Biologi · BAB 5 PEWARISAN SIFAT

IdunKistinnah

24/08/2021 17:04:16

SMA 12 K-13

Daftar Isi

BAB 1 PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN BAB 2 METABOLISME BAB 3 MATERI GENETIKA BAB 4 PEMBELAHAN SEL BAB 5 PEWARISAN SIFAT BAB 6 MUTASI BAB 7 EVOLUSI BAB 8 BIOTEKNOLOGI

Halaman

Biologi SMA/MA Kelas XII

123

PEWARISAN SIFAT

Dalam setiap keluarga biasanya terdapat kesamaan ciri-ciri fisik anak dengan

orang tuanya, misalnya bentuk rambut, hidung, warna kulit, dan lain-lain.

Tetapi ada juga persamaan dan perbedaan dari sifat-sifat yang tidak tampak,

misalnya kecerdasan, bakat, suara, kesabaran. Pernahkan Anda berpikir

dari manakah sifat-sifat diri kita sendiri itu muncul?

Manusia adalah makhluk ciptaan Tuhan yang paling sempurna karena

dibekali akal budi sehingga mampu mengembangkan ilmu pengetahuan.

Untuk itulah ditemukan suatu ilmu pengetahuan tentang dasar-dasar yang

menjadi landasan dalam pewarisan sifat pada makhluk hidup. Anda akan

mempelajarinya pada bab ini.

Tujuan Pembelajaran

Pada bab ini Anda akan mempelajari tentang prinsip hereditas dan pewarisan sifat.

Dengan mempelajari materi ini pada bab ini, diharapkan Anda mampu mendeskrip-

sikan proses dan hasil pewarisan sifat serta mengetahui penerapannya dalam

kehidupan.

Kata Kunci

•

fenotipe

•

genotipe

•

tautan

•gen

•

dihibrid

•

monohibrid

•alel

•

homozigot

•

heterozigot

Coba Anda amati foto pada Gambar 5.1! Adakah kemiripan fisik anak

dengan kedua orang tuanya?

Gambar 5.1 Ayah, ibu, dan anak

Sumber: Joned, 2006

Biologi SMA/MA Kelas XII

124

PETA KONSEP

Prinsip Hereditas

Hukum pewarisan sifat

Keturunan Normal

Penyimpangan Semu Hukum Mendel

meliputi

terdiri atas

dipelajari pada

diperoleh

jika terjadi

dapat berupa

Hukum I Mendel

Persilangan Monohibrid

Hukum II Mendel

Persilangan Dihibrid

Interaksi gen

Interaksi alel

Tautan

Pindah silang

Biologi SMA/MA Kelas XII

125

Masih ingatkah Anda pelajaran di SMP/

MTs tentang sel dan bagian-bagiannya? Di

dalam sel terdapat nukleus (inti sel). Di dalam

nukleus terdapat kromosom. Kromosom adalah

benang-benang halus yang berfungsi sebagai

pembawa informasi kepada keturunannya.

Kromosom terdiri atas satuan kecil yang disebut

gen. Gen inilah yang mengatur sifat yang akan

diwariskan pada keturunan selanjutnya.

Adanya sifat-sifat yang diwariskan dari

orang tua (induk) kepada keturunannya sudah

lama diketahui. Tahukah Anda orang yang

sangat berjasa dalam prinsip pewarisan ini

adalah

Gregor Johann Mendel

(1858 – 1866) seorang tabib di Brumn,

Austria? Bagaimana hasil penemuan Mendel sehingga dapat disebut sebagai

Bapak Genetika? Mari kita pelajari bersama dalam uraian berikut!

1. Hukum I Mendel

Mendel diakui sebagai Bapak Genetika karena dianggap sebagai penemu

prinsip dasar penurunan sifat (hereditas) yang sering dikenal dengan hukum

Mendel. Dalam percobaannya, Mendel menanam tanaman kacang ercis

(

Pisum sativum

) dan memeriksa keturunan-keturunannya. Keputusan

Mendel untuk menggunakan kacang ercis (

Pisum sativum

) sebagai bahan

percobaannya sangat tepat, karena tanaman ini kuat dan tumbuh dengan

cepat. Daun bunga seluruhnya menutupi organ-organ seksnya sehingga

serangga jarang dapat masuk ke dalam organ-organ seksnya dan akan terjadi

penyerbukan sendiri. Agar dapat terjadi penyerbukan silang, Mendel

membuka kuncup-kuncupnya dan membuang benang sari sebelum masak,

kemudian menyapu-nyapukan serbuk sari dari tanaman lain pada putik.

Keuntungan yang lain adalah kacang ercis ini banyak menghasilkan

keturunan varietas yang berlainan secara nyata. Di antara varietas kacang

ercis memiliki pasangan sifat beda yang menonjol. Lihat Gambar 5.3!

Sumber: Jendela Iptek, 2000

Gambar 5.2 Gregor Johann

Mendel

A POLA-POLA HEREDITAS

Biologi SMA/MA Kelas XII

126

Sebelum mempelajari percobaan Mendel Anda perlu mengingat kembali

pelajaran di SMP/MTs tentang pewarisan sifat. Coba Anda ingat kembali

simbol-simbol yang digunakan yaitu: P digunakan untuk sebutan induk,

simbol parental, F (Filius) untuk sebutan keturunan, misalnya F1 berarti

keturunan pertama, F2 berarti keturunan kedua, yang artinya keturunan

dari hasil persilangan antar-F1 dan seterusnya. Lihatlah Tabel 5.1 tentang

simbol-simbol yang digunakan untuk persilangan agar memudahkan Anda

dalam mempelajari persilangan.

Tabel 5.1 Simbol-Simbol Persilangan

Keterangan

Hasil persilangan dari dua individu dengan sifat beda

Sifat yang menang, sifat ini menggunakan simbol huruf besar

misalnya HH (halus), KK (kuning).

Sifat yang kalah, diberi simbol huruf kecil misalnya hh (kasar), kk

(hijau).

Sifat di antara dominan dan resesif misalnya merah adalah dominan

(simbol M), sedangkan putih resesif (simbol m) maka merah muda

adalah intermediet (simbol Mm).

Merupakan sifat yang ditentukan oleh gen. Misalnya MM, Mm.

Sifat yang muncul dari luar karena adanya akibat dari hubungan

antara faktor genotipe dan lingkungannya.

Simbol

Hibrid

Dominan

Resesif

Intermediet

Genotipe

Fenotipe

Gambar 5.3 Sifat beda kacang ercis dari percobaan Mendel (Monohibrid)

Panjang

batang

Letak

bunga

Bentuk

polong

Warna

polong

Warna

bunga

Bentuk

biji

Warna

biji

tinggi ketiak batang halus hijau berwarna halus kuning

pendek ujung batang keriput kuning putih

keriput hijau

Sumber: Ilustrasi Bayu dan Haryana

Biologi SMA/MA Kelas XII

127

a. Persilangan Monohibrid

Setelah Anda mengingatnya kembali, mari kita pelajari percobaan Mendel.

Sebelum melakukan percobaannya, tanaman kacang ercis (

Pisum sativum

)

melakukan penyerbukan sendiri sehingga mendapatkan varietes galur murni.

Setelah mendapatkannya, maka Mendel baru melakukan percobaannya

dengan satu sifat beda untuk setiap persilangannya. Misalnya, mempersilang-

kan antara kacang ercis berbiji bulat dengan berbiji keriput. Hasil persilangan-

nya menghasilkan keturunan kacang ercis berbiji bulat, dan hasilnya terlihat

muncul satu sifat beda kemudian seterusnya dilakukannya lagi persilangan

dengan sifat beda lainnya dan menghasilkan 7 macam sifat beda. Dari hasil

pengamatannya pada keturunan pertama (F1) menunjukkan ciri-ciri yang

sama dengan salah satu induknya. Hal itu dapat Anda lihat pada Tabel 5.2

berikut ini!

Tabel 5.2 Percobaan Mendel dari Persilangan dengan Satu Sifat Beda

Setelah mendapatkan hasil seperti pada tabel di atas, kemudian Mendel

mengulang percobaannya dengan menyilangkan keturunan pertama (F1)

yang dijadikan sebagai induk (P2), ternyata menghasilkan keturunan F2

yang beraneka ragam. Dari hasil pengamatannya, sifat resesif yang tidak

muncul pada keturunan F1 akan muncul di keturunan F2.

Keterangan

Merupakan bentuk dari gen yang sama pada pasangan kromosom

homolog, misalnya gen K mempunyai alel k sehingga gen dan alel

ditulis KK dan kk.

Kebalikan dari homozigot yaitu individu yang mempunyai

pasangan gen dan alel yang tidak sama. Misalnya, kulit halus

dominan simbol H dan kulit kasar simbol h resesif. Maka Hh adalah

heterozigot.

Bentuk alternatif suatu gen yang menempati lokus yang sama

dengan pasangan kromosom homolog misalnya gen B memiliki alel

b sehingga gen dan alel dapat ditulis BB atau Bb.

Simbol

Homozigot

Heterozigot

Alel

Sifat Beda

Batang panjang >< batang pendek

Bunga di kerak batang >< bunga di ujung batang

Polong halus >< polong berlekuk

Polong hijau >< polong kuning

Kulit biji berwarna >< kulit biji putih

Biji bulat >< biji keriput

Biji kuning >< biji hijau

Batang panjang

Bunga di ketiak batang

Polong halus

Polong hijau

Kulit biji berwarna

Biji bulat

Biji kuning

Biologi SMA/MA Kelas XII

128

Mendel beranggapan sifat resesif muncul karena sifat beda yang dimiliki

induknya adalah berpasangan. Jadi, dalam persilangannya masing-masing

induknya akan memberikan satu fakta sifat beda kepada keturunannya

sehingga akan menerima 2 fakta sifat beda dari masing-masing induknya.

Agar lebih jelas, coba Anda perhatikan dan amati diagram berikut ini!

Untuk mempermudahnya dapat pula digunakan tabel, perhatikan!

Dari diagram dan tabel dapat kita lihat perbandingan fenotipe dari F2

adalah = 3 : 1 = bulat : keriput.

Sedangkan untuk perbandingan genotipenya F2 dapat kita lihat adalah

1 : 2 : 1 = BB : Bb : bb

Dengan demikian gen faktor bulat (B) adalah dominan terhadap faktor

keriput (b) dan Bb adalah individu yang mempunyai fenotipe biji bulat.

Mendel melakukan percobaannya berulang kali, ternyata hasilnya sama seperti

dapat dilihat tabel berikut ini.

BB (bulat)

Bb (bulat)

bb (keriput)

(parental)

Genotipe

Fenotipe

Gamet

Kacang ercis

(berbiji keriput)

keriput

b b

Kacang ercis

(berbiji bulat)

Bulat

B B

Kacang ercis

(berbiji keriput)

B b

Kacang ercis

(berbiji bulat)

B b

Gamet

Bulat

(Fillus 1)

○○○○○○○○○○○

○○○○○○○

○○○○○○

○○○○○○○○○○○○○○

○○○○○○○

Bulat

Keriput

○○○○○○○○○○○○○○

○○○○○○○○○○○○○○○

○○○○○○

Biologi SMA/MA Kelas XII

129

TUGAS KELOMPOK

Dari data tersebut dapat dilihat perbandingan rata-rata sifat dominan :

resesif pada F2 adalah 3 : 1.

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan Mendel dengan fakta-fakta

yang ada, maka muncullah Hukum I Mendel /Hukum Segregasi yang

berbunyi : “Pada peristiwa pembentukan gamet, gen yang merupakan

pasangannya memisah secara bebas”. Setiap sel gamet akan memperoleh

satu gen dari pasangan tersebut. Kemudian Mendel membuat suatu

kesimpulan seperti berikut.

1) Setiap sifat suatu organisme dikendalikan oleh satu pasang faktor

keturunan yang dinamakan gen (pada waktu itu Mendel belum

mengenal gen); yaitu satu faktor dari induk jantan dan satu faktor dari

induk betina.

2) Setiap pasangan faktor keturunan menunjukkan bentuk alternatif

sesamanya, misalnya bulat atau kisut. Kedua bentuk alternatif ini disebut

alel

3) Apabila pasangan faktor keturunan terdapat bersama-sama dalam satu

tanaman, faktor dominan akan menutup faktor resesif.

4) Pada saat pembentukan gamet, yaitu pada proses meiosis, pasangan

faktor atau masing-masing alel akan memisah secara bebas.

5) Individu galur murni mempunyai pasangan sifat (alel) yang sama, yaitu

dominan atau resesif saja.

Setelah Anda memahami percobaan Mendel, cobalah Anda

menyilangkan biji ercis warna merah sebagai sifat dominan dan warna

putih sebagai resesif. Persilangan ini menganut Hukum I Mendel.

Buatlah diagram persilangannya dengan tabel dan tentukan hasil-

hasilnya! Kerjakan di buku tugas Anda!

Selain tumbuhan, sifat dominan dan resesif juga terjadi pada manusia,

seperti yang dimiliki dalam keluarga Anda. Dalam satu keluarga akan

tampak sifat-sifat dominan dan sifat-sifat yang dapat tampak atau tidak

tampak (resesif). Sifat-sifat apakah yang selalu muncul dan yang tidak

muncul? Coba Anda lakukan kegiatan berikut ini!

Induk (P)

Tinggi >< pendek

Halus >< kisut

Kuning >< hijau

Keturunan (F1)

Tinggi

Halus

Kuning

eturunan 2 (F2)

787 tinggi : 277 pendek

5474 halus : 1850 kisut

6022 kuning : 2000 hijau

Biologi SMA/MA Kelas XII

130

KEGIATAN

KELOMPOK 1

kelopak

berlipat

aliran kiri

Tujuan

Mengetahui sifat-sifat yang muncul dan yang

tidak muncul pada keluarga

Alat dan bahan

Kertas dan pena

Cara Kerja

1. Coba amati dan perhatikan sifat-sifat fisik yang terdapat pada

seluruh keluarga Anda. Dapat dimulai dari kakek dan nenek

sampai saudara sekandung Anda.

2. Perhatikan sifat-sifat yang muncul dan yang tidak muncul dari

seluruh keluarga Anda. Misalnya, jenis rambut, bulu mata lentik,

dan lain-lain.

3. Isikanlah hasil pengamatan Anda dalam tabel berikut ini!

Salinlah tabel ini di buku tugas Anda!

4. Dari hasil pengamatan Anda, sifat-sifat manakah yang dominan

dan yang resesif?

5. Kemudian cocokkan dengan data dari hasil pengamatan teman-

teman Anda, lalu diskusikan!

6. Buatlah kesimpulannya, kemudian presentasikan di depan kelas!

Sifat-Sifat yang Diamati

Rambut lurus

Alis tebal

Hidung mancung

Kulit hitam

Mata sipit

Kelopak berlipat

Lidah dapat menggulung

Kuping menempel

Selalu Muncul

Tidak Muncul

Gambar beberapa sifat menurun manusia

kuping

tidak menempel

kuping

menempel

dapat

menggulung

tidak dapat

menggulung

kelopak

tidak berlipat

ibu jari

melengkung

ibu jari

lurus

keriting

lurus

aliran kiri

aliran kanan

Sumber: Ilustrasi Bayu dan Haryana

kelopak

berlipat

Biologi SMA/MA Kelas XII

131

b. Sifat Intermediet

Mendel tidak hanya berhenti melakukan satu percobaan, tetapi selalu

mengadakan percobaan-percobaan. Ketika mencoba menyilangkan bunga

pukul empat (

Mirabilis jalapa

) merah dan putih menghasilkan keturunan F1

merah muda. Setelah dilakukan persilangan sesama F1 ternyata menghasil-

kan keturunan F2 yaitu merah, merah muda, dan putih dengan perbanding-

an 1 : 2 : 1.

Dari hasil percobaan tampak dihasilkan keturunan dengan perpaduan

sifat dari kedua induknya yaitu merah muda, warna ini disebut dengan

sifat intermediet. Warna tersebut terjadi karena dominasi yang tidak

sempurna dari warna merah tetapi masih menampakkan tanda warna

merah dominan terhadap warna putih. Agar lebih jelas lihatlah skema dan

diagramnya berikut ini!

Diagram perkawinan

Dari diagram dan tabel dapat dilihat perbandingan fenotipe dan F2

adalah 1 : 2 : 1 = merah : merah muda: putih, sedangkan perbandingan

genotipenya F2 dapat dilihat 1 : 2 : 1 = MM : Mm : mm

Merah

Merah muda

Putih

(parental)

Genotipe

Fenotipe

Gamet

Bunga pukul empat

(putih)

Putih

m m

Bunga pukul empat

(merah)

Merah

M M

Bunga pukul empat

(merah muda)

M m

Bunga pukul empat

(merah muda)

M m

Gamet

○○○○○○○○○○○

○○○○○○

Merah

muda

Merah

muda

putih

○○○○○○○○○○○○○○

○○○○○○○○○○○○○○○

○○○○○○

Merah muda

(Fillus 1)

○○○○○○○○○○○○○○○○○○

Biologi SMA/MA Kelas XII

132

c. Genotipe dan Fenotipe

Mendel juga mengemukakan bahwa pada sifat yang dominan-dominan

atau dominan-resesif akan muncul sifat yang fenotipe dominan, hanya

individu yang mempunyai sifat resesif-resesif akan muncul fenotipe resesif.

Seperti yang telah Anda pelajari di bagian depan bahwa genotipe BB dan

Bb menunjukkan fenotipe bulat, sedangkan genotipe bb akan menunjukkan

fenotipe keriput. Jadi, apakah yang dimaksud dengan genotipe dan fenotipe?

Genotipe

merupakan sifat yang ditentukan oleh gen, dapat dikatakan

sebagai sifat yang menurun dan diwariskan kepada keturunannya. Pengaruh

genotipe ini bergantung pada lingkungannya.

Fenotipe

merupakan paduan antara genotipe dengan lingkungannya,

jadi sifat yang tampak dari luar. Coba Anda pikirkan, seseorang mempunyai

bakat menjadi penari, apakah bakat tersebut akan menampakkan hasilnya

jika tidak pernah diberi pelajaran menari?

Pelajaran menari dan les menari merupakan suatu lingkungan. Dari

contoh tersebut dapat kita amati bahwa anak yang berbakat menari adalah

genotipe, kemudian diberikan les menari merupakan lingkungan maka akan

menampakkan keterampilan menari (fenotipe).

Coba Anda pikirkan bagaimana dengan anak yang pandai, syarat-syarat

apa yang harus dimilikinya? Apakah kepandaian seseorang hanya berasal

dari kedua orang tuanya?

2. Hukum II Mendel (Persilangan Dihibrid)

Pada saat periode yang sama Mendel menyelidiki pewarisan, ia juga

menyilangkan tanaman ercis yang berbeda dalam dua sifat, persilangan

ini dinamakan

persilangan dihibrid

. Mendel menyilangkan varietas ercis berbiji

bulat berwarna kuning dengan varietes ercis berbiji keriput berwarna hijau.

Keturunan pertama (F1) menghasilkan keturunan berbiji bulat warna

kuning. Kemudian Mendel menyilangkan antara F1 yang menghasilkan

keturunan F2 sebagai berikut :

315

varietas ercis berbiji bulat kuning

101

varietas ercis berbiji keriput kuning

108

varietas ercis berbiji bulat hijau

3 2

varietas ercis berbiji keriput hijau

Jika kita amati perbandingan antara tanaman tersebut yaitu

perbandingan antara tanaman bulat kuning : keriput kuning : bulat hijau:

keriput hijau = 9 : 3 : 3 : 1. Untuk lebih jelasnya lihat dan amati diagram

berikut ini.

Biologi SMA/MA Kelas XII

133

Coba Anda perhatikan hasilnya!

a. Pada nomor : 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10, 13 dihasilkan tanaman varietas ercis

berbiji bulat kuning yang jumlahnya ada 9.

b. Pada nomor : 6, 8, 14 dihasilkan tanaman varietas ercis berbiji bulat

hijau yang berjumlah 3.

Pada nomor : 11, 12, 15 dihasilkan tanaman varietas ercis keriput kuning

yang berjumlah 3.

d. Pada nomor : 16 dihasilkan tanaman varietas ercis berbiji keriput hijau

yang berjumlah 1.

Sehingga perbandingannya menghasilkan bulat kuning : bulat hijau :

keriput kuning : keriput hijau = 9 : 3 : 3 : 1.

BBKK

BBKk

BbKK

BbKk

BBKk

BBkk

BbKk

Bbkk

BbKK

BbKk

bbKK

bbKk

BbKk

Bbkk

bbKk

bbkk

(parental)

Genotipe

Fenotipe

Gamet

Kacang ercis berbiji

keriput warna hijau

bbkk

Keriput hijau

Kacang ercis berbiji

bulat warna kuning

BBKK

Bulat kuning

BbKk

Gamet

○○○○○○○○○

○○○○○○

○○○○

○○○○○○

○○○○○○○○○○○○○○○○

BbKk

(Bulat kuning)

(Fillus 1)

○○○○○○○○○○○○○○○○○○

○○○○○○○○

Biologi SMA/MA Kelas XII

134

Coba Anda perhatikan pada kotak nomor 1, 6, 11, dan 16! Kotak-kotak

itu merupakan tanaman homozigot, yaitu BBKK, BBkk, bbKK, dan bbkk,

dan untuk kotak nomor yang lain adalah heterozigot, coba Anda sebutkan!

Perhatikan kotak nomor 6, yaitu varietas ercis berbiji bulat hijau dengan

nomor 11 yaitu varietas ercis berbiji keriput kuning. Kedua individu tersebut

mempunyai genotipe yang tidak dimiliki oleh kedua induknya, sehingga

individu tersebut disebut sebagai individu baru (bastar konstan). Individu

tersebut memiliki genotipe yang homozigot dan sifat itu muncul akibat per-

paduan sifat kedua induknya.

Jika diperhatikan dan diamati, gen yang telah terpisah tersebut akan

bergabung dengan gen dari induk lain pada saat perkawinan. Penggabungan

tersebut terjadi secara acak dan bebas. Pada perkawinan ini tampak jelas

bahwa gen-gen dapat berpasangan membentuk kombinasi yang beragam.

Maka hal tersebut dikenal dengan Hukum II Mendel atau Hukum Pengelom-

pokan Gen Secara Bebas (

The Law Independent Assortment of Genes

). Hal

tersebut dituangkan dalam Hukum II Mendel yang berbunyi “Bila individu

berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka

akan diturunkan sifat yang sepasang tak tergantung dari pasangan sifat

yang lain”.

Setelah Anda memahami pelajaran ini, coba pikirkan, jika terjadi

perkawinan antara orang Jawa yang berambut lurus, mempunyai kulit sawo

matang dengan orang Flores yang berambut keriting, berkulit hitam.

Bagaimana kemungkinan keturunannya? Apakah mempunyai sifat-sifat

yang sama dengan kedua orang tuanya? Diskusikan dengan teman-teman

Anda, kemudian presentasikan di depan kelas!

3. Persilangan dengan Lebih dari Dua Sifat Beda

Jika kita perhatikan, kemungkinan genotipe dan fenotipe pada F2 dalam

persilangan monohibrid gamet yang terbentuk pada F1 ada 2 macam dan

fenotipenya ada 2 macam dengan perbandingan 3 : 1. Pada perbandingan

dihibrida gamet yang terbentuk pada F1 sebanyak 4 macam dan fenotipe

sebanyak 4 macam dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1. Jika kita melakukan

persilangan dengan tiga sifat beda (trihibrid), misalnya AABBCC disilangkan

dengan individu tersebut yang bergenotipe aabbcc maka F1 nya adalah

AaBbCc. P2 akan menghasilkan gamet sebanyak 8 macam yaitu ABC, ABc,

AbC, Abc, aBC, aBc, abC, dan abc. Dengan demikian F2 akan menghasilkan

sebanyak 64 keturunan atau 8

. Bagaimana dengan persilangan trihibrida

dan seterusnya? Untuk menentukannya dapat menggunakan metode segitiga

Pascal, lihat Tabel 5.3!

Biologi SMA/MA Kelas XII

135

TUGAS INDIVIDU

Tabel 5.3 Hubungan antara Jumlah Sifat Beda dengan Banyaknya

Macam Gamet F1 dan Perbandingan F2

Setelah Anda mempelajari materi di atas, coba Anda menyilangkan

antara kacang ercis berbiji halus berwarna kuning (HHKK) dengan

kacang ercis berbiji kisut berwarna hijau (hhkk) menggunakan Hukum

Mendel II, buatlah diagram perkawinannya dan perbandingan geno-

tipe dan fenotipenya.

1. Berapakah individu yang bergenotipe homozigot dan heterozigot?

2. Berapakah individu homozigot dominan dan individu homozigot

resesif?

3. Apa kesimpulan yang Anda dapatkan dari persilangan ini?

4. Tuliskan hasilnya di buku tugas Anda!

4. Persilangan Resiprok, Backcross, dan Testcross

Selain persilangan monohibrid dan dihibrid, dikenal juga persilangan

resiprok, backcross, dan testcross.

a. Persilangan Resiprok

Apa yang dimaksud dengan persilangan resiprok? Persilangan resiprok

mempunyai pengertian bahwa dalam suatu persilangan berlaku sama pada

jenis kelamin jantan dan betina, yang berarti baik jantan maupun betina

mendapatkan kesempatan sama dalam pewarisan sifat. Misalnya,

persilangan antara bunga kuning dan bunga merah akan menghasilkan

keturunan yang sama meskipun serbuk sari diambil dari bunga kuning atau

merah.

Jumlah

Sifat Beda

Jumlah

Macam Gamet

= 2

= 4

= 8

Jumlah

Macam

Genotipe F2

Kemungkinan

Fenotipe F2

Perbandingan

Fenotipe F2

3 : 1

9 : 3 : 3 : 1

27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1

3n : dst

Biologi SMA/MA Kelas XII

136

b. Persilangan Backcross

Apabila Anda mengawinkan F1 dengan salah satu induknya, baik dari

induk homozigot dominan maupun resesif, maka persilangan ini disebut

dengan

backcross

. Tujuan mengadakan perkawinan ini adalah untuk

mengetahui genotipe induknya. Agar lebih jelas perhatikan contoh di bawah

ini!

Contoh:

(Mm)

Induk (?)

(merah)

(putih)

Gamet M

Hasil

(merah)

(putih)

Hasilnya

erah : putih = 1 : 1,

berarti induknya bergenotipe mm.

Induk (?)

(Merah)

erah)

Gamet

Hasil Mm

(merah)

erah)

Karena hasilnya merah semua, berarti induknya bergenotipe MM

(merah).

c. Persilangan Testcross

Apabila Anda mengawinkan F1 (keturunan pertama) dengan induk

yang homozigot resesif, persilangan ini disebut sebagai persilangan testcross.

Testcross bertujuan untuk mengetahui jenis individu yang diuji, tergolong

homozigot atau heterozigot. Jika hasil persilangan ini mempunyai hasil

perbandingan fenotipe keturunan memisah, maka individu yang diuji adalah

heterozigot, tetapi jika uji silangnya 100% berfenotipe sama maka individu

yang diuji adalah homozigot.

Biologi SMA/MA Kelas XII

137

TUGAS KELOMPOK

Perhatikan contoh berikut agar lebih jelas!

Contoh:

1 . Coba Anda silangkan tanaman biji bulat berwarna kuning dengan

biji keriput berwarna hijau. Keturunan pertama adalah semua ta-

naman berbiji bulat berwarna kuning.

a. Bagaimana genotipe kedua induknya?

b. Sebutkan macam-macam gametnya!

Bagaimana rasio persilangannya? Buatlah dengan bagan!

2. Kelinci putih berkaki hitam disilangkan dengan kelinci hitam ber-

kaki putih. Keturunan pertama adalah semua kelinci putih berka-

ki putih.

a. Bagaimana genotipe kedua induknya?

b. Sebutkan macam-macam gametnya!

Bagaimana rasio persilangannya? Buatlah dengan bagan!

3. Coba Anda diskusikan bersama kelompok dan tulis hasil diskusi

di buku tugas Anda, bila kurang jelas tanyakan pada guru Anda!

Gamet

(hijau)

(50 % hijau)

(kuning)

(50 % kuning)

○○○○○○○

Hasil

○○○○○○○

Dapat kita lihat hasil persilangan menunjukkan 50% kuning

dan 50% hijau, berarti individu tersebut heterozigot (Kk).

Gamet

(hijau)

(kuning)

○○○○○○○

Hasil

○○○○○○○○○○○○

(kuning 100%)

Dapat kita lihat keturunannya 100 % kuning, berarti individu

tersebut homozigot dominan (KK).

Biologi SMA/MA Kelas XII

138

B PENYIMPANGAN SEMU HUKUM MENDEL

Dalam pola-pola hereditas,

Sutton

(sarjana Amerika) adalah orang yang

pertama kali mendalami masalah pola-pola hereditas berpendapat sebagai

berikut.

1. Jumlah kromosom yang terkandung dalam sel telur dan sel sperma

adalah sama, yaitu masing-masing setengah jumlah kromosom yang

dikandung oleh setiap sel induknya.

2. Organisme hasil pembuahan bersifat

diploid

(setiap selnya mengandung

2 perangkat kromosom).

3. Dalam peristiwa

meiosis

, yaitu kedua perangkat kromosom memisah

secara bebas dan mengelompok secara bebas dengan kromosom lain

yang bukan homolognya.

4. Bentuk dan identitas setiap kromosom adalah tetap, gen sebagai satu

kesatuan faktor penurunan sifat adalah mantap walaupun mengalami

peristiwa mitosis atau meiosis.

Pola hereditas yang dikemukakan

Sutton

merupakan penegasan

terhadap hukum Mendel. Berdasarkan hasil penelitian Mendel, pada

pembastaran dengan satu sifat beda (monohibrid), ratio fenotipe F2 adalah

12:1 jika kasusnya intermediet dan 3:1 jika kasusnya dominan penuh.

Pada pembastaran dihibrid, fenotipe F2 terdiri atas 4 macam, dengan

ratio 9:3:3:1. Perbandingan tersebut bersifat umum dan akan selalu demikian,

apabila setiap gen memiliki pekerjaan sendiri-sendiri untuk menumbuhkan

karakter. Dalam kenyataannya, para ilmuwan sering menemukan angka

perbandingan lain, yang sekilas tampak berbeda dan menyimpang dari

hukum Mendel, seperti perbandingan fenotipe F2 dari persilangan dihibrid

diperoleh 9:3:4:9:7, 12:3:1:9:6:1, 15:1 dan lain-lain. Apabila dicermati, ternya-

ta, angka-angka yang muncul tersebut merupakan hasil penggabungan dari

angka yang dikemukakan oleh Mendel. Berikut adalah beberapa peristiwa

mengenai perubahan atau penyimpangan yang terjadi pada gen atau kromo-

som, sehingga hasil perkawinan suatu pasangan induk seolah-olah menyim-

pang dari hukum Mendel.

Apabila diteliti lebih lanjut, ternyata angka-angka perbandingan itu tidak

lain adalah penggabungan dari beberapa angka perbandingan yang semula

ditemukan oleh Mendel, yaitu (9+3) : 3 : 1, 9 : 3 : (3+1), 9 : (3+3+1), 9 : (3+3):

1, (9+3+3) : 1, dan seterusnya. Karena alasan itulah maka disebut

penyim-

pangan semu

Biologi SMA/MA Kelas XII

139

1. Interaksi dari Beberapa Gen (Atavisme)

Pada ayam dikenal 4 macam bentuk

pial (jengger),

yaitu:

a. pial gerigi (ros),

b. pial biji (pea),

pial bilah (single),

d. pial sumpel (walnut).

Sifat pial bilah adalah resesif, baik terhadap pial gerigi (ros) maupun

terhadap pial biji (pea). Pial-pial tersebut dapat disilangkan satu sama lain

sebagai berikut.

a. Apabila ayam berpial gerigi galur murni disilangkan dengan ayam

berpial bilah, maka F1 100% berpial gerigi dan F2 terdiri atas 75 % gerigi

dan 25 % bilah. Ini berarti bahwa pial gerigi dominan terhadap pial

bilah.

b. Apabila ayam berpial biji galur murni disilangkan dengan ayam berpial

gerigi bilah, maka F1 100 % berpial biji dan F2 terdiri atas 75 % berpial

biji dan 25 % bilah ini berarti bahwa pial biji dominan terhadap pial bi-

lah.

Apabila ayam berpial biji galur murni disilangkan dengan ayam berpial

gerigi galur murni, maka F1 100% berpial sumpel (walnut). Jadi sifat

pialnya berbeda dengan induk jantan maupun induk betina. Sedangkan

pada F2-nya diperoleh 4 macam fenotipe dengan perbandingan sebagai

berikut pial sumpel : pial gerigi : pial biji : pial bilah = 9:3:3:1.

Penyimpangan di sini tidak menyangkut perbandingan fenotipe pada

F2 tetapi muncul 2 sifat baru yang berbeda dengan kedua induknya, yaitu

sumpel

dan

bilah

, seperti tampak pada diagram berikut.

Perhatikan penyimpangan pada penyilangan antara ayam berpial rose

dan pial biji berikut!

Gambar 5.4 Macam-macam pial ayam

Sumber: Biological Science 2,

1997

Pial gerigi

(ros)

Pial biji

(pea)

Pial bilah

(single)

Pial sumpel

(walnut)

Biologi SMA/MA Kelas XII

140

Ros (RRpp)

Biji (rrPP)

RrPp

(100% walnut)

Gamet

F1 = RP , Rp , rP , rp

Diagram Persilangan

Keterangan:

a. Semua kombinasi yang mengandung faktor R dan P, yaitu kombinasi

nomor 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10, dan 13 selalu berpial sumpel.

b. Semua kombinasi yang mengandung faktor R saja tanpa P, yaitu nomor

6, 8, dan 14 akan berpial gerigi.

Semua kombinasi yang mengandung faktor P saja tanpa R, yaitu nomor

11, 12, dan 15 akan berpial biji.

d. Semua kombinasi yang tidak mengandung faktor P dan R, yaitu nomor

16 akan berpial bilah.

Penyimpangan yang tampak pada penyilangan dihibrid berdasarkan

diagram tersebut adalah:

a. keturunan F1 tidak menyerupai salah satu induknya (tidak bergerigi

dan tidak berbiji);

b. munculnya dua sifat baru, yaitu sifat

pial sumpel

sebagai hasil interaksi

dua faktor dominan yang berdiri sendiri-sendiri dan sifat

pial bilah

sebagai

hasil interaksi dua faktor resesif.

RRPP

RRPp

RrPP

RrPp

RRPp

RRpp

RrPp

Rrpp

RrPP

RrPp

rrPP

rrPp

RrPp

Rrpp

rrPp

rrpp

Biologi SMA/MA Kelas XII

141

2. Polimeri

Sifat yang muncul pada pembastaran heterozigot dengan sifat beda yang

berdiri sendiri-sendiri tetapi mempengaruhi karakter dan bagian organ tubuh

yang sama dari suatu organisme disebut

polimeri

Pada salah satu percobaannya,

Nelson Ehle

, menyilangkan gandum

berbiji merah dengan gandum berbiji putih, fenotipe F1 semua berbiji merah

tetapi tidak semerah biji induknya. Pada kasus ini, seolah-olah terjadi peristiwa

dominan tidak penuh, sedangkan pada F2 diperoleh keturunan dengan ratio

fenotipe 15 merah dan 1 putih adalah berasal dari penggabungan (9+3+3):1,

berwarna merah ada 4 variasi yaitu merah tua, merah sedang, merah muda,

dan merah muda sekali, sedangkan berwarna putih hanya ada 1 variasi, maka

percobaan ini dikatakan bahwa pembastaran tersebut adalah dihibrida dan

dua pasang alel yang berlainan tadi sama-sama mempengaruhi sifat yang

sama yaitu warna bunga.

Apabila gen yang menimbulkan pigmen merah diberi simbol M1 dan

M2, alel yang mengakibatkan tidak terbentuknya warna diberi simbol m1

dan m2, maka dapat digambarkan dalam diagram persilangan sebagai

berikut.

Perhatikan peristiwa polimeri pada persilangan antara gandum merah

dan gandum putih!

Gamet

M1m1M2m2

M1M2

M1M1M2M2

M1m1M2m2

M1m1M2M2

M1m1M2m2

M1m2

M1M1M2m2

M1M1m2m2

M1m1M2m2

m1M2

M1m1M2M2

M1m1M2m2

m1m1M2M2

m1m1M2m2

m1m2

M1m1M2m2

M1m1m2m2

m1m1M2m2

m1m1m2m2

M1M2

M1m2

m1M2

m1m2

m1m1m2m2

(putih)

M1M1M2M2

(merah)

m1m2

(putih)

M1M2

(merah)

Biologi SMA/MA Kelas XII

142

Keterangan:

3. Kriptomeri

Kriptomeri

adalah gen dominan yang

seolah-olah tersembunyi apabila berdiri

sendiri-sendiri dan pengaruhnya baru

tampak apabila bersama-sama dengan

gen dominan lainnya. Correns pernah me-

nyilangkan tumbuhan

Linaria maroccana

berbunga merah galur murni dengan yang

berbunga putih juga galur murni. Dipero-

leh F1 semua berbunga ungu, sedangkan

F2 terdiri atas tanaman

Linaria maroccana

berbunga ungu : merah : putih = 9 : 3 : 4.

Berdasarkan penyelidikan terhadap

plasma sel bunga

Linaria

, ternyata warna

merah disebabkan oleh adanya pigmen

antosianin

dalam lingkungan plasma

sel yang bersifat asam, sedangkan dalam lingkungan basa akan memberikan

warna ungu. Tetapi apabila dalam plasma sel tidak terdapat antosianin, dalam

lingkungan asam atau basa tetap akan membentuk warna putih.

Apabila :

ada bahan dasar pigmen antosianin,

tidak ada bahan dasar pigmen antosianin,

reaksi plasma sel bersifat basa, dan

reaksi plasma sel bersifat asam.

2, 3, 5, 9

4, 7, 10, 13

8, 12 , 14

Genotipe

M1M1M2M2

M1M1M2m2

M1m1M2M2

M1M1m2m2

M1m1M2m2

m1m1M2M2

M1m1m2m2

m1m1M2m2

m1m1m2m2

Fenotipe

Merah Tua

Merah Sedang

Merah Muda

Merah Muda Sekali

Putih

Frekuensi

1/16

4/16

1/16

4/16

1/16

3/16

1/16

Jumlah Gen

Warna Merah

Gambar 5.5 Contoh kriptomeri pada

bunga merah dan bunga putih

Sumber: Ilustrasi Haryana

Biologi SMA/MA Kelas XII

143

Gen A dominan terhadap a, dan gen B dominan terhadap b, sehingga

diagram persilangannya dapat digambarkan, seperti pada diagram berikut.

Perhatikan diagram peristiwa kriptomeri pada

Linaria maroccana

yang

menghasilkan kombinasi ungu : merah : putih = 9 : 3 : 4.

Individu genotipe F2 mempunyai:

a. A.B (antosianin dalam lingkungan basa) warna bunganya ungu sebanyak

9 kombinasi.

b. A.bb (antosianin dalam lingkungan asam) warna bunganya merah

sebanyak 3 kombinasi.

aaB. dan aa bb (tidak mengandung antosianin) warna bunganya putih

sebanyak 4 kombinasi.

4. Epistasis dan Hipostasis

Epistasis dan hipostasis adalah salah satu bentuk interaksi antara gen

dominan mengalahkan gen dominan lainnya yang bukan sealel. Gen dominan

yang menutup gen dominan lainnya disebut

epistasis

dan gen dominan yang

tertutup itu disebut

hipostasis

Peristiwa ini terjadi baik pada tumbuhan, hewan, maupun manusia. Pada

tumbuhan, peristiwa epistasis dan hipostasis dijumpai pada warna kulit gan-

dum dan warna kulit labu

squash

, sedangkan pada hewan dapat dijumpai

bulu mencit. Pada manusia, peristiwa tersebut juga dapat dijumpai misalnya

pada warna mata.

Gamet

AaBb

AABB

AABb

AaBB

AaBb

AABb

AAbb

AaBb

Aabb

AaBB

AaBb

aaBB

aaBb

AaBb

Aabb

aaBb

aabb

aaBB

(putih)

AAbb

(merah)

(putih)

(merah)

Biologi SMA/MA Kelas XII

144

Nelson Ehle

mengadakan percobaan persilangan dengan objek tanaman

gandum. Gandum berkulit biji hitam disilangkan dengan gandum berkulit

putih kuning. Hasilnya (F1) 100% berkulit biji hitam. Pada F2 diharapkan

akan dihasilkan keturunan dengan fenotipe 75% hitam dan 25% kuning, tetapi

ternyata tidak demikian, hasil yang diperoleh mempunyai perbandingan

sebagai berikut 12 hitam : 3 kuning : 1 putih. Persilangan ini mirip prinsip

Mendel yaitu (9 + 3) : 3 : 1.

Setelah dianalisis, ternyata gen yang menimbulkan pigmentasi hitam

dan kuning berdiri sendiri-sendiri dan keduanya merupakan faktor dominan

terhadap faktor putih. Jadi, gen H (hitam) dominan terhadap h (putih) gen

K (kuning) dominan terhadap k (putih).

Perhatikan diagram persilangan antara gandum berkulit biji hitam HHkk

dengan gandum berkulit biji kuning hhKK berikut!

HHkk

hhKK

Hitam

Kuning

Gamet Hk

HhKk

Hitam

Genotipe F1 Hhkk fenotipenya adalah hitam. Ini menunjukkan bahwa

faktor H menutup faktor K, faktor H disebut epistasis dan faktor K disebut

hipostasis. Jika F1 mengadakan meiosis akan menghasilkan gamet Hk, Hk,

hK, dan hk, sehingga kemungkinan kombinasi F2 adalah seperti diagram

berikut.

Peristiwa hipostasis dan epistasis menghasilkan kombinasi yaitu

hitam : kuning : putih = 12 : 3 : 1.

HHKK

HHKk

HhKK

HhKk

HHKk

HHkk

HhKk

Hhkk

HhKK

HhKk

hhKK

hhKk

HhKk

Hhkk

hhKk

hhkk

Biologi SMA/MA Kelas XII

145

Keterangan :

Semua kombinasi yang mengandung H, fenotipenya adalah hitam. Kom-

binasi yang mengandung faktor dominan K hanya menampakkan warna

kuning jika bersama faktor H. Kemungkinan kombinasi 1/16 adalah

kombinasi dua faktor resesif dari kedua pasangan alel hhkk. Individu ini

tidak mengandung faktor dominan dan menampakkan warna putih. Ini

adalah jenis homozigot baru yang hanya mungkin timbul dari persilangan

dihibrid.

5. Tautan

Di dalam setiap kromosom tersimpan ratusan gen yang dapat

menimbulkan suatu sifat bersama-sama. Dua atau lebih gen yang menempati

kromosom yang sama disebut

terpaut

atau

linkage

. Peristiwa terbentuknya

gen tertaut ini disebut tautan, seperti terlihat pada Gambar 5.6 sebagai

berikut.

Gambar 5.6 memperlihatkan gen-gen yang terletak pada masing-masing

kromosom yaitu A, B, C, D atau F dan membentuk 1 rangkaian, begitupun

dengan alelnya yaitu a, b, c, d, e, dan f. Peristiwa tautan dikemukakan oleh

Morgan

pada percobaannya mengenai persilangan lalat buah (

Drosophila

melanogaster

) yang memiliki perbedaan morfologis, seperti bentuk sayap,

warna tubuh, dan warna mata. Dalam percobaannya Morgan menyilang-

kan

Drosophila

betina normal berwarna tubuh kelabu dan bersayap panjang

dengan

Drosophila

jantan tak normal yang berwarna tubuh hitam dan tak

bersayap. Dari persilangan itu, Morgan mendapat persilangan F1 yang

berwarna tubuh kelabu dan bersayap panjang. Jika pada F1 individu jantan

ditestcross dengan induk resesif maka keturunannya hanya terdiri atas 2

kelas, yakni kelabu-panjang dan hitam-pendek dengan rasio fenotipe 1:1.

Gambar 5.6 Gen dan alel yang terletak pada sepasang kromosom

Ilustrasi : Haryana

ABCDEF

abcdef

PQRS

pqrs

Biologi SMA/MA Kelas XII

146

Jika b dan v atau B dan V merupakan alel yang terdapat pada pasangan

kromosom yang berbeda, perhatikan persilangan di bawah ini!

Persilangan:

Gen dan alel yang terletak pada pasangan kromosom yang

berbeda

P Kelabu

Hitam

Panjang

Pendek

BBVV

bbvv

Gamet

Kelabu Panjang Heterozigot

BbVv

Ditestcross dengan induk resesif

BbVv >< bbvv

Menghasilkan turunan

Keterangan:

BbVv

Drosophila

kelabu-bersayap panjang

Bbvv

Drosophila

kelabu-bersayap pendek

bbVv

Drosophila

hitam-bersayap panjang

bbvv

Drosophila

hitam-bersayap pendek

Jadi, seharusnya persilangan tersebut menghasilkan rasio fenotipe

1:1:1:1. Hal ini disebabkan kromosom yang mengandung alel B atau b dan

alel V atau v yang pergi ke kutub atas atau bawah pada meiosis sama besar.

Oleh karena itu, rasio macam gamet, baik kombinasi parental maupun

rekombinannya sama. Tetapi, hal itu tidak terlihat pada hasil penemuan

Morgan sebab BV dan bv tertaut dalam satu kromosom, sehingga saat meiosis

dihasilkan 2 variasi gamet BV dan bv. Turunan pertama atau F1 bergenotipe

BbVv, berwarna kelabu-sayap panjang, terlihat seperti pada persilangan

berikut ini.

BbVv

Bbvv

bbVv

bbvv

Biologi SMA/MA Kelas XII

147

Persilangan:

Gen dan alel yang terletak pada pasangan kromosom yang

berbeda

P Kelabu Panjang

>< Hitam Pendek

BBVV

bbvv

Gamet

Kelabu Panjang

BbVv

Ditest cross dengan induk resesif

BbVv

bbvv

Menghasilkan turunan

Keterangan :

BbVv =

Drosophila

kelabu-bersayap panjang

bbvv =

Drosophila

hitam-bersayap pendek

Rasio fenotipe hasil testcross ialah kelabu-sayap panjang : hitam-sayap

pendek 1:1. Ini berarti macam gamet rekombinan tidak muncul, sebab b

bertaut V, b bertaut v, sehingga gamet yang dihasilkan F1 hanya BV dengan

bv. Karena rasio gamet BV dengan bv 1:1 maka rasio fenotipe hasil testcross.

Bbvv : bbvv = lalat buah kelabu-sayap panjang : hitam-sayap pendek = 1:1.

Penemuan Morgan ini menunjukkan bahwa gen BV dan bv bukan

terletak pada kromosom berbeda, tetapi pada kromosom yang sama, artinya

bertaut.

6. Pindah Silang

Pada peristiwa meiosis, kromatid yang berdekatan dari kromosom

homolog tidak selalu berjajar berpasangan dan beraturan, tetapi kadang-

kadang saling melilit satu dengan lainnya. Hal ini menyebabkan sering terjadi

sebagian gen-gen suatu kromatid tertukar dengan gen-gen kromatid

homolognya. Peristiwa ini disebut dengan pindah saling atau

crossing over

Gambar 5.7 memperlihatkan terjadinya pembelahan meiosis. Sel-sel yang

mengadakan pembelahan bergenotipe AaBb. Gen A bertaut dengan gen B,

sedangkan gen a bertaut dengan gen b. Apabila tidak terjadi peristiwa

pindah silang maka sel-sel anakan yang terbentuk akan mempunyai

BbVv

bbvv

Biologi SMA/MA Kelas XII

148

susunan gen AB dan ab dengan rasio 50%:50% atau 1:1 yang semuanya

terdiri atas kombinasi parental (KP). Tetapi, apabila sebagian sel yang

membelah mengalami pindah silang maka di samping kombinasi parental,

akan terbentuk pula rekombinan atau kombinasi baru (RK) yang frekuen-

sinya masing-masing ditentukan oleh frekuensi sel yang mengalami pindah

silang.

Selama meiosis, pindah silang dapat terjadi antara gen-gen dalam

kromosom yang sama. Jumlah pindah silang yang terjadi tergantung pada

jarak antara gen-gen itu, seperti tampak pada Gambar 5.7.

Pada Gambar 5.7 terlihat bahwa sel yang mengalami pindah silang

sebanyak 20% dari jumlah sel yang membelah. Hal ini berarti 80% sel lainnya

tidak mengalami pindah silang, sehingga kombinasi sel gamet yang

dihasilkan dapat dihitung sebagai berikut.

Keterangan:

a. Untuk kelompok sel yang tidak mengalami pindah silang yaitu sebanyak

80%. Setiap sel yang membelah dalam kelompok ini akan menghasilkan

4 sel baru yang haploid. Sel baru ini terdiri atas 2 macam kombinasi,

yaitu AB dan ab, dengan rasio 50% AB : 50% ab. Jadi frekuensi gamet

AB=50%

80%=40% dan frekuensi gamet ab=50%

80%=40%.

Gambar 5.7 Pindah silang

Sumber: Biologi, Kimball, 1986

Sel

sebelum

meiosis

80%

dari sel

20%

dari sel

Tingkatan

empat

kromatid

20%

Pindah

silang

Total: 45% AB

45% ab

5% Ab

5% aB

Biologi SMA/MA Kelas XII

149

b. Untuk kelompok sel yang mengalami pindah silang, yaitu sebanyak 20%,

setiap selnya menghasilkan 4 sel gamet baru dengan kombinasi AB, Ab,

aB terbentuk karena adanya peristiwa pindah silang.

Berdasarkan hal tersebut maka frekuensi masing-masing kombinasi

adalah sebagai berikut:

AB = 25%

20% = 5%

;

Ab = 25%

20% = 5%

aB = 25%

20% = 5%

;

ab = 25%

20% = 5%

Apabila peristiwa a dan b digabungkan, maka akan dihasilkan macam

dan frekuensi kombinasi sebagai berikut:

AB = 40% + 5% = 45%

;

Ab = 40% + 5% = 45%

AB dan ab yang merupakan kombinasi parental (KP), frekuensinya 90%.

Ab = 5%

;

aB = 5%

Ab dan aB yang merupakan kombinasi baru atau rekombinan (RK),

frekuensinya 5%.

Berdasarkan uraian di atas dapat diketahui bahwa apabila dalam

peristiwa tautan tidak terjadi pindah silang, maka semua susunan gen pada

sel gametnya merupakan kombinasi parental, tetapi apabila dalam peristiwa

ini terjadi pindah silang maka susunan gen pada sel gametnya terdiri atas 2

jenis yakni kombinasi parental dan dihasilkan F1 ada 4 macam, yaitu AB,

ab, Ab, dan aB. AB dan ab merupakan kombinasi parental, sedangkan Ab

dan aB merupakan rekombinan. Pada peristiwa pindah silang ini frekuensi

kombinasi parental (KP) lebih dari 50% dan frekuensi rekombinan (RK)

kurang dari 50%. Kombinasi baru atau rekombinan yang terbentuk pada

peristiwa pindah silang frekuensinya selalu lebih kecil daripada kombinasi

parental (RK<KP).

7. Tautan Seks

Morgan

pernah menyilangkan lalat betina bermata merah dengan lalat

jantan bermata putih. Hasilnya adalah bahwa keturunan F1 100% bermata

merah, sedangkan keturunan F2 75% bermata merah dan 25% bermata

putih. Tetapi, yang bermata putih selalu jantan walaupun percobaan

tersebut berulang-ulang dilakukan, tetapi hasilnya selalu sama. Berdasarkan

hasil tersebut Morgan menyusun hipotesis sebagai berikut.

a. Faktor warna mata merah langsung dominan terhadap faktor warna

mata putih.

b. Gen yang bertanggung jawab atas warna mata ini terkandung di dalam

kromosom X.

Di dalam kromosom Y tidak terdapat gen yang bertanggung jawab atas

warna mata.

Biologi SMA/MA Kelas XII

150

Selanjutnya, Morgan menyatakan bahwa gen atau sifat yang tergantung

pada kromosom seks ini disebut tertaut seks, seperti dalam diagram dengan

penjelasan, keturunan F1 semua bermata merah, baik jantan maupun betina,

sedangkan keturunan F2 75% bermata merah dan 25% bermata putih. Yang

bermata putih selalu jantan, bukan berarti yang jantan selalu bermata putih.

8. Gagal Berpisah dengan Letal

Gagal berpisah merupakan peris-

tiwa gagalnya satu atau lebih kromo-

som untuk berpisah pada waktu

meiosis (pembentukan gamet) dan

menyebabkan jumlah kromosom

berubah, baik gamet dan atau indi-

vidu baru berakhir dengan jumlah

kromosom yang abnormal, misalnya

dapat terjadi aneuploidi atau po-

liploidi.

Aneuploidi

merupakan suatu

keadaan keturunan memiliki satu

kromosom lebih atau satu kromosom

kurang dari jumlah kromosom yang

dimiliki tetuanya. Hal tersebut dapat

terjadi pada sel diploid yang men-

dapat satu tambahan satu kromosom

(n + 1), selanjutnya jika gamet

tersebut bersatu dengan gamet lain

yang normal maka individu baru akan berkromosom (2n + 1) yang disebut

trisomi

. Sebaliknya, jika sebuah gamet yang kekurangan satu kromosom

bersatu dengan gamet normal maka individu baru tersebut memiliki jumlah

kromosom (2n – 1) dan disebut

monosomi

Adapun

poliploidi

adalah keturunan yang memiliki kelipatan jumlah

kromosom dari tetuanya, artinya tiga kali atau lebih dari setiap haploid

kromosom yang khas dimiliki tetuanya. Jika gamet yang dihasilkan diploid

(2n) dan bersatu dengan gamet normal haploid (n), maka hasil setelah

fertilisasi adalah individu 3n atau triploid, dan jika dua gamet diploid bersatu

adalah individu 4n atau tetraploid.

Gagal berpisah letal adalah gen letal (gen yang menyebabkan kematian

pada suatu individu yang memilikinya) yaitu gagal satu atau lebih kromosom

untuk berpisah pada peristiwa meiosis. Contoh gagal berpisah yang terjadi

pada lalat buah seperti pada diagram berikut.

Gambar 5.8

Drosophila melanogaster

Sumber: Ilustrasi Bayu dan Haryana

Biologi SMA/MA Kelas XII

151

Peristiwa gagal berpisah pada persilangan lalat buah (

Drosophila

melanogaster

) antara betina bermata merah dengan jantan bermata putih.

Keterangan :

1. Nomor 1 kromosom seks XX adalah betina bermata merah dan

nomor 6 kromosom seks XY adalah jantan bermata putih (yang

diharapkan).

2. Nomor 2 kromosom seks XXX adalah betina super dan nomor 5

kromosom seks XXY betina bermata putih (pengecualian

pertama).

3. Nomor 3 kromosom seks X dari jantan bermata merah (penge-

cualian kedua) dan nomor 4 kromosom seks Y berkelamin jantan

dan mati (letal).

C HEREDITAS PADA MANUSIA

Kita sudah mempelajari hereditas pada tumbuhan dan hewan, pola-

pola pewarisan sifat berlaku juga pada manusia. Coba Anda perhatikan

dan amati diri kita sendiri serta lingkungan sekitar! Apa saja yang Anda

dapatkan dari sifat hereditas pada manusia yang diwariskan? Sifat hereditas

pada manusia di antaranya adalah cacat dan penyakit. Cacat dan penyakit

menurun merupakan sifat yang diwariskan kepada keturunannya. Cacat

Induk

(Meiosis)

Gamet yang

mungkin

(gagal berpisah)

XXX

XXY

Penjelasan:

Betina bermata merah

Jantan bermata putih

Biologi SMA/MA Kelas XII

152

dan penyakit menurun ini tidak bisa menular, serta tidak dapat disembuhkan,

tetapi hanya dapat ditanggulangi. Berikut ini beberapa contoh dari hereditas

pada manusia.

1. Golongan Darah

Berstein

seorang berkebangsaan Jerman dan

Furuhata,

seorang

berkebangsaan Jepang adalah tokoh yang pernah mengemukakan hipotesis

bahwa hanya sepasang gen pada individu yang bertanggung jawab atas

golongan darahnya. Penggolongan darahnya tersebut didasarkan pada

adanya aglutinogen (antigen) tertentu di dalam sel darah merah. Adanya

antigen tersebut dalam sel darah merah bersifat menurun sebab dikendalikan

oleh gen.

Kita mengenal beberapa sistem penggolongan darah, di antaranya

adalah:

a. sistem A, B, O;

b. sistem M N, dan;

sistem Rhesus (Rh).

a. Penggolongan Darah Menurut Sistem A, B, O

Menurut sistem ini, golongan darah manusia dibedakan atas 4 macam,

yaitu sebagai berikut.

1) Golongan darah A apabila dalam sel darah merahnya terdapat antigen

A. Adanya antigen tersebut dikendalikan oleh gen I

2) Golongan darah B apabila dalam sel darah merahnya terdapat antigen

B. Adanya antigen tersebut dikendalikan oleh gen I

3) Golongan darah A dan B apabila dalam sel darah merahnya terdapat

antigen A dan B, masing-masing kemunculannya dikendalikan oleh gen

dan I

4) Golongan darah O apabila dalam sel darah merahnya tidak terdapat

antigen A atau B. Keadaan ini timbal balik karena dikendalikan oleh

gen I

yang bersifat sensitif, baik terhadap gen I

maupun gen I

Jadi, gen I

dan I

adalah 2 gen yang bersifat kodominan. Berdasarkan

uraian tersebut, maka dapat dibuat tabel hubungan antara fenotipe golongan

darah, genotipe, dan kemungkinan sel gametnya (lihat Tabel 5.4)

Biologi SMA/MA Kelas XII

153

Tabel 5.4 Hubungan antara Fenotipe Golongan Darah Sistem A,B,O,

Genotipe dan Kemungkinan Macam Gamet

Dengan memperhatikan tabel di atas maka dapat pula dibuat tabel

golongan darah orang tua, beserta golongan darah yang mungkin dan

golongan darah yang tidak mungkin pada anak-anaknya.

Tabel 5.5 Golongan Darah Orang Tua dan Kemungkinan

atau Tidak Mungkin pada Golongan Darah Anak-anaknya

b. Penggolongan Darah Menurut Sistem M N

Pada tahun 1976,

Landsteiner

dan

Lavene

mengemukakan adanya

golongan M, MN, dan N, yang masing-masing disebabkan oleh adanya

antigen M, MN, atau N. Antigen ini tidak membentuk zat anti (aglutinin),

sehingga apabila ditransfusikan dari golongan satu ke golongan yang lain

tidak akan menimbulkan gangguan. Tetapi, apabila antigen tersebut disun-

tikkan ke dalam tubuh kelinci, serum kelinci akan membentuk zat antinya.

Dengan demikian, apabila serum kelinci yang mengandung zat anti ini disun-

tikkan ke dalam tubuh manusia dapat menimbulkan gangguan.

Fenotipe

Golongan Darah

4 macam

, I

6 macam

Kemungkinan

Macam Sel Gamet

, I

3 macam

Genotipe

Fenotipe Golongan

Darah Orang Tua

Kemungkinan Golongan

Darah Anak-anaknya

Golongan Darah Yang

Tidak Mungkin Ada

O X O

O X A

O X B

O X AB

A X A

A X B

A X AB

B X B

B X AB

AB X AB

A , O

O , B

A , B

A , O

A , B , AB , O

A , B , AB

B , O

A , B , AB

B , AB

A , AB

O , AB

B , AB

—

A , AB

Biologi SMA/MA Kelas XII

154

Adanya antigen M ditentukan oleh gen I

, adanya antigen MN

ditentukan oleh I

dan I

, sedangkan adanya antigen – antigen N, ditentukan

oleh gen I

. Berdasarkan hal tersebut, macam fenotipe, genotipe dan

kemungkinan macam gamet dari orang yang bergolongan M, MN, atau N

dapat diketahui (seperti tampak pada Tabel 5.6 berikut).

Tabel 5.6 Hubungan antara Fenotipe Golongan Darah

Sistem M N, Genotipe, dan Kemungkinan Macam Gamet

c. Penggolongan Darah Sistem Rhesus

Pada tahun 1946,

Landsteiner

dan

A.S. Weiner

menentukan antigen

tertentu dalam darah kera

Maccacus rhesus

(sejenis kera India), yang diberi

nama antigen Rhesus (Rh). Antigen ini juga ditentukan dalam sel darah

merah manusia. Berdasarkan ada atau tidaknya antigen rhesus ini, darah

manusia dapat dibedakan menjadi dua golongan, yaitu:

1) golongan Rh

, apabila dalam sel darah merahnya ditemukan antigen

rhesus, dan

2) golongan Rh

, apabila dalam sel darah merahnya tidak ditemukan

antigen rhesus.

Adanya antigen Rh di dalam darah dikendalikan oleh gen I

, yang

dominan terhadap I

, sehingga genotipe orang menurut sistem Rh ini dapat

dibedakan (seperti tampak pada Tabel 5.7)

Tabel 5.7 Sistem Rhesus

Perlu Anda ketahui jika individu Rh

menerima darah dari individu

maka tidak akan terjadi penggumpalan darah, sebab tidak ada reaksi

antibodi terhadap antigen Rh dalam tubuh resipien. Demikian juga individu

yang menerima darah dari individu Rh

–

juga tidak mengalami reaksi

penggumpalan, karena resipien tidak mempunyai antibodi.

Fenotipe

Golongan Darah

Kemungkinan

Macam Sel Gamet

, I

Genotipe

Fenotipe

Rhesus +

Rhesus -

Genotipe

Macam Gamet

, I

Biologi SMA/MA Kelas XII

155

Jika individu Rh

–

yang menerima darah dari individu Rh

, pada awalnya

tidak terjadi penggumpalan darah, tetapi setelah menerima darah kembali

di Rh

untuk kedua kalinya maka akan terjadi penggumpalan, sebab antibodi

sebelumnya yang sudah terbentuk akan menyerang pada antigen baru.

Misalnya, ibu Rh

–

menikah dengan suami Rh

, akan melahirkan bayi Rh

lahir dengan selamat. Pada waktu lahir rahim ibu kemungkinan akan

tertinggal antigen Rh yang ikut dalam peredaran darah ibu. Apabila

melahirkan bayi kedua dengan Rh

lagi, maka akan terjadi lagi perembesan

darah janin ke peredaran darah ibu, sehingga jumlah antibodi yang

terbentuk di dalam tubuh ibu menjadi sangat banyak. Akibat-nya bayi

tersebut mengalami penyakit anemia berat

Erythroblastosis fetalis

dengan

tanda-tanda tubuh menggembung dengan cairan hati dan limpa

membengkak, di dalam darah banyak erithroblas (erithrosit yang belum

masak dan daya ikatnya terhadap oksigen rendah dan warna kulit keemas-

an.

Bayi yang mengalami gangguan ini biasanya tidak berumur panjang,

namun, dapat ditolong dengan jalan pemberian suntikan anti serum anti-

Rh kepada ibu Rh

–

, karena anti serum ini akan merusak sel-sel Rh

, sehingga

ibu tidak perlu memproduksi antibodi anti -Rh.

2. Gen Letal

Apa yang dimaksud dengan gen letal? Gen letal adalah gen menyebab-

kan kematian. Hal ini dikarenakan fungsi gen terganggu sehingga suatu

makhluk hidup tidak dapat tumbuh dengan sempurna. Gen letal ada dua

macam, yaitu resesif dan dominan. Apabila individu mempunyai gen yang

homozigot resesif kemudian mati disebut sebagai gen letal resesif. Sebaliknya,

apabila individu mempunyai gen yang homozigot dominan kemudian mati

disebut sebagai letal dominan.

Manusia yang mempunyai gen letal karena menderita penyakit SS

sicklemia

dan

talasemia

. Sicklemia (Sickle Cell Anemia) diderita oleh suatu

individu yang mempunyai eritrosit berbentuk bulan sabit karena molekul

hemoglobin yang bersambung membentuk serabut-serabut, sehingga akan

menghalangi kapiler aliran darah, sehingga daya absorpsi terhadap oksigen

sangat rendah.

Talasemia merupakan penyakit darah yang mempunyai bentuk eritrosit

lonjong, mempunyai ukuran yang kecil dan banyak. Karena bentuknya

demikian, maka eritrosit tersebut mempunyai afinitas terhadap oksigen yang

rendah. Jika ada seseorang yang menderita penyakit ini tubuhnya akan

kekurangan oksigen. Gejala penyakit ini yaitu limpa dan hati membengkak,

pertumbuhan tulang tengkorak dan tulang muka menebal, sehingga

Biologi SMA/MA Kelas XII

156

penderita kelihatan aneh, daya tahan tubuh rendah, wajah lembap dan

pangkal hidung terbenam. Talasemia ini dikendalikan oleh gen dominan

(Th Th).

3. Albino

Perhatikan Gambar 5.9 (tengah)! Gam-

bar itu memperlihatkan orang yang

memiliki kulit albino. Ciri penyakit albino

ini adalah pada tubuh seseorang tidak

mempunyai pigmen warna melanin

(hitam, coklat, kuning, putih) karena tidak

mempunyai enzim pembentukan warna

tersebut. Orang yang menderita penyakit

ini mudah terkena kanker kulit sebab tidak

tahan terhadap sinar matahari. Albino ini

mempunyai gen resesif dengan simbol mm,

sedangkan orang yang normal (MM),

faktor pembawa carier Mm.

4. Gangguan Mental

Coba perhatikan orang yang mengalami gangguan mental atau orang

gila! Pernahkah Anda berpikir apa yang menyebabkan orang tersebut

mengalami gangguan mental? Ada beberapa faktor yang menyebabkan

gangguan mental ini di antaranya adalah fenilketonuria (fku) yaitu

kegagalan tubuh penderita mensintesis enzim yang dapat mengubah

fenilalanin menjadi tiroksin yang akibatnya terjadi penimbunan fenilalanin

yang dibuang melalui urin, sehingga fenilalanin yang mempunyai senyawa

tinggi yaitu fenil piruvat dapat merusak sistem saraf yang akhirnya

menyebabkan individu menderita ganggun mental. Individu yang menderita

gangguan ini bergenotipe homozigot resesif.

Penyebab seseorang menderita gangguan mental yaitu karena pengaruh

pasangan alel gen resesif homozigot yang diwariskan dari kedua kedua orang

tuanya yang bergenotipe heterozigot. Agar lebih jelas, amati diagram berikut ini!

Ibu carier

pak carier

Gamet A

AA : Aa : Aa

: aa

Normal : Carier :

Carier

: Gangguan mental

Perbandingan normal : Carier : gangguan mental = 1 : 2 : 1

Gambar 5.9 Albino (tengah)

Sumber: Dasar-Dasar Genetika, 1999

Biologi SMA/MA Kelas XII

157

Dari hasil perkawinan tersebut tampak 1/4 kemungkinan yang berge-

notipe homozigot dan bergenotipe homozigot resesif (aa) yang menderita

cacat mental. Dari yang normal terdapat

1/3 yang homozigot (AA) dan 2/3

normal, tetapi pembawa sifat (Aa). Bagaimana cara mengatasi gangguan ini?

Jika ada seseorang yang menderita

gangguan mental sebaiknya secara cepat

dideteksi urinnya dengan larutan feriok-

sida 5%, jika terjadi warna hijau kebiruan

berarti ia menderita gangguan mental.

Cara yang baik untuk mengobatinya

adalah dengan diet yang keras sehingga

menghilangkan asam fenil piruvat dari

darah (urine). Diet tersebut sampai batas

kandungan fenilalanin yang diperlukan

untuk mensintensis protein saja.

5. Hemofili

Hemofili merupakan contoh penyakit yang disebabkan oleh gen pautan

seks. Penyakit ini menyebabkan darah tidak dapat membeku. Apabila orang

yang menderita penyakit ini terkena luka kecil maka pendarahan tidak dapat

berhenti, akibatnya orang tersebut dapat meninggal dunia.

Gen pembeku darah terdapat pada kromosom X nonhomolog dan

bersifat dominan dengan simbol H (mampu memproduksi pembeku darah),

gen resesifnya dengan simbol h (tidak mampu memproduksi faktor pembeku

darah). Penyakit ini lebih banyak diderita kaum pria dibandingkan dengan

wanita karena pengaruh gen h pada wanita ditutupi oleh pasangannya H

), sedangkan pada pria tidak demikian (X

Y).

Perlu Diketahui

Menurut para ahli, krimi-

nalitas merupakan salah

satu sifat yang dapat menu-

run dalam beberapa gene-

rasi suatu keluarga. Tentu

saja faktor lingkungan ikut

menentukan tumbuh tidak-

nya kecenderungan terha-

dap tindakan kriminalitas.

Sumber: Biologi 3 Depdikbud 1995

Gambar 5.10 Peta silsilah pewarisan penyakit hemofili keturunan Ratu Victoria

RATU

VICTORIA

ALBERT

NORMAL

PEMBAWA

HEMOFILIA

NORMAL

EDWARD

VII

VICTORIA

ALICE ALFRED ARTHUR

LEOPOLD

HELENA

BEATRICE

HENRY

MAURICE

LEOPOLD

ALFONSO

VICTORIA

EUGENIE

ALICE

ALEXANDRIA

MENINGGAL

PADA

UMUR 3 TH

IRENE

HENRY

PRUSSIA

GEORGE

GEORGE VI

DALAM KELUARGA

RAJA INGGRIS

SEKARANG TAK

TERDAPAT HEMOFILIA

WALDEMAR

OF PRUSSIA

(HIDUP

SAMPAI 56

TAHUN

HENRY

MENINGGAL

PADA UMUR

4 TAHUN

CZAREVITCH

ALEXIS

(DIBUNUH)

VISCOUNT

TREMATON

MENINGGAL

PADA UMUR

20 TAHUN

MARY

MENINGGAL

WAKTU BAYI

ALFONSO

GONZALO

(PERDARAHAN SAMPAI AJAL

SETELAH KECELAKAAN)

Biologi SMA/MA Kelas XII

158

TUGAS INDIVIDU

Keterangan diagram :

Pada Gambar 5.10 tampak silsilah keturanan Ratu Victoria. Alel untuk

hemofili yang diderita oleh akeluarga kerajaan Eropa hampir selalu diturun-

kan oleh ibu-ibu yang heterozigot untuk sifat ini, sehingga tidak menunjukkan

gejala-gejala tetapi mereka menurunkan alel resesif pada separuh keturunan

laki-laki yang kemudian menderita hemofili.

6. Buta Warna

Penyakit ini sama dengan hemofili, yaitu merupakan penyakit gen yang

terpaut kromosom seks. Gen buta warna terdapat pada kromosom seks.

Gen buta warna terdapat pada kromosom X nonhomolog dan bersifat resesif.

Cacat buta warna biasanya tidak tampak dari luar, orang yang menderita

buta warna asli hanya dapat melihat warna hitam dan putih, sedangkan

penderita buta warna sebagian tidak dapat membedakan warna hijau dan

merah dari warna lain. Misalnya, seorang wanita pembawa buta warna

menikah dengan laki-laki normal, maka kemungkinan anak-anaknya

adalah:

Ibu carier

Bapak normal

Gamet

: XX

: X

Y : XY

Wanita carier : Wanita nomal : Pria buta warna : Pria normal.

Cobalah Anda memperkirakan keturunan apabila seorang wanita

normal menikah dengan laki-laki penderita hemofili atau buta warna.

Buatlah diagram perkawinannya! Kerjakan di buku tugas Anda!

Biologi SMA/MA Kelas XII

159

7. Cacat pada Jari Kaki dan Tangan

Pernahkah Anda melihat jumlah jari tangan atau jari kaki berlebih

atau ruas-ruas tulang jari pendek pada tubuh seseorang? Coba Anda lihat

Gambar 5.11 berikut!

Tampak pada gambar penderita polidaktili mempunyai jari lebih atau

tambahan jari pada satu atau dua tangan dan kakinya, tempat tambahannya

yaitu di dekat kelingking. Polidaktili diwariskan orang tua kepada anak-

anaknya melalui gen autosom dominan. Coba Anda lihat hasil perkawinan-

nya berikut!

Ppp><Pp

Ibu carier

Bapak polidaktili

Gamet

Pp = polidaktili

= 50%

pp = normal

= 50%

Penderita brakhidaktili memiliki ruas-ruas tulang jari pendek, sehingga

jari-jari tangan dan kaki pendek. Brakhidaktili dikendalikan oleh gen

dominan yang dalam keadaan homozigot bersifat letal, sedangkan dalam

keadaan heterozigot menderita brakhidaktili (jari pendek), dan untuk orang

yang normal memiliki genotipe homozigot resesif.

Gambar 5.11 Polidaktili pada tangan (a), polidaktili pada kaki (b),

dan brakhidaktili (c).

Polidaktili pada tangan

(a)

Polidaktili pada kaki

(b)

(c)

Sumber: Ilustrasi Bayu dan Haryana

Jari-jari tangan penderita

Brachydactilly

Biologi SMA/MA Kelas XII

160

Coba Anda perhatikan contoh dari hasil perkawinannya.

Ibu brakhidaktili

Bapak brakhidaktili

Gamet

BB = normal

Bb = brakhidaktili

bb = normal

Dari hasil perkawinan terlihat jelas, bahwa wanita sangat mungkin

menderita cacat tersebut, berikut ini terdapat peta silsilah untuk memperoleh

pengetahuan sifat-sifat yang diturunkan kepada keturunannya!

Sumber: Biologi Jilid 3 Depdikbud 1995

Gambar 5.12 Peta silsilah polidaktili

Biologi SMA/MA Kelas XII

161

D MANFAAT GENETIKA

Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan, maka ilmu genetika

dapat diterapkan di berbagai bidang, misalnya bidang pertanian, peternakan

dan kesehatan. Penerapan tersebut di antaranya dilakukan melalui proses

mutasi buatan, seleksi, dan penyilangan.

Pada bab sebelumnya kita sudah mengetahui manfaat mutasi, misalnya

tanaman poliploid memiliki ukuran yang lebih besar dan mempunyai sifat-

sifat yang unggul, misalnya buah semangka berukuran besar dan tidak berbiji.

Seleksi dan penyilangan (breeding) dilakukan untuk mencari keturunan yang

memiliki sifat-sifat unggul, bertujuan untuk memperoleh hasil dengan mutu

lebih baik. Misalnya pada tanaman tahan terhadap serangan hama dan

penyakit, tubuhnya kokoh, masa berbuah dan berbunga cepat. Pada hewan

dapat dipilih yang menghasilkan telur banyak tiap tahunnya, coba Anda

beri contoh yang lainnya! Setelah mendapatkan karakter yang sesuai dengan

keinginan, selanjutnya dilakukan penyilangan (breeding) dengan menerapkan

hukum-hukum Mendel.

Di bidang kesehatan, ilmu genetika banyak digunakan untuk mendiag-

nosis suatu penyakit, dapat mencegah timbulnya penyakit menurun, dan

mengobati suatu penyakit. Dengan demikian penyakit-penyakit yang

menurun dapat dicegah serta kelainan-kelainan bawaan dapat dihindari. Ilmu

genetika juga dapat digunakan untuk mengetahui penyakit–penyakit yang

menurun, sehingga dapat digunakan untuk mencegah perkawinan yang

mempunyai hubungan keluarga guna menghindari munculnya penyakit

menurun.

Biologi SMA/MA Kelas XII

162

R A N G K U M A N

Gregor Johann Mendel

disebut sebagai Bapak Genetika karena

dialah orang yang pertama kali meneliti pewarisan sifat melalui

penyilangan.

2. Genotipe adalah sifat yang ditentukan oleh gen, sebagai faktor

bakat/pembawaan. Genotipe bersifat menurun dan diwariskan

kepada keturunannya.

3. Gen merupakan sepenggal DNA yang berguna untuk mengen-

dalikan sintesa protein. Apabila gen berubah, maka sifat makhluk

hidup juga berubah.

4. Fenotipe merupakan sifat yang tampak dari luar sebagai akibat

interaksi antara faktor genotipe dengan lingkungannya.

5. Hukum I Mendel dikenal sebagai Hukum Segregasi yaitu per-

kawinan organisme dengan hanya memperhatikan satu sifat

beda yang akan menghasilkan perbandingan 3 : 1.

6. Hukum II Mendel atau Hukum Pengelompokan Gen Secara Bebas

merupakan persilangan dihibrid yaitu perkawinan individu

dengan memperhatikan dua sifat beda akan menghasilkan per-

bandingan 9 : 3 : 3 : 1.

7. Backcross dan testcross digunakan untuk mengetahui genotipe

induknya.

8. Penyimpangan semu hukum Mendel merupakan penyilangan

dihibrid yang hasil perbandingannya tidak sesuai dengan Hukum

Mendel misalnya peristiwa epistasis-hipostasis, kriptomeri,

polimeri, pindah silang, tautan, gagal berpisah, dan pautan seks.

9. Hemofili, buta warna, dan albino, merupakan penyakit yang

diturunkan dan tidak dapat disembuhkan.

10. Gen letal merupakan gen yang dapat menyebabkan kematian.

11. Golongan darah manusia berdasarkan ada tidaknya antigen

antibodi dibedakan menjadi ABO, MN, dan Rhesus.

12. Ilmu genetika dapat dimanfaatkan di bidang pertanian, peter-

nakan, dan kesehatan.

Biologi SMA/MA Kelas XII

163

Pilihlah jawaban yang benar!

1 . Jika kita menyilangkan jagung berbiji bulat merah (BBmm) dengan

biji jagung keriput kuning (bbkk), maka keturunan pertama (F1)

menghasilkan biji jagung bulat berwarna merah, kemudian antara

keturunan pertamanya F1, maka akan mengha-silkan F2 dengan

perbandingan bulat merah : keriput merah : bulat kuning : keriput

kuning, sebagai berikut ....

3 : 3 : 9 : 1

1 : 3 : 3 : 9

9 : 3 : 3 : 1

9 : 3 : 1 : 3

9 : 3 : 3

2 . Persilangan keturunan pertama (F1) dengan salah satu induk yang

bersifat homozigot dominan atau resesif, maka persilangan itu

disebut persilangan ....

monohibrid

dihibrid

resiprok

backcross

testcross

3. Suatu individu yang mempunyai genotipe AABBCCdd, dapat

menghasilkan macam gamet ....

4. Bayi yang menderita penyakit erithroblastosis fetalis lahir dari

pasangan ....

ibu Rh

dengan ayah Rh

–

ibu Rh

dengan ayah Rh

ibu Rh

–

dengan ayah Rh

–

ibu Rh

–

dengan ayah Rh

ibu dan ayah mempunyai peresus yang berbeda

Biologi SMA/MA Kelas XII

164

5. Tanaman jenis jagung yang tinggi dominan terhadap pendek,

warna biji bulat dominan terhadap biji kisut. Jika dua tanaman

jagung yang bersifat heterozigot disilangkan, maka perbandingan

keturunannya adalah ....

1/2 tinggi kisut : 1/2 pendek bulat

1/2 pendek kisut : 1/2 tinggi bulat

3 tinggi bulat : 2 pendek kisut

9 tinggi bulat : 3 tinggi kisut : 3 pendek bulat : 1 pendek kisut

9 tinggi bulat : 3 tinggi kisut : 3 pendek kisut : 1 pendek kisut

6. Jika terjadi suatu perkawinan antara seseorang bergolongan

darah A heterozigot dengan B heterozigot, maka kemungkinan

golongan darah anak-anaknya adalah ....

B dan AB

A, B, AB, dan O

A dan B

AB dan O

A dan AB

7. Kromosom seks XY pada pria terdapat pada ....

sel gamet dan sel testis

sel alat reproduksi

sel gamet

sel somatik

sel testis

8. Genotipe manakah yang membuat macam gamet masing-masing

sebanyak 25%?

Pp rr SS tt

PP rr Ss tt

Pp RR Ss tt

Pp Rr Ss Tt

pp Rr Ss Tt

9. Seorang ayah buta warna akan menurunkan gen buta warna

tersebut pada ....

50% dari cucu laki-lakinya

50% dari anak laki-lakinya

100 % dari anak laki-lakinya

100% dari anak perempuannya

100% dari cucu perempuannya

Biologi SMA/MA Kelas XII

165

10.

Perhatikan peta silsilah di

samping!

Individu X mempunyai go-

longan darah ....

a. B homozegot

b. A hemozigot

A dan B Homozigot

d. AB

II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!

1. Apa yang Anda ketahui tentang gen, genotipe, dan fenotipe?

2. Apakah yang dimaksud dengan Hukum Segregasi?

3. Coba Anda jelaskan dengan contoh terjadinya letal resesif!

4. Apa yang dimaksud dengan gagal berpisah?

5. Mengapa hemofili dan buta warna sering diwariskan kepada

anak-anak laki-laki?

6. Apa saja yang dapat dijadikan dasar munculnya pola pewarisan

sifat yang beraneka ragam itu sehingga seakan-akan menyimpang

dari hukum yang berlaku?

7. Apa perbedaan pindah silang dipandang dari segi kekerapannya

(frekuensi) dan proses kejadiannya?

8. Apa peranan ilmu genetika terhadap kehidupan manusia?

9. Apa yang dimaksud dengan polidaktili dan dengan cara apa sifat

ini dapat dipelajari?

10. Apa yang Anda ketahui dengan albino?

Biologi SMA/MA Kelas XII

166

UJI KOMPETENSI

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar!

1. Dengan diagram jelaskan kemungkinan keturunan tetua yang

bergolongan darah A >< golongan darah B, AB >< A, AB >< B

dan O >< O!

2. Budi mempunyai orang tua yang bergolongan darah AB, dia

bergolongan darah B. Ade bergolongan darah A, sedangkan kedua

orang tuanya bergolongan darah O dan AB. Keduanya menikah,

coba Anda analisa!

Bagaimana kemungkinan golongan darah anak-anak mereka

nanti?

Buatlah diagram perkawinannya!

3. Menurut ilmu genetika, perkawinan yang mempunyai hubungan

keluarga harus dihindari. Apa tanggapan Anda tentang masalah

ini? Jelaskan disertai alasan yang tepat!