Pembelahan Sel dan Pewarisan Sifat
Pembelahan Sel dan Pewarisan Sifat - Pada topik sebelumnya, kalian telah belajar tentang gen, yaitu pembawa sifat dari satu generasi ke generasi selanjutnya. Pada topik ini, kalian akan belajar tentang pembelahan sel dan pewarisan sifat. Bagaimana gen yang membawa sifat tersebut diwariskan? Bagaimana hubungan antara pembelahan sel dan pewarisan sifat?
Perhatikanlah ciri fisik anggota keluarga kalian. Adakah kemiripan antara orang tua dan kalian? Adakah perbedaan antara orang tua dan kalian? Jika kalian perhatikan, pasti ada persamaan dan perbedaan antara orang tua dan anak-anaknya. Misalnya kalian mewarisi jenis rambut yang mirip dengan ibu dan mewarisi tinggi badan mirip dengan ayah. Bagaimana sifat dari ayah dan ibu diwariskan kepada anak-anaknya? Bagaimana proses terjadinya pewarisan sifat tersebut? simak penjelasan berikut.
Pewarisan sifat dari satu generasi ke generasi berikutnya disebut hereditas. Seiring dengan perkembangan makhluk hidup, sifat dari kedua orang tua akan diwariskan pada anak-anaknya. Makhluk hidup yang telah berkembang menjadi dewasa, memiliki kemampuan untuk melakukan dua pembelahan sel, yaitu pembelahan mitosis dan pembelahan meiosis. Kedua pembelahan tersebut menghasilkan dua sel yang berbeda, yaitu sel somatik dan sel gamet.
Pembelahan sel mitosis merupakan pembelahan yang terjadi pada sel somatik melalui satu kali pembelahan dan menghasilkan dua sel anakan yang sifatnya sama dengan induknya. Sel anakan yang dihasilkan dari pembelahan mitosis terdiri dari dua set kromosom atau sering disebut 2n (diploid). Pembelahan mitosis bertujuan untuk memperbanyak jumlah sel yang berperan dalam proses pertumbuhan dan perkembangan. Proses pembelahan mitosis terdiri dari beberapa tahapan berikut ini.
🔗 Tahap profase (fase terlama mitosis)
a. Kromatin memadat membentuk kromosom, lalu membentuk kromatid (dua kromosom yang sama).
b. Sentrosom membelah menjadi 2 sentriol, kemudian menuju kutub yang berlawanan.
c. Membran inti mulai menghilang.
🔗 Tahap metafase
a. Kromatid berjajar di bidang ekuator (bidang pembelahan).
b. Lalu, sentriol menjulurkan benang spindel yang berikatan dengan kromatid.
🔗 Tahap anafase
a. Kromatid berpisah dan membentuk kromosom.
b. Kemudian, kromosom ditarik oleh benang spindel menuju masing-masing kutub.
🔗 Tahap telofase
a. Inti sel mulai terbentuk.
b. Sentriol kembali menjadi sentrosom.
c. Terjadi pemisahan sitoplasma yang diawali dengan pelekukan membran sel ke arah dalam (sitokinesis) sampai terbentuklah dua sel anakan.
Pembelahan sel secara meiosis merupakan pembelahan yang terjadi pada sel gamet melalui dua kali pembelahan dan menghasilkan empat sel anakan yang sifatnya berbeda dengan induknya. Sel anakan yang dihasilkan dari meiosis terdiri dari satu set kromosom atau sering disebut n (haploid). Pembelahan meiosis bertujuan untuk menghasilkan sel gamet. Tahapan pembelahan meiosis terdiri atas meiosis I dan meiosis II, masing-masing dengan tahap profase, metafase, anafase dan telofase. Proses pembelahan meiosis I terdiri dari beberapa tahapan berikut ini.
🔗 Tahap profase I
a. Kromatin memadat membentuk kromosom, lalu membentuk kromatid (dua kromosom yang sama).
b. Kromatid akan saling berlekatan dan menempel (sinapsis) membentuk kromosom homolog (dua kromatid yang sama).
c. Sentrosom membelah menjadi 2 sentriol, kemudian menuju kutub yang berlawanan.
d. Terjadi peristiwa pindah silang gen pada kromosom homolog yang menempel. Pindah silang merupakan pertukaran gen dari satu kromosom ke kromosom lainnya. Pindah silang menyebabkan terbentuknya sel dengan susunan gen baru. Bagian kromosom yang mengalami pindah silang disebut kiasma.
e. Membran inti mulai menghilang.
🔗 Tahap metafase I
a. Kromosom homolog mulai berjajar di bidang ekuator (bidang pembelahan).
b. Lalu, sentriol menjulurkan benang spindel yang berikatan dengan tiap kromosom homolog.
🔗 Tahap anafase I
a. Kromosom homolog ditarik benang spindel menuju masing-masing kutub.
b. Kromosom homolog tersebut terpecah menjadi kromatid.
🔗 Tahap telofase I
a. Inti sel mulai terbentuk.
b. Sentriol kembali menjadi sentromer.
c. Sitokinesis (pembelahan sitoplasma) tahap awal.
d. Pada akhir telofase terbentuk dua sel anakan yang sifatnya haploid (n).
Pembelahan meiosis I akan dilanjutkan dengan pembelahan meiosis II yang bertujuan untuk memperbanyak sel anak. Tahapannya sama seperti pembelahan mitosis, yaitu sebagai berikut.
🔗 Tahap profase II
a. Terbentuknya sentriol yang berfungsi untuk menghasilkan benang spindel.
b. Kromatid hasil dari meiosis I mulai bergerak ke arah ekuator.
🔗 Tahap metafase II
a. Kromatid tersebut berjajar di bidang ekuator.
b. Kromatid tersebut tersusun atas dua kromosom yang tidak identik (berbeda) karena adanya pindah silang yang terjadi pada tahap profase I.
🔗 Tahap anafase II
Kromatid terpisah dan menjadi kromosom karena ditarik oleh benang spindel menuju kutub yang berlawanan.
🔗 Tahap profase II
a. Inti sel mulai terbentuk.
b. Sentriol kembali menjadi sentromer.
c. Terjadi sitokinesis.
d. Akhirnya meiosis II menghasilkan empat sel anakan dengan kromosom haploid (n) yang berbeda secara genetik dari dari sel anak lain dan induknya.
Siklus hidup makhluk hidup---terutama manusia---diawali saat sel gamet dari ayah (sperma) menyatu dengan sel gamet dari ibu (ovum). Sel sperma dan sel ovum sama-sama bersifat haploid. Jika terjadi fertilisasi, maka akan terbentuk zigot. Zigot merupakan gabungan antara dua sel haploid untuk menjadi sel yang diploid, sehingga zigot hasil fertilisasi memiliki setengah sifat dari ayah dan setengah sifat dari ibu. Zigot akan terus membelah secara mitosis menjadi manusia dewasa. Kedua set kromosom dalam zigot tersebut akan diwariskan ke dalam sel-sel tubuh manusia dewasa. Akan tetapi, tidak semua pembelahan dalam tubuh manusia terjadi secara mitosis. Khusus pada ovarium (wanita) dan testis (laki-laki), terjadi pembelahan meiosis untuk menghasilkan gamet yang haploid. Sel gamet yang dihasilkan kemudian akan bertemu dengan sel gamet lainnya dan akan menghasilkan kombinasi sifat baru lainnya. Begitu seterusnya, sehingga tidak ada satu pun manusia yang memiliki sifat yang sama.
💡 Contoh soal
Pembelahan sel secara meiosis akan menghasilkan sel ....
A. otot
B. usus
C. mata
D. sperma
E. jantung
Penyelesaian:
Pembelahan sel secara meiosis berlangsung di ovarium dan testis. Dalam ovarium pembelahan meiosis menghasilkan sel ovum, sedangkan dalam testis menghasilkan sel sperma.