GENETIKA. : Agus Hery Susanto. Edisi Pertama Cetakan Pertama, 2011

Transkripsi

1

2

3

4 GENETIKA Oleh : Agus Hery Susanto Edisi Pertama Cetakan Pertama, 2011 Hak Cipta 2011 pada penulis, Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit. Ruko Jambusari No 7A Yogyakarta Telp. : ; Fax. : info@grahailmu.co.id Susanto, Agus Hery GENETIKA/Agus Hery Susanto - Edisi Pertama-Yogyakarta; Graha Ilmu, 2011 x hlm, 1 Jil.: 23 cm. ISBN: Biologi I. Judul

5 Kata Pengantar Abad ke-21 antara lain ditandai dengan perkembangan yang luar biasa di bidang biologi molekuler berkat ditemukannya berbagai teknik manipulasi genetik atau lebih dikenal dengan istilah rekayasa genetika. Kita menyaksikan bahwa paling tidak semenjak tiga dasawarsa terakhir ini konstruksi organisme transgenik dan penemuan berbagai teknik molekuler baru telah terjadi begitu cepatnya, mewarnai tulisan di jurnal-jurnal ilmiah hingga berita populer di media massa. Meskipun demikian, pemahaman terhadap konsep molekuler akan menjadi lebih baik apabila dilandasi dengan pengetahuan yang baik pula tentang genetika klasik. Bertolak dari pemikiran inilah maka buku teks Genetika ini disusun dengan menyajikan kisaran materi bahasan yang cukup luas, mulai dari genetika klasik hingga dasar-dasar genetika molekuler. Seperti kita ketahui, dewasa ini buku teks genetika yang ditulis dalam Bahasa Indonesia dan bukan merupakan terjemahan sangatlah terbatas ketersediaannya. Dengan demikian, keberadaan buku ini diharapkan akan menjadi tambahan alternatif buku genetika berbahasa Indonesia di perguruan tinggi yang jumlahnya masih sangat sedikit. Selain itu, melihat kemasannya yang sederhana buku ini juga dapat digunakan oleh khalayak umum yang berminat mempelajari pengetahuan dasar genetika, baik klasik maupun molekuler. Meskipun banyak terminologi teknis yang tidak mungkin dihindari pemakaiannya

6 di dalam buku ini, di bagian belakang disajikan daftar istilah yang diharapkan dapat membantu pembaca umum yang ingin segera mengetahui pengertian istilah-istilah tertentu. Di dalam Bab I dikemukakan batasan dan ruang lingkup genetika, sejarah perkembangan dan kontribusinya pada berbagai bidang kehidupan manusia, beberapa kesalahpahaman tentang pewarisan sifat, dan persyaratan organisme percobaan genetika. Bab Pendahuluan ini dimaksudkan sebagai pengantar bagi pembaca untuk mempelajari semua bab lainnya di dalam buku ini. Selain itu, juga ada dua bab, yaitu Bab III dan Bab IV, yang masing-masing mengungkapkan sekilas penjelasan tentang genom organisme dan pembelahan sel sebagai pelaksanaan pewarisan sifat. Hal ini dimaksudkan untuk mendukung pemahaman konsep genetika, terutama genetika klasik. Di luar ketiga bab tersebut, secara garis besar materi buku ini dapat dikelompokkan ke dalam dua bagian utama, yaitu genetika klasik dan genetika molekuler. Selanjutnya, bagian genetika klasik dibagi lagi menjadi genetika Mendel, sitogenetika, dan genetika populasi meskipun pada bagian yang terakhir ini disinggung pula contoh penghitungan frekuensi alel menggunakan data elektroforesis isozim. Pada bagian genetika Mendel terdapat materi tentang dasardasar pewarisan Mendel (Bab II), berangkai (Bab V), serta rangkai kelamin dan penentuan jenis kelamin (Bab VI). Sementara itu, pada bagian sitogenetika dapat diikuti pembahasan mengenai perubahan jumlah dan struktur kromosom (Bab VII) dan pewarisan sitoplasmik (Bab VIII). Dua bab terakhir, yaitu genetika kuantitatif (Bab XIV) dan genetika populasi yang berisi deduksi pewarisan Mendel pada tingkat populasi (Bab XV), memberikan penjelasan tentang materi genetika populasi. Untuk bagian genetika molekuler, kita dapat menjumpai materi bahasannya di dalam lima bab, mulai dari Bab IX hingga Bab XIII. Pada Bab IX, dibicarakan sekilas beberapa percobaan yang membuktikan asam nukleat, terutama DNA, sebagai materi genetik pada sebagian vi Genetika

7 besar organisme, model struktur molekul DNA, tiga fungsi materi genetik, dan diakhiri dengan penjelasan tentang pelaksanaan fungsi genotipik materi genetik melalui proses replikasi DNA. Pada Bab X, diuraikan mekanisme ekspresi gen sebagai pelaksanaan fungsi fenotipik materi genetik serta pengaturan ekspresi gen, khususnya pada sistem prokariot. Fungsi ketiga materi genetik, yaitu fungsi evolusi, yang dilaksanakan melalui peristiwa mutasi diuraikan pada Bab XI. Genetika virus dan bakteri sebagai pengetahuan dasar yang diperlukan untuk mempelajari teknik molekuler akan dibicarakan pada Bab XII, sedangkan pembahasan tentang dasar-dasar rekayasa genetika, yang merupakan aplikasi konsep genetika molekuler, dapat dijumpai pada Bab XIII. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah berkenan memberikan bantuan berupa apa pun sehingga buku ini dapat tersusun seperti sekarang. Secara khusus ucapan terima kasih disampaikan kepada Drs. Adi Amurwanto, M.Sc. dan Dr. Hendro Pramono, M.S., yang telah bersedia memberikan beberapa koreksi atas isi naskah buku ini. Kepada segenap teman sejawat di Laboratorium Genetika Fakultas Biologi Universitas Jenderal Soedirman penulis juga mengucapkan terima kasih atas kerjasamanya dalam memanfaatkan naskah buku ini di dalam perkuliahan. Tiada gading yang tak retak. Meskipun penulis telah berupaya semampunya untuk memberikan sajian naskah yang terbaik bagi para pembaca, berbagai kekurangan mungkin masih akan banyak dijumpai. Untuk itu, segala bentuk kritik dan saran akan senantiasa diterima dengan senang hati demi penyempurnaan di masa yang akan datang. Akhir kata, penulis sangat berharap semoga buku ini dapat memberikan manfaat sebagai alternatif pustaka berbahasa Indonesia di bidang genetika. Purwokerto, Mei 2011 AHS Kata Pengantar vii

8

9 Daftar Isi Kata Pengantar Daftar Isi v ix BAB I Pendahuluan 1 BAB II Dasar-dasar Pewarisan Mendel 13 BAB III Genom Organisme 45 BAB IV Pembelahan Sel Sebagai Pelaksanaan Pewarisan Sifat 53 BAB V Berangkai 75 BAB VI Rangkai Kelamin dan Penentuan Jenis Kelamin 93 BAB VII Perubahan Jumlah dan Struktur Kromosom 107 BAB VIII Pewarisan Sitoplasmik 125 BAB IX Materi Genetik 143 BAB X Ekspresi Gen 163 BAB XI Mutasi 193 BAB XII Genetika Bakteri dan Virus 221 BAB XIII Dasar-dasar Rekayasa Genetika 249

10 BAB XIV Genetika Kuantitatif 277 BAB XV Genetika Populasi 289 Daftar Pustaka 309 Daftar Istilah 313 Daftar Indeks 339 Soal-soal Latihan 353 Tentang Penulis 381 -oo0oo- x Genetika