Penjelasan Tentang Gen dan Alel Pada Makhluk Hidup

Gen dan Alel Pada Makhluk Hidup – Setiap makhluk hidup memiliki gen yang berperan sebagai pengendali sifat-sifat tertentu. Di samping itu juga stuktur gen juga saling berpasangan pada kromosom. Berikut penjelasan mengenai gen dan alel lebih lengkap!

A.  Gen

Gen adalah unit bahan genetis. Istilah gen dikemukakan pertama kali oleh W. Johanssen (1909). Istilah ini sebagai pengganti istilah determinant factor atau elemen yang dikemukakan oleh Gregor Mendel. Menurut Thomas Hunt Morgan, gen merupakan materi yang kompak dan mengandung satuan informasi genetik yang mengatur sifat-sifat menurun, memenuhi lokus suatu kromosom. Gen mengatur berbagai macam karakter fisik maupun karakter psikis. Contoh karakter fisik adalah morfologi, anatomi, dan fisiologi. Sementara itu, contoh karakter psikis adalah pemalu, pemarah, dan pendiam.

1. Letak Gen dalam Kromosom

Gen terdiri atas DNA (deoxyribonucleic acid) yang diselubungi dan diikat oleh protein sehingga secara kimia DNA adalah unit bahan genetis. Gen akan diwariskan melalui pembelahan sel.

Gen terletak pada lokus-lokus yang berderet di dalam kromosom. Jarak lokus ditentukan dari sentromernya, satuannya disebut unit atau millimorgan (mM). Pada umumnya, kromosom ditemukan dalam keadaan berpasangan. Pasangan kromosom tersebut dinamakan kromosom homolog. Suatu kromosom akan berpasangan dengan kromosom lain yang memiliki kesamaan bentuk, ukuran, maupun jumlah jenis gen yang dikandungnya. Pada pasangan kromosom homolog terdapat pasangan lokus yang berada dalam satu garis horizontal yang disebut lokus yang bersesuaian. Gen-gen yang terletak pada lokus bersesuaian dengan pasangan kromosom homolognya dan memberikan pengaruh yang berlawanan terhadap sifat yang dikendalikan, disebut alel.

Penulisan kromosom digambarkan dengan garis vertikal beserta garis pendek horizontal untuk menunjukkan posisi gen. Simbol gen tersebut dilambangkan dengan huruf Latin yang berupa huruf kapital atau huruf kecil, sesuai dengan dominansinya. Sebagai contoh, huruf kapital H berarti kulit hitam, yang dominan terhadap gen h yang berarti kulit putih. Demikian, pula dengan sifat lainnya yang dilambangkan dengan huruf lain pula. Contohnya Aa, Bb, MmHh, AA, dan CC. Perhatikan Gambar 3.6.

Pada contoh tersebut, Bb menunjukkan bahwa gen B dan gen b berada pada satu pasang kromosom homolog. Dengan demikian, gen B adalah alel bagi gen b dan gen b adalah alel bagi gen B. Dengan kata lain, gen B sealel atau sepasang dengan gen b. Bb merupakan pasangan gen yang terletak dalam pasangan bebas (alel bebas). Sementara itu, MmHh merupakan gen yang bertautan atau gen berangkai (gen linked). MmHh menunjukkan bahwa gen M, gen m, gen H, dan gen h berada dalam satu pasang kromosom homolog. Gen M dan gen H merupakan pasangan gen yang bertautan karena keduanya menempati pasangan kromosom homolog yang sama.

2. Gen Dominan dan Resesif

Susunan gen di dalam individu sel disebut genotipe, sedangkan ekspresi genotipe tersebut dinamakan fenotipe. Lambang huruf besar merupakan sifat dominan, sedangkan huruf kecil merupakan sifat resesif. Istilah dominan digunakan karena gen ini dapat mengalahkan ekspresi gen alelnya. Contohnya, gen T adalah simbol untuk sifat tanaman tinggi, sedangkan t untuk sifat tanaman pendek. Dalam contoh tersebut, gen T mengalahkan ekspresi gen t sehingga ekspresi tumbuhan yang bergenotipe Tt adalah tinggi, walaupun di dalam tumbuhan tersebut mengandung gen t untuk sifat pendek.

Genotipe makhluk hidup bisa homozigot, misalnya TT dan tt. Selain itu, ada pula genotipe atau heterozigot, misalnya Tt. Genotipe TT dinamakan homozigot dominan, sedangkan tt dinamakan homozigot resesif. Adapun genotipe Tt adalah heterozigot karena gen T untuk tinggi menutupi gen t untuk pendek.

B. Alel

Alel adalah gen-gen yang terletak pada lokus yang bersesuaian dari pasangan kromosom homolog, tetapi memiliki pengaruh dalam cara yang berbeda. Contohnya, gen H sealel dengan h, gen K sealel dengan k, dan gen b sealel dengan b. Gen sealel diberi simbol huruf sama, tetapi dibedakan dengan huruf besar dan kecil jika pasangan merupakan heterozigot. Huruf besar menunjukkan dominan, sedangkan huruf kecil menunjukkan resesif. Contoh lain gen sealel misalnya, gen A untuk pigmentasi kulit, sedangkan gen a tidak menghasilkan atau sedikit pigmentasi kulit. Ini menunjukkan gen-gen tersebut bekerja berlawanan, tetapi memiliki tugas yang sama yaitu mengatur pigmentasi kulit.

1.      Alel Tunggal

Suatu alel dikatakan alel tunggal jika suatu gen memiliki satu gen sealel sehingga hanya muncul satu sifat. Misalnya, gen T untuk sifat tinggi dan gen t untuk sifat rendah maka variasinya adalah TT, Tt, dan tt. Ketiga macam genotipe inilah yang disebut alel tunggal.

2.      Alel Ganda

Suatu alel dikatakan alel ganda jika suatu gen memiliki lebih dari dua pasangan gen yang sealel sehingga muncul beberapa sifat. Contoh sifat yang dikontrol oleh alel ganda adalah golongan darah manusia sistem ABO dan warna bulu kelinci.

a.      Golongan Darah Manusia Sistem ABO

Golongan darah manusia bersifat menurun (herediter) dan ditentukan oleh alel ganda. Alel pengendali golongan darah sistem ABO adalah IA, IB, dan IO. Sistem golongan darah ABO ini diperkenalkan oleh Karl Landsteiner (1868–1943). Penggolongan ini berdasarkan jenis antigennya yang terdapat di dalam eritrosit. Antigen merupakan protein yang mampu merangsang pembentukan antibodi. Golongan darah yang dikenalkan oleh Landsteiner, adalah golongan darah A, B, AB, dan O.

b.      Warna Bulu Kelinci

Warna pada bulu kelinci dikendalikan oleh alel ganda atau majemuk. Warna bulu kelinci dikendalikan oleh 4 macam alel, yaitu C, cch, ch, dan c dengan urutan dominansi alel adalah C > cch > ch > c. Warna bulu kelinci tersebut terdiri atas :

1) warna polos (hitam/cokelat muda), genotipe CC, Ccch, Cch, Cc

2) warna kelabu muda (chinchilla), genotipe cchcch, cchch, cchc

3) warna dasar putih dengan warna hitam pada ujung hidung, telinga, kaki, dan ekor (himalaya), genotipe chch, chc

4) warna putih (albino), genotipe cc