6. Pola-Pola Hereditas pada Mahluk Hidup

Satu hal yang perlu kalian ketahui, bahwa setiap gen yang ada di dalam tubuh membawa substansi genetik yang diwariskan dari induk kepada keturunannya. Nah, hal inilah yang menyebabkan mengapa seorang anak bisa memiliki sifat yang mirip dengan orang tuanya.

Pewarisan sifat dari orang tua kepada anaknya ini disebut dengan istilah hereditas. Pada proses terjadinya pewarisan sifat, terdapat bentuk-bentuk tertentu atau pola-pola dalam mewariskannya. Apa saja pola-pola hereditas itu? Simak ya!

1. Pautan Gen

Keadaan di mana dalam satu kromosom yang sama terdapat dua atau lebih gen inilah yang disebut pautan (linked). Gen-gen yang berada pada kondisi pautan ini disebut gen-gen terpaut, contohnya berikut ini!

Akibat letaknya yang saling berdekatan, gen1 dan gen2 tersebut akan tetap bersama sampai saat pembentukan gamet (sel kelamin). Pautan dari dua macam gen atau lebih akanmenghasilkan jumlah gamet yang lebih sedikit dibandingkan dengan gen-gen yang tidak berpautan. Oleh karena itu, keturunan yang dihasilkan akan memiliki perbandingan fenotip dan genotip yang lebih sedikitpula.

Contoh kasus pautan gen dapat kalian temui pada persilangan tanaman ercis pada gambar di bawah ini . Berikut bentuk pautan gen dan persilangan pada lalat buah tersebut.

Persilangan ercis bunga ungu pollen lonjong (PPLL) dengan ercis bunga merah pollen bulat (ppll) akan menghasilkan keturunan pertamanya (F1) yaitu ercis bunga ungu pollen lonjong (PpLl). Ketika dilakukan persilangan kembali pada antar sesama F1, maka akan menghasilkan keturunan (F2) dengan perbandingan fenotip 3 : 1. Hal ini disebabkan karena adanya pautan antara gen P dengan gen L, serta alelnya yaitu gen p dengan gen l. Akibatnya, pada F2 hanya terbentuk dua macam gamet, yaitu PL dan pl.

Berikut ini, video latihan soal pautan gen, simak yuk….

2. Pindah Silang

Berdasarkan tempat terjadinya, pindah silang dibedakan menjadi pindah silang tunggal dan pindah silang ganda.

         a. Pindah silang tunggal

Pindah silang ini hanya terjadi pada satu tempat saja. Hasil dari pindah silang ini akan membentuk 4 gamet. Gamet tersebut adalah gamet tipe parental, yaitu gamet yang mempunyai gen-gen seperti induknya dan gamet tipe rekombinasi, yaitu gamet tipe baru hasil pindah silang. (Lihat Gambar 5.2!)

          b. Pindah silang ganda

Pindah silang ini terjadi pada 2 tempat (kiasmata). Seperti halnya pada pindah silang tunggal, pindah silang ganda ini juga menghasilkan 4 kromatid dan 4 gamet, sebagaimana Gambar 5.3 berikut ini.

Pindah silang tersebut terjadi pada individu trihibrid (dengan 3 gen berangkai). Gamet nomor 1 dan 4 merupakan gamet tipe parental, sedangkan gamet nomor 2 dan 3 merupakan gamet tipe rekom-binasi. Dengan dihasilkannya individu tipe parental dan tipe rekombinasi, maka dapat dihitung besarnya persentase kombinasi baru yang dihasilkan sebagai akibat terjadinya pindah silang. Nilai ini disebut nilai pindah silang (NPS).

Rumus perhitungan nilai pindah silang adalah sebagai berikut:

Persentase nilai pindah silang tersebut menunjukkan kekuatan pindah silang antara gen-gen yang terpaut.

Hasil persilangan antara mangga besar manis (BbMm) dengan mangga kecil asam (bbmm) memperoleh hasil sebagai berikut:

Besar asam = 300

Besar manis = 1500

Kecil manis = 200

Kecil asam = 1000

Tentukan nilai pindah silangnya!

3. Pautan Sex

Pautan seks dibedakan menjadi pautan kromosom X dan pautan kromosom Y. Apa perbedaan antara keduanya? Simaklah uraian berikut ini!

     a. Pautan Kromosom X

Pautan kromosom X berarti kromosom X membawa gen yang dapat diturunkan pada keturunannya baik jantan atau betina. Kromosom kelamin pada lalat betina terdiri dari 2 kromosom X (XX), sedangkan pada lalat jantan terdiri dari 1 kromosom X dan 1 kromosom Y (XY).

Untuk mempelajari persilangan  pada lalat buah, simbol-simbol gen yang digunakan yaitu gen +, penentu warna mata merah (normal atau tipe liar) dan gen w, penentu warna mata putih (white eye) . Berikut bagan persilangan antara lalat buah betina mata merah homozigot dengan lalat jantan mata putih.

Selanjutnya antara F1 disilangkan

Rasio fenotip F2 = 50% ♀  mata merah : 25% ♂ mata merah : 25% ♂ mata putih.

Pada persilangan ini, gen penentu warna mata hanya dibawa oleh kromosom X saja. Hasil persilangan tersebut menunjukkan bahwa warna merah dominan terhadap warna putih dan gen dominan (+) terpaut pada kromosom X.

Beberapa contoh gen yang hanya terdapat pada kromosom X adalah gen penentu warna bulu pada burung, gen penentu warna rambut pada kucing, gen penentu kelainan buta warna, anodontia, dan hemofilia. Kelainan-kelainan tersebut akan dibahas pada subbab Hereditas Pada Manusia.

     b. Pautan Kromosom Y

Pautan kromosom Y berarti bahwa pada kromosom Y terdapat gen yang hanya diturunkan pada keturunan laki-laki atau jantan saja. Oleh karena itu, jika gen dominan terdapat pada kromosom Y, maka setiap keturunan jantan atau laki-laki akan mewarisi sifat dominan tersebut. Pewarisan sifat ini disebut holandrik.

Gen pada kromosom Y dapat terpaut seperti halnya pada kromosom X. Beberapa contoh gen yang hanya terdapat pada kromosom Y adalah gen penentu jari-jari berselaput, gen penentu tumbuhnya rambut pada telinga, serta gen penentu tumbuhnya rambut panjang dan kaku pada manusia.

4. Determinasi Sex

Berikut ini akan kalian pelajari tentang tipe-tipe penentuan jenis kelamin (determinasi seks) pada hewan, tumbuhan dan manusia.

     a. Tipe XY

Tipe penentuan seks ini dapat dijumpai pada lalat buah, manusia, tumbuh-tumbuhan berumah dua, dan pada hewan menyusui. Pada nukleus lalat buah terdapat 8 buah kromosom (4 pasang) yang terdiri dari 3 pasang kromosom tubuh/autosom  dan 1 pasang  kromosom seks.  Formula kromosom lalat buah betina adalah 3AA + XX (3 pasang kromosom autosom + 1 pasang kromosom X), sedangkan lalat buah jantan adalah 3AA + XY (3 pasang kromosom autosom + 1 kromosom X + 1 kromosom Y). Jumlah kromosom pada manusia adalah 46 buah (23 pasang). Pada wanita, terdapat 22 pasang autosom dan 1 pasang kromosom X (22AA + XX), sedangkan pada laki-laki terdapat 22 pasang autosom, 1 kromosom X, dan 1 kromosom Y (22AA + XY).

    b. Tipe XO

Tipe XO ini dijumpai pada serangga seperti belalang (Ordo Orthoptera) dan kepik (Ordo Hemiptera). Pada belalang tidak dijumpai adanya kromosom Y sehingga hanya mempunyai kromosom X saja. Oleh karena itu, belalang jantan bertipe XO dan belalang betina bertipe XX (mempunyai sepasang kromosom X).

     c. Tipe ZW

Tipe ini dijumpai pada serangga (kupu-kupu), beberapa jenis ikan dan reptil. Berbeda dengan tipe seks pada manusia dan lalat buah yang homogametik (terdiri dari kromosom kelamin yang sama) pada betina atau wanita, tipe seks ZW pada betina bersifat heterogametik (terdiri dari kromosom kelamin yang berbeda). Agar tidak terjadi kekeliruan dengan tipe penentuan kelamin XY, maka digunakan Z dan W. Oleh karena itu, yang betina mempunyai tipe ZW (atau XY) dan yang jantan mempunyai tipe ZZ (atau XX).

5. Gen Letal

Individu baru yang dihasilkan dari perkawinan induk tidak selalu berada dalam keadaan hidup. Secara genetik, hal ini dapat disebabkan oleh adanya gen letal, yaitu gen yang jika berada dalam keadaan homozigotik,  dapat menyebabkan kema-tian  individu. Dengan adanya gen letal, fungsi gen akan mengalami gangguan dalam menumbuhkan sifat atau fenotip.

Gen letal akan berpengaruh atau dapat menyebabkan kematian saat individu masih berada dalam tahap embrio, pada saat kelahiran individu, atau setelah individu berkembang dewasa. Contoh gen letal adalah thalasemia, hemofilia,  ayam “Creeper” dan tikus kuning. Gen letal penyebab hemofilia akan dibahas pada subbab Hereditas Pada Manusia.

6. Gagal Berpisah (Non-disjunction)

Selama proses pembentukan individu keturunan, dapat terjadi beberapa kemungkinan peristiwa yang tidak berjalan normal. Salah satu dari peristiwa tersebut adalah peristiwa gagalnya pemisahan kromosom pada saat meiosis (pembentukan gamet) dan disebut gagal berpisah atau non-disjunction.

Gagal berpisah dapat terjadi pada peristiwa meiosis yaitu pada anafase I atau pada anafase II sehingga pasangan kromatid tidak dapat memisahkan diri. Peristiwa gagal berpisah tersebut dapat menyebabkan terjadinya perubahan jumlah kromosom pada individu keturunannya (berkurang atau bertambah), baik pada kromosom seks maupun autosom.