Penyimpangan Semu Hukum Mendel - Interaksi Alel

Hukum I dan II Mendel pada persilangan monohibrid heterozigot akan menghasilkan perbandingan fenotip 3 : 1, sedangkan persilangan dihibrid heterozigot menghasilkan perbandingan fenotip 9 : 3 : 3 : 1.

Pada kenyataannya, kebanyakan sifat yang diturunkan dari induk (orang tua) kepada keturunannya (anak) tidak dapat dianalisis dengan cara Mendel yang sederhana. Misalnya persilangan monohibrid yang menghasilkan perbandingan fenotip 1:2:1 dan persilangan dihibrid yang menghasilkan perbandingan 12 : 3 : 1, 9 : 7, atau 15 : 1. Semua hasil tersebut tidak sesuai dengan hukum Mendel. Akan tetapi, jika diperhatikan angka-angka yang dihasilkan merupakan variasi dari perbandingan 9 : 3 : 3 : 1. Oleh karenanya peristiwa ini disebut penyimpangan semu hukum Mendel. Penyimpangan ini terjadi karena interaksi antar alel dan genetik.

INTERAKSI ALEL

Pada bagian ini akan dibahas interaksi alel selain interaksi yang menunjukkan hubungan dominan-resesif, yaitu interaksi dominansi tidak sempurna, kodominan, variasi dua atau lebih gen sealel (alel ganda), dan alel letal.

Dominansi tidak Sempurna (Incomplete Dominance)

Pada dominansi tidak sempurna, alel dominan tidak dapat menutupi alel resesif sepenuhnya. Akibatnya, individu yang heterozigot memiliki sifat yang setengah dominan dan setengah resesif. Misalnya, tanaman bunga Snapdragoti (Antirrhinum) merah disilangkan dengan tanaman Snapdragoti putih. Ternyata menghasilkan anakan dengan bunga merah muda. Hasil persilangan sesama tanaman berbunga merah muda menghasilkan rasio keturunan % merah, ^ merah muda, dan ^ putih. Demikian pula hasil uji silang (testcross) menunjukkan hasil 50% merah muda dan 50% putih, sedangkan persilangan balik (backcross) menghasilkan 50% merah dan 50% merah muda. Perhatikan diagram persilangan dominansi tidak sempurna berikut. 

Persilangan Dominasi tidak sempurna

Kodominan

Kodominan adalah dua alel suatu gen yang menghasilkan produk berbeda dengan alel yang satu tidak dipengaruhi oleh alel yang lain. Contoh alel kodominan misalnya sapi dengan warna merah (RR) yang kodominan terhadap putih (rr) menghasilkan anak sapi yang dalam bahasa Inggris disebut roan (Rr). Warna sapi ini cokelat kemerahan atau kekuningan, dengan sedikit percikan warna putih. 

Contoh alel kodominan lainnya adalah bulu ayam yang berwarna hitam (B), semidominan terhadap bulu putih (b). Jika ayam berbulu hitam dikawinkan dengan ayam berbulu putih, anaknya akan berbulu biru (blue Andalusia). Jika ayam blue Andalusia kawin dengan sesamanya, akan timbul lagi asal usul warna bulu pada anaknya, yaitu hitam dan putih. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada persilangan di bawah ini.

Persilangan Kodominan

Alel Ganda

Alel ganda merupakan fenomena adanya tiga atau lebih alel dari suatu gen. Umumnya satu gen tersusun dari dua alel alternatifnya Alel ganda dapat terjadi akibat mutasi (perubahan pada struktur molekul DNA yang sifatnya diwariskan pada keturunannya). Mutasi akan menghasilkan banyak variasi alel. Misalnya gen A bermutasi menjadi av a2 dan a3, yang masing-masing menghasilkan fenotip yang berbeda. Dengan demikian, mutasi gen A dapat menghasilkan empat macam varian, yaitu A, a1,  a2, dan a3.

Contoh alel ganda pada hewan misalnya pada gen yang mengatur warna rambut kelinci. Gen warna rambut kelinci memiliki empat alel, yaitu C, dan c. Alel-alel tersebut memiliki urutan dominansi, yaitu C paling dominan, cfh lebih dominan dari d1 dan c, d1 lebih dominan dari c, dan c paling resesif. Kelinci yang memiliki alel C akan memiliki warna rambut abu-abu tua, sementara kelinci dengan alel cc akan bersifat albino. Kombinasi antara alel-alel cch, d1, dan c akan menghasilkan kelinci dengan warna-warna intermediet, yaitu warna abu-abu perak (jenis Chinchilla), warna abu-abu muda, dan warna putih dengan warna hitam di bagian ujung-ujung kaki, telinga, hidung, dan ekor (jenis Himalaya).

Berapapun jumlah anggota alel ganda, hanya dua yang — terdapat dalam sel somatik dan hanya satu di dalam gamet. Dengan bertambahnya jumlah anggota alel, bertambah pula kemungkinan genotip bagi masing-masing fenotip, terutama ( bagi yang paling dominan. Gejala adanya dua atau lebih fenotip yang mucul dalam suatu populasi (misal fenotip L warna rambut pada kelinci) dinamakan polimorfisme.

Alel ganda pada kelinci yang mempengaruhi warna rambut

Alel Letal 

Alel letal merupakan alel yang dapat menyebabkan kematian bagi individu yang memilikinya. Kematian terjadi pada individu tersebut karena tugas gen aslinya adalah untuk menumbuhkan karakter atau bagian tubuh yang sangat penting. Adanya gen letal akan membuat pertumbuhan karakter atau bagian tubuh vital terganggu dan dapat menyebabkan individu mati.

Kematian karena alel letal dapat terjadi pada stadium embrio awal atau sampai beberapa waktu setelah dilahirkan. Misalnya alel subletal merupakan alel yang menyebabkan kematian pada saat anak berumur beberapa tahun atau saat menjelang dewasa.

Alel letal terjadi pada keadaan homozigot, jika alel dalam keadaan heterozigot biasanya mengakibatkan subletal atau hidup sehat sampai dewasa. Alel letal dibedakan lagi menjadi alel letal resesif dan alel letal dominan yang dibahas lebih lanjut berikut ini.

Alel letal resesif

Alel letal resesif adalah alel yang dalam keadaan homozigot resesif dapat menyebabkan kematian. Pada alel letal resesif, individu yang memiliki alel dalam keadaan heterozigot dapat hidup normal dan tidak memperlihatkan kelainan. Contoh alel letal resesif adalah albino pada tumbuhan dan pada sapi bulldog.

• Albino pada tumbuhan

Pada tanaman kedelai terdapat alel resesif yang menyebabkan tanaman tidak dapat memproduksi klorofil. Jika biji kedelai mengandung gen dalam keadaan homozigot resesif, kecambah yang tumbuh dari biji tersebut akan memiliki kotiledon yang putih (albino). Kecambah ini tidak dapat berfotosintesis, sehingga kecambah akan mati karena cadangan makanan habis terpakai. Albinisme ini sering kita jumpai pada jagung dan tanaman lainnya. Perhatikan diagram berikut.

Alel Letal resesif - Albino pada tumbuhan 

• Sapi bulldog

Alel letal resesif yang terdapat pada sapi, yaitu bayi sapi yang lahir mirip anjing bulldog. Sapi ini turunan dari sapi ras Dexter yang bertubuh pendek dan secara genetis terbukti bergenotip heterozigot. Jika sapi Dexter dikawinkan dengan sesamanya, akan menghasilkan perbandingan fenotip sapi normal (Kerry) : sapi Dexter : sapi bulldog = 1:2:1. Sapi bulldog ini mati pada saat baru dilahirkan, sehingga perbandingan fenotip setelah lahir antara Dexter dan Kerry = 2:1. Perhatikan diagram berikut. 

Alel letal dominan

Alel letal dominan adalah alel yang dalam keadaan homozigot dominan dapat menyebabkan kematian. Berbeda dengan alel letal resesif, pada alel letal dominan, individu yang dalam keadaan heterozigot dapat menyebabkan subletal, atau dapat hidup sehat hingga dewasa. Contoh kasus alel letal dominan terdapat pada ayam berjambul.

• Ayam jambul

Dari pengamatan R.A Fisher (1934) yang kemudian dilanjutkan oleh D.C Warren dan F.B Hutt (1936) diketahui bahwa karakter jambul pada ayam disebabkan oleh susunan gen dominan. Lihat Gambar 5.9. Ayam jambul memiliki gen dalam keadaan heterozigot (Crcr), sedangkan ayam dengan genotip homozigot dominan (CrCr) akan mati pada saat embrio dierami sekitar 10 hari (normal 21 hari). Jika ayam berjambul (Crcr) dikawinkan dengan sesamanya akan menghasilkan 25% telur yang tidak dapat menetas menjadi ayam. Dari 75% telur yang menetas menjadi ayam, % nya normal (tidak berjambul) dan % nya berjambul. Perhatikan diagram berikut.