Kromosom, DNA, dan Gen: Jangan Sampai Tertukar
Tiga istilah ini paling sering tertukar karena saling berkaitan erat, padahal artinya berbeda:
- DNA (Deoxyribonucleic Acid) adalah materi genetik berbentuk untai ganda (double helix) yang menyimpan seluruh informasi keturunan suatu makhluk hidup.
- Kromosom adalah struktur padat berbentuk benang yang terbentuk dari pemadatan DNA dan protein, biasanya baru terlihat jelas di bawah mikroskop saat sel sedang membelah. Manusia memiliki 23 pasang (46 buah) kromosom di tiap selnya.
- Gen adalah segmen tertentu dari DNA yang menjadi unit pembawa satu sifat keturunan spesifik, misalnya gen warna mata atau gen golongan darah.
Cara gampang mengingatnya: DNA itu "buku resep" lengkap, kromosom itu "rak buku" tempat buku resep tersimpan rapi, dan gen itu satu "halaman resep" spesifik di dalam buku itu.
Istilah Penting dalam Genetika
| Istilah | Penjelasan |
|---|---|
| Gen dominan | Gen yang sifatnya selalu muncul jika berpasangan dengan gen lain, ditulis huruf kapital (misal M). |
| Gen resesif | Gen yang sifatnya baru muncul jika berpasangan dengan gen resesif yang sama, ditulis huruf kecil (misal m). |
| Genotip | Susunan gen suatu individu, misalnya MM, Mm, atau mm. |
| Fenotip | Sifat yang tampak/teramati sebagai hasil ekspresi genotip, misalnya tinggi atau pendek. |
| Homozigot | Genotip dengan pasangan alel yang sama, misalnya MM (homozigot dominan) atau mm (homozigot resesif). |
| Heterozigot | Genotip dengan pasangan alel yang berbeda, misalnya Mm. |
Persilangan Monohibrid (Hukum Mendel I)
Persilangan monohibrid adalah persilangan yang memperhatikan satu sifat beda saja. Ini berkaitan dengan Hukum Segregasi atau Hukum Mendel I, yang menyatakan bahwa pasangan alel akan memisah secara bebas saat pembentukan gamet (sel kelamin).
Contoh: tanaman berbatang tinggi (M = dominan) disilangkan dengan sesama tanaman heterozigot (Mm). Gamet yang dihasilkan masing-masing induk adalah M dan m.
| M | m | |
|---|---|---|
| M | MM | Mm |
| m | Mm | mm |
Hasilnya: rasio genotip 1 MM : 2 Mm : 1 mm, dengan rasio fenotip 3 tinggi : 1 pendek (karena MM dan Mm sama-sama tampak tinggi akibat sifat dominan M).
Cara Mengerjakan Soal Persilangan Monohibrid, Langkah demi Langkah
- Tentukan genotip induk. Baca soal baik-baik untuk menentukan genotip kedua induk, misalnya Mm x Mm.
- Tentukan gamet. Pisahkan pasangan alel tiap induk menjadi gamet sesuai Hukum Segregasi — Mm menghasilkan gamet M dan m.
- Buat papan Punnett. Susun tabel dan isi tiap kotak dengan kombinasi gamet dari kedua induk seperti contoh di atas.
- Hitung rasio genotip. Hitung jumlah masing-masing kombinasi genotip yang muncul (misalnya 1 MM : 2 Mm : 1 mm).
- Tentukan rasio fenotip. Kelompokkan genotip berdasarkan sifat dominan-resesif untuk mendapat rasio fenotip (3 tinggi : 1 pendek).
- Terapkan ke jumlah keturunan. Kalau soal minta prediksi dari 200 keturunan, kalikan proporsi fenotip: ¾ × 200 = 150 tinggi, ¼ × 200 = 50 pendek.
Persilangan Dihibrid (Hukum Mendel II)
Persilangan dihibrid memperhatikan dua sifat beda sekaligus, berkaitan dengan Hukum Asortasi Bebas atau Hukum Mendel II — tiap pasangan alel berpisah secara bebas dan tidak saling memengaruhi pasangan alel lainnya.
Contoh klasik (dari percobaan Mendel pada kacang ercis): tanaman biji bulat-kuning heterozigot (RrYy, R = bulat dominan, Y = kuning dominan) disilangkan dengan sesamanya. Setiap induk menghasilkan 4 macam gamet: RY, Ry, rY, ry, sehingga papan Punnett berisi 16 kombinasi.
Hasil akhirnya menghasilkan rasio fenotip 9 bulat-kuning : 3 bulat-hijau : 3 keriput-kuning : 1 keriput-hijau. Rasio 9:3:3:1 ini jadi "ciri khas" hasil persilangan dihibrid yang penting dihafal, karena polanya akan selalu sama untuk persilangan dua individu heterozigot pada dua sifat beda.
Bioteknologi Konvensional dan Modern
Bioteknologi adalah pemanfaatan makhluk hidup (biasanya mikroorganisme) atau proses biologis untuk menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia. Materi ini biasanya dibagi dua kelompok:
Bioteknologi konvensional memanfaatkan mikroorganisme secara langsung tanpa rekayasa genetika, biasanya lewat proses fermentasi. Contoh yang paling dekat dengan keseharian:
- Tempe — memanfaatkan jamur Rhizopus oryzae yang mengubah kedelai menjadi tempe.
- Tape — memanfaatkan ragi Saccharomyces cerevisiae yang memfermentasi singkong atau ketan.
- Yoghurt — memanfaatkan bakteri Lactobacillus yang memfermentasi susu.
- Kecap — hasil fermentasi kedelai menggunakan jamur dan bakteri tertentu.
Bioteknologi modern melibatkan rekayasa genetika atau manipulasi DNA secara langsung, dengan hasil yang lebih presisi dibanding cara konvensional. Contoh yang biasa dibahas di jenjang SMP meliputi kultur jaringan tumbuhan (memperbanyak tanaman dari sepotong jaringan), serta produksi insulin menggunakan bakteri yang telah disisipi gen manusia.
Pertanyaan Seputar Pewarisan Sifat dan Bioteknologi
Apa bedanya kromosom, DNA, dan gen?
DNA adalah materi genetik berbentuk untai ganda yang membawa informasi keturunan. Kromosom adalah struktur pemadatan DNA dan protein yang terlihat saat sel membelah. Gen adalah segmen DNA tertentu yang menjadi unit pembawa satu sifat keturunan.
Kenapa hasil persilangan dihibrid rasionya 9:3:3:1?
Karena pada persilangan dua individu heterozigot untuk dua sifat beda (misalnya RrYy x RrYy), setiap induk menghasilkan 4 macam gamet, sehingga papan Punnett berisi 16 kombinasi yang jika dikelompokkan menghasilkan rasio fenotip 9:3:3:1 sesuai Hukum Mendel II (asortasi bebas).
Apa contoh bioteknologi konvensional dalam makanan sehari-hari?
Tempe (memanfaatkan jamur Rhizopus oryzae), tape (memanfaatkan ragi Saccharomyces cerevisiae), yoghurt (memanfaatkan bakteri Lactobacillus), dan kecap adalah contoh bioteknologi konvensional yang memanfaatkan mikroorganisme secara langsung tanpa rekayasa genetika.