Genetika dan Pewarisan Sifat

Genetika dan Pewarisan Sifat

Pengenalan Genetika

Hukum Pewarisan Sifat

Hukum Mendel I (Pemisahan)

Definisi Genetika

Modul Belajar Mandiri untuk Calon Guru PPPK

Hukum Mendel I, juga dikenal sebagai hukum segregasi, menyatakan bahwa setiap individu memiliki dua alel untuk setiap gen yang memisah selama pembentukan gamet. Ini berarti bahwa setiap gamet hanya menerima satu dari dua alel yang ada, membuat kemampuan pewarisan sifat bergantung pada kombinasi alel yang terbentuk.

Contoh Percobaan Mendel

Eksperimen Mendel dengan kacang polong menunjukkan bagaimana sifat tinggi dan pendek diwariskan. Ia menyilangkan tanaman tinggi (TT) dengan pendek (tt), hasilnya semua keturunan F1 (Tt) tinggi, menunjukkan bahwa sifat dominan menghilangkan sifat resesif pada generasi pertama.

Hukum Mendel II (Penataan Bebas)

Genetika adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari hereditas, yaitu bagaimana sifat-sifat individu diturunkan dari orang tua kepada keturunannya. Ilmu ini mencakup pengertian tentang gen, DNA, dan variasi genetik yang mengatur karakteristik organisme.

Hukum Mendel II, atau hukum penataan bebas, menyatakan bahwa gen-gen yang terletak pada kromosom yang berbeda berdistribusi secara independen saat pembentukan gamet. Dengan kata lain, alel dari satu gen tidak mempengaruhi pemisahan alel dari gen lainnya, sehingga kombinasi sifat dapat bervariasi.

Pentingnya Genetika dalam Kehidupan

Sejarah Singkat Ilmu Genetika

Genetika berperan penting dalam berbagai bidang, termasuk pertanian, kedokteran, dan pemuliaan organisme. Pemahaman genetika memungkinkan pengembangan tanaman yang lebih tahan terhadap penyakit dan penelitian terkait penyakit genetik pada manusia, memberikan peluang untuk pengobatan yang lebih efektif.

Ilmu genetika dimulai dengan eksperimen Gregor Mendel pada abad ke-19 untuk memahami pewarisan sifat di tanaman kacang polong. Penelitian ini menjadi dasar bagi teori pewarisan sifat dan pengembangan ilmu genetika modern, yang semakin berkembang seiring penemuan struktur DNA oleh Watson dan Crick pada tahun 1953.

Struktur dan Fungsi Gen

DNA dan RNA

Struktur Kromosom

DNA (asam deoksiribonukleat) adalah polimer yang menyimpan informasi genetik, sedangkan RNA (asam ribonukleat) terlibat dalam sintesis protein. DNA memiliki struktur heliks ganda, sedangkan RNA biasanya berupa rantai tunggal.

Kromosom terdiri dari DNA dan protein, memiliki sentromer yang berfungsi sebagai pusat penghubung. Sel prokariotik memiliki kromosom tunggal tanpa inti, sementara sel eukariotik memiliki beberapa kromosom yang terletak dalam nukleus.

Gen dan Alel

Gen adalah unit hereditas yang terletak pada kromosom, berfungsi untuk mengkode sifat makhluk hidup. Alleles adalah bentuk alternatif dari gen yang menentukan variasi sifat, seperti warna mata atau golongan darah.

Interaksi Gen

Polimeri

Proses Sintesis Protein

Polimeri adalah interaksi antara gen-gen yang berbeda yang mempengaruhi karakter dan bagian organ tubuh yang sama. Contohnya, pada gandum, saat disilangkan antara gandum berbiji merah dan putih, hasilnya dapat menunjukkan fenotipe 15:1 antara merah dan putih, menandakan adanya beberapa gen yang berkontribusi terhadap warna biji.

Epistasis dan Hipostasis

Kriptomeri

Epistasis terjadi ketika satu gen menutupi efek gen lain, yang dikenal sebagai hipostasis. Misalnya, dalam penelitian gandum, gen untuk kulit biji hitam dapat menutupi gen untuk kulit biji kuning, sehingga menghasilkan rasio 12:3:1 antara hitam dan kuning.

Kriptomeri adalah keadaan di mana gen dominan tampak tersembunyi jika berdiri sendiri, namun muncul ketika berinteraksi dengan gen dominan lain. Dalam penelitian terhadap Linaria maroccana, bunga merah galur murni disilangkan dengan bunga putih sehingga F2 menghasilkan rasio 9:3:4 antara ungu, merah, dan putih.

Contoh Interaksi Gen dalam Tanaman dan Hewan

Interaksi gen dapat terlihat pada banyak spesies tanaman dan hewan. Misalnya, pada Drosophila, variasi warna mata menunjukkan bahwa dua gen berbeda saling berinteraksi untuk menentukan fenotip. Dalam hewan, warna bulu pada mencit juga menunjukkan efek interaksi gen serupa.

Transkripsi

Translasi

Transkripsi adalah proses di mana DNA di dalam inti sel membuka dan membentuk RNA. RNA polimerase berikatan dengan DNA dan menghasilkan RNA messenger (mRNA) yang membawa informasi genetik.

Translasi adalah proses penyusunan asam amino yang terjadi di ribosom, di mana mRNA dibaca dan diterjemahkan menjadi rantai polipeptida. tRNA berfungsi membawa asam amino sesuai dengan urutan kodon pada mRNA.

Hubungan Antara DNA dan Sintesis Protein

DNA menyimpan informasi genetik yang diperlukan untuk sintesis protein, dengan mRNA sebagai perantara. Proses ini memastikan sintesis protein sesuai dengan kode genetik yang disimpan dalam DNA, sehingga mempengaruhi fenotip organisme.