POLA-POLA HEREDITAS

  

A.        Pola-Pola Hereditas

Pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya melalui gen disebut hereditas. Mekanisme hereditas ini mengikuti aturan-aturan tertentu yang disebut pola-pola hereditas. Seorang sarjana Amerika bernama Walter Stanborough Sutton berhasil menjelaskan bahwa pola- pola hereditas terjadi karena hal-hal berikut

Gen merupakan karakteristik yang diturunkan. Oleh karena itu, meskipun terjadi mitosis dan meiosis, bentuk dan identitas setiap gen di dalam kromosom adalah tetap.

aat terjadi meiosis, kedua perangkat kromosom yang berasal dari kedua induk akan memisah secara bebas. Kromosom tersebut kemudian mengelompok dengan kromosom lain yang bukan homolognya.

3. Jumlah kromosom yang terkandung dalam ovum dan sperma adalah sama (bersifat haploid), yaitu setengah dari jumlah kromosom sel tubuh induknya.

4. Individu hasil pembuahan antara ovum dan sperma bersifat diploid, yaitu mengandung dua perangkat kromosom.

B.        Jenis-Jenis Penyimpangan Hukum Mendel

Hukum Mendel I dan II telah merumuskan perbandingan fenotipe keturunan F2. Perbandingan tersebut juga sudah berlaku umum. Misalnya pada persilangan monohibrid, perbandingan fenotipe F2 adalah 3 : 1. Sementara itu pada persilangan dihibrid, perbandingannya adalah 9 : 3 : 3 : 1. Namun, dalam kenyataannya banyak ditemukan hasil persilangan yang tidak sesuai dengan angka-angka perbandingan tersebut. Ada penyimpangan yang masih mengacu pada perbandingan angka Mendel, tetapi ada juga yangbenar-benarberbeda. Penyimpanganyangmasihmengacupadaperbandinganangka Mendel ini disebut penyimpangan semu hukum Mendel. Sebagai contoh, perbandingan 9 : 3 : 4 diperoleh dari 9 : 3 : (3 + 1) atau 12 : 3 : 1 diperoleh dari (9 + 3) : 3 : 1.

 

Penyimpangan semu hukum Mendel terjadi karena interaksi antar-alel dan antargenetik. Penyimpangan semu karena interaksi antar-alel, di antaranya adalah sebagai berikut.

1.          Kodominan adalah dua alel dari dari suatu gen yang ketika diekspresikan bersamaan (heterozigot) akan menghasilkan fenotipe yang berbeda. Alel-alel kodominan tidak memiliki hubungan dominan atau resesif.

2.          Dominansi tidak sempurna adalah alel dominan yang tidak dapat menutup alel resesif secara sempurna. Akibatnya, pada individu heterozigotik muncul fenotipe campuran.

3.          Alel ganda adalah gen yang memiliki lebih dari dua alel.

4.          Alel letal adalah alel yang dalam keadaan homozigot dapat menyebabkan kematian pada individu yang memilikinya. Ada tiga tipe alel letal, yaitu alel letal dominan, alel letal resesif, dan alel subletal.

Sementara itu, yang termasuk penyimpangan semu karena interaksi antargenetik adalah sebagai berikut.

1.           Atavisme adalah interaksi beberapa gen yang menghasilkan fenotipe baru.

2.           Epistasis-hipostasis adalah interaksi yang terjadi apabila suatu gen menutupi (mengalahkan) gen lain yang bukan alelnya. Gen yang menutupi karakter disebut epistasis, sedangkan gen yang tertutup karakternya disebut hipostasis.

3.           Kriptomeri adalah sifat gen dominan yang tersembunyi jika berdiri sendiri. Namun,

akan tampak pengaruhnya jika bertemu dengan gen dominan lain yang bukan alelnya.

4.           Polimeri adalah interaksi dua gen atau lebih yang memengaruhi dan menguatkan sifat yang sama dari suatu organisme (bersifat kumulatif).

5.           Gen komplementer adalah interaksi antara gen-gen dominan yang saling melengkapi dalam mengekspresikan suatu sifat. Jika salah satu dari gen-gen dominan tidak hadir, pengaruh gen-gen tersebut tidak akan tampak.

6.           Gen dominan rangkap adalah dua gen dominan yang memengaruhi bagian tubuh yang sama. Jika berada bersama-sama, fenotipe yang muncul merupakan gabungan kedua sifat gen dominan tersebut. Gen dominan rangkap disebut juga epistasis gen dominan rangkap.

Penyimpangan yang benar-benar berbeda dengan angka Mendel antara lain sebagai berikut.

1.           Tautan/pautan adalah peristiwa yang terjadi ketika dua gen atau lebih pada kromosom yang sama tidak dapat memisah secara bebas saat pembelahan meiosis.

2.           Pindah silang adalah peristiwa bertukarnya gen-gen suatu kromosom dengan gen- gen pada kromosom lain, baik kromosom homolog atau kromosom nonhomolog.

3.           Gagal berpisah (nondisjunction) adalah peristiwa yang terjadi ketika sebuah kromosom atau lebih gagalmemisahkan diri dari pasangannya saat meiosis I maupun meiosis II.

 

C.        Penyimpangan Semu karena Interaksi antar-alel

1.        Kodominan

Kodominan merupakan dua alel dari suatu gen yang ketika diekspresikan bersamaan (heterozigot) akan menghasilkan fenotipe yang berbeda. Alel-alel kodominan tidak memiliki hubungan dominan atau resesif. Alel-alel ini dituliskan dengan huruf besar ditambah huruf-huruf lain di atasnya. Contoh: alel-alel yang mengatur golongan darah sistem MN dan warna bulu pada sapi. Berikut ini adalah contoh persilangan pada peristiwa kodominan.

Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut ini.

 

2.        Dominansi Tidak Sempurna

Dominansi tidak sempurna merupakan  alel  dominan  yang  tidak  dapat  menutup alel resesif secara sempurna. Akibatnya, pada individu heterozigotik muncul fenotipe campuran. Contoh: jika bunga Mirabilis jalapa merah disilangkan dengan bunga yang putih, akan muncul bunga merah muda. Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh persilangan dominansi tidak sempurna berikut.

 

Untuk menentukan perbandingan fenotipe F2-nya, perhatikan diagram persilangan berikut ini.

 

 

Contoh Soal 1

Bunga mawar merah yang bersifat dominan disilangkan dengan bunga mawar putih. Apabila keturunan pertamanya yang berwarna merah muda disilangkan dengan sesamanya, persentase keturunan keduanya yang memiliki fenotipe merah adalah .…

A.      10%

B.      25%

C.     50%

D.      75%

E.      100%

Jawaban: B

Penjelasan:

Perhatikan  diagram  persilangan berikut.

 

 

P1      :     G1     :	MM merah M	×	mm putih m
F1      :                                   Mm
	merah muda
P2      :	Mm                         ×		Mm
	merah muda		merah muda
G2     :	M		M
	m		m
F2      :	1 MM    = merah
	2 Mm     = merah muda
	1 mm    = putih

 

Dari persilangan tersebut, diperoleh 4 genotipe dengan genotipe MM jumlahnya 1.

Dengan demikian, persentase jumlah keturunan yang berfenotipe merah =   1

4

× 100%

= 25%.

 

 

Berdasarkancontohtersebutdapatdisimpulkanbahawapadapersilangandominansi tidak sempurna, jika F1 disilangkan dengan sesamanya, akan diperoleh perbandingan genotipe MM : Mm : mm = 1 : 2 : 1 dan perbandingan fenotipe merah : merah muda : putih

= 1 : 2 : 1.

 

3.        Alel Ganda

Alel ganda merupakan gen yang memiliki lebih dari dua alel. Contohnya golongan darah sistem ABO, warna bulu kelinci, dan warna mata pada lalat Drosophila. Berikut ini adalah contoh persilangan pada alel ganda.

 

 

Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut.

 

Jadi, kemungkinan golongan darah anak-anak mereka adalah A, B, AB, O dengan perbandingan 1 : 1 : 1 : 1.

 

4.        Alel Letal

Alel letal merupakan alel yang dalam keadaan homozigot dapat menyebabkan kematian pada individu yang memilikinya. Ada tiga macam alel letal, yaitu alel letal dominan, alel letal resesif, dan alel subletal.

a.           Alel letal dominan merupakan sepasang gen dominan yang dapat menyebabkan kematian jika berada dalam keadaan homozigot. Individu yang memiliki genotipe homozigot ini akan meninggal sebelum lahir. Sementara itu, jika dalam keadaan heterozigot, individu akan mengalami subletal. Contoh: ayam creeper, penyakit Huntington, tikus kuning, dan brakhidaktili.

b.           Alel letal resesif merupakan sepasang gen resesif yang dapat menyebabkan kematian jika berada dalam keadaan homozigot. Berbeda dengan alel letal dominan, individu yang mengalami kematian sebelum lahir hanya yang bergenotipe

homozigot resesif. Sementara itu, individu yang bergenotipe homozigot dominan dan heterozigot merupakan individu yang normal. Contoh: sapi bulldog dan albino pada tanaman.

c.           Alel subletal merupakan sepasang gen dominan atau resesif yang dalam keadaan homozigot dapat menyebabkan kematian pada usia anak-anak hingga dewasa. Contoh: thalasemia untuk subletal dominan dan hemofilia untuk subletal resesif.

 

 

 

Berikut ini adalah contoh persilangan pada alel letal.

 

Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut.

Contoh Soal 2

Kelinci himalayan (whw) disilangkan dengan kelinci kelabu kehitaman (Ww). Kemungkinan perbandingan antara keturunan kelabu kehitaman : himalayan : albino adalah   ....

A.      1 : 1 : 1

B.      1 : 2 : 1

C.      2 : 1 : 1

D.      3 : 2 : 3

E.       4 : 1 : 3

Jawaban: C

Penjelasan:

Perhatikan  diagram  persilangan berikut.

 

 

P        :         whw                       ×                  Ww

himalayan                                kelabu kehitaman G     :               wh                 W

w                                                w

F        :         Wwh = kelabu kehitaman

= 2

Ww  = kelabu kehitaman

whw = himalayan                         = 1

ww   = albino                                 = 1

Jadi, perbandingan antara keturunan kelabu kehitaman : himalayan : albino = 2 : 1 :   1.

 

5.        Atavisme

Atavisme merupakan interaksi beberapa gen yang menghasilkan fenotipe baru. Contoh peristiwa atavisme adalah adanya beberapa tipe jengger atau pial pada ayam. Ada empat tipe pial, yaitu rose (mawar), pea (biji), walnut (sumpel), dan single (bilah).

a.           Rose adalah fenotipe yang muncul karena interaksi gen R dan   pp.

b.           Pea adalah fenotipe yang muncul karena interaksi gen rr dan   P.

c.           Walnut adalah fenotipe yang muncul karena interaksi gen R dan P.

d.           Single adalah fenotipe yang muncul karena interaksi gen rr dan   pp.

 

Berikut ini adalah contoh persilangan pada atavisme.

 

P1       : RRpp rose × rrPP pea G1       : Rp   rP F1        :   RrPp       Walnut   P2       : RrPp × RrPp   walnut   walnut F2        :

Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram silang berikut.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

	RP	Rp	rP	rp
RP	RRPP walnut	RRPp walnut	RrPP walnut	RrPp walnut
Rp	RRPp walnut	RRpp rose	RrPp walnut	Rrpp rose
rP	RrPP walnut	RrPp walnut	rrPP pea	rrPp pea
rp	RrPp walnut	Rrpp rose	rrPp pea	rrpp single

Contoh Soal 3

Ayam berpial walnut heterozigot untuk kedua sifat disilangkan dengan ayam berpial bilah. Keturunan yang akan dihasilkan adalah ....

A.          pial walnut 75%

B.          pial walnut : pial bilah = 3 : 1

C.          pial walnut 100%

D.          pial walnut 50%

E.           pial bilah 25%

 

 

Penjelasan:

Perhatikan  diagram  persilangan berikut.

P        :         RrPp           ×        rrpp

walnut                  bilah

G       :         RP

Rp                          rp

rP rp

F        :         RrPp = walnut              = 1

Rrpp = rose                   = 1

rrPp = pea                    = 1 rrpp = bilah (single)  = 1

Jawaban: E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ada empat genotipe dengan perbandingan yang sama

 

Jadi, pada persilangan antara ayam pial walnut heterozigot untuk dua sifat dengan  ayam berpial bilah akan diperoleh perbandingan fenotipe dan genotipe yang sama,  yaitu 1 : 1 : 1 : 1.

 

6.        Kriptomeri

Kriptomeri merupakan sifat gen dominan yang tersembunyi jika berdiri sendiri. Namun, akan tampak pengaruhnya jika bertemu dengan gen dominan lain yang bukan alelnya. Contoh peristiwa kriptomeri adalah persilangan pada bunga Linaria marocana. Jika bunga Linaria marocana yang berwarna merah disilangkan dengan bunga Linaria marocana yang berwarna putih, keturunan F1 seluruhnya akan berwarna ungu. Gen-gen yang mengendalikan peristiwa kriptomeri pada bunga Linaria marocana adalah sebagai berikut.

·            Gen A = mengendalikan produksi pigmen antosianin (pigmen warna bunga).

·            Gen a = menghambat produksi pigmen antosianin.

·            Gen B = menyebabkan sifat basa pada plasma sel.

·            Gen b = menyebabkan sifat asam pada plasma sel.

Jika gen A bertemu dengan gen B, bunga akan berwarna ungu karena antosianin berada di lingkungan plasma sel basa. Jika gen A bertemu dengan gen b, bunga akan berwarna merah karena antosianin berada di lingkungan plasma sel asam. Sementara itu, Jika gena bertemu dengangen B maupun b, bungaakan berwarna putih karena antosianin tidak diproduksi. Berikut ini adalah contoh persilangan pada peristiwa kriptomeri.

 

Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB ungu	AABb ungu	AaBB ungu	AaBb ungu
Ab	AABb ungu	AAbb merah	AaBb ungu	Aabb merah
aB	AaBB ungu	AaBb ungu	aaBB putih	aaBb putih
ab	AaBb ungu	Aabb merah	aaBb putih	aabb putih

 

Contoh Soal 4

Disilangkan bunga Linaria marocana ungu hasil F1 dengan bunga Linaria marocana putih yang bergenotipe aaBb. Jika pada persilangan tersebut dihasilkan 100 batang tanaman baru, banyaknya tanaman yang berbunga putih adalah ....

A.      10%

B.      20%

C.     25%

D.      40%

E.      50%

Jawaban: E

Penjelasan:

Perhatikan  diagram  persilangan berikut.

P        :          AaBb             ×                    aaBb ungu                           putih

G       :         AB                                              aB

Ab                                              ab

aB ab

F        :

 

	AB	Ab	aB	ab
aB	AaBB ungu	AaBb ungu	aaBB putih	aaBb putih
ab	AaBb ungu	Aabb merah	aaBb putih	aabb putih

3  A – B –  = ungu       Þ 3

1  A – bb = merah   Þ1 3 aaB – = putih

Þ 4

1 aabb        = putih

Jadi, banyaknya tanaman yang berbunga putih ada 4

8

× 100 = 50 batang.

 

7.        Epistasis-Hipostasis

Epistasis-hipostasis merupakan interaksi yang terjadi apabila suatu gen menutupi (mengalahkan) gen lain yang bukan alelnya. Gen yang menutupi karakter disebut epistasis, sedangkan gen yang tertutup karakternya disebut hipostasis. Ada empat tipe epistasis, yaitu sebagai berikut.

a.           Epistasis dominan

Epistasis dominan terjadi jika gen dominan menutupi kerja gen lain. Gen lain      ini dapat berupa gen dominan atau gen resesif yang tidak sealel. Contoh: warna sekam pada gandum. Berikut ini adalah contoh persilangan pada peristiwa epistasis dominan.

 

Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut.

 

 

	HK	Hk	hK	hk
HK	HHKK hitam	HHKk hitam	HhKK hitam	HhKk hitam
Hk	HHKk hitam	HHkk hitam	HhKk hitam	Hhkk hitam
hK	HhKK hitam	HhKk hitam	hhKK kuning	hhKk kuning
hk	HhKk hitam	Hhkk hitam	hhKk kuning	hhkk putih

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b.          Epistasis resesif

Epistasis resesif terjadi jika gen resesif homozigot bekerja menutupi gen lain. Gen  lain ini dapat berupa gen dominan maupun resesif, baik sealel atau tidak sealel. Contohnya adalah warna rambut tikus yang dikendalikan oleh dua macam gen, yaitu gen B dan gen G. Jika gen B bersama-sama dengan gen G,warna rambut yang akan muncul adalah abu-abu. Namun, jika hanya ada gen B, warna rambut yang akan muncul adalah hitam. Sementara itu, jika gen bb yang bekerja, warna rambut yang akan muncul adalah putih. Jadi, gen bb akan menutupi kerja gen G dan g. Berikut ini adalah contoh persilangan pada peristiwa epistasis  resesif.

Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

	BG	Bg	bG	bg
BG	BBGG abu-abu	BBGg abu-abu	BbGG abu-abu	BbGg abu-abu
Bg	BBGg abu-abu	BBgg hitam	BbGg abu-abu	Bbgg hitam
bG	BbGG abu-abu	BbGg Abu-abu	bbGG putih	bbGg putih
bg	BbGg abu-abu	Bbgg hitam	bbGg putih	bbgg putih

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c.           Epistasis gen dominan rangkap

Epistasis gen dominan rangkap terjadi jika dua gen dominan atau lebih menghasilkan satu fenotipe dominan yang sama. Akan tetapi, jika gen dominan tidak hadir, fenotipe yang muncul bersifat resesif. Contoh peristiwa epistasis gen dominan rangkap adalah karakter bentuk kapsul pada biji tanaman Capsella bursa-pastoris yang dikendalikan oleh gen A dan gen B. Gen A dan gen B secara bersama-sama atau sendiri-sendiri menyebabkan bentuk kapsul biji segitiga. Namun, jika keduanya

tidak ada, fenotipe yang muncul bersifat resesif, yaitu bentuk kapsul oval. Berikut ini adalah contoh persilangan pada peristiwa epistasis gen dominan rangkap.

 

Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB segitiga	AABb segitiga	AaBB segitiga	AaBb segitiga
Ab	AABb Segitiga	AAbb segitiga	AaBb segitiga	Aabb segitiga
aB	AaBB segitiga	AaBb segitiga	aaBB segitiga	aaBb segitiga
ab	AaBb segitiga	Aabb segitiga	aaBb segitiga	aabb oval

d.          Epistasis gen rangkap dengan efek kumulatif

Epistasis gen rangkap dengan efek kumulatif terjadi jika pada kondisi dominan, baik homozigot maupun heterozigot, pada salah satu lokus dihasilkan fenotipe yang sama. Contoh peristiwa epistasis ini adalah pada pembentukan warna biji gandum. Genotipe A-bb dan aaB- menghasilkan satu unit pigmen sehingga fenotipenya sama. Genotipe aabb tidak menghasilkan pigmen. Sementara itu, genotipe A-B- menghasilkan dua unit pigmen sehingga fenotipe yang muncul berefek kumulatif. Berikut ini adalah contoh persilangan pada peristiwa epistasis gen rangkap dengan efek kumulatif.

 

Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut.

 

P1       :	AABB biji bunga tua	×	aabb biji putih
G1       :	AB		ab
F1        :		AaBb
		Biji ungu
P2       :	AaBb	×	AaBb
	biji ungu		biji ungu
F2        :

 

	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB ungu tua	AABb ungu tua	AaBB ungu tua	AaBb ungu tua
Ab	AABb ungu tua	AAbb ungu	AaBb ungu tua	Aabb ungu
aB	AaBB ungu tua	AaBb ungu tua	aaBB ungu	aaBb ungu
ab	AaBb ungu tua	Aabb ungu	aaBb ungu	aabb putih

 

Contoh Soal 5

Gen-gen yang mengendalikan sifat bulu pada kerbau adalah sebagai berikut.

·            H = gen hitam epistasis dominan

·            h = gen abu-abu hipostasis resesif

·            W = gen warna epistasis dominan

·            w = gen tidak berwarna hipostasis resesif

Jika disilangkan kerbau abu-abu (hhWw) dengan kerbau hitam (HhWw), turunan yang dihasilkan adalah .…

A.          abu-abu : hitam = 5 : 3

B.          abu-abu : hitam : albino = 3 : 3 : 2

C.          abu-abu : hitam : albino = 3 : 4 :  1

D.         hitam : abu-abu : albino = 9 : 3 : 4

E.          hitam : abu-abu : albino = 12 : 3 : 1

Jawaban: B

Penjelasan:

Perhatikan  diagram  persilangan berikut.

P        :         hhWw                             ×                  HhWw

abu-abu                                              hitam

G       :         hW                                                       HW

hw                                                        Hw

hW hw

F        :         H – W –  = hitam        = 3

H – ww = albino = 1 hhW - = abu-abu = 3 hhww     =  albino      = 1

 

Abu-abu : hitam : albino = 3 : 3 : 2

Jadi,persilangankerbauabu-abu(hhWw)dengankerbauhitam(HhWw)akanmenghasilkan keturunan dengan perbandingan fenotipe abu-abu : hitam : albino = 3 : 3 :   2.