Selasa, 31 Agustus 2021

Hukum Pewarisan Sifat

HEREDITAS MENURUT MENDEL

Untuk membuktikan kebenaran teorinya, Mendel telah melakukan percobaan dengan membastarkan tanaman-tanaman yang mempunyai sifat beda. Tanaman yang dipilih adalah tanaman kacang ercis (Pisum sativum). Alasannya tanaman tersebut mudah melakukan penyerbukan silang, mudah didapat, mudah hidup atau mudah dipelihara, berumur pendek atau cepat berbuah, dapat terjadi penyerbukan sendiri, dan terdapat jenis-jenis yang memiliki sifat yang mencolok. Sifat-sifat yang mencolok tersebut, misalnya: warna bunga (ungu atau putih), warna biji (kuning atau hijau), warna buah (hijau atau kuning), bentuk biji (bulat atau kisut), sifat kulit (halus atau kasar), letak bunga (di ujung batang atau di ketiak daun), serta ukuran batang (tinggi atau rendah).
Beberapa kesimpulan penting tentang hasil percobaan Mendel sebagai berikut.
1. Hibrid (hasil persilangan antara dua individu dengan tanda beda) memiliki sifat yang mirip dengan induknya dan setiap hibrid mempunyai sifat yang sama dengan hibrid yang lain dari spesies yang sama.
2. Karakter atau sifat dari keturunan suatu hibrid selalu timbul kembali secara teratur dan inilah yang memberi petunjuk kepada Mendel bahwa tentu ada faktor-faktor tertentu yang mengambil peranan dalam pemindahan sifat dari satu generasi ke generasi berikutnya.
3. Mendel merasa bahwa ”faktor-faktor keturunan” itu mengikuti distribusi yang logis, maka suatu hukum atau pola akan dapat diketahui dengan cara mengadakan banyak persilangan dan menghitung bentuk-bentuk yang berbeda, seperti yang tampak dalam keturunan.

1. Terminologi

Untuk mengerti jalannya penelitian Mendel, kamu perlu mempelajari beberapa istilah yang terkait dalam pewarisan sifat .
Istilah-istilah tersebut sebagai berikut.
a. P = singkatan dari kata Parental, yang berarti induk.
b. F = singkatan dari kata Filial, yang berarti keturunan. F1 berarti keturunan pertama, F2 berarti keturunan kedua, dan seterusnya.
c. Fenotipe = karakter (sifat) yang dapat kita amati (bentuk, ukuran, warna, golongan darah, dan sebagainya).
d. Genotipe = susunan genetik suatu individu (tidak dapat diamati).
e. Simbol untuk suatu gen (istilah pengganti untuk “faktor keturunan”) dikemukakan dengan sebuah huruf yang biasanya merupakan huruf pertama dari suatu sifat. Misalnya R = gen yang menyebabkan warna merah (rubra), sedangkan r = gen yang menyebabkan warna putih (alba). Dalam hal ini merah dominan terhadap putih. Oleh karena itu, diberi simbol dengan huruf besar. Gen yang resesif diberi simbol dengan huruf kecil.
f. Genotipe suatu individu diberi simbol dengan huruf dobel, karena individu itu umumnya diploid. Misalnya: RR = genotipe untuk tanaman berbunga merah, sedangkan rr = genotipe untuk tanaman berbunga putih.
g. Homozigotik = sifat suatu individu yang genotipenya terdiri atas gen-gen yang sama dari tiap jenis gen (misalnya RR, rr, AA, AABB, aabb, dan sebagainya)
Heterozigotik = sifat suatu individu yang genotipenya terdiri atas gen-gen yang berlainan dari tiap jenis gen (misalnya Rr, Aa, AaBb, dan sebagainya).
h. Alel = anggota dari sepasang gen, misalnya: R = gen untuk warna bunga merah dan r = gen untuk warna bunga putih, T = gen untuk tanaman tinggi dan t = gen untuk tanaman rendah. R dan r satu sama lain merupakan alel, tetapi R dan t bukan alel.
2. Persilangan antara Dua Individu dengan Satu Sifat Beda
Persilangan antara dua individu dengan satu sifat beda disebut persilangan monohibrid. Dominasi dapat terjadi secara penuh atau tidak penuh (kodominan). Masing-masing dominasi ini menghasilkan bentuk keturunan pertama (F1) yang berbeda. Persilangan monohibrid akan menghasilkan individu F1 yang seragam, apabila salah satu induk mempunyai sifat dominan penuh dan induk yang lain bersifat resesif. Apabila dilanjutkan dengan menyilangkan individu sesama F1, akan menghasilkan keturunan (individu F2) dengan tiga macam genotipe dan dua macam fenotipe.
Sebaliknya, apabila salah satu induknya mempunyai sifat dominan tak penuh (intermediate), maka persilangan individu sesama F1 akan menghasilkan tiga macam genotipe dan tiga macam fenotipe. Contoh persilangan monohibrid dominan penuh terjadi pada persilangan antara kacang ercis berbunga merah dengan kacang ercis berbunga putih. Mendel menyilangkan kacang ercis berbunga merah (MM) dengan kacang ercis berbunga putih (mm) dan dihasilkan individu F1 yang seragam, yaitu satu macam genotipe (Mm) dan satu macam fenotipe (berbunga merah). Pada waktu F2, dihasilkan tiga macam genotipe dengan perbandingan 25% MM: 50% Mm : 25% Mm atau 1 : 2 : 1 dan dua macam fenotipe dengan perbandingan 75% berbunga merah : 25% berbunga putih atau merah : putih = 3 : 1. Pada individu F2 ini, yang berfenotipe merah dapat dibedakan
menjadi dua kelompok, yaitu 2/3 bergenotipe heterozigot (Mm) dan 1/3 homozigot dominan (MM).
Persilangan antara kacang ercis berbunga merah dominan dengan kacang ercis berwarna putih resesif dapat dibuat bagan sebagai berikut.
Monohibrid dominan penuh
Contoh Persilangan Monohibrid
Contoh persilangan monohibrid dominan tak penuh adalah persilangan antara tanaman bunga pukul empat berbunga merah dengan tanaman bunga pukul empat berbunga putih. Mendel menyilangkan tanaman bunga pukul empat berbunga merah (MM) dengan putih (mm) menghasilkan individu F1 yang seragam, yaitu satu macam genotipe (Mm) dan satu macam fenotipe (berbunga merah muda). Pada individu F2 dihasilkan tiga macam genotipe dengan perbandingan 25% MM : 50% Mm : 25% mm atau 1 : 2 : 1 dan 3 macam fenotipe dengan perbandingan 25% berbunga merah : 50% berbunga merah muda : 25% berbunga putih atau merah :
merah muda : putih = 1 : 2 : 1. Pada individu F2 ini yang berfenotipe merah dan putih selalu homozigot, yaitu MM dan mm. Persilangan antara tanaman bunga pukul empat berbunga merah dominan dengan bunga pukal empat berbunga putih resesif dapat dibuat bagan sebagai berikut.
Monohibrid dominan tidak penuh
Rasio fenotipe dan genotipe
Jika kita perhatikan kedua contoh persilangan di atas, pada saat pembentukan gamet terjadi pemisahan gen-gen yang sealel, sehingga setiap gamet hanya menerima sebuah gen saja. Misalnya pada tanaman yang bergenotipe Mm, pada saat pembentukan gamet, gen M memisahkan diri dengan gen m, sehingga gamet yang
terbentuk memiliki gen M atau gen m saja. Prinsip ini dirumuskan sebagai Hukum Mendel I (Hukum Pemisahan Gen yang Sealel) yang menyatakan bahwa “Selama meiosis, terjadi pemisahan pasangan gen secara bebas sehingga setiap gamet memperoleh satu gen dari alelnya.”
3. Persilangan antara Dua Individu dengan Dua Sifat Beda

Persilangan antara dua individu dengan dua sifat beda disebut juga persilangan dihibrid. Pada persilangan tersebut Mendel menyilangkan tanaman ercis dengan biji yang mempunyai dua sifat beda, yaitu bentuk dan warna biji. Kedua sifat beda tersebut ditentukan oleh gen-gen sebagai berikut.
B = gen yang menentukan biji bulat.
b = gen yang menentukan biji keriput.
K = gen yang menentukan biji berwarna kuning.
k = gen yang menentukan biji berwarna hijau.
Jika tanaman kapri yang berbiji bulat kuning (BBKK) disilangkan dengan kapri yang berbiji keriput hijau (bbkk), semua tanaman F1 berbiji bulat kuning. Jika tanaman F1 dibiarkan mengadakan penyerbukan sendiri, F2 memperlihatkan 16 kombinasi yang terdiri atas empat macam fenotipe, yaitu tanaman berbiji bulat kuning, bulat hijau, keriput kuning, dan keriput hijau. Dalam percobaan ini Mendel mendapatkan 315 tananman berbiji bulat kuning, 100 tanaman berbiji bulat hijau, 101 tanaman berbiji keriput kuning, dan 32 tanaman keriput hijau. Angka-angka tersebut menujukkan suatu perbandingan fenotipe yang mendekati 9 : 3 : 3 : 1.
Pada saat pembentukan gamet (pembelahan meiosis) anggota dari sepasang gen memisah secara bebas (tidak saling memengaruhi). Oleh karena itu, pada persilangan dihibrid tersebut terjadi empat macam pengelompokan dari dua pasang gen, yaitu:
a. gen B mengelompok dengan gen K, terdapat dalam gamet BK;
b. gen B mengelompok dengan gen k, terdapat dalam gamet Bk;
c. gen b mengelompok dengan gen K, terdapat dalam gamet bK;
d. gen b mengelompok dengan gen k, terdapat dalam gamet bk;
Prinsip tersebut di atas dirumuskan sebagai Hukum Mendel II (Hukum Pengelompokkan Gen secara Bebas) yang menyatakan bahwa:
a. setiap gen dapat berpasangan secara bebas dengan gen lain membentuk alela,
b. keturunan pertama menunjukkan sifat fenotipe dominan,
c. keturunan kedua menunjukkan fenotipe dominan dan resesif dengan perbandingan tertentu, misalnya pada persilangan monohibrid 3 : 1 dan pada persilangan dihibrid 9 : 3 : 3 : 1.
Untuk memperjelas pemahamanmu tentang persilangan dihibrid, perhatikan bagan persilangan antara kapri (ercis) biji bulat warna kuning dengan kapri biji keriput warna hijau yang menghasilkan F1 berupa kapri berbiji bulat warna kuning.
Contoh Pesilangan Dihibrid
Perbandingan genotipe F2
= BBKK : BBKk : BkKK : BbKk : BBkk : Bbkk : bbKK : bbKk : bbkk
= 1 : 2 : 2 : 4 : 1 : 2 : 1 : 2 : 1
Perbandingan fenotipe F2
= bulat kuning : bulat hijau : keriput kuning : keriput hijau
= 9 : 3 : 3 :1

4. Beberapa Rumus untuk Memprediksi Mengenai Keturunan

Dari berbagai contoh persilangan di atas dapat disusun rumus-rumus untuk memprediksi beberapa hal yang ada hubungannya dengan keturunan, seperti banyaknya macam gamet yang dibentuk oleh suatu individu, jumlah kombinasi F2, banyaknya macam genotipe F2, dan banyaknya macam fenotipe F2. Perhatikan Tabel 5.2 berikut.
tabel rumus persilangan

5. Manfaat Ilmu pewarisan sifat

Dalam kehidupan modern seperti sekarang ini, teknologi banyak dimanfaatkan agar kehidupan sehari-hari menjadi lebih mudah dan nyaman. Ilmu pewarisan sifat atau dalam biologi dinamakan Genetika,  dimanfaatkan khususnya dalam usaha untuk mengembangbiakkan hewan atau tumbuhan yang memiliki sifat-sifat unggul.

Sifat unggul hewan atau tumbuhan bisa diperoleh dengan jalan persilangan diantara hewan atau tumbuhan yang ingin kita dapatkan bibit unggulnya. Misalnya di bidang pertanian, para ilmuwan berhasil menyilangkan berbagai jenis padi sehingga akhirnya ditemukan bibit padi yang memiliki sifat unggul berdaya hasil tinggi, umur pendek, dan rasanya enak. Ditemukan pula bibit kelapa hibrida dan jagung hibrida yang berdaya hasil tinggi. Di bidang peternakan, melalui persilangan dapat ditemukan bibit hewan ternak seperti ayam, sapi, dan kuda. Di bidang kedokteran, dapat ditemukan cara untuk mencegah agar keturunan seseorang tidak memiliki penyakit atau cacat bawaan.


Teknik yang biasa dipakai untuk menghasilkan hal-hal seperti di atas adalah rekayasa genetika. Rekayasa genetika adalah suatu teknik untuk mengubah gen makhluk hidup agar makhluk hidup tersebut memiliki sifat unggul. Dengan rekayasa genetika bisa juga untuk menghilangkan sifat jelek pada induk sehingga tidak diturunkan kepada keturunannya.

Hukum Pewarisan Sifat

Teori pewarisan sifat pertamkali diteliti oleh Gregor Mendel (Pendeta dan ahli Botani Austria) dengan menggunakan kacang kapri (ercis) sebagai obyek penelitian, karena ercis memiliki pasangan sifat yang kontras, dapat melakukan penyerbukan sendiri, mudah dilakukan penyerbukan silang, daur hidup relatif pendek dan menghasilkan banyak keturunan. 

Kemudian teorinya disebut Hukum Mendel. Atas jasanya dalam pewarisan sifat,  beliau dijuluki Bapak Genetika. Berikut variasi tanaman ercis : 

hukum pewarisan sifat

Mendel melakukan dua jenis persilangan, pertama Mendel menyilangkan ercis dengan satu sifat beda yang disebut persilangan monohibrid dan menyilangkan ercis dengan dua sifat beda yang disebut persilangan dihibrid. 

Persilangan Monohibrid : penelitian pertama, Mendel menyilangkan ercis berbunga ungu dengan ercis berbunga putih. Hasilnya, seluruh kerturunan pertama berbunga ungu. Kemudian keturunan tersebut disilangkan dengan sesamanya diperoleh keturunan kedua yaitu 3 berbunga ungu dan 1 berbunga putih. Berikut bagan persilangan monohibrid : 

hasil persilangan bunga ungu dengan putih

Gen terdapat pada untai DNA; saat sel akan membelah, DNA menggulung atau memadat membentuk kromosom. Bunga berwarna ungu (UU) dominan daripada bunga berwarna putih (uu). Bunga berwarna ungu memiliki zat warna ungu (antosianin). 

Antosianin dikode oleh gen U yang terdapat dalam kromosom.  Dalam sel tubuh (somatik) kromosom berpasangan (diploid), sehingga genotipnya UU.  Bunga berwarna putih tidak memiliki antosianin karena tidak memiliki gen U, sehingga genotipnya uu. 

Pada benang sari bunga ungu terdapat kromosom diploid yaitu genotip UU. Ketika akan membentuk serbuk sari (bakal sel sperma), sel-sel benang sari membelah secara meiosis menyebabkan semua kromosom termasuk kromosom gen U memisah, kemudian terbentuk sperma dengan kromosom yang mengandung gen U. 

Pada putik bunga putih terdapat kromosom yang diploid, namun tidak memiliki gen U atau genotipnya uu.  Ketika akan membentuk ovum, sel-sel putik membelah secara meiosis, hingga terbentuk ovum yang bergenotip u. Ketika sperma bergenotip U  bertemu dengan ovum bergenotip u akan terbentuk zigot yang bergenotip Uu. 

Artinya, zigot memiliki kromosom yang salah satunya mengandung gen U atau gen antosianin, sehinga bunga yang bergenotip Uu berwarna ungu. Berikut pemisahan gen saat pembentukan gamet : 

hasil persilangan

Ketika bunga bergenotip Uu disilangkan dengan sesamanya, maka dihasilkan sperma yang bergenotip U dan sperma yang bergenotip u; Begitu pula dengan ovum, akan dihasilkan ovum bergenotip U dan ovum bergenotip u.  Jika sperma bergenotip U bertemu dengan ovum bergenotip U atau u akan terbentuk bunga berwarna ungu. 

Jika sperma bergenotip u bertemu dengan ovum bergenotip u, maka dihasilkan bunga berwarna putih bergenotip uu (tidak ada gen antosianin). Individu yang memiliki sifat yang dikontrol oleh dua gen (sepasang) identik (sama) disebut homozigot. 

Sifat yang bergenotip UU disebut homozigot dominan, sifat yang bergenotip uu disebut homozigot resesif. Individu yang memiliki sifat yang dikontrol oleh dua gen (sepasang) tidak identik (berlainan) disebut heterozigot, yaitu individu yang bergenotip Uu. 

Berdasar penelitian yang telah dilakukan, Mendel menyatakan hukum yang berbunyi “pada waktu pembentukan gamet terjadi pemisahan alternatif gen atau variasi gen yang disebut alel bebas”. Hukum ini disebut hukum I Mendel atau Hukum Pemisahan Bebas (segregasi) Mendel. 

Untuk memudahkan menentukan kombinasi gen dari suatu persilangan, dapat menggunakan Tabel Punnet (Punnet Square). Berikut cara penggunaan Tabel Punnet : 

1). Buat tabel kosong seperti berikut :


2). Jika gen induk jantan adalah UU, gen induk betina adalah uu, maka berdasarkan hukum I Mendel, gen akan terpisah secara bebas saat pembentukan gamet. Gen UU terpisah menjadi U dan U, gen uu terpisah menjadi u dan u :

3). Isilah baris pertama tabel dengan gen induk jantan dan kolom pertama dengan gen induk betina. Setiap kolom diisi dengan huruf yang mewakili sifat gen induk, biasanya ditulis dengan huruf latin dalam bentuk kapital atau huruf kecil : 


4). Silangkan setiap gen pada tabel, tulislah pasangan gen pada kolom yang sesuai. Gen hasil persilangan merupakan gen yang muncul pada keturunan yang dihasilkan : 

Hasilnya yaitu perbandingan F2 bunga ungu : bunga putih = 3 : 1 

Persilangan Dihibrid : Mendel menyilangkan dua ercis yang memiliki dua sifat berbeda yaitu berbiji bulat berwarna kuning dengan ercis berbiji kisut berwarna hijau. Berdasarkan pengamatan sebelumnya, Mendel menetapkan genotip untuk berbiji bulat berwarna kuning dengan BBKK (dominan) dan dan ercis berbiji kisut berwarna hijau dengan bbkk (resesif). 

Berdasarkan hukum I Mendel atau hukum segregasi, setiap gen dapat berpisah secara bebas dan menghasilkan gamet  (sperma dan ovum) dengan gen BK dan bk. Keturunan pertama (F1) semua bergenotip BbKk sehingga semua ercis berbiji bulat berwana kuning. 

Kemudian persilangan kedua (P2) antarsesama keturuan pertama (BbKk >< BbKk). Jika gamet dari induk adalah BbKk maka kemungkinan gamet yang muncul adalah BK, Bk, bK, dan bk. Sifat biji bulat berwana kuning merupakan sifat dominan, sehingga setiap genotip BBKK, BBKk, BbKK, BbKk adalah berbiji bulat berwarna kuning. 

Berikut bagan persilangan dihibrid :

persilangan dihibrid

Berdasarkan hasil persilangan diperoleh ercis berbiji bulat berwarna kuning (BBKK, BBKk, BbKK, BbKk) sebanyak 12, berbiji bulat berwarna hijau (BBkk dan Bbkk) sebanyak 3, berbiji kisut berwarna kuning (bbKK dan bbKk) sebanyak 3, dan berbiji kisut berwarna hijau (bbkk) sebanyak 1. 

Sehingga diperoleh perbandingan fenotip bulat kuning : kisut kuning : bulat hijau : kisut hijau sebesar 9:3:3:1. Berdasarkan hasil fenotip pada F2, Mendel menyimpulkan bahwa faktor yang menentukan sifat beda diwariskan secara bebas satu sama lain dan disebut Hukum Pilihan bebas Mendel atau Hukum II Mendel.

Pewarisan Sifat pada Manusia

Warna kulit : Warna kulit dikode oleh gen A, B, C yang mengkode pembentukan pigmen kulit yaitu melanin sehingga kulitnya gelap. Variasi atau alternatif gen lain pada kulit (alela) yaitu gen a, b, c. Orang yang memiliki gen AABBCC kulitnya sangat gelap, gen aabbcc kulitnya sangat terang. 

Orang yang memiliki gen AaBbCc kulitnya berwarna sawo matang (antara sangat gelap dan sangat cerah). Fenotip warna kulit dipengaruhi oleh gen, faktor lingkungan dan faktor lain seperti paparan sinar matahari. Berikut model pewarisan sifat warna kulit : 

Bentuk tumbuhnya rambut pada dahi : tumbuh melingkar biasa (melengkung) dan tumbuh seperti huruf “V” (widow’s peak). Tumbuhnya rambut seperti huruf “V” dikontrol oleh gen W, bersifat dominan, sehingga autosomnya WW atau Ww, sedangkan orang yang pertumbuhan rambutnya melengkung memiliki gen ww. Berikut contohnya : 

Tipe perlekatan cuping telinga : ada 2 yaitu melekat dan terpisah, tipe perlekatan cuping telinga terpisah dikontrol oleh gen G, cuping telinga melekat oleh gen g. Orang yang memiliki gen GG atau Gg tipe perlekatan cuping telinganya terpisah, yang memiliki gen gg tipe perlekatan cuping teinganya melekat.

Bentuk rambut : dikode oleh gen C mengkode rambut keriting, gen s mengkode rambut lurus, merupakan kasus dominansi tidak sempurna. Artinya, jika orang memiliki gen C dan s, rambutnya merupakan campuran keduanya (berombak). Orang berambut keriting genotipnya CC, orang berambut berombak genotipnya Cs dan berambut lurus genotipnya ss. 

Molekul yang Mendasari Pewarisan Sifat

 

MOLEKUL YANG MENDASARI PEWARISAN SIFAT PADA MAKHLUK HIDUP

Molekul yang Mendasari Pewarisan Sifat pada Makhluk Hidup – Apakah kamu pernah mengamati teman temanmu? Jika kamu memperhatikan teman temanmu, kamu akan menjumpai perbedaan bentuk wajah, bentuk rambut, warna kulit, postur tubuh atau ciri yang lainnya di antara mereka.

Mengapa demikian? Dari manakah ciri-cirimu dan ciri-ciri temanmu tersebut? Jawabannya tidak jauh dari bab genetika atau gen.

Apa itu gen ? Gen adalah bagian dari kromosom atau salah satu kesatuan kimia (DNA) dalam kromosom yaitu dalam lokus yang mengendalikan ciri-ciri genetis dari suatu makhluk hidup. Gen diturunkan atau diwariskan oleh satu individu kepada keturunannya, yaitu melalui suatu proses reproduksi.

Materi Genetik

Mari kita mempelajari molekul yang mendasari pewarisan sifat pada makhluk hidup dimulai dari materi genetik. Materi genetik memegang peranan penting dalam proses pewarisan sifat. Warna kulit, bentuk rambut, bentuk hidung, atau bahkan beberapa jenis penyakit tertentu tidak serta-merta dimiliki oleh seseorang.

Setiap ciri atau sifat yang ada pada setiap orang adalah warisan dari orang tua yang diwariskan melalui materi genetik. Ayah akan mewariskan materi genetiknya melalui sel sperma, sedangkan ibu akan mewariskan materi genetik melalui sel ovum. Materi genetik dari ayah dan ibu akan bergabung melalui proses fertilisasi.

Apa sebenarnya materi genetik itu? Molekul yang berperan sebagai materi genetik adalah asam nukleat. Ada dua macam asam nukleat yang berperan sebagai materi genetik yaitu DNA (deoxyribonucleic acid) dan RNA (ribonucleic acid).

Pada suatu untai DNA terdapat unit yang memengaruhi sifat atau yang menentukan ciri setiap makhluk hidup yang disebut gen. Di manakah DNA berada? DNA terletak di dalam inti sel. Namun, ada pula DNA yang tidak terdapat di dalam inti sel.

Gambaran Untaian Molekul DNA pada Suatu Sel
Gambaran Untaian Molekul DNA pada Suatu Sel

DNA merupakan untaian yang sangat panjang. DNA melilit pada protein yang disebut protein histon. Seluruh untai DNA tersebut dikenal dengan kromosom.

Pada saat sel akan membelah, kromosom memadat sehingga lebih mudah diamati. Oleh karena itu, kita dapat melihat struktur kromosom pada saat sel akan membelah. Sebagai contoh kamu dapat melihat kromosom dengan jelas pada sel akar bawang merah.

Struktur DNA dan RNA

Penemuan struktur DNA tak lepas dari penelitian dari Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin yang menggunakan teknik kristalografi (difraksi) sinar-X untuk mempelajari struktur DNA pada tahun 1950 hingga 1953.

Berdasarkan penelitian Rosalind Franklin, pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson mengemukakan bahwa DNA memiliki struktur seperti suatu untai ganda yang membentuk heliks atau bentuk ulir.

Struktur Molekul DNA (a) Struktur Heliks, (b) Struktur Kimia Parsial DNA



Struktur Molekul DNA (a) Struktur Heliks, (b) Struktur Kimia Parsial DNA

Asam nukleat baik DNA maupun RNA terdiri dari subunit nukleotida. Masing-masing nukleotida tersusun atas gugus fosfat, gula, dan basa nitrogen. Pada DNA, gulanya berupa gula deoksiribosa, sedangkan pada RNA gulanya adalah gula ribosa.

Nukleotida ini dapat dibagi menjadi struktur yang lebih kecil disebut nukleosida. Satu unit nukleosida tersusun atas gula dan basa nitrogen (tanpa gugus fosfat). Ada empat senyawa basa nitrogen yang menyusun DNA yaitu adenin (A) yang selalu berpasangan dengan timin (T), serta guanin (G) yang selalu berpasangan dengan sitosin (C).

Basa nitrogen adenin dan guanin dikelompokkan dalam basa purin, sedangkan timin dan sitosin dikelompokkan dalam basa pirimidin.

Pada RNA tidak terdapat basa nitrogen timin (T). Basa nitrogen timin ini pada RNA digantikan oleh basa nitrogen urasil (U). Struktur heliks DNA terbentuk karena adanya beberapa jenis ikatan kimia.

Antara untai DNA diikat oleh ikatan hidrogen. Antara basa nitrogen dan gula diikat oleh ikatan glikosida, sedangkan antar nukleotida dihubungkan dengan ikatan fosfodiester.

Peranan Materi Genetik dalam Penentuan Sifat

Setelah mengetahui molekul yang mendasari pewarisan sifat pada makhluk hidup, lalu bagaimana perannya dalam penentuan sifat?

Nyatanya bahwa ada beberapa ciri dari orang tua diturunkan pada anaknya. Jika orang tua memiliki jenis cuping telinga yang melekat, maka semua anaknya juga memiliki jenis cuping telinga yang melekat. Jika salah satu dari orang tua memiliki jenis cuping telinga yang terpisah, maka semua anaknya memiliki jenis cuping telinga yang terpisah, tetapi ada juga kejadian salah satu anaknya memiliki jenis cuping telinga yang melekat.

Ketika ada orang tua memiliki ciri jenis cuping terpisah, maka hampir semua anaknya memiliki jenis cuping yang terpisah, sedangkan yang memiliki sifat cuping melekat hanya sedikit. Dalam pewarisan sifat dikenal istilah sifat dominan dan sifat resesif. Sebagai contoh, karakter jenis cuping yang terpisah dapat dikatakan mampu menutupi atau mengalahkan ciri jenis cuping telinga melekat.

Karakter yang mampu mengalahkan atau menutupi karakter yang lain disebut sifat dominan. Karakteristik yang kalah (dalam fenomena ini karakter cuping melekat) disebut sifat resesif.

Gen bertanggung jawab atas sifat suatu organisme. Gen dapat dilambangkan dengan huruf tertentu. Gen dominan dapat ditulis dengan huruf kapital, sedangkan gen resesif ditulis dengan huruf biasa (kecil). Karakter cuping yang terpisah dikode oleh gen G (dominan) sedangkan karakter cuping yang melekat dikode oleh gen g (resesif). Variasi atau bentuk alternatif dari suatu gen (dalam hal ini yaitu gen G dan gen g) disebut alela.

Sifat-sifat atau ciri yang dapat diamati seperti bentuk rambut, warna kulit, dan jenis cuping telinga disebut fenotipe. Fenotipe adalah perwujudan “ekspresi” dari gen. Akan tetapi, perlu kamu ketahui bahwa tidak semua fenotipe dapat dengan mudah diamati secara langsung menggunakan mata.

Selain morfologi makhluk hidup yang dapat diamati, fisiologi dan tingkah laku juga merupakan fenotipe. Setiap fenotipe dikendalikan oleh genotipe. Genotipe adalah keseluruhan informasi genetik dari suatu individu.

Susunan kromosom pada sel penyusun tubuh berbeda dengan susunan kromosom pada sel kelamin (sel telur atau ovum dan sel sperma). Kromosom pada sel tubuh susunannya berpasangan.

Keadaan kromosom yang berpasangan disebut dengan diploid (di = dua), sedangkan susunan kromosom pada sel kelamin tidak berpasangan dan disebut dalam keadaan haploid.

Keadaan diploid ditulis dengan simbol 2n dan keadaan haploid ditulis dengan simbol n, sehingga kromosom sel kelamin jumlahnya setengah dari kromosom sel tubuh.

Jumlah kromosom sel tubuh manusia sebanyak 23 pasang. Pada keadaan diploid atau 2n, jumlah kromosomnya 23 x 2 = 46 buah kromosom. Kromosom nomor 1 sampai nomor 22 disebut autosom (kromosom tubuh), sedangkan kromosom nomor 23 disebut gonosom (kromosom kelamin). Kromosom nomor 23 (gonosom) inilah yang membedakan kamu laki-laki atau perempuan.

Pada biologi, laki laki diberi simbol ♂ (atau jantan pada hewan dan tumbuhan), dan perempuan diberi simbol ♀ (atau betina pada hewan dan tumbuhan).

Penulisan kromosom kelamin atau gonosom laki-laki ditulis dengan pasangan huruf XY dan untuk perempuan ditulis dengan pasangan huruf XX. Kariotipe atau susunan kromosom laki-laki dapat ditulis dengan rumus 22AA + XY dan untuk perempuan ditulis dengan rumus 22AA + XX.

Pada sel kelamin, kromosom tidak dalam keadaan berpasangan (haploid), sehingga kariotipe sel kelamin jantan (sel sperma) adalah 22A + X atau 22A + Y, sedangkan kariotipe sel kelamin betina (sel ovum) yaitu 22A + X.

Diagram Kromosom Perkawinan Laki-Laki dengan Perempuan
Diagram Kromosom Perkawinan Laki-Laki dengan Perempuan

Sel-sel sperma ada yang mengandung kromosom kelamin Y dan ada yang mengandung kromosom kelamin X? Gen-gen pada kromosom kelamin Y memiliki peranan penting dalam menentukan jenis kelamin pada manusia.

Pada sel ovum hanya terdapat autosom dan kromosom kelamin X saja. Jadi, ketika sel telur yang mengandung kromosom kelamin X bertemu dengan sel sperma yang mengandung kromosom kelamin X maka akan menghasilkan anak (keturunan) dengan jenis kelamin perempuan (XX).

Jika sel telur yang mengandung kromosom kelamin X bertemu dengan sel sperma yang mengandung kromosom kelamin Y maka akan menghasilkan anak (keturunan) dengan jenis kelamin laki-laki (XY).

Keturunan dalam proses pewarisan sifat dapat disebut dengan filial (F), sedangkan orang tua atau induk disebut dengan parental (P).

Selasa, 24 Agustus 2021

Perkembang biakan pada hewan

 Perkembangbiakan vegetatif pada hewan merupakan perkembangbiakan untuk menghasilkan individu baru yang tidak disertai dengan proses pembuahan (peleburan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina). Perkembangbiakan vegetatif banyak dilakukan oleh hewan tingkat rendah.

Perkembangbiakan vegetatif pada hewan dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu pertunasan, fragmentasi, dan membelah diri.

1. Pertunasan

Pertunasan merupakan cara perkembangbiakan hewan yang dilakukan dengan membentuk tunas pada tubuhnya.

Organisme baru yang terbentuk merupakan hasil kloning dari induknya sendiri dan secara genetik memiliki susunan gen yang sama dengan organisme induk.

Hewan yang berkembang biak dengan cara pertunasan adalah hydraporifera, dan coelenterata.

a. Hydra

Hydra merupakan hewan pemangsa yang hidup di air tawar bersuhu tropis. Hydra termasuk hewan mikroskopis, sehingga hanya dapat dilihat menggunakan mikroskop.

Tubuh hydra berbentuk tabung dengan panjang tubuh sekitar 10 milimeter. Pada saat ada gangguan, tubuh hydra akan berkontraksi sehingga membentuk gumpalan kecil.

Perkembangbiakan hydra dimulai dengan munculnya tunas kecil pada hydra dewasa. Tunas kecil tersebut akan bertumbuh dan berkembang menjadi organisme baru yang melekat pada hydra dewasa sebagai induknya.

Setelah tunas yang menempel pada induknya tersebut dianggap sudah dewasa dan mampu menangkap makanannya sendiri, maka tunas akan melepaskan diri untuk menjadi organisme baru. Pada umumnya, tunas hydra yang baru berukuran 3/5 kali ukuran induknya.

b. Porifera

Porifera atau spons adalah hewan multiseluler seperti hydra. Pada umumnya, porifera merupakan species hewan air yang hidup di laut dengan kedalaman delapan ribu meter dan tidak pernah berpindah-pindah.

Hewan ini disebut porifera karena memiliki banyak pori pada tubuhnya, sehingga dapat dilewati oleh air.

Air yang masuk ke dalam tubuh porifera akan dikeluarkan bersama limbah melalui oskulum yang ada pada bagian tubuh atas hewan tersebut. Porifera tidak memiliki jaringan tubuh, organ, dan tidak memiliki kesimetrisan tubuh.

Perkembangbiakan pada porifera dilakukan dengan membentuk sebuah kuncup dalam koloni. Kuncup tersebut akan muncul dari pangkal kaki hewan ini.

Kuncup akan semakin membesar sehingga jika terjadi beberapa kuncup, maka akan terbentuklah sebuah koloni.

Selain itu, potongan tubuhnya yang telah lepas akan sangat mudah tumbuh dan berkembang menjadi porifera yang baru.

c. Coelenterata

Coelenterata berasal dari kata coelom dan enteron. Kata coelom mempunyai arti berongga dan enteron yang berarti perut.

Hewan ini juga dapat diartikan sebagai hewan perut berongga, dan rongga tersebut disebut sebagai rongga gastrovasculer.

Pada dasarnya, cara berkembangbiak coelenterata hampir sama saja dengan porifera, yaitu secara aseksual dengan membentuk tunas atau kuncup yang melekat pada hewan induknya sehingga tumbuh membesar menjadi individu yang baru.

2. Fragmentasi

Fragmentasi adalah cara berkembang biak pada hewan dengan teknik memutuskan bagian tubuhnya atau memotong tubuhnya untuk membentuk organisme baru. Contoh hewan yang melakukan fragmentasi adalah cacing pipih dan cacing pita.

a. Cacing pipih

Habitat dari cacing pipih adalah di laut, danau, dan juga sungai. Cacing pipih termasuk dalam kelompok hewan platyhelminthes, sehingga sangat sensitif terhadap cahaya.

Hewan ini dapat berkembang biak dengan cara aseksual dan seksual. Secara aseksual, cacing pipih berkembang biak dengan cara pembelahan tubuh.

Akan tetapi, setiap hasil dari pembelahan akan meregenerasi bagian yang telah hilang. Sedangkan secara seksual dapat dilakukan dengan cara kawin silang, meskipun hewan ini bersifat hermafrodit.

b. Cacing pita

Cacing pita merupakan cacing berukuran sangat kecil, sehingga berisko dapat masuk ke dalam tubuh manusia.

Pada saat manusia mengkonsumsi makanan atau minuman yang mengandung telur cacing Taenia solium (cacing pita babi), maka dapat menyebabkan cacing pita masuk ke dalam tubuhnya dan berkembang.

Di dalam tubuh manusia, cacing pita sangat diuntungkan, karena mengambil sari-sari makanan pada tubuh manusia.

Manusia selanjutnya menjadi pihak yang dirugikan, karena sari-sari makanan yang seharusnya digunakan untuk metabolisme menjadi berkurang diserap oleh cacing pita tersebut.

Telur cacing pita yang masuk ke sistem pencernaan juga dapat menyebabkan infeksi usus. Lebih berbahaya lagi jika saat telur cacing pita berhasil keluar dari saluran pencernaan, telur cacing pita dapat memasuki organ lain dan menyebabkan infeksi.

3. Membelah Diri

Hewan yang berkembangbiak dengan cara membelah diri akan membagi tubuhnya menjadi dua bagian yang sama. Perkembangbiakan dengan membelah diri dilakukan oleh hewan bersel satu.

Perkembangbiakan dengan cara membelah diri diawali inti sel hewan bersel satu akan membelah diri menjadi dua bagian.

Pembelahan dua bagian diikuti dengan pembelahan cairan dan dinding sel yang akan menghasilkan organisme baru.

Contoh hewan yang berkembangbiak dengan cara membelah diri adalah amoebaprotozoa, dan paramecium.

a. Amoeba

perkembangbiakan Amoeba

Amoeba merupakan kelompok protista yang bergerak dengan pseudopodia (kaki semu). Amoeba hidup di darat dan dapat juga ditemukan di air.

Amoeba dapat hidup di luar tubuh organisme lain atau dapat juga hidup di dalam tubuh organisme lain.

Amoeba berkembang biak dengan cara membelah diri, sehingga dapat berkembangbiak secara cepat.

Karena kecepatannya dalam berkembangbiak inilah, sehingga organisme ini mampu bertahan hidup diberbagai jenis inangnya.

b. Protozoa

perkembangbiakan Protozoa

Kata “protozoa” berasal dari bahasa Yunani, yaitu protos yang artinya pertama dan zoon yang berarti hewan. Hewan ini bersifat mikroskopis dan hanya dapat dilihat menggunakan mikroskop.

Protozoa dapat dibedakan dari jamur karena dapat bergerak aktif dan tidak memiliki dinding sel. Protozoa juga berbeda dengan alga, karena protozoa tidak berklorofil.

Hewan ini juga dapat berkembangbiak dengan cepat karena kemampuannya dalam membelah diri.

c. Paramecium

perkembangbiakan Paramecium

Paramecium merupakan protista yang memiliki kemiripan dengan hewan, dimana hewan ini mempunyai dua inti sekaligus dalam satu selnya.

Inti besar (makronulkeus) digunakan untuk mengawasi kegiatan metabolisme dan regenerasi, serta inti sel (mikronukleus) digunakan untuk mengendalikan kegiatan reproduksi.

Paramecium bereproduksi secara aseksual (membelah diri dengan cara transversal), dan seksual (secara konjugasi). Paramecium bergerak dengan menggetarkan silianya.

Hal ini akan terlihat jika menggunakan mikroskop. Mereka menangkap makanan dengan cara menggetarkan silianya, maka terjadi aliran air keluar dan masuk mulut sel.


Macam-macam Perkembangbiakan Generatif pada Hewan, Contoh dan Gambarnya

Setiap makhluk hidup akan melakukan perkembangbiakan untuk memperbanyak dan juga melestarikan keturunannya.

Perkembangbiakan dibedakan menjadi dua, yaitu perkembangbiakan generatif dan perkembangbiakan vegetatif.

Perkembangbiakan generatif adalah perkembangbiakan yang dilakukan melalui proses pembuahan (fertilisasi), yaitu peleburan sel kelamin jantan dengan sel kelamin betina. Hasil pembuahan tersebut akan menghasilkan keturunan baru yang sama dengan induknya.

Perkembangbiakan vegetatif merupakan perkembangbiakan yang tidak disertai dengan proses pembuahan dan menghasilkan individu baru.

Pada pembahasan kali ini akan diuraikan mengenai perkembangbiakan generatif pada hewan. 

Hewan tingkat tinggi melakukan perkembangbiakan generatif, sedangkan hewan tingkat rendah melakukan perkembangbiakan dengan cara vegetatif.

Perkembangbiakan generatif pada hewan dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu Ovipar (bertelur), Vivipar (melahirkan), dan Ovovivipar (bertelur dan melahirkan). Masing-masing perkembangbiakan tersebut memiliki ciri yang membedakan satu dengan lainnya.

Berikut ini penjelasan dari masing-masing perkembangbiakan generatif tersebut.

A. Ovipar (Bertelur)

Ovipar adalah perkembangbiakan pada hewan yang dilakukan dengan cara bertelur. Ovipar sendiri berasal dari kata “ovum” yang berarti telur. Setelah bertelur, maka induk akan mengerami telur tersebut dalam beberapa waktu sampai telur menetas.

Jadi, pertumbuhan dan perkembangan embrio hewan ovipar terjadi di luar tubuh induknya. Embrio hewan ovipar akan dilindungi dengan cangkang telur. Telur yang dikeluarkan oleh hewan ovipar dilengkapi dengan kuning telur atau yolk.

Fungsi dari kuning telur tersebut adalah dijadikan sebagai cadangan makanan untuk embrio yang tumbuh di dalam telur tersebut.

Embrio yang tumbuh sempurna akan menetas dan keluar dari cangkang telur menjadi individu baru yang sejenis.

Ciri umum dari hewan ovipar, sebagai berikut.

  • Tidak mengalami masa mengandung
  • Tidak memiliki kelenjar susu
  • Tidak menyusui anaknya
  • Tubuh ditumbuhi penuh bulu
  • Tidak memiliki daun telinga

Berikut ini adalah contoh hewan yang berkembang biak dengan cara ovipar (bertelur).

1. Ayam

2. Bebek

Macam-macam Perkembangbiakan Generatif pada Hewan, Contoh dan Gambarnya

3. Penyu

4. Ikan

5. Katak

Berikut ini proses perkembangbiakan yang terjadi pada hewan bertelur.

  • Pertemuan sel kelamin jantan dan betina akan membentuk embrio di dalam cangkang telur.
  • Embrio akan tumbuh berada di luar induknya, akan tetapi berada di dalam cangkang telur.
  • Embrio yang ada di dalam cangkang telur memperoleh makanan dari kuning telur yang ada di dalam telur tersebut.
  • Embrio akan terus tumbuh dan berkembang menjadi individu baru.
  • Embrio yang tumbuh di dalam cangkang telur akan membentuk tubuhnya sama dengan indukannya.
  • Embrio yang ditetaskan tidak memiliki daun telinga seperti hewan vivipar.
  • Janin yang dikeluarkan oleh hewan ovipar juga tidak memiliki kelenjar susu sehingga individu baru tersebut akan sama dengan induknya yang tidak bisa menyusui anaknya.

B. Vivipar (Melahirkan)

Vivipar (melahirkan) adalah perkembangbiakan pada hewan yang dilakukan dengan cara melahirkan atau beranak.

Pada umumnya perkembangbiakan jenis ini banyak dilakukan oleh hewan mamalia atau hewan menyusui.

Hewan yang berkembangbiak secara vivipar, pertama kali akan melakukan proses fertilisasi (pembuahan). Fertilisasi adalah peristiwa peleburan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina.

Hasil pembuahan tersebut akan membentuk zigot yang kemudian berkembang menjadi embrio.

Embrio selanjutnya akan mengalami penyempurnaan bentuk fisik di dalam rahim induk dalam bentuk janin, sampai pada saatnya dilahirkan.

Pertumbuhan janin pada hewan vivipar cenderung lambat, berbeda dengan pertumbuhan janin hewan ovipar.

Ciri-ciri hewan yang berkembangbiak dengan cara vivipar (melahirkan) adalah sebagai berikut.

  • Menyusui anaknya (mamalia).
  • Mempunyai daun telinga.
  • Tubuhnya ditutupi dengan bulu atau rambut.
  • Induk mengandung keturunannya selama beberapa waktu.
  • Mempunyai kelenjar susu.

Proses perkembangbiakan dengan cara melahirkan adalah sebagai berikut.

  • Sel kelamin jantan (sperma) membuahi sel telur (ovum) yang ada di induk betina menjadi zigot.
  • Zigot akan berkembang menjadi embiro yang akan berubah menjadi bakal janain jewan di dalam rahim induk  betina.
  • Selama di dalam rahim (masa mengandung), janin akan mendapatkan makanan dari induk betinanya. Apa yang dimakan induk betina, juga akan dimakan oleh janin yang ada di dalam kandungan yang disalurkan melalui plasenta.
  • Setelah lahir,anak hewan akan memiliki sifat yang sama dengan induknya, termasuk bentuk tubuhnya yang dilengkapi dengan alat indra.
  • Induk hewan vivipar akan menyusui anak yang dilahirkannya selama beberapa bulan sampai anakhewan tersebut dapat hidup secara mandiri.

Di bawah ini adalah beberapa contoh hewan yang berkembangbiak dengan cara vivipar (melahirkan).

1. Sapi

2. Kerbau

3. Kelinci

4. Kuda

5. Harimau

6. Gajah

C. Ovovivipar (Bertelur dan Melahirkan)

Ovovivipar merupakan perkembangbiakan secara kawin yang dilakukan dengan cara bertelur sekaligus melahirkan.

Tahapannya adalah embrio berkembang dalam telur di tubuh induknya sampai menetas, kemudian hewan baru akan keluar dari tubuh induknya.

Ciri-ciri hewan ovovivipar sebagai berikut.

  • Telur menetas di dalam tubuh induknya
  • Anak hewan dikeluarkan dengan cara melahirkan
  • Cadangan makanan embrio berasal dari dalam telur

Hewan yang berkembang biak secara ovovivipar tidak memiliki ciri-ciri khusus. Perbedaan hewan ovovivipar dengan hewan lain hanyalah pada bentuk perkembangbiakannya, yaitu dari proses pembuahan hingga melahirkan. Secara fisik, hewan ovovivipar memiliki ciri-ciri seperti hewan ovipar.

Proses perkembangbiakan pada hewan ovovivipar sebagai berikut.

  • Terjadi pembuahan (fertilisas) yang ditandai dengan pertemuan sel kelamin jantan (sperma) dan sel kelamin betina (ovum).
  • Pembuahan yang dilakukan sel kelamin jantan terhadap sel kelamin betina akan menghasilkan embrio yang berkembang di dalam tubuh induk betina.
  • Embrio akan tumbuh dan berkembang di dalam cangkang telur. Makanan yang diperlukan oleh bakal janin ada pada kuning telur, tidak dari induk betina.
  • Saat tiba waktunya untuk dilahirkan, telur tersebut akan menetas. Setelah telur tersebut menetas, anak hewan tersebut akan keluar dari tubuh induknya dan menjadi individu baru.

Berikut ini adalah contoh hewan yang melakukan perkembangbiakan secara ovovivipar (bertelur dan melahirkan).

1. Ular

2. Kadal

3. Bunglon

4. Iguana

5. Kuda Laut

Siklus Hidup Hewan (Metamorfosis dan Metagenesis) Beserta Contohnya

Siklus Hidup Hewan (Metamorfosis dan Metagenesis) Beserta Contohnya

Seperti halnya manusia dan tumbuhan, hewan juga mengalami siklus hidup. Siklus hidup hewan juga berbeda-beda.

Beberapa jenis hewan, siklus hidupnya ada yang mengalami metamorfosis dan ada pula yang mengalami metagenesis.

Berikut penjelasan mengenai siklus hidup hewan (metamorfosis dan metagenesis) beserta contohnya.

1. Metamorfosis

Metamorfosis adalah peristiwa perubahan bentuk tubuh secara bertahap yang dimulai dari larva sampai dengan dewasa. Metamorfosis dapat terjadi pada serangga dan juga amfibi.

Beberapa hewan serangga dan amfibi mempunyai bentuk fisik yang berbeda saat mereka muda hingga akhirnya menjadi hewan dewasa.

Berdasarkan tahapannya, metamorfosis dibedakan menjadi dua, yaitu metamorfosis sempurna dan tidak sempurna.

Metamorfosis sempurna (Holometabola) adalah proses pertumbuhan pada hewan yang terjadi dengan ditandai perubahan bentuk ketika muda hingga akhirnya menjadi dewasa Fase yang terjadi, yaitu telur, larva, pupa, dan imago (dewasa).

Contoh hewan yang mengalami metamorfosis sempurna adalah katak, kupu-kupu, nyamuk, dan lalat.

Metamorfosis tidak sempurna (Hemimetabola) merupakan proses pertumbuhan dan perkembangan hewan hanya pada organ tertentu saja yang terjadi perubahan secara fisiologis. Fase yang terjadi adalah telur, nimfa dan imago (hewan dewasa).

Contoh hewan yang mengalami metamorfosis tidak sempurna adalah jangkrik, belalang, dan kecoa.

Berikut ini adalah contoh metamorfosis yang terjadi pada katak.

Pertumbuhan dan perkembangan katak diawali sejak terbentuk zigot. Zigot kemudian berkembang menjadi embrio.

Sekitar satu minggu kemudian, terbentuklah larva yang sering disebut sebagai kecebong atau berudu.

Pada awalnya kecebong bernapas dengan tiga insang luar, akan tetapi kemudian berganti menjadi insang dalam.

Beberapa waktu kemudian akan terbentuk tutup insang dan kaki belakang. Setelah berumur tiga bulan, berudu mengalami metamorfosis yang ditandai dengan terbentuknya paru-paru dan empat kaki, hilangnya insang dari ekor, lalu menjadi katak.

2. Metagenesis

Metagenesis adalah pergiliran keturunan yang melibatkan dua fase sekaligus, yaitu fase generatif (seksual) dan fase generatif (aseksual).

Fase generatif melalui pembuahan (peleburan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina) dan fase generatif melalui pembentukan spora.

Hewan yang mengalami metagenesis akan menjalani dua fase kehidupan, yaitu fase kehidupan yang bereproduksi secara generatif, dan fase kehidupan yang bereproduksi secara vegetatif. Metagenesis pada hewan dapat terjadi pada Ubur-ubur (Aurelia).

Di dalam siklus hidupnya, ubur-ubur mengalami dua pergiliran keturunan, yaitu fase polip yang menetap di dasar perairan dan fase medusa yang dapat berenang dengan bebas.

Polip pada ubur-ubur merupakan generasi vegetatif yang berkembang biak secara aseksual dengan cara membentuk kuncup.

Medusa merupakan generasi generatif yang berkembangbiak secara seksual melalui peleburan sel kelamin (gamet) jantan dengan betina.

Contoh Metamorfosis Sempurna dan Tidak Sempurna Serta Siklusnya

Contoh Metamorfosis Sempurna dan Tidak Sempurna Serta Siklusnya

Metamorfosis merupakan tahap perubahan pada bentuk tubuh hewan, mulai dari fase telur, menetas, sampai dengan menjadi individu dewasa (imago).

Perubahan bentuk yang terjadi pada proses metamorfosis hewan, meliputi perubahan anatomi, morfologi, dan fisiologi.

Metamorfosis dapat dialami oleh beberapa serangga dan amfibi, dimana kedua jenis hewan tersebut mempunyai bentuk fisik yang berbeda saat mereka muda hingga akhirnya menjadi hewan dewasa.

Berdasarkan tahapannya, metamorfosis dibedakan menjadi dua, yaitu metamorfosis sempurna dan metamorfosis tidak sempurna.

Berikut ini adalah contoh metamorfosis sempurna dan tidak sempurna serta siklusnya.

1. Metamorfosis Sempurna

Metamorfosis sempurna (Holometabola) adalah proses pertumbuhan pada hewan yang terjadi dengan ditandai perubahan bentuk ketika muda hingga akhirnya menjadi dewasa

Fase yang terjadi pada metamorfosis sempurna, yaitu telur, larva, pupa, dan imago (dewasa)

  1. Telur, pada fase ini hasil dari fertilisasi antara sel telur dan sel sperma, yaitu embrio akan mengalami pembelahan sel sampai terbentuknya organ-organ utama.
  2. Larva, pada fase ini beberapa jenis hewan eksoskeleton akan mengalami perubahan fisik yaitu mengalami pergantian kulit. Seiring bertambahnya waktu, tubuh hewan akan semakin tumbuh membesar sehingga terjadi pergantian kulit.
  3. Pupa, pada fase ini terjadi transisi secara total dimana akan terbentuk bentuk yang baru dan hewan akan mengurangi kebiasaan makannya. Hewan akan melakukan pertumbuhan hingga pada saatnya matang akan memasuki fase dewasa.
  4. Imago, pada fase ini akan terbentuk hewan dengan bentuk baru yang berbeda pada saat hewan tersebut muda.

Berikut ini adalah beberapa contoh hewan yang mengalami metamorfosis sempurna dan siklusnya.

1. Katak

Pertumbuhan dan Perkembangan dalam Sistem Kehidupan Makhluk Hidup
Metamorfosis katak

2. Nyamuk

Pertumbuhan dan Perkembangan dalam Sistem Kehidupan Makhluk Hidup
Metamorfosis nyamuk

3. Kupu-kupu

Pertumbuhan dan Perkembangan dalam Sistem Kehidupan Makhluk Hidup
Metamorfosis kupu-kupu

4. Lalat

Pertumbuhan dan Perkembangan dalam Sistem Kehidupan Makhluk Hidup
Metamorfosis lalat

b. Metamorfosis Tidak Sempurna

Metamorfosis tidak sempurna (Hemimetabola) merupakan proses pertumbuhan dan perkembangan hewan hanya pada organ tertentu saja yang terjadi perubahan secara fisiologis.

Baca : Pengertian Metagenesis, Contoh, dan Tahapannya Dilengkapi Gambar.

Fase yang terjadi pada metamorfosis tidak sempurna adalah telur, nimfa dan imago (dewasa).

  1. Fase telur, pada fase ini induk akan menyimpan telur pada tempat yang aman dengan tujuan mempertahankan embrio dari berbagai serangan hewan lainnya. Telur dilapisi cangkang dengan lapisan zat kitin yang mempunyai fungsi pelindung embrio sampai akhirnya telur menetas menjadi nimfa.
  2. Fase nimfa, pada fase ini mulai terbentuk organ yang hampir menyerupai organ pada hewan dewasa.
  3. Fase imago, pada fase ini berbagai perubahan telah terjadi pada hewan hingga tewan telah matang dan siap bereproduksi.

Berikut adalah contoh hewan yang mengalami metamorfosis tidak sempurna dan siklusnya.

1. Jangkrik

Pertumbuhan dan Perkembangan dalam Sistem Kehidupan Makhluk Hidup
Metamorfosis jangkrik

2. Capung

Pertumbuhan dan Perkembangan dalam Sistem Kehidupan Makhluk Hidup
Metamorfosis capung

3. Belalang

Pertumbuhan dan Perkembangan dalam Sistem Kehidupan Makhluk Hidup
Metamorfosis belalang

4. Kecoak

Pertumbuhan dan Perkembangan dalam Sistem Kehidupan Makhluk Hidup
Metamorfosis kecoak

Teknologi Reproduksi Pada Hewan

Teknologi reproduksi pada hewan adalah upaya manusia untuk mengembangbiakkan hewan di luar perkembangbiakan alaminya, dengan harapan bisa mengatasi masalah dalam perkembangbiakan.

Berikut ini adalah beberapa teknologi reproduksi pada hewan.

1. Inseminasi Buatan (Kawin Suntik)

Materi IPA Kelas 9 SMP Kurikulum 2013 Teknologi Reproduksi Hewan

Kawin suntik atau dikenal dengan istilah inseminasi buatan (IB) adalah proses memasukkan cairan sperma (semen) dari sapi jantan yang unggul ke dalam saluran reproduksi sapi betina dengan bantuan manusia.

Inseminasi buatan ini dilakukan dengan cara memasukkan sperma (semen) yang telah dibekukan dengan menggunakan alat seperti suntikan.

Inseminasi buatan memiliki beberapa manfaat, antara lain efisiensi waktu, efisiensi biaya, dan juga memperbaiki kualitas anakan sapi.

Perbaikan kualitas misalnya sebagai penghasil daging yang berkualitas (sapi potong). Sebagai contoh, untuk menghasilkan anakan sapi dengan kualitas daging yang baik dan berjumlah banyak, diambil sel-sel sperma dari sapi Brahman dari India untuk diinseminasikan pada sapi betina lokal.

2. Perkawinan silang

Perkawinan silang atau hibridisasi adalah mengawinkan dua jenis hewan yang berbeda varietasnya dan memiliki sifat-sifat unggul.

Keuntungan dari teknologi perkawinan silang adalah dapat menghasilkan individu baru dengan kualitas yang lebih baik, menghemat biaya, mempercepat produksi, dan memperpanjang usia.

3. Kloning

Kloning merupakan proses menghasilkan individu-individu dari jenis yang sama yang identik, berasal dari induk yang sama, memiliki jumlah anggota gen yang sama. karena diambil dari inti somatis induknya.

Konsep kloning berdasarkan prinsip tentang setiap sel pada perencanaan hidup memiliki kemampuan menjadi individu baru.

Listrik Dinamis