Kariotipe pada manusia

Kupas Tuntas Materi Pola-pola Hereditas

Pada artikel kali ini, kamu akan belajar mengenai pengertian hereditas, berbagai macam pola-polanya, hingga latihan soal.

Pernah gak kamu memperhatikan antara anak dan orang tuanya pasti memiliki beberapa kesamaan fisik? Misalnya kamu punya hidung mancung mirip ibumu, tetapi rambut kamu ikal mirip ayahmu. Terus kamu melihat adikmu, dia memiliki rambut yang lurus mirip ibumu, dan hidungnya pun mancung mirip ibumu. Atau kamu bertanya-tanya kalau ada orang Korea yang berkulit putih dan bermata sipit menikah dengan orang Afrika yang memiliki warna kulit hitam. Kira-kira keturunanya seperti apa ya? Nah, hal tersebut ada ilmunya lho, guys.

Kamu ingat tidak dengan materi pewarisan sifat? Hal di atas ada hubungannya lho dengan pewarisan sifat. Setiap makhluk hidup baik itu tanaman, tumbuhan, maupun hewan, akan mewarisi gen orang tuanya. Dari campuran gen orang tuamu itulah diturunkan sifat fisik seperti hidung mancung dan rambut ikal. Sifat-sifat tersebut masuk ke dalam pola-pola hereditas.

Apa Itu Hereditas?

Tentu kamu sudah belajar tentang pewarisan sifat, bukan? Nah, pewarisan sifat dari orang tua kepada anak/keturunannya itu disebut hereditas, tentu saja melalui DNA. Pewarisan sifat tersebut tidak serta merta diturunkan begitu saja. Ada pola-pola tertentu sehingga muncullah sifat-sifat fisik pada anak yang mirip dengan orang tuanya. Sebelum mempelajari pola-pola hereditas, kita perlu ketahui terlebih dahulu apa saja faktor-faktor hereditas.

Faktor Hereditas

Faktor hereditas atau materi genetik merupakan informasi yang pasti dimiliki oleh setiap sel makhluk hidup. Nah, materi genetik itulah yang dapat diwariskan kepada anaknya. Kamu udah tau belum materi genetik itu ada apa aja? Yap, betul sekali! Materi genetik itu terdiri atas kromosom, gen, DNA dan RNA. Kira bahas satu-satu yuk!

Kromosom

Faktor pertama hereditas adalah kromosom, yaitu benda-benda halus seperti benang yang memiliki sidat mudah menyerap warna. Nah, kromosom ini fungsinya sebagai pembawa sifat dari orang tua kepada keturunannya. Dari sini, kamu akan bertemu dengan banyak istilah dalam kromosom, sebagai berikut:

Kariotipe pada manusia
Kariotipe pada manusia
  • Kariotipe: tampilan kromosom dalam inti sel suatu individu. Dari kariotipe ini kamu bisa melihat kromosom suatu individu seperti apa, sehingga bisa diketahui jumlah dan kelainannya.
  • Autosom: Di lihat dari gambar di atas, nomor 1-22 adalah autosom atau sel tubuh. Kromosom tersebut bisa dimiliki oleh laki-laki dan perempuan, jadi tidak ada perbedaan.
  • Gonosom: ini biasa disebut kromosom sex. Nah, pada pasangan kromosom terakhir ini (nomor 23) terdapat perbedaan antara laki-laki dan perempuan. Kalau laki-laki memiliki kromosom XY, sedangkan perempuan XX.
  • Haploid: jika jumlah kromosom tidak berpasangan (n).
  • Diploid: kromosom (2n) berpasangan.
  • Homolog: kromosom yang memiliki bentuk, ukuran , dan urutan gen yang sama. Nah, kalau dalam satu pasanh kromosom tampak berbeda disebut kromosom nonhomolog.

Sekarang kita ambil contoh kromosom pada manusia:

Manusia memiliki kromosom sebanyak 23 pasang (haploid) atau 46 buah (diploid). Dengan begitu, kromosom tersebut terdiri dari 22 pasang/44 buah kromosom tubuh (autosom) dan 1 pasang/2 buah kromosom kelamin (gonosom).

Nah, kamu udah tau belum bahwa kromosom juga memiliki bagian-bagiannya? Setiap satu kromosom terdiri dari sentromer, lengan kromosom, matriks, kromomer dan lokus, benang kromonema, kromatid, dan satelit. Biar lebih jelas, kamu bisa lihat gambar di bawah ini.

Bagian kromosom
Bagian-bagian kromosom

Gen dan Alel

Udah gak asing kan sama yang namanya gen? Gen adalah unit terkecil yang menyusun materi genetik, tentu saja fungsinya untuk mengendalikan sifat hereditas makhluk hidup. Gen ini tersusun dari DNA yang terpintal oleh protein histon. Gen terletak dimana sih? Tadi kita udah bahas tentang kromosom, nah gen ini letaknya ada di dalam lokus-lokus kromosom. Kalau tadi kromosom itu berpasangan, gen berpasangan juga gak ya? Iya, gen juga punya pasangan lho, namanya alel.

DNA

DNA (deoxyribonucleic acid) adalah asam nukleat penyusun gen di inti sel yang beruntai ganda. DNA ini tersusu atas basa nitrogen Adenin, Guanin, Timin, dan Sitosin. Pernah dengar tentang tes DNA untuk memastikan anak kandung atau bukan? Itu karena di dalam DNA menyimpan berbagai informasi biologis dari suatu makhluk hidup. Jadi, sudah pasti hasilnya akan akurat. Kamu bisa baca artikel tentang analisis DNA pada prinsip dasar bioteknologi di sini.

RNA

RNA (ribonucleic acid) adalah asam nukleat beruntai tunggal yang tidak berpilin. Susunan RNA adalah monomer-monomer nukleotida dengan gula ribosa. RNA sendiri banyak ditemukan di sitoplasma atau ribosom. Kamu masih ingat bagian-bagian sel, kan?

Macam-macam Pola Hereditas

Sekarang, kita masuk ke pembahasan pola-pola hereditas. Kira-kira ada berapa macam ya? Yuk, kita pelajari macam-macamnya di bawah ini!

Pautan Gen (Linkage)

Pautan atau Linkage adalah gen-gen yang letaknya ada di kromosom yang sama (pada kromosom homolog) dan saling berdekatan. Karena letaknya yang berdekatan, maka gen-gen tersebut akan selalu bersama sampai pembentukan sel kelamin (gamet).

Contoh kasus untuk pautan gen ini bisa kamu lihat pada persilangan tanaman ercis. Tanaman ercis galur murni dengan warna bunga ungu (P) dominan terhadap tanaman dengan warna bunga merah (p). Selain itu, tanaman ercis dengan polen lonjong (L) dominan teradap polen bulat (l). Jika dilakukan persilangan antara tanaman ercis bunga ungu polen lonjong (PPLL) dengan tanaman ercis bunga merah polen bulat (ppll), maka akan menghasilkan F1 tanaman ercis bunga ungu polen lonjong (PpLl). Selanjutnya, antar F1 disilangkan, maka akan menghasilkan F2 dengan perbandingan fenotip 3:1. Kamu bisa lihat ilustrasinya di bawah ini:

Pautan gen pada kacang ercis
Pautan gen (linkage) pada tanaman ercis

Kenapa kok bisa perbandingan fenotipnya 3:1? Karena, ada pautan antara gen P dan L, serta gen p dan l. Maka dari itu, pada keturunan F2 hanya terbentuk dua macam gamet, yaitu PL dan pl.

Pindah Silang (Crossing Over)

Penyimbangan yang kedua adalah pindah silang atau crossing over. Pindah silang merupakan suatu keadaan di mana pada pembelahan meiosis I, kromosom homolog saling berpasangan membentuk tetrad. Pada keadaan tersebut terjadilah pertukaran materi genetik antara kromosom dan pasangan homolognya. Selanjutnya, kromatid akan membelah menjadi dua.

Nah, kalau kamu pernah bertanya-tanya kenapa sih ada anak beda banget dari orang tuanya, inilah jawabannya. Pindah silang ini akan menghasilkan keturunan dengan sifat yang baru¸guys. Kenapa bisa begitu? Karena ada rekombinasi gen, bukan pengelompokan secara bebas seperti pada Hukum Asortasi Mendel. Waduh apa lagi itu? Jadi, rekombinasi gen itu terjadi ketika ada sebagian gen pejantan/laki-laki bergabung dengan sebagian gen betina/perempuan pada saat fertilisasi, sehingga keturunan yang dihasilkan akan berbeda dari gen-gen induknya. Jadi, kamu jangan langsung curiga dan memberikan cap “anak pungut” kalau ada anak yang beda dari orang tuanya. Hehehe.

Oh iya, kita juga bisa menghitung nilai persentase rekombinasi dari peristiwa pindah silang ini lho, guys! Begini rumus mencari nilai pindah silang (NPS):

Kupas Tuntas Materi Pola-pola Hereditas 9

Nah, setelah kamu tau rumusnya, kamu juga harus tau makna dari nilai NPS itu sendiri.

  • NPS = 0% berarti tidak terjadi peristiwa pindah silang, hanya terjadi pautan gen saja.
  • 0% < NPS < 50% berarti terjadi pautan yang disertai dengan pindah silang.
  • NPS > 50% berarti tidak terjadi pautan maupun pindah silang, di sini Hukum Asortasi Mendel berlaku.

Biar lebih jelas lagi, kita langsung latihan soal aja yuk!

Jarak antara gen P dan gen H adalah 8%. Gen P mengatur sayap panjang dan gen H mengatur warna tubuh hitam, sedangkan gen h mengatur warna tubuh abu dan gen p mengatur sayap pendek. Tentukan rasio fenotipe hasil test cross genotipe PpHh yang mengalami pindah silang. Tentukan pula nilai pindah silang!

Pembahasan:

contoh soal dan pembahasan pindah silang pola hereditas

Gagal Berpisah (Nondisjunction)

Peristiwa ini merupakan keadaan di mana kromosom gagal berpisah saat pembelahan sel (lebih tepatnya saat tahapan anafase). Pada saat anafase, kromosom yang telah mengganda harusnya ditarik menuju kutub sel oleh benang-benang spindel yang menempel pada kromosom. Selanjutnya, kromosom tersebut akan berpisah menuju kutub-kutub yang berlawanan. Nah, pada peristiwa gagal berpisah ini, kromosom yang tertarik ke kutub sel hanya sebagiannya saja. Sedangkan kromosom yang tidak tertarik akan mengalami penambahan atau pengurangan jumlah kromosom. Kamu bisa lihat ilustrasinya seperti di bawah ini.

Pola hereditas gagal berpisah (nondisjunction)
Peristiwa gagal berpisah

Peristiwa gagal berpisah itu dapat menyebabkan mutasi pada tingkat kromosom. Berikut ini contoh kelainannya:

  • Aneuploidi: terjadi perubahan jumlah kromosom, bisa berkurang atau bertambah. Aneuploidi bisa dibedakan menjadi monosomi (2n-1), nulisomi (2n-2), trisomi (2n+1), dan tetrasomi (2n+2). Nah, kamu bisa lihat kasus kelainan aneuploidi pada manusia adalah kasus trisomi 13 atau sindrom Patau.
  • Euploidi: terjadi perubahan jumlah kromosom yang senilai dengan kelipatan kromosom haploidnya. Euploidi bisa dibedakan menjadi trploid (3n), tetraploid (4n), pentaploid (5n), dst.

Gen Letal

Penyimbangan yang terakhir adalah gen letal. Gen ini dapat menyebabkan kematian bagi individu yang memilikinya dalam keadaan homozigot, sedangka dalam keadaan heterozigot bisa bersifat normal maupun subletal. Kok bsia menyebabkan kematian, memangnya kenapa? Karena, gen letal itu dapat mengganggu fungsi bagian-bagian tubuh yang penting. Jadi, bagian tubuh tersebut tidak bisa menjalankan fungsinya dengan baik. Gen letal juga ada macam-macamnya nih, yaitu gen letal dominan dan gen letal resesif.

  • Gen letal dominan

Gen ini bisa menyebabkan kematian dalam keadaan homozigot dominan. Nah, kalau dalam keadaan heterozigot, individu akan mengalami kelainan karena bersifat subletal. Contohnya apa ya? Contoh kasusnya pada manusia itu ruas-ruas tulang jari mengalami pemendekan, pada hewan contohnya ayam redep yang di mana ayam tersebut memiliki sayap pendek.

  • Gen letal resesif

Gen letal resesif menyebabkan kematian individu pada keadaan homozigot resesif. Sedangkan pada keadaan heterozigot, individu tersebut bersifat carrier (pembawa sifat), dan bisa diwariskan kepada keturunannya. Contohnya apa, guys? Pernah lihat jagung albino gak? Nah, jagung albino merupakan salah satu contoh dari gen letal resesif.

Nah, itu dia pola-pola hereditas materi biologi kelas XII. Gimana nih, guys? Kamu udah paham belum? Semoga pembahasan di atas bisa dengan mudah kamu pahami yaa. Seru banget kan belajar genetik dan pola-pola hereditas?

Baca Juga Artikel Lainnya

Mengapa anak bisa mirip dengan orang tuanya?

Sejarah Penemuan DNA

Teori Evolusi

Bagikan artikel ini: