Konsep Pewarisan Faktor Penentu Sifat Makhluk Hidup - Pada pembahasan makalah materi IPA kali ini mengenai pewarisan sifat makhluk hidup dan juga tentang Hereditas, Alela, Genetika, Dominan, Resesif, Papan catur Punnet, Genotip, Homozigot, Heterozigot, Henotip, Silsilah keluarga, namun agar kalian lebih memahami lagi mengenai genika atau sifat pewarisan dalam makhluk hidup akan dimulai dengan membahas bapak genetika dunia, istilah dalam genetika, menggunakan papan catur punnet dengan contoh soal, satu sifat beda, dua sifat beda, hasil pewarisan sifat dan penerapannya, penerapan genetika, untuk lebih jelasnya dapat kalian simak dalam penjelasan berikut ini!
Berabad-abad, orang telah tertarik pada kenyataan mengapa satu generasi berbeda satu sama lain. Bayi yang baru lahir mungkin mirip seperti orang tuanya. Kemiripan itu mungkin terletak pada bentuk hidung atau daun telinganya. Bentuk hidung merupakan suatu sifat yang dapat diamati. Tiap-tiap organisme memiliki kumpulan sifat-sifat, yang merupakan warisan dari orang tuanya.
Setiap makhluk hidup mempunyai karakteristik spesifik yang disebut sifat yang unik. Sebenarnya yang diturunkan oleh kedua orang tua kepada anak-anaknya bukanlah sifat rambut keriting, bentuk hidung atau telinga dan lain-lain. Lalu apa sebenarnya yang diwariskan? Sifat yang diwariskan orang tuamu kepadamu berupa informasi genetik yang dinamakan gen. Gen inilah yang mengontrol sifat-sifat tersebut.
Faktor keturunan atau gen itu adalah senyawa kimia yang merupakan bagian dari suatu senyawa kimia yang lebih besar yang disebut sebagai kromosom. Secara sederhana dikatakan bahwa gen terdapat pada kromosom. Pada individu terdapat banyak gen. Banyak kelompok makhluk hidup juga memiliki banyak kromosom.
Contoh lain pada tanaman ercis, misalnya ada kesempatan yang sama pada tanaman baru untuk menerima alela warna bunga ungu atau alela warna bunga putih yang terkandung dalam sel sperma atau dalam sel telur. Dalam biologi, studi yang mempelajari bagaimana sifat itu diturunkan dari induk kepada keturunannya disebut genetika.
A. Sifat beda warna bunga ungu tanaman ercis disamping ini dapat membentuk dua macam sel-sel kelamin yaitu sel kelamin yang membawa alela warna bunga ungu dan sel kelamin yang membawa alela warna bunga putih.
B. Selama pembuahan, satu sel sperma akan bergabung dengan satu sel telur. Sel sperma dan sel telur mana yang akan bergabung?
C. Tanaman ercis baru yang akan tumbuh menerima dua alela bunga warna putih, sehingga tanaman tersebut bila dewasa akan menghasilkan bunga putih. Sebutkan warna bunga yang akan dihasilkan bila tanaman tersebut menerima alela berwarna bunga putih dan alela berwarna bunga ungu?
Dalam hal ini induk dari tumbuhan telah diketahui sebelum hipotesis dibuat. Mendel secara hati-hati menggunakan metode ilmiah dalam eksperimennya. Masih ingatkah kamu langkah-langkah metode ilmiah? Coba jelaskan!
Pada tahun 1866, setelah delapan tahun meneliti pewarisan sifat pada tumbuhan, Mendel mempresentasikan hasil penelitiannya pada kelompok ilmuwan.
Ternyata mereka tidak mengetahui segala hasil penelitian yang disampaikan Mendel. Mendel meninggal pada tahun 1884, tanpa mengetahui apakah hasil penelitiannya pernah dimengerti kelompok ilmuwan.
Pada tahun 1900 hasil penelitian Mendel ditemukan kembali. Kemudian, ilmuwan lain atas dasar percobaannya mendapatkan kesimpulan yang sama seperti kesimpulan Mendel. Pada saat itulah Ilmuwan lain mengerti hasil penelitian Mendel. Sejak itu ia terkenal sebagai Bapak Genetika.
Resesif adalah sifat yang tidak muncul pada keturunan karena dikalahkan (tertutup) oleh sifat pasangannya yang bersifat dominan. Sifat resesif ini diberi simbol huruf kecil dari sifat dominannya, misal t untuk pendek, m untuk putih, k untuk kuning dan lain-lainnya.
Intermediate adalah sifat antara sifat dominan dan resesif karena kedua sifat sama kuat bila ada bersama. Sifat genetik suatu organisme yang tidak tampak dari luar yang disebut genotip.
Tiap-tiap sel dalam tubuhmu mempunyai dua alela untuk setiap sifat. Dua alela untuk sifat yang persis sama, misalnya TT atau tt disebut homozigot. Dua alel yang berbeda untuk satu sifat, misalnya Tt disebut heterozigot. Sifat fisik sebagai suatu hasil dari penampakan genotip adalah fenotip. Fenotip merupakan sifat yang nampak. Merah adalah fenotip untuk tanaman berbunga merah.
Pendek adalah fenotip untuk tanaman pendek. Bila kamu memiliki warna kulit kuning, maka fenotip untuk warna kulitmu adalah kuning.
Di dalam mempelajari genetika kita harus tahu simbol-simbol persilangan:
P : singkatan parental yang berarti induk
P1: induk pertama,
P2 = induk kedua dan seterusnya
F : singkatan filius, artinya keturunan
F1: artinya keturunan pertama,
F2: keturunan kedua dan seterusnya.
Berikut ini merupakan rangkaian langkah-langkah yang menunjukkan bagaimana menggambar kotak Punnet. Berapa banyak kotak Punnet yang dibutuhkan untuk menduga bentuk daun telinga dari anak kakakmu?
Menunjukkan bahwa kamu memerlukan dua kotak Punnet untuk menduga apakah daun telinga anak kakakmu bergelambir atau melekat. Mengapa? Daun telinga bebas kakakmu menghasilkan dua pasang gen BB atau Bb. Bagaimanakah bentuk daun telinga anak kakakmu pada kotak persegi 1dan kotak persegi 2?
Kesempatan mempunyai seorang anak dengan sifat-sifat tertentu adalah sama pada tiap-tiap anak, apakah anak kakakmu yang pertama, kedua, ketiga, keempat, atau kelima. Setiap waktu sebuah sel sperma membuahi sebuah sel telur, peluang kombinasi gen adalah sama.
Soal 2: Panjang sayap lalat buah
Di kalangan lalat buah, sayap panjang adalah dominan terhadap sayap pendek . Dua lalat buah (jantan dan betina) bersayap panjang (Pp) disilangkan. Bagaimana kemungkinan genotip dari keturunan mereka? Sebutkan fenotipnya?
Hasil
Genotip dari kemungkinan semua keturunannya: PP, Pp, dan pp.
Fenotip keturunannya: PP dan Pp = sayap panjang pp = sayap pendek
Pada eksperimennya yang pertama, Mendel menyilangkan tumbuhan yang tinggi dengan yang pendek. Ia meletakkan serbuk sari dari tumbuhan tinggi murni ke kepala putik tumbuhan pendek murni. Proses ini disebut penyerbukan silang. Hasil persilangan ini ditunjukkan pada Gambar dibawah. Hasil persilangan menunjukkan bahwa semua turunan berupa tumbuhan tinggi; sifat pendek tidak muncul.
Atas dasar persilangan itu, Mendel menyebut sifat tinggi tanaman sebagai sifat dominan, karena sifat tinggi tampak mendominasi atau menutupi sifat atau perawakan pendek tanaman. Pada persilangan itu Mendel menyebut sifat pendek tanaman sebagai sifat resesif. Tetapi apakah yang terjadi terhadap sifat resesif? Ia mencoba untuk menemukan jawabannya. Mendel menyilangkan tumbuhan tinggi hasil persilangan tadi.
Biji yang dihasilkan ia kumpulkan dan ditanam. Ia terkejut karena tumbuhan yang tumbuh dari biji ini ada yang tinggi dan ada yang pendek. Sifat resesif ini muncul lagi. Mendel menemukan bahwa perbandingan tumbuhan tinggi dan tumbuhan pendek adalah 3:1. Ia melihat bahwa perbandingan 3:1 dapat dipakai untuk menduga hasil ketika ia mulai melakukan suatu uji persilangan . Ia tahu bahwa kemungkinan besar ia akan mendapat hasil yang sama setiap waktu.
Gregor Mendel tidak tahu tentang ADN, gen atau kromosom. Ia menggambarkan tentang “faktor” dalam tumbuhan yang menyebabkan sifat-sifat tertentu muncul.
Ia juga menggambarkan bahwa faktor ini memisah ketika tumbuhan berkembang biak. Mendel sampai pada kesimpulannya berdasarkan pengamatan yang jeli dan analisis yang hati-hati. Hasil kerja Mendel menghasilkan kesimpulan bahwa pewarisan sifat itu dikendalilan oleh alela. Suatu alela mungkin bersifat dominan atau resesif. Selama meiosis, alela yang berbeda untuk suatu sifat akan memisah ke dalam sel kelamin yang berlainan.
Albino, kekurangan pigmen dalam mata, kulit, rambut, sisik atau bulu rambut, merupakan pewarisan sifat yang mempengaruhi orang dan hewan. Penderita albino tidak mampu membuat pigmen melanin dari asam amino tirosin
Untuk menemukan bagaimana anggota keluarga dapat memiliki ciri-ciri yang berbeda, kita dapat menggunakan suatu alat yang disebut silsilah keluarga untuk menelusuri sifat-sifat dalam keluarga Pusporini Purwadi-Sugito yang mempunyai dua orang anak Oki dan Firdha - saudara perempuan dan suaminya, Lilik Purwadi dan Arif, dengan orang tuanya Bapak dan Ibu Purwadi (kakek neneknya).
Lihatlah Puspo dan Lilik mempunyai rambut warna kulit seperti kedua orangtuanya, Kita dapat menggambar suatu silsilah untuk warna kulit pada tiga generasi keluarga Purwadi, yang menunjukkan silsilah keluarga Purwadi. Apakah tiap orang dalam keluarga ini mempunyai warna kulit seperti Bapak dan Ibu Purwadi? Jika demikian siapa? Adakah anggota keluarga Purwadi yang lain yang mempunyai warna kulit kuning dan coklat? Apakah silsilah ini menggambarkan warna kulit? Apakah Oki dan Firdha mempunyai kesempatan memiliki warna kulit kuning atau coklat? Apakah ia dapat mewarisi sifat warna kulit kuning walaupun kedua orang tuanya mempunyai warna kulit coklat?
A. Pada silsilah keluarga ini, anggota keluarga yang berbeda mewakili sifat yang berbeda. Lihatlah Gambar 1,2, dan 3. kotak mewakili laki-laki, dan bulat mewakili perempuan. Warna biru mewakili anggota keluarga yang berkulit putih, dan terang mewakili kulit coklat. Dua orangtua dihubungkan dengan garis horizontal, dan satu atau lebih garis menghubungkan anak-anak dengan orangtuanya.
B. Anak yang paling tua dalam suatu silsilah keluarga diletakkan di sebelah kiri, dan yang paling muda diletakkan di sebelah kanan.
Mendel juga setuju dengan kemungkinan tersebut. Satu hal yang membuat dugaannya tepat adalah karena ia bekerja dengan jumlah sampel yang sangat besar. Ia menghitung setiap tumbuhan dan beribu-ribu biji. Saat ini, hal seperti itu tidak aneh, dan karena hal yang dilakukan tersebut, Mendel meningkatkan ketepatan hasil eksperimennya. Ilmuwan meneliti berdasarkan ketepatan agar hasil-hasil eksperimen dapat diulang.
Gen yang terpaut pada kromosom kelamin ini disebut dengan gen yang terpaut kelamin (terpaut seks). Umumnya, gen terpaut seks terdapat pada kromosom X namun ada juga yang terapaut pada kromosom Y. Contoh-contoh kelainan sifat yang dikendalikan oleh gen terpaut kelamin adalah butawarna dan hemofilia.
Dengan demikian hanya wanita yang memiliki sifat “pembawa” buta warna, artinya wanita ini normal namun membawa sifat buta warna karena susunan kromosomnya adalah heterozigot.
Pada keadaan kodominan misalnya yang terungkap antara A dan B, kedua alela muncul secara penuh, tidak seperti pada keadaan dominan tidak penuh, tidak seperti pada keadaan dominan tidak penuh, apalagi pada keadaan dominan penuh.
Dari diatas kamu dapat melihat enam genotip dan empat fenotip yang mungkin terdapat pada golongan Berdasarkan pada informasi dan Tabel sebelumnya di atas, cobalah pecahkan masalah di bawah ini: Seorang wanita mempunyai golongan darah O menikah dengan seorang laki-laki bergolongan darah AB. Bagaimanakah rasio genotip dan fenotip yang diharapkan di antara anak-anak mereka? Gunakan papan catur Punnet untuk menentukan rasiomu.
Kamu juga dapat menggunakan Hukum Mendel untuk menentukan informasi tentang orang tua berdasarkan pada pengetahuan tentang keturunan yang mereka hasilkan. Perhatikan lagi contoh ini: Seorang wanita mempunyai golongan darah B menikah dengan laki-laki bergolongan darah A. Mereka mempunya lima anak, semuanya bergolongan darah AB. Bagaimanakah kemungkinan genotip orang tuanya?
Konsep Pewarisan Faktor Penentu Sifat Makhluk Hidup
Bagaimana Sifat Diwariskan?
Apa yang pertama kamu pikir ketika kamu mendengar istilah pewarisan? Apakah kamu berpikir tentang uang atau rumah baru? Orang mewariskan semua itu. Warisan itu mungkin berupa rumah, tanah, uang, bahkan hewan ternak, dan lain-lain. Tentunya telah banyak orang yang mendapat warisan itu. Tetapi ada tipe pewarisan lain yang setiap orang menerimanya. Setiap orang mendapat warisan ini yang tersimpan dalam inti dari tiap-tiap sel pada tubuhmu dalam bentuk gen atau pasangan gen.Pada sel yang berinti (eukariot), faktor pembawa sifat disimpan di dalam kromosom. |
Berabad-abad, orang telah tertarik pada kenyataan mengapa satu generasi berbeda satu sama lain. Bayi yang baru lahir mungkin mirip seperti orang tuanya. Kemiripan itu mungkin terletak pada bentuk hidung atau daun telinganya. Bentuk hidung merupakan suatu sifat yang dapat diamati. Tiap-tiap organisme memiliki kumpulan sifat-sifat, yang merupakan warisan dari orang tuanya.
Setiap makhluk hidup mempunyai karakteristik spesifik yang disebut sifat yang unik. Sebenarnya yang diturunkan oleh kedua orang tua kepada anak-anaknya bukanlah sifat rambut keriting, bentuk hidung atau telinga dan lain-lain. Lalu apa sebenarnya yang diwariskan? Sifat yang diwariskan orang tuamu kepadamu berupa informasi genetik yang dinamakan gen. Gen inilah yang mengontrol sifat-sifat tersebut.
Faktor keturunan atau gen itu adalah senyawa kimia yang merupakan bagian dari suatu senyawa kimia yang lebih besar yang disebut sebagai kromosom. Secara sederhana dikatakan bahwa gen terdapat pada kromosom. Pada individu terdapat banyak gen. Banyak kelompok makhluk hidup juga memiliki banyak kromosom.
Sifat organisme tergantung pada kombinasi gen yang dibawa sel kelamin induk. Diagram ini menunjukkan bagaimana sifat warna bunga diturunkan pada tanaman ercis |
Contoh lain pada tanaman ercis, misalnya ada kesempatan yang sama pada tanaman baru untuk menerima alela warna bunga ungu atau alela warna bunga putih yang terkandung dalam sel sperma atau dalam sel telur. Dalam biologi, studi yang mempelajari bagaimana sifat itu diturunkan dari induk kepada keturunannya disebut genetika.
A. Sifat beda warna bunga ungu tanaman ercis disamping ini dapat membentuk dua macam sel-sel kelamin yaitu sel kelamin yang membawa alela warna bunga ungu dan sel kelamin yang membawa alela warna bunga putih.
B. Selama pembuahan, satu sel sperma akan bergabung dengan satu sel telur. Sel sperma dan sel telur mana yang akan bergabung?
C. Tanaman ercis baru yang akan tumbuh menerima dua alela bunga warna putih, sehingga tanaman tersebut bila dewasa akan menghasilkan bunga putih. Sebutkan warna bunga yang akan dihasilkan bila tanaman tersebut menerima alela berwarna bunga putih dan alela berwarna bunga ungu?
Bapak Genetika
Studi ilmiah pertama yang mempelajari tentang bagaimana sifat diturunkan dari generasi ke generasi pada waktu yang lalu dilakukan oleh seorang pendeta, Johan Gregor Mendel. Ia hidup sekitar tahun 1800’an. Ia banyak mempelajari sains maupun matematika dan bahkan telah bekerja beberapa tahun sebagai guru pengganti. Sambil mengajar ia membuat kebun percobaan di asrama kepastoran. Di sana ia melaksanakan percobaan (eksperimen) dengan tumbuhan. Pengalaman mengamati kebun anggrek ayahnya membuat ia berpikir bahwa eksperimen itu bertujuan untuk menduga macam-macam bunga dan buah dalam suatu tanaman yang berproduksi.Melalui eksperimen, Mendel menemukan dasar hukum pewarisan. |
Dalam hal ini induk dari tumbuhan telah diketahui sebelum hipotesis dibuat. Mendel secara hati-hati menggunakan metode ilmiah dalam eksperimennya. Masih ingatkah kamu langkah-langkah metode ilmiah? Coba jelaskan!
Pada tahun 1866, setelah delapan tahun meneliti pewarisan sifat pada tumbuhan, Mendel mempresentasikan hasil penelitiannya pada kelompok ilmuwan.
Ternyata mereka tidak mengetahui segala hasil penelitian yang disampaikan Mendel. Mendel meninggal pada tahun 1884, tanpa mengetahui apakah hasil penelitiannya pernah dimengerti kelompok ilmuwan.
Pada tahun 1900 hasil penelitian Mendel ditemukan kembali. Kemudian, ilmuwan lain atas dasar percobaannya mendapatkan kesimpulan yang sama seperti kesimpulan Mendel. Pada saat itulah Ilmuwan lain mengerti hasil penelitian Mendel. Sejak itu ia terkenal sebagai Bapak Genetika.
Istilah dalam Genetika
Alternatif suatu gen disebut dengan alela. Sifat dominan dan resesif dilambangkan dengan simbol berupa huruf. Dominan adalah sifat yang muncul pada keturunan dari salah satu induk yang mengalahkan sifat pasangannya. Sifat dominan diberi simbol huruf besar yang diambil dari huruf pertama dari sifat dominan yang dibawa. Misalnya T mewakili tinggi, M simbol dari sifat merah, K untuk warna kuning.
Resesif adalah sifat yang tidak muncul pada keturunan karena dikalahkan (tertutup) oleh sifat pasangannya yang bersifat dominan. Sifat resesif ini diberi simbol huruf kecil dari sifat dominannya, misal t untuk pendek, m untuk putih, k untuk kuning dan lain-lainnya.
Intermediate adalah sifat antara sifat dominan dan resesif karena kedua sifat sama kuat bila ada bersama. Sifat genetik suatu organisme yang tidak tampak dari luar yang disebut genotip.
Tiap-tiap sel dalam tubuhmu mempunyai dua alela untuk setiap sifat. Dua alela untuk sifat yang persis sama, misalnya TT atau tt disebut homozigot. Dua alel yang berbeda untuk satu sifat, misalnya Tt disebut heterozigot. Sifat fisik sebagai suatu hasil dari penampakan genotip adalah fenotip. Fenotip merupakan sifat yang nampak. Merah adalah fenotip untuk tanaman berbunga merah.
Pendek adalah fenotip untuk tanaman pendek. Bila kamu memiliki warna kulit kuning, maka fenotip untuk warna kulitmu adalah kuning.
Di dalam mempelajari genetika kita harus tahu simbol-simbol persilangan:
P : singkatan parental yang berarti induk
P1: induk pertama,
P2 = induk kedua dan seterusnya
F : singkatan filius, artinya keturunan
F1: artinya keturunan pertama,
F2: keturunan kedua dan seterusnya.
Menggunakan Papan Catur Punnet
Bila kakakmu mempunyai daun telinga bebas (tidak melekat) dan menikah dengan seseorang yang mempunyai daun telinga melekat, dapatkah kamu menduga bentuk daun telinga dari anak kakakmu? Suatu alat sederhana yang digunakan untuk menjabarkan hasil ini disebut papan catur Punnet. Kotak Papan catur Punnet menggunakan pengetahuanmu tentang alela. Papan catur Punnet menunjukkan kemungkinan kombinasi dari pasangan-pasangan gen untuk sifat yang diberikan.Berikut ini merupakan rangkaian langkah-langkah yang menunjukkan bagaimana menggambar kotak Punnet. Berapa banyak kotak Punnet yang dibutuhkan untuk menduga bentuk daun telinga dari anak kakakmu?
Menunjukkan bahwa kamu memerlukan dua kotak Punnet untuk menduga apakah daun telinga anak kakakmu bergelambir atau melekat. Mengapa? Daun telinga bebas kakakmu menghasilkan dua pasang gen BB atau Bb. Bagaimanakah bentuk daun telinga anak kakakmu pada kotak persegi 1dan kotak persegi 2?
Papan catur Punnet menunjukkan kepada kamu semua cara bagaimana alela bergabung |
Papan catur Punnet dapat digunakan untuk menghitung hasil persilangan yang diharapkan. Untuk melakukan ini, hitunglah berapa kali kemungkinan kombinasi yang terjadi dan bandingkan kombinasi itu pada 4 kotak. Semua kemungkinan itu merupakan hasil kombinasi yang diharapkan yang terjadi pada generasi turunan. Contoh, pada kotak 1, peluang anak kakakmu pertama adalah 4 dari 4 atau 100% daun telinga bebas. Pada kotak 2, kesempatannya 2 dalam 4 atau 50%. Bagaimana dengan anak kakakmu yang kedua?
Kesempatan mempunyai seorang anak dengan sifat-sifat tertentu adalah sama pada tiap-tiap anak, apakah anak kakakmu yang pertama, kedua, ketiga, keempat, atau kelima. Setiap waktu sebuah sel sperma membuahi sebuah sel telur, peluang kombinasi gen adalah sama.
CONTOH SOAL: Menggunakan Papan catur Punnet
Soal 1: Warna Ercis
Warna kuning pada kacang ercis adalah dominan terhadap warna hijau. Tanaman ercis berbiji kuning disilangkan dengan tanaman berbiji hijau. Bagaimana genotip dari semua keturunannya?
Hasil
Genotip dari kemungkinan semua keturunannya: Semua Kk
Fenotip keturunannya: Semua kuning
Warna kuning pada kacang ercis adalah dominan terhadap warna hijau. Tanaman ercis berbiji kuning disilangkan dengan tanaman berbiji hijau. Bagaimana genotip dari semua keturunannya?
Hasil
Genotip dari kemungkinan semua keturunannya: Semua Kk
Fenotip keturunannya: Semua kuning
Soal 2: Panjang sayap lalat buah
Di kalangan lalat buah, sayap panjang adalah dominan terhadap sayap pendek . Dua lalat buah (jantan dan betina) bersayap panjang (Pp) disilangkan. Bagaimana kemungkinan genotip dari keturunan mereka? Sebutkan fenotipnya?
Hasil
Fenotip keturunannya: PP dan Pp = sayap panjang pp = sayap pendek
Satu Sifat Beda
Mendel memilih tanaman ercis untuk eksperimennya karena ercis galur murni ercis mudah disilangkan. Suatu organisme yang selalu memperlihatkan sifat tertentu yang sama dalam keturunannya adalah galur murni untuk sifat tertentu itu. Tumbuhan yang tinggi yang selalu menghasilkan turunan yang tinggi adalah galur murni untuk sifat tinggi tanaman. Mendel telah mempelajari tujuh sifat dari tanaman ercis, yang ditunjukkan pada tabel dibawah.Pada eksperimennya yang pertama, Mendel menyilangkan tumbuhan yang tinggi dengan yang pendek. Ia meletakkan serbuk sari dari tumbuhan tinggi murni ke kepala putik tumbuhan pendek murni. Proses ini disebut penyerbukan silang. Hasil persilangan ini ditunjukkan pada Gambar dibawah. Hasil persilangan menunjukkan bahwa semua turunan berupa tumbuhan tinggi; sifat pendek tidak muncul.
Sifat -sifat pada tanaman ercis |
Atas dasar persilangan itu, Mendel menyebut sifat tinggi tanaman sebagai sifat dominan, karena sifat tinggi tampak mendominasi atau menutupi sifat atau perawakan pendek tanaman. Pada persilangan itu Mendel menyebut sifat pendek tanaman sebagai sifat resesif. Tetapi apakah yang terjadi terhadap sifat resesif? Ia mencoba untuk menemukan jawabannya. Mendel menyilangkan tumbuhan tinggi hasil persilangan tadi.
Biji yang dihasilkan ia kumpulkan dan ditanam. Ia terkejut karena tumbuhan yang tumbuh dari biji ini ada yang tinggi dan ada yang pendek. Sifat resesif ini muncul lagi. Mendel menemukan bahwa perbandingan tumbuhan tinggi dan tumbuhan pendek adalah 3:1. Ia melihat bahwa perbandingan 3:1 dapat dipakai untuk menduga hasil ketika ia mulai melakukan suatu uji persilangan . Ia tahu bahwa kemungkinan besar ia akan mendapat hasil yang sama setiap waktu.
Gregor Mendel tidak tahu tentang ADN, gen atau kromosom. Ia menggambarkan tentang “faktor” dalam tumbuhan yang menyebabkan sifat-sifat tertentu muncul.
Ia juga menggambarkan bahwa faktor ini memisah ketika tumbuhan berkembang biak. Mendel sampai pada kesimpulannya berdasarkan pengamatan yang jeli dan analisis yang hati-hati. Hasil kerja Mendel menghasilkan kesimpulan bahwa pewarisan sifat itu dikendalilan oleh alela. Suatu alela mungkin bersifat dominan atau resesif. Selama meiosis, alela yang berbeda untuk suatu sifat akan memisah ke dalam sel kelamin yang berlainan.
Dua sifat Beda
Setelah rangkaian eksperimen yang pertama, Mendel telah mempelajari dua sifat beda dalam eksperimen yang berikutnya. Yang menjadi pertanyaan, misalnya tipe tanaman apa yang akan berkembang dari suatu persilangan antara tanaman induk ercis berbiji bulat berwarna kuning (BBKK) dan tanaman induk ercis berbiji keriput dan berwarna hijau (bbkk)? Seperti diketahui, hukum pemisahan menyatakan bahwa tiap-tiap gamet harus mengandung satu alela untuk tiap-tiap sifat. Dalam hali ini, gamet induk kuning, bulat mengandung alela B dan K dan gamet induk hijau, keriput mengandung alela b dan k. Bila terjadi persilangan, tanaman F1 akan mempunyai genotip BbKk yang memiliki fenotip kuning dan bulat. Mendel memang menemukan kenyataan ini.Prinsip Pemisahan Secara Bebas
Persilangan sesama F1 mendatangkan masalah bagi Mendel. Tanaman F1 mempunyai genotip BbKk. Apakah alela memisah secara bebas selama pembentukan gamet? Apakah alela tetap bergabung dalam kombinasi yang sama, BK atau bk? Bagaimana cara mencari gamet? Bila F1 adalah BbKk, makadan kemungkinan gametnya adalah BK, Bk, bK, dan bk. Gamet-gamet ini akan menghasilkan tanaman generasi kedua yang menunjukkan rasio fenotip 9:3:3:1, atau 9 kuning dan bulat: 3 kuning dan kisut: 3 hijau dan bulat: 1 hijau dan kisut. Hasil ini ditunjukkan dalam papan catur Punnet. Hasil eksperimen Mendel ini sesuai dengan hipotesisnya. Dari hasil ini, ia merumuskan prinsip pemisahan secara bebas. Prinsip ini menyatakan bahwa gen untuk sifat-sifat yang berbeda memisah secara bebas selama pembentukan gamet.Generasi F2 dari persilangan dua sifat beda secara jelas menunjukkan bahwa alela memisah secara bebas antara satu dengan lainnya. |
Silsilah Keluarga
Dapatkah kamu menceritakan kepada orang tentang kemiripan kerabat dalam suatu keluarga yang tampak dalam foto keluarga pada dibawah? Beberapa anggota keluarga yang kekerabatannya dekat tetapi tampak berbeda sekali.Untuk menemukan bagaimana anggota keluarga dapat memiliki ciri-ciri yang berbeda, kita dapat menggunakan suatu alat yang disebut silsilah keluarga untuk menelusuri sifat-sifat dalam keluarga Pusporini Purwadi-Sugito yang mempunyai dua orang anak Oki dan Firdha - saudara perempuan dan suaminya, Lilik Purwadi dan Arif, dengan orang tuanya Bapak dan Ibu Purwadi (kakek neneknya).
Lihatlah Puspo dan Lilik mempunyai rambut warna kulit seperti kedua orangtuanya, Kita dapat menggambar suatu silsilah untuk warna kulit pada tiga generasi keluarga Purwadi, yang menunjukkan silsilah keluarga Purwadi. Apakah tiap orang dalam keluarga ini mempunyai warna kulit seperti Bapak dan Ibu Purwadi? Jika demikian siapa? Adakah anggota keluarga Purwadi yang lain yang mempunyai warna kulit kuning dan coklat? Apakah silsilah ini menggambarkan warna kulit? Apakah Oki dan Firdha mempunyai kesempatan memiliki warna kulit kuning atau coklat? Apakah ia dapat mewarisi sifat warna kulit kuning walaupun kedua orang tuanya mempunyai warna kulit coklat?
A. Pada silsilah keluarga ini, anggota keluarga yang berbeda mewakili sifat yang berbeda. Lihatlah Gambar 1,2, dan 3. kotak mewakili laki-laki, dan bulat mewakili perempuan. Warna biru mewakili anggota keluarga yang berkulit putih, dan terang mewakili kulit coklat. Dua orangtua dihubungkan dengan garis horizontal, dan satu atau lebih garis menghubungkan anak-anak dengan orangtuanya.
B. Anak yang paling tua dalam suatu silsilah keluarga diletakkan di sebelah kiri, dan yang paling muda diletakkan di sebelah kanan.
Hasil Pewarisan Sifat dan Penerapannya
Bila kamu melempar sekeping koin, kesempatan untuk mendapatkan gambar atau angka adalah sama, atau kira-kira 50-50. Dengan kata lain, gambar dan angka mempunyai kemungkinan sama untuk muncul. Kemungkinan ini juga dapat ditulis sebagai perbandingan – 1 angka : 1 gambar atau 1/2 angka : 1/2 gambar. Perbandingan ini yang kamu harapkan, tetapi hasil yang keluar tidak selalu sesuai dengan harapan. Kemungkinan mendapatkan rasio 1:1 dari gambar dan angka meningkat setiap kali jumlah lemparan bertambah banyak. Kemungkinan akan mendekati harapan apabila kamu melempar koin sepuluh kali daripada kamu melempar dua kali. Hasilnya akan lebih baik bila kamu melempar koin seratus kali. Kamu dapat menerapkan prinsip kemungkinan ini dalam memecahkan soal-soal genetika.Kemungkinan (Probabilitas)
Kemungkinan (Probabilitas) adalah suatu konsepsi yang membantu kamu menentukan kesempatan bahwa sesuatu itu akan terjadi. Misalnya, kamu mengharapkan kucingmu akan datang setiap waktu saat kamu akan memberikan makanan. Bila kucing dapat melakukan ini setiap hari selama satu tahun, maka kemungkinan besar kucingmu dapat melakukan ini pada tahun-tahun yang akan datang. Karena kejadian itu kenyataan, kemungkinannya 100%. Kamu dapat menduga kejadian itu.Mendel juga setuju dengan kemungkinan tersebut. Satu hal yang membuat dugaannya tepat adalah karena ia bekerja dengan jumlah sampel yang sangat besar. Ia menghitung setiap tumbuhan dan beribu-ribu biji. Saat ini, hal seperti itu tidak aneh, dan karena hal yang dilakukan tersebut, Mendel meningkatkan ketepatan hasil eksperimennya. Ilmuwan meneliti berdasarkan ketepatan agar hasil-hasil eksperimen dapat diulang.
Penerapan Genetika
Prinsip-prinsip genetika banyak digunakan dalam beberapa kegiatan dan usaha untuk kesejahteraan manusia. Sejumlah hal yang memerlukan penerapan genetika antara lain:Penemuan Bibit Unggul
Di bidang pertanian dan peternakan, hukum genetika dan Mendel diterapkan untuk memperoleh bibit unggul. Misalnya untuk mendapatkan tanaman yang cepat berbuah dan rasanya enak, tahan penyakit serta tahan kekeringan. Contoh lainnya adalah untuk memperoleh bibit unggul ternak, misalnya cepat bertelur, dagingnya banyak atau menghasilkan susu.Penentuan Sifat Terpaut Kelamin
Jenis kelamin manusia dikontrol oleh kromosomkelamin yaitu kromosom X dan Y. Pada wanita susunan kromosom kelamin adalah XX dan pada pria adalah XY.Gen yang terpaut pada kromosom kelamin ini disebut dengan gen yang terpaut kelamin (terpaut seks). Umumnya, gen terpaut seks terdapat pada kromosom X namun ada juga yang terapaut pada kromosom Y. Contoh-contoh kelainan sifat yang dikendalikan oleh gen terpaut kelamin adalah butawarna dan hemofilia.
Buta warna
Orang normal mampu melihat semua warna. Orang penderita buta warna tidak mampu melihat macam-macam warna dan sifat ini muncul akibat adanya kelainan gen pada kromosom kelamin X. Pada wanita yang mempunyai dua kromosom kelamin X, maka sifat buta warna baru muncul ketika kedua kromosom membawa gen buta warna, sedangkan pada pria yang hanya memiliki satu kromosom X, maka dengan satu sifat buta warna yang dibawa kromosom ini sudah memunculkan sifat buta warna.Dengan demikian hanya wanita yang memiliki sifat “pembawa” buta warna, artinya wanita ini normal namun membawa sifat buta warna karena susunan kromosomnya adalah heterozigot.
Hemofilia
Hemofilia adalah sifat terpaut kelamin yang mempengaruhi proses pembekuan darah. Gen yang mengendalikan sifat ini adalah gen resesif dan terdapat pada kromosom X. Karena wanita memiliki dua kromosom kelamin X, maka gen ini akan muncul pembawa kelainan pembekuan darah pada wanita tersebut. Namun demikian, di dunia tidak ada wanita yang menderita hemofilia karena wanita penderita hemofilia akan segera mati ketika lahir (lethal). Pada pria, yang hanya memiliki satu kromosom kelamin X, maka bila kromosom X ini membawa gen hemofilia akan langsung muncul sifat hemofilia pada orang itu karena kromosom Y tidak ada alela dominan untuk menutup sifat hemofilia ini. Coba kamu buat diagram persilangan dari bermacam kemungkinan orang tua yang membawa sifat hemofilia ini!Alela Ganda
Kamu telah belajar bahwa dua alel berperan bersama menghasilkan suatu fenotip. Walaupun setiap organisme secara normal mempunyai dua alel untuk satu sifat, kemungkinan lebih dari dua alel untuk sifat dalam populasi. Pada populasi manusia, misalnya, tiga alel menentukan golongan darah: A, B, dan O. Golongan darah manusia memang ditentukan oleh alel ganda. Pada manusia, A dan yang sama-sama B dominan terhadap O, terekspresi bersama dan disebut kodominan.Pada keadaan kodominan misalnya yang terungkap antara A dan B, kedua alela muncul secara penuh, tidak seperti pada keadaan dominan tidak penuh, tidak seperti pada keadaan dominan tidak penuh, apalagi pada keadaan dominan penuh.
Fenotip (Golongan darah) | Genotip |
---|---|
A | AA atau AO |
B | BB atau BO |
AB | AB |
O | OO |
Kamu juga dapat menggunakan Hukum Mendel untuk menentukan informasi tentang orang tua berdasarkan pada pengetahuan tentang keturunan yang mereka hasilkan. Perhatikan lagi contoh ini: Seorang wanita mempunyai golongan darah B menikah dengan laki-laki bergolongan darah A. Mereka mempunya lima anak, semuanya bergolongan darah AB. Bagaimanakah kemungkinan genotip orang tuanya?
Pewarisan Sifat pada Makhluk Hidup
- Studi yang mempelajari bagaimana sifat itu diturunkan dari induk kepada keturunannya disebut genetika.
- Sifat setiap organisme dikontrol oleh gen. Gen terbentuk dari DNA.
- Sifat genetik suatu organisme yang tidak tampak dari luar disebut genotif.
- Sifat fisik sebagai suatu hasil dari penampakan genotif disebut fenotif.
- Dua alela untuk suatu sifat yang persis sama disebut homozigot. Dua alel yang berbeda untuk suatu sifat disebut heterozigot.
- Prinsip pemisahan secara bebas menyatakan bahwa gen untuk sifat-sifat yang berbeda memisah secara bebas selama pembentukan gamet
- Kemungkinan atau peluang (probabilitas) adalah suatu konsepsi yang membantu menentukan kesempatan bahwa sesuatu itu akan terjadi.
- Dalam suatu populasi kemungkinan ada lebih dari dua alela untuk suatu sifat disebut alela ganda, contoh golongan darah, A, B, dan O manusia ditentukan oleh alela ganda, tiga yang mengontrol satu sifat. Pada manusia, A dan B dominan terhadap O, tetapi A dan B kodominan menghasilkan kedua alela muncul secara penuh