Kumpulan Makalah BiologiBAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangMata yang berwarna cokelat, biru, hijau, atau abu-abu, serta rambut yang berwarna hitam, cokelat, pirang atau merah, merupakan sebagian contoh dari variasi warisan yang dapat kita amati pada individu-individu dalam satu populasi. Prinsip genetika apa yang dapat menjelaskan mekanisme pemindahan sifat tersebut dari orang tua kepada keturunannya ?Setiap anak dan individu memiliki ciri-ciri atau sifat-sifat yang sama atau hampir sama dengan kedua orangtuanya. Hal itu disebabkan sifat-sifat yang dimiliki kedua orang tuanya pasti diwariskan atau diturunkan kepada anak-anak keturunannya. Pewarisan sifat orang tua kepada anaknya itu dikenal dengan istilah hereditas. Sebuah alternatif terhadap model pencampuran ini adalah hipotesis penurunan sifat partikulat, yaitu mengenai ide gen. menurut model ini, orang tua memberikan ide gen. menurut model ini, orang tua memberikan unit-unit warisan yang memiliki cirri sendiri yaitu gen yang tetap mempertahankan suatu cirri khusus tertentu pada keturunannya. Kumpulan gen suatu organisme lebih menyerupai sekumpulan kelereng dibandingkan seember cat. Seperti kelereng, gen dapat dipilah dan diteruskan dari generasi ke generasi dalam bentuk yang tidak terbatas.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1 Hukum Mendel Genetika merupakan ilmu yang mempelajari sifat dari induk kepada keturunannya. Pewarisan itu ternyata mengikuti pola-pola tertentu. Oprang yang pertama kali mengadakan percobaan tentang pewarisan sifat adalah Greoger Johann Mendel (1822-1884) dikenal sebagai bapak genetika, seorang biarawan di sebuah biara di Brunn, Austria. Sebelum maupun sesudah terbitnya buku Mendel (1866), banyak teori hukum pewarisan sifat yang dikemukakan oleh para ahli, sebagai berikut : Teori Darah, menyatakan bahwa pewarisan sifat dibawa oleh darah. Teori ini gugur setelah ditemukannya transfusi darah, sebab orang yang menerima donor tambahan darah ternyata sifatnya tidak berubah seperti donornya. Teori Preformasi, menyatakan adanya makhluk hidup kecil di dalam gamet sebagai calon individu baru. Teori Epigenesis (teori ini mengkritik teori Preformasi), menyatakan bahwa sel telur yang telah dibuahi oleh spermatozoa akan mengadakan pertumbuhan sedikit demi sedikit. Teori Pangenesis, menyatakan bahwa setelah ovum dibuahi oleh spermatozoa maka dalam ovum terdapat tunas-tunas yang tumbuh menjadi makhluk hidup baru. Teori Heckel, menyatakan bahwa yang bertanggung jawab atas pewarisan sifat adalah substansi inti dari spermatozoa.Namun, dengan kemajuan teknologi terbukti bahwa pendapat Mendel adalah yang paling benar, yaitu sifat menurun dibawa oleh faktor penentu (gen) dan ditentukan oleh separuh dari induk jantan (spermatozoa) dan separuh dari induk betina (ovum).Mendel menyilangkan (mengawinkan secara silang) kacang kapri (Pisum sativum), kemudian hasil persilangannya ditanam dan diamati. Mendel mengawinsilangkan hingga diperoleh dengan keturunan kedua. Mendel melakukan percobaannya selama 12 tahun.Alasan Mendel memilih kapri sebagai bahan percobaannya adalah karena kapri : Memiliki pasangan sifat beda yang mencolok (kontras), misalnya : Warna bunga : Ungu atau putih Warna biji : Hijau atau kuning Bentuk biji : Bulat atau kisut Sifat kulit : Halus atau kasar Letak bunga : Aksial atau terminal. Aksial artinya terletak disepanjang batang, terminal artinya terletak pada ujung batang Ukuran batang : Tinggi (2-2,5 m) atau pendek (0,25-0,5) Melakukan penyerbukan sendiri (autogami). Tumbuhan yang melakukan penyerbukan sendiri cenderung memiliki sifat yang konstan, yaitu sifat turun-temurun yang tetap. Tumbuhan yang memiliki sifat yang konstan disbeut galur murni. Mudah dilakukan penyerbukan silang, dengan jalan mengambil serbuk sari dari satu kapri dan diletakkan di kepala putik dan kapri yang lain. Waktu yang diperlukan untuk menghasilkan keturunan cepat, hanya dalam beberapa bulan sudah diketahui hasilnya. Mempunyai keturunan yang banyak. Mudah didapat. Mudah hidup atau mudah dipelihara. Cepat berbuah atau berumur pendek.Berdasarkan hereditas menurut Mendel, jika jenis mangga bergalur murni yang sfiat buahnya besar tetapi rasanya masam dibastarkan dengan jenis mangga lain bergalur murni yang sifat buahnya kecil namun rasanya manis, kita akan dapat memperoleh jenis mangga hibrida (hasil pembastaran) dengan sifat buah yang besar dan rasanya manis. Syaratnya, sifat besar dominan terhadap sifat kecil, dan sifat manis dominan terhadap sifat masam.Untuk mengetahui bahwa suatu tanaman bergalur murni atau tidak, dapat dilakukan penyerbukan sendiri. Tanaman bergalur murni akan selalu menghasilkan keturunan yang sifatnta sama dengan induk, meski dilakukan penyerbukan berulang kali dalam beberapa generasi.Pada persilangan, induk jantan dan induk betina disebut parental (tetua) dan disimbolkan dengan huruf P (huruf kapital). Hasil persilangan parental disebut filius (anak) dan disimbolkan dengan huruf F (huruf kapital). Persilangan induk jantan dengan induk betina disebut P1, dan filialnya disebut F1. Persilangan antara jantan F1 dengan betina F1 secara acak disebut P2, sedangkan filialnya disebut F2, dan seterusnya.Orang yang menjabarkan pola pewarisan sifat adalah seorang sarjana dari Amerika bernama Walter Stanborough (1877-1916). Pada tahun 1903 dia mengemukakan bahwa jumlah kromosom yang dikandung baik oleh sel sperma maupun sel telur adalah sama, yaitu setengah dari jumlah kromosom sel somatik (sel tubuh). Organisme baru yang merupakan hasil fertilisasi ovum oleh sperma akan mengandung dua perangkat kromosom (diploid) pada tiap selnya, seperti halnya setiap tubuh. Dalam meiosis, kedua perangkat setiap kromosom adalah tetap sekalipun melalui proses mitosis dan meiosis. Demikian juga dengan gen yang merupakan faktor hereditas. Gen bersifat baka (tetap).Pola-pola hereditas mencakup pewarisan sifat-sifat induk ke generasi berikutnya melalui gamet yang mengikuti aturan tertentu. Bentuk pola-pola hereditas dapat dilihat dengan menggunakan segitiga Pascal, yaitu sebagai berikut :Monohibrid11Dihibrid 1 2 1Trihibrid13 3 1Tetrahibrid 1 4 6 4 1

Pola-pola yang akan terbentuk adalah :Monohibrid= 31 : 30 = 3 : 1Dihibrid= 32 : 31 : 31 : 30 = 9 : 3 : 3 : 1Trihibrid= 33 : 32 : 32 : 32 : 31 : 31 : 31 : 30= 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1 Genotipe dan FenotipeGenotipe merupakan sifat atau karakter yang tidak tampak sebab sangat bergantung pada keturunannya. Genotipe bersifat menurun dan diwariskan kepada keturunannya. Sementara itu, fenotipe merupakan sifat yang tampak dari luar atau yang dapat kita amati dengan panca indra. Fenotipe merupakan perpaduan antara genotipe dengan lingkungannya.Contohnya : Sifat warna bulu biru pada ayam adalah fenotipe, disimbolkan BB, maka BB adalah genotipe. Sifat pemarah adalah fenotipe, disimbolkan RR, maka RR adalah genotipe.Menurut Stern (1930), genotipe dan faktor lingkungan dapat memengaruhi fenotipe. Dengan demikian, dua genotipe yang sama dapat menunjukkan fenotipe yang berbeda apabila lingkungan bagi kedua genotipe tersebut berlainan.Genotipe homozigot BB dan RR disebut homozigot dominan, sedangkan bb dan rr adalah homozigot resesif. B (huruf kapital) dengan b (huruf kecil) atau R dengan r merupakan pasangan gen yang masing-masing disebut alel. Menurut letaknya, alel adalah gen-gen yang terletak pada lokus yang bersesuaian di dalam kromosom homolog, sedangkan jika dilihat dari pengaruh gen pada fenotipe, alel adalah angggota dari pasangan gen yang memiliki pengaruh yang sama atau berlawanan untuk suatu sifat.Contohnya : B menentukan sifat warna biru pada bulu ayam, sedangkan b menentukan warna selain biru (putih misalnya), maka B merupakan alel dari b. R (pemarah), alelnya r (penyabar). Jadi B bukan alel dari r, demikian pula R bukan alel dari b, karena menentukan sifat yang beda.Jika genotipe suatu individu terdiri dari pasangan alel yang tidak sama, maka disebut genotipe heterozigot (hetero = lain ; zigot = hasil penyatuan gamet jantan dan gamet betina sampai terjadi pembelahan). Sedangkan jika genotipe terdiri dari pasangan alel yang sama, disebut homozigot.Ada beberapa konvensi lain dari fenotipe dan genotipe, yaitu : Sifat gen-gen dominan (yang bersifat kuat sehingga menutupi pengaruh alelnya) disimbolkan dengan huruf besar, sedangkan gen yang tertutup alelnya disebut resesif dan disimbolkan dengan huruf yang sama dengan gen dominan, tetapi huruf kecil.Contoh : Besar dominan terhadap kecil, dapat ditulis dengan symbol sebagai berikut : B > b atau R > r. Biru dominan terhadap putih, dapat dituliskan dengan symbol sebagai berikut : M > m atau B > b. Genotipe individu heterozigot dituliskan dengan dua huruf. Gen dengan sifat dominan dituliskan dengan huruf besar di depan dan sifat resesif alelnya dituliskan dengan huruf kecil di belakang.Contoh : Bb, bukan bB Rr, bukan rR Dua genotipe yang berbeda dapat mempunyai fenotipe yang sama.Contoh : RR, fenotipenya pemarah Rr, fenotipenya juga pemarahAkan tetapi, untuk fenotipe penyabar selalu rr. Jadi, fenotipe sifat resesif selalu bergenotipe homozigot yang berarti selalu bergalur murni.

2.2 Hukum Mendel IIHukum Mendel II juga bisa disebut sebagai hokum asortasi atau penggelompokan gen-gen secara bebas. Menurut hukum ini, gen-gen yang sealel memisah secara bebas ketika berlangsung pembelahan meiosis pada waktu pembentukan gamet-gamet. Hukum mendel II dapat dibuktikan dengan persilangan dihibrid atau lebih. Persilangan MonohibridMendel memperoleh hukum segregasi dengan melakukan persilangan monohibrid. Mendel menyilangkan tanaman kapri galur murni berbatang tinggi dengan tanaman kapri berbatang rendah. Hasil persilangan tersebut menunjukkan bahwa semua tanaman kapri keturunan pertama (F1) memiliki sifat yang sama dengan salah satu induknya, yaitu semuanya berbatang tinggi. Mendel kemudian menyilangkan semua tanaman F1 tersebut dan hasilnya, tanaman kapri keturunan kedua (F2) menunjukkan perbandingan fenotipe tanaman berbatang tinggi : tanaman berbatang rendah = 3:1.Pada persilangan dominasi penuh, tanaman berbatang tinggi memiliki gen T dan bergenotipe tt (homozigot dominan), sedangkan tanaman berbatang rendah memiliki gen t serta bergenotipe tt (homozigot resesif). Pada keturunan pertama (F1), semua tanaman bergenotipe Tt (heterozigot) sehingga memiliki batang tinggi karena batang tinggi bersifat dominan terhadap batang rendah. Jika tanamana F1 ini berbentuk gamet, gamet yang terbentuk ada dua, yaitu gamet dengan gen T dan t. pada saat pembentukan gamet ini, kedua alel tersebut (T dan alelnya t) akan mengalami segregasi atau pemisahan yang dikenal dengan hukum Mendel I. Akibatnya, jika sesame tanaman F1 disilangkan, akan terbentuk individu yang bergenotipe TT, Tt, tT, dan tt. Rasio fenotipenya adalah 3 tanaman berbatang tinggi dan 1 tanaman berbatang rendah.Perhatikan persilangan dua tanaman berikut ini :Parental (P): tanaman berbatang tinggi tanaman berbatang rendah(TT)(tt)Gamet (G): T tFilial 1 (F1): Tt 100% tanaman berbatang tinggi

P2: Tanaman berbatang tinggi tanaman berbatang tinggi(Tt)(Tt)G: T T T tF2:TT, Tt, tT, dan tt75% tanaman berbatang tinggi dan 25% tanaman berbatang rendahKadang-kadang keturunan dari suatu persilangan tidak menghasilkan sifat yang sama dengan salah satu induknya,tetapi muncul sifat campuran dari kedua induknya.Hal ini disebabkan pengaruh masing-masing sing gen dari induknya sama kuat.gen yang demikian disebut semidominan atau intermediet. Sebagai contoh adalah warna mahkota pada bunga pukul empat (Mirabis jalapa). Gen warna merah (M) pada bunga tersebut bersifat semidominan terhadap gen warna putih (m) sehingga semua tanaman F1 akan memilki bunga berwarna merah muda (Mm). Jika tanaman F1 disilangkan, akan didapatkan keturunan F2 dengan rasio fenotipe 1 merah (MM) : 2 merah muda (Mm) : 1 putih (mm) Perhatikan persilangan berikut.P : Bunga merah x Bunga putih (MM) (mm)G: M mF1 : Mm 100% Tanaman berbunga merah mudaP2: Bunga merah muda x Bunga merah muda (Mm)(Mm)G : M M m mF2 : MM 25% Tanaman Berbunga merah Mm 50% Tanaman berbunga merah muda Mm 50% Tanaman berbunga merah muda mm 25% Tanaman berbunga putih Persilangan DihibridPersilangan dihibrid adalah persilangan organism yang memiliki sifat beda. Contoh persilangan (dihibrid) yang dilakukan oleh mendel adalah persilanganantara tanaman kapri galur murni yang berbiji bulat dan berwarna kuning degan tanaman kapri berbiji keriput dan berwarna hijau. Biji bulat dominan terhadap biji keriput, sedangkan warna biji kunung dominan terhadap warna biji hijau. Pada persilangan berikut dihasilkan F1 yang semuanya berbiji bulat dan berwarna kuning.Mendel kemudian menyilangkan semua tanaman F1 tersebut hasilnya adalah tanaman F2 yang menunjukan adanya empat kombinasi fenotipe,yang berbiji bulat kuning,bulat hijau,keriput kuning dan hijau keriput dengan perbandingan 9:3:3:1. Kombinasi tersebut menunjukan adanya pengelompokan dua pasang gen secara bebas yang dikenal sebagai hukum mendel II. Jika gen bulat diberi simbol B dan alelnya keriput di beri smbol huruf b, gen warna biji kuning diberi symbol huruf K dan alelnya gen warna biji hijau diberi huruf symbol k, pengelompokan yang terjadi adalah1) Gen B mengelompok degan gen K yang terdapat pada gamet BK2) Gen B mengelompok degan gen K yang terdapat pada gamet Bk3) Gen B mengelompok degan gen K yang terdapat pada gamet bK,dan4) Gen b mengelompok degan gen k yang terdap pada gamet bk.Perhatikan persilangan berikut.P: Tanaman berbiji bulat kuning x Tanaman berbiji keriput hijau (BBKK) (bbkk)G: BK bkF1 : BbKk 100% Tanaman berbiji bulat kuningP : Tanaman berbiji bulat kuning x Tanaman berbiji bulat kuning(BbKk)(BbKk)G : BK BK Bk Bk bK bK bk bkF2:GametBKBkbKbk

BKBBKKBulat kuningBBKkBulat kuningBbKKBulat kuningBbKkBulat kuning

BkBBKkBulat kuningBBkkBulat hijauBbKkBulat kuningBbkkBulat hijau

bKBbKKBulat kuningBbKkBulat kuningbbKKKeriput kuningbbKkKeriput kuning

bkBbKkBulat kuningBbkkBulat hijaubbKkKeriput kuningbbkkKeriput hijau

Hasil persilangan dihibrid di atas menunjukkan bahwa pada keturunan F2 terdapat empat kombinasi fenotipe, yaitu tanaman berbiji bulat kuning, bulat hijau, keriput kuning, dan keriput hijau dengan perbandingan 9:3:3:1. Perbandingan itu merupakan perbandingan khas untuk dihibrid jika ada dominasi sehingga untuk persilangan di depan kemungkinan genotipe dan fenotipe F2-nya dapat diringkas sebagai berikut.GenotipeFenotipe

9 B_K_Bulat kuning

3 B_kkBulat hijau

3 bbK_Keriput kuning

1 bbkkKeriput hijau

Persilangan TrihibridPersilangan trihibrid adalah persilangan organisme yang memiliki tiga sifat beda. Sebagai contoh, tanaman kapri galur murni yang berbatang tinggi, berbiji bulat, dan warna biji kuning (TTBBKK) disilangkan dengan tanaman kapri galur murni yang berbatang rendah, berbiji keriput, dan warna biji hijau (ttbbkk). Batang tinggi dominan terhadap batang rendah, biji bulat dominan terhadap biji keriput, dan warna biji kuning dominan terhadap warna biji hijau. Keturunan F1 pada perislangan tersebut menunjukkan bahwa semua tanaman akan berbatang tinggi, berbiji bulat, dan warna biji kuning (TtBbKk).Jika sesama tanaman F1 disilangkan, akan didapat tanaman F2 yang menunjukkan adanya 8 kombinasi fenotipe dengan perbandingan 27:9:9:9:3:3:3:1.P: Tanaman berbatang tinggi Tanaman berbatang rendah berbiji bulat kuning berbiji keriput hijauG:TBK tbkF1:TtBbKk 100% tanaman berbatang tinggi berbiji bulat kuningF2:GenotipeFenotipe

27 T_B_K_Tanaman berbatang tinggi berbiji bulat kuning

9 T_B_kkTanaman berbatang tinggi berbiji bulat hijau

9 T_bbK_Tanaman berbatang tinggi berbiji keriput kuning

9 ttB_K_Tanaman berbatang rendah berbiji bulat kuning

3 T_bbkkTanaman berbatang tinggi berbiji keriput hijau

3 ttB_kkTanaman berbatang rendah berbiji bulat hijau

3 ttbbK_Tanaman berbatang rendah berbiji keriput kuning

1 ttbbkkTanaman berbatang rendah berbiji keriput hijau

Back Cross dan Test CrossBack cross atau perkawinan balik adalah perkawinan antara F1 dengan induk jantan atau betina. Sebagai contoh, jika tikus jantan hitam (HH) disilangkan dengan tikus betina putih (hh), semua F1-nya berwarna hitam (Hh). Jika dilakukan perkawinan balik dengan induk jantan, akan dihasilkan tikus F2 berwarna hitam semua. Hal itu membuktikan bahwa individu yang memiliki fenotipe sama dapat memiliki genotipe yang berbeda.P: Tikus hitam Tikus putih (HH) (hh)G: H hF1: Hh 100% tikus hitamBack cross dengan induk jantan :P: Tikus hitam Tikus hitam (HH) (Hh)G: H H hF2: Hh 50% Tikus hitam Hh 50% Tikus putihTest cross atau uji silang adalah perkawinan antara F1 dan individu yang homozigot resesif. Test cross digunakan untuk menguji kemurnian suatu galur. Sebagai contoh, jika tikus hitam hasil perkawinan tikus hitam dan tikus putih di atas dilakukan test cross, hasilnya adalah tikus hitam dan tikus putih dengan perbandingan 1:1.P: Tikus putih Tikus hitam (hh) (Hh)G: h H hF2: Hh 50% Tikus hitam Hh 50% Tikus putih

2.3 Penyimpangan Semu Hukum MendelAda beberapa macam peristiwa yang dikategorikan sebagai penyimpangan semu hukum Mendel, yaitu epistatis dan hipostatis, gen-gen komplementer, polimeri, kriptomeri, serta atavisme. Epistatis dan HipostatisEpistatis merupakan suatu gen mengalahkan ekspresi gen lain yang bukan alelnya. Gen yang dikalahkan ekspresinya oleh gen lain yang bukan sealel disebut hipostatis. Hal ini berbeda dengan dominasi, dimana sebuah gen mengalahkan ekspresi gen alelnya. Ada dua maca epistatis, yaitu epistatis dominan dan epistatis resesif. Epistatis DominanWarna umbi lapis pada tanaman bawang ditemukan oleh dua gen, yaitu gen warna merah (M) dan gen warna kuning (K). Gen M bersifat epistatis terhadao k, artinya keberadaan gen M mengalahkan ekspresi gen K sehingga umbi lapis pada tanaman bawang bergenotipe mmkk tidak berwarna merah atau kuning, tetapi berwarba putih. Persilangan antara umbi lapis merah dan umbi lapis kuning (gen M dan gen K bertemu) menghasilkan tanaman bawang F1 semuanya berumbi lapis merah. Jika tanaman bawan F1 disilangkan sesamanya, akan didapat tanaman bawang F2 dengan perbandingan umbi merah : umbi kuning : umbi putih = 12:3:1.Perhatikan persilangan berikut :P: Bawang berumbi lapis merah Bawang berumbi lapis kuning(MMkk)(mmKK)G: Mk mKF1: MmKk100% bawang berumbi merahP: Bawang berumbi lapis merah Bawang berumbi lapis merah(MmKk)(MmKk)G: MK MK Mk Mk mK mK mk mkF2:9M_K_Bawang berumbi merah3 M_kkBawang berumbi merah3 mmK_Bawang berumbi kuning1 mmkkBawang berumbi putih Epistatis ResesifWarna rambut tikus ditentukan oleh gen A untuk warna abu-abu dan alelnya gen a untuk warna hitam. Selain kedua gen itu, agar warna rambut dapat diekspresikan juga perlu adanya gen W. alel gen W, yaitu gen w, menyebabkan warna tidak dapat diekspresikan sehingga tikus akan berwarna putih. Di sini terlihat bahwa gen homozigot resesif ww menutupi ekspresi gen A ataupun gen a. dengan demikian, untuk keluarnya warna hitam atau abu-abu, seekor tikus harus memiliki gen W.Perhatikan persilangan berikut :P: Tikus hitam Tikus putih (WWaa) (wwAA)G: Wa wAF1: WwAa 100% Tikus abu-abuP: Tikus abu-abu Tikus abu-abu (WwAa) (WwAa)G: WAWA WaWa wAwA wa waF2:: 9 W_A_Tikus abu-abu 3 W_aaTikus hitam 3 wwA_Tikus putih 1 wwaaTikus putihPerkawinan antara tikus hitam dan tikus putih homozigot akan menghasilkan keturunan pertama atau F1 yang semuanya berwarna abu-abu. Jika tikus abu-abu ini dibiarkan kawin sesamanya, akan didapatkan tikus F2 berwarna abu-abu, hitam, dan putih dengan perbandingan fenotipe 9 : 3 : 4 Gen-Gen KomplementerGen-gen komplementer merupakan gen-gen yang saling berinteraksi atau bekerja sama untuk memunculkan fenotipe tertentu. Apabila salah satu gen tersebut tidak ada, pemunculan fenotipe tersebut dapat terhalang. Sebagai contoh adalah pembentukan warna ungu pada bunga tanaman kacang. Pembentukan warna ini melibatkan dua gen dominan, yaitu gen A dan gen P. Tidak adanya salah satu gen dominan itu menyebabkan tidak terbentuknya warna ungu sehingga bunga berwarna putih.Perhatikan persilangan berikut :P: Bunga putih Bunga putih (AApp) (aaPP)G: Ap aPF1: AaPp100% Bunga unguP: Bunga ungu Bunga ungu (AaPp) (AaPp)G: AP AP Ap Ap aP aP ap apF2: 9 A_P_Bunga ungu 3 A_ppBunga putih 3 aaP_Bunga putih 1 aappBunga putihPersilangan antara dua tanaman kacang berbunga putih homzigot menghasilkan tanaman kacang F1 yang semuanya berbunga ungu. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, didapatkan tanaman kacang F2 yang berbunga ungu dan putih dengan perbandingan 9 : 7. PolimeriPolimeri merupakan peristiwa beberapa pasangan gen yang bukan sealel mempengaruhi sifat tertentu. Contoh polimeri terdapat pada warna biji gandum. Warna biji gandum ditentukan oleh gen M1 dan M2, sedangkan alelnya m1 dan m2 menyebabkan biji gandum tidak berwarna atau berwarna putih. Makin banyak gen penghasil warna (gen M), warna biji gandum makin merah. Sebaliknya, makin sedikit gen M, makin berkurang warna merah pada biji gandum. Pembentukan satu sifat oleh lebih dari satu gen ini disebut poligen.Perhatikan persilangan berikut.P: Biji gandum merah Biji gandum putih (M1M1M2M2)(m1m1m2m2)G:M1M2 m1m2F1: M1m1M2m2 100% biji gandum merahP: Biji gandum merah Biji gandum merah (M1m1M2m2)(M1m1M2m2)G:M1M2 M1M2M1m2 M1m2m1M2 m1M2m1m2 m1m2F2:9 M1_M2_Biji gandum merah3 M1_m2m2Biji gandum merah3 m1m1M2_Biji gandum merah1m1m1m2m2Biji gandum putihPersilangan antara tanaman gandum berbiji merah dan tanaman gandum berbiji putih homozigot menghasilkan tanaman gandum F1 yang semuanya berwarna merah. Warna merah pada F1 itu tidak semerah induknya. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, akan didapat tanaman gandum F2 berbiji merah dan putih dengan perbandingan 15 : 1.

KriptomeriKriptomeri merupakan peristiwa tertutupnya ekspresi gen dominan apabila berdiri sendiri. Ekspresi gen ini akan terlihat jika terdapat karena secara bersamaan dengan gen dominan lain. Kriptomeri dapat dipandang sebagai epistatis resesif. Suatu contoh kriptomeri adalah warna bunga Linaria maroccana. Galur murni bunga ini berwarna merah dan putih. Pigmen antosianin yang menyebabkan warna pada bunga, jika terdapat dalam kondisi plasma sel yang bersifat asam, akan berwarna merah, sedangkan pada kondisi basa akan berwarna ungu. Hal tersebut terjadi karena adanya gen A yang menyebabkan terbentuknya antosianin. Sementara itu, adanya gen B menyebabkan plasma sel bersifat basa dan alelnya gen b menyebabkan plasma sel bersifat asam.Perhatikan persilangan berikut.P: Bunga merah Bunga putih (AAbb)(aaBB)G: Ab aBF1: AaBb 100% Bunga unguP: Bunga ungu Bunga ungu (AaBb)(AaBb)G: AB AB Ab Ab aB aB ab ab F2: 9 A_B _Bunga ungu 3 A_bbBunga merah 3 aaB_Bunga putih 1 aabbBunga putih Persilangan antara bunga merah dan bunga putih homozigot akan menghasilkan keturunan F1 yang semuanya berbunga ungu. Jika tanaman berbunga ungu ini dibiarkan menyerbuki sesamanya, akan didapat tanaman F2 berbunga ungu, merah, dan putih dengan perbandingan fenotipe 9 : 3 : 4.

AtavismeAtavisme adalah munculnya suatu sifat sebagai akibat adanya interaksi beberapa gen, contohnya bentuk jengger atau pial ayam. Pada ayam terdapat beberapa macam bentuk pial, contohnya pial mawar (rose), pial ercis (pea), dan pial tunggal (single). Alel untuk pial mawar (R) dominan terhadap pial tunggal (r). Adapun pial ercis ditentukan oleh gen P yang dominan terhadap pial tunggal (p). Pial tunggal bergenotipe pprr, pial ercis bergenotipe PPrr atau Pprr, dan pial mawar bergenotipe ppRR atau ppRr. Gen R dan gen P bukan alel, tetapi masing-masing dominan terhadap alelnya (R dominan terhadap r, P dominan terhadap p). Jika ayam berpial ercis homozigot, keturunannya tidak memiliki pial ercis atau mawar, tetapi bentuk pial lain yang disebut pial walnut. Sebuah gen untuk pial mawar dan sebuah gen untuk pial ercis mengadakan interksi menghasilkan pial walnut seperti yang terlihat pada ayam-ayam keturunan pertama (F1) pada persilangan berikut.

2.4 Pautan Gen, Pindah Silang, dan Gagal BerpisahTelah dijelaskan bahwa gen terletak secara linier pada lokus tertentu pada kromosom. Selama pembelahan meiosis, gen-gen yang berada di kromosom tersebut memisah secara bebas. Banyaknya macam gamet yang dihasilkan bergantung pada banyaknya sifat dalam persilangan. Sifat-sifat dalam persilangan meliputi pautan gen, pindah silang, dan gagal berpisah. Pautan GenSebagaimana dikemukakan oleh Mendel, pada saat terjadi proses pembentukan gamet, gen-gen memisah secara bebas (segregasi). Pemisahan secara bebas berlangsung pada pembelahan meiosis, yaitu dalam rangka menghasilkan sel gamet. Misalnya gen AaBb terletak pada kromosom homolog, maka terjadi pemisahan secara bebas membentuk gamet AB, Ab, aB, ab.Pemisahan gen berlangsung apabila gen Aa dan Bb letaknya atau lokusnya berjauhan. Jika kedua macam gen itu lokusnya berdekatan, gen akan sulit memisah secara bebas. Dengan kata lain, gen-gen itu berpautan satu dengan yang lain. Jadi, jika gen Aa dan Bb berpautan (AaBb) maka gamet yang dihasilkannya hanya AB dan ab. Adanya pautan juga merupakan salah satu sebab tidak sesuainya hasil persilangan dasar hukum Mendel. Jumlah pautan gen (linkage) tergantung pada jumlah pasangan kromosom dan panjang kromosom. Makin panjang kromosom, makin banyak gen yang dikandungnya dan makin banyak pula gen yang berpautan. Akibatnya, keanekaragaman individu semakin besar. Pindah SilangPindah silang (crossing over) kromsom terjadi pada meiosis, yaitu pada saat pembagian kromosom. Pindah silang terjadi pada profae I tahap zigonema karena saat itu kromosom saling bertumpang tindih. Tempat bersilangnya kromosom tersebut disebut kiasma. Kromosom saling bertumpuk sehingga lengan dari kromosom yang satu berpindah atau menempel pada kromosom yang lain, dan terjadi tukar-menukar lengan kromosom. Tukar menukar lengan kromosom tersebut menyebabkan terjadinya rekombinasi kromatid pada kromosom yang homolog. Jadi, pada peristiwa pindah silang terbentuk kombinasi baru.Jika pada peristiwa berpautan memungkinkan dua gen atau lebih selalu bersama dalam sel gamet, maka pindah silang memungkinkan gen-gen itu saling berpisah. Singkatnya, gen-gen dekat berpautan atau pada pautan sedangkan gen-gen jauh berpisahan atau pindah silang. Pindah silang dapat memisahkan pautan pada sembarang titik di sepanjang kromosom.Besarnya kemungkinan terjadi pindah silang berbanding lurus dengan jarak kedua gen tersebut. Semakin jauh jaraknya, kemungkinan terjadi pindah silang semakin besar. Misalkan gen P dan Q jaraknya dua kali jarak gen M dan N. maka kemungkinan terjadi pindah silang untuk memisahkan pautan gen P dan Q menjadi dua kali lebih besar daripada memisahkan pautan gen M dan N. pindah silang jarang terjadi pada gen yang saling berdekatan. Gagal BerpisahTelah kita pelajari pada meiosis I, dua pasangan kromosom homolog saling berpisah sehingga setiap sel anak mendapat satu pasang kromosom yang sama. Pada meiosi II, pasangan kromosom saling berpisah sehingga setiap sel anak mendapat kromosom tak berpasangan. Pasangan kromosom pada meiosi I maupun meiosis II dapat mengalami gagal ebrpisah. Artinya setelah meiosis selesai aka dihasilkan sel anak yang berbeda set kromosomnya. Ada sel anak yang kelebihan kromosom, ada yang tidak kebagian kromosom.Misalkan disilangkan lalat betina bermata putih dan lalat jantan bermata merah. Diketahui gen mata merah terjadi pada kromsom X. jadi, Xm Xm disilangkan dengan XMY. dengan demikian, persilangan lalat itu diharapkan memiliki keturunan lalat betina bermata merah (XMXm) dan lalat jantan bermata putih (XmY). akan tetapi diantara populasi lalat tersebut ditemukan lalat jantan bermata merah kondisi normal. Perhatikan persilangan berikut.A: Induk Xm Xm XMY (betina mata merah)(jantan mata putih) GametXm , Xm XM , Y

GametXmXm

XMXMXmXMXm

YXmYXmY

Anak

Keturunannya betina mata merah dan jantan mata putihB: Induk XmXm XMY (betina mata merah)(jantan mata putih) GametXmXm, 0 XM , Y (gagal berpisah)GametXmXm0

XMXMXmXmXM

YXmXmYY

Anak

Dari analisis papan catur di atas tampak bahwa gagal berpisah menyebabkan ketidaknormalan pada jumlah kromosom.Keturunannya :XMXmXm: disebut sebagai betina super (mata merah)XM: merupakan lalat betina mata merahXmXmY: merupakan lalat betina mata putihY: merupakan lalat jantan mata putih atau mati2.5 Penetuan Jenis KelaminJenis kelamin makhluk hidup ditentukan oleh berbagai faktor terutama oleh komposisi kromosom seks yang dikandungnya. Faktor yang berpengaruh pada penentuan jenis kelamin adalah faktor lingkungan, hormone, kromosom seks, dan pliodi. Faktor LingkunganPada beberapa jenis hewan, lingkungan berpengaruh terhadap penentuan jenis kelamin. Lingkungan tersebut meliputi berikut ini. Lingkungan internal, misalnya kondisi dalam sitpolasma Lingkungan eksternal, misalnya kondisi luar tubuh. Sebagai contoh, cacing laut Donophilus dapat mengeluarkan telur berukuran 27 kali lebih besar dari telur umumnya yang akan menetes menjadi cacing betina, sedangkan telur yang lain menetas menjadi cacing jantan. Lingkungan menentukan jenis kelamin penyu. Jika telur berada di tempat panas, telur menetas menjadi betina. Jika telur berada di tempat yang teduh, telur menetas menjadi jantan. Faktor HormonPada beberapa kasus, hormon berperan dalam penetuan jenis kelamin. Hormone bekerja sama dengan kromosom seks dalam menentukan jenis kelamin katak dan ikan. Telur jantan pada ikan di Jepang yang diberi hormone betina (estrogen) akan tumbuh menjadi ikan berfenotipe betina mesikpun genotipenya jantan. Perlakuan ini telah di uji di Jepang. Kromosom SeksKromosom seks menentukan jenis kelamin. Misalnya pada manusia, kromosom XX untuk jenis kelamin perempuan dan XY untuk jenis kelamin laki-laki. Kromosom ini dibedakan berdasarkan perbedaan bentuk antara kromosom X dan Y. PloidiPloidi adalah jumlah set kromosom set kromosom dalam genom. Pada Hymenoptera, misalnya lebah, jenis kelamin ditentukan oleh ploidi pada telur. Ploidi pada lebah dikontrol oleh hewan betina. Contohnya, ratu lebah dapat menghasilkan dua macam tipe telur. Telur yang mengalami fertilisasi akan menjadi individu betina, sedangkan yang tidak mengalami fertilisasi akan tumbuh menjadi individu jantan.Determinasi atau penentuan jenis kelamin pada organism yang satu bisa berbeda dengan yang lain. Ada beberapa tipe penentuan jenis kelamin pada berbagai organisme, antara lain tipe XY, tipe XO, tipe ZW, dan tipe ZO. Tipe XYOrganisme yang jenis kelaminnya ditentukan oleh kromosom X dan Y, antara lain mamalia termasuk manusia, beberapa jenis serangga, serta tumbuhan berumah dua. Pada seranggaContoh serangga yang jenis kelaminnya bertipe XY adalah lalat buah (Drosophila melanogaster). Lalat ini memiliki 8 buah atau 4 pasang kromosom yang terdiri atas 3 pasangan kromosom tubuh dan 1 pasang kromosom kelamin. Kromosom kelamin atau kromosom seksnya terdiri atas kromosom X dan kromosom Y. kromosom X berukuran lebih panjang dan lurus, sedangkan kromosom Y berukuran lebih kecil dan bengkok pada bagian ujungnya.Pada waktu terjadi gametogenesis, lalat buah betina hanya dapat menghasilkan satu macam gamet (sel telur) haploid dengan rumus kromosom 3AX sehingga disebut homogamet. Sementara itu, lalat jantan dapat mnghasilkan dua macam gamet (sel spermatozoa0 yang haploid dengan rumus kromosom 3AX dan 3AY sehingga disebut heterogamet.Berdasarkan hal tersebut, seorang ahli genetika bernama Calvin Blackman Bridges mengambil kesimpulan bahwa penetuan jenis kelamin lalat buah tidak hanya ditentukan oleh hadirnya kromosom X dan autosom. Perbandingan itu disebut indeks kelamin (IK), sedangkan teori tersebut dinamakan teori keseimbangan kelamin dari bridges.Tabel Indeks Kelamin pada Lalat BuahRumus KromosomIK ()Jenis Kelamin

3AAXXX = 1,5Betina super

3AAXX = 1Betina

3AAAXX = 0,67Interseks

3AAXY = 0,5Jantan

3AAAXY = 0,33Jantan super

Pada ManusiaSel tubuh manusia memiliki 46 buah kromosom yang terdiri dari 22 pasang autosom dan 1 pasang kromosom seks. Sebagaimana lalat buah, kromosom kelamin manusia terdiri dari kromosom X dan kromosom Y. seseorang dikatakan berjenis kelamin perempuan jika kromosom kelaminnya terdiri atas sepasang kromosom X dan dikatakan berjenis kelamin laki-laki jika kromosom kelaminnya terdiri atas satu kromosom X dan satu kromosom Y. Dengan demikian, rumus kromosom untuk perempuan adalah 22AAXX dan untuk laki-laki 22AAXY.

Tipe XOPada beberapa jenis serangga, misalnya belalang dan beberapa jenis serangga lain, tidak dijumpai kromosom Y sehingga penentuan jenis kelaminnya menggunakan tipe XO. Kromosom kelamin belalang jantan hanya terdiri atas satu kromosom X tanpa kromosom Y sehingga kromosom kelaminnya adalah XO. Belalang betina memiliki sepasang kromosom X sehingga kromosom kelaminnya adalah XX. Karena belalang memiliki 24 kromosom, rumus kromosom belalang betina adalah 11AAXX dan belalang jantan 11AAXO. Tipe ZWPenentuan jenis kelamin ikan, burung, dan reptile tertentu menganut tipe ZW. Individu jantan memiliki sepasang kromosom kelamin yang sama, sedangkan individu betina memiliki sepasang kromosom yang berbeda. Untuk menghindari kekeliruan dengan tipe XY, sepasang kromosom yang sama pada individu jantan diberi simbol ZZ, sedangkan sepasang kromosom homolog yang berbeda pada individu betina diberi symbol kromosom ZW. Sebagai contoh, kadal memiliki 34 kromosom. Rumus kromosom untuk kadal betina adalah 16AAZW, sedangkan rumus kromosom untuk kadal jantan adalah 16AAZZ. Tipe ZOPenentuan jenis kelamin tipe ZO berlaku pada unggas, misalnya ayam individu betina hanya memiliki satu buah kromosom Z tanpa kromosom W, sehingga kromosom kelaminnya ZO. Individu jantan memiliki sepesang kromosom Z sehingga kromosom kelaminnya adalah ZZ. Jarena ayam memiliki 40 kromosom, rumus kromosom ayam betina adalah 19AAZO dan rumus kromosom ayam jantan 19AAZZ.

2.6 Gen Terpaut pada Kromosom Seks (Gen Pautan Seks) HemofiliaHemofilia merupakan penyakit keturunan yang ditandai dengan darah sukar membeku jika terluka. Pada penderita hemophilia, luka yang tidak parah pun bisa menjadi masalah serius yang dapat berakibat fatal. Penderita akan kehilangan banyak darah sehingga mengalami anemia yang dapat menyebabkan kematian. Penyakit ini pada awalnya ditemukan pada keluarga kerajaan inggris.Hemofilia ditentukan oleh gen h yang terdapat pada kromosom X. alelnya gen H, menyebabkan sifat normal. Hemofilia hanya dijumpai pada laki-laki karena gen ini bersifat letal pada perempuan. Meskipun demikian, perempuan dapat bersifat carrier, yaitu membawa gen tersebut dan menurunkannya pada anak laki-lakinya.

Perkawinan antara laki-laki penderita hemofilia dan perempuan normal akan menghasilkan keturunan yang semuanya normal, baik anak laki-laki maupun anak perempuannya. Meskipun normal, semua anak perempuan yang dilahirkan dari perkawinan tersebut bersifat carrier (pembawa). Apabila anak-anak perempuan itu kelak menikah dengan laki-laki normal, semua anak perempuanya normal,tetapi separuh anak laki-lakimya kemungkinan akan menderita hemofilia. Anak laki-laki yang menderita hemofilia ini mewarisi gen hemofilia dari ibunya yang bersifat karier.Perhatikan persilangan berikut.P : Perempuan normal Laki-laki hemofilia(XHXH)(XhY)G : XHXhF1 : XHXh 50% Perempuan normal (karier) XHY 50% Laki-laki normalP : Perempuan normal x Laki-laki normalG : XH XH Xh YF2 :XHXH25% Perempuan normalXHXh25% Perempuan normal (karier)XHY25% Laki-laki normalXhY25 % Laki-laki hemofiliaSelain gen-gen yang terangkai pada kromosom X, ada pula gen yan terangkai dalam kromosom Y. namun, gen-gen yang terangkai dalam kromosom Y lebih sedikit jumlahnya karena ukuran kromosom Y lebih pendek daripada kromosom X. sementara itu, baru tiga macam gen terangkai pada kromosom Y yang diketahui, salah satunya adalah gen resesif h penyebab hipertrikosis. Hipertrikosis adalah tumbunya rambut secara berlebihan pada bagian tubuh seseorang, misalnya pada bagian telinga. Karena terangkai pada kromosom Y, hipertrikosis hanya terdapat pada laki-laki.Tabel Genotipe dan Fenotipe Hemofilia pada pria dan wanitaNoGenotipeFenotipeKeterangan

1XH XHWanita normal-

2XHXhWanita pembawa-

3XhXhWanita hemofiliaBersifat letal, meninggal sebelum dewasa

4XHYPria normal-

5XhYPria hemofilia-

Buta warna Gen buta warna terdapat pada kromosom X nonhomolog dan bersifat resesif. Jadi. Pada wanita heterozigot, fenotipenya normal dan bersifat pembawa. Jika wanita pembawa buta warna menikah dengan lelaki normal, maka separuh dari anak laki-lakinya akan menderita buta warna. Buta warna lebih banyak diderita oleh laki-laki. Berikut ini disajikan contoh analisis perkawinan antara wanita pembawa buta wrna dan laki-laki normal.P : XbX>