Pernahkan Anda melakukan tes golongan darah ? Setelah anda melakukan tes, Anda akan mengetahui apakah golongan darah Anda A, B, O atau AB. Mengapa golongan darah berbeda-beda ? Golongan darah yang Anda miliki diturunkan dari kedua orang tua Anda. Sehingga setiap orang memiliki golongan darah yang berbeda bergantung pada yang golonan darah yang diturunkan oleh orang tuanya. Selain golongan darah ada beberapa sifat yang diturunkan secara genetik.
Sebuah sifat dapat didefinisikan sebagai fitur khusus hadir dalam seseorang. Manusia memiliki sifat-sifat kombinasi yang berbeda; maka setiap orang adalah berbeda dari yang lain. Sifat-sifat yang diwarisi dari orangtua kita akan diwariskan ke generasi berikutnya. Hal ini menjelaskan mengapa anak-anak mirip orang tua dan saudara-saudara mereka mirip satu sama lain. Keturunan adalah lewat sifat-sifat dari satu generasi ke generasi lain.
A. Ringkasan Materi
1. Materi Genetik
a. Kromosom
Di dalam inti sel makhluk hidup terdapat benda halus berbentuk seperti batang atau bengkok yang mudah mengikat warna yang disebut kromosom. Kromosom berasal dari bahasa Latin (krom: warna; soma: tubuh). Zat penyusun kromosom disebut kromatin. Jumlah kromoson yang dimiliki spesies tetap, sehingga kromosom memiliki memiliki arti penting dalam mengenal filogeni dan taksonomi dari suatu spesies. Kromosom akan lebih mudah terlihat apabila digunakan teknik pewarnaan yang khusus selama nukleus membelah. Hal ini disebabkan pada saat membelah, kromosom akan mengalami kontraksi sehingga menjadi lebih tebal dan mampu menyerap zat warna lebih baik dibandingkan pada saat fase istirahat. Ukuran kromosom bervariasi dari satu spesies ke spesies lainnya. Panjang kromosom berkisar antara 0,2 – 50 µ, diameter antara 0,2 – 20 µ. Pada umumnya spesies dengan jumlah kromosom sedikit memiliki ukuran kromosom yang lebih besar daripada spesies dengan jumlah kromosom yang lebih banyak. Hewan memiliki ukuran kromosom yang lebih kecil daripada tumbuhan.
Bagian-bagian penyusun kromoson, yaitu kromatid, kromomer, sentromer atau kinetokor, satelit, dan telomer.
1) Kromatid merupakan salah satu dari dua lengan hasil replikasi kromosom. Kromatid disebut juga kromonema. Sebenarnya kromonema merupakan filamen yang sangat tipis, yang terlihat selama tahap profase.
2) Kromomer merupakan struktur dengan bentuk seperti manik-manik yang merupakan akumulasi dari kromatin. Beberapa ahli menganggap kromomer sebagai materi nucleoprotein yang mengendap.
3) Sentromer atau kinetoker merupakan daerah pelekukan di pertengahan kromosom. Di dalam sentromer terdapat granula kecil yang di sebut sferul . Kinetokor berfungsi sebagai temapat berpeganganya benang plasma dari gelondongan inti pada tahap anafase dari pembelahan inti atau tempat melekatnya lengan kromosom.
4) Satelit merupakan bulatan yang terletak di ujung kromatid. Tidak semua kromosom memiliki satelit. Kromosom yang memiliki satelit di sebut kromosom satelit.
5) Telomer meruapakan daerah terujung dari kromosom. Telomer berfungsi menjaga agar DNA tidak terurai dari ujung kromosom dan menghalang-halangi bersambungnya kromosom satu dengang lain.
Berdasarkan jumlah sentromer,kroosom,dibedakan menjadi kromosom monosentris,kromosom disentris,dan kromosom polisentris.
Menurut letak sentromer terhadap lengan kromatin,dikenal empat macam kromosom yaitu :
1) Kromosom metasentrik,apabila sentromer terletak di tengah,sehingga kromosom tampak terbagi menjadi dua lengan yang sama panjang dan seperti huruf “V”.
2) Kromosom submetasentrik,apabila sentromer terletak di submedian,sehingga kromosom tampak huruf “J”.
3) Kromosom Akrosentrik,apabila sentromer terletak subterminal,sehingga kromosom tampak lurus seperti batang.
4) Kromosom telosentik,apalagi sentromer terletak di ujung kromosom,sehinga kromosom tampak hanya terdiri dari satu lengan.
Kromosom manusia menurut Tijio dan Levan,terdapat 46 kromosom . kromosom-kromosom tersusun berpasang-pasangan. Kromosom yang membentuk pasangan memiliki pasangan,posisi sentromer,dan pewarnaan yang sama,yang di sebut kromosom homolog. Seperti eukariotik lainya,kromosom manusia memiliki dua tipe,yaitu:
1) Autosom merupakan kromosom tubuh yang tidak ada hubunganya dengan kromosom kelamin. Kromosom ini berjumlah 44 buah atau 22 pasang.
2) Kromosom seks merupakan sepasang kromosom yang menentukan jenis kelamin. Kromosom kelamin di bedakan menjadi 2 macam,yaitu kromosom X dan kromosom Y. Betina memiliki sepasang kromosom homolog X,sedangkan jantan memiliki kromosom X dan kromosom Y.
Pengaturan kromosom secara standar berdasarkan panjang,jumlah,serta bentuk kromosom dari sel somatic suatu individu dinamakan kariotipe.
Kromosom tersusun atas DNA dan protein. Di dalam DNA terdapat genom,yaitu total informasi genetik yang disimpan dalam DNA suatu sel. Genom terususun atas gen-gen. Gen bertanggung jawab terhadapsuatu sifat-sifat genetic. Gen merupakan fragmen DNA di dalam kromosom.
b. Gen
Gen sebagai faktor keturunan tersimpan di dalam kromosom,yaitu di dalam manik-manik yang di sebuat kromomer atau neukleosom dari kromomer. Morgan ,ahli genentika Amerika Serikat menyebutkan kromommer itu lokus. Jadi,gen tersimpan dalam setiap lokus yang khas dalam kromosom.
Gen sebagai zarah yang kompak mengandung satu satuan informasi genetik yang mengatur sifat menurun tertentu,memenuhi lokus suatu kromosom. Setiap kromosom mengandung banyak gen. Oleh sebab itu di dalam setiap kromosom,khususnya di dalam kromonema terdapat deretan lokus. Batas antara lokus yang satu dengan yang lainnya tidak jelas seperti deretan kotak-kotak.
Gen sebagai satu satuan informasi genetik yang tersusun terratur dalam satu deretan secara linear dan lurus beraturan ,tidak berselang-seling berdempet . Gen memiliki sifat antara lain ;
1) Gen memiliki zarah tersendiri dalam kromosom
2) Gebn mengandung informasi genetik
3) Gen dapat menduplikan diri sehingga dapat menyampaikan informasi genetik pada generasi genetik berikutnya.
Fungsi gen adalah :
1) Mengatur perkembangan dan proses metabolisme individu.
2) Menyampaikan informasi genetia kepada generasi berikutnya
3) Sebagai zarah tersendiri dalam kromosom.
c. DNA dan RNA
Inti sel pada tubuh makhluk hidup terdiri dari zat yang mempunyai kandungan fosfor tinggi,yang di sebut asam nukleat. Asam nukleat ini dari dua tipe ,yaitu DNA(Deoxyribonucleic acid) dan RNA (Ribonucleic acid).
DNA merupakan tempat penyimpanan informasi genetik. Sebagian besar DNA terdapat dalam kromosom. Hanya sebagian kecil DNA pada mitokondria dan kloroplas dari ganggang dan tumbuhan tingkat tinggi.DNA tersusun atas nukleotida. Setiap nukleotida dari DNA terdiri dari :
1) Zat gula; molekul penyusun gula pada DNA adalah pentossa,yaitu deoksiribosa.
2) Fosfat;molekul penyusun berupa PO4.
3) Basa nitrogen; dibedakan jadi dua;
a) Kelompok pirimidin,dibedakan atas sitosin
b) Kelompok purin,dibedakan atas adenin
Polimer nukleotida itu tersusun dan bereulang-ulang membentuk struktur DNA yang berpilin ganda (doublehelix) dan berpilin ke kanan. Dalam nukleotida,fosfat terletak di antara molekul gula terikat pada 3’C satu molekul gulka dan pada 5’C dari molekul gula selanjutnya.
RNA umumnya memiliki rantai lebih pendek dari DNA . RNA umumnya terdapat di dalam kromosom. Ukuran RNA lebih pendek dari DNA . RNA terdiri dari tipe sebagai berikut.
1) RNAd merupakan RNA yang memiliki urutan basa berpasanga dengan salah satu urutan besar rantai DNA. RNAd berfungsi membawa pesan genetik dari kromosom ke ribosom
2) RNAr terdapat terutama di ribosom. RNAr berfungsi mensintesis protein dengan menggunakan bahan asam amino.
3) RNAt terdapat di sitoplasma.RNAt berfungsi mengikat asam amino yang terdapat dalam sitoplasma.
2. Sintesis protein
a. Transkripsi
Transkripsi terjadi di dalam inti sel. Transkripsi merupakan proses sintesis RNA dari salah satu rantai DNA. Rantai yang di cetak di sebut rantai sens,sedangkan rantai DNA komplemenya disebut rantai antisens.
b. Translasi
Translasi adalah proses interpensisuatu kode genetik menjadi protein yang sesuai. Setelah mencapai di ribosom ,3 basa RNAt akan berpasangan dnegan 3 basa dari RNAd.
3. Pembelahan sel
Seluruh makhluk hidup multiseluler,sebelum mencapai tahap kedewasaan,jaringan-jaringan dan organ-organ di dalam tubuhnya mengalami pertumbuhan.
a) Pembelahan mitosis
Pembelahan ini terjadi di sel eukariotik.terjadi pada semua sel kecuali sel kelamin. Contohnya,pembelahan zigot secara mitosis beberapa kali untuk menjadi embrio. Pembelahan mitosis dibedakan atas 5 fase yaitu
1) Interfase,disebut juga fase istirahat. Sebagian besar waktu hidup sel berada pada tahap ini. DNA mulai bersiap-siap mengadakan replikasi. Fase ini terdiri dari fase gap-1 (G1),fase sintesis(S),dan fase gap-2(G2).
2) Profase,pada fase ini DNA mulai di kemas menjadi kromosom. Nukleus hilang dan membran nukleus hancur. Kromoso terlihat bebas di dalam kromosom.
3) Metafase,tahap singkat dalam mitosis. Hal ini bertujuan agar pembagian sel DNA rata dan sama jumlahnya.
4) Anafase,tahap ini menghasilkan salinan kromosom yang berpasangan.
5) Telofase,fase ini diakhiri dengan adanya pembelahan sitoplasma atau sitokinetis.
c. Gametogenesis
Gametogenesis adalah proses pembentukan sel-sel kelamin(gamet). Gametogenesis berfungsi untuk mempersiapkan sel kelamin yang nantinya berguna untuk perkembangan makhluk hidup secara seksual.
Bunga meruapakan alat kelamin pada tumbuahan. Gametogenesis pada alat kelamin jantan di sebuat mikrospogenesis,sedangakan pada alat kelamin pada betina disebut megasporogenesis. Proses mikrosporogonesis adalah :
1) Sel induk mikrospora membelah secara meiosis dan menghasilkan haploid
2) Sel haploid membelah meiosis II menghasilan 4 mikrospora haploid yang berkrlompok disebut tetrad.
3) Setiap mikrospora mengalami mengalami karikenesis sehingga di hasilkan 2 inti haploid,
4) Inti genetatif membelah mitosis membentuk 2 inti sel sperma.
Proses megasporogenesis sebagai sel berikut :
1) Sel induk mengalami meiosis menghasilkan 2 sel haploid
2) Kedua sel haploid mengalami meiosis II
3) Megaspora yang hidup mengalami tigakali kariokinesis
4) 4 inti berada pada sisi kalaza dan 4 inti di dekat mikrofil
5) Satu inti dari tiap sisi menuju kje pusat
Tiga inti pda kalaza disebut antipoda,2 inti di dekat mikrofil disebut sinergid yang di tengahnya adalah sel telur.
