POLA-POLA HEREDITAS DAN PENYIMPANGAN SEMU HUKUM MENDEL

 

Pola-pola Hereditas

Hereditas merupakan istilah yang menunjukkan pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya. Sifat diturunkan melalui gen yang ada di dalam inti sel. Berdasarkan Walter Stanborough Sutton, pola-pola hereditas terbentuk karena hal-hal berikut.

1. Identitas setiap gen di dalam kromosom selalu tetap karena gen merupakan karakteristik yang diturunkan.
2. Saat pembelahan meiosis, akan terjadi pemisahan kromosom dari kedua induk. Lalu, kromosom tersebut akan bersatu dengan kromosom nonhomolog.
3. Jumlah kromosom yang ada di dalam ovum maupun sperma adalah sama, yaitu setengah dari jumlah kromosom induk (haploid).
4. Individu hasil peleburan antara ovum dan sperma bersifat diploid karena mengandung dua perangkat kromosom dari induk.

Jenis-jenis Penyimpangan Hukum Mendel

1. Filial 2 (F2) monohibrid memiliki perbandingan fenotipe 3 : 1.
2. Filial 2 (F2) dihibrid memiliki perbandingan 9 : 3 : 3 : 1.

Nah, dari perbandingan itu ternyata muncul suatu permasalahan yang kemudian melatarbelakangi tercetusnya penyimpangan Hukum Mendel.

Kenyataan di dunia penelitian menunjukkan bahwa tidak semua hasil persilangan, baik monohibrid maupun dihibrid, memenuhi perbandingan yang dirumuskan Mendel. Beberapa penelitian masih mengacu pada hasil perbandingan Mendel, tetapi ada juga hasil persilangan yang jauh dari perbandingan Mendel.

Untuk hasil persilangan yang masih mengacu pada perbandingan Mendel disebut sebagai penyimpangan semu Hukum Mendel, sedangkan hasil persilangan yang jauh berbeda dengan hasil perbandingan Mendel disebut penyimpangan Hukum Mendel. Tapi, keduanya tetap termasuk dalam penyimpangan Hukum Mendel. Lalu, apa saja yang termasuk penyimpangan semu Hukum Mendel?

Penyimpangan Semu Hukum Mendel

1. Kodominan

Merupakan ekspresi dua alel secara bersamaan yang kemudian menghasilkan fenotipe berbeda. Alel-alel kodominan ditulis dengan huruf kapital dengan tambahan huruf lain di atasnya. Contoh kodominan adalah alel yang mengatur golongan darah MN dan warna bulu pada sapi. Adapun contoh persilangannya ditunjukkan oleh tabel berikut.

Shorthorn jantan rambut merah disilangkan dengan sapi betina rambut putih. Jika seluruh F1 berambut roan, bagaimanakah perbandingan fenotipe F2-nya? Keterangan: warna merah = C^R, warna putih = C^W

Pembahasan:

2. Dominansi tidak sempurna

Merupakan alel dominan yang tidak bisa menutup ekspresi alel resesif secara sempurna. Hal ini mengakibatkan munculnya fenotipe campuran, contohnya persilangan antara bunga Mirabilis jalapa merah dan Mirabilis jalapa putih. Adapun contoh persilangannya ditunjukkan oleh tabel berikut.

Persilangan antara bunga Mirabilis jalapa merah dan Mirabilis jalapa putih menghasilkan F1 yang semuanya merah muda. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, perbandingan fenotipe F2-nya adalah…

Pembahasan:

3. Alel ganda

Alel ganda merupakan gen yang memiliki alel lebih dari dua. Berikut ini contoh persilangan pada alel ganda.

Seorang wanita bergolongan darah A heterozigot menikah dengan pria bergolongan darah B heterozigot. Jika golongan darah A dan B ditentukan oleh gen IA dan IB, maka kemungkinan anak mereka adalah…

Pembahasan:

4. Alel letal

Alel letal merupakan suatu kondisi di mana keberadaan alel homozigot dapat menyebabkan kematian. Alel letal dibagi menjadi tiga, yaitu alel letal dominan, alel letal resesif, dan alel subletal.

Pada tanaman jagung, gen A menyebabkan pembentukan klorofil. Sementara itu, alelnya gen a menghalangi pembentukan klorofil sehingga bersifat letal dalam keadaan homozigot. Jika tanaman jagung bergenotipe Aa disilangkan dengan sesamanya, berapa persen keturunan yang hidup?

Pembahasan:

5. Atavisme

Yaitu interaksi beberapa gen, sehingga dihasilkan fenotipe baru. Atavisme ini dapat ditemukan pada tipe jengger atau pial ayam. Terdapat empat tipe jengger ayam, yaitu rose (R-pp), pea (rrP-), walnut (R-P-), dan bilah/single (rrpp). Adapun bentuk persilangan atavisme dapat dilihat pada tabel berikut.

Ayam jantan berjengger rose homozigot disilangkan dengan ayam betina berjengger pea homozigot. Dari hasil persilangan tersebut, ternyata diperoleh bahwa seluruh F1 berjengger walnut. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, kemungkinan perbandingan F2-nya adalah…

Pembahasan:

6. Epistasis-hipostasis

Yaitu interaksi di mana satu gen menutupi gen lain yang bukan alelnya. Gen yang ditutupi itu disebut hipostasis, sedangkan gen yang menutupi disebut epistasis. Epistasis dibagi menjadi empat jenis, yaitu epistasis dominan, epistasis resesif, epistasis gen dominan rangkap, dan epistasis gen rangkap dengan efek kumulatif. Jika Quipperian ingin mengetahui salah satu contohnya, berikut ini disajikan epistasis resesif.

Tikus berambut hitam disilangkan dengan tikus berambut putih. Rambut hitam ditentukan oleh gen B, sedangkan rambut putih ditentukan oleh gen resesif bb. Gen bb bersifat epistasis terhadap gen G yang mengendalikan warna abu-abu dan alel g. Ternyata, F1 seluruhnya berambut abu-abu. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, bagaimanakah perbandingan fenotipenya?

Pembahasan:

7. Kriptomeri

Yaitu gen dominan yang tidak akan tampak jika berdiri sendiri.

8. Polimeri

Yaitu interaksi dua gen atau lebih di mana masing-masing gen saling menguatkan satu sama lain. Contoh polimeri adalah sebagai berikut.

Gandum bersekam merah tua disilangkan dengan gandum bersekam putih. Seluruh keturunan F1 bersekam merah sedang. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, perbandingan fenotipe F2-nya adalah…

Pembahasan:

9. Gen komplementer

Yaitu interaksi antargen dominan dalam mengekspresikan suatu sifat. Gen komplementer ini dapat ditemukan pada bunga Lathyrus odoratus, di mana gen C merupakan penghasil pigmen antosianin, sedangkan gen P penghasil enzim untuk mengaktifkan antosianin.

Saat dua bunga Lathyrus odoratus berbunga putih disilangkan, seluruh F1 berbunga ungu. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, perbandingan fenotipe F2 keturunananya adalah…

Pembahasan:

10. Gen dominan rangkap

Yaitu interaksi antara dua gen dominan pada bagian tubuh yang sama.

Nah, 10 poin di atas merupakan contoh penyimpangan yang masih mengacu pada hasil akhir Mendel, Quipperian. Ternyata ada juga nih, hasil persilangan yang jauh berbeda dengan perbandingan Mendel. Ingin tahu? Check this out!

1. Tautan/pautan

Yaitu gagal berpisahnya dua gen atau lebih pada kromosom yang sama saat pembelahan meiosis. Tautan dibagi menjadi dua, yaitu tautan pada autosom dan tautan pada gonosom. Contoh tautan pada autosom adalah persilangan pada lalat buah Drosophila, di mana perbandingan F2-nya menghasilkan angka 3 : 1.

Lalat buah jantan berwarna normal (kelabu, gen G) dan bersayap panjang (gen L) disilangkan dengan lalat betina berwarna hitam dan bersayap pendek. Seluruh F1 berwarna normal (kelabu). Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, perbandingan F2-nya adalah… (gen G dan L saling bertaut).

Pembahasan:

2. Pindah silang

Yaitu tertukarnya gen-gen suatu kromosom dengan gen kromosom lainnya, baik kromosom homolog maupun nonhomolog. Berikut ini merupakan persamaan untuk mencari Nilai Pindah Silang.

3. Gagal berpisah

Yaitu gagal berpisahnya satu atau lebih kromosom dengan pasangannya saat pembelahan meiosis I maupun meiosis II. Gagal berpisah bisa menyebabkan kelainan jumlah kromosom, seperti tabel berikut.