Biologi · Bab 4 Reproduksi Sel dan Pewarisan sifat

Rikky

22/08/2021 10:33:56

SMA 12 K-13

Daftar Isi

Bab 1 Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan Bab 2 Metabolisme Bab 3 Materi Genetik dan Sintesis Protein Bab 4 Reproduksi Sel dan Pewarisan sifat Bab 5 Mutasi Bab 6 Teori Asal Usul dan Evolusi Bab 7 Bioteknologi

Halaman

Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:

Hasil yang harus Anda capai:

Reproduksi Sel

dan Pewarisan Sifat

Pada bab sebelumnya, Anda telah memahami apa yang dimaksud

dengan gen, DNA, serta kromosom. Anda juga telah mengetahui

bagaimana gen diekspresikan sebagai protein dalam proses sintesis protein.

Untuk memengaruhi suatu sifat, polipeptida hasil sintesis protein tersebut

harus melalui proses yang kompleks.

Setelah mengetahui cara gen diekspresikan, pernahkan Anda

mencoba mengetahui bagaimana gen-gen tersebut dapat diwariskan

kepada keturunannya? Mengapa seorang anak akan memiliki mata atau

hidung mirip ayah atau ibunya? Bahkan, pernahkan Anda memikirkan

dari manakah sel berasal?

Semua pertanyaan tersebut dapat Anda temukan jawabannya pada

bab ini. Anda kan mempelajari siklus sel beserta pembelahan mitosis dan

meioisis. Selain itu, Anda akan mengetahui mekanisme perwarisan sifat

beserta hubungannya dengan mitosis dan meiosis.

A. Reproduksi Sel

B. Pembelahan

Meiosis

C. Gametogenesis

D. Pola Pewarisan Sifat

E. Pewarisan Sifat

pada Manusia

•

menjelaskan keterkaitan antara proses pembelahan mitosis dan meiosis dengan

pewarisan sifat;

•

menerapkan prinsip hereditas dalam mekanisme pewarisan sifat.

memahami penerapan konsep dasar dan prinsip-prinsip hereditas serta implikasinya pada

salingtemas.

Sumber:

www.biodidac.bio.uottawa.ca

Paramaecium

yang sedang melakukan pembelahan.

Bab

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

A. Reproduksi Sel

Semua makhluk hidup, baik itu makhluk hidup uniselular maupun

multiselular, tersusun atas sel. Unit fungsional terkecil ini dapat

melakukan berbagai aktivitasnya sebagai makhluk hidup. Salah satunya

adalah tumbuh dan melakukan reproduksi.

Tumbuh adalah proses bertambahnya ukuran. Pada tingkat sel, terjadi

penambahan ukuran sel. Seiring penambahan ukuran, kebutuhan sel pun

akan meningkat. Sel semakin banyak membutuhkan nutrisi dan bahan

lain dari lingkungannya serta menghasilkan banyak zat buangan. Agar

lebih efisien, sel harus membelah diri, menghasilkan dua sel baru. Secara

umum, dua sel baru tersebut mirip dengan sel sebelumnya.

Pada makhluk hidup uniselular, pembelahan sel merupakan cara

reproduksi. Menghasilkan dua individu baru dari satu individu. Pada

multiselular, pembelahan sel memungkinkan satu sel, sel zigot, terus

membelah dan berkembang hingga menjadi satu individu. Meskipun

makhluk hidup multiselular telah dewasa, pembelahan sel tetap terjadi

untuk memperbarui sel-sel mati atau rusak. Misalnya, sel-sel sumsum

tulang belakang terus membelah untuk menghasilkan sel darah merah

baru.

Pola pembelahan sel sebenarnya sederhana. Sel yang telah melalui

fase penambahan ukuran, selanjutnya membelah diri menjadi dua. Pada

proses tersebut tedapat dua hal penting yang terjadi.

Proses duplikasi, yang menyebabkan setiap sel yang dihasilkan

memiliki struktur sel yang sama, termasuk gen-gen yang dikodekan

menjadi DNA.

Proses pemisahan sel yang dilakukan secara hati-hati dan tepat

sehingga setiap sel hasil pembelahan memiliki struktur yang lengkap.

Bentuk informasi paling penting bagi sel adalah DNA. Pada

pembelahan sel, DNA diturunkan kepada keturunannya. DNA membawa

informasi bagi sintesis protein. Bahkan, hampir semua informasi

pembentukan molekul penting dikodekan menjadi DNA. Oleh karena

itu, saat kritis pembelahan sel adalah ketika duplikasi molekul DNA.

Tentunya, terdapat suatu mekanisme yang menyalurkan molekul DNA

antara dua sel hasil pembelahan.

Pembelahan Sel pada Prokariot

Sel prokariot, sel tanpa membran inti, mampu membelah diri secara

sederhana. Setelah sel tumbuh dan mampu melakukan pembelahan, serta

telah menduplikasi molekul DNA-nya, terjadi pelekukan pada membran

sel. Molekul DNA prokariot menempel pada beberapa titik membran sel.

Dengan demikian, molekul DNA tersebut dapat terpisah dengan arah

Dari manakah sel berasal?

Apakah semua makhluk hidup selalu mirip kedua orangtuanya? Mengapa?

Adakah bagian tubuh Anda yang mirip orangtua Anda? Mengapa demikian?

Tes Kompetensi Awal

Kata Kunci

•

Duplikasi

•

Reproduksi sel

•

Tumbuh

Bakteri dan khamir (jamur satu sel)

melakukan reproduksi melalui

pembelahan biner dan molekul

DNA menggandakan diri hanya

melalui duplikasi. Adakah pengaruh

proses ini terhadap variasi pada

organisme uniselular?

Logika

Biologi

Sekilas

Biologi

Tidak semua makhluk hidup

multiselular berkembang biak

dengan menghasilkan gamet.

Hydra

adalah hewan air tawar kecil dengan

tubuh seperti tabung dengan

tentakel yang menyengat. Selain

bereproduksi secara seksual,

Hydra

dapat bereproduksi secara aseksual

melelui pembentukan tunas. Tunas

yang dihasilkan merupakan hasil dari

pembelahan mitosis yang terjadi

terus menerus hingga menghasilkan

individu baru.

Sumber:

Jendela IPTEK: Kehidupan

, 1997

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

Sel induk

DNA

Dua sel anak

Gambar 4.1

(a) Sel bakteri yang sedang

membelah dan (b) proses

pembelahan sel pada sel prokariot.

Sumber:

Biology: Discovering Life

, 1991

(b)

Proses sel yang terbagi dua secara sederhana ini disebut juga

pembelahan biner

. Sel prokariot, seperti sel bakteri, dapat melakukan

pembelahan biner setiap 20 menit. Hal tersebut memberikan bakteri

kemampuan memperbanyak diri yang menakjubkan.

Pembelahan Sel pada Eukariot

Proses pembelahan sel pada eukariot dikenal dengan mitosis.

Pembelahan sel pada eukariot lebih kompleks dibandingkan pembelahan

sel pada prokariot. Pada sel eukariot molekul DNA terkumpul dalam

struktur yang disebut kromosom. Masih ingatkah Anda dengan kromosom?

Kromosom dapat ditemukan di dalam nukleus (inti sel). Kromosom

kali pertama ditemukan pada sel eukariot karena penampakannya yang

jelas pada saat mitosis. Kromosom tersusun atas rangkaian protein dan

DNA yang terpilin dan membentuk badan kromosom. Namun, rangkaian

tersebut lebih sering tercerai berai di dalam nukleus selama siklus hidup

sel. Rangkaian protein dan DNA ini disebut juga

benang kromatin

. Ketika

memasuki mitosis benang kromatin tersebut terkondensasi dan

mengumpul membentuk struktur kromosom.

Siklus hidup sel eukariot dapat dibagi menjadi dua fase, yakni

mitosis

dan

interfase

. Mitosis adalah fase pembelahan sel, sedangkan interfase

adalah fase persiapan sebelum memasuki mitosis. Oleh karena banyak

sel yang mampu melakukan pembelahan sel dari satu mitosis ke mitosis

lain secara cepat, proses tersebut dapat diilustrasikan sebagai suatu siklus.

Proses pembelahan sel pada eukariot dapat disebut juga

siklus sel

Kata Kunci

•

Interfase

•

Mitosis

•

Pembelahan biner

•

Siklus sel

yang berlawanan ketika pelekukan membran sel semakin dalam. Ketika

molekul DNA terpisah, membran sel dan dinding sel semakin melekuk

ke dalam hingga mulai terlihat pemisahan dua sel baru.

(a)

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

Mitosis

Fase G

(gap)

Interfase

Fase S

(Sintesis DNA)

Fase G

(gap)

Interfase

Istilah interfase atau fase antara terkadang salah dimaknai. Karena

memberikan pengertian seolah-olah pada fase ini tidak terjadi apa-apa.

Padahal pada fase ini sel sedang mempersiapkan semua kebutuhan untuk

melakukan pembelahan mitosis. Pada fase ini sel terus tumbuh, bertambah

ukuran, membentuk struktur dan molekul baru.

Secara umum, interfase dapat dibedakan lagi menjadi beberapa tahap,

yaitu tahap

, dan

(Gambar 4.2)

. Tahap G

(gap 1) merupakan

tahap pembentukan macam-macam protein dan transkripsi RNA. Hal

tersebut menyebabkan pertumbuhan sel terus membesar.

Proses selanjutnya adalah tahap S (sintesis). Pada tahap S terjadi

sintesis DNA, berupa replikasi DNA dan sintesis protein histon. Jumlah

DNA dalam inti sel bertambah dua kali lipat dan protein histon serta

protein kromosom lain yang disintesis di sitoplasma bergabung dengan

DNA setelah melewati membran inti sel. Gabungan DNA serta protein

tersebut membentuk kromatin.

Pada akhir tahap S, sel memasuki tahap G

(gap 2). Pada tahap ini

terjadi metabolisme normal dan pertambahan pertumbuhan akibat

pembentukan protein yang terus terjadi. Ketika sel memasuki tahap M

(mitosis), benang-benang kromatin terkondensasi, dan berkumpul

membentuk kromosom.

Gambar 4.2

Siklus sel eukariot

Mitosis

Fase mitosis merupakan fase paling pendek dari siklus sel. Pada proses

ini terjadi pembagian informasi genetis kepada setiap sel hasil pembelahan.

Informasi genetis yang dibagikan terlebih dahulu telah melalui proses

replikasi pada interfase sehingga DNA sel hasil pembelahan mirip dengan

DNA induk.

Para ahli biologi telah membagi proses mitosis menjadi beberapa tahap

berdasarkan ciri utama yang dapat diamati, sebagai berikut.

1) Profase, persiapan untuk pembelahan sel. Kromosom terkondensasi

dan membran inti sel melebur.

2) Metafase, kromosom berada di bidang ekuator.

3) Anafase, kromosom terbagi dan bergerak ke arah kutub yang

berlawanan.

Sumber:

Biology: Discovering Life

, 1991

Kata Kunci

•

Anafase

•

Metafase

•

Profase

•

Telofase

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

4) Telofase, akhir dari mitosis. Membran inti terbentuk dan kedua sel

terpisah.

Pada akhir mitosis dan meiosis, biasanya diikuti oleh pembagian

sitoplasma. Proses ini disebut juga

sitokinesis

. Sitokinesis membagi

sitoplasma dan membentuk membran atau dinding sel baru bagi setiap

sel hingga kedua sel terpisah. Berikut ini penjelasan terperinci dari tahap-

tahap tersebut.

1) Profase

Seperti yang telah Anda pelajari, pada interfse, terjadi replikasi DNA.

Memasuki profase, benang-benang kromatin tersebut terkondensasi

membentuk kromosom. DNA asal dan DNA hasil replikasi membentuk

kromosom dan merekat pada sentromer. Kromosom tersebut tersusun atas

dua

kromatid

. Perhatikan

Gambar 4.3

Profase, kromosom mulai terlihat

sebagai pasangan kromatid.

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990;

Biology: Discovering Life

, 1991

Kromosom dengan dua kromatid ini disebut juga

kromosom

dupleks

. Melalui mitosis ini, setiap pasangan kromatid dari kromosom

nantinya akan terbagi ke sel anak. Dengan demikian, setiap kromatid

tersebut merupakan kromosom bagi setiap sel. Bentuk kromosom tanpa

pasangan kromatidnya disebut

kromosom simpleks

Jika sel baru tersebut akan melakukan pembelahan sel, setiap

kromosom akan menggandakan diri melalui proses duplikasi menjadi

kromosom dupleks. Sebenarnya, proses duplikasi merupakan hasil replikasi

DNA yang terjadi pada tahap S interfase.

Tahap profase ditandai juga oleh penggandaan jumlah sentriol.

Sentriol berada di luar membran inti. Setelah terbentuk kromatid, sentriol-

sentriol bergerak ke kutub yang berlawanan.

Dari sekitar sentriol tersebut muncul benang-benang halus yang

disebut benang spindel (

mitotic spindle

). Benang-benang spindel ini

menyelimuti inti sel dan akan memegang kromosom tepat pada struktur

protein komplek yang disebut

kinetokor

. Benang-benang spindel ini

terbuat dari mikrotubulus.

Kata Kunci

•

Kromosom dupleks

•

Kromosom simpleks

Interfase

Profase

Membran inti

Kromatid

Sitoplasma

DNA yang telah

bereplikasi

Sentriol

Anak inti

Sentriol

berpisah

Anak inti

hilang

Kromosom

terkondensasi

Membran inti

melebur

Benang

spindel

Kromatid

Daerah

sentromer

Kromatid

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

2) Metafase

Ketika sentromer setiap kromosom sejajar bidang ekuator, menandakan

mitosis memasuki tahap metafase. Pada metafase, semua kromosom sel

bergerak ke arah bidang ekuator atau bidang pembelahan. Pergerakan ini

dibantu oleh benang spindel. Kromosom dengan dua kromatid identik dapat

diamati secar jelas pada tahap ini. Perhatikan

Gambar 4.4

Gambar 4.5

Tahap anafase

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

4) Telofase

Telofase dimulai saat benang-benang spindel menghilang dan

membran inti mulai terbentuk di sekeliling daerah kromosom. Membran

inti akhirnya membungkus kromosom-kromosom tersebut.

Lilitan kromosom mulai terurai menjadi kromatin. Pada saat ini jika

sel diamati menggunakan mikroskop, kromosom terlihat menghilang dan

inti sel menjadi jernih. Setelah tahap telofase, biasanya diikuti oleh tahap

sitokinesis, pemisahan sitoplasma. Pada beberapa sel, sitokinesis terjadi

sebelum telofase berakhir.

Perhatikan 4.6

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Gambar 4.4

Tahap metafase

3) Anafase

Anafase dimulai ketika sentromer yang menggabungkan kedua

kromatid terpisah. Kromatid tunggal ini sekarang disebut kromosom

simpleks, bergerak menuju kutub-kutub pada arah yang berlawanan.

Anafase berakhir ketika setiap sel kromosom sampai pada kutub-kutubnya.

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Gambar 4.6

Tahap-tahap mitosis.

Kutub

Benang

spindel

Kromosom

sejajar bidang

pembelahan

Pasangan

kromatid

berpisah

Bergerak

ke kutub

Telofase

Sitokinesis

Telofase

Sitokinesis

Membran inti

terbentuk

Benang

spindel

menghilang

Kromosom

terurai

Anak inti

terbentuk

Benang

kromatin

Sitoplasma

berpisah

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

Sitokinesis

Sitokinesis umumnya tejadi setelah sel sedang membelah sudah

memiliki dua inti sel pada kutub yang berbeda. Sitokinesis dilakukan

untuk memisahkan sitoplasma dan membran sel agar terbentuk dua sel

anak utuh.

Terdapat beberapa perbedaan mekanisme sitokinesis antara sel hewan

dan sel tumbuhan. Pada sel hewan dengan membran sel yang lentur,

sitokinesis terjadi karena adanya pelekukan yang membagi sel menjadi

dua. Pelekukan tersebut terjadi di bidang pembelahan dan disebabkan

oleh

kontraksi cincin filamen

Pada sel tumbuhan yang memiliki dinding sel kaku, tidak terjadi

pelekukan membran sel. Oleh karena itu, setelah materi sel terbagi dua,

pada bidang pembelahan terbentuk

lempeng sel

. Lempeng sel ini

merupakan vesikula-vesikula dari badan Golgi yang bersatu dan

memanjang pada bidang pembelahan. Dinding sel baru terbentuk pada

lempeng sel tersebut. Dinding sel terus terbentuk hingga bersatu dengan

membran dan dinding sel lama. Akhirnya, terbentuklah dua sel tumbuhan

yang terpisah serta memiliki membran dan dinding sel sendiri. Perhatikan

Gambar 4.7

Kata Kunci

•

Cincin filamen

•

Lempeng sel

•

Sitokinesis

Gambar 4.7

Sitokinesis pada (a) sel hewan

dan (b) sel tumbuhan.

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

(a)

(b)

Kontraksi cincin

filamen

Pelekukan

Lempeng sel

Apakah yang dimaksud dengan siklus sel?

Dalam siklus sel, apakah yang terjadi selama fase G

, S,

dan G

Kapankah pembelahan mitosis terjadi?

Jelaskan secara singkat tahapan pembelahan mitosis.

Kerjakanlah di dalam buku latihan.

Latihan Pemahaman

Subbab A

B. Pembelahan Meiosis

Makhluk hidup uniselular dapat bereproduksi hanya dengan

membelah diri. Pada makhluk hidup multiselular, reproduksi diawali oleh

pembentukan sel spora atau gamet (sel telur atau sel sperma), kemudian

sel-sel gamet tersebut bersatu melalui proses fertilisasi.

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

Manusia memiliki jumlah kromosom sel somatis sebanyak 46 buah.

Jika sel gamet manusia memiliki jumlah kromosom lengkap, melalui proses

fertilisasi keturunan yang dihasilkan akan memiliki 92 kromosom.

Keturunan selanjutnya akan memiliki jumlah kromosom 184, 368, 736,

dan seterusnya. Akan tetapi, akumulasi kromosom makhluk hidup tidak

terjadi seperti itu. Terdapat suatu proses yang menyebabkan jumlah

kromosom keturunan sama dengan jumlah induknya, meskipun berasal

dari peleburan dua sel. Proses tersebut adalah pembelahan

meiosis

Pembelahan meiosis disebut juga pembelahan reduksi karena jumlah

kromosom sel hasil pembelahan ini berkurang setengahnya. Pada saat

fertilisasi, jumlah kromosom sel zigot akan kembali utuh karena berasal

dari sel gamet jantan dan sel gamet betina. Kromosom dari gamet jantan

merupakan pasangan kromosom homolog dari gamet betina.

Sel yang mengandung dua set kromosom homolog disebut

diploid

Sel somatis (sel tubuh) pada tumbuhan, hewan, dan manusia memiliki

kromosom diploid. Adapun sel gametnya telah tereduksi dan hanya

memiliki satu set kromosom disebut

haploid

. Satu set kromosom

disimbolkan dengan huruf n sehingga set diploid adalah 2n dan set haploid

adalah n.

Selain reduksi kromosom, pembelahan meiosis memiliki fungsi penting

lain. Meiosis menyebabkan terjadinya variasi antara induk dengan

keturunannya serta antarketurunan itu sendiri. Hal tersebut terjadi

melalui pengelompokan kromosom secara bebas dan pindah silang (

crossing

over

Meiosis terjadi melalui dua tahap pembelahan sel. Meskipun tahap

meiosis mirip dengan tahap pada mitosis, terdapat perbedaan besar pada

perilaku kromosom dalam kedua proses tersebut.

Dua tahap pembelahan meiosis menghasilkan empat sel haploid dari

satu sel diploid. Pada pembelahan meiosis I terjadi pemisahan kromosom

homolog ke dalam dua sel anak. Pembelahan meiosis II tidak diikuti oleh

fase S pada interfase sehingga replikasi DNA dan duplikasi kromosom tidak

tejadi pada kedua sel anak.

Meiosis I

Sama halnya dengan pembelahan mitosis, sebelum sel memasuki tahap

pembelahan, terlebih dahulu terjadi tahap interfase. Pada fase S interfase

terjadi replikasi DNA yang menghasilkan duplikasi kromosom. Tahap

meiosis I terdiri atas profase I, metafae I, anafase I, dan telofase I.

Profase I

Pada awal profase I, terdapat dua kromatid untuk setiap kromosom.

Mirip profase pada mitosis. Namun, pada meiosis, setiap pasangan

kromosom homolog saling mendekat dan berpasangan membentuk

struktur dengan empat kromatid yang disebut

tetrad

. Proses kromosom

homolog yang berpasangan ini disebut

sinapsis

. Setiap pasangan kromosom

ini disebut

bivalen

Sama halnya dengan fase profase mitosis, pada profase I membran

inti sel melebur. Pada sel hewan terjadi duplikasi senteriol. Penampakan

kromosom semakin jelas ketika mendekati akhir profase I (

Gambar 4.8

Kata Kunci

•

Bivalen

•

Haploid

•

Kiasma

•

Kromatid

•

Meiosis I

•

Meiosis II

•

Pembelahan reduksi

•

Sinapsis

•

Tetrad

Sekilas

Biologi

Pada tahun 1883, ahli biologi

Belgia, Edward van Beneden (1846–

1910) menemukan bahwa sel

kelamin tempat gen berada, hanya

mempunyai setengah dari jumlah

kromosom normal. Sel kelamin

dibentuk secara meiosis dan terjadi

reduksi jumlah kromosom. Sel

kelamin juga mempunyai kombinasi

gen unik sehingga menghasilkan

variasi dalam keturunan.

Sumber:

Jendela IPTEK: Kehidupan

, 1997

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

Pada akhir profase I, ikatan kromosom homolog tidak terlalu kuat

dan pasangan kromosom homolog mulai terpisah. Pasangan kromosom

homolog masih saling berikatan pada beberapa titik. Titik kromatid

homolog berikatan ini disebut kiasma (jamak, kiasmata). Pada kiasma

inilah kemungkinan pindah silang dapat terjadi. Karena pengaruh gen-

gen pada satu kromosom (atau kromatid) dapat berbeda dengan gen-gen

pada pasangan homolognya dapat berbeda, pindah silang dapat mengubah

urutan gen-gen pada kromosom. Pengaruh pindah silang dapat Anda

pelajari pada pembahasan tentang pewarisan sifat.

Metafase I

Pada metafase I, benang-benang spindel menempatkan setiap tetrad

sejajar bidang ekuator. Benang spindel melekat pada kinetokor sentromer.

Benang spindel dari satu kutub hanya akan melekat pada salah satu

kromosom homolog dari setiap tetrad. Benang spindel dari kutub lain

akan melekat pada kromosom homolog lain dari tetrad tersebut. Dengan

demikian, setiap kromosom dari pasangan kromosom homolog hanya dapat

tertarik pada kutub yang berlawanan. Perhatikan

Gambar 4.

, apakah

perbedaannya dengan metafase pada mitosis?

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Gambar 4.8

Tahap interfase dan profase I

Sentriol

Kromatin

Membran

inti

DNA yang telah

bereplikasi

Kromosom homolog berpasangan

Sinapsis

kromosom

Tetrad

Sel diploid

Kiasma

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Gambar 4.9

Tahap metafase I

Anafase I

Berdasarkan pengaturan pelekatan benang spindel pada metafase I,

pada anafase I setiap kromosom dupleks dari pasangan kromosom homolog

bergerak menuju kutub yang berlawanan sehingga ikatan tetrad saja yang

Interfase

Profase I

Pasangan kromosom

sejajar bidang

pembelahan

Metafase I

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

terpisah. Hal ini berbeda dengan anafase pada mitosis yang terjadi

pemisahan kromatid. Pada fase ini jumlah kromosom bagi calon sel anak

sudah tereduksi. Perhatikan

Gambar 4.1

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Gambar 4.10

Tahap anafase I

Kromosom homolog

berpisah

Setiap sel memiliki setengah

kromosom induk, masing-

masing dengan dua kromatid

Telofase I dan Sitokinesis

Pada telofase I, kromosom berkumpul pada masing-masing kutub sel.

Saat ini setiap kutub sel memiliki jumlah kromosom haploid dan

kromosomnya masih dalam bentuk dupleks, dengan dua kromatid.

Biasanya sitokinesis terjadi bersamaan dengan telofase I dan menghasilkan

dua sel anak haploid.

Jika meiosis ini terjadi pada sel gamet manusia, jumlah kromosom tubuh

yang 46 buah akan tereduksi menjadi 23 buah pada akhir meioisis I.

Perhatikan

Gambar 4.11

Tahap telofase I

Meiosis II

Dua sel haploid hasil meiosis I sekarang memasuki meisosis II. Tedapat

perbedaan dalam siklus sel meiosis II ini. Pada interfase II, tidak terjadi

replikasi DNA sehingga kromosom dalam kedua sel tersebut berada dalam

keadaan dupleks. Oleh karena, kemiripannya dengan mitosis, tahap

meiosis II ini secara keseluruhan dapat dikatakan sebagai

mitosis haploid

Profase II

Pada tahap ini benang kromatin yang semula terurai setelah telofase I

mengalami kondensasi kembali membentuk kromosom. Kromosom yang

terbentuk masih dalam keadaan dupleks, dengan dua kromatid. Membran

inti mulai melebur. Perhatikan

Gambar 4.12

Anafase I

Sentromer tidak

berpisah

Telofase I

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

Kromosom sejajar

bidang pembelahan

Metafase II

Kromosom mengumpul kembali pada bidang pembelahan dengan

bantuan benang-benang spindel. Benang-benang spindel ini melekat pada

kinetokor yang nantinya akan menarik pasangan kromatid menuju kutub

yang berlawanan (

Gambar 4.13

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Dua kromosom

setiap sel

Tidak ada replikasi DNA

Kromosom terkondensasi

Gambar 4.12

Tahap metafase II dan profase II

Anafase II

Anafase II mirip dengan anafase pada mitosis. Tahap ini diawali

pemisahan sentromer dan setiap kromatid bergerak menuju kutub yang

berlawanan (

Gambar 4.14

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Gambar 4.13

Tahap metafase II

Kromosom membelah

dan kromatid berpisah

Sitokinesis

Telofase dan Sitokinesis

Tahap telofase II berlanjut dengan terbentuknya membran inti yang

menyelimuti kromosom pada masing-masing kutub. Kromosom terurai

kembali menjadi benang-benang kromatin dan diikuti oleh sitokinesis.

Gambar 4.14

Tahap anafase II

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Interfase II

Profase II

Metafase II

Anafase II

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

Telofase II

Empat sel haploid

Setiap sel memiliki dua kromosom simpleks

Sitokinesis pada dua sel tersebut menghasilkan empat sel haploid.

Pada hewan jantan, empat sel baru yang terbentuk dapat menjadi sperma.

Pada bagian bunga jantan, dapat menjadi serbuk sari (polen). Pada hewan

atau bagian bunga betina, pembentukan gametnya lebih kompleks.

Gambar 4.15

Tahap telofase II

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Mengapa pembelahan meiosis penting bagi makhluk

hidup multiselular?

Mengapa pembelahan meiosis disebut juga pembelahan

reduksi?

Pada pembentukan apakah pembelahan meiosis

terjadi?

Apakah perbedaan pembelahan meiosis I dan meiosis II?

Kerjakanlah di dalam buku latihan.

Latihan Pemahaman

Subbab B

Berdasarkan penjelasan yang telah Anda pelajari tentang pembelahan

mitosis dan meiosis, tentu Anda dapat membedakan kedua proses pembelahan

tersebut. Apakah perbedaan keduanya? Perhatikan tabel berikut ini.

Tabel 4.1

Perbedaan Mitosis dan Meiosis

Satu kali duplikasi dan satu kali pembelahan

Dihasilkan dua sel anak diploid (2n)

Susunan gen sama dengan sel parental (induk)

Terjadi pada sel somatik dan zigot

Tidak terbentuk tetrad, tidak terjadi sinapsis, dan tidak

terjadi

crossing over

Profase terjadi dalam waktu yang relatif singkat

Pemisahan sentromer di bidang ekuator langsung

terjadi pada tahap anafase

Tujuannya memperbanyak sel dan mengganti sel yang

rusak

Mitosis

Meiosis

Satu kali duplikasi dan membelah berturut-turut dua kali

Dihasilkan empat sel anak haploid (n)

Susunan gen rekombinasi dari kedua sel parental

Hanya terjadi pada pembentukan gamet

Terbentuk tetrad, terjadi peristiwa sinapsis, dan ada

crossing over

Profase terjadi dalam waktu yang relatif lama

Pemisahan sentromer tidak langsung terjadi pada meiosis I,

tetapi pada meiosis II

Tujuannya mempertahankan jumlah kromosom pada

generasi berikutnya

C. Gametogenesis

Gametogenesis adalah proses pembentukan sel gamet, baik gamet

jantan maupun betina. Pembelahan sel pada gametogenesis terjadi secara

meiosis. Setelah meiosis, terjadi pematangan sel untuk menjadi sel gamet

sesuai spesies makhluk hidup.

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

Tubulus seminiferus

Spermatogonium

Spermatosit

primer

Spermatosit

sekunder

Spermatid

Sperma

Mitosis

Meiosis I

Meiosis II

Spermatogonium

Spermatosit primer

Spermatosit

sekunder

Spermatid

Sperma

Gametogenesis pada Hewan

Gametogenesis terjadi pada organ reproduksi makhluk hidup

multiselular. Pada hewan jantan terjadi di organ testis yang disebut

spermatogenesis

. Pada hewan betina terjadi di organ ovarium yang

disebut

oogenesis

Spermatogenesis

Sel sperma atau spermatozoid merupakan hasil dari spermatogenesis. Sel

sperma berbentuk lonjong

dan berukuran kecil

dengan flagela pada bagian

posterior (ekor). Flagela berfungsi untuk pergerakan sperma menuju sel telur

saat fertilisasi.

Pembentukan sel sperma terjadi pada organ testis hewan jantan. Di

dalam testis terdapat banyak saluran kecil yang disebut tubulus seminiferus.

Pada dinding dalam saluran inilah terjadi proses spermatogenesis. P

erhatikan

Gambar 4.15

dibawah ini.

Gambar 4.16

Proses spermatogenesis pada

tubulus semiferus testis

Sumber:

Biology: Discovering Life

, 1991

Pada tubulus seminiferus, terdapat sel-sel induk sperma atau

spermatogonium yang diploid. Untuk melangsungkan pembentukan sel

sperma, sel spermatogonium membelah secara mitosis dan menghasilkan

spermatosit primer.

Setelah spermatosit primer terbentuk, pembelahan meiosis terjadi

pada sel tersebut. Sel spermatosit primer mengalami meiosis I. Terjadi

reduksi kromosom sehingga menghasilkan dua sel spermatosit sekunder

yang haploid.

Dua sel spermatosit sekunder hasil meiosis I melakukan pembelahan

meiosis II. Dari dua sel spermatosit sekunder tersebut dihasilkan empat

sel spermatid.

Sel spermatid yang terbentuk mengalami pematangan untuk menjadi

sel sperma yang fungsional. Pematangan meliputi pembentukan tudung

akrosom yang menembus sel telur dan pembentukan flagel.

Kata Kunci

•

Sperma

•

Spermatid

•

Spermatogonium

•

Spermatosit

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

Corpus luteum

degenerasi

Corpus luteum

Ovarium

Folikel primer

Perkembangan

folikel

Oosit

Folikel

matang

Ovulasi

Pada manusia, proses spermatogenesis dari spermatogonium hingga

menjadi sperma matang memerlukan waktu sekitar 72 hari. Sperma yang

telah matang dilepaskan menuju epididimis. Produksi sperma pada

manusia terjadi secara terus-menerus.

Oogenesis

Organ reproduksi hewan betina yang utama adalah ovarium. Pada

organ ini terjadi pembentukan sel telur atau oogenesis (

Gambar 4.17

Sel telur atau ovum berkembang dari sel induk telur atau oogonium yang

diploid, mirip spermatogonium pada spermatogenesis. Namun, pada

oogonium, proses mitosisnya telah terjadi sebelum individu dilahirkan.

Setelah lahir, pada ovarium terdapat sekitar 400.000 oosit primer yang

siap memasuki tahap meiosis.

Oosit primer (2n) akan mengalami meiosis I menghasilkan oosit

sekunder yang haploid (n) dan sel yang lebih kecil yang disebut badan

polar I. Saat oosit sekunder memasuki profase II pada meiosis II, oosit

tersebut dilepaskan dari ovarium. Peristiwa pelepasan ini disebut ovulasi.

Oosit sekunder yang dilepaskan bergerak secara pasif dengan bantuan

pergerakan cairan dan silia tuba Fallopii menuju uterus. Meiosis II yang

menghasilkan satu ovum matang dan badan polar II tidak akan terjadi sebelum

oosit sekunder dibuahi oleh sel sperma (Levine Miller, 1991: 730). P

ada saat

sel sperma melakukan penetrasi menembus permukaan sel telur, meiosis II

berlangsung menghasilkan sel ovum matang dan badan polar II.

Pada individu betina, oogenesis hanya menghasilkan satu ovum

fungsional. Selain itu, pengeluaran sel ovum tidak terjadi secara serentak

dan banyak seperti halnya sel sperma.

Gambar 4.17

Proses oogenesis di ovarium

Sumber:

Biology: Discovering Life

, 1991

Kata Kunci

•

Badan polar

•

Oogonium

•

Oosit

Oosit primer

Oosit

sekunder

Ovum

Badan

polar II

Meiosis I

Badan polar I

Meiosis II

Mitosis

Oogonium

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

Benang

sari

Sel induk

mikrospora

Tapetum

Mikrosporogenesis

Sel induk

mikrospora

Meiosis II

Pembentukan serbuk sari

Meiosis II

Mikrospora

Mikrogametogenesis

Mitosis

Sel generatif

Sel tabung (sel

vegetatif )

Serbuk sari

Kepala

sari

Tungkai

sari

Gametogenesis pada Tumbuhan

Pada tumbuhan, gametogenesis terjadi pada organ reproduksinya,

yakni bunga. Pembentukan gamet jantan terjadi pada alat reproduksi

jantan (kotak spora) dan disebut

mikrogametogenesis

. Adapun

pembentukan gamet betina terjadi pada alat reproduksi betina (ovarium)

dan disebut

megagametogenesis

Mikrogametogenesis

Alat kelamin tumbuhan angiospermae jantan adalah stamen atau

benang sari. Pada organ ini, khususnya pada kepala sari, terbentuk

mikrospora yang berkembang menjadi serbuk sari atau polen.

Benang sari terdiri atas kepala sari (antera) dan tangkai sari

(filamen). Setiap kepala sari umumnya memiliki empat kantung serbuk

sari (sporangium). Di dalam sporangium, terdapat banyak sel induk

mikrospora. Sel induk tersebut akan berkembang menjadi serbuk sari.

Langkah pertama dalam pembentukan serbuk sari adalah

mikrosporogenesis

(Hopson dan essels, 1990: 468). Proses ini dimulai

dengan pembelahan meiosis sel induk mikrospora. Sel diploid tersebut melalui

pembelahan meiosis akan menghasilkan empat sel mikrospora haploid yang

masih berlekatan satu sama lain. Empat sel mikrospora hasil meiosis akhirnya

saling memisah. Langkah kedua adalah

mikrogametogenesis

, proses

pematangan mikrospora menjadi serbuk sari fungsional. Proses pematangan

melibatkan pembelahan mitosis sel mikrospora dan terjadi dalam dua tahap.

Tahap pertama, terjadi pembelahan inti dan sitoplasma sel mikrospora

membentuk sel tabung (sel vegetatif) dan sel generatif. Sel generatif berada

di dalam sel tabung. Dua sel yang berada dalam satu dinding sel ini merupakan

bentuk serbuk sari matang.

Tahap ke dua, jika serbuk sari menempel pada putik saat polinasi, sel

tabung akan membentuk jalan tabung bagi sel generatif. Saat jalan tabung

terus memanjang ke bawah, sel generatif membelah secara mitosis menjadi

dua sel generatif haploid. Kedua sel ini nantinya berperan dalam pembuahan

ganda.

Gambar 4.18

Proses pembentukan serbuk sari

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Kata Kunci

•

Mikrogametogenesis

•

Mikrosporogenesis

•

Sel generatif

•

Sel Induk mikrospora

•

Sel vegetatif

Sekilas

Biologi

Hewan umumnya dapat bergerak

sehingga hewan jantan dan betina

dapat bertemu untuk melakukan

reproduksi. Pada tumbuhan

berbunga, hal ini tidak dapat

dilakukan. Oleh karena itu,

tumbuhan bergantung pada hewan

atau angin untuk membawa gamet

jantan atau polen ke bunga lain.

Berbeda dengan hewan

umumnya, banyak tumbuhan

berbunga adalah hermafrodit.

Artinya tumbuhan memiliki organ

jantan dan organ betina, biasanya

terdapat pada bunga yang sama.

Sumber:

Jendela IPTEK: Kehidupan

, 1997

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

Kepala putik

Tungkai putik

Ovarium

Ovulum

Sel induk

megaspora

Megasporogenesis

Sel induk megaspora

Meiosis I

Meiosis II

Megaspora haploid

sel degenerasi

Megaspora

Megagametogenesis

Mitosis

Megagametofit

Sinergid

Antipoda

Inti

kutub

Sel

telur

Megagametofit dewasa

dalam ovulum

Megagametogenesis

Seperti serbuk sari, sel telur tumbuhan angiospermae dibentuk di

bagian bunga, yaitu pistilum. Pada organ ini terjadi pembentukan sel

telur dan tempat terjadinya fertilisasi (pembuahan). Pistilum terdiri atas

tiga bagian, yaitu kepala putik (stigma), tangkai putik (stilus), dan

ovarium. Pada ovarium inilah tempat sel telur terbentuk.

Pada ovarium terdapat ovulum atau kantung embrio. Beberapa spesies

tumbuhan dapat memiliki ovolum lebih dari satu sehingga dapat

menghasilkan buah dengan banyak biji. Pada uraian ini, hanya akan

dijelaskan perkembangan pada ovarium dengan satu ovulum. Di dalam

ovulum tersebut terdapat sel induk megaspora.

Megasporogenesis

terjadi di ovarium. Dimulai dengan pembelahan

meiosis pada sel induk megaspora yang menghasilkan 4 sel megaspora

haploid. Tiga sel megaspora mengalami degenerasi, sedangkan satu

megaspora tetap hidup dan akan mengalami pembelahan lebih lanjut.

Selanjutnya, terjadi pematangan melalui

megagametogenesis

. Pada

proses ini satu sel megaspora akan mengalami tiga kali mitosis. Akan tetapi,

pembelahan tersebut tidak diikuti sitokinesis sehingga hanya terjadi

pembelahan inti sel. Tiga kali pembelahan mitosis menghasilkan satu sel

telur dengan 8 inti sel. Kedelapan inti sel ini terkumpul dalam dua kelompok

pada ujung yang berlawanan. Satu inti dari setiap kelompok bergerak ke

tengah sel. Dua sel di tengah ini adalah inti kutub atau inti polar.

Sel dengan 8 inti sel ini disebut juga kandung lembaga yang memiliki

satu lubang kecil (mikropil) tempat masuknya gamet jantan. Terdapat

tiga inti dekat mikropil. Dua di antaranya disebut

sinergid

dan satu inti

lain merupakan inti telur. Tiga inti pada tempat yang berlawanan dengan

mikropil disebut

antipoda

. Perhatikan

Gambar 4.1

Gambar 4.19

Proses oogenesis di ovulum

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Kata Kunci

•

Antipoda

•

Inti kutub

•

Sinergid

•

Sel induk megaspora

•

Sel telur

Mitosis

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

Tiga buah inti di daerah mikropil dan tiga buah inti antipoda, masing-

masing membentuk membran sel menjadi 6 buah sel. Dua inti kutub

bersatu membentuk satu sel dengan dua inti sehingga di dalam kandung

lembaga terdapat 7 sel. Pada saat fertilisasi, hanya sel telur dan inti sel

saja yang dibuahi membentuk zigot (2n) dan endospermae (3n).

Apa yang dimaksud dengan gametogenesis?

Pada spermatogenesis, berapakah sel sperma funsional

yang dihasilkan oosit primer melelui oogenesis?

Pada mikrogametogenesis, apakah fungsi mikro-

sporogenesis dan mikrogametogenesis?

Tuliskan sel-sel yang dihasilkan pada megagameto-

genesis.

Kerjakanlah di dalam buku latihan.

Latihan Pemahaman

Subbab C

D. Pola Pewarisan Sifat

Selama ribuan tahun, manusia telah melakukan seleksi terhadap

tumbuhan dan hewan. Seleksi tersebut dilakukan dengan mengawinkan

tumbuhan atau hewan unggul untuk mendapatkan keturunan dengan

sifat yang diinginkan manusia. Selama waktu tersebut, manusia memahami

pewarisan sifat hanya sebatas percampuran sifat antara induk jantan dan

induk betina yang diwariskan kepada keturunannya. Pada beberapa kasus

hal tersebut benar. Umumnya, penampakan diri Anda sedikit mirip dengan

ayah dan ibu Anda sendiri. Namun, manusia akan bingung jika

mengawinkan dua bunga ungu dan menghasilkan semua keturunan bunga

warna putih. Dari manakah sifat warna putih didapatkan?

Pada 1857,

Gregor ohann Mendel

( 1822–1884), seorang biarawan

yang berasal dari Austria, mulai mengadakan penelitian tentang pola

pewarisan sifat pada tanaman ercis (

Pisum sativum

). Pada 1866, Mendel

menyampaikan hasil penelitiannya kepada kalangan ilmuwan. Ia

menemukan bahwa semua ciri makhluk hidup diturunkan berpasangan

(gen sealel). Ia juga menemukan bahwa biasanya hanya satu ciri dari

pasangan tersebut yang menjadi sifat yang tampak (gen dominan). Saat

itu, Mendel belum mengetahui DNA dan kromosom dalam sel serta

menyebut gen-gen yang bertanggung jawab terhadap suatu ciri makhluk

hidup sebagai unit hereditas. Dua hal yang dikemukakan Mendel

merupakan dasar bagi genetika, ilmu tentang pewarisan sifat makhluk

hidup. Akan tetapi, entah karena tidak dipahami atau tidak disetujui,

saat itu penelitian Mendel terabaikan.

Kerja keras Mendel baru ditemukan kembali 35 tahun kemudian,

ketika

Hugo de ries

dan Belanda dan

Carl Correns

dari Jerman

menghasilkan kesimpulan yang sama dengan Mendel pada penelitian

mereka. Mereka menemukan hasil penelitan Mendel pada tahun 1900

ketika mempersiapkan publikasi hasil penelitiannya. Oleh sebab itu,

Mendel dinobatkan sebagai ''Bapak Genetika''.

Percobaan Mendel

Mendel melakukan penelitian tentang pewarisan sifat pada tanaman

ercis. Penggunaan tanaman tersebut merupakan pilihan tepat. Oleh

karena tanaman ercis memiliki kriteria yang menguntungkan, yaitu

Sekilas

Biologi

Gregor Johann Mendel

(1822–1884)

Gregor Johann Mendel adalah

seorang biarawan Austria yang

membangun landasan ilmu

genetika. Ia dikenal sebagai “Bapak

Genetika”.

Sumber:

Concise Encyclopedia Nature

, 1994

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

berumur pendek, dapat melakukan penyerbukan sendiri, dan memiliki

banyak ciri yang dapat diamati.

Gambar 4.2

berikut memperlihatkan

beberapa ciri tanaman ercis yang diamati Mendel.

Dominan

Resesif

Kisut

Bentuk

Biji

arna

Biji

arna

Bunga

Bulat

Sumber:

Botany

, 1995

Perlu diingat pada pembahasan genetika, istilah

character

atau ciri

khas digunakan untuk menjelaskan ciri yang dapat diturunkan.

Contohnya, warna bunga, penampakan biji, dan panjang batang yang

bervariasi antarindividu. Setiap sifat dari ciri khas tersebut, seperti bunga

ungu atau bunga putih, disebut

trait

atau sifat (Campbell, 1998: 239).

Setiap sifat untuk ciri tersebut selalu berpasangan, seperti tinggi dan

pendek, bulat dan kisut, atau besar dan kecil.

Hukum I Mendel

Pada satu percobaan, Mendel menyilangkan tanaman ercis dan biji

kuning dengan tanaman dari biji hijau. Kedua biji tanaman tersebut

merupakan galur murni, didapat dari individu dengan sifat asli dan murni.

Galur murni didapat dengan mengawinkan individu dengan sifat sama

yang dinginkan berkali-kali.

Tanaman galur murni tersebut disebut P

atau

parental

(induk)

pertama. Keturunan hasil persilangan disebut F

atau

filial

(generasi)

pertama. Semua F

persilangan tersebut adalah biji kuning.

Untuk mengetahui generasi selanjutnya, Mendel menanam biji

kuning dari F

. Tanaman tumbuh dan dewasa, melakukan penyerbukan

sendiri, dan menghasilkan keturunan F

. Hasilnya biji dengan sifat warna

hijau muncul kembali pada generasi F

. Dari 8.023 biji F

yang dihasilkan,

Mendel menemukan bahwa 6.022 biji adalah kuning dan 2.001 biji lainnya

adalah hijau. Hal tersebut menghasilkan perbandingan biji kuning dan

hijau sebesar 3:1 (

Gambar 4.2

Gambar 4.20

Beberapa ciri yang diamati Mendel

Kuning

Ungu

arna

Tunas

Ungu

Abu-abu

arna

Kulit Biji

Halus

Bentuk

Buah

Hijau

arna

Buah

Ketiak batang

(aksial)

Posisi Bunga

Tinggi

Panjang

Batang

Hijau

Putih

Hijau

Putih

Bergelombang

Kuning

Ujung batang

(terminal)

Pendek

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

(a)

(b)

Hukum I Mendel

Biji

kuning

Biji

hijau

Penyilangan

Y y

Biji baru

terbentuk

Semua

kuning

Biji F

kuning

ditanam

Penyerbukan

sendiri

Biji F

pada

tanaman F

hijau

kuning

Tanaman F

Biji F

pada

tanaman P

Polen T

elur

Fenotipe

kuning

Genotipe

heterozigot

Tanaman

heterozigot

Polen

Telur

Diagram

Punnett

Fenotipe F

Genotipe

1 : 2 : 1

3 : 1

Perbandingan genotipe

Perbandingan fenotipe

Penyilangan yang dilakukan Mendel

Dari hasil percobaan tersebut, Mendel mencatat dua hal penting.

1) Sifat warna biji hijau menghilang pada generasi F

, namun muncul

kembali pada generasi F

2) Ketika sifat warna biji hijau muncul kembali, sifatnya sama dengan

biji P

Gambar 4.21

(a) Langkah-langkah penyilangan

yang dilakukan Mendel.

(b) Kesimpulan yang didapat oleh

Mendel.

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Mendel kemudian berpendapat bahwa pada tanaman F

, informasi

untuk pembentukan biji hijau masih ada, namun tidak terlihat. Mendel

juga berpendapat bahwa setiap tumbuhan P

memberikan informasi bagi

pembentukan warna biji kuning dan hijau, meskipun akhirnya mereka

hanya menghasilkan biji kuning.

Ketika terdapat dua alternatif sifat bagi suatu ciri, sifat yang terlihat

adalah sifat

dominan

, sedangkan sifat yang kalah dan tidak terlihat

adalah

resesif

. Pada kasus ini, sifat biji kuning adalah dominan terhadap

sifat biji hijau. Pada semua ciri tanaman ercis yang Mendel amati, ia

menemukan bahwa selalu terdapat satu sifat dominan terhadap sifat lain.

Selain itu, perbandingan keturunan pada generasi pada generasi F

selalu

3 : 1 untuk sifat dominan terhadap resesif.

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

Mendel menarik kesimpulan bahwa perbandingan 3 : 1 untuk sifat

dominan terhadap resesif pada F

dapat terjadi jika setiap individu hanya

memiliki dua unit hereditas untuk setiap ciri yang dipengaruhi. Setiap

unit hereditas didapat dari setiap induk jantan dan betina.

Kini unit hereditas yang diungkapkan Mendel disebut gen, yakni

faktor pewarisan sifat yang mengatur ciri khusus individu, seperti

penampakan, perilaku, dan fisiologis. Pada penelitian Mendel, gen

mengatur warna biji, hijau atau kuning. Setiap bentuk alternatif gen

disebut

alel

. Misalnya, pada gen yang mengatur warna biji terdapat gen

untuk warna biji hijau dengan alel gen untuk warna biji kuning sehingga

gen selalu berpasangan.

Pada individu, alel didapat dari setiap induk dan bersifat dominan

atau resesif. Gen dominan biasanya dilambangkan dengan huruf kapital

(besar), sedangkan gen resesif dilambangkan dengan huruf kecil yang

sama. Jika huruf Y dilambangkan untuk alel gen warna biji kuning maka

huruf y dilambangkan untuk alel gen warna biji hijau.

Berdasarkan hal tersebut, tanaman galur murni dengan sifat biji hijau

memiliki pasangan alel YY, untuk galur murni biji kuning adalah yy.

Pasangan alel ini disebut

homozigot

, memiliki pasangan yang sama.

Pada F

, pasangan alel didapat dari kedua induk galur murni sehingga

semua generasi F

memiliki pasangan alel Yy. Pasangan ini disebut

heterozigot

, memiliki pasangan yang berbeda. Pasangan alel-alel tersebut

merupakan

genotipe

, tipe gen pada sel atau individu. Genotipe tidak

tampak pada individu, namun genotipe memengaruhi penampakan sel-

sel atau individu. Penampakan genotipe ini disebut

fenotipe

Pada generasi F

memiliki genotipe Yy yang mengandung alel untuk

sifat biji warna kuning dan hijau. Akan tetapi, fenotipe generasi tersebut

adalah biji warna kuning. Hal tersebut merupakan ekspresi alel gen

dominan.

Hasil percobaan Mendel terhadap sifat dominan dan resesif yang

diwariskan, menghasilkan Hukum I Mendel atau

hukum segregasi

Berdasarkan hukum ini, setiap individu membawa dua unit hereditas

(gen sealel) yang memengaruhi suatu ciri tertentu. Selama meiosis, dua

alel tersebut bersegregasi (berpisah) satu sama lain. Setiap alel kemudian

tergabung dalam gamet. Alel akan bergabung kembali dengan pasangan

alel yang sama atau berbeda melalui fertilisasi. Individu diploid hasil

fertilisasi memiliki dua alel untuk setiap ciri. Satu dari setiap induknya.

Pembentukan pasangan alel pada individu melalui fertilisasi terjadi

secara acak. Terdapat suatu metode untuk mengetahui kemungkinan

pasangan alel pada individu baru yang disebut diagram Punnett. Diagram

ini memperlihatkan kemungkinan alel gamet dari pasangan homozigot dan

atau heterozigot, serta kemungkinan pasangan alel pada individu baru.

Pada generasi F

terdapat biji fenotipe kuning dengan genotipe

homozigot maupun heterozigot. Bagaimana cara Mendel mengetahui

genotipe yang berbeda pada semua biji warna kuning? Mendel melakukan

test cross

, mengawinkan tanaman dengan genotipe yang belum diketahui

dengan tanaman yang memiliki genotipe homozigot resesif (biji hijau galur

Kata Kunci

•

Diagram Punnett

•

Dominan

•

Fenotipe

•

Genotipe

•

Heterozigot

•

Homozigot

•

Resesif

•

Segregasi

•

Test cross

Diketahui sifat rambut keriting

dominan terhadap sifat rambut

lurus. Jika pasangan dengan rambut

keriting menikah, adakah

kemungkinan keturunannya

berambut lurus?

Logika

Biologi

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

Gambar 4.22

Diagram Punnett dan

test cross

yang

dilakukan Mendel.

(a) Jika biji F

homozigot dan

(b) jika biji F

heterozigot.

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

(a)

(b)

Hukum II Mendel

Makhluk hidup umumnya memiliki pasangan alel untuk ratusan

hingga ribuan ciri khas di dalam selnya. Pada percoban sebelumnya,

Mendel menyilangkan tanaman ercis dengan satu ciri. Bagaimana jika

menyilangkan individu dengan dua ciri?

Mendel melakukan sebuah percobaan untuk mempelajari bagaimana

dua ciri, bentuk dan warna biji, dapat berinteraksi dalam pewarisan sifat.

Setelah mengetahui pada bentuk biji, sifat biji bulat dominan terhadap

biji kisut, Mendel menyilangkan galur murni biji bulat kuning (RRYY)

dengan galur murni biji kisut hijau (rryy).

Persilangan dengan dua ciri beda ini disebut persilangan

dihibrid

Sebelumnya Mendel melakukan persilangan tanaman ercis dengan satu

ciri yang sebut persilangan

monohibrid

. Persilangan dihibrid antara galur

murni biji bulat kuning dan biji kisut hijau menghasilkan generasi F

semua biji bulat kuning.

Pada persilangan antara F

dan F

, dihasilkan generasi F

yang

bervariasi. Termasuk dua fenotipe baru yang belum terlihat pada kedua

induk. Tampaknya, alel dari gen untuk warna dan bentuk biji memisah

secara bebas pada pembentukan gamet generasi F

sehingga dihasilkan

empat jenis polen dan sel telur dengan kombinasi gen yang berbeda. Setiap

gamet dapat memiliki kombinasi gen RY, ry, rY, atau Ry. Rekombinasi

atau penyusunan kembali gen-gen yang terjadi melalui fertilisasi

menghasilkan 16 kombinasi alel. Dari 16 kombinasi, dihasilkan 9 macam

genotipe dan 4 macam fenotipe dengan perbandingan 9:3:3:1.

Kata Kunci

•

Dihibrid

•

Pengelompokkan secara bebas

•

Segitiga pascal

murni). Jika semua keturunan tetap kuning, berarti biji kuning F

adalah

homozigot. Akan tetapi, jika

test cross

mengandung biji kuning dan hijau,

berarti biji kuning F

adalah heterozigot. Perhatikan gambar berikut.

Kuning

homozigot

Hijau

Kuning

heterozigot

Hijau

Semua biji kuning

Terdapat keturunan hijau dan kuning

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

Dari hasil tersebut, Mendel menyimpulkan hasilnya dan dikenal

dengan Hukum II Mendel, hukum pengelompokan secara bebas

(

independent assortment

). Hukum ini menyatakan bahwa alel dari gen

yang berbeda dibagikan secara acak ke dalam gamet-gamet dan fertilisasi

terjadi secara acak pula.

Persilangan monohibrid menghasilkan perbandingan fenotipe 3:1.

Adapun persilangan dihibrid menghasilkan perbandingan fenotipe 9:3:3:1.

Bagaimana perbandingan fenotipe dengan tiga ciri atau bahkan lebih?

Hal tersebut dapat diketahui menggunakan

segitiga Pascal

. Perhatikan

Tabel 4.2

berikut.

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Gambar 4.23

Persilangan dihibrid dan kombinasi

sifat yang didapatkan

y y

RR YY

Rr YY

RR Yy

rr YY

Rr Yy

rr Yy

Rr yy

rr yy

RR yy

–

rrY

–

rryy

Penyilangan

Fenotipe : bulat kuning

genotipe : Rr Yy

Penyerbukan sendiri

Genotipe

Fenotipe

Perbandingan fenotipe

Bulat kuning

9/16

Bulat hijau

Kisut kuning

Kisut hijau

3/16

1/16

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

Kromosom, Meiosis, dan Pewarisan Sifat

Pada 1902, seorang sarjana Amerika,

alter Sutton

dan seorang ahli

biologi Jerman,

Theodor Boveri

secara terpisah menemukan hubungan

antara pembelahan meiosis dan pola pewarisan sifat Mendel. Mereka

mengamati bahwa kromosom pada pembelahan meiosis memiliki perilaku

yang mirip dengan perilaku gen-gen yang dijelaskan Mendel.

Sutton meneliti sel testis belalang dan menemukan bahwa kromosom

berpisah selama meiosis. Gen-gen tersusun kembali dan mengelompok

secara acak. Melalui pengamatan yang hati-hati, Sutton dan Boveri

mengajukan teori kromosom pewarisan sifat. Berdasarkan teori ini,

kromosom membawa unit hereditas (gen) Mendel. Unit hereditas ini

memisah dan tersusun kembali dalam meiosis dan fertilisasi. Perhatikan

gambar berikut.

umlah

Ciri

Kemungkinan Macam

Fenotipe F

Tabel. 4.2

Segitiga Pascal untuk Mengetahui Perbandingan Fenotipe

erbandingan Fenotipe F

umlah Macam

Gamet F

1 1

1 2 1

1 3 3 1

1 4 6 4 1

1 5 10 10 5 1

dan seterusnya

3 : 1

9 : 3 : 3 : 1

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

81 : 27 : 27 : 27 : 27 : 9 : 9 : 9 :

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

243 ... dan seterusnya

: ... dan seterusnya

Gambar 4.24

Segresi dan pengelompokan secara

bebas yang terjadi pada kromosom

saat meiosis pembentukan gamet.

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Gambar tersebut memperlihatkan pergerakan kromosom selama

meiosis dan bagaimana gen dibagikan selama pembentukan gamet. Induk

jantan dari generasi P

memberikan alel Y dan R, sedangkan induk betina

memberikan alel y dan r kepada sel tubuh F

(

Gambar 4.24a

). Individu

akan dewasa dan menghasilkan gamet (

Gambar 4.24b

(a) Sel heterozigot (RrYy)

(b) Profase

Kromosom

berduplikasi

dan

berpasangan

Kromosom dari

induk jantan

Kromosom dari

induk betina

Pembagian yang

mungkin terjadi

segregasi alel

(d) Meiosis II

kombinasi hasil meiosis

yr mirip induk

betina

YR mirip induk

jantan

yR rekombinasi

Yr rekombinasi

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

Diagram Persilangan Ayam Berjengger Rose dan Ayam Berjenger Pea

genotipe :

RRpp

rrPP

fenotipe

rose

pea

gamet

RrPp

genotipe :

RrPp

fenotipe

alnut

gamet

RP, rP, Rp, rp

Saat pembentukan gamet, dua pasang kromosom homolog dapat

tersusun dalam dua cara yang berbeda saat metafase(

Gambar 4.24c

Cara pertama menghasilkan gamet dengan susunan kromosom mirip induk

. Menghasilkan gamet dengan kombinasi gen YR dan yr. Cara kedua

menghasilkan gamet rekombinasi (kombinasi baru) dengan kombinsi gen

yR dan Yr (

Gambar 4.24d

). Hasil kerja Sutton dan Boveri ini mem-

perlihatkan hubungan antara gen, kromosom, meiosis, dan pewarisan sifat

yang dikemukakan Mendel.

Penyimpangan Semu Hukum Mendel

Meskipun hukum Mendel merupakan dasar dari perwarisan sifat,

penelitian lebih lanjut menemukan bahwa banyak gen yang tidak sesuai

hukum Mendel. Jika perbandingan dengan fenotipe F

hasil persilangan

monohibrid dan dihibrid berdasarkan hukum Mendel adalah 3:1 dan

9:3:3:1, penelitian lain menghasilkan perbandingan F

yang berbeda.

Misalnya, 9:3:4, 12:3:1, dan 9:7.

Penelitian lebih lanjut mengungkapkan bahwa hal tersebut disebabkan

oleh adanya interaksi antargen. Interaksi tersebut menghasilkan

perbandingan fenotipe yang menyimpang dari hukum Mendel. Interaksi

antargen yang menyebabkan penyimpangan semu hukum Mendel dapat

berupa

epistasis hipostasis

polimeri

kriptomeri

, dan adanya

gen

komplementer

Epistasis dan Hipostasis

Fenomena ini diungkapkan kali pertama oleh

illiam Bateson

dan

R.C Punnett

. Mereka mengawinkan berbagai macam ayam dengan

memerhatikan bentuk jengger. Persilangan antara ayam berjengger tipe

rose

(mawar) dengan tipe

pea

(ercis) menghasilkan 100% ayam berjengger

alnut

Semula, munculnya ayam berjengger

alnut

diduga merupakan sifat

intermedier (sifat antara) yang muncul jika gennya heterozigot. Akan tetapi,

jika ayam F

berjengger

alnut

tersebut dikawinkan sesamanya, dihasilkan

empat fenotipe dengan perbandingan 9:3:3:1. Selain fenotipe jengger ayam

rose

pea

, dan

alnut

muncul satu sifat baru lain, yakni

single

(tunggal).

RRPP

alnut

RrPP

alnut

RRPp

alnut

RrPp

alnut

RRPp

alnut

RrPp

alnut

RRpp

rose

Rrpp

rose

RrPP

alnut

rrPP

pea

RrPp

alnut

rrPp

pea

RrPp

alnut

rrPp

pea

Rrpp

rose

rrpp

single

Sekilas

Biologi

Penyimpangan semu hukum

Mendel menghasilkan perdebatan

di kalangan ilmuwan saat itu.

Seorang ahli genetika Soviet, Trofim

Lysenko (1898–1976), merupakan

orang yang berpengaruh pada

zaman pemerintahan Stalin. Lysenko

mengusir ahli-ahli genetika

pengikut Mendel dan mendominasi

genetika Soviet selama bertahun-

tahun.

Sumber:

Jendela IPTEK: Evolusi

, 1996

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

Jengger tipe

alnut

dan single merupakan tipe jengger baru yang

muncul dan tidak dijumpai pada kedua induk. Hal ini disebabkan oleh

adanya interaksi antargen. Adanya empat sifat beda dengan perbandingan

9:3:3:1 memberikan petunjuk bahwa terdapat dua pasang alel yang berbeda

ikut mempengaruhi bentuk jengger ayam.

Sepasang alel (RR) menentukan tipe jengger

rose

dan sepasang alel

(PP) menentukan tipe jengger pea. Interaksi antar gen

rose

dan

pea

menghasilkan fenotipe

alnut

(R-P-) dan

single

(rrpp).

Gen R dominan terhadap alel r dan gen P dominan terhadap p. Satu

atau sepasang gen R dominan terhadap gen r, dalam hal ini menghasilkan

fenotipe baru, yakni

alnut

. Sepasang gen rrpp menghasilkan fenotipe

baru,

single

. Meskipun terdapat dominansi antara gen P dan gen R, gen-

gen tersebut bukanlah gen sealel (Suryo, 2001: 131).

Peristiwa sebuah atau sepasang gen yang menutupi atau mengalahkan

ekspresi gen lain yang bukan sealel disebut

epistasis

. Adapun gen yang

kalah disebut

hipostasis

. Terkadang, peristiwa epistasis dan hipostasis

menghasilkan fenotipe baru (Starr Taggart, 1995:179)

Epistasis dapat dibedakan berdasarkan dominansi terhadap gen lain

menjadi:

1) Epistasis dominan

Hal ini terjadi jika suatu gen bersifat epistasis terhadap gen lain jika

bersifat dominan terhadap alelnya. Misalnya, terdapat gen A dan B yang

mengatur suatu ciri, maka pada epistasis dominan berlaku sifat gen:

A epistasis terhadap B dan b

2) Epistasis resesif

Pada epistasis ini, gen akan bersifat epistasis jika dalam keadaan

resesif terhadap alelnya. Contohnya:

aa epistasis terhadap B dan b

3) Epistasis dominan dan resesif

Epistasis jenis ini terjadi jika pada suatu ciri yang dikendalikan oleh

dua gen dan terdapat epistasis dominan dan resesif. Contohnya:

A epistasis terhadap B dan b

bb epistasis terhadap A dan a

Sumber:

Biology: The Unity and Diversity of Life

, 1995

Single

Pea

Rose

Walnut

Gambar 4.25

Empat tipe jengger ayam

Charles Darwin menamai peristiwa

munculnya kembali suatu sifat

keturunan yang telah menghilang

selama beberapa generasi sebagai

atavisme

. Peristiwa epitasis dapat

menyebabkan timbulnya suatu sifat

yang telah menghilang selama

beberapa generasi. Atavisme sering

dijumpai pada perkawinan burung dara

kipas yang dapat menghasilkan anak

berekor lurus menyerupai burung dara

liar.

Sumber:

Suryo,

2001

Fakta

Biologi

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

Contoh Soal 4.1

arna umbi lapis bawang (

Allium

sp.) dipengaruhi dua gen

M: gen untuk umbi merah

K : gen untuk umbi kuning

Gen M epistasis terhadap gen K. Adapun genotipe mmkk menghasilkan fenotipe

baru, yakni umbi lapis putih. Tentukan perbandingan fenotipe generasi ke-2.

genotipe :

MMkk

mmKK

fenotipe :

Merah kuning

gamet

genotipe : MmKk

fenotipe : Merah

gamet

MK, Mk, mK, mk

Perkawinan antara bawang dengan umbi lapis warna merah homozigot dengan

kuning homozigot menghasilkan generasi F

100% berumbi lapis warna merah.

Persilangan antar F

menghasilkan generasi F

dengan perbandingan umbi lapis merah,

kuning dan putih sebesar 12 : 3 : 1.

Terlihat perbandingan fenotipe tersebut berbeda dari hukum Mendel, tetapi

sebenarnya tidak demikian. Perbandingan fenotipe perkawinan dihibrid ini tetap

9 :3:3:1, hanya perbandingan fenotipe yang mengalami modifikasi menjadi (9+3): 3:1.

Epistasis dan Hipotasis

Tujuan

Menentukan genotipe hasil epistasis dan hipotasis

Alat dan Bahan

Dua buah baling-baling genetik yang memiliki empat tangan seperti tampak

pada gambar

Jarum pentul

Papan

Langkah Kerja

Siapkan 2 buah baling-baling genetik.

Tancapkan kedua buah baling-baling genetik tersebut pada sebidang papan.

Putarlah kedua baling-baling secara bersamaan dan hentikan secara acak

Amati tangan baling-baling yang bertemu. Catatlah dalam suatu tabel. Lakukan

terus hingga menghasilkan minimal 96 kombinasi.

Pertanyaan

Bagaimana hasilnya? Tuliskan genotipe dan fenotipe yang diperoleh berikut

perbandingannya.

Aktivitas Biologi 4.1

Keterangan

R =

rose

P =

pea

R dan P jika bertemu =

walnut

r dan p jika bertemu =

single

•

Jarum

F2 : M-K-

9 Umbi lapis merah

M-kk

3 Umbi lapis merah

mmK-

3 Umbi lapis kuning

mmkk

Umbi lapis putih

MMKK

merah

MMKk

merah

MmKK

merah

MmKk

merah

MmKK

merah

MmKk

merah

mmKK

kuning

mmKk

kuning

MMKk

merah

MMkk

merah

MmKk

merah

mMkk

merah

MmKk

merah

Mmkk

merah

mmKk

kuning

mmkk

kuning

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

Polimeri

elson Ehle

membuktikan polimeri ketika menyilangkan gandum

kulit merah dengan kulit putih. Generasi F

hasil perbandingan tersebut

menghasilkan 100% gandum kulit merah. Persilangan F

menghasilkan

generasi F

dengan perbandingan kulit merah dan putih sebesar 15:1.

Dari perbandingan tersebut dapat diduga bahwa persilangan yang

dilakukan merupakan persilangan dihibrid.

Perbandingan 15:1 merupakan modifikasi dari hukum Mendel

mengenai persilangan dihibrid. Perbandingan 15:1 dihasilkan dari

modifikasi perbandingan (9+3+3) : 1. Penelitian lebih lanjut

memperlihatkan bahwa gen pembawa sifat merah adalah dominan dan

terdapat dua pasang alel yang menentukan sifat kulit merah. Perhatikan

persilangan berikut.

Diagram Persilangan Gandum arna Merah dan arna Putih

Gen merah disimbolkan M

dan M

, sedangkan gen putih disimbolkan dengan m

dan m

genotipe :

merah

putih

fenotipe

gamet

genotipe :

merah

fenotipe

gamet

, M

, m

(merah)

(putih)

- - -

merah

putih

Berdasarkan hasil generasi F

, diketahui bahwa terdapat 15 dari 16

kemu

ngkinan perkawinan menghasilkan fenotipe merah, karena

mengandung gen dominan M. Adapun satu kemungkinan menghasilkan

fenotipe putih karena tidak memiliki gen dominan M. Hasil generasi F

juga mengungkapkan bahwa semakin banyak gen dominan M, semakin

tua warna kulit gandum tersebut. Jika terjadi sebaliknya, warna kulit

gandum semakin putih.

Dari percobaan tersebut, dapat disimpulkan bahwa polimeri

merupakan peristiwa dipengaruhinya satu ciri oleh banyak gen yang berdiri

sendiri dan terjadi secara akumulatif. Semakin banyak gen yang

memengaruhi, semakin nyata perbedaannya. Contoh lain polimeri terjadi

pada warna iris mata manusia dan warna kulit.

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

Kriptomeri

Kriptomeri kali pertama diungkapkan oleh

Corens

pada saat

menyilangkan bunga

inaria marrocana

galur murni warna merah dan

putih. Generasi F

hasil persilangan didapatkan semua bunga berwarna

ungu. Kemudian bunga tersebut disilangkan dengan sesamanya

menghasilkan generasi F

. Hasilnya, didapatkan fenotipe bunga ungu,

merah, dan putih dengan perbandingan 9:3:4. Dari hasil tersebut diduga

kuat bahwa persilangan tersebut merupakan persilangan dihibrida.

Berdasarkan penelitian Correns, gen pembentuk antosianin dominan

terhadap gen tanpa antosianin. Pigmen antosianin berwarna merah jika

berada dalam sitoplasma sel yang bersifat asam. Jika sitoplasma bersifat

basa, pigmen berwarna ungu. Sifat asam basa sitoplasma ini dipengaruhi

oleh gen lain. Gen penyebab sitoplasma basa ini bersifat dominan.

Berdasarkan dua ciri, pembentukan antosianin dan derajat keasaman

sitoplasma menyebabkan fenotipe bunga warna ungu tersembunyi. arna

ungu akan tampak jika kedua gen dominan muncul. Karena itulah

peristiwa ini disebut kriptomeri (

kriptos

tersembunyi). Perhatikan

persilangan berikut.

genotipe :

merah

putih

fenotipe :

AAbb

aaBB

gamet

genotipe :

ungu

fenotipe :

AaBb

gamet

AB, Ab

aB, bb

Diagram Persilangan Bunga Linaria

a occana

AABB

(ungu)

AABb

(ungu)

AaBB

(ungu)

AaBb

(ungu)

AaBB

(ungu)

AaBb

(ungu)

aaBB

(putih)

aaBb

(putih)

AABb

(ungu)

AAbb

(merah)

AaBb

(ungu)

Aabb

(merah)

AaBb

(ungu)

Aabb

(merah)

aaBb

(putih)

aabb

(putih)

A-B-

ungu (antosianin, basa)

A-bb

merah (antosianin, asam)

aa- -

4 putih (tanpa antosianin, basa asam)

Perbandingan fenotipe F

9:3:4 terlihat tidak sesuai dengan perbandingan fenotipe

dihibrid menurut Mendel. Sebenarnya perbandingan tersebut hanyalah modifikasi

dari hukum Mendel, yaitu 9:3 : (3+1).

Komplementer

Fenomena gen komplementer kali pertama diamati oleh

. Bateson

dan

R.C. Punnet

saat mengamati persilangan bunga

athyrus odoratus

Komplementer merupakan interaksi gen yang saling melengkapi. Jika salah

satu gen tidak muncul, sifat yang dimaksud juga tidak muncul atau tidak

sempurna.

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

Pada bunga

athyrus odoratus

, terdapat dua gen yang saling

berinteraksi dalam memunculkan pigmen pada bunga.

Gen C : membentuk pigmen warna

Gen c : tidak membentuk pigmen warna

Gen P : membentuk enzim pengaktif pigmen

Gen p : tidak membentuk enzim pengaktif pigmen

Berdasarkan gen-gen tersebut, warna pada bunga hanya akan timbul

jika kedua gen, penghasil pigmen (C) dan penghasil enzim pengaktif

pigmen (P), muncul. Jika salah satu atau kedua gen tidak muncul, bunga

tidak berwarna (putih). Perhatikan persilangan berikut.

genotipe :

CCpp

ccPP

fenotipe :

putih

gamet

genotipe :

ccPp

fenotipe :

ungu

genotipe :

CcPp

gamet

CP, Cp, cP, cp

Diagram persilangan

Lat y u odo atu

CCPP

(ungu)

CCPp

(ungu)

CcPP

(ungu)

CcPp

(ungu)

CCPp

(ungu)

CCpp

(putih)

CcPp

(ungu)

Ccpp

(putih)

CcPp

(ungu)

Ccpp

(putih)

ccPp

(putih)

ccpp

(putih)

CcPP

(ungu)

CcPp

(ungu)

ccPP

(putih)

ccPp

(putih)

C-P -

ungu (pigmen warna, enzim pengaktif)

C-pp

putih (pigmen warna, tanpa enzim pengaktif)

ccP-

3 putih (tanpa pigmen warna, enzim pengaktif)

ccpp

1 putih (tanpa pigmen dan enzim)

Berdasarkan hasil persilangan, generasi F

menghasilkan perbandingan fenotipe

ungu dan putih sebesar 9:7. Sepintas, tampak hal tersebut tidak sesuai hukum Mendel.

Akan tetapi, sebenarnya perbandingan 9:7 tersebut hanya modifikasi dari perbandingan

9 : (3+3+1).

Pautan dan Pindah Silang

Meskipun prinsip dasar Hukum II Mendel adalah adanya penge-

lompokan secara bebas (

independent assortment

), para ahli genetika

akhirnya mengetahui bahwa tidak semua gen mengelompok secara bebas.

Beberapa diturunkan bersama-sama atau saling terkait. Fenomena ini

menyebabkan perbedaan hasil persilangan yang tidak sesuai hukum

Mendel yang disebut

pautan

. Selain pautan, perbedaan hasil juga

diperoleh jika terjadi pindah silang (

crossing over

) antarkromosom.

Pautan

Terjadinya pautan (

gen linkage

) antargen ini ternyata disebabkan oleh

letak gen-gen tersebut masih berada dalam kromosom yang sama. Oleh

sebab itu, ketika kromosom memisah sewaktu meiosis dan membentuk

gamet, kedua gen tetap bersama.

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

genotipe :

PPLL

ppll

fenotipe :

ungu, lonjong

merah, bulat

gamet

genotipe :

PpLl

fenotipe :

ungu, lonjong

gamet

PL, Pl, pL, pl

PL, pl

normal

pautan

Perbandingan yang diharapkan 9 : 3 : 3 : 1

Diagram perbandingan tanaman ercis yang memiliki pautan gen

Salah satu contoh pautan terjadi pada penelitian oleh

illiam

Bateson

dan

R.C. Punnet

sekitar 1905. Mereka mengembangkan

tanaman ercis galur murni yang mengandung gen P untuk warna bunga

ungu yang dominan terhadap gen P untuk warna bunga merah. Tanaman

tersebut juga mengandung gen L untuk polen lonjong yang dominan

terhadap gen l untuk polen bulat.

Pertama, mereka menyilangkan tanaman dengan alel homozigot.

Hasilnya, semua generasi F

menghasilkan tanaman bunga ungu dengan

polen lonjong (PpLl) seperti yang telah diduga sebelumnya. Ketika sesama

disilangkan, perbandingan fenotipe yang tidak biasa dihasilkan.

Perhatikan diagram berikut.

PPLL

PPLl

PpLL

PpLl

PPLl

PPll

PpLl

Ppll

PpLl

Ppll

ppLl

ppll

PpLL

PpLl

ppLL

ppLl

PPLL

PpLl

ppll

Hasil

Dominansi ormal

Pautan

Fenotipe

Bunga

olen

ungu

merah

lonjong

bulat

lonjong

bulat

Hasil

Fenotipe

Bunga

olen

ungu

merah

lonjong

bulat

Generasi F

yang Dihasilkan

Berdasarkan persilangan tersebut, terlihat bahwa terdapat pautan

antara gen P dengan L dan p dengan l. Oleh karena itu, meskipun

genotipe F

adalah PpLl, gamet yang dihasilkan tetap bergenotipe PL

dan pl. Hal ini menghasilkan generasi F

dengan perbandingan 3:1 (bunga

ungu, polen lonjong : bunga merah, polen bulat).

Pindah Silang

Sebenarnya, sebelum didapat kesimpulan bahwa peristiwa persilangan

tanaman ercis oleh illiam Bateson dan R.C. Punnet adalah peristiwa

pautan, mereka dikejutkan oleh hasil perbandingan dari data asli yang

Perbandingan yang dihasilkan

3 : 1

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

Gambar 4.26

Peristiwa pindah silang

Sumber:

Biology: Discovering Life

, 1991

Tabel. 4.3

Perbandingan Hasil Persilangan Dihibrid Normal, Hasil Asli Persilangan,

dan Hasil Pautan

didapat. Dari data tersebut, terdapat sejumlah kecil hasil dengan fenotipe

ungu bulat dan merah lonjong yang seharusnya tidak ada jika terjadi

pautan saja pada gen-gennya.

Melalui pengamatan lebih lanjut, para ahli genetika mengetahui

bahwa hasil tersebut dapat terjadi melalui mekanisme

pindah silang

(

crossing over

) yang terjadi selama meiosis. Selama meiosis, kromosom

homolog saling berpasangan membentuk tetrad. Pada keadaan ini, terjadi

pertukaran materi genetik antara kromosom dan pasangan homolognya.

Menyebabkan gen-gen dapat berpindah dari satu kromosom ke kromosom

homolognya.

Perpindahan ini dapat terjadi sepanjang pasangan kromosom. Proses

ini disebut juga pindah silang (

crossing over

). Pada proses meiosis, pindah

silang terjadi pada kiasma. Oleh karena materi serta susunan gen berubah

akibat pindah silang, proses ini disebut juga

rekombinasi gen

Fenotipe

ungu

merah

Bunga

Polen

ormal

Data Asli

Pautan

lonjong

bulat

lonjong

bulat

56% (9)

19% (3)

6% (1)

74%

14%

75%

–

25%

Jika dua gen berpautan, kedua gen ini akan bersama-sama diwariskan

dalam satu gamet. Akan tetapi, jika terjadi pindah silang dalam proses

meiosis, kedua gen tersebut dapat berpisah dan membentuk rekombinasi

baru dalam gametnya. Hal inilah yang menyebabkan adanya hasil pada

sifat bunga ungu-polen bulat dan bunga merah-polen lonjong, meskipun

nilai tersebut kecil.

Saat profase, kromosom

homolog berpasangan

membentuk tetrad

Pada pindah silang,

materi kromosom

bertukaran

Gen hasil rekombinasi

berpisah ketika

kromosom tertarik ke

kutub yang berlawanan

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

100

Gambar 4.27

Sel jantan dan betina pada lalat

buah

Determinasi dan Pautan Seks

Prinsip pewarisan sifat yang diajukan Mendel berlaku bagi banyak

ciri dan sifat yang diturunkan. Akan tetapi, pola pewarisan sifat yang

ada di alam lebih beraneka ragam. Di antaranya penentuan (determinasi)

jenis kelamin dan gen pautan seks.

Determinasi Seks

Deteminasi seks, seperti halnya penentuan ciri khas lain dari makhluk

hidup, diturunkan dari induk kepada turunannya. Mekanisme penentuan

jenis kelamin ini melalui mekanisme yang sama dengan penentuan ciri lain.

Seperti yang telah Anda ketahui dari bab sebelumnya, penentuan

jenis kelamin satu individu bergantung pada kromosom seks. Penentuan

ini dilakukan semenjak pembentukan gamet dan proses fertilisasi.

Berdasarkan tipe kromosom dan makhluk hidup yang memilikinya,

determinasi seks dapat dibedakan atas tipe XY, Z , XO, dan ZO.

1) Tipe

Determinasi seks berdasarkan kromosom tipe XY ini berlaku pada

manusia, sebagian hewan, dan tumbuhan. Pada betina, memiliki jenis

kromosom seks XX, sedangkan jantan memiliki jenis kromosom seks XY.

Bagaimanakah kromosom ini diwariskan?

Jika diperhatikan, kromosom dalam sel tubuh, misalnya pada lalat

Drosophila

, berada dalam keadaan berpasangan dengan kromosom

homolognya. Pada lalat

Drosophila

betina, Anda dapat dengan mudah

mengelompokkan 8 buah kromosom dalam empat pasangan. Akan tetapi,

pada lalat jantan, hal tersebut berbeda. Anda dapat mengelompokkan

enam buah kromosom dalam tiga pasang kromosom sama, tetapi masih

terdapat dua kromosom yang tidak mirip. Kedua kromosom ini, yaitu

kromosom X dan Y.

Sumber:

Biology: Discovering Life

, 1991

Betina

Jantan

Kromosom X dan Y diberikan dari satu sel ke sel keturunannya seperti

kromosom lain, kecuali saat proses meiosis. Sel tubuh betina memiliki

sepasang kromosom X sehingga saat meiosis dan pembentukan gamet, semua

sel gamet betina memiliki kromosom X. Adapun sel tubuh jantan memiliki

kromosom X dan Y sehingga saat meiosis dan pembentukan gamet, terdapat

gamet dengan kromosom X dan gamet dengan kromosom Y.

Mutasi dapat menyebabkan

perubahan jumlah kromosom pada

manusia. Selah satunya perubahan

kromosom seks. Jika pada manusia

normal, kromosom wanita XX, mutasi

daoat menyebabkan individu memiliki

kromosom XXX, XXY, atau hanya X saja.

Fakta

Biologi

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

101

Melalui fertilisasi, gamet jantan melebur dengan gamet betina

menghasilkan individu XX (betina) dan XY (jantan) dengan perbandingan

fenotipe 1:1. Oleh karena itu, kemungkinan didapat individu jantan

adalah 50% dan betina 50%.

Jantan

Betina

Meiosis

sperma

Semua telur

1 : 1 Jantan : Betina

Sumber:

Biology: Discovering Life

, 1991

Gambar 4.28

Diagram Punnet yang

memperlihatkan penentuan jenis

kelamin berdasarkan kromosom X

dan Y

Mekanisme kromosom X dan Y juga terjadi pada manusia dan

menghasilkan jenis kelamin laki-laki dan perempuan dengan kemungkinan

yang sama. Apa yang terjadi pada gen-gen yang terdapat di kromosom X

atau Y? Jawaban ini kali pertama ditemukan oleh

Thomas Hunt Morgan

bahwa pewarisan sifat dapat berpautan dengan jenis kelamin. Penjelasan

lebih lanjut dapat Anda temukan pada bahasan pautan seks.

2) Tipe Z

Penentuan jenis kelamin berdasarkan tipe ini berlaku pada beberapa

unggas, kupu-kupu, reptil, dan beberapa jenis ikan. Penentuan jenis kelamin

tipe ini kebalikan dengan tipe XY. Jika manusia laki-laki XY dan perempuan

XX, pada tipe ini terjadi kebalikannya. Untuk menghindari kekeliruan,

maka dipakai lambang ZZ untuk jantan dan Z untuk betina.

3) Tipe

Pada tipe ini, kromosom seks atau gonosom yang dimiliki jantan hanya

X saja (XO), sedangkan betina XX. Penentuan jenis kelamin tipe ini berlaku

pada beberapa jenis serangga, seperti kutu, belalang, serta anggota

Orthoptera dan Heteroptera lain.

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

102

44A+XX

44A+XY

22A+X

22A+Y

22A+X

44A+XX

44A+XO

76A+ZZ

76A+ZW

38A+Z

38A+W

76A+ZW

76A+ZZ

22A+XO

22A+XX

11A+X

11A+O

11A+X

22A+XO

22A+XX

Gambar 4.29

Beberapa tipe penentuan jenis

kelamin pada (a) manusia, (b) ayam,

dan (c) belalang

(a)

(b)

(c)

4) Tipe Ploidi

Penentuan jenis kelamin tipe ini tidak ditentukan oleh kromosom

kelamin, tetapi ditentukan oleh jumlah set kromosom yang dimiliki. Pada

lebah, betina memiliki jumlah kromosom diploid (2n) hasil fertilisasi.

Adapun lebah jantan merupakan individu haploid (n) yang dapat tumbuh

dan berkembang menjadi individu utuh meskipun tidak dibuahi. Proses

ini disebut juga partenogenesis.

Pautan Seks

Thomas Hunt Morgan merupakan orang pertama yang membuktikan

adanya gen pautan seks. Fenomena ini dapat diamati pada persilangan

lalat buah (

Drosophila

) jantan mata putih dengan betina mata normal

atau merah.

Dari hasil persilangan didapatkan semua lalat generasi F

baik jantan

maupun betina, 100% bermata merah. Persilangan antara sesama F

menghasilkan generasi F

sebagai berikut.

Pada generasi F

, diketahui bahwa tidak ada satupun lalat betina

dengan mata putih. Sifat mata putih hanya ditemukan pada lalat jantan.

Dari hasil tersebut, Morgan menduga bahwa gen untuk mata putih

terletak pada kromosom X. Jika digunakan simbol

untuk alel mata

merah dan w untuk mata putih, jantan mata putih pada P memiliki

kromosom X

Y. Adapun betina mata merah adalah X

Mata Merah

Mata Putih

Jantan

Betina

25 %

50 %

25 %

enis Kelamin

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

103

Ww W

W W

Percobaan Morgan menjelaskan bahwa terdapat sifat yang diturunkan

dan terpaut jenis kelamin. Pola ini berlaku juga pada gen-gen yang terletak

pada kromosom X. Ketika gen resesif terdapat pada salah satu kromosom X di

individu betina, sifat tersebut dapat terekspresikan atau tidak. Hal ini

bergantung ada atau tidaknya gen dominan pada kromosom lain. Akan tetapi,

pada individu jantan, semua gen pada kromosom X akan terekspresikan. Hal

ini disebabkan tidak te

rdapat kromosom X lain

sebagai

alel gen tersebut.

Gambar 4.30

Persilangan antara jantan mata

putih dan betina mata merah

dengan gen yang terpaut seks

Gambar 4.31

Kemungkinan letak gen W dan w

pada kromosom seks lalat buah

betina dan jantan

Sumber:

Biology: Discovering Life

, 1991

Sumber:

Biology: Discovering Life

, 1991

Betina

Jantan

Mata merah

Mata putih

Mata

merah

Mata

merah

Mata

merah

Mata putih

Drosophila

mata putih

Drosophila

mata merah

Betina memiliki kromosom XX

maka harus memiliki dua gen

mata putih (ww) agar fenotipenya

mata putih

Jantan hanya memiliki satu

kromosom X, sehingga fenotipe

mata putih muncul walaupun

hanya memiliki satu gen w.

Heterozigot: mata

merah

Homozigot resesif: mata

putih

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

104

Gen Letal

Gen letal adalah gen yang dalam keadaan homozigot, menyebabkan

kematian pada individu tersebut. Gen letal dapat menyebabkan kematian

pada saat individu masih embrio atau setelah lahir. Ada pula gen yang

menyebabkan kematian saat individu menjelang dewasa. Gen ini disebut

juga

gen subletal

. Berdasarkan sifat dan pengaruhnya, gen letal dapat

dibedakan atas

gen letal dominan

dan

gen letal resesif

Gen Letal Dominan

Gen letal dominan menyebabkan kematian pada keadaan homozigot

dominan. Pada keadaan heterozigot, umumnya penderita hanya

mengalami kelainan.

Contoh kelainan ini terdapat pada ayam redep. Ayam redep memiliki

kaki dan sayap pendek. Dalam keadaan gen homozigot dominan, ayam

mati. Jika heterozigot, ayam hidup, tetapi memiliki kelainan kaki dan

sayap pendek. Perhatikan persilangan berikut.

Dari persilangan tersebut hanya dihasilkan ayam redep dan normal

dengan perbandingan 2 : 1. Hal ini karena individu dengan genotipe

homozigot (RR) selalu mati. Perbandingan ini berbeda dengan

perbandingan fenotipe berdasarkan Hukum I Mendel yang menghasilkan

perbandingan 3 : 1.

Gen Letal Resesif

Pada gen letal resesif, individu akan mati jika memiliki gen letal

homozigot resesif. Pada keadaan heterozigot, individu normal, tetapi

membawa gen letal.

Contoh gen ini terdapat pada tanaman jagung. Gen ini memengaruhi

pembentukan klorofil. Oleh karena itu, jika individu memiliki gen homozigot

resesif, tanaman menjadi albino dan mati. Perhatikan diagram berikut.

genotipe

fenotipe

hijau muda

gamet

A,a

Diagram persilangan pada jagung dengan gen letal resesif

genotipe

fenotipe

redep

gamet

R, r

1 letal (25%)

2 ayam redep (50%)

1 normal (25%)

Diagram persilangan pada ayam redep

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

105

D d

perempuan laki-laki

tuli (dd)

mendengar

(Dd,DD)

Sumber:

Biology: Concepts & Connections

, 2006

E. Pewarisan Sifat pada Manusia

Anda telah mempelajari pola-pola pewarisan sifat dengan contoh-

contohnya pada hewan dan tumbuhan. Bagaimanakah pola pewarisan pada

manusia? Untuk dapat mengaplikasikan pola-pola pewarisan sifat yang

dikemukakan Mendel pada manusia, sebelumnya harus diketahui ciri atau

sifat yang diwariskan dan dipengaruhi oleh satu gen.

Hal ini tidaklah mudah, karena terkadang sulit untuk mengetahui suatu

ciri sebagai ciri yang diwariskan atau sebagai pengaruh lingkungan. Hal lain

yang menyulitkan, yakni pada manusia tidak dapat dilakukan

test cross

seperti

halnya pada hewan dan tumbuhan. Manusia juga tidak menghasilkan

keturunan sebanyak tumbuhan atau hewan.

Oleh karena itu, biasanya

bergantung pada catatan keluarga mengenai kelahiran, perkawinan, dan

kematian

untuk mengungkapkan pewarisan sifat pada manusia.

Catatan tersebut dibuat dalam bentuk

pedigree

atau peta silsilah. Peta

silsilah ini dibuat dalam beberapa generasi sehingga dari peta silsilah tersebut

dapat diketahui riwayat kondisi kesehatan serta sifat-sifat yang diturunkan

pada keluarga tersebut. Berikut ini contoh peta silsilah tiga generasi.

1 jagung hijau tua (25%)

2 jagung hijau muda (50%)

1 albino letal (25%)

Jelaskan hasil dari kedua percobaan Mendel.

Tuliskan beberapa peristiwa pola pewarisan sifat yang

berbeda dengan pola pewarisan sifat yang

dikemukakan Mendel.

Apa yang dimaksud dengan penyimpangan semu

hukum Mendel? Jelaskan penyebab penyimpangan

tersebut.

Jelaskan hubungan kromosom, meiosis, dan pewarisan

sifat.

Jika gen A mengontrol sifat bunga merah dan a bunga

hijau; gen B tumbuhan tinggi dan b pendek; gen C

daun besar dan c daun kecil; gen A berpautan dengan

gen C. Bagaimana fenotipe tanaman dari persilangan

antara genotipe AaBBCc dan AabbCc?

Kerjakanlah di dalam buku latihan.

Latihan Pemahaman

Subbab D

Gambar 4.32

Peta silsilah (

pedigree

) dibuat untuk

mengetahui pewarisan penyakit

pada anggota keluarganya.

Kata Kunci

•

Kariotipe

•

Peta silsilah

Sekilas

Biologi

Untuk menghindari pewarisan

sifat yang dapat menimbulkan

penyakit turunan, pasangan yang

akan menikah dapat mengikuti

penyuluhan genetika. Hal ini untuk

mengetahui dan menghindari

kemungkinan-kemungkinan

keturunannya menderita kelainan

genetis.

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

106

Selain melalui peta silsilah, cara lain untuk mengetahui apakah sifat

yang diwariskan pada manusia disebabkan secara genetis, yaitu meneliti

kromosom secara langsung. Proses ini dilakukan dengan pewarnaan

kromosom saat metafase (mitosis) memfoto, memotong-motong gambarnya,

dan mengatur berdasarkan ukuran dan bentuk. Cara ini membantu

mengungkap kelainan kromosom pada manusia, seperti sindrom Down.

Gambar 4.33

Kromosom manusia dengan sindrom

Down

123

6X X

789

Sumber:

Essentials of Biology

, 1990

Tugas Anda 4.1

Beberapa sifat gen pada manusia bekerja berdasarkan hukum dominan-resesif

sederhana seperti Mendel kemukakan. Sepasang alel akan mengatur satu ciri pada

manusia. Salah satunya adalah ciri kemampuan lidah menggulung membentuk

huruf U. Gen untuk kemampuan ini bersifat dominan terhadap gen yang tidak

mampu melakukan hal tersebut.

Tugas Anda adalah membuat sebuah peta silsilah dua generasi atau lebih

mengenai kemampuan lidah mengulung dalam keluarga Anda. Tentunya Anda

terlebih dahulu harus mengetahui apakah lidah Anda dapat menggulung atau

tidak. Gunakan simbol yang sesuai dengan pembuatan peta silsilah. Kemudian

tentukanlah gen-gen yang dimiliki anggota keluarga Anda tersebut. Buatlah dalam

kertas berukuran A3 dan berikan hasilnya kepada guru Anda untuk didiskusikan.

Abnormalitas dan Penyakit Turunan

Sifat abnormal adalah sifat yang tidak umum dalam populasi. Anda

dapat mengetahui sifat abnormal sebagai ciri yang sangat berbeda. Sifat

abnormal secara genetis terkadang menjadi masalah.

Penyakit genetis

atau turunan merupakan kelainan yang disebabkan oleh gen atau

kelompok gen. Penyakit ini dapat diturunkan, bersifat tetap dan tidak

menular. Penyakit turunan umumnya bersifat resesif dan individu dengan

sifat heterozigot (

carrier

) sering tidak menyadari bahwa mereka pembawa

sifat abnormal. Akhirnya, mereka menghasilkan keturunan yang

menderita kelainan.

Pewarisan Penyakit Hormon Melalui Autosom

Penyakit turunan dapat diwariskan melalui autosom atau kromosom

sel tubuh. Penyakit ini di antaranya

gangguan mental

albinisme

brakidaktili

, dan

polidaktili

Kata Kunci

•

Albinisme

•

Brakidaktili

•

Gangguan Mental

•

Penyakit turunan

•

Polidaktili

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

107

1) Gangguan Mental

Beberapa gangguan mental yang sudah diketahui pada manusia di

antaranya imbisil, debil, dan idiot. Penyebab gangguan mental ini

bermacam-macam, di antaranya metabolisme abnormal fenilalanin yang

menyebabkan penyakit yang disebut fenilketonuria (FKU).

Penyakit FKU disebabkan oleh kegagalan tubuh penderita menyintesis

enzim yang mengubah fenilalanin menjadi tirosin. Konsentrasi fenilalanin

tinggi dalam darah penderita menyebabkan kerusakan pada otak sehingga

berakibat terjadinya kelainan mental. Sifat ini dikendalikan oleh gen

resesif. Perhatikan diagram persilangan berikut.

genotipe

fenotipe

normal

carries

normal

carrier

gamet

A,a

1 normal (25%)

2 normal

carrier

( 50%)

1 gangguan mental (25%)

Perkawinan antara sesama carrier FKU

2) Albinisme

Albinisme adalah kelainan yang disebabkan ketidakmampuan tubuh

membentuk pigmen melanin. Keadaan ini menyebabkan penderita albino

tidak memiliki pigmen kulit, iris, dan rambut. Kulit dan mata penderita

albino sangat sensitif terhadap cahaya dan mereka harus menghindar

dari cahaya matahari yang terlalu terang.

Albinisme ini disebabkan oleh alel resesif yang ditemukan pada

autosom. Seorang anak albino dapat lahir dari pasangan orang tua yang

keduanya normal heterozigot atau dari pasangan normal dan albino.

genotipe :

fenotipe :

normal

carrier

albino

gamet

A,a

Aa 1 normal

carrier

(50%)

Aa 1 albino (50%)

genotipe :

fenotipe :

normal

carrier

normal

carrier

gamet

A,a

1 normal (25%)

2 normal

carrier

(50%)

1 albino (25%)

Perkawinan antara albino dan normal

ca ie

Gambar 4.34

Penderita albino

Sumber:

www.humanillnesses.com

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

108

3) Brakidaktili

Brakidaktili merupakan kelainan pada ruas-ruas jari yang memendek

pada manusia. Kelainan ini disebabkan oleh gen dominan (B) yang bersifat

letal. Jika gen dalam keadaan homozigot dominan (BB) akan bersifat

letal. Dalam keadaan heterozigot (Bb), individu menderita kelainan

brakidaktili. Adapun keadaan gen homozigot resesif (bb) individu normal.

genotipe :

fenotipe :

brakidaktili

gamet

B,b

BB 1 letal (25%)

Bb 2 brakidaktili (50%)

Bb 1 normal (25%)

Diagram perkawinan sesama penderita brakidaktili

4) Polidaktili

Polidaktili adalah kelainan pada manusia berupa bertambahnya jari

tangan atau kaki dari jumlah normal. Kelainan ini disebabkan oleh gen

dominan homozigot pada autosom. Jika gen dominan polidaktili

dilambangkan P maka individu dengan gen homozigot dominan (PP)

dan heterozigot (Pp) akan menderita polidaktili. Adapun individu dengan

gen homozigot resesif (pp) bersifat normal.

genotipe :

fenotipe :

polidaktili

normal

gamet

genotipe :

fenotipe :

polidaktili (100%)

Diagram perkawinan antara penderita polidaktili dan individu normal

Gen polidaktili memiliki pengaruh yang bervariasi terhadap fenotipe.

Terkadang menghasilkan jari tambahan di tangan, kaki, atau keduanya.

Polidaktili juga memperlihatkan sifat

penetrasi parsial

, terkadang gen

tersebut tidak memengaruhi apa-apa dan individu dengan gen tersebut

tetap memiliki jumlah jari kaki dan tangan yang normal.

Pewarisan Penyakit Turunan pada Gonosom

Selain melalui autosom, terdapat beberapa penyakit turunan yang

diwariskan melalui gonosom (kromosom seks) sehingga penyakit tersebut

terpaut seks. Beberapa penyakit tersebut, antara lain buta warna dan hemofilia.

1) Buta arna

Buta warna merupakan penyakit turunan yang menyebabkan

penderita tidak dapat membedakan warna-warna tertentu. Terdapat dua

jenis buta warna, yakni buta

warna parsial

dan

buta warna total

. Pada

buta warna parsial, penderita tidak dapat membedakan beberapa warna

saja. Contohnya merah-hijau dan biru-hijau. Adapun buta warna total,

ia tidak bisa membedakan semua jenis warna.

Sumber:

Biology: Discovering

Life

, 1991

Gambar 4.35

Polidaktili merupakan pewarisan

sifat berupa kelebihan jumlah jari

tangan atau kaki.

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

109

Buta warna disebabkan oleh gen resesif buta warna (cb) yang terpaut

pada kromosom X. Oleh karena itu, terdapat beberapa kombinasi genotipe

yang dapat terjadi. Perhatikan tabel berikut.

Laki laki

Tabel. 4.4

Kemungkinan Genotipe dan Fenotipe Buta arna

erempuan

–

Normal

buta warna

normal

carrier

buta warna

Berdasarkan tabel tersebut, dapat diketahui bahwa pada laki-laki hanya

terdapat dua kemungkinan, normal dan buta warna. Adapun pada wanita

terdapat tiga kemungkinan, normal, normal carrier, atau buta warna.

Jika laki-laki buta warna menikahi wanita normal, semua anaknya

normal heterozigot. Akan tetapi, jika wanita buta warna menikahi laki-

laki normal, semua anak laki-lakinya buta warna. Perhatikan diagram

berikut.

1. Laki laki buta warna dengan perempuan normal

genotipe :

fenotipe :

buta warna

normal

gamet

, Y

1 perempuan normal pembawa (

carrier

) 50%

X Y

1 laki-laki normal, 50%

2. Laki laki normal dengan perempuan buta warna

genotipe :

fenotipe :

normal

buta warna

gamet

X,Y X

1 perempuan normal

carrier

, 50%

1 laki-laki buta warna, 50%

Diagram perkawinan buta warna

Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa kromosom X dari ibu sangat

berpengaruh terhadap penentuan sifat buta warna anak laki-laki. Pada

wanita pembawa sifat buta warna (

carrier

), sebenarnya sel-sel kerucut

mata ada yang mengalami kelainan. Akan tetapi, walaupun jumlah sel-

sel kerucut matanya tereduksi, jumlah sel-sel kerucut normal masih

banyak dan cukup untuk menghasilkan penglihatan mata yang normal

(Hopson essels, 1990: 261). Bagaimana keturunan pasangan laki-

laki normal dan wanita

carrier

Sekilas

Biologi

Pemeriksaan buta warna

penting bagi orang yang kelak akan

diberi pekerjaan yang erat

hubungannya dengan pengenalan

benda-benda berwarna. Buta warna

diuji dengan kartu gambar yang

terbentuk dari titik-titik warna yang

membentuk angka. Jika orang

tersebut tidak dapat melihat

gambar atau angka di dalam titik-

titik itu, bisa jadi ia buta warna.

Penting Anda ketahui, orang

buta warna sama-sama bisa

menikmati film kartun, bermain

dengan

crayon

, dan menikmati

indahnya bunga-bunga di taman.

Sumber:

www.republika.co.id

, 15 Juni 2004

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

110

Ratu Victoria

Albert

Pria normal

Wanita normal

Pria hemofilia

Wanita

carrier

Victoria

Frederick

III

(Jerman)

Wilhelm

(Jerman)

Henry

Alice

Louis IV

(Hesse)

Princess

Waldeck

Leopold

Beatrice

Prince of

Battenberg

lainnya

Irene

ederick

(meninggal

usia 3

tahun)

Alexandra

Nicholas II

(Rusia)

Alice

Earl of

Atlone

Victoria

Alfonso

XIII

(Spanyol)

Leopold

(meninggal

usia 33

tahun)

Maurice

(meninggal

usia 23

tahun)

Waldemar

(meninggal

usia 56

tahun)

Henry

(meninggal

usia 4

tahun)

Alexis

(dibunuh)

Rupert

(meninggal

usia 21

tahun)

Alfonso

(meninggal

usia 31

tahun)

Fonzalo

(meninggal

usia 20

tahun)

Sumber:

Biology: Discovering Life

, 1991

Gambar 4.36

Peta silsilah (

pedigree

) yang

mengungkap pewarisan kelainan

hemofilia pada keluarga kerajaan

Inggris.

genotipe :

kenotipe :

carrier

normal

gamet

, X

X, Y

Diagram perkawinan wanita pembawa dan pria normal

2) Hemofilia

Kelainan lain yang diwariskan melalui gonosom, di antaranya

hemofilia. Kelainan ini menyebabkan tubuh tidak dapat membuat protein

yang diperlukan dalam pembekuan darah. Penderita hemofilia dapat

kehabisan darah dan meninggal dunia hanya karena luka kecil.

Selama beberapa generasi, kasus hemofilia terjadi pada keluarga

kerajaan Inggris. Setelah para ilmuwan meneliti peta silsilah keluarga

kerajaan, diketahui bahwa gen hemofilia diturunkan oleh Ratu Victoria

yang memiliki genotipe heterozigot (

carrier

) hemofilia.

Hemofilia dikendalikan oleh gen resesif yang terpaut kromosom X,

seperti halnya buta warna. Pada perempuan dengan gen resesif homozigot,

gen ini bersifat letal. Mungkin, calon bayi tersebut akan mati dalam

kandungan sehingga tidak akan ditemukan wanita hemofilia. Laki-laki

penderita hemofilia umumnya tidak hidup hingga dewasa karena sulitnya

penanganan hemofilia.

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

111

1 wanita carrier (25%)

1 pria hemofilia (25%)

1 wanita normal (25%)

1 pria normal (25%)

Golongan Darah

Pernahkah Anda memeriksakan golongan darah Anda? Apakah

hasilnya? A, B, AB, atau O? Golongan darah merupakan salah satu ciri

yang diwariskan pada manusia. Penentuan golongan darah ini berdasarkan

ada atau tidaknya reaksi penggumpalan antardarah. Berdasarkan hal

tersebut, terdapat beberapa macam penggolongan darah, di antaranya

sistem AB

sistem M

, dan

sistem R

Sistem ABO

Penggolongan darah sistem ABO ditemukan oleh

K. Landsteiner

sekitar 1900. Ia menemukan bahwa terkadang jika darah seseorang

dicampurkan dengan yang lain, terjadi reaksi penggumpalan (

aglutinasi

Akan tetapi, pada orang lain hal tersebut terkadang tidak terjadi.

Berdasarkan hal inilah terbentuk empat jenis golongan darah, A, B, AB,

atau O (nol).

Proses penggumpalan antargolongan darah dipengaruhi oleh

kandungan

aglutinogen

atau antigen (

antibody generator

) serta

aglutinin

(

antibody

) pada darah-darah tersebut. Jika antigen bertemu dengan

antibodi lawannya, darah akan menggumpal. Perhatikan tabel berikut.

Tabel 4.5

Fenotipe dan Genotipe Golongan Darah Sistem A B O

Golongan darah A

; I

anti – B

Golongan darah B

; I

anti – A

Golongan darah AB

A, B

tidak ada

Golongan darah O

tidak ada

anti – A, anti – B

Fenotipe

Genotipe

Antigen

pada Eritrosit

Antibodi

pada Plasma Darah

Sumber:

Biology: Concepts & Connections

, 2006

Berdasarkan tabel tersebut, seseorang dengan golongan darah A

tidak dapat menerima darah golongan B. Begitu juga sebaliknya. Pada

individu dengan golongan AB, secara teori dapat menerima semua

golongan darah karena tidak memiliki antibodi. Bagaimana jika seseorang

memiliki golongan darah O?

Golongan darah dikendalikan oleh gen I (

iso aglutinogen

) yang

memiliki tiga macam alel, I

, I,

, dan I

. Alel I

mengendalikan

pembentukan antigen A dan alel I

mengendalikan pembentukan antigen

B. Adapun alel I

tidak membentuk antigen. Alel I

bersifat resesif

terhadap alel I

dan I

. Alel I

dan I

bersifat

kodominan

, dua gen tersebut

terekspresikan dan tidak ada yang dominan. Perhatikan kembali tabel di

atas untuk memahami sifat-sifat alel tersebut.

Bagaimanakah golongan darah ABO dapat diwariskan kepada

keturunannya? Perhatikan contoh-contoh berikut.

Kata Kunci

•

Aglutinasi

•

Aglutinogen

•

Aglutinin

•

Antibodi

•

Antigen

•

Kodominan

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

112

Sistem MN

Pada 1927,

K. Landsteiner

dan

P. Levine

menemukan antigen baru

yang disebut antigen-M dan antigen-N. Sel darah merah manusia dapat

mengandung salah satu atau kedua antigen tersebut sehingga terdapat

golongan darah M, MN, dan N.

Pada darah manusia, tidak terdapat aglutinin (zat penggumpal) untuk

antigen-antigen ini sehingga transfusi darah tidak dipengaruhi sistem

golongan darah ini (Suryo, 2001: 262). Namun, jika antigen tersebut

disuntikkan ke dalam tubuh kelinci akan terbentuk anti-M atau anti-N

dalam darah kelinci yang dapat menggumpalkan darah tersebut.

Kemudian, zat anti-M dan anti-N yang dihasilkan darah kelinci,

digunakan untuk menentukan golongan darah MN pada manusia dengan

melihat reaksi penggumpalan eritrosit. Hal inilah yang menentukan

penggolongan darah sistem MN pada manusia. Perhatikan tabel berikut.

1. Perkawinan golongan darah A homozigot dan B homozigot

genotipe :

fenotipe :

golongan A

golongan B

gamet

genotipe :

fenotipe :

golongan AB (100%)

2. Perkawinan golongan darah A heterozigot dan B heterozigot

genotipe :

fenotipe :

golongan A

golongan B

gamet

, I

1 golongan AB (25%)

1 golongan A (25%)

1 golongan B (25%)

1 golongan O (25%)

3. Perkawinan golongan darah dan A heterozigot

genotipe :

fenotipe :

golongan O

golongan A

gamet

, I

1 golongan A (50%)

1 golongan O (50%)

Diagram pewarisan golongan darah AB

Sekilas

Biologi

Karl Landsteiner adalah seorang

ahli imunologi asal Austria. Ia dan

kawan-kawannya menemukan

golongan darah sistem ABO manusia

pada awal 1900-an, kemudian sistem

MN pada 1927. Pada 1940, sistem

rhesus ditemukan untuk keamanan

maksimum transfusi darah.

Landsteiner menerima Nobel untuk

fisiologi atau kedokteran pada 1930.

Sumber:

Jendela IPTEK Tubuh Manusia, 1996.

Karl Landsteiner

(1868–1 43)

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

113

Keterangan

+ terjadi penggumpalan eritrosit

– tidak terjadi penggumpalan eritrosit

Pembentukan antigen M dan N ditentukan oleh alel I

dan I

. Alel

ini bersifat kodominan sehingga alel I

tidak dominan terhadap I

dan

sebaliknya. Bagaimana cara golongan darah MN diturunkan? Perhatikan

contoh berikut.

Golongan Darah

Eritrosit

Reaksi dengan Antiserum

Tabel. 4.6

Reaksi Penggumpalan Eritrosit oleh Antiserum Kelinci

Genotipe

Anti M

Anti

–

genotipe :

fenotipe :

golongan MN

golongan N

gamet

, I

1 golongan MN (50%)

1 golongan N (50%)

Diagram perkawinan antara golongan darah dan M

Sistem Rhesus

Penggolongan darah berdasarkan sistem Rh ditemukan oleh

K. Landsteiner

dan

A. S. einer

pada 1940. Rh merupakan

singkatan dari rhesus, diambil dari nama kera

acaca rhesus

. Pada

kera ini didapati antigen yang memicu penggumpalan darah kera

oleh antibodi darah kelinci dan marmot yang disuntikkan. Kelinci

dan marmot membentuk antiserum yang kemudian digunakan

untuk menguji darah manusia.

Berdasarkan pengujian, darah manusia dibedakan atas Rh

dan Rh.

Individu Rh

memiliki antigen rhesus. Adapun individu Rh

–

tidak

memiliki antigen rhesus. Pembentukan antigen Rh ini dikendalikan oleh

gen I

yang dominan terhadap I

. Perhatikan tabel berikut.

Tabel 4.7

Fenotipe, Genotipe, dan Gamet pada Sistem Rhesus

o. Fenotipe

Genotipe

Macam Gamet

Rhesus positif

; I

dan I

Rhesus negatif

Perkawinan antara pria dengan Rh

dan wanita dengan Rh

–

dapat

menyebabkan keturunannya menderita penyakit

eritroblastosis fetalis

. Jika

bayi yang dilahirkan memiliki Rh

–

, kemungkinan bayi tersebut terlahir

normal. Kelainan terjadi jika janin yang dikandung Rh

yang diwariskan

dari orangtua laki-laki.

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

114

Tugas Anda 4.2

Setelah mempelajari bab ini, Anda telah mengetahui beberapa kelainan dan

penyakit yang dapat diwariskan kepada keturunannya. Dengan mengetahui pola

pewarisan sifat, beberapa kelainan atau penyakit dapat diketahui sebelumnya.

Bahkan, beberapa dapat dicegah untuk tidak diwariskan kepada keturunannya.

Sekarang, tugas Anda, buatlah sebuah karya tulis bertemakan cara mencegah

atau menghindari penyakit yang diwariskan. Carilah sumber karya tulis dari buku,

koran, majalah, atau internet.

Jelaskan kendala dalam pengamatan pewarisan sifat

pada manusia. Bagaimanakah ilmuwan mengatasi

kendala tersebut?

Jika seorang pria albino menikahi wanita normal

bagaimanakah keturunannya?

Bagiamana kemungkinan keturunan pasangan pria

normal dan wanita

carrier

buta warna?

Jika seorang pria bergolongan darah A menikah dengan

wanita bergolongan darah O, bagaimanakah golongan

darah keturunannya?

Kerjakanlah di dalam buku latihan.

Latihan Pemahaman

Subbab E

Jika janin yang dikandung Rh

, sedangkan ibu Rh

–

, pada kehamilan

pertama bayi tersebut terlahir selamat. Hal ini disebabkan antibodi ibu

terhadap antigen Rh

–

belum banyak diproduksi. Akan tetapi, pada

kehamilan kedua, jika janin Rh

, janin tersebut akan diserang oleh

antibodi ibu (anti–Rh

). Akibatnya, jika janin Rh

, akan menderita

eritroblastosis fetalis

. Keadaan ini tidak terjadi jika pria Rh

–

dan wanita

atau keduanya memiliki golongan Rh yang sama.

Rangkuman

1. Sel menghasilkan sel baru melalui proses siklus sel.

Pada siklus sel terjadi tahap interfase dan tahap

pembelahan sel yang terjadi secara mitosis. Pembelahan

mitosis dapat dibedakan atas tahap profase, metafase,

anafase, dan telofase. Siklus sel dengan pembelahan

mitosis ini terjadi pada sel tubuh (autosom) dan

makhluk hidup uniseluler.

2. Pembelahan meiosis merupakan pembelahan reduksi

kromosom. Pembelahan ini terjadi melalui dua siklus

sel yang disebut meiosis I dan meiosis II, Tahap meiosis

I terjadi reduksi jumlah kromosom. Adapun meiosis II

terjadi pembelahan seperti layaknya mitosis, namun

dengan jumlah kromosom haploid. Pembelahan

meiosis I dan meiosis II terjadi melalui tahap-tahap

seperti mitosis. Pembelahan meiosis terjadi pada

pembentukan gamet jantan dan betina pada makhluk

hidup multiselular.

3. Gametogenesis adalah pembentukan gamet jantan dan

betina. Pada hewan, pembentukan gamet jantan atau

sperma disebut spermatogenesis. Adapun

pembentukan gamet betina atau ovum disebut juga

oogenesis. Pada tumbuhan, pembentukan gamet

jantan atau serbuk sari disebut mikrogametogenesis.

Adapun pembentukan gamet betina atau sel telur

disebut megagametogenesis.

4. Pola pewarisan sifat pertama kali diteliti secara ilmiah

oleh Gregor Johann Mendel pada tanaman ercis.

Penelitian tersebut menghasilkan Hukum I Mendel

dan Hukum II Mendel . Hukum I Mendel mengenai

persilangan monohibrid, adanya gen dominan dan

resesif, serta setiap pasangan gen terpisah selama

meiosis. Hukum II Mendel mengenai persilangan

dihibrid dengan ciri beda. Kedua gen untuk setiap ciri

akan mengelompok secara bebas.

5. Selain pola yang telah dijelaskan Mendel, para

ilmuwan juga menemukan bahwa terdapat pola lain

yang tidak sesuai hukum Mendel. Namun, setelah

diteliti lebih lanjut ternyata hanya berupa

penyimpangan semu saja. Contohnya, epistasis-

hipotasis, kriptomeri, polimeri, dan adanya gen

komplementer.

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

115

6. Penelitian lain ternyata mendapatkan pola yang benar-

benar berbeda dengan pola pewarisan sifat berdasarkan

Mendel. Beberapa sifat tersebut di antaranya adanya

pautan dan pindah silang, determinasi, dan pautan

seks, serta adanya gen letal.

7. Pewarisan sifat dan kelainan genetis pada manusia

dapat dipelajari melalui peta silsilah dan pengamatan

kariotipe. Pewarisan sifat pada, manusia antara lain

dalam hal abnormalitas dan penyakit tururnan, serta

golongan darah. Abnormalitas pada manusia dapat

berupa kelainan mental, albinisme, brakidaktili,

polidaktili, buta warna, dan hemofilia. Penurunan

golongan darah terjadi pada golongan darah sistem

ABO, MN, dan rhesus.

Peta Konsep

Reproduksi Sel

Meiosis

Gametogenesis

secara

pada

melalui

Siklus sel

Interfase

Mitosis

melalui

Profase

Metafase

Anafase

Telofase

Meiosis I

Meiosis II

menghasilkan

terjadi

Gamet jantan

Gamet betina

terjadi

Pola pewarisan

sifat

Individu baru

menghasilkan

Bagaimana pendapat Anda setelah mempelajari

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

Menarik, bukan?

Kini Anda telah memahami berbagai pola pewarisan sifat

pada makhluk hidup serta hubungannya dengan

pembelahan sel. Banyak manfaat yang Anda dapatkan

setelah mempelajari bab ini, misalnya Anda kini memahami

proses pewarisan sifat dari kedua orangtua kepada anaknya.

Tujuan Anda mempelajari bab ini adalah agar Anda

mampu menjelaskan pembelahan sel dengan pewarisan

sifat dan menerapkannya dalam mekanisme pewarisan

sifat. Apakah Anda dapat mencapai tujuan tersebut?

Refleksi

Apabila Anda mengalami kesulitan dalam mempelajari

materi tertentu dalam bab ini, diskusikanlah bersama teman-

teman Anda. Kemudian, bertanyalah kepada guru Anda

mengenai materi reproduksi sel dan pewarisan sifat yang

belum Anda pahami. Agar pemahaman Anda mengenai

materi ini lebih baik, pastikanlah Anda mengerjakan

aktivitas, tugas, latihan pemahaman subbab, dan evaluasi

kompetensi pada bab ini.

Penyimpangan semu

Hk. Mendel

Pautan dan

pindah silang

Determinasi

dan pautan seks

Hukum

Mendel

Sitokinesis

terjadi

sesuai

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

116

Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.

A. Pilihan Ganda

Jumlah kromosom sel somatik manusia adalah 46 buah,

sedangkan pada gamet berjumlah ....

46 buah

23 buah

46 buah

23 pasang

92 buah

Interfase pada pembelahan mitosis memerlukan waktu

yang paling lama jika dibandingkan dengan fase-fase

lainnya karena ....

sel berisitirahat dan membentuk RNA

sel terus menerus melakukan pembelahan organel

sel istirahat dan membentuk ATP

sel melakukan persiapan pembelahan

sel terus menerus membentuk RNA

Pada pembelahan mitosis saat profase benang kromatin

berubah menjadi ....

sentriol

kromosom

aster

benang spindel

plasmid

Mitosis terjadi pada tumbuhan tingkat tinggi, terutama di

bagian ....

bunga, daun, dan batang

bunga, benang sari, dan batang

ujung batang, ujung akar, dan kambium

ujung batang, daun, dan benang sair

benang sari, ujung batang, dan kambium

Berikut ini ciri-ciri interfase,

kecuali

....

pertumbuhan sel

metabolisme

duplikasi organel

replikasi DNA

penggandaan kromosom

Ciri-ciri tahap anafase pada pembelahan mitosis adalah ....

pembentukan benang-benang spindel

nukleus dan nukleolus mulai menghilang

dupliasi DNA

kromatid ditarik ke kutub berlawanan

sel aktif melakukan metabolisme

7. Perhatikan gambar berikut.

Evaluasi Kompetensi

Bab 4

Gambar tersebut menunjukkan fase ....

interfase

metafase

anafase

profase

telofase

8. Sitokinesis terjadi pada atau setelah fase ....

interfase

metafase

anafase

profase

telofase

9. Jumlah kromosom yang terdapat pada sel yang baru hasil

meiosis adalah ....

haploid

diploid

triploid

tetraplod

poliploid

10. Peristiwa pindah silang (

crossing over

) pada pembelahan

meiosis terjadi pada tahap ....

profase I

profase II

metafase I

anafase I

telofase II

11. Pembelahan mitosis dan meiosis dapat dibedakan dari hasil

berikut,

kecuali

....

duplikasi organel

jumlah set kromosom

jumlah pembelahan

tempat pembelahan

hasil pembelahan

Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat

117

12. Proses spermatogenesis dapat manusia terjadi di ....

tubulus seminiferus

duktus epididimis

vas deferens

vas eferens

skrotum

13. Ovulasi pada seorang wanita merupakan ....

pemasukan oogenesis oleh hormon estrogen dan

progesteron

penebalan endometrium

nidasi embrio pada rahim

pengeluaran sel telur dari ovarium

penghambatan kerja hormon

14. Perhatikan gambar berikut

18. Jika pohon tinggi dominan terhadap pohon pendek dan

bunga merah dominan terhadap bunga hijau. Persilangan

dihibrid antara individu heterozigot sempurna dan individu

homozigot resesif menghasilkan keturunan dengan

perbandingan fenotipe ....

9 : 3 : 3 : 1

2 : 2 : 1 : 2

1 : 1 : 1 : 1

9 : 7

9 : 3 : 4

19. Dari hasil perkawinan dari kedua orang tua yang normal,

dihasilkan 2 anak perempuan normal, 1 anak laki-laki

normal, dan 1 anak laki-laki butawarna. Dapat dipastikan

genotipe parentalnya adalah ....

ibu homozigot dominan

ayah homozigot resesif

ibu homozigot resesif

ibu heterozigot

ayah heterozigot

20. Gandum berkulit hitam (HHkk) diserbukkan dengan

gandum berkulit kuning(hhKK) yang menghasilkan

100% gandum berkulit hitam. F

backcross

dengan induk

gandum berkulit kuning. Gandum berkulit kuning hasil

backcross

adalah ....

12,5%

25%

50%

75%

10%

B. Soal Uraian

Jelaskan secara singkat tahap-tahap dalam mitosis.

Jelaskan hubungan pembelahan meiosis dan pewarisan

sifat pada manusia.

Dari persilangan kacang ercis tinggi dengan pendek

dihasilkan generasi F

100% tinggi. Bagaimana

perbandingan genotipe dan fenotipe pada F

yang

dihasilkan?

Suatu perbandingan tumbuhan dihasilkan turunan

dengan perbandingan fenotipe sebagai berikut:

•

301 biji bulat panjang

•

98 biji bulat pendek

•

299 biji keriput panjang

•

102 biji keriput pendek

Carilah genotipe parentalnya.

Seorang wanita normal yang ayahnya buta warna

menikah dengan laki-laki normal. Berapa persen

kemungkinan

turunan yang buta warna;

anak laki-lakinya buta warna;

anak wanitanya buta warna;

Pembelahan meiosis pertama ditunjukkan pada

pembelahan dari ....

1 ke 2

3 ke 4

1 ke 3

4 ke 5

2 ke 3

15. Gametogenesis berlangsung di bagian bunga betina,

yaitu ....

bakal buah

kandung lembaga

antera

putik

mikropil

16. Pembelahan meiosis I yang terjadi di dalam kepala sari

menghasilkan ....

satu sel haploid

dua sel haploid

tiga sel haploid

empat sel haploid

lima sel haploid

17. Rambut keriting dominan terhadap lurus. Jika hasil

persilangan dihasilkan perbandingan rambut keriting dan

lurus 1 : 1, maka genotipe parentalnya adalah ....

Hh Hh

Hh hh

HH Hh

hh hh

HH hh

Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII

118

Sumber:

Biology: Concepts & Connections

, 2006

(b)

(c)

(a)

(d)

(e)

Gen

Kromosom

Heterozigot

Terletak pada

Bentuk alternatif lainnya

disebut

Jika keduanya sama,

genotipenya disebut

Lokasi spesifiknya

disebut

Jika keduanya berbeda,

genotipenya disebut

Alel yang muncul

disebut

Alel yang tidak muncul

disebut

Pada lalat buah (

Drosophila

sp.), sayap lurus dominan

terhadap sayap keriting. Jelaskan persilangan yang dapat

Anda buat untuk mengetahui apakah seekor lalat sayap

lurus heterozigot atau homozigot.

C. Soal Tantangan

Isikan bagan peta konsep berikut.