RG Squad, perahkah kamu membandingkan wajahmu dengan wajah orang tua dan saudara-saudaramu saat kamu bercermin? Apakah wajahmu mirip dengan ayah atau mirip ibumu? Apakah warna kulitmu sama dengan saudara-sauaramu? Saat kamu membandingkan wajahmu dengan wajah orang tua dan saudaramu, besar kemungkinan kamu akan melihat banyak kesamaan. Mengapa demikian? Hal ini terjadi karena adanya faktor-faktor yang diwariskan yang menentukan suatu sifat. Bagaimana konsep pewarisan sifat pada makhluk hidup ini? Simak penjelasan lengkapnya di bawah ini yuk, Squad!
Apabila kita mengamati alam sekitar, ada banyak persamaan maupun perbedaan pada makhluk hidup. Persamaan dan perbedaan ini biasa terjadi antara induk dengan keturunannya atau antara orang tua dan anak-anaknya. Misalnya saja dalam satu keluarga, dapat ditemui adanya persamaan atau perbedaan sifat yang tampak dan sifat yang tak tampak antara anak dengan kedua orang tuanya. Sifat yang tampak antara lain raut muka, bentuk tubuh, bentuk wajah, warna kulit, warna mata, dan jenis rambut. Sedangkan sifat yang tak tampak yaitu kecerdasan, bakat, suara, dan golongan darah.
Pewarisan sifat dikendalikan oleh kromosom dan gen (Sumber: pinterest.com)
Pewarisan sifat atau hereditas merupakan penurunan sifat dari induk (orang tua) kepada keturunannya (anak). Ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat ini disebut genetika. Sifat-sifat suatu makhluk hidup diwariskan melalui sel kelamin jantan dan sel kelamin betina. Bagian sel yang bertanggung jawab terhadap penurunan sifat ini terdapat di bagian inti sel (nukleus). Di dalam inti sel terdapat kromosom. Kromosom merupakan benang-benang halus yang berfungsi sebagai faktor pembawa sifat keturunan. Di dalam kromosom terdapat substansi pembawa sifat keturunan yang terdiri atas senyawa kimia yang disebut gen. Gen berfungsi sebagai penentu sifat-sifat suatu makhluk hidup. Kromosom dan gen inilah yang mengendalikan pewarisan sifat pada makhluk hidup.
KROMOSOM
Kromosom adalah materi genetik yang berupa benang-benang halus (kromatin) yang berfungsi sebagai pembawa informasi genetik kepada keturunannya. Setiap inti sel suatu makhluk hidup memiliki dua jenis kromosom yaitu kromosom tubuh (autosom) dan kromosom kelamin (gonosom).
Jumlah kromosom (Sumber: hisham.id)
- Kromosom Tubuh
Kromosom tubuh berfungsi untuk menentukan sifat-sifat tubuh suatu organisme. Kromosom tubuh dilambangkan dengan A yang berasal dari kata autosom yang terdiri dari 22 pasang atau berjumlah 44 buah. Autosom terletak pada sel tubuh dan berpasangan sehingga disebut kromosom diploid (ditulis dengan 2n).
- Kromosom Kelamin
Kromosom kelamin (gonosom) berfungsi untuk menentukan jenis kelamin suatu organisme. Gonosom berjumlah 1 pasang atau 2 buah, gonosom pada laki-laki dilambangkan dengan XY dan pada perempuan dilambangkan dengan XX. Gonosom terletak pada sel kelamin dan tidak berpasangan sehingga disebut kromosom haploid (ditulis dengan n).
GEN
Komposisi dan susunan gen-gen di dalam tubuh makhluk hidup disebut genotipe. Genotipe setiap makhluk hidup berbeda-beda yang dapat menentukan sifat-sifat suatu makhluk hidup tersebut. Pada dasarnya, genotipe adalah sifat pada makhkuk hidup yang tidak terlihat. Genotipe inilah yang nantinya akan memunculkan sifat fenotipe. Fenotipe adalah sifat pada makhluk hidup yang dapat terlihat. Sifat fenotipe merupakan perpaduan antara sifat genotipe dan lingkungannya.
Ilustrasi gen (Sumber: hisham.id)
Pada umumnya, suatu gen dinyatakan dengan simbol huruf. Huruf kapital menyatakan gen yang bersifat dominan, misalnya M (merah), sedangkan huruf kecil menyatakan gen bersifat resesif, misalnya m (putih). Gen selalu berpasangan misalnya MM, Mm atau mm. Gen yang sama jenisnya seperti MM atau mm disebut homozigot, sedangkan gen yang berbeda jenisnya seperti Mm disebut heterozigot. Jika gen dominan bersama-sama dengan gen resesif, sifat yang akan tampak adalah sifat yang dibawa oleh gen dominan dan sifat yang dibawa oleh gen resesif tidak akan muncul. Sebagai contoh, sifat pendek dominan tehadap sifat tinggi. Jika gen untuk pendek muncul bersama-sama dengan gen untuk tinggi, sifat pendeklah yang akan muncul pada keturunanya.
Oke Squad, itulah penjelasan konsep pewarisan sifat pada makhluk hidup. Pewarisan sifat pada makhluk hidup ini dikendalikan oleh kromosom dan gen. Keduanya berfungsi sebagai pembawa informasi genetik dan dapat menentukan sifat keturunannya. Kalau kamu masih belum puas dengan penjelasan ini, kamu bisa pelajari kembali melalui ruangbelajar. Belajar kamu makin seru dengan menonton video animasi lengkap dengan latihan soal, pembahasan dan rangkuman soal. Tunggu apa lagi? Ayo gunakan sekarang!
Materi IPA Kelas 9 SMP Kurikulum 2013 Pewarisan Sifat (Materi Genetik)
Materi IPA Kelas 9 SMP Kurikulum 2013 Pewarisan Sifat (Materi Genetik)
Materi genetik memegang peranan penting dalam proses pewarisan sifat. Warna kulit, bentuk rambut, bentuk hidung, atau bahkan jenis penyakit yang dimiliki seseorang tidak serta-merta hadir di dalam tubuh.
Setiap sifat dan karakteristik yang ada pada setiap orang adalah warisan dari orang tua yang diwariskan melalui materi genetik.
Ayah akan mewariskan materi genetik melalui sel sperma sedangkan ibu akan mewariskan materi genetik melalui sel ovum.
Materi genetik dari ayah dan ibu akan bergabung dalam proses fertilisasi. Karena adanya penggabungan materi genetik inilah pada diri kita muncul karakteristik yang mirip dengan ayah dan karakteristik yang mirip dengan ibu.
Molekul Materi Genetik
Molekul yang berperan sebagai materi genetik adalah asam nukleat, yaitu DNA (deoxyribonucleic acid) dan RNA (ribonucleic acid).
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. DNA terletak di dalam inti sel. DNA merupakan untaian yang sangat panjang.
Agar DNA dapat tersusun di dalam inti sel yang kecil, untaian DNA ini melilit pada protein yang disebut protein histon.
Lilitan DNA dengan protein histon membentuk benang-benang kromatin. Pada saat sel akan membelah, benang-benang kromatin ini akan memadat sehingga membentuk kromosom.
Oleh karena itu, kita dapat melihat struktur kromosom pada saat sel akan membelah. Sebagai contoh dapat dilihat kromosom dengan jelas pada sel akar bawang merah pada gambar berikut.
Struktur DNA dan RNA
Penemuan struktur DNA tak lepas dari penelitian dari Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin yang menggunakan teknik kristalografi (difraksi) sinar-X untuk mempelajari struktur DNA pada tahun 1950 hingga tahun 1953.
Berdasarkan penelitian Rosalind Franklin, pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson mengemukakan bahwa DNA memiliki struktur seperti suatu untai ganda yang membentuk heliks atau bentuk ulir.
Asam nukleat baik DNA maupun RNA terdiri dari subunit nukleotida. Masing-masing nukleotida tersusun atas gugus fosfat, gula dan basa nitrogen. Pada DNA gulanya berupa gula deoksiribosa, sedangkan pada RNA gulanya adalah gula ribosa.
Nukleotida ini dapat dibagi menjadi struktur yang lebih kecil disebut nukleosida. Satu unit nukleosida tersusun atas gula dan basa nitrogen (tanpa gugus fosfat).
Basa Nitrogen
Ada empat senyawa basa nitrogen yang menyusun DNA yaitu adenin (A) yang selalu berpasangan dengan timin (T), serta guanin (G) yang selalu berpasangan dengan sitosin (C).
Basa nitrogen adenin dan guanin dikelompokkan dalam basa purin, sedangkan timin dan sitosin dikelompokkan dalam basa pirimidin.
Pada RNA tidak terdapat basa nitrogen timin (T), basa nitrogen timin ini pada RNA digantikan oleh basa nitrogen urasil (U).
Struktur DNA yang heliks terbentuk karena adanya beberapa jenis ikatan kimia. Antara untai DNA diikat oleh ikatan hidrogen.
Antara basa nitrogen dan gula diikat oleh ikatan glikosida, sedangkan antar nukleotida dihubungkan dengan ikatan fosfodiester.
Struktur DNA adalah sedangkan struktur RNA hanya terdiri atas satu untai saja, sehingga struktur RNA tidak membentuk helix ganda.
Peranan Materi Genetik Dalam Pewarisan Sifat
Di dalam pewarisan sifat dikenal istilah sifat dominan dan sifat resesif. Sebagai contoh, karakter jenis cuping yang terpisah dapat dikatakan mampu menutupi atau mengalahkan karakteristik jenis cuping telinga melekat.
Karakter yang mampu mengalahkan atau menutupi karakter yang lain disebut sifat dominan. Karakteristik yang kalah (dalam fenomena ini karakter cuping melekat) disebut sifat resesif.
Gen dominan ditulis dengan huruf kapital, sedangkan gen resesif ditulis dengan huruf biasa (kecil).
Karakter cuping yang terpisah dikode oleh gen G (dominan), sedangkan karakter cuping yang melekat dikode oleh gen g (resesif). Variasi atau bentuk alternatif dari gen-gen (pada hal ini yaitu gen G dan gen g) disebut alel.
Sifat-sifat atau karakter yang terlihat oleh mata seperti bentuk rambut, warna kulit, dan jenis cuping telinga disebut fenotip.
Fenotip merupakan perwujudan “ekspresi” dari gen. Sedangkan, susunan informasi genetik (gen) dari suatu individu yang mengkode karakter-karakter fisikn disebut Genotip.
Susunan kromosom pada sel penyusun tubuh berbeda dengan susunan kromosom pada sel kelamin (sel telur atau ovum dan sel sperma).
Kromosom pada sel tubuh susunannya berpasangan. Keadaaan kromosom yang berpasangan disebut dengan diploid (di = dua), sedangkan susunan kromosom pada sel kelamin tidak berpasangan dan disebut dalam keadaan haploid.
Keadaan diploid ditulis dengan simbol 2n dan keadaan haploid ditulis dengan simbol n. Sehingga kromosom sel kelamin jumlahnya setengah dari kromosom sel tubuh.
Jumlah kromosom sel tubuh sebanyak 23 pasang. Karena dalam keadaan diploid atau 2n, jumlah total kromosomnya 23 x 2 = 46 buah kromosom.
Kromosom nomor 1 sampai nomor 22 disebut autosom (kromosom tubuh), sedangkan kromosom nomor 23 disebut gonosom (kromosom kelamin).
Kromosom nomor 23 (gonosom) inilah yang membedakan kalian laki-laki atau perempuan. Di dalam ilmu biologi, laki-laki diberi simbol 
(atau jantan pada hewan dan tumbuhan), dan perempuan diberi simbol 
(atau betina pada hewan dan tumbuhan).
(atau jantan pada hewan dan tumbuhan), dan perempuan diberi simbol (atau betina pada hewan dan tumbuhan).
Penulisan kromosom kelamin atau gonosom laku-laki ditulis dengan pasangan huruf XY dan untuk perempuan ditulis dengan pasangan huruf XX.
Kariotipe atau susunan kromosom laki-laki dapat ditulis dengan rumus 22AA + XY dan untuk perempuan ditulis dengan rumus 22AA + XX.
Karena pada sel kelamin kromosom tidak dalam keadaan berpasangan (haploid), maka kariotipe sel kelamin jantan (sel sperma) yaitu 22A + X atau 22A + Y, sedangkan kariotipe sel kelamin betina (sel ovum) yaitu 22A + X.
Sel-sel sperma ada yang mengandung kromosom kelamin Y dan ada yang mengandung kromosom kelamin X.
Gen-gen pada kromosom kelamin Y memiliki peranan penting dalam menentukan jenis kelamin pada manusia. Pada sel ovum hanya terdapat autosom dan kromosom kelamin X saja.
Jadi, ketika sel telur yang mengandung kromosom kelamin X bertemu dengan sel sperma yang mengandung kromosom kelamin X maka akan menghasilkan anak (keturunan) dengan jenis kelamin perempuan (XX).
Jika sel telur yang mengandung kromosom kelamin X bertemu dengan sel sperma yang mengandung kromosom kelamin Y maka akan menghasilkan anak (keturunan) dengan jenis kelamin laki-laki (XY).
Keturunan dalam proses pewarisan sifat dapat disebut dengan filial (F), sedangkan orangtua atau induk disebut dengan parental (P).
Pengertian Materi Genetik DNA dan RNA (Lengkap)
Materi genetik adalah unit pewarisan sifat bagi makhluk hidup.
Makhluk hidup tidak ada yang identik bukan? Hal ini diakibatkan karena makhluk hidup mempunyai materi genetik yang berbeda-beda.
Materi genetik berada pada seluruh tubuh, pada setiap sel, setiap sel mengandung kromosom yang terdiri dari uraian gen.
Gen adalah unit pewarisan sifat bagi organisme makhluk hidup.
Gen mempunyai dua fungsi, yaitu sebagai informasi genetik yang dibawa oleh setiap individu ke keturunannya dan sebagai pengatur metabolisme untuk perkembangan setiap mahkluk hidup.
Dalam gen inilah terdapat materi genetik yaitu DNA dan RNA.
Berikut penjelasan mengenai pengertian DNA dan RNA secara terperinci.
DNA (Deoxyribonucleic Acid)
:max_bytes(150000):strip_icc()/3-D_DNA-56a09ae45f9b58eba4b20266.jpg?ssl=1)
Pengertian DNA
DNA merupakan asam nukleat yang menyusun gen di dalam inti sel. Selain itu DNA juga terdapat dalam mitrokondria, kloroplas, sentrol, plastid dan sitoplasma. DNA merupakan materi genetik yang membawa informasi biologis dari setiap makhluk hidup dan beberapa virus. DNA dibawa oleh setiap individu ke keturunannya.
Struktur DNA
Struktur DNA terdiri dari suatu molekul besar kompleks dengan dua pita panjang saling berpilin membentuk heliks ganda. Setiap DNA terbentuk dari ratusan hingga ribuan polimer nukleotida. Setiap nukleotida terdiri dari:
- Gula pentosa deoksiribosa atau 2-deoksiribosa (H−(C=O)−(CH2)−(CHOH)3−H)
- Gugus fosfat atau Ostorifosfat (PO43-)
- Basa nitrogen atau nukleobasa
Ikatan Kimia pada Rantai DNA
Seperti namanya, DNA tersusun atas beberapa ikatan rantai kimia. Ikatan kimia ini menyambungkan antara gugus fosfat, basa, dan gula dalam susunan DNA.
- Ikatan fosfodiester, yaitu ikatan kimia antara gugus fosfat dari satu nukelotida dan gula dari nukleotida berikutnya.
- Ikatan hidrogen, yaitu ikatan kimia antarpasangan basa nitrogen.
- Ikatan antara gula deoksiribosa dan basa nitrogen:
- Deoksiadenosin monofosfat (dAMP): antara gula deoksiribosa dan basa adenin.
- Deoksiguanin monofosfat (dGMP): antara gula deoksiribosa dan basa guanin.
- Deoksisistidin monofosfat (dCMP): antara gula deoksiribosa dan basa sitosin.
- Deoksitimidin monofosfat (dTMP): antara gula deoksiribosa dan basa timin.
Fungsi DNA
DNA sebagai materi genetik memiliki beberapa fungsi pada tubuh makhluk hidup, diantarana yaitu:
- Membawa informasi genetik.
- Memiliki peran dalam pewarisan sifat.
- Mengekspresikan informasi genetik.
- Menyintesis molekul kimia lain.
- Menduplikasikan diri atau bereplikasi.
Sifat DNA
Berikut beberapa karakteristik dari DNA yang terdapat dalam makhluk hidup:
- Jumlah DNA konstan pada setiap jenis sel dan spesies.
- Kandungan DNA dalam sel bergantung sifat ploidi atau jumlah kromosom.
- Bentuk DNA pada inti sel eukariotik seperti benang yang tidak bercabang.
- Bentuk DNA pada inti sel prokariotik, plastid, dan mitokondria berbentuk sirkuler.
Replikasi DNA
Replikasi atau proses menduplikasikan diri ini terjadi saat interfasi sebelum sel membelah dengan tujuan agar sel anakan hasil pembelahan mengandung DNA yang identik dengan DNA sel induk. Jika terdapat kesalahan pada proses ini, sifat pada sel-sel anakan akan mengalami perubahan.
Kemungkinan replikasi DNA melalui tiga model, diantarannya:
- Semikonservatif. Rantai ganda DNA lama berpisah kemudian rantai baru disintesis pada masing-masing rantai DNA lama.
- Konservatif. Rantai ganda DNA lama tidak berubah. Berfungsi sebagai cetakan buat DNA baru.
- Dispersif. Beberapa bagian dari kedua rantai DNA lama digunakan sebagai cetakan DNA baru. Sehingga DNA lama dan baru tersebar.
Dari ketiga model tersebut model semikonservatif merupakan model yang
paling tepat untuk proses replikasi DNA. Replikasi semikonservatif ini berlaku bagai organisme prokariotik maupun eukariotik. Bentuk replikasi DNA dapat dipahami melalui gambar berikut:
paling tepat untuk proses replikasi DNA. Replikasi semikonservatif ini berlaku bagai organisme prokariotik maupun eukariotik. Bentuk replikasi DNA dapat dipahami melalui gambar berikut:
RNA (Ribonucleid Acid)
Pengertian RNA
RNA adalah makromolekul polinukleotida berupa rantai tunggal atau ganda yang tidak berpilin seperti halnya DNA. RNA banyak terdapat pada ribosom atau sitoplasma dan keberadaannya tidak tetap karena mudah terurai dan harus dibentuk kembali.
Struktur RNA
Berbeda dengan DNA, RNA merupakan rantai tunggal polinukleotida. Tiap
ribonukleotida terdiri dari 3 gugus molekul, yaitu gula 5 karbon (ribosa), gugus fosfat, membentuk punggung RNA bersama ribosa, basa nitrogen, yang terdiri dari basa purin yang sama dengan DNA sedangkan pirimidin berbeda, yaitu sitosin dan urasil, dan gugus fosfat.
ribonukleotida terdiri dari 3 gugus molekul, yaitu gula 5 karbon (ribosa), gugus fosfat, membentuk punggung RNA bersama ribosa, basa nitrogen, yang terdiri dari basa purin yang sama dengan DNA sedangkan pirimidin berbeda, yaitu sitosin dan urasil, dan gugus fosfat.
Fungsi RNA
RNA berperan dalam proses sintesis protein di dalam sel. Akan tetapi, pada beberapa jenis virus, RNA berperan seperti DNA untuk membawa informasi genetik.
Macam-Macam RNA
- RNA genetik, yaitu RNA yang berperan seperti DNA dalam membawa informasi genetik. RNA tipe ini hanya ada dalam beberapa jenis virus.
- RNA nongenetik, yaitu RNA yang hanya berperan dalam proses sintesis protein. RNA tipe ini ada dalam organisme yang memiliki DNA. Ada tiga macam RNA nongenetik, yaitu:
- RNA duta (mRNA), rantai tunggal panjang yang tersusun atas ratusan nukleotida. RNA ini terbentuk melalui proses transkripsi di dalam inti sel oleh DNA. Fungsi dari mRNA adalah sebagai pembawa kode genetik (kodon) dari inti sel ke sitoplasma.
- RNA pemindah (tRNA), rantai tunggal pendek yang dibentuk DNA di dalam inti sel kemudian diangkut ke sitoplasma. Fungsi dari tRNA adalah sebagai penerjemah kodon dari mRNA dan pengangkut asam-asam amino dari sitoplasma ke ribosom.
RNA ribosom (rRNA) memiliki rantai tunggal, tidak bercabang, serta fleksibel pada ribosom yang dibentuk DNA di dalam inti sel. Jumlahnya lebih banyak daripada mRNA ataupun tRNA. Fungsi dari rRNA adalah sebagai mesin perakit polipeptida pada sintesis protein.
Perbedaan DNA dan RNA
| Perbedaan | DNA | RNA |
| Bentuk | rantai panjang , ganda, dan berpilin (double heliks) | rantai pendek, tunggal, dan tidak berpilin |
| Fungsi | Mengendalikan faktor keturunan dan sebagai materi genetik (bahan baku) untuk sintesis protein sintesis protein. | Mengendalikan sintesis protein |
| Letak | Berada dalam nukleus, kloroplas, mitokondria | Berada dalam nukleus, sitoplasma, kloroplas, mitokondria |
| Komponen Gula | Deoksiribosa | Ribosa |
| Ukuran | Panjang | Pendek |
| Jenis Basa Nitrogen | Purin (adenin dan guanin) gugus fosfat. dan Pirimidin (sitosin dan timin) | Purin (adenin dan guanin) dan Pirimidin (sitosin dan urasil) |
| Kadar | Tetap, tidak dipengaruhi oleh aktivitas sintesis protein. | Berubah-ubah sesuai sesuai dengan jumlah sintesis protein yang dibutuhkan. |
| Keberadaannya | Permanen. | Periode pendek karena mudah terurai. |
Tidak ada komentar:
Posting Komentar