UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MIPA

(1)

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MIPA

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

1. Fakultas / Program Studi : FMIPA / Biologi

2. Mata Kuliah / Kode : Genetika Molekuler / SBG 252

3. Jumlah SKS : Teori = 2 ; Praktek = 0

4. Semester dan waktu : Semester gasal (5), Waktu 100 menit

5. Kompetensi Dasar : Menganalisis hasil percobaan-percobaan yang membuktikan DNA sebagai pembawa materi genetik

6. Indikator ketercapaian : Mahasiswa mampu menjelaskan dan

memberikan contoh-contoh hasil penelitian yang membuktikan DNA sebagai pembawa materi genetik

7. Materi Pokok / Penggalan Materi : Pembuktian DNA sebagai Pembawa Materi Genetik

8. Kegiatan Perkuliahan :

Komponen

Langkah Uraian Kegiatan Estimasi

Waktu Metode Media

Sumber Bahan / Referensi

Pendahuluan

 Kontrak kuliah

 Tanya jawab yang dimulai oleh dosen tentang keterkaitan antara genetika dan molekuler

 Dosen menjelaskan secara singkat tentang pentingnya mengetahui pembawa materi genetik pada makhluk hidup

10 menit

Diskusi Dan Perkuliahaan

Tatap muka

PPT,

boardmarker

Brown, A.T. 1989.

Genetics – A

Molecular

Approach.

(2)

Penyajian (Inti)

 Dosen menyampaikan penjelasan hasil penelitian Griffith yang membuktikan bahwa DNA adalah pembawa materi genetis

 Mahasiswa diminta menganalisis

bagaimana penelitian Griffith membuktikan bahwa DNA adalah pembawa materi genetis

 Dosen menyampaikan penjelasan tentang penelitian Hershey dan Chase untuk pembuktian DNA serta Gierer dan Schramm untuk pembuktian RNA

 Dosen mengarahkan mahasiswa untuk menganalisis kedua hasil penelitian tersebut

30 menit

10 menit

30 menit

10 menit

Perkuliahan Tatap Muka dan Diskusi

PPT, animasi, boardmarker

Brown, A.T.

1989.

Genetics – A Molecular Approach.

Penutup dan Tindak Lanjut

 Dosen memberikan quiz lisan dan mengarahkan

mahasiswa membuat rangkuman tentang materi yang dipelajari.

 Dosen memberikan tugas yang berkenaan dengan materi yang telah didiskusikan dan yang akan dipelajari berikutnya

10 menit

Perkuliahan Tatap Muka

PPT

(3)

9. Evaluasi

Soal Quiz Lisan :

1. Organisme apa yang digunakan oleh Hershey dan Chase untuk membuktikan bahwa DNA adalah pembawa materi genetic ?

2. Hasil apa yang diperoleh Hershey dan Chase dalam percobaan yang keempat ? Jawaban soal :

1. Digunakan bakteri Streptococcus pneumonia strain S dan R, dan tikus sebagai objek percobaan 2. Pada percobaan keempat, bakteri tipe S yag telah mati dan dicampur dengan bakteri tipe R

yang masih hidup, kemudian disuntikkan pada tikus. Tikus trsbt mati, yang menunjukkan bahwa substansi dari tipe S menyebabkan tipe R berubah dari tidak virulen menjadi virulen.fenomena ini disebut dengan transformasi yaitu perubahan genotip dan fenotip yang disebabkan oleh asimilasi DNA eksternal.

Yogyakarta,

Mengetahui

Ketua Jurusan Pendidikan Biologi, Dosen Pengampu,

Dr.Slamet Suyanto Victoria Henuhili, M.Si.

NIP. 19620702 199101 1 001 NIP. 19510328 198601 2 001

(4)

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MIPA

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

5. Kompetensi Dasar : Menjelaskan pengertian gen dan organisasi gen pada molekul DNA

6. Indikator ketercapaian : Mahasiswa mampu menjelaskan konsep gen dan susunan/organisasi gen pada DNA

7. Materi Pokok / Penggalan Materi : Gen dan Informasi Biologi

Komponen

Pendahuluan

 Tanya jawab yang dimulai oleh dosen tentang gen dan DNA (yang berkaitan dengan bab ini dan sudah dipelajari pada minggu ke-1)

 Dosen menjelaskan secara singkat tentang kaitan gen ,

kromosom, dan protein.

10 menit

Diskusi dan Perkuliahan

Tatap Muka

PPT,

boardmarker

Brown, A.T. 1989.

Genetics – A

Molecular Approach

Penyajian (Inti)

 Dosen menyampaikan penjelasan perbedaan DNA, gen dan

kromosom secara lisan dan dengan gambar

 Mahasiswa diminta memberikan sebab gen menjadi suatu sumber informasi biologi dan dosen mengarahkan dengan tanya jawab.

 Dosen menyampaikan penjelasan tentang

30 menit

10 menit

Perkuliahan Tatap Muka Diskusi

Brown, A.T.

1989.

Genetics –

A Molecular

Approach

(5)

organisasi gen pada molekul DNA dan macam-macam protein

 Dosen mengarahkan mahasiswa untuk menganalisis sebab terbentuknya macam gen yang berbeda-beda

30 menit

10 menit

Diskusi

 Dosen memberikan tugas yang berkenaan dengan materi berikutnya

10 menit

PPT

9. Evaluasi

1. Sebutkan macam-macam gen dalam kelompok ! 2. Apa yang dimaksud dengan discontinuous gene ? Jawaban soal :

1. a) Operon : organisasi gen paling umum ditemukan di bakteri

b) Multigene family sederhana : duplikat gen 5S rRNA pada organism tingkat tinggi c) Multigene family yang complex : human globin gene cluster

2. Discontinuous gene adalah gen yang membawa kode genetic tidak secara bersambungan, tetpi terpisah-pisah menjadi satu unit yang dihubungkan oleh daerah yang tidak mengandung kode genetic tertentu.

Yogyakarta,

Mengetahui

Ketua Jurusan Pendidikan Biologi, Dosen Pengampu,

Dr.Slamet Suyanto Victoria Henuhili, M.Si.

NIP. NIP. 19620702 199101 1 001 NIP. 19510328 198601 2 001

(6)

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MIPA

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

5. Kompetensi Dasar : 1. Menjelaskan struktur dan fungsi DNA dan RNA.

2. Mengidentifikasi tipe-tipe molekul RNA serta menjelaskan struktur dan fungsi masing-masing tipe RNA

6. Indikator ketercapaian : 1. Mahasiswa mampu menjelaskan perbedaan struktur dan fungsi DNA dengan RNA.

2. Mahasiswa mampu menjelaskan perbedaan struktur dan fungsi tipe-tipe RNA

7. Materi Pokok / Penggalan Materi : Struktur DNA –RNA dan tipe-tipe RNA

Komponen Langkah

Uraian Kegiatan Estimasi Waktu

Metode Media Sumber

Bahan / Referensi

Pendahuluan

 Tanya jawab yang dimulai oleh dosen tentang kemungkinan bentuk / struktur materi yang

membawa informasi biologi

 Dosen menjelaskan secara singkat tentang pentingnya mengetahui struktur pembawa materi genetik pada makhluk hidup

10 menit

Tatap muka

PPT,

boardmarker

Brown, A.T. 1989.

Genetics

– A

Molecular

Approach.

(7)

Penyajian (Inti)

 Dosen menyampaikan penjelasan struktur DNA

 Mahasiswa diminta menganalisis struktur DNA sesuai dengan fungsinya

 Dosen menyampaikan penjelasan tentang tipe-tipe RNA dan struktur nya serta proses pematangan RNA

 Dosen mengarahkan mahasiswa untuk menganalisis perbedaan DNA dan RNA

30 menit

10 menit

30 menit

10 menit

Diskusi

Brown, A.T.

1989.

Genetics – A Molecular Approach.

10 menit

9. Evaluasi

1. Molekul DNA terdiri dari berapa molekul ? Sebutkan ! 2. Apa perbedaan utama struktur dan fungsi DNA dan RNA ? 3. Sebutkan tipe-tipe RNA beserta fungsinya !

(8)

Jawaban soal :

1. 3 molekul : gula pentose, gugus fosfat, dan nukleotida pirimidin + purin

2. DNA merupakan double helix dan panjang, RNA adalah single strand dan lebih pendek. DNA membawa informasi genetic, RNA berfungsi sesuai tipenya

3. mRNA : menerima info genetic dari DNA saaat transkripsi tRNA : mengikat asam amino dan dengan mRNA saat translasi rRNA : peran enzimatik dalam proses sintesis protein dalam ribosom

Yogyakarta,

Mengetahui

Ketua Jurusan Pendidikan Biologi, Dosen Pengampu,

Dr.Slamet Suyanto Victoria Henuhili, M.Si.

NIP. 19620702 199101 1 001 NIP. 19510328 198601 2 001

(9)

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MIPA

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

4. Semester dan waktu : Semester gasal (5), Waktu 100 menit 5. Kompetensi Dasar : 1. Menjelaskan pengertian mutasi

2. Mengidentifikasi tipe-tipe mutasi pada DNA 3. Menganalisis kejadian mutasi pada DNA suatu organisme

6. Indikator ketercapaian : 1. Mahasiswa mampu menjelaskan istilah mutasi 2. Mahasiswa mampu mengidentifikasi berbagai tipe mutasi yang dapat terjadi pada DNA

3. Mahasiswa mampu menganalisis kejadian mutasi DNA pada suatu organisme

7. Materi Pokok / Penggalan Materi : Perubahan Materi Genetik

Komponen

Pendahuluan

 Tanya jawab yang dimulai oleh dosen tentang kenapa terdapat keragaman makhluk hidup khu- susnya dalam satu spesies

 Dosen menjelaskan secara singkat tentang adanya suatu proses yang menyebabkan perubahan dalam gen sebagai pembawa informasi biologi

10 menit

Tatap muka

PPT,

boardmarker

Brown, A.T. 1989.

Genetics – A

Molecular

Approach.

(10)

Penyajian (Inti)

 Dosen menyampaikan penjelasan tentang mutasi dan 3 macam efek mutasi (DNA, gen, fenotipe)

pengaruh mutasi pada 3 hal tersebut.

 Dosen menyampaikan penjelasan tentang mutasi reversi dan mutasi supresi

 Dosen mengarahkan mahasiswa untuk menganalisis

pengaruh mutasi pada fenotipe suatu

individu

30 menit

10 menit

30 menit

10 menit

Diskusi

Brown, A.T.

1989.

Genetics – A Molecular Approach.

10 menit

9. Evaluasi

1. Apa yang dimaksud dengan mutasi ?

2. Sebutkan macam mutasi yang dapat terjadi pada DNA !

3. Sebutkan macam mutasi yang dapat terjadi pada Gen akibat perubahan pita DNA ! 4. Apa yang disebut dengan mutasi reversi ?

(11)

Jawaban soal :

1. Mutasi adalah perubahan materi genetis

2. Mutasi DNA : Mutasi titik, mutasi insersi, mutasi delesi, inverse

3. Mutasi pada gen : silent mutation, missense mutation, nonsense mutation, frameshift mutation 4. Mutasi reversi : mutasi balik = mutasi yang menyebabkan mutan berubah kembali menjadi wild-

type

Yogyakarta,

Mengetahui

Ketua Jurusan Pendidikan Biologi, Dosen Pengampu,

Dr.Slamet Suyanto Victoria Henuhili, M.Si.

NIP. 19620702 199101 1 001 NIP. 19510328 198601 2 001

(12)

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MIPA

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

5. Kompetensi Dasar : 1. Menjelaskan hipotesis satu gen-satu enzim 2. Menganalisis hasil percobaan yang

membuktikan fungsi gen sebagai pengkode emzim dan polipeptida

6. Indikator ketercapaian : 1. Mahasiswa mampu menjelaskan hipotesis satu gen-satu enzim

2. Mahasiswa mampu menjelaskan percoban Beadle dan Tatum yang membuktikan hipotesis tersebut

3. Mahasiswa mampu menganalisis bagaimana percobaan tersbut bisa membuktikan hipotesis bahwa gen menghasilkan enzim dan polipeptida

7. Materi Pokok / Penggalan Materi : Fungsi Gen I

Komponen

Pendahuluan

 Tanya jawab yang dimulai oleh dosen tentang arti kode di dalam gen

 Dosen menjelaskan secara singkat tentang kode genetik

10 menit

Tatap muka

PPT, boardmarker

Brown, A.T. 1989.

Genetics – A

Molecular

Approach.

(13)

Penyajian (Inti)

 Dosen menyampaikan penjelasan tentang percobaan Beadle dan Tatum dengan

Neurospora

bagaimana penelitian tersebut bisa

membuktikan bahwa gen adalah kode untuk pembentukan enzim

 Dosen menyampaikan penjelasan tentang penelitian Beadle dan Tatum mengenai jalur biokimia untuk

mengetahui hubungan gen dan enzim

 Dosen mengarahkan mahasiswa untuk menganalisis kedua hasil penelitian tersebut

30 menit

10 menit

30 menit

10 menit

Diskusi

Brown, A.T.

1989.

Genetics – A Molecular Approach.

10 menit

9. Evaluasi

1. Jelaskan kenapa penyakit alkaptonuria bisa menjadi contoh perubahan pada fungsi gen ? 2. Jelaskan tentang hipotesis satu gen-satu enzim !

(14)

Jawaban soal :

1. Alkaptonuria adalah penyakit yang disebabkan oleh perubahan fungsi gen yang pebnting untuk metabolism homogentisic acid (HA). Pada kondisi normal, akan terdapat enzim (hasil ekspresi gen) yang penting dalam metabolisme HA. Pada penderita penyakit ini, perubahan pada gen di kromosom 3 (alel resesif) menyebabkan tidak terbentuk enzim untuk metabolism HA. Penderita adalah yang mempunyai genotip homosigot resesif untuk alel tersebut.

2. Hipotesis ini menjelaskan bahwa gen adalah pengkode enzim, dari satu gen akan dihasilakn satu macam enzim. Hipotesis ini muncul setelah percobaan Beadle dan Tatum dan menjelaskan hubungan hipotetik antara gen suatu organism dengan tahap katalisa pada pathway biokimia.

Akan tetapi dengan penelitian-peneoitian terbaru menunjukkan bahwa ekspresi gen yang mengkode protein tertentu dapat menghasilkan polipeptida (bukan enzim) dengan jumlah lebih dari satu

Yogyakarta,

Mengetahui

Ketua Jurusan Pendidikan Biologi, Dosen Pengampu,

Dr.Slamet Suyanto Victoria Henuhili, M.Si.

NIP. 19620702 199101 1 001 NIP. 19510328 198601 2 001

(15)

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MIPA

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

5. Kompetensi Dasar : 1. Mengidentifikasi penyakit yang disesbabkan oleh defisiensi enzim akibat mutasi gen

2. Menjelaskan bahwa gen dapat mengendalikan struktur protein

6. Indikator ketercapaian : 1. Mahasiswa mampu mengidentifikasi penyakit yang disebabkan oleh defisiensi enzim akibat mutasi gen

2. Mahasiswa mampu menjelaskan contoh- contoh penyakit yang disebabkan oleh perubahan fungsi gen

3. Mahasiswa mampu menjelaskan bahwa gen merupakan pembawa kode pembentukan protein 7. Materi Pokok / Penggalan Materi : Fungsi Gen II

Komponen

Pendahuluan

 Tanya jawab yang dimulai oleh dosen tentang topic minggu ke-5 (Fungsi Gen I)

 Dosen menjelaskan secara singkat tentang pengaruh gen pada protein yang kemudian dapat menyebabkan penyakit tertentu pada manusia

10 menit

Tatap muka

PPT,

boardmarker

Brown, A.T. 1989.

Genetics – A

Molecular

Approach.

(16)

Penyajian (Inti)

 Dosen menyampaikan penjelasan contoh- contoh penyakit akibat perubahan fungsi enzim

bagaimana perubahan gen bisa

mennyebabkan penyakit tersebut dengan hipotesis satu gen-satu enzim

 Dosen menyampaikan penjelasan tentang gen yang mengatur struktur protein

 Dosen mengarahkan mahasiswa untuk menganalisis perubahan pada tingkat DNA dan gen dapat mempengaruhi munculnya penyakit genetis pada manusia

30 menit

10 menit

30 menit

10 menit

Diskusi

Brown, A.T.

1989.

Genetics – A Molecular Approach.

10 menit

9. Evaluasi

1. Sebutkan contoh-contoh penyakit genetik yang disebabkan oleh perubahan fungsi gen ! 2. Berikan contoh penyakit yang disebabkan oleh disfungsi gen dalam mengatur struktur protein !

(17)

Jawaban soal :

1. Phenylketonuria, albinisme, kartagener syndrome, penyakit Tay-Sachs

2. Anemia sel sabit : pengganitian asam amino Glutamat dengan Valin menyebabkan perubahan bentuk hemoglobin sehingga mempengaruhi transport oksigen pada sel darah merah

Yogyakarta,

Mengetahui

Ketua Jurusan Pendidikan Biologi, Dosen Pengampu,

Dr.Slamet Suyanto Victoria Henuhili, M.Si.

NIP. 19620702 199101 1 001 NIP. 19510328 198601 2 001

(18)

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MIPA

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

4. Semester dan waktu : Semester gasal (5), Waktu 100 menit 5. Kompetensi Dasar : 1. Menganalisis hasil percobaan Mendel

2. Menjelaskan hubungan antara genetika molekuler dengan hasil percobaan Mendel 3. Menganalisis hasil percobaan Mendel secara molekuler dan komplikasi yang tidak diobservasi oleh Mendel

6. Indikator ketercapaian : 1. Mahasiswa mampu menjelaskan percobaan Mendel

2. Mahasiswa mampu menganalisis hasil percobaan Mendel

3. Mahasiswa mampu menjelaskan hubungan antara genetika molekuler dengan hasil percobaan Mendel

4. Mahasiswa mampu menjelaskan keterkaitan istilah genetika (allele, gen, dominansi dan resesif) dengan hasil percobaan Mendel (hukum Mendel I dan II)

5. Mahasiswa mampu menganalisis percobaan Mendel secara molekuler

6. Mahasiswa mampu menjelaskan hubungan allel selain dominan-ressesif

7. Materi Pokok / Penggalan Materi : Genetika Mendel secara Molekuler 8. Kegiatan Perkuliahan :

Komponen

Pendahuluan

 Tanya jawab yang dimulai oleh dosen tentang Percobaan Mendel

 Dosen menjelaskan

10 menit

Diskusi dan Perkuliahaan

Tatap muka

PPT,

boardmarker

Brown, A.T. 1989.

Genetics

– A

(19)

secara singkat tentang relevansi hasil penelitian Mendel dengan genetika molekuler

Molecular Approach.

Penyajian (Inti)

 Dosen menyampaikan penjelasan hasil penelitian Mendel dan interpretasinya menggunakan istilah gen dan allel

bagaimana penelitian Mendel terkait dengan pengetahuan saat ini tentang gen, allele, dan proses pembelahan sel

 Dosen menyampaikan penjelasan tentang hubungan genetika molekuler dengan percobaan Mendel

 Dosen mengarahkan mahasiswa untuk menganalisis Percobaan Mendel secara molekuler dan kekurangan metode Mendel

30 menit

10 menit

30 menit

10 menit

Diskusi

Brown, A.T.

1989.

Genetics – A Molecular Approach.

 Dosen memberikan tugas yang berkenaan dengan materi yang akan dipelajari berikutnya

10 menit

(20)

9. Evaluasi

1. Jelaskan analisis molekular pewarisan bentuk buah kapri bulat dan keriput!

2. Jelaskan arti sifat gen dominan dan resesif secara molekular!

Jawaban soal :

1. Perbedaan antara buah bulat dan keriput terletak pada kandungan gula dan karbohidrat. Keberadaan ini tergantung dari aktifitas dari serial enzim yang pada keadaan normal mengubah sebagian besar sucrosa menjadi karbohidrat. Enzim-enzim ini dikode oleh alel R dan r. Alel r adalah mutan dari gen tersebut, sehingga tanaman kapri dengan genotip rr tidak menghasilkan enzim yang dapat mengubah sukrose menjadi karbohidrat, hasilnya akan menjadi buah yang keriput. Pada tanaman heterozigot, Rr, alel R dapat dapat mensintesis enzim dalam jumlah yang cukup untuk mengubah sukrosa, sehingga tanaman Rr mempunyai bentuk buah bulat. Alel R dominan terhadap

2. Alel dominan disebut gen fungsional, yang diberi simbol dengan huruf besar. Alel resesif bersifat diam (silent), tidak memberikan pengaruh terhadap fenotip. Gen fungsional dapat diekspresikan melalui proses transkripsi dan translasi menghasilkan produk gen yang fungsional. Alel resesif adalah gen non fungsional yang rusak karena mutasi, sehingga tidak ada informasi biologi yang dapat dibaca untuk menjalankan mekanisme sintesis protein