Struktur dan Fungsi Kromosom
4. Struktur dan Fungsi Kromosom
Thomas Hunt Morgan (1911), seorang ahli genetika dan ahli embriologi dari Amerika Serikat (1866-1945), mengamati kromosom lalat buah Droso- phila melanogaster karena lalat buah cepat berkembang biak, mudah diperoleh, mudah dipelihara, dan bertelur banyak. Lalat buah mempunyai kromosom 8 buah atau 4 pasang, yang terdiri atas 3 pasang autosom dan 1 pasang kromosom seks. Kromosom yang mudah diamati berasal dari sel-sel kelenjar ludah dari larva karena kromosomnya lebih besar jika dibandingkan dengan kromosom organ lainnya.
a. Jumlah Kromosom Setiap spesies organisme mempunyai jumlah kromosom yang konstan
dan spesifik, misalnya dalam setiap sel tubuh manusia terdapat 46 kromosom, pada tikus 40, pada jagung 20, dan pada lalat buah 8. Kita tidak perlu bangga bahwa di dalam setiap sel kita terdapat 46 kromosom, sedangkan lalat buah
8 karena tidak ada hubungan antara jumlah kromosom dengan “derajat” makhluk hidup. Demikian pula tidak ada hubungan antara jumlah kromosom dan ukuran tubuh suatu organisme. Pada sejenis udang, umpamanya, jumlah sel kromosom dalam setiap sel tubuhnya mencapai 168 buah.
Hereditas
Sebagai bahan perbandingan mengenai jumlah kromosom yang tetap dan khas pada setiap spesies organisme dapat kamu lihat pada tabel berikut ini.
Tabel 3.5 Jumlah Kromosom pada Berbagai Organisme
Jumlah Organisme
48 Drosophilla melanogaster
10 Orang utan
48 Drosophila obscura
12 Siamang
48 Drosophila virillis
60 Jamur biasa
48 Tikus (Ratus)
38 Kentang
24 Mencit (Mus)
14 Nyamuk (Culex)
30 Buncis
12 Bakteri (E.Coli)
6 Lalat
Sumber: The Study of Biology, Baker
b. Bagian-Bagian Kromosom Kromosom dapat diidentifikasi dengan baik pada metafase. Karena
sangat halus, umumnya kromosom hanya dapat diamati dengan menggunakan mikroskop elektron. Kromosom terdiri atas dua bagian, yaitu sentromer dan lengan.
Sentromer merupakan bagian kepala kromosom yang berfungsi untuk bergantung pada gelendong sewaktu sel membelah. Lengan merupakan badan kromosom itu sendiri, bagian inilah yang mengandung kromonema berupa benang halus yang berpilin, tempat berderetnya gen-gen. Perhatikan Gambar 3.11
84 Biologi Kelas XII SMA dan MA 84 Biologi Kelas XII SMA dan MA
2 buah kromatid
sentromer
lengan
rantai DNA
pendek
A. Kromosom sel tubuh pada manusia B. Bagian-bagian kromosom Gambar 3.11 Bagian-bagian kromosom
Sumber: The Nature of Life, Postlethwait
c. Macam-Macam Kromosom Kromosom mempunyai bermacam-macam bentuk, lihat Gambar 3.12.
Berdasarkan letak sentromernya, terdapat empat macam bentuk dasar kromosom, yaitu:
1) telosentris, jika kromosom mempunyai satu lengan;
2) akrosentris, jika kromosom mempunyai dua lengan, tetapi satu lengan pendek sekali dibandingkan dengan lengan yang lainnya;
3) submetasentris, jika kromosom mempunyai dua lengan yang hampir sama panjangnya;
4) metasentris, jika kromosom mempunyai dua lengan yang sama panjang.
Sumber: Biology, Barrett
Gambar 3.12 Berbagai bentuk kromosom
Selain berdasarkan bentuknya, kromosom juga dapat dibedakan berdasarkan fungsinya. Menurut fungsinya dalam mengatur jenis kelamin, terdapat dua macam kromosom, yaitu autosom dan kromosom seks. Autosom, yaitu kromosom yang tidak berperan dalam menentukan jenis kelamin, sedangkan kromosom seks, yaitu kromosom yang berperan dalam menentukan jenis kelamin, biasanya diberi simbol X dan Y.
Cara penulisan kromosom pada individu adalah sebagai berikut. Pada manusia, misalnya, setiap sel tubuh mengandung 46 buah kromosom, yang terdiri atas 22 pasang autosom dan 1 pasang kromosom seks. Jika ditulis, 22 AA + XX untuk individu wanita dan 22 AA + XY untuk individu laki-laki. Namun, pada sel kelamin (gamet) yang memiliki 23 buah kromosom dapat ditulis 22 A + X untuk sel telur (ovum) dan 22 A + X atau 22 A + Y untuk sperma (perhatikan Gambar 3.13).
Hereditas
19 20 21 22 XX 19 20 21 22 XY a. Kromosom sel somatik seorang wanita
b. Kromosom sel somatik seorang pria Gambar 3.13 Perbedaan kromosom sel somatik wanita dan pria
Jadi, pada wanita sel telurnya hanya mempunyai satu macam kromosom seks, yaitu X. Adapun pada laki-laki di dalam spermanya terdapat dua macam kromosom seks, yaitu X dan Y. Jika terjadi peleburan antara sel telur dan sperma, akan terjadi kemungkinan kombinasi kromosom sebagai berikut:
1) sel telur (22A + X) dengan sperma (22A + X) akan membentuk kombinasi
22 AA + XX, berarti akan terlahir individu dengan jenis kelamin wanita;
2) sel telur (22A + X) dengan sperma (22A + Y) akan membentuk kombinasi
22 AA + XY, berarti akan terlahir individu jenis kelamin laki-laki. Dari gambaran di atas dapat disimpulkan bahwa yang menentukan jenis
kelamin anak adalah laki-laki (ayahnya) bukan ibunya karena kromosom seks Y hanya terdapat pada sperma.
d. Ploidi (Perangkat atau Genom) Telah dijelaskan sebelumnya bahwa kromosom pada sel tubuh terdapat
dalam keadaan berpasangan. Kromosom yang berpasangan dan mempunyai bentuk, ukuran, serta komposisi yang sama disebut kromosom homolog. Pada setiap sel tubuh lalat buah terdapat delapan kromosom. Karena kromosomnya berpasang-pasangan, setiap sel tubuh terdiri atas empat pasang kromosom homolog. Adapun pada setiap sel tubuh manusia terdapat 46 buah kromosom atau 23 kromosom homolog berbeda dengan pasangan kromosom homolog lainnya. Jumlah macam kromosom disebut dengan ploidi (perangkat atau genom).
Karena berada dalam sel tubuh, kromosom tersebut berpasang-pasangan berarti terdiri atas dua set, maka disebut diploid = 2n. Sebaliknya, pada sel gamet terdapat hanya satu perangkat atau satu set disebut haploid = n. Kadangkala dalam sel tubuh yang mengalami kelainan, misalnya karena kanker, jumlah kromosomnya lebih dari dua set, misalnya 3n = triploid, 4n = tetraploid, dan selebihnya disebut poliploid (lihat Gambar 3.14).
86 Biologi Kelas XII SMA dan MA
Sumber: Advanced Biology, Clegg
Gambar 3.14 Monoploid dan Poliploid