PRINSIP-PRINSIP HEREDITAS STANDAR KOMPETENSI Memahami Konsep dasar dan prinsipprinsip hereditas serta imlikasinya pada salingtemas KOMPETENSI DASAR Menjelaskan konsep gen, DNA dan Kromosom KROMOSOM Bagian-bagian kromosom • 1. kromatid. • 2. senrtomer. • 3. lengan pendek. • 4. lengan panjang. SUBSTANSI GENETIKA • Seluruh peristiwa kimia (metabolisme) diatur oleh suatu “master” berupa makromolekul yang disebut DNA / ADN (deoxsiribo nucleic acid), dan atau RNA / ARN (ribo nucleic acid). • DNA dan RNA digolongkan sebagai asam nukleat. • DNA dan RNA merupakan tempat menyimpan informasi genetik. KROMOSOM • Kromosom adalah suatu struktur padat yang terdiri dari 2 komponen molekul, yaitu: Protein. DNA. • Struktur padat kromosom hanya dapat dilihat jelas saat sel membelah pada tahap metafase. • Terdapat di dalam nukleus (inti sel). • Tersusun dari benang – benang kromatin yang halus. NUKLEOSOM • Nukleosom merupakan unit dasar kromosom. PENGEMASAN KROMOSOM SECARA SINGKAT • Untaian DNA di pintal pada suatu set protein yaitu histon menjadi suatu bentukan yang disebut nukleosom. • Unit-unit nukleosom membentuk benangbenang yang lebih padat dan terpintal menjadi lipatan-lipatan solenoid. • Lipatan solenoid membentuk benang-benang kromatin. • Benang-benang kromatin tersusun membentuk kromosom. KROMOSOM Struktur padat yang terdiri dari protein dan DNA. DNA heliks ganda Nukleosom membentuk Manik-manik Solenoid membentuk Benang-benang kromatin. Kromosom pada tahap metafase Pengemasan DNA dalam kromosom. BAGIAN-BAGIAN KROMOSOM • Kromomer adalah struktur berbentuk manikmanik yang merupakan akumulasi materi kromatin. • Sentromer adalah daerah lekukan (kontriksi) disekitar daerah pertengahan kromosom, dimana juga dijumpai kinetokor. • Kinetokor adalah daerah tempat perlekatan benang-benang spindel dan tempat melekatnya lengan kromosom. • Satelit adalah bagian kromosom yang berbentuk bulatan dan terletak di ujung lengan kromatid. • Telomer adalah daerah terujung kromosom fungsinya menjaga stabilitas bagian ujung kromosom agar DNA tidak terurai. BAGIAN-BAGIAN KROMOSOM A B E C E D A. telomer. B. kontriksi sekunder. C. satelit. D. kontriksi primer : sentromer dengan kinetokornya. E. lengan. KROMOSOM (2) Satu kromosom tanpa replikasi. Kromosom hasil replikasi. Satu kromatid. Kromatid kembarannya. Bagian-bagian kromosom. KROMOMER DAN KROMONEMA SUATU KROMOSOM. • Kromomer. • Kromonema. kromomer Sentromer. kromonema KROMOSOM (3) Tampilan visual kromosom setiap Individu dinamakan Kariotipe. Kariotipe manusia. MACAM-MACAM BENTUK KROMOSOM • Metasentrik adalah kromosom yang letak sentromernya berada di ditengah-tengah kromatid, sehingga kromatid terbagi dua. • Submetasentrik adalah kromosom yang letak sentromernya berada tidak di tengah-tengah kromatid sehingga kromatid tidak terbagi sama panjang. • Akrosentrik adalah kromosom yang letak sentromernya dekat ujung. • Telosentrik adalah kromosom yang letak sentromernya di ujung kromatid. MACAM-MACAM BENTUK KROMOSOM A B • A. metasentrik. • B. submetasentrik. • C. akrosentrik. C D • D. telosentrik. MACAM-MACAM KROMOSOM • Autosom kromosom tubuh merupakan kromosom yang tidak menentukan jenis kelamin. Pada manusia pria dan wanita bentuk serta jumlahnya sama. (22 pasang autosom) • Gonosom kromosom seks, merupakan kromosom yang menentukan jenis kelamin. Pada manusia pria (XY) dan wanita(XX), memiliki bentuk atau jenis yang berbeda. TIPE DAN JUMLAH KROMOSOM • Setiap sel somatik manusia memiliki kromosom sebanyak 46, kecuali sel gamet. • Kromosom tersebut dapat tersusun secara berpasangpasangan, dimulai yang terpanjang. • Kromosom yang membentuk pasangan mempunyai panjang, posisi sentromer, dan pola pewarnaan yang sama, disebut kromosom homolog. • Lokus adalah letak / posisi gen dalam kromosom. • Terjadinya pasangan kromosom homolog dari kariotipe adalah konsekuensi asal usul seksual. • Sperma dan ovum memiliki kromosom tubuh 22 buah dan kromosom sex (X) untuk ovum dan (Y) / (X) untuk sperma, sehingga dinamakan haploid. • Sedangkan sel yang memiliki 23 pasang kromosom disebut diploid. JUMLAH KROMOSOM PADA BEBERAPA JENIS HEWAN • • • • • • Lalat buah = 8 / 4 ps. Nyamuk = 6 / 3 ps. Manusia =46/23ps. Orang utan =48/24ps. Simpanse = 48/24 ps. Gorila = 48 / 24 ps. • • • • • • 3A + XX / 3A + XY. 2A + XX / 2A + XY. 22A + XX / 22A + XY. 23A + XX / 23A + XY. 23A + XX / 23A + XY. 23A + XX / 23A + XY. GEN Unit instruksi untuk menghasilkan atau mempengaruhi suatu sifat herediter tertentu. Gen dominan ditulis dengan huruf besar, gen resesif ditulis dengan huruf kecil. Karakter tinggi (dominan) T Karakter pendek (resesif) t. ALEL Variasi alternatif gen yang menjelaskan adanya variasi pada pewarisan suatu sifat. KROMOSOM DAN GEN • Kromosom mengandung DNA. • Total informasi genetik yang disimpan dalam DNA suatu sel disebut genom. • Genom DNA tersusun atas gen-gen. • Satu gen mengandung satu unit informasi mengenai suatu karakter yang dapat diamati. • Gen merupakan fragmen DNA di dalam kromosom. LETAK DAN SIMBOL GEN • Letak suatu gen di dalam kromosom disebut lokus. • Dianalogikan seperti manik-manik yang berjejer pada seutas benang. • Pada sel diploid memiliki 2 lokus untuk setiap karakter tertentu. gen D d C c B b A a kromosom LETAK DAN SIMBOL ALEL • • • • • Homozigot dominan = buah manis MM. Homozigot resesif = buah asam mm. Heterozigot = buah manis Mm. Fenotip = sifat yang tampak. Genotip = penyusun genetik dari fenotip. STRUKTUR DNA Merupakan struktur heliks ganda. Terpilin ke kanan. Satu nukleutida terdiri dari: 1.Gula deoksiribosa. 2.Basa nitrogen = purin : Adenin dan Guanin ( A dan G ). Pirimidin : Sitosin dan Timin ( S/C dan T ). A selalu berpasangan dengan T. S/C selalu berpasangan dengan G. 3.Gugus phosfat. STRUKTUR DNA DOUBLE HELIX Dua rantai bergerak dengan arah Yang berlawanan. Pita biru menunjukkan rantai dua Gula - phospat. Pasangan basa membentuk Penghubung horizontal diantara rantai-rantai Susunan basa nitrogen pada DNA. Setiap gugus phospat menghubungkan Ujung 3” karbon pada gula ke 5” karbon Pada gula berikutnya sepanjang rangkanya. Pasangan S dan G Memiliki 3 ikatan hidrogen Pasangan A dan T memiliki 2 ikatan hidrogen Ikatan hidrogen Kedua untai bergerak dari arah 3” ke 5”, dua rantai yang anti Paralel. DNA • DNA merupakan makromolekul yang struktur primernya adalah polinukleutida rantai ganda terpilin (double helix). • Diibaratkan sebuah tangga dimana: “Anak tangganya” adalah susunan basa nitrogen ( A – T dan S – G ). Kedua “ibutangganya” adalah gula ribosa. POLARITAS • Polaritas terjadi karena salah satu ujung rantai DNA merupakan gugus phospat dengan C 5”deoksiribosa , sementara ujung DNA lain merupakan gugus hidroksil dengan C 3”deoksiribosa. • Dengan demikian rantai polinukleutida merupakan suatu polaritas polinukleutida 3”----------5” dan 5”----------3” • Maka jika digambarkan adalah sbb: • 5”- A T T G T S G A G G – 3” • 3”- T A A S A G S T S S – 5” DNA (2) C A B D Ikatan fosfodiester yang menghubungkan molekul mononukleotida. Polaritas rantai polinukleotida Polaritas • • • • A. basa nitrogen. B. gula. C. phospat. D. ikatan phospodiester. KETENTUAN CHARGAFF • Basa nitrogen dalam nukleotida tidak berjumlah sama rata,prosentase berbeda antara satu spesies dengan spesies lainnya. • Tetapi jumlah Adenin akan selalu sama dengan jumlah Timin dalam setiap molekul DNA. • Jumlah Guanin selalu sama dengan jumlah Citosin dalam setiap molekul DNA. Replikasi DNA Konservatif Semi-konservatif Dispersif RNA Makromolekul penyimpan dan penyalur informasi genetik Ada 3 tipe RNA: • RNAd membawa kode genetik ke ribosom • RNAr komponen utama ribosom • RNAt membawa asam amino ke ribosom Rantai RNAd. Struktur kimia urasil dan ribosa pada RNA. Struktur RNAt. Perbedaan DNA dan RNA Kode Genetik Keterangan: Phe : Fenilalanin Leu : Leusin Ser : Serin Tyr : Tirosin Cys : Sistein Trp : Triptofan Pro : Prolin His : Histidin Gln : Glutamin Arg : Arginin Ice : Isoleusin Met : Metionin Thr : Treonin Asn : Asparagin Lys : Lisin Ser : Serin Val : Valin Ala : Alanin Asp : Asam aspartat Glu : Asam glutamat Gly : Glisin Ekspresi Gen: Sintesis Protein Tahapan transkripsi. Mekanisme dasar translasi. Inisiasi translasi. Elongasi translasi. Terminasi translasi. Anatomi ribosom.