Warisan Tertaut Seks dan Non-Disjungsi di Drosophila!
Kromosom seks tidak hanya membawa beberapa gen yang menentukan jenis kelamin, tetapi juga gen lainnya. Gen karakter tertentu terkait dengan kromosom seks di Drosophila melanogaster.
Sekitar 150 karakter terkait seks telah ditemukan sejauh ini dengan hasil yang baik. Kasus pewarisan warna mata Morgan pada Drosophila dapat dengan mudah dijelaskan dengan asumsi bahwa gen untuk pigmen pada mata dibawa pada kromosom X dan kromosom Y tidak memiliki alel gen ini.
Seperti yang telah dibahas, Morgan (1910) menemukan di antara lalat liar jenis normal bermata merah, seekor mutan bermata putih jantan tunggal (resesif). Jantan bermata putih (w) dikawinkan dengan betina bermata merah homozigot (WW) seperti ditunjukkan pada Gambar 5.42.
Gambar 5.42. Diagram yang menunjukkan dua generasi pewarisan sifat yang dikendalikan oleh gen yang terletak pada kromosom X Drosophila. Gen dalam hal ini mengontrol produksi warna mata putih; alel normalnya menghasilkan warna mata merah.
Semua individu F 1 bermata merah. Betina heterozigot (Ww), sedangkan jantan mengandung alel tunggal (W) untuk sifat tersebut. Mata merah dominan terhadap mata putih.
Dalam F 2 , berikut rasio laki-laki dan perempuan diamati:
Wanita:
Mata merah homozigot (WW) = 1/4
Mata merah heterozigot (Ww) = 1/4
Pria:
Mata merah (W) = 1/4
Bermata putih (w) = 1/4
Pemeriksaan kritis mengungkapkan kesamaan yang erat antara pewarisan warna mata dan kromosom X. Ini menunjukkan bahwa gen warna mata harus terletak pada kromosom X.
Dari persilangan, terlihat jelas bahwa laki-laki hanya mentransmisikan kromosom X-nya kepada anak perempuannya, sedangkan perempuan mentransmisikan kromosom X-nya kepada anak laki-laki dan perempuan. Jadi, laki-laki mewariskan sifat terkait seks resesif (mata putih) kepada 50 persen cucu laki-lakinya melalui putrinya dan tidak pernah kepada cucu perempuannya melalui anak laki-lakinya [Gbr. 5.43 (a)].
Gambar 5.43. ( a ) Uji silang betina F1 dan jantan bermata putih resesif. Betina dan jantan bermata merah dan putih diproduksi dalam proporsi yang sama.
Sifat tertaut seks menjadi resesif (w) tidak diekspresikan pada cucu perempuan karena kondisi heterozigot. Jenis pewarisan karakter terpaut seks resesif dari P 1 laki-laki ke F 2 laki-laki melalui F 1 perempuan disebut pewarisan silang.
Sebaliknya jika betina homozigot bermata putih (ww) disilangkan dengan jantan bermata merah (W) [Gbr. 5.43 (b)] pada generasi F 1 hanya betina bermata merah (Ww) yang telah menerima kromosom X pembawa (W) dari induk jantan dan kromosom X pembawa (w) dari induk betina. Jantan F 1 hanya memiliki (w) yang membawa kromosom X dari induk betina dan dengan demikian memiliki mata putih.
Gambar 5.43 (b). Persilangan timbal balik betina bermata putih dan jantan bermata merah menghasilkan semua betina bermata merah dan semua jantan bermata putih. Pola pewarisan berselang-seling ini khas untuk gen terpaut seks (terkait-X).
Dengan menyilangkan F 1 jantan dan betina, dihasilkan jenis keturunan F 2 berikut ini:
Perempuan:
Mata merah (Ww) = 1/4
Bermata putih (ww) = 1/4
Pria:
Mata merah (W) = 1/4
Bermata putih (w) = 1/4
Signifikansi pewarisan silang:
(i) Sangat membantu dalam mempelajari gangguan terkait seks yang ditularkan dari penyakit ini.
(ii) Pewarisan silang membentuk hubungan antara gen dan kromosom seks.
Dengan demikian, Morgan mengemukakan teori keterkaitan yang menyatakan:
(i) Gen pada kromosom terletak dalam urutan linier dan jarak antar gen bervariasi.
(ii) Kecenderungan gen untuk tetap terhubung dan berekspresi dalam kombinasi induknya disebabkan oleh keberadaannya pada kromosom yang sama.
(iii) Kekuatan pertalian berhubungan langsung dengan jarak antara gen-gen yang tertaut dalam suatu kromosom.
(iv) Kombinasi parental dari gen-gen tertaut tetap tidak berubah selama proses pewarisan.
Non-Disjungsi:
Kadang-kadang, kromosom homolog tidak terpisah atau terlepas selama meiosis menjadi gamet individu. Fenomena ini disebut non-disjungsi. Ini terutama karena kurangnya pasangan yang tepat antara kromosom homolog selama metafase.
Akibatnya, sentromer dari dua kromosom homolog tidak berada di sisi yang berlawanan dari pelat metafase dan dua homolog yang tidak berpasangan kemudian terpisah secara acak, menuju ke kutub yang berlawanan atau ke kutub yang sama. Pergerakan kedua kromosom seks selama meiosis ini dapat menyebabkan keberadaan kedua kromosom dalam satu gamet dan tidak ada di gamet lainnya.
Demonstrasi jembatan non-disjungsi:
CB Bridges (1916) menemukan bahwa dalam kasus yang jarang terjadi (sekitar 1 per 2000 lalat), ketika betina bermata putih disilangkan dengan jantan bermata merah menghasilkan keturunan yang luar biasa. Keturunan seperti itu secara fenotip seperti orang tua mereka daripada betina bermata merah dan jantan bermata putih yang biasanya diharapkan dalam persilangan seperti itu.
Bridges menjelaskan fenomena ini berdasarkan non-disjungsi kromosom X pada individu wanita. Dalam hal ini kedua kromosom X bergerak bersama ke kutub yang sama. Akibatnya, kutub lainnya gagal mendapatkan kromosom X apa pun. Non-disjungsi seperti itu dengan induk betina normal akan disebut non-disjungsi primer (Gbr. 5.44).
Gambar 5.44. Asal jenis yang luar biasa di Drosophila melanogaster melalui non-disjunction primer kromosom X pada wanita bermata putih.
Namun pada non-disjungsi sekunder, XXY betina didapat karena non-disjungsi primer digunakan lagi. Ketika betina XXY bermata putih disilangkan dengan jantan normal bermata merah, menghasilkan sekitar 4 persen keturunan (betina) dengan mata putih memberikan gagasan bahwa ada 4 persen non-disjungsi (kecuali). XXY biasanya terlepas menjadi X dan XY tetapi non-disjungsi sekunder menyebabkan pembentukan gamet yang membawa XX dan Y.
Delapan kelas keturunan dihasilkan, termasuk pejantan XYY yang terbukti subur. Konstitusi unik kromosom individu XO, XXX, XXY dan XYY diidentifikasi oleh Bridges di bawah mikroskop. Dengan demikian, ia berhasil menunjukkan korelasi langsung pertama antara pewarisan kromosom dan genetik.
