Biologi · BAB 3 MATERI GENETIKA

IdunKistinnah

24/08/2021 17:04:16

SMA 12 K-13

Daftar Isi

BAB 1 PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN BAB 2 METABOLISME BAB 3 MATERI GENETIKA BAB 4 PEMBELAHAN SEL BAB 5 PEWARISAN SIFAT BAB 6 MUTASI BAB 7 EVOLUSI BAB 8 BIOTEKNOLOGI

Halaman

Biologi SMA/MA Kelas XII

MATERI GENETIKA

Cobalah Anda cermati sifat maupun ciri tubuh yang terdapat dalam

keluarga Anda! Adakah persamaan ciri tubuh di antara anggota keluarga

Anda? Dalam hal apa sajakah persamaan-persamaan yang ada itu?

Biasanya dalam satu keluarga terdapat kemiripan atau ciri-ciri yang hampir

sama. Kesamaan tersebut dapat terlihat misalnya pada bentuk rambut

(keriting, lurus), warna kulit (kuning, cokelat), dan sebagainya.

Gambar 3.1 memperlihatkan adanya kemiripan ciri-ciri fisik yang hampir

sama antara anak dan ayahnya. Coba Anda jelaskan, dari Gambar 3.1 ter-

sebut, kesamaan apa saja yang terdapat pada keduanya?

Tujuan Pembelajaran

Pada bab ini Anda akan mempelajari materi tentang genetika. Dengan mempela-

jari materi pada bab ini diharapkan Anda dapat mempelajari konsep dasar

genetika dan mampu mengetahui penerapannya dalam kehidupan.

Kata Kunci

•gen

•

kromosom

•DNA

•RNA

•

replikasi

•

adenin

•

timin

•

guanin

•

adenin

Gambar 3.1

Seorang anak bersama orang tuanya

Sumber: Haryana, 2007

Biologi SMA/MA Kelas XII

PETA KONSEP

Materi Genetika

dibedakan berdasarkan

terdiri atas

Kromosom

Letak

sentromer

Tipe

kromosom

meliputi

Telo-

sentrik

Meta-

sentrik

Akro-

sentrik

meliputi

Autosom

Gonosom

Kromatid

terdiri atas

Kromatin

terdiri atas

Protein

DNA

Berdasarkan

sifatnya

Histon

Non-

histon

Basa

Asam

Transkripsi

Replikasi

DNA baru

RNA

Translasi

Rantai

protein

mengalami

proses

menghasilkan

mengalami

proses

menghasilkan

memiliki

sifat

memiliki

sifat

menghasil-

kan

Biologi SMA/MA Kelas XII

Fakta-fakta yang terdapat pada Gambar 3.1 dapat saja terjadi pada

keluarga-keluarga yang lain. Coba Anda pikirkan, mengapa dapat terjadi

demikian? Fakta ini menunjukkan peran gen di dalam pewarisan sifat

kepada keturunannya. Apakah gen itu? Pada bab ini Anda akan mempela-

jari tentang gen, DNA, dan kromosom sebagai materi genetik yang berperan

dalam pewarisan sifat-sifat.

Dari penjelasan di depan Anda sudah mendapatkan gambaran tentang

fungsi materi genetik. Di manakah letak materi genetik tersebut? Untuk

menjawab pertanyaan ini, coba Anda ingat kembali pelajaran Kelas XI bab

1 tentang sel.

Materi genetika berupa gen, DNA, dan kromosom. Materi genetika

tersebut terdapat di berbagai sel di seluruh tubuh, misalnya pada sel-sel

darah, sel tulang, sel gamet dan lain-lain, tepatnya materi genetika tersebut

berada di dalam nukleus. Peranan materi genetika tersebut adalah untuk

mengatur pewarisan sifat kepada keturunannya, misalnya mengatur bentuk

rambut, warna kulit, susunan darah, dan lain-lain seperti yang telah dijelas-

kan pada fakta di depan. Pelajari uraian materi berikut untuk memahami

tentang materi genetika dengan baik!

TUGAS KELOMPOK

Manusia Indonesia sangat beragam, ada yang berkulit hitam misalnya

orang-orang suku Dani dan ada yang berkulit putih misalnya suku

Dayak.

Diskusikanlah fenomena yang lain (rambut, bentuk tubuh, dan lain-

lain) yang mencerminkan peran gen dalam mempengaruhi sifat yang

tampak pada individu!

Tulislah hasilnya di buku tugas dan presentasikan di depan kelas!

AKROMOSOM

Perhatikan Gambar 3.2! Kota dalam Gambar 3.2 mengibaratkan struktur

suatu kromosom, yang terdapat pada bagian inti sel yang membawa petun-

juk bagi setiap fase kehidupan sel. Setiap rumah melambangkan sebuah

molekul DNA, yakni bahan kebakaan. Kamarnya adalah gen, yaitu anak

bagian molekul yang menduduki tempat-tempat khusus dalam molekul

DNA. Batu batanya adalah nukleotida, yakni “bahan bang

unan” molekul.

Kromosom pertama kali dikemukakan oleh

W. Waldenger

dan diartikan

sebagai

chroma

yang berarti warna dan

soma

yang berarti badan. Dari asal

katanya tersebut kromosom dapat diartikan sebagai badan-badan halus

Biologi SMA/MA Kelas XII

yang berbentuk batang panjang

atau pendek, lurus atau beng-

kok yang mudah menyerap zat

warna.

Di dalam tubuh makhluk

hidup di mana letak kromosom

itu? Kromosom terdapat di

dalam inti sel. Kromosom pada

makhluk hidup berukuran pan-

jang 0,2–50 mikron dan dia-

meter 0,2–20 mikron. Pada

manusia ukuran kromosom

kurang lebih 6 mikron.

Kromosom berfungsi memba-

wa sifat individu dan memba-

wa informasi genetika, karena di dalam kromosom mengandung gen. Gen-

gen pada kromosom terdapat pada tempatnya yang disebut dengan

lokus

Gen merupakan bagian dari

molekul DNA. Seperti yang

sudah dijelaskan dengan suatu

per-umpamaan di atas. Agar

lebih jelas memahami tentang

hu-bungan dari masing-masing

bagian penyusun kromosom li-

hat Gambar 3.3!

Kromosom dapat diamati

dengan menggunakan alat

bantu mikroskop pada waktu

sel membelah, yaitu berupa

kromatin. Pada saat sel mem-

belah kromatin dapat menebal

dan memendek.

1. Susunan Kromosom

Kromosom pada organisme prokariotik ada yang berupa RNA saja. Ini

dapat dijumpai pada virus mozaik (tembakau). Kromosom dapat pula

berupa DNA saja misalnya pada virus T dan dapat pula mengandung

keduanya yaitu DNA dan RNA seperti pada bakteri

Escherichia coli

Sumber : Ilmu Pengetahuan Populer, 1984

Gambar 3.2

Bangunan yang diibaratkan kromosom, DNA, gen,

dan nukleotida.

Nukleotida

Molekul DNA

Gen

Kromosom

Sumber : Biologi. Reaven Johnson, 2003

Gambar 3.3

Bagian-bagian penyusun kromosom

Biologi SMA/MA Kelas XII

Kromosom pada organisme eukariotik tersusun dari bagian-bagian

berikut.

a. DNA

DNA menyusun kromosom sekitar 35% dari keseluruhan kromosom.

b. RNA

RNA menyusun kromosom sekitar 5% dari keseluruhan kromosom.

Protein

Protein ini terdiri atas histon yang bersifat basa dan nonhiston yang

bersifat asam. Kedua macam protein ini berfungsi untuk menggulung

benang kromosom sehingga menjadi pudar dan berperan sebagai enzim

pengganda DNA dan pengkopi DNA.

2. Struktur Kromosom

Kromosom memiliki struktur sebagai berikut.

a. Sentromer

Sentromer merupakan bagian kepala kromosom berbentuk bulat yang

merupakan pusat kromosom dan membagi kromosom menjadi dua lengan.

Bagian ini merupakan daerah penyempitan pertama pada kromosom yang

khusus dan tetap. Daerah ini disebut juga

kinetokor

atau tempat melekatnya

benang-benang gelendong (

spindle fober

). Elemen-elemen ini berfungsi untuk

menggerakkan kromosom selama mitosis atau sebagian dari mitosis.

Pembelahan sentromer ini akan memulai gerakan kromatid pada masa

anafase.

b. Lengan

Bagian lengan ini merupakan

bagian badan utama kromosom

yang mengandung kromosom dan

gen. Umumnya jumlah lengan

pada kromosom dua, tetapi ada

juga beberapa yang hanya berjum-

lah satu. Lengan dibungkus oleh

selaput tipis dan di dalamnya

terdapat matriks yang berisi cairan

bening yang mengisi seluruh ba-

gian lengan. Cairan ini mengan-

dung benang-benang halus berpilin

yang disebut

kromonema

Gambar 3.4

Struktur kromosom

Sumber : Ilustrasi Haryana

benang

kromonema

satelit

lengan

kromosom

lokus

kromiol

matriks

sentromer

(kinetokor)

Biologi SMA/MA Kelas XII

Bagian kromonema yang mengalami pembelahan disebut

kromomer

yang

berfungsi untuk membawa sifat keturunan sehingga disebut sebagai lokus

gen. Pada bagian ujung kromosom terdapat suatu tambahan yang disebut

satelit.

Agar lebih jelas mengetahui struktur kromosom dapat Anda lihat

Gambar 3.4!

3. Pembagian Kromosom

Berdasarkan letak sentromernya, kromosom dibagi menjadi empat, yaitu

sebagai berikut.

a. Telosentrik

Telosentrik ini memiliki ciri-ciri yaitu memiliki lengan hanya satu,

memiliki bentuk seperti batang, dan letak sentromernya berada di ujung.

b. Metasentrik

Metasentrik ini memiliki ciri-ciri yaitu mempunyai dua lengan yang sama

panjang, dan letak sentromer berada di tengah memiliki bentuk seperti huruf

c. Akrosentrik

Akrosentrik memiliki ciri-ciri yaitu mempunyai dua lengan yang tidak

sama panjang, letak sentromernya dekat ujung, dan memiliki bentuk seperti

huruf J.

d. Submetasentrik

Kedua lengan hampir sama panjang, letak sentromer hampir di tengah,

memiliki bentuk seperti huruf L.

Untuk memperjelas keempat struktur di atas dapat dilihat Gambar 3.5.

metasentrik

akrosentrik

submetasentrik

telosentrik

Sumber : Ilustrasi Haryana

Gambar 3.5

Macam-macam kromosom menurut letak sentromernya

Biologi SMA/MA Kelas XII

Berdasarkan tipenya, kromosom dibagi menjadi dua.

a. Autosom (Kromosom Tubuh)

Autosom adalah kromosom tubuh dan tidak menentukan jenis kelamin.

Autosom ini mempunyai bentuk pasangan antara jantan dan betina, dan

memiliki jumlah n – 1 atau 2n – 2 dengan sifatnya diploid. Autosom biasanya

disimbolkan dengan A.

b. Gonosom (Kromosom Seks)

Gonosom adalah kromosom seks yang dapat menentukan jenis kelamin.

Gonosom ini mempunyai bentuk pasangan tidak sama antara jantan dan

betina, berjumlah satu pasang dan bersifat haploid.

4. Ukuran dan Jumlah Kromosom

Ukuran dan jumlah kromosom sangat bervariasi dari berbagai spesies.

Sel tubuh kromosom selalu berada dalam keadaan berpasang-pasangan.

Kromosom yang berpasangan dengan memiliki bentuk, ukuran dan komposisi

sama disebut

kromosom homolog

. Hal ini dapat dijumpai pada sel tubuh lalat

buah yang memiliki 4 macam kromosom homolog, sedangkan manusia mem-

punyai 23 macam kromosom homolog. Kromosom manusia dapat Anda lihat

pada Gambar 3.6.

Perangkat kromosom disebut genom, pada sel tubuh terdapat sepasang

kromosom yang disebut diploid (2n), sedangkan pada sel gamet hanya terda-

pat satu pasang kromosom saja yang disebut dengan haploid (n). Seseorang

Gambar 3.6

Kromosom pada manusia

Sumber: Modern Biology, 1987

Biologi SMA/MA Kelas XII

yang mengalami penyakit kanker maka set kromosomnya lebih dari dua,

kemungkinan terjadi triploid, tetraploid, dan poliploid. Organisme yang

memiliki jumlah kromosom diploid (2n) antara lain dapat dilihat pada Tabel

3.1!

Tabel 3.1 Organisme Diploid

BGEN

Pada fakta di depan (Gambar 3.1) telah ditampilkan gambar seorang

anak dengan ayahnya. Jika diamati ada sifat-sifat yang hampir sama bukan?

Dalam pewarisan sifat tersebut, siapakah yang sebenarnya membawa dan

bertugas menyampaikan informasi genetik? Dia adalah gen. Jadi,

gen

adalah

suatu unit terkecil dari bahan sifat-sifat menurun dengan ukuran 4-50 mikron.

Manusia

Simpanse

Kera

Kuda

Lembu/sapi

Keledai

Anjing

Kucing

Tikus rumah

Tikus sawah

Merpati

Ayam

Kalkun

Katak

Ikan mas

Binatang laut

Ulat sutera

Lalat rumah

Drosophila

melanogaster

Nyamuk

Kecoa

Cacing tanah

Kromosom

23,24

Hydra

Cemara

Ceri

Kubis

Lobak

Kacang polong

Buncis

Ketimun

Kapas

Kentang

Tomat

Tembakau

Gandum dipakai

untuk membuat roti

Gandum dipakai

untuk membuat air

Barley

Jagung

Beras

Bawang

Ragi

Jamur

Kapang

Penicillium

Kromosom

Biologi SMA/MA Kelas XII

Pada tahun 1902,

Boveri

dan

W. S. Sutton

membuktikan bahwa gen

adalah bagian dari kromosom yang terletak berderet-deret secara teratur

pada kromosom. Gen terletak di dalam kromosom, yaitu di suatu tempat

yang disebut dengan

lokus

. Lokus-lokus ini digambarkan sebagai garis-garis

pendek yang horizontal di sepanjang kromosom yang digambarkan sebagai

garis panjang vertikal seperti terlihat pada Gambar 3.7.

Jika Anda perhatikan, masing-masing lokus ditempati oleh jajaran huruf

atau abjad. Huruf-huruf tersebut merupakan simbol dari gen.

Gen-gen tersebut terlihat berjajar dari atas ke bawah sepanjang garis

vertikal, yang merupakan simbol dari kromosom. Huruf abjad ada yang

ditulis dengan huruf besar dan kecil. Huruf besar menunjukkan sifat yang

dominan dari gen, sedangkan huruf kecil menunjukkan sifat yang resesif

dari gen. Gen-gen yang menampakkan senyawa kimia sebagai substansi

hereditas mempunyai sifat-sifat sebagai berikut.

1. Sebagai zarah tersendiri yang terdapat dalam kromosom.

2. Mengandung informasi genetik.

3. Dapat menduplikasi diri saat terjadi pembelahan sel.

4. Mempunyai tugas khusus sesuai fungsinya.

5. Kerjanya ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogennya.

Gen merupakan substansi hereditas yang memiliki fungsi seperti berikut.

1. Menyampaikan informasi genetika dari generasi ke generasi.

2. Mengontrol dan mengatur metabolisme dan perkembangan tubuh.

Proses reaksi kimia dalam tubuh dapat terjadi secara berurutan. Pada

setiap tahap reaksinya diperlukan enzim. Pembentukan dan pengontrol-

an kerja enzim tersebut dilakukan oleh gen. Pada proses perkembangan

yang memerlukan hormon juga diatur oleh gen.

3. Menentukan sifat-sifat pada keturunannya. Seperti dicontohkan pada

fakta di depan. Sifat-sifat tersebut dapat berupa warna kulit, bentuk rambut,

bentuk badan, dan lain-lain.

Dalam penampakan luarnya, gen bekerja dengan dipengaruhi oleh

faktor-faktor berikut.

Gambar 3.7

Bentuk lokus

Terdapat di dalam

kromosom homolog

Biologi SMA/MA Kelas XII

1. Gen yang Dipengaruhi Jenis Kelamin

Gen ini disebut dengan

Sex Influenced Gene

, merupakan gen dominan

yang biasanya memperlihatkan pengaruh sama pada semua jenis, tetapi

ada gen-gen tertentu yang dipengaruhi oleh jenis kelamin.

Misalnya:

a. Gen kepala botak

b. Gen jari telunjuk

2. Gen yang Pengaruhnya Terbatas Pada Jenis Kelamin

Tertentu

Gen ini disebut

Sex Limited Gene

, merupakan gen yang hanya tampak

pada jenis kelamin tertentu saja.

Misalnya:

a. Gen pengatur pertumbuhan payudara.

Hal ini hanya tampak pada jenis kelamin wanita.

b. Gen pengatur ukuran dan bentuk penis.

Hal ini hanya tampak pada jenis kelamin pria.

Gen pengatur sifat kelamin sekunder.

Hal ini hanya tampak pada jenis kelamin tertentu. Sifat kelamin

sekunder pada pria, antara lain adanya kumis, jakun, suara besar.

Sedangkan sifat kelamin sekunder pada wanita antara lain kulit

halus, pinggul besar, dan suara tinggi.

Genotipe

Fenotipe

Pria

Wanita

Botak

Tidak botak

Fenotipe

Pria

Wanita

Telunjuk panjang

Telunjuk pendek

elunjuk panjang

Telunjuk pendek

Genotipe

Biologi SMA/MA Kelas XII

C ALEL DAN ALEL GANDA

Anda sudah mengeta-

hui bahwa gen sebagai

pembawa dan penentu suatu

sifat atau karakter. Gen

dalam tubuh yang terletak

pada kromosom tidak ha-

nya satu, tetapi banyak.

Alel

adalah gen-gen yang

menempati atau terletak

pada lokus yang sama pa-

da kromosom homolognya

yang mempunyai tugas ber-

lawanan untuk suatu sifat

tertentu. Agar lebih jelas,

cobalah Anda lihat Gam-

bar 3.8 di samping ini!

Surya (1984) mendefi-

nisikan alel sebagai ang-

gota dari sepasang gen

yang memiliki pengaruh

berlawanan. Misalnya gen B memiliki peran untuk menumbuhkan karakter

pigmentasi kulit secara normal. Gen B dapat membentuk melanin karena

diekspresikan sepenuhnya pada penampakan fisik organisme. Dalam hal

ini gen B menimbulkan karakter yang dominan. Apabila gen B bermutasi

maka akan berubah menjadi b, sehingga pigmentasi kulit secara normal,

tidak dapat dilakukan. Gen b menimbulkan karakter yang berbeda, yaitu

resesif. Karakter resesif ini menumbuhkan karakter albinisme (tidak terben-

tuk melanin).

Contoh yang lainnya, misalnya:

1. K alelnya k, untuk rambut keriting dan lurus.

2. H alelnya h, untuk kulit hitam dan putih dan sebagainya.

Sedangkan alel ganda (

multiple alelo murphi

) adalah beberapa alel lebih

dari satu gen yang menempati lokus sama pada kromosom homolognya.

Pengaruh alel ganda pada organisme dapat ditemukan pada tempat-tempat

berikut.

Gambar 3.8 Letak gen dan alel pada kromosom

Sumber : Ilustrasi Haryana

Biologi SMA/MA Kelas XII

Genotipe

Fenotipe

Rambut pada semua/empat jari-jari

Rambut pada jari kelingking, manis, dan tengah

Rambut pada jari manis dan tengah

Rambut pada jari manis

Rambut tidak ada pada semua jari

Genotipe

Hitam (normal)

Kelabu (Chichilia)

Coklat (Himalaya)

Putih (Albino)

Fenotipe

WW, WW

, WW

, Ww

, W

1. Golongan Darah pada Manusia

2. Rambut pada Segmen Digitalis Jari Tangan Manusia

3. Warna Bulu Kelinci

Warna bulu kelinci dipengaruhi oleh empat alel yaitu W, W

, W

, w

yang keempatnya berada pada lokus yang sama, di mana:

Alel

: W : warna bulu normal (hitam)

: warna bulu normal Chinchilia (kelabu)

: warna bulu Himalaya (coklat)

w : warna bulu albino (putih)

Dari tabel tersebut dapat disimpulkan urutan dominasinya adalah:

W>W

Golongan Darah

Alel

Genotipe

dan

Biologi SMA/MA Kelas XII

KEGIATAN

KELOMPOK 1

DDNA

Apabila kita ibaratkan suatu tubuh, maka DNA diibaratkan sebagai

otak yang dapat mengatur segala proses di dalam tubuh. Di samping itu,

DNA juga mempunyai peran penting dalam pewarisan sifat.

DNA merupakan suatu senyawa kimia yang penting pada makhluk

hidup. Tugas utamanya membawa materi genetik dari suatu generasi ke

generasi berikutnya. DNA juga merupakan senyawa polinukleotida yang

membawa sifat-sifat keturunan yang khas pada kromosom.

DNA pertama kali ditemukan oleh

F. Miescher

(1869) dari sel spermato-

zoa dan sel eritrosit burung, selanjutnya dinamakan sebagai

nuklein

. Penemu-

an lain dilakukan oleh

Fischer

(1880), yaitu tentang adanya zat pirimidin

(yang berupa Sitosin dan Timin) dan dua purin (Adenin dan guanin). Setelah

penemuan tersebut, dilengkapi pula dengan penemuan

Levine

(1910)

tentang gula 5 karbon ribosa, gula deoksiribosa, dan asam fosfat dalam inti.

Keberadaan DNA tersebut sebagian besar di dalam nukleus (inti sel). Tetapi

ada juga yang terdapat pada mitokondria.

Untuk lebih memahami struktur DNA tersebut, lakukan kegiatan berikut ini!

Tujuan

Siswa dapat menyusun model DNA

Alat dan bahan

1. Kertas berwarna (6 warna yang berbeda)

2. Spidol

3. Gunting

4. Lem

5. Tusuk gigi

Cara Kerja

1 . Potong-potonglah kertas yang telah disediakan dengan ukuran 2 cm x 2 cm.

2. Tentukanlah warna kertas untuk masing-masing basa nitrogen.

Adenin (A)

kertas biru

Timin (T)

kertas merah

Guanin (G)

kertas hijau

Sitosin

kertas kuning

3 . Tentukan pula warna kertas untuk masing-masing gula ribosa dan fosfat.

Gula ribosa

kertas hitam

Fosfat

kertas putih

Biologi SMA/MA Kelas XII

4. Untuk menghubungkan antara molekul satu dengan yang lain, guna-

kanlah tusuk gigi.

5. Susunlah struktur DNA seperti pada gambar berikut!

6. Pada model yang Anda buat, susunlah basa nitrogen seb

elah kiri dengan

urutan ke b

awah seperti berikut ini!

7. Lengkapilah basa nitrogen sebelah kanan!

Kerjakan di buku tugas Anda!

1. Struktur DNA

Molekul DNA memiliki susunan kimia yang sangat kompleks dan rantai

nukleotida yang panjang. DNA merupakan rangkaian nukleotida dan setiap

nukleotida tersusun dari substansi dasar seperti berikut.

a. Senyawa Fosfat

Senyawa fosfat berfungsi untuk mengikat molekul gula satu dengan

gula yang lain.

Biologi SMA/MA Kelas XII

b. Gula Pentosa (deoksiribosa)

Gula pentosa membentuk rangkaian gula fosfat yang merupakan tulang

punggung atau kekuatan dari struktur

double helix

DNA.

c. Basa nitrogen

Basa nitrogen ini terikat pada setiap molekul gula.

Basa nitrogen dibedakan menjadi dua.

1) Basa Purin

Basa purin dengan struktur cincin ganda yaitu Adenin (A) dan

Guanin (G) seperti terlihat pada Gambar 3.9!

2) Basa pirimidin

Basa pirimidin dengan struktur cincin tunggal yaitu Timin (T) dan

Sitosin (S) seperti terlihat pada Gambar 3.10!

Basa nitrogen yang terdiri atas purin (Adenin dan Guanin) dan pirimidin

(Sitosin dan Timin) akan membentuk rangkaian senyawa kimia dengan gula

pentosa, membentuk

nukleosida

. Nukleosida bersenyawa dengan gugus fosfat

membentuk

nukleotida

, yang mempunyai bentuk rantai panjang. Untuk lebih

jelasnya, lihatlah gambar 3.11.

Gambar 3.9

Rumus bangun purin

Sumber: Ilustrasi Haryana

(Adenin)

(Guanin)

Gambar 3.10

Rumus bangun pirimidin

Sumber: Ilustrasi Haryana

(Sitosin)

(Timin)

Biologi SMA/MA Kelas XII

Gambar 3.13

Struktur

double helix

Sumber : Ilmu Pengetahuan Populer, Widyadara, 1996

Nukleotida inilah yang akan menyusun

molekul DNA. Satu molekul DNA terdiri

atas ratusan atau ribuan nukleotida.

Nukleotida-nukleotida tersebut mem-

bentuk rantai panjang yang disebut

polinukleotida

. Antara rantai polinu-

kleotida satu dengan yang lainnya saling

berhubungan pada bagian basa nitrogen.

Coba Anda bayangkan, molekul

DNA yang mikroskopis selalu membawa

ribuan nukleotida. Hal ini merupakan

struktur yang sangat rumit sekali. Agar

lebih jelas dengan struktur DNA, dapat

Anda lihat pada Gambar 3.12!

Jika diamati, bentuk struktur dari

molekul DNA tersebut, sebenarnya meru-

pakan struktur DNA

double helix

(tangga

tali berpilin), seperti terlihat pada Gambar

3.13!

Model struktur DNA tersebut ditemu-

kan oleh James Watson dan Francis Crick

pada tahun 1953. Model struktur DNA ini

kemudian disebut dengan model DNA

Watson-Crick

(lihat Gambar 3.13).

Coba Anda perhatikan bentuk tangga

tersebut! Bagian ibu tangga tersusun dari

deretan gugusan gula pentosa dan asam

fosfat, sedangkan bagian anak tangga

tersusun dari dua basa nitrogen yang

berpasangan antara purin dengan p

irimidin,

dengan pasangan yang mungkin terjadi

yaitu Adenin dengan Timin, sedangkan

Guanin dengan Sitosin. Antara dua basa

nitrogen yang berpasangan yaitu antara

Adenin dengan Timin, antara Guanin

dengan Sitosin dihubungkan oleh ikatan

hidrogen. Ikatan hidrogen merupakan jenis

Gambar 3.11

Nukleotida

Sumber : Ilustrasi Haryana

Gambar 3.12

Struktur DNA

Biologi SMA/MA Kelas XII

ikatan yang lemah, tetapi karena hal inilah justru akan membantu dalam

proses pembelahan dan sintesis protein. Ikatan hidrogen itu dapat dilihat

pada Gambar 3.14.

2. Fungsi DNA

Dari materi yang sudah disampaikan dapat diketahui bahwa DNA

merupakan struktur yang sangat kompleks yang tersusun dari polinukleotida.

Fungsi atau peranan DNA ini sebenarnya tidak sekadar sebagai pembawa

materi genetik, melainkan juga menjalankan fungsi yang sangat kompleks

pula, antara lain:

a. Sebagai pembawa materi genetika dari generasi ke generasi berikutnya.

b. Mengontrol aktivitas hidup secara langsung maupun tidak langsung.

Melakukan sintesis protein.

d. Sebagai autokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk menggandakan diri

(

replikasi

Sebagai heterokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk dapat mensintesis

senyawa lain.

3. Replikasi DNA

Replikasi

adalah kemamp

uan DNA untuk dapat menggandakan diri.

Proses-proses yang terjadi saat terjadinya replikasi adalah sebagai berikut.

a. Ikatan hidrogen membuka sehingga kedua pita akan memisah.

b. Pita saling memisah. Basa nitrogen pada masing-masing pita berfungsi

sebagai cetakan yang mengatur pengikatan basa komplementer (basa

pelengkap) pada pita baru yang dibentuk.

Gambar 3.14

Diagram ikatan hidrogen

Biologi SMA/MA Kelas XII

TUGAS INDIVIDU

Masing-masing pita lama membentuk pita baru, sehingga menghasilkan

dua pita

double helix

Proses yang terjadi tersebut dipengaruhi oleh enzim helikase, enzim poli-

merase, dan ligase.

Replikasi DNA dapat terjadi melalui tiga kemungkinan:

a. Konservatif

Replikasi konservatif ini melalui c

ara, yaitu pita

double heliks

DNA induk

tetap tidak berubah, kemudian digunakan untuk mencetak dua pita

double heliks DNA yang b

aru.

b. Semikonservatif

Replikasi semikonservatif ini melalui cara, yaitu pita

double heliks

DNA

induk terpisah, kemudian mensintesis pita DNA yang baru dengan cara

melengkapi (komplementasi) pada masing-masing pita DNA induk

tersebut.

Dispersif

Dispersif ini melalui cara, yaitu kedua pita

double heliks

induk terputus

membentuk segmen-segmen pita DNA yang baru, kemudian segmen

pita DNA induk akan disambung dengan segmen pita DNA baru. Sehing-

ga pada peristiwa ini hasil akhirnya adalah segmen pita DNA induk

dengan segmen pita DNA yang baru yang tersebar pada pita

double

heliks

DNA yang terbentuk.

Agar lebih jelas tentang ketiga kemungkinan di atas, dapat dilihat

Gambar 3.15.

Pada dunia kedokteran pembuatan hormon insulin dapat dilaku-kan

dengan rekayasa genetika. Rekayasa genetika dalam hal ini, yaitu

dengan membuat DNA Rekombinan.

Gambar 3.15 Beberapa kemungkinan replikasi DNA

Semikonservatif

Konservatif

Dispersif

Sumber: Biologi, Kimball, 1994.

Biologi SMA/MA Kelas XII

Buatlah suatu karangan ilmiah yang membahas tentang hal ini. Carilah

literatur dari buku atau sumber-sumber lain yang mendukung, bisa

pula dari internet.

ERNA

Bahan genetik, selain DNA adalah RNA. Di dalam inti sel makhluk

hidup, baik sel prokariotik maupun sel eukariotik terdapat asam nukleat

yang berupa DNA dan RNA. Tetapi beberapa virus tidak memiliki DNA,

sehingga hanya memiliki RNA saja, maka dalam hal ini fungsi RNA menjadi

sama dengan DNA, baik sebagai materi genetik maupun dalam mengatur

aktivitas sel. RNA merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA,

sehingga RNA merupakan polimer yang jauh lebih pendek dibanding DNA.

1. Struktur RNA

Molekul RNA mempunyai

bentuk yang berbeda dengan

DNA. RNA memiliki bentuk

pita tunggal dan tidak berpilin.

Susunan RNA terdiri atas:

a. gugus fosfat,

b. gula pentosa (gula ribosa),

basa nitrogen.

Basa nitrogen dibedakan

menjadi dua jenis.

1) Basa purin yang tersu-

sun dari Adenin (A)

dan Guanin (G).

2) Basa pirimidin yang

tersusun dari Sitosin (S)

dan Urasil (U).

Untuk lebih jelasnya perhatikan Gambar 3.16.

Basa purin dan pirimidin RNA memiliki rumus kimia yang berbeda dari

DNA. Rumus kimia gula pentosa dan basa urasil dari RNA dapat dijelaskan

seperti terlihat pada Gambar 3.17!

Gambar 3.16

Struktur RNA

Sumber: Ilustrasi Haryana

Biologi SMA/MA Kelas XII

2. Macam dan Fungsi RNA

Menurut peranan dan tempat terdapatnya, RNA dapat dibedakan seperti

berikut.

a. RNA duta (RNAd)

RNA duta disebut juga

messenger

RNA (mRNA). RNA duta merupakan

RNA yang urutan basanya berpasangan dengan salah satu urutan basa

rantai DNA.

RNA duta dibentuk oleh DNA di dalam inti sel, fungsi dari RNA duta

adalah menyampaikan informasi genetik dalam bentuk kode-kode genetik

dalam inti ke ribosom dan sebagai pola cetakan dalam membentuk

polipeptida. RNA duta ini dibentuk bila diperlukan dan jika tugasnya selesai,

maka akan dihancurkan dalam plasma. Rantai tunggal RNA duta cukup

panjang seperti terlihat pada Gambar 3.18 di bawah ini.

b. RNA ribosom (rRNA)

RNA ribosom dibentuk oleh DNA dan terdapat di dalam ribosom. Fungsi

dari RNA ribosom adalah sebagai mesin perakit dalam sintesis protein yang

bergerak ke satu arah sepanjang RNA duta. Di dalam ribosom molekul

rRNA ini mencapai 30-46%.

AUGGUCAAUGCGUUAUGUACGAAUG

Gambar 3.18

Rantai tunggal RNA duta

Sumber: Ilustrasi Haryana

Gambar 3.17

Rumus kimia gula pentosa (Ribosa) dan basa urasil dari RNA

(Ribosa)

(Urasil)

Biologi SMA/MA Kelas XII

c. RNA transfer (tRNA)

RNA transfer dibentuk oleh DNA dan terletak di dalam sitoplasma. RNA

transfer berfungsi mengangkut asam-asam amino ke ribosom sesuai dengan

kode yang terdapat dalam RNA duta, serta menerjemahkan kode-kode yang

dibawa oleh RNA duta.

Dengan adanya penjelasan materi di atas, terdapat perbedaan antara

DNA dan RNA. Coba Anda diskusikan hal ini dengan teman-teman sekelas

Anda! Perbedaan antara DNA dan RNA dapat dilihat pada Tabel 3.2.

Tabel 3.2 Perbedaan DNA dan RNA

F SINTESIS PROTEIN

Gambaran tentang sintesis protein dapat diibaratkan seperti saat kita

memasak makanan. Protein kita ibaratkan sebagai makanan. Agar dapat

diperoleh makanan dengan cita rasa yang lezat maka diperlukan bahan

dan proses yang tepat. Demikian juga dalam sintesis protein, bahan dan

rangkaian prosesnya tertentu dan urut.

Anda sudah mempelajari tentang DNA dan RNA. Maka di sini akan

dibahas bagaimana DNA dan RNA tersebut melaksanakan proses dalam

pewarisan sifat kepada keturunannya dengan melakukan sintesis protein,

yaitu proses penyusunan senyawa protein dengan membentuk rangkaian

rantai polipeptida. Sintesis protein ini terjadi di dalam ribosom dan pengatur-

an sintesis protein dilakukan oleh gen (DNA) di dalam inti.

Gen, dalam hal ini DNA ketika menjalankan fungsinya, yaitu menyusun

protein sangat dipengaruhi oleh susunan sel serta gen-gen lain dalam ling-

kungannya. Kegiatan sel diatur oleh berbagai enzim, yaitu senyawa protein

yang bekerjanya sangat spesifik.

Objek

Letak

Bentuk

Komponen gula

Ukuran

Basa nitrogen

Kadar

Fungsi

DNA

Inti sel

Pita spiral ganda

Deoksiribosa

Sangat panjang

Purin : Adenin, Guanin

Pirimidin : Sitosin, Timin

Tidak dipengaruhi oleh

kecepatan sintesis protein

Mengendalikan faktor

keturunan dan sintesis

protein

RNA

Inti sel, sitoplasma,

ribosom

Pita tunggal

Ribosa

Pendek

Purin : Adenin, Guanin

Pirimidin : Sitosin, Urasil

Berubah-ubah menurut

kecepatan sintesis

protein

Sintesis protein

Biologi SMA/MA Kelas XII

Senyawa-senyawa sebagai bahan dan pelaksana sintesis protein antara

lain DNA, RNA duta, RNA transfer, RNA ribosom, dan enzim RNA – poli-

merase, energi yang digunakan di dalam melakukan sintesis protein adalah

berupa ATP. Secara garis besar, tahapan proses sintesis protein antara lain

seperti berikut.

1. Transkripsi

Transkripsi adalah pencetakan mRNA (kode) oleh DNA (DNA template/

DNA sense) dengan menggunakan enzim RNA polimerase. Adanya enzim

RNA polimerase ini akan menyebabkan rangkaian

double helix

sebagian akan

membuka, akibatnya basa-basa pasangannya menyusun Adenin (A) pada

mRNA dan seterusnya. Hasil penyusunan mRNA yang sudah jadi akan

meninggalkan inti untuk melekat pada ribosom, yang merupakan organela

pelaksana sintesis protein.

2. Translasi

Kode pada mRNA akan terbaca oleh ribosom dengan dibantu oleh tRNA

yang terdapat di dalam sitoplasma. tRNA akan datang untuk membawa

asam amino yang sesuai dengan kode yang dibawa mRNA tersebut.

Kemudian tRNA akan bergabung dengan mRNA yang sesuai dengan kode

pasangan basa.

Bagian pada tRNA yang terlibat ini disebut antikodon, yang berhubung-

an dengan tiga basa pada pita mRNA yang disebut dengan kodon.

Asam amino akan berjajar-jajar dalam urutan yang sesuai dengan kode-

nya. Dari hal ini akan terbentuk protein yang berfungsi sebagai enzim, dalam

mengatur metabolisme sel dan reproduksi.

Agar lebih jelas tentang sintesis protein, perhatikan Gambar 3.19!

A. Pembentukan ARN duta

Potongan DNA

Potongan RNA

B . RNA duta meninggalkan inti sel dan

melekat pada ribosom

C . Molekul-molekul ARN transfer melekat pada asam amino

Biologi SMA/MA Kelas XII

Sumber : Ilmu Pengetahuan Populer, Widyadara, 1986

Gambar 3.19

Sintesis protein

D . ARN transfer melekat pada bagian

pelengkap ARN duta

E. Enzim-enzim melekatkan asam-

asam amino untuk membentuk

rantai protein

F. Rantai protein, ARN transfer, dan

ARN duta saling berpisah

Rumus Praktis Sintesis Protein

rantai RNA

anti kodon (tRNA)

Ketentuan

U menjadi T

contoh : AAA—GGG—SSS—TTT

TTT—SSS-GGG-AAA

T menjadi U

AAA—GGG—SSS—TTT

UUU—SSS-GGG-AAA

Sense

rantai DNA

Tanda

menunjukkan basa nitrogennya sama, jika dari DNA ke

RNA maka setiap ada T berubah menjadi U dan sebaliknya.

Tanda

menunjukkan basa nitrogen pasangannya jika dari DNA

ke RNA. Maka setiap ada T berubah menjadi U dan seba-

liknya.

U menjadi T

T menjadi U

antisense

kodon (RNAd)

Ketentuan

Biologi SMA/MA Kelas XII

Agar lebih memahami tentang sintesis protein, lakukan tugas kelompok

berikut!

TUGAS

KELOMPOK 2

1. Perhatikan gambar berikut!

Berdasarkan gambar tersebut tuliskan hasil transkripsi DNA!

2. Dari sepotong molekul DNA diketahui basa-basa nitrogennya

adalah TGG GG SST TSS. Sebutkan:

a. rangkaian antisensenya

b. RNA duta

c. kodon

d. antikodon

asam-asam amino yang terbentuk

Tuliskan pasangan dari asam amino di atas!

Kerjakan di buku tugas Anda!

G KODE GENETIK

DNA merupakan bahan genetika yang memberi informasi dari satu

generasi ke generasi berikutnya. Informasi yang terdapat dalam molekul

DNA, yaitu berupa kode-kode yang terjadi dari dua deretan rantai basa

nitrogen yang berpilin. Apabila pilinan tersebut membuka, maka rantai yang

membentuk mRNA disebut rantai bermakna (DNA sense) sedangkan apabila

rantai tersebut tidak membentuk mRNA disebut rantai tak bermakna (DNA

antisense).

Biologi SMA/MA Kelas XII

Macam-macam basa nitrogen yang menjadi kode-kode ada empat, yaitu

Sitosin (S), Timin (T), Adenin (A), dan Guanin (G). Jenis kode yang digunakan

untuk kode asam-asam amino yang berjumlah 20 adalah sebagai berikut.

1. Kemungkinan Kode Singlet

Kemungkinan kode singlet terjadi apabila suatu nukleotida memberi

kode satu asam amino, atau 4

= 4 kodon, untuk sampai berjumlah 20,

maka kode ini masih kurang 16, sehingga kode ini tidak memenuhi syarat,

karena hanya mengkode 4 asam amino saja.

2. Kemungkinan Kode Duplet

Kemungkinan kode duplet terjadi apabila dua nukleotida memberi

kode satu asam amino, atau 4

= 16 kodon. Kode ini pun hanya memben-

tuk 16 kodon sehingga kode ini masih kurang 4.

3. Kemungkinan Kode Triplet

Kemungkinan kode triplet terjadi apabila tiga nukleotida memberi

kode satu asam amino, 4

= 64 kodon. Kode ini akan memiliki kelebihan

yaitu 64 – 20 = 44 kodon, tapi ini tidak menjadi masalah.

Kode ini cukup walaupun satu asam amino harus mempunyai

64 : 20 = ± 3 macam kode basa nitrogen.

Penelitian tentang kode genetika ini dikemukakan oleh

M. Nirenberg

(1961) dan

H. Mathei

(1961) dan kemudian diperkuat oleh

G.H. Khorama

(1964). Kode genetika adalah kode yang dibawa oleh mRNA untuk disampai-

kan ke tRNA. Kode genetika yang merupakan urutan tiga basa nitrogen yang

membentuk suatu triplet disebut kodon dapat Anda lihat pada Tabel 3.3.

Coba Anda perhatikan Tabel 3.3. Pada tabel tersebut terdapat kodon

AUG, kodon ini disebut juga kodon start karena untuk memulai sintesis

polipeptida, sedangkan UAG, UGA, dan UAA disebut kode tak bermakna

atau stop untuk mengakhiri dari suatu protein. Kodon-kodon ini bukan

merupakan kode untuk semua asam amino.

Biologi SMA/MA Kelas XII

Tabel 3.3. Kode tiga basa (triplet) yang membentuk asam amino

Keterangan :

Ala =

alanin

Leu =

eusin

Arg =

arginin

Lys =

lisin

Asn =

asparagin

Met =

metionin

Asp =

asam aspartat

Phe =

fenilalanin

Cys =

sistein

Pro =

prolin

Gln =

glutamin

Ser =

serin

Glu =

asam glutamat

Thr =

treonin

Gly =

glisin

Try =

triptofan

His =

histidin

Tyr =

tirosin

Ile

isoleusin

Val =

valin

Walaupun RNA telah bekerja dengan teliti dalam proses sintesis

protein, tetapi kesalahan dalam menerjemahkan mungkin dapat juga

terjadi sehingga jika terjadi kesalahan dalam menerjemahkan kode-kode

tersebut, maka asam-asam amino yang tersusun akan berbeda dan tidak

sesuai dengan yang diharapkan DNA.

Basa

Pertama

GGG

GGA

GGC

GGU

GAG

GAA

GAC

GAU

GCG

GCA

GCC

GCU

GUG

GUA

GUC

GUU

Basa

Ketiga

Gly

Va l

Glu

Ala

Asp

Basa Kedua

AGG

AGA

AGC

AGU

CGG

CGA

CGC

CGU

UGG

UGA “Stop”

UGC

UGU

AAG

AAA

AAC

AAU

CAG

CAA

CAC

CAU

UAG “Stop”

UAA “Stop”

UAC

AUA

ACG

ACA

ACC

CCU

CCG

CCA

CCC

CCU

UCG

UCA

UCC

UCU

AUG “Start”

AUA

AUC

AAU

CUG

GUA

CUC

CUU

UUG

UUA

UUC

UUU

Phe

Leu

Ser

Tyr

Try

Cys

His

Arg

Ser

Leu

Ile

Met

Thr

Pro

Lis

Asn

Gln

Arg

Biologi SMA/MA Kelas XII

Akibatnya jenis protein yang dihasilkan juga akan berbeda. Peristiwa

ini disebut mutasi dan bersifat menurun atau diwariskan kepada

turunannya.

Misalnya, hemoglobin pada darah manusia

Jika Hb normal

Valin – Histidin – Leusin – Treonin – Prolin –

Asam glutamat.

Antara gen-gen yang ada juga dipengaruhi oleh lingkungan sehingga

menampakkan sifat fenotipe suatu makhluk hidup.

Seorang ahli genetika,

Stern

(1930) mengemukakan bahwa fenotipe

tidak hanya ditentukan oleh genotipe saja, tetapi juga dipengaruhi lingkung-

an sehingga fenotipe merupakan resultan antara faktor genotipe dengan

lingkungan.

TUGAS INDIVIDU

Perhatikan skema sintesis protein berikut ini! Salinlah di buku tugas,

kemudian lengkapi skema sintesis protein tersebut!

Setelah itu jawablah pertanyaan berikut ini!

1. Jelaskan langkah-langkah dari sintesis protein!

2. Bagaimanakah perbedaan DNA dan RNA berhubungan dengan

sintesis protein?

3. Jika basa nitrogen antisense DNA pada saat sintesis protein adalah:

TGT

SGA

TSG

AGT

GTG, maka:

Tulislah basa nitrogen pada kodogen

Tulislah basa nitrogen pada kodon

Tulislah basa nitrogen pada tRNA

Sebutkan asam amino yang terbentuk (dengan melihat daftar

asam amino)

DNA sense

Transkripsi

RNA d

Ribosom

Translasi

polipeptida

tRNA — asam amino

tRNA

Biologi SMA/MA Kelas XII

R A N G K U M A N

1. Susunan DNA sangat kompleks dengan rantai nukleotida yang

panjang.

2. Setiap nukleotida tersusun dari senyawa fosfat, gula pentosa, dan

basa nitrogen.

3. Basa nitrogen terdiri atas purin yang tersusun dari Adenin,

Guanin dan Pirimidin yang tersusun dari Timin dan Sitosin.

4. Struktur DNA berupa

double helix

atau pita spiral ganda,

sedangkan RNA berupa pita tunggal.

5. Macam-macam RNA antara lain RNA duta (mRNA), RNA

ribosom (rRNA), dan RNA transfer (tRNA).

6. Gen merupakan subtansi hereditas yang berfungsi untuk mewa-

riskan sifat kepada keturunannya.

7. Kromosom terdiri atas sentromer, yaitu bagian kepala yang

merupakan pusat kromosom dan bagian lengan yang mengan-

dung kromosom dan gen.

8. Sintesis protein dilakukan oleh DNA dan RNA melalui tahapan

transkripsi dan translasi.

Pilihlah jawaban yang paling benar!

1. Seorang tokoh yang mengemukakan pendapat bahwa gen adalah

substansi hereditas yang merupakan suatu kesatuan kimia

adalah ....

Hugo de Vries

Gregor Mendel

Charles Darwin

Thomas

Hunt Morgan

Count de Buffon

2. Di dalam nukleus terdapat benang-benang halus yang sifatnya

mudah menyerap zat warna hijau, yaitu ....

telomer

kromonema

benang spindel

sentromer

kromosom

3. Perbedaan antara DNA dan RNA dalam hal berikut,

kecuali

....

komponen gula

rantai

letak

fosfat

basa nitrogen

Biologi SMA/MA Kelas XII

4. Struktur double helix yang terdapat pada DNA bersifat sangat

mantap, hal ini disebabkan oleh ....

ikatan ionik

ikatan antarmolekul

ikatan kovalen

ikatan oksigen

ikatan hidrogen

5. DNA dan RNA bertanggung jawab untuk ....

mengurangi cacat kelahiran

penurunan sifat hereditas

penyusun lemak

mempercepat proses tubuh

membentuk antibodi

6. Gambar berikut merupakan satu molekul nukleotida

Secara berurutan 1, 2, 3 dari rangkaian tersebut adalah ....

gula pentosa, basa nitrogen, fosfat

gula pentosa, fosfat, basa nitrogen

fosfat, basa nitrogen, gula pentosa

fosfat, gula pentosa, basa nitrogen

basa nitrogen, gula pentosa, fosfat

7. Rantai DNA melakukan transkripsi sebagai berikut!

RNA yang terbentuk adalah ....

CGA, AAC, UGU, UCU, CUA

CGA, UGU, UAC, CAA, CUC

CGA, UGU, UAC, AUU, CUC

UUG, AAC, UGU, ACA, AGA

UUG, UGU, UAC, AUU, CUC

Biologi SMA/MA Kelas XII

8. Sepotong DNA terdiri atas basa-basa nitrogen berikut!

Bila terjadi transkripsi, maka RNAd yang terbentuk adalah ....

AAU, UCU, CCU, GGC, UCU

AGA, AAU, CCG, GGA, AGA

UCU, CCU, UUA, GGC, UCU

AGA, AAU, GGA, CCG, AGA

UCU, UUA, CCU, GGC, UCU

9. Pada sintesis protein dengan urutan basa nitrogen sama antara

DNA dan RNA kecuali Timin, terjadi pada rantai ....

antisense dengan sense

antikodon dengan t-RNA

sense dengan antikodon

kodon dengan d-RNA

antisense dengan antikodon

10. Urutan triplet kodon RNAd yang terbentuk dari sense berikut

adalah ....

UUA-GGC-GGA-UAA

TTA-GGC-GGA-TAA

AAU-CCG-GGA-AUU

AAU-GGA-GGC-UUA

GGC-UAA-GGA-UAA

11. Kromosom sel somatik wanita normal terdiri atas ....

44 autosom dan sepasang kromosom X

22 autosom dan sepasang kromosom X

23 pasang autosom dan sepasang kromosom X

22 pasang autosom dan satu kromosom X

44 autosom dan satu kromosom X

Biologi SMA/MA Kelas XII

12. Dalam sintesis protein, yang merupakan kode genetik sebagai

dasar penyusunan asam amino menjadi protein atau polipeptida

rangkaian basa nitrogen terdapat dalam ....

RNA duta

rantai sense DNA

RNA ribosom

rantai antisense DNA

RNA transfer

13. Fungsi RNA duta adalah ....

mengarahkan sintesis protein

mengandung triplet kodon

menjadi template pada waktu sistesis RNA

benar semua

salah semua

14. Bagian inti sel yang kaya akan DNA adalah ....

kromatin

nukleolus

nukleoplasma

benar semua

membran inti

15. Pengertian alel yang benar adalah ....

gen-gen yang hanya memiliki sel kelamin

pasangan kromosom yang homolog

kromosom-kromosom yang hanya dijumpai pada sel tubuh

gen-gen yang memberikan pengaruh pada suatu sifat

dengan banyak pengaruh

pasangan gen pada kromosom homolog pada lokus yang

bersesuaian dan memberikan pengaruh sifat yang sama atau

hampir sama

II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!

1. Bagaimana hubungan antara gen, DNA, dan nukleotida?

2. Sebutkan substansi dasar penyusun DNA!

3. Apakah fungsi dari DNA?

4. Jelaskan fungsi dari gen dan kromosom!

5. Faktor-faktor apa sajakah yang mempengaruhi kerja gen?

6. Sebutkan peranan RNA dalam sintesis protein!

7. Tuliskan rumus kimia dari:

a. purin,

b. pirimidin,

c. basa urasil!

Biologi SMA/MA Kelas XII

UJI KOMPETENSI

8. Jelaskan bentuk-bentuk dari kromosom disertai dengan gambar!

9. Jelaskan perbedaan antara transkripsi dan translasi!

10. Apakah perbedaan antara DNA dan RNA?

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar!

1. Coba Anda ingat kembali tentang kasus tragedi bom Bali yang

terjadi beberapa tahun lalu! Tragedi pengeboman itu memakan

banyak korban tewas, bahkan pelaku pengeboman juga tewas

dengan tubuh terpotong-potong menjadi bagian-bagian yang

sangat kecil sehingga sulit untuk mengetahui identitasnya secara

langsung. Untuk mengetahui identitas pelaku pengeboman

dilakukan dengan cara mencocokkan DNA potongan tubuh

pelaku pengeboman dengan DNA orang tua korban. Mengapa

uji DNA dapat digunakan untuk mengetahui identitas pelaku

pengebom-an tersebut? Jelaskan jawaban Anda disertai alasan

yang tepat sesuai teori yang telah Anda pelajari!

2. Virus yang mengalami replikasi DNA memerlukan penggunaan

protein yang tidak memiliki aktivitas enzim.

Bagaimana protein dapat bertindak sebagai pembuka untuk repli-

kasi DNA? Apakah keuntungan penggunaan protein dibanding-

kan penggunaan fisik, untuk memulai replikasi?

3. Dalam suatu keluarga, biasanya kita temukan banyak kemiripan,

terutama antara orang tua dengan anak. Apakah yang menyebab-

kan terjadinya kemiripan tersebut? Menurut Anda, sampai gene-

rasi keberapakah pewarisan gen dapat diteruskan? Jelaskan ja-

waban Anda disertai jawaban yang tepat!