BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Hukum Mendel II menyatakan adanya pengelompokkan gen secara bebas. Seperti

telah diketahui, persilangan antara dua individu dengan satu sifat beda ( monohibrid) akan

menghasilkan rasio genotipe 1:2:1 dan rasio fenotipe 3:1. Sementara itu, persilangan dengan

dua sifat beda ( dihibrid) menghasilkan rasio fenotipe 9:3:3:1, hanya berlaku apabila kedua

pasang gen yang mewarisi kedua pasang sifat tersebut masing-masing terletak pada 2

kromosom yang berlainan, dan masing-masing mengekspresikan sifatnya sendiri. Beberapa

cara penurunan tak mengikuti hukum ini, mengingat bahwa pengawasan suatu sifat kadang –

kadang tidak dilakukan oleh suatu pasang gen saja, tetapi oleh dua pasang atau lebih gen

yang mengadakan interaksi ( kerjasama ). Dan hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor.

Pada 1906, W.Batenson dan R.C Punnet menemukan bahwa pada persilangan F2

dihasilkan rasio fenotipe 14 : 1 : 1 : 3. Mereka menyilangkan kacang kapri berbunga ungu

yang serbuk sarinya lonjong dengan kacang kapri berbunga mearah yang serbuk sarinya

bundar. Rasio fenotipe dari keturunan ini menyimpang dari hukum mendel yang seharusnya

pada keturunan kedua (F2), perbandingan fenotipenya 9 : 3 : 3 : 1.

Pada 1910, seorang sarjana Amerika yang bernama T.H Morgan dapat memecahkan

misteri tersebut.Morgan menemukan bahwa kromosom mengandung banyak gen dan

mekanisme pewarisannya menyimpang dari hukum Mendel. Hingga saat ini, telah diketahui

bahwa lalat buah memiliki kira – kira 5000 gen,padahal lalat buah hanya memiliki 4 pasang

kromosom saja. Sepasang di antaranya memiliki ukuran kecil sekali, menyerupai dua buah

titik. Jadi, dalam sebuah kromosom tidak terdapat sebuah gen saja melainkan puluhan,bahkan

ratusan gen.

Pada umumnya gen memiliki pekerjaan sendiri – sendiri untuk menumbuhkan

karakter, tetapi ada beberapa genyang berinteraksi atau menumbuhkan karakter. Gen tersebut

mengkin terdapat pada kromosom yang sama atau pada kromosom yang berbeda.

Interaksi antar gen akan menimbulkan perbandingan fenotipe keturunan yang

menyimpang dari hukum Mendel, keadaan ini disebut penyimpangan hukum Mendel.

Menurut mendel, perbandingan fenotipe F2 pada persilangan dihibrid adalah 9 : 3 : 3 : 1.

Apabila terjadi penyimpangan hukum Mendel, perbandingan fenotipe dapat menjadi 9 : 3 : 4,

9 : 7 atau 12 : 3 : 1. Perbandingan tersebut merupakan modifikasi dari 9 : 3 : 3 :1.

1.2 Perumusan Masalah

Dengan memperhatikan latar belakang diatas, dapat dirumuskan masalah sebagai

berikut:

1. Bagaimana proses terjadinya interaksi gen terhadap makhluk hidup?

2. Bagaimana ekspresi sifat dari gen – gen yang saling berinteraksi ?

1.3 Tujuan

Ada pun tujuan dari isi makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui bagaimana interaksi gen dapat terjadi.

2. Mengetahui bagaimana ekspresi sifat dari gen – gen yang saling berinteraksi.

BAB II

ISI

2.1 Interaksi Genetik

Selain terjadi interaksi antar alel, interaksi juga dapat terjadi secara genetik. Selain

mengalami berbagai modifikasi rasio fenotipe karena adanya peristiwa aksi gen tertentu,

terdapat pula penyimpangan semu terhadap hukum Mendel yang tidak melibatkan modifikasi

rasio fenotipe, tetapi menimbulkan fenotipe-fenotipe yang merupakan hasil kerja sama atau

interaksi dua pasang gen nonalelik. Peristiwa semacam ini dinamakan interaksi gen menurut

( Suryo: 2001). Peristiwa interaksi gen pertama kali dilaporkan oleh W. Bateson dan R.C.

Punnet setelah mereka mengamati pola pewarisan bentuk jengger ayam.

Menurut William D. Stansfield ( 1991 : 56 ) fenotipe adalah hasil produk gen yang

dibawa untuk diekspresikan ke dalam lingkungan tertentu. Lingkungan ini tidak hanya

meliputi berbagai faktor eksternal seperti: temperatur dan banyaknya suatu kualitas cahaya.

Sedangkan faktor internalnya meliputi: Hormon dan enzim

Gen merinci struktur protein. Semua enzim yang diketahui adalah protein. Enzim

melakukan fungsi katalis, yang menyebabkanpemecahan atau penggabungan berbagai

molekul. Semua reaksi kimiawi yang terjadi di dalam sel merupakan persoalan metabolisma.

Reaksi – reaksi ini merupakan reaksi pengubahan bertahap satu substansi menjadi substansi

lain, setiap langkah ( tahap) diperantarai oleh suatu enzim spesifik. Semua langkah yang

mengubah substansi pendahulu ( precursor ) menjadi produk akhir menyusun suatu jalur

biosintesis.Interaksi gen terjadi bila dua atau lebih gen mengekspresikan protein enzim yang

mengkatalis langkah – langkah dalam suatu jalur bersama. Lihat Gambar 2.1 berikut.

g1 g2 g3

P(prekursor) e1 A e2 B e3 C(produk akhir)

Keterangan:

Gambar 2.1 Jalur metabolisme sederhana yang melibatkan enzim yang diekspresikan dari gen.

g1 g2 g3

P(prekursor) e1 A e2 B e3 C(produk akhir)

g = gen,

e = protein enzim

Dalam jalur yang paling sederhana sekalipun biasanya diperlukan beberapa gen untuk

merinci enzim yang terlibat. Setiap metabolit (A,B,C) dihasilkan oleh kerja katalis berbagai

enzim (ex) yang menetukan oleh berbagai gen tipe normal (gx).

1.2 Contoh Interaksi Gen

Peristiwa interaksi gen berupa Avatisme pertama kali dilaporkan oleh W. Bateson dan

R.C. Punnet setelah mereka mengamati pola pewarisan bentuk jengger ayam. Karakter

jengger tidak hanya diatur oleh satu gen, tetapi oleh dua gen yang berinteraksi. Dalam hal ini

terdapat empat macam bentuk jengger ayam yaitu mawar, kacang, walnut, dan tunggal,

seperti dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2. Bentuk jengger ayam dari galur yang berbeda

Persilangan ayam berjengger rose dengan ayam berjengger pea menghasilkan

keturunan dengan bentuk jengger yang sama sekali berbeda dengan bentuk jengger kedua

induknya. Ayam hibrid (hasil persilangan) ini memiliki jengger berbentuk walnut.

Selanjutnya, apabila ayam berjengger walnut disilangkan dengan sesamanya, maka diperoleh

generasi F2 dengan rasio fenotipe walnut : rose : pea : single = 9 : 3 : 3 : 1.

Dari rasio fenotipe tersebut, terlihat adanya satu kelas fenotipe yang sebelumnya tidak

pernah dijumpai, yaitu bentuk jengger tunggal. Munculnya fenotipe ini, dan juga fenotipe

walnut, mengindikasikan adanya keterlibatan dua pasang gen nonalelik yang berinteraksi

untuk menghasilkan suatu fenotipe. Kedua pasang gen tersebut masing-masing ditunjukkan

oleh fenotipe rose dan fenotipe pea.

Apabila gen yang bertanggung jawab atas munculnya fenotipe rose adalah R,

sedangkan gen untuk fenotipe pea adalah P, maka keempat macam fenotipe tersebut masing-

masing dapat dituliskan sebagai R-pp untuk rose, rrP- untuk pea, R-P- untuk walnut, dan rrpp

walnutsingle pearose

untuk single. Dengan demikian, diagram persilangan untuk pewarisan jengger ayam dapat

dijelaskan seperti pada Gambar 2.3.

Bagan Persilangan

Diagram persilangan Avatisme

Gambar 2.3. Diagram persilangan interaksi gen nonalelik

Rasio persilangan fenotipe F2 hasil persilangan ayam berjengger rose dan pea sebagai

berikut.

F2 : 9 R-P- walnut

3 R-pp mawar walnut : rose : pea : single

3 rrP- kacang = 9 : 3 : 3 : 1

1 rrpp tunggal

Selain itu, biasanya kita beranggapan bahwa suatu sifat keturunan yang nampak pada

suatu individu itu ditentukan oleh sebuah gen tunggal, misalnya bunga merah oleh gen R,

bunga putih oleh gen r, buah bulat oleh gen B, buah oval (lonjong) oleh gen b, batang tiggi

oleh gen T, batang pendek oleh gen t dll.

Akan tetapi dalam kehidupan sehari-hari seringkali kita mengetahui bahwa cara

diwariskannya sifat keturunan tidak mungkin diterangkan dengan pedoman tersebut di atas,

karena sulit sekali disesuaikan dengan hukum-hukum Mendel.

Sebuah contoh klasik yang dapat dikemukakan di sini ialah hasil percobaan Wiliam

Bateson dan R.C Punnet yang telah di bicarakan sebelumnya diatas. Mereka mengawinkan

berbagai macam ayam negeri dengan memperhatikan bentuk jengger di atas kepala. Ayam

Wyandotte mempunyai jenger tipe mawar (“rose“), sedang ayam Brahma berjengger tipe

ercis (“pea“). Pada waktu dikawinkan ayam berjengger rose didapatkan ayam-ayam F1 yang

kesemuanya mempunyai jengger bersifat walnut (“walnut“= nama semacam buah). Mula-

mula dikira bahwa jengger tipe walnut ini intermedier. Tetapi yang mengherankan ialah

bahwa pada waktu ayam-ayam walnut itu dibiarkan kawin sesamanya dan dihasilkan banyak

ayam-ayam F2 maka perbandingan 9:3:3:1 nampak dalam keturunan ini. Kira-kira 9/16

bagian dari ayam-ayam F2 ini berjengger walnut. 3/16 mawar, 3/16 ercis dan 1/16 tunggal

(single).

Fenotip jengger yang baru ini disebabkan karena adanya interaksi (saling pengaruh)

antara gen-gen. Adanya 16 kombinasi dalam F2 memberikan petunjuk bahwa ada 2 pasang

alel yang berbeda ikut menentukan bentuk dari jengger ayam. Sepasang gen menentukan tipe

jengger mawar dan sepasang gen lainnya untuk tipe jengger ercis. Sebuah gen untuk rose dan

sebuh gen untuk pea mengadakan interaksi menghasilkan jengger walnut, seperti terlihat

pada ayam-ayam F1. Jengger rose ditentukan oleh gen dominan R (berasal dari “rose”),

jengger pea oleh gen dominan P (berasal dari “pea”). Karena itu ayam berjengger mawar

homozigot mempunyai genotip RRpp, sedangkan ayam berjengger ercis homozigot

mempunyai genotip rrPP. Perkawinan dua ekor ayam ini menghasilkan F1 yang berjengger

walnut (bergenotip RrPp) dan F2 memperlihatkan perbandingan fenotip 9:3:3:1.

Gen R dan gen P adalah bukan alel, tetapi masing-masing dominan terhadap alelnya

(R dominan terhadap r, P dominan terhadap p). Sebuah atau sepasang gen yang menutupi

(mengalahkan) ekspresi gen lain yang bukan alelnya dinamakan gen yang epistasis. Gen yang

dikalahkan ini tadi dinamakan gen yang hipostasis. Peristiwanya disebut epistasi dan

hipostasi.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Persilangan dengan dua sifat beda ( dihibrid) menghasilkan rasio fenotipe 9:3:3:1,

hanya berlaku apabila kedua pasang gen yang mewarisi kedua pasang sifat tersebut masing-

masing terletak pada 2 kromosom yang berlainan, dan masing-masing mengekspresikan

sifatnya sendiri, beberapa cara penurunan tak mengikuti hukum ini, mengingat bahwa

pengawasan suatu sifat kadang – kadang tidak dilakukan oleh suatu pasang gen saja, tetapi

oleh dua pasang atau lebih gen yang mengadakan interaksi ( kerjasama ).Dan hal ini dapat

disebabkan oleh beberapa faktor.

Interaksi gen ini terjadi karena adanya 2 pasang gen atau lebih saling mempengaruhi

dalam memberikan fenotip pada suatu individu, terdapat pula penyimpangan semu terhadap

hukum Mendel yang tidak melibatkan modifikasi rasio fenotipe, tetapi menimbulkan

fenotipe-fenotipe yang merupakan hasil kerja sama atau interaksi dua pasang gen nonalelik.

Interaksi gen terjadi bila dua atau lebih gen mengekspresikan protein enzim yang membawa

sifat yang baru dari sifat induknya.

Contoh dari interaksi gen adalah Avatisme yang terjadi pada ayam berjengger rose

yang dikawinkan dengan ayam yang berjengger pea, akan menghasilkan sifat baru yang tidak

ada pada induknya, yaitu walnut : rose : pea : single = 9 : 3 : 3 : 1.

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous., 2009. Variasi Genetik. http:// I:\blog-Variasi-dan-genetiks.php.htm. Diakses tanggal 27 Oktober 2010

Anonymous.2010., Genetika. http://wikipedia.com/evolusi. Diakses tanggal 27 Oktober 2010

Bojonegoro,Isharmanto.2010.,InteraksiGen.http://biologigonz.blogspot.com/2010/05.interaksi-gen .html . Diakses tanggal 27 Oktober 2010

Stansfield, D. William .1991., Genetika . PT. Gelora Aksara Pratama , Erlangga.

Suryo . 1986 ., Genetika Manusia. Gadjahmada University Press ,Yogyakarta.

Tim Dosen Genetika Dasar . 2010 ., Genetika Dasar . Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, UNIMED ,Medan.

isharmanto bojonegoro