Materi Hukum Mendel Pewarisan Sifat dalam Pelajaran Biologi

Ilustrasi Hukum Mendel. Foto: Pexels

Hukum Mendel merupakan dasar dari ilmu genetika modern. Dalam pelajaran biologi, hukum Mendel menerangkan tentang pewaris sifat, yaitu penurunan sifat yang diturunkan dari induk atau orang tua kepada anak atau keturunannya.

Untuk lebih jelasnya, simak artikel ini yang akan membahas hukum Mendel dalam pelajaran biologi.

Materi Hukum Mendel

Ilustrasi Hukum Mendel. Foto: Pixabay/geralt

Mengutip buku Biologi untuk SMA/MA Kelas XII terbitan Penerbit Erlangga pada 2015, teori hukum Mendel adalah sifat menurun dibawa faktor penentu (gen) dan ditemukan separuh dari induk jantan (spermatozoa) dan separuh dari induk betina (ovum).

Untuk membuktikan kebenaran teorinya tersebut, George Johann Mendel melakukan eksperimen dengan membastarkan tanaman-tanaman yang memiliki sifat berbeda, yaitu kacang kapri. Ini karena kacang kapri memiliki beberapa jenis dengan sifat yang berbeda dan mencolok.

Mendel melakukan dua jenis persilangan, yaitu:

Dua persilangan tersebut yang nantinya disebut dengan Hukum Mendel I dan Hukum Mendel II.

Menurut buku Ilmu Pengetahuan Alam Kelas IX Semester I, terbitan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan pada 2018, hasil penelitiannya tersebut dicatat dalam Natural Science Society of Brunn pada 1866.

Kemudian, pada 1900, para ahli botani meneliti kembali hasil eksperimen Mendel dan mendapatkan hasil eksperimennya sama dengan yang telah dilakukan Mendel.

Mendel adalah orang pertama yang memperkenalkan teori penurunan sifat, hingga teorinya disebut Hukum Mendel dan dirinya dijuluki sebagai Bapak Genetika.

Di bawah ini akan dijelaskan tentang Hukum Mendel I dan II yang dilakukan Mendel pada eksperimennya dengan bunga kapri yang dikutip dari Ilmu Pengetahuan Alam Kelas IX Semester I terbitan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan pada 2018.

Hukum Mendel I: Persilangan Monohibrida (Satu Sifat Beda)

Pada penelitian pertama, Mendel menyilangkan kapri berbunga ungu dengan kapri berbunga putih. Persilangan tersebut menghasilkan seluruh keturunannya berbunga ungu. Kemudian, Mendel melanjutkan dengan menyilangkan keturunannya dan menghasilkan 3 berbunga ungu dan 1 berbunga putih.

Penelitian ini menghasilkan Hukum Mendel I atau disebut juga Hukum Segregasi yang menyatakan bahwa pada waktu pembentukan gamet terjadi segregasi atau alela (variasi gen) secara bebas, dari diploid menjadi haploid. Berikut ini bagan persilangan untuk Hukum Mendel I:

Bagan persilangan monohibrida yang menjadi dasar Hukum Mendel I. Foto: Buku Ilmu Pengetahuan Alam Kelas IX Semester I

Hukum Mendel II: Persilangan Dihibrida (Dua Sifat Beda)

Berbeda dengan Hukum Mendel I yang merupakan hasil dari menyilangkan kapri yang berbeda warna bunga, Hukum Mendel II menunjukkan hasil eksperimen dari menyilangkan dua kacang kapri yang memiliki sifat berbeda.

Kacang kapri yang dipilih Mendel adalah yang berbiji bulat dan berwarna kuning, kemudian kapri lain yang dipilih adalah yang berbiji kisut dan berwarna hijau.

Berdasarkan pengamatan yang dilakukan sebelumnya, Mendel menetapkan genotipe untuk kacang kapri biji bulat dan berwarna kulit dengan genotip BBKK (dominan) dan kacang kapri berbiji kisut dan berwarna hijau dengan genotip bbkk (resesif).

Menurut Hukum Segregasi atau Hukum Mendel I, setiap variasi gen dapat berpisah secara bebas dan menghasilkan gamet (sel sperma dan ovum). Dalam hal ini, induk dengan genotip BBKK dan bbkk akan terbentuk gamet dengan pasangan gen BK dan bk.

Keturunan pertama (filial) dari induk tersebut akan menghasilkan genotip BbKk (berbiji bulat dan berwarna kuning). Kemudian, Mendel melakukan persilangan kedua antar sesama keturunan pertama (BbKk x BbKk).

Lantas, bagaimana hasil dari persilangan antar sesama keturunan pertama?

Apabila genotip induk adalah BbKk, gamet yang terbentuk adalah BK, Bk, bK, dan bk dengan sifat biji bulat dan berwarna kuning memiliki sifat dominan. Sehingga, hasil persilangan dengan genotip BBKK, BBKk, BbKK, BbKk akan berbiji bulat dan berwarna kuning.

Di bawah ini adalah bagan hasil persilangan dari percobaan Mendel yang menghasilkan Hukum Mendel II:

Bagan persilangan dihibrida yang menjadi dasar Hukum Mendel II. Foto: Buku Ilmu Pengetahuan Alam Kelas IX Semester I

Dari bagan di atas, dapat diketahui hasil persilangan kacang kapri memperoleh kapri berbiji bulat berwarna kuning sebanyak 9 buah, berbiji bulat berwarna hijau sebanyak 3 buah, berbiji keriput berwarna kuning sebanyak 3 buah, dan berbiji keriput berwarna hijau 1 buah. Dengan begitu, perbandingan fenotipnya adalah 9 : 3 : 3 : 1.

Mendel menyimpulkan bahwa pada saat proses pembentukan gamet, alela atau variasi gen yang menentukan karakter berbeda dapat bergabung secara bebas satu sama lain yang disebut dengan Hukum Mendel II atau Hukum Penggabungan Bebas.

Baca Juga: Mengenal Pengertian Studi Genetika Menurut Para Ahli

Pewarisan Sifat pada Makhluk Hidup

Ilustrasi pewarisan sifat. Foto: L'Oreal Indonesia

Pewarisan sifat pada makhluk hidup dalam ilmu pengetahuan genetika mengacu dari Hukum Mendel, seperti pewarisan warna kulit, tipe perlekatan cuping telinga, bentuk rambut, bentuk pertumbuhan rambut pada dahi, kelainan buta warna, dan kelainan hemofilia.

Berikut penjelasan lebih lengkapnya yang disadur dari Ilmu Pengetahuan Alam Kelas IX Semester I terbitan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan pada 2018.

1. Pewarisan Warna Kulit

Manusia memiliki warna kulit yang beragam, ada yang putih hingga cokelat. Ternyata, warna kulit dikode oleh banyak gen, misalnya gen A, B, dan C. Gen tersebut mengkode pembentukan pigmen kulit, disebut pigmen melanin. Semakin banyak pigmen melanin pada kulit manusia, semakin gelap warna kulitnya.

Sementara itu, orang yang tak memiliki zat melanin akan memiliki kulit sangat putih, bahkan termasuk rambutnya. Kelainan tersebut disebut dengan albino. Ciri-ciri orang albino lainnya adalah fotofobia atau ketakutan dengan cahaya.

Pigmen melanin berfungsi untuk melindungi kulit dari sinar ultraviolet. Sehingga, orang-orang yang tak memiliki pigmen melanin akan lebih rentan terkena kanker kulit dan kulitnya mudah melepuh.

2. Pewarisan Tipe Perlekatan Cuping Telinga

Ada dua gen yang mengontrol tipe perlekatan cuping telinga, yaitu gen G untuk cuping telinga yang terpisah dan gen g untuk cuping telinga yang melekat. Apabila seseorang memiliki genotipe GG atau Gg akan memiliki tipe perlekatan cuping telinga terpisah dan orang dengan genotipe gg akan memiliki tipe perlekatan cuping melekat.

3. Pewarisan Bentuk Rambut

Ada dua macam gen yang mengendalikan bentuk rambut, yaitu gen C untuk rambut keriting dan gen c untuk mengkode rambut lurus. Bentuk rambut adalah salah satu kasus menarik dalam pewarisan sifat, karena individu dapat menghasilkan dominansi tak sempurna.

Misalnya, apabila seseorang memiliki salah satu dari kedua jenis gen tersebut, akan mendapatkan campuran dari keduanya, yaitu rambut berombak.

4. Pewarisan Bentuk Pertumbuhan Rambut pada Dahi

Pola pertumbuhan rambut pada dahi menjadi perhatian selanjutnya dalam pewarisan sifat makhluk hidup. Beberapa orang memiliki pola rambut yang tumbuh melingkar biasa atau tumbuh seperti huruf V, dikenal dengan istilah widow's peak.

Gen yang mengontrol pewarisan bentuk pertumbuhan rambut pada dahi adalah gen W untuk pertumbuhan rambut pada dahi seperti huruf V dan gen w untuk pertumbuhan rambut pada dahi yang tak seperti huruf V.

5. Pewarisan Kelainan Buta Warna

Buta warna adalah kelainan pada seseorang yang tak bisa membedakan warna tertentu dengan baik, misalnya antara warna merah dan oranye atau hijau dan biru. Kelainan buta warna dihasilkan karena gen yang berada pada kromosom X.

Buta warna pada perempuan sangat jarang ditemukan, hanya pada wanita dengan kedua kromosom X-nya mengandung gen buta warna, tetapi jika hanya salah satu kromosom X-nya mengandung gen buta warna maka akan menjadi carrier atau pembawa.

Sementara itu, pada pria yang salah terdapat gen buta warna pada kromosom X-nya, maka akan langsung menderita buta warna.

6. Pewarisan Hemofilia

Hemofilia adalah kelainan ketika darah sulit menggumpal jika terjadi luka. Kondisi ini terjadi karena tak adanya faktor penggumpalan darah dalam tubuh orang tersebut.

Seseorang yang menderita hemofilia apabila luka dengan pecahnya pembuluh darah, maka darah akan terus mengalir keluar dan sukar membeku hingga menyebabkan orang tersebut mengalami kekurangan daran dan berujung kematian.

Gen hemofilia terletak pada kromosom X. Bagi wanita yang memiliki salah satu kromosom X dengan gen hemofilia, ia akan menjadi pembawa atau carrier. Sementara, wanita dengan kedua kromosom X dengan gen hemofilia akan meninggal saat dilahirkan.

Kemudian, untuk laki-laki dengan satu kromosom X saja yang memiliki gen hemofilia, ia akan menderita hemofilia.

(NSF)