2014
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Laelatul Mahmudah
DNA, GEN DAN
KROMOSOM
Biologi SMA Kelas XII | 2
PETA KONSEP
Biologi SMA Kelas XII | 3
Puji dan syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT
karena atas rahmat dan karunia-Nya penyusun dapat menyelesaikan
penyusunan buku ini. Buku ini berisi materi tentang Materi Genetik (Gen,
DNA, dan Kromosom). Di dalamnya dibahas mengenai apa itu materi
genetik, bagaimana strukturnya, fungsi serta macam-macam materi genetik,
sifat hingga peran materi genetik tersebut dalam kehidupan.
Buku ini disusun berdasarkan kurikulum yang berlaku dan di buat
dengan keluasan materi serta bahasa yang mudah di mengerti, sehingga
mempermudah siswa untuk memahami isi dari buku ini. Selain itu, buku ini
juga di lengkapi dengan gambar-gambar yang relevan, latihan-latihan
mandiri, serta rangkuman-rangkuman mengenai materi ini. Dan di akhir
buku ini juga di sajikan soal-soal agar siswa dapat memantapkan
pemahamannya setelah mempelajari buku ini.
Akhirnya, tiada gading yang tak retak, segala kekurangan
mungkin banyak terdapat dalam buku ini, meskipun
dalam penyusunan buku ini penyusun telah mencurahkan semua
kemampuan, namun penyusun sangat menyadari bahwa hasil
penyusunan buku ini jauh dari sempurna dikarenakan
keterbatasan data dan referensi maupun kemampuan penyusun.
Jakarta, November 2014
Penyusun
KATA PENGANTAR
Biologi SMA Kelas XII | 4
Kata Pengantar............................................................................................ 3
DaftarIisi..................................................................................................... 4
Pendahuluan................................................................................................ 5
DNA, Gen, dan Kromosom....................................................................... 5
A. DNA ................................................................................................ 5
B. RNA................................................................................................. 9
C. Sintesis Protein ............................................................................... 11
D. Gen . . ...............................................................................................15
E. Materi Genetik ............................................................................... 16
F. Alel dan Multiple Alel ................................................... ............... 18
G. Kromosom ...................................................................................... 19
Rangkuman ................................................................................................. 23
Teka-teki Silang .......................................................................................... 24
Latihan Soal............................................................................................... 26
Daftar Pustaka............................................................................................. 32
DAFTAR ISI
Biologi SMA Kelas XII | 5
analisis secara kimia dari sel menunjukkan bahwa di dalam sel terdapat
senyawa-senyawa organik, seperti karbohidrat, lemak, protein, dan
asam nukleat. Asam nukleat ini terdapat didalam nukleoplasma.
Nukleoplasma adalah plasma yang terdapat di dalam nukleus (inti sel)
Nukleoplasma mengandung bermacam-macam bahan kimia, seperti larutan
fosfat, gula ribosa, protein, nukleotida, asam nukleat, serta garam-garam mineral.
Selain zat-zat tersebut, bahan dasar nukleus adalah protein yang khas yang
disebut protein inti atau nukleoprotein. Nukleoprotein dibangun oleh senyawa
protein dan asam nukleat. Dari beberapa macam asam nukleat, yang ada sangkut
oautnya dengan hereditas ada dua, yaitu DNA dan RNA. DNA
(Deoxyribonucleic Acid = asam deoksiribonukleat) dan RNA (Ribonucleic Acid
= asam ribonukleat) bertanggung jawab membentuk protein serta mengontrol
sifat-sifat keturunan. DNA merupakan komponen penyusun gen yang berada
dalam lokus kromosom di dalam inti sel. Jadi, gen yang disebut faktor penentu
di zaman Mendel itu, akhirnya dapat diketahui struktur kimianya, dan disebut
DNA. DNA dapat membentuk RNA yang berfungsi dalam sintesis protein.
DNA, RNA, gen, dan kromosom disebut materi genetik karena bertanggung
jawab terhadap pewarisan sifat-sifat genetik dari induk kepada keturunannya.
Gen-gen yang berderet pada kromosom masing-masing mempunyai
tugas khusus dengan waktu “beraksi” yang khusus pula. Ada gen yang aktif
pada masa embrio, ada yang aktif dimasa kanak-kanak, dan ada pula yang aktif
setelah dewasa. Selain itu, ada pula gen yang aktif dalam beberapa organ, sejak
dari masa kanak-kanak hingga dewasa
1. Struktur DNA
Molekul DNA memiliki susunan kimia yang sangat kompleks dan rantai
nukleotida yang panjang. DNA merupakan rangkaian nukleotida dan setiap
nukleotida tersusun dari substansi dasar seperti berikut :
A
PENDAHULUAN
DNA
Biologi SMA Kelas XII | 6
a. Senyawa Fosfat
Senyawa fosfat berfungsi untuk mengikat molekul gula satu dengan
gula yang lain.
b. Gula Pentosa (deoksiribosa)
Gula pentosa membentuk rangkaian gula fosfat yang merupakan tulang
punggung atau kekuatan dari struktur double helix DNA.
c. Basa nitrogen
Basa nitrogen ini terikat pada setiap molekul gula.
Basa nitrogen dibedakan menjadi dua.
1) Basa Purin
Basa purin dengan struktur cincin ganda yaitu Adenin (A) dan Guanin (G)
2) Basa pirimidin
Basa pirimidin dengan struktur cincin tunggal yaitu Timin (T) dan Sitosin (S)
Biologi SMA Kelas XII | 7
Basa nitrogen yang terdiri atas purin
(Adenin dan Guanin) dan pirimidin
(Sitosin dan Timin) akan membentuk
rangkaian senyawa kimia dengan
gula pentosa, membentuk nukleosida.
Nukleosida bersenyawa dengan
gugus fosfat membentuk nukleotida,
yang mempunyai bentuk rantai
panjang.
Model struktur DNA tersebut
ditemukan oleh James Watson dan
Francis Crick pada tahun 1953.
Model struktur DNA ini kemudian
disebut dengan model DNA Watson-
Crick (lihat Gambar 3.13).
Coba Anda perhatikan bentuk tangga
tersebut! Bagian ibu tangga tersusun
dari deretan gugusan gula pentosa
dan asam fosfat, sedangkan bagian
anak tangga tersusun dari dua basa
nitrogen yang berpasangan antara
purin dengan pirimidin, dengan
pasangan yang mungkin terjadi yaitu Adenin dengan Timin, sedangkan Guanin
dengan Sitosin. Antara dua basa nitrogen yang berpasangan yaitu antara Adenin
dengan Timin, antara Guanin dengan Sitosin dihubungkan oleh ikatan hidrogen.
Ikatan hidrogen merupakan jenis ikatan yang lemah, tetapi karena hal inilah justru
akan membantu dalam proses pembelahan dan sintesis protein.
2. Fungsi DNA
Dari materi yang sudah disampaikan dapat diketahui bahwa DNA merupakan
struktur yang sangat kompleks yang tersusun dari polinukleotida. Fungsi atau
peranan DNA ini sebenarnya tidak sekadar sebagai pembawa materi genetik,
melainkan juga menjalankan fungsi yang sangat kompleks pula, antara lain:
a. Sebagai pembawa materi genetika dari generasi ke generasi berikutnya.
b. Mengontrol aktivitas hidup secara langsung maupun tidak langsung.
c. Melakukan sintesis protein.
d. Sebagai autokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk menggandakan diri
Biologi SMA Kelas XII | 8
(replikasi).
e. Sebagai heterokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk dapat mensintesis senyawa
lain.
3. Replikasi DNA
Replikasi DNA terjadi pada fase interfase,
dipengaruhi oleh enzim polymerase.
Dalam perkembangan ilmu pengetahuan
ada 3 teori yang menyatakan cara
duplikasi DNA, yaitu:
a. Teori konservatif
DNA induk tidak mengalami perubahan
apapun, lalu urutan basabasa nitrogennya
disalin sehingga terbentuk dua rantai
DNA yang sama persis.
b. Teori dispersif
DNA induk terpotong-potong, kemudian potongan-potongan tersebut merangkai
diri menjadi dua buah DNA baru yang mempunyai urutan basa-basa nitrogen sama
persis seperti urutan basa nitrogen semula.
c. Teori semikonservatif
Pada saat akan mengadakan replikasi kedua,
rantai polinukleotida akan memisahkan diri
sehingga basa-basa nitrogen tidak
berpasangpasangan. Nukleotida bebas
mengandung basa nitrogen yang bersesuaian
akan menempatkan diri berpasangan dengan
basa nitrogen dari kedua rantai DNA induk,
sehingga terbentuk dua buah DNA yang sama
persis.
Pada tahun 1953 James
Watson dan Francis Crick
membuat terobosan penting.
Mereka dengan tepat menemukan
struktur ulir rangkap molekul DNA.
Mereka menyadiri bahwa
“pasangan” basa dan kedua tali
“saling” melengkapi” seperti halnya
negatif dan positif dan fotografi.
Jika suatu sel membelah diri, tali
ini terpisah dan masing-masing
menemukan mitra baru.
Sumber: Jendela IPTEK Jilid 11,
2001 : 35
Biologi SMA Kelas XII | 9
1. Struktur RNA
RNA merupakan polinukleotida, namun ukurannya jauh lebih pendek dari
polinukleotida penyusun DNA. RNA hanya terdiri dari satu rantai.
Gula pentosa yang menyusun RNA adalah gula ribosa.
Basa nitrogen yang menyusun RNA adalah:
a. Purin yang terdiri dari adenin dan guanin
b. Pirimidin yang terdiri dari sitosin dan urasil, RNA dibentuk oleh DNA
di dalam inti sel.
2. Macam-Macam RNA
a. RNA duta (messenger RNA)
Fungsinya membawa informasi DNA dari inti sel ke ribosom. Pesanpesan
ini berupa triplet basa yang ada pada RNA duta yang disebut kodon. Kodon
pada RNA duta merupakan komplemen dari kodogen, yaitu urutan basa-basa
nitrogen pada DNA yang dipakai sebagai pola cetakan. Peristiwa
pembentukan RNA duta oleh DNA di dalam inti sel, disebut transkripsi.
Contoh:
1) Kodogen (DNA) = ASG TGG ATA SST
2) Kodon (triplet basa RNA d) = UGS ASS UAU GGA
b. RNA transfer (RNA pemindah)
Fungsinya mengenali kodon dan menerjemahkan menjadi asam amino di
ribosom. Peran RNA transfer ini dikenal dengan nama translasi
(penerjemahan). Urutan basa nitrogen pada RNA transfer disebut antikodon.
Bentuk RNA transfer seperti daun semanggi dengan 4 ujung yang penting,
yaitu:
1) Ujung pengenal kodon yang berupa triplet basa yang disebut antikodon.
2) Ujung perangkai asam amino yang berfungsi mengikat asam amino.
3) Ujung pengenal enzim yang membantu mengikat asam amino.
4) Ujung pengenal ribosom.
RNA
Biologi SMA Kelas XII | 10
Contoh:
Apabila kodon dalam RNA duta mempunyai urutan UGS ASS UAU GGA
maka antikodon yang sesuai pada RNA transfer adalah ASG UGG AUA
SSU.
c. Ribosom RNA (RNAr)
Fungsinya sebagai tempat pembentukan protein. Ribosom RNA terdiri
dari 2 sub unit, yaitu:
1) Sub unit kecil yang berperan dalam mengikat RNA duta.
2) Sub unit besar yang berperan untuk mengikat RNA transfer yang sesuai.
Biologi SMA Kelas XII | 11
Kerjakan Latihan berikut yang akan mengembangkan kecakapan personal
dan kecakapan akademik kalian!
ambaran tentang sintesis protein dapat diibaratkan seperti saat kita
memasak makanan. Protein kita ibaratkan sebagai makanan. Agar dapat
diperoleh makanan dengan cita rasa yang lezat maka diperlukan bahan dan
proses yang tepat. Demikian juga dalam sintesis protein, bahan dan rangkaian
prosesnya tertentu dan urut.
Anda sudah mempelajari tentang DNA dan RNA. Maka di sini akan
dibahas bagaimana DNA dan RNA tersebut melaksanakan proses dalam pewarisan
sifat kepada keturunannya dengan melakukan sintesis protein, yaitu proses
penyusunan senyawa protein dengan membentuk rangkaian rantai polipeptida.
Sintesis protein ini terjadi di dalam ribosom dan pengaturan sintesis protein
dilakukan oleh gen (DNA) di dalam inti. Gen, dalam hal ini DNA ketika
G
SINTESIS PROTEIN
Biologi SMA Kelas XII | 12
menjalankan fungsinya, yaitu menyusun protein sangat dipengaruhi oleh susunan
sel serta gen-gen lain dalam lingkungannya.
Kegiatan sel diatur oleh berbagai enzim, yaitu senyawa protein yang
bekerjanya sangat spesifik. DNA, RNA duta, RNA transfer, RNA ribosom, dan
enzim RNA – polimerase, energi yang digunakan di dalam melakukan sintesis
protein adalah berupa ATP. Secara garis besar, tahapan proses sintesis protein
antara lain seperti berikut :
1. Transkripsi
Transkripsi adalah pencetakan mRNA (kode) oleh DNA (DNA template/ DNA
sense) dengan menggunakan enzim RNA polimerase. Adanya enzim RNA
polimerase ini akan menyebabkan rangkaian double helix sebagian akan membuka,
akibatnya basa-basa pasangannya menyusun Adenin (A) padamRNA dan
seterusnya. Hasil penyusunan mRNA yang sudah jadi akan meninggalkan inti untuk
melekat pada ribosom, yang merupakan organela pelaksana sintesis protein.
2. Translasi
Kode pada mRNA akan terbaca oleh ribosom dengan dibantu oleh Trna yang
terdapat di dalam sitoplasma. tRNA akan datang untuk membawa asam amino yang
sesuai dengan kode yang dibawa mRNA tersebut. Kemudian tRNA akan bergabung
dengan mRNA yang sesuai dengan kode pasangan basa.
Bagian pada tRNA yang terlibat ini disebut antikodon, yang berhubungan dengan
tiga basa pada pita mRNA yang disebut dengan kodon. Asam amino akan berjajar-
jajar dalam urutan yang sesuai dengan kodenya. Dari hal ini akan terbentuk protein
yang berfungsi sebagai enzim, dalam mengatur metabolisme sel dan reproduksi.
Agar lebih jelas tentang sintesis protein, perhatikan Gambar 3.19!
Biologi SMA Kelas XII | 13
Biologi SMA Kelas XII | 14
Agar lebih memahami tentang sintesis protein, lakukan tugas kelompok
berikut!
Biologi SMA Kelas XII | 15
ertama kali diperkenalkan oleh Thomas Hunt Morgan, ahli Genetika
dan Embriologi Amerika Serikat (1911), yang mengatakan bahwa
substansi hereditas yang dinamakan gen terdapat dalam lokus, di
dalam kromosom.
1. Pengertian Gen
Menurut W. Johansen, gen merupakan unit terkecil dari suatu makhluk hidup
yang mengandung substansi hereditas, terdapat di dalam lokus gen. Gen
terdiri dari protein dan asam nukleat (DNA dan RNA), berukuran antara 4 –
8 m (mikron).
2. Sifat-Sifat Gen
Gen mempunyai sifat-sifat sebagai berikut.
a. Mengandung informasi genetik.
b. Tiap gen mempunyai tugas dan fungsi berbeda.
c. Pada waktu pembelahan mitosis dan meiosis dapat mengadakan duplikasi.
d. Ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogen.
e. Sebagai zarah yang terdapat dalam kromosom.
3. Fungsi Gen
Fungsi gen antara lain:
a. Menyampaikan informasi kepada generasi berikutnya.
b. Sebagai penentu sifat yang diturunkan.
c. Mengatur perkembangan dan metabolisme.
4. Simbol-Simbol Gen
a. Gen dominan, yaitu gen yang menutupi ekspresi gen lain, sehingga sifat
yang dibawanya terekspresikan pada turunannya (suatu individu) dan
biasanya dinyatakan dalam huruf besar, misalnya A.
P
GEN
Biologi SMA Kelas XII | 16
b. Gen resesif, yaitu gen yang terkalahkan (tertutupi) oleh gen lain (gen
dominan) sehingga sifat yang dibawanya tidak terekspresikan pada
keturunannya.
c. Gen heterozigot , yaitu dua gen yang merupakan perpaduan dari sel
sperma (A) dan sel telur (a).
d. Gen homozigot, dominan, yaitu dua gen dominan yang merupakan
perpaduan dari sel kelamin jantan dan sel kelamin betina, misalnya
genotipe AA.
e. Gen homozigot resesif, yaitu dua gen resesif yang merupakan hasil
perpaduan dua sel kelamin. Misalnya aa.
f. Kromosom homolog, yaitu kromosom yang berasal dari induk betina
berbentuk serupa dengan kromosom yang berasal dari induk jantan.
g. Fenotipe, yaitu sifat-sifat keturunan pada F1, F2, dan F3 yang dapat
dilihat, seperti tinggi, rendah, warna, dan bentuk.
h. Genotipe, yaitu sifat-sifat keturunan yang tidak dapat dilihat, misalnya
AA, Aa, dan aa.
Kerjakan Latihan 6.2 berikut yang akan menumbuhkan rasa ingin tahu dan
mengembangkan kecakapan personal dan kecakapan akademik kalian!
NA merupakan bahan genetika yang memberi informasi dari satu generasi
ke generasi berikutnya. Informasi yang terdapat dalam molekul DNA,
yaitu berupa kode-kode yang terjadi dari dua deretan rantai basa nitrogen
yang berpilin. Apabila pilinan tersebut membuka, maka rantai yang membentuk
mRNA disebut rantai bermakna (DNA sense) sedangkan apabila rantai tersebut
tidak membentuk mRNA disebut rantai tak bermakna (DNA antisense).
D
MATERI GENETIK
Biologi SMA Kelas XII | 17
Biologi SMA Kelas XII | 18
okus merupakan unit-unit yang lebih kecil pada kromosom yang
memberikan bentuk seperti rangkaian manik atau pita dengan garis-
garis melintang yang menunjukkan letak-letak gen.
Gen A dan gen a merupakan gen yang sealel, karena terletak pada
lokus yang bersesuaian dan mengawasi sifat yang sama atau setaraf tetapi
ekspresinya berbeda. Misalnya gen A dan alelnya a sama-sama mengawasi
bentuk hidung, tetapi untuk gen A mengekspresikan hidung mancung,
sedangkan alelnya gen a mengekspresikan hidung pesek. Satu gen dapat
L
ALEL DAN MULTIPLE ALEL
Biologi SMA Kelas XII | 19
mempunyai lebih dari satu alel. Urutan dalam penulisan pasangan anggota
multiple alel disesuaikan dengan urutan dominasi satu sifat terhadap sifat
yang lain. Peristiwa yang menunjukkan di mana suatu gen mempunyai alel
lebih dari satu disebut sebagai multiple alel. (Toegino, 1997:32).
Contoh:
1. Pada kelinci terdapat seri multiple alel yang mempengaruhi warna bulu
kelinci. Warna bulu kelinci yang normal adalah kelabu (polos) ditentukan
oleh alel C. Alel C mengalami mutasi dan menghasilkan 3 macam alel yang
menyimpang dari aslinya, terdiri dari:
a. Cch, berfenotipe kelabu muda (chinchilla).
b. Ch, berfenotipe putih hitam (himalaya).
c. c, berfenotipe albino (tidak berpigmen).
Urutan dominasinya adalah C > Cch > Ch > c.
2. Pada manusia dikenal adanya sistem golongan darah ABO yang
diwariskan oleh multiple alel dari sebuah gen. Dalam golongan darah
manusia terdapat satu gen dan disebut gen I, dengan alel gandanya, yaitu
golongan darah A alelnya IA, golongan darah B alelnya IB, golongan darah
AB alelnya IAIB dan golongan darah O alelnya IO.
Urutan dominasinya adalah IA > IO, IB > IO sedangkan alel IA tidak dominan
terhadap IB dan sebaliknya.
Kerjakan Latihan 6.3 berikut yang akan mengembangkan kecakapan
personal dan kecakapan akademik!
Biologi SMA Kelas XII | 20
stilah kromosom dikenalkan oleh W.Waldayer yang mengatakan bahwa
kromosom berasal dari dua kata, yaitu chroma yang berarti warna dan
soma berarti badan.
1. Sifat Kromosom
Sifat-sifat kromosom adalah:
a. Hanya terlihat pada waktu sel membelah.
b. Mempunyai ukuran panjang antara 0,2 – 40 m (mikron).
c. Kromosom pada sel prokariotik hanya memiliki satu kromosom dan tidak
terletak di dalam inti sel.
d. Kromosom sel eukariotik, jumlahnya bervariasi menurut jenis organisme
dan terdapat di dalam nukleus.
e. Umumnya memiliki susunan kimia yang terdiri dari kromatin 60%, protein
35%, DNA, dan RNA 5%.
f. Protein terdiri dari histon dan nonhiston (bersifat netral atau asam).
g. Memiliki beberapa enzim yang terlibat dalam sintesis DNA dan RNA.
2. Klasifikasi Kromosom
Berdasarkan jenis dan fungsinya, kromosom diklasifikasikan menjadi
dua macam, yaitu:
a. Kromosom autosom (kromosom tubuh), yaitu kromosom yang tidak ada
hubungannya dengan penentuan jenis kelamin.
b. Kromosom gonosom (kromosom seks), yaitu sepasang kromosom yang
menentukan jenis kelamin, pada umumnya dibedakan atas dua macam,
yaitu kromosom seks X dan kromosom seks Y (misalnya pada manusia).
Keseluruhan kromosom pada individu atau spesies dinamakan genom.
Seorang perempuan dewasa normal dalam kromosomnya memiliki 22
pasang kromosom autosom dan 1 pasang kromosom seks (XX) serta formula
kromosomnya adalah 22AA + XX atau 44A + XX. Pada laki-laki dewasa
normal memiliki sebuah kromosom X dan sebuah kromosom Y serta 22
I
KROMOSOM
Biologi SMA Kelas XII | 21
pasang kromosom autosom. Formula kromosomnya adalah 22AA + XY atau
44A + XY.
Berdasarkan lokasinya pada individu, kromosom dibedakan menjadi 2, yaitu:
a. Kromosom prokariotik, yaitu kromosom yang sangat sederhana dan hanya
terdapat pada organisme prokariotik. Misalnya: kromosom virus mozaik
pada tembakau hanya berupa pita ARN tunggal dan kromosom pada
bakteri E. coli berupa benang ADN tunggal yang melingkar atau diikuti
oleh molekul ARN.
b. Kromosom eukariotik, yaitu kromosom yang terdapat pada organisme
multiseluler. Pada umumnya terdiri dari dua pita ADN (sense dan
antisense) yang sangat panjang dan dibungkus oleh membran inti.
3. Susunan Kromosom
Bagian-bagian kromosom adalah:
a. Sentromer (kinetokor)
Merupakan penghubung antara
kromonema yang satu dengan
lainnya dan berfungsi sebagai
tempat melekatnya benang
gelendong pada waktu kromosom
akan bergerak menuju ke kutub
sel, pada fase anafase pembelahan
kromosom.
b. Kromonema
Pita berbentuk spiral, tempat melekatnya kromiol dan kromomer.
c. Kromomer (granula besar)
Kromonema yang mengalami penebalan di beberapa tempat dan merupakan
bahan nukleoprotein yang mengendap serta sebagai tempat lokus gen.
d. Kromiol (granula kecil)
Kromosom yang mengalami sedikit penebalan.
e. Telomer
Bagian yang terdapat pada ujung kromosom dan berfungsi untuk
menghalangi bersambungnya kromosom satu dengan lainnya.
Biologi SMA Kelas XII | 22
f. Matriks
Cairan sitoplasma (endoplasma) yang agak memadat dan terdapat di dalam
kromosom.
g. Lokus gen
Bagian yang berfungsi sebagai tempat pembawa sifat-sifat keturunan
(hereditas).
h. Satelit
Bagian tambahan yang terdapat pada ujung kromosom dan tiap kromosom
belum tentu memilikinya.
i. Selaput (membran)
Lapisan tipis yang menyelaputi kromosom.
4. Tipe-Tipe Kromosom
Berdasarkan posisi sentromer,
kromosom diklasifikasikan
menjadi 4 tipe, yaitu:
a. Metasentrik, bila kedua
lengan kromosom sama
panjangnya dan sentromer
berada di tengah pada jarak
yang sama.
b. Submetasentrik, bila
kedua lengan kromosom
tidak sama panjangnya dan
sentromer tidak berada di tengah (lebih dekat dengan salah satu lengan).
c. Akrosentrik, bila satu lengan sangat pendek dibandingkan dengan lengan
yang lain sehingga sentromer sangat dekat dengan salah satu lengan.
d. Telosentrik, bila hanya memiliki satu lengan dan sentromer terletak pada
ujung kromosom.
5. Peran Kromosom dalam Pewarisan Sifat
Menurut hukum Mendel, gen dalam kromosom terdapat dalam keadaan
berpasangan dan anggota pasangan itu diperoleh dari parental (induk). Pada
waktu pembelahan meiosis, pasangan kromosom tersebut berpisah dan hanya
satu anggota dari setiap pasangan itu yang berpindah ke sel kelamin.
Biologi SMA Kelas XII | 23
TEKA-TEKI SILANG
Biologi SMA Kelas XII | 24
1
3
2 5 1
8
2
1
6 7
1
9
4 9 8 1
7
1
0
2
0
1
5
1
3
1
6
1
4
1
1
1
2
Menurun :
1. Badan berwarna berbentuk benang halus
3. Basa primidin
5. Sederetan tiga basa nukleotida pada mRNA
7. Kromosom penentu sifat tubuh lainnya
9. Tempat melekatnya kromosom
11. Dipengaruhi oleh sintesis protein
13. Komponen nukleotida dalam DNA
15. Tidak dipengaruhi oleh sintesis protein
17. Dapat menduplikasi diri
Biologi SMA Kelas XII | 25
19. Gen-gen yang terletak pada lokus yang bersesuaian pada kromosom
homolog
20. Basa purin
21. Pita berbentuk spiral yang terdapat dalam Kromosom
Mendatar :
2. DNA mampu memperbanyak diri
4. Kromosom penentu jenis kelamin
6. Komponen gula RNA
8. . Rantai penyusun RNA
10. Bagian kromosom yang mengandung faktor penentu sifat
12. Gen yang tertutupi oleh gen dominan
14. Tempat gen dalam kromosom
16. Membawa kode-kode genetik dari DNA di inti sel menuju ke ribosom di
sitoplasma
18. Benang-benang halus yang terpilin
A. Pilihlah satu jawaban yang paling benar dengan memberi tanda
silang (X) pada huruf a, b, c, d, atau e!
Biologi SMA Kelas XII | 26
1. Komponen DNA yang tersusun atas phosfat, gula, dan basa nitrogen
membentuk . . . .
a. Nukleosida
b. Nukleotida
c. Polypeptida
d. Ikatan hidrogen
e. Double helix
2. Basa nitrogen yang termasuk purin adalah . . . .
a. Sitosin dan timin
b. Sitosin dan guanin
c. Guanin dan timin
d. Adenin dan guanin
e. Adenin dan timin
3. Letak DNA dalam sel yaitu . . . .
a. Terletak dalam sitoplasma, inti, terutama dalam ribosom
b. Terdapat dalam inti sel pada kromosom dan dalam sitoplasma
c. Terdapat dalam sitoplasma terutama pada ribosom
d. Terdapat dalam inti sel, terutama dalam ribosom
e. Terdapat dalam inti sel, terutama pada kromosom
4. Penemu model struktur DNA yang pertama ialah . . . .
a. Muller dan Weisman
b. Muller dan Francis Crick
c. James D.Watson dan Francis Crick
d. Francis Crick dan Weisman
e. James D.Watson dan Weisman
5. Watson dan Crick menyatakan bahwa struktur DNA berupa double helix
tersusun atas anak tangga dan ibu tangga. Ibu tangga terdiri atas . . . .
a.Pphosfat dan basa N
b. Phosfat dan deoksiribosa
c. Deoksiribosa dan basa N
d. Ribosa dan phosfat
e. Ribosa dan basa N
Biologi SMA Kelas XII | 27
6. Bentuk kromosom dengan letak sentromer agak jauh dari ujung kromosom
dan biasanya membentuk huruf L atau J adalah bentuk ….
a. telosentrik
b. akrosentrik
c. submetasentrik
d. metasentrik
e. subakrosentrik
7. Lalat buah sering digunakan para ahli genetika dalam penyelidikan.
Berikut ini yang bukan termasuk sifat yang dimiliki lalat buah adalah ….
a. mudah diperoleh
b. hidup dipengaruhi musim
c. bertelur banyak
d. jumlah kromosom sedikit
e. mudah dipelihara
8. Kromosom berada dalam pasangan-pasangan (kromosom homolog). Gen-
gen yang terletak pada lokus yang sama pada kromosom tersebut adalah ….
a. duplikasi
b. euploid
c. determinan
d. mutasi
e. alel
9. Berikut ini yang bukan basa nitrogenpembentuk DNA adalah ….
a. urasil
b. timin
c. sitosin
d. guanin
e. adenin
10. Pada setiap DNA, purin dan pirimidin terikat pada gula deoksiribosa dan
sebuah fosfat, unit ini disebut ….
a. nukleolus
b. nukleosida
c. nukleotida
Biologi SMA Kelas XII | 28
d. nukleus
e. gula pentosa
11. Kemampuan DNA memperbanyak diri disebut kemampuan ….
a. heterokatalik
b. autokatalik
c. alokatalik
d. katalisator
e. eukatalik
12. Pada makhluk hidup gen diwariskan melalui ….
a. ribosom
b. nukleolus
c. nukleus
d. kromosom
e. nukleoplasma
13. Berikut ini yang bukan termasuk karakteristik RNA adalah .…
a. berbentuk rantai tunggal
b. basa nitrogen terdiri atas purin (adenin dan guanin) dan pirimidin (sitosin
dan urasil)
c. menggunakan ribosa sebagai gulanya
d. kadarnya tidak tetap
e. hanya terdapat pada nukleus
14. RNA yang juga bertindak sebagai pola cetakan untuk membentuk
polipeptida dengan mengatur urutan asam amino dari polipeptida yang
disusun adalah ….
a. RNA-d
b. RNA-t
c. RNA-m
d. RNA-r
e. RNA-ase
15. Proses pembentukan RNA oleh DNA disebut ….
a. translokasi
Biologi SMA Kelas XII | 29
b. translasi
c. transkripsi
d. transformasi
e. transmisi
16. Sepotong DNA terdiri atas basa-basa nitrogen berikut!
Bila terjadi transkripsi, maka RNAd yang terbentuk adalah ....
a. AAU, UCU, CCU, GGC, UCU
b. AGA, AAU, CCG, GGA, AGA
c. UCU, CCU, UUA, GGC, UCU
d. AGA, AAU, GGA, CCG, AGA
e. UCU, UUA, CCU, GGC, UCU
17. Pada sintesis protein dengan urutan basa nitrogen sama antara DNA dan
RNA kecuali Timin, terjadi pada rantai ....
a. antisense dengan sense
b. antikodon dengan t-RNA
c. sense dengan antikodon
d. kodon dengan d-RNA
e. antisense dengan antikodon
18. Urutan triplet kodon RNAd yang terbentuk dari sense berikut
adalah ....
Biologi SMA Kelas XII | 30
a. UUA-GGC-GGA-UAA
b. TTA-GGC-GGA-TAA
c. AAU-CCG-GGA-AUU
d. AAU-GGA-GGC-UUA
e. GGC-UAA-GGA-UAA
19. Kromosom sel somatik wanita normal terdiri atas ....
a. 44 autosom dan sepasang kromosom X
b. 22 autosom dan sepasang kromosom X
c. 23 pasang autosom dan sepasang kromosom X
d. 22 pasang autosom dan satu kromosom X
e. 44 autosom dan satu kromosom X
20. Dalam sintesis protein, yang merupakan kode genetik sebagai dasar
penyusunan asam amino menjadi protein atau polipeptida rangkaian basa
nitrogen terdapat dalam ....
a. RNA duta
b. RNA ribosom
c. RNA transfer
d. rantai sense DNA
e. rantai antisense DNA
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini dengan benar dan
jelas!
1. Sebutkan fungsi molekul DNA!
Biologi SMA Kelas XII | 31
2. Bagaimana hubungan antara gen, DNA, dan nukleotida?
3. Jelaskan fungsi:
a. RNAd
b. RNAt
c. RNAr
3. Mengapa T.H. Morgan menggunakan lalat buah sebagai objek
penelitiannya?
4. Kromosom diklasifikasikan menjadi 2 macam, jelaskan!
5. Apa yang dimaksud dengan:
a. Gen dominan
b. Fenotipe
c. Genotipe
d. Homozigot dominan
DAFTAR PUSTAKA
Biologi SMA Kelas XII | 32
Campbell, Neil. A. Biologi. Jakarta : Erlangga. 2008.
Idun Kistinnah. Biologi 3 : Makhluk Hidup dan Lingkungannya Untuk
SMA/MA Kelas XII. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen
Pendidikan Nasional, 2009.
Maryati, Sri. Biologi SMA Jilid 3 : Untuk Kelas XII. Jakarta : Erlangga.
2007.
Stansfield, William. Genetika :Edisi Keempat. Jakarta : Erlangga. 2007.
Suryo. Genetika. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. 2012.
Suwarna. Panduan Pembelajaanr Biologi : Untuk SMA/MA Kelas XII.
Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009.

Gen, dna, dan kromosom

  • 1.
    2014 UIN Syarif HidayatullahJakarta Laelatul Mahmudah DNA, GEN DAN KROMOSOM
  • 2.
    Biologi SMA KelasXII | 2 PETA KONSEP
  • 3.
    Biologi SMA KelasXII | 3 Puji dan syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan karunia-Nya penyusun dapat menyelesaikan penyusunan buku ini. Buku ini berisi materi tentang Materi Genetik (Gen, DNA, dan Kromosom). Di dalamnya dibahas mengenai apa itu materi genetik, bagaimana strukturnya, fungsi serta macam-macam materi genetik, sifat hingga peran materi genetik tersebut dalam kehidupan. Buku ini disusun berdasarkan kurikulum yang berlaku dan di buat dengan keluasan materi serta bahasa yang mudah di mengerti, sehingga mempermudah siswa untuk memahami isi dari buku ini. Selain itu, buku ini juga di lengkapi dengan gambar-gambar yang relevan, latihan-latihan mandiri, serta rangkuman-rangkuman mengenai materi ini. Dan di akhir buku ini juga di sajikan soal-soal agar siswa dapat memantapkan pemahamannya setelah mempelajari buku ini. Akhirnya, tiada gading yang tak retak, segala kekurangan mungkin banyak terdapat dalam buku ini, meskipun dalam penyusunan buku ini penyusun telah mencurahkan semua kemampuan, namun penyusun sangat menyadari bahwa hasil penyusunan buku ini jauh dari sempurna dikarenakan keterbatasan data dan referensi maupun kemampuan penyusun. Jakarta, November 2014 Penyusun KATA PENGANTAR
  • 4.
    Biologi SMA KelasXII | 4 Kata Pengantar............................................................................................ 3 DaftarIisi..................................................................................................... 4 Pendahuluan................................................................................................ 5 DNA, Gen, dan Kromosom....................................................................... 5 A. DNA ................................................................................................ 5 B. RNA................................................................................................. 9 C. Sintesis Protein ............................................................................... 11 D. Gen . . ...............................................................................................15 E. Materi Genetik ............................................................................... 16 F. Alel dan Multiple Alel ................................................... ............... 18 G. Kromosom ...................................................................................... 19 Rangkuman ................................................................................................. 23 Teka-teki Silang .......................................................................................... 24 Latihan Soal............................................................................................... 26 Daftar Pustaka............................................................................................. 32 DAFTAR ISI
  • 5.
    Biologi SMA KelasXII | 5 analisis secara kimia dari sel menunjukkan bahwa di dalam sel terdapat senyawa-senyawa organik, seperti karbohidrat, lemak, protein, dan asam nukleat. Asam nukleat ini terdapat didalam nukleoplasma. Nukleoplasma adalah plasma yang terdapat di dalam nukleus (inti sel) Nukleoplasma mengandung bermacam-macam bahan kimia, seperti larutan fosfat, gula ribosa, protein, nukleotida, asam nukleat, serta garam-garam mineral. Selain zat-zat tersebut, bahan dasar nukleus adalah protein yang khas yang disebut protein inti atau nukleoprotein. Nukleoprotein dibangun oleh senyawa protein dan asam nukleat. Dari beberapa macam asam nukleat, yang ada sangkut oautnya dengan hereditas ada dua, yaitu DNA dan RNA. DNA (Deoxyribonucleic Acid = asam deoksiribonukleat) dan RNA (Ribonucleic Acid = asam ribonukleat) bertanggung jawab membentuk protein serta mengontrol sifat-sifat keturunan. DNA merupakan komponen penyusun gen yang berada dalam lokus kromosom di dalam inti sel. Jadi, gen yang disebut faktor penentu di zaman Mendel itu, akhirnya dapat diketahui struktur kimianya, dan disebut DNA. DNA dapat membentuk RNA yang berfungsi dalam sintesis protein. DNA, RNA, gen, dan kromosom disebut materi genetik karena bertanggung jawab terhadap pewarisan sifat-sifat genetik dari induk kepada keturunannya. Gen-gen yang berderet pada kromosom masing-masing mempunyai tugas khusus dengan waktu “beraksi” yang khusus pula. Ada gen yang aktif pada masa embrio, ada yang aktif dimasa kanak-kanak, dan ada pula yang aktif setelah dewasa. Selain itu, ada pula gen yang aktif dalam beberapa organ, sejak dari masa kanak-kanak hingga dewasa 1. Struktur DNA Molekul DNA memiliki susunan kimia yang sangat kompleks dan rantai nukleotida yang panjang. DNA merupakan rangkaian nukleotida dan setiap nukleotida tersusun dari substansi dasar seperti berikut : A PENDAHULUAN DNA
  • 6.
    Biologi SMA KelasXII | 6 a. Senyawa Fosfat Senyawa fosfat berfungsi untuk mengikat molekul gula satu dengan gula yang lain. b. Gula Pentosa (deoksiribosa) Gula pentosa membentuk rangkaian gula fosfat yang merupakan tulang punggung atau kekuatan dari struktur double helix DNA. c. Basa nitrogen Basa nitrogen ini terikat pada setiap molekul gula. Basa nitrogen dibedakan menjadi dua. 1) Basa Purin Basa purin dengan struktur cincin ganda yaitu Adenin (A) dan Guanin (G) 2) Basa pirimidin Basa pirimidin dengan struktur cincin tunggal yaitu Timin (T) dan Sitosin (S)
  • 7.
    Biologi SMA KelasXII | 7 Basa nitrogen yang terdiri atas purin (Adenin dan Guanin) dan pirimidin (Sitosin dan Timin) akan membentuk rangkaian senyawa kimia dengan gula pentosa, membentuk nukleosida. Nukleosida bersenyawa dengan gugus fosfat membentuk nukleotida, yang mempunyai bentuk rantai panjang. Model struktur DNA tersebut ditemukan oleh James Watson dan Francis Crick pada tahun 1953. Model struktur DNA ini kemudian disebut dengan model DNA Watson- Crick (lihat Gambar 3.13). Coba Anda perhatikan bentuk tangga tersebut! Bagian ibu tangga tersusun dari deretan gugusan gula pentosa dan asam fosfat, sedangkan bagian anak tangga tersusun dari dua basa nitrogen yang berpasangan antara purin dengan pirimidin, dengan pasangan yang mungkin terjadi yaitu Adenin dengan Timin, sedangkan Guanin dengan Sitosin. Antara dua basa nitrogen yang berpasangan yaitu antara Adenin dengan Timin, antara Guanin dengan Sitosin dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen merupakan jenis ikatan yang lemah, tetapi karena hal inilah justru akan membantu dalam proses pembelahan dan sintesis protein. 2. Fungsi DNA Dari materi yang sudah disampaikan dapat diketahui bahwa DNA merupakan struktur yang sangat kompleks yang tersusun dari polinukleotida. Fungsi atau peranan DNA ini sebenarnya tidak sekadar sebagai pembawa materi genetik, melainkan juga menjalankan fungsi yang sangat kompleks pula, antara lain: a. Sebagai pembawa materi genetika dari generasi ke generasi berikutnya. b. Mengontrol aktivitas hidup secara langsung maupun tidak langsung. c. Melakukan sintesis protein. d. Sebagai autokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk menggandakan diri
  • 8.
    Biologi SMA KelasXII | 8 (replikasi). e. Sebagai heterokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk dapat mensintesis senyawa lain. 3. Replikasi DNA Replikasi DNA terjadi pada fase interfase, dipengaruhi oleh enzim polymerase. Dalam perkembangan ilmu pengetahuan ada 3 teori yang menyatakan cara duplikasi DNA, yaitu: a. Teori konservatif DNA induk tidak mengalami perubahan apapun, lalu urutan basabasa nitrogennya disalin sehingga terbentuk dua rantai DNA yang sama persis. b. Teori dispersif DNA induk terpotong-potong, kemudian potongan-potongan tersebut merangkai diri menjadi dua buah DNA baru yang mempunyai urutan basa-basa nitrogen sama persis seperti urutan basa nitrogen semula. c. Teori semikonservatif Pada saat akan mengadakan replikasi kedua, rantai polinukleotida akan memisahkan diri sehingga basa-basa nitrogen tidak berpasangpasangan. Nukleotida bebas mengandung basa nitrogen yang bersesuaian akan menempatkan diri berpasangan dengan basa nitrogen dari kedua rantai DNA induk, sehingga terbentuk dua buah DNA yang sama persis. Pada tahun 1953 James Watson dan Francis Crick membuat terobosan penting. Mereka dengan tepat menemukan struktur ulir rangkap molekul DNA. Mereka menyadiri bahwa “pasangan” basa dan kedua tali “saling” melengkapi” seperti halnya negatif dan positif dan fotografi. Jika suatu sel membelah diri, tali ini terpisah dan masing-masing menemukan mitra baru. Sumber: Jendela IPTEK Jilid 11, 2001 : 35
  • 9.
    Biologi SMA KelasXII | 9 1. Struktur RNA RNA merupakan polinukleotida, namun ukurannya jauh lebih pendek dari polinukleotida penyusun DNA. RNA hanya terdiri dari satu rantai. Gula pentosa yang menyusun RNA adalah gula ribosa. Basa nitrogen yang menyusun RNA adalah: a. Purin yang terdiri dari adenin dan guanin b. Pirimidin yang terdiri dari sitosin dan urasil, RNA dibentuk oleh DNA di dalam inti sel. 2. Macam-Macam RNA a. RNA duta (messenger RNA) Fungsinya membawa informasi DNA dari inti sel ke ribosom. Pesanpesan ini berupa triplet basa yang ada pada RNA duta yang disebut kodon. Kodon pada RNA duta merupakan komplemen dari kodogen, yaitu urutan basa-basa nitrogen pada DNA yang dipakai sebagai pola cetakan. Peristiwa pembentukan RNA duta oleh DNA di dalam inti sel, disebut transkripsi. Contoh: 1) Kodogen (DNA) = ASG TGG ATA SST 2) Kodon (triplet basa RNA d) = UGS ASS UAU GGA b. RNA transfer (RNA pemindah) Fungsinya mengenali kodon dan menerjemahkan menjadi asam amino di ribosom. Peran RNA transfer ini dikenal dengan nama translasi (penerjemahan). Urutan basa nitrogen pada RNA transfer disebut antikodon. Bentuk RNA transfer seperti daun semanggi dengan 4 ujung yang penting, yaitu: 1) Ujung pengenal kodon yang berupa triplet basa yang disebut antikodon. 2) Ujung perangkai asam amino yang berfungsi mengikat asam amino. 3) Ujung pengenal enzim yang membantu mengikat asam amino. 4) Ujung pengenal ribosom. RNA
  • 10.
    Biologi SMA KelasXII | 10 Contoh: Apabila kodon dalam RNA duta mempunyai urutan UGS ASS UAU GGA maka antikodon yang sesuai pada RNA transfer adalah ASG UGG AUA SSU. c. Ribosom RNA (RNAr) Fungsinya sebagai tempat pembentukan protein. Ribosom RNA terdiri dari 2 sub unit, yaitu: 1) Sub unit kecil yang berperan dalam mengikat RNA duta. 2) Sub unit besar yang berperan untuk mengikat RNA transfer yang sesuai.
  • 11.
    Biologi SMA KelasXII | 11 Kerjakan Latihan berikut yang akan mengembangkan kecakapan personal dan kecakapan akademik kalian! ambaran tentang sintesis protein dapat diibaratkan seperti saat kita memasak makanan. Protein kita ibaratkan sebagai makanan. Agar dapat diperoleh makanan dengan cita rasa yang lezat maka diperlukan bahan dan proses yang tepat. Demikian juga dalam sintesis protein, bahan dan rangkaian prosesnya tertentu dan urut. Anda sudah mempelajari tentang DNA dan RNA. Maka di sini akan dibahas bagaimana DNA dan RNA tersebut melaksanakan proses dalam pewarisan sifat kepada keturunannya dengan melakukan sintesis protein, yaitu proses penyusunan senyawa protein dengan membentuk rangkaian rantai polipeptida. Sintesis protein ini terjadi di dalam ribosom dan pengaturan sintesis protein dilakukan oleh gen (DNA) di dalam inti. Gen, dalam hal ini DNA ketika G SINTESIS PROTEIN
  • 12.
    Biologi SMA KelasXII | 12 menjalankan fungsinya, yaitu menyusun protein sangat dipengaruhi oleh susunan sel serta gen-gen lain dalam lingkungannya. Kegiatan sel diatur oleh berbagai enzim, yaitu senyawa protein yang bekerjanya sangat spesifik. DNA, RNA duta, RNA transfer, RNA ribosom, dan enzim RNA – polimerase, energi yang digunakan di dalam melakukan sintesis protein adalah berupa ATP. Secara garis besar, tahapan proses sintesis protein antara lain seperti berikut : 1. Transkripsi Transkripsi adalah pencetakan mRNA (kode) oleh DNA (DNA template/ DNA sense) dengan menggunakan enzim RNA polimerase. Adanya enzim RNA polimerase ini akan menyebabkan rangkaian double helix sebagian akan membuka, akibatnya basa-basa pasangannya menyusun Adenin (A) padamRNA dan seterusnya. Hasil penyusunan mRNA yang sudah jadi akan meninggalkan inti untuk melekat pada ribosom, yang merupakan organela pelaksana sintesis protein. 2. Translasi Kode pada mRNA akan terbaca oleh ribosom dengan dibantu oleh Trna yang terdapat di dalam sitoplasma. tRNA akan datang untuk membawa asam amino yang sesuai dengan kode yang dibawa mRNA tersebut. Kemudian tRNA akan bergabung dengan mRNA yang sesuai dengan kode pasangan basa. Bagian pada tRNA yang terlibat ini disebut antikodon, yang berhubungan dengan tiga basa pada pita mRNA yang disebut dengan kodon. Asam amino akan berjajar- jajar dalam urutan yang sesuai dengan kodenya. Dari hal ini akan terbentuk protein yang berfungsi sebagai enzim, dalam mengatur metabolisme sel dan reproduksi. Agar lebih jelas tentang sintesis protein, perhatikan Gambar 3.19!
  • 13.
  • 14.
    Biologi SMA KelasXII | 14 Agar lebih memahami tentang sintesis protein, lakukan tugas kelompok berikut!
  • 15.
    Biologi SMA KelasXII | 15 ertama kali diperkenalkan oleh Thomas Hunt Morgan, ahli Genetika dan Embriologi Amerika Serikat (1911), yang mengatakan bahwa substansi hereditas yang dinamakan gen terdapat dalam lokus, di dalam kromosom. 1. Pengertian Gen Menurut W. Johansen, gen merupakan unit terkecil dari suatu makhluk hidup yang mengandung substansi hereditas, terdapat di dalam lokus gen. Gen terdiri dari protein dan asam nukleat (DNA dan RNA), berukuran antara 4 – 8 m (mikron). 2. Sifat-Sifat Gen Gen mempunyai sifat-sifat sebagai berikut. a. Mengandung informasi genetik. b. Tiap gen mempunyai tugas dan fungsi berbeda. c. Pada waktu pembelahan mitosis dan meiosis dapat mengadakan duplikasi. d. Ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogen. e. Sebagai zarah yang terdapat dalam kromosom. 3. Fungsi Gen Fungsi gen antara lain: a. Menyampaikan informasi kepada generasi berikutnya. b. Sebagai penentu sifat yang diturunkan. c. Mengatur perkembangan dan metabolisme. 4. Simbol-Simbol Gen a. Gen dominan, yaitu gen yang menutupi ekspresi gen lain, sehingga sifat yang dibawanya terekspresikan pada turunannya (suatu individu) dan biasanya dinyatakan dalam huruf besar, misalnya A. P GEN
  • 16.
    Biologi SMA KelasXII | 16 b. Gen resesif, yaitu gen yang terkalahkan (tertutupi) oleh gen lain (gen dominan) sehingga sifat yang dibawanya tidak terekspresikan pada keturunannya. c. Gen heterozigot , yaitu dua gen yang merupakan perpaduan dari sel sperma (A) dan sel telur (a). d. Gen homozigot, dominan, yaitu dua gen dominan yang merupakan perpaduan dari sel kelamin jantan dan sel kelamin betina, misalnya genotipe AA. e. Gen homozigot resesif, yaitu dua gen resesif yang merupakan hasil perpaduan dua sel kelamin. Misalnya aa. f. Kromosom homolog, yaitu kromosom yang berasal dari induk betina berbentuk serupa dengan kromosom yang berasal dari induk jantan. g. Fenotipe, yaitu sifat-sifat keturunan pada F1, F2, dan F3 yang dapat dilihat, seperti tinggi, rendah, warna, dan bentuk. h. Genotipe, yaitu sifat-sifat keturunan yang tidak dapat dilihat, misalnya AA, Aa, dan aa. Kerjakan Latihan 6.2 berikut yang akan menumbuhkan rasa ingin tahu dan mengembangkan kecakapan personal dan kecakapan akademik kalian! NA merupakan bahan genetika yang memberi informasi dari satu generasi ke generasi berikutnya. Informasi yang terdapat dalam molekul DNA, yaitu berupa kode-kode yang terjadi dari dua deretan rantai basa nitrogen yang berpilin. Apabila pilinan tersebut membuka, maka rantai yang membentuk mRNA disebut rantai bermakna (DNA sense) sedangkan apabila rantai tersebut tidak membentuk mRNA disebut rantai tak bermakna (DNA antisense). D MATERI GENETIK
  • 17.
  • 18.
    Biologi SMA KelasXII | 18 okus merupakan unit-unit yang lebih kecil pada kromosom yang memberikan bentuk seperti rangkaian manik atau pita dengan garis- garis melintang yang menunjukkan letak-letak gen. Gen A dan gen a merupakan gen yang sealel, karena terletak pada lokus yang bersesuaian dan mengawasi sifat yang sama atau setaraf tetapi ekspresinya berbeda. Misalnya gen A dan alelnya a sama-sama mengawasi bentuk hidung, tetapi untuk gen A mengekspresikan hidung mancung, sedangkan alelnya gen a mengekspresikan hidung pesek. Satu gen dapat L ALEL DAN MULTIPLE ALEL
  • 19.
    Biologi SMA KelasXII | 19 mempunyai lebih dari satu alel. Urutan dalam penulisan pasangan anggota multiple alel disesuaikan dengan urutan dominasi satu sifat terhadap sifat yang lain. Peristiwa yang menunjukkan di mana suatu gen mempunyai alel lebih dari satu disebut sebagai multiple alel. (Toegino, 1997:32). Contoh: 1. Pada kelinci terdapat seri multiple alel yang mempengaruhi warna bulu kelinci. Warna bulu kelinci yang normal adalah kelabu (polos) ditentukan oleh alel C. Alel C mengalami mutasi dan menghasilkan 3 macam alel yang menyimpang dari aslinya, terdiri dari: a. Cch, berfenotipe kelabu muda (chinchilla). b. Ch, berfenotipe putih hitam (himalaya). c. c, berfenotipe albino (tidak berpigmen). Urutan dominasinya adalah C > Cch > Ch > c. 2. Pada manusia dikenal adanya sistem golongan darah ABO yang diwariskan oleh multiple alel dari sebuah gen. Dalam golongan darah manusia terdapat satu gen dan disebut gen I, dengan alel gandanya, yaitu golongan darah A alelnya IA, golongan darah B alelnya IB, golongan darah AB alelnya IAIB dan golongan darah O alelnya IO. Urutan dominasinya adalah IA > IO, IB > IO sedangkan alel IA tidak dominan terhadap IB dan sebaliknya. Kerjakan Latihan 6.3 berikut yang akan mengembangkan kecakapan personal dan kecakapan akademik!
  • 20.
    Biologi SMA KelasXII | 20 stilah kromosom dikenalkan oleh W.Waldayer yang mengatakan bahwa kromosom berasal dari dua kata, yaitu chroma yang berarti warna dan soma berarti badan. 1. Sifat Kromosom Sifat-sifat kromosom adalah: a. Hanya terlihat pada waktu sel membelah. b. Mempunyai ukuran panjang antara 0,2 – 40 m (mikron). c. Kromosom pada sel prokariotik hanya memiliki satu kromosom dan tidak terletak di dalam inti sel. d. Kromosom sel eukariotik, jumlahnya bervariasi menurut jenis organisme dan terdapat di dalam nukleus. e. Umumnya memiliki susunan kimia yang terdiri dari kromatin 60%, protein 35%, DNA, dan RNA 5%. f. Protein terdiri dari histon dan nonhiston (bersifat netral atau asam). g. Memiliki beberapa enzim yang terlibat dalam sintesis DNA dan RNA. 2. Klasifikasi Kromosom Berdasarkan jenis dan fungsinya, kromosom diklasifikasikan menjadi dua macam, yaitu: a. Kromosom autosom (kromosom tubuh), yaitu kromosom yang tidak ada hubungannya dengan penentuan jenis kelamin. b. Kromosom gonosom (kromosom seks), yaitu sepasang kromosom yang menentukan jenis kelamin, pada umumnya dibedakan atas dua macam, yaitu kromosom seks X dan kromosom seks Y (misalnya pada manusia). Keseluruhan kromosom pada individu atau spesies dinamakan genom. Seorang perempuan dewasa normal dalam kromosomnya memiliki 22 pasang kromosom autosom dan 1 pasang kromosom seks (XX) serta formula kromosomnya adalah 22AA + XX atau 44A + XX. Pada laki-laki dewasa normal memiliki sebuah kromosom X dan sebuah kromosom Y serta 22 I KROMOSOM
  • 21.
    Biologi SMA KelasXII | 21 pasang kromosom autosom. Formula kromosomnya adalah 22AA + XY atau 44A + XY. Berdasarkan lokasinya pada individu, kromosom dibedakan menjadi 2, yaitu: a. Kromosom prokariotik, yaitu kromosom yang sangat sederhana dan hanya terdapat pada organisme prokariotik. Misalnya: kromosom virus mozaik pada tembakau hanya berupa pita ARN tunggal dan kromosom pada bakteri E. coli berupa benang ADN tunggal yang melingkar atau diikuti oleh molekul ARN. b. Kromosom eukariotik, yaitu kromosom yang terdapat pada organisme multiseluler. Pada umumnya terdiri dari dua pita ADN (sense dan antisense) yang sangat panjang dan dibungkus oleh membran inti. 3. Susunan Kromosom Bagian-bagian kromosom adalah: a. Sentromer (kinetokor) Merupakan penghubung antara kromonema yang satu dengan lainnya dan berfungsi sebagai tempat melekatnya benang gelendong pada waktu kromosom akan bergerak menuju ke kutub sel, pada fase anafase pembelahan kromosom. b. Kromonema Pita berbentuk spiral, tempat melekatnya kromiol dan kromomer. c. Kromomer (granula besar) Kromonema yang mengalami penebalan di beberapa tempat dan merupakan bahan nukleoprotein yang mengendap serta sebagai tempat lokus gen. d. Kromiol (granula kecil) Kromosom yang mengalami sedikit penebalan. e. Telomer Bagian yang terdapat pada ujung kromosom dan berfungsi untuk menghalangi bersambungnya kromosom satu dengan lainnya.
  • 22.
    Biologi SMA KelasXII | 22 f. Matriks Cairan sitoplasma (endoplasma) yang agak memadat dan terdapat di dalam kromosom. g. Lokus gen Bagian yang berfungsi sebagai tempat pembawa sifat-sifat keturunan (hereditas). h. Satelit Bagian tambahan yang terdapat pada ujung kromosom dan tiap kromosom belum tentu memilikinya. i. Selaput (membran) Lapisan tipis yang menyelaputi kromosom. 4. Tipe-Tipe Kromosom Berdasarkan posisi sentromer, kromosom diklasifikasikan menjadi 4 tipe, yaitu: a. Metasentrik, bila kedua lengan kromosom sama panjangnya dan sentromer berada di tengah pada jarak yang sama. b. Submetasentrik, bila kedua lengan kromosom tidak sama panjangnya dan sentromer tidak berada di tengah (lebih dekat dengan salah satu lengan). c. Akrosentrik, bila satu lengan sangat pendek dibandingkan dengan lengan yang lain sehingga sentromer sangat dekat dengan salah satu lengan. d. Telosentrik, bila hanya memiliki satu lengan dan sentromer terletak pada ujung kromosom. 5. Peran Kromosom dalam Pewarisan Sifat Menurut hukum Mendel, gen dalam kromosom terdapat dalam keadaan berpasangan dan anggota pasangan itu diperoleh dari parental (induk). Pada waktu pembelahan meiosis, pasangan kromosom tersebut berpisah dan hanya satu anggota dari setiap pasangan itu yang berpindah ke sel kelamin.
  • 23.
    Biologi SMA KelasXII | 23 TEKA-TEKI SILANG
  • 24.
    Biologi SMA KelasXII | 24 1 3 2 5 1 8 2 1 6 7 1 9 4 9 8 1 7 1 0 2 0 1 5 1 3 1 6 1 4 1 1 1 2 Menurun : 1. Badan berwarna berbentuk benang halus 3. Basa primidin 5. Sederetan tiga basa nukleotida pada mRNA 7. Kromosom penentu sifat tubuh lainnya 9. Tempat melekatnya kromosom 11. Dipengaruhi oleh sintesis protein 13. Komponen nukleotida dalam DNA 15. Tidak dipengaruhi oleh sintesis protein 17. Dapat menduplikasi diri
  • 25.
    Biologi SMA KelasXII | 25 19. Gen-gen yang terletak pada lokus yang bersesuaian pada kromosom homolog 20. Basa purin 21. Pita berbentuk spiral yang terdapat dalam Kromosom Mendatar : 2. DNA mampu memperbanyak diri 4. Kromosom penentu jenis kelamin 6. Komponen gula RNA 8. . Rantai penyusun RNA 10. Bagian kromosom yang mengandung faktor penentu sifat 12. Gen yang tertutupi oleh gen dominan 14. Tempat gen dalam kromosom 16. Membawa kode-kode genetik dari DNA di inti sel menuju ke ribosom di sitoplasma 18. Benang-benang halus yang terpilin A. Pilihlah satu jawaban yang paling benar dengan memberi tanda silang (X) pada huruf a, b, c, d, atau e!
  • 26.
    Biologi SMA KelasXII | 26 1. Komponen DNA yang tersusun atas phosfat, gula, dan basa nitrogen membentuk . . . . a. Nukleosida b. Nukleotida c. Polypeptida d. Ikatan hidrogen e. Double helix 2. Basa nitrogen yang termasuk purin adalah . . . . a. Sitosin dan timin b. Sitosin dan guanin c. Guanin dan timin d. Adenin dan guanin e. Adenin dan timin 3. Letak DNA dalam sel yaitu . . . . a. Terletak dalam sitoplasma, inti, terutama dalam ribosom b. Terdapat dalam inti sel pada kromosom dan dalam sitoplasma c. Terdapat dalam sitoplasma terutama pada ribosom d. Terdapat dalam inti sel, terutama dalam ribosom e. Terdapat dalam inti sel, terutama pada kromosom 4. Penemu model struktur DNA yang pertama ialah . . . . a. Muller dan Weisman b. Muller dan Francis Crick c. James D.Watson dan Francis Crick d. Francis Crick dan Weisman e. James D.Watson dan Weisman 5. Watson dan Crick menyatakan bahwa struktur DNA berupa double helix tersusun atas anak tangga dan ibu tangga. Ibu tangga terdiri atas . . . . a.Pphosfat dan basa N b. Phosfat dan deoksiribosa c. Deoksiribosa dan basa N d. Ribosa dan phosfat e. Ribosa dan basa N
  • 27.
    Biologi SMA KelasXII | 27 6. Bentuk kromosom dengan letak sentromer agak jauh dari ujung kromosom dan biasanya membentuk huruf L atau J adalah bentuk …. a. telosentrik b. akrosentrik c. submetasentrik d. metasentrik e. subakrosentrik 7. Lalat buah sering digunakan para ahli genetika dalam penyelidikan. Berikut ini yang bukan termasuk sifat yang dimiliki lalat buah adalah …. a. mudah diperoleh b. hidup dipengaruhi musim c. bertelur banyak d. jumlah kromosom sedikit e. mudah dipelihara 8. Kromosom berada dalam pasangan-pasangan (kromosom homolog). Gen- gen yang terletak pada lokus yang sama pada kromosom tersebut adalah …. a. duplikasi b. euploid c. determinan d. mutasi e. alel 9. Berikut ini yang bukan basa nitrogenpembentuk DNA adalah …. a. urasil b. timin c. sitosin d. guanin e. adenin 10. Pada setiap DNA, purin dan pirimidin terikat pada gula deoksiribosa dan sebuah fosfat, unit ini disebut …. a. nukleolus b. nukleosida c. nukleotida
  • 28.
    Biologi SMA KelasXII | 28 d. nukleus e. gula pentosa 11. Kemampuan DNA memperbanyak diri disebut kemampuan …. a. heterokatalik b. autokatalik c. alokatalik d. katalisator e. eukatalik 12. Pada makhluk hidup gen diwariskan melalui …. a. ribosom b. nukleolus c. nukleus d. kromosom e. nukleoplasma 13. Berikut ini yang bukan termasuk karakteristik RNA adalah .… a. berbentuk rantai tunggal b. basa nitrogen terdiri atas purin (adenin dan guanin) dan pirimidin (sitosin dan urasil) c. menggunakan ribosa sebagai gulanya d. kadarnya tidak tetap e. hanya terdapat pada nukleus 14. RNA yang juga bertindak sebagai pola cetakan untuk membentuk polipeptida dengan mengatur urutan asam amino dari polipeptida yang disusun adalah …. a. RNA-d b. RNA-t c. RNA-m d. RNA-r e. RNA-ase 15. Proses pembentukan RNA oleh DNA disebut …. a. translokasi
  • 29.
    Biologi SMA KelasXII | 29 b. translasi c. transkripsi d. transformasi e. transmisi 16. Sepotong DNA terdiri atas basa-basa nitrogen berikut! Bila terjadi transkripsi, maka RNAd yang terbentuk adalah .... a. AAU, UCU, CCU, GGC, UCU b. AGA, AAU, CCG, GGA, AGA c. UCU, CCU, UUA, GGC, UCU d. AGA, AAU, GGA, CCG, AGA e. UCU, UUA, CCU, GGC, UCU 17. Pada sintesis protein dengan urutan basa nitrogen sama antara DNA dan RNA kecuali Timin, terjadi pada rantai .... a. antisense dengan sense b. antikodon dengan t-RNA c. sense dengan antikodon d. kodon dengan d-RNA e. antisense dengan antikodon 18. Urutan triplet kodon RNAd yang terbentuk dari sense berikut adalah ....
  • 30.
    Biologi SMA KelasXII | 30 a. UUA-GGC-GGA-UAA b. TTA-GGC-GGA-TAA c. AAU-CCG-GGA-AUU d. AAU-GGA-GGC-UUA e. GGC-UAA-GGA-UAA 19. Kromosom sel somatik wanita normal terdiri atas .... a. 44 autosom dan sepasang kromosom X b. 22 autosom dan sepasang kromosom X c. 23 pasang autosom dan sepasang kromosom X d. 22 pasang autosom dan satu kromosom X e. 44 autosom dan satu kromosom X 20. Dalam sintesis protein, yang merupakan kode genetik sebagai dasar penyusunan asam amino menjadi protein atau polipeptida rangkaian basa nitrogen terdapat dalam .... a. RNA duta b. RNA ribosom c. RNA transfer d. rantai sense DNA e. rantai antisense DNA Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini dengan benar dan jelas! 1. Sebutkan fungsi molekul DNA!
  • 31.
    Biologi SMA KelasXII | 31 2. Bagaimana hubungan antara gen, DNA, dan nukleotida? 3. Jelaskan fungsi: a. RNAd b. RNAt c. RNAr 3. Mengapa T.H. Morgan menggunakan lalat buah sebagai objek penelitiannya? 4. Kromosom diklasifikasikan menjadi 2 macam, jelaskan! 5. Apa yang dimaksud dengan: a. Gen dominan b. Fenotipe c. Genotipe d. Homozigot dominan DAFTAR PUSTAKA
  • 32.
    Biologi SMA KelasXII | 32 Campbell, Neil. A. Biologi. Jakarta : Erlangga. 2008. Idun Kistinnah. Biologi 3 : Makhluk Hidup dan Lingkungannya Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009. Maryati, Sri. Biologi SMA Jilid 3 : Untuk Kelas XII. Jakarta : Erlangga. 2007. Stansfield, William. Genetika :Edisi Keempat. Jakarta : Erlangga. 2007. Suryo. Genetika. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. 2012. Suwarna. Panduan Pembelajaanr Biologi : Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009.