kata pengantar...a. autosom (kromosom tubuh), tidak menentukan jenis kelamin (allosome or non-sex...
Post on 27-Feb-2021
5 Views
Preview:
TRANSCRIPT
i
KATA PENGANTAR Puji dan syukur ke hadirat Allah SWT atas segala limpahan
rahmat dan karunia-Nya sehingga Penulis dapat
menyelesaikan Modul Biologi Substansi Materi Genetik
untuk SMA/MA Kelas XII. Penyusunan modul ini
dimaksudkan untuk melengkapi tugas mata kuliah
Pengembangan Bahan Ajar Biologi.
Penulis tidak lupa memohon maaf apabila dalam
penyusunan modul ini terdapat kesalahan-kesalahan. Akhir
kata, semoga Modul ini dapat memberi manfaat bagi para
pembaca.
Palangka Raya, Desember 2018
Chaidir Adam
ii
DAFTAR ISI Halaman
Kata Pengantar i
Daftar Isi ii
A. MATERI GENETIK
1. Kromosom
2. DNA dan RNA
2.1. DNA
2.2. RNA
a. mRNA
b. tRNA
c. rRNA
3. Gen dan Alel
1
1
5
5
8
9
9
9
10
B. SINTESIS PROTEIN
1. Kodon dan Antikodon
2. Enzim Sintesis Protein
3. Sintesis Protein
3.1. Transkripsi
3.2. Translasi
12
12
13
14
14
15
RANGKUMAN MATERI 17
EVALUASI 18
DAFTAR PUSTAKA 25
1 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
MATERI GENETIK
Sidik jari (fingerprint) merupakan identitas pribadi seseorang, setiap
individu memiliki sidik jari yang berbeda-beda. Mengapa sidik jari
setiap orang berbeda-beda? Apa kaitannya sidik jari dengan gen?
mengapa sidik jari dapat digunakan untuk mengidentifikasi identitas
seseorang? Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut, mari
kita pelajari tentang Substansi materi genetik!
1. KROMOSOM Kromosom merupakan penebalan dari kromatin pada saat sel
melakukan aktivitas pembelahan dan terdiri atas asam nukleat serta
protein. Pada sel eukariotik, kromosom terletak di dalam nukleus
(inti sel) dan berperan dalam hereditas karena mengandung faktor
pengendali keturunan, yakni gen.
Gambar 1. Kromosom dan DNA
Kromosom terdiri dari sentromer (centromere) dan lengan
kromosom. Sentromer merupakan konstriksi yang membagi lengan
kromosom, tidak mengandung gen. pada sentromer terdapat
protein kinetokor yang berikatan dengan spindle (gelendong) pada
saat pembelahan sel. Lengan kromosom berisikan kromonema
(bahan nukelo-protein).
Kompetensi Dasar
3.6. Mendeskripsikan
konsep Gen, DNA dan
Kromosom.
Digital Media
Di dalam CD terdapat
animasi dengan judul
Nucleic Acids.swf
dapat membantu anda
memahami materi ini.
2 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
Gambar 2. Struktur Kromosom: unduplicated berarti belum
mengalami duplikasi; duplicated berarti sudah mengalami duplikasi
dan memiliki kromatid kembar (identical sister chromatid).
Berdasarkan letak sentromer, bentuk kromosom dikelompokkan
sebagai berikut:
a. Telosentrik
Kromosom tipe telosentrik hanya memiliki satu lengan
kromosom, berbentuk batang, dan letak sentromernya berada
di ujurng kromosom.
b. Metasentrik
Kromosom tipe metasentrik memiliki dua lengan kromosom
yang sama Panjang, berbentuk seperti huruf V, dan letak
sentromernya berada di tengah kromosom.
c. Akrosentrik
Kromosom tipe akrosentrik memiliki dua lengan kromosom
yang tidak sama Panjang, berbentuk seperti huruf J, dan letak
sentromernya di dekat salah satu ujung kromosom.
d. Submetasentrik
Kromosom tipe submetasentrik memiliki dua lengan kromosom
yang hampir sama Panjang, berbentuk seperti huruf L, dan letak
sentromernya hampir di tengah (Submedian) kromosom.
Gambar 3. Bentuk Kromosom: (a) Telosentrik; (b) Akrosentrik; (c)
submetasentrik; dan (d) Metasentrik.
Pada makhluk hidup diploid (2n) yang kromosomnya berpasangan
(kromosom homolog) (contoh: Manusia) umumnya terdapat dua tipe
Digital Media
Di dalam CD terdapat
video-video yang dapat
membantu anda
memahami tentang
kromosom:
1. Chromosomes and
Karyotypes.mp4 2. Stated Clearly –
What is a
Chromosome.mp4 3. What is a
Chromosome.mp4
3 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
kromosom, yakni:
a. Autosom (kromosom tubuh), tidak menentukan jenis kelamin
(allosome or non-sex chromosome) disingkat A.
b. Gonosom (kromosom seks), menentukan jenis kelamin, pada
manusia terdapat kromosom X dan Y sebagai kromosom dalam
determinasi seks (penentuan jenis kelamin).
Manusia memiliki 46 total jumlah kromosom yang terdiri dari 44 autosom
dan 2 gonosom. Penulisan formula kariotipe manusia adalah sebagai
berikut:
Gambar 4. Penulisan Formula Kromosom (Karyotype) pada Manusia
Penomoran kromosom pada kariotipe manusia berdasarkan ukuran
kromosom dari kromosom 1 yang berukuran paling Panjang. Kromosom 1
sampai 22 termasuk autosom yang berpasangan (homolog) dan
kromosom 23 yang termasuk gonosom.
Gambar 5. Kariotipe Manusia
4 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
Setiap spesies makluk hidup memiliki jumlah kromosom yang bervariasi.
Jumlah kromosom diploid (2n) dan haploid (n) pada beberapa spesies
makhluk hidup adalah sebagai berikut:
Tabel 1. Daftar Jumlah Kromosom Diploid (2n) dan Haploid pada
Beberapa Makhluk Hidup
No Nama Umum Nama Ilmiah
Jumlah
Kromosom
2n
Jumlah
Kromosom
n
1 Manusia Homo sapiens 46 23
2 Simpanse Pan troglodytes 48 24
3 Orangutan Pongo pygmaeus 48 24
4 Paus Biru Balaenoptera musculus 44 22
5 Kuda Equus caballus 64 32
6 Keledai Equus asinus 62 31
7 Anjing Canis familiaris 78 39
8 Kucing Felis domesticus 38 19
9 Tikus Rumah Mus musculus 40 20
10 Lalat Buah Drosophila melanogaster 8 4
Gambar 6. Grafik Perbandingan Jumlah Kromosom pada Beberapa
Makhluk Hidup
5 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
2. DNA DAN RNA
2.1. DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) atau asam deoksiribosa nukleat
merupakan molekul kimia yang sangat penting bagi kehidupan.
DNA disebut sebagai blue print makhluk hidup karena berisikan
informasi-informasi genetik, segala sesuatu yang ada pada tubuh
makhluk hidup diekspresikan dari DNA. DNA terdiri dari dua rantai
(doublehelix atau heliks ganda) Polinukleotida.
Gambar 7. Struktur DNA
Komponen Penyusun DNA
Sugar-Phosphate Backbone (Rantai Gula-Fosfat) Rantai gula-fosfat terdiri dari gugus fosfat dan gula pentosa yang
membentuk rantai panjang. Gula pentosa pada DNA adalah
deoksiribosa (C5H10O4).
Gambar 8. Gula Deoksiribosa
Basa Nitrogen (Nitrogen Bases) Basa nitrogen pada DNA terdiri dari basa Purin (Adenine dan
Guanine) dan basa Pirimidin (Thymine dan Cytosine). Pada DNA
doublehelix basa nitrogen selalu berpasangan secara spesifik, yakni
A berpasangan dengan T dan G berpasangan dengan C. Pasangan
basa nitrogen dihubungkan dengan ikatan hidrogen (hydrogen
bond).
Digital Media
Di dalam CD terdapat
animasi dan video yang
dapat membantu anda
memahami tentang
struktur DNA, Gen dan
bagaimana DNA dan Gen
bekerja.
Animation and Videos
List:
1. The Structure of
DNA.swf
2. DNA
Anatomy.swf
3. Journey into
DNA.swf
4. What is a
Gene.mp4
5. What is DNA and
How Does It
Work.mp4
6. The Structure of
DNA.mp4
6 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
Gambar 9. Pasangan Basa Nitrogen yang dihubungkan dengan
Ikatan Hidrogen
Basa nitrogen membentuk ikatan persenyawaan kimia dengan gula
deoksiribosa menjadi satu molekul yang disebut nukleosida atau
deosiribonukleosida. Nukelosida ini berperan sebagai prekursor
elementer untuk sintesis DNA. Nukleosida bergabung dengan gugu
fosfat untuk membentu satu nukleotida atau deoksiribonukleotida.
Beberapa nukelotida akan bergabung membentuk molekul
kompleks DNA. Oleh karena itu, DNA disebut sebagai
polinukleotida.
Gambar 10. Nukelotida dan Nukelosida
7 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
1. Nukelotida = 1 gugus fosfat, 1 gula pentose (deoksiribosa) dan 1
basa nitrogen (A, G, T atau C).
2. Nukelosida = 1 gula pentosa (deoksiribosa) dan 1 basa nitrogen
(A, G, T atau C).
Gugus fosfat berikatan dengan gula pada satu rantai sugar-
phosphate selalu pada Karbon (C) ke-3 dan ke-5 gula deoksiribosa.
Urutan rantai sugar-phosphate selalu 3’ – 5’ dan berlawanan
dengan rantai pasangannya yang 5’ – 3’.
Gambar 12. Rantai Polinukelotida
Sifat-sifat DNA: 1) DNA berbagai organisme mempunyai kandungan adenin (A)
yang sama dengan Timin (T). Perbedaan antara DNA dari
spesies yang berlainan terletak antara kandungan A + T atau G
+ C.
2) Setiap molekul DNA disusun oleh dua rantai polinukleotida.
Basa-basa dari kedua rantai tersebut berpasangan dengan
aturan adenin berpasangan dengan Timin dan Guanin
berpasangan dengan sitosin. Antara kedua basa yang
berpasangan terbentuk ikatan hidrogen. Adanya ikatan inin
memberikan kelenturan pada DNA.
3) DNA dapat bersifat heterokatalitik dan autokatalitik. DNA
bersifat heterokatalitik karena mampu membentuk RNA dan
TOKOH PENTING
Gambar 11. James
Watson dan Francis
Crick, menemukan
struktur doublehelix DNA
pada tahun 1953.
Digital Media
The Discovery of DNA
Doublehelix.swf
8 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
protein melalui sintesis protein. DNA bersifat autokatalitik
karena dapat melakukan replikasi dan menghasilka DNA baru.
Chargaff’s Rule (Aturan Chargaff) Aturan Chargaf menyatakan “pada DNA, jumlah Adenine selalu
sama dengan jumlah Thymine, dan jumlah Guanine selalu sama
dengan jumlah Cytosine.”
Gambar 14. Aturan Chargaff (Chargaff’s Rule)
Tabel 2. Analisis Chargaff pada Komposisi Basa Nukleotida DNA
Organisms Base Composition (Mole Percent)
A T G C
Escherichia coli (K12) 26.0 23.9 24.9 25.2
Mycobacterium tuberculosis 15.1 14.6 34.9 35.4
Yeast 31.3 32.9 18.7 17.1
Ikan Herring 27.8 27.5 22.2 22.6
Rat (Tikus) 28.6 28.4 21.4 21.5
Human (Manusia) 30.9 29.4 19.9 19.8
Sumber: Raven
2.2. RNA (Ribo Nucleic Acid) RNA (Ribo Nucleic Acid) merupakan
molekul polinukleotida tunggal yang terdiri
dari gula pentosa (Ribosa), gugus fosfat, dan
basa nitrogen. Sama seperti DNA, basa
nitrogen pada RNA juga terdiri dari basa
purin dan basa pirimidin, namun pada RNA
tidak terdapat basa Thymine (T) digantikan
dengan Uracil (C). RNA berperan dalam
proses sintesis protein, terdapat tiga tipe
RNA. Yakni mRNA, tRNA dan rRNA.
Gambar 13. Erwin
Chargaff (1905 – 2002),
seorang Biokimiawan
asal Austro-Hungaria
TOKOH PENTING
Gambar 15. Struktur RNA
9 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
a. mRNA mRNA (messenger RNA) atau RNA duta
(RNAd) merupakan rantai tunggal
polinukleotida yang disintesis dari DNA
dan membawa pesan berupa informasi
genetik (Kodon) untuk disintesis menjadi
protein atau polipetida.
b. tRNA tRNA (transfer RNA) atau RNA transfer
(RNAt) adalah molekul RNA yang
menerjemahkan kodon yang dibawa oleh
mRNA dalam proses sintesis protein
mejadi asam amino. tRNA bisa
menerjemahkan kodon dan membentuk
polipeptida (protein), karena pada tRNA
terdapat antikodon dan asam amino.
c. rRNA rRNA (ribosomal RNA) merupakan RNA
struktural pada Ribosom yang berperan
sebagai tempat pertemuan antara mRNA
dan tRNA dalam proses sintesis protein.
Jumlah rRNA bisa mencapai 80% dari total
jumlah RNA di dalam sel.
Gambar 18. Ribosom
Gambar 16. mRNA dengan Codon
(Kodon)
Gambar 17. tRNA dengan
Anticodon (Antikodon) dan
Asam Amino
10 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
Perbedaan DNA dan RNA DNA RNA
Terdapat di Nukleus, Mitokondria
dan Kloroplas pada sel eukariotik.
Pada prokariotik terdapat di sitosol
Terdapat di sitoplasma, nukelus dan
ribosom
Doublehelix (Heliks Ganda) Single Helix (Heliks Tunggal)
Komponen Gula Pentosa:
Deoksiribosa (Deoxyribose C5H10O4)
Komponen Gula Pentosa:
Ribosa (Ribose C5H10O5)
Komponen Basa Nitrogen:
1. Basa Purin = Adenine (A) dan
Guanine (G)
2. Basa Pirimidin = Thymine (T)
Cytosine (C)
Komponen Basa Nitrogen:
1. Basa Purin = Adenine (A) dan
Guanine (G)
2. Basa Pirimidin = Uracil (U) Cytosine
(C)
Basa Nitrogen Berpasangan Basa Nitrogen Tidak Berpasangan
Gambar 19. DNA dan RNA
3. GEN DAN ALEL Gen merupakan unit pewarisan sifat pada makhluk hidup berupa
sekuens (urutan basa Nitrogen) khusus di DNA yang mengkode
protein untuk sifat tertentu. Gen diekspresikan melalui sintesis
protein. Alel merupakan varian bentuk gen yang menempati lokasi
11 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
khusus pada kromosom yang disebut lokus. Misalnya untuk sifat
ukuran batang pohon memiliki dua variasi gen, yakni tinggi dan
rendah. Gen tinggi (T) dan rendah (t) inilah yang disebut alel dan
menempati lokus yang sama pada kromosom homolog.
Gambar 20. Kromosom, DNA dan Gen
Do You Know?
Bakteri sebagai makhluk hidup prokariotik bersel satu (unicellular)
memiliki dua macam DNA, yakni DNA inti pada kromosom inti (Nucleoid)
dan plasmid di luar kromosom inti (Extrachromosomal DNA).
Gambar 21. Bakteri: DNA Inti dan Plasmid
12 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
SINTESIS PROTEIN
1. KODON DAN ANTIKODON Kodon merupakan sekuens tiga nukleotida DNA atau RNA yang
berhubungan secara spesifik dengan asam amino. Selain itu kodon
juga berperan sebagai sinyal untuk memulai “start” (Start Codon)
dan menghentikan “stop” (Stop Codon) sintesis protein. mRNA
membawa pesan genetik dari DNA menuju ribosom berupa kodon.
Terdapat 20 asam amino yang dikodekan kodon, sebagai berikut:
Gambar 22. Tabel 20 Asam Amino
Keterangan:
AUG merupakan start codon yang paling umum
UAA, UAG, UGA berperan sebagai stop codon
1. Phe = Phenylalanine (fenillanin)
2. Leu = Leucine (Leusin)
3. Ser = Serine (Serin)
4. Tyr = Tyrosine (Tirosin)
5. Cys = Cystein (Sistein)
6. Trp = Tryptophan (Triptofan)
7. Pro = Proline (Prolin)
8. His = Histidine (Histidin)
9. Gln = Glutamine (Glutamin)
10. Arg = Arginine (Arginin)
11. Ile = Isoleucine (Isoleusin)
Kompetensi Dasar
3.7. Mendeskripsikan
hubungan gen (DNA)
– RNA – Polipeptida
dan sintesis protein
dalam fungsi
pembentukan sifat
makhluk hidup.
13 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
12. Met = Methionine (Metionin)
13. Thr = Threonine (Treonin)
14. Asn = Asparagine (Asparagin)
15. Lys = Lysine (lisin)
16. Val = Valine (Valin)
17. Ala = Alanine (Alanin)
18. Asp = Aspartic Acid (Asam Aspartat)
19. Glu = Glutamic Acid (Asam Glutamat)
20. Gly = Glycine (Glisin)
Antikodon merupakan sekuens tiga nukleotida pada tRNA yang
berperan untuk menerjemahkan kodon yang dibawa oleh mRNA
dalam proses sintesis protein.
2. ENZIM SINTESIS PROTEIN Beberapa enzim yang menjadi biokatalis dalam proses sintesis
protein adalah sebagai berikut:
1. Helikase (Helicase)
Enzim helikase berperan membuka pilinan doublehelix DNA
dengan memotong ikatan hidrogen antara pasangan basa
nitrogen.
Gambar 23. Enzim Helikase
2. RNA Polimerase (RNA Polymerase)
RNA polymerase mengkatalis pembentukkan mRNA dari
template atau cetakan (antisense) pada DNA dalam proses
transkripsi.
Helikase
Gambar 24. Enzim RNA
Polimerase
14 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
3. SINTESIS PROTEIN Sintesis protein merupakan proses pembentukkan protein di dalam
sel pada tubuh makhluk hidup. Hormon, enzim, pigmen melanin
(warna kulit), hemoglobin pada eritrosit dibentuk melalui proses
sintesis protein. Desain atau rancangan untuk protein spesifik
terdapat pada urutan khusus DNA yang disebut gen. Secara umum
proses sintesis protein meliputi transkripsi dan translasi.
Gambar 25. Sintesis Protein
3.1. Transkripsi Transkripsi adalah tahap awal proses sintesis protein di mana
terjadi sintesis mRNA dari cetakan atau template pada strand
antisense DNA di dalam nukleus pada sel eukariotik.
Gambar 26. Sense dan Antisense DNA
Strand sense DNA (5’ – 3’) berperan sebagai coding strand berisikan
kode-kode gentetik dan strand antisense DNA (3’ – 5’) disebut
sebagai non-coding strand berperan sebagai template atau cetakan
untuk membentuk mRNA. Proses transkripsi dikatalis oleh enzim
RNA polymerase. Urutan nukleotida pada mRNA (5’ – 3’) akan sama
dengan urutan nukleotida pada strand sense DNA (5’ – 3’) dengan
T diganti U karena mRNA ditranskripsi dari strand antisense yang
berperan sebagai cetakan (template).
Digital Media
Di dalam CD terdapat
animasi yang dapat
membantu anda
memahami tentang
proses sintesis protein.
Animation and Videos
List:
1. DNA to Protein.swf
2. From Gene to
Protein.swf
3. Protein Synthesis
1.swf
4. Protein Synthesis
2.swf
5. Protein Synthesis
3.swf
6. From DNA to
Protein – 3D.mp4
7. Protein Synthesis –
Biology for All.mp4
8. Protein
Synthesis.mp4
15 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
Gambar 27. Transkripsi
Transkripsi berlangsung meliputi tiga tahap, yakni inisiasi, elongasi
dan terminasi.
1. Inisiasi Proses inisiasi dimulai dari promoter, yakni daerah DNA yang
merupakan tempat melekatnya (binding site) enzim RNA
polimerase.
2. Elongasi Elongasi terjadi saat RNA polimerase bergerak di sepanjang
antisense (template) dan secara berurutan menambahkan
nukleotida untuk membentuk mRNA.
3. Terminasi
Terminasi adalah berhentinya proses transkripsi setelah sampai
pada terminator, yakni sekuens DNA yang berperan sebagai
sinyal stop atau menghentikan transkripsi.
3.2. Translasi Setelah proses transkripsi di dalam inti sel selesai, selanjutnya
mRNA keluar dari inti untuk menjadi model cetakan dalam
penyusunan rangkaian asam amino pada proses translasi. Informasi
genetik yang dibawa oleh mRNA terdapat pada runtunan basa yang
dikandungnya. Setiap jenis kombinasi 3 basa yang berdampingan
mengandung sandi genetik (kodon) tertentu, yang dapat
diterjemahkan menjadi satu jenis asam amino. Dalam satu rantai
mRNA, hanya bagian tertentu yang menjadi pola cetakan dalam
sintesis protein, yaitu ruas yang diapit oleh kodon awal (AUG) dan
kodon akhir (UAA, UAG, UGA).
Setelah mRNA sampai di ribosom, tRNA mulai mengangkut asam
amino ke dalam kompleks translasi (ribosom), serta membaca
sandi-sandi (kodon) mRNA. Selanjutnya, asam-asam amino yang
dibawa oleh mRNA dirangkai menjadi polipeptida. Kemampuan
tRNA menjalankan tugas tersebut, disebabkan karena adanya
Digital Media
Di dalam CD terdapat
animasi transkripsi.
1. Transcription.swf
2. DNA Transcription
and Translation (HD
Animation).mp4
16 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
simpul anti kodon dan kemampuan satu kompleks dengan asam
amino yang disebut aminoasil-t RNA.
Gambar 28. Translasi
Secara umum translasi juga berlangsung meliputi tiga tahap, yakni
inisiasi, elongasi dan terminasi.
1. Inisiasi
Unit kecil ribosom mengikatkan diri pada mRNA dan tRNA
inisiator di mana pada mRNA terdapat AUG yang berperan
sebagai start codon (memberi sinyal untuk memulai traslasi).
2. Elongasi Terbentuknya asam amino yang berikatan dengan metionin
sampai terbentuk rantai polipeptida (Protein).
3. Terminasi Proses berhentinya translasi saat mencapai stop codon (UAA,
AAG, UGA).
Digital Media
Di dalam CD terdapat
animasi translasi.
1. Translation.swf 2. DNA Transcription
and Translation (HD
Animation).mp4
17 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
RANGKUMAN MATERI 1. Kromosom merupakan penebalan dari kromatin pada saat sel
melakukan aktivitas pembelahan dan terdiri atas asam nukleat serta
protein. Ada dua tipe kromosom, yakni autosom (kromosom tubuh)
dan gonosom (kromosom seks).
2. DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) atau asam deoksiribosa nukleat
merupakan molekul kimia yang sangat penting bagi kehidupan. DNA
disebut sebagai blue print makhluk hidup karena berisikan informasi-
informasi genetik, segala sesuatu yang ada pada tubuh makhluk
hidup diekspresikan dari DNA. DNA terdiri dari dua rantai
(doublehelix atau heliks ganda) Polinukleotida.
3. RNA (Ribo Nucleic Acid) merupakan molekul polinukleotida tunggal
yang terdiri dari gula pentosa (Ribosa), gugus fosfat, dan basa
nitrogen. Sama seperti DNA, basa nitrogen pada RNA juga terdiri dari
basa purin dan basa pirimidin, namun pada RNA tidak terdapat basa
Thymine (T) digantikan dengan Uracil (C). RNA berperan dalam
proses sintesis protein, terdapat tiga tipe RNA. Yakni mRNA, tRNA
dan rRNA.
4. Gen merupakan unit pewarisan sifat pada makhluk hidup berupa
sekuens (urutan basa Nitrogen) khusus di DNA yang mengkode
protein untuk sifat tertentu. Gen diekspresikan melalui sintesis
protein. Alel merupakan varian bentuk gen yang menempati lokasi
khusus pada kromosom yang disebut lokus.
5. Sintesis protein merupakan proses pembentukkan protein di dalam
sel pada tubuh makhluk hidup. Hormon, enzim, pigmen melanin
(warna kulit), hemoglobin pada eritrosit dibentuk melalui proses
sintesis protein. Desain atau rancangan untuk protein spesifik
terdapat pada urutan khusus DNA yang disebut gen. Secara umum
proses sintesis protein meliputi transkripsi dan translasi.
6. Transkripsi adalah tahap awal proses sintesis protein di mana terjadi
sintesis mRNA dari cetakan atau template pada strand antisense
DNA di dalam nukleus pada sel eukariotik.
7. Translasi adalah proses penerjemahan kodon mRNA oleh tRNA
menjadi polipeptida di ribosom.
18 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
EVALUASI Pilihlah jawaban yang paling benar dengan cara memberi tanda (X) pada pilihan jawab
A, B, C, D atau E! 1. Pada struktur double-helix DNA, basa Nitrogen berpasangan yang dihubungkan dengan
ikatan ….
A. nitrogen
B. hidrogen
C. fosfat
D. kromosom
E. gen
2. Perhatikan gambar berikut!
Berdasarkan gambar tersebut, komponen penyusun nukleotida nomor 1, 2 dan 3 secara
berurutan adalah ….
A. gula, basa dan fosfat
B. basa, gula dan fosfat
C. basa, fosfat dan gula
D. fosfat, basa dan gula
E. gula, fosfat dan basa
3. Secara garis besar langkah pencetakan protein terjadi melalui 2 tahap, yaitu ….
A. replikasi dan sintesis
B. translasi dan replikasi
C. transkripsi dan translasi
D. sintesis dan replikasi
E. sintesis dan translasi
19 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
4. Perhatikan gambar kromosom lalat buah berikut!
Formula kromosom yang benar adalah ….
A. 3 A + X
B. 3 AA + XX
C. 3 AA + XY
D. 3 XY + AA
E. 3 XX + A
5. Pasangan antara jenis kromosom beserta karakteristiknya dalam tabel berikut yang
benar adalah ….
Jenis
Kromosom
Karakteristik
A Arosentrik Hanya memiliki satu lengan
dan letak sentromernya di
ujung kromosom
B Telosentrik Memiliki dua lengan yang
tida sama Panjang dan
berbentuk seperti huruf J
C Metasentrik Memiliki dua lengan sama
Panjang dan letak
sentromernya di tengah
kromosom
D Submetase
ntrik
Memilik dua lengan
kromosom yang hampir
sama Panjang dan
berbentuk seperti huruf V
E Akrosentrik Memiliki dua lengan sama
Panjang dan letak
sentromernya di tengah
kromosom
6. Suatu organisme memiliki kromosom dengan formula 29 AA + XX. Berdasarkan formula
tersebut, jumlah kromosom yang dimilikinya adalah ….
A. 29 autosom dan 2 gonosom
B. 58 autosom dan 2 gonosom
C. 29 autosom dan 2 autosom
20 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
D. 58 gonosom dan 2 autosom
E. 30 autosom dan 2 gonosom
Bacalah pernyataan-pernyataan di bawah ini untuk menjawab pertanyaan nomor 6 dan 7.
Di bawah ini merupakan beberapa fungsi DNA:
1) Membawa informasi genetik
2) Mengontrol aktivitas sel
3) Berperan dalam pembentukan RNA
4) Berperan dalam proses sintesis protein
5) Melakukan replikasi membentuk DNA baru.
7. DNA yang berfungsi sebagai heterokatalis terdapat pada ….
A. 1)
B. 2)
C. 3)
D. 4)
E. 5)
8. Fungsi DNA yang berkaitan dengan penentuan pola hereditas terdapat pada pernyataan ….
A. 1)
B. 2)
C. 3)
D. 4)
E. 5)
9. DNA dapat melakukan replikasi sehingga DNA berfungsi sebagai ….
A. heterokatalitik
B. otokatalitik
C. pengontrol aktivitas pembelahan sel
D. pembentuk protein
E. pengendali metabolism
Bacalah pernyataan-pernyataan berikut utuk menjawab perntanyaan nomor 9 dan 10.
1) Hanya ditemukan dalam nukleus, yaitu dalam kromosom, mitokondria dan kloroplas
2) Berupa rantai pendek dan tunggal
3) Terdapat dalam sitoplasma, terutama dalam ribosom dan nucleus
4) Rantai yang Panjang dan ganda
5) Kadarnya tidak dipengaruhi oleh sintesis protein
6) Kadarnya dipengaruhi oleh sintesis protein.
10. Ciri-ciri DNA terdapat pada nomor ….
A. 1), 2), dan 3)
B. 1), 2), dan 4)
C. 1), 4), dan 5)
D. 2), 3), dan 6)
E. 3), 5), dan 6)
21 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
11. Ciri-ciri RNA terdapat pada nomor ….
A. 1), 2), dan 3)
B. 1), 2), dan 4)
C. 1), 4), dan 5)
D. 2), 3), dan 6)
E. 3), 5), dan 6)
12. Rantai DNA yang berperan sebagai “cetakan” mRNA disebut ….
A. polimerase
B. antisense
C. sense
D. peptida
E. polipeptida
13. Kodon yang diperlukan untuk mengakhiri sintesis protein adalah ….
A. AUG
B. UAG
C. UCG
D. CGA
E. AAU
14. Poli-U yang dimasukkan ke dalam campuran berbagai asam amino, akan terbentuk
rangkaian ….
A. Prolin
B. Tirosin
C. Glisin
D. Lisin
E. Fenilalanin
15. Tiga basa yang mensintesis suatu asam amino pada mRNA disebut ….
A. Singlet
B. Dublet
C. Triplet
D. Kodon
E. Redundant
16. Perhatikan gambar berikut!
Proses pada gambar tersebut terjadi dengan bantuan enzim ….
A. polimerase
B. ligase
C. nukleotidase
22 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
D. helicase
E. nuclease
17. Rantai antisense DNA memiliki urutan sebagai berikut:
TAC – GGC – CGT – ATC – CCC
mRNA hasil transkripsi DNA tersebut mempunyai urutan basa nitrogen ….
A. AUG – CCG – GCA – UAG – GGG
B. AUG – GGC – CGU – TAG – CCC
C. ATG – CCG – GCA – TAG – GGG
D. UGC – GCG – CGG – UAG – AAA
E. UAG – TAG – UGC – UAG – TTT
18. Perhatikan tabel jenis asam amino berikut!
Kodon mRNA Asam Amino
GCG Alanin
CAG Glutamin
GAA Asam Glutamat
UAC Tirosin
AUC Isoleusin
Apabila urutan basa nitrogen pada DNA yang akan ditranskripsi adalah CTT – TAG – CGC –
ATG – GTC, urutan asam amino yang akan dibentuk adalah ….
A. alanin – glutamin – asam glutamat – tirosin – isoleusin
B. alanin – asam glutamat – isoleusin – glutamin – tirosin
C. asam glutamat – alanin – tirosin – glutamin – isoleusin
D. asam glutamate – isoleusin – alanin – tirosin – glutamin
E. glutamin – alanin – isoleusin – tirosin – asam glutamat
19. Terdapat 64 kodon dan 20 asam amino. Pernyataan berikut yang benar adalah ….
A. beberapa kodon yang berbeda dapat ditranslasi menjadi asam amino yang sama
B. setiap kodon ditranslasi menjadi asam amino yang berbeda
C. beberapa asam amino tidak berhubungan dengan kodon apapun
D. setiap asam amino hanya dapat ditranslasi dari satu kodon
E. inisiasi proses translasi dimulai dari kodon UAG
20. Pada sel eukariotik, proses sintesis protein meliputi ….
A. transkripsi yang terjadi di sitoplasma, dan translasi di nukelus
B. transkripsi yang terjadi di nucleus, dan translasi di sitoplasma
C. transkripsi dan translasi yang keduanya terjadi di sitoplasma
D. transkripsi dan translasi yang keduanya terjadi di nukleus
E. transkripsi dan translasi yang keduanya terjadi di reticulum endoplasma kasar
21. Selama translasi, jenis asam amino yang ditambahkan pada pemanjangan polipeptida
tergantung pada ….
23 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
A. kodon pada mRNA dan antikodon pada rRNA
B. antikodon pada mRNA dan antikodon pada tRNA
C. antikodon pada rRNA dan kodon pada mRNA
D. kodon pada mRNA dan antikodon pada tRNA
E. kodon pada rRNA dan antikodon pada tRNA
22. Pada gen terdapat promoter region, yang berperan sebagai ….
A. situs pengikatan DNA polymerase
B. situs pengikatan RNA polymerase
C. sinyal untuk memulai replikasi
D. sinyal untuk memulai transkripsi
E. sinyal untuk memulai translasi
23. Perhatikan urutan basa nitrogen pada nukelotida DNA rantai sense berikut!
Urutan kodon mRNA adalah ….
A. CAU GCU AAU AUG
B. CGT AAT TTA CGT GTC
C. GUA CGA UUA CGA UAC
D. GTA CGA TTA CGA TAC
E. GUU GCU UUA GCU UUC
24. Perhatikan gambar proses translasi berikut!
Secara berurutan bagian yang ditunjuk angka I, II, III, dan IV dalam tabel berikut adalah ….
I II III IV
A metionin mRNA tRNA
inisiator
Kodon
start
B metionin tRNA
inisiator mRNA
Kodon
start
C mRNA metionin Kodon
start
tRNA
inisiator
D mRNA Kodon
start
tRNA
inisiator Metionin
24 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
E Kodon
start
tRNA
inisiator metionin mRNA
25. Diketahui kodon asam amino berikut!
Kodon GAA GAU AUG CAC AUC
Asam
amino A B C D E
Urutan asam amino yang terbentuk dari DNA berikut adalah ….
Antisense 3’ TAG CTA GTG CTT TAC 5’
A. A-D-B-E-C
B. B-C-D-E-A
C. C-D-B-E-A
D. C-D-A-B-E
E. E-D-B-A-C
25 Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik
DAFTAR PUSTAKA Campbell, Neil. A and Reece, Jane. B. (2014). Campbell Biology Tenth
Edition. Lake Ave., Glenview, IL: Pearson Education, Inc.
Peter, Raven., Johnson, George., Mason, Kenneth., Losos, Jonathan., &
Singer, Susan. (2017). Biology 11th Edition. McGraw Hill.
top related