Modul IPA Kelas IX - Bab 3 Part 1 (Pewarisan Sifat)

 

Bab 3                                                          Pewarisan Sifat                                         Part 1

 

 

A.    Gen  dan Kromosom

Gen ialah suatu substansi kimia dalam kromosom yang bertanggung jawab terhadap pewarisan sifat organisme.

Istilah gen pertama kali dikemukakan oleh W. Johansen.

 

Fungsi gen antara lain sebagai berikut:

1.       Mengatur perkembangan dan metabolisme individu.

2.       Menyampaikan informasi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya.

3.       Sebagai zarah tersendiri dalam kromosom.

 

Gen terdapat di dalam kromosom, dan menempati tempat-tempat tertentu yaitu di dalam lokus-lokus kromosom.

Pada sel eukariotik, kromosom berada di dalam inti sel. Pada saat sel tidak sedang membelah, kromosom berbentuk benang-benang halus yang disebut benang-benang kromatin.

 

Gen terdiri dari untaian-untaian DNA. Setiap gen menempati tempat tertentu di dalam kromosom. Tempat suatu gen di dalam krosomom disebut sebagai lokus gen.

 

Pada makhluk tingkat tinggi, sel tubuh (sel somatik) mengandung satu pasang kromosom yang diterima dari kedua induk/orang tuanya. Kromosom-kromosom yang berasal dari induk betina bentuknya serupa dengan yang berasal dari induk jantan. Maka sepasang kromosom itu disebut kromosom homolog. Karena itu jumlah kromosom dalam sel tubuh dinamakan diploid (2n). Tetapi pada sel kelamin (gamet) hanya mengandung setengah dari jumlah kromosom yang terdapat di dalam sel somatik. Karena itu jumlah kromosomnya dinamakan haploid (n). Satu pasang kromosom haploid dari satu spesies dinamakan genom. Jumlah kromosom yang dimiliki berbagai makhluk tidak sama.

 

Kromosom pada manusia dan makhluk hidup yang berkembang biak secara seksual dapat dibedakan menjadi dua, yaitu

1. Autosom yaitu kromosom yang mengatur sifat-sifat tubuh selain jenis kelamin.

Kromosom tubuh (autosom) manusia ada 22 pasang atau berjumlah 44 buah.

2. Gonosom atau kromosom seks, yaitu kromosom yang khusus menentukan jenis kelamin.

 

Kromosom seks manusia berjumlah satu pasang atau 2 buah. Seorang laki-laki mempunyai kromosom XY, sedangkan seorang wanita mempunyai kromosom XX.

Dengan demikian jumlah kromosom pada manusia adalah 23 pasang atau 46 buah. Kromosom laki-laki ditulis 44AA + XY, sedangkan kromosom wanita ditulis 44AA + XX.

 

B.    Persilangan

Persilangan adalah proses menggabungkan dua sifat yang berbeda dan diharapkan mendapatkan sifat yang baik bagi keturunannya.

 

Orang yang pertama kali menyelidiki perkawinan silang dan menganalisa hasilnya dengan teliti ialah Gregor Mendel. Ia mengumpulkan beberapa jenis kacang ercis (Pisum sativum) untuk dipelajari perbedaannya satu sama lain dan melakukan percobaan perkawinan silang pada tanaman ercis tersebut.

 

Simbol (tanda) yang sering digunakan dalam mempelajari genetika.

P              :  Induk/parental (orang tua)

F              :  Keturunan/filial (fillus)

F1            :  Keturunan pertama

F2            :  Keturunan kedua

 

Gen biasanya diberi simbol dengan huruf pertama dari suatu sifat. Gen dominan dinyatakan dengan huruf besar, sedangkan gen resesif dengan huruf kecil, misalnya:

T : Simbol untuk gen yang menentukan batang tinggi

t  : Simbol untuk gen yang menentukan batang kerdil

 

Simbol tanaman ditulis dengan huruf dobel, misalnya:

TT            : Simbol untuk tanaman berbatang tinggi

tt              : Simbol untuk tanaman berbatang kerdil

 

Dari perkawinan silang yang dilakukan Mendel pada tanaman ercis berbatang tinggi dengan yang berbatang kerdil, maka semua tanaman keturunan pertama seragam berbatang tinggi. Suatu tanda bahwa sifat batang tinggi mengalahkan sifat batang kerdil. Sifat demikian disebut sifat dominan, sedangkan sifat yang dikalahkan disebut sifat resesif.

 

Jika keturunan pertama dibiarkan menyerbuk sendiri, didapatkan keturunan kedua yang memperlihatkan pemisahan sifat dengan perbandingan kira-kira 3/4 batang tinggi dan 1/4 batang kerdil. Percobaan Mendel tersebut dapat diikuti secara genetik seperti diagram perkawinan sebagai berikut:

 

 

Dari diagram papan catur di samping, terlihat bahwa keturunan pada F2 adalah:

TT        = berbatang tinggi

2 Tt      = berbatang tinggi

tt          = berbatang pendek/kerdil

Dengan demikian perbandingan tanaman berbatang tinggi : batang kerdil = 3 : 1.

 

 

Sifat keturunan yang dapat  diamati atau lihat (misalnya warna, bentuk, dan ukuran) dinamakan fenotipe. Sedangkan sifat dasar yang tak tampak dan tetap (tidak berubah karena lingkungan) pada suatu individu dinamakan genotipe (misalnya TT dan tt).

 

Anggota dari sepasang gen yang terletak pada posisi yang sama pada pasangan kromosom disebut alel. Misalnya T menentukan sifat tinggi pada batang, sedangkan t menentukan batang kerdil. Maka T dan t merupakan alel. Tetapi andaikan R adalah gen yang menentukan warna merah bunga, maka T dan r bukan alel.

 

Homozigot ialah individu yang genotipenya terdiri dari alel yang sama (misalnya TT dan tt), sedangkan heterozigot adalah individu yang genotipenya terdiri dari pasangan alel yang tidak sama (misalnya Tt). Homozigot dapat dibedakan atas homozigot dominan (TT) dan homozigot resesif (tt).

 

Fenotipe dua individu dapat sama meskipun genotipenya berbeda. Misalnya tanaman berbatang tinggi dapat mempunyai genotipe TT atau Tt.

 

C.     Persilangan Monohibrid

 

1.    Sifat Dominan dan Resesif

 

Perkawinan monohibrid ada yang menunjukkan sifat yang bersifat dominan saja atau resesif saja, jadi tidak ada sifat yang bersifat antara atau intermediet.

Contoh :

Tanaman kacang ercis berbunga merah dikawinkan dengan yang berbunga putih. Turunan pertamanya (F1) seluruhnya berbunga merah. Apabila turunan pertama disilangkan dengan sesamanya ternyata keturunan kedua (F2) terdiri atas tanaman ercis berbunga merah dan putih dengan perbandingan 3 : 1. 

 

Apabila gen untuk warna merah bunga dilambangkan M, sedangkan gen untuk warna putih dilambangkan m, proses penyilangannya akan tampak sebagai berikut.

 

 

Maka perbandingan fenotipe F2 adalah bunga merah : bunga putih = 3 : 1. Sedangkan perbandingan genotipenya adalah MM : Mm : mm = 1 : 2 : 1.

 

Setiap genotipe yang mengandung M besar, maka akan berwarna merah. Maka gen M dan warna bunga merah bersifat dominan. Namun jika tidak mengandung M, maka termasuk warna putih artinya m bersifat resesif.

 

2.    Sifat Intermediet

 

Persilangan monohibrid tidak selalu memperlihatkan sifat dominan resesif, tapi ada pula keturunan yang mempunyai sifat diantara keduanya.

Contohnya pada perkawinan silang tanaman bunga pukul empat (Mirabilis jalapa). Jika sebuk sari berasal dari tanaman homozigot berbunga merah (genotipe MM) disilangkan dengan putik dari tanaman homozigot berbunga putih (genotipe mm). 

Diagram persilangannya dapat digambarkan sebagai berikut.

 

Maka perbandingan fenotipe F2 adalah bunga merah : bunga merah muda : bunga putih = 1 : 2 : 1.

 

Sedangkan perbandingan genotipenya adalah MM : Mm : mm = 1 : 2 : 1.

 

Warna bunga merah hanya terjadi bila gen M bertemu dengan M. Jika gen m bertemu dengan m dihasilkan bunga warna putih.

 

Bila gen M bertemu dengan m dihasilkan keturunan dengan warna gabungan yaitu merah muda. Sifat ini disebut sifat intermediet.

 

Tugas 1 Bab 3

1. Jelaskan apa itu persilangan monohibrid!
2. Jelaskan apa itu:

a.        Dominan

b.       Resesif

c.        Intermediet

d.       Homozigot

e.        Heterozigot

3. Tanaman rasa manis homozigot dominan disilangkan dengan tanaman rasa masam homozigot resesif. Jika B=rasa manis dan b=rasa masam, maka tentukanlah:

a.        Keturunan pertama (F1)

b.       Keturunan kedua (F2) jika F1 disilangkan dengan sesama F1

c.        Jika keturunan F2 adalah 120 tanaman, maka tentukanlah berapa banyak tanaman rasa manis homozigot, manis heterozigot dan masam homozigot

 

Modul IPA Kelas IX Kurikulum 2013 - Bab 2 Part 4

 

                 Bab 2                            

Sistem Reproduksi Pada Hewan                        Part 4

 

1. Teknologi Reproduksi pada Hewan

Teknologi reproduksi pada hewan contoh Inseminasi Buatan (IB) . IB disebut juga kawin suntik. Hal ini karena IB adalah memasukkan cairan sperma laki-laki unggul kedalam saluran sapi betina menggunakan alat seperti suntikan.

IB memiliki manfaat yaitu kecerdasan waktu, efisiensi, dan memperbaiki kualitas anakan sapi. Perbaikan kualitas misalnya sebagai penghasil daging yang berkualitas (sapi potong). Contohnya untuk menghasilkan anakan sapi dengan kualitas daging baik dan jumlah banyak maka diambil sperma sapi brahman (India) untuk diinseminasikan ke sapi betina lokal. Selain IB, ada juga teknologi pada hewan yaitu kloning. 

Kloning adalah proses menghasilkan individu baru yang terdiri dan menghasilkan anakan yang sama persis dengan induknya secara penampilan dan genetik.

Prinsip kerja kloning adalah data asli (DNA) dari suatu individu dan masuklah kedalam suatu data, suatu data berasal dari genetik (DNA) embrio tersebut. Setelah embrio tumbuh akan menghasilkan individu baru seperti yang di kloning.

Contoh dari kloning yaitu domba dolly. Domba dolly merupakan Mammalia pertama yang berhasil di kloning. Hewan yang selanjutnya berhasil di kloning yaitu sapi, kelinci, monyet dan sebagainya.

  

2. Adaptasi

Adaptasi adalah penyesuaian diri makhluk hidup terhadap lingkungannya. Adaptasi pada hewan ada 3 yaitu adaptasi morfologi, adaptasi fisiologi dan adaptasi tingkah laku.

Adaptasi morfologi itu misalnya terjadi pada herbivora atau hewan pemakan tumbuhan. Contohnya kelinci, rusa, jerapah, monyet, dll. Karnivora adalah hewan pemakan daging atau hewan contoh serigala, singa, harimau, elang dan sebagainya. Omnivora adalah hewan pemakan contoh babi dan rakun.

Perbedaan antara ketiga jenis hewan tersebut adalah pada struktur gigi, sistem pencernaan dan sistem pencernaan.  Itulah yang disebut adaptasi morfologi.

Adaptasi fisiologi merupakan adaptasi hewan mangsa yang memiliki bentuk fisik tertentu agar terhindar dari predator. Adaptasi fisik terjadi pada hewan yang memiliki bentuk tubuh tertentu dan terlihat seolah-olah menyatu dengan lingkungan. Beberapa serangga memiliki kulit yang keras. Kura - kura, penyu dan hewan perairan memiliki pelindung tubuh agar terhindar dari predator.

Ukuran tubuh juga merupakan perlindungan diri. Hewan yang bertubuh besar biasanya lebih aman dari hewan bertubuh kecil.

Mimikri adalah kemampuan hewan hasil adaptasi yang memiliki kemiripan dengan hewan lain secara tingkah laku maupun penampilan. Contohnya ular kirmizi yang dapat ular karang dan belalang favorit bunga anggrek untuk menghindar dari predator.

Ular kirmizi raja yang berbahaya, sedang ular karang adalah ular berbahaya. Ular scarlet king mengalami perubahan genetik untuk berkembang ular ular karang. Jika ada predator yang tidak bisa berbeda dari kedua pihak tersebut, predator tidak akan menyebabkan kesalahan.

Kamuflase adalah hewan yang memiliki penampilan (seperti tanda atau warna) lingkungan. Kamuflase juga digunakan oleh predator untuk mengelabuhi mangsa.

Contoh kamuflase: belalang berwarna hijau yang tinggal di rerumputan, bunglon dapat mengubah warna tubuhnya sesuai dengan lingkungan, macan yang memiliki lurik yang dapat mengganggu rumput yang tinggi.

Adaptasi tingkah laku memungkinkan hewan untuk menangkap mangsa atau menghindar dari predator. Zat kimia merupakan zat yang sering digunakan beberapa hewan untuk menghindari predator.

Contoh adaptasi tingkah laku: beberapa semut dan belalang mengelurkan cairan tidak enak; when cumi, gurita and ubur - ubur terancam terancam, akan mengeluarkan tinta sehingga dapat melepaskan diri dari predator.

Perilaku berkelompok juga merupakan adaptasi tingkah laku untuk melindungi kawanan hewan dari predator. Contohnya: ikan yang membentuk kawanan akan terlihat seperti organisme yang besar, sehingga predator tidak akan memangsa kawanan ikan tersebut.

Tumbuhan juga melakukan adaptasi agar dapat bertahan hidup di daratan. Adaptasi yang dilakukan berupa perlindungan dan penyokong, substansi tambahan pada dinding sel dan adaptasi pada Perkumpulan.

Adaptasi perlindungan pada tumbuhan salah satunya mempertahankan kadar air di dalam tubuhnya. Batang, daun dan bunga memiliki lapisan epidermis yang dilindungi oleh kutikula. Kutikula adalah lapisan lilin yang diseksesikan oleh sel menuju permukaan tumbuhan. Kutikula Kehilangan air pada tumbuhan.

Penyokong adalah bentuk adaptasi yang dilakukan tumbuhan agar tumbuh dengan kuat di daratan. Tumbuhan memiliki dinding sel yang terbuat dari selulosa. Selulosa memberikan bentuk dan kekuatan pada tumbuhan.

Pada permukaan daun, terdapat stomata yang membuka pada siang hari dan menutup pada malam hari. Stomata membuka saat tumbuhan membutuhkan zat untuk fotosintesis. Stomata dapat menutup ketika telah kehilangan udara. Adaptasi ini juga dapat mempertahankan kadar udara didalam daun.

Tumbuhan juga memiliki substansi tambahan untuk beradaptasi. Contohnya daun pada pinus ( Pinus merkusii ) tahan terhadap es yang membeku diatasnya. Hal ini karena ada substansi tambahan yang membuat daun pinus tidak membeku.

Adaptasi pada persebaran : biji memiliki struktur yang membantunya terkenal dan jatuh pada tempat yang sesuai. Contohnya: biji dandelion memiliki sayap yang dapat membantunya terbang jika tertiup angin; biji rerumputan memiliki kait yang menjual pada baju manusia atau bulu burung, sehingga terkenal melalui perantara manusia atau burung.

 

3. Seleksi Alam

Menurut teori evolusi, teori seleksi alam menyatakan bahwa organisme yang tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya akan punah. Sedangkan organisme yang mampu beradaptasi dengan lingkungannya akan saling bersaing untuk mempertahankan hidup.

 

C ontoh seleksi alam teori evolusi: jenis biston yang berwarna putih dan berwarna hitam. Sebelum revolusi industri, jumlah Biston. bitularia putih lebih banyak yang hitam. Namun, setelah revolusi industri, jumlah Biston bitularia hitam lebih banyak yang putih. Hal ini karena Biston bitularia putih tidak dapat bertahan hidup dalam lingkungannya.

 

Selain itu, di alam terdapat rantai makanan yaitu hubungan mangsa memangsa dimana organisme baik tumbuhan, hewan, manusia dan lain sebagainya bersaing untuk mendapatkan makanan dan mempertahankan hidup. Organisme yang berhasil mempertahankan hidup dan menjaga kelestariannya adalah lolos dari seleksi alam.

 

 

Tugas 4 Bab 2

1. Jelaskan perbedaan antara adaptasi morfologi, fisiologi dan tingkah laku!
2. Jelaskan apa pengertian seleksi alam!
3. Berilah salah satu contoh hewan atau tumbuhan yang hampir punah serta jelaskan bagaimana usaha manusia untuk melestarikan hewan atau tumbuhan tersebut! (Tidak boleh sama jawaban dengan teman. Jika sama jawabannya, maka akan dianggap nol!!!)
4. Tahukah kalian dengan tumbuhan kaktus?

Yaap betul sekali, tumbuhan kaktus itu yang biasa kita jumpai di tempat yang kering dan gersang (padang pasir). Jika kalia tahu, coba kalian jawab pertanyaan ini!

Bagaimanakah tumbuhan kaktus dapat beradaptasi terhadap lingkungannya?

Modul IPA Kelas IX Kurikulum 2013 - Bab 2 Part 3

                     Bab 2                            

Sistem Reproduksi Pada Hewan                           Part 3

 

 

1. Reproduksi Aseksual pada Hewan

 

Hewan juga bisa mengalami reproduksi aseksual. Reproduksi aseksual hewan ada 3 yaitu Tunas, Fragmentasi dan Partenogenesis. 

Tunas adalah reproduksi aseksual dengan membentuk tunas seperti pada tumbuhan. Contohnya kelompok Porifera, Coelentarata dan Hydra sp.

Fragmentasi adalah reproduksi aseksual pada hewan dengan cara memotong tubuhnya. Framentasi ada 2 tahap yaitu : 1). Fragmentasi : pematahan atau pemotongan tubuh induk menjadi 2 bagian atau lebih, 2). Regenerasi : setiap potongan tubuh induk membentuk bagian tubuh lain yang tidak ada pada tubuh induk.

Contoh hewan yang mengalami fragmentasi adalah cacing pipih yaitu planaria (Planaria sp).

Partenogenesis adalah reproduksi aseksual yang betina menghasilkan ovum tanpa proses fertilisasi. Contohnya lebah, semut, kutu daun dan kutu air. Pada lebah, ovum yang dibuahi akan tumbuh menjadi lebah betina (steril), yang tidak dibuahi akan tumbuh menjadi lebah jantan (fertil).

Lebah betina bertugas sebagai pekerja, lebah jantan bertugas menghasilkan sperma untuk membuahi ovum yang dihasilkan lebah ratu. Lebah ratu adalah lebah yang menghasilkan telur dan telur tersebut akan mentetas menjadi lebah betina dan lebah jantan.

2. Reproduksi Seksual pada Hewan

Reproduksi seksual pada hewan terjadi melalui perkawinan yang selanjutnya terjadi proses fertilisasi sehingga menghasilkan zigot. Zigot akan tumbuh dan berkembang menjadi embrio dan kemudian menjadi individu baru. Pada hewan, fertilisasi ada 2 cara yaitu internal dan eksternal.

Fertilisasi internal terjadi apabila proses peleburan ovum oleh sperma terjadi didalam tubuh hewan betina. Contohnya : ayam, kucing, burung dan sebagainya. 

Fertilisasi eksternal terjadi apabila proses peleburan ovum oleh sperma terjadi diluar tubuh hewan betina. Contohnya : katak, ikan dan sebagainya.

Berdasarkan cara perkembangan dan kelahiran embrionya, reproduksi aseksual hewan dibagi menjadi 3 yaitu : Vivipar, Ovipar dan Ovovivipar.

Vivipar adalah hewan embrionya berkembang didalam rahim hewan betina (induknya). Disebut juga hewan beranak. Embrio akan memperoleh nutrisi melalui plasenta. Pada Mammalia, bayi hewan diberi nutrisi berupa susu (ASI jika pada manusia) yang dihasilkan oleh induknya.

Contoh hewan vivipar : sapi (Bos taurus), kambing (Capra aegagrus), kuda (Equus caballus), kucing (Felis catus) dan sebagainya .

Ovipar adalah hewan yang embrionya berkembang didalam telur. Disebut juga hewan bertelur. Telur ini dikeluarkan dari tubuh hewan betina dan dilengkapi oleh cangkang. Embrio yang berkembang di dalam telur mendapatkan nutrisi dari kuning telur (yolk).

 Seringkali telur hewan di konsumsi oleh manusia, misalnya telur ayam. Telur adalah embrio yang dapat menetas jika dierami atau mendapat perlakuan seperti dierami. Telur terdiri atas kuning telur (yolk), membran vitelin, putih telur (albumin), kalaza, embrio, ruang udara, cangkang telur dan membran cangkang telur. 

Pada telur ayam kampung, embrio tetap dijaga agar tetap berada diatas kuning telur oleh tali yang berada disamping kuning telur yaitu kalaza.

Kuning telur mengandung protein, lemak, ion fosfor, zat besi, pigmen karoten dan air. Putih telur mengandung protein albumin, beberapa ion, air dan beberapa mineral, berfungsi melindungi embrio dari goncangan.

 

Ruang udara berfungsi menyediakan oksigen untuk embrio.

Cangkang berfungsi melindungi telur dari kerusakan akibat goncangan atau kuman penyakit dan juga terdapat pori yang memungkinkan pertukaran gas pernapasan.

 

Telur dapat menetas menjadi individu baru apabila dierami atau lingkungannya sesuai. Pada ayam, itik dan burung, telur dierami dibawah tubuh induknya. Sedangkan pada kura – kura dan penyu, telur dierami di bawah tanah sekitar pantai.

Contoh hewan ovipar : burung, ayam (Gallus gallus), katak (Rana sp.), penyu (Celonia mydas) dan sebagainya.

 

Hewan ovovivipar adalah hewan beranak dan bertelur. Embrio hewan ovovivipar berkembang didalam telur, namun telur tidak dikeluarkan dari tubuh hewan betina, melainkan hanya embrionya saja (anaknya) yang dilahirkan. Contohnya : kadal (Mabouya multifasciata) dan beberapa jenis ular.

 

Hewan juga mengalami siklus hidup, sebagai contoh, hewan laut ubur – ubur (Aurelia aurita). Ubur – ubur bereproduksi secara seksual dan aseksual. Ubur – ubur sering dijumpai dalam bentuk medusa atau tahap generatif (menghasilkan sel kelamin). Sel kelamin yang dihasilkan, dilepaskan ke air dan mengalami fertilisasi sehingga membentuk zigot.

 

Kemudian zigot berkembang menjadi larva, selanjutnya larva tumbuh menjadi skifistoma kemudian menjadi polip. Polip dapat berkembangbiak aseksual dengan membentuk tunas. Polip akan berkembang dan tersusun atas strobilus. Polip strobilus mengalami reproduksi aseksual yaitu dapat terlepas dan menjadi medula.

 

Pada siklus hewan yang diawali dengan bertelur, ketika telurnya menetas hingga menjadi dewasa bentuknya berubah – ubah. Hal ini disebut metaformosis. Hewan yang mengalami metamorfosis contohnya kupu – kupu, kecoak, katak dan sebagainya.

 

 

Tugas 3 Bab 2

 

1. Jelaskan apa itu metamorfosis!
2. Jelaskan perbedaan anatar metomorfosis sempurna dan metamorfosis tidak sempurna!
3. Gambarkan siklus metamorfosis sempurna!
4. Gambarkan siklus metamorphosis tidak sempurna!
5. Sebutkan masing-masing 3 contoh hewan yang mengalami metamorfosis sempurna dan metamorfosis tidak sempurna!