Biologi - kelas XII - Hereditas Pada Manusia

 

Pola-Pola Hereditas pada Makhluk Hidup

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 ibu, 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.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? Hereditas adalah pewarisan sifat dari orang tua kepada anak/keturunannya, yang 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: 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.

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.

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. 

Macam-macam Pola Hereditas

1. Pautan Gen (Gene Linkage)

Pola pewarisan sifat yang pertama adalah pautan gen. Setiap kromosom mengandung gen yang tersimpan di tempat khusus yang disebut lokus. Gen-gen ini dapat berada pada kromosom yang sama atau kromosom yang berbeda.

Nah, gen-gen yang berada dalam satu kromosom homolog yang sama dan letaknya saling berdekatan ini yang disebut sebagai pautan gen (gene linkage). Berikut ini merupakan contoh gen yang mengalami pautan dan gen yang tidak mengalami pautan.

Akibat letaknya yang saling berdekatan, gen-gen tersebut akan tetap bersama sampai saat pembentukan gamet (sel kelamin). Pautan dari dua macam gen atau lebih akan menghasilkan 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 sedikit pula. Contoh kasus pautan gen dapat kamu temui pada persilangan tanaman ercis pada gambar di bawah ini.  

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. 

2. Pindah Silang (Crossing Over)

Pola pewarisan sifat yang kedua adalah pindah silang. Pindah silang (crossing over) adalah peristiwa pertukaran segmen kromatid yang bukan saudaranya (non-sister chromatids) dari sepasang kromosom homolog. Peristiwa pindah silang terjadi saat pembelahan meiosis I, yaitu pada akhir profase I atau awal metafase I. Pada saat itu, satu buah kromatid akan membelah menjadi dua. Peristiwa pindah silang umumnya terjadi pada organisme seperti manusia, tumbuhan, dan juga hewan.

Peristiwa pindah silang akan menghasilkan keturunan dengan sifat yang baru. Hal ini disebabkan karena adanya rekombinasi gen, yaitu penggabungan dari sebagian gen induk jantan dengan sebagian gen induk betina pada saat proses fertilisasi (pembuahan), sehingga menghasilkan susunan pasangan gen yang berbeda dari gen-gen induknya.

Untuk menghitung nilai persentase rekombinasi dari hasil terjadinya pindah silang, Caranya, dengan menggunakan rumus di bawah ini, nih.

Contoh soal:

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

Besar asam = 150

Besar manis = 750

Kecil manis = 100

Kecil asam = 500

Tentukan nilai pindah silangnya?

Pembahasan:

Diketahui bahwa mangga besar manis dan mangga kecil asam adalah parental, sedangkan mangga besar asam dan mangga kecil manis merupakan rekombinan. Jadi, nilai pindah silangnya adalah

3. Gagal Berpisah (Non Disjunction)

Selanjutnya adalah gagal berpisah. Pada pembelahan meiosis, kromosom-kromosom yang telah mengganda akan ditarik menuju kutub sel oleh benang-benang spindel yang menempel pada sentromer. Dalam keadaan normal, kromosom-kromosom tersebut akan berpisah dan menuju ke kutub sel yang berlawanan.

Akan tetapi, terdapat suatu kasus di mana kromosom mengalami gagal berpisah, sehingga semua kromosom hanya akan tertarik ke salah satu kutub sel saja. Akibatnya, gamet yang terbentuk akan mengalami penambahan atau pengurangan jumlah kromosom. Peristiwa ini dapat terjadi pada meiosis I maupun meiosis II.

Berikut ini merupakan contoh kelainan jumlah kromosom yang diakibatkan oleh peristiwa gagal berpisah, yaitu:

a. Aneuploidi

Aneuploidi adalah peristiwa perubahan jumlah kromosom yang hanya terjadi pada pasangan kromosom tertentu. Perubahan jumlah kromosom ini dapat berupa penambahan jumlah kromosom atau pengurangan jumlah kromosom. Aneuploidi dibedakan menjadi beberapa macam berdasarkan perubahan jumlah kromosomnya, di antaranya monosomi (2n-1), nulisomi (2n-2), trisomi (2n+1), dan tetrasomi (2n+2). Contoh aneuploidi yang umum terjadi pada manusia adalah kasus trisomi 13 atau sindrom Patau.

b. Euploidi

Euploidi adalah peristiwa perubahan jumlah kromosom yang terjadi pada seluruh pasangan kromosom. Hal ini menyebabkan jumlah kromosom individu dengan kasus euploidi akan senilai dengan kelipatan kromosom haploidnya. Berdasarkan jumlah kelipatan kromosomnya, euploidi dibedakan menjadi triploid (3n), tetraploid (4n), pentaploid (5n), dan seterusnya.

4. Gen Letal

Pola pewarisan sifat yang terakhir adalah gen letal. Gen letal adalah gen yang menyebabkan kematian individu dalam keadaan homozigot, sedangkan dalam keadaan heterozigot, seorang individu dapat bersifat normal atau subletal.

Terdapat dua macam gen letal yang perlu kamu ketahui, yaitu:

a. Gen letal dominan

Gen letal dominan merupakan gen yang menyebabkan kematian individu dalam keadaan homozigot dominan. Sedangkan dalam keadaan heterozigot, seorang individu dapat bersifat subletal yang mengakibatkan terjadinya kelainan. Contoh kasus gen letal dominan adalah gen yang menyebabkan kaki dan sayap pendek (redep) pada ayam, gen warna rambut kuning pada tikus, gen Huntington’s Disease, dan gen yang menyebabkan pemendekan ruas-ruas tulang jari (brakidaktili) pada manusia.

Ayam redep (sumber: jpnn.com)

b. Gen letal resesif

Sementara itu, gen letal resesif adalah gen yang menyebabkan kematian individu dalam keadaan homozigot resesif. Sedangkan dalam keadaan heterozigot, seorang individu dapat bersifat carrier (pembawa sifat) yang akan diwariskan kepada keturunannya. Contoh kasus gen letal resesif adalah gen yang menyebabkan kelainan albino pada tanaman jagung.

Jagung albino (sumber: jungseed.com) 

referensi :

https://www.ruangguru.com/blog/biologi-kelas-12-pola-pola-hereditas

https://www.zenius.net/blog/kupas-tuntas-materi-pola-pola-hereditas