LKPD 6 POLA HEREDITAS MAKHLUK HIDUP
LKPD 6 POLA-POLA HEREDITAS PADA MAKHLUK HIDUP
Kompetensi Dasar:
KD 3.6. Menganalisis pola-pola hereditas pada makhluk hidup.
KD 4.6. Menyajikan hasil penerapan pola-pola hereditas dalam perhitungan peluang dari persilangan yang melibatkan peristiwa pautan dan pindah silang.
TUJUAN PEMBELAJARAN :
Melalui penerapan Model Pembelajaran Discovery Learning dengan menggunakan Pendekatan Saintifik dan metode diskusi, penugasan, tanya jawab, dan presentasi, siswa mampu menganalisis pola-pola hereditas pada mahluk hidup dan mampu menyajikan hasil penerapan pola-pola hereditas dalam perhitungan peluang dari persilangan yang melibatkan peristiwa pautan dan pindah silang, sehingga siswa mampu beriman, bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa dan berakhlak mulia, berkebinekaan global, bergotong royong, mandiri, bernalar kritis, dan kreatif, serta dapat mengembangkan kemampuan berpikir kritis, berkomunikasi, berkolaborasi, berkreasi (4C).
KEGIATAN PEMBELAJARAN
Jika tersedia buah-buahan matang di manapun akan dikerubungi lalat buah. Lalat merupakan salah satu serangga yang jenis kelaminnya ploidi. Adapun semut lebah jenis kelamin ditentukan berdasarkan tipe haplo dan diplo belalang jantan memiliki jumlah kromosom kurang 1 dari belalalng betina, untuk makhluk lainnya seperti halnya manusia mempunyai tipe heterogametik dan homogametik. Kucing kaliko belang 3 (oranye, hitam, putih) adalah betina.
Buatlah beberapa pertanyaan berkaitan dengan informasi di atas!
PENETUAN JENIS KELAMIN
1. Tipe XY, pada lalat buah
XX betina, homogametik
XY jantan, heterogametik
2. Tipe XO, pada belalang
XO, jantan
XX, betina
3. Tipe ZW, pada ayam
ZZ, jantan
ZW, betina
4. Tipe Haplo – Diploid, pada semut dan lebah
Penentuan jenis kelamin lebah madu dan himenoptera tidak berdasarkan kromosom seks karena mereka tidak memiliki kromosom seks
Lebah jantan memiliki jumlah kromosom haploid dan lebah betina memiliki jumlah kromosom diploid
Ratu lebah menghasilkan telur dan dapat mengatur kapan sel telur dapat dibuahi menjadi lebah betina yang diploid atau harus mengalami partenogenesis (pembentukkan individu baru yang berasal dari telur yang tidak dibuahi) menjadi lebah yang haploid
5. Ploidi (jumlah set kromosom)
Jenis kelamin lalat buah ditentukan berdasarkan perbandingan kromosom seks X dengan set kromosom tubuh
Jenis kelamin jantan memiliki perbandingan X/A = 0,5
Jenis kelamin betina memiliki perbandingan X/A = 1
Kromosom Y tidak menentukan jenis kelamin, tetapi menentukan kesuburan (fertilitas) individu
AAXY dan AAXO keduanya adalah jantan, tetapi yang menghasilkan sperma adalah AAXY, karena X/A = 0,5
AAXXY adalah individu super jantan dan super betina karena X/A>1 dan atau 0,5
X/A < 1 tetapi > 0,5 adalah individu interseks (sifat antara jantan dan betina)
Simaklah penjelasan gurumu di kelas mengenai penentuan jenis kelamin pada berbagai makluk hidup di atas, kemudian kerjakanlah persilangan berikut, diskusikan dengan kelompok belajarmu dan mintalah bimbingan gurumu!
1. Tuliskan persilangan tipe XY pada :
a. Orang utan 48 kromosom
b. Domba 60 kromosom
c. Kucing 38 kromosom
2. Tuliskan persilangan tipe ZW pada ayam 78 kromosom!
3. Tuliskan persilangan tipe XO pada belalang 24 kromosom! Tentukan pula jumlah kromosom jantan dan jumlah kromosom betina pada anak-anaknya!
4. Tuliskan persilangan pada lebah jantan haploid 16 kromosom dengan lebah betina diploid 32 kromosom!
5. Tentukan jenis kelamin dari lalat buah dengan rumus kromosom berikut :
a. 3AAXXXX
b. 3AAAAAXX
c. 3AAXO
d. 3AAAXX
e. 3AAXXY
TAUTAN
Penyimpangan semu Hukum Mendel terjadi melalui :
1. Interaksi antar alel
2. Interaksi antar genetik
3. Tautan
4. Pindah silang
Disebabkan karena organisme memiliki jumlah gen lebih banyak dari pada jumlah kromosom.
Dua kromosom pada kromosom homolog membawa serangkaian gen yang sama, masing-masing membawa satu alel untuk tiap gen.
Kromosom homolog dengan alel-alel yang berbeda di dalamnya mengalami pemisahan secara bebas pada saat meiosis sesuai dengan Hukum Mendel mengenai segregasi
Sebaliknya alel-alel dari gen yang berbeda yang terletak pada satu kromosom yang sama tidak mengikuti hukum II Mendel mengenai pemisahan secara bebas, gen-gen tersebut mengalami tautan, terlebih gen-gen yang berbeda namun letaknya berdekatan sehingga dipindahkan secara bersama-sama
Tautan diantara gen-gen tidak berlangsung secara terus menerus akibat adanya pindah silang diantara kromosom homolog.
Pindah silang menyebabkan rekombinasi diantara gen-gen pada sepasang kromosom.
Tautan dapat terjadi pada kromosom tubuh maupun kromosom seks
Tautan autosomal
Merupakan gen-gen yang terletak pada kromosom yang sama, tidak dapat bersegregasi secara bebas dan cenderung diturunkan bersama
Penelitian tautan autosomal dilakukan oleh Thomas Hunt Morgan, menghubungkan suatu gen tertentu dengan kromosom khusus, dan memilih objek penelitian spesies lalat buah (Drosophila sp) karena mudah berkembang biak (dari satu perkawinan menghasilkan ratusan keturunan, generasi yang baru dikembangbiakkan setiap dua minggu, hanya memiliki empat psang kromosom)
Morgan menemukan karakteristik lalat buah mata putih sebagai hasil mutasi dari lalat buah mata merah
Dalam penelitiannya Morgan melakukan test cross terhadap lalat buah betina tubuh abu-abu sayap normal heterozigot (BbVv) dengan lalat buah jantan mutan yaitu lalat buah tubuh hitam dan sayap vestigial (bbvv), dengan hasil seharusnya 1 warna abu-abu sayap normal : 1 hitam sayap vestigial : 1 abu-abu sayap vestigial : 1 hitam sayap normal, tetapi hasil persilangan yang didapat ternyata sangat berbeda karena terdapat jumlah yang tidak proporsional antara lalat buah normal dengan lalat buah mutan
Kesimpulannya bahwa gen yang diteliti Mendel adalah gen yang tidak bertaut yaitu gen-gen yang terletak pada lengan kromosom non homolog (berbeda).
Simaklah penjelasan gurumu di kelas mengenai tautan, kemudian kerjakan persilangan berikut, diskusikan dengan kelompok belajarmu dan mintalah bimbingan gurumu!
Lalat buah sayap panjang warna tubuh hitam disilangkan dengan lalat buah sayap vestigial warna tubuh abu-abu!
Tautan kelamin
Penelitian Morgan mengawinkan lalat buah jantan mata putih dengan lalat buah betina mata merah hasilnya adalah lalat buah mata merah, menandakan tipe liar (normal) adalah dominan
Kemudian disilangkan dengan sesama F1 menghasilkan 3:1 pada keturunan F2, tetapi karakter mata putih hanya dimiliki oleh lalat buah jantan, artinya warna mata lalat buah dipengaruhi oleh jenis kelaminnya
Kesimpulan :
Lalat buah mata putih hanya terletak pada kromosom X saja, tidak ada lokus warna mata putih pada kromosom Y
Betina membawa dua salinan gen untuk karakter mata putih (XX)
Jantan membawa satu salinan gen untuk karakter mata putih (XY)
Karena alel mutan resesif lalat buah betina akan memiliki mata berwarna putih hanya jika menerima alel tersebut pada kedua kromosom X (dan tidak mungkin terjadi pada betina F2) dan lalat buah jantan, satu salinan tunggal dari alel mutan akan menyebabkan mata putih, karena jantan hanya memiliki satu kromosom X, tidak ada alel tipe liar (normal) yang hadir untuk menutupi alel resesif.
Simaklah penjelasan gurumu di kelas mengenai tautan, kemudian kerjakan persilangan berikut, diskusikan dengan kelompok belajarmu dan mintalah bimbingan gurumu!
Lalat buah jantan mata putih (XmY) disilangkan dengan lalat buah betina mata merah (XMXM)
Gen tertaut kromosom X, sifat yang tertaut pada kromosom X lebih sering diekspresikan pada laki-laki karena berlaku hukum dominansi dan resesif, contohnya pada kasus buta warna, hemofili, anadontia.
Gen tertaut kromosom Y, sifat yang hanya diturunkan pada anak laki-laki, contohnya pada kasus gigi cokelat, hypertricosis (pertumbuhan rambut pada telinga) dan keratoma dissipatum (penebalan kulit pada tangan dan kaki.
Simaklah penjelasan gurumu di kelas mengenai tautan, kemudian kerjakan persilangan berikut, diskusikan dengan kelompok belajarmu dan mintalah bimbingan gurumu!
Laki-laki buta warna menikah dengan perempuan normal!
Laki-laki normal menikah dengan perempuan carier hemofili!
Pautan kelamin terjadi juga pada ayam yang berpengaruh pada penentuan warna bulu. Warna bulu ayam ditentukan oleh gen-gen yang terpaut pada kromosom seks, misal:
B = gen untuk bulu bergaris-garis (blorok)
b = gen untuk bulu polos
Perkawinan antara ayam betina berbulu blorok dengan ayam jantan berbulu polos akan menghasilkan keturunan berupa ayam betina berbulu polos dan ayam jantan berbulu blorok
Contoh lain pautan kelamin adalah pada kucing. Sifat warna rambut terpaut pada kromosom X. Akibatnya, kucing kaliko yang berambut belang tiga selalu berkelamin betina. Namun pernah dijumpai kucing kaliko berkelamin jantan. Kucing kaliko jantan mempunyai kelebihan kromosom X sehingga susunan kromosom kelaminnya XXY. Hal ini terjadi karena adanya nondisjunction selama induk jantan membentuk gamet.
PINDAH SILANG
Gen-gen yang mengalami tautan pada satu kromosom tidak selalu bersama-sama pada saat pembentukkan gamet melalui pembelahan meiosis
Gen-gen yang tertaut dapat mengalami pindah silang (crossing over), yaitu peristiwa pertukaran gen-gen suatu kromatid dengan gen-gen kromatid homolognya (peristiwa pertukaran segmen kromatid yang bukan saudaranya dari sepasang kromosom homolog). Pindah silang terjadi saat pembelahan meiosis I, yaitu pada akhir profase I atau awal metaphase I. Peristiwa tersebut menghasilkan kombinasi baru (rekombinan gen) dari sifat induknya.
Pindah silang diikuti oleh patah dan melekatnya kromatid sewaktu profase dalam pembelahan meiosis
Pada saat meiosis masing-masing kromosom mengalami duplikasi dan membentuk kromosom-kromosom homolog
Pada saat kromosom homolog berpasangan dan membentuk sinapsis terjadi pindah silang antara dua kromatid yang tidak berpasangan.
Pindah silang mengakibatkan terbentuknya empat macam gamet, dua macam gamet yang sifatnya sama dengan induknya (tipe parental) dan dua macam gamet yang merupakan hasil pindah silang (tipe rekombinan).
Contoh :
Pindah silang yang terjadi pada lokus B dan V mengandung B – V dan b – v yang bertukar tempat, susunan gen yang diperoleh pada akhir meiosis I adalah BBVv dan bbVv dan terbentuk empat macam gamet pada akhir meiosis (B – V, b – V, B – v, b – v ), gamet B – Vdan b – v merupakan kombinasi parental (KP) atau sifat yang terdapat pada induk baru atau rekombinan (RK), jadi hasil pindah silang terbentuk kombinasi baru (rekombinan)
Pada peristiwa persilangan testcross Drosophila sp seharusnya didapat perbandigan fenotip 1 : 1 : 1 : 1 (sebagaimana diperkirakan seandainya gen-gen untuk kedua karakter ini berada pada kromosom yang berbeda dan memisah secara bebas, tetapi seandainya kedua gen ini tertaut secara utuh karena lokus mereka berada pada kromosom yang sama akan didapatkan rasio 1 : 1, dimana fenotip induknya saja yang dinyatakan pada keturunannya dan ternyata hasil yang sesungguhnya tidak sesuai dengan perkiraan-perkiraan yang diharapkan.
Mengapa terjadi demikian?
Karena adanya pindah silang, dimana peristiwa pindah silang lebih sering terjadi pada gen-gen yang kekuatan tautannya lemah dan kekuatan tautan ini bergantung pada jarak antar gen-gen yang bertaut.
X Y Z
Dengan menghitung persentase tipe rekombinan diantara keturunan pada peristiwa pindah silang dapat ditetapkan unit peta (jarak antar gen-gen untuk menyatakan posisi relatifnya pada suatu kromosom.
Untuk menentukan unit peta antar gen-gen harus menghitung nilai pindah silang terlebih dahulu.
Nilai pindah silang
Nps = (Jumlah tipe rekombinan/Jumlah individu seluruhnya) X 100%
Simaklah penjelasan gurumu di kelas mengenai pindah silang, kemudian kerjakan persilangan berikut dan tentukan nilai pindah silangnya hingga buatkan unit petanya, diskusikan dengan kelompok belajarmu dan mintalah bimbingan gurumu!
Hasil persilangan antara mangga besar manis (BbMm) dengan mangga kecil asam (bbmm) memperoleh hasil sebagai berikut: Besar asam = 150 Besar manis = 750 Kecil manis = 100 Kecil asam = 500 Tentukan nilai pindah silangnya? Pembahasan: Diketahui bahwa mangga besar manis dan mangga kecil asam adalah parental, sedangkan mangga besar asam dan mangga kecil manis merupakan rekombinan.
GAGAL BERPISAH (NON - DISJUCTION)
Gagal berpisah adalah peristiwa gagalnya satu kromosom atau lebih untuk berpisah ke arah kutub yang berlawanan pada saat anaphase meiosis I maupun meiosis II. Gagal berpisah mengakibatkan sel anak kelebihan atau kekurangan kromosom (sel aneuploid). Gagal berpisah dapat terjadi pada gonosom maupun autosom.
Pada manusia, gagal berpisah dapat mengakibatkan sindrom Down atau idiot mongoloid (45A + XX atau XY), sindrom Turner (44A + X), sindrom Klinefelter (44A + XXY), sindrom X tripel atau wanita super (44A + XXX), dan sindrom Jacobs (44A + XYY).
GEN LETAL
GEN LETAL DOMINAN
Gen letal dominan merupakan gen yang menyebabkan kematian individu dalam keadaan homozigot dominan. Sedangkan dalam keadaan heterozigot, seorang individu dapat bersifat subletal yang mengakibatkan terjadinya kelainan. Contoh gen yang menyebabkan kaki dan sayap pendek (redep) pada ayam, gen warna rambut kuning pada tikus, gen Huntington’s Disease, dan gen yang menyebabkan pemendekan ruas-ruas jari (brakidactili) pada manusia.
GEN LETAL RESESIF
Gen letal resesif merupakan gen yang menyebabkan kematian individu dalam keadaan homozigot resesif. Sedangkan dalam keadaan heterozigot, dapat bersifat carrier (pembawa sifat) yang dapat diwariskan pada keturunannya. Contohnya adalah gen yang dapat menyebabkan kelainan albino pada tanaman jagung.
Tuliskan 3 hewan hasil pola hereditas makhluk hidup!
Tuliskan 3 tumbuhan hasil pola hereditas makhluk hidup!
Selamat Bekerja!!!
by Ai Rohimah, S.Pd
Guru Biologi SMA Pasundan Rancaekek
Sumber gambar :
Comments
Post a Comment