Genotip Dan Fenotip - Biologi
Sedangkan fenotipe ditentukan sebagian oleh genotipe individu, sebagian oleh lingkungan tempat individu itu hidup, waktu, dan, pada sejumlah sifat, interaksi antara genotipe dan lingkungan. Masa biasanya digolongkan sebagai aspek lingkungan (hidup) pula. Gagasan ini biasa ditulis sebagai
P = G + E + GE
Selanjutnya P berarti fenotipe, G berarti genotipe, E berarti lingkungan, dan GE berarti interaksi antara genotipe dan lingkungan bersama-sama (yang berbeda dari pengaruh G dan E sendiri-sendiri.
Penelitihan fenotipe dapat sederhana (masalnya warna bunga) atau sangat rumit hingga memerlukan alat dan metode khusus. Tetapi, karena ekspresi genetik suatu genotipe bertahap dari tingkat molekular hingga tingkat individu, seringkali ditemukan keterkaitan antara sejumlah fenotipe dalam berbagai tingkatan yang berbeda-beda.
Dan Fenotipe, khususnya yang bersifat kuantitatif, seringkali diatur oleh banyak gen. Ranting genetika yang membahas sifat-sifat dengan tabiat seperti ini dikenal sebagai genetika kuantitatif.
Sedangkan Genotipe adalah istilah yang dipakai untuk menyatakan keadaan genetik dari suatu individu atau sekumpulan individu populasi. Lalu Genotipe dapat merujuk pada keadaan genetik suatu lokus maupun keseluruhan bahan genetik yang dibawa oleh kromosom (genom). Serta Genotipe dapat berupa homozigot atau heterozigot. Selesai orang dapat melakukan transfer gen, muncul pula penggunaan istilah hemizigot.
Ketika genetika Mendel (genetika klasik), genotipe sering dilambangkan dengan huruf yang berpasangan; misalnya AA, Aa, atau B1B1.
Bagian huruf yang sama menunjukkan bahwa individu yang dilambangkan adalah homozigot (AA dan B1B1), sedangkan bagian huruf yang berbeda melambangkan individu heterozigot. Bagian huruf menunjukkan bahwa individu yang dilambangkan ini adalah diploid (2n). Sebagai konsekuensi, individu tetraploid (4n) homozigot dilambangkan dengan AAAA, misalnya.
Pada genetika, alel merupakan bentuk-bentuk alternatif dari gen pada suatu lokus. Dan Alel terbentuk karena adanya variasi pada urutan basa nitrogen akibat peristiwa mutasi. Arti ini muncul akibat penggunaan allelomorph oleh William Bateson pada buku karangannya Mendel’s Principles of Heredity (1902).
Sedangkan Lokus dikatakan bersifat polimorfik apabila memiliki variasi alel dalam suatu populasi dan, sebaliknya, dikatakan bersifat monomorfik (“satu bentuk”) apabila tidak memiliki variasi. Selanjutnya Individu yang memiliki alel sama pada suatu lokus dikatakan memiliki genotipe yang homozigot sedangkan yang memiliki alel berbeda dikatakan heterozigot. Sebab genotipe diekspresikan menjadi suatu fenotipe, alel dapat menyebabkan perbedaan penampilan di antara individu-individu dalam suatu populasi.
Karakter Kuantitatif dan Kualitatif
Pada semua hewan ternak memiliki sifat kualitatif yang menjadi ciri khas pada setiap individu ternak. Selain itu juga memiliki sifat kuantitatif yang biasa diukur dengan menggunakan alat ukur yang sering digunakan dalam ilmu tilik ternak.
Menurut sifat kuantitatif, akan berpengaruh terhadap nilai jual hewan ternak jika semakin bagus keadaannya. Sementara untuk sifat kuantitatif sendiri tidak berpengaruh banyak pada harga jual hewan ternak atau hanya berdasarkan kriteria. Meskipun banyak atau tidaknya gen mempengaruhi dalam menentukan sifat kuantitatif maupun kuantitatif.
Karakter kuantitatif dapat diukur dengan pengukuran, sedangkan pada sifat kuantitatif hanya bisa dilihat dari pengamatan. Akan lebih memahami tentang sifat kuantitatif dan sifat kualitatif yaitu:
Karakter kualitatif
Karakter yang tidak dapat diukur, tapi bisa dikelompokan. Contohnya warna bulu, bentuk tanduk. Karakter ini sedikit/tidak dipengaruhi lingkungan dan biasanya dikontrol oleh satu atau dua pasang gena saja.
-Tidak memiliki nilai ekonomis
- Tidak dapat dihitung atau diukur
-Tidak dipengaruhi oleh faktor lingkungan
- Hanya berdasarkan pada kriteria
-Sedikit gen ( hampir tidak ada), sehingga banyak berpengaruh pada sifat kualitatif
Karakter Kuantitatif
Karakter yang dapat diukur, misalnya produksi susu, bobot badan dan produksi telur. Karakter ini dikontrol banyak gen dan sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan, seperti pakan dan tatalaksana
- Memiliki nilai ekonomis
- Dapat dihitung atau diukur
- Terpengaruhi oleh faktor lingkungan
- Banyak gen yang mempengaruhi sifat kuantitatif
Perbedaan Genotip dan Fenotip
Pada Genotipe organisme atau sifat tertentu mengacu secara khusus untuk informasi genetik yang menggambarkan sifat terlihat.
Serta suatu sifat yang terlihat ialah , seperti warna mata ataupun warna rambut, tidak akan dapat digambarkan sebagai genotipe.
Kalau pada Fenotipe ialah secara khusus mengacu pada sifat-sifat yang dapat digambarkan dari suatu observasi.
Sedangkan Genotipe ialah faktor-faktor yang menyebabkan fenotipe yang khusus untuk eksis.
Sedangkan Fenotip adalah “sifat yang tampak” pada suatu individu dan dapat diamati dengan panca indra, contohnya warna bunga merah, rambut keriting, tubuh besar, buah rasa manis, dan sebagainya. Dan Fenotip merupakan perpaduan dari genotip dan faktor lingkungan. Maka suatu individu dengan fenotipe sama belum tentu mempunyai genotip sama.
Apabila dikemukan didalam rumus akan menjadi :
F = G + E
F = Fenotip
G = Genotip
E = Environment (Lingkungan)
Pada Pewarisam Sifat atau persilangan, terdapat prinsip yang harus kita ingat, yaitu :
- Gen yang berperan dalam pengaturan dan penentuan sifat diberi simbol huruf.
- Gen yang bersifat dominan dinyatakan dengan huruf kapital, misalnya gen yang menentukan sifat batang yang tinggi ditulis dengan huruf “T” (berasal dari kata tinggi).
- Gen yang bersifat resesif dinyatakan dengan huruf kecil, misalnya gen yang menentukan sifat batang yang pendek ditulis dengan huruf “t”. Jadi, dapat diartikan bahwa batang tinggi dominan terhadap batang pendek, dan sebaliknya batang pendek resesif terhadap batang tinggi.
Untuk manusia dan hewan vertebrata, penyatuan sperma dan ovum yang masing-masing bersifat haploid (n) akan membentuk zigot. Pada Zigot tumbuh dan berkembang menjadi individu yang bersifat diploid (2n), sehingga individu yang memiliki sifat tersebut dinyatakan dengan dua huruf Contoh: :
TT : Simbol untuk tumbuhan berbatang tinggi, gamet yang dibentuk T dan T,
tt : Simbol untuk tumbuhan berbatang pendek, gamet yang dibentuk t dan t,
MM : Simbol untuk tumbuhan berbunga merah, gamet yang dibentuk M dan M,
mm : Simbol untuk tumbuhan berbunga putih, gamet yang dibentuk m dan m,
Mm : Simbol untuk tumbuhan yang berbunga merah muda, gamet yang dibentuk M dan m.
Struktur gen yang menentukan sifat suatu individu disebut genotip (tidak dapat dilihat dengan mata). Pada Genotip suatu individu diberi simbol dengan huruf dobel, karena individu itu umumnya diploid, misalnya MM, Mm dan mm.
Sedangkan Genotip memiliki sepasang gen. Pada Gen-gen tersebut terletak pada lokus yang bersesuaian dari kromosom yang homolog. Dan Sepasang gen yang terletak pada posisi yang sama pada pasangan kromosom disebut alel.
Lalu, alel merupakan anggota dari sepasang gen misalnya
M = gen untuk warna bunga merah,
m = gen untuk warna bunga putih,
T = gen untuk tanaman tinggi, dan
t = gen untuk tanaman rendah,
M dan m merupakan alel tetapi M dan t bukan alel. Dan sifat suatu individu yang genotipnya terdiri dari gen-gen yang sama dari tiap jenis gen disebut homozigot, misalnya RR, rr, TT, AABB, aabb dan sebagainya. Homozigot dominan terjadi bila individu bergenotip RR, AA, TT; sedangkan homozigot resesif bila individu bergenotip rr, aa, tt dan sebagainya .
Pada Sifat/karakter suatu individu yang genotipnya terdiri dari gen-gen yang berlainan dari tiap jenis gen disebut heterozigot, misalnya Rr, Aa, Tt, AaBb dan sebagainya. Sifat lahiriah yang dapat diamati (bentuk, warna, golongan darah, dan sebagainya) disebut fenotip.
Lalu Fenotip ditentukan oleh gen dan lingkungan. Sedangkan Fenotip tidak diberi simbol tetapi ditulis sesuai dengan penampakan seperti rasa buah yang manis, rambut lurus, warna bunga biru dan sebagainya. Tumbuhan yang berbiji bulat fenotipnya ditulis biji bulat dan genotipnya ditulis BB atau Bb bila B dominan terhadap b.
Selanjutnya dua individu yang memiliki sifat fenotip ynag sama mungkin memiliki sifat genotip yang berbeda misalnya dua individu tanaman yang memiliki fenotip sama seperti berbiji bulat, memiliki kemungkinan genotip ialah BB atau Bb.
Dan Gen B bersifat dominan sehingga gen B tersebut mengalahkan atau menutupi gen b yang bersifat resesif. Di karenakan tanaman dengan BB atau Bb memiliki fenotip berbiji bulat.
Sifat Dominan, Resesif Dan Intermediet
Untuk suatu persilangan, maka keturunan (Filial) yang dihasilkan akan memiliki sifat yang muncul atau sifat yang tidak muncul (tersembunyi) dari salah satu sifat induknya. Karakter yang muncul pada keturunan dari salah satu induk dengan mengalahkan sifat pasangannya disebut sifat dominan.
Bahkan sifat yang tidak muncul atau tersembunyi pada keturunanya karena dikalahkan oleh sifat pasangannya disebut sifat resesif. Contohnya bunga mawar merah disilangkan dengan bunga mawar putih, dan menghasilkan keturunan bunga mawar merah,
Induk/ Parental : Bunga mawar Merah >< Bunga mawar putih
Gamet : (MM) >< (mm)
Keturunan/ Filial : Bunga mawar merah
Pada warna merah bersifat dominan, sedangkan warna putih bersifat resesif (alel warna merah dominan terhadap alel warna putih).
Dan warna merah yang bersifat dominan dibandingkan dengan warna putih, maka menyebabkan semua bunga mawar pada keturunan pertama atau filial ke-1 (F1) akan berwarna merah. Jika dalam suatu persilangan, sifat yang muncul merupakan campuran dari kedua induknya, maka sifat tersebut disebut sifat intermediet (dominan parsial).
Contohnya persilangan antara ikan Koi warna merah dan ikan Koi warna putih menghasilkan Filial 1 yang semuanya ikan Koi berwarna merah muda. Lalu warna merah muda tersebut merupakan sifat intermediet.
- Induk/ Parental : Ikan Koi merah >< Ikan Koi putih
- Keturunan/ Filial 1 : Ikan Koi merah muda
Hukum Mendel
Awal hipotesis tersebut, Mendel membuat suatu kesimpulan yang disebut Hukum I Mendel dan Hukum II Mendel. Pada kedua hukum Mendel tersebut merupakan prinsip dasar dari genetika. Selanjutnya adalah penjelasan dari hukum Mendel tersebut :
Pada hukum I Mendel (Hukum segregasi atau hukum pemisahan alel-alel dari suatu gen yang berpasangan). Dan pembentukkan sel kelamin (gamet), pasangan-pasangan alel memisah secara bebas. Sedangkan hukum ini berlaku untuk persilangan dengan satu sifat beda (monohibrid).
Pada hukum II Mendel (Hukum pengelompokkan gen secara bebas atau asortasi). Sedangkan pembentukkan sel kelamin (gamet), alel mengadakan kombinasi secara bebas sehingga sifat yang muncul dalam keturunannya beraneka ragam.Dan hukum ini berlaku untuk persilangan dengan dua sifat beda (dihibrid) atau lebih (polihibrid).
Persilangan Dua Individu dengan Satu Sifat Beda (Monohibrid)
Selanjutnya persilangan dua individu dengan satu sifat beda akan menurunkan sifat dominan apabila sifat keturunannya sama dengan salah satu induknya.
Mialnya : Mendel mengambil serbuk sari dari bunga tanaman yang bijinya berlekuk (berkerut) dan diserbukkan pada putik dari bunga tanaman yang bijinya bulat.
Seluruh keturunan F1 berbentuk tanaman yang bijinya bulat. Lalu tanaman F1 dibiarkan mengadakan penyerbukan sendiri sehingga didapatkan keturunan F2 yang memperlihatkan perbandingan fenotip 3 biji bulat : 1 biji berleku.
Karakter Intermediet
Karakter intermediet adalah sifat keturunan yang dimiliki oleh kedua induknya. Misalnya adalah tanaman bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) galur murni merah (MM) disilangkan dengan galur murni putih (mm).
Asal mula persilangan tersebut diperoleh hasil F1 yang semuanya berbunga merah muda. Kalau F1 di lakukan penyerbukan dengan sesamanya, maka F2 menghasilkan tanaman berbunga merah, merah muda, dan putih dengan perbandingan 1 : 2 : 1.
Pada persilangan Dua Individu dengan Dua Sifat Beda (Dihibrid)
Sedangkan Dihibrid adalah persilangan dua individu dengan dua sifat beda atau lebih yang menghasilkan keturunan dengan perbandingan fenotip dan genotip tertentu.
Berdasarkan percobaannya, Mendel melakukan persilangan kacang ercis galur murni yang memiliki biji bulat warna kuning dengan galur murni yang memiliki biji keriput warna hijau. Karakter bulat dan kuning dominan terhadap sifat keriput dan hijau, sehingga menghasilkan seluruh F1 berupa kacang ercis berbiji bulat dengan warna biji kuning.
Dan biji-biji F1 tersebut kemuadian ditanam kembali dan dilakukan penyerbukan antara sesamanya untuk mendapatkan F2. Pada persilangan tersebut merupakan persilangan dua individu dengan dua sifat beda, ialah bentuk biji dan warna biji. Keturunan pada F2 adalah sebagai berikut :
B : bulat, dominan terhadap keriput
b : keriput
K : kuning, dominan terhadap hijau
k : hijau
Persilangan Dua Individu dengan Tiga Sifat Beda (Trihibrid)
Trihibrid adalah persilangan dua individu dengan tiga sifat beda atau lebih yang menghasilkan keturunan dengan perbandingan fenotip dan genotip tertentu.
Pada percobaannya, Mendel melakukan persilangan kacang ercis dengan tiga sifat beda, ialah batang tinggi, biji bulat, dan biji warna kuning dengan kacang ercis berbatang pendek, biji keriput, dan biji warna hijau.
Sifat tinggi, bulat, dan kuning dominan terhadap pendek, keriput, dan hijau, maka seluruh F1 berupa kacang ercis yang berbatang tinggi, berbiji bulat, dan berwarna kuning. Keturunan F1 dapat dilihat pada bagan persilangan trihibrid Biji-biji F1 tersebut kemudian ditanam kembali dan dilakukan penyerbukan antara sesamanya untuk mendapatkan F2.
Persilangan tersebut merupakan persilangan dua individu dengan tiga sifat beda, ialah ukuran batang, bentuk biji dan warna biji. Keturunan pada F2 adalah sebagai berikut :
T : tinggi, dominan terhadap pendek
t : pendek
B : bulat, dominan terhadap keriput
b : keriput
K : kuning, dominan terhadap hijau
k : hijau
Faktor Genotip Dan Fenotip
Berdasarkan tingkat organisme, fenotipe adalah sesuatu yang dapat dilihat/diamati/diukur, sesuatu sifat atau karakter. Pada tingkatan ini, contoh fenotipe misalnya warna mata, berat badan, atau ketahanan terhadap suatu penyakit tertentu.
Dalam tingkat biokimiawi, fenotipe dapat berupa kandungan substansi kimiawi tertentu di dalam tubuh. Misalnya, kadar gula darah atau kandungan protein dalam beras. Di taraf molekular, fenotipe dapat berupa jumlah RNA yang diproduksi atau terdeteksinya pita DNA atau RNA pada elektroforesis (Anonim, 2011).
Fungsi faktor Genotip Dan Fenotip Terkait Adaptasi Organisme Terhadap Lingkungan
Penampakan suatu karakter pada individu (fenotipe) dipengaruhi oleh faktor genetik atau genotipe dan faktor lingkungan (Pallawarukka, 1999 dalam Ferdy, 2010).
Wilayah habitat dapat berpengaruh langsung terhadap fenotipe seekor hewan melalui makanan, penyakit, dan pengelolaan, tetapi tidak dapat mempengaruhi genotipe hewan. Dominasi yang mungkin terjadi terhadap genotipe tidak terjadi secara langsung tetapi melalui seleksi alam atau buatan yang terjadi terhadap individu-individu yang mengakibatkan perubahan frekuensi gen-gen tertentu dalam populasi (Martojo, 1992).
Selanjutnya fenotipe ditentukan sebagian oleh genotipe individu, sebagian oleh lingkungan tempat individu itu hidup, waktu, dan, pada sejumlah sifat, interaksi antara genotipe dan lingkungan. Pada masa biasanya digolongkan sebagai aspek lingkungan (hidup) pula.
Gagasan ini biasa ditulis sebagai
P = G + E + GE,
Dan P berarti fenotipe, G berarti genotipe, E berarti lingkungan, dan GE berarti interaksi antara genotipe dan lingkungan bersama-sama (yang berbeda dari pengaruh G dan E sendiri-sendiri.
Penelitihan fenotipe dapat sederhana (masalnya warna bunga) atau sangat rumit hingga memerlukan alat dan metode khusus. Tetapi, karena ekspresi genetik suatu genotipe bertahap dari tingkat molekular hingga tingkat individu, seringkali ditemukan keterkaitan antara sejumlah fenotipe dalam berbagai tingkatan yang berbeda-beda. Pada Fenotipe, khhususnya yang bersifat kuantitatif, seringkali diatur oleh banyak gen.
Kalau dua atau lebih individu berkembang dan tumbuh dari lingkungan yang sama dan memperlihatkan fenotipe yang berbeda, maka dapatlah disimpulkan bahwa kedua individu tersebut mempunyai genotipe yang berbeda. Serta kebalikannya, meskipun ada dua atau lebih individu yang bergenotipe sama, tetapi berkembang dalam lingkungan yang berbeda, maka fenotipe mereka kemungkinan besar tidak akan sama (Pane, 1986 dalam Ferdy).
Pada perbedaan genotipe dapat berupa perbedaan antarbangsa (rumpun), galur, kelompok-kelompok keturunan pejantan-pejantan (Sudono, 1981). Hubungan genotipe dan lingkungan akan sangat penting peranannya bila organisme yang dipelihara dalam dua lingkungan yang berbeda serta dilakukan seleksi pada masing-masing lingkungan tersebut, dengan mengetahui adanya interaksi genotipe dan lingkungan, maka hal ini dapat menentukan lingkungan yang mana hewan hasil seleksi tersebut harus dipelihara (Sudono, 1981
Contoh Faktor Genotip dan Fenotip
Berbagai Faktor Genotip dan Fenotip Organisme dan kaitannya terhadap Adaptasi Organisme Terhadap Lingkungan contohnya :
• Pada Kupu Biston betularia
Tipe organisme yang sekarang hidup dan beradaptasi dengan habitatnya adalah jenis organisme yang sifat-sifatnya diwarisi dari nenek moyangnya. Karakter genetik itu memancarkan fenotip yang sesuai dengan kondisi faktor lingkungannya.
Pada Kupu Biston betularia yang saat ini hidup di daerah industri adalah kelompok yang mempunyai variasi gen yang memancarkan warna hitam pada tubuhnya (fenotip), dan sifat itu menururn sehingga keturunannya tetap berwarna hitam, meskipun kerabatnya yang hidup di luar daerah industri berwarna terang.
• Di Pertanian.
Dapat kita ketahui bahwa setiap fenotipe yang terjadi adalah karena interaksi yang terjadi antara genotype dan lingkungan. Berlangsung saling mempengaruhi yang selanjutnya akan berpengaruh pada hasil yang di capai.
Karakter Fenotipe atau sifat yang tampak tidak akan baik jika tidak didukung genotype dan lingkungan. Dikarenakan dalam pertanian wajib di ketahui hubungan lingkungan dan genotype agar didapatkan produksi yang maksimum baik kualitas maupun kuantitas (Elin embarwati, 2009 dalam Aris, 2009).
Dan penelitian Baihaki dan Wicaksana yang dilakukan dengan tanaman kedelai menunjukan bahwa diantara 6 genotype yang di uji menunjukan hasil yang berbeda. Pada genotype tersebut ada yang tumbuh baik pada lingkungan pengujian tapi ada juga yang tidak
Penelitihan gabungan karakter hasil untuk delapan lokasi tanam terlihat adanya interaksi yang nyata antara genotip kedelai yang diuji dengan lokasi (lingkungan).
Sehingga membuktikan bahwa di antara keenam genotip kedelai yang diuji, tanggapnya terhadap delapan lingkungan tumbuh (lokasi) untuk karakter hasil, tidak sama dan dapat diartikan diantara genotip tersebut terdapat genotip yang tumbuh baik pada lingkungan tertentu dan memberikan hasil yang tinggi. Selain itu, Makulawu et al, (1999) dalam Baihaki dan Wicaksana (2009) pada jagung hibrida harapan di sembilan lokasi, juga dengan jelas memperlihatkan adanya interaksi antara genotip dengan lokasi (lingkungan) yang nyata.
Nampak jelas bahwa adanya keberagaman lingkungan tumbuh (lokasi) menyebabkan terjadinya penampilan yang beragam dari genotip tanaman dalam berbagai lingkungan tumbuh (Baihaki dan Wicaksana, 2009)