Pola Hereditas, Pengertian Hereditas & Hukum Mendel

Gramedia Literasi – Hereditas merupakan sebuah proses penurunan sifat dari induk kepada keturunannya melalui gen. Hereditas bukan termasuk ke dalam penurunan berupa tingkah laku, melainkan lebih ke arah penurunan bentuk atau struktur tubuh dari makhluk hidup. Sehingga antara induk dengan keturunannya memiliki kemiripan atau serupa. Simak penjelasan lebih lengkapnya mengenai pola hereditas berikut ini, Grameds:

Pengertian Hereditas

Hereditas adalah pewarisan sifat sifat fisik, biomkia dan perilaku dari suatu mahkluk hidup kepada keturunannya. Sifat-sifat menurun ini kemudian dikendalikan oleh substansi genetika yang disebut DNA (deoxyribo nucleic acid = asam dioksiribo nukleat), yang terdapat dalam gen.

Gen terkandung dalam kromosom, yang terletak dalam inti sel. Hereditas sebagai penurunan sifat dari induk kepada keturunannya. Keturunan yang dihasilkan dari perkawinan antar individu mempunyai perbandingan fenotip maupun genotip yang mengikuti pola tertentu. Aturan-aturan dalam pewarisan sifat ini disebut pola-pola hereditas.

Teori pertama tentang sistem pewarisan yang dapat diterima kebenarannya dikemukakan pada 1865 oleh Gregor Johann Mendel, seorang biarawan dan juga ilmuwan yang mendirikan ilmu baru dalam ilmu genetika. Teori ini diajukan berdasarkan penelitian persilangan berbagai varietas kacang kapri (Pisum sativum).

Hasil percobaannya, ditulis dalam makalah yang berjudul Experiments on Plant Hybridization. Dari situ ia mengusulkan 3 hukum pewarisan Mendel diantaranya Hukum Segregasi dimana Pada pembentukan gamet, setiap gen induk (parent) akan berpisah agar gamet (anaknya) mendapatkan gen dari kedua induk. Hukum Asortasi Bebas dimana Gamet akan bertemu secara acak. Hukum Dominasi dimana terdapat sifat (alel) yang mempunyai kemungkinan diturunkan lebih dari sifat yang satunya. Sifat yang satunya lagi itu resesif.

Seperti halnya bagaimana seorang anak bisa mirip dengan orangtuanya, dan antara saudara kandung. Selain itu, golongan darah seseorang juga mengikuti hukum genetika yang ada. Pelajari lebih lanjut pada buku Why? Heredity & Type of Blood – Hereditas dan Golongan Darah.

Pola Hereditas Menurut Hukum Mendel

Dalam mempelajari genetika, teori mendel sangat penting bahkan dijadikan dasar dalam memahami genetika dan digunakan untuk analisis atas pola-pola pewarisan genetik. Hukum Mendel adalah hukum yang menerapkan bagaimana pola dan mekanisme pewarisan sifat. Hukum Mendel terdiri dari Hukum Mendel I dan Hukum Mendel II.

Hukum Mendel I

(Hukum Segregasi) adalah pernyataan bahwa ketika berlangsung pembentukan gamet pada individu, akan terjadi pemisahan alel secara bebas. Persilangan monohibrid membuktikan hukum Mendel I. Persilangan monohibrid merupakan persilangan dengan satu sifat beda. Untuk mengetahui keadaan genotip F1 dapat dilaksanakan:

• Testcross (uji silang): mengawinkan individu hasil hibrida (F1) dengan salah satu induknya yang homozigot resesif. Tujuan uji silang ini untuk mengetahui keadaan genotip suatu individu, apakah homozigot atau heterozigot.
• Backcross (silang balik): mengawinkan individu hasil hibrida (F1) dengan salah satu induk, baik induk homozigot dominan ataupun Tujuan backcross adalah untuk mengetahui genotip induknya.
• Intermediet: penyilangan dengan satu sifat beda, namun sifat dominan tidak mampu menutupi sifat resesif sehingga muncul sifat diantara keduanya.

Hukum Mendel II

Hukum Mendel II adalah pernyataan yang menyatakan bahwa pada saat penentuan gamet, gen-gen sealel akan memisah secara bebas dan mengelompok secara bebas pula. Persilangan dihibrid merupakan bukti berlakunya hukum Mendel II. Mendel melanjutkan persilangan, dengan menyilangkan tanaman yang memiliki dua sifat beda (dihibrid), yaitu warna dan bentuk kacang ercis. Dia menyilangkan kacang ercis biji bulat (B) warna kuning (K) dengan kacang ercis biji kisut (b) warna hijau (k). Hasilnya F1 memiliki fenotip kacang ercis biji bulat warna kuning (100%). Setelah F1 disilangkan dengan sesamanya menghasilkan keturunan F2 dengan rasio fenotip 9 (bulat kuning) : 3 (bulat hijau) : 3 (kisut kuning) : 1 (kisut hijau).

Hasil Penelitian Mendel

Hasil penelitian mendel, yaitu persilangan kacang ercis berbiji bulat dan berbiji keriput dipetakan dalam suatu skema. Dari penelitiannya, Mendel membuat hipotesis sebagai berikut:

• Tiap sifat menurun mahkluk hidup dikendalikan oleh sepasang faktor keturuan (faktor ini sekarang disebut gen), yaitu satu dari induk jantan dan satu dari induk betina.
• Tiap pasangan faktor keturunan menunjukkan sifat alternatif pasangannya (kedua bentuk alternatif ini sekarang disebut pasangan Alel). Bila kedua bentuk faktor berbeda, maka hanya faktor yang dominan (lebih kuat) yang akan terlihat, dan faktor resesif (lebih lemah) tidak. Misalnya bila suatu tanaman kacang memiliki satu faktor dominan tangkai tinggi dan satu faktor resesif tangkai pendek, maka hanya sifat tangkai tinggi yang terlihat.
• Pada pembentukan gemet atau sel kelamin, kedua alel dari masing masing pasangan akan berpisah (bersegregasi), ini lah yang disebut sebagai hukum mendel 1 (prinsip segregasi atau pemisahan). Jadi bila sautu tanaman kacang memiliki faktor yang terdiri dari 1 alel tangkai panjang dan 1 alel tangkai pendek, maka akan dihasilkan sel gamet yang masing masing hanya memiliki 1 alel tangkai panjang atau 1 alel tangkai pendek.
• Perkawinan atau penggabungan dua sel gamet jantan dan betina akan mengembalikan keadaan diopoid (2n kromosom) pada zigot sehingga zigot akan memiliki lagi pasangan faktor keturunan untuk tiap sifat menurun, karena terjadi penggabungan alel secara acak (tidak harus berasal dari pasangan faktor sebelum bersegregasi). Ini dikenal sebagai hukum mendel 2 (prinsip berpasangan secara bebas).

Untuk lebih memahami genetik manusia yang ada pada DNA, Grameds dapat membaca buku Rahasia DNA Sc yang membahas mengenai berbagai hal penting mengenai informasi genetik manusia.

Jenis-Jenis Persilangan

Persilangan artinya proses perkawinan antar mahkluk hidup satu jenis atau spesies dengan sifat yang berbeda. Jenis persilangan Ada dua jenis persilangan yaitu persilangan monohibrida dan persilangan dihibrida. Berikut penjelasan lebih lengkapnya:

Persilangan Monohibrida

Persilangan monohibrida ada 2 macam, yaitu pesilangan monohibrida dominan penuh dan persilangan monohibrida tak penuh (kodominan). Persilangan monohibrida dominan penuh terjadi antara dua individu yang mempunyai sifat dominan penuh (AA) dengan lain yang bersifat resesif (aa) Hasil F1 seragam, dengan genotip (Aa) dan fenotip semua keturunan F1 sama, umumnya mengiikuti fenotip induk yang dominan

Apabila persilangan dilanjutkan dengan menyilangkan individu sesama F1 akan dihasilkan keturunan ke-2 (F2), dengan tiga macam genotip (AA, Aa, aa) dan ada dua macam fenotip dengan perbandingan 3:1 Misalnya, pada kacang ercis (pisum sativum) berbatang tinggi (AA) disilangkan dengan yang berbatang pendek (aa). Maka keturunannya adalah kacang ercis dengan genotip Aa dan berfonetip batang tinggi, karena batang tinggi adalah sifat dominan.

Persilangan monohibroda dominan tak penuh (kodominan), persilangan ini terjadi antara dua individu dengan sifat yang tidak dominan tetapi juga tidak resesif terhadap sesamanya.Pada individu F1 merupakan perpaduan sifat kedua induknya, sedangkan pada F2 dihasilkan keturunan perbandingan genotip dan fenotip 1: 2 : 1 Misalnya bunga pukul empat (mirabilis jalapa) dengan warna merah (MM) disilangkan dengan warna putih (mm). Hasil persilangan adalah F1 dengan genotip Mm dan fenotip berwarna merah muda, yaitu campuran warna merah dan putih.

Persilangan Dihibrida

Persilangan dihibrida adalah persilangan antara dua individu dengan memperhatikan dua yang sifat yang berbeda. Persilangan ini menghailkan individu F1 yang seragam, yaitu semua keturunannya terdiri dari satu macam genotip dan satu macam fenotip. Tapi pada keturunan kedua, perbandingan fenotip F2 adalah 9 : 3 : 3 : 1 dan jumlah kombinasi F2 sebanyak 16 buah.

Misalnya pada persilangan antara galur murni kacang ercis berbiji bulat kuning (BBKK) dengan galur murni yang berbiji keriput warna hijau (bbkk). Ketutunan pertamanya (F1) adalah kacang ercis berbiji bulat berwarna kuning (BbKk). Berarti sifat biji bulat dan warna kuning dominan terhadap sifat bji keriput dan warna hijau.

Bila dilakukan persilangan antar F1, di dapatlah keturunan kedua (F2) sebagai berikut: Ada 9 genotip F2, yaitu BBKK, BBKk, BBKk, BbKk, BBkk, Bbkk, bbKK, bbKk, bbkk, Perbadingan fenotip F2 yaitu Bulat kuning Bulat hijau Keriput kuning Keriput hijau 9 : 3 : 3 : 1.

 

Istilah dalam Genetika atau Pewarisan Sifat

Pada manusia, terdapat beberapa pola penurunan sifat yang akan diturunkan. Pada dasarnya, banyak hal bisa diturunkan induk kepada anaknya atau dari orang tua ke anak-anaknya.

• Parental: Induk atau orang tua atau tetua. Parental disingkat P.
• Filial: Keturunan yang diperoleh sebagai hasil dari perkawinan parental. Keturunan pertama disingkat F1, keturunan kedua disingkat F2, keturunan ketiga disingkat F3, dan seterusnya.
• Dominan: Sifat yang muncul pada keturunan, yang artinya dalam suatu perkawinan sifat ini dapat mengalahkan sifat pasangannya.
• Gen: Bagian kromosom atau satu kesatuan kimia (DNA) dalam kromosom, yaitu dalam lokus yang mengendalikan ciri genetis sautu makhluk hidup. Gen diwariskan oleh satu individu kepada keturunannya melalui suatu proses reproduksi. Dengan demikian, informasi yang menjaga keutuhan bentuk dan fungsi kehidupan suatu organisme dapat terjaga. Gen terdapat berpasangan dalam satu lokus pada kromosom homolog. Masing masing gen dalam pasangan itu disebut alel. Kedua alel dapat membawa ciri sifat yang sama atau berbeda, misalnya sifat tangkai panjang dan tangkai pendek
• Kromosom: Pembawa gen yang terdapat di dalam inti sel (nukleus). Kromosom terdiri dari DNA (asam deoksiribo nukleat), RNA (asam ribo nukliat), dan protein. Kromosom homolog (2n) adalah kromosom (kromosom homolog) disebut sel diploid. Bila tidak berpasangan, kromosom diberi simbol n Sel dengan n kromosom adalah sel haploid, misalnya sel kelamin jantan saja atau sel kelamin betina saja.
• Gen Dominan: gen yang dapat mengalahkan atau menutupi gen lain yang merupakan pasangan alelnya dan memakai simbol huruf besar.
• Resesif: Sifat yang muncul pada keturunan, yang artinya dalam suatu perkawinan sifat ini dapat dikalahkan oleh sifat pasangannya.
• Gen Resesif: Gen yang dikalahkan atau ditutupi oleh gen lain yang merupakan pasangan alelnya dan memakai simbol huruf kecil.
• Genotip: Merupakan komposisi gen yang menentukan sifat menurun, biasanya disimbolkan dengan sepasang huruf. Contohnya NN dan Genotip yang tersusun dari sifat dominan saja (NN) atau resesif saja (nn) disebut homozigot. Sedangkan genotip yang tersusun dari sifat dominan dan resesif (Nn), disebut heterozigot.
• Fenotip: Sifat makhluk hidup yang tampak sehingga bisa diamati. Misalnya, rasa buah manis, rambut lurus, bentuk buah bulat, dan tinggi rendahnya badan. Fenotip ditentukan oleh faktor genotip dan lingkungan, misalnya keadaan air, sifat asam/basah tanah, dan nutrisi
• Alel: Anggota pasangan gen yang mempunyai sifat alternatif sesamanya. Gen-gen ini terletak pada lokus yang bersesuaian dari suatu kromosom yang homolog.
• Homozigot: Pasangan alel yang sifatnya sama. Contohnya AA, aa, BB, bb, CC dan cc. Pasangan gen dengan alel alel dominan disebut homozigot dominan (AA, BB), sedangkan pasangan gen dengan alel alel resesif disebut homozigot resesif (aa, bb)
• Heterozigot: Pasangan alel dengan gen yang tidak sama, yang satu gen dominan dan lainnya gen resesif.
• Pembastaran: Perkawinan antara dua individu yang mempunyai sifat beda.
• Sifat intermediate merupakan sifat gabungan antara sifat dominan dan resesif, berupa sift campuran. Seperti yang telah dilakukan oleh mendel terhadap tanaman Antirrhinum majus berbunga merah galur murni (MM) disilangkan dengan antirhinum majus bewarna putih galur murni (mm). Hasil keturunannya berfenotip warna merah muda, bukan berwarna merah meskipun genotipnya Mm.

Berbagai istilah terkait genetika, DNA, RNA juga dapat kamu temukan pada buku Ensiklopedia Biologi Volume 5: DNA, RNA & Kromoson Genetika karya James Bobick Dkk dibawah ini.

Pola-pola Hereditas pada Manusia

Contoh sederhana yang umum terjadi adalah penurunan penyakit yang diakibatkan oleh adanya gen. Gen ini terletak pada autosom atau juga bisa dipicu oleh gen pada kromosom seks yang disebut sebagai gonosom. Meskipun demikian, penyakit menurun ini bukanlah penyakit yang bisa menular. Pelajari lebih lanjut mengenai alasan adanya penurunan sifat genetik ini pada buku Ensiklomini Anak Fantastis – Heriditas.

Akan tetapi, memang sulit untuk disembuhkannya dan dapat diupayakan agar tidak menular ke keturunan selanjutnya. Biasanya kasus ini dapat terjadi karena adanya gen resesif. Dengan kata lain, tidak termasuk ke dalam gen dominan pada induknya ataupun keturunannya.

Sifat-sifat dimiliki oleh induk yang diturunkan pada anaknya dapat terjadi karena melalui pola pewarisan sifat. Metode tersebut dikenal dengan metode asal usul atau silsilah di dalam bentuk pedigree. Berikut inilah pola hereditas pada manusia.Penurunan sifat pada manusia ini dapat dipelajari dengan sebuah metode. Pola hereditas pada golongan darah manusia terdiri dari:

Golongan Darah

Salah satu bentuk hereditas manusia adalah golongan darah. Seperti yang sudah kita ketahui bahwa golongan darah ini memiliki sifat menurun. Pada umumnya, golongan darah pada manusia dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis golongan darah yang berbeda. Sistem golongan darah ABO, sistem golongan darah rhesus, dan sistem golongan darah MN, berikut penjelasannya:

• Sistem golongan darah ABO merupakan sistem yang ditentukan oleh tiga macam alel. Terdiri dari IA, IB, dan kemudian adalah IO.
• Sistem Rhesus, sistem yang akan ditentukan oleh gen Rh dan juga gen rh. Gen Rh untuk jenis rhesus positif (+), dan hen rh untuk rhesus negativ (-). Alel Rh ini memiliki sifat dominan terhadap rh.
• Sistem MN, sistem golongan darah MN. Dimana sistem yang satu ini akan ditentukan oleh dua macam alel, takni alel LM, serta alel LN.

Cacat dan Penyakit Menurun pada Manusia

Penyakit menurun pada manusia tidak bisa atau bahkan sulit untuk disembuhkan. Hal tersebut dikarenakan adanya kelainan di dalam gen (substansi hereditas). Secara umum dikendalikan oleh gen resisif. Terakhir, hanya bisa muncul pada orang yang mempunyai homozigot resesif.

Cacat dan penyakit menurun ini dapat disebabkan oleh dua faktor. Melalui autosom atau terpaut kromosom di dalam tubuh dan melalui gonosom atau terpaut kromosom seks. Berikut adalah penjelasan lebih lanjutnya. Ciri-ciri penyakit menurun adalah Tidak menular pada orang lain,

Tidak dapat disembuhkan, karena ada kelainan dalam substansi hereditas (gen), Umumnya dikendalikan oleh gen resesif dan hanya muncul pada seseorang yang homozigot resesif. Jenis penyakitnya, diantaranya:

Albino

Albino merupakan salah satu hereditas pada manusia yang disebabkan karena cacat menurun. Albino sendiri merupakan cacat menurun yang disebabkan karena adanya kelainan tubuh. Dimana tubuh tidak mampu memproduksi enzim yang bertugas mengubah tirosin menjadi pigmen melanin.

Pigmen melanin ini dikendalikan oleh gen resesif a.Albino merupakan salah satu hereditas pada manusia yang disebabkan karena cacat menurun. Albino sendiri merupakan cacat menurun yang disebabkan karena adanya kelainan tubuh. Dimana tubuh tidak mampu memproduksi enzim yang bertugas mengubah tirosin menjadi pigmen melanin.

Pigmen melanin ini dikendalikan oleh gen resesif a. Pada tubuh manusia normal, terdapat genotip AA serta normal dengan carier Aa. Sedangkan keadaan semacam ini berbeda dengan orang yang menderita albino. Sebab, mereka terlahir dari pasangan yang keduanya merupakan carier.

Terpaut Kromosom Seks

Pola hereditas pada manusia melalui cacat dan penyakit menurun juga disebabkan karena terpaut kromosom seks. Pada kasus ini kita akan mengambil beberapa contoh penyakit yang umum dijumpai. Satu diantaranya adalah webbed toes.

Webbed toes adalah salah satu kelainan sifat, dimana di antara jari-jari kaki terdapat pertumbuhan selaput seperti kaki bebek. Kelainan ini terjadi karena dikendalikan oleh gen resesif (wt), akan tetapi pada gen dominan (Wt) memiliki keadaan yang normal. Selain webbed toes, ada juga hyserix gravior. Hyserif gravior adalah kelainan yang mana ada pertumbuhan rambut panjang dan kasar, sehingga menyerupai seperti duri landak. Munculnya sifat ini yang menandakan hereditas pada manusia karena dikendalikan oleh adanya gen resesif (hg).

Rekomendasi Buku & Atikel Terkait Hereditas