Hereditas
A.
Pengertian
Gen
Genetika
adalah ilmu yang mempelajari pewarisan sifat dan induk kepada keturunannya.
Orang yang pertama kali mengadakan percobaan tentang pewarisan sifat adalah Gregor
Johann Mandel.
Tiap spesies memiliki ciri-ciri tertentu yang spesifik yang
hampir sama dari generasi ke generasi, bahkan ciri ini ada sejak dulu kala.
Misalnya hewan gajah mempunyai telinga yang lebar, mempunyai gading, tubuhnya
besar, dan mempunyai belalai. Ciri gajah tersebut sudah ada sejak gajah purba.
Jadi ada ciri-ciri atau sifat-sifat makhluk hidup yang diturunkan dari generasi
ke generasi atau diturunkan dari induk kepada anaknya.
Sel ini memiliki inti sel atau nukleus, pada inti sel
terdapat jalinan seperti benang halus yang disebut kromosom. Kromosom inilah
yang merupakan pembawa sifat keturunan. Di sepanjang kromosom terdapat gen yang
merupakan penentu sifat keturunan suatu makhluk hidup. Jadi baik kromosom
maupun gen sama pentingnya dalam penurunan sifat.


Berdasarkan fungsinya, kromosom dibedakan menjadi dua tipe,
yaitu:
1. Kromosom Tubuh (Autosom) Yaitu kromosom yang menentukan ciri-ciri tubuh.
2. Kromosom Kelamin (Gonosom) Yaitu kromosom yang menentukan jenis kelamin pada individu jantan atau betina atau pada manusia
pria atau wanita. Misalnya: pada kromosom lalat buah (Drosophila melanogaster) memiliki 4 pasang kromosom, terdiri atas 3 pasang autosom dan 1 pasang gonosom.
1. Kromosom Tubuh (Autosom) Yaitu kromosom yang menentukan ciri-ciri tubuh.
2. Kromosom Kelamin (Gonosom) Yaitu kromosom yang menentukan jenis kelamin pada individu jantan atau betina atau pada manusia
pria atau wanita. Misalnya: pada kromosom lalat buah (Drosophila melanogaster) memiliki 4 pasang kromosom, terdiri atas 3 pasang autosom dan 1 pasang gonosom.
Jumlah dan bentuk kromosom pada setiap sel tubuh spesies
makhluk hidup adalah tertentu. Misalnya pada manusia pada setiap sel tubuhnya terdapat
46 buah kromosom atau 23 pasang kromosom. 46 kromosom tersebut berasal dari
ayah 23 buah dan berasal dari ibu 23 buah. Jadi walaupun seorang anak mirip
ayahnya tetap saja setengah dari jumlah kromosom tubuhnya berasal dari
ayah dan setengah dari ibu. Perhatikan bagan berikut.


Yaitu sel yang memiliki kromosom dalam keadaan berpasangan
atau sel yang memiliki dua set atau dua perangkat kromosom. Misalnya sel tubuh
manusia memiliki 46 buah kromosom yang selalu dalam keadaan berpasangan
sehingga disebut diploid (2n) (di berarti dua, ploid berarti set/ perangkat).
Sedangkan sel kelamin manusia memiliki kromosom tidak
berpasangan . Hal ini terjadi karena pada saat pembentukan sel kelamin, sel
induk yang bersifat diploid membelah secara meiosis, sehingga sel kelamin
anaknya hanya mewarisi setengah dari kromosom induknya. Maka dalam sel kelamin
(gamet) manusia terdapat 23 kromosom yang tidak berpasangan atau hanya memiliki
seperangkat atau satu set kromosom saja, disebut haploid (n).
Genotip adalah susunan gen yang menentukan sifat dasar suatu
makhluk hidup dan bersifat tetap. Dalam genetika genotip ditulis dengan
menggunakan simbol huruf dari huruf paling depan dari sifat yang dimiliki oleh
individu. Setiap karakter sifat yang dimiliki oleh suatu individu dikendalikan
oleh sepasang gen yang membentuk alela. Sehingga dalam genetika simbol genotip
ditulis dengan dua huruf. Jika sifat tersebut dominan, maka penulisannya
menggunakan huruf kapital dan jika sifatnya resesif ditulis dengan huruf kecil.
Genotip yang memiliki
pasangan alela sama, misalnya BB atau bb, merupakan pasangan alela yang
homozigot. Individu dengan genotip BB disebut homozigot dominan, sedangkan
individu dengan genotip bb disebut homozigot resesif .Untuk genoti yang
memiliki pasangan alela berbeda misal Bb, merupakan pasangan alela yang
heterozigot.
Fenotip adalah sifat yang tampak pada suatu individu dan
dapat diamati dengan panca indra, misalnya warna bunga merah, rambut keriting,
tubuh besar, buah rasa manis, dan sebagainya. Fenotip merupakan perpaduan dari
genotip dan faktor lingkungan. Sehingga suatu individu dengan fenotipe sama
belum tentu mempunyai genotip sama.
Gen dikatakan dominan apabila gen tersebut bersama dengan
gen lain (gen pasangannya), akan menutup peran/sifat gen pasangannya tersebut.
Dalam persilangan gen, dominan ditulis dengan huruf besar.
Gen dikatakan resesif apabila berpasangan dengan gen lain
yang dominan ia akan tertutup sifatnya (tidak muncul) tetapi jika ia bersama
gen resesif lainnya (alelanya) sifatnya akan muncul. Dalam genetika gen resesif
ditulis dengan huruf kecil.
Adalah sifat suatu individu yang merupakan gabungan dari
sifat kedua induknya. Hal ini dapat terjadi karena sifat kedua induk yang
muncul sama kuat (kodominan). Misalnya bunga warna merah disilangkan dengan
bunga warna putih, menghasilkan keturunan berwarna merah muda.
Adalah hasil perkawinan antara dua individu yang memiliki
sifat beda. Bila individu tersebut memiliki satu sifat beda disebut monohibrid,
dua sifat beda disebut dihibrid, tiga sifat beda trihibrid, dan sebagainya.
Ilmu yang mempelajari tentang sifat-sifat yang diwariskan,
cara sifat diwariskan, dan variasinya yang terjadi pada keturunannya disebut ilmu
keturunan atau genetika.
Seorang tokoh yang berjasa dalam mempelajari sifat-sifat
yang diwariskan dari induk pada keturunannya ialah Gregor J. Mendel (1822 -
1884) sehingga ia dikenal sebagai bapak genetika. Dalam percobaannya, Mendel
menggunakan tanaman kacang ercis atau kacang kapri (Pisum sativum).
Adapun
alasan Mendel menggunakan tanaman kacang ercis dalam percobaannya adalah:
1. Memiliki pasangan sifat yang kontras.
2. Dapat melakukan penyerbukan sendiri.
3. Mudah dilakukan penyerbukan silang.
4. Mempunyai daur hidup yang relatif pendek.
5. Menghasilkan keturunan dalam jumlah banyak.
Berikut ini ada 7 sifat beda yang mencolok pada tanaman kacang ercis.

1. Memiliki pasangan sifat yang kontras.
2. Dapat melakukan penyerbukan sendiri.
3. Mudah dilakukan penyerbukan silang.
4. Mempunyai daur hidup yang relatif pendek.
5. Menghasilkan keturunan dalam jumlah banyak.
Berikut ini ada 7 sifat beda yang mencolok pada tanaman kacang ercis.

Langkah awal yang dilakukan Mendel adalah menentukan galur
murni, yaitu tanaman yang apabila melakukan penyerbukan sendiri senantiasa
menghasilkan keturunan yang sifatnya sama persis dengan sifat induknya,
walaupun penyerbukan tersebut dilakukan berulang -ulang hasilnya akan tetap
sama.
Selanjutnya Mendel menyilangkan dua individu galur murni
yang sama-sama memiliki pasangan sifat yang kontras. Misalnya kapri berbunga
merah disilangkan dengan kapri berbunga putih, yang keduanya galur murni. Dari
persilangan tersebut, Mendel mengemukakan beberapa kesimpulan yang kemudian
disebut Hukum Mendel:
1.
Setiap individu hasil persilangan mengandung gamet dari kedua induknya
(bersifat diploid = 2n), misalnya induk jantan berwarna merah (MM) dan betina
(mm) maka keturunannya memiliki gen Mm.
2. Pada proses pembentukan gamet, gen berpisah secara acak (Hukum Segregasi secara bebas) atau dikenal sebagai Hukum Mendel I. Jadi Mm akan berpisah menjadi dua gamet, yaitu M dan m.
3. Pada proses pembuahan (fertilisasi) gamet akan bertemu secara acak pula (asortasi) atau dikenal sebagai Hukum Mendel II. Dalam kasus di atas gamet M dapat membuahi gamet lainnya, misalnya M atau dapat juga m.
2. Pada proses pembentukan gamet, gen berpisah secara acak (Hukum Segregasi secara bebas) atau dikenal sebagai Hukum Mendel I. Jadi Mm akan berpisah menjadi dua gamet, yaitu M dan m.
3. Pada proses pembuahan (fertilisasi) gamet akan bertemu secara acak pula (asortasi) atau dikenal sebagai Hukum Mendel II. Dalam kasus di atas gamet M dapat membuahi gamet lainnya, misalnya M atau dapat juga m.
Mendel menyilangkan tanaman kacang ercis berbunga merah
galur murni (MM) dengan kacang ercis berbunga putih galur murni (mm),
dihasilkan keturunan pertama (Filial) F1 yang semua berwarna merah dengan
genotipe Mm. Bila sesama F1 ini disilangkan akan menghasilkan keturunan II atau
F2. Bagaimana sifat keturunan kedua tersebut? Untuk itu perhatikan diagram berikut.


Pada kesempatan lain, Mendel juga menyilangkan tanaman
Antirrinum majus berbunga merah galur murni (MM) dengan bunga putih galur murni
(mm). Ternyata seluruh keturunan pertama berbunga merah muda (Mm). Warna merah
muda ini terjadi karena pengaruh gen dominan yang tidak sempurna (kodominan).
Untuk memperoleh F2 maka Mendel menyilangkan sesama F1.
Persilangan dihibrid adalah
persilangan dengan memperhatikan dua sifat yang berbeda. Misalnya, ercis
berbiji bulat berwarna kuning (BBKK) disilangkan dengan ercis berbiji keriput
berwarna hijau (bbkk). Karena sifat bulat dan kuning dominan terhadap sifat
keriput dan hijau, maka turunan pertama semuanya berbiji bulat kuning
heterozigot (BbKk).
Jika sesama F1 ini disilangkan, akan
diperoleh 16 kombinasi genotipe dan 4 macam fenotipe. Untuk lebih jelasnya
perhatikan diagram berikut ini.

Dari diagram tersebut dapat dilihat bahwa ada 4 macam fenotipe pada F2 yaitu:


Dari diagram tersebut dapat dilihat bahwa ada 4 macam fenotipe pada F2 yaitu:

Dengan
demikian perbandingan fenotipe F2 pada persilangan dihibrid adalah bulat
kuning : bulat hijau: keriput kuning : keriput hijau = 9 :
3 : 3 : 1. Jika dari persilangan tersebut dihasilkan 1600 keturunan,
maka kemungkinan diperoleh ercis berbiji bulat warna kuning ialah:
9/16 × 1600 = 90 pohon.
9/16 × 1600 = 90 pohon.
Dalam persilangan monohibrid diketahui bahwa gamet yang
terbentuk pada P2 ada 2 macam, sementara itu pada persilangan dihibrid yang
terbentuk pada P2 ada 4 macam, untuk persilangan trihibrid ada 8 macam, bila
persilangan dengan n sifat beda akan diperoleh 2n macam gamet. Untuk menentukan
macam gamet yang terbentuk dapat digunakan diagram garpu, misalnya: AaBb, macam
gametnya adalah:


Manusia mempunyai 23 pasang kromosom yang terdiri dari
autosom (kromosom tubuh dan gonosom (kromosom kelamin). Maka rumus kromosom
pada pria adalah 22AAXY dan pada wanita 22AAXX. Rumus tersebut artinya manusia
memiliki 22 pasang autosom dan sepasang kromosom yang menentukan jenis kelamin
(gonosom/kromosom seks). Jadi kromosom seks ada dua jenis, yaitu XY untuk pria
dan XX untuk wanita.
dan XX untuk wanita.
Gen yang bertempat pada kromosom
seks disebut gen terpaut seks. Sifat gen yang terpaut dalam seks sifatnya
bergabung dengan jenis kelamin tertentu dan diwariskan bersama kromosom seks.
Umumnya gen terpaut seks terdapat pada kromosom X, tetapi ada juga yang terpaut
pada kromosom Y.
2. Penurunan Sifat Golongan Darah
Sistem A, B, O
Untuk mengetahui kemungkinan susunan genotipe dari golongan
darah sistem A, B, O, perhatikan Tabel berikut ini.
3. Manfaat
Persilangan bagi Manusia
3. Manfaat
Persilangan bagi Manusia
Persilangan tumbuhan atau hewan ini sangat bermanfaat karena
dapat memilih sifat-sifat yang baik dan menghilangkan sifat-sifat yang kurang
baik, dengan demikian persilangan dapat digunakan untuk memperoleh bibit unggul
atau menghasilkan keturunan dengan sifat-sifat yang unggul atau yang baik,
dengan demikian manfaat persilangan antara lain:
a. Menghasilkan keturunan dengan sifat-sifat yang baik.
b. Menghasilkan bibit unggul baik pada tumbuhan maupun hewan, misalnya varietas tanaman jenis unggul hasil persilangan PB5, PB8, IR22, IR24, juga pada ternak, misalnya sapi Santa gertrudis, hasil persilangan sapi brahman dengan sapi shorthorn.
a. Menghasilkan keturunan dengan sifat-sifat yang baik.
b. Menghasilkan bibit unggul baik pada tumbuhan maupun hewan, misalnya varietas tanaman jenis unggul hasil persilangan PB5, PB8, IR22, IR24, juga pada ternak, misalnya sapi Santa gertrudis, hasil persilangan sapi brahman dengan sapi shorthorn.
4. Kelainan Gen
a. Sifat Fisik yang Menurun
Sifat – sifat tersebut meliputi fisik, fisiologis, dan
psikologis. Didalam kehidupan sehari – hari sifat fisik yang paling dominan ,
misalnya bentuk daun telinga, alis, mata, kumis, bulu dada, bentuk jari tangan
dll.
b. Penyakit Menurun
a. Buta warna
Orang yang menderita buta warna tidak dapat membedakan
warna-warna tertentu, buta warna merah hijau, tidak mampu membedakan warna
merah dan hijau. Buta warna ini dikendalikan oleh gen resesif. Wanita karier
atau pembawa artinya wanita yang secara fenotipe normal tetapi secara genotipe
dia membawa alel sifat resesif untuk buta warna.
Hemofilia merupakan kelainan dimana seseorang darahnya tidak
dapat/sulit membeku bila luka. Luka kecil pun dapat menyebabkan penderita
meninggal karena terjadi pendarahan yang terus-menerus. Gen yang mengendalikan
sifat ini adalah gen resesif dan terpaut dalam kromosom X. Dalam keadaan
homozigot resesif gen ini bersifat letal (menimbulkan kematian).
5.
Mutasi Gen
Mutasi
berdasarkan kejadiannya dibedakan menjadi dua macam, yaitu mutasi alami dan
mutasi buatan.
1. Mutasi Alami, terjadi karena :
a. Pancaran sinar kosmis atau sinar
luar angkasa
b. Sinar radioaktif yang terdapat di
alam
c. Sinar ultraviolet
d. Kesalahn sewaktu replikasi DNA , dll
Mutasi alami umumnya merugikan
individu yang mengalaminya dan keturunannya. Individu yang mengalami mutasi
disebut mutan . seringkali mutan
tidak dapat hidup di lingkungannya karna tidak dapat beradaptasi.
2. Mutasi Buatan
Faktor utama penyebab mutasi buatan
:
a. Radiasi oleh sinar, misal sinar X,
sinar ultraviolet, dll
b. Zat – zat kimia, misalnya gas
metana, kafein, dll
Semua faktor penyebab mutasi disebut
mutagen. Mutan karna virus benzopyrene , pengawet makanan, dan
virus jenis tertentu dapat mengakibatkan kanker . radiasi dari bom , nuklir,
juga dapat menyebabkan anak lahir cacat, dan kanker darah. dll



