Rangkuman Materi Genetika Kelas 12, Membahas Apa Saja?

tirto.id - Materi genetika kelas 12 merupakan salah satu bab yang dipelajari dalam mata pelajaran Biologi Kelas 12. Siswa bisa mempelajari bab ini dengan membaca buku modul atau rangkuman materi.

Secara umum, tujuan pembelajaran materi genetika adalah meningkatkan pemahaman siswa tentang gen, DNA, dan kromosom. Siswa juga diharapkan dapat mendeskripsikan perbedaan serta hubungan antara gen, DNA, dan kromosom, dalam proses penurunan sifat.

Lantas, materi genetika meliputi apa saja? Rangkuman materi genetika kelas 12 akan membahas tentang pengertian, fungsi, sifat, jenis, perbedaan DNA dan RNA.

Pengertian Genetika menurut para Ahli

Dalam penelitian disertasinya berjudul Kajian Miskonsepsi Genetika dan Perbaikannya Melalui Perubahan Struktur Didaktik Bahan Ajar Genetika Berpendekatan Konsep di Perguruan Tinggi (2012), Elya Nusantari menjelaskan, materi genetika kelas 12 yang dijelaskan dalam buku teks SMA di Indonesia cenderung mencakup aspek pewarisan sifat (hereditas) serta hukum-hukum genetika dan hereditas.

Definisi genetika tersebut pada dasarnya masih terkait erat dengan sejarah perkembangan genetika, terutama dari era J.G. Mendel yang membahas pewarisan sifat. Materi substansi genetika kelas 12 mencakup konsep kromosom, gen, DNA, dan RNA. Berikut pengertian genetika menurut para ahli:

1. Stansfield

Elya Nusantari dalam buku Genetika Belajar Genetika dengan Mudah & Komprehensif (2015) menyebut definisi semacam itu selaras dengan pendapat Stansfield (1983). Menurutnya, genetika merupakan cabang biologi yang terkait dengan pewarisan sifat dan variasi.

2. Klug dan Cummings

Hal serupa diungkapkan oleh Klug dan Cummings (2000) yang menjelaskan genetika sebagai cabang biologi yang berhubungan dengan pewarisan sifat dan ekspresi sifat turun temurun.

Akan tetapi, pengertian genetika saat ini telah berkembang seiring perkembangan genetika molekuler. Genetika kini diartikan sebagai ilmu yang menganalisis unit keturunan dan perubahan pengaturan fungsi fisiologis yang membentuk karakter organisme.

3. Brown

Brown (1989), sebagaimana ditulis dalam buku Elya Nusantari, menjelaskan bahwa genetika adalah cabang biologi yang mengacu pada studi tentang gen.

4. Russel

Russel (1992) menyatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang pewarisan sifat yang mencakup struktur dan fungsi gen serta cara pewarisan gen dari satu generasi ke generasi berikutnya.

5. Corebima

Menurut Corebima dalam buku Pendekatan Baru Genetika dari Pendekatan Sejarah ke Pendekatan Konsep (2010), pendekatan genetika mencakup berbagai aspek, melibatkan struktur, reproduksi, dan fungsi materi genetik. Ia juga menjelaskan bahwa genetika membahas tentang materi genetik seperti gen, kromosom, DNA, RNA, plasmid, episom, dan elemen transposable.

Selain itu, pengertian genetika juga melibatkan reproduksi materi genetik, termasuk replikasi DNA, transkripsi, dan translasi. Aspek-aspek lainnya mencakup kerja materi genetik, perubahan materi genetik, genetika dalam populasi, dan perekayasaan materi genetik.

Fungsi dan Sifat Gen

Dalam materi substansi genetika, gen merupakan unit dasar pewarisan sifat yang terdapat dalam DNA setiap makhluk hidup. Gen memiliki peran penting dalam mengatur berbagai proses biologis dan menentukan karakteristik fisik maupun fisiologis individu. Fungsi dan sifat gen dapat dijelaskan secara umum sebagai berikut:

Fungsi Gen

Gen tergolong sebagai materi hereditas. Gen memiliki beberapa fungsi, yakni:

1. Sebagai zarah tersendiri yang ada pada kromosom.
2. Menyampaikan informasi genetik dari induk kepada keturunannya.
3. Materi genetik berperan dalam proses metabolisme dan perkembangan.

Sifat Gen

Berdasarkan Modul Pembelajaran SMA Biologi Kelas 12 (2020), gen memiliki beberapa sifat yang khas, meliputi:

1. Setiap Gen memiliki tugas dan fungsi yang berbeda-beda.
2. Pada waktu pembelahan mitosis dan meiosis, gen dapat melakukan duplikasi.
3. Gen ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogen.
4. Fungsinya utamanya sebagai zarah yang terdapat dalam kromosom.

Jenis DNA

Setiap jenis DNA memiliki karakteristik tersendiri dan berpotensi memainkan peran yang berbeda dalam fungsi seluler dan regulasi genetik. Dikutip dari artikel Ross Hardison berjudul “B-Form, A-Form, dan Z-Form of DNA” dalam situs Biology LibreTexts, berikut penjelasan mengenai jenis-jenis DNA.

1. A-DNA

A-DNA merupakan tipe DNA pertama yang berbentuk heliks kanan, mirip dengan bentuk B-DNA. Saat DNA mengalami dehidrasi, ia akan mengambil bentuk A yang melindungi DNA selama kondisi ekstrem seperti kekeringan. Pengikatan protein juga dapat menghilangkan pelarut dari DNA, dan DNA kemudian mengambil bentuk A ini.

2. B-DNA

B-DNA adalah tipe DNA yang paling umum dan sering terjadi pada kondisi fisiologis normal. DNA jenis ini memiliki konformasi heliks kanan yang stabil, dan mayoritas DNA pada keadaan fisiologis normal mengikuti bentuk B ini. Dalam struktur ini, ikatan hidrogen membentuk pasangan antara adenin (A) dengan timin (T) dan guanin (G) dengan sitosin (C).

3. Z-DNA

Z-DNA merupakan tipe DNA ketiga, adalah bentuk heliks kiri di mana rangka ganda melingkar ke kiri dalam pola zig-zag. Z-DNA ditemukan di bagian depan situs awal gen, menunjukkan peran potensialnya dalam regulasi genetik. Z-DNA dengan strukturnya yang unik memberikan dasar bagi keyakinan bahwa DNA jenis ini berperan dalam regulasi gen.

Macam RNA

RNA (Ribonucleic Acid) merupakan molekul penting dalam proses sintesis protein dan pewarisan sifat genetik. Berbeda dengan DNA, RNA bersifat tunggal dan memiliki peran yang lebih langsung dalam aktivitas seluler. Macam-macam RNA secara spesifik dalam sel adalah sebagai berikut:

1. RNA Messenger (mRNA)

mRNA bertugas mengirim salinan instruksi genetik dari DNA menuju ribosom, tempat protein disusun. Molekul ini berisi rangkaian kodon yang menentukan jenis dan urutan asam amino dalam pembentukan protein.

2. RNA Transfer (tRNA)

tRNA berperan sebagai pengangkut asam amino ke ribosom selama perakitan protein. Setiap tRNA memiliki antikodon yang cocok dengan kodon mRNA, sehingga memastikan setiap asam amino ditempatkan dengan benar sesuai urutan.

3. RNA Ribosom (rRNA)

rRNA membentuk bagian inti dari struktur ribosom, yang menjadi tempat berlangsungnya perakitan protein. Selain membangun ribosom, rRNA juga berperan aktif dalam menjembatani interaksi antara mRNA dan tRNA selama proses tersebut.

4. RNA Interferensi (siRNA dan miRNA)

Jenis RNA pendek ini terlibat dalam pengendalian aktivitas gen. Mereka bekerja dengan menempel pada mRNA target untuk memblokir atau menurunkan tingkat ekspresinya melalui berbagai cara.

5. RNA Nukleolar (snoRNA)

snoRNA ditemukan di dalam inti sel dan berfungsi dalam pengolahan awal molekul rRNA. Ia membantu memodifikasi dan mematangkan rRNA sebelum digunakan dalam pembentukan ribosom.

Perbedaan Gen DNA dan RNA

Elya Nusantari dalam buku Genetika Belajar Genetika dengan Mudah & Komprehensif (2015) menjelaskan, meskipun DNA dan RNA memiliki banyak persamaan, keduanya tidak lepas dari beberapa perbedaan. Perbedaan gen DNA dan RNA menurutnya melibatkan beberapa aspek berikut.

1. Struktur Molekul

Sebagian besar molekul DNA memiliki struktur heliks ganda. Artinya, dua untai melilit satu sama lain. Sebaliknya, molekul RNA memiliki struktur rantai tunggal yang terlipat, menyerupai bentuk rantai ganda. Dalam hal ini terdapat pengecualian. Misalnya, beberapa virus tanaman ada yang memiliki RNA berbentuk pita ganda tanpa terpilin menjadi spiral.

2. Susunan Kimia

Gula penyusun DNA adalah deoksiribosa. Sementara itu, basa pirimidin yang terdapat di dalamnya adalah timin. Adapun, gula penyusun RNA adalah ribosa, dengan basa pirimidin yang terdapat di dalamnya berupa urasil, bukan timin.

3. Komposisi Basa

DNA memiliki komposisi basa adenin (A) berpasangan dengan timin (T), dan guanin (G) berpasangan dengan sitosin (C). Di sisi lain, meskipun RNA mengandung adenin, guanin, dan sitosin, tidak ada timin di dalamnya. Timin, sebagai pasangan basa dari adenin, digantikan oleh urasil (U).

4. Kuantitas Pasangan Basa

Jumlah adenin dalam molekul DNA selalu sebanding dengan jumlah timin. Sementara itu, jumlah guanin selalu sebanding dengan jumlah sitosin. Sebaliknya, dalam RNA tidak ada keharusan bahwa jumlah adenin harus sama dengan jumlah urasil, atau jumlah guanin harus sama dengan jumlah sitosin.

Ingin membaca artikel lainnya seputar modul ajar untuk berbagai mata pelajaran? Tirto.id telah merangkumnya secara lengkap dan praktis. Klik tautan di bawah ini untuk akses selengkapnya dan temukan materi yang Anda butuhkan.

Kumpulan Artikel tentang Modul Ajar