Pengertian Hereditas

Hereditas adalah pewarisan sifat sifat fisik, biomkia dan perilaku dari suatu mahkluk hidup kepada keturunannya. Sifat sifat menurun ini dikendalikan oleh substansi genetika yang disebut DNA (deoxyribo nucleic acid = asam dioksiribo nukleat), yang terdapat dalam gen. Gen terkandung dalam kromosom, yang terletak dalam inti sel.

Percobaan Mendel dan Hukum Mendel

Ciri, sifat dan warna mata dan lainnya dapat diwariskan/diturunkan orang tua kepada anaknya atau keturunannya, karena itu disebut sifat menurun (hereditary characteristics).

Sejak dulu kala, manusia sudah menyadari bahwa perkawinan silang hewan atau tumbuhan akan menghasilkan keturunan dengan sifat tertentu yang diinginkan, misalnya sapi dengan produksi susu yang banyak atau pohon mangga dengan buah yang manis. Namun, tidak pernah ada penjelasan bagaimana bisa sifat sifat itu diturunkan. Baru pada pertengahan abad ke 19 hal ini dapat dijelaskan, yaitu saat Grogor Mendel (1822 – 1884, seorang biarawan Australia) melakukan penelitian dengan kacang ercis (Pisum sativum). Pak Mendel-lah orang pertama yang memberikan penjelasan tentang mekanisme hereditas, yang sampai sekarang masih digunakan dan diterapkan dalam kehidupan.

Hasil penelitian mendel, yaitu persilangan kacang ercis berbiji bulat dan berbiji keriput dipetakan dalam suatu skema. Dari penelitiannya, Mendel membuat hipotesis sebagai berikut:

1. Tiap sifat menurun mahkluk hidup dikendalikan oleh sepasang faktor keturuan (faktor ini sekarang disebut gen), yaitu satu dari induk jantan dan satu dari induk betina.
2. Tiap pasangan faktor keturunan menunjukkan sifat alternatif pasangannya (kedua bentuk alternatif ini sekarang disebut pasangan Alel). Bila kedua bentuk faktor berbeda, maka hanya faktor yang dominan (lebih kuat) yang akan terlihat, dan faktor resesif (lebih lemah) tidak. Misalnya bila suatu tanaman kacang memiliki satu faktor dominan tangkai tinggi dan satu faktor resesif tangkai pendek, maka hanya sifat tangkai tinggi yang terlihat.
3. Pada pembentukan gemet/sel kelamin, kedua alel dari masing masing pasangan akan berpisah (bersegregasi), ini lah yang disebut sebagai hukum mendel 1  (prinsip segregasi/pemisahan). Jadi bila sautu tanaman kacang memiliki faktor yang terdiri dari 1 alel tangkai panjang dan 1 alel tangkai pendek, maka akan dihasilkan sel gamet yang masing masing hanya memiliki 1 alel tangkai panjang atau 1 alel tangkai pendek.
4. Perkawinan/penggabungan dua sel gamet jantan dan betina akan mengembalikan keadaan diopoid (2n kromosom) pada zigot sehingga zigot akan memiliki lagi pasangan faktor keturunan untuk tiap sifat menurun, karena terjadi penggabungan alel secara acak (tidak harus berasal dari pasangan faktor sebelum bersegregasi). Ini dikenal sebagai hukum mendel 2 (prinsip berpasangan secara bebas).

Persilangan

Persilangan artinya proses perkawinan antar mahkluk hidup satu jenis/spesies dengan sifat yang berbeda.

Simbol atau istilah yang digunakan dalam persilangan

1. Gen adalah bagian kromosom atau satu kesatuan kimia (DNA) dalam kromosom, yaitu dalam lokus yang mengendalikan ciri genetis sautu makhluk hidup. Gen diwariskan oleh satu individu kepada keturunannya melalui suatu proses reproduksi.Dengan demikian, informasi yang menjaga keutuhan bentuk dan fungsi kehidupan suatu organisme dapat terjaga. Gen terdapat berpasangan dalam satu lokus pada kromosom homolog. Masing masing gen dalam pasangan itu disebut alel. Kedua alel dapat membawa ciri sifat yang sama atau berbeda, misalnya sifat tangkai panjang dan tangkai pendek.
2. Gen letal merupakan yang membawa kematian pada makhluk hidup yang memilikinya
3. Kromosom adalah pembawa gen yang terdapat di dalam inti sel (nukleus). Kromosom terdiri dari DNA (asam deoksiribo nukleat), RNA (asam ribo nukliat), dan protein. Kromosom homolog (2n) adalah kromosom (kromosom homolog) disebut sel diploid. Bila tidak berpasangan, kromosom diberi simbol n Sel dengan n kromosom adalah sel haploid, misalnya sel kelamin jantan saja atau sel kelamin betina saja.
4. Genotip merupakan komposisi gen yang menentukan sifat menurun, biasanya disimbolkan dengan sepasang huruf. Contohnya NN dan Genotip yang tersusun dari sifat dominan saja (NN) atau resesif saja (nn) disebut homozigot. Sedangkan genotip yang tersusun dari sifat dominan dan resesif (Nn), disebut heterozigot.
5. Fenotip adalah sifat makhluk hidup yang tampak sehingga bisa diamati. Misalnya, rasa buah manis, rambut lurus, bentuk buah bulat, dan tinggi rendahnya badan. Fenotip ditentukan oleh faktor genotip dan lingkungan, misalnya keadaan air, sifat asam/basah tanah, dan nutrisi
6. Parental (P) adalah induk atau orang tua
7. Filial (F) disebut juga keturunan
8. Filial pertama (F1 adalah hasil persilangan dari orang tua (induk) sehingga menghasilkan keturunan pertama atau anak.
9. Filial kedua (F2) merupakan hasil persilangan dari F1 yang dijadikan induk (P2) sehingga menghasilkan keturunan kedua.
10. Gamet adalahsel kelamin dan berasal darri genotip. Contoh, genotip Aa, gametnya adalah A dan a.
11. Sifat dominan merupakan sifat sifat gen yang selalu tampak atau muncul. Sifat dominan muncul apabila bergabung, disimbolkan dengan huruf besar. Contohnya adalah AA, BB, dan CC
12. Sifat resesif merupakan gen yang tidak selalu tampak, baru muncul apabila bergabung bersama gen resesif lain, disimbolkan dengan huruf kecil, contohnya aa, bb, dan cc
13. Sifat intermediate merupakan sifat gabungan antara sifat dominan dan resesif, berupa sift campuran. Seperti yang telah dilakukan oleh mendel terhadap tanaman Antirrhinum majus berbunga merah galur murni (MM) disilangkan dengan antirhinum majus bewarna putih galur murni (mm). Hasil keturunannya berfenotip warna merah muda, bukan berwarna merah meskipun genotipnya Mm.
14. Homozigot adalah pasangan alel yang sifatnya sama. Contohnya AA, aa, BB, bb, CC dan cc. Pasangan gen dengan alel alel dominan disebut homozigot dominan (AA, BB), sedangkan pasangan  gen dengan alel alel resesif disebut homozigot resesif (aa, bb)
15. Heterozigot adalah pasangan alel yang tidak sama. Contohnya Aa, Bb, dan Cc
16. Galur murni adalah makhluk hidup (tanaman) yang melakukan penyerbukan sendiri secara terus menerus dan selalu menghasilkan tanaman anak yang sifatnya sama dengan induk
17. Hibria merupakan hasil perkawinan silang antardua induk mahkluk hidup dengan sifat berbeda. Bila yang berbeda satu sfiat disebut monohibrida, bila berbeda dua sifat disebut dihibrida
18. Uji silang (tes cross) adalah merupakan persilangan makhluk hidup yang ingin diketahui genotipnya  homozigot resesif
19. Uji bali (back cross) adalah persilangan sendiri mahkluk hidup dengan salah satu induknya yang homozigot (induk homozigot dominan atau homozigot resesif), untuk mengetahui genotip induk.

Jenis persilangan

Ada dua jenis persilangan yaitu persilangan monohibrida dan persilangan dihibrida

Persilangan monohibrida

Persilangan monohibrida ada 2 macam, yaitu pesilangan monohibrida dominan penuh dan persilangan monohibrida tak penuh (kodominan)

1. Persilangan monohibrida dominan penuh

Persilangan ini terjadi antara dua individu yang mempunyai sifat dominan penuh (AA) dengan lain yang bersifat resesif (aa)

Hasil F1 seragam, dengan genotip (Aa) dan fenotip semua keturunan F1 sama, umumnya mengiikuti fenotip induk yang dominan

Apabila persilangan dilanjutkan dengan menyilangkan individu sesama F1 akan dihasilkan keturunan ke-2 (F2), dengan tiga macam genotip (AA, Aa, aa) dan ada dua macam fenotip dengan perbandingan 3:1

Misalnya, pada kacang ercis (pisum sativum) berbatang tinggi (AA) disilangkan dengan yang berbatang pendek (aa). Maka keturunannya adalah kacang ercis dengan genotip Aa dan berfonetip batang tinggi, karena batang tinggi adalah sifat dominan.

2. Persilangan monohibroda dominan tak penuh (kodominan), persilangan ini terjadi antara dua individu dengan sifat yang tidak dominan tetapi juga tidak resesif terhadap sesamanya.Pada individu F1 merupakan perpaduan sifat kedua induknya, sedangkan pada F2 dihasilkan keturunan perbandingan genotip dan fenotip 1: 2 : 1

Misalnya bunga pukul empat (mirabilis jalapa) dengan warna merah (MM) disilangkan dengan warna putih (mm). Hasil persilangan adalah F1 dengan genotip Mm dan fenotip berwarna merah muda, yaitu campuran warna merah dan putih

Persilangan dihibrida

Persilangan dihibrida adalah persilangan antara dua individu dengan memperhatikan dua yang sifat yang berbeda. Persilangan  ini menghailkan individu F1 yang seragam, yaitu semua keturunannya terdiri dari satu macam genotip dan satu macam fenotip. Tapi pada keturunan kedua, perbandingan fenotip F2 adalah 9 : 3 : 3 : 1 dan jumlah kombinasi F2 sebanyak 16 buah.

Misalnya pada persilangan antara galur murni kacang ercis berbiji bulat kuning (BBKK) dengan galur murni yang berbiji keriput warna hijau (bbkk). Ketutunan pertamanya (F1) adalah kacang ercis berbiji bulat berwarna kuning (BbKk). Berarti sifat biji bulat dan warna kuning dominan terhadap sifat bji keriput dan warna hijau.

Bila dilakukan persilangan antar F1, di dapatlah keturunan kedua (F2) sebagai berikut:

• Ada 9 genotip F2, yaitu

BBKK, BBKk, BBKk, BbKk, BBkk, Bbkk, bbKK, bbKk, bbkk,

• Perbadingan fenotip F2 yaitu:

Kelainan Genetis

Berikut ini beberapa kelainan genetik pada manusia:

1. Nondisjuction: peristiwa gagal berpisahnya kromosom sel waktu pembelahan sel
2. Mutasi: perubahan gen dari bentuk aslinya, misalnya akibat radiasi sinar X. Individu yang mengalami mutasi, disebut mutan.

Terdapat dua jenis mutasi, yaitu mutasi kromosom dan mutasi gen

1. Mutasi kromosom adalah perubahan susunan atau jumlah dari kromosom yang menyebabkan perubahan sifat individu.
2. Mutasi gen adalah perubahan gen dalam kromosom (letak dan sifat) yang menyebabkan perubahan sifat individu tanpa perubahan jumlah dan susunan kromosomnya, lazim disebut mutasi.
3. Hemofilia, darah sukar membeku. Penyakit ini dikendalikan gen resensif dalam kromosom X
4. Buta warna : penyakit ini keturunan yang penderitanya tidak dapat membedakan warna. Juga terdapat sebagai gen resesif di kromosom X.
5. Hipertrikosis : rambut tumbuh di bagian tertentu, seperti daun telinga, wajah, dan anggota tubuh lainnya (seperti kera). Terdapat seabgai gen resesif dalam kromosom Y, karena itu hanya di derita pria.
6. Albino : tidak mampu memproduksi pigmen melanin, sebagian tubuh dan mata sangat sensitif terhadap cahaya. Penderita akan terlihat pucat (bule). Kelainan gen jenis ini dikendalikan gen resesif.
7. Polidaktili : jumlah jari lebih dari normal. Hal ini dikendalikan gen dominan
8. Thalasemia: rendahnya kemampuan membentuk hemoglobin sehingga sel darah merah melemah mengikat kemampuan oksigen (animea akut).
9. Sickle cel anemia : penderita memiliki sel darah merah berbentuk seperti bulat sabit. Karena ukuran sel darah merah menjadi kecil, mengakibatkan kemampuan mengikat oksigen berkurang. Hal ini disebabkan oleh gen dominan.

Lihat juga