Thursday, November 12, 2015

Penyimpangan Semu Hukum Mendel

Advertisement

Persilangan pada individu akan mengikuti aturan seperti yang dijelaskan dalam hukum mendel. Persilangan monohibrid (satu sifat beda) akan menghasilkan perbandingan fenotip F2 = 3 : 1. Sedangkan persilangan dihibrid (dua sifat beda) akan menghasilkan perbandingan fenotip F2 = 9 : 3 : 3 : 1. Namun tidak selamanya perbandingan tersebut berlaku, karena terdapat beberapa penyimpangan yang terjadi pada beberapa organisme. Penyimpangan tersebut disebabkan oleh gen-gen yang memiliki sifat unik sehingga memiliki pola penurunan yang berbeda. Penyimpangan tersebut selanjutnya disebut sebagai penyimpangan semu hukum mendel.

Kenapa disebut penyimpangan semu? Disebut semu karena sebenarnya hukum mendel masih berlaku dalam pola pewarisan tersebut, hanya terdapat sedikit kelainan akibat sifat gen-gen yang unik. Penyimpangan semu hukum mendel dapat diamati pada kasus interaksi gen, kriptomeri, polimeri, epistasis-hipostasis, gen komplementer, atavisme, dan gen dominan rangkap.

Interaksi beberapa pasang gen


Kasus ini terjadi pada jengger/pial ayam dengan bentuk yang berbeda-beda, yaitu rose, pea, walnut, dan single. Perbedaan jengger ini disebabkan oleh dua pasang gen yang saling berinteraksi satu sama lain membentuk sifat yang berbeda.
  • Jengger rose memiliki genotip RRpp/Rrpp
  • Jengger pea memiliki genotip rrPP/rrPp
  • Jengger walnut memiliki genotip RrPp/RRPP/RrPP/RRPp
  • Jengger single atau tunggal memiliki genotip rrpp

Pada kejadian dihibrid normal (sesuai hukum mendel) satu gen akan mempengaruhi satu fenotip. Namun pada kasus ini, dua gen saling berinteraksi dan saling mempengaruhi dalam membentuk satu fenotip yaitu jengger ayam.
Perhatikanlah bagan persilangan di bawah ini.

persilangan interaksi gen

Ayam berjengger rose (RRpp) disilangkan dengan ayam berjengger pea (ppRR), seluruh keturunan F1 nya memiliki jengger tipe walnut. Ketika F1 disilangkan dengan sesamanya diperoleh keturunan F2 yang memiliki jengger walnut, rose, pea, dan single. Perbandingan fenotip antara walnut, rose, pea, dan single pada F2 adalah = 9 : 3 : 3 : 1.

Perbandingan fenotip yang muncul memang sesuai dengan persilangan dihibrid normal. Namun bila dperhatikan di kasus ini, sifat resesif dari kedua gen akan memunculkan sifat baru yang berbeda dengan induk-induknya.

Kriptomeri


Kriptomeri berasal dari kata kriptos yang artinya tersembunyi. Dalam kasus ini sifat gen dominan akan tersembunyi apabila berdiri sendiri dan akan tampak pengaruhnya apabila muncul bersama-sama gen dominan lain. Sifat ini pertama kali ditemukan dalam persilangan antara bunga Linaria marocanna warna merah dengan bunga warna putih.

Linnaria warna merah memiliki genotip AAbb/Aabb, sedangkan Linnaria warna putih memiliki genotip aaBB/aaBb. Gen A akan mempengaruhi sel untuk mengasilkan pigmen antosianin (berwarna merah) dan bersifat dominan terhadap a yang tidak menghasilkan antosianin. Gen B akan mempengaruhi sel untuk menghasilkan suasana basa dan bersifat dominan terhadap gen b yang menghasilkan suasana asam.

Bunga merah dihasilkan apabila pigmen antosianin dihasilkan dan sel dalam suasana asam.
Bunga putih dihasilkan apabila pigmen antosianin tidak dihasilkan, tidak perduli apapun suasana dalam sel.

Bunga ungu dihasilkan apabila pigmen antosianin dihasilkan dan sel dalam suasana basa.
Jadi apabila terdapat gen dominan A namun disertai dengan gen resesif b akan menghasilkan bunga merah. Apabila gen resesif a bertemu dengan dominan B atau resesif b akan menghasilkan bunga putih. Dan apabila gen dominan A bertemu dengan gen dominan B akan menghasilkan bunga warna ungu.
Perhatikan bagan di bawah ini

persilangan kriptomeri

Bunga warna ungu dihasilkan oleh pengaruh gen A dan B yang muncul bersama-sama. Apabila hanya salah satu gen dominan saja yang muncul maka tidak akan menghasilkan warna ungu pada bunga Linnaria. Perbandingan fenotip F2 pada persilangan bunga merah AAbb dan bunga putih aaBB ini adalah = bunga ungu : bunga merah : bunga putih = 9 : 4 : 3.

Polimeri


Polimeri merupakan peristiwa dimana beberapa gen yang berdiri sendiri mempengaruhi bagian yang sama dalam tubuh organisme. Kasus ini pertama kali diamati pada biji gandum yang memiliki warna merah yang beragam.
  • Gandum berbiji merah sempurna memiliki genotip M1M1M2M2
  • Gandum berbiji putih memiiki genotip m1m1m2m2

M1 dominan terhadap m1, dan M2 dominan terhadap m2. Gen M mempengaruhi warna merah pada biji gandum. Semakin banyak gen M dalam genotip (baik itu M1 atau M2), akan membuat biji gandum berwarna semakin merah.
Perhatikanlah bagan persilangan di bawah ini.

persilangan polimeri

Perbandingan fenotip F2 dari persilangan gandum berbiji merah M1M1M2M2 dan gandum berbiji putih m1m1m2m2 akan menghasilkan = ganum berbiji merah : gandum berbiji putih = 15 : 1.
Peristiwa polimeri pada manusia terjadi pada pebedaan warna kulit yang di pengaruhi oleh gen dominan P. Semakin banyak gen dominan P pada genotip individu, akan menyebabkan warna kulitnya semakin gelap. Orang negro memiliki gen dominan P paling banyak, sedangkan orang-orang kulit putih tidak memiliki atau hanya memiliki sedikit gen P.

Epistasis dan hipostasis


Epistasis adalah gen yang menutupi aktivitas gen lain yang bukan sealel. Sedangkan gen yang tertutupi tersebut dinamakan hipostasis. Epistasis dapat dibedakan menjadi epistasis dominan, epistasis resesif, dan epistasis dominan resesif.

Epistasis dominan
Epistasis dominan adalah gen dominan yang menutupi pengaruh gen lain yang bukan satu alel. Misalnya terdapat pada warna umbi lapis bawah merah. Gen A akan membuat umbi bawang berwarna merah, sedangkan gen B akan membuat umbi bawang berwarna kuning.
  • Genotip AAbb menjadikan umbi berwarna merah.
  • Genotip aaBB menjadikan umbi berwarna kuning.

Sedangkan genotip AABB akan menyebabkan umbi berwarna merah, hal ini diakibatkan gen A yang menutupi pengaruh gen B sehingga yang muncul adalah warna merah. Gen A epistasis terhadap gen B, sedangkan gen B hipostasis terhadap gen A. Persilangan bawang berumbi merah AAbb dengan bawang berumbi kuning aaBB menghasilkan perbandingan fenotip F2 = merah : kuning : putih = 12 : 3 : 1.

Epistasis resesif
Epistasis resesif adalah gen resesif yang menutupi pengaruh gen dominan dan resesif lain yang bukan sealel. Gen resesif ini dapat menutupi pengaruh gen lain apabila hadir dalam keadaan homozigot.
Contoh peristiwa ini adalah warna bulu anjing yang dipengaruhi oleh 2 macam gen. Gen B menyebabkan munculnya warna hitam, sedangkan gen b menyebabkan munculnya warna coklat. Sedangkan gen E akan memicu keluarnya warna, dan gen e akan menghambat keluarnya warna. Apabila terdapat genotip dengan gen e homozigot (ee) maka warna hitam dan coklat tidak akan muncul karena semua sifat tersebut tertutup, sehingga yang muncul adalah warna emas. Gen ee epistasis terhadap gen B dan b. Persilangan anjing berbulu emas dengan anjing berbulu hitam akan menghasilkan perbandingan fenotip F2 = hitam : emas : coklat = 9 : 4 : 3.

Epistasis dominan resesif
Epistasis dominan-resesif merupakan peristiwa gen dominan yang akan menutupi pengaruh gen lain, serta adanya gen resesif homozigot yang dapat menutupi pengaruh gen dominan tadi. Misalnya adalah pada warna mata lalat buah.
Gen P akan menyebabkan lalat bermata merah, sedangkan gen p akan menyebabkan mata berwarna ungu. Sedangkan gen S merupakan gen yang pemicu munculnya warna tersebut, sedangkan gen s merupakan gen penghambat munculnya warna mata. Adanya gen P akan menutupi pengaruh dari gen S dan s. Namun sebaliknya adanya gen s dalam keadaan homozigot (ss) akan menutupi pengaruh dari gen P dan p. Gen P epistasis terhadap gen S dan s, namun pasangan gen ss epistasis terhadap P dan p.
Perbandingan fenotip F2 pada persilangan lalat bermata merah (PPss) dengan lalat bermata ungu (ppSS) adalah = warna merah : warna ungu = 13 : 3.

Gen-gen komplementer


Gen komplementer merupakan gen-gen yang saling melengkapi dalam memunculkan suatu sifat tertentu. Misalnya saja gen B dan gen T yang menyebabkan seseorang tidak bersifat bisu tuli (normal). Apabila gen dominan B muncul sendiri tidak disertai gen T maka akan memunculkan sifat bisu tuli. Demikian juga sebaliknya, apabila gen dominan T muncul sendiri tidak disertai gen B maka akan memunculkan bisu tuli.
Perhatikanlah bagan persilangan di bawah ini.

persilangan gen komplementer


Persilangan dua orang bisu tuli dengan genotip BBtt dan bbTT akan menghasilkan anak yang normal. Apabila anak tersebut kawin dengan sesamanya maka perbandingan fenotip pada F2 adalah = normal : bisu tuli = 9 : 7.

Atavisme


Atavisme merupakan suatu sifat yang muncul kembali setelah hilang dalam keturunan sebelumnya. Kasus atavisme terjadi pada jengger ayam pada pembahasan interaksi gen di atas. Ayam dengan jengger rose dan pea yang disilangkan akan menghasilkan keturunan walnut, ketika keturunan tersebut dikawinkan sesamanya maka akan memunculkan kembali sifat rose dan pea. Sifat rose dan pea yang sempat hilang pada F1 akhirnya muncul kembali di F2, hal inilah yang disebut dengan atavisme.

Gen dominan ganda


Gen dominan ganda adalah beberapa gen yang mempengaruhi sifat yang sama pada suatu organisme. Misalnya adalah gen A dan B yang sama-sama mempengaruhi tumbuhan Bursa sp. untuk menghasilkan bunga dengan bentuk segitiga. Apabila gen A muncul sendiri akan terbentuk bunga segitiga, demikian juga apabila gen B muncul sendirian. Dan apabila gen A dan B muncul bersama, juga akan mempengaruhi tumbuhan tersebut menghasilkan bunga berbentuk segitiga. Persilangan bunga segitiga (AABB) dan bunga oval (aabb) akan menghasilkan perbandingan fenotip F2 = bunga segitiga : bunga oval = 15 : 1.

2 komentar: