BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Hereditas
Hereditas adalah penurunan sifat dari induk kepada
keturunannya. Dimana keturunan yang dihasilkan dari
perkawinan antar individu mempunyai perbandingan fenotip maupun genotip yang
mengikuti aturan tertentu. Aturan-aturan dalam pewarisan sifat ini disebut pola-pola hereditas.
B. Istilah-istilah dalam
Hereditas
1.
Sel Haploid dan Diploid
Yaitu sel yang memiliki kromosom
dalam keadaan berpasangan atau sel yang memiliki dua set atau dua perangkat
kromosom. Misalnya sel tubuh manusia memiliki 46 buah kromosom yang selalu
dalam keadaan berpasangan sehingga disebut diploid (2n) (di berarti dua, ploid
berarti set/ perangkat). Sedangkan sel kelamin manusia memiliki kromosom tidak
berpasangan . Hal ini terjadi karena pada saat pembentukan sel kelamin, sel
induk yang bersifat diploid membelah secara meiosis, sehingga sel kelamin
anaknya hanya mewarisi setengah dari kromosom induknya. Maka dalam sel kelamin
(gamet) manusia terdapat 23 kromosom yang tidak berpasangan atau hanya memiliki
seperangkat atau satu set kromosom saja, disebut haploid (n).
2.
Genotip
Genotipe adalah susunan
gen yang menentukan sifat dasar suatu makhluk hidup dan bersifat tetap. Dalam
genetika genotip ditulis dengan menggunakan simbol huruf dari huruf paling
depan dari sifat yang dimiliki oleh individu. Setiap karakter sifat yang
dimiliki oleh suatu individu dikendalikan oleh sepasang gen yang membentuk
alel. Sehingga dalam genetika simbol genotip ditulis dengan dua huruf. Jika
sifat tersebut dominan, maka penulisannya menggunakan huruf kapital dan jika
sifatnya resesif ditulis dengan huruf kecil. Genotip yang memiliki pasangan
alel sama, misalnya BB atau bb, merupakan pasangan alel yang homozigot.
Individu dengan genotip BB disebut homozigot dominan, sedangkan individu dengan
genotip bb disebut homozigot resesif .Untuk genotip yang memiliki pasangan alel
berbeda misalnya Bb, merupakan pasangan alel yang heterozigot.
3. Fenotip
Fenotip adalah sifat yang
tampak pada suatu individu dan dapat diamati dengan panca indra, misalnya warna
bunga merah, rambut keriting, tubuh besar, buah rasa manis, dan sebagainya.
Fenotip merupakan perpaduan dari genotip dan faktor lingkungan. Sehingga suatu
individu dengan fenotip sama belum tentu mempunyai genotip sama.
4. Sifat dominan
Gen dikatakan dominan
apabila gen tersebut bersama dengan gen lain (gen pasangannya), akan menutup
peran/sifat gen pasangannya tersebut. Dalam persilangan gen, dominan ditulis
dengan huruf besar.
5. Sifat Resesif
Gen dikatakan resesif
apabila berpasangan dengan gen lain yang dominan ia akan tertutup sifatnya
(tidak muncul) tetapi jika ia bersama gen resesif lainnya (alelanya) sifatnya
akan muncul. Dalam genetika gen resesif ditulis dengan huruf kecil.
6. Intermediet
Intermediet adalah sifat suatu individu yang merupakan gabungan dari sifat kedua
induknya. Hal ini dapat terjadi karena sifat kedua induk yang muncul sama kuat
(kodominan). Misalnya bunga warna merah disilangkan dengan bunga warna putih,
menghasilkan keturunan berwarna merah muda.
7. Hibrid
Hibrid adalah hasil
perkawinan antara dua individu yang memiliki sifat beda. Bila individu tersebut
memiliki satu sifat beda disebut monohibrid, dua sifat beda disebut dihibrid,
tiga sifat beda trihibrid, dan sebagainya.
8. Homozigot
Adalah pasangan gen yang
sama. Homozigot dibedakan menjadi dua, yaitu homozigot dominan (Misal AA) dan
homozigot resesif (Misal aa).
9. Heterozigot
Adalah pasangan gen yang berlainan. Contoh Aa dan Mm.
10.
Alel
Adalah gen yang merupakan
pasangan dari bentuk alternatif terhadap sesamanya dan terletak pada lokus yang
bersesuaian pada kromosom homolog. Contoh : Bb, B adalah alel dari b, dan b
adalah alel dari B.
11. Parental
Adalah individu yang merupakan induk, biasanya
diberi notasi P.
12. Filial
Adalah
keturunan yang dihasilkan dari persilangan dua induk dan biasanya diberi notasi
F.
C. Hukum Mendel
Orang yang pertama mempelajari dan melakukan
percobaan tentang pewarisan sifat adalah Gregor Johann Mendel (1822-1884).
Mendel melakukan percobaan pada tanaman kacang ercis (Pisum sativum)
sekitar tahun 1857. Mendel memilih tanaman ercis untuk percobaannya sebab
tanaman ercis masa hidupnya tidak lama hanya berkisar setahun, mudah tumbuh,
memiliki bunga sempurna sehingga dapat terjadi penyerbukan sendiri yang akan
menghasilkan galur murni (keturunan yang selalu memiliki sifat yang sama dengan
induknya), dan mampu menghasilkan banyak keturunan.
Berdasarkan analisis hasil percobaannya, Mendel
mengemukakan hukum-hukum pewarisan sifat. Hukum-hukum itu adalah Hukum Mendel I
(Segregasi bebas) dan Hukum Mendel II ( Asortasi Bebas).
1.
Hukum Mendel I
Menyatakan
bahwa pada waktu pembentukan gamet, terjadi pemisahan alel secara acak (The
Law of Segregation of Allelic Genes). Sebagaimana telah dijelaskan
sebelumnya, gen merupakan bagian dari DNA yang terdapat dalam kromosom.
Pasangan kromosom homolog mengandung pasangan gen (terdiri dari 2 alel). Pada
pembentukan gamet secara meiosis, pasangan-pasangan gen pada kromosom homolog
saling berpisah (tahap Anafase). Pada akhir meiosis, setiap sel gamet yang dihasilkan
hanya memiliki satu alel dari pasangan gen saja (pelajari kembali tentang
gametogenesis). Proses pemisahan gen inilah yang disebut segregasi gen.
Hukum
ini diperoleh dari hasil perkawinan monohibrid, yaitu persilangan dengan satu
sifat beda. Mendel melakukan persilangan antara tanaman ercis biji bulat dengan
tanaman ercis biji berkerut.Hasilnya semua keturunan F1 berupa tanaman ercis
biji bulat. Selanjutnya dilakukan persilangan antar keturunan F1 untuk
mendapatkan keturunan F2. Pada keturunan F2 didapatkan perbandingan fenotip 3
biji bulat : 1 biji berkerut.
P1 : ♀ BB × ♂ bb
(biji
bulat) (biji
keriput)
Gamet : B b
F 1 : Bb
( biji bulat)
F1 x F1 : ♀ Bb × ♂ Bb
(biji
bulat) (
biji bulat)
Gamet : B
B
b
b
F2 :
|
♂
♀
|
B
|
b
|
|
B
|
BB
bulat
|
Bb
bulat
|
|
B
|
Bb
bulat
|
Bb
keriput
|
Perbandingan fenotip bulat : berkerut = 3 : 1
Perbandingan genotip BB : Bb : bb = 1 : 2 : 1
Berdasarkan
hasil perkawinan yang diperoleh dalam percobaannya, Mendel menyimpulkan bahwa
pada waktu pembentukan gamet-gamet, gen akan mengalami segregasi (memisah)
sehingga setiap gamet hanya akan menerima sebuah gen saja. Kesimpulan itu
dirumuskan sebagai hukumI Mendel yang
dikenal juga dengan hukum Pemisahan Gen
yang Sealel.
2.
Hukum Mendel II
Hukum
Mendel II dikenal sebagai Hukum
Asortasi, hukum berpasangan atau penggabungan secara bebas (The Law
of Independent Assortment of Genes). Hukum
ini menyatakan bahwa pada saat pembentukan sel-sel gamet, gen-gen yang tidak
sealel akan mengelompok secara bebas setelah memisah dari gen yang sealel. Gen
untuk satu sifat/karakter tidak akan berpengaruh pada gen untuk sifat/karakter
yang lain yang tidak sealel karena gen-gen yang bukan alelnya mempunyai
karakter yang berbeda.
Hukum Mendel ini ditemukan ketika Mendel
menyilangkan kacang ercis dengan mengamati lebih dari satu sifat beda.
Disilangkan galur murni kacang ercis berbiji bulat kuning dengan galur murni
kacang ercis berbiji keriput warna hijau. Persilangan dengan mengamati dua sifat
beda ini disebut persilangan dihibrid. Bulat (B) dominan terhadap keriput (b),
kuning (K) dominan terhadap hijau (k). Diperoleh keturunan F1 semuanya berbiji
bulat warna kuning (BbKk). Jika F1 mengadakan penyerbukan sesamanya diperoleh
F2, ternyata diperoleh keturunan F2 yang sebagian tidak sama dengan induknya,
yaitu dijumpai tanaman kacang ercis berbiji bulat warna hijau serta kacang
ercis berbiji keriput warna kuning. Perhatikan skema persilangan berikut.
P1 : ♀ BBKK × ♂ bbkk
(bulat
kuning)
(keriput hijau)
Gamet : BK
bk
F 1 : BbKk
(bulat
kuning)
F1 x F2 : ♀ BbKk × ♂ BbKk
(bulat
kuning)
(bulat kuning)
Gamet : BK, Bk, bK, bk BK, Bk, bK,bk
F2 :
|
♂
♀
|
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
kuning
|
bbKK
keriput
kuning
|
bbKk
keriput
kuning
|
|
Bk
|
BbKk
Bulat
kuning
|
Bbkk
Bulat
hijau
|
bbKk
keriput
kuning
|
Bbkk
Keriput
hijau
|
Dari
persilangan di atas didapatkan bahwa pada F2 hasil persilangan dihibrid
memiliki fenotipe bulat kuning, bulat hijau, keriput kuning, kisut hijau dengan
perbandingan 9 : 3 : 3 : 1. Mendel menganggap bahwa pada saat pembentukan gamet
gen-gen akan memisahkan dari alelnya lalu mengelompok dengan gen-gen yang tidak
sealel. Inilah yang disebut dengan Hukum Asortasi Bebas atau Hukum
Mendel II.
Gen
B bisa mengelompok dengan gen K, membentuk gamet tipe BK. Gen B bisa pula
mengelompok dengan gen k, membentuk gamet tipe Bk. Gen b bisa mengelompok
dengan gen K, membentuk gamet tipe bK. Gen b bisa mengelompok dengan gen k,
membentuk gamet tipe bk.
D.
Penyimpangan Semu Hukum Mendel
Mendel mengemukakan bahwa perbandingan fenotipe
F2 pada dihibrid adalah 9 : 3 : 3 : 1. Namun, Pada kasus tertentu dijumpai
perbandingan fenotipe yang menyimpang misalnya 9 : 3 : 4, 12 : 3 : 1, 15 : 1
dan 9 : 7. Tetapi jika dicermati angka-angka itu sesungguhnya merupakan variasi
penjumlahan dari angka-angka yang ditemukan Mendel. Misalnya 9 : 3 : (3 + 1) =
9 : 3 : 4, (9 + 3) : 3 : 1 = 12 : 3 : 1 dan sebagainya. Hal inilah yang disebut
penyimpangan semu Hukum Mendel.
Penyimpangan tersebut terjadi karena adanya
beberapa gen yang saling memengaruhi dalam menghasilkan fenotip. Meskipun
demikian, perbandingan fenotip tersebut masih mengikuti prinsip-prinsip Hukum
Mendel. Penyimpangan semu Hukum Mendel tersebut meliputi interaksi gen,
kriptomeri, polimeri, epistasis-hipostasis, gen-gen komplementer, gen dominan
rangkap dan gen penghambat.
1.
Interaksi gen ( Atavisme)
Penelitian
tentang adanya interaksi gen ini ditemukan oleh William Bateson (1861-1926) dan R.C. Punnet. Pada interaksi gen ini, suatu sifat tidak ditentukan
oleh satu gen tunggal pada autosom tetapi alel-alel dari gen yang berbeda dapat
berinteraksi atau saling memengaruhi dalam memunculkan sifat fenotip. Misalnya,
pada ayam dijumpai empat macam bentuk pial (jengger),antara lain: jengger
berbentuk ercis atau biji (pea) dengan
genotip rrP-; jengger dengan belah atau tunggal (single) dengan
genotip rrpp, jengger berbentuk mawar atau gerigi (rose) dengan genotip
R-pp, dan jengger berbentuk sumpel (walnut), dengan genotip R-P-.
Pada
persilangan ayam berpial rose (mawar) dengan ayam berpial pea (biji),
semua keturunan F1nya berpial walnut (sumpel). Dari persilangan tersebut
dihasilkan fenotip baru yaitu walnut atau sumpel. Apa yang menyebabkan
terbentuknya pial walnut? Pial walnut muncul karena interaksi 2 pasang
alel (gen) yang dominan. Sementara itu, persilangan antara sesama ayam berpial
walnut dihasilkan 4 macam pial yaitu walnut, rose, pea,
dan 1 pial yang baru yaitu single dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1.
Pial tunggal terjadi karena adanya 2 pasang alel (gen) yang resesif.
2.
Kriptomeri
Kriptos
(Yunani) berarti tersembunyi, sehingga kriptomeri
dikatakan sebagai gen dominan yang seolah-olah tersembunyi jika berdiri
sendiri dan akan tampak pengaruhnya apabila bersama-sama dengan gen dominan
yang lainnya. Peristiwa kriptomeri ini pertama kali ditemukan oleh Correns (Tahun 1912) setelah
menyilangkan bunga Linaria marocanna berwarna merah (Aabb), dengan bunga
Linaria maroccana berwarna putih (aaBB). Keturunan F1nya adalah bunga
berwarna ungu (AaBb) yang berbeda dengan warna dari bunga kedua induknya (yaitu
merah dan putih). Rasio fenotip F2nya adalah 9 ungu: 3 merah: 4 putih.
Lantas
dari manakah warna ungu tersebut timbul? Dari hasil penelitian plasma sel,
ternyata warna merah disebabkan oleh adanya pigmen antosianin dalam lingkungan
asam. Dalam lingkungan basa, pigmen ini akan memberikan warna ungu. Jika di
dalam plasma tidak terdapat pigmen antosianin, baik di dalam lingkungan asam
atau basa, maka akan terbentuk warna putih. Faktor A, apabila mengandung pigmen
antosianin dalam plasma sel dan faktor a jika tidak ada antosianin dalam plasma
sel. Faktor B, apabila kondisi basa dan b dalam kondisi asam. Sifat A dominan
terhadap a dan sifat B dominan terhadap sifat b. Oleh karena itu, tanaman yang
berbunga merah disimbolkan dengan Aabb atau AAbb, sedangkan tanaman yang
berbunga putih disimbolkan dengan aaBB atau aabb.
Dari
penjelasan di atas, dapat dikatakan bahwa bunga merah memiliki antosianin di
mana dalam lingkungan plasma sel bersifat asam. Sedangkan bunga putih tidak
memiliki antosianin di mana lingkungan plasma sel bersifat basa.
3.
Polimeri
Polimeri
merupakan bentuk interaksi gen yang bersifat kumulatif (saling menambah). Gen
yang menumbuhkan suatu karakter polimeri biasanya lebih dari dua, sehingga
disebut karakter gen ganda. Polimeri pertama kali dikemukakan oleh H. Nilson Ehle pada tahun 1813 di
Swedia dalam percobaannya dengan menyilangkan Triticum vulgare berbiji
merah homozigot dengan Triticum vulgare berbiji putih homozigot,
menghasilkan keturunan F1 dengan biji berwarna merah muda. Persilangan sesama
F1 menghasilkan keturunan F2 yang terdiri atas Triticum vulgare berwarna
merah beraneka ragam dan putih dalam perbandingan 15 : 1.Perlu diketahui bahwa gen M1 dan M2 menyebabkan warna biji
merah dan gen m1 dan m2 menyebabkan warna biji putih.
4.
Epistasis dan hipostasis
Epistasis
dan hipostasis merupakan salah satu bentuk interaksi gen dalam hal ini gen
dominan mengalahkan gen dominan lainnya yang bukan sealel. Gen dominan yang
menutupi ekspresi gen dominan lainnya disebut epistasis, sedangkan gen dominan yang tertutup itu disebut hipostasis. Peristiwa epistasis dan
hipostasis terjadi pada warna umbi lapis pada bawang (Allium sp.), warna kulit gandum, warna bulu ayam, warna rambut
mencit, dan warna mata pada manusia. Peristiwa epistasis dapat dibedakan
menjadi tiga, yaitu:
a. Epistasis
dominan
Pada epistasis dominan terdapat satu gen
dominan yang bersifat epistasis. Misalnya warna umbi lapis pada bawang (Allium
sp.). A merupakan gen untuk umbi merah dan B merupakan gen untuk umbi kuning.
Gen merah dan kuning dominan terhadap putih. Perkawinan antara tanaman bawang
berumbi lapis kuning homozigot dengan yang merah homozigot menghasilkan tanaman
F1 yang berumbi lapis merah. Keturunan F2 terdiri atas 16 kombinasi dengan
perbandingan merah : kuning : putih atau 12 : 3 : 1. Perbandingan itu
terlihat menyimpang dari hukum Mendel, tetapi ternyata tidak. Perbandingan 9 :
3 : 3 : 1 untuk keturunan perkawinan dihibrid hanya mengalami modifikasi saja,
yaitu 9 : 3 : 3 : 1 menjadi 12 : 3 : 1.
b. Epistasis
resesif
Pada peristiwa epistasis resesif terdapat suatu
gen resesif yang bersifat epistasis terhadap gen dominan yang bukan alelnya
(pasangannya). Gen resesif tersebut harus dalam keadaan homozigot, contohnya
pada pewarisan warna rambut tikus. Gen A menentukan warna hitam, gen a
menentukan warna abu-abu, gen C menentukan enzim yang menyebabkan timbulnya
warna dan gen c yang menentukan enzim penghambat munculnya warna. Gen C
bersifat epistasis. Jadi, tikus yang berwarna hitam memiliki gen C dan A.
c.
Epistasis dominan dan resesif
Epistasis dominan dan resesif (inhibiting gen)
merupakan penyimpangan semu yang terjadi karena terdapat dua gen dominan yang
jika dalam keadaan bersama akan menghambat pengaruh salah satu gen dominan
tersebut. Peristiwa ini mengakibatkan perbandingan fenotip F2 = 13 : 3.
Contohnya ayam leghorn putih mempunyai fenotip IICC dikawinkan dengan ayam
white silkre berwarna putih yang mempunyai genotip iicc.
E.
Pola-Pola
Hereditas
1.
Pautan gen (gen linkage)
Pautan
gen merupakan salah satu penyimpangan terhadap hukum Mendel. Pada peristiwa
ini, dua gen atau lebih terletak pada satu kromosom dan tidak dapat memisahkan
diri secara bebas. Hal ini terjadi karena gen-gen yang mengendalikan dua sifat
beda terletak pada kromosom yang sama dengan letak lokus yang berdekatan.
Contoh
peristiwa pautan terdapat pada Drosophila
melanogaster, yang dilaporkan pertama kali oleh T.H. Morgan. Drosophila
melanogaster memiliki empat pasang kromosom dalam inti selnya dan memiliki
banyak gen yang semua berada pada kromosom sehingga tiap kromosom mengandung
banyak gen. Fakta menjelaskan bahwa faktor pembawa sifat panjang sayap dan
lebar abdomen terletak pada kromosom yang sama dan diturunkan bersama-sama.
Dengan perkataan lain, gen yang mengatur ukuran panjang sayap bertaut dengan
gen yang mengatur ukuran lebar abdomen.
2.
Pindah silang (crossing over)
Pindah
silang adalah pertukaran segmen antara dua kromosom homolog. Peristiwa ini
berlangsung pada saat kromosom homolog berpasangan dalam profase I meiosis,
yaitu pada saat pakiten. Pakiten merupakan saat seluruh bagian kromosom
berpasangan pada jarak yang paling dekat. Titik kontak dari kromosom-kromosom
yang bersentuhan dinamakan kiasma. Pindah silang akan menghasilkan
kromosom rekombinan yang merupakan hasil penyeberangan fragmen-fragmen kromosom
ke kromosom homolog tetangganya. Pautan gen dapat dipisahkan oleh peristiwa
pindah silang pada semua titik sepanjang kromosom.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
1.
Hereditas adalah penurunan sifat dari induk
kepada keturunannya.
2. Istilah-istilah dalam Hereditas yaitu Sel Haploid dan Diploid, Genotip, Fenotip, Sifat
dominan, Sifat Resesif, Intermediet,Hibrid,Homozigot, Heterozigot,
Alel,Parental,Filial
3. Gregor Johnn
Mendel, merupakan orang yang pertama kali mempelajari, mengamati serta melakukan percobaan tentang pewarisan sifat,
dengan menggunakan tanaman kacang ercis (
Pisum sativum).
4. Hukum Mendel
I,menyatakan bahwa pada waktu pembentukan gamet, terjadi pemisahan alel secara
acak (The Law of Segregation of Allelic Genes).
5. Hukum Mendel II
dikenal sebagai Hukum Asortasi,
hukum berpasangan atau penggabungan secara bebas (The Law of Independent
Assortment of Genes). Hukum ini
menyatakan bahwa pada saat pembentukan sel-sel gamet, gen-gen yang tidak sealel
akan mengelompok secara bebas setelah memisah dari gen yang sealel.
6. Penyimpangan Semu Hukum Mendel yaitu Interaksi gen (Atavisme),kriptomeri,polimeri,
Epistasis dan hipostasis
7. Pola-Pola Hereditas yaitu pautan gen dan pindah silang,
B. Saran
Hereditas
merupakan suatu bahan pelajaran penting yang patut kita pelajari dan mengerti.
Mengapa? karena didalam hereditas kita akan dapat memahami dan mengerti tentang bagaimana sifat dari induk itu bisa
diturunkan kepada anak, bagaimana suatu penyakit itu bisa menurun dari generasi
pertama kegenarasi berikutnya serta bagaimana cara menghindari penyakit menurun
yang tidak kita inginkan terjadi atau dialami oleh generasi kita selanjutnya.
DAFTAR PUSTAKA
Budiati,
Herni.2009.Biologi untuk SMA & MA Kelas XII, Jilid 3. Jakarta: Pusat
Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.
Ferdinand.P,
Fictor.,Ariebowo, Moekti.2009.Praktis belajar biologi3.Jakarta: Pusat
Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.
Rachmawati,
Faidah.,Urifah, Nurul.,Wijayati, Ari.2009. Biologi untuk SMA/MA Kelas XII
Program IPA. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.
Rochmah,
Siti Nur.,Widayati, Sri.,Miah, Mazrikhatul.2009.Biologi SMA dan MA Kelas XII.
Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.
Sudjino.
2009.Biologi kelas XII untuk SMA dan MA/Langkah Sembiring. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen
Pendidikan Nasional.
W.Ferial, Eddyman.2013.Biologi
Reproduksi.Jakarta: Erlangga.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar