Tautan Dan Pindah Silang Dalam Hukum Hereditas Penerapan Serta Implikasinya
Tautan Dan Pindah Silang Dalam Hukum Hereditas Penerapan Serta Implikasinya - Di dalam setiap kromosom, tersimpan ratusan gen yang dapat menimbulkan suatu sifat bersama - sama. Dua atau lebih gen yang menempati kromosom yang sama disebut tertaut atau linkage. Peristiwa terbentuknya gen tertaut ini disebut tautan.
Ahli genetika Amerika, Thomas Hunt Morgan memenangkan hadiah Nobel dalam bidang fisiologi dan obat - obatan pada tahun 1933. Morgan mempelopori penelitian tentang hereditas pada lalat buah (Drosophila). Penelitianya tersebut berkaitam dengan tingkah laku dan struktur kromosom.
Memperlihatkan gen - gen yang terletak pada masing - masing kromosom. A, B, C, D, E dan F membentuk satu rangkaian, begitupun dengan alel mereka, yaitu a, b,c,d, e dan f. Peristiwa tautan ini dikemukakan oleh Morgan pada percobaanya mengenai persilangan lalat buah (Drosophila melanogaster) yang memiliki perbedaan morfologis, seperti bentuk sayap, warna tubuh dan warna mata.
Dalam percobaanya Morgan menyilangkan Drosophila betina normal berwarna tubuh kelabu dan bersayap panjang dengan Drosophila jantan tidak normal yang berwarna tubuh hitam dan tidak bersayap. Dari persilangan itu, Morgan mendapat turunan F₁ yang berwarna tubuh kelabu dan bersayap panjang.
Jika pada F₁ individu jantan di tes cross dengan induk resesif maka keturunanya hanya terdiri atas dua kelas, yaitu kelabu - panjang dan hitam-pendek dengan rasio fenotipe 1 : 1. Hal ini menyalahi hukum Mendel II.
Jika b dan v atau B dan V merupakan alel yang terdapat pasangan kromosom yang berbeda maka :
F simbol pria Kelabu panjang X simbol wanita Hitam pendek
BBVV bbvv
Gamet BV bv
F₁ Kelabu panjang heterozigot
BbVv
F₁ dites silang dengan induk resesif
BbVv X bbvv
Menghasilkan turunan
Keterangan :
BbVv = Drosophila kelabu bersayap panjang
Bbvv = Drosophila kelabu - bersayap pendek
bbVv = Drosophila hitam-bersayap panjang
bbvv = Drosophila hitam - bersayap pendek
Jadi, seharusnya persilangan tersebut menghasilkan rasio fenotipe 1 : 1 : 1 : 1. Hal ini disebabkan kromosom yang mengandung alel B atau b dan alel V atau v yang pergi ke kutub atas atau bawah pada meiosis sama besar. Oleh karena itu, rasio macam gamet baik kombinasi parental maupun rekombinasinya sama.
Namun, hal itu tidak terlihat pada hasil penemuan Morgan, sebab BV dan bv tertaut dalam satu kromosom, sehingga saat meiosis dihasilkan dua variasi gamet BV dan bv. Turunan pertama atau F₁ bergenotipe BbVv, berwarna kelabu-sayap panjang.
P (simbol kelamin pria) kelabu panjang X (simbol kelamin wanita) hitam pendek
BBVV bbvv
Gamet Bv bv
F1 Kelabu Panjang
BbVv
F1 dites silang dengan induk resesif
BbVv X bbvv
Menghasilkan Turunan
Keterangan :
BbVv = Drosophila kelabu - bersayap panjang
bbvv = Drosophila hitam- bersayap pendek
Rasio fenotipe hasil tes cross adalah kelabu-sayap panjang : hitam - sayap pendek 1 : 1. Ini berarti bahwa macam gamet rekombinan tidak muncul, sebab B tertaut V, b tertaut v, sehingga gamet dihasilkan F1, hanya BV dan bv. Karena rasio gamet BV dengan bv 1 : 1 maka rasio fenotipe hasil tes cross adalah BbVv : bbvv = lalat buah kelabu-sayap panjang : hitam -sayap pendek = 1 : 1.
Penemuan Morgan ini menunjukan bahwa gen BV dan bv bukan terletak pada kromosom berbeda, tetapi pada kromosom yang sama, artinya bertaut. Baca Gen Menurut Morgan Dan Dua Fungsi Pokok.
Ahli genetika Amerika, Thomas Hunt Morgan memenangkan hadiah Nobel dalam bidang fisiologi dan obat - obatan pada tahun 1933. Morgan mempelopori penelitian tentang hereditas pada lalat buah (Drosophila). Penelitianya tersebut berkaitam dengan tingkah laku dan struktur kromosom.
Memperlihatkan gen - gen yang terletak pada masing - masing kromosom. A, B, C, D, E dan F membentuk satu rangkaian, begitupun dengan alel mereka, yaitu a, b,c,d, e dan f. Peristiwa tautan ini dikemukakan oleh Morgan pada percobaanya mengenai persilangan lalat buah (Drosophila melanogaster) yang memiliki perbedaan morfologis, seperti bentuk sayap, warna tubuh dan warna mata.
Dalam percobaanya Morgan menyilangkan Drosophila betina normal berwarna tubuh kelabu dan bersayap panjang dengan Drosophila jantan tidak normal yang berwarna tubuh hitam dan tidak bersayap. Dari persilangan itu, Morgan mendapat turunan F₁ yang berwarna tubuh kelabu dan bersayap panjang.
Jika pada F₁ individu jantan di tes cross dengan induk resesif maka keturunanya hanya terdiri atas dua kelas, yaitu kelabu - panjang dan hitam-pendek dengan rasio fenotipe 1 : 1. Hal ini menyalahi hukum Mendel II.
Jika b dan v atau B dan V merupakan alel yang terdapat pasangan kromosom yang berbeda maka :
F simbol pria Kelabu panjang X simbol wanita Hitam pendek
BBVV bbvv
Gamet BV bv
F₁ Kelabu panjang heterozigot
BbVv
F₁ dites silang dengan induk resesif
BbVv X bbvv
Menghasilkan turunan
Keterangan :
BbVv = Drosophila kelabu bersayap panjang
Bbvv = Drosophila kelabu - bersayap pendek
bbVv = Drosophila hitam-bersayap panjang
bbvv = Drosophila hitam - bersayap pendek
Jadi, seharusnya persilangan tersebut menghasilkan rasio fenotipe 1 : 1 : 1 : 1. Hal ini disebabkan kromosom yang mengandung alel B atau b dan alel V atau v yang pergi ke kutub atas atau bawah pada meiosis sama besar. Oleh karena itu, rasio macam gamet baik kombinasi parental maupun rekombinasinya sama.
Namun, hal itu tidak terlihat pada hasil penemuan Morgan, sebab BV dan bv tertaut dalam satu kromosom, sehingga saat meiosis dihasilkan dua variasi gamet BV dan bv. Turunan pertama atau F₁ bergenotipe BbVv, berwarna kelabu-sayap panjang.
P (simbol kelamin pria) kelabu panjang X (simbol kelamin wanita) hitam pendek
BBVV bbvv
Gamet Bv bv
F1 Kelabu Panjang
BbVv
F1 dites silang dengan induk resesif
BbVv X bbvv
Menghasilkan Turunan
Keterangan :
BbVv = Drosophila kelabu - bersayap panjang
bbvv = Drosophila hitam- bersayap pendek
Rasio fenotipe hasil tes cross adalah kelabu-sayap panjang : hitam - sayap pendek 1 : 1. Ini berarti bahwa macam gamet rekombinan tidak muncul, sebab B tertaut V, b tertaut v, sehingga gamet dihasilkan F1, hanya BV dan bv. Karena rasio gamet BV dengan bv 1 : 1 maka rasio fenotipe hasil tes cross adalah BbVv : bbvv = lalat buah kelabu-sayap panjang : hitam -sayap pendek = 1 : 1.
Penemuan Morgan ini menunjukan bahwa gen BV dan bv bukan terletak pada kromosom berbeda, tetapi pada kromosom yang sama, artinya bertaut. Baca Gen Menurut Morgan Dan Dua Fungsi Pokok.
- Pindah Silang
Pada peristiwa meiosis, kromatid yang berdekatan dari kromosom yang homolog tidak selalu berjajar berpasangan dan beraturan, tetapi kadang - kadang saling melilit satu dengan lainya. Hal ini menyebabkan sering terjadi gen - gen suatu kromatid tertukar dengan gen - gen kromatid homolognya. Peristiwa ini disebut pindah silang dan crossing over.
Sel - sel yang mengadakan pembelahan bergenotipe AaBb. Gen A tertaut dengan gen B, sedangkan gen a tertaut dengan gen b. Apabila tidak terjadi peristiwa pindah silang maka sel - sel makanan yang terbentuk akan mempunyai susunan gen AB dan ab dengan rasio 50 persen atau 1 : 1 yang semuanya terdiri atas kombinasi parental (KP).
Akan tetapi, apabila sebagian sel yang membelah mengalami pindah sulang maka disamping kombinasi parental, akan terbentuk pula rekombinan atau kombinasi baru (RK) yang frekuensinya masing - masing ditentukan oleh frekuensi sel yang mengalami pindah silang.
Sebagai contoh, dalam gambar terlihat bahwa sel yang mengalami pindah silang sebanyak 20% dari jumlah sel yang membelah. Hal ini berarti 80% sel lainya tidak mengalami pindah silang, sehingga kombinasi sel gamet yang dihasilkan dapat dihitung sebagai berikut :
a. Kelompok sel yang tidak mengalami pindah silang, yaitu sebanyak 80%. Setiap sel yang membelah dalam kelompok ini akan menghasilkan empat sel baru yang haploid. Sel baru ini terdiri atas dua macam kombinasi, yaitu AB dan ab, dengan rasio 50% AB :50% ab. Jadi, frekuensi gamet AB = 50 % x 80% = 40 % dan frekuensi gamet ab = 50% x 80% = 40%.
b. Kelompok sel yang mengalami pindah silang, yaitu sebanyak 20%. Setiap selnya menghasilkan empat sel gamet baru dengan kombinasi AB, Ab, aB, dan ab dengan rasio 1 : 1 : 1 : 1. Ab dan aB terbentuk karena adanya peristiwa pindah silang. Berdasarkan hal tersebut maka frekuensi masing - masing kombinasi adalah sebagai berikut :
AB = 25% x 20% = 5%
Ab = 25% x 20% = 5%
aB = 25% x 20% = 5%
ab = 25% x 20% = 5%
Ab = 25% x 20% = 5%
aB = 25% x 20% = 5%
ab = 25% x 20% = 5%
Jika peristiwa a dan b digabungkan maka akan dihasilkan macam dan frekuensi kombinasi sebagai berikut.
AB = 40% + 5% = 45%
ab = 40% + 5% = 45%
AB dan ab yang merupakan kombinasi parental (KP) frekuensinya 90%.
Ab = 5%
aB = 5%
ab = 40% + 5% = 45%
AB dan ab yang merupakan kombinasi parental (KP) frekuensinya 90%.
Ab = 5%
aB = 5%
Ab dan aB yang merupakan kombinasi baru atau rekombinan (RK), frekuensinya 10%.
Berdasarkan uraian diatas, jelaslah bahwa apabila dalam peristiwa tautan tidak terjadi pindah silang maka semua susunan gen pada sel gametnya merupakan kombinasi parental. Akan tetapi, apabila dalam peristiwa ini terjadi pindah silang maka susunan gen pada sel gametnya terdiri atas dua jenis, yaitu kombinasi baru (rekombinan).
Berdasarkan uraian diatas, jelaslah bahwa apabila dalam peristiwa tautan tidak terjadi pindah silang maka semua susunan gen pada sel gametnya merupakan kombinasi parental. Akan tetapi, apabila dalam peristiwa ini terjadi pindah silang maka susunan gen pada sel gametnya terdiri atas dua jenis, yaitu kombinasi baru (rekombinan).
Dengan demikian jumlah gamet yang dihasilkan F₁ ada empat macam, yaitu AB, ab, Ab, dan aB. AB dan ab merupakan kombinasi parental, sedangkan Ab dan aB merupakan rekombinan. Pada peristiwa pindah silang ini, frekuensi kombinasi parental (KP) lebih dari 50% dan frekuensi rekombinan (RK) kurang dari 50%.
Kombinasi baru atau rekombinan yang terbentuk pada peristiwa pindah silang, frekuensinya selalu lebih kecil daripada kombinasi (RK< KP).
Sel itu memiliki genotipe sama, tetapi antara gen A dan B serta gen a dan b tidak tertaut. Oleh karena itu, individu AaBb yang mengadakan meiosis akan menghasilkan empat macam gamet, yaitu AB, Ab, aB dan ab dengan frekuensi 1 : 1 : 1 : 1 atau 25% : 25% : 25% : 25%, sehingga frekuensi kombinasi parental sama dengan frekuensi rekombinan. Baca Pautan Pindah Silang Menurut Sutton Dan Eksperimen.
Semoga bermanfaat.