Molekul Yang Mendasari Pewarisan Sifat

Materi genetik yaitu gen yang merupakan sepotong DNA yang membawa gosip suatu sifat dan gen tersebut terdapat di dalam kromosom. Materi genetik memegang peranan penting dalam proses pewarisan sifat. Setiap sifat dan karakteristik yang ada pada setiap orang yaitu warisan dari orang bau tanah yang diwariskan melalui bahan genetik. Molekul yang berperan sebagai bahan genetik yaitu asam nukleat, yaitu DNA (deoxyribonucleic acid) dan RNA (ribonucleic acid). Pada suatu untai DNA terdapat unit isyarat atau perintah yang mensugesti sifat atau yang memilih karakteristik setiap makhluk hidup yang disebut gen. Jadi, keseluruhan gosip genetik yang memilih karakteristik makhluk hidup juga disimpan dalam DNA.

DNA yaitu sejenis asam nukleat yang tergolong biomolekul utama penyusun berat kering setiap organisme. Banyak sekali manfaat DNA, terutama dalam hal persoalan pengidentifikasi makhluk hidup. Seiring perkembangan teknologi, maka penggunaan DNA juga semakin berkembang dan bermanfaat bagi kehidupan. DNA terletak di dalam inti sel. DNA merupakan untaian yang sangat panjang. Agar DNA sanggup tersusun didalam inti sel yang kecil, untaian DNA ini melilit pada protein yang disebut protein histon. Lilitan DNA dengan protein histon membentuk benang-benang kromatin. Pada ketika sel akan membelah, benang-benang kromatin ini akan memadat sehingga membentuk kromosom. Oleh alasannya yaitu itu, kita sanggup melihat struktur kromosom pada ketika sel akan membelah.

Struktur DNA dan RNA

Penemuan struktur DNA tak lepas dari penelitian dari Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin yang memakai 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 mempunyai struktur mirip suatu untai ganda yang membentuk heliks atau bentuk ulir.

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 yaitu gula ribosa. Nukleotida ini sanggup 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 DNA yang heliks terbentuk alasannya yaitu 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. Jika struktur DNA yaitu heliks ganda, sedangkan RNA hanya terdiri atas satu untai saja, sehingga struktur RNA tidak membentuk helix ganda.

Meskipun banyak mempunyai persamaan dengan DNA, RNA mempunyai perbedaan dengan DNA, antara lain yaitu (Poedjiati, 1994):

1. Bagian pentosa RNA yaitu ribosa, sedangkan bab pentosa DNA yaitu dioksiribosa.
2. Bentuk molekul DNA yaitu heliks ganda, bentuk molekul RNA berupa rantai tunggal yang terlipat, sehingga ibarat rantai ganda.
3. RNA mengandung basa adenin, guanin dan sitosin mirip DNA tetapi tidak mengandung timin, sebagai gantinya RNA mengandung urasil.
4. Jumlah guanin dalam molekul RNA tidak perlu sama dengan sitosin, demikian pula jumlah adenin, tidak perlu sama dengan urasil.

Peranan Materi Genetik dalam Penentuan Sifat

Dalam pewarisan sifat dari generasi ke generasi berikutnya mengikuti pola tertentu yang khas bagi setiap makhluk hidup. Pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya disebut hereditas. Cabang biologi yang khusus mempelajari ihwal hereditas yaitu genetika.

Dalam pewarisan sifat dikenal istilah sifat mayoritas dan sifat resesif. Sebagai contoh, karakter jenis cuping yang terpisah sanggup dikatakan bisa menutupi atau mengalahkan karakteristik jenis cuping indera pendengaran melekat. 

1. Karakter yang bisa mengalahkan atau menutupi karakter yang lain disebut sifat dominan. 
2. Karakteristik yang kalah (dalam fenomena ini karakter cuping melekat) disebut sifat resesif. 
3. Gen mayoritas ditulis dengan karakter kapital, sedangkan gen resesif ditulis dengan karakter biasa (kecil). Misalnya karakter cuping yang terpisah dikode oleh gen G (dominan) sedangkan karakter cuping yang menempel dikode oleh gen g (resesif). 
4. Variasi atau bentuk alternatif dari gen-gen (pada hal ini yaitu gen G dan gen g) disebut alel.

Sifat-sifat atau karakter yang terlihat oleh mata mirip bentuk rambut, warna kulit, dan jenis cuping indera pendengaran disebut fenotip. Fenotip merupakan perwujudan “ekspresi” dari gen. Sedangkan, susunan gosip genetik (gen) dari suatu individu yang mengkode karakter-karakter fisik disebut genotip.

Untuk lebih memahami dampak bahan genetik terhadap karakteristik setiap makhluk hidup sanggup dilakukan dengan cara mengamati karakteristik yang ada pada anggota keluarga dengan memakai karakter sebagai berikut.

No.	Karakteristik	Keterangan
1.	Warna Kulit	Kuning langsat, putih, sawo matang, hitam.
2.	Bentuk wajah	Bulat, lonjong (oval)
3.	Ukuran mata	Bulat, sipit
4.	Postur tubuh	Tinggi, gemuk, pendek, kurus
5.	Perlekatan cuping telinga	Melekat, terpisah
6.	Warna iris mata	Coklat, hitam, biru, hijau, kuning,
7.	Ketebalan alis	Tebal, tipis
8.	Bentuk hidung	Mancung, pesek (tidak mancung)
9.	Bentuk rambut	Lurus, bergelombang/ ikal, keriting
10.	Kemampuan menyatukan pengecap (membentuk karakter O)	Bisa, tidak bisa
11.	Ada tidaknya lekukan pada pipi ketika senyum	Ada, tidak ada
12.	Kebiasaan penggunaan tangan	Kanan, kiri (kidal)
13.	Bintik-bintik pada muka	Ada, tidak ada
14.	Jenis Ibu jari	Lurus, bengkok

Dari tabel di atas kita sanggup melihat bahwa kalau orang bau tanah mempunyai jenis cuping indera pendengaran yang melekat, maka semua anaknya juga mempunyai jenis cuping indera pendengaran yang melekat. Jika salah satu dari orangtua mempunyai jenis cuping indera pendengaran yang terpisah maka semua anaknya mempunyai jenis cuping indera pendengaran yang
terpisah, namun ada juga kejadian salah satu anaknya mempunyai jenis cuping indera pendengaran yang melekat.

Susunan kromosom pada sel penyusun badan berbeda dengan susunan kromosom pada sel kelamin (sel telur atau ovum dan sel sp*rma). Kromosom pada sel badan susunannya berpasangan. Keadaaan 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 badan sebanyak 23 pasang. Karena dalam keadaan diploid atau 2n, jumlah total kromosomnya 23 x 2 = 46 buah kromosom. Kromosom nomor 1 hingga nomor 22 disebut autosom (kromosom tubuh), sedangkan kromosom nomor 23 disebut gonosom (kromosom kelamin). Kromosom nomor 23 (gonosom) inilah yang membedakan pria atau perempuan. Dalam ilmu biologi, pria diberi simbol ♂ (atau jantan pada binatang dan tumbuhan), dan wanita diberi simbol ♀ (atau betina pada binatang dan tumbuhan).

Penulisan kromosom kelamin atau gonosom laku-laki ditulis dengan pasangan karakter XY dan untuk wanita ditulis dengan pasangan karakter XX. Kariotipe atau susunan kromosom pria sanggup ditulis dengan rumus 22AA + XY dan untuk wanita ditulis dengan rumus 22AA + XX. Karena pada sel kelamin kromosom tidak dalam keadaan berpasangan (haploid), maka kariotipe (susunan kromosom pada sel) sel kelamin jantan (sel sperma) yaitu 22A + X atau 22A + Y, sedangkan kariotipe sel kelamin betina (sel ovum) yaitu 22A + X.

Gen-gen pada kromosom kelamin Y mempunyai peranan penting dalam memilih 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 wanita (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 pria (XY). Keturunan dalam proses pewarisan sifat sanggup disebut dengan filial (F), sedangkan orangtua atau induk disebut dengan parental (P).