BAB 3 PEWARISAN SIFAT MAKHLUK HIDUP

MODUL IPA
PEMBELAJARAN JARAK JAUH SMP NEGERI 1 BANGSRI SEMESTER 1
PETUNJUK  BELAJAR:

Modul dalam bentuk blog ini dirancang sebagai panduan belajar dalam sistem Pembelajaran Jarak Jauh (PJJ dan Saya beri nama MODEL DABLOG. Kelebihan MODEL DABLOG ini selain memuat materi dalam bentuk teks yang ringkas, juga dibuatkan link youtube dengan konten yang telah disesuaikan dengan tujuan pembelajaran. Sehingga kalian dapat belajar secara mandiri dengan efektif. Tingkat keberhasilan dari PJJ tergantung dari kedisiplinan dan ketekunan kalian dalam belajar. 

Langkah-langkah yang harus kalian lakukan dalam PJJ dengan menggunakan MODEL DABLOG ini adalah sebagai berikut.

1. Usahakan memiliki buku siswa cetakan terbaru (dari perpustakaan sekolah) 

2. Baca dan pahamilah tujuan pembelajaran dengan baik.

3. Selesaikan Bab ini dalam 2 x pertemuan dengan rincian pertemuan pertama "Materi genetic dan Pembastaran Monohibrid dan Dihibrid", pertemuan kedua "Penerapan Hukum I Mendel pada sifat dan kelainan genetik".

4. Mulailah mempelajari modul ini dengan fokus dan konsentrasi jangan lupa berdo'a, bila mengalami kesulitan diskusikan dengan temanmu atau gurumu.

5. Setelah kamu merasa memahami materi, kerjakan tugas dan latihan soal dalam buku tulismu.

6. Periksalah hasil pekerjaanmu dengan mencocokkan kunci jawaban dalam MODEL DABLOG ini.

7. Selanjutnya kerjakan tes akhir, bila kamu mendapatkan nilai sekurang-kurangnya 75 berarti kamu bisa melanjutkan ke KD berikutnya, jika belum kalian harus mengulang untuk mempelajari KD ini kembali.

Sebelum Belajar, Mulailah dengan mengisi daftar hadir ke Link Berikut:

A. PENDAHULUAN

Setiap anak hasil perkembangbiakan secara Kawin (Generatif) memiliki kemiripan sifat dari kedua induknya. Hal ini menunjukkan bahwa sifat yang dimiliki individu diwarisi dari individu sebelumnya (induk atau orang tua). 

Materi genetik memegang peranan yang sangat penting dalam pewarisan sifat. molekul yang berperan sebagai materi genetic adalah asam nukleat. Asam nukleat terdiri dari dua macam yaitu DNA (deoxyribonucleic acid) dan RNA (ribonucleic acid). Pada suatu untaian DNA terdapat unit yang memengaruhi sifat setiap makhluk hidup yang disebut Gen. Sebelum kamu mempelajari lebih jauh, maka terlebih dahulu kamu harus memahami kompetensi dasar dan tujuan pembelajaran berikut ini.

Kompetensi Dasar:
3.3 Menerapkan konsep pewarisan sifat dalam pemuliaan dan kelangsungan makhluk hidup
4.3 Menyajikan hasil penelusuran informasi dari berbagai sumber terkait tentang tanaman dan hewan hasil pemuliaan

Tujuan Pembelajaran Kegiatan Belajar 1:

1. Menjelaskan materi genetik dalam penentuan sifat 

2. Menjelaskan hukum pewarisan sifat 

3. Menjelaskan pewarisan sifat pada manusia

Tujuan Pembelajaran Kegiatan Belajar 2:

1. Menjelaskan kelainan sifat pada manusia yang dapat diturunkan
2. Mejelaskan penerapan pewarisan sifat dalam pemuliaan makhluk hidup
3. Membuat laporan tentang tanaman dan hewan hasil pemuliaan

B. KEGIATAN BELAJAR

Kegiatan Belajar 1

Materi Genetik

Materi genetik berupa DNA dan RNA sebagaimana disinggung pada pendahuluan. Dimanakah materi genetik tersebut? Setiap sel penyusun tubuh individu memiliki inti sel (Nukleus). Di dalam inti sel terdapat kromosom, kromosom tersusun dari benang-benang halus yang disebut dengan kromatid. Kromatid tersusun dari bagian-bagian kecil lagi yang disebut kromatin yang didalamnya berupa protein histon. sedangkan DNA dan RNA melilit di dalam protein histon tersebut. Perhatikan ilustrasi gambar berikut.

KROMOSOM DAN GEN

Genetika adalah cabang dari Biologi yang mempelajari penurunan sifat pada organisme. Pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya disebut hereditas.

Tubuh organisme tersusun atas satuan terkecil yang disebut sel. Pada inti sel terdapat faktor pembawa sifat keturunan ( materi genetis ) yaitu kromosom.  Kromosom adalah benang-benang halus pada inti sel yang berfungsi membawa informasi genetis kepada keturunannya. Kromosom akan lebih mudah diamati pada sel-sel yang sedang aktif membelah.

Setiap species makhluk hidup mempunyai kromosom yang khas dan tetap. Di dalam kromosom terdapat gen, yaitu substansi hereditas yang terdiri atas senyawa kimia tertentu, yang menentukan sifat individu. Setiap gen mengendalikan sifat tertentu dan tersusun berderet secara teratur pada benang benang kromosom. Sifat yang dikendalikan gen misalnya; warna bunga, bentuk daun, warna bulu, warna kulit dan lain-lain.  

Pada sel somatis dalam tubuh manusia kromosomnya bersifat diploid (berpasangan, ditulis 2n) dengan jumlah kromosom 23 pasang, sedangkan pada sel kelamin manusia kromosomnya bersifat haploid ( tidak berpasangan, ditulis n ) dengan jumlah kromosom 23 buah.
Pewarisan sifat yang sesungguhnya adalah penurunan gen yang mengendalikan sifat itu sendiri dari induk kepada keturunannya dapat digambarkan dengan diagram sebagai berikut :

Dari diagram di atas terlihat bahwa zigot yang terbentuk mengandung kromosom 50% dari induk jantan ( haploid ) dan 50% dari induk betina ( haploid ) pada saat terjadi fertilisasi.

Perbedaan Struktur DNA ( Deoxyribonucleic Acid ) dan RNA ( Ribonucleic Acid )

DNA 

• Merupakan rangkaian nukleotida dan tersusun atas gugus fosfat, gula pentose dan basa nitrogen 
• Basa nitrogen dibagi 2 yaitu purin dan pirimidin yang saling berpasangan 
• Basa purin terdiri : adenine (A) dan guanine (G) 
• Basa pirimidn terdiri : citosin (C) dan timin (T) 
• G berpasangan dengan C, dan A berpasangan denga T
  

RNA 

• Merupakan polinukleotida dan hanya terdiri satu gula pentose yaitu gula ribose 
• Basa nitrogen  terdiri 2 yaitu purin dan pirimidin 
• Basa purin terdiri : adenine (A) dan Guanin (G) 
• Basa pirimidin terdiri : Citosin (C) dan Urasil (U)
  

Istilah-Istilah Penting

Perhatikanlah contoh sebagai berikut.

Kucing jantan berekor panjang (LL) dikawinkan dengan kucing betina berekor pendek (ll) menghasilkan 4 ekor keturunan yang seluruhnya berekor Panjang (Ll) terdiri dari 2 jantan dan 2 betina. Kemudian setelah ke empat anaknya dewasa, diambil 2 kucing jantan dan betina tersebut untuk dikawinkan, dan menghasilkan keturunan berekor Panjang (LL), berekor Panjang (Ll) dan berekor pendek (ll).

1. Parental adalah  dua individu yang dikawinkan, yaitu induk jantan atau induk betina.

2. Filial 1 (F1) adalah keturunan pertama atau anak.

3. Filial 2 (F2) adalah keturunan kedua atau cucu.

4. Fenotip adalah sifat yang nampak pada makhluk hidup. Contoh : ekor panjang, ekor pendek. 

5. Genotip adalah sifat menurun yang tidak tampak dan disimbolkan dengan pasangan huruf Contoh : LL,Ll, ll. Simbul genotip tidak hanya menggunakan huruf besar, tetapi juga menggunakan huruf kecil. Huruf besar digunakan untuk simbul sifat dominan dan huruf kecil digunakan untuk sifat resesif.

6. Dominan adalah sifat yang menutupi sifat pasangannya, Resesif adalah sifat yang tertutup oleh sifat dominan. Contoh (Panjang) oleh karena itu Genotip Ll berfenotip Panjang.

7. Homozigot adalah Genotip yang tersusun atas alela yang dominan saja ( misalnya LL ) atau resesif saja (ll).

8. Heterozigot adalah genotip yang tersusun atas alela yang dominan dan resesif (misalnya Ll)

MATERI DALAM BENTUK VIDEO DAPAT DILIHAT DI LINK BERIKUT.

https://www.youtube.com/watch?v=SZ-AW9B3jeA&t=673s

HUKUM I MENDEL DAN HUKUM II MENDEL

Untuk memahami bagaimana proses pembastaran (hibridisasi) maka kamu harus mempelajari prinsip dari Hukum I Mendel dan Hukum II Mendel.

Prinsip Hukum I Mendel:

Hukum I Mendel dikenal dengan Hukum Segregasi (Pemisahan Pasangan Gen). Setiap pasangan gen akan memisahkan diri secara acak pada saat proses pembentukan gamet (Spermatogenesis dan Oogenesis). 

Perhatikan tabel berikut.

Fenotip	Genotip (diploid)	Gamet (haploid)	Keterangan
Merah	MM	M dan M	Monohibrid homozygot
Merah muda	Mm	M dan m	Monohibrid heterozygot
Putih	mm	m dan m	Monohibrid homozygot
Hitam, ekor panjang	HHPP	HP dan HP	Dihibrid homozygot
Putih, ekor pendek	hhpp	hp dan hp	Dihibrid homozygot
Abu-abu, ekor sedang	HhPp	HP, Hp, hP, dan hp	Dihibrid heterozygot

Kamu harus dapat membedakan dengan baik antara istilah fenotip (sifat yang dapat diindera yang merupakan terjemahan dari kode genotip), genotip (berupa kode yang berpasangan), dan gamet (berupa kode yang tidak berpasangan). Perhatikan dan renungkan.

Gamet berasal dari pemisahan kode Genotip. Inilah yang dimaksud dengan Hukum I Mendel.

Prinsip Hukum II Mendel:

Hukum II Mendel dikenal dengan hukum Asortasi (penyatuan pasangan gen) menyatakan bahwa penyatuan antara gen dari gamet jantan dan gen dari gamet betina terjadi secara acak pada saat terjadinya fertilisasi (pembuahan).

Perhatikan Tabel berikut!

Gamet  Jantan Gamet Betina	M	m
M	MM (1)	Mm (2)
m	Mm (3)	mm (4)

Perhatikan MM, Mm (muncul 2 kali), dan mm merupakan genotip anak (Filial) hasil penggabungan dua gamet (gamet jantan dan gamet betina) yang terjadi secara acak. Inilah yang dimaksud dengan Hukum II Mendel. Selanjutnya genotip MM, Mm, dan mm ditejemahkan kedalam sifat yang dapat diindera yang disebut dengan Fenotip. Misalnya:

MM = Merah

Mm = Merah (merah dianggap dominan) atau putih (jika intermediet)

mm = putih

MATERI DALAM BENTUK VIDEO DAPAT DILIHAT DI LINK BERIKUT.

https://www.youtube.com/watch?v=BpFHoz3umws

Gimana, sudah paham kan?

PEMBASTARAN SATU SIFAT BEDA (MONOHIBRID)

Monohibrida adalah persilangan antara 2 individu dengan satu sifat beda, contoh ercis berbunga merah disilangkan dengan ercis berbunga putih.
Menurut Mendel dari hasil percobaannya diketahui bahwa dalam hibridasi ( pembastaran ) ditemukan pola-pola hereditas tertentu antara lain :
1. Persilangan dengan dominasi penuh ; keturunan yang dihasilkan sifatnya sama dengan salah satu sifat induknya yang dominan. Contoh ; persilangan antara ercis berwarna merah dengan ercis berwarna putih dihasilkan keturunan ercis berwarna merah.
2. Persilangan dengan sifat intermediet ; keturunan yang dihasilkan tidak sama dengan induknya tetapi dihasilkan sifat baru yang merupakan gabungan dari sifat kedua induknya. Contoh ; persilangan antara Mirabillis jalapa merah dengan Mirabillis jalapa putih ternyata menghasilkan keturunan yang semua bunganya berwarna merah muda ( pink ).

Perhatikan contoh pembastaran Monohibrid Dominan

Ercis berbunga merah disilangkan/dibastarkan dengan ercis berbunga putih, ternyata semua keturunan pertamanya berbunga merah. Apabila keturunan pertama ( F₁ ) disilangkan sesame F1 buatlah diagram persilangannya/pembastarannya dan tentukan rasio fenotip dan genotip pada keturunan keduannya ( F₂ )!

 

Sebelum kamu mempelajari bagaimana bagan pembasataran ini terjadi, perhatikanlah kalimat penting dalam soal di atas, yaitu : "ternyata semua keturunan pertamanya berbunga merah". Kalima inilah yang memberikan informasi bahwa merah dominan terhadap putih.

P₁        :                       MM                              ><                       mm

                                        Merah                                                        putih

 

G₁        :                  M dan M                                                     m dan m

                         

 

F₁        :                                                       

                                                                 

Gamet	m	m
M	Mm merah	Mm merah
M	Mm merah	Mm merah

Ternyata semua genotip dan fenotip keturunan pertama (F1) semuanya sama atau 100% bergenotip dan berfenotip merah (berarti merah dominan terhadap putih).

P₂        :                       Mm                             ><                              Mm

                                  Merah                                                            Merah

  

G₂        :                 M dan m                                                        M dan m

 

      F₂        :

Gamet	M	m
M	MM merah	Mm merah
m	Mm Merah	mm Putih

 

Perbandingan Genotip pada F₂ :

MM      :           Mm     :           mm     =          1  :  2 :  1 = 25% : 50% : 25%

 

Perbandingan fenotip pada F₂      :

merah                        :           putih      =          3       :     1 = 75% : 25%

 

Kesimpulan  :

Pada persilangan/pembastaran monohibrida dominasi penuh dihasilkan keturunan kedua ( F₂ ) dengan perbandingan :

Genotip          =         1 : 2  :  1

Fenotip          =          3  :   1

Tugas 1:

1. Tentukan gamet dari genotip berikut.

     a) TT 

     b) tt

     c) Tt

2. Bunga pukul empat berbunga merah ( MM ) disilangkan dengan Bunga pukul empat berbunga putih ( mm ), ternyata semua keturunan pertamanya berbunga merah muda ( Mm ). Apabila keturunan pertama ( F1 ) disilangkan/dibastarkan sesamanya buatlah diagram persilangannya dan tentukan rasio genotip dan  fenotip pada keturunan keduannya ( F2 ) !

Kegiatan Belajar 2

PEMBASTARAN DUA SIFAT BEDA (DIHIBRID)

Pembastaran dihibrid atau dua sifat benda adalah pembastaran dengan dua individu jantan dan betina yang hanya memiliki perbedaan sifat saja.

Contoh : persilangan pada biji kacang ercis, dapat di amati 2 sifat beda yaitu bentuk biji dan warna biji.

B : gen untuk biji bulat

b  : gen untuk biji keriput

K : gen untuk biji kuning

k  : gen untuk biji hijau

Sehingga, 

fenotip biji bulat kuning bergenotip BBKK

fenotip bulat hijau bergenotip BBkk

fenotip keriput kuning bergenotip bbKK, dan

fenotip keriput hijau bergenotip bbkk

Prinsipnya sama dengan pembastaran monohibri, hanya saja ada dua pasangan kode genotip dalam satu individu.

Perhatikanlah contoh berikut!

Jika tanaman ercis berbiji bulat-kuning homozigot (BBKK) disilangkan dengan tanaman ercis berbiji keriput-hijau (bbkk), buatlah bagan pembastaran hingga F2!

P1              :           BBKK             x          bbkk

Gamet P1  :             BK                              bk

                                BK                              bk

                                BK                              bk

                                BK                              bk

  

F1              :                       

	BK	BK	BK	BK
BK	BBKK	BBKK	BBKK	BBKK
BK	BBKK	BBKK	BBKK	BBKK
BK	BBKK	BBKK	BBKK	BBKK
BK	BBKK	BBKK	BBKK	BBKK

Lihatlah  semua keturunan F1nya adalah bergenotip BbKk  (kacang ercis biji bulat warna kuning)

bulat dominan terhadap keriput dan kuning dominan terhadap hijau.                 

 

Jika F1 dislangkan sesamanya

 

P2              :           BbKk              x          BbKk

Gamet P2  :             BK                               BK

                                Bk                                Bk

                                bK                                bK

                                bk                                 bk

F2         :

	BK	Bk	bK	bk
BK	BBKK	BBKk	BbKK	BbKk
Bk	BBKk	BBkk	BbKk	Bbkk
bK	BbKK	BbKk	bbKK	bbKk
bk	BbKk	Bbkk	bbKk	bbkk

Pada F2 diperoleh 4 x 4 = 16 kombinasi, terdiri atas 4 macam fenotipe yaitu:

Berbiji bulat - kuning (9/16 bagian)

Berbiji bulat – hijau (3/16 bagian)

Berbiji keriput – kuning  (3/16 bagian)

Berbiji keriput – hijau (1/16 bagian)

Rasio perbandingan fenotipe antara

biji bulat-kuning : biji bulat- hijau : biji keriput-kuning : biji keriput-hijau

            9              :           3              :               3               :              1

Bagaimana, kamu sudah paham? Jadi selanjutnya gunakanlah prinsipnya untuk menyelesaikan masalah, karena kasus yang berbeda butuh penyelesaian yang berbeda pulah.

Tugas 2:

1. Tentukan gamet dari genotip berikut.

     a) HhTT 

     b) BbPp

     c)  BBHhPp

2. Persilangan antara tanaman ercis berbiji warna kuning berbatang tinggi (KKTt) dengan tanaman ercis berbiji warna hijau berbatang pendek (kktt). tentukan rasio genotip dan  fenotip pada keturunan F1 nya!

TEMPAT MENGUNGGAH TUGAS 1 DAN 2 BISA JUGA LEWAT LINK BERIKUT.

https://forms.gle/b95X9DeWrD12iVgS6

Kelainan sifat manusia yang dapat diturunkan

Penurunan sifat pada manusia ada yang terpaut kromosom sel tubuh seperti albino, warna kulit, bentuk rambut dan lain-lain. Ada juga yang terpaut pada kromosom kelamin (X dan Y) seperti, buta warna dan hemophilia,   dan bisa juga golongan darah.

1.    Albino

Merupakan kelainan yang disebabkan tidak adanya pigmen (melanin).

Gen penyebab kelainan ini bersifat resesif (gen a).

orang yang menderita kelainan ini bergenotip homozigot resesif (aa).

Orang yang normal bergenotipe homozigot dominan (AA)

Orang yang sebagai carier atau pembawa bergenotipe heterozigot (Aa)

 

2.   Buta Warna

Tidak bias membedakan warna tertentu.

Buta warna ini di kendalikan oleh gen resesif cb dan terpaut kromosom X

Wanita carier artinya secara fenotipe normal tetapi secara genotipe membawa alel buta warna.

3.    Hemofilia

Adalah kelainan di mana darah sulit menggumpal atau membeku.

Gen yang mengendalikan sifat ini adalah gen resesif dan terpaut kromosom X. dalam keadaan homozigot resesif gen ini bersifat letal ( menimbulkan kematian). 

4. Golongan Darah

Dalam sistem ABO dikenal 4 golongan darah, yaitu :

Tugas 3:

Gunakan prinsip pembeastaran monohybrid untuk menyelesaiakan soal-soal berikut.

1. a. Jika seorang yang albino menikah dengan orang normal homozigot, bagaimana keturunan F1 nya? 

   b. Jika F1 menikah dengan orang albino maka bagaimana keturunan berikutnya?

2. Seorang laki-laki penderita buta warna menikah dengan wanita carier. Tentukan presentase anak yang mungkin lahir

3. Seorang wanita carier hemophilia menikah dengan laki-laki normal. Tentukan prosentase anak yang mungkin lahir !

C. RANGKUMAN

1. Gen merupakan serangkaian rantai senyawa DNA (deoxyribonucleic acid) yang bertanggung jawab dalam penurunan sifat dari induk kepada keturunannya. 

2. Hukum pewarisan sifat berhasil ditemukan oleh Gregor Mendel melalui percobaan menggunakan kacang kapri. Mendel menemukan proses segregasi (pemisahan) dan asortasi pada sistem pewarisan sifat yang menyebabkan keanekaragaman dari makhluk yang ada dimuka bumi. 

3. Pewarisan pada manusia berkaitan dengan penentuan jenis kelamin, ciri fisik, penentuan jenis golongan darah dan beberapa jenis penyakit yang ikut diturunkan dalam proses pewarisan sifat, seperti buta warna dan hemofilia. 

4. Genetika berperan penting dalam membantu manusia menyingkap masalah penyediaan bahan pangan. Penerapan genetika memungkinkan manusia untuk merakit bibit unggul pada bidang pertanian dan peternakan, sehingga dapat menghasilkan bahan pangan yang diperlukan manusia.

D. KUNCI JAWABAN

Tugas 1:

Rasio genotip = MM:Mm:mm =1:2:1

Rasio fenotip = Merah : Merah muda :putih = 1:2:1

Tugas 2:

Rasio genotip = KkTt: Kktt =50%:50%

Rasio fenotip = Kuning-tinggi: Kuning-pendek = 50%:50%

Tugas 3:

1.a. Kemungkinan keturunannya adalah 50% normal (AA) dan 50% normal carier (Aa)

1.b Kemungkinan keturunannya adalah 50% normal carier (Aa) dan 50% albino (aa)

E. PENILAIAN
Setelah kamu mempelajari Pewarisan Sifat Makhluk Hidup, maka penilaian akan dilakukan sebagai berikut.
1. Penilaian kompetensi sikap : Dilakukan selama proses pembelajaran daring dibuktikan dengan daftar hadir, umpan balik berupa komentar, pertanyaan dan diskusi, dan kelengkapan tugas.
2. Penilaian kompetensi pengetahuan: Dilakukan diakhir pertemuan berupa tes tertulis secara daring melalui google form. link dan token akan dishare kemudian (tunggu saja ya!)
3. Penilaian kompetensi keterampilan: Dilakukan diakhir pertemuan berupa hasil kegiatan Aktivitas 3.1 Mengidentifikasi Sifat-Sifat Anggota Keluarga (lihat buku siswa halaman 125-128). Unggahlah foto table 3.1 yang sudah kamu lengkapi (Individu, bukan kelompok)

LINK TUGAS KETERAMPILAN :

https://forms.gle/M5gqfEniT8b9LjMr7

Daftar Pustaka
1. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. 2018. Buku Guru Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs KelasIX. Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.
2. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. 2018. Buku Peserta didik Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas IX. Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.

Ayo uji pemahamanmu dengan mengerjakan kuis berikut ini!