Pewarisan Sifat

PEWARISAN SIFAT

1. Faktor Penentu Pewarisan Sifat
Pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya disebut hereditas

Cabang biologi yang khusus mempelajari tentang hereditas adalah genetika.

Gen

Pembawa sifat dari induk kepada keturunannya adalah gen. Gen adalah sepasang DNA yang menentukan sifat tertentu atau membawa ciri tertentu

Gen terletak didalam kromosom, kromosom terletak di dalam inti sel

Kromosom

Kromosom adalah benang-benang halus yang berfungsi sebagai pembawa informasi genetis kepada keturunannya atau Kromosom  adalah struktur berbentuk batang yang terdapat dalam inti sel atau organel sel tertentu yang mengandung gen.

Sepasang kromosom yang bentuk dan ukurannya sama disebut kromosom homolog

Struktur Kromosom

Kromosom terdiri atas dua bagian yaitu kepala  dan lengan kromosom. Kepala kromosom disebut sentromer   dan lengan kromosom atau lokus merupakan badan kromosom yang didalamnya terdapat gen.

Macam-macam kromosom

Kromosom akan menempati sebuah sel, dan sel tersebut memiliki kromosom yang berbeda-beda.
Ada dua macam kromosom yang ada dalam sel kelamin manusia, yaitu kromosom X dan kromosom Y. Pada wanita kromosomnya
adalah XX dan pada pria adalah XY.

Jumlah kromosom

Inti sel tubuh dan inti sel kelamin suatu organisme mempunyai jumlah kromosom yang berbeda. Kromosom yang terletak di dalam inti sel tubuh bersifat diploid (2n) (berpasangan),  sedangkan di dalam inti sel kelamin/gamet bersifat haploid (n) tidak berpasangan. Jumlah kromosom pada sel tubuh manusia sebanyak 46 kromosom (23 pasang),  sedangkan pada sel kelaminnya (sperma atau ovum) ada  23 kromosom

2. Persilangan Dua Individu dengan Satu Sifat Beda
Persilangan dua individu dengan satu sifat beda disebut dengan monohibrid.

a. Dominan Penuh
Suatu persilangan disebut dominan penuh apabila pada keturunannya sifat dominan menguasai sifat resesif.

Contoh:
Persilangan antara biji kacang polong berwarna kuning dengan biji kacang polong berwarna hijau, dihasilkan biji kacang polong berwarna kuning.Hal ini menunjukkan bahwa warna kuning bersifat dominan, dan hijau bersifat resesif.

Skema persilangannya:
P                   : kacang polong berwarna kuning × kacang polong berwarna hijau
Fenotip         : Kuning × Hijau
Genotip        : KK × kk
Gamet          : K dan k (Jika hanya satu sifat beda, homozigot bisa ditulis satu huruf saja)
F1                 : Kk (kuning)

P2                    F1  x  F1

Fenotip         : Kuning × Kuning
Genotip         : Kk × Kk
Gamet           : K, k dan K, k
F2                  : KK, Kk, Kk dan kk

Atau menggunakan tabel Punnet:

Gamet	K	k
K	KK Kuning	Kk Kuning
k	Kk Kuning	kk hijau

Dengan salah satu induk yang bersifat dominan, diperoleh:

perbandingan fenotip : kuning : hijau = 3 : 1.

Perbandingan genotip : KK : Kk : kk = 1 : 2 : 1

Latihan soal:

Bunga berwarna ungu (dominan) disilangkan dengan bunga warna putih (resesif). Tentukan hasil persilangannya.

b. Dominan Tidak Penuh
Dominan tidak penuh terjadi jika kedua gen induk saling mempengaruhi sehingga menghasilkan sifat antara. Sebagai contoh adalah persilangan antara tanaman bunga pukul empat (mirabilis jalapa) warna merah homozigot (genotip MM) dengan bunga pukul empat warna putih (genotip mm), diperoleh tanaman F1 heterozigot berbunga warna merah jambu (genotip Mm).

Jika tanaman F1 disilangkan dengan F1, diperoleh keturunan F2 yang memperlihatkan perbandingan fenotip merah : merah jambu : putih = 1 : 2 : 1.
Perbandingan ini diperoleh karena sifat merah yang tidak dominan penuh terhadap sifat putih, disebut dengan sifat intermediet, dan warna merah muda disebut warna intermediet.

Tanaman bunga merah (MM) dan bunga putih (mm) merupakan galur murni karena memberikan keturunan yang selalu tetap.
Galur murni adalah garis keturunan yang bergenotip homozigot untuk semua sifat unggul. Untuk lebih jelasnya, pahami bagan persilangan berikut:

P                  :  Bunga pukul empat warna merah x bunga pukul empat warna putih

Fenotop       :  merah x putih

Genotip       :  MM × mm
Gamet         :  M × m
F1               :  Mm (merah muda)

P2                 :  F1 × F1

Fenotip         :  Merah muda x merah muda
Genotip        :  Mm × Mm
Gamet          :  M, m x M, m

F2                :  MM (merah), Mm (merah muda), Mm dan mm (putih).

Atau menggunakan tabel Punnet:

Gamet	M	m
M	MM merah	Mm Merah muda
m	Mm Merah muda	Mm putih

Perbandingan fenotip warna merah : merah muda : putih adalah 1 : 2 : 1.

Perbandingan genotip : MM : Mm : mm = 1 : 2  1

3. Persilangan Dua Individu dengan Dua Sifat Beda
Persilangan antara dua individu dengan dua sifat beda ini disebut dengan persilangan dihibrida. Misalnya, beda antara bentuk dan warna biji kapri. Jika disilangkan antara tanaman kapri biji bulat warna kuning homozigot (BBKK) dengan tanaman kapri biji kerut warna hijau homozigot (bbkk). Dihasilkan semua tanaman

F1 (dihibrida) adalah sama, yaitu berbiji bulat kuning (BbKk).
B : sifat bulat         K : sifat kuning
b  : sifat kerut          k : sifat hijau
Bila disilangkan antara F1 dengan F1, maka dihasilkan keturunan F2 yang memperlihatkan 16 kombinasi yang terdiri atas 4 macam fenotip, yaitu berbiji bulat kuning, bulat hijau, kerut kuning, dan kerut hijau. Perhatikanlah bagan persilangan berikut.

P (Genotip)  :  BBKK    X    bbkk      
Fenotip         :  bulat, kuning    X    kerut, hijau      
Gamet          :  BK    X    bk      
F1                 :  BbKk              
F2                 :  F1    X    F1      
P2 (Genotip) :  BbKk    X    BbKk      
Gamet          :  

Jantan    BK    Bk    bK    bk             
Betina    BK    Bk    bK    bk 

Gamet	BK	Bk	bK	bk
BK	(1) BBKK Bulat Kuning	(2) BBKk Bulat Kuning	(3) BbKK Bulat Kuning	(4) BbKk Bulat Kuning
Bk	(5) BBKk Bulat Kuning	(6) BBkk Bulat Hijau	(7) BbKk Bulat Kuning	(8) Bbkk Bulat Hijau
bK	(9) BbKK Bulat Kuning	(10) BbKk Bulat Kuning	(11) bbKK Kerut Kuning	(12) bbKk Kerut Kuning
bk	(13) BbKk Bulat Kuning	(14) Bbkk Bulat Hijau	(15) bbKk Kerut Kuning	(16) bbkk Kerut Hijau

   
Berdasarkan tabel di atas dapat diperoleh kemungkinan genotip dan fenotipnya. Individu yang mengandung gen B mempunyai biji bulat, sedangkan individu yang mengandung K memiliki biji berwarna kuning. Oleh karena itu, terdapat empat fenotip pada F2, yaitu:
·    bulat-kuning : nomor 1,2,3,4,5,7,9,10,13
·    bulat-hijau    : nomor 6,8,14
·    keriput-kuning : nomor 11,12,15
·    keriput-hijau : nomor 16
Genotip BBKK mempunyai sifat homozigot dominan, disebut galur murni dominan.Sedangkan, genotip bbkk bersifat homozigot resesif, disebut galur murni resesif.

Perbandingan fenotip F2 adalah :

bulat kuning : bulat hijau : keriput kuning : keriput hijau = 9 : 3 : 3 : 1.

Latihan :

Mangga bulat manis dengan genotip dominan BBMM disilangkan dengan mangga lonjong manis dengan genotip bbMm. Tentukan hasil persilangan F1.

Hukum II Mendel

Makhluk hidup umumnya memiliki pasangan alel untuk ratusanhingga ribuan ciri khas di dalam selnya. Pada percoban sebelumnya,Mendel menyilangkan tanaman ercis dengan satu ciri. Bagaimana jikamenyilangkan individu dengan dua ciri?

Mendel melakukan sebuah percobaan untuk mempelajari bagaimanadua ciri, bentuk dan warna biji, dapat berinteraksi dalam pewarisan sifat.Setelah mengetahui pada bentuk biji, sifat biji bulat dominan terhadapbiji kisut, Mendel menyilangkan galur murni biji bulat kuning (RRYY)dengan galur murni biji kisut hijau (rryy).

Persilangan dengan dua ciri beda ini disebut persilangan  dihibrid.Sebelumnya Mendel melakukan persilangan tanaman ercis dengan satuciri yang sebut persilangan monohibrid. Persilangan dihibrid antara galursemua biji bulat kuning.

Pada persilangan antara F1 dan F1, dihasilkan generasi F2 yangbervariasi. Termasuk dua fenotipe baru yang belum terlihat pada keduainduk. Tampaknya, alel dari gen untuk warna dan bentuk biji memisah sehingga dihasilkanempat jenis polen dan sel telur dengan kombinasi gen yang berbeda. Setiapgamet dapat memiliki kombinasi gen RY, ry, rY, atau Ry. Rekombinasiatau penyusunan kembali gen-gen yang terjadi melalui fertilisasimenghasilkan 16 kombinasi alel.  Dari 16 kombinasi, dihasilkan 9 macamgenotipe dan 4 macam fenotipe dengan perbandingan 9:3:3:1.

Dari hasil tersebut, Mendel menyimpulkan hasilnya dan dikenal dengan Hukum II Mendel, hukum pengelompokan secara bebas (independent assortment). Hukum ini menyatakan bahwa alel dari gen yang berbeda dibagikan secara acak ke dalam gamet-gamet dan fertilisasi terjadi secara acak pula.

Persilangan monohibrid menghasilkan perbandingan fenotipe 3:1. Adapun persilangan dihibrid menghasilkan perbandingan fenotipe 9:3:3:1. Bagaimana perbandingan fenotipe dengan tiga ciri atau bahkan lebih? Hal tersebut dapat diketahui menggunakan  segitiga Pascal. Perhatikan Tabel berikut.

Jml Ciri	Jumlah Macam Gamet F1	Kemungkinan Macam Fenotip F2	Perbandingan Fenotip F2
1	21 = 2	1  1	3 : 1
2	22 = 4	1  2  1	9 : 3  3 : 1
3	23 = 8	1  3  3  1	27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1
4	24 = 16	1  4  6  4  1	81 : 27 : 27 : 27 : 27 : 9 : 9 : 9 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 3 :1
n	2n		3n ... dan seterusnya

Segitiga Pascal untuk mengetahui perbandingan fenotip

PEWARISAN SIFAT PADA MAKHLUK HIDUP dan  KELAINAN SIFAT YANG DITURUNKAN

Pewarisan sifat/Kelainan penyakit yang diturunkan melalui 2 cara, yaitu:

1.  GONOSOM

Penurunan sifat melalui kromosom seks.

Yang termasuk kelainan ini adalah :

a.  Buta warna

b.  Hemofilia

c.  Anodontia (gigi tidak tumbuh)

d.  Hipertrikosis (daun telinga penderita ditumbuhi banyak rambut)

e.  Ichtosis Histerlgravior (kulit bersisik)

a. Buta Warna

Gen buta warna terpaut pada kromosom X dan bersifat resesif (c). Gen normal (C) bersifat dominan terhadap gen buta warna (c). Gen buta warna akan berpengaruh dan menyebabkan buta warna ketika tidak bersama dengan gen normal (C). Maka kemungkinan genotipe yang dapat terjadi sebagai berikut.

No	Genotip	Keterangan
1	XcY	Pria buta warna
2	XCY	Pria normal
3	XCXC	Wanita normal
4	XCXc	Wanita karier
5	XcXc	Wanita buta warna

Contoh:
Seorang pria buta warna menikah dengan wanita normal, kemungkinan keturunannya adalah sebagai berikut.

Parental           :  Pria buta warna x wanita normal      
Fenotip            :  pria buta warna x wanita normal  

Genotip           : X^cY x X^CX^C    
Gamet             :  X^c dan Y x X^C (karena keduanya sama, bisa diambil satu saja)

F1                    : 

Gamet	Xc	Y
XC	XCXc Wanita karier	XCY Laki-laki normal

       
Hasilnya adalah X^CX^c yaitu wanita normal tetapi karier (membawa sifat) buta warna dan X^CY yaitu pria dengan penglihatan normal.

Latihan :

Coba kamu buat diagram perkawinan jika seorang pria buta warna menikah dengan wanita normal tetapi karier buta warna.

b. Hemofili

Hemofili ialah penyakit keturunan pada manusia yang menyebabkan darah sukar membeku ketika terjadi luka. Hal ini disebabkan karena tidak adanya faktor pembeku darah dalam darah penderita.. Hemofili diwariskan melalui  kromosom X dengan gen bersifat resesif terhadap gen normal (H). Gen H dan gen h tersebut terpaut pada kromosom X, bukan kromosom Y. Hemofili akan muncul jika gen h tidak bersama gen H. Sehingga pria yang menderita hemofili akan memiliki kromosom seks dengan genotipe X^hY. Wanita hemofili tidak dijumpai karena bersifat letal (mati dalam kandungan).

No	Genotip	Keterangan
1	XHY	Pria normal
2	XhY	Pria hemofili
3	XHXH	Wanita normal
4	XHXh	Wanita karier
5	XhXh	Wanita hemofili (letal)

Contoh:

Seorang wanita normal karier hemofili menikah dengan pria normal, akan diperoleh keturunan sebagai berikut.

Parental           :  Pria normal x wanita normal karier hemofili     
Fenotip            :  Pria normal x wanita normal karier hemofili     

Genotip           : X^HY  x  X^HX^h    
Gamet             :  X^H dan Y  x   X^H dan X^h

F1                    : 

Gamet	XH	Y
XH	XHXH Wanita normal	XHY Laki-laki normal
Xh	XHXh Wanita karier	XhY Laki-laki hemofili

       
Dari diagram di atas, tampak bahwa fenotipe yang dihasilkan adalah 75% normal dan 25% hemofili. Yang berfenotipe normal (75%) terdiri dari satu orang wanita normal, satu orang pria normal, dan satu orang wanita normal karier.

Latihan:

Coba kamu buat diagram perkawinan jika wanita normal menikah dengan laki-laki hemofili!

c.  Anodontia

Penderita yang tidak memiliki gigi (gigi tidak tumbuh)

No	Genotip	Keterangan
1	XAY	Pria normal
2	XaY	Pria Anodontia
3	XAXA	Wanita normal
4	XAXa	Wanita karier
5	XaXa	Wanita anodontia (letal)

d. Hipertrikosis

Hypertrichosis tumbuhnya rambut di beberapa tempat

 

Anondotia dan hypertrichosis adalah penyakit terpaut kromosom Y, makanya banyak diderita para pria 
  

2.  AUTOSOM

Autosom adalah penurunan sifat melalui kromosom sel tubuh

Autosom ada 2 jenis, yaitu:

A. Autosom dominan : Pasangan gen yang dominan akan letal.

Yang termasuk autosom dominan adalah:

a.  Brakhidaktil (jari pendek)

b.  Polidaktil (jari lebih)

c.  Sindaktil (jari bergabung)

d. Albino (tidak ada pigmen warna)

B. Autosom resesif

Yang termasuk kelainan ini adalah :

a.  Gangguan mental

b.  Anemia sel sabit (Siklemia)

c.  Siklemia

d. Thalasemia

a.  Jari-jari pendek (Brakhidaktil)

Brakhidaktil ditentukan oleh gen dominan B,  sedang alelnya resesif b menentukan jari normal. Penderita brakhidaktil mempunyai jari tangan atau jari kaki (atau jari tangan dan kaki) yang lebih pendek.

No	Genotip	Keterangan
1	BB (Homozigot)	Individu letal
2	Bb	Brakhidaktil
3	bb	Individu normal

                                         

b. Jari Lebih (Polidaktil)

Polidaktili ditentukan oleh gen dominan P, sedang alelnya resesif p menentukan jari normal. Penderita polidaktili mempunyai jari tangan atau jari kaki (atau jari tangan dan kaki) lebih dari 5.

 

Kelainan ini disebabkan oleh gen dominan homozigot pada autosom.

Genotip yang mungkin terjadi ialah sebagai berikut::

PP dan Pp                          :  individu penderita polidaktil

pp (homozigot resesif)      :  individu normal

No	Genotip	Keterangan
1	PP dan Pp	Individu polidaktil
2	pp	normal

Contoh:

Wanita normal menikah dengan laki-laki polidaktil heterozygot.

Parental (Genotip)             : pp  x Pp

Fenotip                              :  wanita normal x pria polidaktil

Gamet                               :  p   x  P, p

Hasil persilangan

F1                                      : Pp (polidaktil) dan pp (normal)

Latihan:

Wanita normal (pp) menikah dengan laki-laki polidaktil homozygot. Tentukan keturunannya!

b.  Anemia sel sabit (Siklemia)

Sel darah merah berbentuk bulan sabit.

No	Genotip	Keterangan
1	SS	Individu mati masih bayi
2	Bb	Brakhidaktil
3	bb	Individu normal

c.  Thalasemia

Haemoglobin pada darah cepat rusak/pecah.

No	Genotip	Keterangan
1	ThTh (Homozigot)	Thalasemia mayor, Individu mati pada saat bayi
2	Thth	Thalasemia minor. Individu sakit tetapi tidak parah
3	thth	Individu normal

d. Albino

Albino adalah tidak memiliki pigmen melanin yang memberi warna  ( warna melanin  hitam, coklat, putih)

 

No	Genotip	Keterangan
1	XAY	Pria normal
2	XaY	Pria Albino
3	XAXA	Wanita normal
4	XAXa	Wanita karier
5	XaXa	Wanita Albino

4. Golongan Darah

Hubungan antara fenotipe dan genotipe golongan darah dapat digambarkan pada tabel berikut.

Tabel genotipe dan fenotipe pada golongan darah sistem ABO.

Fenotipe Golongan Darah	Genotipe			Kemungkinan Macam Sel Gamet
	Homozigot		Heterozigot
A B AB O		IAIA, IBIB, - I0I0	IAI0 IBI0 IAIB -	IA, I0 IB, I0 IA, IB I0

Berdasarkan uraian tabel tersebut dapat dijelaskan bahwa keberadaan antigen A dikendalikan oleh gen I^A, antigen B dikendalikan gen I^B. Gen I⁰ bersifat resesif terhadap gen I^A maupun gen I^B.

Contoh:

Wanita bergolongan darah AB menikah dengan laki-laki bergolongan darah O, tentukan golongan darah yang diturunkan ke anak-anaknya.

Gamet	IA	IB
I0	IAI0 Bergolongan darah A	IBI0 Bergolongan darah B

 Jadi keturunannya bergolongan darah A atau B

Latihan:

 Laki-laki bergolongan darah A heterozigot menikah dengan wanita bergolongan darah B homozigot. Tentukan golongan darah yang diturunkan ke anak-anaknya.