Hukum Segregasi Mendel dan Persilangan Monohibrid (Satu Sifat Beda)

Hukum I Mendel atau Hukum Pemisahan Bebas atau Hukum Segregasi berbunyi, pada waktu pembentukan gamet (sel kelamin) kedua gen induk yang merupakan pasangan alel akan memisah sehingga tiap-tiap gamet menerima satu gen dari induknya.

Mendel menghasilkan Hukum Segregasi ini setelah melakukan persilangan monohibrid. Pada penelitian pertama ia menyilangkan ercis berbunga ungu dengan ercis berbunga putih. Ternyata, seluruh keturunan pertama adalah ercis berbunga ungu. Namun, ketika keturunan tersebut disilangkan dengan sesamanya (sama-sama ercis berbunga ungu), maka keturunan kedua memiliki perbandingan 3 berbunga ungu dan 1 berbunga putih.

Kita mengetahui bahwa gen terdapat pada suatu untai DNA. Saat suatu sel akan membelah, maka DNA akan menggulung atau memadat membentuk kromosom. Bunga ercis yang berwarna ungu (UU) lebih dominan daripada bunga ercis berwarna putih (uu). Bunga ercis berwarna ungu ini memiliki zat warna ungu yang disebut antosianin.

Antosianin ini dikode oleh gen tertentu, kita misalkan saja sebagai gen U. Gen U yang mengode antosianin ini terdapat dalam kromosom. Dalam sel tubuh (sel somatik) ada sepasang gen U, kita tulis genotipnya UU. Bunga ercis yang berwarna putih tidak memiliki antosianin karena tidak memiliki gen U, sehingga dapat kita tulis genotipnya uu.

Pada sel-sel benang sari bunga ercis berwarna ungu terdapat kromosom yang awalnya dalam keadaan diploid atau berpasangan. Termasuk juga gen U atau memiliki genotip UU. Ketika akan membentuk serbuk sari (termasuk juga di dalamnya bakal sel sperma) sel-sel pada benang sari akan membelah secara meiosis menyebabkan semua kromosom akan memisah, termasuk kromosom yang mengandung gen U.

Selanjutnya akan terbentuk sel sperma yang memiliki kromosom yang mengandung gen U, dapat ditulis genotipnya U. Begitu pula pada sel-sel putik bunga ercis putih yang akan menghasilkan sel telur (ovum). Di dalamnya terdapat kromosom yang awalnya dalam keadaan diploid atau berpasangan, namun tidak memiliki gen U  (genotipnya uu).

Ketika akan membentuk sel telur, sel-sel pada putik bunga ercis putih juga membelah secara meiosis sehingga terbentuk sel telur yang memiliki genotip u. Ketika sel sperma yang bergenotip U bertemu dengan sel telur yang bergenotip u maka akan terbentuk zigot yang bergenotip Uu. Artinya, zigot tersebut memiliki kromosom yang salah satunya mengandung gen U  (gen yang mengkode antosianin). Oleh karena itu bunga dengan genotip Uu memiliki warna ungu.

Pemisahan gen saat pembentukan gamet

Jika bunga dengan genotip Uu disilangkan dengan sesamanya, maka akan dihasilkan sperma genotip U dan sperma genotip u. Begitu juga dengan sel telur, akan dihasilkan sel telur dengan genotip U dan sel telur dengan genotip u. Jika sel sperma dengan genotip U bertemu sel telur yang bergenotip U atau u akan terbentuk bunga yang berwarna ungu.

Namun, jika sel sperma dengan genotip u bertemu sel telur dengan genotip u, maka akan dihasilkan bunga ercis berwarna putih dengan genotip uu (tidak ada gen pembentuk antosianin).

Individu yang memiliki karakteristik/sifat yang dikontrol oleh dua (sepasang) gen identik disebut dengan homozigot. Dalam hal ini, karakter dengan genotip UU disebut homozigot dominan, sedangkan karakter yang memiliki genotip uu disebut homozigot resesif. Individu yang memiliki karakteristik/sifat yang dikontrol oleh dua (sepasang) gen tidak identik disebut dengan heterozigot. Dalam hal ini yaitu individu yang bergenotip Uu.

Penjelasan panjang lebar di atas dapat diilustrasikan dengan gambar berikut.

Diagram persilangan monohibrid