Hukum Mendel dalam Pewarisan Sifat

Sobat Pijar tahu tanaman kacang polong, kan? Nah, Mendel ini identik dengan percobaan kacang polongnya, lho. Beliau mencoba menyilangkan dua kacang polong yang beda sifatnya.

Hukum Mendel penting biar kita mengerti cara pewarisan genetik dalam keluarga. Dengan belajar Hukum Mendel, kita bisa mengerti alasan kenapa kita punya sifat-sifat tertentu, seperti warna mata atau rambut yang orangtua kita wariskan. Hmm, menarik ya?

Jadi, yuk belajar materi Hukum Mendel, Sobat Pijar! Baca artikel ini sampai akhir, ya!

Baca juga: Pengertian dan Penentuan Jenis Kelamin | Biologi Kelas XII

Pengertian Pewarisan Sifat

Pewarisan sifat adalah proses di mana karakteristik atau sifat-sifat tertentu ditransmisikan dari generasi satu ke generasi berikutnya melalui materi genetik. 

Sifat-sifat ini bisa berupa fisik, seperti warna rambut atau bentuk tubuh, atau bisa juga berupa sifat-sifat biokimia, seperti kelainan genetik. 

Faktor pembawa sifat yang diwariskan dari induk kepada keturunannya disebut gen.

Apa Itu Gamet

Gamet adalah sel reproduktif yang terlibat dalam proses pembentukan embrio pada organisme yang berkembang biak secara seksual. 

Gamet terdiri dari sel kelamin jantan (sperma) dan sel kelamin betina (sel telur atau ovum).

Pada manusia, gamet jantan disebut sperma, yang diproduksi di dalam testis. Sperma memiliki struktur yang disebut haploid, yang berarti mereka hanya memiliki setengah jumlah kromosom dari sel somatik normal manusia. 

Gamet betina, yaitu sel telur, diproduksi dalam ovarium. Sel telur juga haploid, dan setiap sel telur hanya membawa setengah jumlah kromosom dari sel somatik.

Ketika proses reproduksi seksual terjadi, sperma dan sel telur bergabung dalam proses yang disebut fertilisasi atau pembuahan. Fertilisasi menghasilkan embrio yang kemudian berkembang menjadi organisme baru. 

Melalui rekombinasi materi genetik yang dibawa oleh sperma dan sel telur, sifat-sifat genetik dari kedua orang tua dapat diturunkan kepada keturunan.

Gamet memiliki peran penting dalam pewarisan sifat dan kelangsungan hidup spesies. 

Melalui mekanisme pembentukan dan perpaduan gamet, variasi genetik dapat terjadi, yang memungkinkan adaptasi dan evolusi organisme.

Cara Menentukan Gamet

Cara menentukan gamet bergantung pada jenis kelamin organisme yang berkembang biak secara seksual. Berikut adalah cara menentukan gamet pada manusia:

Gamet Jantan (Sperma)

1. Manusia jantan memiliki dua jenis kromosom seks, yaitu X dan Y.
2. Sperma mengandung setengah jumlah kromosom dari sel somatik manusia, yaitu 23 kromosom.
3. Separuh sperma mengandung kromosom X, dan separuh lainnya mengandung kromosom Y.
4. Kromosom yang menentukan jenis kelamin anak adalah kromosom yang terkandung dalam sperma. Jika sperma mengandung kromosom X, maka anak yang akan lahir berjenis kelamin perempuan. Jika sperma mengandung kromosom Y, maka anak yang akan lahir berjenis kelamin laki-laki.

Gamet Betina (Sel Telur)

1. Manusia betina memiliki dua jenis kromosom seks, yaitu X dan X.
2. Sel telur mengandung setengah jumlah kromosom dari sel somatik manusia, yaitu 23 kromosom.
3. Semua sel telur manusia mengandung kromosom X.
4. Kromosom X yang terkandung dalam sel telur akan berpasangan dengan kromosom X yang terkandung dalam sperma saat terjadinya fertilisasi. Jadi, jenis kelamin anak ditentukan oleh kromosom yang terkandung dalam sperma yang membuahi sel telur.

Cara menentukan gamet pada organisme lain dapat berbeda tergantung pada sistem reproduksi dan jenis kelamin yang dimiliki oleh organisme tersebut.

Hukum Mendel

Alasan mendel menggunakan kacang ercis dalam percobaannya antara lain dengan memilih kacang ercis maka mendel dapat melakukan eksperimen yang terkontrol dan mudah mengamati pola pewarisan sifat yang konsisten. 

Temuannya dalam percobaan ini menjadi dasar penting dalam pengembangan teori pewarisan genetik yang dikenal sebagai Hukum Mendel.

Hukum Mendel 1 

Hukum Mendel Pertama, yang juga dikenal sebagai Hukum Segregasi atau Hukum Pembagian.

Bunyi Hukum Mendel 1 : 

"Setiap individu memiliki sepasang faktor pewarisan (gen), dan saat berkembang biak, faktor-faktor ini dipisahkan sehingga hanya satu faktor yang diwariskan dari setiap orang tua ke setiap keturunan."

Persilangan Monohibrid

Persilangan monohibrid adalah percobaan silang antara dua individu yang berbeda dalam satu sifat tunggal yang dikendalikan oleh sepasang alel yang berbeda. 

Dalam persilangan monohibrid, terdapat dua jenis persilangan yang umum, yaitu persilangan dominasi penuh dan persilangan intermediet (tidak penuh).

Persilangan Dominasi Penuh

1. Dalam persilangan ini, salah satu alel adalah alel dominan yang mengendalikan ekspresi sifat yang tampak, sedangkan alel lainnya adalah alel resesif yang tidak tampak secara fenotip.
2. Alel dominan ditandai dengan huruf besar, sedangkan alel resesif ditandai dengan huruf kecil.
3. Dalam persilangan ini, ketika individu heterozigot (genotipe dengan alel dominan dan alel resesif) disilangkan dengan individu homozigot dominan, semua keturunan pertama akan menunjukkan sifat yang dominan.
4. Contoh: Jika persilangan antara tanaman dengan bunga merah (alel dominan) dan tanaman dengan bunga putih (alel resesif) dilakukan, semua keturunan pertama akan memiliki bunga merah (fenotip dominan).

Persilangan Intermediet (Tidak Penuh)

1. Dalam persilangan ini, tidak ada dominasi penuh antara alel dominan dan alel resesif. Keduanya memberikan kontribusi seimbang terhadap ekspresi sifat dalam fenotip keturunan.
2. Alel dominan ditandai dengan huruf besar, sedangkan alel resesif ditandai dengan huruf kecil.
3. Dalam persilangan ini, ketika individu heterozigot (genotipe dengan alel dominan dan alel resesif) disilangkan, keturunan pertama akan menunjukkan fenotip yang berada di antara sifat dominan dan resesif.
4. Contoh: Jika persilangan antara tanaman dengan bunga merah tua (alel dominan) dan tanaman dengan bunga merah muda (alel resesif) dilakukan, keturunan pertama akan memiliki bunga dengan warna merah di antara merah tua dan merah muda.

Hukum Mendel 2 

Hukum Mendel Kedua, yang juga dikenal sebagai Hukum Pembagian Bebas atau Hukum Pewarisan Independen. 

Bunyi Hukum Mendel 2 : 

 "Faktor-faktor pewarisan (gen) untuk berbagai sifat dikombinasikan secara acak dan independen satu sama lain saat pembentukan gamet."

Persilangan Dihibrid

Persilangan dihibrid adalah percobaan silang antara dua individu yang berbeda dalam dua sifat yang berbeda pula. 

Dalam persilangan ini, dipelajari bagaimana alel-alel yang terkait dengan sifat-sifat tersebut dipisahkan secara independen saat pembentukan gamet dan dikombinasikan secara acak pada keturunan.

Perkawinan Dalam Percobaan Mendel

Perkawinan Uji Silang

Perkawinan uji silang adalah metode percobaan yang digunakan untuk menguji genotipe individu dengan membandingkannya dengan genotipe referensi atau dengan individu lain yang memiliki genotipe yang diketahui. Metode ini memungkinkan untuk mengidentifikasi alel yang terlibat dalam penentuan sifat tertentu.

Dalam perkawinan uji silang, individu yang sedang diuji dikawinkan dengan individu yang memiliki genotipe yang diketahui. Tujuan dari perkawinan ini adalah untuk mengamati fenotip keturunan dan menganalisis cara pewarisan sifat yang diamati.

Misalnya, jika kita ingin mengetahui apakah suatu individu dengan genotip tertentu adalah homozigot dominan atau heterozigot, individu tersebut dapat dikawinkan dengan individu yang diketahui homozigot resesif untuk sifat yang sama. 

Dengan demikian, hasil perkawinan akan memberikan informasi tentang genotipe individu yang diuji.

Perkawinan Silang Balik

Perkawinan silang balik, juga dikenal sebagai persilangan balik, adalah metode percobaan yang melibatkan perkawinan antara keturunan dengan salah satu atau kedua orang tuanya. 

Metode ini digunakan untuk menguji apakah individu yang menunjukkan sifat yang dominan adalah homozigot dominan atau heterozigot.

Dalam perkawinan silang balik, individu keturunan yang menunjukkan sifat dominan dikawinkan dengan individu yang memiliki fenotip resesif murni. 

Kemudian, keturunan yang dihasilkan dari perkawinan tersebut dikawinkan kembali dengan individu yang memiliki fenotip resesif murni.

Tujuan dari perkawinan silang balik adalah untuk mengungkapkan genotipe individu keturunan yang menunjukkan sifat dominan. 

Jika keturunan yang dihasilkan dari perkawinan silang balik tetap menunjukkan sifat dominan, hal ini menunjukkan bahwa individu tersebut adalah homozigot dominan. 

Namun, jika ada keturunan yang menunjukkan fenotip resesif, ini menunjukkan bahwa individu tersebut adalah heterozigot.

Perkawinan Resiprokal

Perkawinan resiprokal, juga dikenal sebagai persilangan resiprokal, adalah metode percobaan yang melibatkan pertukaran peran antara jantan dan betina dalam perkawinan silang. 

Metode ini digunakan untuk memastikan bahwa efek dari peran seks pada pewarisan sifat tidak mempengaruhi hasil percobaan.

Dalam perkawinan resiprokal, dua individu yang berbeda dikawinkan dalam dua kombinasi yang berbeda pula. 

Misalnya, jika dalam perkawinan pertama jantan A dikawinkan dengan betina B, maka dalam perkawinan resiprokal, jantan B akan dikawinkan dengan betina A.

Tujuan dari perkawinan resiprokal adalah untuk menguji apakah peran seks mempengaruhi hasil perkawinan silang dan pewarisan sifat. 

Dengan menukar peran jantan dan betina dalam percobaan, kita dapat mengamati apakah ada perbedaan dalam fenotip keturunan yang dihasilkan.

Penyimpangan Semu Hukum Mendel

Penyimpangan semu dari Hukum Mendel terjadi ketika pola pewarisan sifat tidak sesuai dengan yang dijelaskan dalam Hukum Mendel. 

Beberapa penyimpangan semu yang umum terjadi adalah epistasis dan hipostasis, atavisme, dan kriptomeri.

Epistasis dan Hipostasis

Epistasis adalah penyimpangan semu di mana satu gen menghambat atau mempengaruhi ekspresi gen lain. Dalam epistasis, gen yang bertindak sebagai "gen epistatik" memiliki efek dominan atau resesif terhadap gen yang terkait dengannya. 

Sebagai contoh, dalam pewarisan warna bulu pada kelinci, gen untuk warna bulu hitam dapat menghambat ekspresi gen untuk pigmentasi bulu, sehingga bulu kelinci menjadi albino meskipun memiliki gen untuk warna bulu yang dominan.

Di sisi lain, hipostasis adalah penyimpangan semu dimana gen yang memiliki sifat resesif menghambat ekspresi gen lain yang dominan. 

Dalam hipostasis, gen yang bertindak sebagai "gen hipostatik" menekan atau menghalangi ekspresi gen yang terkait dengannya. 

Misalnya, pada tanaman kacang ercis, gen yang bertanggung jawab untuk produksi enzim yang mengubah warna bunga menjadi merah dapat dihambat oleh gen yang resesif, sehingga warna bunga yang dihasilkan tetap berwarna putih meskipun memiliki gen untuk warna merah yang dominan.

Atavisme

Atavisme adalah penyimpangan semu di mana sifat yang telah hilang dalam evolusi dapat muncul kembali pada individu yang lebih baru. 

Ini terjadi ketika ada perubahan genetik yang mengaktifkan kembali gen yang telah tidur atau tidak aktif dalam garis keturunan. 

Misalnya, pada manusia, terkadang terjadi atavisme dalam bentuk pertumbuhan ekstra seperti ekor rudimental, gigi taring tambahan, atau adanya jari tambahan yang menyerupai cakar.

Kriptomeri

Kriptomeri adalah penyimpangan semu di mana pewarisan sifat tidak dapat diamati atau dideteksi dengan jelas karena interaksi genetik yang kompleks. 

Dalam kriptomeri, sifat yang diharapkan untuk mengikuti pola pewarisan sederhana dari Hukum Mendel tidak terlihat karena pengaruh multiple gen dan faktor lingkungan yang kompleks. Ini menyebabkan variasi yang tidak terduga dalam fenotip keturunan.

Contoh kriptomeri adalah pewarisan tinggi darah, diabetes, atau ketinggian tubuh, dimana interaksi banyak gen dan faktor lingkungan memainkan peran penting dalam menentukan sifat tersebut.



Baca juga: Penyebab Mutasi Kromosom dan Mutasi Gen

______________________________

Dengan memahami Hukum Mendel, Sobat Pijar bisa lebih paham kan bagaimana gen-gen kita diturunkan dari orangtua dan kenapa kita punya sifat-sifat tertentu. Semoga artikel ini bermanfaat dan membantumu mengerti materi ini, ya!

Untuk belajar materi Hukum Mendel lebih dalam, kamu bisa berlangganan Pijar Belajar mulai dari sekarang! Mulai dari 10-ribuan aja, ratusan konten Biologi bisa kamu akses, lho!

Yuk, berlangganan Pijar Belajar sekarang!