Pewarisan sifat pada organisme eukariotik memiliki beberapa karakteristik, yaitu:
- Kontribusi kedua induk (jantan dan betina) sama, sehingga hasil dari persilangan resiprokal menjadi identik.
- Segregasi atau pemisahan menghasilkan rasio 3:1 pada generasi F2 persilangan monohibrid dan 9:3:3:1 pada persilangan dihibrid.
Pola pewarisan ini dikenal dengan ‘pewarisan Mendelian’. Namun beberapa sifat pada beberapa organisme tidak menunjukkan pola pewarisan Mendelian. Contohnya pada kasus-kasus berikut:
- Terdapat perbedaan yang konsisten antara hasil-hasil dari persilangan resiprokal, umumnya hanya sifat-sifat dari induk betina yang diwariskan.
- Pada sebagian besar kasus, tidak ada segregasi pada F2 dan generasi berikutnya. Sifat-sifat yang menunjukkan pewarisan non Mendelian dikategorikan menjadi 3, yaitu:
(1) Berkaitan dengan struktur dan pola seluler.(2) Dihasilkan oleh parasit intraseluler, simbion, dan virus.(3) Berkaitan dengan organel-organel sel yang memiliki DNA, yaitu mitokondria dan kloroplas.
Perkembangan sifat-sifat ini dalam suatu individu dipengaruhi oleh genotip dari induk betina, oleh karena ini kasus ini disebut dengan efek maternal.
Gen yang mengatur sifat-sifat yang menunjukkan pewarisan sitoplasmik terletak di luar nukleus dan dalam sitoplasma, oleh karena mereka disebut sebagai gen plasma, gen sitoplasmik, sitogen, gen ekstranukleus atau gen ektra kromosomal. Jumlah total semua gen yang ada dalam sitoplasma dikenal sebagai Plasmon, sementara semua gen yang ada dalam plastid merupakan Plastron.
Sifat-sifat Pewarisan Sitoplasmik
- Perbedaan resiprokal: Persilangan resiprokal menunjukkan perbedaan yang nyata untuk sifat yang diatur oleh gen plasma. Hanya dari 1 induk (pewarisan uniparental).
- Ketidakmunculan segregasi: F2 F3 dan generasi seterusnya tidak menunjukkan segregasi untuk sifat yang diturunkan secara sitoplasmik karena individu F1 menerima gen plasma dari 1 induk saja.
- Segregasi yang tidak teratur dalam pewarisan biparental: Dalam beberapa kasus, gen plasma diwariskan dari kedua induk (pewarisan biparental).
- Segregasi somatik: Gen plasma menunjukkan segregasi somatik selama mitosis.
- Asosiasi dengan DNA organel: Gen plasma dikaitkan dengan cp-DNA dan mt-DNA.
- Transplantasi nukleus: Transplantasi nukleus memunculkan suatu sifat yang diatur oleh genotip sitoplasma bukan oleh nukleus.
- Transfer genom nukleus melalui backcross: Nukleus dari varietas atau spesies dapat dipindahkan ke dalam sitoplasma varietas atau spesies lain melalui persilangan balik (backcross). Prosedur ini dikenal dengan garis keturunan aloplasma.
- Mutagenesis: Beberapa mutagen seperti Ethidium bromide merupakan mutagen spesifik untuk gen plasma.
- Ketidakmunculan lokasi kromosomal: Kegagalan untuk menunjukkan lokasi gen pada salah satu grup terkait mengindikasikan lokasi sitoplasmiknya (bersifat tentatif).
- Tidak ada kaitan dengan parasit, simbion, atau virus: Karakter bawaan berkaitan dengan parasit, simbion, atau virus yang ada di sitoplasma tidak dapat dianggap sebagai kasus pewarisan sitoplasmik.
Kasus-kasus yang diketahui merupakan pewarisan sitoplasmik sejati merujuk pada pewarisan organel, pewarisan plastid, pewarisan mitokondrial.
Pewarisan plastid
Pola pewarisan sifat-sifat plastid karena gen plasma pada plastid dikenal dengan pewarisan plastid, pertama kali ditemukan oleh Correns dan Baur (1908). Variasi dihasilkan oleh faktor lingkungan, gen inti dan dalam beberapa kasus oleh gen plasma.
Pewarisan plastid pada Mirabilis jalapa
Pada bunga Pukul Empat Mirabilis jalapa, beberapa cabang mungkin saja memiliki daun hijau normal, sementara pada tanaman yang sama, beberapa cabang dapat memiliki daun hijau pucat atau putih dan yang lain memiliki daun varigata. Bunga pada cabang dengan daun normal menghasilkan biji yang tumbuh menjadi tanaman dengan daun hijau normal terlepas dari apakah mereka diserbuki oleh serbuk sari dari cabang daun hijau normal, varigata atau pucat.
Terlihat jelas bahwa variasi ditentukan oleh agen, yaitu kloroplas, yang diwariskan oleh induk betina dan tidak dipengaruhi oleh tipe polen yang digunakan. Mereka mampu melakukan pembelahan sendiri dan diwariskan dari generasi ke generasi melalui sitoplasma sel telur.
Pewarisan maternal oleh gen ‘iojap’ pada jagung
Sel telur secara teratur mengontribusikan sitoplasmanya jauh lebih banyak daripada sel sperma pada generasi selanjutnya. Rhoades (1946) mengidentifikasi gen ‘iojap’ (ijij) pada jagung, yang terletak pada kromosom VII mengontrol pewarisan plastid pada tanaman. Gen ‘Ij’ mewakilkan warna hijau normal pada tanaman. Ketika tanaman hijau normal ‘IjIj’ sebagai induk betina dipolinasi oleh polen tanaman bergaris ‘ijij’, Semua F1 hijau.
Ketika tanaman bergaris ‘ijij’ dipolinasi oleh polen tanaman hijau normal ‘IjIj’. Ijij merupakan 3 fenotip berbeda. Ketika tanaman memiliki genotip yang sama ‘Ijij’ namun memiliki fenotip yang berbeda, yaitu hijau normal, bergaris, atau putih, hal ini berkaitan dengan plastid yang berbeda.
Sterilitas sitoplasmik jantan pada jagung
Sterilitas jantan diwariskan melalui induk betina dan tidak pernah dari polen. Ketika semua kromosom dari garis keturunan jantan steril digantikan oleh kromosom tanaman normal, garis keturunan masih steril, menunjukkan bahwa sterilitas jantan dikendalikan oleh agen di sitoplasma. Hal ini kemudian dikenal sebagai sterilitas sitoplasmik jantan pada jagung hasil dari perubahan pada unit hereditas mitokondria (DNA mitokondrial).
Sumber:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar