Kromosom, DNA, Gen, Non Gen, Basa Nitrogen

10/21/2014
Jurusan Biologi FMIPA
Universitas Lampung
Jl. Soemantri Brojonegoro No. 1 Bandar Lampung


Genetika  pewarisan sifat
Tahun 1866  persilangan
Hukum Mendel I
Mata Kuliah
: Biologi Umum
Kode MK
: Bio 612101
Tahun Ajaran
: 2014/2015
Hukum Mendel II

Tahun 1953  Watson & Crick
Penemuan Struktur DNA
Pokok Bahasan : Genetika
Perkembangan Genetika
Jani Master, M.Si
M.Si..
NIP 198301312008121001
http://staff.unila.ac.id/janter/

Kromosom, DNA,
Gen, Non Gen,
Basa Nitrogen
Hukum Mendel I : gen-gen dari suatu
pasangan gen bersegregasi atau berpisah satu
sama lain ke dalam gamet-gamet, sehingga
separuh gamet membawa salah satu gen dan
separuh gamet lainnya membawa satu gen
lainnya dari pasangan gen tersebut.
 Hukum ini berlaku untuk persilangan monohibrid
(persilangan dengan satu sifat beda)  disebut juga
sebagai hukum segregasi
1
10/21/2014
Genom

Hukum Mendell II : ‘bila dua individu
berbeda satu dengan yang lain dalam dua
pasang sifat atau lebih, maka
diturunkannya sifat yang sepasang itu tidak
bergantung pada sifat pasangan lainnya’.
Kromosom
Gen
◦ Hukum ini berlaku untuk persilangan dihibrid
(dua sifat beda) atau lebih.  dikenal dengan
Hukum Independent Assortment,
DNA




Parental (P)
Orang tua atau induk.
Filial (F) :
keturunan, Misalnya F1 = keturunan
pertama, F2 = keturunan kedua, dst.
Genotipe :
 sifat yang tidak tampak dari luar,
dinyatakan dengan kode genetika. Contoh
AA, Aa, aa.
Fenotipe :
sifat yang tampak dari luar, contoh; hidung
mancung, rambut ikal, bunga berwarna
merah, tubuh tinggi.

: Keseluruhan kromosom pada individu
atau spesies
: struktur di dalam sel berupa deret
panjang molekul yang terdiri dari satu
molekul DNA dan berbagai protein terkait
yang merupakan informasi genetik suatu
organisme
: 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)
: asam nukleotida, biasanya dalam bentuk
heliks ganda yang mengandung instruksi
genetik yang menentukan perkembangan
biologis dari seluruh bentuk kehidupan
sel.
Dominan :
 Adalah suatu sifat yang muncul pada keturunan,
dimana sifat tersebut menutup sifat lainnya atau
faktor yang lebih kuat (mengalahkan) faktor yang lain
(lemah). (simbol gen dominan huruf besar)

Resesif :
 suatu sifat yang tak muncul dalam keuturunan,
karena tertutup atau faktor yang dikalahkan oleh
faktor lain. Sifat resesif dapat muncul kalau tidak ada
sifat yang dominan.

Homozigot :
 gen sealel (pasangan) yang sama besar atau sama
kecil (sama2 dominan / resesif), contoh BB, bb.

Heterozigot :
 gen sealel yang tidak sama besar (campur antara
resesif dan dominan). Contoh Bb.
2
10/21/2014

Persilangan Monohibrid :

 persilangan dengan 1 sifat beda

Persilangan Dihibrid :

Persilangan Trihibri :
 Individu yang memiliki sifat-sifat sama dengan
induknya karena hasil perkawinan sendiri
(penyerbukan sendiri) yang berlangsung terus
menerus sampai beberapa generasi.
 persilangan dengan 2 sifat beda.
 persilangan dengan 3 sifat beda.

Persilangan Polihibrid :

Gamet :
 persilangan dengan banyak sifat beda.
 sel kelamin

Alel :
 adalah suatu bentuk gen-gen dalam kromosom yang
homolog atau bersesuaian

Carier :
Galur murni :

Autosom :
 Kromosom yang menyusun tubuh suatu individu
(Autosom tidak dapat menentukan jenis kelamin)

Back cross :
 Persilangan antara individu F1 dengan salah satu
induknya.
Contoh:
P : BB >< bb
F1 : Bb
Persilangan balik F1 dengan BB atau F1 dengan bb.
 Individu pembawa sifat

nondisjunction (gagal berpisah) :
 merupakan peristiwa di mana pasangan kromosom
homolog tidak berpisah pada saat meiosis,
mengakibatkan kelainan-kelainan sifat pada individu
hasil pembuahan gamet.

Gen :
 Pembawa sifat, biasanya diberi simbol dengan huruf
pertama dari suatu sifat.
Gen dominan dinyatakan dengan simbol huruf besar,
sedangkan gen resesif dinyatakan dengan simbol
huruf kecil.

Mutagen :

Mutan :
 Zat yang menyebabkan mutasi.
 Individu yang mengalami mutasi.
SEL → berasal dari sel yang sudah ada terlebih
dahulu
sel membelah → sel anakan
Tiga cara pembelahan sel:
1. Amitosis
Mitosis merupakan dasar dalam
2. Mitosis
3. Meiosis
pembiakan vegetatif tanaman
sedangkan meiosis merupakan
dasar munculnya keragaman.
3
10/21/2014
Siklus Pembelahan Sel
Siklus hidup sel dibagi menjadi beberapa
periode yaitu :
1.
2.
3.
4.
Gap-1 (G1)  pertumbuhan awal
Sintesis (S)  replikasi kromosom
Gap-2 (G2)  pertumbuhan
Mitosis atau meiosis (M)
Mitosis atau meiosis biasanya
merupakan periode siklus paling
pendek.
G1, S dan G2 merupakan fase interfase
• terjadi pada pembelahan sel tubuh (somatis)
• bertujuan untuk pertumbuhan dan
regenerasi
• menghasilkan dua sel anak yang identik
dengan sel induk semula (diploid menjadi
diploid/haploid menjadi haploid)
Pertumbuhan
Profase
Metafase
Replikasi
kromosom
G2
S
M
G1
Anafase
Telofase
Pertumbuhan
awal
1. Interfase
Interfase merupakan
tahap yang paling
penting karena terjadi
sintesis DNA menuju
replikasi kromosom
Sel ditandai oleh hadirnya
Membran yang membungkus inti,
kromosom tidak nampak, krn kromosom
masih dalam bentuk utas molekul DNA
yang tidak menggulung
4
10/21/2014
A. Gap-1 (G1)
Terjadi sintesis persenyawaan (protein) untuk
replikasi dna. Periode ini berlangsung 3-4 jam
B. Sintesis (S)
Terjadi sintesis dna dan replikasi kromosom.
Sel-sel mengandung dna dua kali lebih
banyak, tetapi banyaknya belum berubah.
Periode ini berlangsung 7-8 jam
C. Gap-2 (G2)
Terjadi sintesis protein yang diperlukan dalam
proses mitosis, seperti sub unit benang
gelendong, organel-organel. Periode ini
berlangsung 2-5 jam
3. Metafase
Individu kromosom
bergerak menuju bidang
ekuator.
Benang gelendong
melekat pada sentromer.
Kondensasi kromosom
mencapai maksimal.
2. Profase
Kromosom memadat
(kondensasi) dan
menebal.
Kromosom terlihat
menjadi dua untai
kromatid
yang masih terikat
pada satu sentromer.
Nukleolus dan
membran nukleus
menghilang.
Kromosom metafase paling ideal untuk studi
sitotaksonomi.
Fase ini digunakan untuk analisis kariotipe.
Kariotipe adalah gambaran suatu individu atau grup
individu yang berkerabat yang ditunjukkan oleh bentuk,
morfologi dan jumlah kromosom.
Kariotipe merupakan penciri species.
Secara umum kariotipe dapat digunakan untuk:
A. Taksonomi yang berhubungan dengan klasifikasi
B. Analisis galur substitusi dari monosomik atau
polisomik
C. Studi reorganisasi kromosomal
5
10/21/2014
4. Anafase
Masing-masing kromatid
bergerak menuju ke kutub yang
berlawanan. Pemisahan dimulai
dari membelahnya sentromer.
Pergerakan ke kutub diikuti oleh
organel-organel dan bahan sel lainnya.
Ciri anafase adalah kromosom tampak
seperti huruf V atau J, dengan ujung
yang bersentromer mengarah ke kutub.
Banyaknya kromosom menjadi dua kali
lipat.
Jika pembentukan benang gelendong
tidak terjadi atau dihalangi maka
pemisahan kromosom telah terjadi
tapi pembelahan sel tidak terjadi,
sehingga banyaknya kromosom
menjadi dua kali lipatnya.
Fenomena ini banyak dimanfaatkan
dalam pemuliaan tanaman untuk
membentuk diploid, pembentukan
tetraploid pada semangka tanpa biji.
Interfase
5. Telofase
Membran nukleus
terbentuk kembali.
Kromosom mulai
mengendur dan nukleolus
tampak kembali. Dinding
sel terbentuk.
Terbentuklah dua sel anak
yang identik
Mitosis
Telofase
Anafase
Profase
Metafase
6
10/21/2014
Meiosis
Merupakan pembelahan sel yang
menghasilkan 4 sel anak yang
mempunyai kromosom setengah (n) dari
kromosom sel induk (2n).
Berarti terjadi reduksi jumlah
kromosom. Reduksi ini dimaksudkan
untuk menjaga agar jumlah kromosom
individu tersebut tetap terjaga dari
generasi ke generasi.
Pada peristiwa fertilisasi, gamet jantan (n)
akan menyatu dengan gamet betina (n)
membentuk zigot (2n).
Peristiwa fertilisasi mengembalikan
jumlah kromosom menjadi seperti semula
Sel gamet tersebut merupakan kombinasi
baru yang mungkin berbeda dengan tetuanya.
Kombinasi akan semakin kompleks jika terjadi
pindah silang.
Pembelahan meiosis terdiri dari dua proses
yaitu meiosis I dan meiosis II.
Meiosis I
Sebelum memasuki meiosis I terlebih dahulu
terjadi interfase. Interfase I meiosis sama
dengan interfase mitosis yaitu terjadi sintesis
dan replikasi dna serta pembentukan
protein-protein.
Proses meiosis lebih lama daripada mitosis
karena pada meiosis ada perpasangan
kromosom homolog, pindah silang dan
terjadi dua proses pembelahan.
1. Profase I
A. Leptoten
Kromosom mulai dapat dilihat seperti
benang. Muncul penebalan seperti
manik-manik disebut kromomer. Dua
kromatid belum bisa dibedakan.
B. Zigoten
Kromosom homolog mulai berpasangan
(sinapsis). Sinapsis memungkinkan terjadi
pertukaran materi genetik (pindah
silang). Cara kromosom berpasangan duadua disebut bivalen.
7
10/21/2014
C. Pakiten
Kromosom homolog berpasangan
makin dekat. Kelainan berpasangan
mulai tampak, misal ada bentuk
silang pada kasus translokasi.
D. Diploten
Tiap kromosom menjadi dua
kromatid. Jika terjadi pindah silang,
maka akan tampak struktur bentuk
silang (huruf x) yang disebut
kiasma antar kromatid bukan
kembarnya.
2. Metafase I
Tiap pasangan
kromosom homolog
berada pada bidang
ekuator, berjajar.
Sentromer tiap pasang
kromosom homolog
terikat oleh benang
gelendong. Sentromer
tidak membelah
E. Diakinesis
Kromosom menebal (kondensasi)
maksimum. Nukleolus dan
membran nukleus mulai
menghilang. Benang-benang
gelendong mulai terbentuk.
3. Anafase I
Tiap kromosom dari tiap
pasang kromosom bergerak ke
kutub yang berlawanan.
Masing-masing kutub
mendapat kromosom
separuhnya (reduksi mulai
terjadi di sini).
Pengaturan tersebut
merupakan dasar hukum
segregasi dan perpaduan
bebas Mendel.
8
10/21/2014
Misalkan apabila alel dominan dan
resesif dari sepasang kromosom
homolog diberi simbol A dan a, maka
alel-alel ini akan memisah ke kutub
berlawanan menjadi A atau a.
Sedangkan gen lain B dan b, memisah
menjadi B dan b. Maka kombinasi dari
keduanya akan terbentuk AB, Ab, aB
atau ab.
5. Interfase II
Periode ini sangat singkat
atau mungkin tidak ada.
Kromosom tidak
berreplikasi karena sudah
terjadi pada interfase I.
4. Telofase I
Kromosom mengendur
dan membran inti
terbentuk. Terjadi
sitokinesis. Dihasilkan
dua sel anak yang
masing-masing berisi
kromosom separuhnya
dengan jumlah dua
kalinya.
Meiosis II
1. Profase II
Membran nukleus
melebur. Kromosom mulai
berkondensasi, sehingga
terlihat jumlah kromosom
separuhnya
9
10/21/2014
2. Metafase II
Kromosom yang berupa
dua kromatid berada pada
bidang ekuator. Masingmasing sentromer melekat
pada benang-benang
gelendong.
3. Anafase II
Sentromer terbelah dua.
Masing-masing kromatid
tertarik oleh benang
gelendong ke kutub yang
berlawanan (reduksi
kromosom yang
sebenarnya).
4. Telofase II
Pembelahan sel terjadi,
sehingga dihasilkan 4 sel
anak haploid (1n), disebut
tetrad. Masing-masing inti
mengandung separuh
anggota dari jumlah
kromosom total. Nukleolus
dan membran nukleus
terbentuk kembali.
Kromosom mengendur dan
tidak tampak lagi.
10
10/21/2014
Pembelahan sel dibatasi oleh
ketersediaan nutrien,
nutrien, faktor
pertumbuhan,
pertumbuhan, dan substrat untuk
pelekatan
Jika faktor diatas tidak lagi
menjadi penghalang sehingga sel
terus aktif membelah makan akan
menimbulkan penyakit kanker /
tumor
11