22 Desember 2010 by Encep Hendriadi
Pendahuluan GENETIKA
adalah ilmu yang mempelajari sifat-sifat keturunan (hereditas)
serta segala seluk beluknya secara ilmiah.
Orang yang dianggap sebagai "Bapak Genetika" adalah
JOHAN GREGOR MENDEL.
Orang yang pertama mempelajari sifat-sifat menurun yang diwariskan
dari sel sperma adalah HAECKEL (1868).
Blendel mempelajari hereditas pada tanaman kacang ercis (Pisum
sativum) dengan alasan:
1. Memiliki pasangan-pasangan sifat yang menyolok.
2. Biasanya melakukan penyerbukan sendiri (Self polination).
3. Dapat dengan mudah diadakan penyerbukan silang.
4. Segera menghasilkan keturunan.
GALUR MURNI adalah vanetas yang terdiri dari genotip yang
homozigot. Simbol "F" (= Filium) menyatakan turunan,
sedang simbol "P" (=Parentum) menyatakan induk.
HIBRIDA (BASTAR) adalah keturunan dari penyerbukan silang
dengan sifat-sifat beda ——>
jika satu sifat beda disebut MONOHIBRIDA, jika 2 sifat beda disebut
DIHIBRIDA dst.
DOMINAN adalah sifat-sifat yang tampak (manifes) pada keturunan.
RESESIF adalah sifat-sifat yang tidak muncul pada keturunan.
Hipotesis
Mendel
•
Tiap sifat organisma hidup dikendalikan oleh sepasang "faktor
keturunan".
Pada waktu itu Mendel belummenggunakan istilah "gen".
• Tiap pasangan faktor keturunan menunjukkan bentuk alternatif
sesamanya,
kedua bentuk alternatif disebut pasangan ALELA.
• Satu dari pasangam alela itu dominan dan menutup alela
yang resesif
bila
keduanya ada bersama-sama.
• Pada pembentukan "gamet" alela akan memisah,
setiap gamet
menerima
satu faktor alela tersebut c dikenal
sebagai HUKUM
PEMISAHAN
MENDEL atau PRINSIP SEGREGASI SECARA BEBAS.
• INDIVIDU MURNI mempunyai dua alela yang sama (homozigot),
alel
dominan
diberi simbol huruf besar sedang alel resesif huruf
keciL
GENOTIP adalah komposisi faktor keturunan (tidak tampak
secara fisik).
FENOTIP adalah sifat yang tampak pada keturunan.
Pada hibrida atau polihibrida berlaku PRINSIP BERPASANGAN SECARA
BEBAS.
RATIO
FENOTIP (F2) HIBRIDA NORMAL MENURUT MENDEL
Monohibrida3:
1 (Hukum Dominasi penuh) n= 1,
jumlah gamet = 2
Dihibrida 9:
3: 3: 1n=
2,
jumlah gamet = 4
Trihibrida 27:
9: 9: 9: 3: 3 : 3: 1
n= 3, jumlah
gamet = 8
Polihibrida (3:1)n
n= n, jumlah
gamet = 2n |
(n)
= jenis sifat berbeda (hibridanya).
Intermediat 1 : 2 : 1 ——>
sifat "SAMA DOMINAN"; percobaan pada bunga Antirrhinum
majus.
|
BACK CROSS ——>
perkawinan antara F2 dengan salah satu indukaya.
TEST CROSS ———>
perkawinan antara F2 dengan induk atau individu yang homozigot
resesif
PENYIMPANGAN SEMU HUKUM MENDEL
Sebenarnya masih mengikuti hukum Mendel ———>
alel berinteraksi.
Dikenal beberapa bentulc ———>
Ratio fenotip F2)
1.
INTERAKSI PASANGAN ALELA pada varitas ayam ——>
9 : 3 : 3 : 1
2. POLIMERI (Nielson-Echle) pada varitas
gandum ——> 15
: 1
Polimeri pada manusia misalnya peristiwa pigmentasi kulit.
3. KRIPTOMERI pada tanaman "pukul empat"
(Mirabilis jalapa)
percobaan pada Linaria maroccana
———> 9 :
3 : 4
4. EPISTASIS & HIPOSTASIS pada varitas gandum———>
12 : 3 : 1
5. KOEPISTASIS pada Lathyrusodoratus ———>
9 : 7
(Lathyrus
odoratus = varitas ercis yang berbiji manis) |
POLIMERI
adalah pembastaran heterozigot dengan banyak sifat beda yang berdiri
sendiri-sendiri tetapi mempengaruhi bagian yang same dari suatu
organisme.
KRIPTOMERI
adalah pembastaran heterozigot dengan adanya sifat yang "tersembunyi"
(Kriptos) yang dipengaruhi oleh suatu keadaan, pada bunga Linaria
maroccana adalah pH air sel !!
EPISTASIS
adalah faktor pembawa sifat yang menutup pemunculan sifat yang
lain sekalipun sifat tersebut dominan
HIPOSTASIS
adalah faktor yang tertutupi oleh faktor lain.
ATAVlSME
adalah sifat yang hipostasis pada suatu keturunan yang pada suatu
seat muncul kembali (reappearence). Kromosom
Gen
KROMOSOM
adalah struktur benang dalam inti sel yang bertanggung jawab dalam
hal sifat keturunan (hereditas). Kromosom adalah KHAS bagi makhluk
hidup.
GEN adalah "substansi hereditas" yang terletak
di dalam kromosom.
Gen bersifat antara lain :
- Sebagai materi tersendiri yang terdapat dalam kromosom.
- Mengandung informasi genetika.
- Dapat menduplikasikan diri pada peristiwa pembelahan sel.
Sepasang
kromosom adalah "HOMOLOG" sesamanya, artinya
mengandung lokus gen-gen yang bersesuaian yang disebut ALELA.
LOKUS adalah lokasi yang diperuntukkan bagi gen dalam kromosom.
ALEL GANDA (MULTIPLE ALLELES) adalah adanya lebih dari
satu alel pada lokus yang sama.
Dikenal
dua macam kromosom yaitu:
1. Kromosom badan (Autosom).
2. Kromosom kelamin / kromosom seks (Gonosom).
THOMAS HUNT MORGAN
adalah ahli genetika dari Amerika Serikat yang menemukan bahwa
faktor-faktor keturunan (gen) tersimpan dalam lokus yang khas
dalam kromosom.
Percobaan untuk hal ini dilakukan pada lalat buah (Drosophila
melanogaster) dengan alasan sebagai berikut:
- Cepat berkembang biak,
- Mudah diperoleh dan dipelihara,
- Cepat menjadi dewasa (umur 10 - 14 hari sudah de~wasa),
- Lalat betina bertelur banyak,
- Hanya memiliki 4 pasang kromosom, sehingga mudah diteliti.
Pola-pola
Hereditas
POLA-POLA
HEREDITAS
Orang
yang mula-mula mendalami hal pola-pola hereditas adalah W.S.
SUTTON dari Amerika Serikat.
Menurut Sutton bila ada gen-gen yang mengendalikan dua sifat beda
bertempat pada kromosom yang sama, gen-gen itu tak dapat memisalkan
diri secara bebas lebih-lebih bila gen-gen itu berdekatan lokusnya,
maka akan berkecenderungan untuk selalu memisah bersama-sama.
Peristiwa ini disebut LINKAGE (PAUTAN).
Ada kalanya kromosom yang memisah tidak membawa seluruh gen yang
dimiliki tetapi hanya sebagian saja yang terbawa sedangkan sisanya
dipenuhi oleh kromosom pasangannya. Peristiwa ini disebut CROSSING-OVER(PINDAH
SILANG).
Kejadian ini diteliti oleh Morgan.
Determinasi
Seks Dan Pautan Seks (Seks Lingage) Determinasi
seks adalah penentuan jenis kelamin suatu organisme yang ditentukan
oleh kromosom seks (GONOSOM). Untuk lalat buah dikenal 1 pasang
kromosom seks yaitu kromosom X dan kromosom Y.
Individu jantan terjadi jika terdapat komposisi kromosom seks
XY sedang betina jika komposisinya XX. Hal ini sebaliknya terjadi
pada BURUNG yaitu jantan adalah XX sedangkan betinanya XY.
PAUTAN SEKS
adalah suatu sifat yang diturunkan yang tergabung dalam gonosom.
Sebagai
contoh :
adalah lalat buah betina mata merah (dominan) dikawinkan dengan
lalat buah jantan mata putih (resesif) ——>
F1 semua bermata merah. Tetapi pada F2 semua yang bermata putih
adalah jantan. Hal ini menunjukan bahwa sifat "bermata putih"
merupakan sifat yang terpaut pada kromosom Y.
Seks linkage dipelejari oleh THOMAS HUNT MORGAN.
NONDISJUNCTION
adalah peristiwa gagal berpisah dari kromosom seks pada waktu
pembelahan sel ——>
diteliti pertama kali oleh CALVIN B. BRIDGES.
GEN LETAL
adalah gen yang menyebabkan kematian individu (in vivo) jika alel
gen tersebut berada dalam kedudukan "homozigot".
Mutasi
MUTASI
adalah perubahan gen dari bentuk aslinya ——>
individu yang mengalami mutasi disebut MUTAN.
JENIS-JENIS
MUTASI
-
MUTASI KROMOSOM
yaitu
perubahan susunan atau jumlah dari kromosom yang menyebabkan perubahan
sifat individu lazim disebut ABERASI
-
MUTASI GEN
yaitu
perubahan gen dalam kromosom (letak dan sifat) yang menyebab-kan
perubahan sifat individu tanpa perubahan jumlah dan susunan kromosomnya
lazim disebut MUTASI saja.
Sarjana yang mempelajari mutasi adalah HERMAN MULLER (murid
Morgan).
Mutasi pada tumbuhan dipelajari oleh HUGO DE VRIES.
SEBAB-8EBAB
MUTASI
MUTASI
ALAM
misalnya disebabkan sinar kosmis, radioaktif alam yang
umumnya bersifat resesif dan merugikan.
MUTASI BUATAN
misalnya dengan sinar X.
Hereditas
ada Manusia Seperti
diketahui kromosom ada dua jenis yaitu AUTOSOM dan GONOSOM,
jadi penyakit genetik pada manusia juga ada dua sebab yaitu
:
- Disebabkan oleh kelainan autosom.
- Disebabkan oleh kelainan gonosom.
Determinasi seks pada manusia juga ditentukan oleh kromosom X
dan Y. Karena jumlah kromosom manusia adalah khas yeitu 46
buah (23 pasang) yang terdiri dari 22 pasang autosom dan 1
pasang gonosom, maka formula kromosom manusia adalah
- Untuk laki-laki adalah 46, XY atau dapat ditulis juga 44 + XY.
- Untuk wanita adalah 46, XX atau dapat ditulis juga 44 + XX.
Rasio untuk dapat memperoleh anak laki-laki atau anak perempuan
adalah sama yaitu 50% atau (0,5).
Penyakit genetik yang disebabkan autosom pada manusia biasanya
"bersifat resesif" artinya dalam keadaan homozigot
resesif baru menampakkan penyakit misalnya :
- Albinisma,
- Polidaktili,
- Gangguan mental,
- Diabetes mellitus,
- dsb.
Ada pula penyakit yang disebabkan karena mutasi autosom, misalnya:
- SINDROMA DOWN (MONGOLID SYNDROME = TRISOMI 21)
-.——>
+ autosom no.21
- SINDROMA PAATAU (TRISOMI 13) ——>
+ autosom no.13
- SINDROMA EDWARDS (TRISOMI18) ——>
+autosom no.18
- SINDROMA "CRI-DU-CHAT" ——>
delesi no. 5
Penyakit genetik yang disebatkan gonosom :
- Kelainan formula kromosom (disebabkan peristiwa non-disjunction).
misalnya:
,
a. SINDROMA
TURNER (45,XO).
b. SINDROMA
KLINEFELTER (47,XXY; 48,XXXY).
c. SINDROMA
SUPERFEMALE/TRIPPLE-X atau TRISOMI X (47,XXX).
d. SUPERMALE
(47,XYY).
- Karena pautan seks (Sex linkage)
a. TERPAUT KROMOSOM X (resesif)
yaitu
buta warna (hijau dan merah) dan
Hemofilia
——> pada laki-laki
bersifat "ALL OR NONE".
b. TERPAUT KROMOSOM Y (resesif hanya pada laki-laki)
misalnya
"HAIRY-PINA" (hipertrikosis).
Peristiwa
alel ganda pada manusia ——>
golongan darah.
AUGUST WEISMAN ——>
peristiwa SELEKSI dengan percobaan
pemotongan
ekor tikus sampai 20 generasi,ekor tetap
panjang.
APLIKASI EUTENIKS ——>
adalah perbaikan sosial melalui pengubahan
lingkungan.
APLIKASI EUGENETIKA ——>
adalah perbaikan sosial melalui penggunaan
prinsip-prinsip hereditas.
Genetika
Modern
Sebagai
substansi hereditas sekarang dikenal sebagai asam nukleat yaitu
:
• ADN (Deoxiribose Nucleic Acid).
• ARN (Ribose Nucleic Acid).
DNA
terdiri dari dua pita yang saling terpilin (Double Stranded
DNA = DS-DNA) Þ dikenal dengan
istilah "DOUBLE HELIX" yang modelnya pertama
kali dibuat oleh JAMES D. WATSON (Amerika Serikat) dan
FRANCIS CRICK (Inggris) tahun 1953, diperbaiki modelnya
oleh WILKINS.
Jika DNA melakukan TRANSKRIPSI bentuknya adalah SINGLE
STRANDED (SS-DNA). DNA tersusun dari banyak sekali NUKLEOTIDA.
BATU "NUKLEOTIDA" TERDIRI DARI
- Satu molekul gula (dalam hal ini adalah "deoksiribosa"
atau "ribosa").
- Satu molekul fosfat.
- Satu molekul basa nitrogen (basa nitrogen terdiri dari dua jenis
yaitu)
a. PURIN
Þ
ADENIN dan GUANIN.
b. PIRIMIDIN
Þ TIMIN, SITOSIN dan URASIL.
Satu molekul gula dan satu molekul basa disebut "NUKLEOSIDA"
Perbedaan
Antara ADN Dengan ARN
SIFAT
YANG MEMBEDAKAN
|
ADN
|
ARN
|
Gula
yang menyusun |
Deoksiribosa |
Ribosa |
Bentuk
normal |
ds
den ss
ds
= double stranded
ss = single stranded
|
ss |
Basa
PURIN
Basa PIRIMIDIN
|
Guanin,
Adenin
Timin, Sitosin |
Guanin,
Adenin
Urasil, Sitosin
|
Jenis/macam |
Hanya
satu |
Ada
tiga : |
-
ARN duta
- ARN transport
- ARN ribosorn |
Tempat |
Inti |
Inti
Sitoplasma dan Ribosom |
Kadar |
Tetap |
Berubah,
tergantung aktifitas sintesis protein
|
URUTAN
SINTESIS PROTEIN
1. TRANSKRIPSI - ss-ADN membentuk ss-ARN yaitu ARN-duta yang membawa
informasi genetik
untuk sintesa protein.
2. FASE INISIASI - ARN-duta sampai di ribosom dan ARN-r mengkode
asam amino sesuai dengan
informasi genetik yang dibawa ARN-d. ARN-t membawa asam amino
yang sesuai
ke ribosom.
3. FASE TRANSLASI ~ ARN-d sebagai "cetakan" mulai bekerja
menterjemahkan kode triplet (kodon) yang sesuaidengan antikodon
pada ARN-t.
4. FASE ELONGASI ~ ARN-d menggabungkan asam amino - asam amino
yang sesuai menjadi protein.
S. FASE TERMINASI ~ kodon yang berisi "NONSENSE CODE"
akan bertindak sebagai terminator (penghen-tianproses).
Kadang-kadang terjadi kesalahan dalam membaca kodon sehingga salah
menterjemah asam amino ~ protein yangdihasilkan salah ~ menimbulkan
kelainan.
Misalnya ANEMIA karena hemoglobin mengandung asam amino VALIN
atau LISIN, seharusnya hemoglobin yangnormal mengandung ASAM GLUTAMAT.
Kode genetika dipelajari oleh NIRENBERG dan KHORANA.
|