Dalam suatu keluarga pasti ada beberapa sifat yang diturunkan kepada keturunannya. Selain sifat yang berhubungan dengan fisik, penyakit yang diderita oleh seseorang juga dapat diturunkan kepada keturunannya.
Dalam kesempatan kali ini, akan dibahas mengenai hereditas dan pola-pola hereditas. Lalu, apakah hereditas itu? Agar kamu tidak penasaran, yuk simak penjelasan berikut ini.
Daftar Isi
Pengertian Hereditas
Hereditas adalah proses pewarisan sifat dari suatu individu kepada keturunannya. Sifat yang diturunkan tersebut misalnya warna kulit, bentuk rambut, bentuk hidung, dan lain sebagainya.
Baca juga: Macam-macam Materi Genetik
Pola-Pola Hereditas
Pola-pola hereditas mencakup tentang hukum pewarisan sifat (Hukum Mendel I dan II). Dalam pola-pola hereditas, terdapat beberapa penyimpangan. Penyimpangan tersebut terjadi karena penyimpangan semu hukum Mendel, pautan, pindah silang, dan gen letal. Hukum Mendel beserta penyimpangan semu hukum Mendel telah dijelaskan pada artikel sebelumnya.
Pada kali ini, akan dibahas mengenai pola-pola hereditas selanjutnya yaitu pautan, pindah silang, dan gen letal. Yuk, simak dengan baik penjelasannya berikut ini.
1. Pautan/Linkage
Adalah peristiwa terdapatnya dua atau lebih banyak gen pada sebuah kromosom yang sama. Pautan dapat terjadi pada kromosom tubuh (pautan autosomal) maupun kromosom kelamin (pautan seks).
a. Pautan Autosomal
Adalah gen yang tidak dapat bersegregasi secara bebas dan cenderung diturunkan bersama. Selain itu, gen-gennya terletak pada kromosom yang sama.
b. Pautan Seks
Sifat gen pada kromosom ini akan diturunkan kepada keturunannya bersama dengan jenis kelamin. Gen ini terletak pada kromosom kelamin. Ada dua jenis pautan seks yaitu pautan seks tidak sempurna (gen terletak pada bagian yang homolog) dan pautan seks sempurna (gen yang terletak pada bagian yang tidak homolog).
Agar lebih memahami mengenai pautan, perhatikan contoh persilangan berikut ini.
Tanaman ercis bunga ungu pollen lonjong (PPLL) disilangkan dengan tanaman ercis bunga merah pollen bulat (ppll).
P genotipe : PPLL x ppll
fenotipe : ungu, lonjong merah, bulat
gamet : PL pl
F1 genotipe : PpLl
fenotipe : ungu, lonjong
gamet : PL, Pl, pL,pl PL, pl
normal pautan
F2 :
| PL | Pl | pL | pl | |
| PL | PPLL | PPLl | PpLL | PpLl |
| Pl | PPLl | PPll | PpLl | Ppll |
| pL | PpLL | PpLl | ppLL | ppLl |
| pl | PpLl | Ppll | ppLl | ppll |
Perbandingan yang diharapkan (normal) yaitu :
bunga ungu polen lonjong : 9
bunga ungu polen bulat : 3
bunga merah polen lonjong : 3
bunga merah polen bulat : 1
| PL | pl | |
| PL | PPLL | PpLl |
| pl | PpLl | ppll |
Perbandingan yang dihasilkan (pautan) yaitu :
bunga ungu polen lonjong : 3
bunga merah polen bulat : 1
2. Pindah Silang/Crossing Over
Pola-pola hereditas selanjutnya adalah pindah silang. Pindah silang adalah peristiwa pertukaran gen-gen suatu kromatid dengan gen-gen kromatid homolognya, sehingga tidak selalu berjajar berpasangan dan beraturan, tetapi saling melilit satu dengan yang lainnya. Hal tersebut menyebabkan terjadinya gen-gen kromatid yang tertukar dengan gen-gen kromatid homolognya.
Pada peristiwa pindah silang akan dihasilkan kombinasi parental dan rekombinasi pada fenotipenya. Pindah silang terjadi pada saat meiosis, sebelum sepasang kromosom terpisah, gen-gen dari satu kromosom dapat berpindah ke kromosom lain begitupun sebaliknya.
Seperti diketahui hasil persilangan yang melalui pindah silang selama meiosis (gametogenesis) akan muncul keturunan tipe parental dan keturunan tipe rekombinasi,sehingga dapat dihitung Nilai Pindah Silang (NPS).
Nilai Pindah Silang (NPS) adalah angka yang menunjukkan besarnya persentase kombinasi baru yang dihasilkan sebagai akibat terjadinya pindah silang. Berikut terdapat cara untuk menghitung Nilai Pindah Silang (NPS).
NPS = jumlah keturunan tipe rekombinasi/jumlah seluruh keturunan x 100%
NPS umumnya < 50%
Agar lebih memahami mengenai Nilai Pindah Silang (NPS), perhatikan contoh persilangan berikut ini.
Individu “dihibrid heterozigot rangkap” disilangkan dengan “homozigot resesif”
Abu-abu x Hitam
Sayap panjang Sayap pendek
(AaPp) (aapp)
Menghasilkan keturunan:
- AaPp = 800
- Aapp = 200
- aaPp = 200
- aapp = 800
Berapakah Nilai Pindah Silang (NPS) nya?
NPS = jumlah keturunan tipe rekombinasi/jumlah seluruh keturunan x 100%
NPS = (Aapp + aaPp / AaPp + Aapp + aaPp + aapp) x 100 %
NPS = (400/ 2000) x 100 %
NPS = 20%
a. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pindah Silang
Menurut Toegino, 2001:77-78, faktor yang mempengaruhi pindah silang antara lain sebagai berikut.
- Temperatur makin tinggi atau makin rendah temperatur maka makin besar pula persentase pindah silang.
- Umur, makin tua makin sedikit terjadi pindah silang.
- Zat kimia, zat-zat kimia tertentu dalam makanan dapat memperbesar pindah silang.
- Sinar X dapat memperbesar terjadinya pindah silang.
- Jenis kelamin kadang-kadang mempengaruhi berlangsungnya pindah silang.
b. Macam-macam Pindah Silang
Menurut Suryo, 2011:299-300, pindah silang dibedakan sebagai berikut.
- Pindah silang tunggal, yang terjadi pada satu tempat.
- Pindah silang ganda, yang terjadi di dua tempat.
Baca juga: Materi Evolusi
Gagal Berpisah
Adalah peristiwa gagalnya satu atau lebih kromosom untuk berpisah pada waktu meiosis (pembentukan gamet) dan menyebabkan jumlah kromosom berubah, baik gamet atau individu baru berakhir dengan jumlah kromosom yang abnormal. Contoh akibat gagal berpisah adalah aneuploidi (kekurangan atau kelebihan satu kromosom) dan poliploidi (mempunyai kelipatan jumlah kromosom).
Gen Letal
Menurut Suryo, 2011 : 130-131, gen letal (gen kematian) adalah gen yang dalam keadaan homozigotik menyebabkan matinya individu. Berhubung dengan hal tersebut, hadirnya gen letal pada suatu individu menyebabkan perbandingan fenotipe dalam keturunan menyimpang dari Hukum Mendel. Gen letal dibedakan menjadi gen letal dominan dan gen letal resesif.
1. Gen Letal Dominan
Adalah gen dominan yang bila homozigotik akan menyebabkan individu mati. Berikut contoh gen letal dominan pada ayam Creeper.
Pada ayam ras dikenal:
C = gen untuk ayam Creeper (kaki pendek, tetapi tubuh normal)
c = gen untuk ayam normal
P : Cc x Cc
Creeper Creeper
Gamet : C C
c c
F1 : CC = letal Cc = Creeper
Cc = Creeper cc = normal
Gen dominan C bila homozigotik CC berakibat letal, sehingga perkawinan 2 ekor ayam Creeper akan menghasilkan keturunannya dengan perbandingan 2 Creeper : 1 normal.
2. Gen Letal Resesif
Adalah gen resesif yang bila homozigotik akan menyebabkan individu mati. Berikut terdapat contoh gen letal pada tanaman jagung (Zea mays) berdaun putih.
Pada jagung (Zea mays) dikenal gen-gen sebagai berikut.
G = membentuk klorofil
g = tidak membentuk klorofil jika homozigotik (gg), sehingga daun kecambah tidak dapat menjalankan fotosintesis dan kecambah akan mati dalam beberapa hari.
P : Gg x Gg
Hijau Hijau
Gamet : G G
g g
F1 : GG = hijau Gg = hijau
Gg = hijau gg = putih (letal)
Hereditas Pada Manusia
Selain hereditas pada tumbuhan dan hewan, hereditas juga berlaku pada manusia. Apa saja yang kamu dapatkan dari sifat hereditas pada manusia yang diwariskan? Sifat hereditas pada manusia diantaranya adalah cacat dan penyakit. Berikut ini adalah beberapa contoh dari hereditas pada manusia.
1. Penentuan Jenis Kelamin
a. Manusia
Manusia memiliki 46 kromosom atau 23 pasang kromosom, yang terdiri atas 22 pasang kromosom tubuh dan 1 pasang kromosom seks. Kromosom ini ada 2 jenis yaitu XY dan XX. XY dimiliki oleh pria, sedangkan XX dimiliki oleh wanita. Untuk lebih memahami mengenai kromosom manusia, yuk perhatikan tabel berikut ini.
| Pria | Wanita | |
| X | X | |
| X | XX | XX |
| Y | XY | XY |
Keterangan:
Pertemuan sel sperma Y dan sel telur X akan membentuk individu XY (laki-laki), sedangkan pertemuan sel sperma X dan sel telur X akan membentuk individu XX (perempuan).
b. Belalang
Belalang memiliki tipe kromosom XO dan XX. XO untuk belalang jantan dan XX untuk belalang betina. Berikut terdapat tabel kromosom pada belalang.
| Jantan | Betina | |
| X | X | |
| X | XX | XX |
| O | XO | XO |
Keterangan:
Pertemuan sel sperma X dan sel telur X akan membentuk individu XX (betina), sedangkan pertemuan sel sperma O dan sel telur X akan membentuk individu XO (jantan).
c. Ayam
Ayam memiliki tipe kromosom ZZ dan ZW. ZZ untuk ayam jantan, dan ZW untuk ayam betina.
| Jantan | Betina | |
| Z | W | |
| Z | ZZ | ZW |
| Z | ZZ | ZW |
Keterangan:
Pertemuan sel sperma Z dan sel telur Z akan membentuk individu ZZ (jantan), sedangkan pertemuan sel sperma Z dan sel telur W akan membentuk individu ZW (betina).
d. Lalat Buah (Drosophila melanogaster)
Lalat buah hanya memiliki sedikit kromosom, yaitu 8 buah atau 4 pasang yang terdiri dari 6 autosom dan 2 kromosom seks. Pada kromosom seksnya terdapat sedikit perbedaan antara individu jantan dengan individu betina. Pada individu betina kromosom seksnya berbentuk batang atau lurus dan diberi notasi XX. Sedangkan, pada individu jantan kromosom seksnya 1 berbentuk lurus dan satunya berbentuk batang berkait dan diberi notasi XY.
Selain berdasarkan kromosomnya, jenis kelamin pada lalat buah dapat dibedakan berdasarkan perbedaan morfologinya, yaitu sebagai berikut.
| Lalat buah jantan | Lalat buah betina |
| Ukuran tubuh lebih kecil | Ukuran tubuh lebih besar |
| Bersegmen 5 | Bersegmen 7 |
| Ujung abdomen membulat | Ujung abdomen memanjang dan meruncing |
Penyakit Menurun
Berikut adalah beberapa contoh penyakit menurun.
1. Hemofilia
Menurut Suryo, 2011: 206, hemofilia adalah suatu penyakit keturunan yang mengakibatkan darah seseorang sukar membeku pada saat terjadi luka. Biasanya pada orang normal, apabila ada luka, darah akan membeku dalam waktu 5-7 menit. Akan tetapi pada orang hemofilia, darah akan membeku antara 50 menit sampai 2 jam, sehingga mudah menyebabkan orang meninggal dunia karena kehilangan darah.
Jika seorang perempuan normal homozigotik (HH) menikah dengan laki-laki hemofilia (h-) akan menghasilkan anak perempuan maupun laki-laki normal. Walaupun anak tersebut normal, tetapi ia adalah “carrier”. Jika ia menikah dan kebetulan mendapatkan suami hemofilia pula, maka sebagian dari jumlah anak laki-lakinya kemungkinan ada yang hemofilia. Sedangkan genotipe hh bersifat letal. Dengan demikian, tidak ada perempuan yang hemofilia.
Agar dapat memahami lebih lanjut, yuk perhatikan persilangan berikut.
P HH x h-
normal hemofilia
Gamet H h
H –
F1 Hh = perempuan normal
H- = laki-laki normal
Pada persilangan tersebut, seorang perempuan normal yang menikah dengan laki-laki hemofilia akan memiliki anak-anak yang semuanya normal. Jadi, ayah tidak mewariskan gen hemofilia yang dimilikinya kepada anak.
Perhatikan juga persilangan berikut.
P Hh x h-
normal hemofilia
Gamet H h
h –
F1 Hh = perempuan normal
hh = letal
H- = laki-laki normal
h- = laki-laki hemofilia
Pada persilangan tersebut, seorang perempuan normal tetapi carrier menikah dengan laki-laki hemofilia.
Baca juga: Proses Sintesis Protein
2. Buta Warna
Adalah penyakit keturunan yang disebabkan oleh gen resesif c (asal dari kata “colour blind”). Gen buta warna terdapat pada kromosom seks. Cacat buta warna biasanya tidak tampak dari luar. Orang yang menderita buta warna asli hanya dapat melihat warna hitam dan putih, sedangkan penderita buta warna sebagian tidak dapat membedakan warna hijau dan warna merah dari warna lain.
3. Albino
Albino disebut juga hypomelanism atau hypomelanosis, yaitu kelainan genetik dengan ciri khasnya adalah hilangnya pigmen melanin pada mata, kulit, dan rambut. Albino timbul dari perpaduan gen resesif. Ciri-ciri seorang albino adalah memiliki kulit dan rambut secara abnormal putih susu atau putih pucat dan memiliki iris merah muda atau biru dengan pupil merah (tidak semua).
4. Polidaktili
Adalah pewarisan sifat berupa kelebihan jumlah jari tangan atau kaki. Polidaktili dikenal dengan nama hiperdaktili.
5. Sindaktili
Adalah kelainan jari berupa pelekatan dua jari atau lebih sehingga telapak tangan menjadi berbentuk seperti kaki bebek atau angsa (webbed fingers). Biasanya terjadi pada jari telunjuk dengan jari tengah, jari tengah dengan jari manis, atau ketiganya.
6. Brakidaktili
Adalah cacat lahir kongenital ditandai dengan jari tangan atau jari kaki yang lebih pendek dari biasanya.
Sifat–Sifat yang Dipengaruhi Jenis Kelamin
Pada manusia, sifat-sifat yang dipengaruhi jenis kelamin ini antara lain kebotakan pada pria dan panjang jari telunjuk pada pria dan wanita.
1. Kebotakan pada Pria
Kepala botak umumnya ditemukan pada laki-laki. Kepala botak akan tampak ketika sudah berumur sekitar 30 tahun. Kepala botak ditentukan oleh gen B, sedangkan kepala berambut normal ditentukan oleh gen b. Gen B dominan pada laki-laki namun resesif pada perempuan.
Berikut tabel genotipe dan fenotipe kepala botak pada laki-laki dan perempuan.
| Genotipe | Fenotipe | |
| Laki-laki | Perempuan | |
| BB | Botak | Botak |
| Bb | Botak | Tidak botak |
| bb | Tidak botak | Tidak botak |
2. Panjang Jari Telunjuk
Jika kamu meletakkan tangan di atas kertas yang telah diberi garis, sehingga ujung jari manis kamu menyentuh garis tersebut, maka akan diketahui apakah jari telunjuk kamu lebih pendek atau lebih panjang dari jari manis. Sama halnya dengan kepala botak, sifat jari telunjuk pendek pada laki-laki disebabkan oleh gen dominan, sedangkan pada perempuan disebabkan oleh gen resesif.
Berikut ini tabel genotipe dan fenotipe jari telunjuk pendek pada laki-laki dan perempuan.
| Genotipe | Fenotipe | |
| Laki-laki | Perempuan | |
| TT | Telunjuk pendek | Telunjuk pendek |
| Tt | Telunjuk pendek | Telunjuk panjang |
| tt | Telunjuk panjang | Telunjuk panjang |
Golongan Darah
Golongan darah juga diwariskan dari gen. Ada beberapa macam sistem penggolongan darah pada manusia, diantaranya sebagai berikut.
1. Sistem ABO
Sistem penggolongan darah ABO dipengaruhi oleh ada tidaknya antigen –A dan antigen –B dalam eritrosit seseorang. Antigen-antigen ini akan bereaksi dengan antibodi yang sesuai sehingga dapat terjadi penggumpalan (aglutinasi) disebut aglutinin. Sedangkan antigennya disebut aglutinogen.
Dalam sistem penggolongan darah ABO terdapat macam golongan darah, yaitu sebagai berikut.
a. Golongan darah A, apabila dalam sel darah merah terdapat antigen A. Adanya antigen tersebut dikendalikan oleh gen IA.
b. Golongan darah B, apabila dalam eritrosit seseorang terdapat antigen B. Adanya antigen tersebut dikendalikan oleh gen IB.
c. Golongan darah AB, apabila dalam eritrosit seseorang terdapat antigen A dan B, masing-masing kemunculannya dikendalikan oleh gen IA dan IB.
d. Golongan darah O, apabila dalam eritrosit seseorang tidak terdapat antigen A atau B. Keadaan ini timbal balik karena dikendalikan oleh gen Io yang bersifat sensitif, baik terhadap gen IA maupun IB.
Berdasarkan uraian tersebut, perhatikan tabel mengenai pewarisan golongan darah kepada anak berikut ini.
| Ibu | Ayah | |||
| O | A | B | AB | |
| O | O | O, A | O, B | A, B |
| A | O, A | O, A | O, A, B, AB | A, B, AB |
| B | O, B | O, A, B, AB | O, B | A, B, AB |
| AB | A,B | A, B, AB | A, B, AB | A, B, AB |
2. Sistem Rhesus (Rh)
Golongan darah yang berdasarkan sistem rhesus ini dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai berikut.
a. Rhesus positif/Rh+, yaitu apabila pada permukaan sel darah merahnya memiliki faktor Rh.
b. Rhesus negative/Rh-, yaitu apabila pada permukaan sel darah merahnya tidak memiliki faktor Rh.
3. Sistem MN
Penggolongan darah sistem MN didasarkan pada hasil penemuan antigen baru oleh K. Landsteiner dan P.Levine pada 1927 pada eritrosit. Antigen ini oleh K. Landsteiner dan P.Levine diberi nama antigen M dan antigen N.
Berdasarkan sistem MN, golongan darah dibedakan menjadi tiga yaitu sebagai berikut.
a. Golongan darah M, apabila di dalam eritrosit terdapat antigen M.
b. Golongan darah N, apabila di dalam eritrosit terdapat antigen N.
c. Golongan darah MN, apabila memiliki kedua antigen tersebut (MN).
Baca juga: Proses Pembelahan Sel Serta Penjelasannya
Pemahaman Akhir
Hereditas adalah proses pewarisan sifat dari suatu individu kepada keturunannya. Pewarisan sifat ini melibatkan gen-gen yang terletak pada kromosom dalam sel. Beberapa sifat fisik dan penyakit yang dialami oleh seseorang dapat diturunkan kepada keturunannya melalui proses hereditas.
Pola-pola hereditas mencakup hukum pewarisan sifat (Hukum Mendel I dan II). Namun, terdapat beberapa penyimpangan dalam pola-pola hereditas, seperti pautan, pindah silang, dan gen letal. Pautan terjadi ketika terdapat dua atau lebih gen pada satu kromosom yang sama. Pautan dapat terjadi pada kromosom tubuh (pautan autosomal) atau kromosom kelamin (pautan seks).
Pindah silang adalah peristiwa pertukaran gen-gen antara dua kromatid homolog selama meiosis. Hasil dari pindah silang dapat menghasilkan kombinasi gen yang berbeda dari gen asli pada orang tua. Nilai Pindah Silang (NPS) adalah persentase kombinasi gen baru yang dihasilkan akibat pindah silang.
Gen letal adalah gen yang menyebabkan kematian individu ketika homozigot. Gen letal dibedakan menjadi gen letal dominan dan gen letal resesif. Gen letal dominan akan menyebabkan kematian ketika homozigot, sedangkan gen letal resesif menyebabkan kematian hanya ketika homozigot.
Selain itu, hereditas juga mempengaruhi beberapa sifat yang dipengaruhi oleh jenis kelamin, seperti kebotakan pada pria, panjang jari telunjuk pada pria dan wanita, serta golongan darah. Golongan darah dipengaruhi oleh sistem ABO dan sistem Rhesus (Rh).
Pengetahuan tentang hereditas sangat penting untuk memahami bagaimana sifat-sifat tertentu diturunkan dalam keluarga dan populasinya. Dengan pemahaman ini, kita dapat mengidentifikasi risiko penyakit yang dapat diwariskan dan mengembangkan penanganan yang sesuai untuk masalah kesehatan yang diwariskan tersebut.
Demikian pembahasan mengenai pola-pola hereditas dan hereditas pada manusia. Semoga pembahasan kali ini bermanfaat dan dapat menambah wawasan kamu dalam belajar mengenai hereditas.
Sumber:
Kistinnah, Idun dan Endang Sri Lestari. (2010). BIOLOGI. Bandung: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Safitri, Ririn. (2016). BIOLOGI. Surakarta: Mediatama.
