Makalah "Tautan, Crossing Over, Pemetaan Pada Eukariotik, Rekombinasi Dan Evolusi" [PDF]

Citation preview

MAKALAH “Tautan,Crossing Over,Pemetaan Pada Eukariotik,Rekombinasi Dan Evolusi”



OLEH KELOMPOK VI Megawati



(2018310316)



Winda Dwi Putri (2018310318) Dian Maerzelina (2018310321)



PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH BULUKUMBA 2021



KATA PENGANTAR             Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat dan karunia-Nya, kami dapat menyelesaikan tugas makalah mata kuliah Genetika ,yang diberikan oleh dosen pembimbing kepada kami untuk dapat diselesaikan dengan sebaik mungkin. Adapun judul dari makalah ini adalah “Tautan,Crossing Over,Pemetaan Pada Eukariotik,Rekombinasi Dan Evolusi”. Melalui makalah ini, penulis berharap agar kita dapat lebih memahami dan mengerti mengenai Tautan,Crossing Over,Pemetaan Pada Eukariotik,Rekombinasi dan Evolusi, khususnya dalam prosesnya.             Kami menyadari masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam penyusunan makalah ini. Sehingga masukan berupa kritik dan saran tentunya akan sangat



membantu



kami



dalam



penulisan



makalah



selanjutnya.



Kami



mengharapkan semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca umumnya dan bagi kami sendiri.   Bulukumba,11 Januari 2021



Kelompok 6



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Genetika berasal dari kata genetikos yang artinya“Genitive”. Genetikaadalah bagian dari Biologi yang mempelajari masalah gen, keturunan, dan variasimakhluk hidup. Juga mengenai bagaimana proses seseorang melanjutnkan gen-gen miliknya kepada anak-anaknya. Struktur molekul dan fungsi dari gen.Misalnya saja tinggi, warna rambut, warna kulit dan warna mata. Manusia



mulai



menggunakannya



pada



masa



prasejarah,



dengan



penjinakandan pengembangbiakan hewan dan tanaman Pada masa modern ini genetikamenyediakan alat yang penting dalam menyelidiki fungsi dari gen tertentu. Dalamorganisme, informasi genetk pada umumnya dibawa dalam kromosom, yang manaada di dalam struktur kimia molekul DNA tertentu. Gen mengandung informasi yang pentung dalam mensintesis protein, yang mana memiliki peran penting dalam mempengaruhi, walau dalam beberapacontoh, tidak sepenuhnya menentukan, phenotip akhir dari organisme. Karena gen adalah universal untuk semua organisme, genetik bisa diaplikasikan untuksemua sistem kehidupan. Dari virus hingga bakteri, melalui tanaman dan hewan jinak ke manusia. Walaupun



sudah



diketahui



s ejak



jaman



pras ejarah,



ilmu



genetika modern yang memahami proses penurunan sifat dimulai dari George Mendel di abad 19. B. Rumusan Masalah 1. Bagaimana proses terjadinya tautan dan pindah silang? 2. Bagaimana proses pemetaan pada eukariotik? 3. Bagaimana proses munculnya rekombinasi dan evolusi? C. Tujuan 1.



Untuk mengetahui proses terjadinya pautan dan pindah silang



2.



Untuk mengetahui proses terjadinya pemetaan pada eukariotik



3.



Untuk mengetahui bagaimana proses munculnya rekombinasi dan evolusi



BAB II PEMBAHASAN A. Tautan Gen Tautan adalah peristiwa beberapa gen bukan alel yang terdapat pada satu kromosom yang sama dan tidak memisah secara bebas saat pembentukan gamet. Hal ini terjadi karena jumlah gen jauh lebih banyak daripada jumlah kromosom,sehingga tiap kromosom dapat memiliki lebih dari satu gen. Antara satu gen dengan gen yang lain pada satu kromosom dapat berpautan. Kekuatan pautan antar gen-gen tersebut tergantung pada jaraknya. Adanya pautan ini dapat terlihat pada perubahan nisbah fenotipe atau genotipe yang menyimpang dari dari aturan Mendel. Untuk mengetahui ada tidaknya tautan antar gen biasanya dilakukan suatu test cross yaitu suatu penyilangan dengan menggunakan genotipe homozigot resesif. Untuk membedakan apakah gen-gen letaknya terpisah atau bertautan pada kromosom yang sama,maka diadakan perbedaan cara penulisannya. 



Tautan dalam susunan cis(coupling) Pautan dalam susunan cis adalah gen-gen dominan terpaut pada suatu



kromosom,sedangkan



alel-alelnya



yang



resesif



pada



kromosom homolognya. Misalnya,genotipe dituliskan AaBb,jika ada tautan dalam susunan cis dapat ditulis: AB atau (AB)(ab) atau AB/ab ab 



Tautan dalam susunan trans(repulsion) Pautan dalam susunan trans adalah gen dominan terpaut dengan gen resesif yang bukan alelnya pada satu kromosom,sedangkan alel resesif dari gen pertama dan alel dominan dari gen kedua terpaut pada kromosom homolognya. Misalnya genotipe AaBb, jika ada tautan dalam susunan trans dapat ditulis :



Ab atau (Ab)(aB) atau Ab/aB aB Adapun macam tautan adalah sebagai berikut a) Tautan sempurna Tautan sempurna terjadi apabila gen-gen yang terpaut letaknya sangat berdekatan satu sama lain,selama meiosis tidak mengalami perubahan letak sehingga gen-gen tersebut bersama-sama menuju ke gamet. b) Tautan tak sempurna Tautan tak sempurna terjadi karena gen-gen terpaut pada suatu kromosom yang letaknya tidak terlalu berdekatan satu sama lain,sehingga gen-gen tersebut dapat mengalami perubahan letak yang terjadi karena adanya pertukaran segmen dari kromatid-kromatid pada sepasang kromosom homolog



B. Crossing Over (Pindah Silang) Gen-gen berpautan karena letaknya berdekatan satu sama lain pada kromosom yang sama. Kombinasi baru dapat terjadi antara gen-gen apabila bagian bagian



kromosom saling bertukar,proses ini disebut pindah silang(crossing over). Proses pindah silang terjadi karena patahnya kromatidkromatid dan saling bertukar,diikuti melekatnya kembali kromatidkromatid tersebut pada waktu profase dalam meiosis. Tempat-tempat persilangan tersebut disebut chiasmata. Pada waktu kromosom-kromosom hendak memisah (yaitu pada anafase I), kromatid-kromatid yang bersilang itu melekat dan putus di bagian kiasma, kemudian tiap potongan itu melekat pada kromatid sebelahnya secara timbal nalik. Berhubung dengan itu gen-gen yang terletak pada bagian yang pindah itu akan berpindah pula tempatnya ke kromatid sebelahnya (homolognya). Pindah silang dapat dibedakan atas: 1. Pindah silang tunggal (single crossing over) Pindah silang tunggal adalah pindah silang yang terjadi pada satu tempat,dengan terjadinya pindah silang ini akan terbentuk macam gamet yang



terdiri



gamet-gamet



tipe



parental



dan



gamet-gamet



tipe



rekombinasi. Gamet tipe parental lebih banyak dibentuk dari pada gamet tipe rekombinasi.



2. Pindah silang ganda (double crossing over)



Pindah silang ganda adalah pindah silang yang terjadi pada dua tempat. jika pindah silang ini terjadi diantara 2 buah gen yang terpaut,maka gamet-gamet yang dibentuk hanya tipe parental saja atau tipe rekombinasi saja yang tidak akan tampak pada fenotip akan tetapi jika pindah silang ganda ini terjadi diantara 3 buah gen maka akan tampak pada fenotipnya.



C. Pemetaan Pada Eukariotik Pemetaan genetik (genetik mapping) merupakan suatu usaha untuk mengetahui lokus atau posisi suatu gen/penanda genetik secara relatif terhadap gen-gen atau penanda genetik lainnya. Hasil yang diperoleh adalah suatu urutan posisi sejumlah lokus pada suatu kelompok pautan (linkage group). Kelompok pautan dapat dianggap sebagai bagian dari suatu kromosom. Prinsipnya, susunan atau urutan marka dalam suatu keterpautan dihitung berdasarkan konsep segregasi dan rekombinasi. Ketersediaan peta genetik dengan resolusi tinggi akan mempermudah penentuan lokus suatu gen



dalam kromosom, jumlah gen dan kekuatan gen yang bertanggung jawab terhadap karakter tertentu. Peta kromosom adalah gambar skema suatu kromosom yang letak gen-gennya tersusun linear pada suatu kromosom. Sentromer dianggap sebagai titik pangkal yang biasanya diberi tanda nol (0) dan jarak antar gen adalah sama dengan presentasi rekombinasi,tiap 1% rekombinasi = jarak 1 unit



peta (map unit atau 1 unit morgan). Untuk



membuat peta kromosom,ada beberapa hal yang harus ditentukan: 



Pautan antar gen dengan menghitung apabila dua gen terpaut:tipe rekombinasinya haruslah lebih kecil dari 50% atau tipe parentalnya haruslah lebih besar dari 50%.







Jarak antar gen,yaitu presentasi tipe rekombinasi.







Susunan urutan gen-gen, dengan membandingkan hasil hitungan jarak antar gen.



Contoh : Pada jagung, biji berwarna (C) dominan terhadap tidak berwarna (c). Biji tidak keriput (S) dominan terhadap biji keriput (s). Jagung yang mempunyai biji berwarna dan tidak keriput (CCSS) disilangkan dengan varietas yang bijinya tidak berwarna dan keriput (ccss). Kemudian F1-nya diuji silang dan akan memperoleh F2. P1 : CCSS , P2 : ccss CCSS × ccss



F1



CcSs CcSs × ccss



F2



CCSS : 4032 batang Ccss : 4035 batang CCss : 149 batang



ccSS : 152 batang total



8368 batang



Hasil persilangan tersebut tidak sesuai dengan hukum Mendel 1:1:1:1 karena gen C dan S terpaut. Dari hasil persilangan tersebut, maka dapat diketahui pemetaan kromosomnya. Frekuensi parental



: (4032 + 4035) / 8368 X 100% = 96,40%



Frekuensi rekombinan : (149 + 152) / 8368 X 100% = 3,60% Kesimpulan:



a. Frekuensi parental > 50% menunjukkan bahwa gen C dan S berada pada kromosom yang sama. b. Frekuensi rekombinan 3,60% menunjukkan bahwa jarak gen C dan S adalah 3,6 centi morgan atau satuan peta. D. Rekombinasi dan Evolusi Rekombinasi genetik adalah proses pertukaran elemen genetik yang dapat terjadi antara untaian DNA yang berlainan ( interstrand), atau antara bagian-bagian gen yang terletak dalam satu untaian DNA (intrastrand). Dalam pengertian yang lebih sederhana,rekombinasi genetik didefenisikan menjadi penggabungan gen dari satu atau lebih sel ke sel target. Sel yang disisipi atau dimasuki gen dari luar atau dari sel lain disebut biakan rekombinan. Penyusunan kembali informasi genetik dalam dan antara molekul DNA yang meliputi berbagai macam proses yang terletak secara kolektif dibawah rekombinasi genetik. Rekombinasi genetik memiliki fungsi yang bervariasi tergantung mekanismenya. Beberapa fungsi rekombinasi genetik adalah memelihara perbedaan genetik,sistem perbaikan DNA khusus,regulasi ekspresi gen tertentu, dan penyusunan kembali genetik yang diprogram selama perkembangan. Pada eukariota, rekombinasi menimbulkan keanekaragaman genetik pada keturunan yang dihasilkan melalui reproduksi seksual. Selama meiosis,proses pindah silang menghasilkan susunan gamet yang berbeda dari parentalmya. Kombinasi-kombinasi gen yang disukai cenderung diperbanyak oleh seleksi alam. Rekombinasi yang terjadi selama meiosis juga merupakan cara untuk memperbaiki atau mengganti DNA. Terdapat 2 macam rekombinasi genetik yaitu sebagai berikut: 



Rekombinasi spesifik situs (site specifik recombination), membutuhkan daerah homolog beruntai ganda yang pendek namun identik pada molekul-molekul DNA yang berekombinasi.



Rekombinasi semacam ini umumnya mengubah posisi relatif segmen-segmen kromosom. 



Rekombinasi umum (general recombination), terjadi diantara molekul-molekul DNA yang homolog. Dalam rekombinasi ini,pada umumnya tidak terjadi perubahan susunan lokus gen pada kromosomnya masing-masing,namun terjadi sintesis DNA.



Pada eukariota rekombinasi umum terjadi pada saat kromosom-kromosom homolog berpasangan selama profase 1 pada meiosis. Kompleks protein berukuran sangat besar yang disebut modul rekombinasi yang terdapat pada interval tertentu sepanjang kompleks sinaptonemal, yakni struktur protein berbentuk tangga yang terbentuk diantara pasangan-pasangan kromosom. Pada tiap modul rekombinasi, dua dari empat kromatid akan putus dan bergabung kembali dengan yang lainnya dalam pindah silang. Diyakini bahwa endonuklease yang terdapat di dalam modul rekombinasi memotong satu untai tunggal dari tiap kromatid yang dapat melakukan rekombinasi. Selain itu, diyakini pula bahwa helikase membuka DNA sehingga menghasilkan daerah-daerah beruntai tunggal. Suatu protein mirip RecA diduga mengkatalisis berpasangannya DNA-DNA beruntai tunggal tersebut dengan untai komplementernya pada kromatid-kromatid yang homolog. DNA polimerase dapat memperpanjang untai yang telah dipertukarkan dan DNA ligase akan menutup nick yang terdapat pada untai DNA. Model ini dikenal dengan model Holliday. Rekombinasi gen merupakan mekanisme penting terjadinya evolusi. Rekombinasi genetik berlangsung melalui perkembangan generatif sehingga reproduksi seksual merupakan faktor penting dalam proses evolusi. Rekombinasi gen terjadi melalui perkawinan yang menyebabkan perubahan frekuensi



gen



pada



generasi



berikutnya.



Melalui



perkawinan



silang,dimungkinkan akan dihasilkan varietas baru. Varietas baru ini terjadi akibat pembuahan dan penyerbukan dari individu lain sehingga terjadi rekombinasi gen. Rekombinasi gen-gen yang disebabkan



oleh perkawinan silang merupakan dasar terjadinya evolusi, karena memungkinkan adanya vaiasi baru. Jika varietas-varietas baru yang terbentuk menempati suatu daerah yang sangat berbeda dan tidak memungkinkan terjadinya interhibridisasi,maka kedua varietas baru tersebut akan mengalami perubahan-perubahan yang pada akhirnya dapat menjadi dua spesies yang berbeda.



BAB III PENUTUP A. Kesimpulan A. Peristiwa tautan merupakan Tautan adalah peristiwa beberapa gen bukan alel yang terdapat pada satu kromosom yang sama dan tidak memisah secara bebas saat pembentukan gamet. B. Pindah silang (crossing over) merupakan peristiwa penukaran segmen dari kromatid-kromatid bukan saudara dari sepasang kromosom homolog dan meghasilkan gen rekombinan . Proses menghasilkan gen yang rekombinan dengan pindah silang disebut rekombinasi. C. Pemetaan gpenetik (genetik mapping) merupakan suatu usaha untuk mengetahui lokus atau posisi suatu gen/penanda genetik secara relatif terhadap gen-gen atau penanda genetik lainnya. Hasil yang diperoleh adalah suatu urutan posisi sejumlah lokus pada suatu kelompok tautan (linkage group). D. Rekombinasi gen terjadi melalui perkawinan yang menyebabkan perubahan frekuensi gen pada generasi berikutnya. Melalui perkawinan silang,dimungkinkan akan dihasilkan varietas baru yang mengalami perubahan-perubahan yang pada akhirnya dapat menjadi dua spesies yang berbeda. B. Saran Karena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada hubungannya dengan judul makalah ini,kami berharap adanya kritik dan saran demi kesempurnaan makalah dan pembuatan makalah selanjutnya



DAFTAR PUSTAKA Stansfield, William D, Jaime S Colome, dan Raul J Cano. t.thn. Schaums Easy Outlines Biologi Molekuler dan Sel. —. 2006. Schaums Easy Outlines Biologi Molekuler dan Sel. Erlangga.



Thomy, Zairin. 2015. Dasar Dasar Sains Genetika. Banda Aceh: Syiah Kuala University Press.



https://repository.uai.ac.id/wp-content/uploads/2020/09/Isi-Genetika-Dasar.pdf https://www.researchgate.net/publication/329557687_MEKANISME_TERJADIN YA_VARIASI_INDIVIDU_DALAM_POPULASINYA