Rangkuman Genetika dan Hukum Mendel (Pengertian Genetika)

Genetika merupakan studi ilmu yang mempelajari sifat keturunan. Keturunan merupakan sebuah proses dimana sang induk mewariskan gen kepada anak keturunannya. Istilah “genetika” merupakan serapan dari bahasa Yunani kuno γενετικός (genetikos) yang bermakna “tempat/”generatif’.

Genetika pertama kali diperkenalkan oleh Thomas Hunt Morgan, seorang ahli Genetika dan Embriologi Amerika Serikat (1911), yang mengatakan bahwa substansi hereditas yang dinamakan gen terdapat dalam lokus, di dalam kromosom.

Menurut W. Johansen, gen adalah unit terkecil dari suatu makhluk hidup yang mengandung substansi hereditas, terdapat di dalam lokus gen. Gen tersusun dari protein dan asam nukleat (DNA dan RNA), berukuran kisaran 4 – 8 m (mikron).

Dalam studi biologi, ilmu genetika mempelajari gen, pewarisan sifat, dan keanekaragaman organisme hidup. Genetika dapat diaplikasikan ke berbagai studi tentang kehidupan seperti bacteria, plantae, animalia, dan manusia. Sejak dahulu kala, sudah ada berbagai observasi untuk mengembangkan varietas dari suatu tumbuhan dan hewan. Ilmu genetika modern diprakarsai oleh Gregor Mendel pada pertengahan abad ke-19.

Genetika berusaha menjelaskan material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik), bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu lain (pewarisan genetik).

Molekul Dasar dalam Genetika

DNA

DNA (Deoxyribonucleic Acid atau asam deoksiribonukleat) adalah materi pembawa sifat keturunan yang berupa polimer nukleotida yang berpilin ganda (double heliks). Tiap nukleotida terdiri dari 1 molekul gugus phospat, 1 molekul gula pentosa, dan 1 molekul basa nitrogen.

Basa nitrogen terdiri dari purin (adenin (A) dan guanin (G)) dan pirimidin (sitosin (S) dan timin (T)). Basa-basa nitrogen berpasangan dengan tetap, yaitu guanin dengan sitosin (G-S) atau adenin dengan timin (A-Tl). Fungsi DNA antara lain:

1. sebagai pembawa informasi genetik,
2. mengatur metabolisme tubuh,
3. mensintesis protein.

Replikasi DNA adalah kemapuan DNA untuk mensintesis DNA itu sendiri. DNA merupakan sebuah nukleotida selalu memiliki 3′ OH dan 5’P, sehingga replikasi DNA yang double helix selalu ke arah 3′-5′ dan pasanganya dari 5′ – 3. Model replikasi DNA dibedakan menjadi tiga macam, yaitu :

1. Model konservatif adalah untai DNA induk tetap dalam keadaan utuh dan membentuk sebuah salinan DNA baru
2. Model semikonservatif adalah kedua untai DNA dari molekul induk berpisah dan tiap untai berfungsi sebagai cetakan untuk mensintesis untai komplementer yang baru
3. Model dispersif adalah tiap untai DNA, kedua terdiri atas campuran antara bagian untai lama dan bagian untaian baru yang disintesis secara bersambungan

RNA

RNA (Ribonucleic acid atau asam ribonukleat) adalah rantai tunggal polinukleotida yang dibentuk oleh DNA. Basa nitrogen RNA terdiri dari purin (adenin (A) dan guanin (G)) dan pirimidin (sitosin (S) dan urasil(U)). Macam-macam RNA antara lain:

1. RNA duta (RNA-d) atau messenger RNA (mRNA), RNA yang urutan basanya berpasangan urutan basa rantai DNA RNA ini merupakan disintesis oleh DNA di dalam nukleus.
2. RNA transfer (RNA-t). penerjemah kodon dari mRNA yang dibentuk di dalam nukleus tetapi menempatkan diri di sitoplasma
3. RNA ribosom (RNA-r), RNA yang dibentuk di dalam nukleus, tetapi menempatkan diri di dalam ribosom

Perbedaan RNA dengan DNA

1. Perbedaan Letak DNA dan RNA juga berbeda. DNA umumnya dapat kita temukan hanya pada inti sel, sementara RNA bisa ditemukan pada beberapa organel sel antara lain inti sel, sitoplasma, atau ribosom.

2. Perbedaan Bentuk dan Ukuran DNA adalah gugus asam amino rantai ganda, sedangkan RNA adalah gugus asam amino rantai pendek. Oleh karena itu, secara ukuran, bentuk DNA umumnya lebih panjang dengan bentuk membulat, sementara ukuran RNA lebih pendek bentuk bentuk yang lebih tipis. Lihat gambar di atas untuk mengetahui perbedaan ukuran tersebut.

3. Perbedaan Komponen Gula Gugus gula yang menyusun DNA adalah gugus Deoksirobosa, sedangkan gugus gula yang menyusun RNA adalah Ribosa. Deoksiribosa merupakan gabungan 2 gusus gula ribosa. Perbedaan Cuaca dan Iklim

4. Dilihat dari ukurannya, DNA mempunyai bentuk yang sangat panjang sedangkan RNA memiliki bentuk yang pendek

5. Perbedaan Jenis Basa Nitrogen Perbedaan DNA dan RNA juga terletak pada jenis basa nitrogen yang dikandungnya. DNA mengandung 3 basa nitrogen yang antara lain Purin (adenin dan guanin), Pirimidin (sitosin dan timin), dan gugus fosfat, sementara RNA hanya mengandung 2 basa nitrogen yaitu Purin (adenin dan guanin) dan Pirimidin (sitosin dan urasil).

6. Perbedaan Kadar RNA dapat berubah karena adanya aktivitas sintesis protein, sedangkan kadar DNA bersifat statis karena tidak dipengaruhi aktivitas sintesis protein maupun aktivitas genetis

7. Perbedaan RNA dan DNA  yang terletak pada fungsi keduanya adalah fungsi DNA lebih kompleks, yakni sebagai pengendali aktivitas genetis (faktor keturunan) dan kegiatan sintesis protein. Sementara itu, RNA hanya sekedar berfungsi sebagi pengendali sintesis protein saja.

Gen

Gen adalah unit informasi genetik dari suatu makhluk hidup yang terdapat di dalam lokus gen. Gen terdiri dari DNA dan RNA yang membawa sifat keturunan. Gen mempunyai sifat-sifat, antara lain: 

1. mengandung informasi-informasi genetik,
2. tiap gen mempunyai tugas dan fungsi berbeda,
3. zarah yang terdapat dalam kromosom,

Kromosom

Kromosom adalah pembawa faktor keturunan. Tiap kromosom tersusun atas sentromer dan lengan. Sentromer adalah bagian kepala kromosom, berupa benang-benang spindel yang berperam pada saat pembelahan. Lengan adalah kromosom yang mengandung kromonema dan gen. Berdasarkan letak sentromer dan lengan, kromosom dibedakan menjadi empat macam sebagai berikut

• Kromosom telosentrik adalah kromosom yang sentromernya terletak di salah satu ujung lengan kromosom, sehingga kromosom tampak hanya memiliki satu lengan
• Kromosom subtelosentrik (akrosentrik) adalah kromosom yang sentromernya terletak di dekat ujung lengan kromosom.
• Kromosom metasentrik adalah kromosom yang sentromernya terletak di bagian tengah lengan, sehingga kromosom terbagi menjadi dua lengan yang sama panjang
• Kromosom submetasentrik adalah kromosom yang sentromernya terletak di dekat bagian tengah, sehingga kromosom kedua lengan membentuk seperti huruf L atau J