Determinasi dan Pautan Seks - Prinsip pewarisan sifat yang diajukan Mendel berlaku bagi banyak ciri dan sifat
yang diturunkan. Akan tetapi, pola pewarisan sifat yang ada di alam lebih
beraneka ragam. Di antaranya penentuan (determinasi) jenis kelamin dan gen
pautan seks.
Determinasi seks berdasarkan kromosom tipe XY ini berlaku pada manusia, sebagian hewan, dan tumbuhan. Pada betina, memiliki jenis kromosom seks XX, sedangkan jantan memiliki jenis kromosom seks XY.
Penentuan jenis kelamin berdasarkan tipe ini berlaku pada beberapa unggas, kupu-kupu, reptil, dan beberapa jenis ikan. Penentuan jenis kelamin tipe ini kebalikan dengan tipe XY. Jika manusia laki-laki XY dan perempuan XX, pada tipe ini terjadi kebalikannya. Untuk menghindari kekeliruan, maka dipakai lambang ZZ untuk jantan dan Z untuk betina.
Pada tipe ini, kromosom seks atau gonosom yang dimiliki jantan hanya X saja (XO), sedangkan betina XX. Penentuan jenis kelamin tipe ini berlaku pada beberapa jenis serangga, seperti kutu, belalang, serta anggota Orthoptera dan Heteroptera lain.
Penentuan jenis kelamin tipe ini tidak ditentukan oleh kromosom kelamin, tetapi ditentukan oleh jumlah set kromosom yang dimiliki. Pada lebah, betina memiliki jumlah kromosom diploid (2n) hasil fertilisasi. Adapun lebah jantan merupakan individu haploid (n) yang dapat tumbuh dan berkembang menjadi individu utuh meskipun tidak dibuahi. Proses ini disebut juga partenogenesis.
A. Determinasi Seks
Deteminasi seks, seperti halnya penentuan ciri khas lain
dari makhluk hidup, diturunkan dari induk kepada turunannya. Mekanisme penentuan
jenis kelamin ini melalui mekanisme yang sama dengan penentuan ciri lain.
penentuan jenis kelamin satu individu bergantung pada kromosom
seks. Penentuan ini dilakukan semenjak pembentukan gamet dan proses fertilisasi.
Berdasarkan tipe kromosom dan makhluk hidup yang memilikinya, determinasi seks
dapat dibedakan atas tipe XY, Z , XO, dan ZO.
1. Tipe XY
Determinasi seks berdasarkan kromosom tipe XY ini berlaku pada manusia, sebagian hewan, dan tumbuhan. Pada betina, memiliki jenis kromosom seks XX, sedangkan jantan memiliki jenis kromosom seks XY.
Jika diperhatikan, kromosom dalam sel tubuh, misalnya pada
lalat Drosophila, berada dalam keadaan berpasangan dengan kromosom homolognya.
Pada lalat Drosophila betina, Anda dapat dengan mudah mengelompokkan 8 buah
kromosom dalam empat pasangan. Akan tetapi, pada lalat jantan, hal tersebut
berbeda. Anda dapat mengelompokkan enam buah kromosom dalam tiga pasang kromosom
sama, tetapi masih terdapat dua kromosom yang tidak mirip. Kedua kromosom ini,
yaitu kromosom X dan Y.
 |
| Sel jantan dan betina pada lalat buah |
Kromosom X dan Y diberikan dari satu sel ke sel keturunannya
seperti kromosom lain, kecuali saat proses meiosis. Sel tubuh betina memiliki
sepasang kromosom X sehingga saat meiosis dan pembentukan gamet, semua sel gamet
betina memiliki kromosom X. Adapun sel tubuh jantan memiliki kromosom X dan Y
sehingga saat meiosis dan pembentukan gamet, terdapat gamet dengan kromosom X
dan gamet dengan kromosom Y.
Melalui fertilisasi, gamet jantan melebur dengan gamet betina
menghasilkan individu XX (betina) dan XY (jantan) dengan perbandingan fenotipe
1:1. Oleh karena itu, kemungkinan didapat individu jantan adalah 50% dan betina
50%.
Mekanisme kromosom X dan Y juga terjadi pada manusia dan
menghasilkan jenis kelamin laki-laki dan perempuan dengan kemungkinan yang sama.
Apa yang terjadi pada gen-gen yang terdapat di kromosom X atau Y? Jawaban ini
kali pertama ditemukan oleh Thomas Hunt Morgan, bahwa pewarisan sifat dapat
berpautan dengan jenis kelamin. Penjelasan lebih lanjut dapat Anda temukan pada
bahasan pautan seks.
2. Tipe Z
Penentuan jenis kelamin berdasarkan tipe ini berlaku pada beberapa unggas, kupu-kupu, reptil, dan beberapa jenis ikan. Penentuan jenis kelamin tipe ini kebalikan dengan tipe XY. Jika manusia laki-laki XY dan perempuan XX, pada tipe ini terjadi kebalikannya. Untuk menghindari kekeliruan, maka dipakai lambang ZZ untuk jantan dan Z untuk betina.
3. Tipe XO
Pada tipe ini, kromosom seks atau gonosom yang dimiliki jantan hanya X saja (XO), sedangkan betina XX. Penentuan jenis kelamin tipe ini berlaku pada beberapa jenis serangga, seperti kutu, belalang, serta anggota Orthoptera dan Heteroptera lain.
4. Tipe Ploidi
Penentuan jenis kelamin tipe ini tidak ditentukan oleh kromosom kelamin, tetapi ditentukan oleh jumlah set kromosom yang dimiliki. Pada lebah, betina memiliki jumlah kromosom diploid (2n) hasil fertilisasi. Adapun lebah jantan merupakan individu haploid (n) yang dapat tumbuh dan berkembang menjadi individu utuh meskipun tidak dibuahi. Proses ini disebut juga partenogenesis.
B. Pautan Seks
Thomas Hunt Morgan merupakan orang pertama yang membuktikan
adanya gen pautan seks. Fenomena ini dapat diamati pada persilangan lalat buah
(Drosophila) jantan mata putih dengan betina mata normal atau merah. Dari hasil
persilangan didapatkan semua lalat generasi F1 baik jantan maupun
betina, 100% bermata merah. Persilangan antara sesama F1 menghasilkan
generasi F2 sebagai berikut.
Pada generasi F2, diketahui bahwa tidak ada satupun lalat betina
dengan mata putih. Sifat mata putih hanya ditemukan pada lalat jantan. Dari
hasil tersebut, Morgan menduga bahwa gen untuk mata putih terletak pada kromosom
X. Jika digunakan simbol untuk alel mata merah dan w untuk mata putih, jantan
mata putih pada P memiliki kromosom XwY. Adapun betina mata merah
adalah XwXw.
Percobaan Morgan menjelaskan bahwa terdapat sifat yang diturunkan dan terpaut
jenis kelamin. Pola ini berlaku juga pada gen-gen yang terletak pada kromosom X.
Ketika gen resesif terdapat pada salah satu kromosom X di individu betina, sifat
tersebut dapat terekspresikan atau tidak. Hal ini bergantung ada atau tidaknya
gen dominan pada kromosom lain. Akan tetapi, pada individu jantan, semua gen
pada kromosom X akan terekspresikan. Hal ini disebabkan tidak terdapat kromosom
X lain sebagai alel gen tersebut.