1. Apa yang Anda ketahui tentang variasi genetik? Jawab: adanya perbedaan respon individu terhadap lingkungan yang menjadi bahan dari perubahan adaptif. Perbedaan dikalangan organisme yang sama spesies dari segi fenotipe dan genotype Variasi yang disebabkan oleh perubahanpda bahan genetica (ex: mutasi) 2. Mengapa Allah menciptakan perbedaan? Jawab: Dengan adanya perbedaan dapat menjadi ciri untuk masing-masing individu 3. Bagaimana mekanisme genetika secara sederhana munculnya individu albino? Jawab: Albino dari kata Albus= putih. Terjadi karena tidak mampu membentuk enzim yang diperlukan untuk merubah asam amino fitosin menjadi B3,4 dehridroksi phylalanum untuk selanjutnya di ubah menjadi pigmen melanin. Pembentukan untuk mengubah tirosin menjadi melanin ditentukan oleh gen dominan A normal = AA/Aa, albino = aa 4. Sebutkan & jelaskan tipe-tipe variasi! Jawab: a. Variasi Fenotipe - Discontinuous variation / variasi kualitatif = bersifat kualitatif, simple, mudah dianalisa dan banyak dipakai oleh para peneliti zaman dahulu. - Continuous variation / variasi kuantitatif = bersifat kuantitatif, bisa diukur, lebih kompleks, rumit dianalisis, serta banyak dipakai oleh para peneliti zaman sekarang. b. Variasi Genotipe = variasi pada tingkat gen/ kromosom - Single nucleotide polymorphyses - Copy nuber variants - Variasi kromosom 5. Apa saja penyebab terjadinya variasi genetik? Jawab: a. Penyebab genotype = mutasi, gene flow dan seks rekombinasi b. Perbedaan lingkungan = radiasi, angin 6. Untuk menganalisis variasi genetic dapat digunakan beberapa marka. Sebutkan marka apa apa sajakah itu dan jelaskan kegunaan serta kelebihan kekurangan masing-masing marka tersebut! Jawab: a. Marka morfologi/ fenotipe: berdasarkan warna, bentuk, warna, ukuran, dll. Marka ini masih digunakan sampai sekarang. Kelebihan : mudah & murah. Kekurangan : dipengaruhi lingkungan sehingga tidak stabil dengan jumlah terbatas dan menunggu waktu hingga marka itu muncul b. Marka biokimia: berdasarkan protein seperti isoenzim (karena sifatnya kodominan). Kelebihan: tidak dipegaruhi lingkungan, jika ada hanya sedikit,. Kekurangan: hanya diekspresikan pada organ dan waktu tertentu,
sehingga jumlahnya terbatas dan menunggu waktu hingga marka itu muncul c. Marka molekuler: berdasarkan meteri genetic. Kelebihan: stabil, tidak dipengaruhi lingkungan. Kekurangan: relative mahal memerlukan keahlian khusus. 7. Apa sajakah yang berperan dalam membentuk fenotipe? Jelaskan! Jawab; Fenotipe= gen + lingkungan Karena lingkungan yang berbeda dengan gen yang sama dapat menghasilkan organisme yang berbeda dan interaksi gen serta lingkungan yang sama-sama kuat/ sama-sama berperan mempengaruhi penampakan fenotipe. Ex: pada Drosophilla (variasi tipe liar/ ild type, infrabar, ultrabar) 8. Hubungan/iteraksi antara gen dan lingkungan membentuk fenotipe dapat digambarkan melalui beberapa permodelan berikut ini. Jelaskan dan beri contoh kasusnya! Jawab: a. Fenotipe organisme dipengaruhi oleh genotipenya bukan lingkungan. Ex: rambut direbonding- tetap saja rambut keriting, orang yang hidup di kutub, orang hitam. b. Fenotipe organisme dipengaruhi oleh faktor lingkungan (secara genetik sama, tetapi fenotipenya berbeda) berpengaruh pada pembentukan organisme. Ex: perbedaan suhu, cahaya, kadar air, kandungan tanah. c. Fenotipe organisme dipengaruhi oleh gen dan lingkungan yang saling berinteraksi. Ex: tanaman yang ditanam ditempat berbeda, akan menghasilkan fenotipe yang berbeda. d. Fenotipe organisme dipengaruhi oleh perkembangan yang membingungkan yang memperngaruhi fenotipenya. Ex: mata Drosophilla kiri dan kanan bintik-bintik matanya berbeda, kembar identik tapi respon tubuhnya berbeda (fenotipenya berbeda). 9. Sebutkan syarat suatu organisme bisa dijadikan organisme model dan contohnya (minimal masing-masing satu organisme) pada virus, prokariot, khamir, jamur, dan organisme multiseluler! Jawab: Syarat: mudah diamati, berkembangbiak dengan cepat dan banyak, mudah dipelihara, terkontrol. Ex: virus= bacteriophage, prokariot= E-Coli, yeast=Saccaromyces cereviceae, Fungi= Neurospora crassa, organisme multiseluler: Mus musculus 10.Jelaskan perbedaan pewarisan sifat autosomal, kromosom seks, dan sitoplasma berdasarkan perbedaan materi genetic yang berperan , ciri-ciri dan kelainan-kelainannya! Jawab: a. Autosomal: berdasarkan dari variasi gen yang single pada kromosom normal (autosom), semua kromosom didalam nukleus kecuali kromosom seks. Materi genetic yang berperan = sel somatic. - Ciri-ciri (resesif):
1. Secara umum, penyakit ini muncul tidak di pengaruhi oleh keturunan orang tua. 2. Keturunan yang terkena mencakup pria dan wanita. Gangguan: Albino - Ciri-ciri (dominan): 1. Penyakit ini muncul, orang tua yang terkena 2. Keturunan yang terkena mencakup pria dan wanita Gangguan: polidactyly, Huntington, dwarfisme b. Kromosom seks: ditentukan berdasarkan variasi gen tunggal pada kromosom seks, kromosom yang menentukan jenis kelamin. Materi genetic yang berperan: X dan Y. - Ciri-ciri: 1. Sifat gen yang terpaut, dalam seks yang sifatnya bergabung dengan jenis kelamin tertentu dan diwariskan bersama kromosom seks. 2. Gen terpaut pada kromosom X dan Y Gangguan: hemophilia, diabetes c. Sitoplasma: materi genetic: diatur oleh materi genetic yang terdapat di dalam organel seperti mitokondria, kloroplas dan beberapa komponen sitoplasmik lainnya. - Ciri-ciri: sitoplasma mengandung berbagai organel yang secara fisik dapat diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya. Kelainan: 1. Mutan pada mitokondria. 2. Arah perputaran rumah siput Limnea 11.Jelaskan beda dominan tak penuh dengan kodominan beserta contoh kasusnya! Jawab: a. Dominan tak penuh: alel tidak bersifat resesif penuh, jadi genotype heterozigot alel dominan tidak mampu menutupi alel resesif. Dalam keadaan homozigot dominan, fenotipe beda dengan heterozygote. Yang heterozygote biasanya memiliki karakter perantaraan antara yang homozygote dominan dan homozygote resesif. Ex: - pada sapi warna bulu yang merah semi dominan terhadap yang putih, jika disilangkan akan menghasilkan anak sapi yang berwarna cokelat kemerahan atau kekuningan dengan bercak putih - persilangan bunga merah dengan bunga putih menghasilkan warna pink. b.
Kodominan: sepasang alel dalam keadaan heterozygote tidak menghasilkan sifat intermediet tetapi membentuk sifat baru. Ex: perkawinan 2 ekor sapi cokelat akan mengahsilkan keturunan yang akan memperlihatkan perbandingan fenotipe 1 merah: 2 cokelat: 1 putih. 12.Berikut silsilah kekeluargaan yang menunjukkan orang yang terkena sindrom langka kuku cacat dan lutut menonjol serta genotype golongan darahnya (system ABO) dari masing-masing idividu. a. Apakah sifat sindrom tersebut (dominan atau resesif)?jelaskan!
Jawab: dominan, Karena perbandingan 3:1 dan terpaut dengan gen b. Berdasarkan gambar silsilah, apakah gen penyebab kuku cacat terpaut (linked) dengan gen untuk tipe darah ABO? Jelaskan! Jawab: terpaut, karena kebanyakan yang cacat golongan darah B c. Tuliskan notasinya berdasarkan jawaban anda no b! Jawab: n I0 n I0 tidak terpaut dengan kecacatan >< n I0 n IB d. Individu manakah yang rekombinan? Berapakah frekuensi rekombinannya? Rekombinan: individu yang berbeda dengan induknya Hasilnya: P (II-5), P(II-8), W (III-3) Fr rekombinan: perbandingan rekombinan dengan yang tidak rekombinan Perbandingannya = 3: 16 = 1: 0,188 Fr x 100% = 3/16 x 100 % = 18,8 % Hasil persilangan: n I0 40,6 % N IB 40,6 % Dari 100 % - 18,8 % = n IB 9,4 % N IO 9,4 % Dari 3/10 - 100 % = Untuk menetukan n dilihat asalnya karena gen I O tidak terpaut dengan cacat e. Jika seorang pria (III-1) menikah wanita normal dengan tipe darah O, berapa peluang anak pertama mereka bergolongan darah B yang mengalami sindrom kuku cacat? 13.Pada Drosophila, alel b memberikan fenotipe badan berwarna hitam (black), alel b+ memberikan fenotipe badan berwarna cokelat, alel wx memberikan fenotipe sayap berlilin (waxy), alel wx+ memberikan fenotipe sayap tidak berlilin, cn memberikan fenotipe mata cinnabar, dan alel cn + memberikan fenotipe mata merah. Dari hasil persilangan tescross, dihasilkan keturunan 1000 individu dengan fenotipe tipe liar (b +, wx+, cn+) 5 individu: badan hitam, sayap berlilin, mata cinnabar 6 individu: sayap berlilin, mata cinnabar 69 individu: 67 hitam: 382 cinnabar: 370 hitam sayap berlilin, 48 sayap berlilin, dan 44 hitam cinnabar. Gen b,wx,dan cn terpaut (linked) pada kromosomyang sama. a. Terjemahkan fenotipe masing-masing individu diatas ke genoptipenya! Jawab: b = Black, b+ = Cokelat, wx = berlilin, wx+ = tidak berlilin, cn = cinnabar, cn+ = merah b. Buatlah peta genetiknya! 14.Apakah mutasi selalu menyebabkan evolusi? Mengapa? Jawab: Tidak, karena kemampuan setiap organisme/ individu terhadap mutagen (faktor yang menyebabkan mutasi) berbeda. 15.Apakah mutasi selalu menyebabkan perubahan pada fenotipe? Mengapa?
Jawab: Tidak, karena belum tentu semua mutasi menimbulkan perubahan fenotipe, kerna bahan genetic yang mengalami mutasi dapat menumbuhkan karakter dalam tubuh yang sulit dibuktikan. Dalam hal ini ada mutasi kecil yang kadang tak jelas membuat perubahan fenotipe atau sedikit saja berbeda dengan tetuanya ( hanya semacam variasi) mutasi besar menimbulkan perubahan fenotipe yang besar, biasanya dianggap abnormal atau cacat. 16.Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis mutasi pada tingkat DNA dan pada tingkat protein! Jawab: a. DNA 1. Substitusi (pergantian) - Transisi: mutasi yang terjadi pada basa nitrogen yang sejenis, ex: transisi purin dengan purin - Transversi: mutasi yang terjadi pada basa nitrogen yang beda jenis, ex: transversi purin dengan pirimidin 2. Indeel ( penambahan/ pengurangan): sejenis dengan delesi Tidak mutasi mengakibatkan perubahan genotype karena menghasilkan asam amino b. Protein 1. Nonsense (mutasi tidak bermakana): mutasi yang mengakibatkan stop kodon (UAA, UGA, UAG) 2. Frame shift (mutasi bingkai): peristiwa indeel hanya saja dilihat dari tingkat protein (kebelakang atau berubah) 17.Jelaskan mekanisme mutasi yang terjadi pada hemoglobin pada orang yang terkena anemia! Jawab: Terjadi mutasi transversi dari hemoglobin DNA, tipe hemoglbin DNA Normal CCT, tipe DNA GAA Mutan CAT sehingga dari DNA yang normal menghasilkan asam amino glutamate, sedangkan GTA Pada DNA hemoglobin mutan menghasilkan asam amino valin (GUA). Hemoglobin berbentuk “Sickle cell”. 18.Jelaskan mekanisme perbaikan (repair) terhadap mutasi yang terjadi pada tingkat seluler! Jawab: 1. Memperbaiki langsung basa nitrogen yang tidak sesuai (memperbaiki struktur kimia) 2. Memotong ikatan basa dan menggantinya 3. Memotong segmen DNA dan menggantinya ( memotong ikatan basa) 19.Sifat toleransi tumbuhan terhadap cekaman ion logam yang terdapat dalam tanah umumnya dikendalikan oleh lebih dari satu gendan pengaruh sifat aditif lebih besar dari pada pengaruh sifat dominan. Jelaskan maksud pernyataan ini! Jawab:
-
Fenotipe dikendalikan oleh lebih dari satu gen dan pengaruh sifat aditif lebih besar dari pada pengaruh sifat dominan. - Fenotipe dikendalikan oleh banyak gen peran masing-masing gen pada fenotipe berbeda-beda, jadi sifat aditif (proses penambahan)itu lebih pengaruh besar dari pada sifat dominan (1 gen 1 fenotipe) dan sifat aditif sering bekerja sama dengan gen. 20.Sampai saat ini, Negara kita masih mengimpor beras. Slah satu solusi hal ini adalah merakit varietas padi untuk mendapatkanvarietas padi yang unggul (produksi tinggi, dapat ditanam di tanah-tanah marginal, dll). Tuliskan ide-ide untuk memecahkan masalah ini! Jawab: 1. Mengahsilkan bibit unggul 2. Meningkatkan sumberdaya alam 3. Menggunakan rekayasa genetika untuk menghasilkan varietas yang unggul sehingga Negara kita dapat bersaing di pasar internasional
