pewarisan sifat
TRANSCRIPT
PEWARISAN SIFAT(GENETIKA)
Nama Kelompok :1. Enjelita Dewi Sandra [14]2. Ismatulloh Jihan Alim [17]3. M. Khabib Amrulloh [25]4. Nasirotul Hidayah [28]5. Setiyawan Budi Antikah [31]6. Wenniz Dwi Purwantri [36]
KELO
MPO
K 5
PEWARISAN SIFAT
Pewarisan sifat (Plassa). Makhluk hidup yang ada di muka bumi ini sangat beragam. Setiap jenis makhluk hidup mempunyai sifat dan ciri tersendiri sehingga dapat membedakannya antara yang satu dengan yang lainnya. Sifat atau ciri yang dimiliki oleh setiap makhluk hidup ada yang dapat diturunkan dan ada pula yang tidak dapat diturunkan. Dalam pewarisan sifat dari generasi ke generasi berikutnya mengikuti pola tertentu yang khas bagi setiap makhluk hidup. Pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya disebut hereditas. Cabang biologi yang khusus mempelajari tentang hereditas adalah genetika. Tokoh yang sangat berjasa dalam menemukan hukum-hukum genetika adalah Gregor Johann Mendel (1822 – 1884) dari Austria. Beliau lahir tanggal 22 Juli 1822. Karena jasanya itu beliau dijuluki sebagai Bapak Genetika.
A. MATERI GENETIS
Di dalam setiap sel terdapat faktor pembawaan sifat keturunan (materi genetis), misalnya pada sel tulang, sel darah, dan sel gamet. Substansi genetis tersebut terdapat di dalam inti sel (nukleus), yaitu pada kromosom yang mengandung gen. Gen merupakan substansi hereditas yang terdiri atas senyawa kimia tertentu, yang menentukan sifat individu. Gen mempunyai peranan penting dalam mengatur pertumbuhan sifat-sifat keturunan. Misalnya pertumbuhan bentuk dan warna rambut, susunan darah, kulit, dan sebagainya.
1. GenMorgan, seorang ahli genetika dari Amerika menemukan bahwa
faktor-faktor keturunan yang dinamakan gen tersimpan di dalam lokus yang khas di dalam kromosom. Gen-gen terletak pada kromosom secara teratur dalam satu deretan secara linier dan lurus berurutan. Dengan menggunakan simbol, kromosom dapat digambarkan sebagai garis panjang vertikal dan gen-gen sebagai garis pendek horizontal pada garis vertikal tersebut. Karena letak gen yang linier dan lurus berurutan, maka secara simbolik dapat dilukiskan pula garis-garis pendek horizontal (gen-gen) tersebut berderetan.
Dari sekian banyak gen yang berderet secara teratur pada benang-benang kromosom, masing-masing gen mempunyai tugas khas dan waktu beraksi yang khas pula. Ada gen yang menunjukkan aktivitasnya saat embrio, lainnya pada waktu kanak-kanak ataupun gen lainnya lagi setelah spesies menjadi dewasa. Mungkin juga suatu gen aktif pada suatu organ namun tidak aktif pada organ yang lain. Setiap gen menduduki tempat tertentu dalam kromosom yang dinamakan lokus gen.
Gen yang menentukan sifat-sifat dari suatu individu biasanya diberi simbol huruf pertama dari suatu sifat. Gen dominan (yang mengalahkan gen lain) dinyatakan dengan huruf besar dan resesif (gen yang dikalahkan gen yang lain) dinyatakan dengan huruf kecil.Sebagai contoh, pada tanaman ercis dapat dinyatakanT = simbol untuk gen yang menentukan batang tinggi;t = simbol untuk gen yang menentukan batang rendah.
Karena tanaman ercis individu yang diploid, maka simbol tanaman itu ditulis dengan huruf dobel.TT= simbol untuk tanaman berbatang tinggi;tt = simbol untuk tanaman berbatang rendah.
2. KromosomKromosom terdapat di dalam nukleus mempunyai susunan halus berbentuk
batang panjang atau pendek, lurus atau bengkok. Di dalam nukleus terdapat substansi berbentuk benang-benang halus, seperti jala yang dapat menyerap zat warna. Benang-benang halus tersebut dinamakan retikulum kromatin. Retikulum berarti jala yang halus. Kroma berarti warna, dan tin berarti badan. Definisi Kromosom adalah benang-benang halus yang berfungsi sebagai pembawa informasi genetis kepada keturunannya.
Kromosom dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop biasa pada sel-sel yang sedang membelah. Dalam sel yang aktif melakukan metabolisme, kromosom-kromosom memanjang dan tidak tampak. Namun, menjelang sel mengalami proses pembelahan, kromosom-kromosom tersebut memendek dan menebal, serta mudah menyerap zat warna, sehingga mudah kita lihat melalui mikroskop.
a. Jumlah dan tipe kromosom Setiap organisme mempunyai jumlah kromosom tertentu, ada yang banyak ada
pula yang hanya sedikit. Manusia mempunyai 46 kromosom dalam setiap inti selnya, 23 kromosom berasal dari ibu dan 23 kromosom berasal dari ayah. Manusia memulai hidupnya dari sebuah sel, yaitu sel telur yang dibuahi sel sperma. Sel telur dan sel sperma masing-masing mempunyai 23 kromosom (n). Sel telur yang telah dibuahi sel sperma akan menjadi zigot. Zigot yang terbentuk mempunyai 46 kromosom (2n). Untuk mengetahui jumlah kromosom yang dimiliki oleh berbagai jenis makhluk hidup, perhatikan Tabel 5.1 berikut.
Tabel 5.1 Jumlah kromosom pada berbagai jenis makhluk hidup
Pada makhluk hidup tingkat tinggi, sel tubuh mengandung dua perangkat atau dua set kromosom yang diterima dari kedua induknya. Kromosom yang berasal dari induk betina berbentuk serupa dengan kromosom yang berasal dari induk jantan, sehingga sepasang kromosom yang berasal dari induk jantan dan induk betina disebut kromosom homolog. Pengertian kromosom homolog, yaitu kromosom yang mempunyai bentuk, fungsi, dan komposisi yang sama. Jumlah kromosom dalam sel tubuh disebut diploid (2n). Adapun jumlah kromosom dalam sel kelamin dinamakan haploid (n), karena hanya memiliki separo dari jumlah kromosom dalam sel tubuh. Dua perangkat atau dua set kromosom haploid dari suatu spesies disebut genom. Dengan demikian, genom dapat dikatakan sebagai jumlah macam kromosom atau perangkat kromosom dalam suatu individu. Contoh: manusia mempunyai 23 pasang kromosom haploid maka dalam sel tubuhnya berarti terdapat 2 × 23 = 46 kromosom (diploid).
Kromosom yang dimiliki oleh organisme secara umum dapat dibedakan menjadi dua tipe, yaitu kromosom tubuh (autosom) dan kromosom seks (gonosom). Autosom terdapat pada individu jantan maupun betina dan sifat-sifat yang dibawa tidak ada hubungannya dengan penentuan jenis kelamin. Gonosom merupakan kromosom yang menentukan jenis kelamin suatu individu.
b. Struktur kromosomSecara garis besar, struktur kromosom terdiri atas sentromer dan
lengan. Sentromer atau kinetokor adalah bagian dari kromosom tempat melekatnya benang-benang spidel yang berperan menggerakkan kromosom selama proses pembelahan sel. Bagian ini berbentuk bulat dan tidak mengandung gen. Sentromer disebut jugapusat kromosom. Berdasarkan letak sentromernya, kromosom dibedakan menjadi empat macam, yaitu metasentrik, jika sentromer terletak di tengah-tengah antara kedua lengan; submetasentrik, jika sentromer terletak agak ke tengah sehingga kedua lengan tidak sama panjang; akrosentrik, jika sentromer terletak di dekat ujung, telesentrik, jika sentrometer terletak di ujung lengan kromosom.
Gambar 5.4 Macam kromosom menurut letak sentromernya (1) metasentrik, (2) submetasentrik, (3) akrosentrik
Lengan atau badan kromosom adalah bagian kromosom yang mengandung kromonema (pita bentuk spiral di dalam kromosom) dan gen. Selubung pembungkus kromonema disebut matriks. Gen merupakan substansi (bahan dasar) kimia di dalam kromosom yang mengandung informasi genetik (pembawa sifat). Kromosom dibentuk oleh protein dan asam-asam nukleat. Bagian ujung kromosom yang menghalangi bersambungnya kromosom yang satu dengan lainnya disebut telomer. Untuk mengetahui struktur kromosom, perhatikan Gambar 5.5.
Gambar 5.5 Struktur kromosom
PERSILANGAN MONOHIBRID & DIHIBRID
1. Persilangan Monohibrid dalam Hukum MendelPenelitian dalam jangka waktu lama yang dilakukan oleh Mendel, menghasilkan 2 hukum pewarisan sifat. Kedua hokum yang dimaksud adalah :1). Hukum Mendel I [ hukum segregasi ] yang menyatakan : “ gen-gen se alel akan memisah secara bebas pada waktu meiosis ke dalam gamet yang berbeda “2). Hukum Mendel II [ hukum Asosiasi ] yang menyatakan : “ pada saat fertilisasi gen-gen yang terdapat didalam gamet akan mengelompok secara bebas membentuk genotip tertentu “
Untuk memahami pewarisan sifat menurut hokum Mendel ini, anda harus memahami beberapa istilah berikut ini :
• Parental [ induk = tetua = orang tua ] biasa di labeli P : adalah individu jantan atau betina yang melakukan perkawinan dan menghasilkan keturunan.
• Filial [ turunan = zuriat ] biasa dilabeli F : adalah hasil dari perkawinan parental
• Genotip : adalah factor penentu sifat , biasa dilambangkan dengan dua huruf / empat huruf dan seterusnya. Contoh : Aa, AA, AaBb, AABb dan lain sebagainya.
• Fenotip : adalah sifat / tampilan luar individu yang dapat diindera [ merupakan hasil interaksi antara factor genetis dan lingkungan ]. Contoh : warna bunga merah, buah bulat, mata sipit, rambut lurus, dll.
• Allele : gen-gen yang terletak pada lokus yang bersesuaian pada kromosom homolog
• Homozigot : pasangan alel dengan gen penentu sebuah sifat yang sama .Contoh : AA, aa,
• Heterozigot : pasangan alel dengan gen penentu sebuah sifat yang berbeda . Contoh : Aa, Mm,
• Monohybrid : satu sifat beda. Misalnya : biji bulat , biji kisut• Dihibrid : dua sifat beda. Misalnya : biji bulat warna kulit
biji hijau, buah lebat batang tinggi. Dll.• Rasio fenotip : angka-angka yang menunjukkan
perbandingan sifat nampak pada keturunan [ F ] dari hasil persilangan.
Ada beberapa macam persilangan monohybrid, antara lain :1. Persilangan monohybrid dominansi penuh
Bagan persilangan :
P1
Fenotip : Jantan Biji bulat X Betina biji kisut
Genotip : BB Bb
Gamet : B B
F1 : 100% Bb
Biji bulat
P2
Fenotip : Jantan biji bulat X Betina biji kisut
Genotip : Bb Bb
Gamet : B dan b B dan b
Kemungkinan F2
Rasio genotip F2 adalah :BB : Bb : bb = 1 : 2 : 1 = 25 % : 50 % : 25 %Rasio fenotip F2 adalah :Biji bulat : biji kisut = 3 : 1 = 75 % : 25 %
GametJantan/betina
B b
B BBBiji bulat
BbBiji bulat
b BbBiji bulat
BbBiji kisut
2. Persilangan monohybrid co-dominan [ intermediet ]bagan persilangan :
P1
Fenotip : Jantan bunga merah X Betina bunga putih
Genotip : RR rr
Gamet : R r
F1 : Rr
100 % Bunga merah muda
P2
Fenotip : Bunga merah muda X Bunga merah muda
Genotip : Rr Rr
Gamet : R dan r R dan r
Kemungkinan F2 :
Rasio genotip F2 adalah :RR : Rr : rr = 1 : 2 : 125% : 50% : 25%Rasio fenotip F2 adalah :Bunga merah : bunga merah muda : bunga putih =1 : 2 : 1 = 75% : 25 %
GametJantan/betina
R r
R RRBunga merah
BbBunga merah muda
r RrBunga merah muda
RrBunga putih
REKAYASA GENETIKARekayasa Genetika adalah teknik yang dilakukan manusia
mentransfer (memindahkan )gen(DNA) yang dianggap menguntungkan dari satu organism kepada susunan gen (DNA) dariorganism lain.Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam rekayasa genetika secara sederhanaurutannya sebagai berikut :
1. Mengindetifikasikan gen dan mengisolasi gen yang diinginkan2. Membuat DNA/AND salinan dari ARN Duta3. Pemasangan cDNA pada cincin plasmid4. Penyisipan DNA rekombinan kedalam tubuh/sel bakteri5. Membuat klon bakteri yang mengandung DNA rekombinan6. Pemanenan produk
Manfaat Rekayasa Genetika :a. Meningkatnya derajat kesehatan manusia,
dengan diproduksinya berbagai hormonemanusia seperti insulin dan hormone pertumbuhan
b. Tersedianya bahan makanan yang lebih melimpah
c. Tersedianya sumber energy yang terbaharuid. Proses industri yang lebih murahe. Berkurangnya polusi
Rekayasa genetika (Ing. genetic engineering) dalam arti paling luas adalah penerapan genetika untuk kepentingan manusia. Dengan pengertian ini kegiatan pemuliaan hewan atautanaman melalui seleksi dalam populasi dapat dimasukkan. Demikian pula penerapan mutasi buatan tanpa target dapat pula dimasukkan. Walaupun demikian, masyarakat ilmiah sekaranglebih bersepakat dengan batasan yang lebih sempit, yaitu penerapan teknik-teknik biologimolekular untuk mengubah susunan genetik dalam kromosom atau mengubah sistem ekspresigenetik yang diarahkan pada kemanfaatan tertentu.Obyek rekayasa genetika mencakup hampir semua golongan organisme, mulai dari bakteri,fungi, hewan tingkat rendah, hewan tingkat tinggi, hingga tumbuh-tumbuhan.
Bidangkedokteran dan farmasi paling banyak berinvestasi di bidang yang relatif baru ini. Sementaraitu bidang lain, seperti ilmu pangan, kedokteran hewan, pertanian (termasuk peternakan dan perikanan), serta teknik lingkungan juga telah melibatkan ilmu ini untuk mengembangkan bidang masing-masing.Perkembangan Ilmu terapan ini dapat dianggap sebagai cabang biologi maupun sebagai ilmu-ilmu rekayasa (keteknikan). Dapat dianggap, awal mulanya adalah dari usaha-usaha yangdilakukan untuk menyingkap material yang diwariskan dari satu generasi ke generasi yang lain.
Ketika orang mengetahui bahwa kromosom adalah material yang membawa bahanterwariskan itu (disebut gen) maka itulah awal mula ilmu ini. Tentu saja, penemuan struktur DNA menjadi titik yang paling pokok karena dari sinilah orang kemudian dapat menentukan bagaimana sifat dapat diubah dengan mengubah komposisi DNA, yang adalah suatu polimer bervariasi.Tahap-tahap penting berikutnya adalah serangkaian penemuan enzim restriksi (pemotong)DNA, regulasi (pengaturan ekspresi) DNA (diawali dari penemuan operon laktosa pada prokariota), perakitan teknik PCR, transformasi genetik, teknik peredaman gen (termasuk interferensi RNA), dan teknik mutasi terarah (seperti Tilling).
TERIMA KASIH