determinasi seks dan terpaut seks

DETERMINASI SEKS DAN TERPAUT SEKS

1.        Determinasi 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, kita  dapat dengan mudah mengelompokkan 8 buah kromosom dalam empat pasangan. Akan tetapi, pada lalat jantan, hal tersebut berbeda. Kita 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.

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.

2.      TERPAUT SEKS

Selain gen-gen yang terdapat pada autosom dikenal pula gen-gen yang terdapat pada kromosom kelamin. Gen-gen demikian ini disebut gen-gen teTerpaut seks. Peristiwanya dinamakan Terpaut seks atau dalam bahasa inggrisnya “sex linkage”.

A.    GEN-GEN YANG TERDAPAT PADA KROMOSOM-X

1.     Terpaut seks pada Drosophilla

Terpaut seks mula-mula diketemukan oleh T.H Morgan dalam percobaan-percobaannya pada lalat buah Drosophilla melanogaster. Ia mendapatkan lalat bermata putih. Lalat ini merupakan mutan (mengalami perubahan gen), karena lalat normal bermata merah. Saat lalat jantan bermata putih dikawinkan dengan lalat betina normal (bermata merah), maka semua lalat F1 baik jantan maupun betina bermata merah. Jika lalat-lalat F1 ini dikawinkan, maka lalat-lalat F2 memperlihatkan perbandingan 3 bermata merah : 1 bermata putih. Perbandingan ini memberi petunjuk bahwa merah dominan terhadap putih. Kecuali itu, semua lalat F2 yang betina bermata merah, sedangkan sebagian dari jumlah lalat jantan bermata merah dan sebagian lainnya bermata putih. Diambil kesimpulan bahwa gen resesip hanya memperlihatkan pengaruhnya pada lalat jantan saja. Karena itu Morgan berpendapat bahwa gen yang menentukan warna mata itu terdapat pada kromosom-X.

Jika gen dominan W menentukan warna merah, sedangkan alelnya resesip w untuk mata putih, maka percobaan Morgan tadi dapat diikuti  pada gambar dibawah ini :

P          ♀         WW     x          ♂         w-

XX                             X Y

Mata                            Mata

merah                          putih

Ovum :    W                 Sperma :   w -

X                                        X Y         

             F1       Ww = ♀ Mata merah

                        XX

                        W-  = ♂ Mata merah

                        XY

F2

♂ ♀	W
W	WW XX Mata merah ♀	W- XY Mata merah ♂
W	Ww XX Mata merah ♀	w- XY Mata putih ♂

Oleh karena lalat jantan hanya memiliki sebuah kromosom-X, sedangkan kromosom-Y tidak mengandung gen tersebut, maka lalat jantan dikatakan bersifat hemizigotik. 

 Kemungkinan lalat betina bermata putih dengan genotip ww. Lalat ini di dapat apabila lalat jantan bermata putih dikawinkan dengan lalat betina bermata merah dengan genotip Ww. Dari perkawinan ini, sebagian dari jumlah anak lalat betina maupun dari sebagian dari jumlah anak lalat jantan mempunyai mata putih. Hasil penyelidikan selanjutnya menyatakan, bahwa ada kira-kira 20 gen yang terdapat pada kromosom-X dari lalat Drosophilla.

2.      Terpaut seks Pada Manusia

2.1 Disebabkan oleh gen resesif

a.    Buta warna merah-hijau (selanjutnya disebut buta warna)

Penderita tidak dapat membedakan warna merah dan hijau. Penyakit ini herediter dan disebabkan oleh gen resesip c (berasal dari perkataan Inggris “colorblind”) yang terdapat pada kromosom-X. Alelnya dominan C menentukan orang tidak butawarna (normal). Jika orang perempuan normal (homozigotik) kawin dengan seorang laki-laki butawarna, maka semua anaknya akan normal. Ini disebabkan karena ginospermium yang membawa gen dominan C, sehingga zigot mempunyai genotip Cc. Berhubung C dominan terhadap c, maka individu Cc adalah normal. Keturunan yang menerima kromosom-Y menjadi anak laki-laki.

P   ♀         CC                   x          ♂         c-

                 XX                              XY

                 Normal                        butawarna

     Ovum: C                                 c   -      Spermatozoa

X                          X  Y

F1                    Cc =    ♀ normal

                        XX

                        C- =     ♂ normal

                        XY

Jika seorang perempuan buta warna kawin dengan seorang laki-laki normal, maka semua anak perempuan normal, sedang semua anak laki-laki akan butawarna. Ini disebabkan karena kromosom-X dari anak laki-laki ini berasal dari ibunya, yang membawa gen resesip c.

P   ♀         cc                     x          ♂         C-

                 Butawarna                               normal

     Ovum c                                               C  -  Spermatozoa

F1 Cc =    ♀ normal

     c-  =     ♂ butawarna

Di sini terlihat bahwa sifat dari ayah (normal) diwariskan kepada semua anak perempuan, sedangkan sifat dari ibu (buta warna) diwariskan kepada semua anak laki-laki. Cara mewariskan sifat keturunan demikian itu dinamakan cara pewarisan bersilang (cross inheritance) dan ini merupakan ciri khas bagi pewarisan gen-gen yang terdapat pada kromosom-X.

Jika diagram perkawinan tersebut diperhatikan, maka semua anak perempuan normal, namun heterozigotik Cc. Jika gadis ini di kemudian hari mendapatkan suami normal, maka semua anak perempuan normal, tetapi sebagian dari jumlah anak lak-laki kemungkinan butawarna. Anak laki-laki ini butawarna, disebabkan karena ia menerima kromosom-X yang membawa c berasal dari ibunya. Jadi ibunya merupakan “carrier” (pembawa) gen untuk butawarna.

P2 ♀         Cc        x          ♂         C-

                 Normal                        normal

     Gamet ♀ : C                            ♂ : C

                       c                                   -

F2             CC = ♀ normal

                 Cc  = ♀ normal

                 C-  = ♂ normal

                 c-   = ♂ butawarna

Akan tetapi jika gadis tersebut menikah dengan laki-laki butawarna, maka sebagian dari jumlah anak perempuan akan normal, dan sebagian lainnya butawarna. Demikian pula keadaannya pada anak laki-laki.

P2 ♀         Cc        x          ♂         c-

                 Normal                        normal

     Gamet ♀ : C                            ♂ : c

                       c                                  -

F2             CC = ♀ normal

                 cc   = ♀ butawarna

                 C-  = ♂ normal

                 c-   = ♂ butawarna

Dari berbagai contoh di atas dapat diketahui bahwa penyakit butawarna lebih sering dijumpai pada orang laki-laki daripada orang perempuan. Di Amerika Serikat kira-kira 8% dari penduduknya laki-laki menderita butawarna, sedang orang perempuan yang butawarna hanya sekitar 0,5%. Pada orang Cina di RRC sekitar 6% dari penduduk nya laki-laki butawarna, sedang pada orang Indonesia kira-kira 3,5% dari penduduk laki-laki menderita butawarna. Pada orang perempuan belum diselidiki frekuensinya.

b.    Anodontia

Anodontia ialah kelainan herediter yang menyebabkan orang tidak mempunyai gigi seumur hidup sejak lahir. Kelainan ini ditentukan oleh gen resesip a yang terdapat pada kromosom-X, sehingga penderita tidak mempunyai benih gigi dalam tulang rahang. Alelnya dominan A menentukan orang bergigi normal. Pasangan gen ini diwariskan dari orang tua kepada anak-anaknya seperti halnya pada butawarna.

 

c.     Hemofilia

Hemofilia ialah suatu penyakit herediter pada manusia pula yang mengakibatkan darah sukar membeku diwaktu terjadi luka. Darah orang nomal bila keluar dari luka akan membeku dalam waktu 5-7 menit. Akan tetapi pada orang yang mempunyai keturunan hemofilia, darah akan membeku antara 50 menit sampai 2 jam dan ini menyebabkan orang meninggal dunia karena kehilangan banyak darah. Hemofilia yang lazim dikenal, disebut juga Hemofilia A. Penderita tidak memiliki faktor pembekuan darah yang dinamakan FAH (Faktor Anti Hemofilia).

2)      Penyakit Cristmas. Penyakit ini ditentukan oleh gen resesif (h) yang terdapat pada kromosom X. Alelnya dominan H menentukan seorang memiliki faktor anti hemofilia, sehingga darah dapat membeku secara normal ketika adanya luka.

3.      Terpaut seks pada binatang menyusui

Telah di ketahui bahwa penentuan jenis kelamin pada binatang menyusui mengikuti tipe XY. Binatang betina adalah XX, sedangkan binatang jantan XY.

            Contoh dapat di lihat pada warna kucing.

B = gen untuk warna hitam.

b = gen untuk warna kucing.

Bb= genotip untuk kucing belang.

Perkawinan antara kucing jantan berwarna hitam dengan kucing betina berwarna kuning akan menghasilkan anak kucing betina belang tiga (hitam-kuning-putih) yang di sebut juga kucing Calico, dan kucing jantan berwarna kuning (Gb.IX-11)

P          ♀         bb        x          ♂         B-

                        Kuning                        hitam

            Gamet ♀ : b                Gamet ♂ :

F1        Bb =    ♀ kucing belang 3tiga (hitam-kuning-putih), disebukucing calico 

            b- = 0 kucing kuning

Oleh karena kucing Calico itu heterozigotik (Bp), maka pada umumnya dia mempunyai  kelamin betina. Kucing jnatan tidak mungkin heterozigotik, karena hanya memiliki sebuah kromosom-X saja.

Walaupun sangat jarang, tetapi pernah di jumpai kucing belang tiga berkelamin jantan. Kucing demikian itu tentunya memiliki dua buah kromosom-X dan sebuah kromosom-Y, jadi mempunyai susunan kromosom kelamin XXY. Kucing ini steril. Terjadinya karena ada nondisjunction selama misalnya induknya jantan membentuk gamet-gamet.

P          ♀         bb        x          ♂         B-

                       Kuning                        hitam

                                                         ND

                       

Ovum b                   B-            spermatozoa

F1                    Bb-                           BO

                        XXY                        XO

                        ♂ Calico                  ♀ Kuning

4.     Terpaut seks pada ayam

Penetuan jenis kelamin pada ayam mengikuti tipe ZO. Ayam jantan adalah homogametic (ZZ), sedang yang betina heterogametik (ZO). Kromosom kelamin Z identik dengan kromosom-X. Pada ayam pun di kenal gen-gen yang terdapat pada kromosom kelamin, misalnya:

P1        ♀         BO      x          ♂         bb

                        ZO                               ZZ

                        Bulu                            bulu

            Bergaris-garis                          polos

F1  Bb = ♂ bulu bergaris garis

       BO = ♀ bulu polos

F2  Bb= ♂ bulu bergaris garis

      bb=   ♂  bulu polos

      BO=   ♀ bulu bergaris garis

      bO= ♀ bulu polos

B = gen untuk bulu bergaris-garis (“blorok”)

b = gen untuk bulu polos.

Perkawinan antara ayam jantan berbulu polos dengan ayam betina berbulu garis-garis menghasilkan anak ayam jantan berbulu garis-garis dan anak ayam betina berbulu polos.

Di sini pun terlihat adanya cara mewariskan bersilang. Jika di teruskan ke F₂, maka separuh dari jumlah anak ayam jantan akan berbulu bergaris-garis, sedang separuh lainnya berbulu polos. Demikian pula halnya dengan anak-anak ayam betina.

Selain itu, pada ayam masih di kenal sifat lain yang juga ditentukan oleh gen-gen yang terdapat pada kromosom kelamin. Misalnya:

K = gen yang  menyebabkan bulu pada anak ayam tumbuh cepat

k = gen yang menyebabkan bulu pada anak ayam tumbuh lambat.

Biasanya sulit sekali untuk membedakan jenis kelamin pada anak ayam umur sehari, sedangkan para peternak tentunya menghendaki anak-anak ayam betina, agar supaya bertelur. Dengaan memperhatikan sifat Terpaut seks itu, para produsen anak ayam umur sehari (“Day Old Chicken” = DOC ) dapat lebih mudah melayani permintaan peternak ayam.

B.     GEN-GEN YANG TERDAPAT PADA KROMOSOM-Y

Kromosom-Y jauh lebih sedikit mengandung gen-gen, karena lebih pendek ukurannya  jika di bandingkan dengan kromosom-X. Sehingga sifat keturunan yang di tentukan oleh gen pada kromosom-Y hanya akan di wariskan kepada keturunan laki-laki saja

Contohnya ialah hypertrichosis, yaitu tumbuhnya rambut pada bagian tertentu di tepi daun telinga. Kelianan ini di sebabkan oleh gen resesip h yang terdapat pada kromosom-Y. perkawinan antara laki-laki hypertrichosis dengan perempuan normal akan mempunyai anak laki-laki yang semuanya hypertrichosis, tetapi tiada seorang anak perempuan pun yang menerima sifat keturunan itu. Hypertrichosis sering di jumpai pada bangsa Pakistan dan india.

P          ♀         XX      x          ♂         Xh

                        Normal                        Hypertrichosis

F1                    XX = ♀ normal

                        Xh =    ♂ Hypertrichisis

Diagram perkawinan  antara orang laki-laki hypertrichosis dengan perempuan normal. Semua anak laki-laki menerima sifat keturunan dari ayahnya, tetapi anak perempuan tidak.

Gen Yang Dipengaruhi Oleh Jenis Kelamin

Biasanya gen dominan memperlihatkan pengaruhnya pada individu laki-laki/jantan  maupun perempuan atau betina. Disini akan diterangkan gen-gen yang dominasinya bergantung pada jenis kelamin individu, misalnya:

1.     Kepala Botak

Kepala botak disebabkan oleh gen yang dipengaruhi oleh jenis kelamin (sex Influenced Gene). Jika B merupakan gen yang menentukan kepal botak dan alelnya b menentukan rambut normal, maka kegiatan gen itu sebagai berikut:

Genotip	Laki-laki	Perempuan
BB	Botak	Botak
Bb	Botak	Tidak Botak
Bb	Tidak Botak	Tidak Botak

Jika seorang laki-laki berkepala botak kawin dengan seorang perempuan tidak botak (keduanya homozigotik, maka semua anak laki-lakinya botak  sedangkan anak perempuannya tidak botak.

P          ♀         bb        x          ♂         BB

                        Tidak botak                 Botak

F:                     Bb (♂ = botak, ♀=tidak botak)

2.    Panjang Jari Telunjuk

Jari telunjuk pendek disebabkan oleh gen yang dominan pada orang laki-laki, tetapi resesif pada perempuan, kegiatan gen itu sebagai berikut:

Genotip	Laki-Laki	Perempuan
PP	Telunjuk Pendek	Telunjuk Pendek
Pp	Telunjuk Pendek	Telunjuk Panjang
Pp	Telunjuk Panjang	Telunjuk Panjang

DAFTAR PUSTAKA

Suryo.1984.Genetika Starta 1.Yogyakarta: UGM Press.