Nama
: Probo Laksono
NIM
: 140310202
Kelas
: AET-6
Ringkasan Genetika Tanaman
GENETIKA TANAMAN
Genetika adalah ilmu pengetahuan dasar dalam usaha penyediaan bibit tanaman maupun ternak yang unggul dalam bidang pertanian maupun bidang peternakan, di bidang kedokteran dalam hal ini lingkup ilmu genetika sangat luas membahas masalah peranan kromosom,pewarisan sifat genetic dan antropologik, terjadinya cacat mental dan fisik yang di sebabkan oleh kromosom.
Beberapa pendapat yang mengawali hukum keturunan
Teori preformasi dipelopori oleh Anthonie van leeuwenhoek (1632 – 1723) Swammerdam (1637 – 1680), bonnet ( 1720 – 1793) berpendapat bahwa di dalam sel sperma sudah terbentuk manusia- manusia yang kecil. Hal ini seiring dengan berkembangnya penemuan mikroskop yang masih sederhana Teori pangenesis di kemukakan oleh Charles Darwin ( 1809 – 1882) di
katakana di dalm sel kelamin terdapat tunas- tunas yang akan berkembang setelah selvtelur di buahi sel sperma.
Teori perkawinan silang di kemukakan oleh Gregor mendel ( 1822 – 1884) mendel melakukan perkawinan silang dengan beberapa tanaman ercis ( Pisum sativum ) selama kurang lebih tujuh tahun mengadakan pengamatan terhadap penelitian yang dilakukan nya. Pada tahun 1865 mendel membawa hasil penelitian nya kepada para dewan pakar ilmu pengetahuan alam, tahun 1866 hasil penelitian nya di cetak dan di sebarluaskan, namun baru pada abad ke 20 hasil penelitian nya diakui dan ia di kenal sebagai bapak genetika
Alasan mendel menggunakan kacang ercis sebagai objek penelitiannya:
Usia kacang ercis singkat, tanaman setahun mudah tumbuh dan mudah di silangkan
Merupakan tanaman dengan bunga sempurna, Kacang ercis memiliki tujuh sifat mencolok.
Hukum yang di hasilkan dari penelitian mendel Perkawinan monohybrid ( hukum mendell 1 )
Dikenal dengan nama hukum pemisahan gen yang sealel, atau the law of segregation of allelic genes.
Perkawinan dihibrid ( hukum mendell 2 )
Perkawinan yang dilakukan oleh dua individu yang memiliki dua sifat beda Perkawinan trihibrid
Mitosis
Tahapan – tahapan yang terjadi pada mitosis
Interfase
Pada fase ini interfase tidak melakukan pembelahan, karena sel harus melakukan pertumbuhan terlebih dahulu. Atau dengan kata lain, interfase terlihat seperti fase tidur namun justru interfase sedang mengumpulkan energy untuk memasuki fase selanjutnya.
Profase
Hilangnya membran inti dan benang-benang DNA dan fliston dipadatkan dalam bentuk benang kromosom, tiap kromosom memiliki sentromer berperan pada pertautan antara kromosom homolog. Pada akhir pofase terbentuk benang –benang gelendong inti pada masing – masing kutub sel yang letak nya berlawanan dimana pembentukan gelendong menyebabkan sel mempunyai orientasi.
Metaphase
Kromosom bergerak menuju bidang ekuator dari sel. Terjadi perubahan benang kromosom yang memiliki sentomer menjadi pasangan benang kromosom yang terlepas sebagai benang kromosom yang homolog yang berpasangan pada bidang ekuator, pada akhir fase sentromer membelah dan ujung benang gelendong inti mencapai kromosom dan memegang sentromer.
Anaphase
Serat gelendong putus diikuti pemisahan sentromer kemudian serat gelendong memendek dan bergerak menuju kutub sel masing-masing disertai serat itu menyeret kromatid dari tiap kromosom asal, karena kromatid sekarang menjadi benang – benang tunggal dengan sentromer ya masing –masing maka kromatid sekarang di sebut kromosom.
Telofase
MEIOSIS
Tahapan –tahapan yang terjadi pada meiosis 1
Interfase 1
Pada fase ini sama seperti proses pembelahan pada mitosis Profase 1
Fase ini terjadi sangat lama dan rumit, maka akan terbagi dalam 4 tahap yakni leptonema, zigonema, pakhinema, diakinase
Metaphase 1
Kromosom yang berpasangan terletak di bidang ekuator dari sel, dinding inti sel menghilang
Anaphase 1
Kromosom bergerak menuju kutub sel yang berlawanan Telofase 1
Terbentuk dua sel anakan baru yang memiliki kromosom setengah dari jumlah kromosom induknya, dan di sebut pembelahan reduksi di mana sel anakan hanya memiliki satu kromosom dari kromosom yang homolog.
Tahapan- tahapan yang terjadi pada meiosis 2 Interfase 2
Tidak ada proses yang terjadi Profase 2
Terbentuk gelendong, sentriol sel anak berpindah mmenuju kutub sel yang berlawanan
Metaphase 2
Dinding inti sel menghilang terbentuk gelendong sintetik, kromosom menempatkan diri pada bidang ekuator, sentromer membelah dan pasangan kromosom homolog
Anaphase 2
Kromosom bergerak menuju kutub sel yang berlawanan Telofase 2
Merupakan fase terakhir, terbentuk 4 anak initi baru, dengan sebuah kromatid dari tiap tetrad sehingga jumlah kromosomnya haploid, jadi selama pembelahan meiosis 2 tidak terjadi reduksi, melainkan pembelahan biasa.
KROMOSOM
dan berbagai enzim, diantaranya polymerase DNA dan RNA, isomerase (Subowo, 1995).
Pada makhluk tingkat tinggi, sel somatik (sel tubuh, kecuali sel kelamin) mengandung satu stel kromosom yang diterimanya dari kedua induk atau orang tua. Jumlah kromosom dalam sel tubuh dinamakan diploid (2n) karena pembelahan mitosis. Sel kelamin (gamet) hanya mengandung separuh dari jumlah kromosom yang terdapat di dalam sel somatik, karena itu jumlah kromosom dalam gamet dinamakan haploid (n) karena pembelahan sel meiosis.
Susunan kimiawi ADN ( deoksiribonukleat aksid ) terdiri dari 3 susunan molekul yaitu :
1. Gula pentose yang yang di kenal dengan deoksiribosa 2. Asam pospat
3. Basa nitrogen, yakni pirimidin ( sitosin dan timin ) dan purin ( guanin dan adenin )
Jumlah purin adalah sama dengan jumlah pirimidin Banyak nya adenin adalah sama dengan timin
Replikasi DNA
Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai tunggal oleh enzim helikase dengan bantuan topoisomerase yang mengurangi tegangan untai DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat untaian tunggal untuk mencegahnya membentuk heliks ganda kembali. Primase membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer dan molekul DNA polimerase melekat pada seuntai tunggal DNA dan bergerak sepanjang untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang disebut leading strand dan lagging strand. DNA polimerase yang membentuk lagging strand harus mensintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut fragmen Okazaki ). Enzim DNA ligase kemudian menyambungkan potongan-potongan lagging strand tersebut.
Asam ribonukleat (RNA)
1. Gula ribose 2. Pospat
3. Basa nitrogen. Pirimidin ( sitosin dan urasil ) dan purin ( guanin dan adenin ) Berdasarkan tempat dan fungsinya dapat dibedakan tiga macam ARN yakni :
mRNA , berbentuk pita tunggal, terdapat di dalam nucleus dibuat oleh DNA dalam suatu proses yang disebut transkripsi. Sebelum DNA membentuk mRNA double heliks akan membuka dengan bantuan enzim polymerase setelah mRNA di cetak, kemudian akan meninggalkan nucleus dengan cara menembus dinding nucleus menuju ribosom.
tRNA , dibuat didalam nucleus tetapi bertempat pada plasma sel, tRNA bertugas mengikat asam amino di dalam sitoplasma sebelum dapat diikat oleh tRNA asam amino bereaksi terlebih dahulu dengan ATP supaya berenergi dan aktif tRNA membawa asam amino kedalam ribosom.
rRNA , di cetak didalam nucleus tetapi bertempat di ribosom. Sel dengan inti sejati memiliki 3 macam, berperan dalam sintesa protein dengan hasil akhir berupa polipeptida.
DNA adalah bahan genetic pembawa informasi. Urutan basa nitrogen dari suatu segmen molekul DNA identik dengan urutan linear dari asam-asam amino dari molekull protein, empat basa nitrogen dan dianggap sebagai alphabet dalam molekul DNA.
Beberapa sifat dari kode triplet diantaranya :
kodon yang diawali dengan SS memperinci prolin ( SSU, SSS, SSA, SSG ) semua kodon yang diawali dengan AS memperinci treosin ( ASU, ASS, ASA, ASG )
tidak ada satu basa tunggal pun yang dapat mengambil bagian dalam pembentukan lebih dari satu kodon
kode genetic dapat mempunyai dua artiyaitu kodon yang sama dapat memperinci lebih dari satu asam amino
beberapa kodon di sebut kode no-sen karena kodon-kodon itu tidak merupakan kode untuk satu asam amino.
Proses transkripsi
Berlangsung di dalam inti sel, bagian dari double heliks membuka yang dipengaruhi oleh enzim polimerase. Kemudian pita mRNA di bentuk dari salah satu pita DNA tersebut, basa pada mRNA dikomplementerkan dengan basa yang menyusun DNA. mRNA telah disalin oleh DNA utuk membawa kode – kode genetic proses inilah yang di sebut sebagai transkripsi
ATP dan di pengaruhi oleh enzim aminosilsintesa yang dihasilkan aminoasil adenosine monopospat dan pospat anorganik, selalu ada kode triplet permulaan yaitu ujung 5’ kodon. Kodon AUG adalah untuk kode amino metionin oleh karena sintesa protein itu rantai peptide yang selalu bertambah panjang dengan urutan dari gugus amino ke karboksil. Pemanjangan rantai peptidadengan penambahan asam amaino serta menggesernya ribosom serta mRNA dengan adanya molekul-molekul GTP pada tiap tahap. Jadi selama memanjangnya rantai polipeptida tiap tRNA yang bermuatan aminoasil masuk ke sisi A bergerak ke sisi P kemudian ke sisi E dan akhirnya mRNA keluar dari ribosom.
Hukum Hardy – Weinberg
Frekuensi alel dan frekuensi genotife dalam populasi akan selalu konstan yakni dalam kesetimbangan dari suatu generasi ke generasi kecuali terdapat pengaruh- pengaruh tertentu yang mengganggu kesetimbangan. Pengaruh tersebut yakni perkawinan tak acak, mutasi, seleksi, ukuran populasi terbatas, hanyutan genetic, dan aliran gen.
Pemisahan menurut mendel dapat dikemukakan secara matematis menggunakan rumus ( a+b )n dimana a adalah kemungkinan bahwa suatu kejadian akan terjadi, sedang b yang mungkin tidak akan terjadi. Perbandingan 1 : 2 : 1 yang memperlihatkan pemisahan dari alel tunggal ( Aa ), pada perkawinan monohybrid dapat di gambarkan sebagai berikut : ( a + b )n = ( A + a )2 = 1AA + 2Aa + 1aa ( surya, 2008 )
Faktor – faktor yang mempengaruhi frekuensi gen dan
keanekaragaman
Gen – gen terdapat dalam berbagai bentuk sebagai alel yang berlainan karena mengalami mutasi. Frekuensi alel –alel pada lokus dalam suatu populasi di pengaruhi oleh sifat dapat bermutasi dari lokus tersebut. Adanya banyak alel yang berlainan bagi gen yang sama di kenal polimorfisma. Mutasi maju mengurangi frekuensi gen – gen tipe liar, mutasi surut meningkatkan frekuensi gen – gen tipe liar.
Faktor – faktor yang mempengaruhi frekuensi gen
1. seleksi
2. Mutasi
Perubahan kimia gen yang mengakibatkan perubahan fungsi gen. jika gen mengalami mutasi dengan kecepatan tetap maka frekuensi gen akan sedikit menurun, sedangkan frekuensi alel akan meningkat.
3. Percampuran populasi
Percampuran dua populasi yang frekuensi gennya berbeda dapat mengubah frekuensi gen tertentu. Frekuensi ini merupakan rataan ddari frekuensi gen dari dua populasi yang bercampur.
4. Silang dalam dan silang luar
Silang dalam merupakan salah satu bentuk isolasi secara genetik , terjadi karena adanya keterbatasan pilihan dalam proses perkawinan. Jika silang luar dilakukan pada suatu populasi yang memiliki rasio jenis kelamin yang sama dengan frekuensi gen pada suatu lokus yang sama pada kedua jenis kelamin maka frekuensi gen tidak akan berubah akibat pengaruh langsung silang luar.
5. Genetic drift
