Biologi Modul · c_Bab 3 MATERI GENETIK

Apon Purnamasari,S.Pd.,M.Pd

22/08/2021 09:58:01

SMA 12 K-13

Daftar Isi

a_Bab 1 PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN b_Bab 2 METABOLISME c_Bab 3 MATERI GENETIK d_Bab 4 PEMBELAHAN SEL e_Bab 5 PEWARISAN SIFAT MAKHLUK HIDUP f_Bab 6 POLA HEREDITAS PADA MAKHLUK HIDUP g_Bab 7 HEREDITAS MANUSIA h_Bab 8 MUTASI PADA MAHLUK HIDUP i_Bab 9 EVOLUSI j_Bab 10 BIOTEKNOLOGI

Halaman

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

MATERI GENETIK

BIOLOGI KELAS XII

PENYUSUN

Susi Nurul Fitri, M.Pd.

SMAN 1 Sidomulyo

Lampung Selatan

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

DAFTAR ISI

PENYUSUN

................................

....................

DAFTAR ISI

................................

...................

GLOSARIUM

................................

..................

PETA KONSEP

................................

..............

PENDAHULUAN

................................

..........

Identitas Modul

................................

...

Kompetensi Dasar

................................

..............................

Deskripsi

Singkat Materi

................................

.................

Petunjuk Penggunaan Modul

................................

........

Materi Pembelajaran

................................

........................

KEGIATAN PEMBELAJARAN 1

................................

............

MATERI GEN

ETIK (GEN, DNA, KROMOSOM)

................................

...............

Tujuan Pembelajaran

................................

.......................

Uraian Materi

................................

.......

Rangkuman

................................

.........

Penugasan Mandiri

................................

..........................

Latihan Soal

................................

.........

Penilaian Diri

................................

......

KEGIATAN PEMBELAJARAN 2

................................

..........

SINTESIS PROTEIN

................................

Tujuan Pembelajaran

................................

.....................

Uraia

n Materi

................................

.....

Rangkuman

................................

.........

Penugasan Mandiri

................................

..........................

Latihan S

oal

................................

.........

Penilaian Diri

................................

......

EVALUASI

................................

....................

DAFTAR PUSTAKA

................................

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

GLOSARIUM

Alel

Gen

gen ya

ng terdapat pada lokus yang ber

sesuaian.

Anti kodon

rutan tiga (3) basa yang merupakan komplemen dari

kodon. Anti kodon terdapat pada RNA

t, sedangkan kodon

terdapat pada

RNA

DNA templet

DNA cetakan dalam pembetukan molekul komplementer

RNA

Double helix

ita ganda benang DNA yang saling komplemen.

Genom

angkaian lengkap informasi genetik yang dimiliki ole

organisme.

Gen

usunan genetic yang berisi

perintah yang te

rsimpan dalam

kumpulan pesan

pesan kimia yang berfungsi sebagai

penentu sifat.

Kromosom

enang

benang dalam inti sel yang mampu menyerap

warna dan

pembawa sifat menurun.

Kromosom

omolog

asangan kromosom yang memiliki gen dan lokus

yang

sama.

Lokus

etak atau tempat gen dalam kromosom.

Nukleosida

ukleotida yang kehilangan satu unsur penyusunnya

ukleotida

nit terkecil penyusun DNA atau RNA yang tersusun atas

molekul gula (deoksiribosa, basa nitrogen dan asam fosfat).

Replikasi

roses penggandaan DNA menjadi dua DNA yang identik.

Replikasi

roses penctakan RNAd oleh benang DNA.

Sentromer

agian kromosom yang yang membagi

kromosom menjadi

dua

engan.

Transkripsi

roses penctakan RNAd oleh benang DNA.

Translasi

roses penerjemahan kodon menjadi asam

amino oleh

RNA

t pada sintesis protein.

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

PETA KONSEP

MATERI GENETIK

GEN

KROMOSOM

DNA

SINTESIS PROTEIN

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

PENDAHULUAN

Identitas Modul

Mata Pelajaran

Biologi

Kelas

XII

Alokasi Waktu

8 x 45 Menit

Judul Modul

Materi Genetik

Kompetensi Dasar

3.3

Menganalisis

hubungan

struktur

dan

fungsi

gen,

DNA,

kromosom

dalam

penerapan

prinsip

pewarisan

sifat

pada

makhluk hidup.

4.3

Merumuskan urutan proses sintesis protein

dalam kaitannya dengan

penyampaian kode genetik (DNA

RNA

Protein)

Deskripsi Singkat Materi

Pada modul ini akan di bahas tentang Materi Genetik

yang disusun sedemikian rupa

dan diharapkan akan memberikan penguatan bagi peserta didik dalam kegiatan

belajar mengajar.

Sel merupakan unit hereditas, artinya sel merupakan kesatuan

terkecil yang

berpe

ran dalam pewarisan sifat

sifat

menurun pada makhluk h

idup.

dalam sel terdapat nukleus yang di dalamnya terdapat

faktor

pembawa sifat menurun,

yaitu gen yang tersimpan di dalam kromosom.

Dalam hereditas ini juga tidak lepas dari peran DNA.

Salah satu peran DNA adalah

menyampaikan informasi

genetik

kepada

generasi berik

utnya. DNA merupakan bagian

dari materi geneti

berupa kode

kode atau instruksi yang disediakan dalam setiap gen.

Kode

kode genetik tersebut berlangsung dalam proses sintesa protein.

Petunjuk Penggunaan Modul

Supaya anda berhasil mencapai kompetensi dalam mempelajari modul ini, maka ikuti

petunjuk

–

petunjuk berikut :

Pelajari daftar isi dengan cermat dan teliti karena dalam modul ini akan tampak

kedudukan modul yang sedang anda pelajari.

Pahami setiap

materi yang diuraikan dalam modul ini, sehingga memudahkan anda

untuk mengerjakan tugas dan penilaian dengan hasil yang maksimal

Jawablah latihan soal dengan baik, kemudian cocokanlah hasil jawaban kamu

dengan kunci jawaban

Apabila jawaban anda sudah men

capai 85% anda bisa melanjutkan ke kegiatan

berikutnya

Bila terdapat penugasan, kerjakan tugas tersebut dengan baik

Catatlah kesulitan kesulitan yang anda temui dalam modul ini untuk

dikonsultasikan ke guru mata pelajaran.

Untuk keberhasilan anda dalam

menggunakan modul ini, anda bisa mengikuti alur

berikut ini :

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Materi Pembelajaran

Modul ini terbagi menjadi

kegiatan pembelajaran

dan

di dalam

nya

terdapat uraian

materi, contoh soal, soal latihan dan soal evaluasi.

Materi pokok yang dibahas

dalam modul ini terdiri dari:

Pertama

Materi Genetik (Gen,

DNA, dan

Kromosom)

Kedua

Sintesa Protein

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

KEGIATAN PEMBELAJARAN 1

MATERI GENETIK (

GEN, DNA

, KROMOSOM

)

Tujuan Pembelajaran

Setelah kegiatan pembelajaran 1 ini

diharapkan

mampu

Mendeskripsikan struktur

, sifat, fungsi

dan komponen dari gen,

kromosom serta

DNA

Menganalisis hubunga

n struktur dan fungsi gen,

kromosom

dan DNA

dalam

penerapan prinsip pewarisan si

at makhluk hidup.

Uraian Materi

Gen, DNA, dan

kromosom adalah materi genetik karena bertanggungjawab terhadap

pewarisan sifat

sifat genetik dari induk kepada keturunannya.

Materi genetik

tersebut

terdapat di berbagai sel di selur

uh tubuh, misalnya pada sel

sel

darah, sel tulang, sel

gamet dan

lain

lain, te

patnya materi genetika tersebut

berada di dalam nukleus.

Peranan materi genetika tersebu

t adalah untuk

mengatur pewarisan sifat kepada

keturun

annya, misalnya mengatur bentuk

rambut, warna kulit, susunan darah, dan

lain

lai

Hereditas berarti

penurunan sifat

ifat ge

netik

dari orang tua ke anaknya

. Analisis

secara kimiawi dari sel menunjukkan bahwa di dalam sel terdapat senyawa

senyawa

organic,

seperti karbohidrat,

lemak,

protein dan asam nukleat. Asam nukleat ini

terdapat didalam nukleoplasma.

Nukleoplasma adalah substansi cair

yang terdapat

didalam nucleus (

inti sel). Dari berbagai macam asam nukleat yang ada hubungannya

dengan dengan hereditas ada dua yaitu DNA dan RNA. DNA dan RNA bertanggung

jawab

membentuk protein serta mengontrol sifat

fat keturunan. DNA merupakan

komponen penyusun gen. DNA banyak terdapat di dalam inti sel, sedikit terdapat di

mitokondria dan kloroplas. Gen yang di sebut sebagai faktor penentu dapat diketahui

struktur kimianya adalah DNA.

Gen

gen yang berderet

pada kromosom masing

masing mempunyai tugas khusus

dengan waktu yang khusus pula. Ada gen yang aktif pada masa embrio, ada yang aktif

dimasa kanak

kanak, dan ada pula yang aktif setelah dewasa.

Pertama kali diperkenalkan oleh Thomas Hunt Morgan, ah

li Genetika

dan

Embriologi Amerika Serikat (1911),

yang mengatakan bahwa substansi

hereditas

yang dinamakan gen terdapat dalam lokus, di dalam kromosom.

Gen merupakan

unit terkecil dari suatu makhluk hidup yang mengandung substansi hereditas,

terdapat di d

alam lokus gen.

Gen terdiri dari protein dan asam n

ukleat (DNA dan

RNA), berukuran antara 4

–

8 m

(mikron).

Gen mempunyai sifat

sifat sebagai berikut

Mengandung informasi genetik.

Tiap gen mempunyai tugas dan fungsi berbeda.

Pada waktu pembelahan mitosis

dan meiosis dapat mengadakan duplikasi.

Ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogen.

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Sebagai zarah yang terdapat dalam kromosom.

Gen merupakan unit terkecil materi genetik dan terdapat dalam setiap lokus yang

khas pada kromosom, yang terdiri atas sep

enggal DNA yang menentukan sifat

individu melalui

pembentukan polipeptida. Jadi, gen berperan penting dalam

mengontrol sifat

sifat individu yang diturunkan.

Sebagai materi hereditas, gen

memiliki beberapa fungsi, antara lain:

Sebagai zarah tersendiri yang

ada pada kromosom.

Menyampaikan informasi genetik dari induk kepada keturunannya.

Mengatur proses metabolisme dan perkembangan

Kegiatan sel dikendalikan oleh gen di dalam inti. Pengendalian ini dilakukan dengan

menyusun materi tertentu yang sesuai dengan

pola gen untuk membentuk suatu

rantai asam amino (polipeptida).

Polipeptida tersebut difungsikan menjadi enzim

yang akan

mengatur reaksi

metabolisme dalam sel. Walaupun demikian, gen

gen

dapat diumpamakan dalam satu deretan berurutan dan teratur pada benan

kromosom.

Di dalam sel tubuh, kromosom biasanya berpasangan. Sepasang kromosom

merupakan homolog sesamanya, artinya keduanya mempunyai bentuk yang sama

dan lokus gen

gen yang bersesuaian. Gen

gen yang terdapat pada lokus yang

bersesuaian ini disebut a

lel. Alel dapat memiliki tugas yang sama atau berlawanan

untuk suatu pekerjaan tertentu. Alel yang mempunyai tugas yang sama disebut alel

homozigot. Sedangkan, alel yang tugasnya berbeda disebut al

el heterozigot. Karena

genoti

pe diekspresikan men

jadi suatu fenotipe, alel dapat

menyebab

kan

perbedaan penampilan di antara individu dalam suatu populasi.

Alel

adalah gen

gen

yang

menempati ata

u terletak pada lokus yang sama pada kromosom homolognya

yang mempunyai tugas berlawanan untuk suatu sifat

tert

entu

Perhatikan gambar

struktur gen berikut.

Gambar 2

. Gen, DNA, dan Kromosom

Sumber: https://hastutiwibowo.wordpress.com

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

DNA

(Deoxyribonucleic acid)

DNA berperan sebagai pembawa informasi genetik dari satu generasi ke generasi

lain. DNA sendiri

merupakan polimer besar yang ter

susun atas unit

unit nukleotida

(polinukleotida)

Sebuah nukleotida tersusun atas:

Gugus gula deoksiribosa (gula dengan lima atom karbon atau pentosa)

Gugus asam fosfat (fosfat terikat pada C kelima dari gula)

Gugus basa nitr

ogen (gugus ini terikat pada C pertama

dari gula)

Jadi dikatakan 1 nukleotida terdiri atas 1 fosfat, 1 Gula, 1 Basa nitrogen yang

tersusun secara berurutan.

Gambar 3. Nukleotida

Sumber :

pandani.web.id

Dari gambar

polinukleotida tersebut

apakah kalian

dapat menghitung berapa

jumlah nukleotidanya?

Molekul gula ini terikat pada b

asa nitrogen yang tersusun atas

basa purin d

an basa

pirimidin.

Basa purin tersusun atas guanine

(G) dan adenin (A), sedangk

an basa

pirimidin tersusun atas

timin (T) dan sitosin

atau Cytosine (C).

Perhatikan gambar

berikut!

Gambar 4

. DNA dan Polinukleotida

Sumber :

https://www.siswapedia.com

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Ikatan antara A

T membentuk dua ikatan hidrogen, sedangkan antara C

membnetu tiga ikatan hidrogen. Adanya tiga ikatan hdrogen ini menghasilkan

ikatan C

G lebih kuat dari ikatan A

T. Spesifikasi pasangan basa ini disebut dengan

komplementaritas atau

compl

ementaryty.

Molekul DNA mempunyai sifat

sifat, antara lain:

DNA berbaga

i organisme mempunyai kandungan

adenine (A) yang s

ama dengan

Timin

(T). Perbedaan

antara DNA dari spesies

yang berlainan terletak antara

kandungan A + T atau G + C.

Setiap molekul

DNA disusun oleh dua rantai

polinuk

leotida. Antara kedua basa

yang berpasangan

terbentuk ikatan hidrogen. Adanya ikatan in

memberikan

kelenturan pada DNA.

DNA merupakan struk

tur yang aktif melakukan fungsi

biologi.

DNA memiliki kemampuan un

tuk bereplikas

i yaitu membentuk

DNA baru yang

sama persis dengan DNA asal.

Terdapat 3

hipotesis replikasi DNA yaitu

: replikasi

konservatif, semi konservatif, dan dispersif.

rep

Gambar

. Mekanisme Replikasi DNA

Sumber:

ttps://www.siswapedia.com

https

Faktor yang dibutuhkan untuk replikasi DNA:

Polimerase DNA

: berfungsi mempolimerisasi

nukleotida

Ligase DNA

: berperan menyambung DNA

Primase DNA

: untu

k memulai polimerisasi DNA pada

lagging strand

Helikase DNA

: membuka jalinan DNA double

heliks

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

RNA

(Ribonucleic acid)

RNA

(Ribonucleic

acid)

merupakan

polinukleotida,

namun

ukurannya jauh lebih

pendek d

ari DNA, yang terdiri

atas satu

rantai (si

ngle heliks).

Gula pentosa yang menyusun

RNA

adalah

gula

ribosa,

sedangkan basa nitrogen

yang

menyusun RNA

adalah basa

purin yang terdi

ri atas adenin

dan guanin serta

basa pirimidin

yang terdiri dari sitosin dan

urasil.

Perhatikan

gambar

berikut!

Gambar 6

. Struktur RNA

Sumber : https://gustinerz.wordpress.com

Jenis

jenis RNA

RNA duta (

RNA

)

Merupakan pe

nghubung DNA dengan protein dan

membawa pesan berupa

informasi genetik dari DNA

untuk membentuk protein.

Berperan membawa

kode genetik dari

NA berupa

triplet basa yang ada p

ada RNA duta, atau yang

disebut

kodon.

RNA ribosom (

RNA

)

Merupakan

RNA terba

nyak, sekitar 83% dari RNA yang dikandung oleh suatu

sel.

Banyak terdapat di dal

am ribosom dan berperan

sebagai tempat

pembentukan protein

RNA transfer (RNA

)

Berperan menterje

mahkan kodon yang terdapat pada

RNA

d menjadi satu

jenis asam

amino

serta

mengangkut asam

amino ke permukaan ribosom pada

saat translasi

Berikut ini Gambar macam

macam RNA

Gambar

. Macam

macam RNA

Sumber: dosenpendidikan.co.id

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Kromosom

Segala aktivitas sel diatur oleh inti sel (nukleus). Pada saat sel aktif

melakukan

metabolisme, di dalam nukleus terdapat benang

benang halus seperti jala yang

dapat menyerap warna. Benang

benang halus ini disebut kromatin (chromo =

warna, dan tin = badan). Ketika sel akan membelah, benang kromatin menebal dan

memendek, lebih m

udah menyerap zat warna sehingga dapat dilihat dengan

mikroskop. Benang kromatin yang menebal dan memendek ini, disebut kromosom.

Setiap spesies memiliki jumlah kromosom yang khas. Kromosom tersusun atas DNA

yang berkondensasi bersama

protein histon di

dalam inti sel, membentuk struktur bernama nukleosom. Sebelum

sel membelah, molekul DNA dari setiap kromosom berduplikasi sehingga terbentuk

lengan kromosom ganda yang disebut kromatid. Sel kelamin (sel sperma atau sel

telur) hanya memiliki satu kromosom k

elamin (gonosom) sehingga sel kelamin dari

betina hanya memiliki gonosom X. Adapun sel kelamin jantan memiliki gonosom X

atau Y yang akan menentukan jenis kelamin individu setelah terjadi fertilisasi.

Penggolongan Kromosom

Berdasarkan jenisnya

, kromosom

dibedakan atas

Kromosom badan (Autosom)

Kromosom kelamin / kromosom seks (Gonosom)

Di dalam sel tubuh terdapat sepasang kromosom atau diploid (2n). Sepasang

kromosom ini berasal dari induk betina (ovum) dan induk jantan (sperma).

Masing

masing kromosom i

nduk berjumlah (n) kromosom. Kromosom yang

berpasangan tersebut, disebut kromosom homolog. Kromosom homolog

adalah kromosom yang mempunyai struktur yang sama atau mempunyai

lokus

lokus alel yang sama. Dalam sel tubuh manusia terdapat 23 macam

kromosom homo

log. Jumlah macam kromosom atau satu pasang kromosom

haploid disebut genom.

Bagaimanakah cara penulisan rumus kromosom pada makhluk hidup?



ada manusia terdapat 46 kromosom

, maka:

ada sel tubuh: 46 buah = 23 Pasang

Pada wanita : 22AA + XX

Pada Pria

: 22AA + XY

Pada sel Kelamin

: 23 buah (kromosom tidak berpasangan)

Pada Ovum

: 22A + X

Pada Spermatozoa

: 22A + X atau 22A + Y



Pada Kuda terdapat 64 Kromosom

, maka:

da sel tubuh

: 64 buah = 32 Pasang

Pada kuda betina : 31AA + XX

Pada kuda jantan

: 31 AA + XY

Pada sel Kelamin: 32 buah (kromosom tidak berpasangan)

Pada Ovum

31A + X

Pada Spermatozoa

: 31A + X atau 31A + Y

Berdasarkan letak sentromer

, kromosom dibedakan atas

Telosentrik

: sentromer terletak di ujung kromosom.

Akrosentik

sentromer terletak di dekat ujung kromosom

Submetasentrik

: sentromer dekat pada salah satu ujung kromosom

Metasentrik

: sentromer terletak di tengah

tengah kromosom

mbar 2ppppppp.

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Gambar 8

. Macam

macam bentuk kromosom

Sumber:

https://hisham.id

Jumlah Kromosom

Dalam setiap makhluk hidup terdapat jumlah kromosom yang bervariasi. Jumlah

kromosom yang terdapat pada berbagai organisme dapat dilihat pada tabel di

bawah ini

Tabel 1. Jumlah kromosom pada makhluk hidup

Sumber :

https://desybio.wordpress.com

Rangkuman

Gen, DNA, dan kromosom adalah materi genetik karena bertanggungjawab

terhadap pewarisan sifat

sifat genetik dari induk kepada keturunannya

Gen merupakan unit terkecil ma

teri genetik dan terdapat dalam

setiap lokus

yang

khas pad

a kromosom dan berperan penting

dalam mengontrol sifat

sifat individu

yang diturunkan.

Sedangkan alel merupakan gen

gen yang terdapat pada lokus

yang bersesuaian.

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

DNA berperan sebagai pemb

awa informasi genetik dari satu

generasi ke

generasi

in yang tersusun atas unit

unit

nukleotida. Di mana sebuah nukleotida tersusun

atas gugus

gula deoksiribosa, gugus asam fosfat,

serta basa nitrogen. Komponen

penyusun basa

itrogen yang tersusun atas basa

purin dan basa pirimidin. Basa

purin ter

susun atas guanin (G)

dan adenin (A), sedangkan basa pirimidin tersusun

atas timin

(T) dan sitosin atau Cytosine (C).

DNA memiliki kemampuan untuk

bereplikasi dan bertranskripsi

menjadi RNA. RNA

merupaka po

linukleotida yang tersusun atas

gula ribosa, sedan

gkan

basa nitrogen

yang menyusunnya

adalah basa purin yang terdi

ri atas adenin dan guanin serta

basa pirimidin yang terdiri dari sitosin dan urasil.

Terdapat tiga jenis RNA yaitu

RNA

d, RNA

t dan RNA

Penugasan Mandiri

Buatlah model tiga

dimensi

struktur DNA menggunakan bahan

sederhana seperti

gambar di bawah ini!

Latihan Soal

Kerjakan semua soal di bawah

ini di kertas, kemudian cocokan

dengan alternatif

jawaban!

Jelaskan 3 fungsi gen s

ebagai sebuah materi

hereditas!

Sebutkan komponen penyusun

nukleotida pada DNA

Jelaskan pengertian dari:

Gen

Telosentrik

Alel

Kromosom Homolog

Jelaskan komponen penyusun basa nitrogen!

Jelaskan hubungan antara struktur Kromosom, gen dan DNA!

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Alt

Kunci jawaban dan Pedoman

penilaian

Jawaban

Skor

Sebagai zarah tersendiri yang ada pada kromosom.

Menyampaikan informasi genetik dari induk kepada

keturunannya.

Mengatur proses metabolisme dan perkembangan

Gugus gula deoksiribosa (gula dengan lima atom

karbon

atau pentosa)

Gugus asam fosfat (fosfat terikat pada C kelima dari

gula)

Gugus basa nitrogen (gugus ini terikat pada C pertama dari

gula)

Gen merupakan unit terkecil dari suatu makhluk hidup

yang mengandung substansi hereditas, terdapat di

dalam

lokus gen.

Telosentrik adalah kromosom yang sentromer

nya

terletak

di ujung kromosom.

Alel

adalah

gen

gen yang terdapat pada lokus yang

berkesesuaian.

Kromosom homolog adalah kromosom yang mempunyai

struktur yang sama atau

empunyai lokus

lokus alel

yang

sama.

Basa nitrogen yang tersusun atas basa purin dan basa

pirimidin. Basa purin tersusun atas guanin (G) dan adenin (A),

sedangkan basa pirimidin tersusun atas timin

(T) dan sitosin

atau Cytosine (C).

Bagian utama sebuah sel adalah

nukleus, di dalam nukleus

terdapat benang

benang halus yang disebut kromatin. Pada

saat sel akan mulai membelah diri, benang

benang halus

tersebut menebal, memendek dan mudah menyera

warna

membentuk kromosom. Kromosom adalah struktur padat

yang terdiri dari dua komponen molekul, yaitu DNA dan

protein. Secara struktural perubahan DNA dan protein

menjadi kromosom di awali pada saat profase. Molekul DNA

akan berikatan dengan protein hist

on dan nonhiston

membentuk sejumlah nukleosom. Unit

unit nukleosom

bergabung memadat membentuk benang yang lebih padat

dan terpilin menjadi lipatan

lipatan solenoid. Lipatan

solenoid tersusun padat menjadi benang

benang kromatin.

Benang

benang

kromatin

aka

tersusun

memadat

membentuk lengan kromatin. Selanjutnya kromatin akan

mengganda membentuk kromosom

Jumlah Skor

Keterangan

𝒏𝒊𝒍𝒂𝒊

𝒚𝒂𝒏𝒈

𝒅𝒊𝒅𝒂𝒑𝒂𝒕

𝒋𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉

𝒔𝒌𝒐𝒓

𝟏𝟎

𝟏𝟎𝟎

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Penilaian Diri

Jawablah pertanyaan

pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggung jawab!

No. Pertanyaan Jawaban

Pertanyaan

Jawaban

Tidak

Apakah And telah mampu mendeskripsikan struktur

gen, kromosom, DNA dan RNA?

Apakah Anda telah mampu

menjelaskan fungsi gen,

kromosom, DNA dan RNA?

Apakah Anda telah mampu mengaitkan hubungan

struktur dan fungsi gen, kromosom, DNA dan RNA?

Apakah Anda telah mampu membuat model

struktur

DNA?

Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada

bagian yang masih "Tidak".

Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

KEGIATAN

PEMBELAJARAN 2

SINTES

PROTEIN

Tujuan Pembelajaran

Setelah kegiatan pembelajaran 2

ini diharapkan

siswa dapat

Menjelaskan tahapan sintesis protein.

Merumuskan urutan proses sintesis protein dalam kaitannya de

ngan

penyampaian

kode genetik

(DNA

RNAProtein)

Uraian Materi

SINTESIS PROTEIN

Sintesis protein

yaitu proses penyusunan senyawa protein dengan membentuk

rangkaian

rantai polipeptida. Sintesis protein ini terjadi di da

lam ribosom dan

pengaturan

sintesis protein dilakukan oleh gen

(DNA) di dalam inti.

Perubahan struktur gen dapat menyebabkan perubahan struktur protein pada

tingkat asam amino, yang selanjutnya akan menyebabkan perubahan dalam proses

metabolisme. Ekspresi gen dilakukan melalui dua tahapan yaitu transkripsi dan

translasi.

Transkripsi

Proses transkripsi berlangsung di dalam inti sel. Transkripsi merupakan

proses pengkopian/penyalinan molekul DNA menjadi utas RNA yang

komplementer (DNA

mRNA).

embacaan oleh transk

riptase dimulai dari tanda

awal

(promotor) sampai

tanda akhir (terminator). Hanya rua

s yang

diapit oleh

kedua tanda itu y

ang akan ditranskripsikan. Utas

DNA yang digunakan bagi

ntesis RNA disebut sebagai utas

cetakan (template), sed

angkan utas DNA

lainnya disebut

dengan utas pendamping.

Proses

transkripsi menghasilkan tiga jenis RNA, yai

tu RNA duta

(mRNA), RNA

transfer (t

RNA), dan RNA ribosomal (rRNA).

ketiga jenis RNA ini berpera

dalam proses trasnlasi. Hanya

mRNA yang akan diterjemahkan kedalam

protein.

Proses transkripsi dikatalisis o

eh enzim transcriptase atau RNA

polymerase.

Proses transkrips

i dapat dibagi dalam tiga tahap

yaitu ini

siasi sintesis RNA,

pemanjangan (elongasi) RNA, dan

penyelesaian (terminasi) sintesis RNA.

Tahapan

Transkripsi

Berlangsung dalam inti sel.

Dimulai dengan membukanya pit

a "Double Helix" oleh enzim DNA

polymerase.

Pita DNA yang berfungsi seba

gai pencetakan RNA disebut pita

template

atau sense

dan

pita DNA yang tidak mencetakan

RNA disebut dengan pita

antisense.

Pita RNA dibentuk sepanjang pita

DNA pencetak dengan urutan basa

nitrogennya komplementer dengan b

asa nitrogen yang ada pada pita

cetakan DNA.

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Pita RNA yang telah selesai mener

ima pesan genetik dari pita DNA

pencetak segera

meninggalkan inti nu

kleus menuju ke ribosom, tempat

sintesis pro

tein dalam

sitoplasma.

Pita RNA menempatkan diri pada

leher

ribosom.

RNA yang ada dalam sitoplasma be

rsiap

siap untuk berperan dalam

proses sintesis protein berikutnya. Set

iap satu RNA ini, mengikat satu

asam amino yang

mengandung ATP.

Translasi

berlangsung di

sitoplasma, sehingga RNA harus

dikeluarkan dari inti

sel menuju sitoplas

ma. Dalam proses

translasi,

terjadi penerjemahan urutan

kodon pada RNAd menjadi urutan asam amino pada ribosom, artinya

asam

amino akan

dirangkaikan dengan asam amino

ainnya untuk membentuk rantai

polipeptida atau protein.

Setelah mRNA sampai di

ribosom, tRNA mulai mengangkut

asam amino ke

dalam komp

leks translasi (ribosom), serta

membaca sandi

sandi (kodon) pada

mRNA.

Setiap tRNA mempunyai ant

ikodon yang spesifi

k. Translasi

bermulai

dari kodon awal samp

ai kodon akhir. Hubungan antara

kodo

n dengan asam

amino diatur melalui kode

genetik.

Dalam proses translasi ini, hanya ada satu kodon awal yaitu

AUG yang

menyandi asam amin

o metionin dan tiga kodon akhir

UAA

, UAG, dan UGA.

Seperti pada proses transkripsi, translasi

dapat dibagi dalam tiga tahap yaitu

inisiasi,

elongasi /

pemanjangan, dan

terminasi /

penyelesaian.

Contoh proses pembentukkan protein dari molekul DNA secar

sederhana:

ntai

pendamping

: 5’ A T G G G T A C C C A T G C T

3’

ntai

cetakan

: 3’ T A C C C A T G G G T A C G A

5’

RNA

: 5’ A U G G G U A C C C A U G C U

3’

Protein

: Met

–

Gly

–

Thr

–

His

–

Ser.

Gambar

Tahapan Sintesis protein

Sumber: e

the

I.blogspot.com

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Kode Genetik

Kode genetik merupakan instruksi berupa kode

kode yang merumuskan jenis

protein yang akan dibuat. Ciri khas protein ditentukan oleh jumlah asam amino.

Pada sandi genetic terdapat 20 macam asam amino.

Dalam sintesis protein dapat terjadi

kesalahan dalam menerjemahkan kode

kode yang diterima dari DNA. Jika terjadi kesalahan penerjemahan, akibatnya

protein yang disusun juga keliru sehingga enzim yang dihasilkan juga salah.

Pada asam nukleat DNA atau RNA

d terdapat 4 jenis nukleotida

(basa) yang

menyusun rantainya. Pada polipeptida dikenal 20 jenis asam amino

penyusunnya. Dengan adanya 20 jenis asam amino tersebut, harus ada aturan

yang dapat menjamin pengendalian gen dalam pembentukan protein, selalu

bersifat khas (satu gen hanya men

yandikan satu jenis protein).

Untuk menjamin kekhasan tersebut harus banyak factor pengendali (kodon),

sekurang

kurangnya sama dengan yang dikendalikan (asam amino). Hal ini

bertujuan untuk mencegah adanya satu kodon mengendalikan lebih dari satu

asam amino. Berdasarkan persyaratan ini, tidak mungkin satu asam amino

dikendalikan hanya oleh satu nukleotida, karena keempat nukleotida yang ada

tidak akan mencukupi untuk mengendalikan 20 asam amino.

Sistem pengkodean seharusnya didasarkan pada k

ombinasi dari nukleotida

yang ada. Yang paling mungkin adalah setiap kodon merupakan kombinasi 3

nukleotida DNA sehingga akan diperoleh 64 kodon yang akan mencukupi untuk

mengendalikan

20 asam amino.

Tabel

Kode Genetika Asam Amino

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Rangkuman

Sintesis protein melaui

dua tahapan

utama

yaitu transkripsi

dan translasi. Proses

transk

ripsi berlangsung di dalam inti

sel. Transkripsi merupak

an proses

pengkopian/penyalinan

molekul DNA menjadi utas

RNA

atau RNA

Proses transkripsi menghasilkan

tiga jenis RNA, yaitu RNA duta

(mRNA), RNA

transfer (tRN

A), dan RNA ribosomal (rRNA).

Ketiga jenis RNA ini berperan dalam

proses translasi.

Proses transkripsi dapat dibagi

dalam tiga tahap yaitu inisiasi

sintesis RNA,

pemanjangan (

elongasi) RNA, dan penye

lesaian

(terminasi) sintesis RNA.

Sedangkan proses transl

asi

berlangsung di sitoplasma.

Dalam proses translasi, asam

amino akan dirangkaikan dengan

asam amino lainnya

untuk me

mbentuk rantai polipeptida atau

protein.

Hubungan antara kodon d

engan as

am amino

diatur melalui

kode genetik. Kode

genetik merupakan ins

truksi berupa kode

kode

yang merumuskan jenis

protein

yang akan dibuat. Ciri

khas protein ditentukan ole

h jumlah asam amino. Pada kode

genetik

terdapat 20 macam asam amino.

Penugasan Mandiri

Buatlah sebuah model sintesis protein dengan memanfaatkan bahan

bahan dari

barang

bekas, diskusikan

lah tentang proses sintesa protein tersebut

dengan temanmu

kemudian presentasikan hasilnya di depan kelas!

Latihan Soal

Jelaskan perbedaan antara trans

kripsi dan translasi!

2. Jelaskan 3 tahap dalam proses translasi!

3. Jelaskan pengertian dari:

kodogen

antisense

elongasi

Perhatikan gambar sepotong molekul DNA dan tabel kodon translasinya:

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Kunci

jawaban dan penskoran

Jawaban

Skor

Transkripsi merupakan proses pengkopian/penyalinan

molekul DNA menjadi utas RNA yang komplementer

(DNA

mRNA). Proses transkripsi berlangsung di dalam

inti sel.

Sedangkan

Translasi berlangsung di sitoplasma,

sehingga RNA harus dikeluarkan dari inti sel me

nuju

sitoplasma.

Dalam

proses

translasi,terjadi

penerjemahan urutan kodon pada RNA

d menjadi

urutan asam amino pada ribosom.

1. Inisiasi

2. Elongasi

3. Terminasi

Kodogen adalah

Pita DNA yang berfungsi sebagai

pencetakan RNA

Antisense

adalah

pita DNA yang tidak mencetakan

RNA

Elongasi

adalah proses penguntaian/penyusunan

polipeptida yang dibawa oleh RNA

Untuk menentukan urutan asam amino maka kita

menentukan rantai k

don terlebih dahulu.

Urutan molekul DNA :

Sense : AGT TAG CGA GCG GAC

Kodon : UCA AUC GCU CGC CUG

Sehingga urutan asam amino berdasarkan tabel

tersebut adalah :C

–

Jumlah Skor

Keterangan

𝒏𝒊𝒍𝒂𝒊

𝒚𝒂𝒏𝒈

𝒅𝒊𝒅𝒂𝒑𝒂𝒕

𝒋𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉

𝒔𝒌𝒐𝒓

𝟏𝟎

𝟏𝟎𝟎

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Penilaian Diri

Jawablah pertanyaan

pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggung jawab!

No. Pertanyaan Jawaban

Pertanyaan

Jawaban

Tidak

Apakah Anda telah memahami proses

sintesis

protein pada DNA?

Apakah

Anda

telah

memahami

perbedaan

transkripsi dan translasi?

Apakah

Anda

telah

mampu

merumuskan

pembentukan kode genetik (DNA

RNAProtein)

dalam peristiwa sintesis protein?

Apakah Anda telah memahami

hungan antara kodon

dan asam amino yang diatur melalui kode genetik?

Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada

bagian yang masih "Tidak".

Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

VALUASI

PILIHLAH SATU JAWABAN YANG PALING TEPAT

Komponen DNA yang tersusun atas phosfat, gula, dan basa nitrogen membentuk...

A. nukleosida

B. polypeptide

C. nukleotida

D. ikatan hidrogen

E. double helix

Letak DNA dalam sel yaitu...

A. terletak dalam sitoplasma, inti, terutama dalam ribosom

B. terdapat dalam inti sel, terutama pada kromosom

C. terdapat dalam inti sel pada kromosom

dan dalam sitoplasma

D. terdapat dalam inti sel, terutama dalam ribosom

E. terdapat dalam sitoplasma terutama pada ribosom

Gen merupakan komponen kimiawi dalam sel yang diekspresikan oleh sel dalam

bentuk...

A. Asam Nukleat

B. Protein

C. Lemak

D. Karbohidrat

E. Hormon

DNA dan RNA bertanggung jawab untuk ....

A. mengurangi cacat kelahiran

B. penurunan sifat hereditas

C. penyusun lemak

D. mempercepat proses tubuh

E. membentuk antibo

Di dalam nukleus terdapat benang

benang halus yang sifatnya mudah menyerap zat

warna hijau, yaitu ....

A. telomere

B. kromonema

C. benang spindel

kromosom

. sentrosom

Bentuk

kromosom dengan letak sentromer agak jauh dari ujung kromosom dan

asanya membentuk huruf L atau J

adalah bentuk ....

. telosentrik

. akrosentrik

. submetasentrik

D. metasentrik

. subakrosentrik

RNA y

ang juga bertindak se

bagai pola

ceta

kan untuk membentuk polipeptida

dengan

mengatur urutan asam amino

dari pol

ipeptida yang disusun adalah

....

. RNA

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

RNA

D. RNA

ase

. RNA

Pada tahap transkripsi dimulai

dengan membukanya pita "Double

Helix" oleh enzim

...

. DNA endonuklease

. DNA polymerase

. RNA transkriptase

D. DNA transcriptase

. RNA polymerase

Dalam sintesis protein, yang

merupakan kode genetik sebagai

dasar

penyusunan asam

amino

enjadi protein atau polipeptida

rangkaian basa nitrogen terdapat dalam ....

. RNA duta

. rantai sense DNA

. RNA ribosom

D. rantai antisense DNA

. RNA transfer

10.

Jika terjemahan kode genetik dalam

sintesis protein yan

g dihasilkan oleh RNA

t adalah

AAU UGU AAA, informasi genetik yang dirancang dalam DNA adalah ....

A. TTA ASA TTT

B. AAT TGT AAA

C. UUA AGA TTT

D. AAU AGA UUU

E. UUT UGU UUU

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

KUNCI JAWABAN

DAN PEDOMAN

PENILAIAN

NO.

JAWABAN

SKOR

10.

Biologi Kelas XII KD 3.3

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

DAFTAR PUSTAKA

Adisoenarto Soenarton

o.1988.

Genetika

, Edisi ketiga.

Jakarta: Erlangga.

Belk, C.

& Borden, V.

(

2003).

Biology for Science

. New

York: Prentice Hall

Biggs, Alton., etc. 2008.

Biology

. New York: Mc Graw Hill

Companies

Campbell, N. A., &

Reece, J. B. 2011.

Biology

. San

Francisco, California: Benjamin

Cummings

Crowder L. V. 1982.

Genetika Tumbuhan

. Yogyakarta:

Gadjah Mada University Press.

Kee, L.H. (2002).

The Liv

ing Science

. Singapore: Pearson

Education Asia Pte. Ltd

Reece, J. B., Urry, L.A.

, Cain, M. L., Wasserman, S.A.,

Minorsky, P.V., & Jackson, R. B. (2017).

Campbell

Biology

11th Editio

n. Lake

Ave. Poerson Education,

Inc

Suryo. 2005.

netika.

Yogyakarta: Gadjah Mada

University Press.

Daftar Pustaka

Suhardi, D. (2007).

Genetika

. Bandung

: PPPG IPA

Sylvia S Mader. 2010. B

iology 10th

edition. New York:

The McGraw

Hill Companies

Wildan Yatim. 1991.

Genetika

. Bandung: Tarsito.