Memahami Hubungan Pembelahan Sel Dengan Pewarisan Sifat

Hubungan pembelahan sel dengan pewarisan sifat :  Telah diuraikan bahawa sifat makhluk hidup tersimpan di dalam kromosom dalam bentuk sepenggal DNA yang dikenal sebagai gen.Kromosom adalah bagian kromatin inti sel yg berceraian apabila sel terbelah atau membelah yg merupakan rangkaian pendukung jenis makhluk hidup. Agar sifat-sifat induk dapat diwariskan kepada keturunannya, maka diperlukan mekanisme pembagian gen. Mekanisme pembagian gen pembawa sifat itu berlangsung pada proses  pembelahan mitosis dan meiosis.

Pada profase akhir, setiap sel kromosom menggandakan diri menjadi dua set kromosom. Artinya setiap alel (gen dan pasangannya) membentuk alel baru yang identik. Pada metafase berlangsung pembagian kromosom, agar tiap sel anak nantinya mendapatkan jumlah set kromosom yang sama dan identik, sehingga saat telofase yaitu saat sel telah membelah menjadi dua sel anak memiliki set kromosom yang sama dengan sel induk. Ini berarti bahwa:

1. Semua sifat induk diwariskam kepada kedua sel anak
2. Setiap sel anak memiliki sifat identik dengan sel induk

Mitosis berlangsung diseluruh jaringan tubuh, kecuali di organ pembentuk gamet. Mitosis dimulai dari pembelahan zigot hingga proses pertumbuhan berlangsung. Karena itu hasil mitosis, yakni sel-sel somatik (sel-sel tubuh), senantiasa identik.

Pada tumbuhan, perbanyakan melalui setek dan cangkok senantiasa menghasilkan keturunan yang identik. Keturunan yang identik juga dapat dihasilkan melalui kultur jaringan tumbuhan. Demikian pula pada kultur jaringan hewan,. Proses perbanyakan untuk menghasilkan individu yang identik itu disebut juga sebagai pengklonaan disebut individu satu klona.

Pada spesies yang bereproduksi secara seksual, perilaku kromosom selama meiosis dan fertilisasi bertanggung jawab atas sebagian besar variasi yang muncul pada setiap generasi. Ada beberapa peristiwa yang menyebabkan terjadinya variasi pada generasi baru akibat adanya reproduksi seksual yaitu pemilahan kromosom secara bebas, pindah silang dan fertilisasi random.

Pindah silang terjadi selama profase meiosis I. ketika kromosom homolog pertama kali muncul bersama sebagai pasangan selama profase I, suatu perlengkapan protein yang disebut kompleks sinaptonemal menggabungkan kromosom sehingga terikat kuat satu dengan yang lainnya. Pindah silang terjadi ketika porsi homolog dua kromatid bukan saudara bertukar tempat. Pada manusia, rata-rata dua atau tiga kejadian pindah silang terjadi untuk setiap satu pasangan kromosom. Yang perlu dipahami adalah dengan mengkombinasikan DNA yang diwarisi dari kedua orangtua menjadi sebuah kromosom tunggal, merupakan sumber variasi genetic yang penting dalam siklus hidup seksual. 

Sifat acak (random) dalam fertilisasi menambah variasi genetic yang ditimbulkan oleh meiosis. Sebuah zigot dihasilkan dari sebuah perkawinan antara wanita dan pria. Sel telur manusia yang mewakili satu dari 8 juta kemungkinan kombinasi kromosom, dibuahi oleh sebuah sel sperma tunggal yang mewakili satu dari 8 juta kemungkinan yang berbeda. Jadi, tanpa memperhatikan pindah silang sekalipun, pasangan orangtua akan menghasilkan sebuah zigot dengan salah satu dari sekitar 64 juta kombinasi diploid.

Jadi, ada tiga sumber variasi genetic pada organisme yang bereproduksi secara seksual yaitu:

1. Pemilahan independen dari kromosom-kromosom homolog selama meiosis I
2. Pemindahan silang antara kromosom-kromosom homolog selama profase meiosis I
3. Fertilisasi acak satu sel telur oleh satu sperma

Jika pada pembelahan mitosis satu sel induk menghasilkan dua sel anak identik, maka pada pembelahan meiosis satu sel induk menghasilkan empat sel anak. Setiap sel anak hasil meiosis mewarisi setengah set kromosom sel induk. Mula-mula sel induk memiliki 2n kromosom (sel diploid) dan akhirnya terbentuk 4 sel anak masing-masing memiliki n kromosom sel (haploid).

Baik sel sperma maupun sel ovum memiliki setengah set kromosom sel induk. Jadi, masing-masing merupakan sel haploid. Jika terjadi fertilisasi, ovum dan sperma melebur membentuk satu sel zigot. Sel zigot mengandung 2n kromosom (sel diploid). Jadi, didalam sel zigot terkandung setengah set kromosom induk jantan dan setengah set kromosom induk betina. Artinya, zigot memiliki separo sifat induk jantan dan separo sifat induk betina.