Variasi Genetik: Rekombinasi dan Mutasi!
1. Rekombinasi:
Organisme yang mengekspresikan karakter kedua induknya dikenal sebagai rekombinan dan peristiwa yang bertanggung jawab untuk mencampurkan karakter ibu dan ayah dalam organisme yang bereproduksi secara seksual disebut rekombinasi.
Kombinasi baru muncul dalam tiga cara:
(a) Dengan bermacam-macam kromosom pada saat pembentukan gamet.
(B) Dengan pemupukan acak.
(c) Dengan rekombinasi timbal balik dari gen-gen yang terhubung dalam kromosom dengan menyilangkan profase-I meiosis.
Dengan metode di atas, hanya perombakan karakter yang sudah ada yang dilakukan. Namun, itu mengarah pada distribusi ulang sifat-sifat yang berbeda ke individu yang berbeda dari suatu populasi. Kombinasi yang berbeda membawa keragaman genotipe dan fenotipe organisme yang berbeda tetapi jumlah total karakter dalam suatu populasi tetap tidak berubah.
2. Mutasi:
Teori Darwin (1859) didasarkan pada hipotesis bahwa seleksi alam bertindak atas variabilitas herediter yang ada pada suatu spesies untuk melestarikan hanya jenis-jenis yang lebih baik beradaptasi dengan lingkungan. Untuk mendukung teorinya, Darwin mengumpulkan banyak contoh yang disebut “olahraga” yang tiba-tiba muncul misalnya, kucing tak berekor, jenis anjing dan kucing berkaki pendek, dll.
Akan tetapi, Darwin sendiri berpandangan bahwa evolusi berjalan dengan cara yang lebih bertahap daripada langkah besar yang tiba-tiba. Gagasan mutasi pertama kali bermula dari pengamatan seorang ahli botani Belanda Hugo de Vries (1880) pada variasi tumbuhan Oenothera lamarckiana (evening primrose), de Vries mengumpulkan benih dari tumbuhan Oenothera, memelihara tumbuhan darinya dan menganalisis keturunannya untuk ditransmisikan. sifat yang menunjukkan variasi.
Dia menemukan 834 tanaman bermutasi dalam populasi 54343 tanaman. Pandangan variasi besar dan terputus-putus ini sebagai sumber utama perubahan evolusioner didukung oleh Bateson (1894) dan Korjinsky (1899). Hugo de Vries (1901, 1903) memperkenalkan istilah mutasi untuk perubahan diskrit besar dalam genotipe dalam bukunya Mutation theory.
Mutasi dapat didefinisikan sebagai variasi yang tiba-tiba, stabil, terputus-putus, dan dapat diwariskan yang muncul dalam organisme karena perubahan permanen dalam genotipe mereka.
Produk mutasi disebut mutan dan bisa berupa sel genotipe, rantai polipeptida atau individu. Mutasi bertanggung jawab atas asal-usul sifat-sifat baru dalam ras dan karenanya mutasi adalah sumber dari semua variasi.
Mutasi dapat terjadi pada berbagai jenis sel, tetapi sebagian besar mungkin memiliki sedikit efek pada individu dan biasanya tetap tidak terdeteksi. Mutasi dapat terjadi pada sel somatik maupun sel germinal. Mutasi somatik menghasilkan tunas yang bermutasi dan mutasi germinal menimbulkan benih yang bermutasi pada tumbuhan. Olahraga kuncup pada pohon buah-buahan adalah mutasi somatik dan sangat penting secara praktis, karena dapat diperbanyak dengan mencangkok. Mutasi kuman penting dari sudut pandang hereditas karena diturunkan ke generasi berikutnya. Tingkat mutasi sangat rendah untuk masing-masing gen, tetapi ada begitu banyak gen sehingga kemungkinan mutasi pada salah satu gen tersebut sangat tinggi.
Mutasi menghasilkan berbagai jenis efek misalnya, merusak, mematikan, menguntungkan dan netral, terlihat atau tidak terlihat. Sebagian besar mutasi terjadi pada gen resesif dan tidak diekspresikan, sementara beberapa terjadi pada gen dominan dan muncul pada mutan.
Mutasi juga telah terjadi di alam dan disebut mutasi spontan ketika banyak agen fisik dan kimia digunakan untuk meningkatkan frekuensi mutasi, disebut mutasi terinduksi.
Dua jenis mutasi dikenali:
(saya) Mutasi gen atau titik
(ii) Mutasi kromosom
(I) Mutasi Gen:
Mutasi gen atau titik adalah perubahan gen yang stabil yaitu rantai DNA. Meskipun setiap gen merupakan situs potensial untuk mutasi, namun beberapa gen lebih sering bermutasi daripada gen lainnya. Gen yang bisa berubah seperti itu banyak ditemukan pada tumbuhan dan hewan. Pada bakteri, mutasi gen yang timbul secara spontan terjadi dengan frekuensi sekitar satu dari 10 6 duplikasi gen.
Seringkali perubahan gen atau pasangan nukleotida tidak menghasilkan mutasi yang dapat dideteksi. Jadi titik atau mutasi gen berarti proses dimana alel baru dari suatu gen diproduksi. Bagian terkecil dari gen yang dapat bermutasi disebut muton. Muton terkecil dalam gen adalah pasangan basa tunggal DNA.
(II) Mutasi atau Penyimpangan Kromosom:
Mutasi gen biasanya mengubah informasi yang disampaikan oleh gen; itu mengubah pesan. Di sisi lain, mutasi kromosom hanya mengubah jumlah atau posisi gen yang ada. Mereka mungkin melibatkan modifikasi morfologi kromosom atau perubahan jumlah kromosom.
(a) Modifikasi morfologi kromosom:
Modifikasi semacam itu mungkin intra-kromosom atau antar-kromosom.
Jenis berikut dapat diidentifikasi:
Penghapusan (Kekurangan):
Terkadang segmen kromosom putus dan hilang. Kekurangan umumnya terbukti mematikan atau semi-mematikan. Jika segmen terminal dari kromosom hilang, itu disebut defisiensi dan jika segmen kabisat hilang disebut delesi. Kedua segmen kromosom dapat bersatu kembali setelah menghapus segmen kabisat.
Duplikasi:
Dalam hal ini segmen kromosom yang dihapus melekat pada kromosom homolog normalnya. Berikut gen atau banyak gen diulang dua kali atau lebih dalam kromosom yang sama. Duplikasi lebih penting daripada kekurangan. Jenis mutasi kromosom ini telah terlihat pada kromosom raksasa kelenjar ludah Drosophila (Gambar 5.55).
Translokasi:
Jika ujung kromosom yang patah bergabung dengan kromosom non-homolog lainnya, itu disebut sebagai translokasi. Pertukaran bagian antara dua kromosom non-homolog disebut translokasi resiprokal (Gambar 5.57).
Dalam translokasi sederhana, segmen dari satu kromosom pecah dan dipindahkan ke kromosom non-homolog lainnya. Akibatnya satu kromosom mewakili penghapusan, sementara yang lain memiliki segmen tambahan.
Pembalikan:
Kadang-kadang akibat kromosom yang rusak ganda, bagian tengahnya terbalik (Gbr. 5.58). Sebagai contoh, sebuah kromosom dengan urutan gen abcdefgh diputus antara b dan c dan antara f dan g dan bagian tengahnya diputar 180°, urutan gen yang dihasilkan adalah abfedcg h.
Penghapusan dan duplikasi biasanya terjadi karena cacat pada persilangan yaitu, bagian yang hilang oleh kromatid non-saudara dapat diperoleh oleh mutasi kromosom lain yang menyebabkan gen hilang atau memindahkannya ke lokasi baru. Dalam kelompok keterkaitan, mutasi semacam itu bertanggung jawab untuk mengubah urutan gen, sehingga menyebabkan perubahan dalam ekspresinya dan bertanggung jawab atas perubahan fenotipe yang drastis jika tidak mematikan.
