KATA PENGANTAR. Palangka Raya, Desember Chaidir Adam

(1)

(2)

i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur ke hadirat Allah SWT atas segala limpahan

rahmat dan karunia-Nya sehingga Penulis dapat

menyelesaikan Modul Biologi

Substansi Materi Genetik

untuk SMA/MA Kelas XII. Penyusunan modul ini

dimaksudkan untuk melengkapi tugas mata kuliah

Pengembangan Bahan Ajar Biologi.

Penulis tidak lupa memohon maaf apabila dalam

penyusunan modul ini terdapat kesalahan-kesalahan. Akhir

kata, semoga Modul ini dapat memberi manfaat bagi para

pembaca.

Palangka Raya, Desember 2018

Chaidir Adam

(3)

ii

DAFTAR ISI

Halaman

Kata Pengantar

i

Daftar Isi

ii

A. MATERI GENETIK

1. Kromosom

2. DNA dan RNA

2.1. DNA

2.2. RNA

a.

mRNA

b.

tRNA

c.

rRNA

3. Gen dan Alel

1

5

8

9

10

B. SINTESIS PROTEIN

1. Kodon dan Antikodon 2. Enzim Sintesis Protein 3. Sintesis Protein 3.1. Transkripsi 3.2. Translasi

12

13

14

15 RANGKUMAN MATERI

17 EVALUASI

18 DAFTAR PUSTAKA

25

(4)

1

Bahan Ajar Biologi SMA Kelas XII – Substansi Materi Genetik

MATERI GENETIK

Sidik jari (fingerprint) merupakan identitas pribadi seseorang, setiap individu memiliki sidik jari yang berbeda-beda. Mengapa sidik jari setiap orang berbeda-beda? Apa kaitannya sidik jari dengan gen? mengapa sidik jari dapat digunakan untuk mengidentifikasi identitas seseorang? Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut, mari kita pelajari tentang Substansi materi genetik!

1. KROMOSOM

Kromosom merupakan penebalan dari kromatin pada saat sel melakukan aktivitas pembelahan dan terdiri atas asam nukleat serta protein. Pada sel eukariotik, kromosom terletak di dalam nukleus (inti sel) dan berperan dalam hereditas karena mengandung faktor pengendali keturunan, yakni gen.

Gambar 1. Kromosom dan DNA

Kromosom terdiri dari sentromer (centromere) dan lengan kromosom. Sentromer merupakan konstriksi yang membagi lengan kromosom, tidak mengandung gen. pada sentromer terdapat protein kinetokor yang berikatan dengan spindle (gelendong) pada saat pembelahan sel. Lengan kromosom berisikan kromonema (bahan nukelo-protein).

Kompetensi Dasar 3.6. Mendeskripsikan konsep Gen, DNA dan Kromosom.

Digital Media

Di dalam CD terdapat animasi dengan judul

Nucleic Acids.swf

dapat membantu anda memahami materi ini.

(5)

2

Gambar 2. Struktur Kromosom: unduplicated berarti belum mengalami duplikasi; duplicated berarti sudah mengalami duplikasi dan memiliki kromatid kembar (identical sister chromatid).

Berdasarkan letak sentromer, bentuk kromosom dikelompokkan sebagai berikut:

a. Telosentrik

Kromosom tipe telosentrik hanya memiliki satu lengan kromosom, berbentuk batang, dan letak sentromernya berada di ujurng kromosom.

b. Metasentrik

Kromosom tipe metasentrik memiliki dua lengan kromosom yang sama Panjang, berbentuk seperti huruf V, dan letak sentromernya berada di tengah kromosom.

c. Akrosentrik

Kromosom tipe akrosentrik memiliki dua lengan kromosom yang tidak sama Panjang, berbentuk seperti huruf J, dan letak sentromernya di dekat salah satu ujung kromosom.

d. Submetasentrik

Kromosom tipe submetasentrik memiliki dua lengan kromosom yang hampir sama Panjang, berbentuk seperti huruf L, dan letak sentromernya hampir di tengah (Submedian) kromosom.

Gambar 3. Bentuk Kromosom: (a) Telosentrik; (b) Akrosentrik; (c) submetasentrik; dan (d) Metasentrik.

Pada makhluk hidup diploid (2n) yang kromosomnya berpasangan (kromosom homolog) (contoh: Manusia) umumnya terdapat dua tipe Digital Media

Di dalam CD terdapat video-video yang dapat membantu anda memahami tentang kromosom: 1. Chromosomes and Karyotypes.mp4 2. Stated Clearly – What is a Chromosome.mp4 3. What is a Chromosome.mp4

(6)

3

kromosom, yakni:

a. Autosom (kromosom tubuh), tidak menentukan jenis kelamin

(allosome or non-sex chromosome) disingkat A.

b. Gonosom (kromosom seks), menentukan jenis kelamin, pada manusia terdapat kromosom X dan Y sebagai kromosom dalam determinasi seks (penentuan jenis kelamin).

Manusia memiliki 46 total jumlah kromosom yang terdiri dari 44 autosom dan 2 gonosom. Penulisan formula kariotipe manusia adalah sebagai berikut:

Gambar 4. Penulisan Formula Kromosom (Karyotype) pada Manusia

Penomoran kromosom pada kariotipe manusia berdasarkan ukuran kromosom dari kromosom 1 yang berukuran paling Panjang. Kromosom 1 sampai 22 termasuk autosom yang berpasangan (homolog) dan kromosom 23 yang termasuk gonosom.

(7)

4

Setiap spesies makluk hidup memiliki jumlah kromosom yang bervariasi. Jumlah kromosom diploid (2n) dan haploid (n) pada beberapa spesies makhluk hidup adalah sebagai berikut:

Tabel 1. Daftar Jumlah Kromosom Diploid (2n) dan Haploid pada Beberapa Makhluk Hidup

No Nama Umum Nama Ilmiah

Jumlah Kromosom 2n Jumlah Kromosom n

1 Manusia Homo sapiens 46 23 2 Simpanse Pan troglodytes 48 24 3 Orangutan Pongo pygmaeus 48 24 4 Paus Biru Balaenoptera musculus 44 22

5 Kuda Equus caballus 64 32

6 Keledai Equus asinus 62 31 7 Anjing Canis familiaris 78 39 8 Kucing Felis domesticus 38 19 9 Tikus Rumah Mus musculus 40 20 10 Lalat Buah Drosophila melanogaster 8 4

Gambar 6. Grafik Perbandingan Jumlah Kromosom pada Beberapa Makhluk Hidup

(8)

5

2. DNA DAN RNA

2.1. DNA (Deoxyribo Nucleic Acid)

DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) atau asam deoksiribosa nukleat merupakan molekul kimia yang sangat penting bagi kehidupan. DNA disebut sebagai blue print makhluk hidup karena berisikan informasi-informasi genetik, segala sesuatu yang ada pada tubuh makhluk hidup diekspresikan dari DNA. DNA terdiri dari dua rantai (doublehelix atau heliks ganda) Polinukleotida.

Gambar 7. Struktur DNA

Komponen Penyusun DNA

Sugar-Phosphate Backbone (Rantai Gula-Fosfat)

Rantai gula-fosfat terdiri dari gugus fosfat dan gula pentosa yang membentuk rantai panjang. Gula pentosa pada DNA adalah deoksiribosa (C5H10O4).

Gambar 8. Gula Deoksiribosa

Basa Nitrogen (Nitrogen Bases)

Basa nitrogen pada DNA terdiri dari basa Purin (Adenine dan

Guanine) dan basa Pirimidin (Thymine dan Cytosine). Pada DNA

doublehelix basa nitrogen selalu berpasangan secara spesifik, yakni

A berpasangan dengan T dan G berpasangan dengan C. Pasangan basa nitrogen dihubungkan dengan ikatan hidrogen (hydrogen bond).

Digital Media

Di dalam CD terdapat animasi dan video yang dapat membantu anda memahami tentang struktur DNA, Gen dan bagaimana DNA dan Gen bekerja.

Animation and Videos List: 1. The Structure of DNA.swf 2. DNA Anatomy.swf 3. Journey into DNA.swf 4. What is a Gene.mp4 5. What is DNA and

How Does It Work.mp4 6. The Structure of

(9)

6

Gambar 9. Pasangan Basa Nitrogen yang dihubungkan dengan Ikatan Hidrogen

Basa nitrogen membentuk ikatan persenyawaan kimia dengan gula deoksiribosa menjadi satu molekul yang disebut nukleosida atau deosiribonukleosida. Nukelosida ini berperan sebagai prekursor elementer untuk sintesis DNA. Nukleosida bergabung dengan gugu fosfat untuk membentu satu nukleotida atau deoksiribonukleotida. Beberapa nukelotida akan bergabung membentuk molekul kompleks DNA. Oleh karena itu, DNA disebut sebagai polinukleotida.

(10)

7

1. Nukelotida = 1 gugus fosfat, 1 gula pentose (deoksiribosa) dan 1 basa nitrogen (A, G, T atau C).

2. Nukelosida = 1 gula pentosa (deoksiribosa) dan 1 basa nitrogen (A, G, T atau C).

Gugus fosfat berikatan dengan gula pada satu rantai

sugar-phosphate selalu pada Karbon (C) ke-3 dan ke-5 gula deoksiribosa.

Urutan rantai sugar-phosphate selalu 3’ – 5’ dan berlawanan

dengan rantai pasangannya yang 5’ –3’.

Gambar 12. Rantai Polinukelotida

Sifat-sifat DNA:

1) DNA berbagai organisme mempunyai kandungan adenin (A)

yang sama dengan Timin (T). Perbedaan antara DNA dari spesies yang berlainan terletak antara kandungan A + T atau G + C.

2) Setiap molekul DNA disusun oleh dua rantai polinukleotida.

Basa-basa dari kedua rantai tersebut berpasangan dengan aturan adenin berpasangan dengan Timin dan Guanin berpasangan dengan sitosin. Antara kedua basa yang berpasangan terbentuk ikatan hidrogen. Adanya ikatan inin memberikan kelenturan pada DNA.

3) DNA dapat bersifat heterokatalitik dan autokatalitik. DNA

bersifat heterokatalitik karena mampu membentuk RNA dan

TOKOH PENTING

Gambar 11. James Watson dan Francis Crick, menemukan struktur doublehelix DNA pada tahun 1953.

Digital Media

The Discovery of DNA Doublehelix.swf

(11)

8

protein melalui sintesis protein. DNA bersifat autokatalitik karena dapat melakukan replikasi dan menghasilka DNA baru. Chargaff’s Rule (Aturan Chargaff)

Aturan Chargaf menyatakan “pada DNA, jumlah Adenine selalu sama dengan jumlah Thymine, dan jumlah Guanine selalu sama dengan jumlah Cytosine.”

Gambar 14. Aturan Chargaff (Chargaff’s Rule)

Tabel 2. Analisis Chargaff pada Komposisi Basa Nukleotida DNA

Organisms Base Composition (Mole Percent)

A T G C Escherichia coli (K12) 26.0 23.9 24.9 25.2 Mycobacterium tuberculosis 15.1 14.6 34.9 35.4 Yeast 31.3 32.9 18.7 17.1 Ikan Herring 27.8 27.5 22.2 22.6 Rat (Tikus) 28.6 28.4 21.4 21.5 Human (Manusia) 30.9 29.4 19.9 19.8 Sumber: Raven

2.2. RNA (Ribo Nucleic Acid)

RNA (Ribo Nucleic Acid) merupakan molekul polinukleotida tunggal yang terdiri dari gula pentosa (Ribosa), gugus fosfat, dan basa nitrogen. Sama seperti DNA, basa nitrogen pada RNA juga terdiri dari basa purin dan basa pirimidin, namun pada RNA tidak terdapat basa Thymine (T) digantikan dengan Uracil (C). RNA berperan dalam proses sintesis protein, terdapat tiga tipe RNA. Yakni mRNA, tRNA dan rRNA.

Gambar 13. Erwin Chargaff (1905 – 2002), seorang Biokimiawan asal Austro-Hungaria

TOKOH PENTING

(12)

9 a.

mRNA

mRNA (messenger RNA) atau RNA duta (RNAd) merupakan rantai tunggal polinukleotida yang disintesis dari DNA dan membawa pesan berupa informasi genetik (Kodon) untuk disintesis menjadi protein atau polipetida.

b.

tRNA

tRNA (transfer RNA) atau RNA transfer (RNAt) adalah molekul RNA yang menerjemahkan kodon yang dibawa oleh mRNA dalam proses sintesis protein mejadi asam amino. tRNA bisa menerjemahkan kodon dan membentuk polipeptida (protein), karena pada tRNA terdapat antikodon dan asam amino.

c.

rRNA

rRNA (ribosomal RNA) merupakan RNA struktural pada Ribosom yang berperan sebagai tempat pertemuan antara mRNA dan tRNA dalam proses sintesis protein. Jumlah rRNA bisa mencapai 80% dari total jumlah RNA di dalam sel.

Gambar 18. Ribosom

Gambar 16. mRNA dengan Codon (Kodon)

Gambar 17. tRNA dengan Anticodon (Antikodon) dan Asam Amino

(13)

10 Perbedaan DNA dan RNA

DNA RNA

Terdapat di Nukleus, Mitokondria dan Kloroplas pada sel eukariotik. Pada prokariotik terdapat di sitosol

Terdapat di sitoplasma, nukelus dan ribosom

Doublehelix (Heliks Ganda) Single Helix (Heliks Tunggal) Komponen Gula Pentosa:

Deoksiribosa (Deoxyribose C5H10O4)

Komponen Gula Pentosa: Ribosa (Ribose C5H10O5)

Komponen Basa Nitrogen:

1. Basa Purin = Adenine (A) dan Guanine (G)

2. Basa Pirimidin = Thymine (T) Cytosine (C)

Komponen Basa Nitrogen:

1. Basa Purin = Adenine (A) dan Guanine (G)

2. Basa Pirimidin = Uracil (U) Cytosine (C)

Basa Nitrogen Berpasangan Basa Nitrogen Tidak Berpasangan

Gambar 19. DNA dan RNA

3. GEN DAN ALEL

Gen merupakan unit pewarisan sifat pada makhluk hidup berupa sekuens (urutan basa Nitrogen) khusus di DNA yang mengkode protein untuk sifat tertentu. Gen diekspresikan melalui sintesis protein. Alel merupakan varian bentuk gen yang menempati lokasi

(14)

11

khusus pada kromosom yang disebut lokus. Misalnya untuk sifat ukuran batang pohon memiliki dua variasi gen, yakni tinggi dan rendah. Gen tinggi (T) dan rendah (t) inilah yang disebut alel dan menempati lokus yang sama pada kromosom homolog.

Gambar 20. Kromosom, DNA dan Gen

Do You Know?

Bakteri sebagai makhluk hidup prokariotik bersel satu (unicellular) memiliki dua macam DNA, yakni DNA inti pada kromosom inti (Nucleoid) dan plasmid di luar kromosom inti (Extrachromosomal DNA).

(15)

12 SINTESIS PROTEIN

1. KODON DAN ANTIKODON

Kodon merupakan sekuens tiga nukleotida DNA atau RNA yang berhubungan secara spesifik dengan asam amino. Selain itu kodon

juga berperan sebagai sinyal untuk memulai “start” (Start Codon) dan menghentikan “stop” (Stop Codon) sintesis protein. mRNA membawa pesan genetik dari DNA menuju ribosom berupa kodon. Terdapat 20 asam amino yang dikodekan kodon, sebagai berikut:

Gambar 22. Tabel 20 Asam Amino Keterangan:

AUG merupakan start codon yang paling umum UAA, UAG, UGA berperan sebagai stop codon 1. Phe = Phenylalanine (fenillanin) 2. Leu = Leucine (Leusin)

3. Ser = Serine (Serin) 4. Tyr = Tyrosine (Tirosin) 5. Cys = Cystein (Sistein) 6. Trp = Tryptophan (Triptofan) 7. Pro = Proline (Prolin)

8. His = Histidine (Histidin) 9. Gln = Glutamine (Glutamin) 10. Arg = Arginine (Arginin) 11. Ile = Isoleucine (Isoleusin) Kompetensi Dasar

3.7. Mendeskripsikan hubungan gen (DNA) – RNA – Polipeptida dan sintesis protein dalam fungsi pembentukan sifat makhluk hidup.

(16)

13

12. Met = Methionine (Metionin) 13. Thr = Threonine (Treonin) 14. Asn = Asparagine (Asparagin) 15. Lys = Lysine (lisin)

16. Val = Valine (Valin) 17. Ala = Alanine (Alanin)

18. Asp = Aspartic Acid (Asam Aspartat) 19. Glu = Glutamic Acid (Asam Glutamat) 20. Gly = Glycine (Glisin)

Antikodon merupakan sekuens tiga nukleotida pada tRNA yang berperan untuk menerjemahkan kodon yang dibawa oleh mRNA dalam proses sintesis protein.

2. ENZIM SINTESIS PROTEIN

Beberapa enzim yang menjadi biokatalis dalam proses sintesis protein adalah sebagai berikut:

1. Helikase (Helicase)

Enzim helikase berperan membuka pilinan doublehelix DNA dengan memotong ikatan hidrogen antara pasangan basa nitrogen.

Gambar 23. Enzim Helikase 2. RNA Polimerase (RNA Polymerase)

RNA polymerase mengkatalis pembentukkan mRNA dari template atau cetakan (antisense) pada DNA dalam proses transkripsi.

Helikase

Gambar 24. Enzim RNA Polimerase

(17)

14

3. SINTESIS PROTEIN

Sintesis protein merupakan proses pembentukkan protein di dalam sel pada tubuh makhluk hidup. Hormon, enzim, pigmen melanin (warna kulit), hemoglobin pada eritrosit dibentuk melalui proses sintesis protein. Desain atau rancangan untuk protein spesifik terdapat pada urutan khusus DNA yang disebut gen. Secara umum proses sintesis protein meliputi transkripsi dan translasi.

Gambar 25. Sintesis Protein

3.1. Transkripsi

Transkripsi adalah tahap awal proses sintesis protein di mana terjadi sintesis mRNA dari cetakan atau template pada strand antisense DNA di dalam nukleus pada sel eukariotik.

Gambar 26. Sense dan Antisense DNA

Strand sense DNA (5’ –3’) berperan sebagai coding strand berisikan kode-kode gentetik dan strand antisense DNA (3’ – 5’) disebut

sebagai non-coding strand berperan sebagai template atau cetakan untuk membentuk mRNA. Proses transkripsi dikatalis oleh enzim

RNA polymerase. Urutan nukleotida pada mRNA (5’–3’) akan sama dengan urutan nukleotida pada strand sense DNA (5’ –3’) dengan

T diganti U karena mRNA ditranskripsi dari strand antisense yang berperan sebagai cetakan (template).

Digital Media

Di dalam CD terdapat animasi yang dapat membantu anda memahami tentang proses sintesis protein. Animation and Videos List: 1. DNA to Protein.swf 2. From Gene to Protein.swf 3. Protein Synthesis 1.swf 4. Protein Synthesis 2.swf 5. Protein Synthesis 3.swf 6. From DNA to Protein – 3D.mp4 7. Protein Synthesis –

Biology for All.mp4 8. Protein

(18)

15

Gambar 27. Transkripsi

Transkripsi berlangsung meliputi tiga tahap, yakni inisiasi, elongasi dan terminasi.

1. Inisiasi

Proses inisiasi dimulai dari promoter, yakni daerah DNA yang merupakan tempat melekatnya (binding site) enzim RNA polimerase.

2. Elongasi

Elongasi terjadi saat RNA polimerase bergerak di sepanjang antisense (template) dan secara berurutan menambahkan nukleotida untuk membentuk mRNA.

3. Terminasi

Terminasi adalah berhentinya proses transkripsi setelah sampai pada terminator, yakni sekuens DNA yang berperan sebagai sinyal stop atau menghentikan transkripsi.

3.2. Translasi

Setelah proses transkripsi di dalam inti sel selesai, selanjutnya mRNA keluar dari inti untuk menjadi model cetakan dalam penyusunan rangkaian asam amino pada proses translasi. Informasi genetik yang dibawa oleh mRNA terdapat pada runtunan basa yang dikandungnya. Setiap jenis kombinasi 3 basa yang berdampingan mengandung sandi genetik (kodon) tertentu, yang dapat diterjemahkan menjadi satu jenis asam amino. Dalam satu rantai mRNA, hanya bagian tertentu yang menjadi pola cetakan dalam sintesis protein, yaitu ruas yang diapit oleh kodon awal (AUG) dan kodon akhir (UAA, UAG, UGA).

Setelah mRNA sampai di ribosom, tRNA mulai mengangkut asam amino ke dalam kompleks translasi (ribosom), serta membaca sandi-sandi (kodon) mRNA. Selanjutnya, asam-asam amino yang dibawa oleh mRNA dirangkai menjadi polipeptida. Kemampuan tRNA menjalankan tugas tersebut, disebabkan karena adanya Digital Media Di dalam CD terdapat animasi transkripsi. 1. Transcription.swf 2. DNA Transcription and Translation (HD Animation).mp4

(19)

16

simpul anti kodon dan kemampuan satu kompleks dengan asam

amino yang disebut aminoasil-t RNA.

Gambar 28. Translasi

Secara umum translasi juga berlangsung meliputi tiga tahap, yakni inisiasi, elongasi dan terminasi.

1. Inisiasi

Unit kecil ribosom mengikatkan diri pada mRNA dan tRNA inisiator di mana pada mRNA terdapat AUG yang berperan sebagai start codon (memberi sinyal untuk memulai traslasi).

2. Elongasi

Terbentuknya asam amino yang berikatan dengan metionin sampai terbentuk rantai polipeptida (Protein).

3. Terminasi

Proses berhentinya translasi saat mencapai stop codon (UAA, AAG, UGA). Digital Media Di dalam CD terdapat animasi translasi. 1. Translation.swf 2. DNA Transcription and Translation (HD Animation).mp4

(20)

17 RANGKUMAN MATERI

1. Kromosom merupakan penebalan dari kromatin pada saat sel melakukan aktivitas pembelahan dan terdiri atas asam nukleat serta protein. Ada dua tipe kromosom, yakni autosom (kromosom tubuh) dan gonosom (kromosom seks).

2. DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) atau asam deoksiribosa nukleat merupakan molekul kimia yang sangat penting bagi kehidupan. DNA disebut sebagai blue print makhluk hidup karena berisikan informasi-informasi genetik, segala sesuatu yang ada pada tubuh makhluk hidup diekspresikan dari DNA. DNA terdiri dari dua rantai (doublehelix atau heliks ganda) Polinukleotida.

3. RNA (Ribo Nucleic Acid) merupakan molekul polinukleotida tunggal yang terdiri dari gula pentosa (Ribosa), gugus fosfat, dan basa nitrogen. Sama seperti DNA, basa nitrogen pada RNA juga terdiri dari basa purin dan basa pirimidin, namun pada RNA tidak terdapat basa Thymine (T) digantikan dengan Uracil (C). RNA berperan dalam proses sintesis protein, terdapat tiga tipe RNA. Yakni mRNA, tRNA dan rRNA.

4. Gen merupakan unit pewarisan sifat pada makhluk hidup berupa sekuens (urutan basa Nitrogen) khusus di DNA yang mengkode protein untuk sifat tertentu. Gen diekspresikan melalui sintesis protein. Alel merupakan varian bentuk gen yang menempati lokasi khusus pada kromosom yang disebut lokus.

5. Sintesis protein merupakan proses pembentukkan protein di dalam sel pada tubuh makhluk hidup. Hormon, enzim, pigmen melanin (warna kulit), hemoglobin pada eritrosit dibentuk melalui proses sintesis protein. Desain atau rancangan untuk protein spesifik terdapat pada urutan khusus DNA yang disebut gen. Secara umum proses sintesis protein meliputi transkripsi dan translasi.

6. Transkripsi adalah tahap awal proses sintesis protein di mana terjadi sintesis mRNA dari cetakan atau template pada strand antisense DNA di dalam nukleus pada sel eukariotik.

7. Translasi adalah proses penerjemahan kodon mRNA oleh tRNA menjadi polipeptida di ribosom.

(21)

18 EVALUASI

Pilihlah jawaban yang paling benar dengan cara memberi tanda (X) pada pilihan jawab

A, B, C, D atau E!

1. Pada struktur double-helix DNA, basa Nitrogen berpasangan yang dihubungkan dengan

ikatan …. A. nitrogen B. hidrogen C. fosfat D. kromosom E. gen

2. Perhatikan gambar berikut!

Berdasarkan gambar tersebut, komponen penyusun nukleotida nomor 1, 2 dan 3 secara berurutan adalah ….

A. gula, basa dan fosfat

B. basa, gula dan fosfat

C. basa, fosfat dan gula

D. fosfat, basa dan gula

E. gula, fosfat dan basa

3. Secara garis besar langkah pencetakan protein terjadi melalui 2 tahap, yaitu ….

A. replikasi dan sintesis

B. translasi dan replikasi

C. transkripsi dan translasi

D. sintesis dan replikasi

(22)

19

4. Perhatikan gambar kromosom lalat buah berikut!

Formula kromosom yang benar adalah ….

A. 3 A + X

B. 3 AA + XX

C. 3 AA + XY

D. 3 XY + AA

E. 3 XX + A

5. Pasangan antara jenis kromosom beserta karakteristiknya dalam tabel berikut yang

benar adalah …. Jenis Kromosom

Karakteristik A Arosentrik Hanya memiliki satu lengan

dan letak sentromernya di ujung kromosom

B Telosentrik Memiliki dua lengan yang tida sama Panjang dan berbentuk seperti huruf J C Metasentrik Memiliki dua lengan sama

Panjang dan letak sentromernya di tengah kromosom

D Submetase ntrik

Memilik dua lengan kromosom yang hampir sama Panjang dan berbentuk seperti huruf V E Akrosentrik Memiliki dua lengan sama

Panjang dan letak sentromernya di tengah kromosom

6. Suatu organisme memiliki kromosom dengan formula 29 AA + XX. Berdasarkan formula

tersebut, jumlah kromosom yang dimilikinya adalah ….

A. 29 autosom dan 2 gonosom

B. 58 autosom dan 2 gonosom

(23)

20

D. 58 gonosom dan 2 autosom

E. 30 autosom dan 2 gonosom

Bacalah pernyataan-pernyataan di bawah ini untuk menjawab pertanyaan nomor 6 dan 7. Di bawah ini merupakan beberapa fungsi DNA:

1) Membawa informasi genetik

2) Mengontrol aktivitas sel

3) Berperan dalam pembentukan RNA

4) Berperan dalam proses sintesis protein

5) Melakukan replikasi membentuk DNA baru.

7. DNA yang berfungsi sebagai heterokatalis terdapat pada ….

A. 1)

B. 2)

C. 3)

D. 4)

E. 5)

8. Fungsi DNA yang berkaitan dengan penentuan pola hereditas terdapat pada pernyataan ….

A. 1)

B. 2)

C. 3)

D. 4)

E. 5)

9. DNA dapat melakukan replikasi sehingga DNA berfungsi sebagai ….

A. heterokatalitik

B. otokatalitik

C. pengontrol aktivitas pembelahan sel

D. pembentuk protein

E. pengendali metabolism

Bacalah pernyataan-pernyataan berikut utuk menjawab perntanyaan nomor 9 dan 10.

1) Hanya ditemukan dalam nukleus, yaitu dalam kromosom, mitokondria dan kloroplas

2) Berupa rantai pendek dan tunggal

3) Terdapat dalam sitoplasma, terutama dalam ribosom dan nucleus

4) Rantai yang Panjang dan ganda

5) Kadarnya tidak dipengaruhi oleh sintesis protein

6) Kadarnya dipengaruhi oleh sintesis protein.

10. Ciri-ciri DNA terdapat pada nomor ….

A. 1), 2), dan 3)

B. 1), 2), dan 4)

C. 1), 4), dan 5)

D. 2), 3), dan 6)

(24)

21

11. Ciri-ciri RNA terdapat pada nomor ….

A. 1), 2), dan 3)

B. 1), 2), dan 4)

C. 1), 4), dan 5)

D. 2), 3), dan 6)

E. 3), 5), dan 6)

12. Rantai DNA yang berperan sebagai “cetakan” mRNA disebut ….

A. polimerase

B. antisense

C. sense

D. peptida

E. polipeptida

13. Kodon yang diperlukan untuk mengakhiri sintesis protein adalah ….

A. AUG

B. UAG

C. UCG

D. CGA

E. AAU

14. Poli-U yang dimasukkan ke dalam campuran berbagai asam amino, akan terbentuk

rangkaian …. A. Prolin B. Tirosin C. Glisin D. Lisin E. Fenilalanin

15. Tiga basa yang mensintesis suatu asam amino pada mRNA disebut ….

A. Singlet

B. Dublet

C. Triplet

D. Kodon

E. Redundant

16. Perhatikan gambar berikut!

Proses pada gambar tersebut terjadi dengan bantuan enzim ….

A. polimerase

B. ligase

(25)

22

D. helicase

E. nuclease

17. Rantai antisense DNA memiliki urutan sebagai berikut:

TAC – GGC – CGT – ATC – CCC

mRNA hasil transkripsi DNA tersebut mempunyai urutan basa nitrogen ….

A. AUG – CCG – GCA – UAG – GGG

B. AUG – GGC – CGU – TAG – CCC

C. ATG – CCG – GCA – TAG – GGG

D. UGC – GCG – CGG – UAG – AAA

E. UAG – TAG – UGC – UAG – TTT

18. Perhatikan tabel jenis asam amino berikut!

Kodon mRNA Asam Amino

GCG Alanin

CAG Glutamin

GAA Asam Glutamat

UAC Tirosin

AUC Isoleusin

Apabila urutan basa nitrogen pada DNA yang akan ditranskripsi adalah CTT – TAG – CGC – ATG – GTC, urutan asam amino yang akan dibentuk adalah ….

A. alanin – glutamin – asam glutamat – tirosin – isoleusin

B. alanin – asam glutamat – isoleusin – glutamin – tirosin

C. asam glutamat – alanin – tirosin – glutamin – isoleusin

D. asam glutamate – isoleusin – alanin – tirosin – glutamin

E. glutamin – alanin – isoleusin – tirosin – asam glutamat

19. Terdapat 64 kodon dan 20 asam amino. Pernyataan berikut yang benar adalah ….

A. beberapa kodon yang berbeda dapat ditranslasi menjadi asam amino yang sama

B. setiap kodon ditranslasi menjadi asam amino yang berbeda

C. beberapa asam amino tidak berhubungan dengan kodon apapun

D. setiap asam amino hanya dapat ditranslasi dari satu kodon

E. inisiasi proses translasi dimulai dari kodon UAG

20. Pada sel eukariotik, proses sintesis protein meliputi ….

A. transkripsi yang terjadi di sitoplasma, dan translasi di nukelus

B. transkripsi yang terjadi di nucleus, dan translasi di sitoplasma

C. transkripsi dan translasi yang keduanya terjadi di sitoplasma

D. transkripsi dan translasi yang keduanya terjadi di nukleus

E. transkripsi dan translasi yang keduanya terjadi di reticulum endoplasma kasar

21. Selama translasi, jenis asam amino yang ditambahkan pada pemanjangan polipeptida

(26)

23

A. kodon pada mRNA dan antikodon pada rRNA

B. antikodon pada mRNA dan antikodon pada tRNA

C. antikodon pada rRNA dan kodon pada mRNA

D. kodon pada mRNA dan antikodon pada tRNA

E. kodon pada rRNA dan antikodon pada tRNA

22. Pada gen terdapat promoter region, yang berperan sebagai ….

A. situs pengikatan DNA polymerase

B. situs pengikatan RNA polymerase

C. sinyal untuk memulai replikasi

D. sinyal untuk memulai transkripsi

E. sinyal untuk memulai translasi

23. Perhatikan urutan basa nitrogen pada nukelotida DNA rantai sense berikut!

Urutan kodon mRNA adalah ….

A. CAU GCU AAU AUG

B. CGT AAT TTA CGT GTC

C. GUA CGA UUA CGA UAC

D. GTA CGA TTA CGA TAC

E. GUU GCU UUA GCU UUC

24. Perhatikan gambar proses translasi berikut!

Secara berurutan bagian yang ditunjuk angka I, II, III, dan IV dalam tabel berikut adalah ….

I II III IV

A metionin mRNA tRNA

inisiator Kodon start B metionin tRNA inisiator mRNA Kodon start

C mRNA metionin Kodon

start tRNA inisiator D mRNA Kodon start tRNA inisiator Metionin

(27)

24

E Kodon

start

tRNA

inisiator metionin mRNA

25. Diketahui kodon asam amino berikut!

Kodon GAA GAU AUG CAC AUC

Asam

amino A B C D E

Urutan asam amino yang terbentuk dari DNA berikut adalah …. Antisense 3’ TAG CTA GTG CTT TAC 5’

A. A-D-B-E-C

B. B-C-D-E-A

C. C-D-B-E-A

D. C-D-A-B-E

(28)

25 DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Neil. A and Reece, Jane. B. (2014). Campbell Biology Tenth Edition. Lake Ave., Glenview, IL: Pearson Education, Inc.

Peter, Raven., Johnson, George., Mason, Kenneth., Losos, Jonathan., & Singer, Susan. (2017). Biology 11th_{Edition. McGraw Hill.}

(29)