Materi Genetik B. Sintesis Protein

Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII 52

A. Materi Genetik

M anusi a sejak dul u sangat t ert ari k pada pewari san si fat at au hereditas. M anusia telah mengetahui pentingnya pewarisan sifat dalam keluarga, produksi tanaman, dan ternak. Gregor Mendel adalah orang pertama yang mempelajari pewarisan sifat secara ilmiah. Sekitar 1857, ia melakukan pengamatan pewarisan sifat terhadap tanaman ercis Pisum sativum . M eskipun M endel mengetahui adanya pola pewarisan sifat pada tanaman ercis, ia tidak mengetahui materi genetik apa yang diturunkan dan menyebabkan pola pewarisan sifat. Kini para ilmuwan menyebut unit hereditas yang dipelajari M endel sebagai gen. A dapun genom adalah seperangkat gen yang dimiliki suatu makhluk hidup. Di manakah gen berada? Bagaimanakah bentuk fisik gen?

1. Kromosom

Kromosom berasal dari kata chrome artinya berwarna dan soma artinya badan. Oleh karena itu, kromosom dapat diartikan sebagai badan yang menyerap warna. Kromosom terdapat pada nukleus inti sel setiap sel. Kromosom dapat diamati pada tahap metafase saat pembelahan mitosis maupun meiosis. Pada saat tidak membelah diri, di dalam nukleus tidak terbentuk badan kromosom, tetapi dalam bentuk benang-benang yang terurai yang disebut benang kromatin. Perhatikan Gambar 3.1. 1. M enurut A nda, apakah yang dimaksud dengan gen? 2. A pakah pengaruh gen terhadap makhluk hidup? 3. A pakah gen semua makhluk hidup sama? Tes Kompetensi Awal Gambar 3.1 St rukt ur krom osom dan krom at in dalam nukleus. Sumber: Biology, 1999 Sent rosom Krom at in Nukleolus Mem bran int i Sent rosom Sen t rom er Krom osom Pada 1875 dan 1890, para ahli Sitologi mempelajari proses mitosis dan meiosis secara mendalam. M ereka menemukan indikasi adanya hubungan antara kromosom dan gen yang dijelaskan M endel. Beberapa kesamaan tersebut di antaranya sebagai berikut. Kata Kunci • Gen • Hered it as • Krom osom • Meiosis • Mit osis • Sit ologi Gen adalah unit fungsional m at eri genet ik. Sat u gen m engat ur sat u jenis karakter. Sat u gen t erdiri dari puluhan sam pai rat usan ribu pasangan basa base pair , bp . 1.000 bp = 1 kb kilo basa. Oleh karena it u, panjang DNA suat u gen dalam sel-sel t ubuh diberi ukuran m enurut banyak pasangan basa dalam ribuan at au kb. Sumber: www.publications. nigms.nih.gov.com Fakta Biologi Kromosom Gen DNA Nukleus Sel Mat eri Genet ik dan Sint esis Prot ein 53 Krom osom Sen t rom er Krom at id Bagian dari krom at in Benang krom at in Kum pulan nukleosom Nukleosom Hist on DNA double helix Sumber: Botany, 1995 a. Pada sel diploid, kromosom dan gen sama-sama berpasangan. b. Pasangan kromosom homolog berpisah saat meiosis. Begit u juga dengan pasangan gen sealel saat menjadi gen gamet. c. Fert i l i sasi mengembal i kan keadaan k romosom dan gen yang berpasangan. Sekit ar 1902 alter S. Sutton dan T heodor Boveri menyadari hubungan tersebut. M aka terbentuklah teori kromosom tentang pewarisan sifat. Teori ini menyatakan bahwa: a. gen berada dalam satu tempat di dalam kromosom yang disebut lokus; b. alel dari setiap gen berada dalam satu kromosom homolog; c. setiap gen yang berbeda, berada dalam lokus yang berbeda atau kromosom lain.

a. Struktur Kromosom

Kromosom terdiri atas sentromer dan lengan kromosom. Sentromer tidak mengandung gen dan merupakan tempat melekatnya kromosom. Jika dilihat menggunakan mikroskop, sentromer terlihat terang karena kemampuan menyerap zat warna yang rendah. Sentromer memiliki fungsi penting dalam pembelahan sel mitosis dan meiosis yang akan A nda pelajari pada bab berikutnya. Lengan kromosom merupakan bagian kromosom yang mengandung gen. setiap kromosom memiliki satu atau dua lengan. Setiap lengan kromosom, terdapat benang halus yang terpilin. Benang-benang halus tersebut dikenal dengan kromatin. Benang-benang kromatin juga merupakan untaian D A deo yribonucleic acid yang berpilin dengan protein histon. Bentuk ikatan DNA dan protein histon disebut juga nukleosom. Perhatikan Gambar 3.3. Gambar 3.2 Gen dan let aknya pada krom osom hom olog. Sumber: Biology, 1998 Kromosom yang dapat terlihat saat pembelahan sel berupa kromosom dengan dua kromatid. Dua kromatid ini merupakan hasil replikasi DNA , sehingga kromosom berbentuk huruf X. Bentuk kromosom ini disebut juga kromosom dupleks. Ketika pembelahan sel terjadi, kromatid setiap kromosom sel akan berpisah ke dalam dua sel anak. Setiap kromatid tersebut berfungsi sebagai kromosom utuh dan disebut juga kromosom simpleks Guttman, 1995: 261.

b. Bentuk Kromosom

Kromosom memiliki bentuk yang berbeda-beda. Berdasarkan panjang lengan yang dimilikinya kromosom dibedakan menjadi metasentrik , submetasentrik, akrosentrik, dan telosentrik. Gambar 3.3 St rukt ur krom osom . Semua makhluk hidup memiliki DNA dan RNA sebagai materi genetik. Tetapi tidak ada satu pun individu yang sama persis dengan individu lainnya. Jelaskan perbedaan ini dan kaitannya dengan m at eri genet ik. Logika Biologi Pasangan kromosom hom olog Lokus gen Kata Kunci • DNA • Dupleks • Krom at in • Nukleosom • Sen t rom er • Sim pleks