Enzim

Tugas Pembatik level 3

RINGKASAN :POLA-POLA HEREDITAS

RINGKASAN MATERI POLA-POLA HEREDITAS

1.       Pewarisan Sifat

a.       Genetika adalah ilmu mengenai pewarisan sifat-sifat induk pada turunannya.

2.       Istilah dalam Pewarisan Sifat

a.       Parental: induk atau orang tua atau tetua. Parental disingkat P.

b.      Filial: keturunan yang diperoleh sebagai hasil dari perkawinan parental. Keturunan pertama disingkat F₁, keturunan kedua disingkat F₂, keturunan ketiga disingkat F₃, dan seterusnya.

c.       Dominan: sifat yang muncul pada keturunan, yang artinya dalam suatu perkawinan sifat ini dapat mengalahkan sifat pasangannya.

Gen dominan: gen yang dapat mengalahkan atau menutupi gen lain yang merupakan pasangan alelnya dan memakai simbol huruf besar.

d.      Resesif: sifat yang muncul pada keturunan, yang artinya dalam suatu perkawinan sifat ini dapat dikalahkan oleh sifat pasangannya.

Gen resesif: gen yang dikalahkan atau ditutupi oleh gen lain yang merupakan pasangan alelnya dan memakai simbol huruf kecil.

e.      Genotip: susunan genetik suatu sifat yang dikandung suatu individu yang menyebabkan munculnya sifat-sifat pada fenotip.

f.        Fenotip: sifat lahiriah yang merupakan bentuk luar yang dapat dilihat atau diamati.

g.       Alel: anggota pasangan gen yang mempunyai sifat alternatif sesamanya. Gen-gen ini terletak pada lokus yang bersesuaian dari suatu kromosom yang homolog.

h.      Homozigot: pasangan alel dengan gen yang sama, keduanya gen dominan atau resesif.

i.         Heterozigot: pasangan alel dengan gen yang tidak sama, yang satu gen dominan dan lainnya gen resesif.

j.        Pembastaran: perkawinan antara dua individu yang mempunyai sifat beda.

3.       Hukum Mendel

a.       Hukum Mendel I (Hukum Segregasi), menyatakan bahwa ketika berlangsung pembentukan gamet pada individu, akan terjadi pemisahan alel secara bebas. Persilangan monohibrid membuktikan hukum Mendel I. Persilangan monohibrid merupakan persilangan dengan satu sifat beda. Untuk mengetahui keadaan genotip F₁ dapat dilaksanakan:

1)      testcross (uji silang):  mengawinkan individu hasil hibrida (F₁) dengan salah satu induknya yang homozigot resesif. Tujuan uji silang ini untuk mengetahui keadaan genotip suatu individu, apakah homozigot atau heterozigot.

2)      backcross (silang balik): mengawinkan individu hasil hibrida (F₁) dengan salah satu induk, baik induk homozigot dominan ataupun  resesif. Tujuan backcross adalah untuk mengetahui genotip induknya.

Intermediet: penyilangan dengan satu sifat beda, namun sifat dominan tidak mampu menutupi sifat resesif sehingga muncul sifat diantara keduanya.                   

b.      Hukum Mendel II, menyatakan bahwa pada saat penentuan gamet, gen-gen sealel akan memisah secara bebas dan mengelompok secara bebas pula. Persilangan dihibrid merupakan bukti berlakunya hukum Mendel II. Mendel melanjutkan persilangan, dengan menyilangkan tanaman yang memiliki dua sifat beda (dihibrid), yaitu warna dan bentuk kacang ercis. Dia menyilangkan kacang ercis biji bulat (B) warna kuning (K) dengan kacang ercis biji kisut (b) warna hijau (k). Hasilnya F₁ memiliki fenotip kacang ercis biji bulat warna kuning (100%). Setelah F₁ disilangkan dengan sesamanya menghasilkan keturunan F₂ dengan rasio fenotip 9 (bulat kuning) : 3 (bulat hijau) : 3 (kisut kuning) : 1 (kisut hijau).

4.       Penyimpangan Semu Hukum Mendel

Pada persilangan dihibrid pada keturunan ke-2 (F₂) akan mempunyai perbandingan fenotip = 9 : 3 : 3 : 1. Tetapi dalam keadaan tertentu perbandingan fenotip tersebut tidak berlaku. Dari beberapa percobaan, ternyata ada penyimpangan hukum Mendel. Hal itu dapat terjadi karena adanya interaksi antargen, atau suatu gen dipengaruhi oleh gen lain untuk memunculkan sifat tertentu sehingga menyebabkan perbandingan fenotip yang keturunannya menyimpang dari hukum Mendel. Keadaan semacam ini disebut penyimpangan hukum Mendel.

Jika gen yang berinteraksi dihibrid yang menurut Mendel perbandingan fenotip F₂ adalah 9 : 3 : 3 : 1 dapat menjadi 9 : 3 : 4 (kriptomeri),   9 : 7 (komplementer),  15 : 1 (polimeri) atau 12 : 3 : 1. (epistasis dan hipostasis) dan interaksi gen 9 : 3 : 3 : 1 dengan sifat baru yang berbeda dengan kedua induknya.

5.       Pautan

Merupakan gen-gen yang terletak pada kromosom yang sama atau dalam satu pasang kromosom homolog. Pautan antara dua macam gen atau lebih akan menghasilkan keturunan dengan perbandingan genotip dan fenotip yang lebih sedikit bila dibandingkan dengan gen-gen yang tidak berpautan. Hal ini disebabkan gamet-gamet yang dihasilkan jumlahnya lebih sedikit.

6.       Pindah Silang (Crossing Over)

Pindah silang diartikan sebagai peristiwa bertukarnya bagian kromosom satu dengan kromosom lainnya yang homolog, atau bagian kromosom lainnya yang tidak homolog. Peristiwa pindah silang terjadi pada pembelahan meiosis profase I, subfase pakiten dan akan berakhir pada metafase I.

Pindah silang akan menghasilkan keturunan yang terdiri atas kombinasi parental (KP) dan rekombinan (RK).

Nilai pindah silang adalah angka yang menunjukkan persentase rekombinasi dari hasil-hasil persilangan. Semakin jauh jarak antarkedua gen, semakin besar kemungkinan terjadinya pindah silang. Nilai pindah silang (NPS) dapat dihitung dengan rumus:

Peta kromosom adalah suatu gambar yang menyatakan jarak gen-gen yang terletak pada lokus yang berderet-deret dalam suatu kromosom. Ukuran yang dipakai untuk menentukan jarak antargen antarlokus disebut unit.

Titik pengukuran jarak antargen dimulai dari sentromer, jika gen a berjarak 12,5 unit, berarti gen A berjarak 12,5 unit dari sentromer. Jika gen B berjarak 15,5 unit, berarti gen B berjarak 15,5 unit dari sentromer. Berdasarkan informasi jarak gen A dan B dari sentromer kita dapat menghitung jarak antara gen A dengan B, yaitu 15,5 – 12,5  = 3 unit.

7.       Penentuan Jenis Kelamin

Penentuan jenis kelamin pada berbagai organisme tidak sama. Beberapa tipe penentuan jenis kelamin yang dikenal adalah sebagai berikut.

a.       Sistem XX – XY

1)      Pada manusia: wanita 44 A + XX atau 22 AA + XX, pria 44 A + XY atau 22 AA + XY

2)      pada Lalat buah:  XX → betina (6 A + XX atau 3 AA + XX), XY → jantan (6 A + XY atau 3 AA + XY)

b.      Sistem XX – XO (pada belalang): XX → betina (22A + XX), XO → jantan (22A + XO).

c.       Sistem ZW – ZZ (pada kupu-kupu, ngengat, ikan, burung): ZW → betina (78 A + ZW), ZZ → jantan (78 A + ZZ).

d.      Sistem ZO – ZZ (pada ayam, itik): ZO → betina (76A + ZO), ZZ → jantan (76A + ZZ).

8.       Pautan Seks

Merupakan peristiwa tergabungnya beberapa sifat pada kromosom seks. Pautan seks dapat terjadi pada kromosom X atau kromosom Y.

Contoh: gen penentu warna mata pada lalat Drosophila terpaut pada kromosom X.

9.       Gen Letal

Merupakan gen yang dalam keadaan homozigot menyebabkan kematian pada individu yang membawanya.

a.       Gen letal dominan: jika gen dominan dalam keadaan homozigot menyebabkan kematian. Contoh:

1)      Thallasemia (ThTh) pada manusia;

2)      Tikus bulu kuning (KK);

3)      Ayam Redep (RR);

4)      Ayam tidak berjambul (JJ).

b.      Gen letal resesif: jika gen resesif dalam keadaan homozigot  menyebabkan kematian. Contoh:

1)      Sapi Bulldog (dd);

2)      Sickle cell (ss) pada manusia;

3)      Kelinci Pegler (pp).

B.      Hereditas pada Manusia

1.       Golongan Darah

Golongan darah bersifat menurun (genetis). Golongan darah pada manusia dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu:

a.       Sistem ABO ditentukan oleh 3 macam alel, yaitu I^a, I^b, dan I^o;

b.      Sistem Rhesus, ditentukan oleh gen Rh untuk rhesus (+) dan gen rh untuk rhesus (-). Alel Rh bersifat dominan terhadap alel rh;

c.       Sistem MN, ditentukan oleh 2 macam alel, yaitu L^M dan L^N.

2.       Cacat dan Penyakit Menurun pada Manusia

Ciri-ciri penyakit menurun:

a.       tidak menular pada orang lain;

b.      tidak dapat disembuhkan, karena ada kelainan dalam substansi hereditas (gen);

c.       umumnya dikendalikan oleh gen resesif dan hanya muncul pada seseorang yang homozigot resesif.

Cacat dan penyakit menurun pada manusia dapat diwariskan melaui autosom dan ada yang melalui kromosom seks (terpaut seks).

a.       Terpaut Autosom

1)      Albino, disebabkan ketidakmampuan tubuh membentuk enzim pengubah tirosin menjadi pigmen melanin yang dikendalikan oleh gen resesif a. Orang normal memiliki genotip AA dan normal carier Aa. Seorang albino dapat lahir dari pasangan yang keduanya carier.

2)      Polidaktili, merupakan kelainan bawaan dalam autosom yang dibawa oleh gen dominan. Penderita dapat dilahirkan dari pasangan orang tua yang sama-sama polidaktili heterozigot (Pp), atau dari pasangan yang salah satu polidaktili (PP) dan yang lainnya normal (pp).

3)      Brakidaktili, merupakan kelainan yang berupa memendeknya jari-jari akibat ruas-ruas jarinya pendek. Kelainan ini dikendalikan oleh gen dominan (B) yang bersifat letal. Dengan demikian, keadaan dominan homozigot (BB) akan menyebabkan kematian, genotip heterozigot (Bb) akan menyebabkan brakidaktili, dan homozigot resesif (bb) normal.

b.      Terpaut pada Kromosom Seks Manusia

1)      Gen-gen abnormal terpaut kromosom Y (Holadrik) antara lain:

a)      webbed toes, merupakan kelainan sifat yang ditandai dengan pertumbuhan selaput diantara jari-jari, seperti halnya kaki bebek atau kaki katak. Sifat tersebut dikendalikan oleh resesif (wt) sedangkan gen dominan Wt menentukan keadaan normal.

b)      hyserix gravior, merupakan kelainan yang ditandai dengan pertumbuhan rambut yang kasar dan panjang, mirip duri landak. Sifat rambut ini dikendalikan oleh gen resesif (hg). Gen Hg mengekspresikan pertumbuhan rambut normal.

c)       hypertrikosis, merupakan kelainan yang ditandai dengan pertumbuhan rambut yang berlebihan pada tubuh. Sifat ini dikendalikan oleh gen resesif (ht). Gen H menyebabkan keadaan normal.

2)      Gen-gen abnormal terpaut kromosom X antara lain:

a)      Hemofilia, penyakit genetik dimana darah sukar membeku pada saat terjadi luka. Tubuh mengalami kegagalan dalam pembentukan enzim tromboplastin (enzim pembeku darah) sehingga penderita akan sering mengalami pendarahan. Gen ini bersifat resesif yang terkandung dalam kromosom X. Oleh karena itu, genotip penderitanya menjadi X^hX^h (letal), dan X^hY, sementara wanita carier adalah X^HX^h. Wanita hemofilia hanya ada secara teori, sebab akan mati pada saat embrio.     

b)      Buta Warna (Colour Blind), kelainan pada retina mata seseorang, yaitu pada sel kerucutnya tidak peka terhadap cahaya yang berwarna. Jika buta warna dibawa oleh gen resesif cb yang terpaut pada kromosom X, maka penderitanya adalah X^cbX^cb dan X^cbY, sementara X^CBX^cb adalah wanita carier.

c)       Anenamel (Gigi Tak Beremail), kelainan ini dibawa oleh gen yang bersifat dominan pada kromosom X. Gen g menentukan gigi normal, sementara gen G anenamel. Ciri-cirinya antara lain gigi kekurangan lapisan email sehingga giginya berwarna coklat dan lebih cepat rusak. Penderita bergenotip X^GY, X^GX^G, dan X^GX^g. sementara genotip normalnya adalah X^gY dan X^gX^g.

d)       Anodontia, kelainan yang dibawa oleh kromosom X dan muncul dalam keadaan resesif. Ciri-cirinya antara lain tidak memiliki gigi sehingga tampak ompong. Kelainan ini lebih sering dijumpai pada pria sebab seorang pria yang mengandung satu gen a (gen anodontia) sudah menampakkan gejalanya (X^aY), sementara pada wanita baru menampakkan sebagai penderita jika genotipnya X^aX^a.

POLA-POLA HEREDITAS

Pola-pola hereditas pertama diungkapkan oleh Gregor Johann Mendel (1858 – 1866) seorang tabib di Brumn, Austria. Dari hasil penemuan Mendel tentang hereditas atau penurunan sifat tersebut sehingga dia disebut sebagai Bapak Genetika. Adanya sifat-sifat yang diwariskan dari orang tua (induk) kepada keturunannya sudah lama diketahui.

1. Hukum I Mendel

Mendel diakui sebagai Bapak Genetika karena dianggap sebagai penemu prinsip dasar penurunan sifat (hereditas) yang sering dikenal dengan hukum Mendel. Dalam percobaannya, Mendel menanam tanaman kacang ercis (Pisum sativum) dan memeriksa keturunan-keturunannya. Keputusan Mendel untuk menggunakan kacang ercis (Pisum sativum) sebagai bahan percobaannya sangat tepat, karena tanaman ini kuat dan tumbuh dengan cepat. Daun bunga seluruhnya menutupi organ-organ seksnya sehingga serangga jarang dapat masuk ke dalam organ-organ seksnya dan akan terjadi penyerbukan sendiri. Agar dapat terjadi penyerbukan silang, Mendel membuka kuncup-kuncupnya dan membuang benang sari sebelum masak, kemudian menyapu-nyapukan serbuk sari dari tanaman lain pada putik.

Keuntungan yang lain adalah kacang ercis ini banyak menghasilkan keturunan varietas yang berlainan secara nyata. Di antara varietas kacang ercis memiliki pasangan sifat beda yang menonjol.

P digunakan untuk sebutan induk, simbol parental, F (Filius) untuk sebutan keturunan, misalnya F1 berarti keturunan pertama, F2 berarti keturunan kedua, yang artinya keturunan dari hasil persilangan antar-F1 dan seterusnya.

a. Persilangan Monohibrid

Sebelum melakukan percobaannya, tanaman kacang ercis (Pisum sativum) melakukan penyerbukan sendiri sehingga mendapatkan varietes galur murni. Setelah mendapatkannya, maka Mendel baru melakukan percobaannya dengan satu sifat beda untuk setiap persilangannya. Misalnya, mempersilangkan antara kacang ercis berbiji bulat dengan berbiji keriput. Hasil persilangannya menghasilkan keturunan kacang ercis berbiji bulat, dan hasilnya terlihat muncul satu sifat beda kemudian seterusnya dilakukannya lagi persilangan dengan sifat beda lainnya dan menghasilkan 7 macam sifat beda. Dari hasil pengamatannya pada keturunan pertama (F1) menunjukkan ciri-ciri yang sama dengan salah satu induknya.

Hasil Percobaan Mendel dari Persilangan dengan Satu Sifat Beda

Setelah mendapatkan hasil seperti pada tabel di atas, kemudian Mendel mengulang percobaannya dengan menyilangkan keturunan pertama (F1) yang dijadikan sebagai induk (P2), ternyata menghasilkan keturunan F2 yang beraneka ragam. Dari hasil pengamatannya, sifat resesif yang tidak muncul pada keturunan F1 akan muncul di keturunan F2.

Mendel beranggapan sifat resesif muncul karena sifat beda yang dimiliki induknya adalah berpasangan. Jadi, dalam persilangannya masing-masing induknya akan memberikan satu fakta sifat beda kepada keturunannya sehingga akan menerima 2 fakta sifat beda dari masing-masing induknya.

Untuk mempermudahnya dapat pula digunakan tabel, perhatikan!

Dari diagram dan tabel dapat kita lihat perbandingan fenotipe dari F2 adalah = 3 : 1 = bulat : keriput.

Sedangkan untuk perbandingan genotipenya F2 dapat kita lihat adalah 1 : 2 : 1 = BB : Bb : bb

Dengan demikian gen faktor bulat (B) adalah dominan terhadap faktor keriput (b) dan Bb adalah individu yang mempunyai fenotipe biji bulat. Mendel melakukan percobaannya berulang kali, ternyata hasilnya sama seperti dapat dilihat tabel berikut ini.

Dari data tersebut dapat dilihat perbandingan rata-rata sifat dominan : resesif pada F2 adalah 3 : 1.

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan Mendel dengan fakta-fakta yang ada, maka muncullah Hukum I Mendel /Hukum Segregasi yang berbunyi : “Pada peristiwa pembentukan gamet, gen yang merupakan pasangannya memisah secara bebas”. Setiap sel gamet akan memperoleh satu gen dari pasangan tersebut. Kemudian Mendel membuat suatu kesimpulan seperti berikut.

1. Setiap sifat suatu organisme dikendalikan oleh satu pasang faktor keturunan yang dinamakan gen (pada waktu itu Mendel belum mengenal gen); yaitu satu faktor dari induk jantan dan satu faktor dari induk betina.
2. Setiap pasangan faktor keturunan menunjukkan bentuk alternatif sesamanya, misalnya bulat atau kisut. Kedua bentuk alternatif ini disebut alel.
3. Apabila pasangan faktor keturunan terdapat bersama-sama dalam satu tanaman, faktor dominan akan menutup faktor resesif.
4. Pada saat pembentukan gamet, yaitu pada proses meiosis, pasangan faktor atau masing-masing alel akan memisah secara bebas.
5. Individu galur murni mempunyai pasangan sifat (alel) yang sama, yaitu dominan atau resesif saja.

Selain tumbuhan, sifat dominan dan resesif juga terjadi pada manusia, seperti yang dimiliki dalam keluarga Anda. Dalam satu keluarga akan tampak sifat-sifat dominan dan sifat-sifat yang dapat tampak atau tidak tampak (resesif).

b. Sifat Intermediet

Mendel tidak hanya berhenti melakukan satu percobaan, tetapi selalu mengadakan percobaan-percobaan. Ketika mencoba menyilangkan bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) merah dan putih menghasilkan keturunan F1 merah muda. Setelah dilakukan persilangan sesama F1 ternyata menghasilkan keturunan F2 yaitu merah, merah muda, dan putih dengan perbandingan 1 : 2 : 1.

Dari hasil percobaan tampak dihasilkan keturunan dengan perpaduan sifat dari kedua induknya yaitu merah muda, warna ini disebut dengan sifat intermediet. Warna tersebut terjadi karena dominasi yang tidak sempurna dari warna merah tetapi masih menampakkan tanda warna merah dominan terhadap warna putih.

Diagram perkawinan

Dari diagram dan tabel dapat dilihat perbandingan fenotipe dan F2 adalah 1 : 2 : 1 = merah : merah muda: putih, sedangkan perbandingan genotipenya F2 dapat dilihat 1 : 2 : 1 = MM : Mm : mm

c. Genotipe Dan Fenotipe

Mendel juga mengemukakan bahwa pada sifat yang dominan-dominan atau dominan-resesif akan muncul sifat yang fenotipe dominan, hanya individu yang mempunyai sifat resesif-resesif akan muncul fenotipe resesif. Seperti yang telah Anda pelajari di bagian depan bahwa genotipe BB dan Bb menunjukkan fenotipe bulat, sedangkan genotipe bb akan menunjukkan fenotipe keriput. Jadi, apakah yang dimaksud dengan genotipe dan fenotipe?

Genotipe merupakan sifat yang ditentukan oleh gen, dapat dikatakan sebagai sifat yang menurun dan diwariskan kepada keturunannya. Pengaruh genotipe ini bergantung pada lingkungannya.

Fenotipe merupakan paduan antara genotipe dengan lingkungannya, jadi sifat yang tampak dari luar. Coba Anda pikirkan, seseorang mempunyai bakat menjadi penari, apakah bakat tersebut akan menampakkan hasilnya jika tidak pernah diberi pelajaran menari?

Pelajaran menari dan les menari merupakan suatu lingkungan. Dari contoh tersebut dapat kita amati bahwa anak yang berbakat menari adalah genotipe, kemudian diberikan les menari merupakan lingkungan maka akan menampakkan keterampilan menari (fenotipe).

2. Hukum II Mendel (Persilangan Dihibrid)

Pada saat periode yang sama Mendel menyelidiki pewarisan, ia juga menyilangkan tanaman ercis yang berbeda dalam dua sifat, persilangan ini dinamakan persilangan dihibrid. Mendel menyilangkan varietas ercis berbiji bulat berwarna kuning dengan varietes ercis berbiji keriput berwarna hijau.

Keturunan pertama (F1) menghasilkan keturunan berbiji bulat warna kuning. Kemudian Mendel menyilangkan antara F1 yang menghasilkan keturunan F2 sebagai berikut :

315 varietas ercis berbiji bulat kuning
101 varietas ercis berbiji keriput kuning
108 varietas ercis berbiji bulat hijau
32 varietas ercis berbiji keriput hijau

Jika kita amati perbandingan antara tanaman tersebut yaitu perbandingan antara tanaman bulat kuning : keriput kuning : bulat hijau: keriput hijau = 9 : 3 : 3 : 1. Untuk lebih jelasnya lihat dan amati diagram berikut ini.

Coba Anda perhatikan hasilnya

1. Pada nomor : 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10, 13 dihasilkan tanaman varietas ercis berbiji bulat kuning yang jumlahnya ada 9.
2. Pada nomor : 6, 8, 14 dihasilkan tanaman varietas ercis berbiji bulat hijau yang berjumlah 3.
3. Pada nomor : 11, 12, 15 dihasilkan tanaman varietas ercis keriput kuning yang berjumlah 3.
4. Pada nomor : 16 dihasilkan tanaman varietas ercis berbiji keriput hijau yang berjumlah 1.

Sehingga perbandingannya menghasilkan bulat kuning : bulat hijau : keriput kuning : keriput hijau = 9 : 3 : 3 : 1.

Coba Anda perhatikan pada kotak nomor 1, 6, 11, dan 16! Kotak-kotak itu merupakan tanaman homozigot, yaitu BBKK, BBkk, bbKK, dan bbkk, dan untuk kotak nomor yang lain adalah heterozigot, coba Anda sebutkan!

Perhatikan  kotak nomor 6, yaitu varietas ercis berbiji bulat hijau dengan nomor 11 yaitu varietas ercis berbiji keriput kuning. Kedua individu tersebut mempunyai genotipe yang tidak dimiliki oleh kedua induknya, sehingga individu tersebut disebut sebagai individu baru (bastar konstan). Individu
tersebut memiliki genotipe yang homozigot dan sifat itu muncul akibat perpaduan sifat kedua induknya.

Jika diperhatikan dan diamati, gen yang telah terpisah tersebut akan bergabung dengan gen dari induk lain pada saat perkawinan. Penggabungan tersebut terjadi secara acak dan bebas. Pada perkawinan ini tampak jelas bahwa gen-gen dapat berpasangan membentuk kombinasi yang beragam. Maka hal tersebut dikenal dengan Hukum II Mendel atau Hukum Pengelompokan Gen Secara Bebas (The Law Independent Assortment of Genes). Hal tersebut dituangkan dalam Hukum II Mendel yang berbunyi “Bila individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka akan diturunkan sifat yang sepasang tak tergantung dari pasangan sifat yang lain”.

3. Persilangan Dengan Lebih Dari Dua Sifat Beda

Jika kita perhatikan, kemungkinan genotipe dan fenotipe pada F2 dalam persilangan monohibrid gamet yang terbentuk pada F1 ada 2 macam dan fenotipenya ada 2 macam dengan perbandingan 3 : 1. Pada perbandingan dihibrida gamet yang terbentuk pada F1 sebanyak 4 macam dan fenotipe sebanyak 4 macam dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1. Jika kita melakukan persilangan dengan tiga sifat beda (trihibrid), misalnya AABBCC disilangkan dengan individu tersebut yang bergenotipe aabbcc maka F1 nya adalah AaBbCc. P2 akan menghasilkan gamet sebanyak 8 macam yaitu ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, dan abc. Dengan demikian F2 akan menghasilkan sebanyak 64 keturunan atau 8². Bagaimana dengan persilangan trihibrida dan seterusnya? Untuk menentukannya dapat menggunakan metode segitiga Pascal, lihat tabel hubungan antara jumlah sifat beda dengan banyaknya macam gamet F1 dan perbandingan F2 berikut.

4. Persilangan Resiprok, Backcross, dan Testcross

Selain persilangan monohibrid dan dihibrid, dikenal juga persilangan resiprok, backcross, dan testcross.

a. Persilangan Resiprok

Apa yang dimaksud dengan persilangan resiprok? Persilangan resiprok mempunyai pengertian bahwa dalam suatu persilangan berlaku sama pada jenis kelamin jantan dan betina, yang berarti baik jantan maupun betina mendapatkan kesempatan sama dalam pewarisan sifat. Misalnya, persilangan antara bunga kuning dan bunga merah akan menghasilkan keturunan yang sama meskipun serbuk sari diambil dari bunga kuning atau merah.

b. Persilangan Backross

Apabila Anda mengawinkan F1 dengan salah satu induknya, baik dari induk homozigot dominan maupun resesif, maka persilangan ini disebut dengan backcross. Tujuan mengadakan perkawinan ini adalah untuk mengetahui genotipe induknya. Agar lebih jelas perhatikan contoh di bawah ini.

c. Persilangan Testcross

Apabila Anda mengawinkan F1 (keturunan pertama) dengan induk yang homozigot resesif, persilangan ini disebut sebagai persilangan testcross. Testcross bertujuan untuk mengetahui jenis individu yang diuji, tergolong homozigot atau heterozigot. Jika hasil persilangan ini mempunyai hasil perbandingan fenotipe keturunan memisah, maka individu yang diuji adalah heterozigot, tetapi jika uji silangnya 100% berfenotipe sama maka individu yang diuji adalah homozigot.

PEMBELAHAN SEL

Sel merupakan unit terkecil dalam tubuh kita yang masih memiliki fungsi dan sifat yang sama seperti organ-organ. Mengapa demikian? Sel berdeferensiasi, menjadi sel-sel bersifat tertentu dan khusus, untuk membentuk suatu jaringan, yang kemudian akan menjadi organ. Pembelahan sel ini dialami oleh semua makhluk hidup, baik monera, protista, fungi, tumbuhan, dan hewan, serta manusia.

Pembelahan sel dibagi menjadi tiga (3) golongan, yaitu Amitosis, Mitosis dan Meiosis. Berikut ini merupakan penjelasan dari masing-masing golongan:

I. AMITOSIS

Amitosis atau pembelahan biner adalah reproduksi sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa melalui tahap-tahap yang kompleks. Dalam pembelahan amitosis, sel membelah begitu saja atau bersifat spontan. Pembelahan ini terjadi pada prokariotik (tidak memiliki membran inti sel), berukuran relatif kecil, dan berbentuk sirkuler seperti bakteri dan ganggang hijau-biru (euglenophyta).

Berikut itu merupakan tahap-tahap pembelahannya:

1. Kromosom bakteri menempel pada membran plasma

2. Bagian DNA yang menempel mengalami replikasi selama sel tumbuh, hingga seluruh replikasi DNA selesai

3. Sel mulai membelah

4. Terbentuk dua sel anakan

II. MITOSIS

Mitosis adalah cara reproduksi sel di mana sel membelah melalui tahap-tahap yang teratur. Mitosis pada akhirnya akan menghasilkan dua (2) sel anakan yang diploid (2n) dan identik. Pembelahan ini terjadi selama masa pertumbuhan sel tubuh (somatik) dan reproduksi aseksual. Pada tumbuhan berbunga, bagian yang paling aktif membelah adalah di ujung akar dan tunas batang, yaitu daerah meristematik. Pada hewan dan manusia, pembelahan ini terjadi pada sel meristem somatik (muda). Sel memiliki siklus yang terdiri dari periode pertumbuhan atau interfase, dan fase pembelahan atau mitotik.

Berikut merupakan tahap-tahap pembelahan mitosis:

1. Fase istirahat (interfase) adalah masa ketika DNA di kopi menjadi 2 salinan

• Fase gap-1, pada masa ini belum terjadi replikasi DNA

• Fase sintesis, pada masa ini terjadi replikasi (dari 1 copy menjadi 2 copy)

• Fase gap-2, pada masa ini replikasi telah selesai

2. Kariokinesis (pembelahan inti sel)

• Profase awal : Pada hewan, sentriol membelah dan bergerak ke kutub berlawanan pada nukleus. Setelah itu terbentuk benang-benang spindel yang terhubung dari kutub satu ke kutub lainnya. Pada tumbuhan, benang spindel tidak terikat pada sentriol.

• Profase akhir : Kromosom terlihat terdiri dari 2 kromatid yang terikat pada sentromer. Nukleolus hilang, membran inti hancur.

• Metafase : Fase ini singkat. Kromosom terikat pada benang spindel di sentromernya. Lalu kromosom bergerak ke bidang ekuator agar informasi DNA rata.

• Anafase : Fase ini juga termasuk singkat. Sentromer (bagian tengah kromosom, tempat pekukan dan pelekatan lengan kromatid) membelah. Kromatid bergerak ke kutub pembelahan. Ini terjadi karena kontraksi benang spindel (memendek, menarik kromatid jadi 2). Pada akhir fase, akan menghasilkan salinan kromosom berpasangan

• Telofase : Kromatid telah disebut kromosom. Membran inti mulai terbentuk dan nukleolus muncul. Kromosom membentuk benang kromatin. Akhirnya, terjadi sitokinesis.

3. Sitokinesis (pembelahan sitoplasma)

Pada hewan :

i. Penguraian benang spindel

ii. Pembentukan cincin mikrofilamen di bekas bidang ekuator

iii. Terjadi kontraksi ke arah dalam (cincin jadi erat) yang membagi sel menjadi 2

iv. Terbentuk 2 sel anakan

Pada tumbuhan:

i. Vesikel mengumpul di ekuator benang spindel (berasal dari badan Golgi)

ii. Terjadi fusi partikel

iii. Terbentuk sekat sel

iv. Terbentuk 2 sel anakan

III. MEIOSIS

Meiosis adalah cara reproduksi yang mengalami 2 kali pembelahan yaitu meiosis I dan II. Antara meiosis I dan II ada tahap antara yang disebut interkinesis. Berikut merupakan tahap-tahap pembelahan meiosis:

1. Meiosis I

• Interfase : persiapan untuk pembelahan, terjadi replikasi DNA

• Profase I : DNA dikemas ke dalam kromosom. Pada akhir profase I, terbentuk kromosom homolog (sepasang kromosom yang terdiri dari 2 kromosom identik) yang berpasangan membentuk tetrad. Terdiri dari 5 tahap, yaitu:

i. Leptoten : kromatin berubah jadi kromosom.

ii. Zigoten : sentrosom membelah menjadi 2. Bergerak menuju kutub yang berlawanan. Kromosom dari ke-2 nya lalu berpasangan (sinapsis).

iii. Pakiten : Tiap kromosom bereplikasi jadi 2 kromatid (sentromer tetap menyatu). Kromosom berpasangan mengandung 4 kromatid yang disebaut tetrad.

iv. Diploten : Kromosom homolog saling menjauhi. Saat menjauh terjadi perlekatan berbentuk ‘X’ pada suatu tempat di kromosom (Kiasma). Kiasma adalah bentuk persilangan dua dari 4 kromosom dengna pasangan kromosom homolognya, juga merupakan tempat terjadinya peristiwa pindah silang.

v. Diakinesis : Terbentuk benang-benang spindel dari pergerakan 2 sentriol ke kutub berlawanan. Nukleolus dan membran nukleus hancur. Tetrad bergerak ke bidang ekuator.

• Metafase I : Tetrad kromosom berada pada bidang ekuator. Benang-benang spindel melekatkan diri pada tiap sentromer kromosom. Ujung lainnya melekat di kutub pembelahan yang berlawanan.

• Anafase I : Tiap kromosom homolog mulai ditarik oleh benang spindel menuju kutub. Fase ini dilakukan agar diploid menjadi haploid.

• Telofase I : Tiap kromosom telah mencapai kutub.

• Sitokinesis I : Tiap kromosom homoloh dipisahkan oleh sekat. Menghasilkan 2 sel, masing-masing dengan 2 kromatid kembar.

Bila pada pembelahan sel, tahap berakhir sampai sitokinesis, sel-sel yang melakukan pembelahan meiosis masih terus mengalami pembelahan, yaitu seperti berikut:

2. Meiosis II

• Profase II : kromatid kembaran masih melekat pada tiap sentromer kromosom.

• Metafase II : Tiap kromosom (2 kromatid) merentang di ekuator. Terbentuk benang-benang spindel.

• Anafase II : Benang spindel mulai menarik kromatid. 2 kromatid menuju ujung yang berbeda. Yang telah terpisah ini disebut kromosom.

• Telofase II : Telah mencapai kutub. Terbentuk 4 inti, masing-masing haploid dan hanya memiliki satu salinan DNA.

• Sitokinesis II : Tiap inti mulai dipisahkan oleh sekat sel, terakhir jadi 4 sel kembar haploid