GENETIKA, oleh Dr. Dra. Desak Made Citrawathi, M.Kes.; Sanusi Mulyadiharja Hak Cipta © 2014 pada penulis GRAHA ILMU Ruko Jambusari 7A Yogyakarta 55283 Telp: 0274-889398; Fax: 0274-889057; E-mail:
[email protected] Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit. ISBN: 978-602-262-325-0 Cetakan Pertama, tahun 2014
Semua informasi tentang buku ini, silahkan scan QR Code di cover belakang buku ini
BAB ..... KATA PENGANTAR
P
uji syukur kami panjatkan ke hadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena atas anugerahNya buku Genetika ini dapat disusun dan diselesaikan sesuai dengan rencana.
Buku ini disusun dengan tujuan untuk memudahkan pembaca dalam memahami konsepkonsep dasar yang haras diketahui dan dipahami dalam materi genetika. Materi yang disajikan dalam buku ini disesuaikan dengan kebutuhan pembaca Jurusan Pendidikan Biologi yang kelak di kemudian hari menjadi guru di Sekolah Lanjutan. Pada setiap akhir bab, penulis memberikan beberapa buah pertanyaan untuk evaluasi. Tujuan penulis adalah untuk mengarahkan konsentrasi pembaca pada beberapa pokok yang penting pada bab ini, sekaligus menghubungkan dengan praktek. Harapan penulis mudah-mudahan buku ini dapat memberikan bimbingan sesuai dengan tugas yang akan diemban oleh calon guru yang profesional, yakni terampil mengajar dan mampu mendidik dengan baik. Keterbatasan yang ada pada diri penulis menyebabkan kurang sempurnanya buku ini, demi penyempurnaan kami harapkan tanggapan dan saran dari semua pihak sangat guna perbaikan buku ini. Dalam kesempatan ini kami ucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang ikut membantu penulisan buku ini, khususnya kepada unit LP3 UNDIKSHA yang telah memfasilitasi biaya penulisan buku ini.
Singaraja, Nopember 2014
vi
Genetika
BAB ..... DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR
v vii ix
BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Pengertian dan Perkembangan Genetika 1.2 Metode Mempelajari Genetika 1.3 Manfaat Mempelajari Genetika
1 1 6 7
BAB II
POLA PEWARISAN SIFAT KETURUNAN 2.1 Reproduksi Sel Sebagai Dasar Fisik Pewarisan Sifat 2.2 Hukum Mendel 2.3 Penyimpangan Semu Hukum Mendel 2.4 Pewarisan Sifat Melalui Sitoplasma
9 9 17 28 35
BAB III
SEKS DAN PENENTUAN JENIS KELAMIN 3.1 Faktor Genetis dan Lingkungan Terhadap Penentuan Jenis Kelamin 3.2 Metode Penentuan Jenis Kelamin 3.3 Penentuan Jenis Kelamin Tumbuhan 3.4 Sifat-sifat yang Dipengaruhi Jenis Kelamin 3.5 Sifat-sifat yang Terbatas pada Salah Satu Jenis Kelamin
43 43 44 47 50 51
BAB IV
ALEL GANDA 4.1 Pengertian Alel Ganda 4.2 Alel Ganda pada Mammalia 4.3 Alel Ganda dalam Penentuan Golongan Darah Manusia 4.4 Inkompabilitas dalam Golongan Darah 4.5 Inkompabilitas pada Tumbuhan
53 53 54 57 59 60
viii
Genetika
BAB V
GEN GANDA 5.1 Pengertian Gen Ganda (Poligen) 5.2 Sifat Kualitatif dan Kuantitatif 5.3 Gen Ganda pada Tumbuhan dan Hewan 5.4 Analisa dalam Pewarisan Sifat Kuantitatif
63 63 63 65 70
BAB VI
PAUTAN DAN PINDAH SILANG 6.1 Pengertian Pautan Gen pada Kromosom 6.2 Pautan Gen pada Kromosom Seks 6.3 Pautan Gen pada Kromosom Autosom 6.4 Pindah Silang 6.5 Pemetaan Kromosom
73 73 76 78 79 81
BAB VII
BAHAN GENETIK 7.1 Asam Nukleat 7.2 ADN 7.3 ARN (Asam Ribo Nukleat) 7.4 Kode Genetik 7.5 Sintesis Protein
87 87 87 95 98 100
BAB VIII
MUTASI DAN ABERASI 8.1 Mutasi 8.2 Aberasi Kromosom (Mutasi Kromosom)
109 109 112
BAB IX
PROBABILITAS DAN GENETIKA POPULASI 9.1 Teori Kemungkinan (Probabilitas) dalam Genetika 9.2 Frekuensi Gen dalam Populasi 9.3 Beberapa Faktor Yang Memengaruhi Keseimbangan Frekuensi Gen
133 133 139 145
BAB X
REKAYASA GENETIKA 10.1 Dasar Pemkiran dan Pengertian Rekayasa Genetik 10.2 Isolasi Ensim Seluler 10.3 Ensim Khusus dalam Rekayasa Genetik 10.4 Unsur-unsur Genetis Ekstrakromosomal 10.5 Isolasi DNA dan Pembuatan Klon 10.6 Rekayasa Genetik di Bidang Kesehatan 10.7 Rekayasa Genetik di Bidang Pertanian 10.8 Alternatif Reproduksi Manusia 10.9 Masa Depan Rekayasa Genetik
149 149 150 150 154 157 158 161 163 163
DAFTAR PUSTAKA
167 -oo0oo-
BAB ..... DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 5.1 Gambar 5.2 Gambar 5.3 Gambar 5.4 Gambar 5.5 Gambar 6.1
Skema Jalannya Proses Mitosis pada Tumbuhan, yaitu dengan Menggunakan Sel-sel Ujung Akar Bawang Merah (Allium cepa) Spermatogenesis pada Manusia Oogenesi pada Manusia Gametogenesis pada Tumbuhan Pembuahan Ganda pada Tanaman Angiospermae Tipe Pial (Jengger) Ayam Proses Pewarisan Sifat Ganas Melalui Pembiakan Bagan 4 Metode Penurunan Jenis Kelamin Penentuan Jenis Kelamin Tumbuhan Labu (Ecbalium elaterium) Variasi Warna Bulu pada Kelinci Induksi Badan Anti Rh di dalam Darah Ibu oleh Antigen Rh dari Janin Bagan Perkawinan Kompatibel Bagan Perkawinan Inkompatibel Bagan Pembuahan yang Menunjukkan Inkompabilitas Variasi Fenotip Diskontinu (Mendel) dengan Variasi Kontinu (Kolreuter) Bagan Persilangan Tanaman Jagung Antara Variasi Tom Thumb dengan Varietas Black Mexican Bagan persilangan Antara Kelinci Varietas Flemish dengan Varietas Polish Tiga Tipe Bentuk Dasar Sidik Jari Arch, Loop, Worl Tanda Garis Digunakan pada Perhitungan Jumlah Rigi, dengan Demikian Tipe Arch Tidak Memiliki Rigi Bagan Penyusunan Sifat Tinggi Badan dari Perkawinan Antara Bapak (164 cm) dengan Ibu (152 cm) Susunan Lokasi Gen pada Kromosom
11 13 14 16 17 29 40 44 49 54 58 59 59 60 64 65 66 68 69 73
x
Gambar 6.2 Gambar 6.3 Gambar 6.4 Gambar 6.5 Gambar 6.6 Gambar 6.7 Gambar 6.8 Gambar 7.1 Gambar 7.2 Gambar 7.3 Gambar 7.4 Gambar 7.5 Gambar 7.6 Gambar 7.7 Gambar 7.8 Gambar 7.9 Gambar 7.10 Gambar 7.11 Gambar 7.12 Gambar 7.13 Gambar 7.14
Gambar 7.15 Gambar 7.16 Gambar 7.17 Gambar 8.1 Gambar 8.2 Gambar 8.3 Gambar 8.4 Gambar 8.5 Gambar 8.6 Gambar 8.7 Gambar 8.8 Gambar 8.9 Gambar 8.10 Gambar 8.11
Genetika
Pautan dan Pindah Silang Antara Kromosom-kromosom Jagung yang Membawa 74 Gen-gen untuk Biji Berwarna dan Berwarna, Keriput Tak Keriput Fragmen Kromosom Kelamin yang Homolog dan Tak Homolog pada Orang 77 Bagan Penurunan Penyakit Hemofilia 77 Penurunan Warna Mata Putih pada Drosophila Melanogaster 78 Bagan Persimpangan Drosophila Tubuh Hitam (b) Mata Purple (pr) 79 dengan Normal Sinapsis dan Pindah Silang Antara Pasang Kromosom Homolog 79 Bagan Gambar Dasar Fisik Pindah Silang 80 a. Gula Deoksiribosa b. Gula Ribosa 88 Basa Pirimidin: Sitosin (Cytosine) dan Timin 88 Basa Purin: Adenin dan Guanin (Sumber: Gardner, 1984) 89 Deoksiribonukleotida: Nukleotida Pirimidin (Gardner, 1984) 89 Ikatan Deoksiribosa osfat Antara Molekul Nukleotida (Sumber: Gardner, 1984) 89 Model ADN James Witson dan Francis Crick (Sumber: Gardner,1984) 92 Replikasi ADN (Sumber: Suryo, 1996) 93 Tiga Teori Mengenai Replikasi ADN (Sumber: Gardner, 1984) 94 Basa Nitrogen Urasil 96 Struktur Molekul ARNp (Sumber: Suryo, 1996) 97 Proses Transkripsi (Sumber: Suryo, 1996) 98 Skema Dogma Pusat dari Genetika Molekuler 101 Translasi Molekul ARNd oleh Beberapa Ribosom Berlangsung Secara Simultan 103 (a) Ribosom Mempunyai Dua Sisi, ialah Sisi Peptidii (P) dan Sisi Aminoasil 103 (A),] (b) Selama Translasi, tRNA Bermuatan Akan Selalu Terikat pada sisi A. Setelah Satu Peptida Terbentuk, Maka tRNA Bergerak ke Sisi P. Inisiasi dan Translasi (Sumber: Suryo, 1996) 104 Memanjangnya Rantai Polipeptida (Sumber: Suryo, 1996) 105 Terminasi dari sintesis polipeptida (Sumber: Suryo 1996) 106 Tautomerisasi 111 Perubahan yang Disebabkan oleh Mutagen HNO2 (Sumber: Widan Yatim,1983) 111 Perubahan yang Disebabkan oleh Mutagen Bromo-uracyl (Sumber: Wildan 112 Yatim,1983) Terjadinya Defisiensi Terminal 113 Terjadinya Defisiensi Interkalar 113 Gambaran Sitologis Peristiwa Defisiensi (Sumber: Suryo, 1996) 114 Sindroma Cri-du-Chat (A.M. Winchester, dalam Suryo,1996) 115 Bagan Peristiwa Duplikasi (Sumber: Suryo, 1996) 116 Gambaran Sitologis dari Duplikasi 116 Kemungkinan Macamnya Inversi 117 a. Inversi Heterozigot Parasentris 118
