MODUL PEMBELAJARAN MATERI GENETIK

(1)

3

Konsep Gen, DNA,

dan Kromosom

Salah satu ciri makhluk hidup adalah mampu berkembang biak. Pada saat berkembang biak, sebagian sifat suatu individu akan diwariskan kepada keturunannya. Sebagai contoh , orang yang berambut keriting mungkinakan memiliki anak yang berambut keriting juga. Buah mangga yang rasanya manis kemungkinan juga akan menghasilkan biji yang nanti dapat tumbuh menjadi pohon mangga yang akan menghasilkan biji yang manis juga. bagaimana cara sifat-sifat yang dimiliki oleh suatu individu dapat diwariskan kepada keturunannya? Setiap sifat pada makhluk hidup dikendalikan oleh faktor keturunan yang disebut gen. Gen akan mengatur sifat yang nampak pada suatu organisme. Sifat yang nampak ini selain dipengaruhi oleh gen dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Genterdapat dalam lokus tertentu yang disebut kromosom. Kromosom adalah benang-benang yang menebal dan mikroskopis. Kromosom terdapat di dalam nukleus (inti sel). Kromosom yang berpasangan disebut kromosom homolog,sedangkan pasangan gen disebut alel. Kromosom sel-sel eukariotik tersusun atas kromatin. Kromatin tersusun atas 27% DNA (Deoxyribonucleic acid),67% potein dan 6%RNA (Ribonucleic acid). DNA (Deoxyribonucleic acid) merupakan biomolekul yang terpenting di dalam sel karena molekul DNA merupakan pembawa informasi genetik yang memberi sifat pada suatu organisme. DNA terletak di dalam inti sel,mitokondria dan kloroplas. Tiap molekul DNA tersusun atas nukleotida. Satu nukleotida terdiri atas komponen gula pentosa,basa nitrogen dan gugus fosfat. DNA memiliki sifat autokatalisis yaitu mampu menggandakan diri dan menyintesis diri sendiri dengan kata lain yaitu replikasi.

(2)

 Mendeskripsikan konsep gen, DNA dan kromosom  Menjelaskan struktur gen

dan molekul DNA  Menjelaskan struktur

kromosom suatu organisme  Mendeskripsikan proses

replikasi DNA Tujuan Pembelajaran

Memahami penerapan konsep dasar dan prinsip-prinsip hereditas serta implikasinya pada salingtemas

3.1. menjelaskan Konsep Gen,DNA,dan Kromosom

Standar kompetensi

(3)

PROPORSI MATERI PENGEMBANGAN BAHAN AJAR KONSEP GEN, DNA, dan KROMOSOM

(4)

2.1.1.2 Berdasarkan letak sentromernya kromosom di bagi menjadi 4 yaitu telosentrik,akrosentrik,metasentrik,dan submetasentrik

2. Kromosom, memiliki bentuk seperti benang-benang yang menebal 1. Gen merupakan molekul DNA yang menyandikan sifat-sifat tertuntu

1.1. Gambaran umum tentang Gen, Gen mengatur segala sifat yang nampak pada suatu organisme (fenotipe)

1.1. 1. Fenotipe dipengaruhi oleh faktor genetik dan faktor lingkungan 1.2. Letak gen, gen terletak di dalam kromosom tepatnya Kronomer dan nukleosom

3. 1.4. Panjang DNA bervariasi tergantung pasangan basanya

2.1. Struktur Kromosom

2.1.1 struktur kromosom terdiri atas sentromer dan lengan

2.1.1.1. Berdasarkan jumlah sentromernya dibagi menjadi 4 yaitu : Monosentris,Disentris,dan polisentris,dan Asentrik

2.3 letak kromosom, kromosom terletak di dalam inti sel,mitokondria, dan kloroplas

1.2.2.2. Diantara gen-genyang sealel pengaruhnya ada yang lebih kuat (Gen dominan), ada yang lebih lemah (Gen resesif), dan ada yang sama-sama kuat (intermediet)

1.2.1. Gen yang terdapat pada kromosom tidak memiliki batas-batas yang jelas namun gen terletak di dalam suatu benang kromosom dalam suatu deretan yang teratur.

1.2.2. Sepasang gen yang bersesuian pada kromosom homolog di sebut dengan alel 1.2.2.1. Alel terbagi menjadi 2 yaitu alel homozigot dan alel heterozigot

2.2. jenis kromosom terbagi dua yaitu menjadi autosom dan gonosom

2.3.Jumlah Kromosom, makluk hidup yang bentuk tubuhnya lebih kompleks memiliki jumlah kromosom yang lebih banyak dari pada organisme yang struktur tubuhnya lebih sederhana

2.3.2 Berdasarkan jumlah pasangan kromosomnya ada beberapa organisme yaitu organisme haploid (memiliki n kromosom), organisme diploid (memiliki 2 n kromosom),organisme triploid (memiliki 3n kromosom) dan organisme poliploid (memiliki banyak kromosom)

3. DNA (Dioxyribonukleic acid) yang merupakan pembawa informasi genetik yang memberi sifat pada suatu organisme

3. 1.1.1. Dalam satu nuklotida tersusun atas 3 komponen yaitu deoksiribosa, gugus fosfat, dan basa nitrogen

3. 1.1. Bentuk DNA, DNA terdiri dari dua utas benang polinukleotida yang saling berpilin (double helix/berpilin ganda) setiap polinukleotida tersusun atas nukleotida

3.1. Struktur DNA

3.2. Replikasi DNA, DNA dapat menggandakan diri karena memiliki sifat autokatalis

3.2.1. komponen yang diperlukan dalam replikasi DNA, meliputi Cetakan,enzin DNA, dan empat macam nukleotida

3.2.2. tiga kemungkinan replikasi pada DNA secara konservatif, semikonservatif, dan dipersif

3.23. Tahapan replikasi DNA

3.1.2. Basa nitogen, basa nitrogen penyusun DNA terdiri dari purin dan pirimidin

(5)

Peta Konsep

Terdiri dari

Konsep gen, DNA dan Kromosom

Gen DNA Kromosom

Gam baran umu

m Gen

Letak Gen

Struk tur DNA

Repli kasi DNA

Bentuk DNA

Basa Nitrogen pada DNA

Panjang DNA

Kode genetik

Model Konservatif

Model

semikonservatif

Model Dispersif

Stru ktur kro mos om

Jenis krom osom

Leta k

Juml ah

Autosom

(6)

Konsep Gen, DNA dan Kromosom A. Gen

Coba perhatikan bentuk muka anda dan teman anda, pasti ada yang bulat atau oval. Apa yang menyebabkan perbedaan bentuk muka tersebut ? perbedaan itu terjadi karena adanya perbedaan genetik yang dimiliki oleh setiap orang. Orang yang memiliki gen muka oval akan memiliki muka yang oval sebaliknya orang yang memiliki gen muka bulat akan bermuka bulat. Apa sebenarnya gen itu ?

1. Gambaran umum Gen Gen merupakan unit bahan yang membawa sifat keturunan. Istilah gen pertama kali di kemukakan oleh W. Johannsen sekitar satu abad yang lalu. Bentuk fisik gen berupa molekul asam deoksiribonukleat (DNA). Jadi yang dimaksud dengan gen adalah molekul DNA yang menyandikan sifat – sifat tertentu.

Gen akan mengatur segala sifat yang nampak (Fenotipe) pada suatu organisme. Misalnya sifat yang nampak pada tumbuhan yaitu daun sempit, warna buah merah dan buahnya bulat. Sifat yang nampak pada manusia misalnya kulit hitam, tubuh tinggi, hidung mancung, dll. fenotipe tidak hanya disebabkan oleh gen

malainkan faktor genetik dan faktor lingkungan. Misalnya seseorang yang memiliki gen kulit putih tetapi hidup di daerah panas kemungkinan warna kulitnya tidak putih lagi tetapi bisa berwarna agak hitam.

“ Wawasan sains “

Drosophila melanogaster merupakan salah satu contoh dari ordo Diptera, yang mempunyai sel kelenjar ludah yang dapat menghentikan pembelahan

mitosis setelah lebih kurang 18 jam perkembangan larvanya. Akan tetapi,

replikasi DNA kromosom dan pertumbuhan sel berlangsung terus. Sebagai hasilnya terbentuklah sel yang

sangat besar , masing-masing terisi dengan penggandaan atau kelipatan dua sampai 1024 kali jumlah haploid DNA. Lagi pula, salinan setiap tipe kromosom yang sangat banyak itu tetap berasosiasi satu sama lain.

Sehingga masing-masing dari 8 kromosom di dalam nukleus itu menjadi sangat besar ukurannya.

Akhirnya kromosom homolog cenderung untuk berasosiasi satu sama

lain. Fenomena yang dikenal sebagai pasangan somatik sehingga bila nucleus dibuka dan isinya diperiksa dengan mikroskop cahaya kelihatannya seolah-olah terdapat 4 kromosom yang

(7)

2. Letak Gen

Gen terletak di dalam kromosom tepatnya pada bagian kromomer atau nukleosom. Kromomer berupa butiran atau manik – manik yang dililit oleh benang – benang DNA. DNA ini lah yang merupakan gen pemabawa informasi genetik pada suatu individu. Letak gen pada kromosom disebut lokus (jamak : Loki), yang bersifat tetap.

Karena kromosom selalu berpasangan letak gen pada kromosom homolog juga pada lokus yang sama. Sepasang gen yang berada pada lokus yang bersesuaian pada kromosom yang homolog disebut alel. Alel memiliki fungsi yang sama, saling mendukung atau berlawanan. Contoh alel yang fungsinya sama adalah sifat warna merah

pada bunga, memiliki gen penentu warna merah dan pasangan gen penentu warna merah pula. Karena alel fungsinya sama, maka disebut alel homozigot. Contoh alel yang fungsinya tidak sama (berlawanan) adalah sifat warna merah muda pad bunga, memiliki gen penentu warna merah dan pasangan gen penentu warna putih, sehingga sifat yang muncul adalah bunga warna merah muda. Karena alel fungsinya tidak sama maka disebut alel heterozigot.

Diantara gen – gen yang sealel, ada gen yang mengalahkan gen alelnya dan ada yang pengaruhnya sama – sama kuat. Gen yang pengaruhnya lebih kuat disebut gen dominan, gan yang pengaruhnya lebih lemah disebut gen resesif, sedangkan gen yang pengaruhnya sama – sama kuat disebut gen semi dominan atau intermediet. Gen dominan ditulis dengan huruf besar sedangkan gen resesif ditulis dengan huruf kecil.

Gambar : Peta gen penentu sifat terdapat dalam kromosom. Sumber :

http://desybio.files.wordpress.com/2010/04/gen-dlam-kromosom1

(8)

B. Kromosom

Kromosom berasal dari bahasa latin yang terdiri dari dua kata yaitu

chroma = warna dan

soma=warna. Sehingga dapat di artikan bahwa kromosom ialah struktur

mikroskopis yang berbentuk seperti benang-benang menebal.

Kromosom dapat di amati dengan penambahan zat warna tertentu karena kromosom bersifat dapat menyerap warna.

1. Struktur kromosom Kromosom sel-sel eukariotik terdiri atas bahan komplek yang disebut kromatin. Kromatin tersusun atas

27% DNA

(Deoxyribonucleic acid / asam deoksiribonukleat), 67% protein dan 6% RNA (ribonucleic acid/asam ribonukleat)

Gambar: kromosom, Sumber :

http://desybio.files.wordpress.com/2010/04/gen-dlam-kromosom1

Gambar : Bagian-bagian kromosom . Sumber :

(9)

Kromosom terdiri dari kromatid, lengan dan sentromer.

Kromatid adalah benang kromatin memadat menjadi lengan, sedangkan

kromatin yaitu lipatan-lipatan solenoid tersusun menjadi benang.

Selenoid merupakan untaian nukleosom lebih padat &menjadi lipatan – lipatan. Nukelosom tersusun atas DNA dan Protein histon yang membentuk untaian. Sentromer berbentuk bulat dan tidak mengandung DNA.

Lengan kromosom adalah badan kromosom yang disebut juga kromatid. Pada umumnya kromosom memiliki dua buah lengan yang di batasi oleh sentromer. Lengan kromosom tersusun oleh selaput (membran), kromonema dan matriks. Selaput berfungsi untuk melapisi dan melindungi kromosom, sedangkan kromonema berupa benang halus yang berpilin yang terendam di dalam matriks. Kromonema tersusun atas butiran atau manik-manik yang disebut kromomer atau nukleosom.

Sentromer atau kinektor, disebut juga kepala kromosom. Di dalam sentromer tidak terdapat gen. Sentromer berperan pada saat pembelahan sen yaitu sebagai tempat melekatnya benang-benang gelondong yang mengarahkan pembelahan sel.

Berdasarkan letak sentromer, kromosom ini di bedakan menjadi empat macam yaitu :

a) Metasentrik : sentromer terletak di tengah – tengah antara kedua lengan kromosom

b) Submetasentrik : sentromer membagi lengan kromosom menjadi dua lengan yang panjangnya tdak sama

c) Akrosentrik : sentromer terletak di dekat ujung kromosom d) Telosentrik : sentromer terletak di ujung kromosom

Gambar : Macam – macam kromosom menurut letak sentromernya Sumber : http://biologi-news.blogspot.com/2010/12/kromosom.html

Berdasarkan jumlah sentromer komosom di bagi menjadi 3, yaitu sebagai berikut :

a) Monosentris: adalah kromosom yang hanya memiliki sebuah sentromer.

(10)

c) Polisentris: adalah kromosom yang memiliki banyak sentromer. Kromosom yang tidak memiliki sentromer disebut asentrik.

2. Jenis Kromosom

Setiap sel yang terdapat di dalam tubuh suatu organisme memiliki satu set kromosom dengan jumlah tertentu. satu set kromosom tersebut dapat di bedakan menjadi dua jenis yaitu : autosom (kromosom tubuh) dan gonosom (kromosom kelamin).

a) Autosom

Autosom disebut juga kromosom tubuh atau kromosom somatis.autosom merupakan kromosom yang menentukan sifat-sifat sel tubuh. Autosom tidak berperan dalam menentukan jenis kelamin suatu organisme. Jumlahnya di dalam sel tubuh adalah 2n-2, dengan n = jumlah seluruh kromosom. Contohnya, jumlah autosom sel tubuh manusia adalah 46-2=44 buah atau 22 pasang.

b) Gonosom

Gonosom disebut juga kromosom seks atau kromosom kelamin suatu organisme. Jumlah kromosom seks pada sel tubuh manusia ada dua buah atau sepasang.

Menurut campbell and reece (2008:271) perempuan memiliki sepasang kromosom X homolog (XX), sedangkan pada laki-laki memiliki satu kromosom X dan datu kromosom Y (XY). Hanya sebagian kecil X dan Y yang homolog. Sebagian besar kromosom X tidak memiliki pasangan di Y yang mungil, dan kromosom Y mengandung beberapa gen yang tidak ada di X. Karena itu kromosom seks dapat menentukan jenis kelamin seseorang.

Supaya kromosom dapat terlihat di mikrosokop, maka kromosom tersebut harus diwarnai terlebih dahulu untuk kemudian dapat diambil gambarnya. Sebuah gambar yang berisi 46 kromosom tersebut disebut dengan karyotype. Karyotype dapat berguna untuk mengidentifikasi adanya kromosom yang tidak normal baik pada bentuk ataupun jumlahnya. Untuk membantu mengidentifikasi kromosom tersebut, tiap pasang dari kromosom tersebut diberi nomor 1-22 sedangkan 1 pasang yang terakhir diberi nama X dan Y.

(11)

Gambar : Susunan jenis kromosom dalam kariotipe

Sumber : http://biologi-news.blogspot.com/2010/12/kromosom.html

3. Letak kromosom

Tubuh manusia terdiri dari bermacam sel yang mempunyai fungsi yang berbeda pula, seperti misalnya sel kulit, sel hati ataupun sel darah. Di dalam masing-masing sel tersebut terdapat inti sel yang disebut dengan nucleus, kemudian didalam nucleus tersebutlah kromosom berada.

4. Jumlah kromosom

Jumlah kromosom yang dimiliki tiap spesies mekhluk hidup sangat bervariasi. Organisme yang memiliki struktur yang lebih komplek memilkiki jumlah kromosom yang lebih banyak di bandingkan dengan organisme yang sederhana. Kromosom yang saling berpasangan disebut kromosom homolog. Kromosom homolog memiliki bentuk,ukuran dan jumlah gen yang sama. Berdasrkan jumlah pasangan kromosomnya ada beberapa jenis organisme yaitu : organisme haploid (memiliki n kromosom), organisme diploid (memiliki 2n kromosom), organisme triploid (memiliki 3n kromosom), dan organisme poliploid (memiliki banyak kromosom).

(12)

Gambar Jumlah kromosom pada berbagai organisme

Sumber : http://desybio.wordpress.com/2010/03/31/ukuran-dan-jumlah-kromosom/

1. Struktur DNA a. Bentuk DNA

Pada tahun 1953, berdasarkan hasil penelitian dari Rosalind Franklin, James Watson and Francis Crick, DNA diketahui berbentuk double helix. Terdiri dari dua pita yang berpilin menjadi satu.

Gambar : bentuk molekul DNA

Sumber : http://sciencebiotech.net/mengenal-dna-lebih-dekat-anatomi-dna/

(13)

DNA merupakan polimer nukleotida. Satu nukleotida tersusun ats tiga komponen yaitu deoksiribosa (gula ribosa), gugus fosfat dan basa nitrogen. Deoksiribosa adalah molekul gula dengan lima atom karbon (pentosa) yang kekurangan satu atom oksigen. Gugus fosfat terikat pada atom karbon nomor lima dari molekul gula pentosa dan pada atom karbon nomor 3 pada deoksiribosa milik nukleotida berikutnya.

b. Basa Nitrogen pada DNA

Basa nitrogen ada dua jenis yaitu purin dan pirimidin. Basa purin tersusun atas adenin (A) dan

guanin (G), sedangkan basa pirimidin tersusun oleh sitosin (C) dan timin (T). Di dalam molekul DNA, adenin selalu berpasangan dengan timin,sedangkan sitosin berpasangan dengan guanin. Antara adenin dan timin dihubungkan dengan 2 ikatan hidrogen sedangkan antara sitosin dan guanin di hubungkan dengan 3 ikatan hidrogen. Dengan demikian, jumlah purin selalu sama dengan jumlah pirimidin (A+G=C+T). Jumlah adenin sama dengan jumlah timin (A=T) dan jumlah guanin sama dengan sitosin (G=C). Antara deoksiribosa dan gugus fosfat di hubungkan dengan ikatan fosfodiester.

c. Kode genetik (Kodon)

Kode genetik adalah suatu cara untuk menetapkan jumlah urutan nukleotida yang berperan dalam menentukan posisi yang tepat dari setiap asam amino dalam rantai peptida yang bertambah panjang.

Gambar : macam-macam basa nitrogen pada

DNA.Sumber : :

http://sciencebiotech.net/mengenal-dna-lebih-dekat-anatomi-dna/

Gambar : pasangan basa nitrogen dan jumlah ikatannya

Sumber :

(14)

Untuk mengkode 1 asam amino diperlukan 3 rangkaian basa nitrogen yang disebut dengan nama Triplet. Dengan sistem triplet akan terbentuk 64 kode asam amino, sedangkan diketahui jumlah asam amino ada 20.Dengan demikian ada satu asam amino yang dikodekan oleh beberapa tipe triplet

Gambar triplet kodon beserta asam aminonya

Sumber : http://biologiagdat.blogspot.com/2012/12/dna-gen-dan-kromosom.html

d. Panjang DNA

Panjang DNA suatu organisme juga berbeda-beda dan biasanya dinyatakan dalam jumlah pasangan basanya. Contoh jumlah pasangan basa yang menyatakan panjang DNA pada beberapa organisme dapat di lihat pada tabel di bawah ini :

Organisme Panjang DNA/jumlah pasangan basa

Virus T3 2 x 105

Bakteri Escherichia coli 4 x 106 Bakteri Bacillus subtilis 2 x 106

(15)

Lalat buah 2 x 108

Manusia 5,6 x 109

2. Replikasi DNA

DNA merupakan molekul hidup karena mampu melakukan penggandaan diri (replikasi). Fungsi ini disebut fungsi autokatalisis karena DNA mampu mensistesis dirinya sendiri. Replikasi merupakan peristiwa sintesis DNA. Replikasi DNA dapat terjadi dengan adanya sintesis rantai nukleotida baru dari rantai nukleotida lama. Prosesnya dengan menggunakan komplementasi pasangan basa untuk menghasilkan suatu molekul DNA baru yang sama dengan molekul DNA lama. Dengan demikian setelah relikasi akan terbentuk dua buah DNA double heliks.

Setiap dua molekul DNA akan membentuk dua kromatid yang terdapat di dalam kromosom yang siap membelah dengan proses ini, kromosom di gandakan, tetapi tetap terikat menjadi datu melalui sentromer. Untuk melakukan replikasi DNA memerlukan beberapa komponen antara lain seutas DNA lama yang berfungsi sebagai cetakan, enzim DNA polimerase,serta empat macam nukleotida.

Menurut para ahli, ada tiga kemungkinan cara DNA bereplikasi , yaitu konservatif, semikonservatif, dan dispersif.

Model konservatif, yaitu dua rantai DNA lama tetap tidak

berubah,

berfungsi

sebagai cetakan untuk

dua rantai DNA baru.

Replikasi

ini

mempertahankan

molekul dari DNA lama

dan membuat molekul

DNA baru.

Model semikonservatif,

yaitu dua rantai DNA

lama terpisah dan rantai

baru disintesis dengan

prinsip komplementasi

pada masing-masing

rantai DNA lama.

Akhirnya dihasilkan dua

rantai DNA baru yang

masing-masing mengandung satu rantai cetakan molekul DNA

lama dan satu rantai baru hasil sintesis.

Gambar : tiga kemungkinan DNA bereplikasi

Sumber :

(16)

Model dispersif, yaitu beberapa bagian dari kedua rantai DNA

lama digunakan sebagai cetakan untuk sintesis rantai DNA baru.

Oleh karena itu, hasil akhirnya diperoleh rantai DNA lama dan

baru yang tersebar pada rantai DNA lama dan baru. Replikasi

ini menghasilkan dua molekul DNA lama dan DNA baru yang

saling berselang-seling pada setiap untai.

Setelah berhasil membuat model struktur DNA, Watson dan Crick memprediksi bahwa DNA bereplikasi dengan cara semikonservatif. Kemudian pada tahun 1958, Matthew Meselson dan Franklin Stahl melakukan percobaan untuk menguji ketiga alternatif hipotesis replikasi DNA tersebut dengan menggunakan DNA bakteri

Eschericia coli. Hasilnya ternyata mendukung model replikasi semikonservatif yang telah diprediksi oleh Watson dan Crick.

Tahapan Replikasi DNA adalah sebagai berikut :

Gambar : replikasi DNA Sumber : wanenoor.blogspot.com 1. Pengenalan Origin of Replication (ORI)

Titik awal dimulainya replikasi disebut Origins of Replication (titik ORI), merupakan suatu unique sequence yang akan dikenali suatu protein inisiator. Protein Origin Recognition Complex (ORC) berperan sebagai protein inisiator yang akan mengenali sekuens ORI dan menginisiasi penempelan helicase. ORC ini akan selalu menempel pada saat proses replikasi berlangsung, penghancuran ORC oleh protein tertentu dapat menghambat proses replikasi.

2. Inisiasi Replication Fork

Helicase yang menempel pada ORI berfungsi membuka pilinan DNA double strand menjadi dua single strand DNA terpisah sehingga membentuk struktur Replication Fork. Single Strand Binding Protein (SSBP) akan menempel pada single strand DNA yang baru terbentuk agar stabil sehingga tidak bergabung

(17)

kembali (renaturasi). Pembukaan pilinan oleh helicase dimulai dari ORI menuju ke dua arah, membentuk 2 Replication Fork yang tampak sebagai Replication Bubble.

3. Replikasi pada Leading Strand

Replikasi pada Leading strand diawali dengan aktivitas primase (DNA primase) yang mensintesis RNA primer. Setelah adanya RNA primer, sintesis DNA dapat dimulai oleh DNA polimerase secara kontinyu dari arah 5' ke 3' searah dengan pembukaan replication fork.

4. Replikasi pada Lagging Strand

Sintesis DNA harus terjadi pada arah 5' ke 3' maka arah replikasi berlawanan arah dengan pembukaan Replication Fork atau antiparalel dengan arah Leading strand. Replikasi pada lagging strand terjadi secara tidak kontinyu. Sintesis DNA diawali dengan pembentukan RNA primer kemudian dilanjutkan sintesis DNA oleh DNA polimerase, demikian berulang-ulang setelah helicase membuka untaian double helix DNA. Oleh karena itu, pada lagging strand dijumpai fragmen-fragmen DNA yang disebut fragmen Okazaki. DNA polimerase akan menganti RNA primer dengan sekuens DNA dan meninggalkan celah antar fragmen (gap). Fragmen-fragmen tersebut akhirnya disatukan oleh Ligase sehingga membentuk untai DNA baru yang utuh dan komplementer dengan template DNA induk.

(18)

Rangkuman

1. Gen merupakan substansi genetika yang membawa sifat keturunan yang akan di wariskan kepada keturunannya.

2. Bentuk fisik gen adalah berupa molekul asam deoksiribonukleat (DNA). Gentidak lain adalah molekul DNA yang menyandikan sifat-sifat tertentu 3. Gen yang terletak pada lokus yang sama pada kromosom homolog, tetapi

sifatnya berlawanan disebut alel

4. Kromosom merupakan benang-benang tebal yang terdapat di dalam inti sel. Di dalam kromosom terdapat gen.

5. Jumlah kromosom yang dimiliki setiap jenis akan tetap. Organisme yang struktur tubuhnya lebih kompleks akan memiliki jumlah kromosom yang lebih banyak di bandingkan organisme yang sederhana.

6. Kromosom di bedakan menjadi dua jenis yaitu autosom (kromosom tubuh) dan gonosom (kromosom kelamin)

7. DNA merupakan polimet nukleotida. Satu nukleotida terdiri atas tiga komponen yaitu deoksiribosa, gugus fosfat,dan basa nitrogen.

(19)

Evaluasi

A. Pilihlah salah satu jawaban yang tepat dan anda anggap benar 1. Pada saat sel tidak membelah, dapat terlihat adanya benang-benang tipis

yang disebut . . .

a) Kromosom b) DNA

c) Kromatin d) Gen

2. Yang merupakan unit pembawa informasi genetik adalah . . . . .

a) Kromosom b) DNA

c) Kromatin d) Gen

3. Kromosom yang memiliki ukuran,bentuk,dan memiliki gen dengan jumalh yang sama disebut . . . . .

a) Kromosom homolog b) Kromosom analog c) Kromosom heterolog d) Alel

4. Sel-sel tubuh berikut ini yang tidak memiliki kromosom diploid adalah . . . . .

a) Sel otot b) Sel saraf

c) Sel kelamin d) Sel tulang

5. Bagian kromosom yang tidak memiliki gen, tetapi berfungsi pada saat pembelahan sel adalah . . . . .

a) Sentromer b) Nukleosom

c) Kromonema d) Lengan

6. Kromosom tubuh (autosom) tidak dijumpai pada sel-sel . . . . .

a) Eritrosit b) Leukosit

c) Sel-sel kelamin d) Trombosit 7. Yang tidak ditemukan dalam replikasi DNA adalah . . .

a) DNA induk b) mRNA

c) Nukleotida d) Enzim DNA polimerase 8. Berikut ini ada beberapa cara atau kemungkinan DNA bereplikasi

kecuali . . .

a) Semi dispersif b) Dispersif

c) Konservatif d) Semi konservatif 9. Kromosom yang tidak memiliki lengan disebut . . . . .

(20)

a) Telosentrik b) Asentrik c) Metasentrik d) Submetasentrik

10. Berikut ini urutan yang benar berdasarkan ukuran dari yang terbesar adalah . . .

a) Gen-kromosom-nukleotida-kodon

b) Kromosom-gen-kodon-nukleotida

c) Nukleotida-kromosom-gen-kodon

d) Ngen-kromosom-kodon-nukleotida

B. Menjodohkan

1. Kromosom yang saling berpasangan disebut . . .

2. Satu set kromosom haploid dinamakan . . . .

3. . . merupakan kromosom yang tidak berperan dalam menentukan jenis kelamin suatu organisme. 4. Gen terletak di dalam kromosom

tepatnya di bagian yang di sebut . . . 5. Basa nitrogen tersusun atas . . .

C. Essay

1. Apa yang dimaksud dengan kromosom dan dimana letaknya ? 2. Gambarkan dan jelaskan struktur sebuah kromosom !

3. Sebutkan dan jelaskan tiga kemungkinan replikasi pada DNA ! 4. Apa yang dimaksud dengan kromosom homolog ?

a. Kromosom kembar b. Sitosin dan

timin c. Gonosom d. Sentromer e. Autosom f. Adenin dan

guanin g. Kromosom

homolog h. Gelondongan i. genom j. Purin dan

pirimidin k. Lokus

(21)

5. Apa yang dimaksud dengan gen dominan, gen resesif dan gen intermediet ?

(22)

Kunci Jawaban

1. A 2. D 3. A 4. C 5. A 6. C 7. B 8. A 9. B 10. A

1. G 2. I 3. E 4. K 5. J

1. Kromosom ialah struktur yang berbentuk seperti benang-benang yang menebal . letaknya di inti sel (nukleus)

2. Kromosom tersusun atas kromatid,sentromer dan lengan (pendek dan panjang)

3. Semikorservatif, konservatif dan dispersif

4. Kromosom homolog adalah kromosom yang saling berpasangan

5. Gen dominan adalah gen yang pengaruhnya lebih kuat sehingga dapat menutupi gen lain

Gen resesif adalah gen yang pengaruhnya terkalahkan atau di tutupi

Gen intermediet adalah gen yang pengaruhnya sama-sama kuat.

(23)

Praktikum ISOLASI DNA

A.

TUJUAN

1. Untuk mengetahui cara/metode yang benar untuk memisahkan (mengisolasi) DNAdari buah-buahan.

2. Mengetahui keefektifan deterjen dan buah yang dipakai untuk melakukan percobaan isolasi DNA

B.

LANDASAN TEORI

DNA (Deoxyribose Nucleic Acid) adalah master molecul (molekul utama) yang mengkode semua informasi yang dibutuhkan untuk proses metabolisme dalam setiap organisme (Jamilah, 2005). DNA ini tersusun atas 3 komponen utama yaitu gula deoksiribosa, basa nitrogen dan fosfat yang tergabung membentuk nukleotida (Istanti, 1999). Molekul DNA ini terikat membentuk kromosom, dan ditemukan di nukleus, mitokondria dan kloroplas. DNA yang menyusun kromosom ini merupakan nukleotida rangkap yang tersusun heliks ganda (double helix), dimana basa nitrogen dan kedua ”benang” polinukleotida saling berpasangan dalam pasangan yang tetap melalui ikatan hidrogen dan antara nukleotida yang satu dengan nukleotida yang lain dihubungkan dengan ikatan fosfat. DNA terdapat di dalam setiap sel makhluk hidup dan disebut sebagai ”cetak biru kehidupan” karena molekul ini berperan penting sebagai pembawa informasi hereditas yang menentukan struktur protein dan proses metabolisme lain (Jamilah, 2005).

DNA dapat mengalami denaturasi dan renaturasi. Selain itu DNA juga bisa diisolasi. Zubaidah (2004) dalam Jamilah (2005) menyatakan bahwa isolasi DNA dapat dilakukan melauli tahapan-tahapan antara lain: preparasi esktrak sel, pemurnian DNA dari ekstrak sel dan presipitasi DNA. Meskipun isolasi DNA dapat dilakukan dengan berbagai cara, akan tetapi pada setiap jenis atau bagian tanaman dapat memberikan hasil yang berbeda, hal ini karena adanya senyawa polifenol dan polisakarida dalam konsentrasi tinggi yang dapat menghambat pemurnian DNA. Jika isolasi DNA dilakukan dengan sampel buah, maka kadar air yang pada masing-masing buah berbeda, dapat memberi hasil yang berbeda pula. Buah dengan kadar air tinggi akan menghasilkan isolat yang berbeda jika dibandingkan dengan buah berkadar air rendah. Semakin tinggi kadar air maka sel yang terlarut di dalam ekstrak akan semakin sedikit, sehingga DNA yang terpretisipasi juga akan sedikit.

Proses isolasi DNA diawali dengan proses ekstraksi DNA. Hal ini bertujuan untuk memisahkan DNA dengan partikel lain yang tidak diinginkan. Proses ini harus dilakukan dengan hati-hati, sehingga tidak menyebabkan kerusakan pada DNA. Untuk mengeluarkan DNA dari sel, dapat dilakukan dengan memecahkan dinding sel, membran plasma dan membran inti baik dengan cara mekanik maupun secara kimiawi. Cara mekanik bisa dilakukan dengan pemblenderan atau penggerus menggunakan mortar dan pistil. Sedangkan secara kimiawi dapat dengan pemberian yang

(24)

dapat merusak membran sel dan membran inti, salah satunya adalah deterjen.

Penambahan deterjen dalam isolasi DNA dapat dilakukan karena deterjen dapat menyebabkan rusaknya mebran sel, melalui ikatan yang dibentuk melalui sisi hidrofobik deterjen dengan protein dan lemak pada membran membentuk senyawa ”lipid protein-deterjen kompleks”. Senyawa tersebut dapat terbentuk karena protein dan lipid memiliki ujung hidrofilik dan hidrofobik, demikian juga dengan deterjen, sehingga dapat membentuk suatu ikatan kimia (Machmud, 2006).

C. ALAT dan BAHAN



Alat :

Beaker glass atau gelas aqua

Pisau

Pengaduk

Penyaring (tissu / kapas)

Mesin blender

Spatula

Tabung reaksi dan rak tabung



Bahan

1. Buah (Tomat & Pepaya )

2. Deterjen ( Surf, Rinso) &sabun BuKrim

3. Aquades

4. Garam dapur

5. Etanol 96% dingin (Etanol & es Batu)

D. PROSEDUR KERJA

1. Melarutkan Deterjen ( Surf, Rinso) & sabun BuKrim ke dalam 60

mL aquades, diaduk pelan selama 15 menit.

2. Ambil 100 gram daging buah ditambah 100 mL aquades

dimasukkan ke dalam mesin blender, kemudian diblender selama

40 detik.

3. Lalu campurkan 4 mL masing-masing larutan sabun dicampurkan

dengan masing-masing 4 mL jus buah.

4. Menambahkan 1 spatula garam dapur kemudian diaduk selama

10 menit sampai diperoleh campuran yang homogen.

5. Menyaring campuran yang dihasilkan pada point sebelumnya

sebanyak dua kali

(25)

6. 6 mL hasil penyaringan pada point dia atas dimasukkan ke dalam

tabung reaksi dan menambahkan 5 mL etanol 96% dingin

7. Mengamati proses timbulnya DNA, meliputi waktu yang

diperlukan, warna, serta banyak sedikitnya DNA yang terbentuk

E. Hasil Pengamatan

No Buah

Perlakua

n

Hasil pengamatan

Warna

Bentuk

Waktu

Jumlah

1 Tomat

Suft

Bukrim

Rinso

2 Pepaya

Surf

Bukrim

Rinso

(26)

DAFTAR PUSTAKA

Campbell and Reece. 2008. Biologijilid 1 edisi kedelapan. Jakarta : erlangga. Syamsuri, istamal. 2006. Biologikelas 3 semester 1. Jakarta : erlangga Sudjadi, Bagod, dkk.2007. Biologi 3A SMA kelas XII. Jakarta:Yudhistira.

Anonim. 2010. kromosom dalam http://www.fertitest.co.id/kromosom/1/index.html. diakses pada tanggal 1 Desember 2013, pukul 15.00

Anonim. 2010. Substansi Genetik dalam

http://biochronica.blogspot.com/p/substansi-genetika.html. diakses pada tanggal 1 Desember 2013, pukul 15.15

Desy. 2011. Replikas DNA dalam http://desybio.wordpress.com/tag/replikasi-semikonservatif/. diakses pada tanggal 1 Desember 2013, pukul 15.00

Jenie. 2012 dalam http://jeniewulandari.wordpress.com/2012/10/05/giant-kromosome/ diakses pada tanggal 08 Desember 2013, pukul 23.35

Endik 200. Dalam http://endikdenibiotransmitther.blogspot.com/2009/01/praktikum-isolasi-dna-buah-tomat-dan.html diakses pada tanggal 08 Desember 2013, pukul 23.50

(27)

Biografi Penulis

Nama saya karina afriani, saya biasa di panggil karin. Saya lahir di indramayu pada tanggal 11 April 1993. Saya terlahir dari seorang ibu yang bernama Wiwit widiyawati dan seorang ayah yang bernama Muhamad Takdir, SE.

Saya telah mempuh jenjang pendidikan sekolah dasar di indramayu yaitu SDN Legok 1 pada tahun 1999 sampai dengan tahun 2001, sekolah menengah pertama di SMPN 4 Kuningan selesai pada tahun 2008, dan di lanjutkan ke sekolah menengah pertama di kuningan yaitu SMAN 2 Kuningan selesai sampai tahun 2011.

Dengan kemauan yang kuat dan niat yang sungguh-sungguh saya memutuskan untuk melanjutkan sekolah saya ke jenjang pendidikan yang lebih tinggi yaitu di salah satu perguruan tinggi di cirebon yaitu Institut Agama Islam Negeri (IAIN) Syekh Nurjati Cirebon, dengan program studi yang saya ambil yaitu S-1 pendidikan biologi.

(1)

Kunci Jawaban

1. A 2. D 3. A 4. C 5. A 6. C 7. B 8. A 9. B 10. A

1. G 2. I 3. E 4. K 5. J

1. Kromosom ialah struktur yang berbentuk seperti benang-benang yang menebal . letaknya di inti sel (nukleus)

2. Kromosom tersusun atas kromatid,sentromer dan lengan (pendek dan panjang)

3. Semikorservatif, konservatif dan dispersif

4. Kromosom homolog adalah kromosom yang saling berpasangan

5. Gen dominan adalah gen yang pengaruhnya lebih kuat sehingga dapat menutupi gen lain

Gen resesif adalah gen yang pengaruhnya terkalahkan atau di tutupi

Gen intermediet adalah gen yang pengaruhnya sama-sama kuat.

(2)

Praktikum ISOLASI DNA

A.

TUJUAN

1. Untuk mengetahui cara/metode yang benar untuk memisahkan (mengisolasi) DNAdari buah-buahan.

2. Mengetahui keefektifan deterjen dan buah yang dipakai untuk melakukan percobaan isolasi DNA

B.

LANDASAN TEORI

(3)

dapat merusak membran sel dan membran inti, salah satunya adalah deterjen.

C. ALAT dan BAHAN



Alat :

Beaker glass atau gelas aqua

Pisau

Pengaduk

Penyaring (tissu / kapas)

Mesin blender

Spatula

Tabung reaksi dan rak tabung



Bahan

1. Buah (Tomat & Pepaya )

2. Deterjen ( Surf, Rinso) &sabun BuKrim

3. Aquades

4. Garam dapur

5. Etanol 96% dingin (Etanol & es Batu)

D. PROSEDUR KERJA

1. Melarutkan Deterjen ( Surf, Rinso) & sabun BuKrim ke dalam 60

mL aquades, diaduk pelan selama 15 menit.

2. Ambil 100 gram daging buah ditambah 100 mL aquades

dimasukkan ke dalam mesin blender, kemudian diblender selama

40 detik.

3. Lalu campurkan 4 mL masing-masing larutan sabun dicampurkan

dengan masing-masing 4 mL jus buah.

4. Menambahkan 1 spatula garam dapur kemudian diaduk selama

10 menit sampai diperoleh campuran yang homogen.

5. Menyaring campuran yang dihasilkan pada point sebelumnya

sebanyak dua kali

(4)

6. 6 mL hasil penyaringan pada point dia atas dimasukkan ke dalam

tabung reaksi dan menambahkan 5 mL etanol 96% dingin

7. Mengamati proses timbulnya DNA, meliputi waktu yang

diperlukan, warna, serta banyak sedikitnya DNA yang terbentuk

E. Hasil Pengamatan

No Buah

Perlakua

n

Hasil pengamatan

Warna

Bentuk

Waktu

Jumlah

1 Tomat

Suft

Bukrim

Rinso

2 Pepaya

Surf

Bukrim

Rinso

(5)

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2010. kromosom dalam http://www.fertitest.co.id/kromosom/1/index.html. diakses pada tanggal 1 Desember 2013, pukul 15.00

Anonim. 2010. Substansi Genetik dalam

http://biochronica.blogspot.com/p/substansi-genetika.html. diakses pada tanggal 1 Desember 2013, pukul 15.15

Desy. 2011. Replikas DNA dalam http://desybio.wordpress.com/tag/replikasi-semikonservatif/. diakses pada tanggal 1 Desember 2013, pukul 15.00

Jenie. 2012 dalam http://jeniewulandari.wordpress.com/2012/10/05/giant-kromosome/ diakses pada tanggal 08 Desember 2013, pukul 23.35

Endik 200. Dalam http://endikdenibiotransmitther.blogspot.com/2009/01/praktikum-isolasi-dna-buah-tomat-dan.html diakses pada tanggal 08 Desember 2013, pukul 23.50

(6)

Biografi Penulis