GEN

Pengertian Gen

        Gen merupakan unit terkecil dari suatu makhluk hidup yang mengandung substansi hereditas, terdapat di dalam lokus gen. Gen terdiri dari protein dan asam nukleat (DNA dan RNA), berukuran antara 4 – 8 m (mikron). Gen mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

1. Mengandung informasi genetik.
2. Tiap gen mempunyai tugas dan fungsi berbeda.
3. Pada waktu pembelahan mitosis dan meiosis dapat mengadakan duplikasi.
4. Ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogen.
5. Sebagai zarah yang terdapat dalam kromosom. 
   
   Fungsi Gen
   Fungsi gen antara lain:

1. Menyampaikan informasi kepada generasi berikutnya.
2. Sebagai penentu sifat yang diturunkan.
3. Mengatur perkembangan dan metabolisme.
   
   Simbol-Simbol Gen

1. Gen dominan, yaitu gen yang menutupi ekspresi gen lain, sehingga sifat yang dibawanya terekspresikan pada turunannya (suatu individu) dan biasanya dinyatakan dalam huruf  besar, misalnya A.
2. Gen resesif, yaitu gen yang terkalahkan (tertutupi) oleh gen lain (gen dominan) sehingga sifat yang dibawanya tidak terekspresikan pada keturunannya.
3. Gen heterozigot , yaitu dua gen yang merupakan perpaduan dari sel sperma (A) dan sel telur (a).
4. Gen homozigot, dominan, yaitu dua gen dominan yang merupakan perpaduan dari sel kelamin jantan dan sel kelamin betina, misalnya genotipe AA.
5. Gen homozigot resesif, yaitu dua gen resesif yang merupakan hasil perpaduan  dua sel kelamin. Misalnya aa.
6. Kromosom homolog, yaitu kromosom yang berasal dari induk betina berbentuk serupa dengan kromosom yang berasal dari induk jantan.
7. Fenotipe, yaitu sifat-sifat keturunan pada F1, F2, dan F3 yang dapat dilihat, seperti tinggi, rendah, warna, dan bentuk.
8. Genotipe, yaitu sifat-sifat keturunan yang tidak dapat dilihat, misalnya AA, Aa, dan aa. 
   
   Penurunan sifat (hereditas)
           Penelitian Mendel menghasilkan hukum Mendel I dan II. Mendel melakukan persilangan monohibrid atau persilangan satu sifat beda dengan tujuan mengetahui pola pewarisan sifat dari tetua kepada generasi berikutnya. Persilangan ini untuk membuktikan hukum Mendel I yang menyatakan bahwa pasangan alel pada proses pembentukkan sel gamet dapat memisah secara bebas. Hukum Mendel I disebut juga dengan hukum segregasi. Mendel melanjutkan persilangan dengan menyilangkan tanaman dengan dua sifat beda, misalnya warna bunga dan ukuran tanaman. Persilangan dihibrid juga merupakan bukti berlakunya hukum Mendel II berupa pengelompokkan gen secara bebas saat pembentukkan gamet. Persilangan dengan dua sifat beda yang lain juga memiliki perbandingan fenotip F2 sama, yaitu 9 : 3 : 3 : 1. Berdasarkan penjelasan pada persilangan monohibrid dan dihibrid tampak adanya hubungan antara jumlah sifat beda, macam gamet, genotip, dan fenotip beserta perbandingannya.

1. Persilangan monohibrid

Persilangan monohibrid yang menghasilkan keturunan dengan perbandingan F2, yaitu 1 : 2 : 1 merupakan bukti berlakunya hukum Mendel I yang dikenal dengan nama Hukum Pemisahan Gen yang Sealel (The Law of Segregation of Allelic Genes). Sedangkan persilangan dihibrid yang menghasilkan keturunan dengan perbandingan F2, yaitu 9 : 3 : 3 : 1 merupakan bukti berlakunya Hukum Mendel II yang disebut Hukum Pengelompokkan Gen secara Bebas (The Law Independent Assortment of Genes). Dengan mengikuti secara saksama hasil percobaan Mendel, Baik pada persilangan monohibrid maupun dihibrid maka secara sederhana dapat kita simpulkan bahwa gen itu diwariskan dari induk atau orang tua kepada keturunannya melalui gamet. Persilangan monohibrida adalah persilangan sederhana yang hanya memperhatikan satu sifat atau tanda beda. Sedangkan persilangan dihibrida merupakan perkawinan dua individu dengan dua tanda beda. Persilangan ini dapat membuktikan kebenaran Hukum Mendel II yaitu bahwa gen-gen yang terletak pada kromosom yang berlainan akan bersegregasi secara bebas dan dihasilkan empat macam fenotip dengan perbandingan 9:3:3:1. kenyataannya, seringkali terjadi penyimpangan atau hasil yang jauh dari harapan yang mungkin disebabkan oleh beberapa hal seperti adanya interaksi gen, adanya gen yang bersifat homozigot letal dan sebagainya.

Alel/gen dominan dan resesif pada orang tua (1, P), anak (2, F1) dan cucu (3, F2) menurut Mendel. Hukum Pewarisan Mendel adalah hukum mengenai pewarisan sifat pada organisme yang dijabarkan oleh Gregor Johann Mendel dalam karyanya “Percobaan mengenai Persilangan Tanaman”. Hukum ini terdiri dari dua bagian:

1. Hukum pemisahan (segregation) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Pertama Mendel, dan
2. Hukum berpasangan secara bebas (independent assortment) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Kedua Mendel.

2. Hukum Segregasi (Hukum Mendel I)

Hukum ini disebut juga hukum segregasi :”pada waktu pembentukan gamet,maka alel-alel pada sel dioloid bersegregasi (memisah) secara bebas ke dalam sel-sel gamet(yang haploid)”. Prinsip yang terkandung dalam hukum segregasi adalah setiap organisme mengandung dua faktor untuk setiap sifat, dan faktor-faktor bersegregasi ( terjadi pemisahan pasangan).

Individu heterozygot Tt menghasilkan peluang gamet T (50%) dan gamet t(50%). Dari perkawinan sesama heterozygot (Tt), proporsi atau peluang fenotip dominan 75% sedangkan peluang fenotip ressesif 25%.

Dari perkawinan sesama heterozigot, dapat diprediksi besar peluang besar genotip homozigot dominan dan homozigot resesif masing-masing 25%,sedangkan peluang heterozigot 50%. Pertama kali Mendel mempelajari pewarisan sifat pada bentuk biji. Persilangan yang melibatkan hanya satu sifat saja disebut sebagai persilangan monohibrid. Generasi tetua induk ditandai sebagai generasi P₁ (parental pertama). Hasil persilangan (hibridisasi) antar parental disebut hibrid dan diberi label generasi F₁ (filial pertama). Biji generasi F₁ ditumbuhkan dan akhirnya menjadi tanaman F₁.tanaman generasi F₁ melakukan penyerbukan sendiri dan menghasilkan biji generasi F₂.(arif priadi dan tri silawati,2002)

Berdasarkan hasil percobaan,Mendel membuat suatu hipotesis,yaitu :

1. Terdapat hubungan dominan-resesif antar faktor penentu sifat(prinsip dominansi).
2. Faktor-faktor hereditas terpisah saat pembentukan gamet dan setiap gamet hanya membawa satu salinan dari setiap faktor

Berdasarkan hipotesis muncul hukum Mendel pertama tentang hereditas,yaitu hukum segregasi. Prinsip yang terkandung dalam hukum segregasi adalah setiap organisme mengandung dua faktor untuk setiap sifat, dan faktor-faktor bersegregasi ( terjadi pemisahan pasangan).

Pada perbandingan yang lain, misalkan antara B (warna coklat), b (warna putih), S (buntut pendek), dan s  (buntut panjang) pada generasi F2. Hukum segregasi bebas menyatakan bahwa pada pembentukan gamet (sel kelamin), kedua gen induk (Parent) yang merupakan pasangan alel akan memisah sehingga tiap-tiap gamet menerima satu gen dari induknya. Secara garis besar, hukum ini mencakup tiga pokok:

1. Gen memiliki bentuk-bentuk alternatif yang mengatur variasi pada karakter turunannya. Ini adalah konsep mengenai dua macam alel; alel resisif (tidak selalu nampak dari luar, dinyatakan dengan huruf kecil, misalnya w dalam gambar di sebelah), dan alel dominan (nampak dari luar, dinyatakan dengan huruf besar, misalnya R).
2. Setiap individu membawa sepasang gen, satu dari tetua jantan (misalnya ww dalam gambar di sebelah) dan satu dari tetua betina (misalnya RR dalam gambar di sebelah).
3. Jika sepasang gen ini merupakan dua alel yang berbeda (Sb dan sB pada gambar 2), alel dominan (S atau B) akan selalu terekspresikan (nampak secara visual dari luar). Alel resesif (s atau b) yang tidak selalu terekspresikan, tetap akan diwariskan pada gamet yang dibentuk pada turunannya.
   Hukum Asortasi Bebas (Hukum Mendel II)

Hukum kedua Mendel menyatakan bahwa bila dua individu mempunyai dua pasang atau lebih sifat, maka diturunkannya sepasang sifat secara bebas, tidak bergantung pada pasangan sifat yang lain. Dengan kata lain, alel dengan gen sifat yang berbeda tidak saling mempengaruhi. Hal ini menjelaskan bahwa gen yang menentukan e.g. tinggi tanaman dengan warna bunga suatu tanaman, tidak saling mempengaruhi.