Belajar IPA #dirumahaja: Bab 3. Pewarisan Sifat (Materi 1. Materi Genetik dan Persilangan Monohibrid)

Kompetensi Dasar :

Pengetahuan

3.3. Menerapkan konsep pewarisan sifat dalam pemuliaan dan kelangsungan makhluk hidup.

Keterampilan

4.3. Menyajikan hasil penelusuran informasi dari berbagai sumber terkait tentang tanaman dan hewan hasil pemuliaan.

Tujuan Pembelajaran :

Setelah mengikuti proses pembelajaran daring, peserta didik dapat :

1. Mengidentifikasi materi genetik yang mengendalikan pewarisan sifat pada makhluk hidup dengan benar.

2. Mengidentifikasi istilah-istilah dalam pewarisan sifat dengan benar.

3. Menjelaskan hukum pewarisan sifat dengan benar.

4. Menjelaskan pola persilangan monohibrid dominan dengan benar.

5. Menentukan perbandingan genotipe dan fenotipe pada persilangan monohibrid dominan dengan benar.

6. Menjelaskan pola persilangan monohibrid intermediet dengan benar.

7. Menentukan perbandingan genotipe dan fenotipe pada persilangan monohibrid intermediet dengan benar.

Assalamualaikum Wr. Wb

Anak-anak, sebelum kita belajar IPA hari ini, jangan lupa untuk berdoa terlebih dahulu. Dengan doa dan upaya kalian yang sungguh-sungguh, Pak Arief yakin kalian akan mampu menguasai materi hari ini. Berikut Peta Konsep materi yang akan kita pelajari.

PETA KONSEP

APERSEPSI

Sebelum melanjutkan membaca ringkasan materi, silakan disimak dulu video berikut ini untuk memberikan gambaran mengenai materi yang akan kita pelajari.

RINGKASAN MATERI

Setiap sifat dan karakteristik yang ada pada setiap orang adalah warisan dari orang tua yang diwariskan melalui materi genetik.
Ayah akan mewariskan materi genetik melalui sel sperma sedangkan ibu akan mewariskan materi genetik melalui sel telur/ovum.
Materi genetik dari ayah dan ibu akan bergabung dalam proses fertilisasi. Karena adanya penggabungan materi genetik inilah pada diri kita muncul karakteristik yang mirip dengan ayah dan karakteristik yang mirip dengan ibu.

A. Materi Genetik

Pewarisan sifat atau hereditas merupakan penurunan sifat dari induk (orang tua) kepada keturunannya (anak).
Ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat ini disebut genetika.
Sifat-sifat suatu makhluk hidup diwariskan melalui sel kelamin jantan (sel sperma) dan sel kelamin betina (sel telur/ovum).
Bagian sel yang bertanggung jawab terhadap penurunan sifat ini terdapat di bagian inti sel (nukleus).
Di dalam inti sel terdapat kromosom. Kromosom merupakan benang-benang halus yang berfungsi sebagai faktor pembawa sifat keturunan.
Di dalam kromosom terdapat substansi pembawa sifat keturunan yang terdiri atas senyawa kimia yang disebut gen. Gen berfungsi sebagai penentu sifat-sifat suatu makhluk hidup.
Kromosom dan gen inilah yang mengendalikan pewarisan sifat pada makhluk hidup.

1. KROMOSOM

Kromosom adalah materi genetik yang berupa benang-benang halus (kromatin) yang berfungsi sebagai pembawa informasi genetik kepada keturunannya.

Kromosom tersusun atas protein dan DNA (Deoxyribonucleic Acid).
Setiap inti sel suatu makhluk hidup memiliki dua jenis kromosom yaitu kromosom tubuh (autosom) dan kromosom kelamin (gonosom).
Normalnya, jumlah kromosom dalam setiap sel manusia adalah 23 pasang atau 46 buah, dengan yang terdiri dari 22 pasang kromosom tubuh dan 1 pasang kromosom kelamin.

a. Kromosom Tubuh

Kromosom tubuh (autosom) berfungsi untuk menentukan sifat-sifat tubuh suatu organisme.
Kromosom tubuh dilambangkan dengan A yang berasal dari kata autosom yang terdiri dari 22 pasang atau berjumlah 44 buah.
Autosom terletak pada sel tubuh dan berpasangan sehingga disebut kromosom diploid (ditulis dengan 2n).

b. Kromosom Kelamin

Kromosom kelamin (gonosom) berfungsi untuk menentukan jenis kelamin suatu organisme.
Gonosom berjumlah 1 pasang atau 2 buah, gonosom pada laki-laki dilambangkan dengan XY dan pada perempuan dilambangkan dengan XX.
Gonosom terletak pada sel kelamin dan tidak berpasangan sehingga disebut kromosom haploid (ditulis dengan n).

Pola kromosom manusia :

Sel tubuh laki-laki : 22AA + XY atau 44A + XY
Sel tubuh perempuan : 22AA + XX atau 44A + XX
Sel telur (ovum) : 22A + X
Sel sperma : 22A + X atau 22A + Y

2. GEN

Gen merupakan unit paling kecil dari materi genetik yang berperan dalam mengendalikan pewarisan sifat.
Dalam kromosom, gen terletak dalam lokasi tertentu. Lokasi ini disebut sebagai lokus. Karena manusia memiliki dua pasang kromosom, maka manusia juga memiliki dua pasang lokus untuk satu jenis gen tertentu.
Tiap jenis gen yang menempati suatu lokus disebut sebagai alel. Alel disimbolkan sebagai genotipe. Karena genotipe adalah sifat yang ada di dalam kromosom, maka genotipe bersifat tersembunyi atau tidak nampak secara langsung. Meskipun genotipe ini bersifat tidak nampak, namun genotipe ini nantinya akan menentukan sifat luar yang nampak dari tubuh makhluk hidup,atau disebut sebagai fenotipe.
Gen adalah bagian dari untaian DNA (Deoxyribonucleic Acid) yang mengkodekan suatu protein atau RNA (Ribonucleic Acid). Protein atau RNA inilah yang nantinya dapat mempengaruhi sifat-sifat makhluk hidup. Proses ini disebut sebagai ekspresi gen.

B. Istilah dalam Pewarisan Sifat
Berikut ini beberapa istilah yang terkait dalam pewarisan sifat.
P = singkatan dari kata Parental, yang berarti induk.
F = singkatan dari kata Filial, yang berarti keturunan. F1 berarti keturunan pertama, F2 berarti keturunan kedua, dan seterusnya.
Dominan : sifat yang menutupi sifat yang lain.
Resesif : sifat yang tidak muncul atau ditutupi oleh sifat dominan.
Intermediet : sifat campuran antara kedua induk yang muncul pada keturunan
Fenotipe = sifat yang dapat diamati secara langsung (bentuk, ukuran, warna, golongan darah, dan sebagainya).
Genotipe = susunan genetik suatu individu (sifat yang tidak dapat diamati secara langsung).
Pada umumnya, suatu gen dinyatakan dengan simbol huruf.
Huruf kapital menyatakan gen yang bersifat dominan, misalnya M (gen yang menyebabkan warna merah).
Huruf kecil menyatakan gen bersifat resesif, misalnya m (gen yang menyebabkan warna putih).
Gen selalu berpasangan misalnya MM, Mm atau mm.
Homozigot = sifat suatu individu yang genotipenya terdiri atas gen-gen yang sama dari tiap jenis gen (misalnya MM, mm, AA, AABB, aabb, dan sebagainya).
Heterozigot = sifat suatu individu yang genotipenya terdiri atas gen-gen yang berlainan dari tiap jenis gen (misalnya Mm, Aa, AaBb, dan sebagainya).
Alel = anggota dari sepasang gen. Suatu pasangan gen dapat dikatakan alel apabila genotipenya berbeda tapi satu huruf, misalnya:
M = gen untuk warna bunga merah
m = gen untuk warna bunga putih
T = gen untuk tanaman tinggi
t = gen untuk tanaman rendah
M dan m satu sama lain merupakan alel, T dan t satu sama lain merupakan alel tetapi M dan t bukan merupakan alel.
Gamet = sel kelamin jantan atau betina yang membawa setengah gen induk.

C. Hukum Pewarisan Sifat (Mendel)

Prinsip dasar pewarisan sifat pertama kali dikemukakan oleh Gregor Johann Mendel. Mendel melakukan percobaan dengan membastarkan tanaman-tanaman yang mempunyai sifat beda.

Tanaman yang dipilih adalah tanaman kacang ercis/kapri (Pisum sativum). Alasannya tanaman tersebut mudah melakukan penyerbukan silang, mudah didapat, mudah hidup atau mudah dipelihara, berumur pendek atau cepat berbuah, dapat terjadi penyerbukan sendiri, dan terdapat jenis-jenis yang memiliki sifat yang mencolok.

Sifat-sifat yang mencolok tersebut, misalnya: warna bunga (ungu/merah atau putih), warna biji (kuning atau hijau), warna buah (hijau atau kuning), bentuk biji (bulat atau kisut/keriput), sifat kulit (halus atau kasar), letak bunga (di ujung batang atau di ketiak batang), serta ukuran batang (tinggi atau rendah).

Hukum Mendel tentang Pewarisan Sifat :

Hukum I Mendel/Hukum Pemisahan (Segregation) : Pada pembentukan gamet (sel kelamin), kedua gen induk (parental) yang merupakan pasangan alel akan memisah sehingga tiap-tiap gamet menerima satu gen dari induknya.
Hukum II Mendel/Hukum Berpasangan Secara Bebas (Independent Assortment) : Apabila dua individu mempunyai dua pasang atau lebih sifat, maka diturunkannya sepasang sifat secara bebas, tidak bergantung pada pasangan sifat yang lain.

D. Persilangan Monohibrid

Persilangan monohibrid adalah persilangan dengan satu sifat beda. Maksudnya adalah pada persilangan ini, kita hanya memperhatikan satu sifat saja, seperti warna bunga (merah, putih, dsb) atau bentuk buah (bulat, lonjong, dsb).
Pada persilangan monohibrid berlaku Hukum I Mendel.
Pada persilangan monohibrid dibedakan menjadi persilangan monohibrid dominan dan persilangan monohibrid intermediet.

1. Persilangan Monohibrid Dominan

Persilangan Monohibrid Dominan akan terjadi apabila sifat gen yang satu lebih kuat dibandingkan dengan sifat gen yang lainnya.
Akibatnya, sifat gen yang lebih kuat itu dapat menutupi sifat gen yang lemah. Dalam hal ini, gen yang memiliki sifat yang kuat disebut gen dominan dan gen yang memiliki sifat yang lemah disebut gen resesif.

Perhatikan contoh di bawah ini !

Persilangan antara kacang ercis berbunga merah dominan dengan kacang ercis berbunga putih resesif dapat dibuat bagan sebagai berikut :

Mendel menyilangkan kacang ercis berbunga merah (MM) dengan kacang ercis berbunga putih (mm) dan dihasilkan individu F1 yang seragam, yaitu satu macam genotipe (Mm) dan satu macam fenotipe (berbunga merah).
Pada individu F2, dihasilkan tiga macam genotipe dan 2 macam fenotipe.

Perbandingan genotipe = MM : Mm : mm = 1 : 2 : 1
Perbandingan fenotipe = Merah : Putih = 3 : 1

Persentase kacang ercis berbunga merah : 3/4 x 100% = 75%
Persentase kacang ercis berbunga putih : 1/4 x 100% = 25%

Contoh lain bisa disimak di video berikut :

2. Persilangan Monohibrid Intermediet

Persilangan Monohibrid Intermediet terjadi apabila sifat dari kedua gen sama-sama kuat. Jadi, tidak ada gen yang bersifat dominan ataupun resesif.

Perhatikan contoh di bawah ini !

Persilangan antara tanaman bunga pukul empat berbunga merah dengan bunga pukul empat berbunga putih dapat dibuat bagan sebagai berikut :

Mendel menyilangkan tanaman bunga pukul empat berbunga merah (MM) dengan putih (mm) menghasilkan individu F1 yang seragam, yaitu satu macam genotipe (Mm) dan satu macam fenotipe (berbunga merah muda).
Pada individu F2, dihasilkan tiga macam genotipe dan 3 macam fenotipe.

Perbandingan genotipe = MM : Mm : mm = 1 : 2 : 1
Perbandingan fenotipe = Merah : Merah Muda : Putih = 1 : 2 : 1.

Pada individu F2, ini yang berfenotipe merah dan putih selalu homozigot, yaitu MM dan mm sedangkan yang berfenotipe merah muda selalu heterozigot yaitu Mm.
Persentase bunga pukul empat berbunga merah : 1/4 x 100% = 25%
Persentase bunga pukul empat berbunga merah muda : 2/4 x 100% = 50%
Persentase bunga pukul empat berbunga putih : 1/4 x 100% = 25%