Substansi Genetik Semester V Oleh : IIN GANTIHAR,S.Pd. NIP. 19650815 198811 1 001

Pendahuluan Pernahkah anda amati sifat fisik ( tinggi badan, bentuk wajah ) dan sifat psikis ( tingkat emosi, kesabaran ) anggota keluarga ? Adakah kesamaan & perbedaannya ! Melalui apa dan bagaiman sifat tersebut diwariskan ? Apakah gen itu ?

1. Kromosom Istilah kromosom pertama kali diberikan oleh Waldeyer ( 1888 ) Chroma = warna, soma = badan ; kromosom = badan yg mampu menyerap zat warna. Terlihat jelas pada saat pembelahan sel ( metafase ) dengan mikroskop elektron Didalam kromosom terdapat seperangkat gen-gen ( faktor pengendali sifat yg. Diwariskan )

1.a. Struktur kromosom Kromonema = pita spiral yg. Terdapat penebalan. Kromomer = penebalan pada kromosom terdapat DNA ( lokus gen ) Sentromer = bagian kromosom yang menyempit sedikit terang, tidak ada gen, tempat menempel benang spindel. Telomer = ujung kromosom Satelit = tonjolan tambahan pada ujung kromosom,tidak selalu punya.

1.b. Ukuran kromosom Panjang ± 0,2 µm – 50 µm. Diameter ± 0,2 µm – 20 µm. Kromosom manusia panjangnya ± 6 µm. Kromosom lalat buah 100 x ukuran kromosom umumnya ( Giant chromosom) Kariotipe = pengaturan kromosom secara standar berdasarkan panjang,jumlah,bentuk kromosom dari sel somatis.

1.c. Bentuk kromosom Berdasarkan letak sentromer: Metasentris ( ditengah ) Submetasentri ( agak ketengah ) Akrosentris ( agak keujung ) Telosentris ( diujung ) Berdasarkan bentuknya: - Bulat - Cerutu - Koma - Batang - Huruf V - Huruf L

1.d. Tipe kromosom Gonosom / aelosom / hetero kromosom/ kromosom sex / kromosom kelamin : Menentukan jenis kelamin. Autosom : Kromosom tubuh, mengatur sifat-sifat tubuh makhluk hidup,tidak mengatur jenis kelamin. Terdapat pada jantan dan betina. Berpasangan ( diploid )

1.e. Determinasi sex Metode xy : contoh Manusia,lalat. jantan : xy & betina : xx Metode zw : contoh Kupu-kupu. jantan : zz & betina : zw Metode xo (x nol) : contoh Belalang. jantan : xo & betina : xx Metode zo (z nol) : contoh Ayam,Itik. jantan : zz & betina : zo Metode lebah madu: jantan : n & betina : 2n

1.f. Jumlah kromosom Setiap organisme satu species mempunyai jumlah kromosom tertentu dan sama. Kromosom homolog : sepasang kromosom yang serupa. Haploid : seperangkat kromosom yang tidak berpasangan ( n ) a,b,c,d,…. Diploid : seperangkat kromosom yang berpasangan ( 2n ) a,a’, b,b’, c,c’,…. Triploid : kondisi tidak normal karena ada satu atau lebih kromosom yang berlipat jumlahnya ( 3n ) a,a’,a”, b,b’,b”,…. Poliploid : kondisi tidak normal karena kromosom jumlahnya berlipat-lipat akibat mutasi.Dapat menyebabkan buah tanpa biji. Pada manusia ada 46 krom/ 23 pasang : 22 AA + xy dan 22AA + xx Lihat tabel jumlah kromosom beberapa organisme

2. Gen dan Alel W.Johansen(1909)pertama kali memperkenal kan istilah gen. TH.Morgan(1866-1945):gen tersimpan dalam kedudukan tertentu pada kromosom yg.disebut lokus/kromomer/nukleoprotein. Gen=substansi hereditas yg.merupakan suatu kesatuan senyawa kimia & penentu sifat individu yang memiliki sifat-sifat :..?

2.a. Sifat dan fungsi utama gen Sifat-sifat gen : Mengandung informasi genetik. Dpt. Menduplikasikan diri pada peristiwa pembelahan sel. Setiap gen mempunyai tugas & fungsi tertentu. Sifat tersebut ditentukan oleh kombinasi susunan basa nitrogen. Fungsi utama gen: Mengatur perkembangan/metabolisme sel Menyampaikan informasi genetik pd. Generasi berikutnya. Zat terkecil yg.tidak dapat dibagi lagi dalam kromosom

2.b. Posisi gen dalam kromosom Tersusun teratur,linier,lurus berurutan,tidak berselang-seling,tidak berdempetan/berdam pingan,tidak memiliki batas-batas yang jelas. Jarak antar gen diukur dalam satuan miliMorgan ( mM ). Semakin dekat jarak gen maka kombinasi sifatnya akan semakin sering muncul bersama an, begitu pula sebaliknya. Bagaimana menghitung jarak antar gen ? Apa manfaatnya mengetahui jarak antar gen ?

2.c. Beberapa istilah gen Genotipe ? Fenotipe ? Homozigot ? Heterozigot ? Dominan ? Resesif ? Intermediet ? Coba renungkan ?

2.d. A l e l Alel / alela = gen-gen yang terletak pada lokus yg. Bersesuaian pd. Suatu kromosom. Misal : Tt, AA. Alel tunggal = sifat yang dikendalikan sepasang gen. Contoh: T=tinggi; t=pendek Alel ganda = sifat yg. Dikendalikan oleh gen yang mempunyai lebih dari satu gen yg. sealel. Contoh: sistem gol. Darah manusia (A,B,O,AB)

3. Asam nukleat Kromosom tersusun atas nukleoprotein = asam nukleat + protein ( histon/protamin ) Asam nukleat ada 2 jenis : 1. DNA ( Deoksiribosa Nukleid Acid ) 2. RNA ( Ribosa Nucleid Acid ) ada 3 macam: a. RNA mesenger/duta ( membawa kodon ) b. RNA transport (menterjemahkan kodon) c. RNA ribosom (tempat sintesis protein)

Struktur Nukleoprotein Protein Asam Nukleat Nukleotida - nukleotida Nukleosida + Asam posfat Basa nitrogen + Gula pentosa Purin Pirimidin Ribosa Deoksiribosa Adenin Sitosin Guanin Timin/Urasil Nukleopotein

3.1. DNA / ADN = Substansi genetik Mampu membuat duplikatnya sendiri dengan cepat Terdapat pada semua sel makhluk hidup Sebagian virus hanya memiliki DNA saja. Sebagian besar terdapat didalam nukleus sebagian lagi dalam mitokondria. Sebagai pembawa informasi genetik berfungsi Heterokatalitik ( mensintesis RNA ), Otokatalitik ( mensintesis dirinya )

3.2. RNA / ARN Model berbentuk pita tunggal tidak terpilin. Basa purin : adenin dan guanin Basa pirimidin : sitosin dan urasil Macam-macam RNA : RNA genetik : fungsi = DNA pada virus RNA non genetik = dibentuk oleh DNA

3.2.2. RNA non genetik RNA duta / RNA d / RNA mesenger / mRNA -terbesar dan terpanjang -membawa kode-kode genetik dari DNA ke ribosom. RNA transfer / RNA t -sbg.penterjemah kodon dari RNA d. -mempunyai bagian anti kodon yg. Berhubungan dengan kodon RNA d. -membawa asam-asam amino RNA ribosom / RNA r -jumlah terbanyak,berperan penting dalam sintesis protein.

Pasangan basa nitrogen Pada DNA : G – S ; T – A Pada RNA : G – S ; U – A Pada DNA ada 2 rantai yaitu : 1.Rantai sense : rantai yang sedang bekerja mencetak RNAduta. 2.Rantai anti sense : rantai yang tidak bekerja merupakan pasangan rantai sense.

Contoh soal : Jika diketahui urutan basa nitrogen pada rantai sense adalah AAA TTG GGS SGT TTA SGS GSS , maka tentukan urutan basa nitrogen pada rantai anti sense ? Ada berapa asam amino yang diperlukan pada soal nomor 1 diatas ? Jawab: Mawarti : TTT AAS SSG GSA AAT GSG SGG Arsi S. jumlahnya ada 7 macam asam amino

Jika diketahui urutan basa nitrogen pada rantai anti sense DNA adalah AAS GGS TGT ATS SGT GGG SSA , tentukan urutan basa bitrogen pada RNAduta ? Jawaban: Anti sense AAS GGS TGT ATS SGT GGG SSA Sense : TTG SSG ASA TAG GSA SSS GGT RNAd”AAS GGS UGU AUS SGU GGG SSA Aenul : AAS GGS UGU AUS SGU GGG SSA