Genetika tanaman di Indonesia sangat

Nama

: Probo Laksono

NIM

: 140310202

Kelas

: AET-6

Ringkasan Genetika Tanaman
GENETIKA TANAMAN
Genetika adalah ilmu pengetahuan dasar dalam usaha penyediaan bibit
tanaman maupun ternak yang unggul dalam bidang pertanian maupun bidang
peternakan, di bidang kedokteran dalam hal ini lingkup ilmu genetika sangat luas
membahas masalah peranan kromosom,pewarisan sifat genetic dan antropologik,
terjadinya cacat mental dan fisik yang di sebabkan oleh kromosom.
Beberapa pendapat yang mengawali hukum keturunan
 Teori preformasi dipelopori oleh Anthonie van leeuwenhoek (1632 – 1723)

Swammerdam (1637 – 1680), bonnet ( 1720 – 1793) berpendapat bahwa di
dalam sel sperma sudah terbentuk manusia- manusia yang kecil. Hal ini
seiring dengan berkembangnya penemuan mikroskop yang masih sederhana
 Teori pangenesis di kemukakan oleh Charles Darwin ( 1809 – 1882) di
katakana di dalm sel kelamin terdapat tunas- tunas yang akan berkembang
setelah selvtelur di buahi sel sperma.
 Teori perkawinan silang di kemukakan oleh Gregor mendel ( 1822 – 1884)
mendel melakukan perkawinan silang dengan beberapa tanaman ercis (
Pisum sativum ) selama kurang lebih tujuh tahun mengadakan pengamatan
terhadap penelitian yang dilakukan nya. Pada tahun 1865 mendel membawa
hasil penelitian nya kepada para dewan pakar ilmu pengetahuan alam, tahun
1866 hasil penelitian nya di cetak dan di sebarluaskan, namun baru pada
abad ke 20 hasil penelitian nya diakui dan ia di kenal sebagai bapak genetika
Alasan mendel menggunakan kacang ercis sebagai objek penelitiannya:




Usia kacang ercis singkat, tanaman setahun mudah tumbuh dan mudah di
silangkan

Merupakan tanaman dengan bunga sempurna,
Kacang ercis memiliki tujuh sifat mencolok.

Hukum yang di hasilkan dari penelitian mendel
Perkawinan monohybrid ( hukum mendell 1 )
Dikenal dengan nama hukum pemisahan gen yang sealel, atau the law of
segregation of allelic genes.
Perkawinan dihibrid ( hukum mendell 2 )
Perkawinan yang dilakukan oleh dua individu yang memiliki dua sifat beda
Perkawinan trihibrid
Antara dua individu yang memiliki tiga sifat beda

REPRODUKSI SEL

Mitosis
Tahapan – tahapan yang terjadi pada mitosis
 Interfase
Pada fase ini interfase tidak melakukan pembelahan, karena sel harus
melakukan pertumbuhan terlebih dahulu. Atau dengan kata lain,
interfase terlihat seperti fase tidur namun justru interfase sedang

mengumpulkan energy untuk memasuki fase selanjutnya.
 Profase
Hilangnya membran inti dan benang-benang DNA dan fliston
dipadatkan dalam bentuk benang kromosom, tiap kromosom memiliki
sentromer berperan pada pertautan antara kromosom homolog. Pada
akhir pofase terbentuk benang –benang gelendong inti pada masing –
masing kutub sel yang letak nya berlawanan dimana pembentukan
gelendong menyebabkan sel mempunyai orientasi.
 Metaphase
Kromosom bergerak menuju bidang ekuator dari sel. Terjadi perubahan
benang kromosom yang memiliki sentomer menjadi pasangan benang
kromosom yang terlepas sebagai benang kromosom yang homolog
yang berpasangan pada bidang ekuator, pada akhir fase sentromer
membelah dan ujung benang gelendong inti mencapai kromosom dan
memegang sentromer.
 Anaphase
Serat gelendong putus diikuti pemisahan sentromer kemudian serat
gelendong memendek dan bergerak menuju kutub sel masing-masing
disertai serat itu menyeret kromatid dari tiap kromosom asal, karena
kromatid sekarang menjadi benang – benang tunggal dengan

sentromer ya masing –masing maka kromatid sekarang di sebut
kromosom.
 Telofase
Pada tahap akhir masing –masing kromosom akan memisahkan diri,
dan akan terbentuk individu yang baru

MEIOSIS
Tahapan –tahapan yang terjadi pada meiosis 1
 Interfase 1
Pada fase ini sama seperti proses pembelahan pada mitosis
 Profase 1
Fase ini terjadi sangat lama dan rumit, maka akan terbagi dalam 4
tahap yakni leptonema, zigonema, pakhinema, diakinase
 Metaphase 1
Kromosom yang berpasangan terletak di bidang ekuator dari sel,
dinding inti sel menghilang
 Anaphase 1
Kromosom bergerak menuju kutub sel yang berlawanan
 Telofase 1
Terbentuk dua sel anakan baru yang memiliki kromosom setengah dari

jumlah kromosom induknya, dan di sebut pembelahan reduksi di mana
sel anakan hanya memiliki satu kromosom dari kromosom yang
homolog.
Tahapan- tahapan yang terjadi pada meiosis 2
 Interfase 2
Tidak ada proses yang terjadi
 Profase 2
Terbentuk gelendong, sentriol sel anak berpindah mmenuju kutub sel
yang berlawanan
 Metaphase 2
Dinding inti sel menghilang terbentuk gelendong sintetik, kromosom
menempatkan diri pada bidang ekuator, sentromer membelah dan
pasangan kromosom homolog
 Anaphase 2
Kromosom bergerak menuju kutub sel yang berlawanan
 Telofase 2
Merupakan fase terakhir, terbentuk 4 anak initi baru, dengan sebuah
kromatid dari tiap tetrad sehingga jumlah kromosomnya haploid, jadi
selama pembelahan meiosis 2 tidak terjadi reduksi, melainkan
pembelahan biasa.

KROMOSOM
Kromosom adalah struktur yang terdiri dari benang-benang halus yang mulai
tampak pada waktu sel mulai mempersiapkan diri untuk membelah. Kromosom juga
merupakan bagian inti sel yang membawa, menentukan sifat-sifat yang akan
diturunkan dalam individu organisme yang bersangkutan. Komposisi kimia dari

kromosom adalah : 1) DNA 16%, 2) RNA 12%, dan 3) Nukleoprotein 72%.
Nukleoprotein terdiri dari berbagai jenis protein yaitu protamin, histon, nonhiston
dan berbagai enzim, diantaranya polymerase DNA dan RNA, isomerase (Subowo,
1995).
Pada makhluk tingkat tinggi, sel somatik (sel tubuh, kecuali sel kelamin)
mengandung satu stel kromosom yang diterimanya dari kedua induk atau orang
tua. Jumlah kromosom dalam sel tubuh dinamakan diploid (2n) karena pembelahan
mitosis. Sel kelamin (gamet) hanya mengandung separuh dari jumlah kromosom
yang terdapat di dalam sel somatik, karena itu jumlah kromosom dalam gamet
dinamakan haploid (n) karena pembelahan sel meiosis.
Susunan kimiawi ADN ( deoksiribonukleat aksid ) terdiri dari 3 susunan
molekul yaitu :
1. Gula pentose yang yang di kenal dengan deoksiribosa

2. Asam pospat
3. Basa nitrogen, yakni pirimidin ( sitosin dan timin ) dan purin ( guanin dan
adenin )
Jumlah purin adalah sama dengan jumlah pirimidin
Banyak nya adenin adalah sama dengan timin

Replikasi DNA
Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai tunggal oleh
enzim helikase dengan bantuan topoisomerase yang mengurangi tegangan untai
DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat untaian tunggal
untuk mencegahnya membentuk heliks ganda kembali. Primase membentuk
oligonukleotida RNA yang disebut primer dan molekul DNA polimerase melekat
pada seuntai tunggal DNA dan bergerak sepanjang untai tersebut memperpanjang
primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang disebut leading strand dan
lagging strand. DNA polimerase yang membentuk lagging strand harus mensintesis
segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut fragmen Okazaki ). Enzim DNA
ligase kemudian menyambungkan potongan-potongan lagging strand tersebut.

Asam ribonukleat (RNA)

Molekul ARN lebih berbentuk pita lebih pendek dari ADN, tunggal atau pita
double namun tidak berpilin. ARN dapat ditemukan pada virus TMV, virus influenza,
virus kaki dan mulut,virus ruos sarcoma dan pada virus lainnya. ARN banyak
memiliki polinukleotida, dalam tulang punggung ARN tersusun dari ribo dan pospat
Susunan dari ARN yakni :

1. Gula ribose
2. Pospat
3. Basa nitrogen. Pirimidin ( sitosin dan urasil ) dan purin ( guanin dan adenin )
Berdasarkan tempat dan fungsinya dapat dibedakan tiga macam ARN yakni :
 mRNA , berbentuk pita tunggal, terdapat di dalam nucleus dibuat oleh DNA
dalam suatu proses yang disebut transkripsi. Sebelum DNA membentuk
mRNA double heliks akan membuka dengan bantuan enzim polymerase
setelah mRNA di cetak, kemudian akan meninggalkan nucleus dengan cara
menembus dinding nucleus menuju ribosom.
 tRNA , dibuat didalam nucleus tetapi bertempat pada plasma sel, tRNA
bertugas mengikat asam amino di dalam sitoplasma sebelum dapat diikat
oleh tRNA asam amino bereaksi terlebih dahulu dengan ATP supaya berenergi
dan aktif tRNA membawa asam amino kedalam ribosom.
 rRNA , di cetak didalam nucleus tetapi bertempat di ribosom. Sel dengan inti

sejati memiliki 3 macam, berperan dalam sintesa protein dengan hasil akhir
berupa polipeptida.

DNA adalah bahan genetic pembawa informasi. Urutan basa nitrogen dari suatu
segmen molekul DNA identik dengan urutan linear dari asam-asam amino dari
molekull protein, empat basa nitrogen dan dianggap sebagai alphabet dalam
molekul DNA.
Beberapa sifat dari kode triplet diantaranya :
 kodon yang diawali dengan SS memperinci prolin ( SSU, SSS, SSA, SSG )
semua kodon yang diawali dengan AS memperinci treosin ( ASU, ASS, ASA,
ASG )
 tidak ada satu basa tunggal pun yang dapat mengambil bagian dalam
pembentukan lebih dari satu kodon
 kode genetic dapat mempunyai dua artiyaitu kodon yang sama dapat
memperinci lebih dari satu asam amino
 beberapa kodon di sebut kode no-sen karena kodon-kodon itu tidak
merupakan kode untuk satu asam amino.

Proses transkripsi

Berlangsung di dalam inti sel, bagian dari double heliks membuka yang
dipengaruhi oleh enzim polimerase. Kemudian pita mRNA di bentuk dari salah satu
pita DNA tersebut, basa pada mRNA dikomplementerkan dengan basa yang
menyusun DNA. mRNA telah disalin oleh DNA utuk membawa kode – kode genetic
proses inilah yang di sebut sebagai transkripsi

Proses translasi

Menempelnya mRNA pada ribosom sebelum sintesa protein ribosom terpisah.
Kemudian pengikatan asam amino oleh tRNA yang sebelumnya telah diaktifkan oleh
ATP dan di pengaruhi oleh enzim aminosilsintesa yang dihasilkan aminoasil
adenosine monopospat dan pospat anorganik, selalu ada kode triplet permulaan
yaitu ujung 5’ kodon. Kodon AUG adalah untuk kode amino metionin oleh karena
sintesa protein itu rantai peptide yang selalu bertambah panjang dengan urutan
dari gugus amino ke karboksil. Pemanjangan rantai peptidadengan penambahan
asam amaino serta menggesernya ribosom serta mRNA dengan adanya molekulmolekul GTP pada tiap tahap. Jadi selama memanjangnya rantai polipeptida tiap
tRNA yang bermuatan aminoasil masuk ke sisi A bergerak ke sisi P kemudian ke sisi
E dan akhirnya mRNA keluar dari ribosom.

Hukum Hardy – Weinberg

Frekuensi alel dan frekuensi genotife dalam populasi akan selalu konstan
yakni dalam kesetimbangan dari suatu generasi ke generasi kecuali terdapat
pengaruh- pengaruh tertentu yang mengganggu kesetimbangan. Pengaruh tersebut
yakni perkawinan tak acak, mutasi, seleksi, ukuran populasi terbatas, hanyutan
genetic, dan aliran gen.
Pemisahan menurut mendel dapat dikemukakan secara matematis
menggunakan rumus ( a+b )n dimana a adalah kemungkinan bahwa suatu kejadian
akan terjadi, sedang b yang mungkin tidak akan terjadi. Perbandingan 1 : 2 : 1 yang
memperlihatkan pemisahan dari alel tunggal ( Aa ), pada perkawinan monohybrid
dapat di gambarkan sebagai berikut : ( a + b ) n = ( A + a )2 = 1AA + 2Aa + 1aa
( surya, 2008 )

Faktor – faktor yang mempengaruhi frekuensi gen dan
keanekaragaman
Gen – gen terdapat dalam berbagai bentuk sebagai alel yang berlainan
karena mengalami mutasi. Frekuensi alel –alel pada lokus dalam suatu populasi di
pengaruhi oleh sifat dapat bermutasi dari lokus tersebut. Adanya banyak alel yang
berlainan bagi gen yang sama di kenal polimorfisma. Mutasi maju mengurangi
frekuensi gen – gen tipe liar, mutasi surut meningkatkan frekuensi gen – gen tipe
liar.

Faktor – faktor yang mempengaruhi frekuensi gen
1. seleksi
melibatkan kekuatan untuk menentukan “ siapa” yang akan bertahan.
Kekuatan itu bisa di lakukan oleh alam di sebut sebagai seleksi alam,
sedangkan oleh mmanusia disebut sebagai seleksi buatan.

2. Mutasi
Perubahan kimia gen yang mengakibatkan perubahan fungsi gen. jika gen
mengalami mutasi dengan kecepatan tetap maka frekuensi gen akan sedikit
menurun, sedangkan frekuensi alel akan meningkat.
3. Percampuran populasi
Percampuran dua populasi yang frekuensi gennya berbeda dapat mengubah
frekuensi gen tertentu. Frekuensi ini merupakan rataan ddari frekuensi gen
dari dua populasi yang bercampur.
4.

Silang dalam dan silang luar
Silang dalam merupakan salah satu bentuk isolasi secara genetik , terjadi
karena adanya keterbatasan pilihan dalam proses perkawinan. Jika silang
luar dilakukan pada suatu populasi yang memiliki rasio jenis kelamin yang
sama dengan frekuensi gen pada suatu lokus yang sama pada kedua jenis
kelamin maka frekuensi gen tidak akan berubah akibat pengaruh langsung
silang luar.

5. Genetic drift
Yakni perubahan frkuensi gen secara mendadak. Perubahan frekuensi ini
terjadi pada kelompok kecil yang dipindahkan untuk tujuan dibiakkan.