PEWARISAN SIFAT PADA MAKHLUK HIDUP

IPA KELAS IX SEMESTER I

BAB II

1. Molekul yang Mendasari Pewarisan Sifat

a. Materi Genetik

Molekul yang berperan sebagai materi genetik adalah asam nukleat. Ada dua macam asam nukleat yang berperan sebagai materi genetik yaitu DNA (deoxyribonucleic acid) dan RNA (ribonucleic acid). DNA merupakan untaian yang sangat panjang. DNA melilit pada protein yang disebut protein histon. Seluruh untai DNA tersebut dikenal dengan kromosom.

b. Struktur DNA dan RNA

Berdasarkan penelitian Rosalind Franklin, pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson mengemukakan bahwa DNA memiliki struktur seperti suatu untai ganda yang membentuk heliks atau bentuk ulir.

Asam nukleat DNA maupun RNA terdiri dari subunit nukleotida. Masing-masing nukleotida tersusun atas gugus fosfat, gula, dan basa nitrogen. Pada DNA, gulanya berupa gula deoksiribosa, sedangkan pada RNA gulanya adalah gula ribosa. Nukleotida ini dapat dibagi menjadi struktur yang lebih kecil disebut nukleosida. Satu unit nukleosida tersusun atas gula dan basa nitrogen (tanpa gugus fosfat). Ada empat senyawa basa nitrogen yang menyusun DNA yaitu adenin (A) yang selalu berpasangan dengan timin (T), serta guanin (G) yang selalu berpasangan dengan sitosin (C). Basa nitrogen adenin dan guanin dikelompokkan dalam basa purin, sedangkan timin dan sitosin dikelompokkan dalam basa pirimidin. Pada RNA tidak terdapat basa nitrogen timin (T). Basa nitrogen timin ini pada RNA digantikan oleh basa nitrogen urasil (U).

c. Peranan Materi Genetik dalam Penentuan Sifat

Dalam pewarisan sifat dikenal istilah sifat dominan dan sifat resesif. Karakter yang mampu mengalahkan atau menutupi karakter yang lain disebut sifat dominan. Karakteristik yang kalah disebut sifat resesif.

Gen bertanggung jawab atas sifat suatu organisme. Gen dilambangkan dengan huruf tertentu. Gen dominan dapat ditulis dengan huruf kapital, sedangkan gen resesif ditulis dengan huruf kecil. Variasi dari suatu gen (dalam hal ini yaitu gen G dan gen g) disebut alela. Sifat-sifat atau ciri yang dapat diamati seperti bentuk rambut, warna kulit, dan jenis cuping telinga disebut fenotipe. Fenotipe merupakan perwujudan “ekspresi” dari gen. Setiap fenotipe dikendalikan oleh genotipe. Genotipe adalah keseluruhan informasi genetik dari suatu individu.

Kromosom pada sel tubuh disebut autosom, susunannya berpasangan atau disebut diploid (2n). Kromosom pada sel kelamin disebut gonosom, susunannya tidak berpasangan atau disebut haploid (n). Jumlah kromosom tubuh manusia sebanyak 23 pasang atau 46.

2. Hukum Pewarisan Sifat

Penelitian pertama tentang penurunan sifat dilakukan oleh Gregor Mendel, seorang pendeta dan juga ahli botani dari Austria. Mendel menggunakan kacang kapri sebagai objek penelitiannya karena kacang kapri memiliki ciri-ciri yang mudah dibedakan, dapat melakukan penyerbukan sendiri, mudah dilakukan penyerbukan silang, mempunyai daur hidup yang relatif pendek, dan menghasilkan keturunan dalam jumlah banyak.

Mendel melakukan dua jenis persilangan. Pertama Mendel menyilangkan kapri dengan satu sifat beda yang dikenal dengan persilangan monohibrida dan kedua menyilangkan kapri dengan dua sifat beda yang dikenal dengan persilangan dihibrida.

a. Persilangan Monohibrida (Satu Sifat Beda)

Mendel mengemukakan rumusan yang disebut hukum I Mendel atau disebut juga Hukum Segregasi. Hukum Segregasi menyatakan bahwa pada waktu pembentukan gamet terjadi segregasi atau pemisahan alela (variasi gen) secara bebas, dari diploid menjadi haploid. Misalnya genotipe suatu tanaman Uu, maka gamet yang dibentuk membawa gen U dan gen u.

b. Persilangan Dihibrida (Dua Sifat Beda)

Mendel mengawinkan dua kacang kapri yang memiliki dua sifat berbeda. Salah satu kacang kapri berbiji bulat dan berwarna kuning dengan genotipe BBKK (dominan), sedangkan pasangannya berbiji kisut dan berwarna hijau dengan genotipe bbkk (resesif).

Berdasarkan Hukum Segregasi, setiap variasi gen dapat berpisah secara bebas, dan menghasilkan gamet (sel sperma dan sel ovum). Dalam hal ini dari induk (parental) yang memiliki genotipe BBKK dan bbkk terbentuk gamet dengan pasangan gen BK dan bk. Keturunan pertama (filial 1) dari induk tersebut semua bergenotipe BbKk (berbiji bulat dan berwarna kuning). Selanjutnya Mendel melakukan persilangan kedua, yaitu antarsesama keturuan pertama (BbKk × BbKk).

Misalnya suatu induk memiliki genotipe BbKk, maka gen B dan gen b serta gen K dan gen k akan memisah, kemudian kedua pasangan tersebut akan bergabung secara bebas sehingga kemungkinan gamet yang terbentuk akan memiliki susunan gen BK, Bk, bK, dan bk. Kesimpulan ini selanjutnya dikenal dengan hukum II Mendel atau disebut juga hukum Penggabungan Bebas.

3. Pewarisan Sifat pada Makhluk Hidup dan Kelainan Sifat yang Diturunkan

a. Pewarisan Warna Kulit

Warna kulit dikode oleh banyak gen. Misalnya, gen pengode warna kulit adalah gen A, B, C. Gen ini mengode pembentukan pigmen kulit yaitu pigmen melanin. Pigmen melanin menyebabkan kulit berwarna gelap. Variasi atau alternatif gen warna kulit (alela) yaitu gen a, b, c.

b. Pewarisan Tipe Perlekatan Cuping Telinga

Tipe perlekatan cuping telinga ini dikontrol oleh gen, yaitu gen G untuk cuping telinga terpisah atau terlepas dan gen g untuk cuping telinga melekat. Seseorang yang memiliki gen G (baik bergenotipe GG atau Gg) memiliki tipe cuping telinga terpisah, sedangkan yang memiliki tipe cuping melekat memiliki gen gg.

c. Pewarisan Bentuk Rambut

Dua macam gen yang mengendalikan bentuk rambut, gen C (dominan) mengode rambut keriting, dan gen s (resesif) mengode rambut lurus. Memiliki rambut keriting memiliki genotipe CC, orang yang memiliki rambut berombak memiliki genotipe Cs, dan yang memiliki rambut lurus memiliki genotipe ss.

d. Pewarisan Bentuk Pertumbuhan Rambut pada Dahi

Terdapat bentuk rambut tumbuh seperti huruf “V” atau yang dikenal dengan widow’s peak. Tumbuhnya rambut seperti huruf “V” dikontrol oleh gen W. Gen W ini bersifat dominan orang yang memiliki pertumbuhan rambut pada dahi memiliki gen WW (homozigot dominan) atau gen Ww (heterozigot), sedangkan orang yang tidak memiliki pertumbuhan rambut seperti huruf “V” memiliki genotipe homozigot resesif (ww).

e. Pewarisan Kelainan Buta Warna

Buta warna adalah kelainan seseorang yang tidak dapat membedakan beberapa warna dengan baik, biasanya merah, oranye, biru, dan hijau. Kelainan buta warna diakibatkan gen yang berada pada kromoson kelamin X. Seorang perempuan akan menderita buta warna jika kedua kromosom X mengandung gen buta warna (XcbXcb), namun jika hanya salah satu kromosom X yang mengandung gen buta warna (XcbX) maka perempuan tersebut akan menjadi pembawa (carrier) gen buta warna tanpa menjadi penderita. Pada laki-laki jika kromosom X mengandung gen buta warna maka langsung menderita buta warna (XcbY).

f. Pewarisan Kelainan Hemofilia

Hemofilia merupakan kelainan dengan ciri darah penderita sulit menggumpal ketika terjadi luka pada bagian tubuh tertentu, yang disebabkan tidak dihasilkannya faktor penggumpalan darah dalam tubuh seseorang. Gen hemofilia terletak pada kromosom X dan sering ditandai dengan lambang Xh (huruf X sebagai penanda jenis kromosom, huruf h sebagai penanda gen hemofilia).

4. Penerapan Pewarisan Sifat dalam Pemuliaan Makhluk Hidup

a. Pewarisan Sifat dalam Pemuliaan Tanaman

Pemanfaatan rekayasa genetika di bidang pertanian yaitu dalam penyiapan bibit unggul melalui pembuatan varietas hibrida. Varietas hibrida merupakan suatu jenis tanaman yang merupakan keturunan dari persilangan antara dua atau lebih jenis tanaman yang memiliki ciri-ciri genetik yang berbeda. Varietas hibrida ini dibuat untuk mengambil manfaat dari munculnya kombinasi yang baik dari induk-induk yang disilangkan.

b. Pewarisan Sifat dalam Pemuliaan Hewan

Pewarisan sifat berperan dalam pemuliaan hewan untuk menghasilkan hewan ternak berkualitas tinggi. Misalnya unggas yang mampu menghasilkan banyak telur atau sapi dengan kualitas susu dan daging yang baik.