POLA-POLA HEREDITAS
(GENETIKA MENDEL)
Dalam suatu garis keturunan sering kita jumpai adanya
persamaan dan perbedaan induk dengan keturunannya. Namun semua keturunan yang dihasilkan dari
induk yang sama mempunyai ketampakan yang sama pula.
Dalam proses perkembangan makhluk hidup,
sifat-sifat dari kedua induk akan diwariskan kepada keturunannya. Cabang ilmu
yang mempelajari pewarisan sifat dari induk kepada
keturunan
(hereditas) dan seluk-beluknya disebut genetika.
G. J.
Mendell diangkat sebagai Bapak Genetika karena dianggap sebagai peletak dasar
prinsip-prinsip hereditas yang terkenal sebagai Hukum Mendell.
A. Pembelahan Sel dan Pewarisan Sifat
Menurut Mendell, sifat-sifat yang
diturunkan dari induk kepada keturunannya dikendalikan oleh faktor genetik yang
terdapat di dalam kromosom yang disebut gen. Pada makhluk hidup, sel penyusun
tubuh terdiri atas berikut.
1.
Sel
somatis (sel tubuh) yang dapat memperbanyak diri melalui pembelahan yang
berlangsung secara mitosis.
2.
Sel
gamet (sel kelamin) yang berupa sperma dan ovum yang dapat diproduksi melalui
pembelahan yang berlangsung secara meiosis.
Sel
adalah satuan kehidupan terkecil sebagai makhluk hidup. Sifat terpenting sel
adalah kemampuan untuk tumbuh dan membelah diri yang menghasilkan molekul-molekul
seluler baru dan memperbanyak dirinya. Dalam pertumbuhan dan pembelahan, sel
memerlukan sumber energi luar untuk menjamin agar reaksireaksi kimia selnya
berjalan sesuai dengan biosintesis yang dikehendaki.
Di dalam
sel terdapat kromosom yang merupakan pembawa sifat keturunan.
Kehidupan
sel somatis maupun sel gamet melalui dua fase, yaitu interfase (fase
istirahat) dan fase pembelahan. Pada interfase, sel tidak mengadakan aktivitas
baik secara fisik maupun reaksi kimia.
Adapun
fase pembelahan melalui beberapa tahapan sebagai berikut.
1)
Tahap
Profase
Profase merupakan fase awal dalam
pembelahan sel.
Profase memiliki subfase sebagai berikut.
a.
ditandai
dengan adanya penampakan kromomer.
b.
ditandai
dengan terbentuknya kromatid (kromosom mengganda).
c.
c. terlihat
kromosom masih tetap berpasangan.
d.
d.
pasangan kromatid mulai memisah.
e.
e.
ditandai dengan nukleolus menghilang dan terbentuk gelendong inti.
2)
Tahap
Metafase
Dalam tahap metafase masingmasing pasangan
kromatid berada bidang ekuator.
3)
Tahap
Anafase
Kromatid bergerak menuju pada masing-masing
kutub pembelahan.
4)
Tahap
Telofase
Dalam tahap ini terjadi pemisahansitoplasma,
pembentukan nukleus dan nukleolus, kemudian terbentuk anak sel (gamet)
Di dalam tipe sel tubuh, bermacam-macam
kromosom yang berbeda selalu muncul dalam dua kopi (berjumlah 2n kromosom
homolog). Adapun sel kelamin diketahui setengah dari jumlah 2n jadinya n
Pada
pembagian kromosom selama mitosis, setiap sel anakan menerima 1 copy dari
setiap kromosom yang terdapat dalam sel induk. Sebaliknya, selama pembentukan
sel kelamin (meiosis), jumlah kromosomnya tereduksi/berkurang menjadi n. Jadi,
proses pembuahan antara sperma dan telur memulihkan kembali jumlah 2n kromosom
yang karakteristik untuk sel somatik. Satu kromosom dalam setiap pasangan
berasal dari induk jantan, sedangkan lainnya berasal dari induk betina (lihat
gbr di materi reproduksi sel)
Sumber: IGCSE Biologi D.G. Mackean
B. Hereditas dalam Hukum Mendell
Gregor Johann Mendell (1822–1884) adalah
seorang rahib dari Kota Brunn, Austria. Beliau mengadakan percobaan terhadap kacang
ercis (Pisum sativum) yang menghasilkan prinsipprinsip genetika. Penelitian
Mendell diadakan jauh sebelum dikenal mengenai kromosom, DNA, maupun RNA. Dalam
percobaannya, Mendell mengandalkan kacang ercis karena memiliki beberapa
keuntungan sebagai berikut.
1.
Memiliki pasangan-pasangan sifat beda yang menonjol
2.
Memiliki bunga sempurna sehingga dapat melakukan penyerbukan sendiri.
3. Mudah
disilangkan sehingga mudah menghasilkan hibrid.
4. Siklus
hidupnya singkat dan cepat menghasilkan keturunan.
Mendell
melakukan percobaan dengan menyilangkan dua induk galur murni yang memiliki
satu sifat beda (enam sifat lainnya sama), yaitu induk galur murni berbiji
bulat dengan induk galur murni berbiji keriput. Galur murni adalah tanaman yang
melakukan penyerbukan sendiri secara terus-menerus selalu
menghasilkan
keturunan yang sama dengan induknya, meskipun ditanam berulang-ulang. Hasil
percobaan tersebut ternyata seluruh keturunan pertama berbiji bulat. Percobaan
berikutnya, masing-masing keturunan pertama disilangkan dengan sesamanya yang
akhirnya memunculkan kembali sifat yang tidak muncul pada keturunan pertama.
Berarti ada sifat yang tidak muncul atau tertutup.
Sifat
yang muncul pada keturunan pertama disebut sifat dominan, dan sifat yang tidak
muncul pada keturunan pertama disebut sifat resesif. Sifat resesif baru muncul
setelah persilangan dari keturunan pertama. Persilangan dengan sifat beda
disebut hibrid (bastar). Pembastaran dengan satu sifat beda disebut monohibrid.
Pembastaran dengan dua sifat beda disebut dihibrid. Pembastaran dengan tiga
sifat beda disebut trihibrid. Jika keturunan pertama dari percobaan Mendell
dibiarkan melakukan
penyerbukan
sendiri atau dengan sesamanya, akan diperoleh 75% sifat dominan, yaitu biji
bulat dan 25% sifat resesif, yaitu biji keriput.
Simbol
dalam percobaan Mendell yang perlu diketahui:
P = induk
F =
filial (anak/keturunan)
F1 =
keturunan pertama (filial-1)
F2 =
keturunan kedua (filial-2)
Sifat beda dinyatakan dalam gen dominan yang
ditulis dengan simbol huruf besar. Adapun gen resesif ditulis dengan simbol
huruf kecil. Misalnya:
B =
simbol untuk gen yang menentukan biji bulat
b =
simbol untuk gen yang menentukan biji keriput
Sifat
yang tidak tampak namun mampu menentukan hasil keturunan disebuf genotipe, sedangkan
sifat yang tampak disebut sifat fenotipe. Sel somatis (diploid) mempunyai
gen-gen berpasangan, yang disimbolkan dengan pasangan huruf dobel. Misalnya:
BB =
simbol untuk tanaman berbiji bulat
bb = simbol
untuk tanaman berbiji keriput