Genetika fixed

Nama : Ferra Apriadi NIM : 05071281320025 Kelas : Agroekoteknologi Palembang Tugas Genetika Materi : Dasar Dasar Genetika sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel. Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal, atau disebut organisme uniseluler, misalnya bakteri dan ameba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, merupakan organisme multiseluler yang terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing. Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 1013 sel. Namun, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikusberasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi. Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri. Sel yang sama dikelompokkan menjadijaringan, yang membangun organ dan kemudian sistem organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya, sel otot jantung membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang merupakan bagian dari sistem organ peredaran darah pada tubuh manusia. Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponen-komponen yang disebut organel. Sel terkecil yang dikenal manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan diameter 0,0001 sampai 0,001 mm, sedangkan salah satu sel tunggal yang bisa dilihat dengan mata telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi. Akan tetapi, sebagian besar sel berdiameter antara 1 sampai 100 µm (0,001–0,1 mm) sehingga hanya bisa dilihat dengan mikroskop. Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada abad ke-17. Robert Hooke pertama kali mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun 1665 ketika ia mengamati suatu irisan gabus (kulit batang pohon ek) dengan mikroskop yang memiliki perbesaran 30 kali. Namun, teori sel sebagai unit kehidupan baru dirumuskan hampir dua abad setelah itu olehMatthias Schleiden dan Theodor Schwann. Selanjutnya, sel dikaji dalam cabang biologi yang disebut biologi sel. Genetika (kata serapan dari bahasa Belanda: genetica, adaptasi dari bahasa Inggris: genetics, dibentuk dari kata bahasa Yunani: γέννω, genno yang berarti "melahirkan") adalah cabang biologi yang mempelajari pewarisan sifat pada organismemaupun suborganisme (seperti virus dan prion). Secara singkat dapat juga dikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang gendan segala aspeknya. Istilah "genetika" diperkenalkan oleh William Bateson pada suatu surat pribadi kepada Adam Chadwickdan ia menggunakannya pada Konferensi Internasional tentang Genetika ke-3 pada tahun 1906. Dalam kaitannya dengan genetika, DNA memiliki peran/ kontribusi yang amat penting. DNA adalah bahan genetik mendasar yang mengontrol sifat-sifat makhluk hidup, terkeskpresikan dalam bentuk polipeptida, meskipun tidak seluruhnya adalah protein (dapat diekspresikan sebagai RNA yang memiliki reaksi katalitik, seperti SNRPs). Francis Crick menjelaskan aliran informasi yang dibawa oleh DNA dalam rangkaian The Central Dogma, yang berbunyi Aliran informasi DNA dapat diterukan ke sel-sel maupun individu lainnya dengan replikasi, dapat diekspresikan menjadi suatu sinyal perantara dalam bentuk RNA, yang kemudian dapat ditranslasikan menjadi polipeptida, unit pembangun suatu fenotipe dari organisme yang ada. Bidang kajian genetika dimulai dari wilayah subselular (molekular) hingga populasi. Secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan: material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik), bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain (pewarisan genetik) Penemuan awal Mikroskop majemuk dengan dua lensa telah ditemukan pada akhir abad ke-16 dan selanjutnya dikembangkan di Belanda, Italia, dan Inggris. Hingga pertengahan abad ke-17 mikroskop sudah memiliki kemampuan perbesaran citra sampai 30 kali. Ilmuwan Inggris Robert Hookekemudian merancang mikroskop majemuk yang memiliki sumber cahaya sendiri sehingga lebih mudah digunakan. Ia mengamati irisan-irisan tipis gabus melalui mikroskop dan menjabarkan struktur mikroskopik gabus sebagai "berpori-pori seperti sarang lebah tetapi pori-porinya tidak beraturan" dalam makalah yang diterbitkan pada tahun 1665. Hooke menyebut pori-pori itu cells karena mirip dengan sel (bilik kecil) di dalam biara atau penjara. Yang sebenarnya dilihat oleh Hooke adalah dinding sel kosong yang melingkupi sel-sel mati pada gabus yang berasal dari kulit pohon ek.] Ia juga mengamati bahwa di dalam tumbuhan hijau terdapat sel yang berisi cairan. Pada masa yang sama di Belanda, Antony van Leeuwenhoek, seorang pedagang kain, menciptakan mikroskopnya sendiri yang berlensa satu dan menggunakannya untuk mengamati berbagai hal.[10]Ia berhasil melihat sel darah merah, spermatozoid, khamir bersel tunggal, protozoa, dan bahkanbakteri.[13][14] Pada tahun 1673 ia mulai mengirimkan surat yang memerinci kegiatannya kepadaRoyal Society, perkumpulan ilmiah Inggris, yang lalu menerbitkannya. Pada salah satu suratnya, Leeuwenhoek menggambarkan sesuatu yang bergerak-gerak di dalam air liur yang diamatinya di bawah mikroskop. Ia menyebutnya diertjen atau dierken (bahasa Belanda: 'hewan kecil', diterjemahkan sebagai animalcule dalam bahasa Inggris oleh Royal Society), yang diyakini sebagai bakteri oleh ilmuwan modern.[10][15] Pada tahun 1675–1679, ilmuwan Italia Marcello Malpighi menjabarkan unit penyusun tumbuhan yang ia sebut utricle ('kantong kecil'). Menurut pengamatannya, setiap rongga tersebut berisi cairan dan dikelilingi oleh dinding yang kokoh. Nehemiah Grew dari Inggris juga menjabarkan sel tumbuhan dalam tulisannya yang diterbitkan pada tahun 1682, dan ia berhasil mengamati banyak struktur hijau kecil di dalam sel-sel daun tumbuhan, yaitu kloroplas. Teori sel Beberapa ilmuwan pada abad ke-18 dan awal abad ke-19 telah berspekulasi atau mengamati bahwa tumbuhan dan hewan tersusun atas sel, namun hal tersebut masih diperdebatkan pada saat itu.] Pada tahun 1838, ahli botani Jerman Matthias Jakob Schleidenmenyatakan bahwa semua tumbuhan terdiri atas sel dan bahwa semua aspek fungsi tubuh tumbuhan pada dasarnya merupakan manifestasi aktivitas sel. Ia juga menyatakan pentingnya nukleus (yang ditemukan Robert Brown pada tahun 1831) dalam fungsi dan pembentukan sel, namun ia salah mengira bahwa sel terbentuk dari nukleus. Pada tahun 1839, Theodor Schwann, yang setelah berdiskusi dengan Schleiden menyadari bahwa ia pernah mengamati nukleus sel hewan sebagaimana Schleiden mengamatinya pada tumbuhan, menyatakan bahwa semua bagian tubuh hewan juga tersusun atas sel. Menurutnya, prinsip universal pembentukan berbagai bagian tubuh semua organisme adalah pembentukan sel. Yang kemudian memerinci teori sel sebagaimana yang dikenal dalam bentuk modern ialah Rudolf Virchow, seorang ilmuwan Jerman lainnya. Pada mulanya ia sependapat dengan Schleiden mengenai pembentukan sel. Namun, pengamatan mikroskopis atas berbagai proses patologis membuatnya menyimpulkan hal yang sama dengan yang telah disimpulkan oleh Robert Remak dari pengamatannya terhadap sel darah merah dan embrio, yaitu bahwa sel berasal dari sel lain melalui pembelahan sel. Pada tahun 1855, Virchow menerbitkan makalahnya yang memuat motonya yang terkenal, omnis cellula e cellula (semua sel berasal dari sel). Perkembangan biologi sel Antara tahun 1875 dan 1895, terjadi berbagai penemuan mengenai fenomena seluler dasar, seperti mitosis, meiosis, dan fertilisasi, serta berbagai organel penting, sepertimitokondria, kloroplas, dan badan Golgi. Lahirlah bidang yang mempelajari sel, yang saat itu disebut sitologi. Perkembangan teknik baru, terutama fraksinasi sel dan mikroskopi elektron, memungkinkan sitologi dan biokimia melahirkan bidang baru yang disebut biologi sel.[23] Pada tahun 1960, perhimpunan ilmiah American Society for Cell Biology didirikan di New York, Amerika Serikat, dan tidak lama setelahnya, jurnal ilmiah Journal of Biochemical and Biophysical Cytology berganti nama menjadi Journal of Cell Biology. Pada akhir dekade 1960-an, biologi sel telah menjadi suatu disiplin ilmu yang mapan, dengan perhimpunan dan publikasi ilmiahnya sendiri serta memiliki misi mengungkapkan mekanisme fungsi organel sel. Periode pra-Mendel Meskipun orang biasanya menetapkan genetika dimulai dengan ditemukannya kembali naskah artikel yang ditulis Gregor Mendel pada tahun 1900, sebetulnya genetika sebagai "ilmu pewarisan" atau hereditas sudah dikenal sejak masa prasejarah, seperti domestikasi dan pengembangan berbagai ras ternak dan kultivar tanaman. Orang juga sudah mengenal efek persilangan dan perkawinan sekerabat serta membuat sejumlah prosedur dan peraturan mengenai hal tersebut sejak sebelum genetika berdiri sebagai ilmu yang mandiri. Silsilah tentang penyakit pada keluarga, misalnya, sudah dikaji orang sebelum itu. Namun, pengetahuan praktis ini tidak memberikan penjelasan penyebab dari gejala-gejala itu. Teori populer mengenai pewarisan yang dianut pada masa itu adalah teori pewarisan campur: seseorang mewariskan campuran rata dari sifat-sifat yang dibawa tetuanya, terutama dari pejantan karena membawa sperma. Hasil penelitian Mendel menunjukkan bahwa teori ini tidak berlaku karena sifat-sifat dibawa dalam kombinasi yang dibawa alel-alel khas, bukannya campuran rata. Pendapat terkait lainnya adalah teori Lamarck: sifat yang diperoleh tetua dalam hidupnya diwariskan kepada anaknya. Teori ini juga patah dengan penjelasan Mendel bahwa sifat yang dibawa oleh gen tidak dipengaruhi pengalaman individu yang mewariskan sifat itu[1]. Charles Darwin juga memberikan penjelasan dengan hipotesis pangenesis dan kemudian dimodifikasi oleh Francis Galton[2]. Dalam pendapat ini, sel-sel tubuh menghasilkan partikel-partikel yang disebut gemmula yang akan dikumpulkan di organ reproduksi sebelum pembuahan terjadi. Jadi, setiap sel dalam tubuh memiliki sumbangan bagi sifat-sifat yang akan dibawa zuriat (keturunan). Pada masa pra-Mendel, orang belum mengenal gen dan kromosom (meskipun DNA sudah diekstraksi namun pada abad ke-19 belum diketahui fungsinya). Saat itu orang masih beranggapan bahwa sifat diwariskan lewat sperma (tetua betina tidak menyumbang apa pun terhadap sifat anaknya). Konsep dasar Peletakan dasar ilmiah melalui percobaan sistematik baru dilakukan pada paruh akhir abad ke-19 oleh Gregor Johann Mendel. Ia adalah seorang biarawan dari Brno (Brünn dalambahasa Jerman), Kekaisaran Austro-Hungaria (sekarang bagian dari Republik Ceko). Mendel disepakati umum sebagai 'pendiri genetika' setelah karyanya "Versuche über Pflanzenhybriden" atau Percobaan mengenai Persilangan Tanaman (dipublikasi cetak pada tahun 1866) ditemukan kembali secara terpisah oleh Hugo de Vries, Carl Correns, danErich von Tschermak pada tahun 1900. Dalam karyanya itu, Mendel pertama kali menemukan bahwa pewarisan sifat pada tanaman (ia menggunakan tujuh sifat pada tanamankapri, Pisum sativum) mengikuti sejumlah nisbah matematika yang sederhana. Yang lebih penting, ia dapat menjelaskan bagaimana nisbah-nisbah ini terjadi, melalui apa yang dikenal sebagai 'Hukum Pewarisan Mendel'. Dari karya ini, orang mulai mengenal konsep gen (Mendel menyebutnya 'faktor'). Gen adalah pembawa sifat. Alel adalah ekspresi alternatif dari gen dalam kaitan dengan suatu sifat. Setiap individu disomik selalu memiliki sepasang alel, yang berkaitan dengan suatu sifat yang khas, masing-masing berasal dari tetuanya. Status dari pasangan alel ini dinamakangenotipe. Apabila suatu individu memiliki pasangan alel sama, genotipe individu itu bergenotipe homozigot, apabila pasangannya berbeda, genotipe individu yang bersangkutan dalam keadaan heterozigot. Genotipe terkait dengan sifat yang teramati. Sifat yang terkait dengan suatu genotipe disebut fenotipe. Kronologi perkembangan genetika Setelah penemuan ulang karya Mendel, genetika berkembang sangat pesat. Perkembangan genetika sering kali menjadi contoh klasik mengenai penggunaan metode ilmiah dalamilmu pengetahuan atau sains. Berikut adalah tahapan-tahapan perkembangan genetika: 1859 Charles Darwin menerbitkan The Origin of Species, sebagai dasar variasi genetik.; 1865 Gregor Mendel menyerahkan naskah Percobaan mengenai Persilangan Tanaman; 1878 E. Strassburger memberikan penjelasan mengenai pembuahan berganda; 1900 Penemuan kembali hasil karya Mendel secara terpisah oleh Hugo de Vries (Belgia), Carl Correns (Jerman), dan Erich von Tschermak (Austro-Hungaria) ==> awal genetika klasik; 1903 Kromosom diketahui menjadi unit pewarisan genetik; 1905 Pakar biologi Inggris William Bateson mengkoinekan istilah 'genetika'; 1908 dan 1909 Peletakan dasar teori genetika populasi oleh Weinberg (dokter dari Jerman) dan secara terpisah oleh James W. Hardy (ahli matematika Inggris) ==> awalgenetika populasi; 1910 Thomas Hunt Morgan menunjukkan bahwa gen-gen berada pada kromosom, menggunakan lalat buah (Drosophila melanogaster) ==> awal sitogenetika; 1913 Alfred Sturtevant membuat peta genetik pertama dari suatu kromosom; 1918 Ronald Fisher (ahli biostatistika dari Inggris) menerbitkan On the correlation between relatives on the supposition of Mendelian inheritance (secara bebas berarti "Keterkaitan antarkerabat berdasarkan pewarisan Mendel"), yang mengakhiri perseteruan antara teori biometri (Pearson dkk.) dan teori Mendel sekaligus mengawali sintesis keduanya ==> awal genetika kuantitatif; 1927 Perubahan fisik pada gen disebut mutasi; 1928 Frederick Griffith menemukan suatu molekul pembawa sifat yang dapat dipindahkan antarbakteri (konjugasi); 1931 Pindah silang menyebabkan terjadinya rekombinasi; 1941 Edward Lawrie Tatum and George Wells Beadle menunjukkan bahwa gen-gen menyandi protein, ==> awal dogma pokok genetika; 1944 Oswald Theodore Avery, Colin McLeod and Maclyn McCarty mengisolasi DNA sebagai bahan genetik (mereka menyebutnya prinsip transformasi); 1950 Erwin Chargaff menunjukkan adanya aturan umum yang berlaku untuk empat nukleotida pada asam nukleat, misalnya adenin cenderung sama banyak dengan timin; 1950 Barbara McClintock menemukan transposon pada jagung; 1952 Hershey dan Chase membuktikan kalau informasi genetik bakteriofag (dan semua organisme lain) adalah DNA; 1953 Teka-teki struktur DNA dijawab oleh James D. Watson dan Francis Crick berupa pilin ganda (double helix), berdasarkan gambar-gambar difraksi sinar X DNA dari Rosalind Franklin ==> awal genetika molekular; 1956 Jo Hin Tjio dan Albert Levan memastikan bahwa kromosom manusia berjumlah 46; 1958 Eksperimen Meselson-Stahl menunjukkan bahwa DNA digandakan (direplikasi) secara semikonservatif; 1961 Kode genetik tersusun secara triplet; 1964 Howard Temin menunjukkan dengan virusRNA bahwa dogma pokok dari tidak selalu berlaku; 1970 Enzim restriksi ditemukan pada bakteri Haemophilus influenzae, memungkinan dilakukannya pemotongan dan penyambungan DNA oleh peneliti (lihat juga RFLP) ==> awalbioteknologi modern; 1977 Sekuensing DNA pertama kali oleh Fred Sanger, Walter Gilbert, dan Allan Maxam yang bekerja secara terpisah. Tim Sanger berhasil melakukan sekuensing seluruhgenom Bakteriofag Φ-X174;, suatu virus ==> awal genomika; 1983 Perbanyakan (amplifikasi) DNA dapat dilakukan dengan mudah setelah Kary Banks Mullis menemukan Reaksi Berantai Polymerase (PCR); 1985 Alec Jeffreys menemukan teknik sidik jari genetik. 1989 Sekuensing pertama kali terhadap gen manusia pengkode protein CFTR penyebab cystic fibrosis; 1989 Peletakan landasan statistika yang kuat bagi analisis lokus sifat kuantitatif (analisis QTL) ; 1995 Sekuensing genom Haemophilus influenzae, yang menjadi sekuensing genom pertama terhadap organisme yang hidup bebas; 1996 Sekuensing pertama terhadap eukariota: khamir Saccharomyces cerevisiae; 1998 Hasil sekuensing pertama terhadap eukariota multiselular, nematoda Caenorhabditis elegans, diumumkan; 2001 Draf awal urutan genom manusia dirilis bersamaan dengan mulainya Human Genome Project; 2003 Proyek Genom Manusia (Human Genome Project) menyelesaikan 99% pekerjaannya pada tanggal (14 April) dengan akurasi 99.99% Cabang Genetika Genetika berkembang baik sebagai ilmu murni maupun ilmu terapan. Cabang-cabang ilmu ini terbentuk terutama sebagai akibat pendalaman terhadap suatu aspek tertentu dari objek kajiannya. Cabang-cabang murni genetika: genetika molekular genetika sel (sitogenetika) genetika populasi genetika kuantitatif genetika perkembangan Cabang-cabang terapan genetika: genetika kedokteran ilmu pemuliaan rekayasa genetika atau rekayasa gen Bioteknologi merupakan ilmu terapan yang tidak secara langsung merupakan cabang genetika tetapi sangat terkait dengan perkembangan di bidang genetika. Genetika arah-balik (reverse genetics)[sunting | sunting sumber] Kajian genetika klasik dimulai dari gejala fenotipe (yang tampak oleh pengamatan manusia) lalu dicarikan penjelasan genotipiknya hingga ke aras gen. Berkembangnya teknik-teknik dalam genetika molekular secara cepat dan efisien memunculkan filosofi baru dalam metodologi genetika, dengan membalik arah kajian. Karena banyak gen yang sudah diidentifikasi sekuensnya, orang memasukkan atau mengubah suatu gen dalam kromosom lalu melihat implikasi fenotipik yang terjadi. Teknik-teknik analisis yang menggunakan filosofi ini dikelompokkan dalam kajian genetika arah-balik atau reverse genetics, sementara teknik kajian genetika klasik dijuluki genetika arah-maju atau forward genetics. Hukum Mendell Tokoh peletak prinsip dasar genetika adalah Gregor Johan Mendell seorang biarawan dan penyelidik tanaman berkebangsaan Austria. Pada tahun 1866 Mendell melaporkan hasil penyelidikannya selama bertahun-tahun atas kacang ercis/kapri (Pisum sativum). Untuk mempelajari sifat menurun Mendell menggunakan kacang ercis dengan alasan: –    memiliki pasangan sifat yang menyolok –    bisa melakukan penyerbukan sendiri –    segera menghasilkan keturunan atau umurnya pendek –    mampu menghasilkan banyak keturunan, dan –    mudah disilangkan Inilah tiga langkah eksperimen yang dilakukan Mendell. Perhatikan dengan cermat perbandingannya berdasar warna bunga. Dari hasil penelitiannya tersebut Mendell menemukan prinsip dasar genetika yang lebih dikenal dengan Hukum Mendell. Gregor Johan Mendell (1811 – 1884) sang peletak prinsip dasar ilmu genetika. Dari dasar penelitiannya tersebut genetika berkembang pesat hingga sekarang. Kacang Kapri/Ercis (Pisum sativum) yang diteliti oleh Mendell hingga menemukan konsep pewarisan sifat. Hukum Mendell I/Hukum Pemisahan Bebas Hukum Mendell I dikenal juga dengan Hukum Segregasi menyatakan: ‘pada pembentukan gamet kedua gen yang merupakan pasangan akan dipisahkan  dalam dua sel anak’. Hukum ini berlaku untuk persilangan monohibrid (persilangan dengan satu sifat beda). Contoh dari terapan Hukum Mendell I adalah persilangan monohibrid dengandominansi. Persilangan dengan dominansi adalah persilangan suatu sifat beda dimana satu sifat lebih kuat daripada sifat yang lain. Sifat yang kuat disebut sifat dominan dan bersifat menutupi, sedangkan yang lemah/tertutup disebut sifat resesif. Perhatikan contoh berikut ini: Disilangkan antara mawar merah yang bersifat dominan dengan mawar putih yang bersifat resesif. Persilangan monohibrid dengan kasus intermediet Sifat intermediet adalah sifat yang sama kuat, jadi tidak ada yang dominan ataupun resesif. Contoh: disilangkan antara mawar merah dengan mawar putih Hukum Mendell II/Hukum Berpasangan Bebas Hukum Mendell II dikenal dengan Hukum Independent Assortment, menyatakan: ‘bila dua individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka diturunkannya sifat yang sepasang itu tidak bergantung pada sifat pasangan lainnya’. Hukum ini berlaku untuk persilangan dihibrid (dua sifat beda) atau lebih. Contoh: disilangkan ercis berbiji bulat warna kuning (dominan) dengan ercis berbiji kisut warna hijau (resesif) Konsep Backcross dan Testcross Backcross (silang balik) adalah langkah silang antara F1 dengan salah satu induknya. F1     x    salah satu induk (P) Testcros (uji silang) adalah persilangan antara suatu individu yang genotifnya belum diketahui dengan individu yang telah diketahui bergenotif homozigot resesif. Gunanya untuk mengetahui apakah genotif suatu individu tersebut homozigot ataukah heterozigot. ?    x    homozigot resesif Persilangan Resiprok Persilangan resiprok adalah suatu persilangan dimana sifat induk jantan dan betina bila dibolak-balik/dipertukarkan tetapi tetap menghasilkan keturunan yang sama. Pada artikel lain telah saya tulis cara mengerjakan soal persilangan dengan cepattanpa harus menggunakan cara yang diajarkan di sekolah  1. Pautan Pautan/Tautan (linkage) adalah suatu keadaan dimana terdapat banyak gen dalam satu kromosom. Pengertian ini biasanya mengacu pada kromosom tubuh (autosom). Akibatnya bila kromosom memisah dari kromosom homolognya, gen-gen yang berpautan tersebut selalu bersama. Semisal suatu genotif AaBb mengalami pautan antar gen dominan dan antar gen resesif, maka A dan B terdapat dalam satu kromosom, sedangkan a dan b terdapat pada kromosom homolognya. Bila terjadi pembelahan meiosis maka gamet yang terbentuk ada dua macam, yaituAB dan ab. Ciri Pautan:  - semisal pada AaBb, gamet hanya 2 macam  - jika di test cross hasilnya adalah 1 : 1 2. Pindah Silang (crossing over) Pindah silang (crossing over) merupakan peristiwa pertukaran gen karena kromosom homolog saling melilit saat meiosis. Misalkan suatu genotif AaBb mengalami pindah silang saat pembelahan meiosis akan diperoleh gamet sebanyak empat macam, yaitu AB, ab, Ab, dan aB. Dua yang pertama (homogamet) disebut kombinasi parental (KP) yangmerupakan hasil peristiwa pautan, dan dua yang terakhir (heterogamet) disebut kombinasi baru (KB) atau rekombinan (RK) yang merupakan hasil peristiwa pindahsilang. Prosentase terbentuknya kombinasi baru saat terjadi pindah silang disebut Nilai Pindah Silang (NPS) yang dapat dihitung dengan rumus berikut: Ciri Pindah silang:  - semisal pada AaBb, gamet 4 macam  - jika di test cross hasilnya adalah 1 : 1 : 1 : 1 3. Pautan Sex Pautan sex (sex linkage) merupakan suatu keadaan dimana terdapat banyak gen tertentu yang selalu terdapat pada kromosom sex. Adanya pautan sex menyebabkan suatu sifat muncul hanya pada jenis kelamin tertentu. Ada dua jenis pautan sex, yaitu pautan X dan pautan Y. Contoh: persilangan antara lalat Drosophilla melanogaster bermata merah dan putih. P :        jantan mata putih     X     betina mata merah                     XmY                            XMXM F1 :        XMY        : jantan mata merah               XMXm      : betina mata merah Gregor Mendel dilahirkan tahun 1822 di kota Heinzendorf di daerah kerajaan Austria yang kini masuk bagian wilayah Cekosiowakia. Tahun 1843 dia masuk biara Augustinian, di kota Brunn, Austria (kini bernama Brno, Ceko). Dia menjadi pendeta tahun 1847. Tahun 1850 dia ikut ujian peroleh ijasah guru, tetapi gagal dan dapat angka terburuk dalam Biologi! Meski begitu, kepada pendeta di biaranya mengirim Mendel ke Universitas Wina, dari tahun 1851-1853 dia belajar matematika dan ilmu pengetahuan lainnya. Mendel tak pernah berhasil mengantongi ijasah guru resmi, tetapi dari tahun 1854-1868 dia menjadi guru cadangan ilmu alam di sekolah modern kota Brunn. INTERAKSI GEN INTERAKSI GEN Sejak diakuinya Hukum Mendel (segregasi dan berpadu bebas) maka banyak dil akukan penelitian ke arah genetika. Namun rasio Mendel seperti 3:1 dan 9:3:3:1 tidak selalu terjadi dalam semua persilangan. Ni sbah fenotipe maupun genotipe yang dihasilkan Mendel akan diperoleh seandainya terpenuhi kondisi tertentu, yaitu (a) seti ap s ifat hanya ditentukan oleh satu lokus; (b) alel dalam setiap lokus bersegregasi bebas dari lokus lain; dan (c) gen-gen yang di pelajari terdapat pada inti. Ternyata kondisi ini tidak selalu terpenuhi, oleh karena itu akan sering  ditemukan penyimpangan d ari nisbah Mendel. Penyimpangan ini dapat dijelask an bahwa terdapat karakter-karakter yang dipengaruhi oleh lebih dari sepasa ng gen yang berinteraksi. Interaksi inilah yang akan memunculkan berbag ai variasi fenotipe, meskipun hukum dasar pewarisan si fat keturunan sama dengan Mendel. Tabel 1. Nisbah Fenotip (F2) Hibrida Normal Menurut Mendel Monohibrida 3: 1 (Hukum Dominasi penuh) n= 1 jumlah gamet = 2  Dihibrida      9: 3: 3: 1 n= 2 jumlah gamet = 4  Trihibrida 27: 9: 9: 9: 3: 3 : 3: 1 n= 3 jumlah gamet = 8 Polihibrida (3:1)n n= n jumlah gamet = 2n          (n) = jenis sifat berbeda (hibridanya)  Pewarisan suatu sifat ditentukan oleh g en-gen yang terletak pada kromosom. Tempat ge n-gen pada kromosom disebut dengan lokus. Setiap lokus memiliki 2 atau lebih ale l yang mengendalikan suatu karakter. Namun tidak jarang ditemui bahwa dalam satu lokus ditemukan beberapa variasi alel. Variasi ini muncul akibat mutasi ya ng mengakibatkan munculnya fenotipefenotipe baru. TIPE INTERAKSI Tipe interaksi gen merupakan  hasil interaksi diantara gen-gen dan menghasilkan produk dari  aktivitas 2 gen atau lebi h. Interaksi ini mungkin berada pada  level gen-gen itu sendir i, aksi dari produk-produk yang dihasilkan pada kegiatan sitoplasma  atau merupakan interaksi sel-sel  atau organ-organ yang gen-gennya mengalami perubahan. Untuk mengetahui pada level mana interaksi terjadi maka itu merupakan su atu objek utama dalam studi interaksi gen. Studi ini akan melengkapi studi dibidang biokimia dan fisiologi. Produk dari semua aspek fenotipe bergantung pada keseluruhan gen yang membentuk genome. Bahwa sangat tidak mungkin pendekat an studi interaksi gen dengan hanya melihat total dari interaksi itu sendiri tetapi dapat didekati dengan memperhatikan kejadi an sederhana pada variasi sebuah sifat yang bersegregasi dari dua gen nona lelik. Dan hal ini dinamakan dengan pewarisan digen ik (Wagner and Mitchell, 1965). Seiring dengan perkembangan wakt u maka penelitian-penelitian yang menjelaskan tentang intera ksi gen semakin berkembang. Salah satunya adalah dominansi suatu alel terhadap alel lain tidak selalu terjadi . Penampakan su atu gen dapat dipeng aruhi oleh faktor-faktor seperti lingkungan, umur, jenis kelamin, fisiologis, genetik dan faktor lainnya.  Perubahan pengaruh dominansi ini timbul akibat :  1) intralokus atau intralelik atau intragenik 2) interlokus atau intergenik 3) interaksi gen dengan lingkungan Analisis genetik dapat mengidentifi kasi gen yang berinteraksi dalam menentukan suatu si fat atau gen-gen ya ng terdapat dalam lintasan biologi yang khusus. Kunci utamanya adalah bahwa interaksi gen menyebabkan peru bahan rasio turunan. Griffith  et al . (2000) membedakan beberapa jenis interaksi yang menimbulkan berbagai modifikasi fenotipe . Perbedaan penting adalah adanya interaksi gen yang bera da dalam lintasan biologi yang sama dan terdapat juga interaksi gen  yang berada dalam lintasan yang berbeda. A. Interaksi gen dalam lintasan biologi yang berbeda Umumnya interaksi  yang melibatkan dua lintasan biokimia yang berbeda menghasilkan  F2 dengan 4 kelas fenotipe yang berhubungan dengan kelas genotipe  yang mungkin terbentuk, sebagai contoh adalah pewarisan warna kulit pada Corn Snake. O += berwarna orange    b +=menimbulkan warna hitam O  = tidak menimbulkan warna orange      b  =tidak menimbulkn warna hitam  P  :        o +o+bb  (Orange)   X     oob+b+  (hitam) F1:        o +o b+b   (camouflaged /warna agak pudar ataus amar) F2 :      9 o +ob+b (camouflaged)    3 o +_bb (Orange)  3 o o b +_ (Hitam)    1 oobb  (Albino) B. Interaksi gen dalam lintasan biologi yang sama 1. Intralokus atau intralelik atau intragenik adalah interkasi yang terjadi anat ar 2 atau lebih alel yang berasal dari lokus yang sama, untuk  menghasilkan suatu fenotipe. Yang termasuk dalam interaksi intralokus adalah sebagai berikut:          Dominansi; Adalah kehadiran al el dominan dari suatu gen menyebabkan efek alel resesif dari lokus yang sama akan te rselubungi, sehingga fenotipe yang tampa k adalah efek alel dominan. Pada tipe ini, fenotipe dari individu bergenotipe heterozigot identik dengan fenotipe individu berg enotipe homozigot dominan. Zuriat individu heterozigot yang menyerbuk sendiri akan bersegregasi menjadi 3 zuriat dominan : 1   zuriat resesif. Tipe ini disebut juga dengan kedominanan penuh (Hartana, 1992)           Dominan parsial atau incomplete dominance; Pada tip e ini tidak terjadi domi nansi karena fenotipe heterozigot terletak diantara 2 induk homozigot (intermediet). Tanaman heterozig ot akan menghasilkan segregasi zuriat dengan nisbah 1:2:1. Pada tingkat molekuler, tipe ini umumnya disebabkan oleh pengaruh k uantitatif sejumlah alel normal yang mengakibatkan te rjadinya proses transkripsi yang menghasilkan banyak protein, sedang kan  yang sedikit alel normal maka transkripsi akan menghasilkan sedikit pr otein. Jika tidak memiliki alel yang  normal maka terhambat terjadi transk ripsi dan mungkin tidak akan atau hanya sedikit sekali terbentuk protein. Alel gen warna bunga merah tidak dominan penuh terhadap alel gen warna bunga putih sehingga  tanaman be rgenotipe heterozigot akan menampakkan warna intermediet (merah muda). Jika dibiarkan tanaman tersebut menyerbuk sendiri maka  akan menghasilkan zuriat tanaman yang bersegregasi dengan nisbah bunga merah : merah muda : putih = 1 : 2 : 1          Kodominan; Pada tipe ini, alel-alel suatu gen da ri lokus yang sama berinteraksi dan sama-sama memberikan efek pada penampilan fenotipenya. Contoh: a. Lokus sifat ketidakserasian sendiri Genotipe stigma                 Fenotipe   S1S1                                    Polen S1 akan ditolak   S2S2                                    Polen S2 akan ditolak                   S1S2                                   baik polen S1 maupun S2 akan ditolak   terlihat bahwa alel S1 dan S2 kodominan, artinya sama-samamemberi kan efek  pada ketidakserasian b. Tipe golongan darah ABO pada manusia Ada 4 tipe golongan darah dalam sistem ABO  yaitu: Sistem golongan darah ini mempunyai 3  alel yaitu IA, IB dan i. Golongan darah AB meru pakan bentuk kekodominanan karena keduanya sama-sama mengekspresikan antigen A dan B. Huruf pada golongan darah menunjukkan bahwa  terdapat 2 molekul karbohidrat khusus yang terdapat pada permukan sel darah  merah. Individu bisa memiliki karbohidrat A (golonga n darah A), karbohidrat B (golongan darah B) atau memiliki karbohidrat A  dan B sekaligus (golongan darah AB). c. Warna kulit ular gandum  Umumnya warna kulit ular ini adalh berbentuk belang-belan g hitamorange agak pudar(samar). Warna ini di hasilkan oleh pigmen yang terpisah yang dikendalikan oleh gen secara genetik. O += berwarna orange    b +=menimbulkan warna hitam O  = tidak menimbulkan warna orange      b  =tidak menimbulkn warna hitam  P  :        o +o+bb  (Orange)   X     oob+b+  (hitam) F1:        o +o b+b   (camouflaged /warna agak pudar ataus amar) F2 :      9 o +ob+b (camouflaged)    3 o +_bb (Orange)  3 o o b +_ (Hitam)    1 oobb  (Albino)          Dominansi berlebih (overdominance)  Welsh (1991) menambahkan overdominance ke dalam interaksi intralokus. Pada proses ini, heterozigot mempunyai nilai fenotip yang terletak diluar kedua induknya. 2. Interlokus atau intergenik Interaksi ini merupakan peristiwa dimana dua atau lebih gen dari lokus yang berbeda berinterak si mempengaruhi suatu karakter dan suatu gen/lokus menutupi gen/lokus lainnya dan dikenal dengan istilah EPISTASIS.  Epistasis  artinya menutupi gen lain dan gen  yang ditutup disebut juga dengan hypostatis.Pemunculan sifat satu alel dapa t berubah kar ena adanya kehadiran atau ketidakhadiran salah satu alel atau lebih pada lokus yang berlainan. Proses ini berlangsung bila pal ing sedikit ada 2lokus yang mengendalikan pemunculan satu sifat/karakter. Misa lnya ada 2 pasang gen yang memisah secara bebas tapi saling berinteraksi, pa da banyak peristiwa interaksi nisbah yang dharapkan 9:3:3:1 akan berubah. Interaksi yang termas uk ke dalam interaksi interlokus adalah sebagai berikut: 2.1. Dominan epistasi; yaitu suatu gen dominan mengalahkan pengar uh dominan lainnya dan resesifnya. contoh: Warna buah Squash; Pada buah squash alel resesi f harus diekspresikan sebelum alel warna tertentu pada lokus kedua (lainnya) diekspresikan. Gen pertama, gen warna squash putih dominan terhadap squash  berwarna (lainnya : kuning dan hijau) diberi simbol W (putih) dan w (berwarna). Gen kedua, warna kuning dominan terhadap hijau diberi simbol G (kuning) dan g (hijau). Jika dihibrid di-selfing maka akan  terdapat 3 warna buah squash dengan rasio 12:3:1 (putih : kuning : hijau).  2.2. Resesif epistasi; yaitu kedua pasang gen domina n lengkap tetapi gen resesif pada satu lokus (lok us epistatik) menekan penampilan alel pada lokus lain (lokus hypostatik). Mekanisme ini disebut juga sebagai modifikasi aksi ge n (Welsh, 1991). Contoh: a. Warna kulit pada bawang merah  C= gen dominan yang diperlukan untuk menghasilkan warna c= alel tidak aktif yang menghalangi pembentukan warna R= Gen dominan untuk warna merah r= alel resesif untuk warna kuning P            CCrr       (kuning)      X         ccRR     (Putih) F1          CcRr               Putih F2          9 C_R_  : 3 C_rr :  3 ccR_ :  1 ccrr                     9 merah :3 Kuning :  4 putih Gen c tidak aktif menghalangi pembentukan warna dan epistatik terhadap gen R dan r. Fenotipe ccR_ dan ccrr  putih karena pembentukanwarna dihalangi oleh alel c b. Warna bung a matahari (Helianthusa annus) dikendalikan oleh 2 lokus bebas yang mempunyai beberapa alel majemuk yang bersifat dominan dalam setiap lokusnya.    P              LLLaLa     (kuning)      X         lllala          (kuning muda)    F1             LlLala         Kuning    F2           9 L_La_  :  3 L_lala:  3 llLa_ :  1 lllala                      9 kuning : 3 merah kekuningan   :  4 kuning muda               c. Ada interaksi lain dalam menumbuhkan wana bulu pada mencit. Yang epistasi di sini adalah cc. Kalau  cc tak hadir maka warna bulu kelabu dengan kehadiran A dan hitam dengan kehadiran a.    A= kelabu  C= pigmentasi normal    a= hitam  c = tidak ada pigmentasi    P             AACC     kelabu        X         aacc                  albino    F1          AaCc              kelabu    F2         9 A_C_  : 3 aaC_ :  3 A_cc :  1 aacc                    9 kelabu :3 hitam        :  4 albino              d. Warna kulit kuda; Warna kulit coklat (B) dominan terh adap tan (b). Fenotipe tergantung pada gen kedua yang mengendalikan pigmen rambut. G en C dominan untuk menghadirkan pigmen rambut sedangkan alel c adalah resesif untuk mengendalikan tidak ada pigmen. Jika kuda  bergenotipe homozigot resesif cc maka akan muncul warna putih.  2.3. Inhibitor gen action; yaitu satu gen dominan pada satu lokus dan homozigot resesif pada lokus yang lain bersifat epistasis, yaitu bila terdapat salah satu gen itu akan mencegah pembuatan hasil akhir gen. Interaksi ini dise but juga dengan epistasi dominan & resesif (Crowder, 1993). Contoh: a. Kasus pada warna bulu ayam kampung :   C =  Gen domina n yang diperlukan untuk pembentukan warna bulu  c=  Gen yang tidak menghasilkan warna  I=  Gen dominan yang menghambat pembentu kan warna  i=   Gen resesif yang menentukan warna hitam Persilangan antara dua ayam kampung  berbulu putih dengan genotipe yan g berbeda :   P               IICC (putih)   X    iicc (putih)  F1               IiCc (putih)  F2     9 I_C_ (putih) 3 I_cc (putih)       3 iiC_  (berwarna)  1 iicc   (putih) Sehingga terdapat 13 ayam kampung  berbulu putih dan 3 ayam kampong berbulu warna.  b. Kasus pada produksi malvidin pada tanaman Primula : Sintesis malvilin pada tanaman  Primula dikontro l oleh alel K (gen dominan untuk pembentukan malvilin) sedangkan penghambat sintesis malvilin diberi simbol alel D (Gen domina n penghambat sintesis malvilin). Tanaman F1 dengan genotipe KkDd tidak akan  memproduksi malvilin karena keberadaan dari alel  dominan D (penghambat sintesis malvilin). 2.4. Duplikat dominan epistasi; merupakan interaksi yang  terjadi  bila dua gen berperan sama dan mengatur sifat yang sama yaitu salah satu dapat menggantikan yang lain. Tipe interaksi ini dise but juga dengan isoepistasi (Crowder, 1993) Contoh :  a. Bentuk buah tanaman Bursa sp (15 :1)    Parental : AABB (segitiga)  X aabb (Oval)   F1  :   AaBb (Segitiga)   F2  : 9 A_B_ (segitiga) 3 A_bb (segitiga) 15 segitiga : 1 oval 3 aaB_  (segitiga) 1 aabb (oval)  Kasus duplikat dominan epistatis dapat ditemui pada warna kernel pada gandum. Pathway da ri enzim fu ngsional dari enzim A dan B dapat memproduksi produk dari precursor  tertentu. Produk yang dihasilkan menentukan w arna kernel dari biji gandum. Ternyata hanya alel dominan dari dua lokus yang dapat memberikan fenotipe warna pada karnel biji g andum.  Persilangan galur murni dari tanaman gandum dengan kernel biji berwarna (genotipe AABB) dan tanaman gandum dengan ker nel biji putih (aabb) akan menghasilkan F1, yang kemudian di-s elfing, akan menghasilkan dihibrid dengan perbandingan 9:3:3:1.  Secara biokimia akan menghasilkan perbandingan dihibrid 15:1 (Tabel 4) yaitu 15 kernel biji berwarna dan  1 kernel tidak berwarna (putih). Duplikat dominan epistatis sering juga disebut sebagai duplicate  gene action, sisoepistatis atau epistatis dominan ganda.  2.5.  Duplikat resesif epistasi ; adalah fenotipe yang sama  dihasilkan oleh kedua genotipe homozigot resesif. Dua gen resesif  bersifat epistatik terhadap alel dominan. Hal ini disebut juga dengan istilah komplementer (Yatim, 1991). Contoh: a. Warna bu nga tanaman kapri (Pisum sativum)  C= gen dominan diperlukan untuk pembentukan warna  P=gen dominan menghasilkan pigmen ungu     P  CCpp             X         ccPP     putih                        putih    F1          CcPp              ungu    F2  9 C_P _      : 3 C_pp      :  3 ccP_         :  1 ccpp    9 ungu        :                 7 putih Kedua alel dominan harus bersama-s ama  untuk dapat menghasilkan warna, jadi kedua gen ini komplementer. Gen P sendiri tidak nebghasilkan cukup zat warna untuk menimbulkan warna ungu. Gen resesif dalam keadaan homozigot tidak aktif dan epistatik terhadap gen yang dominan. 2.6. Koepistatik; Ini terjadi apabila dua gen  yang bukan alelnya (pada lokus berbeda) kerjanya berlainan, seperti pada alel ko dominan. Tipe ini disebut juga dengan istilah kriptomeri (Yatim, 1991). Satu sifat ditentukan oleh satu lokus. Contoh : a. Bentuk jengger ayam varietas  Wyandotte, Brahmas dan Leghorns menunjukan peristiwa epistais.  Jengger ayam ditentukan  oleh peran dua alel dengan hubungan dominan resesif yaitu R, r, dan P, p. Alel R akan menberikan t ipe jengger Rose sedangkan P akan memberikan tipe jengge r ayam Pea. Fenotipe Rose (alel R) akan muncul bila pada lokus lain t ida k muncul alel dominan P dan fenotipe Pea (alel P) akan muncul bila pada lokus lain tidak ada alel R. Bila alel P dan R muncul bersamaan pada kedua lokus ak a menghasilkan   fenotipe Walnut edangkan ketidakhadiran satupun alel  dominan akan menghasi lkan fenotipe Single.  PEWARISAN EKSTRA KROMOSOMAL PENDAHULUAN Ilmu genetika khususnya genetika pada organisme eukariot selain biasanya memfokuskan pada kromosom-kromosom dan gen-gen yang terdapat di dalamnya. Namun demikian masih terdapat  organel-organel sel lain yang berada d i luar inti sel yang juga mengandung bahan genetik. Beberapa percobaan pewarisan menunjukkan bahwa bahan di luar  inti atau elemen-elemen sitoplasmik juga merupakan pembawa sifat keturunan. Benda-benda di luar inti mungkin  merupakan bahan dari DNA yang  terletak  dalam mitokondria dari sel-sel tanaman dan hewan, dan plastida dari sel tanaman. Karena itu pewarisan karakter dari  tetua kepada zuriat dapat dibedakan menjadi dua mekanisme yaitu pewarisan kromosomal (kromosom inti) dan pewarisan ektrakrom osomal (kromosom sitoplasma). Keunikan pola pewarisan sitoplasma  (mitokondria dan kloroplas pada tanaman) menyebabkan DNA  ini dapat digunakan sebagai penanda untuk mengidentifikasi hubungan kekerabatan secara maternal/garis ibu. Dalam keadaan tertentu pewarisan dari tetua betina  diatur oleh gen- gen dalam inti yang menyebabkan efek maternal segera terlihat  pada keturunannya. Sifat-sifat lain ada hubungannya dengan bahan-bahan bakteri atau  virus yang sukar dibedakan dari gen-gen di luar kromosom. Pewarisan Mendel biasanya dikenal sebagai genetika klasik. Sifat turun temurun ada hubungannya dengan bahan DNA dalam inti (gen-gen). Dari persilangan yang telah diketahui dapat  diduga nisbah segregasi keturunan, termasuk nisbah penyimpangannya. Sedangkan pada pewarisan ekstrakromosomal terjadi perbedaan kriteria antara lain  (1) Perbedaan dalam persilangan resiprok (tidak termasuk tautan seks); sifat-sifat diwariskan melalui jenis betina, (2) Pewarisan melalui induk (maternal/uniparental inheritance); keturunan memperlihatkan sifat-sifat dari orang tua betina; gamet betina (sel telur) memberikan sejumlah sitoplasma dan  benda-benda dalam sitoplasma untuk diwariskan kepada zigote, (3) Gagal  memperlihatkan segregasi yang sesuai dengan pola Mendel maupun penyimpangannya,  (4) Sifat-sifat itu tidak dapat dipetakan pada salah satu  dari kelompok tautan, misalnya terletak pada satu kromosom dengan lokus yang telah diketahui, (5) Pemisahan inti (apabila mungkin) yang diketahui  mengatur bentuk lain dari sifat tersebut tidak akan mengubah penampilan dan (6) Terdapat DNA yang bukan DNA kromosom. Pewarisan ekstrakromosomal/sitoplasma  terjadi karena pewarisan partikel sitoplasma yang memiliki kelangsungan hidup. Benda-benda yang berpotensi sebagai pembawa faktor pewarisan sitoplasmik antara lain (1) Kloroplas, berhubungan dengan fotosintesis dalam tanaman, mengandung DNA telanjang dan ribosom, (2) Mitokondria, berperan  penting dalam mekanisme pernapasan pada tanaman dan hewan, mengandung DNA telanjang dan ribosom, (3) Sentriol, ikut dalam pembentukan aster dan kemungkinan benang gelendong pada hewan, mungkin mengandung DNA, (4) Retikulum endoplasma, susunan selaput dalam sitoplasma tanaman dan hewan, tempat ak tifitas ribosom, (5) Kinetoplas, terjadi dalam Tripanosoma dan beberapa  Protosoalain, mengandung DNA dan (6) Plasma gen, elemen yang mengganda (disebut gen-gen sitoplasmik) yang diduga ada karena adanya suatu pengaruh pada penampakan fenotipe, tetap i tidak pernah terlihat, misalnya faktor mandul jantan pada beberapa tanaman. GENOM ORGANEL (KLOROPLAS & MITOKONDRIA) Secara  konvensional gen-gen yang ada pa da genom inti diwariskan dari generasi ke generasi mengikuti pola penurunan Mendel sedangkan  sifat-sifat yang dikendalikan oleh gen yang ada pada genom kloroplas (juga genom mitokondria) diwariskan dengan pola pewarisan  cytoplasmic atau uniparental atau pola pewarisan maternal. Gen-gen pada genom ini diwariskan melalui tetua betina. Kedua genom (genom inti dan plastom) bisa mengkode protein yang berbeda menjadi sub unit dari satu enzim  yang sama. Sebagai contoh  adalah enzim Rubisco (ribulose 1,5-biphosphate car boxylase-oxygenase) yang  berfungsi dalam fiksasi karbon dan mengkontribus i sampai 50%  dari total protein dapat larut yang ada di daun. Subunit terkecilnya dikode oleh gen yang ada di genom inti, se dangkan sub unit besarnya dikode oleh gen yang ada di plastom.   Di kloroplas terdapat DNA, RNA,  ribosom dan  berbagai enzim. Semua molekul ini sebagian besar terdapat di  stroma, tempat berlangsungnya transkripsi dan translasi. Klorop las mengandung peralatan biokimia lengkap yang diperlukan dalam reflikasi dan ekspresi dari plastom, termasuk DNA dan RNA polim erase, ribosom, tRNA dan rRNA sintase. Namun ukuran plastom tidak cukup besar untuk mengkode semua protein yang diketa hui ada  pada klor oplas. Hal ini membuktikan bahwa organel masih tetap tergantung dari genom inti untuk bisa menjalankan fungsinya. Pada tanaman tingkat tinggi, DNA klor oplas berbentuk molekul melingkar tertutup ( close circular DNA ) berutas ganda. DNA kloroplas (genom) terdapat dalam 50 atau lebih lingkaran jalur-ganda melilit dalam tiap plastid. Pada keadaan yang lebih komplek s, genom  kloroplas akan membentuk  Supercoiled Close Circular DNA. Genom kloroplas memiliki  ukuran paling kecil di antara DNA  tanaman.  Kelebihan dari genom kloroplas  adalah sangat efisien dalam memanfaatkan DNA. Hal ini dikarenakan  hampir semua  DNA merupakan bagian dari gen tertentu sehingga mempunya i fungsi tertentu. Total nukleotida dibandingkan dengan nukleotida ya ng menj adi bagian dari gen sekitar 90% sehingga hampir tidak terdapat DNA berulang pada genom kloroplas. Genom kloroplas te rdiri  dari dua gen, pada setiap kloroplas terdapat RNA ribosom (16 S; 23 S; 4,5 S; 5 S). Be rbeda dengan DNA mitokondria yang  hanya memiliki satu tiruan gen. Genom juga terdiri dari gen untuk RNA transfer, dan gen untuk yang lainnya, tetapi bukan semua nya. Susunan protein untuk transkripsi dan translasi dari gen yang sudah ditandai pada kloroplas (seperti protein ribosom, sub  unit RNA polimerase, dan faktor-fak tor translasi) atau untuk proses fotosintesis. Intron ditemukan pada bebe rapa daerah peng kodean protein dan gen RNA transfer pada DNA kloroplas.Plastid (juga mitokondria) mempunyai al at produksi ribosomal sendiri . Di dalam jagung, gen RNA disalin menjad i bagian dari suatu 20000 nukleotida pasangan membalikkan pengulangan, denga n 5S rD NA berbatasan sampai 23S rDNA, karena itu adanya di dalam  E. coli  dan dengan pemisahan keduanya dari 16 r DNA oleh alat pengatur dasar.  Dalam sel eukariot kadang-kadang perbandingannya rangkaian 28S dan 18S  rDNA yang bersebelahan s atu sama lainnya, sedangkan rangkaian 5S rDNA ditempatkan di mana saja di dalam gen. Mitokondria merupakan organel yang j ug a terdapat di dalam sitoplasma dari semua hewan aerob dan sel tana man. Fungsi utama mitokondria adalah sebagai sumber energi  di dalam sel.  Mitokondria mengandung enzim untuk siklus Kreb, melakukan fosforilasi oksidatif dan  juga terlibat dala m biosin tesa asam lemak. Struktur DNA mitokondria ditemuka n dalam keadaaan rantai ganda dan melingkar tertutup ( Close Circular DN A ), linear DNA dan keadaan  linearcircular DNA . Pada genom ini banyak terj adi sekuen berulang sehingga rekombinasi sel pada  genom mitokondria  tinggi. Organisasi  genom mitokondria lebih kompleks daripada genom kloropl as. Dengan terdapatnya banyak se kuen DNA berulang menyebabkan pemanfaatan DNA di dalam mitokondria tidak seefisien genom kloroplas.  Seperti halnya DNA klor oplas, ge nom mitokondria juga berasosiasi dengan protein histon. Mitokondria da ri semua organisme mengandung gen fungsional  atau DNA kopi tunggal yang sama jumlahnya. Pada tanaman, ukuran genomnya besar di samping DNA kopi  tunggal, diketahui genom mi tokondria mengandung pula sekuen DNA yang tidak mengkode protein. Genom mitokondria merupakan poliploid dengan jumlah sampai r atusan kopi sel.  Studi mengenai genom mitokondria da pat digunakan untuk pengembangan varietas-varietas hibrida melalui pe m bentukan mandul jantan sitoplasma (cytoplasmatic male sterility -CMS). CMS merupakan pe ristiwa gagalnya organ bunga jantan me nghasilkan serbuk sari kare na interaksi gen yang ada pada genom inti dengan gen pada sitoplasma yang  berada pada mit okondria . Sterilitas diwariskan secara maternal. PEWARISAN SITOPLASMIK PADA WARNA DAUN VARIEGATA Mirabilis jalapa Pada tahun 1909, Correns, salah satu  dari penemu kembali hukum-hukum Mendel, melihat perbedaan-perbedaan dalam persilangan res iprok dari bunga pukul empat ( Mirabilis jalapa var. Albomaculata ). Pada tanaman variegata terdapat tiga tipe cabang, yaitu cabang berdaun hijau, cabang berdaun variegata, dan cabang berdaun putih. Correns mela kukan persilangan antar bunga dari caban g yang berbeda, hasilnya fenotipe zuriat tergantung pada fenotipe tetua betinanya.  Semua macam cabang dapat membentuk bunga. Biji yang berasal dari cabang berd aun putih menghasilkan tanaman berdaun putih, yang tidak dapat bertahan  hidup karena tidak  mampu melakukan fotosintesis. Biji yang berasal dari cabang berdaun hijau hanya menghasilkan tanaman berdaun hijau. B iji yan g berasal  dari cabang yang berdaun variegata menghasilkan tanaman yang berdaun putih, tanaman yang berdaun hijau dan tanaman  yang berdaun variegata, dengan nisbah yang tidak sama dengan nisbah Mendel.  Set elah membuat persilangan, ia mengamati bahwa bunga pada cabang putih dari tanaman itu hanya menghasilk an keturunan putih  tidak peduli tipe tepungsari yang digunakan. Dengan kata  lain diketahui bahwa fenotipe dari keturunan tergantu ng dari  fenotipe induk betinanya.  Induk jantan (yang memberi polen) sama sekali tidak berpengaruh.  Berkaitan dengan hal tersebut, pe rsilangan resiprok menghasilkan keturunan yang berlainan fenotipnya.  Sebagai  contoh adalah: a.       sel telur pada cabang hijau x pollen pada cabang putih menghasilkan keturunan yang semu anya berdaun hijau. b.      sel telur pada cabang putih x polle n pada cabang hijau menghasilkan keturunan yang semuanya berdaun  puti h. Tanaman yang hanya berdaun putih akan segera mati setelah  bijinya berkecambah karena tidak memliki klorofil sehingga  tidak dapat berasimilasi. Pada mekanisme pembentukan warna  pada pewarisan ektrakromosomal bunga pukul empat  , tip e tepungsari tidak pent ing, tetapi kontribusi induknya menentukan macam keturunannya.  Biji yang tumbuh pada cabang putih han ya menghasilkan tanaman putih, pa da cabang hijau hanya menghasilkan tanaman hijau, pada cabang belang putih-h ijau menghasilka n nisbah dari tanaman putih, hijau dan hijau-putih yang tidak tent u. Tipe plastida yang diwariskan oleh induknya menentukan t ipe tanaman.   MANDUL  JANTAN STERIL / CYTOPLASMIC MALE STERILITY (CMS) Adanya faktor mandul jantan sitoplas ma telah mulai diketahui sejak lebih dari 100 tahun. Pada 1921, Bateson dan Gairdner melaporkan bahwa mandul jantan pada rami diwariskan melalui  tetua betina. Chittenden dan Pellow pada 1927 mengamati bahwa mandul jantan pada rami disebabkan oleh adanya interaksi antara sitoplasma dan inti. In 1943, Jones dan Clarke menyatakan bahwa mandul jantan pada bawang didukung oleh  interaksi antara sitoplasma mandul jantan (S) dengan genotipe homozigot re sesif pada lokus pemelihara (restoration lokus) kesuburan singel jantan di inti.Mandul jantan sitopalsmik-genik (CMS) digunakan secara luas dalam proses produksi benih hibrida pada berbagai tanaman. Penerapan CMS pertama kali pada bioteknologi organ yang cukup banyak berkontribusi dalam Revolusi Hijau (Green Revolution).  Pemakaian CM S pada produksi benih hibrida terbaru dilaporkan oleh Havey (2004 ). Pada beberapa spesies tanaman  gen-gen sitoplasmik menyebabkan sterilitas pada tepung sari  (gugur).  Tanaman-tanaman ini merupakan mandul jantan ( male sterile ). Penggunaan CMS dapat mempermudah dalam produksi benih hibrida karena persilangan dalam   spesies-spesies ini dapat dilakukan tanpa menggunakan pekerja untuk kastrasi dan hibridisasi. Apabila tanaman mandul jantan  tidak tersedia perlu dilakukan kastrasi yaitu membuang bagian tanaman yang menghasilkan tepungsari. Mandul jantan mempunyai  arti penting dalam praktek persilangan yang dibuat besar-besaran dalam usaha memperoleh biji hibrida seperti pada produksi jagung dan padi hibrida. Terdapat dua macam mandul jantan yaitu mandul jantan genik dan mandul jantan sitoplasmik. Mandul jantan  sitoplasmik disebabkan oleh genom ekstranuklear (mitokondria dan kloroplas ) dan diperlihatkan pada pewarisan maternal. Pewarisan tipe ini di atur oleh faktor sitoplasma  dan juga oleh interaksi antara sitoplasma dengan faktor-faktor yang  terdapat di dalam inti. Mandul jantan sitoplasmik dikendalikan hanya oleh sitoplasma maternal, sehingga sterilitas ini hanya ditemukan pada zuriat tanaman dari induk yang mandul jantan saja.  Sistem mandul jantan ini stabil. Hasil penelitian  menunjukkan pada jagung dan petunia terdapat sifat mandul jantan yang semula sitoplasmik, menjadi mandul jantan sitoplasmik- genik. Pada mandul  jantan sitoplasmik kubis ( Brassica oleracea ), belum ditemukan gen pemulihnya  Mandul jantan sitoplasm k sesuai artinya  berada di bawah kontrol gen luar inti sel. Pewarisan dengan menggunakan mandul jantan sitoplasmik menunjukkan pola pewarisan non-Mendelian dan dipengaruhi oleh regulasi faktor sitoplasmik. Pada mandul jantan tipe ini, sterilitas jantan diwariskan secara maternal. Pada tanaman hanya terdapat beberapa spesies yang memiliki tipe mandul jantan sitoplasmik. Se ara umum terdapat dua tipe sitoplasma yaitu normal (N) dan steril (S). Juga terdapat gen pemulih kesuburan (Rf). Selain itu  juga terdapat istilah  mandul jantan sitoplasmik-genik yang merupakan sifat mandul jantan yg dikendalikan oleh interaksi sitoplasma (penyebab mandul), dan gen pemulih fertilitas dalam inti. Sterilitas akan terjadi jika dalam sitoplasma steril, dan gen pemulih tidak ada. Sterilitas terjadi karena ketidak-setimbangan nukleus dan sitoplasma , akibat terjadi  persilangan antar  spesies. Kesetimbangan akan pulih pada generasi berikutnya jika terjadi mutasi pada nukleus yang menghasilkan alel pemulih.  Pemulia tanaman telah berhasil memindahkan sterilitas antar spesies dengan cara persilangan interspesifik. Dalam persilangan antar spesies, alel (gen) pemulih bisa dipindahkan atau mungkin tidak bisa dipindahkan dari spesies donor ke spesies penerima.   Di alam banyak ditemui mandul  jantan sitoplasmik-genik. Yang berhubungan dengan sistem fenotipe polen:  sporofitik  (ber kaitan dengan tetua polen) dan gametofitik (berkaitan dengan genotipe polen). Pewarisan ektrakromosomal dibedakan menjadi dua: Efek maternal dan pewarisan sitoplamik. Efek maternal, efek tetua betina kepada zuriatnya, masa pengaruhnya pendek. Efek maternal biasanya dibawa oleh bahan yang dihasilkan oleh tetua betinanya, diteruskan ke zuriatnya.  Pewarisan sitoplamik, sifat mandul jantan banyak ditemukan dalam spesies tumbuhan. Pewarisan sitoplamik melibatkan mitokondria dan kloroplas. Mandul jantan sitoplamik disebabkan oleh adanya sitoplasma steril. Terdapat tiga mandul jantan, yaitu mandul jantan sitoplamik genik, mandul jantan sitoplamik, mandul jantan genik. Mandul jantan sitoplamik genik adalah sifat mandul jantan yang dikendalaikan oleh interaksi sitoplasma (penyebab mandul) dan gen pemulih fertilita dalam inti. Sterilisasi akan terjadi jika dalm sitoplasma steril dan gen pemulih tidak ada. Sterilisasi terjadi karena ketidak setimbangan nukleus dan sitoplasma, akibat terjadi persilanga antar spesies. Kesetimbangan akan pulih pada generasi berikutnya jika terjadi mutasi pada nukleolus yang menghasilkan alel pemulih. Kemungkinan sterilitas “Sitoplasmik” adalah ”Sitoplasmik-genik” yang gen pemulihnya belum diidentifikasi. Sebaliknya, sterilitas ”Genik”, kemungkinan adalah sterilitas ”Sitoplasmik-genik” yang sitoplasma fertilnya belum diidentifikasi. Mandul jantan ”Sitoplasmik” dikendalikan hanya oleh sitoplasma maternal, sehingga sterilitas ini hanya ditemukan pada zuriat tanaman dari induk yang mandul jantan saja. Sistem mandul jantan ini stabil. Di alam banyak ditemui mandul jantan sitoplasmik-genik. Yang berhubungan dengan sistem fenotipe polen: Sporofitik dan Gametofitik. Sporofitik berkaitan dengan genotipe tetua polen. Gametofitik berkaitan dengan genotipe polen Pengaruh Maternal Terdapat perbedaan antara pewarisan maternal dengan pengaruh maternal. Pewarisan maternal terdapat apabila faktor yang menentukan sifat keturunan terdapat di luar nukleus dan pemindahan faktor itu hanya berlangsung melalui sitoplasma. Pengaruh maternal terdapat apabila genotip nukleair dari induk betina menentukan fenotip dari keturunan. Faktor-faktor keturunan berupa gen-gen nukleus yang dipindahkan oleh kedua jenis kelamin, dan dalam persilangan-persilangan tertentu sifat-sifat keturunan itu mengalamisegregasi mengikuti pola Mendel. Pengaruh maternal adalah fenotip anakan untuk karakter tertentu yang dipengaruhi oleh genotip nukleus gamet maternal. Hal ini kontras dengan kasus umum, yakni ekspresi karakter fenotip merupakan gabungan/kontribusi paternal dan maternal. Pada kasus pengaruh maternal, informasi genetika pada gamet betina ditranskripsi dan produknya (protein atau mRNA yang tidak ditranslasi) terdapat dalam sitoplasma telur. Pada saat fertilisasi, produk ini mempengaruhi pola karakter perkembangan zigot. Gambaran yang jelas tentang pengaruh maternal dikemukakan oleh Caspary pada pewarisan warna pigmen dari ngengat tepung (Ephestia kuhniella). Ngengat ini mempunyai mata berwarna cokelat tua, larvanya mempunyai beberapa bagian yang pigmentasinya bermacam-macam. Pigmentasi itu disebabkan oleh zat pelopor (prekursor) namanaya kinurenin, yang dihasilkan oleh gen dominan A. Tetapi bila ngengat homozigot untuk alel resesif a (genotipnya aa), maka tidak terdapat kinurenin, yang menyebabkan mata berwarna merah, sedang larva kehilangan pigmentasi (tidak berwarna). Hasil persilangan test cross antara individu jantan heterozigot dengan betina homozigot berbeda dengan hasil test cross antara individu betina heterozigot dengan jantan homozigot. Jika individu jantan yang heterozigot disilangkan dengan betina homozigot resesif, maka perbandinngannya adalah 1:1 untuk sifat dominan dan resesif. Sedangkan bila induk betina yang homozigot disilangkan dengan jantan homozigot resesif, menghasilkan keturunan yang semuanya dominan (mata coklat, pigmentasi kulit penuh). Ketika dewasa, separuh dari keturunan tersebut memiliki mata merah, sehingga keturunannya adalah 1:1 (seperti hukum Mendel). Penjelasan untuk hal ini adalah oosit heterozigot mensintesis kinurenin atau enzim yang penting dalam sintesisnya, dan mengakumulasikannya di dalam ooplasma sebelum akhir meiosis. Sehingga pigmen ini terdistribusi dalam sitoplasma larva, karenanya larva memiliki fenotip semua mata coklat dan pigmentasi penuh. Namun ketika larva mensintesis sendiri pigmennya (berdasarkan transkripsi gen yang ada pada individunya), maka pigmen coklat menjadi tereduksi, dan muncullah fenotip mata merah dan pigmentasi kulit yang sedikit (tidak berwarna). Contoh lain yaitu pada lingkaran rumah siput. Melingkarnya rumah siput air tawar (Limnaea peregra) ada yang ke arah kanan atau dekstral dan ada yang ke arah kiri atausinistral. Arah lingkaran rumah siput ini ditentukan oleh sepasang gen tunggal, yaitu oleh gen D untuk melingkar ke kanan, sedang alelnya d untuk melingkar ke kiri. D adalah dominan terhadap d. Pola penggulungan siput ditentukan oleh genotip parental yang memproduksi telur, daripada hanya fenotip parental saja. Induk maternal yang bergenotip DD atau Dd hanya memproduksi anakan yang menggulung dekstral. Investigasi yang dilakukan pada pola penggulungan siput ini menerangkan bahwa orientasi benang spindel pada pembelahan pertama setelah fertilisasi menentukan pola penggulungan siput. Orientasi spindel ini dikontrol oleh gen maternal yang beraksi pada pematangan telur di ovarium. Hereditas adalah pewarisan watak dari induk ke keturunannya baik secara biologis melalui gen (DNA) atau secara sosial melalui pewarisan gelar, atau status sosial. Sudah terlihat jelas oleh manusia-manusia sejak dahulu bahwa keturunan menyerupai induknya. Seperti contohnya pada buku Kejadian 30-46 meceritakan bagaimana Yakub danLaban membagi domba mereka menjadi domba yang putih dan domba yang berbintik-bintik untuk memastikan tidak ada yang tercuri. Walaupun sudah jelas bagi orang-orang zaman dahulu bahwa dalam hereditas sifat dan watak diwariskan, mekanisme dari hereditas itu sendiri masih belum jelas. Konsep kuno Hereditas Filsuf Yunani mempunyai bermacam-macam ide tentang hereditas. Theophrastus mengajukan bahwa bunga jantan membuat bunga betina menjadi matang, Hiprokrates menduga bahwa "benih" diproduksi oleh berbagai anggota tubuh dan di wariskan pada saat pembuahan, Aristoteles bahwa semen pejantan dan betina becampur pada saat pembuahan, sedangkan Aeskhylus, pada tahun 458 SM mengajukan ide bahwa sang pejantan adalah orang tua yang sebenarnya dan betina adalah "perawat dari bayi yang disemai di dalamnya". Bermacam-macam mekanisme hereditas di ajukan tanpa diuji atau dikuantifikasi dengan layak. Mekanisme ini diantaranya pewarisan campuran, dan pewarisan sifat dapatan. Namun, hewan dan tanaman domestik dapat dikembangkan melalui seleksi artifisial. Pewarisan sifat dapatan juga membentuk bagian dari ide evolusi Lamarck Pada abad kedelapan belas, ahli mikroskop Antoine van Leeuwenhoek (1632-1723) menemukan "binatang kecil" di dalam sperma manusia dan hewan lainnya. Penemuan ini menjadi dasar dari teori "spermis" yang menyatakan bahwa dalam sebuah sperma terdapat "orang kecil" (homunculius) dan satu-satunya sumbangan yang dilakukan oleh pihak wanita adalah kandungan yang di dalamnya homonculus tumbuh dan berkembang. Teori lainnya yang bertentangan, "ovis" menduga bahwa wanitalah yang menyimpan manusia kecil di dalam ovum. Pangenesis adalah sebuah ide yang menyatakan bahwa pria dan wanita membentuk sebuah "pangen" di dalam setiap organ. Pangen ini kemudian berjalan melalui darah ke alat kelamin kemudian ke dalam bakap anak. Konsep ini bermula pada zaman yunani kuno dan memengaruhi ilmu hayat sampai sekitar seratus tahun yang lalu. Istilah "hubungan darah", "darah murni", dan "darah bangsawan" adalah sisa-sisa dari teori Pangenesis. Pada dasawarsa 1870 Francis Galton, sepupu dari Charles Darwin melakukan percobaan yang menyangkal Pangenesis. Charles Darwin: Teori Evolusi Charles Darwin mengajukan teori evolusi pada tahun 1859 dan salah satu masalah utamanya adalah kurangnya mekanisme dasar untuk hereditas. Darwin percaya akan pewarisan dampiran dan pewarisan sifat dapatan. Pewarisan campuran akan menghasilkan keseragaman di antara populasi hanya dalam beberapa generasi sehingga akan menghilangkan variasi dari sebuah populasi yang kepadanya seleksi alam dapat berlaku. Hal ini membuat Darwin mengadopsi ide Lamarck pada makalahnya yang setelah The Origin. Pendekatan utama Darwin untuk hereditas adalah untuk mengaris bawahi bagaimana pewarisan itu dapat bekerja. Model awal Darwin akan konsep hereditas diadopsi oleh saudaranya Francis Galton dan kemudian dimodifikasi olehnya untuk membuat sebuah kerangka kerja akan teori biometrik. Galton menolak aspek dari pangenesis darwin yang bertumpu pada sifat dapatan. Pewarisan sifat dapatan terbukti kesalahannya pada dasawarsa 1880 ketika August Weismann memotong ekor dari beberapa generasi tikus dan mendapati bahwa keturunannya tetap mempunyai ekor. Persilangan kebalikan Gambar hasil persilangan kebalikan antara lalat buah (Drosophila) bermata merah dengan lalat buah bermata putih pada percobaan yang dilakukan olehThomas Hunt Morgan pada tahun 1911. w+ = alel warna merah (warna umum pada lalat buah), w= alel mutan. Pada pewarisan yang terpaut jenis kelamin, alel pada kromosom sex (XY) diwariskan pada pola yang telah diketahui. Persilangan kebalikan atau silang balik (bahasa inggris: reciprocal cross) adalah suatu persilangan antara satu individu sebagai tetuajantan dan satu sebagai tetua betina dan peran sebaliknya yaitu tetua yang pada persilangan pertama menjadi tetua jantan berperan sebagai tetua betina sementara yang sebelumnya berperan sebagai betina menjadi berperan sebagai tetua jantan.[1] Sebagai contoh adalah persilangan antara individu bergenotipe A (betina) dengan individu bergenotipe B (jantan) dan persilangan antara individu bergenotipe B (betina) dengan individu bergenotipe A (jantan). [1] Tujuan dari silang kebalikan adalah untuk mengetahui peran jenis kelamin tetua terhadap pola pewarisan suatu sifat. [1]) Lebih lanjut dalam pemuliaan tanaman, silang balik menjadi salah satu teknik dasar bersamaan denganseleksi yang menjadi metode dalam pembentukan suatu kultivar tanaman. [2] Sejarah Dalam ilmu genetika, silang atau persilangan kebalikan dikenal sebagai suatu percobaan persilangan yang dilakukan oleh Gregor Mendelpada tahun 1963. [3] Pada saat itu mendel melakukan percobaan persilangan di antara koleksi tanaman kacang kaprinya yang berbeda sifat atau karakternya dan apabila ditanam akan menghasilkan keturunan dengan sifat yang sama persis dengan tetua (true-breeding). [3] Mendel melakukan percobaan yaitu dengan menyilangkan serbuk sari dari kacang kapri yang bijinya berkerut ke putik tanaman kapri yang berbiji halus.[3] Saat itu Mendel juga melakukan persilangan antara tanaman kapri berbiji halus sebagai sumber serbuk sari (tetua jantan) dengan tanaman kapri yang bijinya berkerut sebagai tetua betina.[3] Ketika biji hasil persilangan ditanam dan dibiarkan menyerbuk sendiri, Mendel mendapati jumlah tanaman yang dihasilkan mempunyai perbandingan 1 : 3 di antara tanaman yang bijinya berkerut dan halus.[3] Hasil yang sama juga didapatkan untuk keturunan persilangan kebalikannya. [4] Saat itu disimpulkan bahwa sifat berkerut atau halus pada biji kapri tidak terkati atau dipengaruhi oleh jenis kelamin. [4] Silang kebalikan untuk mengetahui pengaruh tetua betina[sunting | sunting sumber] Di dalam sel terdapat DNA maupun materi genetik yang letaknya di dalam inti sel maupun di luar inti sel. [5] Materi genetik di luar inti terdapat pada sitoplasma dan beberapa gen pebawa sifat penting dalam pemuliaan kadang terdapat di sitoplasma. [5] sebagai contoh adalah sifat kemandulan jantan sitoplasmik atau CMS (dari bahasa inggris: cytoplasmic male sterility) yang biasa digunakan pada pemuliaan jagung dan spesies lain. [5] Gen CMS umumnya berada pada sitoplasma sementara serbuk sari (gen tetua jantan) tidak berada di sitoplasma maka penting dilakukan dalam program pemuliaan dengan menggunakan kedua macam tetua sebagai betina. [5] Gen yang dibawa oleh sitoplasma tetua betina dan membawa fenotipa hasil persilangan disebut dengan pengaruh tetua betina (bahasa inggris:maternal effect). [5] Probabilitas Genetika   Teori Probabilitas Teori kemungkinan merupakan dasar untuk menetukan nisbah yang diharapkan dari tipe – tipe persilangan genotip yang berbeda. Penggunaan teori  memungkinkan kita untuk menduga kemungkinan diperolehnya suatu hasil tertentu dari persilangan tersebut. (Crowder, 1986) Probabilitas atau istilah lainnya kemungkinan, keboleh jadian, peluang dan  sebagaimya umumnya digunakan untuk menyatakan peristiwa yang belum dapat dipastikan. Dapat juga digunakan untuk menyatakan suatu pernyataan yang tidak diketahui akan kebenarannya, diduga berdasarkan prinsip teori peluang yang ada. Sehubungan dengan itu teori kemungkinan sangat penting dalam mempelajari genetika. Kemungkinan atas terjadinya sesuatu yang diinginkan ialah sama dengan perbandingan antara sesuatu yang diinginkan itu terhadap keseluruhannya (Suryo, 2005). Beberapa dasar mengenai teori kemungkinan yang perlu diketahui ialah: 1)        Besarnya kemungkinan atas terjadinya sesuatu yang diinginkan ialah sama dengan perbandingan antara sesuatu yang diinginkan itu terhadap keseluruhannya. 2)        Besarnya kemungkinan terjadinya dua peristiwa atau lebih yang masing-masing berdiri sendiri adalah sama dengan hasil perkalian dari besarnya kemungkinan untuk masing-masing peristiwa itu. 3)       Kemungkinan terjadinya dua peristiwa atau lebih yang saling mempengaruhi ialah sama dengan jumlah dari besarnya kemungkinan untuk tiap peristiwa itu. Probabilitas atau kemungkinan ikut mengambil peranan penting dalam ilmu genetika, misalnya mengenai pemindahan gen-gen dari induk/orang tua ke gamet-gamet, pembuahan sel telur oleh spermatozoon, berkumpulnya kembali gen-gen di dalam zigot sehingga dapat terjadi berbagai macam kombinasi. 1.      Kemungkinan terjadinya suatu peristiwa. Contoh Soal 1: Uang logam mempunyai dua sisi yaitu sisi atas (kepala), sisi bawah (ekor). Jika kita melakukan tos (melempar uang logam ke atas) dengan sebuah uang logam . berapa kemungkinanya kita mendapat kepala ! Jawab : K(kepala) = kepala / kepala + ekor = 1 / 1+1 = ½ Contoh soal 2 : Berapa besar kemungkinan seorang ibu melahirkan seorang anak laki- laki?  Jawab: K(laki-laki)= laki-laki/ laki-laki+perempuan= 1/1+1 = ½ 2. Kemungkinan terjadinya dua peristiwa yang bebas Contoh soal 1: a)      Suami istri masing-masing normal tetapi membawa gen untuk albino . berapa kemungkinannya mereka akan mendapatkan seorang anak perempuan albino ?         Jawaban : P             (laki-laki) Aa x Aa (perempuan)  (keduanya normal)           F1          AA = normal             Aa = normal                   Aa = normal =3/4      aa = albino =1/4          Di atas telah diketahui bahwa pada keluarga demikian itu, kemungkinan lahirnya anak normal adalah ¾, sedangkan albino adalah ¼ . Kemungkinan lahirnya anak perempuan adalah ½.  Maka K( perempuan albino) = ½ x ¼ =1/8 3. Kemungkinan terjadinya dua peristiwa yang terkait Contoh soal 1: Jaenal melakukan tos dengan dua uang logam bersama- sama, berapa kemungkinannya akan mendapatkan 2 kepala atau 2 ekor pada kedua uang logam itu? Jawaban:  K(kepala) =1/2         K(ekor) =1/2      K(dua kepala) = 1/2 X 1/2= ¼ K(dua ekor) = 1/2 X 1/2= ¼               K(2 kepala atau 2 ekor) = 1/4 + 1/4 = 2/4 = ½ Buktinya Uang logam 1 uang logam 2 Kepala ekor Ekor kepala Kepala kepala Ekor ekor. Genetika kuantitatif Cabang genetika yang membahas pewarisan sifat-sifat terukur (kuantitatif atau metrik), yang tidak bisa dijelaskan secara langsung melalui hukum pewarisan Mendel. Sifat-sifat yang tergolong sifat kuantitatif misalnya tinggi atau berat badan, hasil panen, atau produksi susu. Genetika kuantitatif menerapkan hukum pewarisan Mendel untuk gen dengan pengaruh yang kecil/lemah (minor gene). Selain itu, diasumsikan pula bahwa tidak hanya sedikit gen yang mengendalikan suatu sifat melainkan banyak gen. Karena itu, sifat kuantitatif sering dasamakan dengan sifat poligenik. Ilmu ini banyak menggunakan matematika dan statistika dalam menjelaskan prinsip-prinsip yang dipakai maupun dalam metodologinya. Namun, penerapan ilmu ini dalam ilmu pemuliaan sangat bermanfaat dalam bidang pertanian. Pengertian dan arti definisi rekombinasi gen adalah penggabungan beberapa gen induk jantan dan betina ketika pembuahan ovum oleh sperma yang menyebabkan adanya susunan pasangan gen yang berbeda dari induknya. Akibatnya adalah lahirnya varian spesies baru. Genetika (dari bahasa Yunani γέννω atau genno yang berarti "melahirkan") merupakan cabang biologi yang penting saat ini. Ilmu ini mempelajari berbagai aspek yang menyangkut pewarisan sifat dan variasi sifat pada organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion). Ada pula yang dengan singkat mengatakan, genetika adalah ilmu tentang gen. Nama "genetika" diperkenalkan oleh William Bateson pada suatu surat pribadi kepada Adam Chadwick dan ia menggunakannya pada Konferensi Internasional tentang Genetika ke-3 pada tahun 1906. Bidang kajian genetika dimulai dari wilayah molekular hingga populasi (lihat entri biologi). Secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik), bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain (pewarisan genetik). Meskipun orang biasanya menetapkan genetika dimulai dengan ditemukannya kembali naskah artikel yang ditulis Gregor Mendel pada tahun 1900, sebetulnya kajian genetika sudah dikenal sejak masa prasejarah, seperti domestikasi dan pengembangan trah-trah murni (pemuliaan) ternak dan tanaman. Orang juga sudah mengenal efekpersilangan dan perkawinan sekerabat serta membuat sejumlah prosedur dan peraturan mengenai hal tersebut sejak sebelum genetika berdiri sebagai ilmu yang mandiri. Silsilah tentang penyakit pada keluarga, misalnya, sudah dikaji orang sebelum itu. Kala itu, kajian semacam ini disebut "ilmu pewarisan" atau hereditas. Awal mula dan konsep dasar Awal mula Sejumlah percobaan terdokumentasi yang terkait dengan genetika telah banyak dilakukan pada masa sebelum Mendel, yang kelak banyak membantu memberikan bukti bagi teori Mendel. Percobaan-percobaan itu misalnya adalah sebagai berikut. Pembuatan Raphanobrassica melalui persilangan lobak dan kubispada abad ke-17 oleh Köhlreuter, seorang pemulia sayuranberkebangsaan Jerman, untuk menghasilkan tanaman yang menghasilkan umbi dan krop kubis sekaligus, meskipun tidak berhasil. Penemuan dan penjelasan tentang pembuahan berganda padatumbuhan berbunga (Magnoliophyta) oleh E. Strassburger (1878) dan S. Nawaschin (1898); Percobaan terhadap ribuan persilangan oleh Charles Darwin pada abad ke-19 yang hasilnya diterbitkan pada 1896 dengan judul The variation of animals and plants under domestication) dan berhasil mengidentifikasi adanya penurunan penampilan pada generasi hasil perkawinan sekerabat (depresi inbred) dan penguatan penampilan pada hasil persilangan antarinbred (heterosis) meskipun dia tidak bisa memberikan penjelasan; Usaha menjelaskan kemiripan antara orang tua dan anak oleh Karl Pearson melalui metode regresi (yang malah menjadi dasar dari banyak teknik statistika moderen). Pada masa pra-Mendel, orang belum mengenal gen dan kromosom(meskipun DNA sudah diekstraksi namun pada abad ke-19 belum diketahui fungsinya). Saat itu orang masih beranggapan bahwa sifat diwariskan lewat sperma (tetua betina tidak menyumbang apa pun terhadap sifat anaknya). Peletakan dasar ilmiah melalui percobaan sistematik baru dilakukan pada paruh akhir abad ke-19 oleh Gregor Johann Mendel. Ia adalah seorang biarawan dari Brno (Brünn dalam bahasa Jerman), Kekaisaran Austro-Hungaria (sekarang bagian dari Republik Ceko). Mendel disepakati umum sebagai 'pendiri genetika' setelah karyanya "Versuche über Pflanzenhybriden" atau Percobaan mengenai Persilangan Tanaman(dipublikasi cetak pada tahun 1866) ditemukan kembali secara terpisah oleh Hugo de Vries, Carl Correns, dan Erich von Tschermak pada tahun1900. Dalam karyanya itu, Mendel pertama kali menemukan bahwa pewarisan sifat pada tanaman (ia menggunakan tujuh sifat pada tanamankapri, Pisum sativum) mengikuti sejumlah nisbah matematika yang sederhana. Yang lebih penting, ia dapat menjelaskan bagaimana nisbah-nisbah ini terjadi, melalui apa yang dikenal sebagai 'Hukum Pewarisan Mendel'. [] Konsep dasar Dari karya ini, orang mulai mengenal konsep gen (Mendel menyebutnya 'faktor'). Gen adalah pembawa sifat. Alel adalah ekspresi alternatif dari gen dalam kaitan dengan suatu sifat. Setiap individu disomik selalu memiliki sepasang alel, yang berkaitan dengan suatu sifat yang khas, masing-masing berasal dari tetuanya. Status dari pasangan alel ini dinamakan genotipe. Apabila suatu individu memiliki pasangan alel sama, genotipe individu itu bergenotipe homozigot, apabila pasangannya berbeda, genotipe individu yang bersangkutan dalam keadaan heterozigot. Genotipe terkait dengan dengan sifat yang teramati. Sifat yang terkait dengan suatu genotipe disebut fenotipe. Kronologi perkembangan genetika Setelah penemuan ulang karya Mendel, genetika berkembang sangat pesat. Perkembangan genetika sering kali menjadi contoh klasik mengenai penggunaan metode ilmiah dalam ilmu pengetahuan atau sains. Berikut adalah tahapan-tahapan perkembangan genetika: 1859 Charles Darwin menerbitkan The Origin of Species, sebagai dasar variasi genetik.; 1865 Gregor Mendel menyerahkan naskah Percobaan mengenai Persilangan Tanaman; 1878 E. Strassburger memberikan penjelasan mengenaipembuahan berganda; 1900 Penemuan kembali hasil karya Mendel secara terpisah olehHugo de Vries (Belgia), Carl Correns (Jerman), dan Erich von Tschermak (Austro-Hungaria) ==> awal genetika klasik; 1903 Kromosom diketahui menjadi unit pewarisan genetik; 1905 Pakar biologi Inggris William Bateson mengkoinekan istilah 'genetika'; 1908 dan 1909 Peletakan dasar teori genetika populasi olehWeinberg (dokter dari Jerman) dan secara terpisah oleh James W. Hardy (ahli matematika Inggris) ==> awal genetika populasi; 1910 Thomas Hunt Morgan menunjukkan bahwa gen-gen berada pada kromosom, menggunakan lalat buah (Drosophila melanogaster) ==> awal sitogenetika; 1913 Alfred Sturtevant membuat peta genetik pertama dari suatu kromosom; 1918 Ronald Fisher (ahli biostatistika dari Inggris) menerbitkan On the correlation between relatives on the supposition of Mendelian inheritance (secara bebas berarti "Keterkaitan antarkerabat berdasarkan pewarisan Mendel"), yang mengakhiri perseteruan antara teori biometri (Pearson dkk.) dan teori Mendel sekaligus mengawali sintesis keduanya ==> awal genetika kuantitatif; 1927 Perubahan fisik pada gen disebut mutasi; 1928 Frederick Griffith menemukan suatu molekul pembawa sifat yang dapat dipindahkan antarbakteri (konjugasi); 1931 Pindah silang menyebabkan terjadinya rekombinasi; 1941 Edward Lawrie Tatum and George Wells Beadle menunjukkan bahwa gen-gen menyandi protein, ==> awal dogma pokok genetika; 1944 Oswald Theodore Avery, Colin McLeod and Maclyn McCartymengisolasi DNA sebagai bahan genetik (mereka menyebutnyaprinsip transformasi); 1950 Erwin Chargaff menunjukkan adanya aturan umum yang berlaku untuk empat nukleotida pada asam nukleat, misalnyaadenin cenderung sama banyak dengan timin; 1950 Barbara McClintock menemukan transposon pada jagung; 1952 Hershey dan Chase membuktikan kalau informasi genetikbakteriofag (dan semua organisme lain) adalah DNA; 1953 Teka-teki struktur DNA dijawab oleh James D. Watson danFrancis Crick berupa pilin ganda (double helix), berdasarkan gambar-gambar difraksi sinar X DNA dari Rosalind Franklin ==> awal genetika molekular; 1956 Jo Hin Tjio dan Albert Levan memastikan bahwa kromosommanusia berjumlah 46; 1958 Eksperimen Meselson-Stahl menunjukkan bahwa DNA digandakan (direplikasi) secara semikonservatif; 1961 Kode genetik tersusun secara triplet; 1964 Howard Temin menunjukkan dengan virusRNA bahwa dogma pokok dari tidak selalu berlaku; 1970 Enzim restriksi ditemukan pada bakteri Haemophilus influenzae, memungkinan dilakukannya pemotongan dan penyambungan DNA oleh peneliti (lihat juga RFLP) ==> awalbioteknologi moderen; 1977 Sekuensing DNA pertama kali oleh Fred Sanger, Walter Gilbert, dan Allan Maxam yang bekerja secara terpisah. Tim Sanger berhasil melakukan sekuensing seluruh genom Bacteriofag Φ-X174;, suatu virus ==> awal genomika; 1983 Perbanyakan (amplifikasi) DNA dapat dilakukan dengan mudah setelah Kary Banks Mullis menemukan Reaksi Berantai Polymerase (PCR); 1985 Alec Jeffreys menemukan teknik sidik jari genetik. 1989 Sekuensing pertama kali terhadap gen manusia pengkode protein CFTR penyebab cystic fibrosis; 1989 Peletakan landasan statistika yang kuat bagi analisis lokus sifat kuantitatif (analisis QTL) ; 1995 Sekuensing genom Haemophilus influenzae, yang menjadi sekuensing genom pertama terhadap organisme yang hidup bebas; 1996 Sekuensing pertama terhadap eukariota: khamirSaccharomyces cerevisiae; 1998 Hasil sekuensing pertama terhadap eukariota multiselular,nematoda Caenorhabditis elegans, diumumkan; 2001 Draf awal urutan genom manusia dirilis bersamaan dengan mulainya Human Genome Project; 2003 Proyek Genom Manusia (Human Genome Project) menyelesaikan 99% pekerjaannya pada tanggal (14 April) dengan akurasi 99.99% [1] Cabang-cabang Genetika Genetika berkembang baik sebagai ilmu murni maupun ilmu terapan. Cabang-cabang ilmu ini terbentuk terutama sebagai akibat pendalaman terhadap suatu aspek tertentu dari objek kajiannya. Cabang-cabang murni genetika : genetika molekular genetika sel (sitogenetika) genetika populasi genetika kuantitatif genetika perkembangan Cabang-cabang terapan genetika : genetika kedokteran ilmu pemuliaan rekayasa genetika atau rekayasa gen Bioteknologi merupakan ilmu terapan yang tidak secara langsung merupakan cabang genetika tetapi sangat terkait dengan perkembangan di bidang genetika. Genetika arah-balik (reverse genetics) Kajian genetika klasik dimulai dari gejala fenotipe (yang tampak oleh pengamatan manusia) lalu dicarikan penjelasan genotipiknya hingga ke aras gen. Berkembangnya teknik-teknik dalam genetika molekular secara cepat dan efisien memunculkan filosofi baru dalam metodologi genetika, dengan membalik arah kajian. Karena banyak gen yang sudah diidentifikasi sekuensnya, orang memasukkan atau mengubah suatu gen dalam kromosom lalu melihat implikasi fenotipik yang terjadi. Teknik-teknik analisis yang menggunakan filosofi ini dikelompokkan dalam kajiangenetika arah-balik atau reverse genetics, sementara teknik kajian genetika klasik dijuluki genetika arah-maju atau forward genetics Pengertian (dari Society of American Foresters): Biodiversitas mengacu pada macam dan kelimpahan spesies, komposisi genetiknya, dan komunitas, ekosistem dan bentang alam di mana mereka berada. Definisi yang lain menyatakan bahwa biodiversitas sebagai diversitas kehidupan dalam semua bentuknya, dan pada semua level organisasi. Dalam semua bentuknya menyatakan bahwa biodiversitas mencakup tumbuhan, binatang, jamur, bakteri dam mikroorganisme yang lain. Semua level organisasi menunjukkan bahwa biodiversitas mengacu pada diversitas gen, speses dan ekosistem. Diversitas genetik mencakup variasi dalam material genetik, seperti gen dan khromosom. Diversitas spesies (taksonomi) kebanyakan diintepretasikan sebagai variasi di antara dan di dalam spesies (termasuk spesies manusia), mencakup variasi satuan taksonomi seperti filum, famili, genus dsb. Diversitas genetik merupakan titik awal dalam memahami dimensi dari isu biodiversitas, tetapi pada level spesies dan ekosistem bidang kehutanan memiliki pengaruh besar. Diversitas ekosistem atau bahkan dinamakan diversitas biogeografik berkaitan dengan variasi di dalam wilayah (region) biogeografik, bentang alam (landscape) dan habitat. Kita harus menyadari bahwa biodiversitas selalu peduli dengan variabilitas makhluk hidup dalam area atau wilayah yang spesifik. Belum semua aspek biodiversitas sudah diberikan nama. Masih terdapat banyak bentuk variasi, seperti variasi musiman, variasi non-genetik disebabkan oleh pengaruh lingkungan (variasi fenotipik). Juga terdapat variasi karena perbedaan di antara fase kehidupan (diversitas ontogenik) dan mode kehidupan (diversitas kultural). Namun, tiga bentuk diversitas tersebut di atas boleh dikatakan merupakan dimensi biodiversitas yang utama. Biodiversitas juga mengacu pada macam struktur ekologi, fungsi atau proses pada semua level di atas. Biodiversitas terjadi pada skala spasial yang mulai dari tingkat lokal ke regional dan global. Biodiversitas dapat pula dikelompokkan ke dalam: diversitas komposisional, struktural dan fungsi Diversitas komposisional mencakup apa yang dikenal dengan diversitas spesies termasuk diversitas genetik dan ekosistem. Menjaga diversitas genetik sangat penting bagi eksistensi diversitas spesies, sedangkan menjaga diversitas ekosistem penting untuk menyediakan habitat yang diperlukan untuk mengonservasi berbagai spesies. Diversitas struktural berkaitan dengan susunan spasial unit-unit fisik. Pada level tegakan, diversitas struktural dapat dikarakterisasi dengan jumlah strata dalam hutan, misalnya kanopi tumbuhan utama, subkanopi, semak, tumbuhan herba. Pada level bentang alam, diversitas struktural dapat diukur dengan distribusi kelas-kelas umur pada suatu hutan atau susunan spasial dari ekosistem yang berbeda. Diversitas fungsional merupakan variasi dalam proses-proses ekologi, seperti pendauran unsur hara atau aliran energi. Ini merupakan komponen yang paling sulit untuk diukur dan dipahami. Perlu dipahami bahwa ketiga komponen diversitas tersebut saling berkaitan. Misalnya, perubahan dalam diversitas komposisional dan struktural, mengakibatkan perubahan dalam proses-proses ekologi. Ahli ekologi memberdakan biodiversitas pada skala spasial pada tiga kategori: alpha, beta dan gamma . Diversitas alpha adalah diversitas di dalam suatu habitat. Diversitas beta merupakan diversitas di antara habitat, sedangkan diversitas gammamerupakan diversitas di antara geografi (diversitas skala geografi). Diversitas genetik Diversitas genetik terdapat dalam empat level organisasi: di antara spesies, di antara populasi, di dalam populasi dan di dalam individu. Diversitas di antara spesies sudah cukup jelas, sungguhpun kita sering tidak berpikir bahwa perbedaan di antara spesies sebagai manifestasi dari diversitas genetik karena kita dapat membedakan spesies dengan mudah tanpa mengetahui komposisi gennya. Diversitas genetik di antara populasi dari suatu spesies juga sering sangat besar. Di dunia pertanian misalnya ada berbagai macam varietas (padi, jagung), meskipun ini hasil seleksi buatan. Di spesies pohon perbedaan antara populasi pada spesies yang sama (dikenal dengan istilah provenans) sering besar. Dalam populasi kebanyakan populasi alami, perbedaan genetik di antara individu sering juga besar. Akhirnya diversitas genetik terdapat di dalam suatu individu bilamana ada dua alel untuk gen yang sama (perbedaan konfigurasi DNA yang menduduki lokus yang sama pada suatu khromosom). Di masa lalu hanya sedikit perhatian diberikan pada diversitas genetik pada populasi alami, sungguhpun ini sangat krusial bagi kelestarian dari bentuk-bentuk biologi, perkembangan diversitas spesies (evolusi) dan berfungsinya biosfer, ekosistem serta komunitas biologi. Bersarnya diversitas di dalam suatu spesies tergantung pada jumlah individu, kisaran penyebaran geografinya, tingkat isolasi dari populasi dan sistem genetiknya. Peran penting juga dilakukan oleh proses-proses seleksi alami dan antropogenik, serta juga faktor-faktor yang berpengaruh pada perubahan spasial dan temporal pada komposisi genetik dari spesies atau populasi. Diversitas genetik penting bagi kemampuan spesies dan populasi beradaptasi terhadap perubahan kondisi lingkungan dan karena itu merupakan persyaratan bagi kelangsungan hidupnya. Pada spesies yang berkembang biak secara seksual, setiap populasi lokal mengandung kombinasi gen tertentu. Jadi, suatu spesies merupakan kumpulan populasi yang berbeda secara genetik satu sama lain. Perbedaan genetik ini diwujudkan sebagai perbedaan di antara populasi dalam sifat morfologi, fisiologi, kelakuan, dan sejarah hidup (life history). Dengan kata lain, sifat-sifat genetik (genotipe) mempengaruhi sifat-sifat yang diekspresikan (fenotipe). Seleksi alami pada awalnya bekerja pada level fenotipik, memihak kepada atau tidak menguntungkan untuk sifat-sifat yang diekspresikan (fenotipe). Lukang gen (gene pool) – agregat total gen pada suatu populasi pada suatu waktu, akan berubah ketika organisme dengan fenotipe yang kompatibel dengan lingkungan akan lebih mampu bertahan hidup dalam jangka lama dan akan berkembang biak lebih banyak dan meneruskan gen-gennya lebih banyak pula ke generasi berikutnya. Besarnya diversitas genetik dalam populasi lokal sangat bervariasi. Banyak kegiatan konservasi peduli dengan penjagaan diversitas genetik tumbuhan atau hewan. Populasi kecil yang berbiak secara aseksual dan terisolasi, sering memiliki diversitas genetik yang kecil di antara individu, sedangkan pada populasi besar dan berbiak secara seksual sering memiliki variasi yang besar. Dua faktor utama yang bertanggung kepada jawab adanya variasi ini, yaitu cara bereproduksi (seksual atau aseksual) dan ukuran populasi. Cara reproduksi Pada populasi seksual, gen direkombinasi pada setiap generasi, menghasilkan genotipe baru. Kebanyakan keturunan spesies seksual mewarisi separuh gennya dari induk betina dan separuhnya lagi dari induk jantan, susunan genetiknya dengan demikian berbeda dengan kedua induknya atau dengan individu yang lain di dalam populasi. Adanya mutasi yang menguntungkan, yang pada awalnya muncul pada suatu individu dapat direkombinasi dalam kurun waktu tertentu pada populasi seksual. Sebaliknya, keturunan individu aseksual secara genetik identik dengan induknya. Satu-satunya sumber kombinasi gen dalam populasi aseksual adalah mutasi (perubahan dalam material genetik yang diwariskan ke keturunannya). Mutasi mungkin terjadi spontan (kekeliruan dalam replikasi material genetik) atau terjadi karena pengaruh faktor eksternal (misal radiasi dan bahan kimia tertentu). Mutasi terjadi di dalam gen yang terdapat pada molekul DNA- deoxyribonucleic acid. Populasi aseksual mengakumulasi variasi genetiknya hanya pada laju mutasi genya. Mutasi yang menguntungkan pada individu aseksual yang berbeda tidak mungkin mengalami rekombinasi gen dan muncul pada suatu individu seperti layaknya pada populasi seksual. Kombinasi gen yang menguntungkan akan lebih besar pada populasi seksual daripada populasi aseksual. Ukuran populasi Dalam jangka panjang, diversitas genetik akan lebih lestari dalam populasi besar daripada dalam populasi kecil. Melalui efek damparan genetik (genetic drift- perubahan dalam lukang gen dari suatu populasi kecil yang berlangsung semata-mata karena proses kebetulan), suatu sifat genetik dapat hilang dari populasi kecil dengan cepat. Sebagai contoh, populasi memiliki dua atau lebih bentuk gen (dinamakan alel). Tergantung alel mana suatu individu mewarisi, suatu fenotipe tertentu akan dihasilkan. Bila populasi tetap berukuran kecil dalam jangka waktu lama, mereka mungkin kehilangan salah satu alel dari setiap gen karena proses kebetulan. Kehilangan alel terjadi karena eror sampling. Ketika beberapa individu kawin, mereka bertukar gen. Bayangkan awalnya separuh populasi memiliki satu bentuk gen tertentu, dan separuhnya populasi yang lain memiliki bentuk gen yang lain. Karena kebetulan, dalam populasi kecil pertukaran gen dapat mengakibatkan semua individu pada generasi berikutnya memiliki alel yang sama. Satu-satunya cara bagi populasi ini mengadung variasi dari gen ini lagi adalah melalui mutasi gen atau imigrasi individu dari populasi lain. Meminimalkan kehilangan diversitas genetik pada populasi kecil merupakan problem utama yang dihadapi dalam upaya konservasi.  Genotipe AB BC Alel A B x B C Genotipe F1 BB Diversitas spesies (taksonomi) Prokaryot : 5.500 spesies terdiri dari bakteri Eukaryot : - kerajaan tumbuhan (plantae) : lumut-lumutan (17.000 spesies), pakuan, cycad, konifer (750 spesies), ginko, tumbuhan berbunga (250.000 spesies), - kerajaan hewan : karang (5.000 spesies), coleonterata (9.000 spesies), echinoderm (6.100 spesies), artoprod (750.000 spesies), ikan (19.000 spesies), amfibi (4.000 spesies), reptil (6.300 spesies), burung (9.000 spesies), mamal (4.100 spesies) - Prostista dan jamur: 47.000 spesies. Diversitas ekosistem (biogeografik) Diversitas spesies ditentukan tidak hanya oleh jumlah spesies di dalam komunitas biologi, misalnya kekayaan spesies (species richness), tetapi juga oleh kelimpahan relatif individu (relative abundance) dalam komunitas. Kelimpahan spesies merupakan jumlah individu per spesies dan kelimpahan relatif mengacu pada kemerataan distribusi individu di antara spesies dalam suatu komunitas. Dua komunitas mungkin sama-sama kaya dalam spesies, tetapi berbeda dalam kelimpahan relatif. Misalnya, dua komunitas mungkin masing-masing mengandung 10 spesies dan 500 individu, tetapi pada komunitas yang pertama semua spesies sama-sama umum (misal, 50 individual untuk setiap spesies), sementara pada komunias yang kedua satu spesies secara signifikan jumlahnya lebih banyakdaripada empat spesies yang lain. Maka komunitas pertama dikatakan memiliki kelimpahan relatif yang lebih tinggi daripada komunitas kedua. Komponen diversitas spesies ini merespons berbeda pada kondisi habitat yang berbeda. Suatu wilayah yang tidak memiliki variasi habitat yang luas biasanya miskin spesies, tetapi beberapa spesies yang mampu menduduki wilayah ini mungkin berlimpah karena kompetisi dengan spesies lain untuk sumberdaya akan berkurang. Tren dalam kekayaan spesies mungkin mengindikasikan kondisi masa lalu dan sekarang dari suatu wilayah. Kontinen antartika memiliki sedikit spesies karena lingkungannya yang keras, tetapi pulau-pulau kecil di tengah samudra miskin akan spesies karena sulit dicapai dari lokasi lain. Gradien global juga berpengaruh pada kekayaan spesies. Gradien yang paling nyata adalah garis lintang; terdapat lebih banyak spesies di daerah tropis daripada di daerah temperit. Faktor-faktor ekologis berperan dalam perbedaan ini. Temperatur lebih tinggi, kepastian iklim, dan musim tumbuh yang lebih lama menciptakan habitat yang lebih kondusif sehingga menghasilkan diversitas spesies yang lebih besar.Hutan hutan hujan yang paling beragam, padang rumput tropis lebih beragam daripada padang rumput temperit. Faktor lain yang berpengaruh pada kekayaan spesies pada suatu area adalah jarak atau barier yang memisahkan area tersebut dengan sumber spesies. Probabilitas bahwa spesies akan mencapai suatu pulau di samudra atau lembah terisolasi adalah kecil. Binatang terutama yang tidak terbang kemungkinanannya juga kecil mencapai area seperti ini. Berdasarkan pengalaman tumbuhan dan hewan pada suatu wilayah berbeda dengan wilayah lain. Mengapa terjadi ? Mengapa spesies yang sama tidak dijumpai pada suatu wilayah meskipun kondisinya cocok untuk berkembang? Kondisi genografis di seluruh dunia yang memiliki kondisi lingkungkan yang sama mampu menghasilkan tipe biota yang sama. Situasi ini secara efektif memisahkan biosfer ke dalam biom – komunitas ekologi yang memiliki kondisi iklim dan fitur geologi yang sama yang mendukung spesies dengan strategi hidup dan adaptasi yang sama. Hutan hujan tropis merupakan salah satu tipe bioma terestrial, ini terletak pada beberapa tempat di bumi di mana kondisi iklim dan geologi menghasilkan lingkungan yang mirip. Bioma hutan hujan tropis mengandung komunitas biologi yang secara umum sama, tetapi spesiesnya tidak sama dari satu hutan tropis ke hutan tropis yang lain. Tetapi, setiap hutan tropis akan mengandung organisme yang secara ekologis ekuivalen, yaitu spesies berbeda tetapi memiliki siklus hidup serupa dan cara beradaptasi yang mirip pada kondisi lingkungan. Penyebaran hewan dan tumbuhan yang unik pada berbagai bioma tidak dapat hanya dijelaskan melalui faktor iklim dan zonasi lintang. Peristiwa geologis seperti damparan kontinen dan kondisi iklim masa lalu harus dipertimbangkan juga. Mutasi Gen Mutasi adalah peristiwa perubahan sifat gen (susunan kimia gen) atau kromosom sehingga menyebabkan perubahan sifat yang baka (diturunkan) tetapi bukan sebagai akibat persilangan atau perkawinan. Mutasi dapat terlihat dalam jumlah kecil maupun besar. Mutasi kecil hanya menimbulkan perubahan yang sedikit dan kadang kala tidak membawa perubahan fenotif yang jelas, jadi hanya semacam variasi. Mutasi besar menimbulkan perubahan besar pada fenotif, yang biasanya dianggap abnormal atau cacat. Mutasi terjadi karena perubahan lingkungan yang luar biasa. Hal ini dapat diakibatkan oleh adanya sifat yang tidak tetap dan selalu dipengaruhi oleh berbagai macam faktor baik  alamiah maupun buatan. Agar suatu species tidak mengalami kepunahan diperlukan usaha untuk menyesuaikan diri terhadap timbulnya suatu perubahan. Kejadian mutasi sangat jarang terlihat, hal ini disebabkan   : - mutasi yang terjadi pada suatu gen tidak dapat menunjukan penampakannya, karena jumlah gen yang terdapat dalam satu individu banyak sekali - gen yang bermutasi bersifat letal, sehingga gejala mutasi tidak dapat diamati sebab individu segera mati sebelum dewasa - gen yang bermutasi umumnya bersifat resesif, sehingga selama dalam keadaan hetreozigot tidak akan terlihat. Ada beberapa jenis Mutasi Gen: Addisi / insersi Delesi Substitusi Delesi      : hilangnya satu atau beberapa basa nitrogen Addisi      : penambahan satu atau beberapa basa nitrogen (sering disebut juga insersi) Substitusi : pertukaran pasangan basa nitrogen. Bila pertukaran terjadi antar pasangan basa nitrogen purin-pirimidin dengan purin-pirimidin yang lain disebut transisi. Misalnya pasangan AT digantikan pasangan GS. Bila pertukaran terjadi antar pasangan basa nitrogen purin-pirimidin dengan pirimidin-purin disebut transversi. Misalnya AT digantikan pasangan TA. Perhatikan bagan di bawah Mutasi kromosom (gross mutation atau mutasi besar) Mutasi kromosom adalah perubahan yang terjadi pada struktur dan susunan kromosom, yang disebut juga dengan mutasi aberasi. Mutasi ini dapat ditemui pada peristiwa gagal berpisah pada saat peristiwa pindah silang (crossing over), apabila kromosom hilang atau bertambah sehingga terjadi perubahan jumlah kromosom. Mutasi kromosom dapat dibedakan menjadi  : a.     Perubahan set (aneuploidi) Perubahan set kromosom adalah perubahan pada jumlah N-nya. Keadaan heteroploidi banyak ditemui pada hewan invertebrata dan tanaman perdu, pohon, jeruk, apel, bit gula. Menurut kejadiannya aneuploidi dapat dibedakan menjadi : -      Autopoliploidi adalah genom (n) mengganda sendiri. Hal ini dapat terjadi karena gangguan meiosis. -      Allopoliploidi adalah terjadi pada hibrid antara species yang set kromosomnya berbeda. Macam-macam aneuploidi, yaitu : -      monoploid (n)                               –   tetrraploid (4n) -      triploid (3n)                                   –   poliploid (4n ke atas) Aneuploid pada manusia : dapat terjadi pada peristiwa : -      Digini adalah dua inti sel telur yang tetap terlindung satu plasma dan selanjutnya dibuahi satu sperma, yang sering terjadi kaerana kegagalan sel kutub (polosit) memeisah. -      Diandri adalah satu sel telur yang dibuahi satu sperma, yang sering pada terlambatnya pembuahan. Seseorang yang mengalami aneuploidi umumnya berumur pendek, di samping itu pada sel-sel soma yang mengalami kanker juga dapat terjadi peristiwa aneuploidi. Perbahan set kromosom dapat diusahakan dengan cara menghambat pemisahan, antara lain melalui  : -      induksi kolkisin, karena kolkisin dapat menghalangi pembentukan gelendong pembelahan dan merintangi terjadinya anafase, sehingga kromatid yang terbentuk tidak berpisah ke kutub yang berseberangan -      pada ujung jagung, dapat dilakukan dengan menggunakan suhu tinggi -      pada tomat, dapat dilakukan dengan dekapitasi, yaitu dengan memotong tunas. Dati bekas potongan tunas akan tumbuh tunas yang mengandung polulasi sel 4n, dan selnjutnya dsapat dibiakan secara generatif. b.     Peruabahan penggandaan (aneusomi) Umumnya sel soma memiliki 2n kromosom, namun tidak sedikit organisme yang mempunyai susunan kromosom yang mempunyai susunan kromoaom yang pengadaannya tidak benar sehingga jumlah kromosomnya menjdi lebih untuk kurang dari normal. Contoh  :                        –  nulisomik           2n –  2                                              –  monosomik        2n –  1                                              –  trisomik              2n +  1                                              –  tetrasomik          2n +  2 Aneusomik dapat terjadi karene beberapa hal, yaitu  : -  anafase lag          :             tidak melekatnya kromatid pada gelendong waktu anafase meiosis -  nondisjunction  :             gagal berpisahnya kromosom homolog paa waktu anafase dari meiosis I Makhluk aneusomik dapat hidup sehat sampai dewasa, asal kromosom yang kurang atau lebih tidak begitu besar dan tidak dapat mengandung gen yang berperan vital, atau fungsi gen tersebut dapat digantikan oleh gen yang lain pada kromosom lain. Manusia aneusomik dapat ditemukan pada  : -      Sindrom turner adalah manusia yang menalami pengurangan kromosom Y-nya sehingga mempunyai kariotipe 22AA + XO (2n – 1). Orang ini berkelamin wanita tetapi ovariumnya tidak tumbuh. Hal ini disebut “ovariculardysgensis”. -      Sindrom klinefelter adalah trisomik pada genosom, dan mempunyai kariotipe 22AA + XXY (2n + 1). Orang yang mengalami kelainan ini mempunyai ciri-ciri testis tidak tumbuh, aspermania, mandul, dan payudara tumbuh walaupun jenis kelamin pria. kelaminini dikenal dengan istilah testicular dysgensis. -      Sindrom patau adalah trisomik autosom pada kromosom nomor 13, 14 dan 15, dan mempunyai kariotipe 45A + XX atau 45A + XY (2n + 1). Orang yang mengalami kelainan ini mempunyai ciri-ciri kepala kecil, mata kecil, telinga posisinya rendah dan biasanya tuli, jantung mengalmi kelainan dan mempunyia kemampuan rendah. Kelainan yang berupa jumlah set kromosom yang melebihi normal pada umumnya menyebabkan gigantisme (pertumbuhan yang cepat). -      Sindrom down adalah trisomik autosom pada kromosom nomor 21, dan mempunyai kariotipe 45A + XX atau 45A + XY (2n + 1), yang disebut juga mongolisme. Orang yang mengalami kelainan ini mempunyai ciri-ciri mata sipit, kaki pendek, gerak lamban. -      Sindrom edwards adalah trisomik autosom pada kromosom nomor 16, 17 dan 18. individu yang mengalami kelainan ini mempunyai ciri-ciri tengkorak lonjong, dada pendek danlebar, dan telinga rendah. c.     Kerusakan kromosom (aberasi) Kerusakan kromosom terjadi karena perubahan jumlah atau susunan gen-gen di dalam kromosm yang disebabkan karena sebagian benangnya lepas, berpilin, melekat kembali dengan letak terbalik dan lain sebagainya. Kerusakan kromosom ini dapat dibedakan atas 4 macam, yaitu  : -      Inversi adalah perubahan urutan letak gen dalam suatu kromosom. Inversi ini pun dapat dibedakan menjadi dua berdasarkan letak sentromer pada saat terjadinya inversi, yaitu inversi perisentrik dan inversi parasentrik. -      Delesi adalah kromosom homolog yang hilang sebagian gennya.         -      Duplikasi adalah kromosom homolog yang mendapatkan penambahan sebagian gen dari kromosom pasangannya.        -      Traslokasi adalah pertukaran gen dari suatu kromosom ke kromosom lain yang bukan homolognya.           -      Inversi : sebagian segmen kromosom patah, lalu patahan tersebut tersambung kembali tetapi dengan posisi terbalik. Ada dua macam inversi, yaitu inversi perisentrik bila peristiwa inversi melibatkan perubahan posisi sentromer. Bila peristiwa inversi tidak melibatkan perubahan posisi sentromer disebut inversi parasentrik. -      Katenasi adalah kromosom homolog yang ujungnya saling berdekatan, sehingga membentuk lingkaran. Penyebab Mutasi Gen Zat atau sesuatu yang menyebabkan mutasi disebut dengan mutagen.  Macam-macam penyebab mutasi dapat di bedakan sebagai berikut  : 1.        Mutasi alami (mutasi spontan) Mutasi spontan adalah perubahan yang terjadi secara alamiah atau dengan sendirinya. Diduga faktor penyebabnya adalah panas, radiasi sinar kosmis, batuan radioaktif, sinar ultraviolet matahari, radiasi dan ionisasi internal mikroorganisme serta kesalahan DNA dalam metabolisme. 2.       Mutasi buatan Mutasi buatan adalah adalah mutasi yang disebabkan oleh usaha manusia, antara lain dengan : -      pemakaian bahan radioaktif untuk diagnosis, terapi, deteksi suatu penyakit, sterilisasi dan pengawetan makanan. -      Penggunaan senjata nuklir -      Penggunaan roket, televisi -      Pemakaian bahan kimia, fisika, dan biologi Mutasi pada manusia sebenarnya tidak bis dicegah, sebab kita tahu bahwa alam juga menyebabkan mutasi, misalnya disebabkan oleh sinar kosmis, sinar radioaktif dan perbuatan manusia sendiri. Pada umumnya mutasi pada manusia adalah merugikan, maka sebaliknya dicegah. Mencegah supaya tidak banyak terjadi mutasi, di antaranya harus waspada terhadap bahaya radiasi seprti di atas. Perintis mutasi buatan dengan sinar X adalah Herman J. Muller, dengan adanya prinsip yang mula-mula diketahui yaitu mutasi berarti perubahan gen dalam kromosom. Jadi kalau bisa mengadakan perubahan gen tanpa mematikan individunya , maka akan bisa membuat penyebab mutasi dan ia berfikir kalau dapat mengubah gen dengan sinar X, maka akan di dapat mutan baru. Dengan melakukan percobaan memakai lalat buah,  ternyata memperoleh petunjuk bahwa gagasan itu benar. Sehingga ia yakin bahwa mutasi dapat di adakan secara sengaja. Contoh dengan penyinaran radioaktif : -      tanaman cabai dalam keadaan berbunga diberi penyinaran radioaktif pada putiknya, hasilnya menyebabkan buah cabai besar ( 3x asal ). Bila biji ditanam ulang hasilnya sebesar asal buah. -      Pada padi dihasilkan atomita I dan II -      Pada jagung diperoleh jenis jagung hibrida -      Pada kedelai diperoleh kedelai muria Contoh dengan bahan kimia : -      kolkisin dilakukan pada tomat, semangka menghasilkan buah tanpa biji -      acenaphena dan asetat indol 3 dilakuka pada apel, gandum dan tanaman hias -      dengan asam nitrat, digitonin, gas metan a.     Mutasi Fisika Adalah mutasi yang disebabkan oleh bahan fisika, antara lain : -      sinar kosmis, sinar ultraviolet, unsur radioaktif seperti thorium, uranium, radium dan isotop K. -      alat nuklir dapat mlepaskan energi yang besar yang dapat menimbulkan radiasi pengionisasi. -      Radiasi sinar X, a, b, g -      Neutron -      Suhu tinggi b.     Mutasi Kimia Adalah mutasi yang disebabkan oleh bahan kimia, antara lain : -      pestisida, seperti DDT, BHC -      agen alkilase, seperti mustard, dimetil, dimetilsulfat, eter mulan sulfat, dapat memberikan gugus alkil yang bereaksi dengan gugus fosfat dari DNA yang dapat mengganggu replikasi DNA. -      Hidroksil Amino (NH2OH) merupakan mutagen pada bakteriofage yang dapat menyerang sitosina DNA dan urasil pada RNA. -      Eosin, eritrin dan fluoresen -      Peroksida organik -      Fe dan Mg -      Formaldehide -      Asam nitrit, natrium nitrit -      Antibiotik -      H2O2 -      Glikidol c.     Mutasi Biologi Adalah mutasi yang disebabkan oleh bahan biologi atau makhluk hidup terutama mikroorganisme, yaitu : virus, bacteri dan penyisipan DNA. Virus dan bakteri diduga dapat menyebebkan terjadinya mutasi. Tidak kurang dari 20 macam virus dapat menimbulkan kerusakan kromosom. Bagian dari virus yang mampu mengadakan mutasi adalah asam nukleatnya yaitu DNA. gen yang secara khusus diturunkan oleh orang tua kepada anak-anaknya. Dalam dunia tumbuh-tumbuhan yang diselidiki Mendel, tiap ciri pribadi, misalnya warna benih, bentuk daun, ditentukan oleh pasangan gen. Suatu tumbuhan mewariskan satu gen tiap pasang dari tiap “induk”-nya. Mendel menemukan, apabila dua gen mewariskan satu kualitas tertentu yang berbeda (misalnya, satu gen untuk benih hijau dan lain gen untuk benih kuning) akan menunjukkan dengan sendirinya dalam tumbuhan tertentu itu. Tetapi, gen yang berciri lemah tidaklah terhancurkan dan mungkin diteruskan kepada tumbuhan keturunannya. Mendel menyadari, tiap kegiatan sel atau gamet (serupa dengan sperma atau telur pada manusia) berisi cuma satu gen untuk satu pasang. Dia juga menegaskan, adalah sepenuhnya suatu kebetulan bilamana gen dari satu pasang terjadi pada satu gamet dan diteruskan kepada keturunan tertentu. Reproduksi sel membahas tentang macam pembelahan sel, mekanisme pembelahannya, serta contoh dari pembelahan sel. Esensi proses pembelahan sel adalah mengenai penggandaan kromosom serta mekanisme pewarisan kromosom dari ‘sel induk’ ke ‘sel anak’. Jadi untuk bisa memahami proses reproduksi sel, pertama harus dipahami terlebih dahulu dasar mengenai kromosom. Kromosom dan Gen Kromosom adalah bahan genetik yang terdapat di dalam inti sel, yang berfungsi dalam proses pewarisan sifat. Pada kromosom dijumpai banyak sekali gen (sifat menurun). Sebenarnya yang disebut sehari-hari sebagai gen adalah DNA (deoxiribo nulceic acid / asam deoksiribo nukleat – ADN). Jadi lebih tepat dikatakan: gen merupakan sepotong segmen DNA yang mengandung suatu informasi genetis yang akan diwariskan kepada keturunan. (Sementara dipahami dulu seperti ini saja. Untuk lebih detil, saya akan posting khusus mengenai bab DNA). Pembelahan meiosis memiliki ciri sebagai berikut: terjadi dalam peristiwa pembentukan sel kelamin (gametogenesis) pada kelenjar kelamin (gonad) menghasilkan empat sel yang tidak identik dengan sel semula (diploid menjadi haploid), karena terjadi pengurangan kromosom pembelahan ini sering disebut pembelahan reduksi (gambar mitosis dan siklus sel) bertujuan untuk mengurangi jumlah kromosom, agar komposisi kromosom anak sama dengan komposisi kromosom induk berlangsung dalam dua kali PMAT, yaitu PMAT I (pembelahan reduksi) dan PMAT II tanpa diselingi interfase Peristiwa yang berlangsung saat meiosis adalah sebagai berikut: Meiosis I 1.    Profase 1 Tahap ini terbagi menjadi beberapa tahap lagi sebagai berikut: Leptonema : benang kromatin berubah menjadi kromosom Zigonema : kromosom homolog berpasangan  dan disebut bivalen. Peristiwa saat kromosom homolog berpasangan membentuk bivalen disebut sinapsis Pakinema : kromosom homolog yang berpasangan (bivalen) mengganda sehingga terdapat empat kromatid yang berpasangan dan disebut tetrad Diplonema : terjadi pindah silang (crossing over) Diakinesis : membran inti dan nukleolus lenyap, telah terbentuk benang spindel lengkap 2.    Metafase 1 Tetrad terletak pada bidang pembelahan sel/ekuator       Pembelahan meiosis memiliki ciri sebagai berikut: terjadi dalam peristiwa pembentukan sel kelamin (gametogenesis) pada kelenjar kelamin (gonad) menghasilkan empat sel yang tidak identik dengan sel semula (diploid menjadi haploid), karena terjadi pengurangan kromosom pembelahan ini sering disebut pembelahan reduksi (gambar mitosis dan siklus sel) bertujuan untuk mengurangi jumlah kromosom, agar komposisi kromosom anak sama dengan komposisi kromosom induk berlangsung dalam dua kali PMAT, yaitu PMAT I (pembelahan reduksi) dan PMAT II tanpa diselingi interfase Peristiwa yang berlangsung saat meiosis adalah sebagai berikut: Meiosis I 1.    Profase 1 Tahap ini terbagi menjadi beberapa tahap lagi sebagai berikut: Leptonema : benang kromatin berubah menjadi kromosom Zigonema : kromosom homolog berpasangan  dan disebut bivalen. Peristiwa saat kromosom homolog berpasangan membentuk bivalen disebut sinapsis Pakinema : kromosom homolog yang berpasangan (bivalen) mengganda sehingga terdapat empat kromatid yang berpasangan dan disebut tetrad Diplonema : terjadi pindah silang (crossing over) Diakinesis : membran inti dan nukleolus lenyap, telah terbentuk benang spindel lengkap 2.    Metafase 1 Tetrad terletak pada bidang pembelahan sel/ekuator       Asam Deoksiribonukleat (ADN) Menurut hasil penelitian, bahan dasar yang membentuk inti sel adalah suatu protein yang dikenal dengan nama nukleoprotein. Nukleoprotein terdiri dari protein dan asam nukleat. Ada beberapa macam asam nukleat, tetapi  yang berhubungan dengan faktor penurunan sifat hanya ada dua yaitu asam deoksiribonukleat (ADN) dan asam  ribonukleat (ARN). Struktur ADN: dibentuk oleh rantai ganda polinukleotida. Model struktur ADN pertamakali diajukan oleh James D. Watson  dan Francis Crick pada tahun 1953, yang dibuat berdasarkan analisis foto defraksi sinar X.  Menurut Watson dan Crick ADN berbentuk double helix yaitu bentuk seperti tangga terpilin yang sangat panjang. Setiap ADN disusun oleh dua buah rantai polinukleotida. Rantai polinukleotida dibentuk oleh banyak nukleotida yang berikatan satu sama lain. Inilah Watson dan Crick, penemu strukutur ADN. Penemuan mereka merupakan awal munculnya bidang rekayasa genetika. Obyek di tengah adalah replika ADN buatan mereka. Satu nukleotida dibentuk oleh komponen: -    gugus gula pentosa (deoksiribosa) -    gugus fosfat -    gugus basa nitrogen Bahan dasar pembentuk nukleotida adalah nukleosida, yaitu bentuk ikatan antara gula pentosa dengan basa nitrogen. Bila nukleosida mengikat fosfat akan membentuk nukleotida. Basa nitrogen pada ADN ada dua macam yaitu purin dan pirimidin. Purin terdiri atas adenin (A) dan guanin (G), sedangkan pirimidin terdiri atas timin (T) dan sitosin (S). Adenin selalu berpasangan dengan timin dan dihubungkan oleh dua ikatan hidrogen, sedangkan guanin selalu berpasangan dengan sitosin dan dihubungkan oleh tiga ikatan hidrogen. Biologi Media Centre – Penyimpangan semu hukum Mendell merupakan bentuk persilangan yang menghasilkan rasio fenotif yang berbeda dengan dasar dihibrid menurut hukum Mendell. Meskipun tampak berbeda sebenarnya rasio fenotif yang diperoleh merupakan modifikasi dari penjumlahan rasio fenotif hukum Mendel semula. Macam penyimpangan hukum Mendell adalah sebagai berikut: Polimeri Kriptomeri Epistasis Hipostasis Komplementer Interaksi alel Saya membahas penyimpangan semu Mendel ini dengan teknik persilangan singkat. Jadi supaya tidak bingung baca dulu cara cepat menyelesaikan soal persilangan. 1.    Polimeri Polimeri adalah suatu gejala dimana terdapat banyak gen bukan alel tetapi mempengaruhi karakter/sifat yang sama. Polimeri memiliki ciri: makin banyak gen dominan, maka sifat karakternya makin kuat. Contoh: persilangan antara gandum berkulit merah dengan gandum berkulit putih P    :    gandum berkulit merah    x         gandum berkulit putih M1M1M2M2                             m1m1m2m2 F1     :   M1m1M2m2 = merah muda P2    :    M1m1M2m2        x        M1m1M2m2 F2    :    9 M1- M2 –          : merah – merah tua sekali 3 M1- m2m2        : merah muda – merah tua 3 m1m1M2 –        : merah muda – merah tua 1 m1m1m2m2     : putih Dari contoh di atas diketahui bahwa gen M1 dan M2 bukan alel, tetapi sama-sama berpengaruh terhadap warna merah gandum. Semakin banyak gen dominan, maka semakin merah warna gandum. 4M = merah tua sekali 3M = merah tua 2M = merah M = merah muda m = putih Bila disamaratakan antara yang berwarna merah dengan yang berwarna putih, diperoleh: Rasio fenotif F2 merah : putih = 15 : 1 2.     Kriptomeri Kriptomeri merupakan suatu peristiwa dimana suatu faktor tidak tampak pengaruhnya bila berdiri sendiri, tetapi baru tampak pengaruhnya bila ada faktor lain yang menyertainya. Kriptomeri memiliki ciri khas: ada karakter baru muncul bila ada 2 gen dominan bukan alel berada bersama Contoh: persilangan Linaria maroccana A    : ada anthosianin            B    : protoplasma basa a    : tak ada anthosianin       b    : protoplasma tidak basa P    :      merah          x        putih AAbb                      aaBB F1    :    AaBb    = ungu     –     warna ungu muncul karena A dan B berada bersama P2    :    AaBb        x        AaBb F2    :    9 A-B-     : ungu Biologi Media Centre – Beberapa waktu lalu di blog ini saya telah menulis mengenai materi genetik ADN dan ARN, juga mengenai sintesis protein. Ternyata ada request yang masuk menanyakan bedanya komponen penyusun ADN dan ARN dalam hubungannya dengan peran enzim tertentu yang terlibat. Tampaknya saya memang harus menulis penjelasan tambahan mengenai hal tersebut. Tidak apa. Saya malah senang karena saya ‘dipaksa’ untuk menulis lebih banyak lagi. Sebenarnya uraian materi yang akan saya tulis ini bukan konsumsi siswa SMA karena sudah di luar silabus. Tetapi karena pembaca blog ini mungkin beragam, ya siapa tahu tulisan saya bisa bermanfaat. Komponen penyusun ADN dan ARN Seperti telah diketahui, bahwa pada prinsipnya komponen penyusun ADN dan ARNsebenarnya sama. Baik ADN maupun ARN dibentuk oleh tiga bahan utama yaitu: gula ribosa, basa nitrogen, dan fosfat. Perbedaan bahan penyusun ADN dan ARN ada pada jenis gula ribosa dan basa nitrogen primidinnya. Gula ADN adalahdeoksiribosa, sedangkan ARN adala gula ribosa. Basa nitrogen pirimidin pada ADN ada timin, sedangkan pada ARN timin diganti urasil. Jika lupa silahkan baca lagi di sini. Struktur paling dasar pembentuk ADN dan ARN (monomer) adalah ikatan antara gula dengan basa nitrogen yang disebut nukleosida. Jika nukleosida ini berikatan dengan  dengan fosfat (P) mereka disebut nukleotida. Nukleotida pada ADN akan berikatan satu sama lain membentuk rantai panjang yang memiliki berpasangan. Karena itu ADN sering disebut rantai ganda polinukleotida yang berbentukdoublehelix (pita terpilin). Sedangkan pada ARN nukleotida juga berikatan satu sama lain membentuk rantai polinukleotida tetapi berukuran pendek dan beruparantai tunggal. Nukleotida pembentuk ADN disebut deoksiribonukleotida (nukleotida yang berikatan dengan gula deoksiribosa) sebanyak 4 macam sesuai dengan jenis basa nitrogen, yaitu: Biologi Media Centre – Pola-pola hereditas mempelajari berbagai macam cara pewarisan sifat, yang meliputi: Pautan (linkage) Pindahsilang (crossing over) Pautan sex (sex linkage) Gagal berpisah (non disjunction) Determinasi sex Gen lethal 1. Pautan Pautan/Tautan (linkage) adalah suatu keadaan dimana terdapat banyak gen dalam satu kromosom. Pengertian ini biasanya mengacu pada kromosom tubuh (autosom). Akibatnya bila kromosom memisah dari kromosom homolognya, gen-gen yang berpautan tersebut selalu bersama. Semisal suatu genotif AaBb mengalami pautan antar gen dominan dan antar gen resesif, maka A dan B terdapat dalam satu kromosom, sedangkan a dan b terdapat pada kromosom homolognya. Bila terjadi pembelahan meiosis maka gamet yang terbentuk ada dua macam, yaituAB dan ab. Ciri Pautan:  - semisal pada AaBb, gamet hanya 2 macam  - jika di test cross hasilnya adalah 1 : 1 2. Pindah Silang (crossing over) Pindah silang (crossing over) merupakan peristiwa pertukaran gen karena kromosom homolog saling melilit saat meiosis. Misalkan suatu genotif AaBb mengalami pindah silang saat pembelahan meiosis akan diperoleh gamet sebanyak empat macam, yaitu AB, ab, Ab, dan aB. Dua yang pertama (homogamet) disebut kombinasi parental (KP) yangmerupakan hasil peristiwa pautan, dan dua yang terakhir (heterogamet) disebut kombinasi baru (KB) atau rekombinan (RK) yang merupakan hasil peristiwa pindahsilang. Prosentase terbentuknya kombinasi baru saat terjadi pindah silang disebut Nilai Pindah Silang (NPS) yang dapat dihitung dengan rumus berikut: Ciri Pindah silang:  - semisal pada AaBb, gamet 4 macam  - jika di test cross hasilnya adalah 1 : 1 : 1 : 1 3. Pautan Sex Pautan sex (sex linkage) merupakan suatu keadaan dimana terdapat banyak gen tertentu yang selalu terdapat pada kromosom sex. Adanya pautan sex menyebabkan suatu sifat muncul hanya pada jenis kelamin tertentu. Ada dua jenis pautan sex, yaitu pautan X dan pautan Y. Contoh: persilangan antara lalat Drosophilla melanogaster bermata merah dan putih. P :        jantan mata putih     X     betina mata merah                     XmY                            XMXM F1 :        XMY        : jantan mata merah               XMXm      : betina mata merah SINTESIS PROTEIN Proses sintesis atau pembentukan protein memerlukan adanya molekul RNA yang merupakan materi genetik di dalam kromosom, serta DNA sebagai pembawa sifat keturunan.Gen menspesifikasikan protein melalui transkripsi dan translasi.              Prinsip-prinsip dasar transkripsi dan translasi Gen menyediakan instruksi untuk membuat protein spesifik. Akan tetapi, gen tidak membangun protein secara langsung. Jembatan antara DNA dan sintesis protein adalah asam nukleat RNA. RNA mirip dengan DNA secara kimiawi, hanya saja RNA mengandung gula ribosa sebagai pengganti deoksiribosa dan mengandung basa bernitrogen urasil sebagai pengganti timin. Dengan demikian, setiap nukleotida di sepanjang untai DNA mengandungA, G, C, atau T sebagai basanya, sedangkan setiap nukleotida disepanjang untai RNAmengandung A, G, C, atau U sebagai basanya. Molekul RNA biasanya terdiri atas satu untai tunggal. Dalam RNA atau DNA, monomer adalah keempat tipe nukleotida, yang berbeda dalam kandungan basa benitrogen. Gen umumnya memiliki panjang yang mencapai ratusan atau ribuan nukleotida; masing-masing gen mengandung sekuens basa spesifik. Setiap polipeptida dari suatu protein juga mengandung monomer-monomer yang tertata dalam urutan linear tertentu ( struktur primer protein ), namun monomer-monomernya merupakan asam amino. Dengan demikian, asam nukleat dan protein mengandung informasi yang tertulis dalam dua bahasa kimiawi yang berbeda. Ini membutuhkan dua tahap utama dari DNA ke protein, yaitu transkripsi dan translasi.    TRANSKRIPSI Transkripsi adalah sintesis RNA dibawah arahan DNA. Kedua asam nukleat menggunakan bahasa yang sama, dan informasi hanya ditranskripsi, atau disalin, dari satu molekul menjadi molekul lain. Selain menjadi cetakan untuk sintesis untai komplementer baru saat replikasi DNA, untai DNA juga bisa berperan sebagai cetakan untuk merakit sekuens nukleotida RNA komplementer. Untuk gen pengode protein, molekul RNA yang dihasilkan merupakan transkrip akurat dari instruksi pembangun protein yang dikandung oleh gen. molekul RNA transkrip bisa dikirimkan dalam banyak salinan. Tipe molekul RNA ini disebut RNA duta (messenger RNA, mRNA) karena mengandung pesan genetik dari DNA ke mekanisme penyintesis protein sel. Transkripsi menghasilkan 3 macam RNA yaitu mRNA, tRNA, dan rRNA.         mRNA (messenger RNA) fungsinya membawa informasi DNA dari inti sel ke ribosom. Pesan-pesan ini berupa triplet basa yang ada pada mRNA yang disebut kodon. Kodon pada mRNA merupakan komplemen dari kodogen (agen pengode), yaitu urutan basa-basa nitrogen pada DNA yang dipakai sebagai pola cetakan. Peristiwa pembentukan mRNA oleh DNA di dalam inti sel, disebut transkripsi.         tRNA (RNA transfer) fungsinya mengenali kodon dan menerjemahkan menjadi asam amino di ribosom. Peran tRNA ini dikenal dengan nama translasi (penerjemahan). Urutan basa nitrogen pada tRNA disebut antikodon. Bentuk tRNA seperti daun semanggi dengan 4 ujung yang penting, yaitu: 1) Ujung pengenal kodon yang berupa triplet basa yang disebut antikodon. 2) Ujung perangkai asam amino yang berfungsi mengikat asam amino. 3) Ujung pengenal enzim yang membantu mengikat asam amino. 4) Ujung pengenal ribosom.         rRNA (RNA Ribosom) fungsinya sebagai tempat pembentukan protein. rRNA terdiri dari 2 sub unit, yaitu: 1) Sub unit kecil yang berperan dalam mengikat mRNA. 2) Sub unit besar yang berperan untuk mengikat tRNA yang sesuai. Transkripsi terjadi di dalam sitoplasma dan diawali dengan membukanya rantai ganda DNA melalui kerja enzim RNA polimerase. Sebuah rantai tunggal berfungsi sebagai rantai cetakan atau rantai sense, rantai yang lain dari pasangan DNA ini disebut rantai anti sense. Tidak seperti halnya pada replikasi yang terjadi pada semua DNA, transkripsi ini hanya terjadi pada segmen DNA yang mengandung kelompok gen tertentu saja. Oleh karena itu, nukleotida nukleotida pada rantai sense yang akan ditranskripsi menjadi molekul RNA dikenal sebagai unit transkripsi. Transkripsi meliputi 3 tahapan, yaitu tahapan inisiasi, elongasi, dan terminasi. 1) Inisiasi (Permulaan) Jika pada proses replikasi dikenal daerah pangkal replikasi, pada transkripsi ini dikenalpromoter, yaitu daerah DNA sebagai tempat melekatnya RNA polimerase untuk memulai transkripsi. RNA polymerase melekat atau berikatan dengan promoter, setelah promoter berikatan dengan kumpulan protein yang disebut faktor transkripsi. Kumpulan antara promoter, RNA polimerase, dan faktor transkripsi ini disebut kompleks inisiasi transkripsi. Selanjutnya, RNA polymerase membuka rantai ganda DNA. 2) Elongasi (Pemanjangan) Setelah membuka pilinan rantai ganda DNA, RNA polimerase ini kemudian menyusun untaian nukleotida-nukleotida RNA dengan arah 5´ ke 3´. Pada tahap elongasi ini, RNA mengalami pertumbuhan memanjang seiring dengan pembentukan pasangan basa nitrogen DNA. Pembentukan RNA analog dengan pembentukan pasangan basa nitrogen pada replikasi. Pada RNA tidak terdapat basa pirimidin timin (T), melainkan urasil (U). Oleh karena itu, RNA akan membentuk pasangan basa urasil dengan adenin pada rantai DNA. Tiga macam basa yang lain, yaitu adenin, guanin, dan sitosin dari DNA akan berpasangan dengan basa komplemennya masing-masing sesuai dengan pengaturan pemasangan basa. Adenin berpasangan dengan urasil dan guanin dengan sitosin (Gambar 3.13). 3) Terminasi (Pengakhiran) Penyusunan untaian nukleotida RNA yang telah dimulai dari daerah promoter berakhir di daerah terminator. Setelah transkripsi selesai, rantai DNA menyatu kembali seperti semula dan RNA polymerase segera terlepas dari DNA. Akhirnya, RNA terlepas dan terbentuklah mRNA yang baru. Pada sel prokariotik, RNA hasil transkripsi dari DNA, langsung berperan sebagai mRNA. Sementara itu, RNA hasil transkripsi gen pengkode protein pada sel eukariotik, akan menjadi mRNA yang fungsional (aktif) setelah melalui proses tertentu terlebih dahulu. Dengan demikian, pada rantai tunggal mRNA terdapat beberapa urut-urutan basa nitrogen yang merupakan komplemen (pasangan) dari pesan genetik (urutan basa nitrogen) DNA. Setiap tiga macam urutan basa nitrogen pada nukleotida mRNA hasil transkripsi ini disebut sebagai triplet atau kodon. TRANSLASI Translasi adalah sintesis polipeptida yang terjadi dibawah arahan mRNA. Selama tahap ini terjadi perubahan bahasa. Sel harus menerjemahkan alias menstranslasikan sekuens basa molekul mRNA menjadi sekuens asam amino polipeptida. Tempat terjadinya translasi adalah ribosom, partikel-partikel kompleks yang memfasilitasi penautan teratur asam amino menjadi rantai polipetida. Translasi merupakan proses penerjemahan beberapa triplet atau kodon dari mRNA menjadi asam amino-asam amino yang akhirnya membentuk protein. Urutan basa nitrogen yang berbeda pada setiap triplet, akan diterjemahkan menjadi asam amino yang berbeda. Misalnya, asam amino fenilalanin diterjemahkan dari triplet UUU (terdiri dari 3 basa urasil), asam amino triptofan (UGG), asam amino glisin (GGC), dan asam amino serin UCA. Sebanyak 20 macam asam amino yang diperlukan untuk pembentukan protein merupakan hasil terjemahan triplet dari mRNA. Selanjutnya, dari beberapa asam amino (puluhan, ratusan, atau ribuan) tersebut dihasilkan rantai polipeptida spesifik dan akan membentuk protein spesifik pula. Langkah-langkah pada proses translasi adalah sebagai berikut: 1) Inisiasi Translasi Ribosom sub unit kecil mengikatkan diri pada mRNA yang telah membawa sandi bagi asam amino yang akan dibuat, serta mengikat pada bagian inisiator tRNA. Selanjutnya, molekul besar ribosom juga ikut  terikat bersama ketiga molekul tersebut membentuk kompleks inisiasi. Molekul-molekul tRNA mengikat dan memindahkan asam amino dari sitoplasma menuju ribosom dengan menggunakan energi GTP dan enzim. Bagian ujung tRNA yang satu membawa antikodon, berupa triplet basa nitrogen. Sementara, ujung yang lain membawa satu jenis asam amino dari sitoplasma. Kemudian, asam amino tertentu tersebut diaktifkan oleh tRNA tertentu pula dengan menghubungkan antikodon dan kodon (pengode asam amino) pada mRNA. Kodon pemula pada proses translasi adalah AUG, yang akan mengkode pembentukan asam amino metionin. Oleh karena itu, antikodon tRNA yang akan berpasangan dengan kodon pemula adalah UAC. tRNA tersebut membawa asam amino metionin pada sisi pembawa asam aminonya.   2) Elongasi Tahap pengaktifan asam amino terjadi kodon demi kodon sehingga dihasilkan asam amino satu demi satu. Asam-asam amino yang telah diaktifkan oleh kerja tRNA sebelumnya, dihubungkan melalui ikatan peptida membentuk polipeptida pada ujung tRNA pembawa asam amino. Misalnya, tRNA membawa asam amino fenilalanin, maka anticodon berupa AAA kemudian berhubungan dengan kodon mRNA UUU. Fenilalanin tersebut dihubungkan dengan metionin membentuk peptida. Melalui proses elongasi, rantai polipeptida yang sedang tumbuh tersebut semakin panjang akibat penambahan asam amino.   3) Terminasi Proses translasi berhenti setelah antikodon yang dibawa tRNA bertemu dengan kodon UAA, UAG, atau UGA. Dengan demikian, rantai polipeptida yang telah terbentuk akan dilepaskan dari ribosom dan diolah membentuk protein fungsional.     Perbedaan Proses Transkripsi Dan Translasi Pada Prokariotik Dan Eukariotik Mekanisme dasar transkripsi dan translasi mirip pada prokariotik dan eukariotik, namun ada perbedaan penting dalam aliran informasi genetik pada sel-sel. Karena sel prokariotik tidak memiliki nukleus, DNAnya tidak disegregasi dari ribosom dan peralatan penyintesis protein lain. Ketiadaan segregasi ini memungkinkan translasi mRNA dimulai saat transkripsi masih berlangsung. Sebaliknya, dalam sel eukariotik, selaput nukleus memisahkan tempat dan waktu berlangsungnya transkripsi dan translasi. Transkripsi terjadi di dalam nukleus, dan mRNA ditranspor ke sitoplasma, tempat translasi terjadi. Namun sebelum bisa meninggalkan nukleus, transkrip RNA eukariotik dari gen pengode protein dimodifikasi dalam berbagai cara untuk menghasilkan mRNA akhir yang fungsional. Transkripsi gen eukariotik pengode protein menghasilkan pre-mRNA, dan pemrosesan lebih lanjut menghasilkan mRNA akhir. Awal transkrip RNA dari gen apapun, termasuk yang mengodekan RNA yang tidak ditranslasi menjadi protein, secara umum disebut transkrip primer ( primary transcript ). Tag : genKODE GENETIK Sintesis protein dikodekan dalam DNA, hanya terdapat empat macam basa nukleotida untuk menspesifikasikan 20 asam amino. Aliran informasi dari gen ke protein didasarkan padakode triplet ( triplet code ): instruksi-instruksi genetic untuk rantai polilpetida ditulis dalam DNA sebagai rangkaian kata tiga nukleotida yang tidak tumpang tindih. Misalnya, triplet basa AGT diposisi tertentu pada seuntai DNA menghasilkan penempatan asam amino serin pada posisi yang bersesuaian dari polipeptida yang sedang dibuat. Untuk setiap gen, hanya satu dari kedua untai DNA yang ditranskripsikan. Untaian ini disebut untai cetakan ( template strand ) karena menyediakan pola, atau cetakan, untuk sekuens nukleotida-nukleotida dalam transkrip RNA. Untai DNA tertentu merupakan untai cetakan untuk beberapa gen disepanjang molekul DNA, sedangkan untuk gen-gen lain untai komplementerlah yang berfungsi sebagai cetakan. Perlu diperhatikan untuk suatu gen, untai yang sama digunakan sebagai cetakan setiap kali gen tersebut ditranskripsi. Perpasangan serupa dengan yang terbentuk saat replikasi DNA, hanya saja U, pengganti untuk T pada RNA, berpasangan dengan A, dan nukleotida mRNA mengandung ribosa, bukan deoksiribosa. Seperti untai baru DNA, molekul RNA disintesis dengan arah yang anti pararel terhadap untai cetakan DNA. Misalnya triplet basa ACC pada DNA ( ditulis sebagai 3’-ACC-5’ ) menjadi cetakan untuk 5’-UGG-3’ pada molekul mRNA. Triplet basa mRNA disebut kodon ( codon ), dan biasanya ditulis dengan arah 5’  3’. Dalam contoh kita, UGG merupakan kodon untuk asam amino triptofan ( disingkat Trp ). Istilah kodon juga digunakan untuk triplet basa disepanjang untai bukan cetakan ( non template ). Kodon-kodon ini komplementer terhadap untai cetakan, dan dengan demikian bersekuens identik dengan mRNA hanya saja mengandung T bukan U. ( karena alasan ini, untai DNA bukan cetakan, terkadang disebut ‘untai pengode’ ). Saat translasi, sekuens kodon di sepanjang molekul mRNA diterjemahkan atau ditranslasi, menjadi sekuens asam amino yang menyusun rantai polipeptida. Karena kodon merupakan triplet basa, jumlah nukleotida yang menyusun suatu pesan genetik pastilah tiga kali lebih banyak daripada jumlah asam amino dalam protein yang dihasilkan. Misalnya 300 nukleotida diperlukan disepanjang satu untai mRNA untuk menodekan asam-asam amino dalam polipeptida yang panjangnya 100 asam amino. Kodon pertama kali dipecahkan pada tahun 1961 oleh Marshal Nirenberg danMathei. Mereka melakukan percobaan menggunakan E. coli dengan asam poli urasil. Menurut hasil percobaan tersebut, cetakan UUU yang dibawa oleh mRNA, artinya adalah asam amino fenilalanin. Dengan cara yang sama, triplet CCC diartikan sebagai prolin dan triplet AAA artinya asam amino lisin. Pada kamus kode genetik terdapat 64 kombinasi triplet untuk 20 asam amino. Jadi, terdapat asam amino tertentu melebihi triplet ( kodon). Setiap triplet disusun oleh 3 basa nitrogen. Rangkaian tiga basa nitrogen yang menyusun kode disebut triple atau trikodon atau kodon. Rangkaian tiga basa nitrogen yang ada pada DNA yang bertugas membuat kode-kode disebut kodogen ( agen pengkode ). Dari 64 triplet hanya 61 triplet yang mengodekan asam amino (lihat tabel kodon) . Ketiga kodon yang tidak mengodekan asam amino merupakan sinyal ‘stop’, atau kodon terminasi, yang menandai akhir translasi. Perhatikan bahwa kodon AUG berfungsi ganda: mengodekan asam amino metionin ( Met ) dan berfungsi sebagai sinyal ‘mulai’, atau kodon inisiasi. Pesan-pesan genetik dimulai dengan kodon mRNA, AUG, yang memberi sinyal pada mekanisme penyintesis protein untuk mulai mentraslasikan mRNA pada lokasi itu. ( karena AUG juga mengodekan metionin, rantai polipeptida diawali oleh Metionin saat disintesis. Akan tetapi, sejenis enzim mungkin akan segera menyingkirkan asam amino strarter dari rantai tersebut.   Lihatlah tabel kodon ada redundansi dalam kode genetik, namun tidak ada ambiguitas. Misalnya walaupun kodon GAA dan GAG sama-sama menspesifikasikan asam glutamat ( redundansi ) tidak ada satu pun diantaranya yang menspesifikasikan asam amino lain ( tidak ada ambiguitas ). DAFTAR PUSTAKA       Campbell, Neil A, & Reece, Jane B. 2008. Biologi 1 Ed. 8. Jakarta: Erlangga Pengertian Kode Genetik dan Kodon. Kode genetik adalah urutan basa nukleotida dalam asam nukleat (DNA dan RNA) yang mengkode rantai asam amino dalam protein. DNA terdiri dari empat basa nukleotida: adenin (A), guanin (G), sitosin (C) dan timin (T). RNA mengandung nukleotida adenin, guanin, sitosin dan urasil (U). Ketika tiga kontinyu basa nukleotida kode untuk asam amino atau menandakan awal atau akhir sintesis protein, set ini dikenal sebagai kodon. Ini set triplet memberikan instruksi untuk produksi asam amino. Asam amino yang dihubungkan bersama untuk membentuk protein. Kode Genetik: kodon Kodon RNA menunjuk asam amino tertentu. Urutan dasar dalam urutan kodon menentukan asam amino yang akan diproduksi. Salah satu dari empat nukleotida dalam RNA dapat menempati salah satu dari tiga posisi kodon mungkin. Oleh karena itu, ada 64 kombinasi kodon mungkin. Enam puluh satu kodon menentukan asam amino dan tiga (UAA, UAG, UGA) berfungsi sebagai menghentikan sinyal untuk menunjuk akhir sintesis protein. Kodon AUG kode untuk asam amino metionin dan berfungsi sebagai sinyal awal untuk awal penerjemahan. Beberapa kodon juga dapat menentukan asam amino yang sama. Misalnya, kodon UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, dan AGC semua menentukan serin. RNA kodon tabel di atas daftar kombinasi kodon dan asam amino yang telah ditentukan. Membaca tabel, jika urasil (U) berada di posisi kodon pertama, adenin (A) di kedua, dan sitosin (C) di ketiga, kodon UAC menentukan asam amino tirosin. Singkatan dan nama semua 20 asam amino yang tercantum di bawah ini. Produksi protein Protein yang dihasilkan melalui proses transkripsi DNA dan translasi. Informasi dalam DNA tidak secara langsung diubah menjadi protein, tapi pertama harus disalin ke RNA. Transkripsi DNA adalah proses dalam sintesis protein yang melibatkan menyalin informasi genetik dari DNA ke RNA. Protein tertentu yang disebut faktor transkripsi unwind untai DNA dan memungkinkan polimerase enzim RNA untuk menuliskan hanya untai tunggal DNA menjadi RNA beruntai tunggal polimer disebut RNA (mRNA). Ketika RNA polimerase mentranskripsi DNA, pasangan guanin dengan sitosin dan adenin pasang dengan urasil. Setelah transkripsi terjadi di dalam inti sel, molekul mRNA harus menyeberang membran nuklir untuk mencapai sitoplasma. Setelah di sitoplasma, mRNA bersama dengan ribosom dan molekul RNA lain yang disebut RNA transfer, bekerja sama untuk menerjemahkan pesan ditranskrip ke dalam rantai asam amino. Selama penerjemahan, setiap kodon RNA dibaca dan asam amino yang tepat ditambahkan ke rantai polipeptida yang sedang tumbuh. Molekul mRNA akan terus diterjemahkan sampai penghentian atau kodon stop tercapai. Kode Genetik: Mutasi Sebuah mutasi gen adalah perubahan dalam urutan nukleotida dalam DNA. Perubahan ini dapat mempengaruhi sepasang nukleotida tunggal atau segmen yang lebih besar dari kromosom. Mengubah urutan nukleotida yang paling sering menghasilkan protein yang tidak berfungsi. Hal ini karena perubahan pada urutan nukleotida mengubah kodon. Jika kodon berubah, asam amino dan dengan demikian protein yang disintesis tidak akan menjadi pihak yang dikodekan dalam urutan gen asli. Mutasi gen secara umum bisa dikategorikan menjadi dua jenis: mutasi titik dan pasangan basa insersi dan delesi. Mutasi titik mengubah satu nukleotida tunggal. Pasangan basa insersi atau delesi terjadi jika basa nukleotida dimasukkan ke atau dihapus dari urutan gen asli. Mutasi gen yang paling sering hasil dari dua jenis kejadian. Pertama, faktor lingkungan seperti bahan kimia, radiasi, dan sinar ultraviolet dari matahari dapat menyebabkan mutasi. Kedua, mutasi juga dapat disebabkan oleh kesalahan yang dibuat selama pembagian sel (mitosis dan meiosis).