Hereditas (Bag. 5)

Penyimpangan Semu Hukum Mendel

Penyimpangan Hukum Mendel terjadi karena adanya beberapa gen yang berinteraksi antara satu dengan yang lainnya. Perbandingan fenotipe 9 : 3 : 3 : 1 dapat berubah, tetapi prinsip dasarnya masih sesuai dengan prinsip-prinsip Mendel. Oleh karenanya, keadaan ini sering juga disebut sebagai penyimpangan semu Hukum Mendel.

a. Interaksi Gen (Atavisme)
Interaksi gen pertama kali ditemukan oleh William Bateson dan R.C. Punnet pada bentuk pial (jengger) ayam. Interaksi gen merupakan interaksi di antara dua gen yang bekerja sama. Karakter pial/jengger ayam tidak hanya diatur oleh satu gen, tetapi oleh dua gen yang berinteraksi. Berikut ini 4 karakter pial/jengger ayam yang diatur oleh 2 gen yang berinteraksi.
- Pial single (bilah) diatur oleh gen r dan p.
- Pial pea (biji/kacang) diatur oleh gen r dan P.
- Pial walnut (sumpel) diatur oleh gen R dan P.
- Pial rose (mawar) diatur oleh gen R dan p.


Gambar Macam Pial Ayam

Dari persilangan ayam pial rose (RRpp) dengan ayam pial pea (rrPP) dihasilkan perbandingan untuk F1 nya, yaitu 100% walnut (RrPp). Jika F1 ini disilangkan dengan sesamanya akan didapat perbandingan fenotipe F2 yaitu walnut : ros : pea: single = 9 : 3: 3 : 1.

Parental (P1) :
♀ rose >< ♂ pea RRpp rrPP Gamet : Rp rP Filial (F1) : RrPp (walnut) = 100% (genotif heterozigote) Interaksi antara gen R dengan P menimbulkan karakter baru yang berbeda dengan karakter induk, yakni pial walnut yang heterozigot. Kemudian Jika F1 dikawinkan dengan sesamanya akan diperoleh satu variasi sifat yang berbeda dengan induk dan neneknya, yakni interaksi r dan p yang membentuk homozigot resesif sehingga menimbulkan pial single/bilah. Parental (P2) : ♀RrPp >< ♂ RrPp Gamet : ♀♂ RP Rp rP rp RP Walnut Walnut Walnut Walnut Rp Walnut Ros Walnut Ros rP Walnut Walnut Pea Pea rp Walnut Ros Pea Single F2 : Walnut : ros : pea : Single = 9 : 3 : 3 : 1 Penyimpangan yang terjadi pada atavisme adalah bukan mengenai rasio fenotip F2, melainkan munculnya sifat baru pada pial ayam, yaitu walnut dan single. Tipe pial walnut merupakan hasil interaksi dari dua gen dominan yang berdiri sendiri. Adapun tipe jengger single merupakan hasil interaksi dua gen resesif. b. Polimeri Polimeri merupakan suatu karakter genetik yang diatur oleh banyak gen. Oleh karena itu, polimeri merupakan bentuk interaksi gen yang bersifat kumulatif (saling menambah). Polimeri terjadi karena adanya gen yang berdiri sendiri-sendiri, tetapi saling memengaruhi. Pada polimeri terjadi interaksi antara dua gen atau lebih sehingga disebut juga gen ganda. Polimeri pertama kali ditemukan oleh Nielson Ehle. Peristiwa polimeri mirip dengan persilangan dihibrid dominan tidak penuh (intermediat). Misalnya, biji gandum berwarna merah disilangkan dengan gamdum berwarna putih menghasilkan variasi warna warna gandum yang sangat beragam. Gandum berwarna merah (M1 M1 M2 M2) disilangkan dengan gandum berwarna putih (ml m1 m2 m2) akan menghasilkan keturunan dengan rasio fenotipe merah : putih = 15 : 1. Perhatikan diagram persilangan tanaman gandum berikut. Parental (P1) : ♀ M1M1M2M2 >< ♂ m1m1m2m2 Gandum berbiji gandum berbiji putih merah gelap Gamet : M1M2 m1m2 Filial (F1) : M1 m1M2m2 100% gandum berbiji merah sedang Parental (P2) : ♀ M1 m1M2m2 >< ♂ M1 m1M2m2 gandum berbiji gandum berbiji merah sedang merah sedang Gamet dan F2 :

Berdasarkan persilangan di atas, terbentuknya gradasi warna biji gandum disebabkan banyak sedikitnya akumulasi gen-gen dominan, sehingga rasio fenotipnya adalah merah : putih = 15 : 1.

c. Kriptomeri
Kriptomeri merupakan gen dominan yang tersembunyi (kriptos) jika berdiri sendiri dan baru muncul jika bersama-sama faktor dominan lainnya. Kriptomeri pertama kali ditemukan oleh Correns. Interaksi antar gen-gen dominan akan menimbulkan karakter baru. Hasil persilangan antara bunga Linnaria maroccana merah dengan putih dihasilkan F1 seluruhnya berwarna ungu. Adapun pada persilangan tanaman Linaria maroccana berbunga merah dengan bunga putih didapatkan perbandingan F2, yaitu ungu : merah : putih = 9 : 3 : 4. Perhatikan diagram persilangan bunga Linaria marocana berikut ini.

Berdasarkan persilangan di atas, sifat yang tersembunyi (warna ungu) muncul karena adanya gen dominan yang berinteraksi, sehingga diperoleh perbandingan fenotip = ungu : merah : putih = 9 : 3 : 4.


d. Epistasis dan Hipotasis
Epistasis - hipostasis pertama kali ditemukan oleh Nelson dan Ehle. Peristiwa epistasis-hipostasis terjadi ketika gen dominan yang satu menutupi gen dominan lainnya yang bukan alelnya. Gen dominan yang menutup gen lainnya disebut epistasis, sedangkan gen dominan yang tertutupi itu disebut hipostasis. Interaksi gen dapat berupa gen-gen dominan yang disebut epistasis dominan. Adapun jika interaksi terjadi antara gen-gen resesif maka disebut epistasis resesif. Contoh peristiwa epistasi-hipostasis adalah hasil persilangan warna kulit gandum hitam dengan warna kuning menghasilkan warna kulit gandum pada F1 semuanya hitam.
Berikut ini contoh persilangan epistasis dominan pada tanaman labu.

Adapun peristiwa epistasis resesif dapat dicontohkan pada sifat warna bulu tikus. Lebih jelasnya, simak persilangan berikut.

Dari persilangan di atas diperoleh perbandingan fenotip (F2) = bulu hitam : bulu krem : albino = 9 : 3 : 4.
Perbandingan ini terjadi karena peristiwa epistasis, gen c yang resesif menutupi gen R dominan penyebab warna hitam. Gen R disebut mengalami hipostasis karena tertutupi gen c.

Berdasarkan persilangan-persilangan di atas, gen yang bersifat menutupi disebut epistasis, sedangkan gen yang bersifat tertutupi disebut hipostasis, sehingga perbandingan fenotip untuk epistasis dominan adalah 12 : 3 : 1. Sedangkan rasio fenotip untuk epistasis resesif adalah 9 : 3 : 4.

e. Gen Komplementer
Gen komplementer merupakan interaksi di antara dua gen yang dominan. Apabila terdapat bersama-sama, keduanya akan saling melengkapi. Akan tetapi, apabila salah satu tidak muncul, karakter akan muncul secara tidak sempurna. Gen-gen komplementer pertama kali ditemukan oleh W. bateson dan RC Punnet. Contoh peristiwa gen komplementer adalah pada bunga Lathyrus odoratus terdapat dua gen yang saling berinteraksi dalam memunculkan pigmen bunga.
Gambar. Bunga Lathyrus odoratus
Sumber: gstuff.co.nz

Gen C : membentuk pigmen warna
Gen c : tidak membentuk pigmen warna
Gen P : membentuk enzim pengaktif
Gen p : tidak membentuk enzim pengaktif
Berdasarkan karakter gen-gen tersebut, maka warna bunga hanya akan muncul jika kedua gen (penghasil pigmen dan penghasil enzim) bertemu. Jika tidak bertemu maka warna bunga yang terbentuk adalah putih. Berikut ini contoh persilangan bunga Lathyrus odoratus.

C-P- = 9 = bunga ungu (pigmen warna dengan enzim pengaktif)
C-pp = 3 = bunga putih (pigmen warna tanpa enzim pengaktif)
ccP- = 3 = bunga putih (tanpa pigmen warna dengan enzim pengaktif)
cccpp = 1 = bunga putih (tanpa pigmen warna, tanpa enzim pengaktif)
Jadi, kesimpulan perbandingan fenotp (F2) adalah bunga ungu : bunga putih = 9 : 7