, manakala tinggi dan rendah ialah traitnya.

Fenotip dan Genotip

• Fenotip: Ciri yang ditunjukkan atau dipamerkan oleh organisma; contohnya, tinggi.
• Genotip: Komposisi gen organisma yang tidak dapat dilihat; contohnya, $TT$ atau $Tt$ bagi tinggi dan $tt$ bagi rendah.

Alel dan Trait Dominan serta Resesif

• Alel dominan: Sentiasa menunjukkan traitnya apabila hadir dan menindas kesan alel resesif; diwakili huruf besar, contohnya $B$.
• Alel resesif: Menunjukkan traitnya apabila kedua-dua alel ialah alel resesif; diwakili huruf kecil, contohnya $b$.
• Trait dominan: Ditunjukkan apabila kedua-dua alel dominan berpasangan atau satu alel dominan berpasangan dengan satu alel resesif, contohnya $BB$ atau $Bb$.
• Trait resesif: Dipamerkan apabila alel resesif berpasangan dengan alel resesif, contohnya $bb$.

Homozigot dan Heterozigot

• Homozigot: Kedua-dua alel di lokus pasangan kromosom homolog adalah sama, contohnya $BB$ atau $bb$.
• Heterozigot: Alel di lokus pasangan kromosom homolog adalah berbeza, contohnya $Bb$.

Baka Tulen dan Hibrid

• Baka tulen: Individu yang membawa dua alel yang sama bagi sesuatu trait; pendebungaan sendiri mengekalkan ciri induk dalam setiap generasi.
• Hibrid: Hasil kacukan dua varieti berbaka tulen.

Generasi Induk dan Generasi Filial

• Generasi induk: Generasi pertama yang melibatkan dua individu yang dikacukkan untuk meramal atau menganalisis genotip anak.
• Generasi filial: Generasi berturut-turut yang terhasil daripada generasi induk baka tulen; $F_1$ ialah generasi filial pertama dan $F_2$ ialah generasi filial kedua.

Rajah Skema Kacukan Monohibrid

Generasi $F_1$

• Fenotip induk: Baka tulen tinggi $\times$ baka tulen rendah.
• Genotip induk: $TT\times tt$.
• Meiosis dan gamet: $T$ dan $t$.
• Persenyawaan menghasilkan $Tt$.
• Genotip $F_1$: Semua $Tt$.
• Fenotip $F_1$: Semua tinggi.

Generasi $F_2$

• Kacukan $F_1$: $Tt\times Tt$.
• Gamet daripada setiap induk: $T$ dan $t$.

• Nisbah genotip $F_2$: $1TT:2Tt:1tt$.
• Nisbah fenotip $F_2$: $3$ tinggi : $1$ rendah.
• Segi empat Punnett meramal nisbah dan kebarangkalian genotip serta fenotip anak; setiap kotak mewakili kombinasi alel yang mungkin dalam zigot.
• Nisbah sebenar anak mungkin berbeza daripada nisbah jangkaan kerana bergantung pada peluang dan kebarangkalian; sampel besar memberikan nisbah yang lebih hampir kepada $3:1$.

Hukum Mendel I (Hukum Segregasi)

• Ciri sesuatu organisma dikawal oleh sepasang alel; hanya satu daripada pasangan alel ini diwariskan ke dalam gamet.
• Sepasang alel bersegregasi secara rawak semasa pembentukan gamet.
• Semasa persenyawaan, zigot menerima dua alel: satu alel daripada setiap induk.
• Persenyawaan rawak menghasilkan genotip homozigot dominan, heterozigot atau homozigot resesif.