SELAMAT DATANG DAN SEMOGA BERMANFAAT

POLA-POLA HEREDITAS

Gerhciks.blogspot.com

Kejadian genetika modern dimulai dari kebun seorang biarawan bernama Gregor Mendel, dimana ia mencatat sebuah mekanisme penurunan sifat partikulat, yaitu Theory of Particulate Inheritance. Dalam teori tersebut Mendel menjelaskan bahwa ada fenomena faktor keturunan (gen) yang melalui hukum pemisahan. Dalam percobaannya menggunakan kacang kapri, ia melakukan pengamatan terhadap persilangan tanaman tersebut. Kacang kapri (Pisum sativum) dipilih karena memiliki banyak varietas.  Dari pengamatan tersebut dihasilkan kesimpulan genetika Mendel yang akan kita bahas berikut ini.
Hukum I Mendel atau yang juga dikenal dengan nama hukum segregasi adalah mengenai kaidah pemisahan alel pada waktu pembentukan gamet, dimana pada saat itu terjadi segregasi atau pemisahan alel-alel secara bebas, dari diploid menjadi haploid. Aplikasi dari Hukum I Mendel adalah persilangan monohibrid. Persilangan monohibrid adalah perkawinan yang menghasilkan pewarisan suatu karakter dengan dua sifat beda. Contoh persilangan monohibrid:

Hukum II Mendel atau hukum penggabungan bebas (the Mendelian law of independent assortment). Hukum ini menjelaskan tentang ketentuan penggabungan bebas yang harus menyertai terbentuknya gamet pada perkawinan dihibrid. Persilangan dihibrid adalah perkawinan yang menghasilkan pewarisan dua karakter yang menghasilkan dua karakter berbeda.
Selain persilangan monohibrid dan dihibrid ada juga persilangan testcross, backcross, dan persilangan resiprok.
            Testcross merupakan persilangan antara suatu individu yang tidak diketahui genotipenya dengan induk yang genotipenya homozigot resesif. Testcross dapat dilakukan dengan individu yang bukan induknya, dengan syarat genotipenya diketahui homozigot resesif. Persilangan ini bertujuan untuk menguji heterozitgositas suatu persilangan.
            Backcross merupakan persilangan antara anakan F1 yang heterozigot dengan induknya yang homozigot dominan. Maka gamet dari parental memiliki kemungkinan hanya satu macam.
            Persilangan resiprok atau persilangan tukar kelamin adalah persilangan ulang dengan jenis kelamin yang dipertukarkan. Sebagai contoh tanaman jantan berbiji keriput dikawinkan dengan tanaman betina berbiji bulat.
Penyimpangan Semu Hukum Mendel
Penyimpangan semu terjadi karena interaksi antar alel dan genetik.
A. Interaksi Alel
Berbagai bentuk interaksi alel adalah interaksi dominan tidak sempurna, kodominan, variasi dua atau lebih gen sealel (alel ganda), dan alel letal.
(i)                 Dominansi Tidak Sempurna (Incomplete Dominance) --> alel dominan tidak dapat menutupi alel resesif sepenuhnya sehingga keturunan yang heterozigot memiliki sifat setengah dominan dan setengah resesif.
(ii)               Kodominan --> dua alel suatu gen yang menghasilkan produk berbeda dengan alel yang satu tidak dipengaruhi oleh alel yang lain. Contohnya sapi berwarna merah kodominan terhadap sapi putih menghasilkan anak sapi roan.
(iii)             Alel Ganda --> fenomena adanya tiga atau lebih alel dari suatu gen. Umumnya gen tersusun dari dua alel alternatifnya. Alel ganda dapat terjadi akibat mutasi dan mutasi menyebabkan banyak variasi alel. Gejala adanya dua atau lebih fenotipe yang muncul dalam suatu populasi dinamakan polimorfisme.
(iv)             Alel Letal --> alel yang dapat menyebabkan kematian bagi individu yang memilikinya. Alel letal resesif adalah alel yang dalam keadaan homozigot resesif dapat menyebabkan kematian. Contoh alel letal resesif adalah albino pada tumbuhan dan sapi bulldog. Alel letal dominan adalah alel yang dalam keadaan dominan dapat menyebabkan kematian. Contohnya ayam jambul.

B. Interaksi Gen
Interaksi genetik menyebab terjadinya atavisme, polimeri, kriptomeri, epistatis dan hipostatis, serta komplementer. Interaksi ini menyebabkan rasio tidak sesuai dengan Hukum Mendel, tetapi menunjukkan adanya variasi.
(i)                 Atavisme --> munculnya suatu sifat sebagai akibat interaksi dari beberapa gen. Contoh atavisme adalah sifat genetis pada jengger ayam. Ada empat bentuk jengger ayam, yaitu walnut (R_P_), rose (RRP_), pea (rrP_), dan single (rrpp). Perbandingan fenotipenya adalah walnut : rose : pea : single = 9 : 3 : 3 : 1.
(ii)               Polimeri --> bentuk interaksi gen yang bersifat kumulatif atau saling menambah. Polimeri terjadi akibat interaksi atara dua gen atau lebih sehingga disebut juga sifat gen ganda. Contoh polimeri terdapat pada percobaan persilangan gandum, dilakukan H. Nilsson-Ehle yang menghasilkan perbandingan fenotipe 15 : 1.
(iii)             Kriptomeri --> sifat gen dominan yang tersembunyi, jika gen tersebut berdiri sendiri, namun gen dominan tersebut berinteraksi dengan gen dominan lainnya, maka sifat gen dominan yang tersembunyi sebelumnya akan muncul.Contoh kriptomeri adalah persilangan pada bunga Linaria maroccana yang menghasilkan perbandingan fenotipe bunga ungu : merah : putih = 9 : 3 : 4.
(iv)             Epistatis dan Hipostatis --> persilangan dimana gen epistatis memiliki sifat mempengaruhi gen hipostatis. Epistatis dibedakan menjadi epistatis dominan dimana gen dengan alel dominan menutupi kerja gen lain, epistatis resesif yaitu gen dengan alel homozigot resesif mempengaruhi gen lain, epistatis gen dominan rangkap adalah peristiwa dua gen dominan atau lebih yang bekerja untuk munculnya satu fenotipe tunggal, dan komplementer adalah interaksi beberapa gen yang saling melengkapi. Interaksi gen tersebut disebut juga epistatis gen resesif rangkap.
Tautan dan Pindah Silang
Selain disebabkan oleh interaksi alel dan gen, penyimpangan hukum Mendel juga dapat disebabkan oleh tautan dan pindah silang. Hal ini disebabkan organisme memiliki jumlah gen lebih banyak daripada jumlah kromosom.
A. Tautan
                  Tautan dapat terjadi pada kromosom tubuh maupun kromosom kelamin. Tautan pada kromosom tubuh disebut juga tautan non-kelamin atau tautan kromosomal dan tautan kelamin disebut juga tautan seks.
(i)                 Tautan Autosomal --> gen-gen yang terletak pada kromosom yang sama tidak dapat bersegregasi secara bebas dan cenderung dapat diturunkan bersama. Seorang ilmuwan Thomas Hunt Morgan menggunakan lalat buah (Drosophilla) sebagai hewan percobaan. Dalam percobaannya didapati ada fenotipe tipe tidak normal pada lalat buah, dan fenotipe tersebut disebut fenotipe mutan, karena karakter-karakter tersebut berasal dari fenotipe normal yang mengalami mutasi.
(ii)               Tautan Kelamin --> gen tertaut kelamin adalah gen yang terletak pada kromosom kelamin dan sifat yang ditimbulkan gen pada kromosom ini diturunkan bersama dengan jenis kelamin. Ada dua jenis gen tertaut kelamin, yaitu gen tertaut kelamin tidak sempurna adalah gen-gen yang terletak pada bagian yang homolog, dan gen tertaut kelamin sempurna adalah gen-gen yang terletak pada bagian yang tidak homolog. Contoh gen tertaut kromosom X adalah buta warna dan hemofilia. Contoh gen tertaut kromosom Y adalah hypertrichosis dan keratoma dissipatum.
B. Pindah Silang
Pindah silang (crossing over) adalah peristiwa pertukaran gen-gen suatu kromatid dengan gen-gen kromatid homolognya. Peristiwa pindah silang diikuti oleh patah dan melekatnya kromatid pada waktu profase dalam pembelahan meiosis. Pindah silang mengakibatkan rekombinasi sehingga dihasilkan kombinasi parental dan rekombinasi pada fenotipenya. Dalam menghitung presentase tipe rekombinan di antara keturunan dapat digunakan unit peta, yaitu jarak antara gen-gen untuk menyatakan posisi realtifnya pada suatu kromosom. Untuk menentukan unit peta antara gen-gen, terlebih dahulu dihitung nilai pindah silang (nps)
NPS =  (jumlah tipe rekombinan / jumlah individu seluruhnya) x 100%

Golongan Darah Manusia
1. Golongan Darah Sistem ABO
                  Setiap golongan darah memiliki antigen, yaitu glikoprotein yang terdapat pada permukaan sel darah merah, dan antibodi merupakan molekul protein yang dihasilkan sel-B (limfosit B) untuk merespon adanya antigen. Antibodi terdapat pada serum atau cairan darah. Pada system ABO terdapat dua macam antigen, yaitu antigen A dan antigen B, juga terdapat dua macam antibodi yaitu anti-A dan anti-B.
Golongan darah A --> genotipe IAIA. IAIO --> antigen A --> anti-B
Golongan darah B --> genotipe IBIB. IBIO --> antigen B --> anti-A
Golongan darah AB --> genotipe IAIB --> antigen A dan B --> tidak punya antibodi
Golongan darah O --> genotipe IOIO --> tidak punya antigen --> anti-A dan anti-B
2. Golongan Darah Sistem MN
                  Penggolongan darah sistem MN berdasarkan adanya perbedaan salah satu jenis antigen glikoprotein. Antigen glikoprotein ini terdapat pada membran sel darah merah yang disebut glikoforin A. Antigen ini dapat dikenali dengan reaksi antigen-antibodi. Berdasarkan reaksi imunologis antara antigen glikoforin dengan antibodinya, maka telah diindentifikasi ada dua macam antigen glikoforin, yaitu antigen glikoforin M dan antigen glikoforin N.
3. Golongan Darah Sistem Rh
                  Antigen lain yang penting dalam system penggolongan darah adalah faktor Rh atau rhesus. Antigen rhesus berupa glikoprotein tertentu pada membran plasma sel darah merah. Sistem Rh membagi golongan darah manusia menjadi dua kelompok berdasarakan reaksi penggumpalan antara antigen sel darah merah dengan anti serum Rh. Hasilnya berupa individu golongan Rh positif dengan genotipe RhRh atau Rhrh, memiliki antigen faktor rhesus dalam sel-sel darah merahnya. Individu dengan Rh negatif, memiliki fenotipe rhrh, tidak memiliki antigen faktor rhesus dalam sel darah merah.
Sifat-sifat yang dipengaruhi seks terdapat pada laki-laki dan tidak terdapat pada perempuan yaitu kebotakan.
Penentuan Jenis Kelamin
1.      Manusia
XX --> perempuan
XY --> laki-laki
2.      Serangga (contoh: belalang)
XX --> betina
XO --> jantan
3.      Unggas (contoh: ayam)
ZZ --> jantan
ZW --> betina
4.      Lebah madu
Diploid --> betina
Haploid --> jantan

Kelainan dan Penyakit Genetik pada Manusia
Penyebab kelainan dan penyakit genetik:
1.      Pewarisan alel resesif autosomal --> albino, anemia sel sabit, fibrosis sistik, fenilketourea, galaktosemia, talasemia, dan Xerodema pigmentosum.
2.      Pewarisan alel dominan autosomal --> akondroplasia, brachidactyli, penyakit Huntington, polydactyli, penyakit ginjal polisistik pada orang dewasa, progeria, sindrom marfan, sindrom achoo.
3.      Pewarisan alel resesif tertaut kromosom seks kelamin X --> buta warna, ichtyosis, distrofi otot, hemofilia, sindrom fragile X, sindrom Lesch-Nyhan.
4.      Aberasi jumlah kromosom --> kondisi XYY, sindrom down, sindrom klinefelter, sindrom turner.
5.      Aberasi struktur kromosom --> sindrom cri du chat, chronic myelogenous leukemia.

Perbaikan Mutu Genetik
1.      Seleksi --> suatu proses memilih varietas tanaman atau hewan yang berguna bagi manusia.
2.      Persilangan (hibridisasi) --> perkawinan antara dua individu tanaman atau hewan yang berasal dari spesies yang sama, tapi berbeda sifat genetiknya. Persilangan hewan dapat dilakukan dengan cara persilangan sanak (persilangan dalam satu keluarga), persilangan murni (persilangan dari ras yang sama), persilangan luar (persilangan dari dua ras berbeda), persilangan baur (perkawinan bibit unggul, biasa berasal dari luar negeri disilangkan dengan kualitas lokal).
3.      Mutasi buatan --> perubahan susunan atau jumlah materi genetik / DNA (mutasi gen) atau kromosom (mutasi kromosom) pada sel-sel tubuh makhluk hidup yang dilakukan dengan sengaja oleh manusia.

Newer Post Older Post Home