Pola Pewarisan Sifat Hukum Mendel 1 dan 2 dari Induk kepada Keturunannya dalam Ilmu Biologi
Pola Pewarisan Sifat Hukum Mendel 1 dan 2 dari Induk kepada Keturunannya dalam Ilmu Biologi – Seperti yang diketahui, Biologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup.
Termasuk di dalamnya adalah pola pewarisan sifat dari induk yang kemudian diturunkan kepada anak-anaknya. Seperti golongan darah pada manusia, warna bulu pada hewan, atau bentuk biji pada tanaman.
Semua itu berhubungan dengan pola pewarisan sifat Hukum Mendel 1 dan 2 yang akan kita pelajari melalui artikel kali ini.
Pola Pewarisan Sifat Hukum Mendel
Daftar Isi
Daftar Isi
Ketika kita mempelajari pewarisan sifat genetika dalam Biologi, kita akan mengenal Gregor Mendel sebagai “Bapak Genetika” karena penemuannya yang revolusioner tentang bagaimana sifat-sifat diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya.
Pada pertengahan abad ke-19, Mendel melakukan serangkaian eksperimen menggunakan tanaman kacang (Pisum sativum) di kebun biara tempat ia tinggal.
Mendel tertarik pada cara berbagai karakteristik, seperti warna bunga dan bentuk biji, muncul pada keturunan tanaman.
Mendel kemudian menyilangkan berbagai varietas tanaman kacang untuk dapat melacak bagaimana sifat-sifat tertentu diwariskan dari induk kepada keturunannya.
Melalui pengamatan yang teliti, ia menemukan bahwa sifat-sifat ini tidak diwariskan secara acak, tetapi mengikuti pola tertentu yang dapat diprediksi. Nah, penemuannya kemudian dikenal sebagai pola pewarisan sifat Hukum Mendel atau Hukum Pewarisan.
Terdapat dua hukum utama yang dirumuskan oleh Mendel, yaitu Hukum Mendel 1 yang dikenal sebagai Hukum Segregasi dan Hukum Mendel 2 atau Hukum Asortasi Bebas.
Untuk lebih memahami tentang pola pewarisan sifat Hukum Mendel 1 dan 2, yuk kita berlanjut pada bagian selanjutnya.
Hukum Mendel 1 (Hukum Segregasi)
Hukum Segregasi atau Hukum Mendel 1 menjelaskan bagaimana alel yang merupakan varian dari suatu gen dipisahkan selama pembentukan gamet (sel kelamin seperti sperma dan sel telur).
Menurut hukum ini, setiap individu memiliki dua alel untuk setiap gen—satu diwarisi dari ayah dan satu dari ibu.
Selama pembentukan gamet melalui proses meiosis, kedua alel ini akan dipisahkan atau disegregasikan, sehingga setiap gamet hanya akan mengandung satu alel dari setiap gen.
Misalnya, jika kita memiliki tanaman kacang dengan alel untuk biji bulat (B) dan alel untuk biji keriput (b), tanaman tersebut bisa memiliki genotip BB (bulat), Bb (bulat), atau bb (keriput).
Selama pembentukan gamet, tanaman dengan genotip Bb akan menghasilkan dua jenis gamet, yaitu satu dengan alel B dan satu lagi dengan alel b.
Saat terjadi pembuahan, gamet-gamet ini akan bergabung secara acak dan menghasilkan keturunan dengan berbagai kombinasi alel.
Contoh yang sering digunakan untuk menjelaskan Hukum Segregasi adalah persilangan monohibrid, di mana satu sifat diamati (misalnya, bentuk biji bulat atau keriput).
Jika kedua induk memiliki genotip heterozigot (Bb), maka perbandingan fenotip pada keturunan akan mengikuti rasio 3:1, di mana tiga bagian memiliki sifat dominan (bulat) dan satu bagian memiliki sifat resesif (keriput).
Hukum Mendel 2 (Hukum Asortasi Bebas)
Sementara Hukum Asortasi Bebas atau Hukum Mendel 2 menjelaskan bagaimana gen-gen yang mengontrol sifat-sifat yang berbeda dipisahkan secara acak dan independen satu sama lain selama pembentukan gamet.
Pola pewarisan sifat Hukum Mendel 2 mengartikan bahwa alel-alel untuk satu sifat tidak akan mempengaruhi alel-alel untuk sifat lainnya.
Sebagai contoh, jika kita mengamati dua sifat yang berbeda seperti warna bunga (ungu atau putih) dan bentuk biji (bulat atau keriput), kedua sifat ini dikendalikan oleh gen yang berbeda.
Jika tanaman induk memiliki genotip heterozigot untuk kedua sifat tersebut (misalnya, PpBb), maka selama pembentukan gamet, alel untuk warna bunga (P atau p) akan disortir secara independen dari alel untuk bentuk biji (B atau b).
Hukum ini dapat divisualisasikan melalui persilangan dihibrid. Ketika kedua sifat diamati secara bersamaan, hasil persilangan antara dua individu heterozigot untuk kedua sifat akan menghasilkan keturunan dengan rasio fenotip 9:3:3:1.
Artinya, dari 16 kemungkinan kombinasi, 9 akan memiliki kedua sifat dominan, 3 akan memiliki satu sifat dominan dan satu sifat resesif, 3 lagi akan memiliki sifat dominan dari gen yang berbeda, dan 1 akan memiliki kedua sifat resesif.
Perbedaan Hukum Mendel 1 dan 2
Agar lebih jelas lagi tentang perbedaan Hukum Mendel 1 dan 2, maka Mamikos akan membuatkan tabel sederhana yang lebih mudah untuk kamu pahami.
Contoh Persilangan Hukum Mendel 1 dan 2
Pada bagian ini, kita akan belajar mengenai persilangan antara Hukum Mendel 1 dan Hukum Mendel 2.
Contoh Persilangan Hukum Mendel 1
Hukum Segregasi berlaku untuk satu sifat yang diwariskan dari induk ke keturunan. Sebagai contoh, kita akan menggunakan sifat bentuk biji tanaman kacang (bulat atau keriput).
Genotip Induk
- Tanaman pertama memiliki biji bulat dengan genotip heterozigot (Bb).
- Tanaman kedua memiliki biji keriput dengan genotip homozigot resesif (bb).
Persilangan
Ketika tanaman Bb (bulat) disilangkan dengan tanaman bb (keriput), hasil persilangannya dapat dilihat melalui tabel di bawah ini:
Hasil Fenotip
- 50% keturunan akan memiliki biji bulat (Bb), karena alel B dominan.
- 50% keturunan akan memiliki biji keriput (bb), karena keduanya membawa alel resesif.
Ini menunjukkan bahwa selama pembentukan gamet, alel B dan b dari induk dipisahkan, dan setiap keturunan mendapat satu alel dari setiap induk sesuai dengan pola pewarisan sifat Hukum Mendel 1.
Contoh Persilangan Hukum Mendel 2
Seperti yang sudah dijelaskan tadi, Hukum Asortasi Bebas menjelaskan pewarisan dua sifat yang berbeda secara independen. Misalnya, kita akan menggunakan dua sifat tanaman kacang, yaitu warna bunga (ungu atau putih) dan bentuk biji (bulat atau keriput).
Genotip Induk
- Tanaman pertama heterozigot untuk kedua sifat, dengan genotip PpBb (ungu dan bulat).
- Tanaman kedua juga heterozigot untuk kedua sifat, dengan genotip PpBb (ungu dan bulat).
Persilangan
Saat tanaman dengan genotip PpBb disilangkan dengan PpBb, tabel Punnett dapat digunakan untuk melihat hasilnya, yaitu:
Hasil Fenotip
Dari hasil persilangan, kita mendapatkan 16 kombinasi genotip dengan rasio fenotip:
- 9 ungu dan bulat
- 3 ungu dan keriput
- 3 putih dan bulat
- 1 putih dan keriput
Artinya, alel untuk warna bunga dan alel untuk bentuk biji diwariskan secara independen, sesuai dengan pola pewarisan sifat Hukum Mendel 2.
Penyimpangan Hukum Mendel
Ternyata, penyimpangan dari hukum Mendel dapat terjadi dalam berbagai situasi di mana pola pewarisan sifat tidak sepenuhnya sesuai dengan prinsip dasar yang diusulkan oleh Mendel.
Penyimpangan ini menunjukkan kompleksitas pewarisan genetik dan bagaimana faktor-faktor tambahan dapat mempengaruhi hasil pewarisan sifat yang tidak sepenuhnya sesuai dengan hukum Mendel yang sederhana.
Seperti apa penyimpangan Hukum Mendel itu?
1. Dominansi Tidak Lengkap (Incomplete Dominance)
Dalam dominansi tidak lengkap, alel dominan tidak sepenuhnya menutupi efek alel resesif. Sebagai hasilnya, individu heterozigot menunjukkan fenotip yang merupakan campuran dari kedua sifat.
Contohnya pada bunga snapdragon, jika tanaman dengan bunga merah (RR) disilangkan dengan tanaman bunga putih (WW), keturunan heterozigot akan memiliki bunga merah muda (RW).
2. Kodominansi
Kedua alel dominan mengekspresikan sifatnya secara bersamaan dalam fenotip individu heterozigot disebut sebagai kondominasi.
Misalnya yang terjadi pada kelompok darah manusia, alel A dan B adalah kodominan. Individu dengan genotip AB akan memiliki tipe darah AB yang mengekspresikan kedua antigen A dan B pada sel darah merah.
3. Pewarisan Berlapis (Polygenic Inheritance)
Sifat-sifat yang dipengaruhi oleh banyak gen (bukan hanya satu gen) akan menunjukkan variasi kontinu. Fenotip biasanya dipengaruhi oleh interaksi beberapa gen.
Misalnya, tinggi badan pada manusia dipengaruhi oleh beberapa gen sehingga variasi tinggi badan bersifat kontinu dan tidak hanya memiliki dua atau tiga kategori.
4. Interaksi Genetik (Gene Interactions)
Pada tanaman jagung, warna biji dapat dipengaruhi oleh gen untuk warna dasar dan gen modifier yang dapat mengubah intensitas warna dasar.
Hal tersebut membuktikan adanya penyimpangan Hukum Mendel berupa gen-gen yang berbeda dapat saling berinteraksi dan mempengaruhi ekspresi fenotip dan tidak selalu mengikuti pola Mendelian sederhana.
5. Pewarisan Sitoplasmik (Cytoplasmic Inheritance)
Beberapa sifat diwariskan melalui organel sitoplasmik, seperti mitokondria atau kloroplas, bukan melalui kromosom inti.
Contohnya pada pewarisan warna pada bunga mirabilis jalapa (bunga four o’clock) dapat dipengaruhi oleh gen dalam kloroplas yang diwariskan dari induk betina.
6. Pewarisan Genetik Seksual (Sex-Linked Inheritance)
Beberapa gen terletak pada kromosom seks (X atau Y) dan pola pewarisannya berbeda antara laki-laki dan perempuan.
Namun, kasus hemophilia dan buta warna adalah kondisi yang diwariskan melalui kromosom X, sehingga lebih sering terjadi pada pria.
7. Pewarisan Genetik Multifaktorial (Multifactorial Inheritance)
Sifat dipengaruhi oleh kombinasi genetik dan lingkungan. Tidak hanya faktor genetik yang menentukan fenotip, tetapi juga interaksi dengan lingkungan.
Contohnya, penyakit seperti diabetes tipe 2 dan penyakit jantung dipengaruhi oleh banyak gen serta faktor lingkungan seperti diet dan gaya hidup.
Penutup
Ternyata semakin banyak kita belajar tentang Biologi, semakin banyak pula hal-hal menarik yang bisa kita temui. Seperti adanya pola pewarisan sifat yang diturunkan melalui Hukum Mendel 1 dan 2.
Nah, sekarang kamu sudah lebih paham, kan, bagaimana sifat-sifat seperti warna rambut atau bentuk wajah bisa diturunkan dari orang tua ke anak?
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: