Pewarisan Sifat
Kromosom dan Gen Sebagai Pembawa Sifat
Di dalam sel terdapat inti sel (nucleus) yang letaknya agak ke tengah sel. Didalam inti sel terdapat kromosom. Kromosom hanya tampak dibaeah mikroskop pada saat sel membelah diri. Pada saat sel tidak membelah diri, kromosom tampak berupa benang-benang halus yang disebut kromatin.
Kromosom mengandung struktur yang terdiri dari benang-benang tipis yang melingkar-lingkar. Disepanjang benang-benang inilah terletak secara teratur struktur yang disebut Gen. Setiap gen menempati tempat tertentu dalam kromosom. Tempat gen didalam kromosomdisebut lokus gen. Jadi gen inilah yang sebenarnya berfungsi mengatur sifat – sifat yang akan diwariskan dari induk kepada keturunanya. Selain itu, gen juga berefungsi mengatur perkembangan dan metabolisme individu. Gen terdiri dari DNA (asam Nukleat).
Sejumlah gen yang berderet pada kromosom masing-masing memiliki tugas khusus. Ada gen yang mengatur warna bunga , tinggi rambut, bentuk hidung, jenis rambut, warna rambut, golongan darah, warna bulu dan sebagainya.
Jumlah kromosom dalam setiap organisme berbeda pada organisme yang berbeda jenis. Ukuran kromosom juga sangat bervariasi antara satu jenis organisme dengan jenis organisme lainya.
Dalam setiap sel tubuh, kromosom berada dalam keadaan berpasang- pasangan. Kromosom yang berpasangan dan memiliki bentuk, ukuran dan komposisiyang sama disebut kromosom homolog. Setiap pasangan kromosom homolog berbeda dengan pasangankromosom homolog lainya.
Kromosom sel tubuh terdapat sepasang-pasang (alelik) sehingga kromosom tubuh terdiri dari dua set. Dua set kromosom pada sel tubuh adalah diploid (2n). Pada sel kelamin (gamet) tidak terdapat pasang-pasangan atau hanya terdapat satu set kromosom. Satu set kromosom pada sel kelamin adalah haploid (n).
Kromosom ada yang berperan menentukan jenis kelamin. Kromosom yang demikian disebut kromosom kelamin. Jumlah kromosom kelamin umumnya hanya satu atau dua buah dalam tiap sel suatu individu. Adapun kromosom yang tidak berperan menentukan jenis kelamin disebut kromosom tubuh (autosom). Didalam kromosom tubuh ini terdapat gen yang masing-masing mengatur sifat-sifat tubuh.
Sperma memiliki init sel yang didalamnya mengandum kromosom haploid. Ovum (sel telur) juga memiliki inti sel yang didalamnya juga mengandung kromosom haploid. Bila terjadi pembuahan, maka terbentuk zigot yang mengandum kromosom dari sperma dan kromosom dari ovum. Hasil pembuahan akan terbentuk zigot yang berkromosom haploid (2n).
& Info sains:
Didalam nucleus manusia terdapat DNA yang panjanganya 1m. Di dalam tubuh manusia terdapat DNA yang panjanganya kalau direntangkan sama dengan jarak dari bumi ke bulan dan kembali ke bumi.
Dominan, Resesif dan Intermediat
Dalam suatu persilangan, pada keturunanya akan ada sifat yang munucl atau sifat yang tidak muncul (tersembunyi) dari salah sayi sifat induknya. Sifat yang muncul pada keturunan dari salah satu induk dengan mengalahkan sifat pasanganya disebut sifat dominant. Sebaliknya sifat yang tidak muncul (teresembunyi) pada keturunanya Karena dikalahkan oleh sifat pasanganya disebut resesif.
Misalnya, tanaman berbunga ungu disilangkan denagn tanaman berbunga putih. Keturunan yang difhasilkan adalah tanaman berbunga ungu.
Induk : tanaman >< tanaman
berbuanga ungu berbunga putih
Keturunan : tanaman berbunga ungu
Dari bagian diatas, persilangan tersebut bunga warna ungu bersifat dominan, sedangkan bunga warna putih bersifat resesif.
Contoh lain adalah persilangan dari seorang ibu ikal dan ayah berambut lurus. Mereka memiliki anak-anak yang berambut ikal. Sifat yang mengatur rambut ikal itu bersifat dominant, sedangkan sifat yang mengatur rambut lurus bersifat resesif.
Tetapi, dapat pula terjadi suatu persilangan bahwa sifat yang muncul pada keturunanya merupakan camourandari kedua induknya. Sifat tersebut itu adalah sifat intermediat (dominant persial).
Misalnya, buga mawar merah disalangkan dengan bunga mawar putih, sehingga menghasilkan keturunan berbunga merah muda.
Induk : tanaman >< tanaman
berbunga merah berbunga putih
Keturunan: tanaman berbunga merah muda
Dari persilangan di atas, tanaman berbunga merah muda bersifat intermediat.
Induk: ><
Keturunan:
Gambar 1.5 Bunga warna merah muda merupakan sifat antara merah dan putih.
Genotipe Dan Fenotipe
Gen yang bersifat dominan dinyatakan dengan huruf capital. Misalnya, gen yang menentukan sifat batang tinggi ditulis dengan huruf “T” yang berasal dari kata tinggi. Gen yang bersifat resesif biasanya dinyatakan dengan huruf kecil. Misalnya, gen yang menentukan sifat batang pendek ditulis dengan huruf “t”. Jadi, dapat diartikan bahwa batang tinggi domonan terhadap batang tinggi pendek, atau batang pendek resesif terhadap batang tinggi.
Telah diketahui, bahwa penyatuan sperma yang bersifat haploid (n) dengan ovum yang bersifat haploid (2n). Oleh karena itu, individu yang memiliki sifat tersebut dinyatakan dengan dua huruf.
Misalnya:
TT: Simbol untuk tumbuhan berbatang tinggi, gamet yang dibentuk T dan T.
tt: Simbol untuk tumbuhan berbatang rendah, gamet yang dibentuk t dan t.
MM: Simbol untuk tumbuhan berbunga merah, gamet yang dibentuk M dan M.
Mm: Simbol untuk tumbuhan berbunga merah muda, gamet yang dibentuk M dan m.
Susunan atau komposisi gen yang menentukan sifat suatu individu disebut genotype. Simbol untuk genotype ditulis dengan huruf berpasangan, misalnya TT, Tt, atau tt; MM, Mm, atau mm.
Genotipe yang memiliki pasangan kerdua alel tatu gen-gen yang sama disebut homozigot. Homozigot dominant bila individu bergenotipe PP, MM, dan LL dan sebagainya. Homozigot resesif bila indifidu bergenotipe tt, mm, dan sebagainya. Genotipe yang memiliki pasangan alwel yang berbeda diusebut heterozigot. Misalnya, Tt, Mm, dan sdebagainya. Perlu diketahui bahwa genotype ini tidsakj tampak dari luar. Simbol huruf ini juga tidak tertulis dalam kromosom.
Sifat –sifat lahirlah yang tampak luar yang dapatdiamati disebut fenotipe. Fenotipe ditimbuilkkan oleh gen dan lingkungan. Fenotipe ini tidak diberi symbol, tetapi tertulis sesuai dengan penampakan. Misalnya batang tinggi, warna bunga merah, rasa buah manis, dan sebagainya. Tanaman berbatang tinggi fenotipnya ditulis batang tinggi , dan genotipnya ditulis TT, atau Tt.
Sifat fenotipe merupakan interaksi antara factor genotype dengan factor lingkungan. Sebagai contoh, bunga hydrangea.
Gambar 1.6 Bunga hydrangea berwarna merah jika berada dilingkungan basah, tetapi berwarna biru jika berada dilingkungan asam.
Percobaan Mendel
George Mendel (1822-1884)adalah ilmuan yang dianggap sebagai peletak prinsip-prinsip hereditas (pewarisan sifat). Mendel adalah seorang rahib dari kota Bruun, Austria. Dari percobaanya dari kacang ercis (pisum satuvum), ia telah meletakkan prinsip-prinsip genetika. Prinsip-prinsip dasar hereditas itu dikenal sebagai hokum Mendel. Karena jasa-jasanya itu, Mendel dijuluki sebagai “Bapak Genetika”.
Dari hasil percobaanya ternyata diperoleh hasil bahwa sifat resesif yang tidak muncul; pada F1 ternyata muncul pada F2. Sifat resesif yang muncul p[ada F2 kurang lebih seperempat (25%) dari seluruh biji. Sedangkan sifat dominan yang tampak tiga perempat (75%).
Dari hasil percobaanya, Mendel menyusun hipotesis. Hipotesis tersebut untuk menjelasakan peristiwa persilangan. Hipotesis yang dikemukakan oleh Mendel adalah sebagai berikut.
1) Setiap sifat organisme dikendalikan oleh sepasang factor keturunan yang sekarang disebut gen. Satu dari induk jantan dan satu dari induk betina.
2) Setiap pasang factor keturunan menunjukan bentuk alternative sesamanya, misalnya tinggi atau pendek, bulat atau keriput, asam atau manis. Kedua bentuk alternative itu disebut alel.
3) Bila pasangan factor itu terdapat bersama-sama, factor dominant akan menutup factor resesif.
4) Pada saat pembentukan sel kelamin, pasangan factor ketureunan memisah. Setiap gamet akan menerima salah satu fajtor dari pasangan itu. Pada proses pembuahan factor-faktor itu akan berpasangt-pasangan secara acak.
5) Individu galur murni memiliki dua alel yang sama, alal dominant disimbolakan dengan huruf besar, sedangakan alel resesif disimbolkan dengan huruf kecil. Misalnya, TT untuk pasangan alel tinggi domonan dan tt untuk pendek resesif.
Dari hipotesis tersebut, Mendel dapat menghemukakan beberapa hokum, yaitu hokum I Mendel dan hokum II Mendel. Hukum – huikum Mendel ini merupakan dasar prinsip geneika.
1) Hukum I Mendel (Hukum segregasi atau hokum pemisahan alel-alel dari sati gen yang berpasangan). Dalam peristiwa pembentukan sel kelamin (gamet), pasangan – pasangan alel memisah secara bebas. Hukum ini berlaku untuk persilangan denagn satu sifat benda (monohybrid).
2) Hukum II Mendel (hokum pengelompokan gen secara bebas atau asortasi). Dalam peristiwa pembentukan gamet , alel membutuhkan kombinasi secara bebas sehingga sifat yang muncul dalam keturunanya beranmeka ragam. Hukum ini berlaku dengan persilangan dua sifat beda (dihibrid) atau lebih.
Gambar 1.7 Gregor Mendel sedang me- Gambar 1.8 Pisum Sativum, kacang
Lakukan percobaan terhadap kacang ercis. percobaaan Gregor Mendel.
& Persilangan Dua Individu Dengan satu Sifat Beda
Persilangan dua individu dengan satu sifat beda menurunkan sifat dominant apabila sifat keturunanya sama dengan salah sifat induknya.
Contoh:
Tanaman Ercisberbatang tinggi disilangkan dengan kacang ercis berbatang pendek. F1 semua berbatang tinggi. Kemudian F1 dibiarkan mengadakan penyerbukan sendiri. Hasili yang diperoleh yaitu F2 yang berbatang tinggi dan berbatang pendek dengan perbandingan 3:1. Persilangan dapat dilihat pada bagan berikut.
Parental (p) Kacang Ercis berbatang tinggi >
Genotype TT >< tt
Fenotipe (tinggi) (pendek)
Gamet T dan t t dan t
Fillial 1 (F1) Tt renotipe:berbatang tinggi
P2 Kacang Ercis berbatang tinggi >
Genotipe Tt >< Tt
Gamet T dan T T dan t
& Persilangan Dua Individu Dengan Dua Sifat Beda (Dihibrid)
Persilangan dua individu dengan dua sifat beda menghasilkan keturunan dengan perbandingan fenotipe dan genotype tertentu. Biji-biji f1 ini kemudian ditanam lagi dan silakukan penyerbukan dengan sesamanya untuk mendapatkan F2. Keturunan kedua (F2) yang diperoleh adalah sebagai berikut. Persilangan tersebut adalah persilangan dua individu dengan dua sifat beda., yaitu bentuk biji dan warna biji.
B: Bulat, dominant terhadap keriput
b: Keriput
K: Kuning dominant terhadap hijau
K: hiajau
P1 Kacang ercis berbiji bulat warna kuning >< Kcang ercis berbiji keriput
Warna hijau
Genotipe BBKK >< bbkk
Gamet BK dan BK >< bk dan bk
F1 Berbiji bulat earna kuning
P2 BbKk >< BbKk
Gamet BK, Bk, bK, bk >< BK, Bk, bK, bk
Kemudian terjadinya kombinasi pada F2 adalah debagai berikut:
Gamet/gamet | BK | Bk | bK | bk |
Bk | BBKK | BBKk | BbKk | BbKk |
bK | BBKk | BBkk | BbKk | Bbkk |
bk | bbKK | BbKk | bbKK | bbKk |
BbKkK | BbKk | bbKk | bbkk |
& Persilangan dua individu dengan tiga sifat beda (trihibrid).
Misalnya persilangan kacang ercis dengan tiga sifat beda yaitu batang tinggi, biji bulat dan biji warna kuning, dengan batang pendek, biji keriput, dan biji warna hijau. Keturuynan F1 yang dihasilkan adalah sebagai berikut;
P1 TTKKBB >< ttkkbb
(tinggi, kuning, bulat) (pendek, hijau, keriput)
Genotipe TKB >< tkb
F1 TtKkBb
(tinggi, kuning, bulat)
P2 TtKkBb >< TtKkBb
Gamet TKB, TKb, TkB, Tkb, tKB, tKb, tkB, tkb
6 Hubungan antara sifat beda dan jumlah kemungkinan fenotipe dan genotype pada F2:
Jumlah Sifat Beda | Jumlah Macam gamet | Jumlah macam Genotip F2 | Jumlah macam fenotipe F2 | Perbandingan Fenotipe F2 | Jumlah individu F2 |
1 | 2.1=2 | 3 | 2 | 3:1 | 4 |
2 | 2.2=4 | 9 | 4 | 9:3:3:1 | 16 |
3 | 2.2.2=8 | 27 | 8 | 27:9:9:9:3:3:3:1 | 64 |
n | 2n | 3n | 2n | 4n |
. Pengembang Biakan Tanaman Dan Hewan Dengan Sifat Unggul
& Keuntungan Pengambangbiakan tanaman Dengan Sifat Unggul
Pengembang biakan tanaman dengan sifat uggul dapat dilakukan dengan beberapa cara. Carea tersebut adalah dengan cara radiasi dan persilangan. Radiasi adalah penyinaran dengan sinar radioaktif. Sinar yang digunakan dapat berupa sinar alfa, sinar beta, sinar gamma, dan sinar X. Persilangan tanaman adalah pengembangan tanaman dengan pengawinan sutau variates tanaman dengan variates lain.
Penggunaan radiasi untuk pengembangbiakan didasarkan atas hubungan antara radiasi dengan materi genetic tanaman. Setelah perlakuan radiasi, biji tanaman langsung ditanam untuk delanjutnya dilakuakn seleksi dan pemurnian. Sifat unggul pada tanaman pertanian biasanya adalah tahan hama dan penyakit. Beberapa contoh tanaman padi hasil radiasi yaitu sebagai berikut.
Ø Padi Atomota-3, memilikisifat berumur pendek9120 hari), produksi tinggi dan tahan terhadap hama wereng cokelat.
Ø Kacang hijau camar dengan sifat berumur pendek, umur polong masak 60 hari, produksi tinggi, tahan terhadap penyakit busuk daun dan bercak cokelat, polong masak cukup seragam, dan polong berada diatas daun.
& Keuntungan pengembangbiakan hewan dengan sifat unggul.
Dengan melihat sifat-sifat unggul yang dimiliki oleh hewan ternak, melalui penyilangan buatan dapat diperoleh, kualitas ternak yang lebih baik. Penyilangan buatan pada hewan ternaka misalnya pada sapid an kambing. Penyilangan dilakukan dengan carainseminasi buatan. Sapi dan kambing merupakan salah satu manfaat dari hasil penyilangan.