BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Sebenarnya sejak dahulu kala orang mengetahui bahwa
kebanyakan anak itu mirip dengan orang tuanya, baik wajahnya, tingkah lakunya
maupun kesukaannya. Orang Belanda mengenal pepatah yang sangat terkenal “De
appel valt niet ver van de boom” (artinya: Buah apel jatuh tidak jauh dari
pohonnya). Orang yang berbahasa Inggris pun mengenal pepatah semacam itu, yaitu
“Like father like son”. Bangsa kita pun tak ketinggalan dengan pepatah serupa
yang berbunyi “Air cucuran jatuh ke pelimbahan juga”.
Namun demikian kita masih sering mendengar ucapan atau
anggapan keliru, seolah-olah sifat seseorang itu ada hubungannya dengan
keturunan. Misalnya seorang ayah pekerjaannya sehari-hari menempa besi sehingga
lengannya berotot kuat tentu akan mempunyai anak laki-laki yang berotot kuat
pula seperti ayahnya. Seorang anak yang terlibat pada pencurian atau perampokan
tidak perlu diherankan, karena ayahnya pun terkenal sebagai pencuri atau
perampok. Masih banyak contoh lainnya.
Genetika (ilmu keturunan) tergolong dalam ilmu Hayat
yang mempelajari turun-temurunnya sifat-sifat induk atau orang tua kepada keturunannya.
Sejak ditemukannya hukum
keturunan pada permulaan abad ke 20 sampai sekarang, Genetika mengalami
kemajuan pesat sekali. Bahkan kini Genetika tidak
mungkin berdiri sendiri melainkan harus bekerjasama dengan ilmu pengetahuan
lainnya. Di negara-negara yag telah maju dirasakan bahwa Genetika sudah
mencakup bidang yang terlalu luas, sehingga timbul berbagai cabang Genetika
seperti Sitogenetika (Genetika Sel), Genetika Manusia, Genetika Mikroba,
Genetika Molekuler, Genetika Biokmia, Genetika Fisiologi, Genetika Farmasi,
Genetika Populasi, Genetika Kuantitatip, Genetika Tumbuhan, Genetika Hewan,
Genetika Konseling, dan Eugenetika (yang membicarakan usaha-usaha untuk
mendapatkan keturunan yang lebih baik pada manusia).
Genetika merupakan ilmu pengetahuan dasar dalam usaha
menyediakan bibit tanaman dan ternak unggul di bidang Pertanian dan Peternakan.
Di bidang Kedokteran, Genetika mempunai lingkup yang sangat luas, bersifat
akademis dan praktis, antara lain membahas tentang peranan kromosom, pewarisan
sifat-sifat genetik dan sifat-sifat antropologik, terjadinya cacat bada dan
mental yang disebabkan oleh kelainan kromosom, timbulnya penyakit karena kesalahan
metabolisme bawaan, berbagai variasi respons terhadap obat-obatan,
transpalantasi, penyakit automium,dan golongan darah, aspek keturunan pada
kanker. Di samping itu Genetika di bidang Kedokteran juga menyangkut beberapa
aspek keluarga, antara lain dagnosis kelainan genetik pada bayi sebelum lahir,
penyuluhan tentang kemungkinan resiko mendapatkan anak dengan kelainan genetik
sehingga sehingga erat hubungannya dengan program Keluarga Berencana,
identifikasi bayi tertukar dan adopsi anak.
Genetika juga merupakan cabang ilmu biologi yang
berurusan dengan hereditas dan variasi. Unit-unit herediter yang ditransmisikan
dari satu generasi ke generasi berikutnya (dengan kata lain, diwariskan)
disebut gen. Gen terletak dalam molekul-molekul panjang asam deoksiribonukleat
(deoxyribonucleic acid, DNA) yang ada dalam semua sel. Terkadang, bisa terjadi
perubahan spontan pada suatu bagian DNA. Perubahan itu disebut mutasi. Melalui
proses mutasi, sebuah gen dapat berubah menjadi dua atau lebih bentuk
alternative yang disebut alel.
Memang diakui bahwa penelitian genetik pada manusia
sangat sulit dijalankan, namun sangat penting. Kesulitan itu biasanya
disebabkan karena seseorang seringkali tidak mau diketahui apakah
penyakit/kelainan/cacat genetik, peneliti tidak mungkin memaksakan perkawinan
untuk kepentingannya. Suami isteri masa kini umumnya sudah mengikuti KB
(Keluarga Berencana) sehingga anaknya sedikit dan sifat keturunan yang
dibutuhkan penelitian belum tentu tampak. Umur manusia terlalu panjang sehingga
peneliti mungkin sudah meninggal dunia sebelum data lengkap terkumpul dan
jumlah kromosom manusia sebanyak 46 buah itu terlalu sukar untuk diamati dan
dihitung. Meskipun demikian dengan tehnik dan alat-alat modern banyak kemajuan
dibidang Genetika Manusia kini dapat dicapai.
1.2. Rumusan Masalah
Dalam hal ini yang menjadi rumusan masalah dan dibahas
dalam makalah ini adalah mengenai
“Bagaimana sifat diwariskan?”, dan Apa yang sebenarnya diberikan kepada
keturunannya itu, sehingga keturunannya pun mempunyai beberapa sifat seperti
induknya?”.
1.3. Tujuan Penulisan
Penulisan ini bertujuan untuk menjelaskan tentang
penurunan sifat, mekanisme pemindahan kromosom-kromosom dari sel somatik ke sel
kelamin, pola pembelahan meiosis, meisosis pada hewan, meiosis pada tumbuhan tingkat
tinggi, fertilisasi pada hewan, fertilisasi pada tumbuhan, dan juga mengenai
kromosom dan gen.
1.4. Metode Penulisan
Mencari
dari beberapa sumber, baik buku maupun media elektronik yang berhubungan dengan
Bagaimana Sifat Diturunkan. Dengan
sistematika penuliasan makalah sebagai berikut: Tulisan ini dimulai dengan Kata
Pengantar dan Daftar Isi, Bab I (Pendahuluan yang berisi Latar belakang,
Rumusan masalah, Pemecahan masalah, Tujuan penulisan, dan Metode penulisan),
Bab II ( Pembahasan / Isi), Bab III ( Saran dan Kesimpulan), dan yang terakhir
yaitu Daftar Pustaka.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Pewarisan Sifat
Gregor Jhon Mendel telah
melakukan percobaan persilangan tanaman ercis yang mempunyai sifat yang
perbedaannya menyolok seperti tanaman berbatang tinggi lawan berbatang pendek,
buah polong berwarna hijau dengan buah polong berwarna kuning, dan lain
sebagainya. Mendel menyilangkan tanaman berbatang
tinggi dan berbatang pendek, pada generasi pertama didapatkan semua keturunanya
bebatang tinggi dan pada keturunan F2 nya ada yang berbatang tinggi
dan ada yang berbatang pendek.
Apa yang sebenarnya diberikan kepada keturunannya itu,
sehingga keturunannya pun mempunyai beberapa sifat seperti induknya?. Tentu
bukan tinggi batangnya, tetapi gen yang mengawasi berkembangnya sifat-sifat
tersebut, yang diturunkan kepada keturunanya. Gen-gen untuk berbagai macam
sifat letaknya pada kromosom yang terdapat dalam inti sel. Kromosom berikut
gen-gennya diwariskan keturunanya pada saat terjadi pembuahan (fertilisasi)
antara sel telur dan sel sperma.
Bagaiman mekanisme pemindahan kromosom-kromosom dari sel
somatik ke sel kelamin parental?. Seperti kita ketahui, semua organisme yang
mengadakan reproduksi secara seksual mempunyai organ kelamin (gonad), yaitu ovarium
dan testis pada hewan, sedangkan pada tumbuhan berupa stamen dan pistil. Di
dalam gonad inilah terjadi pembentukan sel-sel kelamin, suatu proses yang
disebut gametogenesis. Pembelahan sel yang berlangsung dalam proses ini adalah
pembelahan meiosis atau pembelahan reduksi yang menghasilkan sel kelamin dengan
setengah jumlah kromosom sel induknya. Sebagai contoh, kromosom dalam sel tubuh
atau sel somatik manusia berjumlah 46 buah (diploid), tetapi sel telur dan sel
sperma masing-masing hanya memiliki 23 buah kromosom (haploid). Reduksi jumlah
kromosom dalam gametogenesis menjadi setengahnya, sangat perlu untuk menjaga kekonstanan jumlah kromosom dalam satu
spesies.
2.2. Pembelahan Meiosis
Pembelahan Meiosis disebut juga pembelahan
reduksi, karena terjadinya pengurangan jumlah kromosom dalam prosesnya dari 2n
menjadi n. Meiosis berlangsung pada gametosit, yakni gametogonium yang telah
mengalami perbanyakan (poliferasi). Berasal dari kata ”meion” = lebih kecil, artinya jumlah kromosomnya lebih sedikit.
Diperkenalkan oleh E. Van Beneden.
Meiosis terdiri atas dua pembelahan sel
yang terspesialisasi yang berurutan, di mana jumlah kromososm dari sel-sel yang
dihasilkan dikurangi dari jumlah diploid (2n) menjadi haploid (n). Jumlah
kromosom harus dikurangi setengahnya saat gametogenesis, agar jumlah kromosom
khas suatu spesies terjaga setelah fertilisasi.
Secara spesifik, meiosis melibatkan
replikasi sebuah DNA tunggal dan dua pembelahan sitoplasma. Pembelahan meiosis
pertama (meiosis I) adalah pembelahan
reduksional yang menghasilkan dua sel haploid dari satu sel diploid
tunggal. Pembelahan meiosis kedua (meiosis II) adalah pembelahan berimbang
(mirip dengan mitosis, dalam artian terjadi pemisahan kromatid-kromatid dari
sel-sel haploid).
Pembelahan
meiosis secara umum dapat dibagi dalam beberapa tahap dengan ciri-ciri
tertentu:
·
Tahap
Profase
Kromosom menjadi pendek,
menebal, terlihat jelas, berpasangan dengan homolognya dan membentuk
duplikatnya (tetrad. 20). Peristiwa-peristiwa profase bersifat kompleks dan
dapat dibagi menjadi lima subtahap:
a) Liptonema (Liptoten atau tahap benang
tipis): Kromosom-kromosom yang panjang dan tipis mulai berkondensasi, dan
sebagai akibatnya tanda-tanda pertama struktur serupa benang mulai muncul dalam
materi kromatin yang tadinya amorfus di nukleus.
b) Zigonema (Zigoten atau tahap benang
tergabung): Pada tahap ini, pasangan-pasangan kromosom homolog bertemu dan
digabungkan oleh sebuah struktur protein
seperti pita yang disebut kompleks sinaptonema, inilah awal sinapsis. Diduga kalu
sinapsis terjadi disana-sini di sepanjang kromosom berpasangan, pada
tempat-tempat di mana ada kemiripan informasi genetik pada kedua kromosom
homolog. Telah diketahui beberapa kasus dimana kompleks sinoptema tidak
terbentuk, akibatnya sinapsisnya tidaklah lengkap dan pindah silang sangat
tereduksi atau bahkan tidak ada sama sekali.
c) Pakinema (pakiten atau tahap-benang
tebal): Sinapsis sudah terbentuk dan noul-nodul rekombinasi mulai muncul di
sepanjang kromosom-kromosom yang bersinapsis. Di tempat-tempat itu,
kromatid-kromatid nonsaudari ( satu dari masing-masing kromosom-kromosom yang
berpasangan) dari tetrad mengalami pindah silang, bepisah, bertukar untaian
DNA, dan bergabung kembali, hingga menghasilkan pertukaran materi genetik.
Pindah silang merupakan fenomena genetik yang dapat ditentukan hanya dari hasil
percobaan-percobaan penangkaran (breeding).
d) Diplonema (Diploten atau tahap
benang-ganda): Tahap ini dimulai ketika kompleks sinoptema mulai menghilang,
sehingga kromatid-kromatid dan kiasmata individu dapat dilihat dengan mudah.
Kiasmata juga masih terlihat.
e) Diakinase (tahap pergerakan ganda):
Kromosom mencapai kondensasi maksimal pada tahapan ini, sedangkan nukleolus dan
membran nukleus menghilang, sementara aparatus gelendong mulai terbentuk.
·
Tahap
Metafase I
Tetrad menyususn diri pada bidang
ekuator, membran inti hilang dan sentromer diikat oleh benang gelendong pada
sentriol.
·
Tahap
Anafase I
Sentromer-sentromer tidak
memisah, melainkan terus menyatukan kromatid-kromatid saudari. Kiasmata mulai
menghilang, sehingga pasangan-pasangan kromosom homolog dapat berpisah dan
bergerak ke kutub-kutub yang berlawanan, dengan kata lain kromosom-kromosom
utuh (masing-masing terdiiri atas dua
kromatid saudari) bergerak memissah. Benang gelendong memendek dan menarik
belahan tetrad (diad) ke kutub yang berlawanan (homolog dipisahkan). Pergerakan
itu mengurangi jumlah kromosom dari diploid (2n) menjadi haploid (n).
·
Tahap
Telofase I
Terjadi ketika membran nukleus
terbentuk kembali dan kromosom-kromosom telah mencapai kutub tujuannya.
Berikutnya terjadi sitokinesis yang menghasilkan pembelahan sel induk diploid
menjadi dua sel anakn haploid.. Masing-masing sel haploid menerima perpasangan
(assortment) acak kromosom paternal dan maternal, dengan kata lain kromosom-kromosom
yang diperoleh dari induk jantan maupun induk betina dalam satu sel anakan
tidaklah seragam. Selain itu, akibat pindah silang kromatid-kromatid saudari
anakan (masih tetap saling melekat di sentromer) bisa jadi tidak lagi identik
secara genetik. Atau dapat dikatakan secara singkat bahwa pada tahap Telofase I membran sel membentuk sekat sehingga terbentuk
2 sel anak.
·
Tahap
Metafase II
Diad menyusun diri pada bidang
ekuator dan sentromer diikat oleh benang gelendong pada sentriol.
·
Tahap
Anafase II
Benang gelendong memendek dan
menarik belahan diad (kromatid) ke kutub yang berlawanan.
·
Tahap
Telofase II
Membran sel memuat sekat dan
terjadilah 4 sel anak yang masing-masing mengandung kromosom yang haploid (n).
Tabel. Perbandingan Antara Mitosis dan Meiosis
|
Mitosis
|
Meiosis
|
|
Pembelahan yang
memisahkan sister chromatids.
|
Tahap pertama (meiosis
I) adalah pembelahan reduksi yang memisahkan kromosom homolog , sister
chromatids memisah saat tahapan kedua (meiosis II).
|
|
Satu pembelahan tiap
daur yaitu satu pembelahan sitoplasma (sitokinesis) tiap satu pembelahan
kromosom yang sama..
|
Dua kali pembelahan tiap
daur yaitu dua pembelahan sitoplasma, satu pembelahan setelah pembelahan
reduksi dan satu mengikuti pembelahan kromosom yang sama.
|
|
Kromosom tidak
berpasangan, biasanya tidak berbentuk kiasmata, tidak terjadi pertukaran
genetik kromosom homolog.
|
Kromosom berpasangan dan
membentuk kiasmata, pertukaran genetik terjadi antara kromosom homolog.
|
|
Dari satu sel dihasilkan
dua sel anak per siklus.
|
Dari satu sel meiosit
dihasilkan empat sel anak per siklus.
|
|
Kandungan genetik dari
hasil mitosis identik.
|
Kandungan genetik dari
hasil meiosis berbeda, kromosom dapat merupakan turunan kromosom induknya
dengan bermacam-macam karena adanya pengelompokan secara rambang dan derjat
pindah silang.
|
|
Jumlah kromosom sel anak
sama dengan jumlah kromosom sel induk.
|
Jumlah kromosom sel anak
setengah dari jumlah kromosom sel meiosit.
|
|
Haisl dari mitosis ini
dapat mengalami pembelahan mitosis lagi.
|
Hasil meiosis tidak
dapat mengalami pembelahan meiosis yang lain meskipun dapat mengalami
pembelahan mitosis.
|
|
Biasanya terjadi pada
hampir semua sel somatis.
|
Hanya terjadi pada
sel-sel khusus dari sel generatif.
|
|
Dimulai dari zigot dan
berlangsung terus sepanjang kehidupan organisme.
|
Pada organisme tingkat
tinggi terjadi setelah mulai dewasa, terjadi pada zigot dari banyak jenis
alga dan fungi.
|
2.3. Meiosis Pada Hewan
Pembentukan sel-sel telur (ovum) dalam indung
telur (varium) betina disebut ”oogenesis”
dan pada jantan proses pembentukan sel-sel sperma dalam testis disebut ”spermatogenesis”.
Jalan kedua proses itu hampir
sama, kecuali tahap Telofase I dan Telofase II pada Oogenesis. Di sisni
pembelahan selaput sel menghasilkan sel-sel yang tidak sama besar, yaitu satu
sel telur (ovum) yang besar dan 3 badan polar yang kecil dan tidak berfungsi.Perbedaan
dalam ukuran ini disebabkan oleh penyebaran sitoplasma yang tidak sama
banyaknya dalam keempat sel anak tersebut, sedangkan jumlah kromosom sama,
yaitu n (haploid).
Pada
proses Oogenesis yang terjadi pada hewan betina, sel primordial diploid dalam
ovarium (dinamakan oogonium)
mengalami pertumbuhan menjadi oosit
primer (masih diploid). Pada meiosis I jumlah kromosom diparuh, kemudian
sel membelah menjadi sebuah sel besar (oosit
sekunder) dan sebuah sel kecil (badan
kutub primer). Badan kutub mengalami degenerasi (sangat mundur) dan tidak
ikut mengambil bagian dalam pembuahan. Pada meiosis II dari oosit dihasilkan
dua buah sel yang tidak sama besar, yang besar disebut ootid, sedang yang kecil adalah badan kutub sekunder. Setelah mengalami pertumbuhan, ootid menjadi
sel telur atau ovum.
Sel-sel primordial diploid
fidalam testis membeelah secara mitosis berkali-kali dan membentuk spermatogonium. Selama pertumbuhannya sel ini membentuk sel spermatosit primer (diploid) yang kemudian membelah secra meiosis.
Hasilnya berupa dua buah sel spermatosit
sekunder yang masing-masing haploid. Selanjutnya sel-sel ini mengalami
meiosis II dan menghasilkan 4 spermatid haploid.yang sama besar dan kemudian
bermetamorfosis menjadi spermatozoa atau sel-sel sperma. Sel kelamin jantan
berukuran lebih kecil dan sangat aktif dibandingkan dengan sel telur yang besar
dan pasif.
2.4. Fertilisasi Pada Hewan
Dari sekian banyaknya sel sperma yang mengelilingi
sel telur itu, biasanya hanya satu yang dapat menembus selaput sel telur yang
diikuti oleh peleburan inti dari kedua sel kelamin itu. Peleburan inti ini
menghasilkan suatu sel dengan kromosom 2n yang disebut zigot. Melalui pembelahan mitosis, yaitu pembelahan sel yang
menghasilkan sel anak dengan kromosom yang jumlahnya tetap 2n, zigot kemudian
berkembang menjadi embrio.
2.5. Meiosis Pada Tumbuhan Tingkat Tinggi
Pada tumbuhan tinggi, proses meiosis pada dasarnya sama
dengan yang terjadi pada hewan. Mikrosporogenesis
adalah proses gametogenesis pada bagian jantan dari suatu bunga , yang disebut kepala sari atau antera dan
menghasilkan serbuk sari.
Sebuah sel induk mikrospora diploid (mikrosporosit) dalam
antera mula- mula mengalami meiosis I dan menghasilkan sepasang sel haploid.
Meiosis II menghasilkan 4 mikrospora haploid berkelompok menjadi satu. Tiap
mikrospora mengalami karyokinase (intinya membelah biasa), sehingga memiliki 2
inti haploid. Sebuah inti dinamakan inti saluran serbuk sari dan yang lain
disebut inti generatip. Setelah terbentuk serbuk sari, inti generatip membelah
secara mitosis tanpa disertai sitokinesis dan terdilah 2 inti sperma. Inti
saluran serbuk sari tidak membelah. Dengan demikian maka sebutir serbuk sari
yang telah masak mengandung 3 inti masing-masing haploid, yaitusebuah inti
saluran serbuk sari dan dua buah inti sperma.
Megasporogenesis ialah
gametogenesis yang berlangsung didalam bagian betina dari suatu bunga, yang
disebut bakal buah atau ovaraiun dan menghasilkan kandung lembaga. Sebuah sel induk
megaspora diploid (megasporosit0 dalam ovarium
mengalami meiosis I menghasilkan dua sel haploid.
Meiosis II menghasilkan 4 megaspora haploid yang
letaknya berderet. Tiga megaspora mengalami degenerasi dan mati. Sebuah
megaspora yang tertinggal dan masih hidup mengalami pembelahan kromosom secara
mitosis tiga kali berturut-turut tanpa diikuti pembelahan plasma. Hasilnya
berupa sebuah sel besar (kandung lembaga muda) yang mengandung 8 inti haploid.
Kandung lembaga ini dikelilingi oleh kulit (integumen), tetapi di ujungnya
terdapat sebuah liang (mikropil) sebagai tempat jalan masuknya saluran serbuk
sari kedalam kandung lembaga.
Tiga dari 8 inti tadi menempatkan diri di dekat
mikropil, tetapi dua di antaranya (sinergid) mengalami degenerasi. Inti yang
ketiga berkembang menjadi sel telur. Tiga buah inti lainnya (antipoda) bergerak
ke arah yang berlawanan, tetapi kemudian mengalami degenerasi pula. Sisanya dua
inti (inti kutub) kemudian bersatu di tengah kandung lembaga dan terjadilah
sebua inti diploid (2n). Kini kandung lembaga yang sudah masak (megagametofit)
telah siap untuk dibuahi.
2.6. Fertilisasi Pada
Tumbuhan
Serbuk sari biasanya jatuh di atas kepala putik (stigma) dengan perantaraan angina, serangga, atau
manusia. Peristiwa ini disebut penyerbukan.
Beberapa saat kemudian serbuk sari tumbuh dan membentuk saluran serbuk yang
memanjang dan masuk ke dalam tangkai putik (stylus).
Di dalam saluran serbuk itu terdapat 3 inti haploid, yaitu inti saluran serbuk
terdapat di depan sedang kedua inti sperma mengikuti di belakangnya.
Saluran serbuk memasuki ovarium lewat mikropil. Kedua
inti sperma masuk ke kandung lembaga. Salah satu inti sperma bersatu dengan
inti sel telur dan membentuk zigot diploid, yang kemudian akan berkembang
menjadi embrio. Inti sperma lainnya bersatu dengan inti diploid yang merupakan
hasil persatuan dari dua inti kutub. Ini menghasilkan inti triploid (3n) yang
setelah mengalami pembelahan berkali-kali akan membentuk jaringan putih lembaga
(endosperm). Jadi endosperm itu bersifat triploid.
Oleh karena disini terjadi dua kali pembelahan, yaitu
antara inti sperma dengan inti sel telur dan inti sperma dengan inti hasil
persatuan dua inti kutub, maka pembuahan pada tumbuh-tumbuhan dengan berbunga
(Angiospermae) dinamakan pembuahan
ganda.
2.7. Kromosom dan Gen
Kromosom merupakan struktur makromolekul
besar yang memuat DNA
yang membawa informasi genetik
dalam sel.
DNA terbalut dalam satu atau lebih kromosom. Kromosom adalah badan-badan yang
berbentuk panjang seperti benang yang selama pembelahan sel berkontraksi
menjadi badan-badan yang lebih pendek dan tebal, sehingga dapat di bedakan
lengan kromosom dan sentromer. Sentromer ialah tempat melekatnya benang
spindle.
Berdasarkan atas posisi sentromernya
kromosom dapat di klasifikasikan dalam 4 tipe:
1)
Metasentrik, apabila kedua
lengannya hampir sama panjangnya (sentromer berada di tengah-tengah kromosom).
2)
Submetasentrik, apabila kedua
lengannya tak sama panjangnya (sentromer tak berada di tengah).
3)
Akresentrik, apabila satu
lengan sangat pendek dibandingkan dengan yang lain (sentromer lebih dekat ke
salah satu ujung kromosom daripada yang lain).
4)
Telosentrik, apabila hanya ada
satu lengan (sentromer terletak pada ujung kromosom).
Pada makhluk tingkat tinggi, sel somatis (sel tubuh,
kecuali sel kelamin) mengandung satu stel kromosom yang diterimanya dari kedua
induk/ orang tua. Kromosom-kromosom yang bera
sal dari induk betina bentuknya serupa dengan yang
berasal dari induk jantan. Maka sepasang kromosom itu disebut kromosom homolog. Karena itu jumlah kromosom
dalam sel tubuh dinamakan diploid (2n). Sel kelamin (gamet) hanya mengandung
separuh dari jumlah kromosom yang terdapat di dalam sel somatic, karena itu
jumlah kromosom dalam gamet dinamakan haploid (n). Satu stel kromosom haploid
dari suatu spesies dinamakan genom. Jumlahkroosom ang dimiliki berbagai macam
makhluk tidak sama (manusia 46 kromosom, marmot 64, kucing 38, anjing 78, sapi
60, kera 48, lalat rumah 12, ayam 78, padi 24, jagung 20, ercis 14, dan
lain-lain), tetapi jumlah kromosom yang dimiliki tiap makhluk pada umumnya
tidak berubah selama hidupnya.
Kromosom yang non homolog seringkali dapat dibedakan
dari ukurannya dan posisi sentromernya. Jumlah kromosom sangat bervariasi pada
eukariot. Pada beberapa kromosom yang besar terlihat adanya pembagian-pembagian
dalam unit-unit yang lebih kecil, sehingga memberikan bentuk seperti rangkaian
manik atau seperti pita dengan garis-garis yang melintang.
Kromosom dibedakan atas autosom, (kromosom tubuh) dan
kromosom kelamin (kromosom seks). Kecuali beberapa hewan tertentu, maka
kebanyakan makhluk memiliki sepasamg kromosom kelamin dan sisanya merupakan
autosom. Lalat buah (Drosophila
melanogaster) yang serin digunakan untuk penyelidikan genetika mempunyai 8
kromosom , terdiri dari 6 autosom dan 2 kromosom kelamin. Manusia memiliki 46
kromosom, terdiri dari 44 autosom dan 2 kromosom kelamin.
Setiap kali sebelum suatu sel membelah masing-masing
kromosom membuat duplikatnya, dengan gen-gen yang sama dalam urutan yang sama.
Maka bila terjadi dua sel anak, masing-masing akan menerima kromosom-kromosom
dengan gen-gen dari tipe dan jumlah yang sama. Jumlah dan macam gen yang dibawa
oleh kromosom –kromosom tersebut berpasangan dengan tepat. Misalkan pda ovum
manusia yang belum di buahi. Salah satu kromosomnya mengandung 500 gen-gen. gen
no 2 mengatasi pertumbuhan warna mata, gen no 200 mengawasi bentuk telinga dan
gen no 460 mengawasi bentuk skelet dari tangan (Gambar 9), maka diantara
kromosom-kromosom yang dibawa masuk oleh spermatozoon. Akan terdapat juga
kromosom yang merupakan pasangan (kromosom homolog) bagi kromosom ovum tersebut
dengan panjang dan bentuk yang sama tersebut, yang juga mengandung 500 gen-gen
pada mana gen-gen dengan nomor-nomor tersebut tadi mengawasi karakter-karakter
dari organ-organ tubuh yang saMA.
Sel telur yang telah dibuahi membelah menjadi dua sel,
membelah lagi menjadi 4 sel dan seterusnya, hingga seluruh tubuh yang terdiri
dari berjuta-juta sel telah terbentuk. Suatu gen mengalami perubahan kimiawi,
atau gen yang baru tidak tepat seperti yang lama, atau urutan gen pada kromosom
telah berubah. Proses perubahan dalam suatu gen atau kromosom disebut mutasi.
Individu yang menunjukkan efek dari gen yang termutasi atau kromosom yang
berubah susunannya disebut suatu mutan. Bila suatu kromosom yang telah
mengalami mutasi mengadakan duplikasi sebelum pembelahan sel berikutnya, maka
ia mengkopi gen yang termutasi itu diturunkan dan diteruskan tepat seperti apa
yang biasa terjadi dengan gen asalnya.
BAB III
PENUTUP
Sifat yang diwarisakan atau diberikan
kepada keturunan adalah berupa gen yang mengawasi berkembangnya sifat-sifat
tersebut sehingga sifat-sifat dari keturunannya mempunyai sifat yang sama
seperti induknya. Gen-gen untuk berbagai macam sifat
letaknya pada kromosom yang terdapat dalam inti sel. Kromosom berikut
gen-gennya diwariskan keturunanya pada saat terjadi pembuahan (fertilisasi)
antara sel telur dan sel sperma.
Mekanisme pemindahan kromosom-kromosom dari sel somatik
ke sel kelamin parental terjadi ketika reproduksi secara seksual yaitu
pada organ kelamin (gonad), dimana
ovarium dan testis pada hewan, sedangkan pada tumbuhan berupa stamen dan
pistil. Di dalam gonad inilah terjadi pembentukan sel-sel kelamin, suatu proses
yang disebut gametogenesis. Pembelahan sel yang berlangsung dalam proses ini
adalah pembelahan meiosis atau pembelahan reduksi yang menghasilkan sel kelamin
dengan setengah jumlah kromosom sel induknya.
Pembelahan meiosis secara umum dapat dibagi atas
beberapa tahap yaitu Tahap Profase, Metafase I, Anafase I, Telofase I, Metafase
II, Anafase II, dan Telofase II.. Pada Hewan, pembentukan sel-sel telur (ovum) dalam indung
telur (varium) betina disebut ”oogenesis”
dan pada jantan proses pembentukan
sel-sel sperma dalam testis disebut ”spermatogenesis”.
Untuk fertilisasi pada hewan,
dari sekian banyaknya sel sperma yang mengelilingi sel telur, biasanya hanya
satu yang dapat menembus selaput sel telur yang diikuti oleh peleburan inti
dari kedua sel kelamin itu. Peleburan inti ini menghasilkan suatu sel dengan
kromosom 2n yang disebut zigot dan
kemudian berkembang menjadi embrio.
Pada tumbuhan tingkat tinggi, proses meiosis pada dasarnya sama dengan yang terjadi pada hewan.
Mikrosporogenesis, terjadi di dalam antera yang akhirnya menjadi serbuk sari.
Sedangkan Megasporogenesis terjadi dalam pistil dan terbentuk sel telur. Untuk
fertilisasinya sendiri terjadi apabila serbuk sari jatuh diatas stigma dari
pistil atau kepala putik.
Proses pewarisan sifat tidak terlepas dari peran
kromosom dan gen. Kromosom merupakan struktur makromolekul
besar yang memuat DNA
yang membawa informasi genetik
dalam sel.
DNA terbalut dalam satu atau lebih kromosom. Kromosom adalah badan-badan yang
berbentuk panjang seperti benang yang selama pembelahan sel berkontraksi
menjadi badan-badan yang lebih pendek dan tebal, sehingga dapat di bedakan
lengan kromosom dan sentromer. Sentromer ialah tempat melekatnya benang
spindle. Sedangkan gen sendiri terletak dalam molekul-molekul panjang asam
deoksiribonukleat (deoxyribonucleic acid, DNA) yang ada dalam semua sel.
Terkadang, bisa terjadi perubahan spontan pada suatu bagian DNA. Perubahan itu
disebut mutasi. Melalui proses mutasi, sebuah gen dapat berubah menjadi dua
atau lebih bentuk alternative yang disebut alel.
DAFTAR PUSTAKA
Atinirmala,
P. Perang Siasat Biologi Praktis. Yogyakarta: Kreasi Wacana.
Crowder,
L, V. 1997. Genetika Tumbuhan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Elfrod, S & Stansfield, W. 2006. Teori dan Soal-soal Genetika Edisi
Keempat. Jakarta: Erlangga.
Suryo.
1996. Genetika. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Tim Dosen. 2008. Dasar-dasar Genetika. Medan: Jurusan Biologi
FMIPA UNIMED.
Yatim, W. 1980. Genetika. Bandung: Tarsito.
LAMPIRAN
Contoh-contoh Soal
1. Anggaplah ada tiga pasangan kromosom
homolog dengan sentromer yang dilabeli A/a, B/b, dan C/c. Garis miring
memisahkan satu kromosom dengan homolognya. Ada berapa banyak jenis produk
meiosis yang dapat dihasilkan oleh individu?
Jawab:
Untuk mempermudah menentukan semua kombinasi yang
mungkin, kita dapat menggunakan sistem percabangan dikotom.
2.
Kuda (Equus caballus) memiliki komplemen diploid 64 kromosom, termasuk 36
autosom akrosentrik, keledai (Equus asinus) memiliki 62 kromosom ,
termasuk 22 autosom akrosentrik . perkirakan jumlah kromosom yang dimiliki oleh
keturunan hibrid (bagal atau mule) hasil perkawinan seekor keledai jantan (jack)
dengan kuda betina (mare).
Jawab:
Sperma keledai jantan membawa jumlah kromosom yang haploid bagi
spesiesnya (62/2=31), sel telur betina membawa jumlah kromosom yang haploid
bagi spesiesnya sendiri (64/2=32). Bagal hasil hibrida yang terbentuk dari penyatuan
kedua gamet itu akan memiliki jumlah diploid 31+32 = 63.
3. Pada tanaman kapri, biji bulat (B)
dominant terhadap kisut (b) dan kulit biji berwarna coklat 9C0 dominan terhadap
putih (c). Tanaman kapri yang bijinya bulat coklat dikawinkan dengan yang
bijinya kisut putih menghasilkan tanaman yang berbiji bulat coklat, bulat
putih, kisut coklat, dan kisut putih dengan perbandingan 1:1:1:1. Masing-masing
genotipe dari kedua induk adalah....
Jawab:
Persilangan dihibrid yang menghasilkan keturunan
dengan perbandingan 1:1:1:1 menunjukkan suatu test cross, yaitu persilangan
antara keturunan F1 dengan induk yang double resesif. Maka genotipe
induknya adalah BbCc (F1) dengan bbcc (induk double resesif).
4. Tanaman kacang yang tinggi dominan
terhadap pendek pendek; warna bunga merah dominan terhadap warna putih. Jika
dua tanaman kacang yang bersifat heterozigot disilangkan, maka perbandingan
fenotipe yang dapat diharapkan dari keturunannya adalah...
Jawab:
Parental : TTMM x ttmm
Gamet :
TM x
tm
F1 : TtMm
Bila F1 disilangkan dengan F1:
TtMm x TtMm
Gamet : TM, Tm, tM, tm TM, Tm,
tM, tm
F2 :
9 T- M- : tinggi, merah
3
T- mm : tinggi, putih
3
ttM - : pendek, merah
1
ttmm
: pendek, putih
Perbandingan fenotipe : 9:3:3:1
5. Apabila rambut lurus adalah sifat resesif,
maka dari perkawinan dua orang tua yang keduanya berambut keriting heterozigot,
berapa persen kemungkinan anak-anaknya adalah....
Jawab:
Misal rambut lurus = k, dan rambut keriting = K.
Maka:
Parental : Kk x Kk
Gamet : K
K
k k
Filal : 1
Kk : keriting ¾ x 100 % = 75 %
2 Kk
: keriting
1 kk
: lurus ¼
x 100 % = 25 %
Perbandingan fenotip: Keriting : Lurus = 75 % : 25 %
6. Pada suatu persilangan yang memperhatikan
warna bunga, warna merah tidak sepenuhnya dominan terhadap warna putih. Jika F1
disilangkan dengan tanaman berbunga putih, menghasilkan keturunan dengan
perbandingan fenotip....
Jawab:
Parental : MM x mm
Merah putih
F1: Mm
Merah muda
Persilangan antara F1 dengan induk yang
berwarna putih adalah sebagai berikut:
Parental : Mm x mm
Merah muda Putih
F2 :
Mm ( Merah muda)
Mm
(putih)
Perbandingan fenotip: putih : merah = 1:1
7. Pada meiosis dan mitosis harus ada
pertambahan materi genetik yang disebut replikasi DNA. Proses ini terhadi
pada....
Jawab:
Proses replikasi DNA berlangsung di dalam fase
Interfase.
8. Seekor tikus betina mempunyai 40 kromosom
di dalam setiap sel somatisnya. Berarti pada setiap sel telurnya terkandung
kromosom....
Jawab:
Sel telur bersifat haploid. Bila sel somatic mengandung 40 kromosom, maka pada sel telur terdapat 20
kromosom yang terdiri atas 19 buah autosom dan 1 gonosom X.
9. Bila seorang ayah memiliki sifat terpaut
seks dalam kromosom X, maka sifat tersebut akan diwariskan kepada....
Jawab:
Sifat yang terpaut pada kromosom X dari ayah akan
diwariskan kepada semua anak perempuannya, sedangkan dari ibu akan diwariskan
kepada semua anak laki-lakinya.
10. Laki-laki normal menikah dengan wanita
yang mempunyai ayah hemofilia. Kemungkinan memperoleh keturunan berjenis
kelamin laki-laki hemofilia adalah....
Jawab:
·
Sifat
hemofilia ditentukan oleh gen resesif yang terpaut pada kromosom X dan
diwariskan secara bersilangan.
·
Untuk
parental wanita genotipnya heterozigot, sebab ayahnya penderita hemofili.
·
Persilangan
:
Parental: XHY
x XHXH
Gamet : XH XH
Y Xh
Filial :
XHXH
: Wanita normal
XHXh : Pria normal
XhY : Pria hemofilia
Perbandingan fenotip :
Wanita normal : Pria normal : Pria hemofilia =
50% :
25% : 25%
Maka, kemungkinan memperoleh keturunan berjenis
kelamin laki-laki hemofilia adalah 25 %.s
Tidak ada komentar:
Posting Komentar