5 Pola Hereditas dalam Materi Biologi Kelas 12 beserta Penjelasannya
5 Pola Hereditas dalam Materi Biologi Kelas 12 beserta Penjelasannya – Pada kesempatan kali ini, Mamikos akan membahas tentang warisan sifat dari generasi ke generasi: pola hereditas.
Pola hereditas ini sebenarnya seperti memahami bagaimana pesan-pesan genetik diwariskan dari generasi ke generasi.
Temuan-temuan di dalamnya memberitahukan tentang bagaimana kita sebagai manusia mewarisi berbagai sifat, seperti warna mata, bentuk wajah, dan bahkan kecenderungan terhadap penyakit tertentu.
5 Pola Hereditas
Daftar Isi
Daftar Isi
1. Determinasi Seks (Kelamin)
Pola hereditas pertama ialah determinasi seks atau jenis kelamin.
Determinasi jenis kelamin adalah proses untuk menentukan jenis kelamin pada makhluk hidup dengan menggunakan kromosom kelamin, juga dikenal sebagai gonosom.
Kromosom kelamin yang menentukan jenis kelamin individu ini diterima dari kedua orang tua selama proses fertilisasi.
Terkait dengan jenis gonosom yang diterima dari kedua orang tua, kita dapat mengklasifikasikan individu menjadi dua kategori, yaitu homogametik dan heterogametik.
Individu homogametik memiliki satu jenis gonosom, seperti contohnya perempuan (XX) dan ayam jantan (ZZ). Di sisi lain, individu heterogametik memiliki dua jenis gonosom, seperti laki-laki (XY) dan ayam betina (ZW).
Penentuan jenis kelamin dapat bervariasi dari satu organisme ke organisme lainnya.
Terdapat beberapa metode penentuan jenis kelamin yang berbeda pada berbagai organisme, termasuk tipe XY, tipe X0, tipe ZW, dan tipe haplo-diploid.
Tipe XY
Beberapa makhluk seperti manusia, beberapa serangga, dan tumbuhan tertentu yang memiliki dua jenis kelamin dalam satu individu memiliki kromosom kelamin tipe XY.
Serangga seperti lalat buah juga punya kromosom kelamin tipe XY, di mana betina memiliki dua kromosom X, dan jantan punya satu kromosom X dan satu kromosom Y, sama seperti manusia.
Tipe XO
Di sisi lain, ada tipe kromosom kelamin yang disebut XO, yang ditemukan pada beberapa serangga seperti belalang, kecoa, dan kutu daun.
Pada tipe ini, individu betina memiliki dua kromosom X homozigot (XX), sementara individu jantan hanya memiliki satu kromosom X atau XO.
Tipe ZW
Penentuan jenis kelamin pada ikan, unggas, dan reptil mengikuti pola ZW. Pada ikan, unggas, dan reptil, penentuan jenis kelamin mengikuti tipe ZW.
Pada tipe ini, individu jantan memiliki sepasang kromosom kelamin yang serupa, sementara individu betina memiliki sepasang kromosom yang berbeda.
Agar tidak terjadi kebingungan dengan tipe XY, kromosom yang berbeda pada individu betina diberi label sebagai kromosom ZW.
Tipe Haploid-diploid
Tipe haploid-diploid hadir pada sejumlah serangga yang memiliki kemampuan untuk melakukan parthenogenesis, sebuah proses di mana individu baru terbentuk dari sel telur tanpa interaksi pembuahan oleh sel sperma.
Parthenogenesis ini terjadi dalam pembentukan lebah jantan, yang memiliki sifat haploid (n) dengan hanya 16 kromosom.
Sementara itu, lebah madu betina, seperti lebah ratu dan pekerja, terbentuk melalui perkawinan dan memiliki sifat diploid (2n) dengan 32 kromosom.
Dikarenakan perbedaan peran dan pola makanannya, lebah ratu yang dihasilkan menjadi individu yang subur, sedangkan lebah pekerja cenderung menjadi individu yang steril.
Dalam hal ini, penentuan jenis kelamin pada tipe Haploid-diploid tergantung pada tingkat ploidi yang ada pada makhluk hidup tersebut.
2. Pautan
Selain itu, kita juga memiliki konsep pola hereditas lain yang disebut dengan pautan.
Pautan atau dalam bahasa Inggris disebut “linkage,” adalah fenomena di mana dua gen atau lebih berada pada kromosom yang sama dan tidak dapat terpisah secara independen selama meiosis, proses pembelahan sel khusus yang terlibat dalam pembentukan sel-sel reproduksi.
Gen-gen ini terkait erat
satu sama lain dan cenderung diwariskan bersama. Pautan dapat terjadi baik pada
kromosom tubuh, yang disebut pautan gen, maupun pada kromosom seks, yang
disebut pautan seks.
a. Pautan Gen
Setiap kromosom memiliki lokasi khusus yang disebut lokus di mana gen-gen tertentu terletak.
Pautan gen, yang juga dikenal sebagai “gene linkage,” terjadi ketika gen-gen tersebut berada pada kromosom homolog yang sama dan berdekatan satu sama lain.
Akibat posisi yang berdekatan ini, gen-gen ini akan tetap bersama hingga saat pembentukan sel-sel reproduksi (gamet).
Kehadiran pautan antara dua atau lebih gen dapat menghasilkan jumlah gamet yang lebih terbatas, yang pada gilirannya akan menghasilkan keturunan dengan variasi fenotip dan genotip yang lebih sedikit.
Contoh fenomena pautan gen dapat ditemukan pada organisme seperti Drosophila Melanogaster.
b. Pautan Seks
Sehari-hari, kamu pasti sering mengamati adanya sifat-sifat khusus dan unik yang hanya dimiliki oleh individu baik itu laki-laki maupun perempuan.
Hal ini disebabkan oleh adanya pautan seks, yaitu keberadaan gen dalam kromosom kelamin yang mengontrol sifat-sifat ini, yang dikenal sebagai gen terpaut seks.
Gen-gen terpaut seks ini terletak pada kromosom X dan Y, dengan kromosom X memiliki lebih banyak gen terpaut dibandingkan kromosom Y karena ukurannya yang lebih besar.
Contoh: pautan seks pada kucing, sifat warna rambut juga terletak pada kromosom X. Oleh karena itu, kucing betina dengan pola warna kaliko yang ditandai dengan rambut belang tiga selalu memiliki kromosom X.
Meskipun jarang terjadi,
terkadang kita akan menemukan kucing kaliko dengan jenis kelamin jantan. Hal
ini disebabkan oleh kelainan selama pembentukan gamet oleh induk jantan.
Contoh kedua pautan seks manusia. Pautan kelamin pada manusia dapat dikelompokkan menjadi gen yang dominan atau resesif. Contoh gen dominan yang terpaut seks termasuk sifat gigi coklat dan hypertrichosis.
Sementara itu, gen resesif seperti hemophilia, buta warna, dan anadontia juga dapat terpaut seks.
Pautan seks adalah konsep penting yang memengaruhi penentuan sifat-sifat tertentu yang berbeda antara laki-laki dan perempuan pada berbagai organisme.
3. Pindah Silang (Crossing Over)
Pindah silang adalah
bagian dari pola pewarisan.pola hereditas ketiga yang dapat dijelaskan sebagai
peristiwa ketika segmen kromatid yang bukan pasangannya pada sepasang kromosom
homolog menukar materi genetik.
Hasil dari peristiwa ini adalah kombinasi gen yang baru, yang disebut rekombinan gen, yang berbeda dari sifat genetik aslinya.
Pindah silang menghasilkan empat jenis gamet, dua yang memiliki sifat yang sama seperti orang tua (tipe parental) dan dua yang merupakan produk dari pindah silang (tipe rekombinan).
Menurut Suryo (1992),
beberapa faktor dapat mempengaruhi peristiwa pindah silang, termasuk:
- Jarak antara gen-gen yang berdekatan. Semakin jauh jarak gen satu dengan lainnya, semakin besar kemungkinan pindah silang terjadi.
- Suhu yang sangatlah tinggi atau di bawah suhu normal yang ada dapat meningkatkan kemungkinan terjadinya pindah silang.
- Umur individu juga memengaruhi peluang terjadinya pindah silang, dimana semakin tua individu, semakin kecil kemungkinan terjadinya pindah silang.
- Beberapa zat kimia tertentu dapat meningkatkan kemungkinan pindah silang.
Dalam pindah silang, gen-gen yang terikat pada satu kromosom
tidak selalu tetap terikat. Ini menyebabkan pergantian alel di antara kromosom
homolog, menciptakan kombinasi gen yang tidak ada pada orang tua.
Pindah silang mendukung peningkatan keragaman genetik selain
dari variasi yang muncul akibat penggabungan gen secara mandiri.Hasil dari
pindah silang adalah keturunan dengan karakteristik yang berbeda.
Hal ini disebabkan oleh adanya rekombinasi gen, yaitu
perpaduan sebagian gen dari induk jantan dengan sebagian gen dari induk betina
selama proses fertilisasi (pembuahan).
Hasilnya adalah susunan gen yang berpasangan yang berbeda
dari orang tua. Dan ternyata, kita dapat menghitung persentase rekombinasi dari
hasil pindah silang dengan menggunakan rumus:
x 100%
Keterangan rumus:
NPS: nilai pindah silang
RK (Rekombinan) adalah individu yang merupakan rekombinasi
dari kedua induknya/kombinasi baru.
KP adalah kombinasi parental.
4. Gagal Berpisah (nondisjunction)
Gagal berpisah adalah pola hereditas keempat yang diartikan sebagai ketidakberhasilan satu kromosom atau lebih untuk memisahkan diri dengan benar ke arah kutub yang berlawanan selama tahap anaphase meiosis I atau meiosis II.
Kegagalan dalam proses ini mengakibatkan sel anak memiliki kelebihan atau kekurangan jumlah kromosom, yang dikenal sebagai sel aneuploid.
Gagal berpisah dapat terjadi baik pada kromosom seks (gonosom) maupun kromosom non-seks (autosom).
Pada manusia, kegagalan berpisah ini bisa menghasilkan berbagai sindrom yang memiliki karakteristik genetik tertentu.
Contohnya, sindrom Down atau yang juga dikenal sebagai sindrom Mongoloid, disebabkan oleh kegagalan berpisah yang menghasilkan kombinasi kromosom 45A + XX atau XY.
Selain itu, ada sindrom Turner (44A + X), sindrom Klinefelter (44A + XXY), sindrom X tripel atau juga dikenal sebagai wanita super (44A + XXX), serta sindrom Jacobs (44A + XYY) yang semuanya dapat terjadi akibat kegagalan dalam proses berpisah selama meiosis.
5. Gen Letal
Pola hereditas terakhir ialah gen letal. Gen letal merupakan gen yang memiliki potensi untuk menyebabkan kematian pada individu jika berada dalam keadaan homozigot, yang artinya kedua alel gen tersebut identik.
Namun, dalam keadaan heterozigot, di mana individu memiliki dua alel yang berbeda, efeknya bisa menjadi normal atau sub-letal, yang berarti tidak secara langsung fatal.
Dua jenis utama gen letal yang penting untuk dipahami antara lain:
a. Gen Letal Dominan
Gen letal dominan adalah jenis gen yang bisa mengakibatkan kematian individu apabila kedua alelnya memiliki sifat dominan. Namun, dalam keadaan heterozigot, individu bisa memiliki sifat yang abnormal atau sub-letal yang mungkin menyebabkan kelainan.
Contoh-contoh gen letal dominan meliputi gen yang menyebabkan ayam memiliki kaki dan sayap yang pendek (redep), gen yang menghasilkan warna rambut kuning pada tikus, gen penyebab penyakit Huntington, serta gen yang bertanggung jawab atas pemendekan ruas-ruas jari (brakidactyly) pada manusia.
b. Gen Letal Resesif
Gen letal resesif merupakan jenis gen yang bisa mengakibatkan kematian individu apabila kedua alelnya memiliki sifat resesif.
Namun, dalam keadaan heterozigot, individu hanya menjadi pembawa sifat (carrier) yang tidak menunjukkan gejala penyakit tetapi dapat mewariskan gen tersebut kepada keturunan mereka.
Penutup
Pola hereditas adalah rahasia di balik warisan genetik semua makhluk hidup. Dari tanaman hingga manusia, kita semua terhubung melalui benang merah gen-gen yang ada.
Dalam setiap tanaman yang tumbuh, hewan yang berkeliaran, bahkan hingga ke manusia, pola hereditas membawa pesan-pesan kehidupan dari masa lalu.
Jadi, mari terus menjaga keingintahuan, menjelajahi lebih jauh, dan memahami betapa ajaibnya perjalanan gen makhluk hidup.
Dengan pengetahuan ini, kamu dapat membuka pintu untuk meningkatkan kualitas hidup dan memahami keragaman luar biasa yang ada di dunia ini. Sampai jumpa di petualangan berikutnya dalam ilmu pola hereditas!
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: