Pewarisan Sifat: Rahasia Kode Kehidupan dalam Sel

Januari 17, 2026 Posting Komentar

DNA membawa informasi genetik yang diwariskan dari orang tua kepada anak

Pengantar: Mengapa Kita Mirip dengan Orang Tua?

Pernahkah kamu bertanya-tanya mengapa kamu memiliki warna mata yang sama dengan ibumu atau rambut keriting seperti ayahmu? Atau mengapa anak kucing dalam satu kelahiran bisa memiliki pola warna yang berbeda-beda? Fenomena menarik ini terjadi karena proses pewarisan sifat atau hereditas, salah satu konsep paling mendasar dalam ilmu biologi yang akan kita pelajari bersama.

Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi dunia genetika secara menyeluruh, mulai dari konsep dasar hingga penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Materi ini sesuai dengan Kurikulum Merdeka untuk IPA kelas 9 SMP dan akan membantu kamu memahami bagaimana sifat-sifat makhluk hidup diturunkan dari generasi ke generasi.

Apa Itu Pewarisan Sifat?

Definisi dan Konsep Dasar

Pewarisan sifat (hereditas) adalah proses penurunan sifat dari induk (orang tua) kepada keturunannya melalui materi genetik. Setiap makhluk hidup mewarisi informasi genetik yang menentukan karakteristik fisik, fisiologis, dan bahkan beberapa aspek perilakunya.

Ilmu yang mempelajari pewarisan sifat disebut genetika. Cabang ilmu ini berkembang pesat sejak penelitian Gregor Mendel pada abad ke-19, yang kemudian dikenal sebagai "Bapak Genetika".

Komponen Penting dalam Pewarisan Sifat

Tiga komponen utama dalam proses pewarisan sifat adalah:

Gen: Unit hereditas yang membawa informasi untuk sifat tertentu
Kromosom: Struktur yang membawa gen-gen dalam inti sel
DNA (Asam Deoksiribonukleat): Molekul pembawa informasi genetik

Gregor Mendel dan Eksperimen Revolusionernya

Profil Singkat Gregor Mendel

Gregor Johann Mendel (1822-1884) adalah seorang biarawan dan ilmuwan dari Austria yang melakukan penelitian tentang pewarisan sifat pada tanaman kacang ercis (Pisum sativum). Eksperimennya yang dilakukan antara tahun 1856-1863 menjadi fondasi genetika modern, meski karyanya tidak diakui secara luas hingga awal abad ke-20.

Mengapa Mendel Memilih Kacang Ercis?

Mendel memilih tanaman kacang ercis sebagai objek penelitiannya karena beberapa alasan:

Memiliki pasangan sifat yang kontras dan mudah diamati
Siklus hidupnya relatif pendek
Dapat melakukan penyerbukan sendiri maupun silang
Menghasilkan keturunan dalam jumlah banyak

Sifat-sifat yang Diamati Mendel

Mendel mengamati tujuh pasang sifat pada kacang ercis:

No	Sifat Dominan	Sifat Resesif
1	Biji bulat	Biji keriput
2	Warna biji kuning	Warna biji hijau
3	Bunga ungu	Bunga putih
4	Polong mengembung	Polong menyempit
5	Warna polong hijau	Warna polong kuning
6	Bunga aksial (di ketiak daun)	Bunga terminal (di ujung batang)
7	Batang tinggi	Batang pendek

Konsep dan Istilah Penting dalam Genetika

1. Gen, Alel, dan Lokus

Gen adalah unit hereditas yang mengode untuk suatu sifat tertentu. Setiap gen memiliki variasi yang disebut alel. Alel-alel dari suatu gen menempati posisi yang sama pada kromosom homolog, yang disebut lokus.

Contoh: Gen untuk warna bunga pada tanaman kacang ercis memiliki dua alel: alel untuk bunga ungu (P) dan alel untuk bunga putih (p).

2. Dominan dan Resesif

Sifat dominan adalah sifat yang muncul atau terekspresi meskipun hanya ada satu salinan alelnya. Sifat dominan ditulis dengan huruf kapital (misalnya: P untuk bunga ungu).

Sifat resesif adalah sifat yang hanya muncul jika kedua alelnya sama-sama resesif. Sifat resesif ditulis dengan huruf kecil (misalnya: p untuk bunga putih).

3. Genotipe dan Fenotipe

Genotipe adalah susunan genetik suatu individu untuk sifat tertentu. Contoh genotipe: PP, Pp, atau pp.

Fenotipe adalah penampakan atau ekspresi genotipe yang dapat diamati. Contoh fenotipe: bunga berwarna ungu atau putih.

4. Homozigot dan Heterozigot

Homozigot adalah keadaan ketika kedua alel pada suatu lokus identik. Homozigot dominan (misalnya: PP) dan homozigot resesif (misalnya: pp).

Heterozigot adalah keadaan ketika kedua alel pada suatu lokus berbeda (misalnya: Pp).

Hukum-Hukum Mendel

Hukum I Mendel (Hukum Segregasi)

Hukum Segregasi menyatakan bahwa:

"Pada pembentukan gamet (sel kelamin), pasangan alel akan memisah (beregregasi) secara bebas sehingga setiap gamet hanya menerima satu alel dari setiap pasangan."

Artinya, ketika sel kelamin (gamet) terbentuk, alel-alel yang berpasangan akan berpisah. Individu dengan genotipe Pp akan menghasilkan gamet dengan alel P atau p, masing-masing dengan peluang 50%.

Hukum II Mendel (Hukum Pengelompokan Bebas)

Hukum Pengelompokan Bebas menyatakan bahwa:

"Alel dari gen yang berbeda akan berkelompok secara bebas satu sama lain ketika pembentukan gamet terjadi."

Hukum ini berlaku untuk persilangan dihibrid (dua sifat beda) atau polihibrid (lebih dari dua sifat beda). Artinya, pewarisan satu sifat tidak mempengaruhi pewarisan sifat lainnya.

Persilangan Genetika: Dari Monohibrid hingga Dihibrid

Persilangan Monohibrid

Persilangan monohibrid adalah persilangan dengan satu sifat beda. Mari kita lihat contoh persilangan antara tanaman kacang ercis berbunga ungu (PP) dengan berbunga putih (pp):

Parental (P): PP (ungu) × pp (putih)

Gamet: P dan p

Filial 1 (F1): Semua keturunan memiliki genotipe Pp dan fenotipe bunga ungu

Persilangan F1: Pp × Pp

Filial 2 (F2):
- Perbandingan genotipe: 1 PP : 2 Pp : 1 pp
- Perbandingan fenotipe: 3 ungu : 1 putih

Persilangan Dihibrid

Persilangan dihibrid adalah persilangan dengan dua sifat beda. Misalnya, persilangan antara tanaman kacang ercis dengan biji bulat-kuning (BBKK) dan biji keriput-hijau (bbkk):

Parental (P): BBKK (bulat-kuning) × bbkk (keriput-hijau)

F1: Semua BbKk (bulat-kuning)

Persilangan F1: BbKk × BbKk

F2: Muncul 4 fenotipe dengan perbandingan 9:3:3:1
- 9 bulat-kuning
- 3 bulat-hijau
- 3 keriput-kuning
- 1 keriput-hijau

Penyimpangan Semu Hukum Mendel

1. Interaksi Gen (Atavisme)

Interaksi gen terjadi ketika beberapa gen mengontrol satu sifat. Contohnya adalah warna bunga pada tanaman pukul empat (Mirabilis jalapa), di mana persilangan antara merah dan putih menghasilkan warna merah muda pada F1.

2. Kodominan

Kodominan terjadi ketika kedua alel diekspresikan secara bersamaan. Contohnya pada golongan darah AB, di mana alel IA dan IB sama-sama diekspresikan.

3. Alel Ganda

Alel ganda adalah keadaan ketika suatu gen memiliki lebih dari dua alel. Contohnya sistem golongan darah ABO pada manusia, yang dikontrol oleh tiga alel: IA, IB, dan i.

4. Sifat Tertaut Seks (Sex-linked Inheritance)

Sifat tertaut seks adalah sifat yang gennya terletak pada kromosom seks (kromosom X atau Y). Contohnya buta warna dan hemofilia, yang lebih sering terjadi pada laki-laki karena mereka hanya memiliki satu kromosom X.

DNA dan Kromosom: Materi Genetik Pembawa Sifat

Struktur DNA

DNA adalah molekul double helix (rantai ganda berpilin) yang terdiri dari:

Gula deoksiribosa
Gugus fosfat
Basa nitrogen: Adenin (A), Timin (T), Guanin (G), Sitosin (C)

Aturan Chargaff: A selalu berpasangan dengan T, G selalu berpasangan dengan C.

Kromosom dan Gen

DNA bersama dengan protein histon membentuk nukleosom, yang kemudian terpilin membentuk kromatin. Kromatin akan memadat membentuk kromosom selama pembelahan sel.

Manusia memiliki 46 kromosom (23 pasang), terdiri dari:
- 22 pasang autosom (kromosom tubuh)
- 1 pasang gonosom (kromosom seks: XX pada perempuan, XY pada laki-laki)

Pola-pola Pewarisan Sifat pada Manusia

1. Pewarisan Sifat Dominan Autosom

Sifat dominan autosom akan muncul jika terdapat satu alel dominan. Contoh: jari tangan lebih (polidaktili), rambut keriting, dan kemampuan menggulung lidah.

2. Pewarisan Sifat Resesif Autosom

Sifat resesif autosom hanya muncul jika kedua alelnya resesif. Contoh: albino (kekurangan pigmen), fenilketonuria (kelainan metabolisme fenilalanin).

3. Pewarisan Sifat Tertaut Kromosom X

Sifat yang gennya terletak pada kromosom X. Contoh: buta warna dan hemofilia. Laki-laki lebih rentan karena hanya memiliki satu kromosom X.

4. Pewarisan Sifat Tertaut Kromosom Y

Sifat yang hanya diturunkan kepada keturunan laki-laki. Contoh: hypertrichosis (pertumbuhan rambut berlebihan di telinga).

Aplikasi Genetika dalam Kehidupan Sehari-hari

1. Bidang Kedokteran

- Tes genetik untuk mendeteksi penyakit keturunan
- Terapi gen untuk mengobati penyakit genetik
- Konseling genetik bagi pasangan yang berisiko memiliki keturunan dengan kelainan genetik

2. Bidang Pertanian

- Pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas unggul
- Rekayasa genetika untuk tanaman tahan hama
- Kultur jaringan untuk perbanyakan tanaman secara cepat

3. Bidang Forensik

- Tes DNA untuk identifikasi jenazah
- Penentuan hubungan keluarga
- Penyidikan kriminal

Etika dalam Genetika dan Bioteknologi

Perkembangan genetika dan bioteknologi membawa tantangan etika yang perlu diperhatikan:

Privasi informasi genetik: Siapa yang berhak mengakses data genetik seseorang?
Diskriminasi genetik: Apakah boleh perusahaan asuransi menolak nasabah berdasarkan risiko genetiknya?
Modifikasi genetik pada manusia: Sejauh mana kita boleh mengubah genetik manusia?
Kepemilikan bahan genetik: Siapa pemilik gen yang telah dipatenkan?

Latihan Soal dan Pembahasan

Soal 1

Pertanyaan: Tanaman ercis batang tinggi (TT) disilangkan dengan batang pendek (tt). Tentukan fenotipe dan genotipe F1 serta F2!

Jawaban:
P: TT (tinggi) × tt (pendek)
Gamet: T dan t
F1: Semua Tt (tinggi)
F1 × F1: Tt × Tt
Gamet F1: T dan t
F2: 1 TT : 2 Tt : 1 tt
Fenotipe F2: 3 tinggi : 1 pendek

Soal 2

Pertanyaan: Seorang perempuan carrier buta warna (X^BX^b) menikah dengan laki-laki normal (X^BY). Bagaimana kemungkinan anak-anak mereka?

Jawaban:
P: X^BX^b × X^BY
Anak perempuan: 50% normal (X^BX^B), 50% carrier (X^BX^b)
Anak laki-laki: 50% normal (X^BY), 50% buta warna (X^bY)

Kesimpulan

Pewarisan sifat adalah proses fundamental yang menjelaskan bagaimana makhluk hidup mewariskan karakteristiknya kepada keturunannya. Melalui pemahaman tentang gen, DNA, kromosom, dan hukum-hukum Mendel, kita dapat menjelaskan mengapa kita memiliki kemiripan dengan orang tua, bagaimana variasi muncul dalam populasi, dan bagaimana penyakit tertentu diturunkan dalam keluarga.

Pengetahuan tentang genetika tidak hanya penting untuk memahami diri kita sendiri, tetapi juga memiliki aplikasi luas dalam kedokteran, pertanian, forensik, dan banyak bidang lainnya. Seiring dengan perkembangan teknologi, kita harus selalu memperhatikan aspek etika dalam penerapan ilmu genetika.

Penerapan dalam Kurikulum Merdeka

Materi pewarisan sifat ini sesuai dengan Capaian Pembelajaran IPA Fase D (Kelas 9) dalam Kurikulum Merdeka, yang menekankan pada pemahaman konsep melalui penyelidikan dan penerapan dalam konteks kehidupan sehari-hari.

Sumber Bacaan Lebih Lanjut:

Buku IPA Kelas 9 Kurikulum Merdeka
Campbell, N.A. et al. (2018). Biology: A Global Approach
Klug, W.S. et al. (2019). Concepts of Genetics

Artikel pembelajaran ini disusun oleh Guru IPA SMP untuk mendukung pemahaman siswa tentang Pewarisan Sifat sesuai Kurikulum Merdeka. Semoga bermanfaat!