Pewarisan Sifat Pada Makhluk Hidup

Pewarisan Sifat Pada Makhluk Hidup. Setiap sifat dan karakteristik yang ada pada setiap orang adalah warisan dari orang tua yang diwariskan melalui materi genetik yaitu deoxyribonucleic acid (DNA) dan ribonucleic acid (RNA). Pada suatu untai DNA terdapat unit instruksi atau perintah yang memengaruhi sifat atau yang menentukan karakteristik setiap makhluk hidup yang disebut gen. Untai DNA yang panjang akan mengalami kondensasi atau pemintalan sehingga menjadi struktur yang lebih padat yang disebut kromosom.

DNA memiliki struktur seperti suatu untai ganda yang membentuk heliks. Struktur DNA yang panjang tersusun atas satu unit kecil yang disebut dengan nukleotida. Satu unit nukleotida tersusun atas gugus fosfat, gula deoksiribosa, dan basa nitrogen. Nukleotida ini dapat dibagi menjadi struktur yang lebih kecil disebut nukleosida. Satu unit nukleosida tersusun atas gula deoksiribosa dan basa nitrogen (tanpa gugus fosfat). Ada empat senyawa basa nitrogen yang menyusun DNA yaitu adenin (A) yang selalu berpasangan dengan timin (T), serta guanin (G) yang selalu berpasangan dengan sitosin (C). Basa nitrogen adenin dan guanin dikelompokkan dalam basa purin, sedangkan timin dan sitosin dikelompokkan dalam basa pirimidin.

Materi genetik sangat berperan dalam pewarisan sifat atau karakterkarakter tertentu pada makhluk hidup. Karakter yang mampu mengalahkan atau menutupi karakter yang lain disebut karakter dominan. Karakter ini akan tampak atau muncul pada individu makhluk hidup. Karakteristik yang kalah atau tertutupi disebut karakter resesif. Gen-gen yang mengode karakteristik makhluk hidup memiliki variasi. Variasi atau bentuk alternatif dari gen-gen disebut alela, misalnya gen U (mengode warna ungu pada bunga) dan gen u (mengode warna putih pada bunga). Contoh lain yaitu karakter cuping yang terpisah dikode oleh gen G sedangkan karakter cuping melekat dikode gen

Karakter-karakter fisik (mencakup bentuk luar, fungsi alat tubuh, dan tingkah laku yang dapat diamati langsung) sebagai akibat perwujudan ”ekspresi” dari gen disebut fenotipe. Sedangkan keseluruhan susunan informasi genetik dari suatu individu yang tidak dapat dilihat secara langsung disebut genotipe.

Pada sel-sel somatik atau sel tubuh, kromosom berada dalam keadaan berpasangan yang disebut dengan keadaan diploid. Pada kariotipe sel gamet tiap kromosom dalam keadaan tidak berpasangan dengan jumlah setengah dari jumlah kromosom sel tubuh (sel somatik), keadaan ini disebut dengan keadaan haploid. Kromosom juga dapat dibedakan menjadi kromosom kelamin atau gonosom yaitu X dan Y, pada kromosom ini terdapat beberapa gen yang berperan dalam mengatur jenis kelamin pada manusia serta kromosom-kromosom tubuh atau autosom (selain kromosom kelamin).

Berdasarkan persilangan yang dilakukan Mendel terhadap kacang kapri yang memiliki satu sifat beda, Mendel mengemukakan rumusan yang disebut hukum I Mendel atau disebut juga hukum Segregasi. Hukum Segregasi menyatakan bahwa pada waktu pembentukan gamet terjadi segregasi atau pemisahan alela (variasi gen) secara bebas, dari diploid menjadi haploid. Misalnya genotipe suatu tanaman Uu, maka gamet yang dibentuk akan membawa gen U dan gen u.

Berdasarkan persilangan yang dilakukan Mendel terhadap kacang kapri yang memiliki dua sifat beda, Mendel menyimpulkan bahwa pada saat pembentukan gamet, alela atau variasi gen yang menentukan karakter-karakter berbeda dapat bergabung secara bebas satu sama lain. Misalnya suatu induk memiliki genotipe BbKk, maka gen B dan gen b serta gen K dan gen k akan memisah, kemudian kedua pasangan tersebut akan bergabung secara bebas sehingga kemungkinan gamet yang terbentuk akan memiliki susunan gen BK, Bk, bK, dan bk. Kesimpulan ini selanjutnya dikenal dengan hukum II Mendel atau disebut juga hukum Penggabungan Bebas.

Banyak karakteristik pada tubuh manusia yang dapat diamati secara langsung dan dijelaskan melalui pewarisan sifat, misalnya warna kulit yang diakibatkan oleh gen-gen yang sifatnya kumulatif bentuk pertumbuhan rambut pada dahi ada yang berbentuk ”V” yang dikode oleh gen W (dominan); tipe perlekatan cuping telinga apakah melekat (gg) atau terpisah (GG atau Gg); dan bentuk rambut, di mana rambut keriting dikode oleh gen C (dominan), lurus oleh gen s (resesif terhadap C), dan rambut bergelombang oleh gen Cs.

Kelainan yang dimiliki seseorang dapat disebabkan oleh gangguan pada saat perkembangan dalam rahim atau memang diwariskan dari kedua orang tua. Contoh kelainan-kelainan yang diwariskan dari orang tua yaitu: albino yang merupakan kelainan yang memiliki karakteristik tidak adanya semua atau sebagian pigmen pada kulit, disebabkan oleh adanya gen resesif dalam keadaan homozigot (aa); buta warna disebabkan adanya gen buta warna yang terpaut atau terletak pada kromosom X, dinotasikan dengan X^cb, perempuan yang buta warna memiliki genotipe X^cb X^cb , sedangkan laki-laki yang buta warna memiliki genotipe X^cb Y. Hemofilia adalah kelainan di mana darah sulit untuk menggumpal saat terjadi luka pada bagian tubuh tertentu yang disebabkan tidak dihasilkannya faktor penggumpalan darah dalam cb tubuh seseorang. Gen hemofilia terletak pada kromosom X dan sering ditandai dengan lambang X^h , laki-laki yang menderita hemofilia adalah laki-laki yang memiliki kromosom X yang mengandung gen hemofilia (X^hY), wanita yang menderita hemofilia memiliki genotipe X namun akan meninggal saat dilahirkan bahkan dalam kandungan.

Konsep pewarisan sifat telah diterapkan dalam pemuliaan makhluk hidup, yaitu suatu usaha untuk mendapatkan bibit yang unggul. Contoh pemuliaan tanaman yang telah dikembangkan adalah usaha untuk mendapatkan bibit padi yang unggul, misalnya varietas Arize, Intani, PPH, Bernas Prima, dan varietas IPB 4S. Varietas unggul ini diperoleh dengan cara persilangan beberapa varietas padi yang memiliki sifat menguntungkan. Selain padi juga ada jagung, misalnya Hibrida C1, Hibrida CP 1 dan CPI 2, Hibrida IPB 4, Hibrida Pioneer 2, Malin, Metro, dan varietas Bima. Pewarisan sifat juga berperan penting dalam pemuliaan hewan, yaitu dalam rangka untuk menghasilkan hewan ternak berkualitas tinggi, misalnya unggas yang mampu menghasilkan banyak telur, sapi dengan kualitas susu dan daging yang baik. Selain dengan melalui persilangan, pemuliaan makhluk hidup dapat pula dilakukan melalui rekayasa genetika, yaitu dengan mengubah susunan gen pada suatu organisme.