PEWARISAN SIFAT

PEWARISAN SIFAT

                                                           Sumber gambar : www.google.com

A.   Kromosom, Gen dan DNA sebagai Faktor Pembawa Sifat

                 Materi terkecil penyusun makhul hiidup adalah sel. Di didalam sel terdapat organela-organela, antara lain mitokondria, sitoplasma, ribosom hingga inti sel yang disebut nukleus yang terletak di tangah sel. Didalam nukleus terdapat benda-benda halus yang berbentuk lurus seperti batang atau bengkok dan terdiri dari zat yang yang mudah mengikat zat warna. Benda-benda itu dinamakan kromosom. Pada saat sel tidak membelah diri, kromosom telihat berupa benang-benang halus yang disebut benang-benang kromatin. IIlmuan Fleming (1879) adalah orang yang pertama mengamati proses pembelahan kromosom. Pada tahun 1902, Sutton seorang ahli genetika menyatakan bahwa faktor pembawa sifat yang sebelumnya telah diekmukaan Mendel terdapat di dalam kromosom.

                 Kromosom adalah faktor pembawa sifat keturunan yang diwariskan dari induk (orang tua) kepada keturunannya. Setiap kromosom memiliki bagian yang menyempit dan tampak lebih terang disebut sentromer. Kromosom tampak seperti batang dengan mengandung struktur yang terdiri dari benang-benang tipis yang melingkar-lingkar. Di sepanjang itu terletak secara teratur suatu struktur yang disebut gen. Gen tersebut sebenarnya berfungsi untuk mengatur sifat-sfat yang akan diwariskan dari induk kepada keturunannya dan mengatur perkembangan serta metabolism makhluk hidup. Gen terdiri dari DNA atau Deoxyribonucleid acid (asam nukleat). Gen-gen yang terdapat pada kromosom memiliki tugas atau fungsi masing-masing diantaranya adalah mengatur warna bunga, warna rambtu, warna bulu, gologan darah, rasa buah dan sebagainya.

                 Kromosom yang berpasangan dengan bentuk, ukuran dan komposisi yang sama disebut kromosom homolog. Pada sel kelamin (gamet) seperti sel telur atau ovum (sel kelamin betina) dan spermatozoa (sel kelamin jantan) mempunyai separuh dari jumlah kromosom di dalam sel tubuh.sehingga dikatakn bersifat haploid (n kromosom). Satu set kromosom haploid dinamakan genom. Sel tubuh dari kebanyakan makhluk hidup memiliki dua genom (spasang kromosom), sehingga dikatakan diploid (2n kromosom). Terjadi sel tubuh (sel somatis) yang diploid tersebut merupakan hasil bersatunya gamet jantan dan betina yang masing-masing haploid pada saat reproduksi seksual.

                 Tjio dan Levan pada tahun 1956 membuktikan bahwa inti sel tubuh manusia mengandung 46 kromosom. Kromosom manusia dibedakan atas 2 tipe, yaitu :

1.   Autosom, ialah kromosom yang tidak menentukan jenis kelamin. Dari 46 kromosom di dalam inti sel tubuh manusia,maka yang 44 buah (22 pasang) merupakan autosom.

2.   Seks kromosom (gonosom) ialah sepasang kromosom-X dan kromosom-Y

B.  Genotip dan Fenotip

Dalam pewarisan sifat persilangan, terdapat prinsip-prinsip, yaitu :

1.   Gen yang berperan dalam pengaturan dan penentuan sifat diberi simbol huruf.

2.   Gen yang bersifat dominan dinyatakan dengan huruf capital, misalnya gen yang menentukan sifat batang yang tinggi ditulis dengan huruf “T” (berasal dari kata tinggi). Gen yang bersifat resesif dinyatakan dengan huruf kecil, misalnya gen yang menentukan sifat batang yang pendek di tulis dengan huruf “t”. Jadi dapat diartikan bahwa batang tinggi dominan terhadap batang pendek, sebaiknya batang pendek resesif terhadap batang tinggi. Pada manusia dan hewan vertebrata, penyatuan sperma dan ovum masing-masing bersifat haploid (n) akan membentuk zigot. Zigot tumbuh dan berkembang menjadi individu yang bersifat diploid (2n) sehingga individu yang memiliki sifat tersebut dinyatakan dengan dua huruf.

Contoh :

TT    : simbol untuk tumbuhan berbatang tinggi, gamet yang dibentuk T dan T

tt     : simbol untuk tumbuhan berbatang pendek, gamet yang dibentuk t dan t

MM  : simbol untuk tumbuhan berbunga merah, gamet yang dibentuk M dan M

mm  : simbol untuk tumbuhan berbunga putih, gamet yang dibentuk m dan m

Mm  : simbol untuk tumbuhan berbunga merah muda, gamet yang dibentuk M dan m

            Susunan gen yang menentukan sifat suatu individu disebut genotip. Genotip suatu individu diberi simbol dengan huruf dobel, karen individu itu umumnya diploid, misalnya MM, Mm dan mm. Genotip memiliki sepasang gen. Gen-gen tersebut terletak pada lokus yang bersesuain dari kromosom yang homolog. Sepasang gen terletak pada posisi yang sama pada pasangan kromosom disebut alel. Jadi alel merupakan anggota dari sepasang gen misalnya M= gen warna bunga mearah,m= gen untuk warna bunga putih, T= gen untuk tanaman tinggi, dan t= gen untuk tanaman pendek. M dan m merupakan alel tetapi M dan t bukan alel. Sifat suatu individu yang genotipnya terdiri dari gen-gen yang sama dari tiap jenis gen disebut homozigot, misalnya RR, rr, TT, AABB, aabb dan sebagainya. Homozigot dominan terjadi bila individu bergenotip RR,AA,TT, sedangkan homozigot resesif bila individu bergenotip rr, aa, tt dan sebagainya.

            Sifat suatu individu yang genotipnya terdiri dari gen-gen yang berlainan dari tiap jenis gen disebut heterozigot, misalnya Rr, Aa, Tt, AaBb dan sebagainya. Karakter atau sifat lahirnya yang diamati(bentuk, warna, golongan darah, dan sebagainya) disebut fenotip. Fenotip ditentukan oleh gen dan lingkungan. Fenotip tidak diberi simbol tetapi ditulis dengan penampakan seperti rasa buah yang manis, rambut halus, warna bunga merah da sebgainya. Tanaman yang berbiji bulat fenotipnya ditulis biji bulat fenotipnya ditulis biji bulat dan genotipnya ditulis BB atau Bb bila B dominan terhadap b.

            Duan individu yang memiliki sifat fenotip yang sama mungkin memiliki sifat genotip yang berbeda misalnya dua individu tanaman yang memilik, fenotip sama seperti berbiji bulat, memiliki kemungkinan genotip ialah BB atau Bb. Gen B bersifat dominan sehingga gen B tersebut mengalahkan atau menutupi gen b yang bersifat resesif. Oleh karena itu, tanaman dengan genotip BB atu Bb memiliki fenotip berbiji bulat.

C.    Sifat Dominan, Resesif dan Intermediet

     Sifat yang muncul pada keturunan dari satu induk dengan mengalahkan sifat pasangannya disebut dominan. Sebaliknya sifat yang tidak muncul disebut resesif. Misalnya induk/parental : bunga mawar merah >< bunga mawar putih , keturunan/filia : bunga mawar merah. Warnan merah bersifat dominan sedangkan warna putih bersifat resesif (alel warna merah dominan terhadap sel warna putih). Warna merah bersifat dominan dibandingakn dengan putih, makak menyebabkan semua bunga mawar pada keturunan pertama atau filial ke – 1 (F1) akan berwarna merah. Apabila dalam suatu persilangan, sifat yang muncul merupakan campuran dari kedua induknya, maka sifat tersebut disebut intermediet (dominan parsial). Misalnya persilangan antara ikan koi warna merah dan ikan koi warna putih menghasilkan Filial 1 yang semuanya ikan koi berwarna mrah muda. Warna merah muda tersebut merupakan sifat intermediet. Induk/Parental : Ikan koi merah >< Ikan koi putih, keturunan/Filial 1 : Ikan koi merah muda

Hukum Mendel

1.     Hukum I Mendel ( Hukum segregasi atau hokum pemisahan  alel-alel dari suatu gen yang berpasangan). Pada pembentukan sel kelamin (gamet), pasangan-pasangan alel memisah secara bebas. Hukum inii berlaku untuk persilangan dengan satu sifat beda (monohibrid)

2.     Hukum II Mendel (Hukum pengelompokan gen secara bebas atau asortasi). Pada pembentuakan sel kelamin (gamet), alel mengadakan kombinasi secara bebas sehingga sifat yang muncul dalam keturunannya beraneka ragam.. Hukum ini berlaku untuk persilangan dengan dua sifat beda (dihibrid) atau lebih (polihibrid).

D.    Persilangan Dua Individu dengan Satu Sifat Beda (monohybrid)

       Persilangan dua individu dengan satu sifat beda akan menurunakan sifat dominan apabila sifat keturunnya  sama dengan satu induknya. Contoh : Mendel mengambil serbuk sari dari tanaman yang bijinya berlekuk (berkerut) dan serbukkan pada putik dari bunga tanaman yang beriji bulat. Semua keturunan F1 adalah tanaman berbiji bulat. Kemudian F1 dibiarkan megadakan penyerbukan sendiri sehingga didapatkan keturunan F2 yang menghasilkan perbandingan fenotip 3 berbiji bulat : 1 biji berlekuk. Perhatikan diagram berikut :

P (Parental – induk)                               Genotip                        :           MM         X        mm

                                                            Fenotip             :           merah               Putih

                                                            Gamet              :           M dan M           m dan m

F₁ (keturunan 1)                                     Genotip                        :           Mm

                                                            Fenotp              :           Merah

P2 (F1 disilangkan sesamanya)              Genotip                        :           Mm          X       Mm

                                                            Fenotip             :           Merah               Merah

                                                            Gamet              :           M dan M           M dn m

F₂                 

Gamet	M	M
M	MM	Mm
m	Mm	mm

Penjelasan :

·       Pada F₁ dihasilkan individu yang seluruhnya berbunga merah dan bergenotip Mm karena adanya dominasi penuh sifat warna merah terhadap putih.

·       Pada F₂ dihasilkan individu-individu yang terdapat 3 macam genotype yaitu MM, Mm dan mm dengan perbandingan 25% : 50% : 25% atau 3 : 1

Sifat intermediet adalah sifat kerutunan yang dimiliki oleh kedua induknya. Contoh adalah tanaman bunga pukul empat (Miribilis jalapa) galur murni merah (MM) disilangkan dengan galur murni putih (mm). Dari persilangan tersebut diperoleh hasil F1 yang semuanya berbunga merah muda. Jika F1 dilakukan penyerbukan dengan sesamanya, maka F2 yang dihasilkan  adalah tanaman berbunga merah, merah muda dan putih dan perbandingan 1 : 2 : 1. Warna merah muda terjadi karena pengaruh gen dominan yang tidak sempurna (kodominan). Untuk memperoleh  F2  Medel menyilangkan sesama F1.

P₁   Genotipe                 MM                               X                                  mm

       Fenotipe                Merah                                                               Putih

       (gamet)                  M dan M                                                           m dan m

F₁                                                                     Mm

                                                                  Merah muda

P₂   Genotipe                 Mm                               X                                  Mm

       Fenotipe          merah muda                                                     Merah muda

           

F₂  : 

Gamet	M	m
M	MM Merah	Mm Merah muda
m	Mm Merah muda	Mm Putih

    

            Penjelasan :

·            Pada F₁ dihasilkan individu yang seluruhnya merah muda (Mm). Warna merah muda ini disebut intermediet atau sifat kedua induk.

·            Pada F₂ dihasilkan 3 macam genotipe,yaitu MM,Mm dan mm dengan perbandingan 1 : 2 : 1

Dan juga 3 macam fenotipe yaitu merah : merah muda : putih dengan perbandingan 1 : 2 : 1

E.    Persilangan Duan Individu Dua Sifat Beda (Dihibrid)

            Dihibrid adalah persilangan dua individu dengan dua sifat beda atau lebih yang menghasilkan keturunan dengan perbandingan fenotip dan genotip tertentu. Pada percobaanya Mendel melakukan persilangan kacang ercis galur murni yang memiliki biji bulat warna kuning dengan galur murni yang memiliki biji bulat warna kuning dengan galur murni yang memiliki biji keriput warna hijau. Sifat bulat dan kuning dominan terhadap sifat keriput dan hijau,sehingga menghasilkan seluruh F1 berupa kacang ercis berbiji bulat dengan warna kuning. Biji-biji F1 tersebut kemudian ditanamai kembali dan dilakukan penyerbukan antara sesamanya untuk mendapatkan F2. Persilangan tersebut merupakan persilangan dua individu dengan dua sifat beda, yaitu bentuk biji dan warna biji, Genotip keturunan pada F2 adalah sebagai berikut :

B : bulat, dominan terhadap keriput                    K : kuning, dominan terhadap

b : keriput                                                         k : hijau

            Misalnya, ercis berbiji bulat berwarna kuning (BBKK)  disilangkan dengan ercis berbiji keriput berwarna hijau (bbkk). Karena sifat bulat kuning dominan terhadap sifat keriput dan hijau, maka turunan pertama semuanya berbiji bulat kuning heterozigot (BbKk). Jika F1 ini disilangkan untuk lebih jelasnya perhatiakan diagram berikut ini :

P₁ : Fenotipe                 Bulat Kuning                 X                      Keriput Hijau

       Genotipe                   BBKK                                    X                          bbkk

       Gamet                     B, K                                                        b, k

F₁ : Genotipe                                                  BbKk

       Fenotipe                                              Bulat, kuning

P₂ :                                 F₁                               X                           F₁

        Genotipe           BbKk                                                             BbKk

        Gamet               BK, Bk, bK, bk                                              BK, Bk, bK, bk                                    

F₂ :

Gamet	BK	Bk	bK	Bk
BK	BBKK (bulat kuning)	BBKk (bulat kuning)	BbKK (bulat, kuning)	BbKk (bulat, kuning)
Bk	BBKk (bulat, kuning)	BBkk (bulat, hijau)	BbKk (bulat kuning)	Bbkk (bulat, hijau)
bK	BbKK (bulat kuning)	BbKk (bulat,kunign)	bbKK (keriput, kunign)	bbKk (keriput, kuning)
Bk	BbKk (bulat, kunign)	Bbkk (bulat, hijau)	bbKk (keriput,kuning)	bbkk (keriput, hijau)

Dari diagram tersebut dapat dilihat bahwa ada 4 macam fenotip pada F2 yaitu

Genotipe	Fenotipe	Frekuensi
B-K- B-kk bbK- bbkk	Bulat, kuning Bulat,hijau Keriput, kunign Keriput, hijau	9/16 3/16 3/16 1/16

Dengan demikian perbandingan fenotip F2 pada persilangan dihibrid adalah bulat kuning : bulat hijau : keriput kuning : keriput hijau = 9 : 3 : 3 : 1. Jika dari persilangan tersebut dihasilkan 1600 keturunan, maka kemungkinan diperoleh ercis berbiji bulat warna kuning ialah : 9/16 x 1600 = 900 pohon.

F.    Persilangan  Dua individu dengan Tiga sifat Beda (Trihibrid)

            Trihibrid adalah persilangan dua individu dengan tiga sifat beda atau lebih yang menghasilkan keturunan dengan perbandingan fenotip dan genotip tertentu. Pada percobaannya, Mendel melakukan persilangan kacang ercis berbatang pendek, biji keriput dan biji warna hijau. Sifat tinggi, bulat dan kuning dominan terhadap pendek, keriput dan hijau maka seluruh F1 berupa kacang ercis yang berbatang tinggi, berbiji bulat dan berwarna kuning. Biji-biji F1 tersebut kemudian ditanam kembali dan dilakukan penyerbukan antara sesamanya untuk mendapatkan F2. Persilangan tersebut merupakan persilangan dua individu dengan tiga sifat beda, yitu ukuran batang, bentuk biji dan warna biji

G.   Cara Mencari Jumlah dan Macam Gamet

            Dalam persilangan monohybrid diketahui bahwa gamet yang terbentuk pada P2 ada 2 macam, sementara itu pada persilangan dihibrid yang terbentuk pada P2 ada 4 macam, untuk persilangan  trihibrid ada 8 macam, bila persilangan dengan n sifat beda akan diperoleh 2n macam gamet untuk menentukan macam gamet yang terbentuk dapat digunaka diagram garpu, misalnya : AaBb, macam gametnya adalah :

                       

                                                B          AB

                        A         

AaBb                                        b          Ab

                                               

                                                B          aB

                        a

                                                b          ab