Beberapa Teori Hukum Pewarisan Sifat

Berbicara mengenai  pewarisan sifat / hereditas, pikiran kita tentu tertuju pada Mendel yang nama lengkapnya Gregor John Mendel.

Ya... memang hukum pewarisan sifat yang dianut dan diakui hingga saat ini adalah teori yang dikemukakan oleh Mendel yang kita kenal sampai saat ini dengan nama :  Hukum Mendel I / hukum segregasi bebas / hukum pemisahan gen secara bebas , dan Hukum Mendel II / hukum asosiasi / hukum pengelompokan gen secara bebas. 

Namun tahukah anda ?  bahwa selain teori Mendel,  ada teori-teori lainnya mengenai hukum pewarisan sifat.

Bagaimana hukum pewarisan sifat menurut para ahli selain Mendel ?

Beberapa teori yang mengemukakan Hukum Pewarisan Sifat ( Hereditas ) selain Mendel, antara lain :

1. Teori Darah, yang menyatakan bahwa " pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya terjadi melalui darah". ( mungkin ini juga ya yang menjadi dasar ada istilah ber-darah biru untuk keturunan bangsawan ? ). Teori ini menjadi patah setelah ditemukannya transfusi darah. Dari proses tranfusi darah terbukti pasien yang menerima darah dari donor tidak mengalami perubahan sifat menjadi seperti donornya.
2. Teori Preformasi, yang menyatakan bahwa "pewarisan sifat terjadi  melalui sel gamet yang di dalamnya terdapat mahkluk hidup kecil sebagai calon individu baru"
3. Teori Epigenesis, yang menyatakan bahwa " pewarisan sifat terjadi melalui sel telur yang telah dibuahi oleh sel sperma yang selanjutnya akan mengalami pertumbuhan bertahapmenjadi individu baru". Teori ini sekaligus menyanggah teori preformasi.
4. Teori Pangenesis, yang menyatakan bahwa " pewarisan sifat dilakukan oleh ovum / sel telur yang setelah dibuahi oleh sel sperma , maka di dalam ovum tersebut terdapat tunas-tunas yang tumbuh menjadi mahkluk hidup baru ".
5. Teori Heackel, yang menyatakan bahwa " pewarisan sifat menjadi tanggung jawab dari substansi  inti dari sel sperma / spermatozoid".

Itulah beberapa teori lain tentang hukum pewarisan sifat. Tentu anda bisa menilai dan membandingkan masing-masing teori tersebut dengan teori Mendel mengenai pewarisan sifat  Apa Kelebihan-kelemahan masing-masing teori.

Tahap-tahap Pembelahan Sel- MITOSIS

Pada pelajaran Biologi di SMP tentu anda masih ingat bahwa sebuah sel memiliki kemampuan berkembang biak, baik sel yang ada pada organisme bersel satu ( monoseluler ) maupun sel-sel yang ada pada organisme bersel banyak ( multiseluler ).

Ya, cara sel berkembang biak terbilang unik, karena mereka berkembang biak dengan cara membagi seluruh bagian sel menjadi dua bagian yang sama persis atau hamper sama.

Peristiwa demikian dikenal dengan sebutan pembelahan sel. Secara garis besarnya, pembelahan sel dibedakan menjadi dua yaitu : pembelahan sel secara langsung dan pembelahan sel secara tidak langsung. Pembelahan sel secara tidak langsung berlangsung secara bertahap , meliputi mitosis dan meiosis.

Adapun tahap-tahap pembelahan sel secara mitosis adalah sebagai berikut :

Seperti dijelaskan dalam tabel berikit ini.

Tabel. Tahap-tahap dalam Mitosis dan ciri utama

Tahapan / Fase	Cirri-ciri utama	gambaran
Profase	·      Kedua sentriol memisah bergerak kea rah kutub yg berlawanan ·      Munculnya benang gelendong / benang spindle dari masing-masing sentriol ·      Benang kromatin menebal memendek menjadi kromosom ·      Nucleolus / anak inti menghilang
Prometafase	·      Sentriol telah mencapai masing-masing kutub sel yang berlawanan terhubung benang spindel ·      Membrane inti pecah dan menghilang ·      Kromosom tersebar di tengah sel
Metaphase	·      Kromosom berada di bidang ekuator  / bidang metafase
Anaphase	·      Kromosom bergerak menuju ke arah kutub-kutub yang berlawanan
Telofase	·      Kromatid sampai pd kutub-kutub sel ·      Benang gelendong menghilang ·      Kromatid memudar menjadi benang-benang kromatin ·      Selaput inti terbentuk kembali ·      Nukleolus mulai terlihat ·      Pada bidang ekuator terjadi lekukan membentuk sekat pemisah ·      Terbentuk dua sel anak yang identik

Dua sel anak yang terbentuk selanjutnya memasuki masa Interfase, di mana pada fase ini sel-sel mengalami pertumbuhan ( fase G1 ), kemudian melakukan sintesis senyawa seperti protein, asam nukleat termasuk duplikasi DNA ( fase S ) , pembentukan kromosom dan benag-benang gelendong ( fase G2 ). Setelah itu akan memasuki profase dari mitosis.

Apakah interfase termasuk dalam tahapan mitosis ? pikirkan jawabannya !

Bagan Replikasi DNA

Pada postingan sebelumnya di blog Pelajaran Biologi SMA telah saya postingkan mengenai replikasi DNA secara deskriptif. Dalam postingan tersebut ada komentar dari seorang pengunjung yang masih merasa bingung dengan  bagaimana proses replikasi DNA berlangsung sehingga terbentuk dua DNA baru yang identik .

Postingan kali ini sebenarnya merupakan penjelasan tambahan yang mudah-mudahan bisa memperjelas para pembaca  Penjelasan saya berikan dalam bentuk gambar bagan dengan urut-urutan sebagai berikut :

Pertama, 

Sebuah rantai ganda molekul DNA, sebelum melakukan replikasi dengan urutan basa nitrogen pada rantai sense DNA : GCT-ACC-AAA-GGC-TTT-GCG dan urutan basa nitrogen pada rantai komplemennya / rantai DNA antisense : CGA-TGG-TTT-CCG-AAA-CGC

Rantai sense DNA

G

C

T

A

C

C

A

A

A

G

G

C

T

T

T

G

C

G

C

G

A

T

G

G

T

T

T

C

C

G

A

A

A

C

G

C

Rantai anti sense DNA

Kedua,

Rantai sense DNA dan rantai anti sense DNA saling memisahkan diri satu sama lainnya, dengan adanya enzim helikase menjadi dua rantai tunggal.

Rantai sense DNA

G

C

T

A

C

C

A

A

A

G

G

C

T

T

T

G

C

G

C

G

A

T

G

G

T

T

T

C

C

G

A

A

A

C

G

C

Rantai anti sense DNA

Ketiga, 

Rantai sense DNA mendapatkan pasangan rantai anti sense DNA baru

Rantai sense DNA

G

C

T

A

C

C

A

A

A

G

G

C

T

T

T

G

C

G

C

G

A

T

G

G

T

T

T

C

C

G

A

A

A

C

G

C

Rantai anti sense DNA baru

Rantai sense DNA baru

G

C

T

A

C

C

A

A

A

G

G

C

T

T

T

G

C

G

C

G

A

T

G

G

T

T

T

C

C

G

A

A

A

C

G

C

Rantai anti sense DNA

4. Terbentuk 2 ( dua ) rantai molekul DNA yang identik

Replikasi DNA, Proses dan Enzim yang Berperan.

Dalam pelajaran Biologi sebelumnya, tentu anda masih ingat bahwa DNA ( Deoxiribonucleid Acids ) merupakan rantai polinukleotida ganda yang sangat panjang dan disebut double helix / heliks ganda. Di sepanjang rantai polinukleotida tersebut berjajar basa-basa nitrogen baik dari jenis purin ( Guanin, Adenin ) maupun pirimidin ( Sitosin, Timin ).

Salah satu kemampuan yang dimiliki oleh DNA adalah kemampuan melakukan replikasi.

Apa replikasi itu ? Bagaimana DNA melakukan replikasi ?

Apa yang dimaksud dengan replikasi ?

Replikasi dapat didefiniskan sebagai kemampuan molekul DNA untuk membentuk DNA-DNA baru yang sama persis dengan DNA asal ( ingat kembali Replikasi Virus ).

Replikasi , dalam prosesnya melibatkan beberapa enzim, antara lain :

• Helikase, yang berfungsi mempermudah membukanya rantai ganda DNA menjadi 2 rantai tunggal yang terpisah
• Polymerase, yang berfungsi menggabungkan deoksiribonukleosida trifosfat.
• Ligase, yang berfungsi menyambung bagian rantai tunggal DNA yang baru terbentuk.

 Bagaimana proses replikasi berlangsung ?

Adalah Taylor ( 1957 ) seorang ahli yang pertama kali meneliti tentang peristiwa replikasi DNA dengan menggunakan nitrogen radioaktif N¹⁵ yang dilabelkan dalam timidin ( senyawa  antara timin dan deoksiribosa ). Di dukung oleh penelitian dari Matthew dan Franklin Stahl ( 1958 ) menggunakan nitrogen radiokatif N₁₅O₃pada bacteri E.coli.

Mengenai bagaimana proses replikasi berlangsung, dikenal ada 3 hipotesis, yaitu:

Hipotesis pertama,

Hipotesis depresif. Menurut hipotesis ini, replikasi terjadi dengan cara double helix yang lama terputus-putus / terpotong-potong. Kemudian potongan-potongan tersebut memisah dan membentuk potongan-potongan baru yang akan bersambungan dengan potongan-potongan lama, sehingga kembali menjadi dua DNA baru yang sama persis

Hipotesis kedua,

Hipotesis konservatif. Menurut hipotesis ini replikasi terjadi dengan cara  double helix yang lama tetap / tidak berubah, dan langsung membentuk double helix yang baru

Hipotesis ketiga,

Hipotesis semi konservatif. Menurut hipotesis ini replikasi terjadi dengan cara dua rantai double helix memisahkan diri, kemudian masing-masing pisahan membentuk / berikatan dengan pita baru yang sama persis dengan pasangan lama sehingga terbentuklah dua double helix yang baru yang sama persis / identik.

Disarikan dari :

-Pratiwi D.A , dkk. ( 2007 ), Biologi untuk SMA kelas XII, Jakarta, Penerbit Erlangga..

Struktur Molekul DNA dan RNA

Melalui penelitian lebih lanjut, diketahui bahwa asam nukleat tersusun atas nukleotida-nukleotida sehingga senyawa ini merupakan suatu polinukleotida. Sebuah nukleotida terdiri atas nukleosida dan fosfat 

( PO^-₄ ). Sedang nukleosida terdiri  dari sebuah gula pentosa dan sebuah basa nitrogen ( basa N ) berupa purin atau pirimidin.

DNA ( deoxyribonucleic Acid ) atau Asam Deoksiribonukleat ( ADN )  merupakan molekul kompleks yang dibentuk oleh 3 macam molekul, yaitu : gula pentosa ( berupa gula Deoksirobosa ), fosfat (PO^-₄  ) dan basa nitrogen terdiri dari : basa purin : guanine ( G ) atau adenine ( A ) dan basa pirimidin : timin ( T ) atau sitosin ( S ).

James Watson dan Francis Crick, mengemukakan suatu model DNA yang terkenal dengan nama doble helix ( tangga tali terpilin ganda ) sangat panjang, dimana gula dan fosfat sebagai induk ( ibu tangga ) dan basa nitrogen dengan pasangan tetapnya sebagai anak tangga. Guanin ( G ) dengan sitosin ( C ) dihubungkan oleh ikatan lemah 3 atom H ( hydrogen ). Timin ( T ) dengan Adenin ( A ) dihubungkan oleh ikatan lemah 2 atom H.

Sebagai penentu hereditas DNA mempunyai kemampuan membentuk DNA baru yang sama persis dengan DNA asal. Kemampuan seperti ini disebut replikasi. Selain itu DNA juga memiliki kemampuan membentuk molekul kimia lainnya, seperti protein melalui sintesis protein.

            Struktur kimia RNA ( Ribonucleic  Acid ) seperti halnya DNA, yaitu tersusun atas polinukleotida yang terdiri atas asam nukleat. Di mana asam nukleat merupakan bentuk polimerisasi dari gula pentosa, basa Nitrogen dan fosfat. Rantai polinukleotida RNA bersifat tunggal dan pendek. Gula pentosanya berupa ribose dan tidak mempunyai basa nitrogen timin, melainkan urasil.

 Menurut peranan dan tempat terdapatnya, ada beberapa macam RNA, antara lain :

1. RNA duta, disebut juga mRNA ( messenger RNA ) dibentuk DNA di dalam nucleus, berperan membawa kode genetika dari DNA.
2. RNA ribosom, disebut juga rRNA ( ribosome RNA ) dibentuk oleh DNA, banyak terdapat di dalam ribosom, berperan dalam menerima kode genetic yang dibawa RNA duta
3. RNA transfer , disebut juga  tRNA dibentuk oleh DNA, berada di dalam sitoplasma, berperan mengikat asam amino

sumber :
http://t2.gstatic.com/images?

Cara Mencari Keturunan F1 sampai F2 pada Persilangan Dihibrid ( hukum Mendel 2 )

Persilangan menurut Hukum Mendel II.

Jika disilangkan antara tanaman berbiji bulat kuning dengan tanaman berbiji kisut hijau, maka keturunan F1 dan F2 -nya dapat dijelaskan seperti berikut ini.

Parental ( P1 ) :	BbYy ( bulat kuning )	X	bbyy ( kisut hijau )
Gamet :	BY, By, bY, by		by
F1 ( keturunan Pertama ) :	BY By bY by by BbYy Bulat kuning Bbyy Bulat hijau bbYy kisut kuning bbyy Kisut hijau
F2 ( keturunan kedua ) : Diperoleh dengan menyilangkan sesama F1	Yaitu : 1. BbYy X BbYy, 2. BbYy X Bbyy, 3. BbYy X bbYy, 4. BbYy X bbyy 5. Bbyy X Bbyy, 6. Bbyy X bbYy , 7. Bbyy X bbyy 8. bbYy X bbYy, 9. bbYy X bbyy 10. bbyy X bbyy Gunakan bagan punnet seperti  waktu mencari keturunan F1, untuk mempermudah Anda dalam mencari keturunan kedua  ( F2 –nya ) Contoh : 1. Persilangan antara BbYy dengan BbYy BY By bY by BY BBYY Bulat kuning BBYy Bulat kuning BbYY Bulat kuning BbYy Bulat kuning By BBYy Bulat kuning BByy Bulat hijau BbYy Bulat kuning Bbyy Bulat hijau bY BbYY Bulat kuning BbYy Bulat kuning bbYY kisut kuning bbYy kisut kuning by BbYy Bulat kuning Bbyy Bulat hijau bbYy kisut kuning Bbyy Kisut hijau Perbandingan / rasio fenotip F2 dari persilangan tersebut adalah : bulat kuning : bulat hijau : kisut kuning : kisut hijau =    9 : 3 : 3 : 1 Lanjutkan seperti contoh di atas untuk persilangan-persilangan berikutnya ( 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 )

KROMOSOM

Setiap sel eukariot mengandung materi genetic berupa kromosom yang di dalamnya tersimpan gen. 
Apakah kromosom itu ? 
Menurut Prof.Suryo ( 1984 ) kromosom merupakan benda-benda halus berbentuk lurus / batang / bengkok yang terdapat di dalam nucleus dan terdiri atas zat-zat yang mudah mengikat warna. Bentuk kromosom sangat jelas ketika sel sedang membelah.

                

Bagaimana struktur kromosom itu ? 

Secara structural kromosom terdiri atas: sentromer ( kinetokor ) dan lengan kromosom, yakni badan kromosom yang mengandung kromonema dan gen.Lengan kromosom terdiri atas matriks dan benang-benang kromonema. Di sepanjang kromonema terdapat “manik-manik” yang berjejer tidak teratur disebut kromomer.Di dalam kromomer terdapat lokus yg didalamnya tersimpan molekul DNA ( Deoxyribonucleic Acid ). DNA inilah yang selanjutnya dikenal sebagai gen.

                 

Bagaimanakah bentuk kromosom itu ? 

Berdasarkan letak sentromernya Bentuk kromosom ada beberapa macam, antara lain : bentuk telosentrik, dengan letak kromosom di ujung lengan kromosom

( disebut juga bentuk batang / seperti huruf i ). Hanya memiliki satu lengan kromosom. Bentuk akrosentrik, dengan letak sentromer mendekati ujung, mempunyai dua lengan, salah satunya sangat pendek ( seperti huruf J ). Bentuk sub metasentrik, dengan letak sentromer agak jauh dari ujung, mempunyai dua lengan dengan salah satu lengan lebih pendek ( seperti huruf L ).Bentuk metasentrik, dengan letak sentromer di tengah-tengah kedua lengan kromosom yang sama panjangnya ( berbentuk seperti huruf V ).

                 

Ada berapa macam kromosom yang terdapat di dalam sel mahkluk hidup itu ? 

Di dalam sel, kromosom terdiri dari 2 macam, yaitu : Kromosom tubuh ( AUTOSOM ) yang selalu dalam keadaan berpasangan ( kromosom homolog ) , dan kromosom kelamin ( GONOSOM / SEX CHROMOSOME ) yang mengandung gen penentu sifat-sifat kelamin / menentukan jenis kelamin.

               

Apakah jumlah kromosom semua mahkluk hidup itu sama ? 

Jumlah kromosom setiap jenis mahkluk hidup ternyata berbeda-beda. 

Seperti misalnya : Manusia memiliki 46 buah / 23 pasang kromosom,

@ yang terdiri dari 44 buah / 22 pasang autosom dan 2 buah / 1 pasang gonosom 

@ Formula / rumus kromosomnya di tulis :

     @ Untuk pria : 22 AA + XY atau 44 A + XY atau 22 AA,XY  , formula kromosom gametnya 22A + X dan 22 + Y

     @ Untuk wanita : 22 AA + XX atau 44 A + XX atau 22 AA,XX , formula kromosom gametnya  22A + X

Apakah rumus kromosom  di atas berlaku untuk semua mahkluk hidup ? 

Tidak semua mahkluk hidup mengikuti formula kromosom seperti manusia. Ada beberapa tipe formula kromosom dengan tipe penentuan jenis kelaminnya.Perhatikan table berikut ini.

Tabel 3.1.Penentuan jenis kelamin ( determinasi seks )

NO	TIPE	JENIS KELAMIN		BERLAKU PADA ORGANISME	KET
		JANTAN ( ♂ )	BETINA ( ♀ )
1	XX – XY	…AA,XY	….AA,XX	Manusia, mammalian, lalat Drosophylla sp.
2.	XX – XO	…AA,XO	…AA,XX	Serangga ordo Orthoptera ( seperti belalang )
3.	ZZ – ZW	…AA,ZZ	…AA,ZW	Kupu-kupu, ikan, burung
4.	ZZ – ZO	…AA,ZZ	…AA,ZO	Unggas ( ayam , itik )

sumber pustaka :
D.A.Pratiwi,dkk,2006.Biologi utk SMA Kelas XII.Jakarta:Penerbit Erlangga )
http://t2.gstatic.com/images