PERSILANGAN

PERSILANGAN MONOHIBRID DAN DIHIBRID

A.        Sejarah Pewarisan Sifat

Belajar tentang pewarisan sifat pada makhluk hidup, tidak lepas dari jasa seseorang yang melakukan penelitian di bidang genetika yang bernama Gregor Mendel. Mendel lahir tanggal 22 Juli 1822 di kota kecil Heinzendorf di Silesia, Austria. (Sekarang kota itu bernama Hranice wilayah Republik Ceko.) Johann Gregor Mendel adalah orang yang sampai kini dianggap sebagai peletak dasar ilmu keturunan atau genetika. Semasa hidupnya,beliau senang melakukan percobaan di kebunnya untuk menyelidiki bagaimana sifat-sifat tanaman induk diturunkan kepada keturunannya.

Gregor Mendel

Hasil percobaannya diumumkan pada tahun 1865, dan sejak tahun itu ilmu tentang keturunan tumbuh dengan teori-teori yang lebih ilmiah.

B.        Istilah-Istilah Dalam Genetika

Sebelum belajar tentang pewarisan sifat, marilah kita pahami tentang beberapa istilah di dalam genetika. Gen dominan, gen resesif, genotipe, fenotipe, homozigot, dan heterozigot.

C.        Eksperimen Mendel

Eksperimen Mendel dimulai saat dia berada di biara Brunn didorong oleh keingintahuannya tentang suatu ciri tumbuhan diturunkan dari induk kepada keturunannya. Jika misteri ini dapat dipecahkan, petani dapat menanam hibrida dengan hasil yang lebih besar. Prosedur Mendel merupakan langkah yang cemerlang dibanding prosedur yang dilakukan waktu itu. Mendel sangat memperhitungkan sifat atau karakter dari keturunan dan keturunan tersebut diteliti sebagai satu kelompok, bukan sejumlah keturunan yang istimewa.

Dia juga memisahkan berbagai macam ciri dan meneliti satu jenis ciri saja pada waktu tertentu, tidak memusatkan perhatian pada tumbuhan secara keseluruhan.

Dalam eksperimennya, Mendel memilih tumbuhan biasa, kacang polong, sedangkan para peneliti lain umumnya lebih suka meneliti tumbuhan langka.Mendell melakukan penyilangan terhadap kacang polong. Dari berbagai hasil penelitiannya, Mendell mengidentifikasi tujuh ciri berbeda yang kemudian dia teliti seperti yang ditunjukan dalam gambar berikut:

Mendel menarik beberapa kesimpulan dari hasil penelitiannya. Dia menyatakan bahwa setiap ciri dikendalikan oleh dua macam informasi, satu dari sel jantan (tepung sari) dan satu dari sel betina (indung telur di dalam bunga). Kedua informasi ini (kelak disebut pembawa sifat keturunan atau gen) menentukan ciriciri yang akan muncul pada keturunan. Sekarang, konsep ini disebut Hukum Pertama yaitu Hukum Segregasi Bebas. Hukum segregasi bebas menyatakan bahwa pada pembentukan gamet, kedua gen yang merupakan pasangan alel itu akan memisah sehingga tiap-tiap gamet menerima satu gen dari alelnya.

Secara garis besar, hukum ini mencakup tiga pokok:

1. Gen memiliki bentuk-bentuk alternatif yang mengatur variasi pada karakter.Ini adalah

    konsep mengenai alel.

2. Setiap individu membawa sepasang gen, satu dari induk jantan dan satu dari induk betina.

3. Jika sepasang gen ini merupakan dua alel yang berbeda, alel dominan akan terekspresikan. Alel resesif yang tidak terekspresikan, tetap akan diwariskan pada gamet yang dibentuk.

D.        Persilangan Monohibrid Dan Dihibrid

           

Bagaimana proses dan hasil persilangan monohibrid? Dan bagaimana proses dan hasil persilangan dihibrid? Kalian dapat menyimak video berikut ini!

Hukum Mendel Kedua

Kemudian Mendel meneliti dua ciri sekaligus, yakni bentuk biji (bulat atau keriput) dan warna biji (kuning atau hijau). Dia menyilang tumbuhan yang selalu menunjukkan ciri-ciri dominan (bentuk bundar dan warna kuning) dengan tumbuhan berciri terpendam (bentuk keriput dan warna hijau). Sekali lagi, ciri terpendam tidak muncul dalam keturunan generasi pertama. 

Mendel mengecek hasil ini dengan kombinasi dua ciri lain. Perbandingan yang sama muncul lagi. Perbandingan 9:3:3:1 menunjukkan bahwa kedua ciri tidak saling tergantung, sebab perbandingan 3:1 untuk satu ciri bertahan dalam setiap subkelompok ciri yang lain, dan sebaliknya. Dalam pembentukan gamet, gen-gen membentuk kombinasi secara bebas. Hal ini menunjukkan bahwa sepasang gen tidak dipengaruhi oleh pasangan gen lainnya. Peristiwa ini biasa disebut hukum Mendel II atau hukum berpasangan secara bebas.

Hukum kedua Mendel menyatakan bahwa bila dua individu mempunyai dua pasang atau lebih sifat, maka diturunkannya sepasang sifat secara bebas, tidak bergantung pada pasangan sifat yang lain. Dengan kata lain, alel dengan gen sifat yang berbeda tidak saling mempengaruhi. Hal ini menjelaskan bahwa gen yang menentukan seperti tinggi tanaman dengan warna bunga suatu tanaman, tidak saling mempengaruhi. Eksperimen Mendel menunjukkan bahwa ketika tanaman induk membentuk sel-sel reproduksi jantan dan betina, semua kombinasi bahan genetik dapat muncul dalam keturunannya, dan selalu dalam proporsi yang sama dalam setiap generasi. Informasi genetik selalu ada meskipun ciri tertentu tidak tampak di dalam beberapa generasi karena didominasi oleh gen yang lebih kuat. Dalam generasi kemudian, bila ciri dominan tidak ada, ciri resesif itu akan muncul lagi.

E.        Kegiatan

F.         Sumber Pustaka

Siti Zubaidah dkk, 2015. Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas IX. Jakarta: Kementerian Pendidikan Dan KebudayaaRepublik Indonesia.

Sumarni Setiasih dkk, 2016. Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran IPA SMP Kelompok Kompetensi G Materi Genetik. Jakarta: PPPPTK Dirjen GTK Kementerian Pendidikan Dan Kebudayaan Republik Indonesia

G.        Uji Kompetensi

ProProfs Quiz- Soal Persilangan » Create A Quiz with ProProfs

Read More

MOLEKUL YANG MENDASARI PEWARISAN SIFAT

MOLEKUL YANG MENDASARI PEWARISAN SIFAT

A. Materi genetik

            Sifat-sifat pada makhluk hidup selalu diwariskan dari generasi ke generasi. Materi genetik memegang peranan penting dalam proses pewarisan sifat. Warna kulit, bentuk rambut, bentuk hidung, warna bunga, rasa buah, dan sifat-sifat lain pada makhluk hidup tidak serta-merta hadir di dalam tubuhnya. Setiap sifat dan karakteristik yang ada pada setiap organisme adalah warisan dari induk yang diwariskan melalui materi genetik. Pada manusia ayah akan mewariskan materi genetiknya melalui sel sperma sedangkan ibu akan mewariskan materi genetik melalui sel ovum. Materi genetik dari ayah dan ibu akan bergabung dalam proses fertilisasi. Oleh karena adanya penggabungan materi genetik inilah pada dirimu muncul karakteristik yang mirip dengan ayah dan karakteristik yang mirip dengan ibu.

Apa sebenarnya materi genetik tersebut? Molekul yang berperan sebagai materi genetik adalah asam nukleat. Asam nukleat berfungsi sebagai informasi genetik yang mengatur pemunculan sifat suatu makhluk hidup. Suatu sifat akan dimunculkan melalui pengendalian enzim-enzim atau senyawa protein lain yang disintesis oleh asam nukleat. Selain itu dengan adanya asam nukleat segala aktivitas hidup dikendalikan  melalui pengendalian enzim-enzim yang disintesis oleh asam nukleat. Fungsi pengendalian dan pengaturan sintesis protein inilah yang dijadikan dasar untuk menyebut asam nukleat sebagai substansi genetika (pembawa informasi genetik).

Asam nukleat dibedakan atas DNA (Deoxyribonucleic acid) dan RNA (Ribonucleic acid). Kedua macam asam nukleat tersebut disusun oleh unit-unit nukleotida, sehingga asam nukleat dapat dinamakan juga polinukleotida (polimer nukleotida). Setiap nukleotida terdiri dari gula ribosa (gula 5 atom karbon), gugus fosfat dan basa nitrogen. Basa nitrogen dikelompokkan menjadi dua, yaitu basa purin (basa nitrogen yang memiliki dua struktur cincin, meliputi basa adenine (A) dan guanine (G)) dan basa pirimidin (basa nitrogen yang memiliki satu struktur cincin, meliputi basa timin (T)/urasil (U), sitosin (C). Pada suatu untai DNA terdapat unit instruksi atau perintah yang mempengaruhi sifat atau yang menentukan karakteristik setiap makhluk hidup yang disebut gen. Jadi, keseluruhan informasi genetik yang menentukan karakteristik makhluk hidup juga disimpan dalam DNA. Tahukah kamu di manakah DNA berada? 

Simaklah gambar di atas dan dengarkan audio tentang letak DNA.

B. Struktur DNA Dan RNA

DNA merupakan molekul double-helix yang memiliki dua untai polinukleotida . Setiap polinukleotida dari DNA terdiri atas nukleotida-nukleotida yang dihubungkan oleh ikatan fosfodiesterdiester. Nukleotida pada molekul DNA mengandung tiga komponen penting, yaitu :

Molekul Gula yang disebut deoxyribose , Gugus fosfat, menyusun struktur nukleutida (nukleusida monofosfat) dan Basa nitrogen berupa basa purin (adenine dan guanine) dan basa pirimidin (timin dan sitosin). Basa adenine dari untai yang satu akan berpasangan dengan basa timin dari untai yang lainnya. Sedangkan basa guanine dari untai yang satu akan berpasangan dengan basa sitosin dari untai lainnya.

Struktur nukleutida dapat juga dikatakan tersusun atas gugus fosfat dan nukleosida (gabungan antara gula pentosa dan basa nitrogen). Nukleosida-nukleosida tersebut dihubungkan dengan gugus fosfat melalui ikatan glikosidik.

Molekul RNA merupakan hasil instruksi DNA yang disintesis melalui mekanisme transkripsi DNA untuk selanjutnya ditransfer keluar dari inti sel masuk kedalam sitoplasma. Molekul RNA memiliki perbedaan yang mendasar dengan molekul DNA, yaitu :Gula pentosa penyusun nukleotida bukan deoxyribosa seperti yang dimiliki DNA, tetapi berupa gula ribosa.

RNA tidak memiliki basa nitrogen jenis timin, tetapi digantikan dengan basa urasil (U). Ketika suatu untai tunggal RNA akan disintesis melalui mekanisme transkripsi DNA, basa urasil akan dimunculkan sebagai hasil transkripsi (penyalinan) dari basa adenine untai DNA.

Molekul RNA merupakan molekul untai tunggal polinukleutida (single-stranded), tidak seperti DNA yang merupakan molekul double-stranded (untai ganda). Bagaimana struktur DNA dan struktur RNA? Simaklah video berikut ini!

C. Gen

Gen merupakan bahan baka atau pembawa sifat-sifat keturunan yang terdapat di dalam kromosom. Segmen-segmen ADN tertentu penyusun kromosom terdiri dari gen-gen. Maka gen ialah unit ADN yang berfungsi mengkode atau menentukan sifat-sifat keturunan yaitu memindahkan informasi heriditas dari generasi ke generasi.Setiap gen di dalam kromosom memiliki pasangan dan terletak pada lokus atau tempat yang sama di dalam kromosom serta bertanggung jawab terhadap kelompok sifat yang sama pada organisme. Pasangan gen tersebut dinamakan dengan alela. Satu gen diwarisi dari induk jantan, dan satu gen diwarisi dari induk betina.

Sifat  gen antara lain :
– Sebagai materi tersendiri yang terdapat dalam kromosom.
– Mengandung informasi genetika.
– Dapat menduplikasikan diri pada peristiwa pembelahan sel.

D. Kromosom

Kromosom adalah unit genetik yang terdapat dalam setiap inti sel pada semua makhluk hidup, kromosom berbentuk deret panjang molekul yang disusun oleh DNA dan protein-protein.

Nuleus sel banyak mengandung struktur benang halus yang disebut kromosom. Kromosom terdiri dari asam dioksiribonukleat ( ADN ) dan protein. Kromosom mengandung bahan baka yang disebut gen. Setiap kromosom di dalam nucleus sel tubuh ( sel soma ) organisme selalu mempunyai pasangan atau homolognya. Oleh karena kromosom di dalam nucleus sel soma selalu berpasangan, maka di dalam  nucleus sel soma kromosom terdapat dua set atau dua perangkat kromosom yang disebut diploid ( 2 n )

Setiap pasangan kromosom diploid ini, separo berasal dari induk jantan yang dibawa oleh gamet jantan  dan separo berasal dari induk betina yang dibawa oleh gamet betina. Oleh karena itu setiap nucleus gamet ( sel kelamin ) memiliki satu set atau satu perangkat kromosom yang disebut haploid ( n ) Semua sel soma organisme sejenis mempunyai bilangan kromosom yang sama , misalnya manusia nucleus sel tubuhnya mempunyai 46 buah atau 23 pasang kromosom, dan nucleus sel tubuh kucing mempunyai 38 buah atau 19 pasang kromosom.

Kromosom adalah struktur padat yang terdiri dari dua komponen molekul, yaitu protein dan DNA. Struktur pada kromosom ini hanya akan tampak jelas pada metafase pembelahan sel. Kromosom memiliki bagian-bagian berupa:

1.Kromatid

Kromatid merupakan bagian lengan kromosom yang terikat satu sama lainnya, 2 kromatid identik ini melekat pada sentromer. Nama jamak dari kromatid adalah kromonema. Kromonema biasanya terlihat pada pembelahan sel masa profase dan kadang – kadang interfase. 

2. Sentromer

Pada kromosom terdapat satu daerah yang tidak mengandung gen (informasi genetik), daerah ini dinamakan Sentromer. Pada masa pembelahan, sentromer merupakan struktur yang sangat penting, di bagian inilah lengan kromosom (kromatid) saling melekat satu sama lain pada masing-masing bagian kutub pembelahan. Bagian dari kromosom yang melekat pada sentromer dikenal dengan istilah ‘kinetokor’. 

3.Kromomer

Kromomer adalah struktur berbentuk manik-manik yang merupakan akumulasi dari materi kromatid yang kadang-kadang terlihat pada pembelahan masa interfase. Pada kromosom yang telah mengalami pembelahan berkali-kali, biasanya kromomer ini sangat jelas terlihat.
4.Telomer

Telomer adalah bagian berisi DNA pada kromosom, fungsinya untuk menjaga stabilitas ujung kromosom agar DNA nya tidak terurai.

   Tipe Kromosom berdasarkan letak sentromer pada lengan kromatid, maka akan ada 4 tipe kromosom.

Telosentrik, yaitu kromosom yang sentromer nya terletak di ujung kromosom.

Metasentrik, yaitu kromosom yang sentromer nya terletak di tengah kromatid sehingga secara relatif membagi kromatid menjadi dua bagian.

Submetasentrik adalah kromosom yang letak sentromernya mendekati bagian tengah, namun tidak pada bagian tengah, sehingga kromatid nya terlihat sedikit panjang sebelah.

Akrosentrik, yaitu kromosom yang letak sentromer nya berada diantara tengah dan ujung lengan kromatid.

D. Jumlah Kromosom

Dalam tubuh suatu organisme terdapat jumlah kromosom yang berbeda-beda.

Pada Organisme terdapat dua macam kromosom, yaitu :

1. Kromosom Seks (Gonosom) yang menentukan jenis kelamin

2. Kromosom Tubuh (Autosom) yang tidak menentukan jenis kelamin

Kromosom pada makhluk hidup biasanya ditemukan dalam keadaan berpasang-pasangan, oleh karena itu disebut diploid. Kromosom diploid dipertahankan dari generasi ke generasi dengan pemebelahan mitosis (pembelahan yang menghasilkan dua anak yang bersifat sama dengan induknya). Kromosom yang berpasangan (kromosom homolog) memiliki bentuk, ukuran, dan komposisi yang sama. 

Pada manusia setiap sel somatik berjumlah 46 (kecuali sel sperma dan ovum, karena memiliki set tunggal kromosom) kromosom atau 23 pasang. 46 kromosom manusia ini merupakan dua set kromosom yang terdiri dari masing-masing 23 kromosom, yaitu satu set maternal (dari ibu) dan satu set paternal (dari ayah).

E. Kegiatan

F. Sumber Pustaka

Siti Zubaidah dkk, 2015. Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas IX. Jakarta: Kementerian Pendidikan Dan KebudayaaRepublik Indonesia

http://www.softilmu.com/2014/08/pengertian-dan-tipe-kromosom_11.html

Chromosome (en.wikipedia.org)

Pengantar: Mengenal Kromosom (gurungeblog.wordpress.com)

Pengertian Kromosom & Jumlah Kromosom Pada Manusia, Hewan Dan Tumbuhan (organisasi.org)

G. Uji Kompetensi

ProProfs - SOAL MATERI GENETIK » Create online assessment

Read More