IPA · Bab III Pewarisan Sifat

Wasis

24/08/2021 14:36:08

SMP 9 K 13

Daftar Isi

Bab I Sistem Ekskresi, Reproduksi, dan Koordinasi Bab II Kelangsungan Hidup Organisme Bab III Pewarisan Sifat Bab IV Bioteknologi Bab V Listrik Bab VI Sumber Arus Listrik dan Energi Listrik Bab VII Kemagnetan Bab VIII Induksi Elektromagnetik Bab IX Tata Surya Bab X Litosfer dan Atmosfer

Halaman

Pewarisan Sifat

III

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345

Coba perhatikan wajahmu. Mungkin wajahmu ada kemiripan dengan wajah kedua orang tuamu.

Perhatikan pula dengan wajah saudaramu. Apakah mereka juga mirip dengan orang tuamu? Apa

yang menyebabkan wajah seseorang anak mirip dengan wajah orang tuanya? Apa hubungannya

dengan pewarisan sifat?

Pada bab ini kamu akan mempelajari konsep pewarisan sifat pada makhluk hidup. Setelah

mempelajari bab ini diharapkan kamu dapat memahami materi genetik yang berhubungan dengan

pewarisan sifat, persilangan monohibrid dan dihibrid, dan pewarisan sifat pada manusia.

Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas IX

• gen

• persilangan

• kromosom

• penyakit menurun

Kata Kunci

berkaitan dengan

Pewarisan Sifat

Materi genetik

Hereditas pada

manusia

Gen dan

kromosom

• Persilangan

monohibrid

• Persilangan

dihibrid

Persilangan/

perkawinan

• Albino

• Pengecap PTC

• Kencing manis

• Golongan darah

• Buta warna

• Hemofili

• Polidaktili

• Brakhidaktili

Berbagai Sifat

Menurun

Berbagai Penya-

kit Genetis

meliputi

mencakup

terdiri dari

Pewarisan Sifat

Lihat gambar di samping. Meskipun mereka satu keluarga,

setiap individu memiliki ciri/sifat yang unik. Sifat ini ada yang

dapat diturunkan dan ada yang tidak dapat diturunkan kepada

keturunannya. Materi genetis yang bertanggung jawab dalam

pewarisan sifat kepada keturunannya adalah gen dan kromo-

som. Ilmu yang mempelajari cara-cara perwarisan sifat seperti

ini disebut genetika.

Gen ialah suatu substansi kimia dalam kromosom yang

bertanggung jawab terhadap pewarisan sifat organisme. Istilah

gen pertama kali dikemukakan oleh

W. Johansen

. Fungsi gen

antara lain sebagai berikut.

1. Mengatur perkembangan dan metabolisme individu.

2. Menyampaikan informasi genetik dari satu generasi ke

generasi berikutnya.

3. Sebagai zarah tersendiri dalam kromosom.

Gen berperan untuk menentukan pewarisan sifat seperti rasa,

warna, dan bentuk. Gen terdapat di dalam kromosom, dan

menempati tempat-tempat tertentu yaitu di dalam lokus-lokus

kromosom. Pada sel eukariotik, kromosom berada di dalam inti

sel. Kromosom mempunyai sifat mudah menyerap warna,

sehingga dalam sel yang sedang membelah, kromosom dapat

kamu lihat dengan menggunakan mikroskop biasa. Akan

tetapi untuk mempelajari struktur halusnya, tetap harus

digunakan mikroskop elektron. Pada saat sel tidak sedang

membelah, kromosm berbentuk benang-benang halus yang

disebut benang-benang kromatin.

Kromosom berbentuk seperti batang (

Gambar 3.2

). Jika

kamu amati dengan teliti, setiap kromosom memiliki dua buah

lengan yang dihubungkan oleh

sentromer.

Pada kromosom,

terdapat benang-benang halus yang melingkar-lingkar. Di

sepanjang benang-benang halus inilah terletak gen. Gen terdiri

dari untaian-untaian DNA. Setiap gen menempati tempat

tertentu di dalam kromosom. Tempat suatu gen di dalam

krosomom disebut sebagai lokus gen.

Pada makhluk tingkat tinggi, sel tubuh (

sel somatik

)

mengandung satu pasang kromosom yang diterima dari kedua

induk/orang tuanya. Kromosom-kromosom yang berasal dari

induk betina bentuknya serupa dengan yang berasal dari induk

jantan. Maka sepasang kromosom itu disebut

kromosom

homolog.

Karena itu jumlah kromosom dalam sel tubuh

dinamakan

diploid (2n)

. Tetapi pada sel kelamin (gamet) hanya

mengandung setengah dari jumlah kromosom yang terdapat

di dalam sel somatik. Karena itu jumlah kromosomnya

dinamakan

haploid (n)

. Satu pasang kromosom haploid dari satu

spesies dinamakan

genom

Jumlah kromosom yang dimiliki

berbagai makhluk tidak sama. Perhatikan jumlah kromosom

beberapa makhluk hidup pada

Tabel 3.1

berikut ini.

Gen dan Kromosom

Gambar 3.1

Anggota keluarga memi-

liki persamaan dan per-

bedaan sifat.

Sumber:

Dokumen Penerbit

Gambar 3.2

Di dalam inti sel terdapat

kromosom. Kromosom

berfungsi sebagai pem-

bawa informasi genetik.

Sumber:

www.under-one-roof.net

sel

inti sel

kromosom

sentromer

lengan kromosom

benang-

benang

kromosom

DNA

Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas IX

Tugas 3.1

Tabel 3.1

Jumlah kromosom pada beberapa makhluk hidup.

Kromosom pada manusia dan makhluk hidup yang

berkembang biak secara seksual dapat dibedakan menjadi dua,

yaitu sebagai berikut.

Autosom

yaitu kromosom yang mengatur sifat-sifat tubuh

selain jenis kelamin. Kromosom tubuh (autosom) manusia

ada 22 pasang atau berjumlah 44 buah.

Gonosom

atau

kromosom seks

, yaitu kromosom yang khusus

menentukan jenis kelamin. Kromosom seks manusia

berjumlah satu pasang atau 2 buah. Seorang laki-laki

mempunyai kromosom XY, sedangkan seorang wanita

mempunyai kromosom XX.

Dengan demikian jumlah kromosom pada manusia adalah

23 pasang atau 46 buah. Kromosom laki-laki ditulis 44AA + XY,

sedangkan kromosom wanita ditulis 44AA + XX.

Carilah informasi letak kromosom pada organisme

prokariot (misalnya bakteri). Samakah kromosomnya

dengan kromosom organisme eukariotik (misalnya

hewan dan tumbuhan).

Persilangan adalah proses menggabungkan dua sifat yang

berbeda dan diharapkan mendapatkan sifat yang baik bagi

keturunannya. Orang yang pertama kali menyelidiki

perkawinan silang dan menganalisa hasilnya dengan teliti ialah

Gregor Mendel

. Ia mengumpulkan beberapa jenis kacang ercis

(Pisum sativum)

untuk dipelajari perbedaannya satu sama lain

dan melakukan percobaan perkawinan silang pada tanaman ercis

tersebut. Alasan Mendel memilih tanaman kacang ercis adalah

sebagai berikut.

Hewan Jumlah Kromosom

Manusia

Kelinci

Kucing

Anjing

Sapi

Kera

Lalat rumah

Ayam

Padi

Jagung

Ercis

10.

11.

Persilangan

Tokoh Sains

Gregor John Mendel

Mendel

(1822 – 1884)

adalah

seorang rahib

Austria di kota Brunin

yang mengawali penelitian genetika

secara ilmiah.

Mendel melakukan

percobaan pada tanaman kacang

ercis (

Pisum sativum

) selama

12 tahun. S

ebelum menjadi rahib,

Mendel pernah gagal ketika menem-

puh ujian untuk mendapatkan

sertifikat guru pada tahun 1850.

Ironisnya, ia mendapatkan nilai

terendah untuk biologi dan geologi.

Pewarisan Sifat

1. Tanaman ini hidupnya tak lama (merupakan tanaman

setahun), mudah tumbuh, dan mudah disilangkan.

2. Memiliki bunga sempurna artinya dalam bunganya terdapat

benang sari (alat kelamin jantan) dan putik (alat kelamin

betina), sehingga biasanya terjadi penyerbukan sendiri.

Perkawinan silang dapat dilakukan oleh pertolongan manusia.

Penyerbukan sendiri yang berlangsung beberapa generasi

terus-menerus akan menghasilkan

galur murni

yaitu keturunan

yang selalu memiliki sifat yang sama dengan induknya.

3. Tanaman ini memiliki tujuh sifat dengan perbedaan yang

menyolok, seperti batang tinggi lawan kerdil, buah polongan

berwarna hijau lawan kuning, bunga berwarna ungu lawan

putih, bunganya terletak

aksial

(sepanjang batang) lawan

terminal

(pada ujung batang), biji yang masak berwarna hijau

lawan kuning, permukaan biji licin lawan berkerut, dan

warna kulit biji abu-abu lawan putih.

Pada saat itu, Mendel belum mengetahui bentuk dan

susunan kromosom dan gen sebagai pembawa sifat. Mendel

menyebut bahan keturunan itu sebagai

faktor tertentu

. Sekarang

kamu mengetahui bahwa

faktor penentu

itu adalah

gen

. Dengan

diketemukannya kromosom (yaitu benda-benda halus

berbentuk batang lurus atau bengkok di dalam sel), maka

Wilhelm Roux

berpendapat bahwa kromosom ialah pembawa

sifat keturunan. Pendapat ini diperkuat oleh eksperimen

T. B o v e r i

dan

W.S. Sutton

(1902) yang membuktikan bahwa

gen ialah bagian dari kromosom. Teori ini dikenal dengan

teori

kromosom

. Kemudian diketahui juga bahwa gen diwariskan dari

orang tua kepada keturunannya lewat gamet atau sel kelamin.

Sebelum mempelajari persilangan Mendel, kamu perlu

mengenal terlebih dulu penggunaan beberapa simbol (tanda)

yang sering digunakan dalam mempelajari genetika.

induk/parental (orang tua)

keturunan/filial

(fillus)

keturunan pertama

keturunan kedua

tanda kelamin jantan

tanda kelamin betina

Gen biasanya diberi simbol dengan huruf pertama dari suatu

sifat.

Gen dominan

dinyatakan dengan huruf besar, sedangkan

gen resesif

dengan huruf kecil, misalnya:

simbol untuk gen yang menentukan batang tinggi

simbol untuk gen yang menentukan batang kerdil

Oleh karena tanaman itu merupakan individu diploid, maka

simbol tanaman ditulis dengan huruf dobel, misalnya:

TT :

simbol untuk tanaman berbatang tinggi

simbol untuk tanaman berbatang kerdil

Dari perkawinan silang yang dilakukan Mendel pada

tanaman ercis berbatang tinggi dengan yang berbatang kerdil,

maka semua tanaman keturunan pertama seragam berbatang

tinggi. Suatu tanda bahwa sifat batang tinggi mengalahkan sifat

Gambar 3.3

Tanaman ercis yang

digunakan dalam perco-

baan Mendel.

Sumber:

Microsoft Student, 2006

Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas IX

batang kerdil. Sifat demikian disebut

sifat dominan

, sedangkan

sifat yang dikalahkan disebut

sifat resesif

. Jika keturunan pertama

dibiarkan menyerbuk sendiri, didapatkan keturunan kedua

yang memperlihatkan pemisahan sifat dengan perbandingan

kira-kira 3/4 batang tinggi dan 1/4 batang kerdil.

Percobaan Mendel tersebut di atas dapat diikuti secara

genetik seperti diagram perkawinan sebagai berikut.

Gamet P

(tanaman batang tinggi)

Gamet P

Dari diagram papan catur di atas, terlihat bahwa keturunan

pada F

adalah:

berbatang tinggi

2 Tt

berbatang tinggi

berbatang pendek/kerdil

Dengan demikian perbandingan tanaman berbatang tinggi :

batang kerdil = 3 : 1.

Sifat keturunan yang dapat kamu amati atau lihat (misalnya

warna, bentuk, dan ukuran) dinamakan

fenotipe

. Sedangkan

sifat dasar yang tak tampak dan tetap (tidak berubah karena

lingkungan) pada suatu individu dinamakan

genotipe

(misalnya

TT dan tt).

Anggota dari sepasang gen yang terletak pada posisi yang

sama pada pasangan kromosom disebut

alel

. Misalnya T

menentukan sifat tinggi pada batang, sedangkan t menentukan

batang kerdil. Maka T dan t merupakan alel. Tetapi andaikan R

adalah gen yang menentukan warna merah bunga, maka T dan

r bukan alel.

Homozigot

ialah individu yang genotipenya terdiri dari alel

yang sama (misalnya TT dan tt), sedangkan

heterozigot

adalah

individu yang genotipenya terdiri dari pasangan alel yang tidak

sama (misalnya Tt). Homozigot dapat dibedakan atas

homozigot

dominan

(TT) dan

homozigot resesif

(tt). Fenotipe dua individu

dapat sama meskipun genotipenya berbeda. Misalnya tanaman

berbatang tinggi dapat mempunyai genotipe TT atau Tt.

Untuk mengetahui sifat-sifat yang dominan dan resesif pada

manusia, amatilah sifat-sifat yang ada dalam keluargamu dengan

melakukan

Kegiatan 3.1

berikut ini.

⎯

⎯→

⎯

⎯→

TT Tt

Gen Letal

Gen yang dapat menyebabkan

kematian pada makhluk hidup

disebut “gen letal”. Apabila suatu

organisme memiliki gen letal,

maka pertumbuhan dan per-

kembangan organisme tersebut

dapat terganggu. Beberapa

contoh gen letal pada manusia

adalah gen THTH dan THth pada

penderita talasemia dan gen ss

pada penderita sicklemia

(sickle

cell anemia).

Info Sains

Pewarisan Sifat

Kegiatan 3.1

Sifat-Sifat Dominan dan Resesif

Tujuan

Mengetahui sifat-sifat yang dominan dalam keluarga.

Bahan

Seluruh anggota keluarga.

Langkah Kerja

1. Datalah seluruh anggota keluargamu, lalu amati ciri-ciri organ tubuhnya meliputi

warna kulit, bentuk rambut, bentuk hidung, dan warna mata.

2. Tuliskan hasilnya dalam bentuk tabel pengamatan.

3. Bandingkan dengan data anggota keluarga temanmu. Diskusikan dengan

kelompokmu, manakah yang termasuk sifat dominan dan sifat resesif.

Pertanyaan

1. Sebutkan sifat yang paling banyak dari warna kulit dan warna mata!

2. Sebutkan yang paling sedikit bentuk rambut dan bentuk hidung!

3. Jelaskan mana sifat yang dapat dikatakan dominan dan jelaskan alasannya!

4. Buatlah kesimpulan tentang sifat yang dominan dan resesif!

Hasil perkawinan antara dua individu yang mempunyai sifat

beda dinamakan

hibrid

. Jadi tanaman F

pada contoh di depan

merupakan hibrid. Berdasarkan banyaknya sifat beda yang

terdapat pada suatu individu, maka perkawinan/persilangan

dapat dibedakan menjadi monohibrid, dihibrid, trihibrid, dan

seteruanya. Perkawinan monohibrid ialah perkawinan dengan

memperhatikan satu sifat beda (misalnya Aa), dihibrid ialah

perkawinan dengan memperhatikan dua sifat beda (misalnya

AaBb), dan trihibrid ialah perkawinan dengan tiga sifat beda

(misalnya AaBbCc).

1. Persilangan Monohibrid

Persilangan/perkawinan monohibrid ialah perkawinan antara

dua individu dengan memperhatikan satu sifat beda. Percobaan

Mendel yang menyilangkan ercis berbatang tinggi dengan ercis

berbatang pendek merupakan contoh perkawinan monohibrid.

Setiap makhluk hidup memiliki banyak sifat yang dapat

diamati. Untuk memudahkan dalam mempelajari persilangan,

kamu boleh hanya memperhatikan salah satu sifat yang dimiliki.

Contohnya tanaman ercis memiliki banyak sifat yang mudah

diamati seperti sifat tinggi tanaman, warna bunga, kedudukan

bunga, bentuk polong, warna polong, bentuk biji, dan warna

biji. Jika dilakukan persilangan dengan memperhatikan semua

sifat beda itu, maka persilangan akan menjadi rumit. Dalam

persilangan monohibrid, hanya diperhatikan salah satu sifat

seperti tinggi tanaman saja, warna polong saja, atau sifat yang

lain.

Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas IX

a. Sifat Dominan dan Resesif

Perkawinan monohibrid ada yang menunjukkan sifat yang

bersifat

dominan

saja atau

resesif

saja, jadi tidak ada sifat yang

bersifat antara atau

intermediet

. Contohnya tanaman kacang

ercis berbunga merah dikawinkan dengan yang berbunga

putih. Turunan pertamanya (F

) seluruhnya berbunga

merah. Apabila turunan pertama disilangkan dengan

sesamanya ternyata keturunan kedua (F

) terdiri atas

tanaman ercis berbunga merah dan putih dengan

perbandingan 3 : 1. Apabila gen untuk warna merah bunga

dilambangkan M, sedangkan gen untuk warna putih

dilambangkan m, proses penyilangannya akan tampak

sebagai berikut.

Gamet P

: M

(bunga warna merah)

Gamet P

m m

Maka terlihat bahwa perbandingan fenotipe F

adalah bunga

merah : bunga putih = 3 : 1. Sedangkan perbandingan

genotipenya adalah MM : Mm : mm = 1 : 2 : 1.

Setiap genotipe yang mengandung M besar, maka akan

berwarna merah. Maka gen M dan warna bunga merah

bersifat dominan. Namun jika tidak mengandung M, maka

termasuk warna putih artinya m bersifat resesif. Juga tidak

dihasilkan keturunan yang warna bunganya merah muda

(warna antara merah dan putih).

b. Sifat Intermediet

Persilangan monohibrid tidak selalu memperlihatkan sifat

dominan resesif, tapi ada pula keturunan yang mempunyai

sifat diantara keduanya. Contohnya pada perkawinan silang

tanaman bunga pukul empat

(Mirabilis jalapa).

Jika sebuk

sari berasal dari tanaman homozigot berbunga merah

(genotipe MM) disilangkan dengan putik dari tanaman

homozigot berbunga putih (genotipe mm). Diagram

persilangannya dapat digambarkan sebagai berikut.

⎯

⎯→

⎯

⎯→

MMM Mm

mMm mm

M m

Pemanfaatan

Sifat Intermediet

Dominasi tidak lengkap atau sifat

intermediet dapat dimanfaatkan

oleh petani untuk menghasilkan

bunga dari spesies yang sama

tetapi warna yang berbeda. Para

petani dapat melakukan penyer-

bukan silang antarbunga yang

berbeda warna. Namun tidak

semua tanaman menunjukkan

sifat intermediet pada warna

bunganya.

Info Sains

Pewarisan Sifat

Gamet P

(bunga warna merah muda)

Gamet P

m m

Maka perbandingan fenotipe F

adalah bunga merah : bunga

merah muda : bunga putih = 1 : 2 : 1. Sedangkan

perbandingan genotipenya adalah MM : Mm : mm = 1 : 2 : 1.

Warna bunga merah hanya terjadi bila gen M bertemu

dengan M. Jika gen m bertemu dengan m dihasilkan bunga

warna putih. Namun bila gen M bertemu dengan m

dihasilkan keturunan dengan warna gabungan yaitu merah

muda. Sifat ini disebut

sifat intermediet

Contoh yang lain misalnya pada sapi yang memiliki bulu

merah R disilangkan dengan bulu putih r. Persilangannya

dapat digambarkan sebagai berikut.

Gamet P

(sapi bulu kekuning-kuningan)

Gamet P

r r

Maka perbandingan fenotipe F

adalah sapi bulu merah : sapi

bulu kekuning-kuningan : sapi bulu putih = 1 : 2 : 1.

Sedangkan perbandingan genotipenya = RR : Rr : rr = 1 : 2 : 1.

2. Persilangan Dihibrid

Persilangan dihibrid ialah persilangan dengan dua sifat beda.

Contohnya hasil percobaan Mendel pada biji tanaman ercis.

⎯

⎯→

⎯

⎯→

MMM Mm

mMm mm

M m

⎯

⎯→

⎯

⎯→

RR Rr

r Rr rr

R r

Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas IX

Pada biji ercis, kamu dapat mengamati 2 sifat beda, yaitu bentuk

biji dan warna biji. Kedua sifat beda itu ditentukan oleh gen-

gen sebagai berikut:

gen untuk biji bulat

gen untuk biji keriput

gen untuk biji kuning

gen untuk biji hijau

Jika tanaman ercis berbiji bulat - kuning homozigot (BBKK)

disilangkan dengan tanaman ercis berbiji keriput - hijau (bbkk),

maka semua tanaman F

berbiji bulat - kuning. Apabila

tanaman-tanaman F

ini dibiarkan menyerbuk sendiri, maka

tanaman ini akan membentuk 4 macam gamet baik jantan

maupun betina, masing-masing dengan kombinasi BK, Bk, bK,

dan bk. Perhatikan diagram persilangan berikut.

BBKK

bbkk

Gamet P

: B

bKk

(kacang ercis biji bulat warna kuning)

BbKk

Gamet P

Pada F

diperoleh 4 × 4 = 16 kombinasi, terdiri atas empat

macam fenotipe yaitu tanaman berbiji bulat - kuning (9/16),

berbiji bulat-hijau (3/16 bagian), berbiji keriput - kuning (3/16

bagian), dan berbiji keriput - hijau (1/16 bagian).

Jadi, pada persilangan dihibrid dapat disimpulkan bahwa

pada F

diperoleh:

jumlah kombinasi :

16 macam

b. jumlah genotipe

9 macam

jumlah fenotipe

4 macam

d. rasio perbandingan fenotipe antara biji bulat - kuning : biji

bulat - hijau : biji keriput - kuning : biji keriput - hijau adalah

9 : 3 : 3 : 1.

⎯⎯

→

⎯

⎯→

BBKK

BBKk

BbKK

BbKk

BBKk

BBkk

BbKk

Bbkk

BbKK

BbKk

bbKK

bbKk

Bbkk

bbKk

bbkk

b K

b k

Pewarisan Sifat

Tabel 3.2

Sifat genotipe dan fenotipe turunan kedua (F

3. Perkembangan dengan Sifat Ajek

Sifat ajek merupakan sifat yang terus-menerus diwariskan

oleh induk kepada keturunannya tanpa adanya perubahan.

Contoh tanaman yang memiliki sifat ajek adalah tanaman apel

yang berbuah besar, berasa manis, dan tahan terhadap penyakit.

Apabila individu betina dan jantan memiliki sifat ketiga tersebut

lalu mengadakan persilangan, maka kemungkinan ke-

turunannya juga memiliki sifat berbuah besar, berasa manis,

dan tahan terhadap penyakit. Hal ini mengandung ketentuan

bahwa sifat buah besar dominan terhadap buah tidak besar,

sifat rasa manis dominan terhadap sifat rasa tidak manis, dan

sifat tahan terhadap penyakit dominan terhadap sifat yang

rentan penyakit. Tentunya kedua individu yang dipersilangkan

adalah individu homozigot.

Perhatikan contoh persilangannya dengan dua sifat beda

(persilangan dihibrid) berikut ini. Misalnya gen yang

menentukan buah besar adalah M dan gen yang menentukan

rasa manis adalah M.

Sifat berbuah besar : BB (homozigot, dominan)

Sifat berasa manis

: MM (homozigot, dominan)

BBMM

Gamet P

BBMM,

BBMM

Pada persilangan di atas, terlihat kemungkinan sifat F

sama

semua, yaitu BBMM yang berarti berbuah besar dan berasa

manis. Apabila persilangan diulang lagi sampai F

, maka akan

menghasilkan keturunan yang sama, hingga pada persilangan

seterusnya (F

) akan mempunyai keturunan yang sama. Inilah

yang disebut perkembangbiakan dengan sifat ajek.

Contoh tanaman lain yang hampir dapat dipastikan

keajekannya adalah tanaman yang dikembangbiakkan secara

vegetatif dan kloning. Misalnya umbi lapis pada bawang merah,

No.

Genotipe

Fenotipe

Jumlah

BBKK

bulat - kuning

BBKk

bulat - kuning

BbKK

bulat - kuning

BbKk

bulat - kuning

Bbkk

bulat - hijau

BBkk

bulat - hijau

bbKk

keriput - kuning

bbKK

keriput - kuning

Bbkk

keriput - hijau

⎯

⎯→

Persilangan Anggrek

Anggrek sangat mudah disilang-

kan antarberbagai jenis, baik

secara alamiah maupun buatan,

sehingga disebut sebagai tanaman

yang memiliki banyak silangan.

Info Sains

Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas IX

Tugas 3.2

cangkok pada mangga, dan stek pada ubi kayu. Tetapi kamu

harus ingat bahwa gen bukan satu-satunya faktor yang me-

nentukan sifat suatu organisme. Di kelas VIII bab 1 kamu telah

mengetahui bahwa nutrisi dan faktor lingkungan memengaruhi

pertumbuhan dan perkembangan organisme. Jadi faktor yang

menentukan sifat organisme adalah gen, nutrisi, dan lingkungan.

4. Peranan Persilangan bagi Kehidupan Manusia

Persilangan merupakan cara yang penting dalam pemuliaan

untuk menghasilkan bibit hewan maupun tanaman yang

unggul. Jika kamu mempunyai tanaman jeruk yang berbuah

kecil tapi manis dan tanaman jeruk berbuah besar tapi masam

dan kamu menginginkan memperoleh t

anaman jeruk dengan

buah yang besar dan rasa yang manis, maka kamu dapat

menyilangkannya. Diharapkan diperoleh keturunan yang

berbuah besar dan rasanya manis. Jika sudah diperoleh,

tanaman ini kemudian diperbanyak secara vegetatif agar s

ifatnya

tidak berubah. Jadi penemuan bibit tanaman ataupun hewan yang

unggul dapat diperoleh melalui proses persilangan.

Pada kelinci, bulu hitam (H) dominan terhadap bulu putih

(h). Bulu kasar (R) dominan terhadap bulu halus (r). Seekor

kelinci bulu hitam kasar dikawinkan dengan kelinci bulu

putih halus. Semua keturunan pertamanya (F

) berbulu

hitam kasar. Jika keturunan pertama dikawinkan

sesamanya, tentukan genotipe, fenotipe, dan perbandingan

fenotipe yang dihasilkan pada F

. Diskusikan dengan

temanmu untuk membuat diagram persilangan.

Pada manusia telah diketahui cukup banyak sifat yang

diturunkan, misalnya albino, kemampuan merasakan rasa pahit

atau tes

phenyl thiocarbamida

(PTC), mata biru, rambut ikal,

ayan, dan kencing manis. Berikut ini beberapa contoh sifat dan

penyakit keturunan pada manusia dan cara pewarisannya.

1. Albino

Penderita albino mempunyai gangguan pada pembentukan

pigmen melanin, sehingga rambut dan kulitnya berwarna putih

(bule). Penglihatan penderita albino juga sangat peka terhadap

cahaya. Sifat albino dikendalikan oleh gen resesif a, sedangkan

alelny

a gen A menentukan sifat yang normal. Jadi penderita

albino mempunyai genotipe aa, sedangkan orang yang normal

mempunyai fenotipe AA atau Aa.

Coba kamu buat diagram perkawinan jika seorang pria

normal homozigot (AA) menikah dengan wanita albino (aa). Berapa

persen kemungkinan mempunyai anak yang menderita albino?

Pewarisan Sifat pada Manusia

Gambar 3.4

Pembentukan melanin

pada penderita albino

mengalami abnormalitas.

Sumber:

Microsoft Student, 2006

Pewarisan Sifat

2. Sifat Pengecap PTC

Suatu bahan kimia sintetis

phenyl thiocarbamida

(PTC) dapat

digunakan untuk menyelidiki apakah orang dapat merasakan

rasa pahit atau tidak. Orang yang dapat mengecap rasa pahitnya

PTC disebut pengecap

(taster)

, sedang yang tidak merasakan

pahitnya PTC disebut buta kecap

(nontaster)

. Kemampuan

untuk merasakan rasa pahit ditentukan oleh gen dominan T

sehingga seorang pengecap dapat mempunyai genotipe TT atau

Tt. Alelnya resesif t menyebabkan orang tidak merasakan

pahitnya PTC. Jadi orang yang buta kecap memiliki genotipe tt.

Coba, buatlah diagram perkawinan dari pasangan suami dan

istri yang memiliki sifat pengecap yang heterozigotik. Tentukan

pula ratio genotipe dan fenotipe anak/keturunan mereka.

3. Kencing Manis

(Diabetes Melitus)

Pada bab 1 kamu telah mempelajari kencing manis sebagai

kelainan pada sistem ekskresi ginjal. Kencing manis atau sakit

gula adalah suatu penyakit metabolisme pada tubuh manusia

yang disebabkan karena pankreas kurang menghasilkan insulin.

Akibatnya kadar gula dalam darah tinggi sekali dan sebagian

dibuang melalui air kencing. Penyakit kencing manis dapat

membahayakan jiwa penderitanya, misalnya dapat mengakibat-

kan luka sukar disembuhkan.

Dahulu penyakit ini diduga disebabkan oleh pola makanan

ang tidak teratur, tidur tidak teratur, dan gaya hidup. Namun

penyelidikan lebih lanjut diketahui bahwa kencing manis

disebabkan oleh kurangnya produksi insulin dari pankreas. Sifat

ini ditentukan oleh gen resesif d. Jika seseorang pada suatu waktu

diketahui menderita diabetes, sedangkan kedua orang tuanya

normal, maka dapat dipastikan bahwa kedua orang tua itu

heterozigotik.

Coba kamu buat diagram persilangan antara kedua orang

tua yang gennya heterozigotik. Tentukan genotipe, fenotipe, dan

perbandingan genotipe dan fenotipe dari keturunannya.

4. Golongan Darah

Kamu sudah mempelajari golongan darah sistem AB0 di

kelas VIII. Hubungan antara fenotipe dan genotipe golongan

darah dapat digambarkan pada

abel 3.3

Tabel 3.3

Genotipe dan fenotipe pada golongan darah sistem

AB0.

, I

3 macam

Fenotipe

Golongan Darah

Genotipe

Kemungkinan Macam

Sel Gamet

, I

4 macam

6 macam

Gambar 3.5

Olahraga secara teratur

sangat berguna bagi pen-

derita diabetes melitus.

Sumber:

Dokumen Penerbit

Perkawinan Sekerabat

Pernikahan dengan keluarga

dekat memiliki kemungkinan yang

lebih besar untuk memperoleh

gen resesif daripada pernikahan

tanpa ikatan saudara, sehingga

keturunannya dikhawatirkan

membawa sifat penyakit menurun.

Info Sains

Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas IX

Berdasarkan uraian tabel tersebut dapat dijelaskan bahwa

keberadaan antigen A dikendalikan oleh gen I

, antigen B

dikendalikan gen I

. Gen I

bersifat resesif terhadap gen I

maupun gen I

Coba, buatlah diagram perkawinan dari orang tua yang

bergolongan darah AB dan 0. Berapa peluang memiliki anak

bergolongan darah B? Mungkin pasangan suami istri yang

bergolongan darah A mempunyai anak bergolongan darah 0

dan B?

5. Kelainan Bawaan pada Manusia Bersifat Menurun

Beberapa kelainan pada manusia diturunkan melalui

autosom atau kromosom seks baik bersifat dominan ataupun

resesif. Kelainan yang diwariskan melalui kromosom seks antara

lain buta warna dan hemofili. Kedua kelainan ini diwariskan

melalui kromosom X. Sedangkan penyakit keturunan yang

diwariskan melalui autosom dominan antara lain jari pendek

(

brakhidaktili

), jari bergabung (

sindaktilli

), dan jari lebih dari

lima (

polidaktili

. Buta Warna

Gen buta warna terpaut pada kromosom X dan bersifat resesif

(c). Gen normal (C) bersifat dominan terhadap gen buta

warna (c). Gen buta warna akan berpengaruh dan

menyebabkan buta warna ketika tidak bersama dengan gen

normal (C). Maka kemungkinan genotipe yang dapat terjadi

sebagai berikut.

pria buta warna

pria normal

wanita normal

wanita pembawa sifat buta warna

(karier)

wanita buta warna

Jadi jika seorang pria buta warna menikah dengan wanita

normal, kemungkinan keturunannya adalah sebagai berikut.

Gamet P

Hasilnya adalah X

yaitu wanita normal tetapi karier

(membawa sifat) buta warna dan X

Y yaitu pria dengan

penglihatan normal. Coba kamu buat diagram perkawinan

jika seorang pria buta warna menikah dengan wanita normal

tetapi karier buta warna.

b. Hemofili

Hemofili ialah penya kit keturunan pada manusia yang

menyebabkan darah sukar membeku ketika terjadi luka. Hal

ini disebabkan karena tidak adanya faktor pembeku darah.

Hemofili diwariskan melalui kromosom X dengan gen

⎯

⎯→

Buta Warna

Orang yang buta warna menga-

lami gangguan salah satu tipe sel

kerucut (sensor warna), untuk

mendeteksi warna merah, hijau,

atau biru. Gejala buta warna yang

paling umum adalah buta warna

hijau dan merah. Yaitu ketidak-

mampuan untuk membedakan

kedua warna tersebut.

Info Sains

Pewarisan Sifat

Latihan 3.1

penyebab hemofili yang bersifat resesif. Gen hemofili (h)

bersifat resesif terhadap gen normal (H). Gen H dan gen h

tersebut terpaut pada kromosom X, bukan kromosom Y.

Hemofili akan muncul jika gen h tidak bersama gen H.

Sehingga pria yang menderita hemofili akan memiliki

kromosom seks dengan genotipe X

Y. Wanita hemofili tidak

dijumpai karena bersifat letal (mati dalam kandungan).

Genotipe yang mungkin terjadi ialah sebagai berikut.

: pria normal

: pria hemofili

: wanita normal

: wanita pembawa sifat hemofili (karier hemofili)

: wanita hemofili (bersifat letal/mati)

Jika seorang wanita normal karier menikah dengan pria

normal, akan diperoleh keturunan sebagai berikut.

Gamet P

Fenotipe F

adalah: X

wanita normal

wanita karier hemofili

pria normal

pria hemofili

Dari diagram di atas, tampak bahwa fenotipe yang dihasilkan

adalah 75% normal dan 25% hemofili. Yang berfenotipe

normal (75%) terdiri dari satu orang wanita normal, satu

orang pria normal, dan satu orang wanita normal karier.

c. Jari Lebih

(Polidaktili)

Polidaktili ditentukan oleh gen dominan P, sedang alelnya

resesif p menentukan jari normal. Penderita polidaktili

mempunyai jari tangan atau jari kaki (atau jari tangan dan

kaki) lebih dari 5. Coba kamu buat diagram perkawinan jika

seorang ibu normal mempunyai suaminya penderita poli-

daktili. Bagaimanakah kemungkinan genotipe dan fenotipe

keturunannya?

⎯

⎯→

Gambar 3.6

Penderita

polidaktili

mempunyai kalainan

pada jumlah jari pada kaki

atau tangan.

Sumber:

Dokumen Penerbit

1. Mengapa tidak dijumpai wanita penderita hemofili yang hidup sampai dewasa?

2. Penyakit genetis dapat dicegah, antara lain dengan menghindari perkawinan dengan

kerabat dekat, misalnya perkawinan dengan saudara kandung atau saudara sepupu.

Diskusikan dengan temanmu, mengapa perkawinan dengan kerabat dekat dapat

menyebabkan munculnya penyakit keturunan.

Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas IX

Rangkuman

Latih Kemampuan

I. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!

2. Faktor pembawa sifat yang diwariskan dari

induk pada keturunannya disebut ....

a. nukleus

b. lokus

c . alel

d. gen

1. Sifat warna ungu dan buahnya manis

merupakan contoh ....

a. genotipe

b . persilangan

c. fenotipe

d. mutasi

• Gen dan kromosom merupakan substansi yang bertanggung jawab terhadap

pewarisan sifat kepada keturunannya. Gen terdapat di dalam lokus-lokus kromosom,

dan kromosom pada sel eukariotik terdapat di dalam inti sel.

• Jumlah kromosom setiap makhluk hidup berbeda-beda. Kromosom pada sel tubuh

umumnya bersifat diploid (2n), sedangkan kromosom pada sel kelamin bersifat

haploid (n). Kromosom yang menentukan sifat selain jenis kelamin disebut autosom,

sedangkan sel yang menentukan jenis kelamin suatu individu disebut gonosom atau

kromosom seks.

• Persilangan monohibrid adalah persilangan dengan memperhatikan satu sifat beda.

Perbandingan genotipe pada F

adalah 1 : 2 : 1. Persilangan monohibrid ada yang

bersifat dominan – resesif (perbandingan fenotipe F

= 3 : 1) dan ada yang bersifat

intermediet (perbandingan fenotipe F

= 1 : 2 : 1)

• Persilangan dihibrid merupakan persilangan dengan memperhatikan dua sifat beda.

Perbandingan fenotipe pada F

adalah 9 : 3 : 3 : 1.

• Pada manusia, terdapat beberapa sifat dan penyakit yang bersifat menurun. Misalnya

adalah albino, sifat pengecap PTC, kencing manis, golongan darah, buta warna,

hemofili, dan polidaktili. Penyakit genetis bersifat menurun dan tidak dapat

disembuhkan, tetapi dapat dihindari dengan memperhatikan silsilah keluarga.

Refleksi

Kamu telah selesai mempelajari materi

Pewarisan Sifat

dalam bab ini. Sebelum melanjutkan

pelajaran bab IV, lakukan evaluasi diri dengan menjawab beberapa pertanyaan di bawah ini.

Jika semua pertanyaan dijawab dengan ‘ya’, berarti kamu telah menguasai bab ini dengan baik.

Namun jika ada pertanyaan yang dijawab dengan ‘tidak’, kamu perlu mempelajari lagi materi

yang berkaitan dengan pertanyaan itu. Jika ada kesulitan atau ada hal-hal yang sukar dimengerti,

bertanyalah kepada Bapak/Ibu Guru.

1. Apakah kamu dapat menjelaskan cara pewarisan sifat pada makhluk hidup?

2 . Dapatkah kamu menjelaskan diagram persilangan monohibrid dan dihibrid serta menganalisa

sifat genotipe dan fenotipe keturunannya?

3. Dapatkah kamu memberi contoh sifat-sifat yang diturunkan secara genetis dari orang tua

kepada anaknya?

4. Dapatkah kamu menunjukkan beberapa kelainan bawaan pada manusia yang bersifat

menurun?

Kerjakan di buku tugasmu!

Pewarisan Sifat

3. Di dalam kromosom, gen menempati

tempat-tempat tertentu yang disebut ....

a. sentromer

c. lokus

b . alel

d. aster

4. Kromosom yang menentukan jenis kelamin

suatu individu disebut ....

a. kromosom tubuh

b. gonosom

c. autosom

d. haploid

5. Berikut ini yang bukan alasan Mendel

menggunakan tanaman ercis untuk

percobaannya adalah ....

a. memiliki pasangan-pasangan sifat yang

kontras

b . merupakan bahan sayuran yang mudah

ditemukan

c. mampu melakukan penyerbukan

sendiri

d. cepat menghasilkan keturunan

6. Persilangan dua individu yang bersifat

intermediet antara warna merah dan putih

akan menghasilkan F

dengan warna ....

a. merah, merah muda, dan putih

b . merah muda dan merah

c. merah muda dan putih

d. merah dan putih

7. Pada kelinci, bulu hitam (H) dominan

terhadap bulu putih (h). Bulu kasar (R)

dominan terhadap bulu halus (r). Seekor

kelinci bulu hitam kasar dikawinkan

dengan kelinci bulu putih halus. Semua

keturunan pertamanya (F

) berbulu hitam

kasar. Jika keturunan pertama dikawinkan

sesamanya perbandingan fenotif kelinci

bulu hitam kasar : hitam halus : putih kasar :

putih halus yang dihasilkan pada F

ialah....

a. 9 : 3 : 3 :1

c. 9 : 6 : 1

b . 12 : 3 : 1

d. 15 : 1

8. Tumbuhan kacang ercis berbunga merah

(MM) disilangkan dengan kacang ercis

berbunga putih (mm). Keturunan per-

tamanya menghasilkan ercis dengan

genotipe ....

a. M M

c. m m

b. Mm

d. MP

9. Persilangan antara mangga berbuah besar

manis (BBMM) dengan mangga berbuah

kecil masam (bbmm) akan menghasilkan

dengan genotipe ....

a. BBmm

c. BbMM

b. BbMm

d. bbMM

10. Sifat keriting ditentukan oleh gen K dan

bersifat dominan terhadap rambut lurus

yang ditentukan oleh gen k. Persentase

munculnya individu keriting bila terjadi

perkawinan antara Kk × kk adalah ....

a. 25%

c. 50%

b. 75%

d. 100%

11. Jika disilangkan 2 individu galur murni

untuk kedua sifat tersebut, kemudian

keturunannya disilangkan dengan sesa-

manya, maka ....

a. 100%

c. 75%

b. 50%

d. 25%

12. Tiga jenis kelainan pada manusia yang biasa

diturunkan dari generasi sebelumnya

adalah ....

a. buta warna, anemia, dan leukemia

b . kencing manis, polio, dan epilepsi

c. buta warna, epilepsi, dan polio

d. kencing manis, buta warna, dan

hemofili

13. Apabila kita mengadakan perkawinan

silang maka keturunannya mempunyai

sifat tertentu. Bila pada keturunannya hanya

satu sifat yang tampak, maka sifat yang

tampak ini disebut ....

a. intermediet

c. resesif

b. dominan

d. genotipe

14. Penyakit keturunan pada manusia yang ter-

paut dengan kromosom seks contohnya ....

a. albino

c. brakhidaktili

b . buta warna

d. diabetes melitus

15. Jika seorang wanita bergolongan darah A

menikah dengan laki-laki bergolongan

darah AB, maka jenis golongan darah yang

tidak mungkin dijumpai pada anaknya

adalah ....

a. A

c. AB

b. B

d. 0

Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas IX

II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan tepat!

1. Jelaskan mengapa Mendel menggunakan kacang ercis dalam penelitiannya?

2. Seorang petani menyilangkan dua tanaman jeruk nipis dari galur murni. Tanaman jeruk

nipis pertama berbuah lebat dan yang kedua berbuah jarang. Hasil persilangan ini adalah

tanaman jeruk nipis berbuah lebat.

a. Tuliskan genotipe dari kedua induk tanaman jeruk di atas!

b . Tuliskan genotipe dari keturunan pertamanya (F

c. Bila tanaman jeruk nipis keturunan pertama disilangkan dengan sesamanya (F

), buatlah

diagram persilangannya!

d. Tuliskan semua genotipe dan fenotipe pada keturunan kedua (F

e. Berapakah perbandingan fenotipe pada F

3. Suatu makhluk hidup memiliki genotipe BbMm.

a. Tentukan banyaknya gamet dan jenisnya!

b . Apabila B gen untuk ukuran besar dan m untuk rasa masam, maka tentukan fenotipe

makhluk hidup itu?

4. Budi bergenotipe TtPp, di mana gen T = tinggi dan gen P = putih. Sebutkan gamet yang

terbentuk dari Budi dan sebutkan fenotipe Budi itu!

5. Dua jenis sapi dikawinkan. Sapi A berfenotipe daya beranak tinggi dan produksi susu tinggi

dengan genotipe AaTt. Sapi B berfenotipe daya beranak rendah produksi susu rendah, dengan

genotipe aatt.

a. Tentukan banyaknya sapi yang beranak tinggi dan produksi susu tinggi!

b . Tentukan banyaknya sapi yang beranak tinggi dan produksi susu rendah!

c. Tentukan banyaknya sapi yang daya beranak rendah dan produksi susu tinggi!

d. Tentukan banyaknya sapi yang daya beranak rendah dan produksi susu rendah!

Penyakit Genetis

Iktiosis

Sampai bulan November 2006, di daerah Bali terdapat 26 penderita iktiosis. Selain di

Bali, juga pernah dijumpai di Probolinggo, Jawa Timur. Penderita mempunyai kulit bersisik

di sekujur tubuh, mirip kulit ular. Kulit itu terasa gatal, memerah, mengeras, dan

mengelupas terutama di musim kemarau. Jika kulit yang gatal itu digaruk, akan terkelupas

dan berdarah. Kondisi ini timbul sejak lahir dan konsisten selama bertahun-tahun.

Menurut

dr AAGP Wiraguna

, spesialis penyakit kulit dari RSUP Sanglah, Denpasar,

penyakit kulit itu diturunkan secara genetis. Materi genetis orang tua mengalami mutasi

(perubahan struktur dan sifat) dan diturunkan kepada anaknya sehingga mengganggu

jaringan yang mendukung kulit. Jenis iktiosis bermacam-macam, ada yang ringan dan

ada yang parah. Pada jenis iktiosis parah, dapat menyebabkan kematian beberapa hari

setelah bayi dilahirkan. Sampai saat ini iktiosis belum dapat disembuhkan. Tetapi ada

obat penghambat agar kulit tidak mudah mengelupas.

Berdasarkan penelurusan silsilah keturunan, diketahui bahwa hampir semua orang

tua penderita iktiosis memiliki pertalian darah (suami – istri berasal dari kerabat dekat).

Menurut Wiraguna, perkawinan antarkerabat dekat memang cenderung berdampak

negatif. Gen-gen resesif atau yang berkaitan dengan sifat-sifat lemah berpeluang lebih

besar untuk bersatu dan terwujud dalam berbagai penyakit, termasuk iktiosis. Jadi, sebisa

mungkin kamu harus menghindari perkawinan dengan kerabat dekat.

Sumber:

Te m p o

, 13 – 19 November 2006

Wacana Sains