PEWARISAN SIFAT

RANGKUMAN PEWARISAN SIFAT

A. Istilah – Istilah dalam Genetika

a)     gen, yaitu sifat keturunan

b)    kromosom, yaitu pembawa sifat keturunan

c)     alel, yaitu pasangan gen yang saling berhubungan

d)    genotip, yaitu sifat yang tidak tampak dari luar dan biasanya disimbolkan dengan huruf

e)     Contoh: AA, Aa, aa, AABB,dan AaBB

f)     fenotip, yaitu sifat yang tampak dari luar

g)    buah besar, buah kecil, rasa manis, rasa asam, batang tinggi, dan batang pendek.

h)     hibridisasi, yaitu perkawinan antara dua induk yang berbeda sifatnya

i)      monohibrid, yaitu perkawinan dengan satu sifat beda

j)      dihibrid, yaitu perkawinan dengan dua sifat beda

k)     dominan, yaitu faktor yang kuat dan dapat menutupi faktor yang lainnya. Disimbolkan dengan huruf besar

l)      Contoh: AA, BB, dan CC.

m)   resesif, yaitu faktor yang lemah dan ditutupi oleh faktor yang dominan. Disimbolkan dengan huruf kecil

n)     Contoh: aa, bb, dan cc.

o)    intermediet, yaitu faktor dominan yang tidak sepenuhnya menutupi faktor resesif dan akan menghasilkan sifat yang baru

p)    homozigot, yaitu genotip gen dan alel memiliki faktor yang sama. Misalah AA, aa, BB,cc

q)    heterozigot, yaitu genotif gen dan alel memiliki faktor yang berbeda. Misalnya Aa, Bb, Cc

r)      galur murni, yaitu individu yang berasal dari perkawinan sendiri, dan mempunya sifat yang sama persis dengan induknya

s)     parental (P), yaitu induk

t)      filial (F), yaitu keturunan

Ø Gen adalah bagian kromosom atau satu kesatuan kimia dalam kromosom yang mengendalikan ciri genetis suatu makhluk hidup. Gen bersifat menurun dari induk kepada anaknya.

Istilah gen pertama kali dikemukakan oleh W. Johansen. Fungsi gen antara lain sebagai berikut.
a. Mengatur perkembangan dan metabolisme individu.
b. Menyampaikan informasi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya.
c. Sebagai zarah tersendiri dalam kromosom

Ø Genotipe yang tersusun dari sifat dominan saja (AA) atau resesif saja (aa) disebut homozigot. Sedangkan genotipe yang tersusun dari sifat dominan dan resesif (Aa) disebut heterozigot.

Ø Fenotipe adalah sifat makhluk hidup yang tampak sehingga bisa diamati oleh alat indra. Misalnya rasa buah manis, rambut lurus, bentuk buah bulat, dan tinggi rendahnya badan. Fenotipe ditentukan oleh faktor genotipe dan lingkungan.

Tabel genotipe dan fenotipe pada buah yang memiliki rasa manis dominan

Simbol	Genotipe	Fenotipe
MM	Dominan homozigot	Manis
mm	Resesif homozigot	Asam
Mm	Heterozigot	Manis, karena M dominan

B. Hukum Mendel

Bapak genetika adalah John Gregor Mendel. Mendel mengemukakan dua hukum, yaitu:

Hukum Mendel I  (hukum segregasi = pemisahan alel pada gen pasangannya), yaitu “ dua gen akan berpisah menjadi dua saat pembentukan gamet. hukum ini berlaku pada persilangan monohybrid”

hukum Mendel II (hukum asortasi = penggabungan gen secara acak), yaitu:

 “ gen yang sudah tepisah akan bergabung dengan gen gen dari induk lainnya pada saat perkawinan yang terjadi secara acak.”

C. Persilangan Monohibrid

Jika terjadi perkawinan antara individu dominan homozigot dan resesif maka :

F1 akan 100% berfenotip seperti induk dominan tetapi bergenotip Heterozogot

perbandingan Fenotip pada F2, dominan : resesif –> 3 : 1   (75% : 25%)

perbandingan Genotip pada F2, dominan homozigot : dominan heterozigot : resesif —> 1 : 2 : 1  (25% : 50% : 25%) (contoh : 1 AA : 2 Aa : 1 aa)

contoh :

Tanaman kacang ercis berbiji bulat disilangkan dengan kacang ercis berbiji kisut. F1 semuanya berbiji Bulat. kemudian F1 melakukan penyerbukan sendiri, sehingga menghasilkan F2 yang berbatang tinggi dan berbatang pendek dengan perbandingan   3 : 1. persilangannya dapat dilihat dibawah ini:

parental (P1)    :                    BB (bulat)     X        bb (kisut)

gamet               :                         B                              b

F1                      :                                       Bb  (100%) Bulat

parental (P2)    :                     Bb (bulat)     X        Bb (bulat)

gamet               :                          B , b                         B , b

F2                     :                                   BB , Bb , Bb, bb

perbandingan genotip   ——>   1 BB  :  2 Bb   :  1bb

perbandingan Fenotip   ——>  3 bulat    :   1 kisut

jika terjadi test cross ( keturunan pertama disilangkan dengan induk resesif) maka:

perbandingan Fenotip pada F2, dominan :  resesif –> 1 : 1  ( 50% : 50%)

perbandingan Genotip pada F2, dominan heterozigot : resesif –> 1 : 1  (50% : 50%)

contoh :

parental (P2)    :                     Bb (bulat)     X        bb (kisut)

gamet               :                          B , b                          b

F2                     :                                        Bb, bb

perbandingan genotip   ——>              1  Bb     :     1bb

perbandingan Fenotip   ——>            1 bulat    :   1 kisut

C. Keuntungan Mengembangkan Bibit Unggul

Bibit unggul adalah bibit tanaman atau hewan yang mempunyai sifat yang baik dari tanaman atau hewan yang sejenis lainnya. Sifat unggul pada tanaman memiliki ciri-ciri sebagai berikut.

Ø  Waktu berbuah atau produksinya cepat.

Ø  Hasil produksinya banyak.

Ø  Rasa buahnya atau rasa hasil produksinya enak.

Ø  Tahan terhadap hama dan gulma serta penyakit.

Ø  Tahan terhadap perubahan iklim dan kondisi tanah yang bervariasi.

Ø  Pohonnya pendek

Ø  Sifat unggul pada hewan memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

Ø  Tahan terhadap penyakit.

Ø  Tahan terhadap perubahan iklim.

Ø  Hasil produksinya berkualitas tinggi.

Ø  Bibit unggul dapat diperoleh dengan cara hibridisasi. Hibridisasi adalah mengawinkan dua jenis hewan atau tumbuhan yang berbeda varietas dan memiliki sifat-sifat unggul. Selain itu juga bisa didapat dengan cara mutasi gen dan inseminasi buatan (kawin suntik).

Keuntungan mengembangbiakkan tanaman dan hewan dengan memperhatikan sifat unggul adalah sebagai berikut.

1.     Dapat menghasilkan produk yang bermutu tinggi.

Misalnya:

Ø  Menghasilkan produk susu yang bermutu tinggi dari sapi yang merupakan bibit unggul dari hasil penyilangan.

Ø  Daging yang berkualitas tinggi dari sapi Brahma dan ayam pedaging broiler.

Ø  Menghasilkan beras yang bermutu tinggi dari padi unggul, misalnya padi C, Gading, Centani, Remaja, dan padi unggul dari Philipina seperti PB 5, PB 8, dan PB 36.

Ø  Menghasilkan rambutan yang berbuah manis dan besar serta pohonnya rendah yang didapat dari hasil penyilangan.

2. Bisa menghemat biaya dan tenaga kerja, misalnya teknologi tanam benih langsung yang disebut TOT Tabela dengan menggunakan jenis padi Mamberomo dan Cibobas.

3. Dapat mempercepat produksi, misalnya padi unggul Mamberomo dan Cibobas yang masa panennya 2 minggu lebih cepat.

4. Tanaman dan hewan akan berumur panjang karena sifat unggulnya yang tahan terhadap penyakit dan iklim. Misalnya padi VUTW (Varietas unggul tahan wereng) dan padi IR 64.

D. Pewarisan Sifat pada Manusia

Pada manusia telah diketahui cukup banyak sifat yang diturunkan, misalnya albino, kemampuan merasakan rasa pahit atau tes phenyl thiocarbamida (PTC), mata biru, rambut ikal, ayan, dan kencing manis. Berikut ini beberapa contoh sifat dan penyakit keturunan pada manusia dan cara pewarisannya.

1. Albino

Penderita albino mempunyai gangguan pada pembentukan pigmen melanin, sehingga rambut dan kulitnya berwarna putih (bule). Penglihatan penderita albino juga sangat peka terhadap cahaya. Sifat albino dikendalikan oleh gen resesif a, sedangkan alelnya gen A menentukan sifat yang normal. Jadi penderita albino mempunyai genotipe aa, sedangkan orang yang normal mempunyai fenotipe AA atau Aa.

2. Sifat Pengecap PTC

Suatu bahan kimia sintetis phenyl thiocarbamida (PTC) dapat digunakan untuk menyelidiki apakah orang dapat merasakan rasa pahit atau tidak. Orang yang dapat mengecap rasa pahitnya PTC disebut pengecap (taster), sedang yang tidak merasakan pahitnya PTC disebut buta kecap (nontaster). Kemampuan untuk merasakan rasa pahit ditentukan oleh gen dominan T, sehingga seorang pengecap dapat mempunyai genotipe TT atau Tt. Alelnya resesif t menyebabkan orang tidak merasakan pahitnya PTC. Jadi orang yang buta kecap memiliki genotipe tt.

3. Kencing Manis (Diabetes Melitus)

Kencing manis atau sakit gula adalah suatu penyakit metabolisme pada tubuh manusia yang disebabkan karena pankreas kurang menghasilkan insulin. Akibatnya kadar gula dalam darah tinggi sekali dan sebagian dibuang melalui air kencing..

Dahulu penyakit ini diduga disebabkan oleh pola makanan yang tidak teratur, tidur tidak teratur, dan gaya hidup. Namun penyelidikan lebih lanjut diketahui bahwa kencing manis disebabkan oleh kurangnya produksi insulin dari pankreas. Sifat ini ditentukan oleh gen resesif d. Jika seseorang pada suatu waktu diketahui menderita diabetes, sedangkan kedua orang tuanya normal, maka dapat dipastikan bahwa kedua orang tua itu heterozigotik.

4. Golongan Darah

Hubungan antara fenotipe dan genotipe golongan darah dapat digambarkan pada tabel berikut.

Tabel genotipe dan fenotipe pada golongan darah sistem ABO.

Fenotipe Golongan Darah	Genotipe	Kemungkinan Macam Sel Gamet
A B AB 0	IAIA,IAI0 IBIB,IBI0 IAIB I0I0	IA,I0 IB,I0 IA,IB I0
4 macam	6 macam	3 macam

Berdasarkan uraian tabel tersebut dapat dijelaskan bahwa keberadaan antigen A dikendalikan oleh gen IA, antigen B dikendalikan gen IB. Gen I0 bersifat resesif terhadap gen IA maupun gen IB.

5. Kelainan Bawaan pada Manusia Bersifat Menurun

Beberapa kelainan pada manusia diturunkan melalui autosom atau kromosom seks baik bersifat dominan ataupun resesif. Kelainan yang diwariskan melalui kromosom seks antara lain buta warna dan hemofili. Kedua kelainan ini diwariskan melalui kromosom X. Sedangkan penyakit keturunan yang diwariskan melalui autosom dominan antara lain jari pendek (brakhidaktili), jari bergabung (sindaktilli), dan jari lebih dari lima (polidaktili).

a. Buta Warna

Gen buta warna terpaut pada kromosom X dan bersifat resesif (c). Gen normal (C) bersifat dominan terhadap gen buta warna (c). Gen buta warna akan berpengaruh dan menyebabkan buta warna ketika tidak bersama dengan gen normal (C). Maka kemungkinan genotipe yang dapat terjadi sebagai berikut.

Ø  XcY : pria buta warna

Ø  XCY : pria normal

Ø  XCXC : wanita normal

Ø  XCXc : wanita pembawa sifat buta warna (karier)

Ø  XcXc : wanita buta warna

Jadi jika seorang pria buta warna menikah dengan wanita normal, kemungkinan keturunannya adalah sebagai berikut.

Hasilnya adalah XCXc yaitu wanita normal tetapi karier (membawa sifat) buta warna dan XCY yaitu pria dengan penglihatan normal.

b. Hemofili

Hemofili ialah penya kit keturunan pada manusia yang menyebabkan darah sukar membeku ketika terjadi luka. Hal ini disebabkan karena tidak adanya faktor pembeku darah. Hemofili diwariskan melalui  kromosom X dengan gen bersifat resesif terhadap gen normal (H). Gen H dan gen h tersebut terpaut pada kromosom X, bukan kromosom Y. Hemofili akan muncul jika gen h tidak bersama gen H. Sehingga pria yang menderita hemofili akan memiliki kromosom seks dengan genotipe XhY. Wanita hemofili tidak dijumpai karena bersifat letal (mati dalam kandungan).

Genotipe yang mungkin terjadi ialah sebagai berikut.

Ø  XHY : pria normal

Ø  XhY : pria hemofili

Ø  XHXH : wanita normal

Ø  XHXh : wanita pembawa sifat hemofili (karier hemofili)

Ø  XhXh : wanita hemofili (bersifat letal/mati)

Jika seorang wanita normal karier menikah dengan pria normal, akan diperoleh keturunan sebagai berikut.

Fenotipe F1 adalah:

 XHXH : wanita normal

XHXh : wanita karier hemofili

XHY : pria normal

XhY : pria hemofili

Dari diagram di atas, tampak bahwa fenotipe yang dihasilkan adalah 75% normal dan 25% hemofili. Yang berfenotipe normal (75%) terdiri dari satu orang wanita normal, satu orang pria normal, dan satu orang wanita normal karier.

c. Jari Lebih (Polidaktili)

Polidaktili ditentukan oleh gen dominan P, sedang alelnya resesif p menentukan jari normal. Penderita polidaktili mempunyai jari tangan atau jari kaki (atau jari tangan dan kaki) lebih dari 5.

KELANGSUNGAN HIDUP ORGANISME

KELANGSUNGAN HIDUP ORGANISME

1. Kelangsungan hidup organisme dipengaruhi oleh 2 faktor:

Ø  Faktor internal

Faktor internal meliputi:

a)    Beradaptasi

b)    Berkembangbiak

Ø  Faktor eksternal 

a.    seleksi alam

ADAPTASI

Adaptasi adalah kemampuan makhluk hidup untuk menyesuaikan diri dengan perubahan lingkungannya dan diwariskan pada keturunannya.

 Adaptasi dibagi menjadi 3:

Ø  Adaptasi Morfologi

Ø  Adaptasi Fisiologi

Ø  Adaptasi Tingkah Laku

1.    Adaptasi Morfologi

    Adaptasi morfologi adalah penyesuaian bentuk tubuh makhluk hidup dengan kondisi lingkungan. 

Adaptasi Morfologi pada Hewan.

  Contoh contoh adaptasi morfologi pada hewan:

a.    Bentuk paruh burung

Bentuk paruh burung berbeda-beda sesuai jenis makanannya. Contoh:

ü  Pelikan pemakan ikan

ü  Elang pemakan daging

ü  Pipit pemakan biji

ü  Itik pemakan cacing dan biji-bijian

ü  Pelatuk pemakan serangga

ü  Kolibri penghisap madu

b.    Bentuk kaki burung

Bentuk kaki burung berbeda-beda sesuai dengan cara hidupnya. Contoh:

ü  Kaki bebek memiliki selaput renang pada celah jari-jari kakinya.

ü  Kaki elang memiliki cakar yang pendek, kuat dan tajam yang berfungsi untuk mencengkram mangsa

ü  Kaki pelatuk memiliki jari kaki yang panjang yang berfungsi untuk hinggap di pohon.

c.    Tipe mulut serangga

Tipe mulut serangga dibagi menjadi 4:

ü  Tipe mulut penggigit Tipe mulut penggigit memiliki rahang atas dan bawah yang sangat kuat. Contoh: Jangkrik dan belalang

ü  Tipe mulut penghisap Tipe mulut penghisap memiliki mulut yang seperti belalai yang panjang dan dapat digulung. Contoh: Kupu-kupu

ü  Tipe mulut penjilat Tipe mulut penjilat memiliki  alat untuk menjilat atau disebut bibir. Contoh: lebah dan lalat.

ü  Tipe mulut penusuk penghisap  mulut penusuk penghisap memiliki rahang yang panjang dan runcing. Contoh: kutu dan nyamuk.

d.    Bentuk tubuh ikan yang pipih (ramping)

 Bentuk tubuh ikan yang pipih (Streamline) berfungsi agar ikan dapat berenang dengan mudah.

Adaptasi Morfologi Tumbuhan

Berdasarkan tempat hidupnya, tumbuhan digolongkan menjadi 3:

1.    Tumbuhan yang hidup di tempat yang berair (Hidrofit)

Ciri-ciri tumbuhan Hidrofit:

ü  Daun tipis dan lebar

ü  Batang berongga / bergelembung

ü  Stomata berada di atas permukaan daun

Contoh: Teratai dan Eceng Gondok 

2.    Tumbuhan yang hidup di tempat yang lembab (Higrofit)

Ciri-ciri tumbuhan Higrofit:

Ø  Batang lunak berongga

Ø  Daun lebar berkutikula

Contoh: Tanaman Talas

3.    Tumbuhan yang hidup di tempat yang kering (Xerofit)

Ciri-ciri tumbuhan Xerofit:

Ø  Akar panjang

Ø  Batang berkutikula dan berdaging

Ø  Daun kecil

Contoh: Kaktus

2. Adaptasi Fisiologi

1Adaptasi fisiologi adalah penyesuaian diri terhadap lingkungan melalui perubahan fungsi organ dan sistem organ.

Adaptasi Fisiologi pada Hewan

 Contoh adaptasi fisiologi pada hewan:

Ø  Hewan herbivor memiliki bakteri penghasil enzim selulase pada sistem pencernaan.

Ø  Bunglon memiliki kemampuan merubah warna tubuhnya seperti tempat yang dihinggapi (Mimikri).

Adaptasi Fisiologi pada Tumbuhan

 Contoh adaptasi fisiologi pada tumbuhan:

Ø  Tumbuhan jati dan flamboyan memiliki kemampuan tunguk menggugurkan daunnya pada musim kemarau (Meranggas)

Ø  Bunga bangkai (Rafflesia arnoldi) memiliki kelenjar penghasil bau.

Ø  Tumbuhan kantong semar dapat mengeluarkan zat kimia yang digunakan untuk mencerna serangga yang terperangkap.

Adaptasi Fisiologi pada Manusia

Contoh adaptasi fisiologi pada manusia:

Ø  Orang yang tinggal di daerah dataran tinggi memiliki jumlah eritrosit yang lebih banyak untuk mengikat oksigen karena kadar oksigen di dataran tinggi sangat rendah.

Ø  Apabila udara panas maka keringat akan dikeluarkan dan diuapkan dari tubuh, proses ini memerlukan kalori sehingga suhu tubuh menjadi normal kembali.

3. Adaptasi Tingkah Laku

 Adaptasi tingkah laku adalah penyesuaian diri terhadap lingkungan dengan perubahan tingkah laku. Contoh adaptasi tingkah laku:

Ø  Paus dan lumba-lumba muncul ke permukaan air untuk bernafas

Ø  Rayap memakan kembali kelupasan kulitnya karena mengandung Flagellata penghasil enzim selulase.

Ø  Daun mengatup / menggulung. Contoh: Tumbuhan putri malu.

Ø  Seolah-olah mati ketika musim panas, agar mengurangi penguapan. Contoh: Jahe, lengkuas.

Ø   

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Adaptasi Makhluk Hidup

 Faktor-faktor ini mempengaruhi makhluk hidup yang hidup di darat maupun air.

a)    Adaptasi Makhluk Hidup di Lingkungan Darat

Adaptasi makhluk hidup di lingkungan darat dipengaruhi oleh:

1.    Suhu Lingkungan

Contoh suhu lingkungan:

Ø  Hewan melakukan tidur panjang di musim panas (Estivasi) contohnya katak gurun dan kadal gurun. Namun sebaliknya, Hewan melakukan tidur panjang di musim dingin (Hibernasi) contohnya beruang kutub.

Ø  Tumbuhan yang hidup di daerah yang panas memiliki daun yang kecil dengan lapisan berkutikula yang tebal, stomata dan lentisel yang sedikit agar mengurangi penguapan. Namun sebaliknya, tumbuhan yang hidup di air memiliki daun yang lebar dan tipis untuk meningkatkan penguapan

2.    Kadar Air

Contoh Kadar air:

Ø  Tumbuhan-tumbuhan yang hidup di tempat yang berkadar air rendah biasanya memiliki akar yang panjang untuk menjangkau air.

Ø  Hewan yang hidup di gurun seperti unta menyimpan air dan cadangan makanandidalam punuknya.

b)    Adaptasi Makhluk Hidup di Lingkungan Air

Adaptasi makhluk hidup di lingkungan ai dipengaruhi oleh:

Ø  Kadar garam

Ikan yang hidup di air laut meminum banyak air dan sedikit mengeluarkan urin. Sebaliknya, ikan yang hidup di air tawar meminum sedikit air dan banyak mengeluaran urin.

Ø  Intensitas penyinaran

Berdasarkan intensitas penyinaran, perairan dibagi menjadi:

1)    Daerah Fotik, Daerah fotik adalah daerah yang masih dapat ditembus oleh cahaya matahari sampai dengan kedalaman 200 DPL(Dibawah Permukaan Laut). Organisme di daerah fotik membutuhkan intensitas cahaya dan tumbuh-tumbuhan air sebagai makanan utamanya. Daerah Afotik, Daerah afotik adalah daerah yang tidak dapat ditembus cahaya matahari, yaitu lebih dari 200 DPL. Sebaliknya, organisme di daerah afotik tidak membutuhkan intensitas cahaya dan bersifat karnivora.

Ø  Kedalaman

Ikan yang hidup di perairan dangkal biasanya memiliki bentuk tubuh yang pipih. Sedangkan yang hidup di perairan dalam biasanya memiliki bentuk tubuh seperti torpedo dan memiliki otot-otot yang kuat karena semakin dalam semakin tinggi tekanannya

Ø  Kadar oksigen ,

Tumbuh-tumbuhan yang hidup di air beradaptasi dengan cara mengapung di permukaan air untuk memperoleh oksigen, contohnya eceng gondok dan semanggi. Hewan air seperti lumba-lumba dan paus akan muncul ke permukaan air untuk bernafas.

 B. Perkembangbiakan

    Perkembangbiakan makhluk hidup dibagi menjadi 2:

1)    Vegetatif, . Perkembangbiakan vegetatif / aseksual adalah perkembangbiakan tanpa melalui proses perkawinan / fertilisasi

2)    Generatif, Perkembangbiakan generatif / seksual yaitu perkembangbiakan melalui proses perkawinan.

 Kelangsungan hidup suatu organisme dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

Ø  Keadaan lingkungan

Ø  Kegiatan manusia yang merusak keseimbangan ekosistem

C. Seleksi Alam 

     Seleksi alam adalah terpilihnya anggota populasi yang cocok pada suatu lingkungan tertentu. Proses seleksi alam yang terjadi dalam kurun waktu yang lama dapat mengakibabkan perubahan spesies disebut sebagai Evolusi.

Faktor-faktor alam yang menyebabkan terjadinya seleksi alam:

1)    Bencana alam

2)    Perubahan suhu lingkungan

3)    Ketersediaan makanan

 Contoh terjadinya seleksi alam:

Ø  Ngengat Biston betularia ada dua jenis, yaitu cerah dan gelap. Sebelum revolusi industri, keadaan udara cerah dan bersih sehingga populasi ngengat berwarna cerah dapat bertahan karena sulit terlihat oleh mangsa. Sebaliknya, ketika terjadi revolusi industri, lingkungan menjadi gelap dan pepohonan menjadi hitam sehingga populasi ngengat yang berwarna gelap yang lebih cepat bertahan karena sulit terlihat.

Ø  Dinosaurus punah karena jatuhnya meteor yang menyebabkan tumbuhan-tumbuhan mati sehingga dinosaurus pemakan tumbuhan tidak dapat bertahan hidup dan akhirnya punah.