Mekanisme Insiden Pautan Dan Pindah Silang Gen Dalam Proses Hereditas Atau Pewarisan Sifat

Pada pembahasan kali ini kita akan mengulas terkena hereditas, pewarisan sifat, pola pola hereditas, pautan dan pindah silang, pautan gen, pautan, pindah silang, silang gen.

Pautan dan Pindah Silang

Gen berpautan ialah gen-gen yang terletak pada kromosom yang sama. Adapun pindah silang ialah proses pertukaran segmen dari kromatid-kromatid dari sepasang kromosom homolog. Hal ini terjadi dalam proses pembelahan meiosis. Pada fase meiosis apakah hal ini terjadi?

Pautan

Peristiwa ini pertama kali ditemukan oleh spesialis Genetika dan Embriologi dari Amerika, yakni Thomas Hunt Morgan pada tahun 1910.

Morgan menemukan keguahan pada penelitian terkena pewarisan sifat yang diturunkan pada lalat buah (Drosophila melanogaster).

Drosophila melanogaster
ialah objek penelitian yang dilakukan T.H. Morgan

Perbandingan fenotipe dan genotipe yang ditemukannya ternyata tidak sama dengan apa yang dikemukakan oleh Mendel maupun perbandingan menyerupai penyimpangan-penyimpangan aturan Mendel lainnya.

Morgan berulang kali melaksanakan percobaan terhadap beberapa variasi sifat yang dimiliki oleh lalat buah ini. Objek penelitian lalat buah dipilih oleh Morgan dengan beberapa alasan sebagai diberikut.

1. Siklus hidupnya pendek (sekitar 10 hari untuk setiap generasi).
2. Sepasang parental sanggup menghasilkan beberapa ratus keturunan (seujung betina bertelur 50–70 butir perhari dengan kemampuan bertelur maksimum 10 hari).
3. cepatdangampang dipelihara dalam medium yang sederhana.

Selain itu, lalat buah mempunyai pasangan gen yang tidak banyak, spesialuntuk 4 pasang. Keuntungan ini membuat penelitian Morgan sanggup berjalan dengan baik dan menemukan permasalahan yang dihadapinya.

Seperti kita ketahui, gen yang sanggup menurunkan sifat pada organisme terbungkus dalam suatu paket kromosom. Kromosom ini sanggup terlihat dengan baik pada ketika pembelahan. 

Karena setiap kromosom akan diwariskan pada generasi selanjutnya melalui proses meiosis maka sifat-sifat yang terkandung di dalamnya pun akan diwariskan juga pada organisme selanjutnya. 

Gen yang membawa suatu sifat ini ternyata sanggup berada pada kromosom yang tidak sama atau kromosom yang sama. 

Pewarisan sifat-sifat pada kromosom yang tidak sama sanggup dijelaskan dengan baik melalui aturan Mendel yang sudah kita pelajari.

Masalah yang ditemukan Morgan pada lalat buah (Drosophila melanogaster) yakni pewarisan sifat yang berada pada satu kromosom. 

Oleh alasannya yakni itu, pada ketika meiosis, sifat yang berada dalam gen satu kromosom ini tidak akan diturunkan secara bebas, melainkan bersama-sama. 

Proses inilah yang kita namakan dengan pautan. Jadi, pautan yakni kejadian gen-gen yang terletak pada kromosom yang sama tidak sanggup memisahkan diri secara bebas ketika pembelahan meiosis.

Atas penemuannya, pada tahun 1933 Morgan mendapatkan hadiah Nobel dalam bidang Biologi dan Kedokteran. 

Pada percobaan tersebut, Morgan mengawinkan Drosophila betina dengan warna badan kelabu (B), akup panjang (V) dengan jantan warna badan hitam (b), akup pendek (v). 

Dari hasil persilangan tersebut, diperoleh tiruana F1 Drosophila mempunyai warna badan kelabu dengan akup panjang (BbVv). Lalu, Morgan melaksanakan test cross dengan mengawinkan sesama keturunan F1, yaitu BbVv x BbVv.

Hasil pada F2 menunjukkan spesialuntuk ada dua macam fenotipe yang ditemukan, yaitu

1. Drosophila badan kelabu, akup panjang;
2. Drosophila badan hitam, akup pendek.

Morgan menemukan permasalahan, mengapa fenotipe F2-nya spesialuntuk ada 2 macam. Adapun kalau mengikuti aturan Mendel harusnya ditemukan 4 macam fenotipe dengan kombinasi, yaitu

1. Drosophila badan kelabu, akup panjang;
2. Drosophila badan kelabu, akup pendek;
3. Drosophila badan hitam, akup panjang;
4. Drosophila badan hitam, akup pendek.

Pertanyaan ini gres bisa dijawaban setelah dilakukan percobaan yang sama berulang-ulang. Berdasarkan percobaan ini, kemudian diajukan suatu teori terkena pautan.

Gen B untuk badan kelabu dan gen V untuk akup panjang, diketahui terdapat pada kromosom yang sama. Tentu saja gen b dan v sebagai alelnya juga terletak pada kromosom homolognya.

Bagan tersebut menunjukkan bahwa spesialuntuk ada 2 macam gamet yang terbentuk, yakni BV dan bv. Hasil test cross akan menghasilkan fenotipe F2 sebagai diberikut.

Perbandingan fenotipe yang ditemukan yakni 3 warna hitam akup panjang : 1 warna bubuk akup pendek. 

Jadi, pada proses pautan tidak terjadi segregasi bebas menyerupai yang ditemukan oleh Mendel dalam percobaannya.

Kebetulan saja Mendel menemukan pola pewarisan sifat yang berada pada kromosom yang tidak sama sehingga ditemukan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1.

Apabila Mendel menemukan sifat yang diwariskan tersebut berada pada kromosom yang sama, tentu ia akan menghasilkan inovasi yang tidak sama.

Pindah Silang

Selain gen dalam kromosom sanggup terpaut, kromosom juga sanggup saling berpindah daerah pada ketika kromosom-kromosom berdekatan di bidang pembelahan pada waktu melaksanakan meiosis. Proses demikian dinamakan dengan pindah silang (crossing over). 

Jadi, pindah silang yakni kejadian bertukarnya bab kromosom satu dengan kromosom lainnya yang sehomolog ataupun dengan bab kromosom yang tidak sama (bukan homolognya). 

Peristiwa ini kerap terjadi pada gen-gen yang terpaut, tetapi mempunyai jarak lokus yang berjauhan dan terjadi pada waktu meiosis. 

Kromatid yang terbentuk pada ketika melaksanakan meiosis akan bersinapsis dan pada tahap ini seringkali ditemukan pindah silang.

Mekanisme pindah silang

Peristiwa pindah silang selain ditemukan oleh Morgan, juga dilaporkan oleh G. N. Collins dan J. H. Kemton pada tahun 1911. Peristiwa pindah silang ini sanggup dijelaskan sebagai diberikut.

Misalnya, gen-gen A dan B terpaut pada kromosom yang sama, alelnya yakni gen a dan b. Jadi, genotipenya sanggup ditulis AaBb. 

melaluiataubersamaini adanya pindah silang maka sanggup terbentuk kombinasi gres yang ialah variasi dari kejadian pautan. 

Pada organisme yang bergenotipe AaBb, mempunyai macam gamet AB dan ab alasannya yakni gen A dan B terletak dalam satu kromosom sehingga keduanya saling berpautan dan begitu pula dengan alelnya.

Perbandingan antara gamet AB dan ab yang dihasilkan yakni 50% : 50% atau 1 : 1. Kombinasi tersebut dinamakan dengan kombinasi parental (KP).

Jika terjadi pindah silang, satu kromosom dengan kromosom homolognya saling menyilang dan terjadi pertukaran, berarti akan terjadi juga pertukaran gen. 

Maka, untuk genotipe AaBb (AB terpaut) akan terbentuk 4 macam gamet gres sebagai hasil kombinasi. Gamet tersebut yakni AB, Ab, aB, dan ab. 

Namun, hasil frekuensi dari rekombinan gres ini ditentukan oleh frekuensi sel yang mengalami pindah silang.

Misalkan, dari seluruh populasi sel ada 20% sel yang mengalami pindah silang dan 80% lainnya tidak mengalami pindah silang, maka kombinasi parental yang diperoleh adalah:

AB = 50% × 0,8 = 40%

ab = 50% × 0,8 = 40%

Sementara rekombinan yang mungkin dihasilkan adalah:

AB = 25% × 0,2 = 5%

Ab = 25% × 0,2 = 5%

aB = 25% × 0,2 = 5%

ab = 25% × 0,2 = 5%

Pada sel tersebut, frekuensi kombinasi parentalnya, yaitu AB dan ab masing-masing 45% (40% + 5 %) menjadi keseluruhan 90%. Sementara itu, frekuensi rekombinan yang terbentuk yakni 10%.

Peristiwa pindah silang dari gen yang berpaut akan menghasilkan kombinasi parental lebih dari 50%. Adapun rekombinannya sanggup dipastikan di bawah 50%.

Perhitungan sederhana di atas, sanggup dikatakan sebagai cara simpel untuk memilih jarak antargen. Perlu diketahui, bahwa kekuatan tautan gen sanggup bergantung pada jarak antargen yang terpaut tersebut. 

Semakin akrab maka kekuatannya akan semakin besar (frekuensinya akan tinggi). Telah diketahui bahwa gen-gen terletak di dalam satu kromosom terdapat beratus-ratus, bahkan diberibu-ribu gen. 

Gen-gen ini terletak pada lokus-lokus yang berderet memanjang sesuai dengan panjang kromosom. Dari lokus satu dengan lokus lainnya mempunyai jarak yang tidak sama.

Ukuran yang digunakan untuk memilih jarak antara lokus tersebut pada kromosom disebut dengan unit. 

Ukuran yang sangat halus ini tidak sanggup dilihat alasannya yakni jarak antara batas lokus dengan lokus lain belum niscaya (skala yang mencukupi). Jadi, ukuran unit itu yakni ukuran khayal untuk

megampangkan perhitungan genetik saja.

Sentromer umumnya dianggap sebagai titik awal dan didiberi angka 0 maka jarak gen (lokus) pada kromosom tersebut dihitung dari angka 0.

Misalnya, gen A yakni 10,5 unit berarti gen A ini berjarak 10,5 unit dari titik 0. Kemudian, gen B yang terpaut dengan A yakni 11,5 maka berarti gen B berjarak 11,5 unit dari titik 0. 

Berapakah jarak A–B?  Jarak A–B yakni 11,5 - 10,5 = 1 unit. Kemudian, 1 unit disebut 1 mM (mili Morgan).

Pada persilangan AaBb dengan aabb di atas (test cross), persentase masing-masing keturunannya akan sanggup dihitung, yaitu sebagai diberikut. Jarak A–B sudah diketahui = 1 mM, berarti kombinasi gres (rekombinasi/RK) = 1%.

Jadi, kombinasi orisinil (kombinasi parental/KP) = 100% - 1% = 99% sehingga masing-masing keturunan mempunyai persentase sebagai diberikut.

1) AaBb = 49,5%..................................................... kombinasi parental (KP)

2) Aabb = 0,5%....................................................... rekombinasi (RK)

3) aaBb = 0,5%....................................................... rekombinasi (RK)

4) aabb = 49,5%..................................................... kombinasi parental (KP)

Oleh alasannya yakni itu, sanggup disimpulkan bahwa pada kejadian pautan:

1. kombinasi parental yang dihasilkan akan lebih besar dari 50%, sedangkan rekombinan lebih kecil dari 50%;
2. makin kecil persentase rekombinan (RK), berarti makin akrab jarak antarlokusnya.

Sumber http://www.kuttabku.com

Share :