Oleh: sudarwoto | 17 November 2016

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN BIOLOGI KELAS XII

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Mata Pelajaran                        : Biologi (Peminatan)

Satuan pendidikan                  : SMA Negeri 1 Menganti

Kelas/Semester                        : XII/1

Alokasi Waktu                        : 4 Jam Pelajaran

  1. Kompetensi Inti
  2. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
  3. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
  4. Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
  5. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan
  6. Kompetensi Dasar:

1.1. Mengagumi keteraturan dan kompleksitas ciptaan Tuhan tentang struktur dan fungsi sel, jaringan, organ penyusun sistem dan bioproses yang terjadi pada makhluk hidup.

1.2. Menyadari dan mengagumi pola pikir ilmiah dalam kemampuan mengamati bioproses.

1.3. Peka dan peduli terhadap permasalahan lingkungan hidup, menjaga dan menyayangi lingkungan sebagai manifestasi pengamalan ajaran agama yang dianutnya.

2.1. Berperilaku ilmiah: teliti, tekun, jujur terhadap data dan fakta, disiplin, tanggung jawab, dan peduli dalam observasi dan eksperimen, berani dan santun dalam mengajukan pertanyaan dan berargumentasi, peduli lingkungan, gotong royong, bekerja sama, cinta damai, berpendapat secara ilmiah dan kritis, responsif dan proaktif dalam setiap tindakan dan dalam melakukan pengamatan dan percobaan di dalam kelas/laboratorium maupun di luar kelas/laboratorium.

2.2. Peduli  terhadap keselamatan diri dan lingkungan dengan menerapkan prinsip keselamatan kerja saat melakukan kegiatan pengamatan dan percobaan di laboratorium dan di lingkungan sekitar.

3.1. Menganalisis hubungan antara faktor internal dan eksternal dengan proses pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup berdasarkan hasil percobaan.

4.1. Merencanakan dan melaksanakan percobaan tentang faktor luar yang memengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan  tanaman, dan melaporkan secara tertulis dengan menggunakan tatacara penulisan ilmiah yang benar.

  1. Indikator
  2. Mengidentifikasi hubungan antara faktor internal dan eksternal dengan proses pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup berdasarkan hasil percobaan.
  3. Merencanakan dan melaksanakan percobaan tentang faktor luar yang memengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
  4. Melaporkan hasil percobaan tentang faktor luar yang memengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman secara tertulis.
  5. Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta didik diharapkan mampu:

  1. Menyebutkan hubungan antara faktor internal dan eksternal dengan proses pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup;
  2. Merencanakan dan dan melaksanakan percobaan tentang faktor luar yang memengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman;
  3. Melaporkan hasil percobaan tentang faktor luar yang memengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman secara tertulis dengan tatacara penulisan ilmiah yang benar.
  4. Materi Pembelajaran
  5. Pertumbuhan dan perkembangan
  • Faktor luar danfaktor dalam pada pertumbuhan
  1. Merencanakan dan melaksanakan percobaan
  • Mengkaji hasil kerja ilmiah (contoh kerja ilmiah)
  1. Pendekatan, Strategi, dan Pendekatan Pembelajaran
  2. Model Pembelajaran             : Discovery Learning
  3. Strategi Pembelajaran             : Kooperatif
  4. Pendekatan Pembelajaran : Saintifik
  5. Kegiatan Pembelajaran
Tahap Uraian Kegiatan
Pendahuluan 1.      Guru mengucap salam dan memimpin doa untuk memulai pelajaran.

2.      Guru menyampaikan materi dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai dari kegiatan pembelajaran.

Inti Mengamati

·      Siswa mengamati pertumbuhan pada tumbuhan.

·      Siswa membaca teks pertumbuhan pada tumbuhan.

·      Siswa mengkaji hasil kerja ilmiah (contoh kerja ilmiah).

·      Siswa melaksanakan langkah-langkah melakukan percobaan menurut kerja ilmiah dari hasil diskusi dan mengkaji contoh karya ilmiah dari berbagai sumber.

Menanya

·      Siswa distimulir untuk membuat pertanyaan  yang menuntut aktivitas berfikir kritis tentang konsep pertumbuhan dan perkembangan mahluk hidup dan faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan  dan perkembangannya.

·      Siswa mengajukan pertanyaan tentang langkah-langkah eksperimen dan penyusunan laporan hasil eksperimen.

Eksplorasi

·      Siswa menggali informasi tentang konsep pertumbuhan dan perkembangan mahluk hidup  melalui tayangan Video.

·      Siswa mendiskusikan tentang  konsep pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup menggunakan KMS.

·      Siswa mendiskusikan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi petumbuhan makhluk hidup.

·      Siswa mendiskusikan rancangan dan usulan penelitian tentang faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan pada makhluk hidup.

·      Siswa melaksanakan eksperimen sesuai dengan usulan yang disusun dan sudah disepakati setiap kelompok.

·      Siswa melakukan pengamatan eksperimen, mencatat data.

Menalar/Mengasosiasi

·      Siswa membaca dan menganalisis grafik pertumbuhan dari KMS untuk mendapatkan konsep pertumbuhan dan perkembangan.

·      Siswa menarik kesimpulan tentang konsep pertumbuhan dan perkembangan serta faktor-faktor yang mempengaruhinya, kemudian mempresentasikannya  dengan berbagai media.

·      Siswa mengolah data hasil eksperimen.

·      Siswa secara berkelompok menjawab permasalahan yang muncul.

·      Siswa menyimpulkan hasil pengamatan.

·      Siswa menarik kesimpulan dari hasil diskusi mengenai usulan penelitian.

Mengomunikasikan 

·      Siswa mempresentasikan  hasil kajian dan diskusi tentang konsep pertumbuhan dan perkembangan.

·      Siswa menyusun usulan penelitian tentang faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman dalam bentuk laporan tertulis.

·      Siswa melaporkan hasil eksperimen secara lisan (presentasi)  dan tertulis.

Penutup 1.      Berdoa untuk mengakhiri kegiatan pembelajaran.

2.      Mengucap salam.

 

  1. Penilaian Proses dan Hasil

Pengetahuan:

Tes

  • Konsep pertumbuhan dan perkembangan.
  • Membuat outline perencanaan percobaan.
  • Pemahaman tentang hasil percobaan dan kesimpulan.
  • Pemahaman tentang hal-hal yang harus dilakukan dalam melakukan percobaan.
  • Pemahaman tentang faktor luar dan faktor dalam terhadap pertumbuhan.

Sikap:

  • Observasi Sikap Ilmiah dan keselamatan kerja.

 Keterampilan:

  • Observasi Kinerja
  • Kerja Ilmiah

Portofolio

  • Laporan Percobaan
  1. Contoh Instrumen untuk Penilaian

 

  1. Sumber Belajar
  • Video pertumbuhan dan perkembangan
  • Buku Biologi untuk SMA Kelas XII
  • Buku Pendamping Biologi Kelas XII

 

 

Mengetahui,                                                                              Gresik, 19 Juli 2015

Kepala Sekolah                                                                         Guru Mata Pelajaran

 

 

Muhammad Fadloli, S.Pd.,M.M.                                               S u d a r w o t o, S.Pd.

NIP.19681028 199801 1 001                                                   NIP.19690810 199802 1 003

 

 

 

 

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Mata Pelajaran                        : Biologi (Peminatan)

Satuan pendidikan                  : SMA Negeri 1 Menganti

Kelas/Semester                        : XII/1

Alokasi Waktu                        : 3 x 4 Jam pelajaran

  1. Kompetensi Inti
  2. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
  3. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
  4. Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
  5. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan
  6. Kompetensi Dasar:

1.1. Mengagumi keteraturan dan kompleksitas ciptaan Tuhan tentang struktur dan fungsi sel, jaringan, organ penyusun sistem dan bioproses yang terjadi pada makhluk hidup.

1.2. Menyadari dan mengagumi pola pikir ilmiah dalam kemampuan mengamati bioproses.

1.3. Peka dan peduli terhadap permasalahan lingkungan hidup, menjaga dan menyayangi lingkungan sebagai manifestasi pengamalan ajaran agama yang dianutnya.

2.1. Berperilaku ilmiah: teliti, tekun, jujur terhadap data dan fakta, disiplin, tanggung jawab, dan peduli dalam observasi dan eksperimen, berani dan santun dalam mengajukan pertanyaan dan berargumentasi, peduli lingkungan, gotong royong, bekerja sama, cinta damai, berpendapat secara ilmiah dan kritis, responsif dan proaktif dalam setiap tindakan dan dalam melakukan pengamatan dan percobaan di dalam kelas/laboratorium maupun di luar kelas/laboratorium.

2.2. Peduli  terhadap keselamatan diri dan lingkungan dengan menerapkan prinsip keselamatan kerja saat melakukan kegiatan pengamatan dan percobaan di laboratorium dan di lingkungan sekitar.

3.2. Memahami peran enzim dalam proses  metabolisme  dan menyajikan data tentang proses metabolisme berdasarkan hasil investigasi dan studi literatur untuk memahami proses pembentukan energi pada mahluk hidup.

4.2.  Melaksanakan percobaan dan menyusun laporan hasil percobaan tentang cara kerja enzim, fotosintesis, respirasi anaerob secara tertulis dengan berbagai media.

  1. Indikator
  2. Mengetahui peran enzim dalam proses metabolisme.
  3. Menyajikan data tentang proses metabolisme berdasarkan hasil investigasi dan studi literatur untuk memahami proses pembentukan energi pada mahluk hidup.
  4. Melaksanakan percobaan dan menyusun laporan hasil percobaan tentang cara kerja enzim, fotosintesis, respirasi anaerob secara tertulis dengan berbagai media.
  5. Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta didik diharapkan mampu:

  1. menyebutkan peran enzim dalam proses metabolisme;
  2. menyajikan data tentang proses metabolisme berdasarkan hasil investigasi dan studi literatur;
  3. melaksanakan percobaan dan menyusun laporan hasil percobaan tentang cara kerja enzim, fotosintesis, respirasi anaerob secara tertulis dengan berbagai media.
  4. Materi Pembelajaran

Enzim dan Metabolisme

  1. Pendekatan, Strategi, dan Pendekatan Pembelajaran
  2. Model Pembelajaran : Discovery Learning
  3. Strategi Pembelajaran : Kooperatif
  4. Pendekatan Pembelajaran : Saintifik
  5. Kegiatan Pembelajaran
Tahap Uraian Kegiatan
Pendahuluan 1.      Guru mengucap salam dan memimpin doa untuk memulai pelajaran.

2.      Guru menyampaikan materi dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai dari kegiatan pembelajaran.

Inti Mengamati

·      Siswa melakukan percobaan mengunyah nasi sebanyak 32 kali kunyah dan merasakan sensasi manis pada nasi/karbohidrat lainnya.

·      Siswa menonton video/gambar  tentang aktivitas yang memerlukan dan menghasilkan energi.

·      Siswa mengkaji literatur tentang katabolisme karbohidrat, protein, dan lemak.

·       Siswa melihat tayangan animasi /gambar/ diagram  pemanfaatan energi matahari oleh tumbuhan.

·      Siswa mengkaji berbagai sumber tentang bahan, proses, tempat berlangsung serta hasil dari fotosintesis.

Menanya 

·      Siswa menanyakan tentang enzim berdarkan percobaan yang dilakukan dan ilustrasi fungsi enzim.

·      Siswa menanyakan perbedaaan antara respirasi dan fermentasi.

·      Siswa menanyakan proses metabolisme dalam respirasi dan fermentasi.

·      Siswa menanyakan fungsi cahaya, zat yang dihasilkan, serta hal-hal yang diperlukan dalam proses fotosintesis.

Eksplorasi

·      Siswa menggali informasi tentang kerja enzim pada proses pencernaan di mulut, lambung dan usus dua belas jari (apa persamaan dan perbedaannya) untuk dapat menyimpulkan bahwa enzim memiliki sifat khas dan cara kerja tertentu.

·      Siswa melakukan percobaan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase.

·      Siswa mendiskusikan tentang proses  katabolisme (respirasi aerob dan fermentasi) menyangkut bahan,proses, tempat berlangsung dan hasilnya.

·      Siswa membandingkan kedua proses dan menyimpulkan apa kelebihan dan kekurangan antara kedua proses di atas.

·      Siswa melakukan percobaan fermentasi  alkohol oleh jamur Saccharimyces cereviceae dengan proses dan hasil yang tepat.

·      Siswa mendiskusikan tentang penerapan proses katabolisme dalam kehidupan.

·      Siswa melakukan observasi pasar untuk mengidentifikasi produk-produk yang menerapkan proses katabolisme.

·      Siswa melakukan berbagai percobaan fotosintesis (Ingenhouze. Sachs).

·      Siswa melakukan diskusi kelas / kelompok tentang hasil percobaan dikaitkan dengan konsep tentang bahan, proses, tempat berlangsung serta hasil fotosintesis.

Menalar/Mengasosiasi

·      Siswa mendiskusikan hasil percobaan uji kerja enzim katalase dan mengkaitkan dengan sifat-sifat enzim dari hasil kajian literatur.

·      Siswa menyimpulkan tentang sifat, fungsi dan kerja enzim .

·      Siswa mengolah data  hasil percobaan, dan menyimpulkan tentang proses katabolisme.

·      Siswa mengkaitkan penerapan proses katabolisme dengan produk-produk makanan, minuman, obat-obatan/suplement dan melaporkan dalam bentuk tabel.

·      Siswa menjawab permasalahan dalam kehidupan yang berkaitan dengan proses metabolism.

·      Siswa mendiskusikan dan menganalisis data hasil percobaan.

·      Siswa menarik kesimpulan hasil percobaan dan hasil diskusi dan mempresentasikan hasilnya di depan kelas.

Mengomunikasikan 

·      Siswa menyusun laporan hasil percobaan secara tertulis.

·      Siswa menyusun laporan hasil percobaan fermentasi.

·      Siswa menyusun tabel produk yang menerapkan proses katabolisme.

·      Siswa menyusun laporan hasil praktikum.

·      Siswa mempresentasikan hasil diskusi dan hasil praktikum tentang pemenuhan energi pada fotosintesis.

Penutup 1.      Berdoa untuk mengakhiri kegiatan pembelajaran.

2.      Mengucap salam.

 

  1. Penilaian Proses dan Hasil

Sikap:

Observasi

  • Kerja ilmiah dan keselamatan kerja saat melakukan pengamatan.
  • Sikap ilmiah dalam diskusi dan mengerjakan tugas di rumah

Pengetahuan:

Tugas

  • Membuat sablon, souvenir, dompet, tas dengan hiasan dari struktur jaringan pada tumbuhan dan hewan.
  • Pemahaman konsep berdasarkan tanya jawab selama proses pembelajaran.
  • Mencari informasi tentang katabolisme karbohidrat.
  • Membuat bagan dari barnag bekas untuk menunjukkan proses katabolisme.
  • Mencari informasi tentang anabolisme.
  • Membuat bagan dari barang bekas untuk menunjukkan proses anabolisme

Tes

  • Konsep tentang jaringan pada tumbuhan dan hewan, dan hubungannya dengan fungsinya.
  • Kosa kata baru dalam konsep jaringan tumbuhan dan hewan.
  • Konsep katabolisme dan keterkaitan antara katabolisme karbohidrat, protein dan lemak.
  • Produk berbasis proses katabolisme.
  • Konsep anabolisme pada fotosintesia dan keterkaitan

 

Keterampilan

  • Portofolio
  • Laporan pengamatan (format dan isi laporan)
  1. Sumber Belajar
  • Buku Biologi untuk SMA Kelas XIII
  • Buku Pendamping Biologi Kelas XIII
  • Peralatan Laboratorium untuk uji sifat dan kerja enzim

 

 

 

Mengetahui,                                                                        Gresik, 19 Juli 2015

Kepala Sekolah                                                                   Guru Mata Pelajaran

 

 

Muhammad Fadloli, S.Pd.,M.M.                                        S u d a r w o t o, S.Pd.

NIP.19681028 199801 1 001                                             NIP.19690810 199802 1 003

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Mata Pelajaran                        : Biologi (Peminatan)

Satuan Pendidikan                  : SMA Negeri 1 Menganti

Kelas/Semester                        : XII/1

Alokasi Waktu                        : 4 Jam pelajaran

  1. Kompetensi Inti
  2. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
  3. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
  4. Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
  5. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan
  6. Kompetensi Dasar:

1.1. Mengagumi keteraturan dan kompleksitas ciptaan Tuhan tentang struktur dan fungsi sel, jaringan, organ penyusun sistem dan bioproses yang terjadi pada makhluk hidup.

1.2. Menyadari dan mengagumi pola pikir ilmiah dalam kemampuan mengamati bioproses.

1.3. Peka dan peduli terhadap permasalahan lingkungan hidup, menjaga dan menyayangi lingkungan sebagai manifestasi pengamalan ajaran agama yang dianutnya.

2.1. Berperilaku ilmiah: teliti, tekun, jujur terhadap data dan fakta, disiplin, tanggung jawab, dan peduli dalam observasi dan eksperimen, berani dan santun dalam mengajukan pertanyaan dan berargumentasi, peduli lingkungan, gotong royong, bekerja sama, cinta damai, berpendapat secara ilmiah dan kritis, responsif dan proaktif dalam setiap tindakan dan dalam melakukan pengamatan dan percobaan di dalam kelas/laboratorium maupun di luar kelas/laboratorium.

2.2. Peduli  terhadap keselamatan diri dan lingkungan dengan menerapkan prinsip keselamatan kerja saat melakukan kegiatan pengamatan dan percobaan di laboratorium dan di lingkungan sekitar.

3.3. Menganalisis  keterkaitan antara struktur dan fungsi gen, DNA, kromosom dalam proses penurunan sifat pada mahluk hidup serta menerapkan prinsip-prinsip pewarisan sifat dalam kehidupan.

4.3. Membuat model untuk mensimulasi proses sintesis protein serta peran DNA dan kromosom dalam proses pewarisan sifat.

  1. Indikator
  2. Menganalisis keterkaitan antara struktur dan fungsi gen, DNA, kromosom dalam proses penurunan sifat pada mahluk hidup.
  3. Menerapkan prinsip-prinsip pewarisan sifat dalam kehidupan.
  4. Mensimulasikan proses sintesis protein serta peran DNA dan kromosom dalam proses pewarisan sifat.
  5. Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta didik diharapkan mampu:

  1. mengidentifikasi keterkaitan antara struktur dan fungsi gen, DNA, kromosom dalam proses penurunan sifat pada mahluk hidup;
  2. menerapkan prinsip-prinsip pewarisan sifat dalam kehidupan;
  3. mensimulasikan proses sintesis protein serta peran DNA dan kromosom dalam proses pewarisan sifat.
  4. Materi Pembelajaran

Materi Genetik:

  • Gen, DNA, Kromosom
  • Sintesa protein dan pembentukan sifat mahluk hidup
  1. Pendekatan, Strategi, dan Pendekatan Pembelajaran
  2. Model Pembelajaran : Discovery Learning
  3. Strategi Pembelajaran : Kooperatif
  4. Pendekatan Pembelajaran : Saintifik
  5. Kegiatan Pembelajaran
Tahap Uraian Kegiatan
Pendahuluan 1.      Guru mengucap salam dan memimpin doa untuk memulai pelajaran.

2.      Guru menyampaikan materi dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai dari kegiatan pembelajaran.

Inti Mengamati 

·      Siswa melihat diagram (gambar ) /menonton  tayangan animasi sintesa protein.

Menanya

·      Siswa dimotivasi dan distimulir untuk membuat pertanyaan produktif tentang hubungan antara DNA, gen dan kromosom dari hasil tayangan yang telahg diamati.

Eksplorasi

·       Siswa melihat animasi / gambar struktur, sifat dan fungsi dan letak DNA, RNA dalam proses replikas. Transkripsi dan translasi. Sintesa protein dan mengkaitkannya dengan pembentukan sifat pada mahluk hidup.

·      Siswa mengkaji tentang konsep gen, DNA dan kromosom melalui tanyangan animasi/ gambar tentang struktur DNA, Gen dan Kromosom.

·      Siswa membuat model atau gambar untuk memahami struktur DNA.  dari bahan-bahan limbah yang aman.

·      Siswa mensimulasikan hubungan antara sintesa protein dengan pembentukan sifat pada mahluk hidup dengan melakukan analisis suatu DNA mahluk serta menggambarkan sifat yang dibentuk menjadi suatu ujud mahluk hidup.

·      Siswa mengamati ekstraksi DNA buah-buahan untuk memahami peran DNA dalam kasus-kasus kriminalitas.

·      Siswa melakukan pengamatan Kromosom Drosophila melano gaster (Mikroskop).

Menalar/Mengasosiasi

·      Siswa mendiskusikan  hasil pengamatan, simulasi  dan hasil eksperimen dihubungkan dengan kenyataan yang bisa terjadi pada setiap tubuh mahluk hidup termasuk dirinya dan mahluk-mahluk lain.

·      Siswa menyusun kesimpulan hubungan antara DAN, gen , kromosom, sintesa protein dan membentukan sifat pada mahluk hidup dan mempresentasikan hasilnya per kelompok.

Mengomunikasikan

·      Siswa menyusun laporan hasil diskusi dan eksperimen.

Penutup 1.      Berdoa untuk mengakhiri kegiatan pembelajaran.

2.      Mengucap salam.

 

  1. Penilaian Proses dan Hasil

Sikap:

Observasi

  • Kerja ilmiah dan keselamatan kerja siswa selama kegiatan pengamatan dan percobaan.

Pengetahuan:

Tugas

  • Membuat model struktur Kimia DNA

Tes

  • Membuat bagan hubungan antara gen, DNA,kromosom

Keterampilan

  • Portofolio
  • Hasil laporan tertulis kemampuan menulis judul kelogisan dengan isi pembahasan.
  1. Contoh Instrumen untuk Penilaian

 

  1. Sumber Belajar
  • Diagram/ gambar kromosom dan DNA
  • Buku Biologi untuk SMA Kelas XIII
  • Buku Pendamping Biologi Kelas XIII
  • Peralatan dan bahan untuk membuat model DNA

 

 

 

Mengetahui,                                                                               Gresik, 19 Juli 2015

Kepala Sekolah                                                                          Guru Mata Pelajaran

 

 

Muhammad Fadloli, S.Pd.,M.M.                                               S u d a r w o t o, S.Pd.

NIP.19681028 199801 1 001                                                   NIP.19690810 199802 1 003

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Mata Pelajaran                        : Biologi (Peminatan)

Satuan pendidikan                  : SMA Negeri 1 Menganti

Kelas/Semester                        : XII/1

Alokasi Waktu                        : 4 Jam pelajaran

  1. Kompetensi Inti
  2. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
  3. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
  4. Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
  5. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan
  6. Kompetensi Dasar:

1.1. Mengagumi keteraturan dan kompleksitas ciptaan Tuhan tentang struktur dan fungsi sel, jaringan, organ penyusun sistem dan bioproses yang terjadi pada makhluk hidup.

1.2. Menyadari dan mengagumi pola pikir ilmiah dalam kemampuan mengamati bioproses.

1.3. Peka dan peduli terhadap permasalahan lingkungan hidup, menjaga dan menyayangi lingkungan sebagai manifestasi pengamalan ajaran agama yang dianutnya.

2.1. Berperilaku ilmiah: teliti, tekun, jujur terhadap data dan fakta, disiplin, tanggung jawab, dan peduli dalam observasi dan eksperimen, berani dan santun dalam mengajukan pertanyaan dan berargumentasi, peduli lingkungan, gotong royong, bekerja sama, cinta damai, berpendapat secara ilmiah dan kritis, responsif dan proaktif dalam setiap tindakan dan dalam melakukan pengamatan dan percobaan di dalam kelas/laboratorium maupun di luar kelas/laboratorium.

2.2. Peduli  terhadap keselamatan diri dan lingkungan dengan menerapkan prinsip keselamatan kerja saat melakukan kegiatan pengamatan dan percobaan di laboratorium dan di lingkungan sekitar.

3.4  Menganalisis proses pembelahan sel.

4.4  Menyajikan data hasil analisis pembelahan sel.

 

  1. Indikator
  2. Menganalisis proses pembelahan sel.
  3. Menyajikan data hasil analaisis pembelahan sel.
  4. Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta didik diharapkan mampu:

  1. mengidentifikasi proses pembelahan sel;
  2. menyajikan data hasil analaisis pembelahan sel.
  3. Materi Pembelajaran

Pembelahan sel

  • Mitosis
  • Meiosis
  1. Pendekatan, Strategi, dan Pendekatan Pembelajaran
  2. Model Pembelajaran : Discovery Learning
  3. Strategi Pembelajaran : Kooperatif
  4. Pendekatan Pembelajaran : Saintifik
  5. Kegiatan Pembelajaran
Tahap Uraian Kegiatan
Pendahuluan 1.      Guru mengucap salam dan memimpin doa untuk memulai pelajaran.

2.      Guru menyampaikan materi dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai dari kegiatan pembelajaran.

Inti Mengamati

·      Siswa mengkaji literatur tentang mitosis dan Meiosis.

·      Siswa melihat diagram/gambar atau menonton animasi tentang pembelahan mitosis dan meiosis (gametogenesis).

Menanya

·      Siswa memberikan pertanyaan tentang konsep Meiosis, gametogenesis pada tumbuhan dan hewan dan fungsi gamet pada mahluk hidup.

Eksplorasi

·      Siswa mendiskusikan tentang Mitosis, Meiosis, gametogenesis tentang tujuan,  proses dan hasilnya.

·      Siswa menghubungkan  proses fertilisasi pada mahluk hidup dan mengkaitkan persatuan inti (yang mengandung kromosom) antara sperma dan ovum sehingga keduanya akan berpasangan membentuk sifat-sifat pada individu yang dibentuknya.

Menalar/Mengasosiasi

·      Siswa menarik kesimpulan tentang persamaan dan perbedaan antara mitosis dan meiosis, oogenesis dan spermatogenesis, serta pembentukan sifat pada anak gabungan sifat yang dibawa oleh kedua jenis gamet orang tuanya.

Mengomunikasikan

·      Siswa memaparkan hasil diskusi dan pearikan kesimpulan secara lisan.

Penutup 1.      Berdoa untuk mengakhiri kegiatan pembelajaran.

2.      Mengucap salam.

 

  1. Penilaian Proses dan Hasil

Sikap:

Observasi

  • Kerja ilmiah, sikap ilmiah dan keselamatan kerja

Pengetahuan:

Tugas

  • Membuat bagan proses mitosis dan meiosis

Portofolio

  • Laporan tertulis hasil kegiatan praktikum

 

Tes

  • Menilai pemahaman tentang konsep mitosis dan meiosis.
  • Pemahaman perbedaan mitosis dan meiosis.
  • Mengaitkan kegagalan proses mitosis dan meiosis terhadap cacat pada makhluk hidup.
  1. Contoh Instrumen untuk Penilaian

 

  1. Sumber Belajar
  • Buku siswa
  • Buku Biologi untuk SMA Kelas XIII
  • Buku Pendamping Biologi Kelas XIII
  • Charta mitosis dan meiosis

 

Mengetahui,                                                                               Gresik, 19 Juli 2015

Kepala Sekolah                                                                          Guru Mata Pelajaran

 

 

Muhammad Fadloli, S.Pd.,M.M.                                               S u d a r w o t o, S.Pd.

NIP.19681028 199801 1 001                                                   NIP.19690810 199802 1 003

 

 

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Mata Pelajaran                        :  Biologi (Peminatan)

Satuan pendidikan                  :  SMA Negeri 1 Menganti

Kelas/Semester                        :  XII/1

Alokasi Waktu                        :  4 Jam Pelajaran (2 X pertemuan)

 

  1. Kompetensi Inti
  2. Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dan metakognitif berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
  3. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

 

  1. Kompetensi Dasar:

3.5  Memahami pola-pola Hukum Mendel.

4.5  Mengaitkan pola-pola Hukum Mendel dengan peristiwa yang ditemukan sehari-hari (hereditas pada manusia).

 

  1. Indikator
  2. Memahami pola-pola Hukum Mendel.
  3. Mengaitkan pola-pola Hukum Mendel dengan peristiwa yang ditemukan sehari-hari (hereditas pada manusia).

 

  1. Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta didik diharapkan mampu:

  1. menjelaskan pola-pola Hukum Mendel;
  2. Mengaitkan pola-pola Hukum Mendel dengan peristiwa yang ditemukan sehari-hari (hereditas pada manusia).

 

  1. Materi Pembelajaran

Hukum Mendel dan penyimpangan semu Hukum Mendel

  • Permasalahan Interaksi
  • Kripstomeri
  • Epistasis/hipostatis
  • Komplementer
  • Polimeri
  • Hereditas Pada
  1. Pendekatan, Strategi, dan Pendekatan Pembelajaran
  2. Model Pembelajaran : Discovery Learning
  3. Strategi Pembelajaran : Kooperatif
  4. Pendekatan Pembelajaran : Saintifik

 

  1. Kegiatan Pembelajaran
Tahap Uraian Kegiatan
Pendahuluan 1.      Guru mengucap salam dan memimpin doa untuk memulai pelajaran.

2.      Guru menyampaikan materi dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai dari kegiatan pembelajaran.

3.      Guru membagi siswa menjadi 6 (enam kelompok).

4.      Guru membagikan lembar kerja siswa.

Inti Mengamati 

·      Siswa membaca literatur tentang istilah-istilah: allele, genotip, fenotip, dan gamet.

·      Siswa mempelajari pewarisan sifat menurut Mendel , pewarisan sifat menurut penyimpangan semu Hukum Mendel.

·      Siswa mengamati keanekaragam gen, dan  jenis pada lingkungan sekitar (keluarga, teman sekolah, tetangga, dll). 

 

Menanya 

·      Siswa menanyakan tentang persamaan dan perbedaan sifat keturunan dari makhluk hidup di lingkungan sekitar.

·      Siswa menanyakan sebab-sebab yang melatarbelakangi persamaan dan perbedaan sifat keturunan makhluk hidup.

·      Siswa menanyakan ciri ciri mahluk hidup yang diwariskan (misalnya ciri-ciri tubuh dalam anggota keluarga siswa).

·      Siswa menanyakan proses pewarisan sifat.

 

Eksplorasi

·      Siswa mendemonstrasikan pembentukan gamet menggunakan kancing genetika/baling-baling genetika.

·      Siswa melakukan simulasi persilangan monohibrid dan dihibrida menggunakan kancing genetika/baling-baling genetika.

·      Siswa mengkaitkan hasil demonstrasi dan simulasi dengan kajian literatur tentang pola penurunan sifat menurut Mendel (Hukum Mendel I dan II).

·      Siswa membuat bagan persilangan monohibrid dan dihibrid mulai dari membuat simbul gen, gamet, genotip dan menentukan fenotip  induk dan menentukan ratio genotip dan fenotip  F1 dan F 2 nya menggunakan sistem papan catur atau sistem garpu.

·      Siswa membuat tabel dan bagan persilangan sifat – sifat yang diwariskan pada manusia.   

 

Menalar/Mengasosiasi

·      Siswa mengerjakan latihan soal persilangan monohibrid dan dihibrid pada berbagai organisme (tumbuhan, hewan, dan manusia).

·      Siswa membuat kesimpulan tentang hereditas pada manusia sesuai dengan kaidah hukum mendel.

 

Mengomunikasikan

·      Siswa mempresentasikan  hasil percobaannya di depan kelas 

Penutup 1.      Berdoa untuk mengakhiri kegiatan pembelajaran.

2.      Mengucapkan salam.

 

  1. Penilaian Proses dan Hasil

Pengetahuan:

Tugas

  • Membuat model pewarisan sifat sesuai pengamatan yang dilakukan pada hewan atau tumbuhan di sekitarnya.

Tes

  • Pemahaman tentang pola-pola pewarisan sifat dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

 

  1. Sumber Belajar
  • Buku Biologi siswa
  • Buku Biologi untuk SMA Kelas XII
  • Buku Pendamping Biologi/LKS Kelas XII
  • Kotak dan kancing genetika / baling-baling genetika

 

 

 

Mengetahui,                                                                               Gresik, 27 Juli 2015

Kepala Sekolah                                                                          Guru Mata Pelajaran

 

 

Muhammad Fadloli, S.Pd.,M.M.                                               S u d a r w o t o, S.Pd.

NIP.19681028 199801 1 001                                                   NIP.19690810 199802 1 003

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Oleh: sudarwoto | 16 November 2016

Perbedaan Edmodo dengan Quipper School

edmodo1-670x300

A. Sejarah dan Pengertian EDMODO

Edmodo didirikan pada tahun 2008 oleh Nicolas Brog dan Jeff O’Hara. Edmodo adalah sebuah

platform Microblogging yang secara khusus dikembangkan dan dirancang untuk digunakan oleh guru dan

siswa dalam suatu ruang kelas. Edmodo menyediakan cara yang aman dan mudah untuk berkomunikasi dan

berkolaborasi antara siswa dan guru, berbagi konten berupa teks, gambar, links, video, maupun audio.

Edmodo bertujuan untuk membantu pendidik memanfaatkan fasilitas social networking sesuai dengan kondisi

pembelajaran di dalam kelas.

Edmodo adalah layanan gratis yang memungkinkan guru dapat menciptakan dan memelihara

komunitas kelas mereka sendiri dengan aman. Edmodo digunakan untuk berbagi konten pendidikan,

mengelola proyek dan tugas, menangani pemberitahuan setiap aktifitas, melakukan kuis dan acara, dan

memfasilitasi secara penuh terhadap keterlibatan pengalaman belajar antar siswa di kelas juga siswa lainnya

dalam jaringan belajar professional.

Menurut Pitoy (2012), menyatakan bahwa Edmodo merupakan sebuah platform sosialnetwork bagi

guru dan siswa untuk berbagi ide, file, agenda kegiatan dan penugasan. Edmodo dirancang untuk

menciptakan interaksi guru dan siswa yang menekankan pada komunikasi yang cepat, poling, penugasan,

berbagi ide, dan banyak hal lagi. Sebagai pendidik, Edmodo memberikan fitur untuk berbagi file, link, tugas,

nilai serta peringatan secara langsung kepada siswa. Sedangkan sebagai siswa, fitur yang diberikan adalah

mereka dapat berkomunikasi dengan gurunya secara langsung, berdiskusi dengan siswa lain, mengirimkan

tugas secara langsung dan banyak lagi.

Menurut Jenna Zwang (2010) dalam artikelnya yang berjudul Edmodo: A Free, Secure Social

Networking Site For School, menyatakan bahwa Edmodoadalah sebuah situs pendidikan berbasis social

networkingyang di dalamnyaterdapat berbagai konten untuk pendidikan. Guru dapat memposting bahanbahan

pembelajaran, berbagi link dan video, penugasan proyek, dan pemberitahuan nilai siswa secara

langsung. Selain itu juga Edmodo dapat menyimpan dan berbagi semua konten digital termasuk blog, link,

gambar, video, dokumen, dan presentasi.

Menurut Frank Gruber (2008) dalam artikelnya yang berjudul Edmodo: Microblogging for Education,

Edmodo memberikan kemudahan bagi user untuk membuat grup dah berbagi file, links, video (embed video)

dan gambar dilengkapidengan peringatan (alert), penugasan (assignment) dan agenda kegiatan (event).

Maka dapat disimpulkan bahwa Edmodo adalah sebuah platform web dengan menggunakan

konsep social networking berbasis Microblogging yang dikhususkan untuk membangun lingkungan

belajar online yang aman untuk berbagi data, informasi serta konten-konten pendidikan baik berupa

tulisan,dokumen, video, audio, foto, kalender, linkyang dapat dibagikan baik oleh guru maupun siswa danjuga

konten khusus berupa nilai, kuis, acara kegiatan, penugasan dan poling yang hanya dapat dibagikan oleh guru.B. Fitur-fitur yang terdapat di EDMODO

Edmodo memiliki fitur yang dikhususkan untuk mendukung kegiatan pembelajaran. Edmodo

mengklasifikasikan fiturnya berdasarkan pengguna yaitu guru dan siswa. Dibawah ini adalah fitur yang ada

pada Edmodo.

1. Assignment

Assignment digunakan oleh guru untuk memberikan penugasan kepada siswa secara online. Fitur

ini dilengkapi dengan waktu deadline danfitur attach file sehingga siswa dapat mengirimkan tugas

dalam bentuk file secara langsung kepada guru. selain itu, kiriman Assignment jugaterdapat tombol

“Turn in” yang menandakan bahwa siswa telah menyelesaikan tugas mereka.Guru dapat secara

langsung memberikan penilaian terhadap hasil tugas yang telah dikerjakan siswa. Skor yang

diberikan secara otomatis akan tersimpan dalam fitur gradbook..

2. File and Links

Pada fitur ini guru dan siswa dapat mengirimkan pesan dengan melampirkan file dan link pada grup

kelas, siswa atau guru lainnya. File yang dilampirkan berlaku untuk semua jenis ekstensi seperti

.doc, .pdf, .ppt, .xls, dll.

3. Quiz

Quiz digunakan untuk memberikan evaluasi secara online baik berupa pilihan ganda, isian singkat,

maupun soal uraian. Quiz hanya dapat dibuat oleh guru, sedangkan siswa hanya mengerjakannya

saja. Fitur ini dilengkapi dengan batas waktu pengerjaan, informasi tentang kuis yangakan dibuat,

judul kuis dan tampilan kuis. Perhitungan skor pada setiap butir soal quiz dilakukan secara otomatis

untuk jenis pertanyaan pilihan ganda dan isian singkat, sedangkan untuk penskoran soal uraian

harus diperiksa oleh guru terlebih dahulu.

4. Polling

Polling hanya dapat dibuat oleh guru untuk dibagikan kepada siswa. Biasanya guru menggunakan

poling untuk mengetahui tanggapan siswa mengenai hal tertentu yang berkenaan dengan

pelajaran. Berikut dibawah ini adalah tampilan poling mengenai tanggapan siswa terhadap materi

fungsi logika sebelum pembelajaran diberikan.

5. Gradebook

Fitur gradebook digunakan sebagai catatan nilai siswa. Pemberian nilai dapat dilakukan oleh guru

dan dapat diisi secara manual atau secara otomatis. Pengisian nilai secara otomatis hanya bisa

dilakukanberdasarkan hasil skor Assignment dan Quiz.Penilaian pada gradebookdapat di-export

menjadi file.csv. Dalam fitur ini, guru mengatur penilaian hasil belajar seluruh siswa.Guru dapat

mengatur nilai maksimal pada masing-masing subjek nilai. Nilai total adalah persentase dari nilai

keseluruhan setiap siswa secara otomatis oleh sistem. Untuk penilaian Quiz diisi secara otomatis

oleh sistem berdasarkan hasil Quiz setiap siswa. Pada siswa, fitur ini hanya dapat dilihat berupa

rekapan nilai dalam bentuk grafik dan penilaian langsung.

6. Library

Fitur ini digunakan sebagai tempat penyimpanan berbagai sumber pembelajaran dengan konten

yang beragam. Dengan fitur library, guru dapat meng-upload bahan ajar, materi, presentasi,

sumber referensi, gambar, video, audio dan konten digitallainnya.Link dan File yang terdapat di

Library dapat dibagikan baik kepada siswa maupun grup. Siswa juga dapat menambahkan konten

yang dibagikan oleh guru ke dalam library-nya. Fitur ini dapat digunakan sebagai media untuk menampung berbagai sumber dari dalam dan luar. Sehingga siswa dapat menyimpan berbagai

informasi dari luar namun tetap diakses melalui Edmodo.

7. Award Badges

Fitur ini digunakan untuk memberikan suatu penghargaan baik kepadasiswa maupun kelompok.

Penghargaan dapat ditentukan oleh guru itu sendiri sehingga tidak menghambat kreatifitas guru

dalam memberikan penghargaan.

8. Parents Codes

Menurut Rismayanti (2012), Fitur ini berfungsi memberi kesempatan kepada orangtua/wali

masing-masing siswa dapat bergabung memantauaktivitas belajar dan prestasi putra-putrinya,

guru harus mengakses kode untuk orang tua siswa dan kemudian membagikannya pada masingmasing

orangtua/wali. Akses kode untuk orang tua siswa dapat diperoleh dengan mengklik nama

kelas.

C. Implikasi EDMODO Untuk Pembelajaran Pada Pendidikan Jarak Jauh

Edmodo seperti alat bantu belajar lainnya, bisa menjadi hanya sebuah platform online untuk

mendorong pembelajaran pendidik secara jarak jauh, atau dapat menjadi cara lebih kreatif untuk melibatkan

para peserta didik dalam pembelajaran kolaboratif dan kognisi terdistribusi (Jenkins) jarak jauh. Edmodo

bukanlah jawaban untuk setiap kelas tetapi yang terpenting adalah platform ini memberikan aspek penting

dari sebuah lingkungan belajar yang positif pada pendidikan jarak jauh. Platform ini memberikan peserta didik

jalur untuk berinteraksi dengan rekan-rekan mereka dan pendidik mereka dalam suasana akademis yang

berjauhan. Lebih jauh lagi penggunaan platform ini dapat mengajarkan peserta didik untuk bagaimana

berperilaku secara online dan bertanggung jawab dalam mengatur kegiatan belajar mereka dengan sistem

yang keamanannya terjamin yang dapat melatih kemandirian peserta didik pada pembelajaran.

P ada hakikatnya platform ini adalah mudah dipelajari dan mudah digunakan terutama bagi para

pendidik yang menganggap dirinya berada di luar basis pengetahuan teknologi yang berkembang saat ini.

Edmodo menyediakan lingkungan dimana mengajar dan belajar dapat menghasilkan kegembiraan peserta

didik, peserta didik menjadi lebih mandiri, tanpa melupakan standar pengukuran keberhasilan peserta didik.

Tidak dapat dipungkiri bahwa peserta didik akan sangat tertarik bahkan menyukai pembelajaran

lewat platform ini, dan ketika peserta didik merasa senang keinginan mereka untuk dapat mengatasi materi

baru dan sulit akan meningkat.

Edmodo merupakan aplikasi yang menarik untuk membangun semangat peserta didik untuk belajar

pada pendidikan jarak jauh. Ini dikarenakan edmodo memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan

media sosial maupun LMS lainnya sebagai berikut :

 Mirip facebook, mudah digunakan.

 Closed group collaboration: hanya yang memiliki group code yang dapat mengikuti kelas.

 Free, diakses online, dan tersedia untuk perangkat smart phone (android dan Iphone).

 Tidak memerlukan server di sekolah.

 Dapat diakses dimanapun dan kapanpun.

 Edmodo selalu diupdate oleh pengembang.

 Edmodo dapat diaplikasikan dalam satu kelas, satu sekolah, antar sekolah dalam satu kota/kabupaten.

 Edmodo dapat digunakan bagi peserta didik, pendidik, dan orang tua.

 Edmodo digunakan berkomunikasi menggunakan model sosial media, learning material, dan evaluasi.

 Edmodo mendukung model team teaching, co-teacher, dan teacher collaboration.

 Terdapat notifikasi Fitur Badge dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan motivasi peserta didik.

D. Manfaat Jejaring Sosial EDMODO Bagi Guru dan Siswa dalam Pembelajaran

Edmodo adalah sebuah situs yang diperuntukan bagi pendidik untuk membuat kelas virtual. Situs tersebut

gratis dan gampang digunakannya selama seorang guru dan murid bisa terhubung dengan internet. Edmodo

adalah sebuah jawaban bagi sebuah ruang kelas virtual yang nyaman dan aman, dikarenakan :

1. Siswa bisa berinteraksi dalam pantauan gurunya (bebas cyber crime dan cyber bullying). Guru bisa

‘mengunci’ siswa dengan demikian ia hanya bisa membaca dan tidak bisa berkomentar pada seisi

‘kelas’ namun tetap ia bisa berkomunikasi langsung dengan gurunya.

2. Tidak ada orang luar yang bisa masuk dan melihat kelas virtual yang dibuat oleh seorang guru tanpa

mendapat kode khusus dari guru yang bersangkutan

3. Guru bisa memulai pertanyaan, menaruh foto atau video, menaruh presentasi bahan ajar, yang

kesemuanya bebas untuk diunduh oleh siswa dan dikomentari

4. Murid bisa kembali kapan saja untuk mengulang materi yang diberikan gurunya, bahkan PR bisa

diberikan melalui edmodo. Murid juga bisa mengumpulkan PR nya lewat edmodo, tinggal unggah saja.

5. Edmodo bisa dipadukan dengan situs lain seperti wall wisher, glogster dan lain sebagainya.

6. Guru bisa menaruh nilai dari pekerjaan siswa sebagai acuan bagi siswa.

7. Kelas virtual yang dibuat seorang guru tidak terbatas, guru bisa menaruh bahan ajar untuk digunakan

di angkatan atau tahun ajaran berikutnya

8. Siswa bisa bekerja sama dengan siswa lain dalam grup kecil yang dibentuk oleh gurunya. Saat

mengerjakan sebuah proyek bersama mereka bisa menaruh semua dokumen yang diperlukan dalam

pengerjaannya.

9. Edmodo memungkinkan guru menaruh bahan ajar yang sangat berguna bagi siswa yang tidak masuk

atau berhalangan saat melakukan tatap muka.

10. Siswa yang pendiam bisa bebas berkata-kata dan berpendapat tanpa khawatir dipermalukan,

sementara sianak tipe aktif bisa posting pertanyaan kapan saja asal ia terhubung dengan internet.

11. guru bisa mengajarkan tata cara yang berlaku di dunia maya seperti cara berkomentar dan sederet

tata krama di dunia maya yang perlu siswanya ketahui.

E. Kelebihan dan Kekurangan EDMODO

Kelebihan Edmodo diantaranya :

1. User Interface. Mengadaptasi tampilan seperti facebook, secara sederhana edmodo relatif mudah

untuk digunakan bahkan untuk pemula sekalipun.

2. Compatibility. Edmodo mendukung preview berbagai jenis format file seperti: pdf, pptx, html, swf dan

sebagainya

3. Aplikasi. Edmodo tidak hanya dapat diakses dengan menggunakan PC (laptop / desktop) tetapi juga

bisa diakses dengan menggunakan gadget berbasis Android OS.

Kekurangan Edmodo diantaranya :

1. Social Media. Edmodo tidak terintegrasi dengan jenis sosial media apapun, seperti facebook, twitter

atau google plus. Padahal pada saat sekarang ini, hampir setiap website terintegrasi dengan media

sosial supaya penggunanya dapat berbagi (sharing). Lagipula orang Indonesia lebih familiar

mengetikkan kata facebook.com ketimbang edmodo.com2. Languange. Penggunaan bahasa program yang masih berbahasa inggris sehingga terkadang

menyulitkan guru dan siswa.

3. Video Conference belum tersedia. Hal ini cukup penting untuk berinteraksi dengan siswa jika guru

tidak bisa hadir secara langsung di ruang kelas.

QUIPPER SCHOOL

Quipper School merupakan media pembelajaran online bagi siswa dan guru yang bertujuan

untuk membuat proses belajar dan mengajar menyenangkan dan dapat diakses setiap saat. Quipper

School menawarkan layanan untuk guru dan siswa.

Quipper School memungkinkan para guru dalam mengelola tugas mereka, membagi siswa

kedalam kelompok-kelompok, membuat tugas dan dalam hitungan detik sistem dapat mengetahui

kelebihan dan kekurangan siswa tentang proses pembelajaran siswa. Tersedia setiap saat, baik

digunakan sebagai tugas maupun sebagai PR.

Quipper School Learn memungkinkan siswa menyelesaikan tugas-tugas khusus dari guru

mereka dan mengakses penuh pelajaran mereka, juga dapat memisahkan semua kekuatan dan

kelemahan mereka ketika mendapat koin sebagai pengakuan atas kemajuan mereka. Guru dan siswa

juga bisa berkomunikasi secara lancar antara perangkat melalui pesan pribadi dan pengumuman

publik. Quipper School Learn juga tersedia dalam aplikasi Android dan iOS.

Kelebihan dan kekurangan quipper school

Kelebihan :

1. Gratis. Tidak ada penipuan atau biaya siluman. Layanan dan konten yang tersedia saat ini benar-benar gratis

dan akan selalu gratis.

2. Quipper School menyediakan materi pelajaran dan soal untuk mata pelajaran Bhs. Indonesia, Bhs. Inggris, Mtk,

IPA, dan IPS untuk kelas X-XII. Semua isi materi dibuat berdasarkan arahan dari tenaga pengajar berpengalaman

di seluruh dunia dan telah dilokalisasi.

3. Layanan ini memiliki ribuan topik untuk mata pelajaran Bahasa Indonesia, Bahasa Inggris, Matematika, IPA, dan

IPS untuk kelas 10-12.

4. Menawarkan analisis data yang berharga, yang akan memberikan gambaran yang jelas tentang pencapaian

siswa.

5. Dapat mengakses “Quipper School” dimana saja, baik melalui koneksi WiFi maupun 3G saat Anda sedang

berpergian. Dengan demikian, para siswa dapat belajar dimana saja dengan mudah.

6. Menghemat waktu dalam hal penugasan dan penilaian.

7. “Quipper School” dapat menampung hingga 60 siswa dan Anda dapat membuat kelas sebanyak yang Anda

butuhkan.

8. Siswa dapat menggunakan layanan ini melalui perangkat apapun. Mereka dapat terhubung melalui PC, tablet,

maupun smartphone. Dengan demikian, mereka dapat belajar di kelas ataupun di rumah.

9. Tersedia help center yang memudahkan anda dalam memahami setiap seluk beluk quipper schoolPerbedaan Quipper edmodo-199x300 edmodo2-300x300

Oleh: sudarwoto | 12 November 2016

BIOLOGI KELAS XII

Coba

Oleh: sudarwoto | 30 Oktober 2016

IGI KOMUNITAS UNTUK BERBAGI

gusdar-dg-banu-samsung

Foto saat TOT di LPMP Jatim

Pada November 2008 saya diajak h Mohammad Ihsan (Sekjend IGI) mengikuti seminar dengan tema “Menuju Kebangkitan Guru Indonesia” dengan narasumber bapak Dr. Baedhowi (Dirjen PMPTK Departemen Pendidikan Nasional) dan Dr. Indradjati Sidi (mantan Dirjen Pendidikan Dasar dan Menengah / ketua dewan pembina Klub Guru) di kantor TELKOM Ketintang Surabaya. Seminar ini ternyata diselenggarakan oleh “Klub Guru” yang sekarang berubah nama menjadi IGI (Ikatan Guru Indonesia), begitu berkenalan dengan Klub Guru saya langsung tertarik ikut bergabung dengan organisasi baru ini, apalagi saya melihat paparan program dari mas Ihsan yang sangat memukau. Kehadiran Klub Guru saat itu ibarat OASE di gurun, karena selama ini profesi guru sering dipandang sebagai profesi pilihan terakhir, sering dimarjinalkan dan dijadikan komoditas politik, sementara organisasi profesi yang ada belum mampu menyuarakan dan memperjuangkan aspirasi para guru, ketika guru menghadapi masalah, seolah-olah tidak ada yang membela, sehingga guru harus berjuang sendiri-sendiri. Klub Guru (sekarang IGI) menjadi harapan saya dan mungkin banyak rekan guru yang lain, agar bisa memperjuangkan aspirasi para guru, sehingga profesi guru menjadi profesi yang terhormat, profesional dan sejahtera.
Nama Klub Guru saat itu menjadi nama yang asing, apalagi kalau saya menyampaikan kepada rekan-rekan seprofesi, bahkan ada yang berceloteh nama organisasi profesi guru kok seperti merk air mineral. Alhamdulillah akhirnya pada tanggal 26 November 2009.nama Klub Guru berubah menjadi Ikatan Guru Indonesia (IGI) berdasarkan SK Depkumham Nomor AHU-125.AH.01.06.Tahun 2009. Hal ini seolah menjadi angin segar bagi pengurus dan anggota IGI, sehingga tidak ragu-ragu lagi dalam berkiprah dan sekaligus bersiap menjadi lokomotif penggerak perubahan bagi bangsa khususnya bagi dunia pendidikan di Indonesia.
Dengan motto “Sharing and Growing Together”, membuat saya lebih tertarik masuk IGI, saya berharap komunitas ini merupakan wadah yang tepat bagi siapa saja terutama para guru untuk berbagi dan mengembangkan kompetensinya, sehingga benar-benar menjadi guru yang profesional yang selalu dirindukan oleh para siswanya.
Awal masuk IGI saya sering terlibat dalam kepanitiaan seminar dan workshop yang diselenggarakan oleh IGI, setiap seminar dan workshop pesertanya selalu membludak, maklum saat itu para guru masih membutuhkan banyak sertifikat untuk kelengkapan portofolio sertifikasi guru. Saya juga pernah diminta memberikan training kepada para guru tentang pemanfaatan internet untuk pembelajaran, hasil kerjasama antara IGI dengan Telkom, program SAGUSALA (satu guru satu laptop) kerjasama antara IGI dengan Intel, gerakan sejuta sepeda untuk sekolah, gerakan internet sehat dan masih banyak kegiatan-kegiatan lain yang diselenggaran oleh IGI yang selalu saya ikuti.
Saya sangat terkesan dengan kegiatan-kegiatan yang dilaksankan oleh IGI disamping dapat ilmu baru, berbagi ilmu dengan rekan-rekan guru dari berbagai jenjang sekolah dan daerah lain, juga selalu melibatkan pihak sponsor, sehingga dari segi biaya tidak terlalu membebani para guru.

masdarblog2

Foto Launching Gerakan Sejuta Sepeda Untuk Sekolah di Surabaya
( foto kenangan semasa Klub Guru)
Kepedulian IGI terhadap peningkatan kompetensi dan profesionalisme para guru sangat besar, hal ini sangat saya rasakan terutama dengan seringnya diadakan seminar, workshop, training, diklat dan yang luar biasa pada tanggal 6 – 9 Oktober 2016 mengadakan TOT literasi produktif berbasis IT di LPMP Jatim. Hal ini menunjukkan IGI semakin peduli terhadap peningkatan kompetensi guru Namun demikian IGI juga harus menjadi garda terdepan dalam memperjuangkan aspirasi dan nasib para guru, misalnya kesejahteraan, terutama rekan-rekan guru swasta yang gajinya masih banyak yang di bawah UMR, advokasi bagi para guru yang menghadapi masalah-masalah hukum dan masih banyak lagi bidang yang harus ditangani oleh IGI. Dengan semangat kebersamaan dan profesionalisme, secara bersana-sama kita memajukan IGI, sehingga betul-betul menjadi organisasi profesi yang dapat menyuarakan dan mengayomi aspirasi para guru.
Berbahagialah menjadi guru. mempunyai orang tua guru, pasangan hidup kita guru, orang tua yang anaknya jadi guru, orang yang teman-temannya guru, mereka memang beruntung dan berbahagia. Siapa yang membekali murid untuk bekal hidup mereka di masa depan? Jawabnya adalah guru. Berapa banyak murid-murid yang telah dididik dan sukses? Jika ukurannya adalah kebermanfaatan untuk sesama, maka guru adalah manusia paling beruntung dan mulia.
Memang banyak organisasi profesi guru, tetapi saya lebih memilih IGI sebagai organisasi profesi, karena dalam wadah IGI peluang untuk berbagi, mengembangkan kompetensi serta menginspirasi banyak orang, agar kualitas diri kita sebagai guru lebih baik, lebih profesional dan lebih sukses terbuka lebar.
Menjadi guru, untuk apa? Saya berharap para guru menjawab, ‘Untuk Investasi Dunia dan Akhirat’. Siapakah mereka yang paham arti ‘Investasi untuk Dunia dan Akhirat’? Semoga saya, Anda, serta mereka yang saat ini menjadi guru dan memiliki kepedulian terhadap dunia pendidikan senantiasa ikhlas dan mempunyai komitmen yang tinggi untuk mencerdaskan kehidupan bangsa seperti yang telah diamanahkan di dalam konstitusi kita.
Dengan dukungan Dirjen GTK Kemendikbud, P.T. Samsung Electronics Indonesia, Garuda Indonesia, LPMP Jatim dan semua pihak yang telah mendukung dan berkontribusi dalam kegiatan IGI, saya percaya IGI dimasa yang akan datang semakin bersinar dan menjadi rujukan para guru yang ingin meningkatkan dan mengembangkan profesinya.

Oleh: sudarwoto | 31 Juli 2011

Tata Cara Merayakan Idhul Fitri

Allah SWT telah mensyariatkan dua hari raya bagi umat Islam setiap tahun. Masing-masing jatuh setelah pelaksanaan ibadah yang agung, yaitu puasa Ramadhan untuk Idul Fitri, dan haji di Baitullah untuk Idul Adha. Hari raya ini merupakan hari kegembiraan bagi umat Islam di seluruh penjuru duni

Ketika matahari tenggelam di malam Idul Fitri, Rasul SAW mulai mengumandangkan takbir, untuk melaksanakan perintah Allah SWT: “Sempurnakanlah bilangan (bulan) itu, serta agungkanlah asma Allah sesuai dengan apa yang Dia tunjukkan kepada kalian agar kalian bisa bersyukur (kepada-Nya).” (TQS al-Baqarah [02]: 185). Dalam kitab as-Sunan al-Kubra, karya al-Baihaqi, dituturkan bahwa takbir yang dikumandangkan Nabi itu berbunyi, “Allahu akbar, Allahu akbar, Allahu akbar, Lailaha Ill-Llahu wal-Lahu akbar, Allahu akbar wa li-Llahi al-hamd.” Takbir ini dikumandangkan dengan suara keras hingga esok harinya, ketika imam berdiri untuk shalat.

Di pagi hari, sebelum berangkat ke tempat shalat Idul Fitri, Nabi SAW mandi sunnah, sebagaimana tatacara mandi junub, untuk membersihkan seluruh tubuh baginda SAW. Baginda pun memakai pengharum untuk mengharumkan tubuh mulianya. Setelah itu, baginda pun mengenakan baju yang paling bagus, berdandan dan mengoleskan minyak wangi ke pakaian baginda sehingga yang tercium adalah bau harum. Menurut Ibn Qayyim, baginda SAW mempunyai baju khusus yang baginda kenakan di hari raya dan hari Jumat.

Setelah itu, Nabi pun sarapan pagi terlebih dahulu, baru setelah itu keluar menuju tempat shalat Idul Fitri. Anas bin Malik –radhiya-Llahu ‘anhu—menuturkan, bahwa yang dimakan baginda SAW sebelum berangkat ke tempat shalat Idul Fitri adalah beberapa butir kurma. Baginda pun memakannya dalam hitungan ganjil (HR. Bukhari). Satu butir, tiga, lima, tujuh atau hitungan ganjil lainnya..

Sebelum berangkat ke tempat shalat Idul Fitri, baginda memerintahkan dikeluarkannya zakat Fitrah. Setelah itu, Nabi berangkat ke tempat shalat Idul Fitri, dengan berjalan kaki sembari membaca takbir, tahlil dan tahmid untuk mensyukuri nikmat yang diberikan oleh Allah SWT, yang baginda baca dengan suara keras sepanjang perjalanan dari rumah baginda hingga ke tempat shalat Id. Tempat yang biasa digunakan oleh Nabi saw. untuk mengerjakan shalat Id itu berada di luar masjid Nabawi, letaknya kira-kira 200 m dari Babus Salam, Masjid Nabawi. Kini di tempat itu, didirikan bangunan masjid, yang diberi nama Masjid Ghamamah.

Baginda pernah mengirim surat kepada Amru bin Hazm agar mengakhirkan pelaksanaan shalat Idul Fitri dan menyegerakan pelaksanaan shalat Idul Adha. Ini untuk memberi kesempatan kepada kaum Muslim yang hendak mengeluarkan zakat fitrah agar bisa menunaikannya sebelum imam memulai shalatnya (Ibn Qudamah, al-Mughni, 412).

Baginda SAW pun memerintahkan anak-anak perempuan, istri-istri baginda dan wanita kaum Muslim untuk keluar ke tempat shalat Idul Fitri. Dalam riwayat lain, Ummu ‘Athiyyah menuturkan, “Kami diperintahkan oleh Nabi untuk mengeluarkan para perempuan dewasa, termasuk wanita-wanita yang sedang haid untuk menyaksikan kebaikan dan seruan kaum Muslim. Khusus bagi wanita yang sedang haid, dijauhkan dari tempat shalat.” (HR Muttafaq ‘alaih)

Begitu tiba di tempat shalat, Nabi memulai prosesi shalat Idul Fitri dengan shalat dua rakaat, sebelum khutbah (HR Bukhari-Muslim). Shalat dua rakaat itu tanpa adzan dan iqamat. Shalat ini dimulai dengan takbiratul al-ihram, dilanjutkan dengan takbir sebanyak tujuh kali. Setelah itu, baginda SAW melanjutkan dengan membaca al-Fatihah dan surat al-A’la, dengan suara keras (Hr. Muslim dari an-Nu’man bin Basyir), atau al-Fatihah dengan surat Qaf (HR Muslim dari al-Laitsi). Pada rakaat kedua, sebelum membaca al-Fatihah, baginda melakukan takbir sebanyak lima kali. Setelah itu, baru membaca al-Fatihah dan surat al-Ghasyiyah, atau Iqtarabati as-sa’ah. Semuanya dilakukan dengan bacaan keras (jahr).

Usai melaksanakan shalat, baginda SAW berdiri di hadapan jamaah, berhadap-hadapan dengan mereka, untuk menyampaikan khutbah Idul Fitri. Kepada baginda diserahkan tombak atau tongkat. Baginda SAW pun bersandar kepadanya (HR Ahmad dan at-Thabrani). Setelah membaca hamdalah, beliau memerintahkan takwa kepada Allah dan menaati-Nya, serta menyerukan amar makruf dan nahi munkar. Setelah usai menyampaikan khutbah di hadapan kaum pria, baginda pergi ke tempat shalat kaum wanita, serta menyampaikan khutbah yang sama kepada mereka (Hr. Muslim, Ahmad, at-Thabrani, an-Nasai dan Abu Dawud).

Abu Hurairah menuturkan, bahwa pernah suatu ketika hujan turun di saat Id, maka Nabi SAW shalat bersama para sahabat dan kaum Muslim di masjid (HR al-Hakim dan disetujui oleh ad-Dzahabi).

Setelah selesai khutbah, sebagai imam dan kepala negara, baginda SAW berdiri di tengah-tengah tempat shalat, dalam riwayat lain, baginda berdiri di pasar yang letaknya tidak jauh dari masjid Nabawi dan masjid Ghamamah. Baginda melihat jamaah yang tengah berjalan meninggalkan tempat shalat. Untuk beberapa saat baginda berdiri di sana, setelah itu baru beliau SAW meninggalkan tempat (HR Ahmad dan at-Thabrani).

Nabi SAW kembali ke rumah dengan berjalan kaki, melintasi jalan yang berbeda dengan jalan yang baginda lalui saat berangkat (Hr. Bukhari, Muslim, Ahmad, Abu Dawud, Ibn Majah, al-Hakim dan al-Baihaqi). Sesampai di rumah, beliau shalat dua rakaat (HR. Ibn Huzaimah dan Ibn Majah).

Dalam riwayat Ahmad, dengan isnad yang jayyid, dituturkan, bahwa telah menjadi kebiasaan para sahabat Rasulullah SAW jika mereka bertemu satu dengan yang lain di hari raya, mereka saling mendoakan seraya berkata, “Taqaballahu minna wa minkum (Semoga Allah menerima seluruh amal kami dan kalian).” (HR Ahmad).

Selain itu, baginda merayakan hari raya dengan nyanyian, memukul kendang dan rebana, meniup seruling dan melakukan tarian dengan pedang. Ketika Abu Bakar masuk ke rumah baginda SAW ada dua wanita Anshar sedang menyanyi sebagaimana yang dilantunkan kaum Anshar saat Peristiwa Bu’ats, meski kedua wanita itu bukan berprofesi sebagai penyanyi. Abu Bakar pun berkomentar, “Apakah boleh di rumah Rasulullah ada seruling syetan?” Mendengar itu, Nabi yang saat itu ada di rumah Aisyah bersabda, “Wahai Abu Bakar, tiap kaum mempunyai hari raya, dan ini adalah hari raya kita.” (HR Bukhari, Muslim dan Ahmad).

Begitulah Rasulullah SAW merayakan hari raya. Bagaimana dengan Anda?

Dalam setiap fase, ada saja pekerja-pekerja dakwah yang kelelahan. jika mereka lelah dalam mengusung kebenaran, maka ALLAH akan menguatkan mereka kembali. tapi jika mereka lelah karena tergoda dunia ( hatra, tahta dan wanita) maka akan banyak pekerja2 dakwah yang akan menggantikannya. Dakwah tak akan pernah kehabisaan pekerja kita ikut atau tidak dalam dakwah ini, kereta dakwah akan terus melaju menuju kejayaan agamanya ( QS.24:55), sebagaimana yang telah ALLAH janjikan, pasti akan terjadi..!!!! Yakin Islam akan dimenangkan diatas semua agama dan ideologi.
ALLAHUAKBAR !!!!
ALLAHUAKBAR
ALLAHUAKBAR

Ramadhan sebentar lagi lewat,, Lebaran kian mendekat, Ijinkan saya tuk “curi start” Sampaikan seuntai kata ucap ” SELAMAT IDUL FITRI 1432 H” Taqabbalallahu minna wa minkum, Taqabbal yaa karim

Mohon maaf lahir dan bathin atas segala khilaf, Semoga ALLAH SWT selalu menegungkan hati kita untuk istiqomah menegakkan diinullah,, meraih kemenangan hakiki, menjadi Khairul Ummah diatas jalan Islam kaffah & diakhir tarikan nafas kita husnul khotimah, Amin…..

Oleh: sudarwoto | 8 Mei 2011

HEREDITAS MENURUT MENDEL

Seorang biarawan dari Austria, bernama Gregor Johann Mendel, menjelang akhir abad ke-19 melakukan serangkaian percobaan persilangan pada kacang ercis (Pisum sativum). Dari percobaan yang dilakukannya selama bertahun-tahun tersebut, Mendel berhasil menemukan prinsip-prinsip pewarisan sifat, yang kemudian menjadi landasan utama bagi perkembangan genetika sebagai suatu cabang ilmu pengetahuan. Berkat karyanya inilah, Mendel diakui sebagai Bapak Genetika.
Mendel memilih kacang ercis sebagai bahan percobaannya, terutama karena tanaman ini memiliki beberapa pasang sifat yang sangat mencolok perbedaannya, misalnya warna bunganya mudah sekali untuk dibedakan antara yang ungu dan yang putih. Selain itu, kacang ercis merupakan tanaman yang dapat menyerbuk sendiri, dan dengan bantuan manusia, dapat juga menyerbuk silang. Hal ini disebabkan oleh adanya bunga sempurna, yaitu bunga yang mempunyai alat kelamin jantan dan betina. Pertimbangan lainnya adalah bahwa kacang ercis memiliki daur hidup yang relatif pendek, serta mudah untuk ditumbuhkan dan dipelihara. Mendel juga beruntung, karena secara kebetulan kacang ercis yang digunakannya merupakan tanaman diploid (mempunyai dua perangkat kromosom). Seandainya ia menggunakan organisme poliploid, maka ia tidak akan memperoleh hasil persilangan yang sederhana dan mudah untuk dianalisis.
Pada salah satu percobaannya Mendel menyilangkan tanaman kacang ercis yang tinggi dengan yang pendek. Tanaman yang dipilih adalah tanaman galur murni, yaitu tanaman yang kalau menyerbuk sendiri tidak akan menghasilkan tanaman yang berbeda dengannya. Dalam hal ini tanaman tinggi akan tetap menghasilkan tanaman tinggi. Begitu juga tanaman pendek akan selalu menghasilkan tanaman pendek.
Dengan menyilangkan galur murni tinggi dengan galur murni pendek, Mendel mendapatkan tanaman yang semuanya tinggi. Selanjutnya, tanaman tinggi hasil persilangan ini dibiarkan menyerbuk sendiri. Ternyata keturunannya memperlihatkan nisbah (perbandingan) tanaman tinggi terhadap tanaman pendek sebesar 3 : 1. Secara skema, percobaan Mendel dapat dilihat pada Gambar 2.1 sebagai berikut.

P : ♀ Tinggi x Pendek ♂
DD dd
Gamet D d

F1 : Tinggi
Dd

Menyerbuk sendiri (Dd x Dd)

F2 :
Gamet
Gamet  D d
D DD
(tinggi) Dd
(tinggi)
d Dd
(tinggi) dd
(pendek)

Tinggi (D-) : pendek (dd) = 3 : 1
DD : Dd : dd = 1 : 2 : 1
Gambar 2.1. Diagram persilangan monohibrid untuk sifat tinggi tanaman

Individu tinggi dan pendek yang digunakan pada awal persilangan dikatakan sebagai tetua (parental), disingkat P. Hasil persilangannya merupakan keturunan (filial) generasi pertama, disingkat F1. Persilangan sesama individu F1 menghasilkan keturunan generasi ke dua, disingkat F2. Tanaman tinggi pada generasi P dilambangkan dengan DD, sedang tanaman pendek dd. Sementara itu, tanaman tinggi yang diperoleh pada generasi F1 dilambangkan dengan Dd.
Pada diagram persilangan monohibrid tersebut di atas, nampak bahwa untuk menghasilkan individu Dd pada F1, maka baik DD maupun dd pada generasi P membentuk gamet (sel kelamin). Individu DD membentuk gamet D, sedang individu dd membentuk gamet d. Dengan demikian, individu Dd pada F1 merupakan hasil penggabungan kedua gamet tersebut. Begitu pula halnya, ketika sesama individu Dd ini melakukan penyerbukan sendiri untuk menghasilkan F2, maka masing-masing akan membentuk gamet terlebih dahulu. Gamet yang dihasilkan oleh individu Dd ada dua macam, yaitu D dan d. Selanjutnya, dari kombinasi gamet-gamet tersebut diperoleh individu-individu generasi F2 dengan nisbah DD : Dd : dd = 1 : 2 : 1. Jika DD dan dd dikelompokkan menjadi satu (karena sama-sama melambangkan individu tinggi), maka nisbah tersebut menjadi D- : dd = 3 : 1.
Dari diagram itu pula dapat dilihat bahwa pewarisan suatu sifat ditentukan oleh pewarisan materi tertentu, yang dalam contoh tersebut dilambangkan dengan D atau d. Mendel menyebut materi yang diwariskan ini sebagai faktor keturunan (herediter), yang pada perkembangan berikutnya hingga sekarang dinamakan gen.

Terminologi
Ada beberapa istilah yang perlu diketahui untuk menjelaskan prinsip-prinsip pewarisan sifat. Seperti telah disebutkan di atas, P adalah individu tetua, F1 adalah keturunan generasi pertama, dan F2 adalah keturunan generasi ke dua. Selanjutnya, gen D dikatakan sebagai gen atau alel dominan, sedang gen d merupakan gen atau alel resesif. Alel adalah bentuk alternatif suatu gen yang terdapat pada lokus (tempat) tertentu. Gen D dikatakan dominan terhadap gen d, karena ekpresi gen D akan menutupi ekspresi gen d jika keduanya terdapat bersama-sama dalam satu individu (Dd). Dengan demikian, gen dominan adalah gen yang ekspresinya menutupi ekspresi alelnya. Sebaliknya, gen resesif adalah gen yang ekspresinya ditutupi oleh ekspresi alelnya.
Individu Dd dinamakan individu heterozigot, sedang individu DD dan dd masing-masing disebut sebagai individu homozigot dominan dan homozigot resesif. Sifat-sifat yang dapat langsung diamati pada individu-individu tersebut, yakni tinggi atau pendek, dinamakan fenotipe. Jadi, fenotipe adalah ekspresi gen yang langsung dapat diamati sebagai suatu sifat pada suatu individu. Sementara itu, susunan genetik yang mendasari pemunculan suatu sifat dinamakan genotipe. Pada contoh tersebut di atas, fenotipe tinggi (D-) dapat dihasilkan dari genotipe DD atau Dd, sedang fenotipe pendek (dd) hanya dihasilkan dari genotipe dd. Nampak bahwa pada individu homozigot resesif, lambang untuk fenotipe sama dengan lambang untuk genotipe. .

Hukum Segregasi
Sebelum melakukan suatu persilangan, setiap individu menghasilkan gamet-gamet yang kandungan gennya separuh dari kandungan gen pada individu. Sebagai contoh, individu DD akan membentuk gamet D, dan individu dd akan membentuk gamet d. Pada individu Dd, yang menghasilkan gamet D dan gamet d, akan terlihat bahwa gen D dan gen d akan dipisahkan (disegregasi) ke dalam gamet-gamet yang terbentuk tersebut. Prinsip inilah yang kemudian dikenal sebagai hukum segregasi atau hukum Mendel I.
Hukum Segregasi :
Pada waktu berlangsung pembentukan gamet, tiap pasang gen akan disegregasi ke dalam masing-masing gamet yang terbentuk.

Hukum Pemilihan Bebas
Persilangan yang hanya menyangkut pola pewarisan satu macam sifat seperti yang dilakukan oleh Mendel tersebut di atas dinamakan persilangan monohibrid. Mendel melakukan persilangan monohibrid untuk enam macam sifat lainnya, yaitu warna bunga (ungu-putih), warna kotiledon (hijau-kuning), warna biji (hijau-kuning), bentuk polong (rata-berlekuk), permukaan biji (halus-keriput), dan letak bunga (aksial-terminal).
Selain persilangan monohibrid, Mendel juga melakukan persilangan dihibrid, yaitu persilangan yang melibatkan pola perwarisan dua macam sifat seketika. Salah satu di antaranya adalah persilangan galur murni kedelai berbiji kuning-halus dengan galur murni berbiji hijau-keriput. Hasilnya berupa tanaman kedelai generasi F1 yang semuanya berbiji kuning-halus. Ketika tanaman F1 ini dibiarkan menyerbuk sendiri, maka diperoleh empat macam individu generasi F2, masing-masing berbiji kuning-halus, kuning-keriput, hijau-halus, dan hijau-keriput dengan nisbah 9 : 3 : 3 : 1.
Jika gen yang menyebabkan biji berwarna kuning dan hijau masing-masing adalah gen G dan g, sedang gen yang menyebabkan biji halus dan keriput masing-masing adalah gen W dan gen w, maka persilangan dihibrid terdsebut dapat digambarkan secara skema seperti pada diagram berikut ini.

P : ♀ Kuning, halus x Hijau, keriput ♂
GGWW ggww
Gamet GW gw

F1 : Kuning, halus
GgWw

Menyerbuk sendiri (GgWw x GgWw )

F2 :
Gamet ♂
Gamet ♀ GW
Gw gW gw
GW GGWW
(kuning,halus) GGWw
(kuning,halus) GgWW
(kuning,halus) GgWw
(kuning,halus)
Gw GGWw
(kuning,halus) GGww
(kuning,keriput) GgWw
(kuning,halus) Ggww
(kuning,keriput)
gW GgWW
(kuning,halus) GgWw
(kuning,halus) ggWW
(hijau,halus) ggWw
(hijau,halus)
gw GgWw
(kuning,halus) Ggww
(kuning,keriput) ggWw
(hijau,halus) ggww
(hijau,keriput)

Gambar 2.2. Diagram persilangan dihibrid untuk sifat warna dan bentuk biji
Dari diagram persilangan dihibrid tersebut di atas dapat dilihat bahwa fenotipe F2 memiliki nisbah 9 : 3 : 3 : 1 sebagai akibat terjadinya segregasi gen G dan W secara independen. Dengan demikian, gamet-gamet yang terbentuk dapat mengandung kombinasi gen dominan dengan gen dominan (GW), gen dominan dengan gen resesif (Gw dan gW), serta gen resesif dengan gen resesif (gw). Hal inilah yang kemudian dikenal sebagai hukum pemilihan bebas (the law of independent assortment) atau hukum Mendel II.

Hukum Pemilihan Bebas :
Segregasi suatu pasangan gen tidak bergantung kepada segregasi pasangan gen lainnya, sehingga di dalam gamet-gamet yang terbentuk akan terjadi pemilihan kombinasi gen-gen secara bebas.

Diagram kombinasi gamet ♂ dan gamet ♀ dalam menghasilkan individu generasi F2 seperti pada Gambar 2.2 dinamakan diagram Punnett. Ada cara lain yang dapat digunakan untuk menentukan kombinasi gamet pada individu generasi F2, yaitu menggunakan diagram anak garpu (fork line). Cara ini didasarkan pada perhitungan matematika bahwa persilangan dihibrid merupakan dua kali persilangan monohibrid. Untuk contoh persilangan sesama individu GgWw, diagram anak garpunya adalah sebagai berikut.

Gg x Gg Ww x Ww
 
3 W-  9 G-W- (kuning, halus)
3 G- 1 ww  3 G-ww (kuning, keriput)
3 W-  3 ggW- (hijau, halus)
1 gg 1 ww  1 ggww (hijau, keriput)
Gambar 2.3. Diagram anak garpu pada persilangan dihibrid

Ternyata penentuan nisbah fenotipe F2 menggunakan diagram anak garpu dapat dilakukan dengan lebih cepat dan dengan risiko kekeliruan yang lebih kecil daripada penggunaan diagram Punnett. Kelebihan cara diagram anak garpu ini akan lebih terasa apabila persilangan yang dilakukan melibatkan lebih dari dua pasang gen (trihibrid, tetrahibrid,dan seterusnya) atau pada persilangan-persilangan di antara individu yang genotipenya tidak sama. Sebagai contoh, hasil persilangan antara AaBbcc dan aaBbCc akan lebih mudah diketahui nisbah fenotipe dan genotipenya apabila digunakan cara diagram anak garpu, yaitu

Aa x aa Bb x Bb cc x Cc
  
1 C-  3 A-B-C-
3 B- 1 cc  3 A-B-cc
1 A- 1 bb 1C-  1 A-bbC-
1 cc  1 A-bbcc
1 C-  3 aaB-C-
3 B- 1 cc  3 aaB-cc
1 aa 1 bb 1 C-  1 aabbC-
1 cc  1 aabbcc
(a)
Aa x aa Bb x Bb cc x Cc
  
1 Cc 1 AaBBCc
1 BB 1 cc 1 AaBBcc
1 Cc 2 AaBbCc
1 Aa 2 Bb 1 cc 2 AaBbcc
1 Cc 1 AabbCc
1 bb 1 cc 1 Aabbcc
1 BB 1 Cc 1 aaBBCc
1 cc 1 aaBBcc
1 aa 2 Bb 1 Cc 2 aaBbCc
1 cc 2 aaBbcc
1 bb 1 Cc 1 aabbCc
1 cc 1 aabbcc
(b)
Gambar 2.4. Contoh penggunaan diagram anak garpu
(a) Penentuan nisbah fenotipe
(b) Penentuan nisbah genotipe

Formulasi matematika pada berbagai jenis persilangan
Individu F1 pada suatu persilangan monohibrid, misalnya Aa, akan menghasilkan dua macam gamet, yaitu A dan a. Gamet-gamet ini, baik dari individu jantan maupun betina, akan bergabung menghasilkan empat individu F2 yang dapat dikelompokkan menjadi dua macam fenotipe (A- dan aa) atau tiga macam genotipe (AA, Aa, dan aa).
Sementara itu, individu F1 pada persilangan dihibrid, misalnya AaBb, akan membentuk empat macam gamet, masing-masing AB,Ab, aB, dan ab. Selanjutnya pada generasi F2 akan diperoleh 16 individu yang terdiri atas empat macam fenotipe (A-B-, A-bb, aaB-, dan aabb) atau sembilan macam genotipe (AABB, AABb, Aabb, AaBB, AaBb, Aabb, aaBB, aaBb, dan aabb).
Dari angka-angka tersebut akan terlihat adanya hubungan matematika antara jenis persilangan (banyaknya pasangan gen), macam gamet F1, jumlah individu F2, serta macam fenotipe dan genotipe F2. Hubungan matematika akan diperoleh pula pada persilangan-persilangan yang melibatkan pasangan gen yang lebih banyak (trihibrid, tetrahibrid, dan seterusnya), sehingga secara ringkas dapat ditentukan formulasi matematika seperti pada tabel 2.1 berikut ini.
Tabel 2.1. Formulasi matematika pada berbagai persilangan
Persilangan Macam gamet F1 Jumlah individu F2 Macam fenotipe F2 Macam genotipe F2 Nisbah fenotipe F2
monohibrid 2 4 2 3 3 : 1
dihibrid 4 16 4 9 9 : 3 : 3 : 1
trihibrid 8 64 8 27 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1
n hibrid 2n 4n 2n 3n ( 3 : 1 )n
Pada kolom terakhir dapat dilihat adanya formulasi untuk nisbah fenotipe F2. Kalau angka-angka pada nisbah 3 : 1 dijumlahkan lalu dikuadratkan, maka akan didapatkan ( 3 + 1 )2 = 32 + 2.3.1 + 12 = 9 + 3 + 3 + 1, yang tidak lain merupakan angka-angka pada nisbah hasil persilangan dihibrid. Demikian pula jika dilakukan pemangkattigaan, maka akan diperoleh ( 3 + 1 )3 = 33 + 3.32.11 + 3.31.12+ 13 = 27 + 9 + 9 + 9 + 3 + 3 + 3 + 1, yang merupakan angka-angka pada nisbah hasil persilangan trihibrid.

Silang balik (back cross) dan silang uji (test cross)
Silang balik ialah persilangan suatu individu dengan salah satu tetuanya. Sebagai contoh, individu Aa hasil persilangan antara AA dan aa dapat disilangbalikkan, baik dengan AA maupun aa. Silang balik antara Aa dan AA akan menghasilkan satu macam fenotipe, yaitu A-, atau dua macam genotipe, yaitu AA dan Aa dengan nisbah 1 : 1. Sementara itu, silang balik antara Aa dan aa akan menghasilkan dua macam fenotipe, yaitu A- dan aa dengan nisbah 1 : 1, atau dua macam genotipe, yaitu Aa dan aa dengan nisbah 1 : 1.
Manfaat praktis silang balik adalah untuk memasukkan gen tertentu yang diinginkan ke dalam suatu individu. Melalui silang balik yang dilakukan berulang-ulang, dapat dimungkinkan terjadinya pemisahan gen-gen tertentu yang terletak pada satu kromosom sebagai akibat berlangsungnya peristiwa pindah silang (lihat juga Bab V). Hal ini banyak diterapkan di bidang pertanian, misalnya untuk memisahkan gen yang mengatur daya simpan beras dan gen yang menyebabkan rasa nasi kurang enak. Dengan memisahkan dua gen yang terletak pada satu kromosom ini, dapat diperoleh varietas padi yang berasnya tahan simpan dan rasa nasinya enak.
Apabila suatu silang balik dilakukan dengan tetuanya yang homozigot resesif, maka silang balik semacam ini disebut juga silang uji. Akan tetapi, silang uji sebenarnya tidak harus terjadi antara suatu individu dan tetuanya yang homozigot resesif. Pada prinsipnya semua persilangan yang melibatkan individu homozigot resesif (baik tetua maupun bukan tetua) dinamakan silang uji.
Istilah silang uji digunakan untuk menunjukkan bahwa persilangan semacam ini dapat menentukan genotipe suatu individu. Sebagai contoh, suatu tanaman yang fenotipenya tinggi (D-) dapat ditentukan genotipenya (DD atau Dd) melalui silang uji dengan tanaman homozigot resesif (dd). Kemungkinan hasilnya dapat dilihat pada diagram berikut ini.
DD x dd Dd x dd
 
Dd (tinggi) 1 Dd (tinggi)
1 dd (pendek)
Gambar 2.5. Contoh diagram silang uji
Jadi, apabila tanaman tinggi yang disilang uji adalah homozigot (DD), maka hasilnya berupa satu macam fenotipe, yaitu tanaman tinggi. Sebaliknya, jika tanaman tersebut heterozigot (Dd), maka hasilnya ada dua macam fenotipe, yaitu tanaman tinggi dan pendek dengan nisbah 1 : 1.

Modifikasi Nisbah Mendel
Percobaan-percobaan persilangan sering kali memberikan hasil yang seakan-akan menyimpang dari hukum Mendel. Dalam hal ini tampak bahwa nisbah fenotipe yang diperoleh mengalami modifikasi dari nisbah yang seharusnya sebagai akibat terjadinya aksi gen tertentu. Secara garis besar modifikasi nisbah Mendel dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu modifikasi nisbah 3 : 1 dan modifikasi nisbah 9 : 3 : 3 : 1.
Modifikasi Nisbah 3 : 1
Ada tiga peristiwa yang menyebabkan terjadinya modifikasi nisbah 3 : 1, yaitu semi dominansi, kodominansi, dan gen letal.

Semi dominansi
Peristiwa semi dominansi terjadi apabila suatu gen dominan tidak menutupi pengaruh alel resesifnya dengan sempurna, sehingga pada individu heterozigot akan muncul sifat antara (intermedier). Dengan demikian, individu heterozigot akan memiliki fenotipe yang berbeda dengan fenotipe individu homozigot dominan. Akibatnya, pada generasi F2 tidak didapatkan nisbah fenotipe 3 : 1, tetapi menjadi 1 : 2 : 1 seperti halnya nisbah genotipe.
Contoh peristiwa semi dominansi dapat dilihat pada pewarisan warna bunga pada tanaman bunga pukul empat (Mirabilis jalapa). Gen yang mengatur warna bunga pada tanaman ini adalah M, yang menyebabkan bunga berwarna merah, dan gen m, yang menyebabkan bunga berwarna putih. Gen M tidak dominan sempurna terhadap gen m, sehingga warna bunga pada individu Mm bukannya merah, melainkan merah muda. Oleh karena itu, hasil persilangan sesama genotipe Mm akan menghasilkan generasi F2 dengan nisbah fenotipe merah : merah muda : putih = 1 : 2 : 1.

Kodominansi
Seperti halnya semi dominansi, peristiwa kodominansi akan menghasilkan nisbah fenotipe 1 : 2 : 1 pada generasi F2. Bedanya, kodominansi tidak memunculkan sifat antara pada individu heterozigot, tetapi menghasilkan sifat yang merupakan hasil ekspresi masing-masing alel. Dengan perkataan lain, kedua alel akan sama-sama diekspresikan dan tidak saling menutupi.
Peristiwa kodominansi dapat dilihat misalnya pada pewarisan golongan darah sistem ABO pada manusia (lihat juga bagian pada bab ini tentang beberapa contoh alel ganda). Gen IA dan IB masing-masing menyebabkan terbentuknya antigen A dan antigen B di dalam eritrosit individu yang memilikinya. Pada individu dengan golongan darah AB (bergenotipe IAIB) akan terdapat baik antigen A maupun antigen B di dalam eritrositnya. Artinya, gen IA dan IB sama-sama diekspresikan pada individu heterozigot tersebut.
Perkawinan antara laki-laki dan perempuan yang masing-masing memiliki golongan darah AB dapat digambarkan seperti pada diagram berikut ini.

IAIB x IAIB

1 IAIA (golongan darah A)
2 IAIB (golongan darah AB)
1 IBIB (golongan darah B)
Golongan darah A : AB : B = 1 : 2 : 1
Gambar 2.6. Diagram persilangan sesama individu bergolongan darah AB

Gen letal
Gen letal ialah gen yang dapat mengakibatkan kematian pada individu homozigot. Kematian ini dapat terjadi pada masa embrio atau beberapa saat setelah kelahiran. Akan tetapi, adakalanya pula terdapat sifat subletal, yang menyebabkan kematian pada waktu individu yang bersangkutan menjelang dewasa.
Ada dua macam gen letal, yaitu gen letal dominan dan gen letal resesif. Gen letal dominan dalam keadaan heterozigot dapat menimbulkan efek subletal atau kelainan fenotipe, sedang gen letal resesif cenderung menghasilkan fenotipe normal pada individu heterozigot.
Peristiwa letal dominan antara lain dapat dilihat pada ayam redep (creeper), yaitu ayam dengan kaki dan sayap yang pendek serta mempunyai genotipe heterozigot (Cpcp). Ayam dengan genotipe CpCp mengalami kematian pada masa embrio. Apabila sesama ayam redep dikawinkan, akan diperoleh keturunan dengan nisbah fenotipe ayam redep (Cpcp) : ayam normal (cpcp) = 2 : 1. Hal ini karena ayam dengan genotipe CpCp tidak pernah ada.
Sementara itu, gen letal resesif misalnya adalah gen penyebab albino pada tanaman jagung. Tanaman jagung dengan genotipe gg akan mengalami kematian setelah cadangan makanan di dalam biji habis, karena tanaman ini tidak mampu melakukan fotosintesis sehubungan dengan tidak adanya khlorofil. Tanaman Gg memiliki warna hijau kekuningan, sedang tanaman GG adalah hijau normal. Persilangan antara sesama tanaman Gg akan menghasilkan keturunan dengan nisbah fenotipe normal (GG) : kekuningan (Gg) = 1 : 2.

Modifikasi Nisbah 9 : 3 : 3 : 1
Modifikasi nisbah 9 : 3 : 3 : 1 disebabkan oleh peristiwa yang dinamakan epistasis, yaitu penutupan ekspresi suatu gen nonalelik. Jadi, dalam hal ini suatu gen bersifat dominan terhadap gen lain yang bukan alelnya. Ada beberapa macam epistasis, masing-masing menghasilkan nisbah fenotipe yang berbeda pada generasi F2.
Epistasis resesif
Peristiwa epistasis resesif terjadi apabila suatu gen resesif menutupi ekspresi gen lain yang bukan alelnya. Akibat peristiwa ini, pada generasi F2 akan diperoleh nisbah fenotipe 9 : 3 : 4.
Contoh epistasis resesif dapat dilihat pada pewarisan warna bulu mencit (Mus musculus). Ada dua pasang gen nonalelik yang mengatur warna bulu pada mencit, yaitu gen A menyebabkan bulu berwarna kelabu, gen a menyebabkan bulu berwarna hitam, gen C menyebabkan pigmentasi normal, dan gen c menyebabkan tidak ada pigmentasi. Persilangan antara mencit berbulu kelabu (AACC) dan albino (aacc) dapat digambarkan seperti pada diagram berikut ini.
P : AACC x aacc
kelabu albino

F1 : AaCc
kelabu
F2 : 9 A-C- kelabu
3 A-cc albino kelabu : hitam : albino =
3 aaC- hitam 9 : 3 : 4
1 aacc albino
Gambar 2.7. Diagram persilangan epistasis resesif

Epistasis dominan
Pada peristiwa epistasis dominan terjadi penutupan ekspresi gen oleh suatu gen dominan yang bukan alelnya. Nisbah fenotipe pada generasi F2 dengan adanya epistasis dominan adalah 12 : 3 : 1.
Peristiwa epistasis dominan dapat dilihat misalnya pada pewarisan warna buah waluh besar (Cucurbita pepo). Dalam hal ini terdapat gen Y yang menyebabkan buah berwarna kuning dan alelnya y yang menyebabkan buah berwarna hijau. Selain itu, ada gen W yang menghalangi pigmentasi dan w yang tidak menghalangi pigmentasi. Persilangan antara waluh putih (WWYY) dan waluh hijau (wwyy) menghasilkan nisbah fenotipe generasi F2 sebagai berikut.

P : WWYY x wwyy
putih hijau

F1 : WwYy
putih
F2 : 9 W-Y- putih
3 W-yy putih putih : kuning : hijau =
3 wwY- kuning 12 : 3 : 1
1 wwyy hijau
Gambar 2.7. Diagram persilangan epistasis dominan

Epistasis resesif ganda
Apabila gen resesif dari suatu pasangan gen, katakanlah gen I, epistatis terhadap pasangan gen lain, katakanlah gen II, yang bukan alelnya, sementara gen resesif dari pasangan gen II ini juga epistatis terhadap pasangan gen I, maka epistasis yang terjadi dinamakan epistasis resesif ganda. Epistasis ini menghasilkan nisbah fenotipe 9 : 7 pada generasi F2.
Sebagai contoh peristiwa epistasis resesif ganda dapat dikemukakan pewarisan kandungan HCN pada tanaman Trifolium repens. Terbentuknya HCN pada tanaman ini dapat dilukiskan secara skema sebagai berikut.
gen L gen H
 
Bahan dasar enzim L glukosida sianogenik enzim H HCN
Gen L menyebabkan terbentuknya enzim L yang mengatalisis perubahan bahan dasar menjadi bahan antara berupa glukosida sianogenik. Alelnya, l, menghalangi pembentukan enzim L. Gen H menyebabkan terbentuknya enzim H yang mengatalisis perubahan glukosida sianogenik menjadi HCN, sedangkan gen h menghalangi pembentukan enzim H. Dengan demikian, l epistatis terhadap H dan h, sementara h epistatis terhadap L dan l. Persilangan dua tanaman dengan kandungan HCN sama-sama rendah tetapi genotipenya berbeda (LLhh dengan llHH) dapat digambarkan sebagai berikut.

P : LLhh x llHH
HCN rendah HCN rendah

F1 : LlHh
HCN tinggi
F2 : 9 L-H- HCN tinggi
3 L-hh HCN rendah HCN tinggi : HCN rendah =
3 llH- HCN rendah 9 : 7
1 llhh HCN rendah
Gambar 2.8. Diagram persilangan epistasis resesif ganda

Epistasis dominan ganda
Apabila gen dominan dari pasangan gen I epistatis terhadap pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen dominan dari pasangan gen II ini juga epistatis terhadap pasangan gen I, maka epistasis yang terjadi dinamakan epistasis dominan ganda. Epistasis ini menghasilkan nisbah fenotipe 15 : 1 pada generasi F2.
Contoh peristiwa epistasis dominan ganda dapat dilihat pada pewarisan bentuk buah Capsella. Ada dua macam bentuk buah Capsella, yaitu segitiga dan oval. Bentuk segitiga disebabkan oleh gen dominan C dan D, sedang bentuk oval disebabkan oleh gen resesif c dan d. Dalam hal ini C dominan terhadap D dan d, sedangkan D dominan terhadap C dan c.
P : CCDD x ccdd
segitiga oval

F1 : CcDd
segitiga
F2 : 9 C-D- segitiga
3 C-dd segitiga segitiga : oval = 15 : 1
3 ccD- segitiga
1 ccdd oval
Gambar 2.9. Diagram persilangan epistasis dominan ganda

Epistasis domian-resesif
Epistasis dominan-resesif terjadi apabila gen dominan dari pasangan gen I epistatis terhadap pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen resesif dari pasangan gen II ini juga epistatis terhadap pasangan gen I. Epistasis ini menghasilkan nisbah fenotipe 13 : 3 pada generasi F2.
Contoh peristiwa epistasis dominan-resesif dapat dilihat pada pewarisan warna bulu ayam ras. Dalam hal ini terdapat pasangan gen I, yang menghalangi pigmentasi, dan alelnya, i, yang tidak menghalangi pigmentasi. Selain itu, terdapat gen C, yang menimbulkan pigmentasi, dan alelnya, c, yang tidak menimbulkan pigmentasi. Gen I dominan terhadap C dan c, sedangkan gen c dominan terhadap I dan i.
P : IICC x iicc
putih putih

F1 : IiCc
putih
F2 : 9 I-C- putih
3 I-cc putih putih : berwarna = 13 : 3
3 iiC- berwarna
1 iicc putih
Gambar 2.10. Diagram persilangan epistasis dominan-resesif

Epistasis gen duplikat dengan efek kumulatif
Pada Cucurbita pepo dikenal tiga macam bentuk buah, yaitu cakram, bulat, dan lonjong. Gen yang mengatur pemunculan fenotipe tersebut ada dua pasang, masing-masing B dan b serta L dan l. Apabila pada suatu individu terdapat sebuah atau dua buah gen dominan dari salah satu pasangan gen tersebut, maka fenotipe yang muncul adalah bentuk buah bulat (B-ll atau bbL-). Sementara itu, apabila sebuah atau dua buah gen dominan dari kedua pasangan gen tersebut berada pada suatu individu, maka fenotipe yang dihasilkan adalah bentuk buah cakram (B-L-). Adapun fenotipe tanpa gen dominan (bbll) akan berupa buah berbentuk lonjong. Pewarisan sifat semacam ini dinamakan epistasis gen duplikat dengan efek kumulatif.

P : BBLL x bbll
cakram lonjong

F1 : BbLl
cakram
F2 : 9 B-L- cakram
3 B-ll bulat cakram : bulat : lonjong = 9 : 6 : 1
3 bbL- bulat
1 bbll lonjong
Gambar 2.11. Diagram persilangan epistasis gen duplikat dengan efek kumulatif

Interaksi Gen
Selain mengalami berbagai modifikasi nisbah fenotipe karena adanya peristiwa aksi gen tertentu, terdapat pula penyimpangan semu terhadap hukum Mendel yang tidak melibatkan modifikasi nisbah fenotipe, tetapi menimbulkan fenotipe-fenotipe yang merupakan hasil kerja sama atau interaksi dua pasang gen nonalelik. Peristiwa semacam ini dinamakan interaksi gen.
Peristiwa interaksi gen pertama kali dilaporkan oleh W. Bateson dan R.C. Punnet setelah mereka mengamati pola pewarisan bentuk jengger ayam. Dalam hal ini terdapat empat macam bentuk jengger ayam, yaitu mawar, kacang, walnut, dan tunggal, seperti dapat dilihat pada Gambar 2.12.

Gambar 2.12. Bentuk jengger ayam dari galur yang berbeda
Persilangan ayam berjengger mawar dengan ayam berjengger kacang menghasilkan keturunan dengan bentuk jengger yang sama sekali berbeda dengan bentuk jengger kedua tetuanya. Ayam hibrid (hasil persilangan) ini memiliki jengger berbentuk walnut. Selanjutnya, apabila ayam berjengger walnut disilangkan dengan sesamanya, maka diperoleh generasi F2 dengan nisbah fenotipe walnut : mawar : kacang : tunggal = 9 : 3 : 3 : 1.
Dari nisbah fenotipe tersebut, terlihat adanya satu kelas fenotipe yang sebelumnya tidak pernah dijumpai, yaitu bentuk jengger tunggal. Munculnya fenotipe ini, dan juga fenotipe walnut, mengindikasikan adanya keterlibatan dua pasang gen nonalelik yang berinteraksi untuk menghasilkan suatu fenotipe. Kedua pasang gen tersebut masing-masing ditunjukkan oleh fenotipe mawar dan fenotipe kacang.
Apabila gen yang bertanggung jawab atas munculnya fenotipe mawar adalah R, sedangkan gen untuk fenotipe kacang adalah P, maka keempat macam fenotipe tersebut masing-masing dapat dituliskan sebagai R-pp untuk mawar, rrP- untuk kacang, R-P- untuk walnut, dan rrpp untuk tunggal. Dengan demikian, diagram persilangan untuk pewarisan jengger ayam dapat dijelaskan seperti pada Gambar 2.13.
P : RRpp x rrPP
mawar kacang

F1 : RrPp
walnut
F2 : 9 R-P- walnut
3 R-pp mawar walnut : mawar : kacang : tunggal
3 rrP- kacang = 9 : 3 : 3 : 1
1 rrpp tunggal
Gambar 2.13. Diagram persilangan interaksi gen nonalelik

Teori Peluang
Percobaan-percobaan persilangan secara teori akan menghasilkan keturunan dengan nisbah tertentu. Nisbah teoretis ini pada hakekatnya merupakan peluang diperolehnya suatu hasil, baik berupa fenotipe maupun genotipe. Sebagai contoh, persilangan monohibrid antara sesama individu Aa akan memberikan nisbah fenotipe A- : aa = 3 : 1 dan nisbah genotipe AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1 pada generasi F2. Dalam hal ini dapat dikatakan bahwa peluang diperolehnya fenotipe A- dari persilangan tersebut adalah 3/4, sedangkan peluang munculnya fenotipe aa adalah 1/4. Begitu juga, untuk genotipe, peluang munculnya AA, Aa, dan aa masing-masing adalah 1/4, 2/4 (=1/2), dan 1/4.
Peluang munculnya suatu kejadian dapat didefinisikan sebagai nisbah munculnya kejadian tersebut terhadap seluruh kejadian. Nilai peluang berkisar dari 0 (0%) hingga 1 (100%). Kejadian yang tidak pernah muncul sama sekali dikatakan memiliki peluang = 0, sedangkan kejadian yang selalu muncul dikatakan memiliki peluang = 1.
Dua kejadian independen untuk muncul bersama-sama akan memiliki peluang yang besarnya sama dengan hasil kali masing-masing peluang kejadian. Sebagai contoh, kejadian I dan II yang independen masing-masing memiliki peluang = 1/2. Peluang bagi kejadian I dan II untuk muncul bersama-sama = 1/2 x 1/2 = 1/4. Contoh lainnya adalah pada pelemparan dua mata uang logam sekaligus. Jika peluang untuk mendapatkan salah satu sisi mata uang = 1/2, maka peluang untuk mendapatkan sisi mata uang tersebut pada dua mata uang logam yang dilempar sekaligus = 1/2 x 1/2 = 1/4.
Apabila ada dua kejadian, misalnya A dan B yang masing-masing memiliki peluang kemunculan sebesar p dan q, maka sebaran peluang kemunculan kedua kejadian tersebut adalah (p + q)n. Dalam hal ini n menunjukkan banyaknya ulangan yang dilakukan untuk memunculkan kejadian tersebut. Untuk jelasnya bisa dilihat contoh soal berikut ini.
Berapa peluang untuk memperoleh tiga sisi bergambar burung garuda dan dua sisi tulisan pada uang logam Rp 100,00 apabila lima mata uang logam tersebut dilemparkan bersama-sama secara independen ? Jawab : Peluang memperoleh sisi gambar = p = 1/2, sedangkan peluang memperoleh sisi tulisan = q = 1/2. Sebaran peluang memperoleh kedua sisi tersebut = (p + q)5 = p5 + 5 p4q + 10 p3q2 + 10 p2q3 + 5 pq4 + q5. Dengan demikian, peluang memperoleh tiga sisi gambar dan dua sisi tulisan = 10 p3q2 = 10 (1/2)3(1/2)2 = 10/32.
Contoh lain penghitungan peluang misalnya pada sepasang suami-istri yang masing-masing pembawa (karier) sifat albino. Gen penyebab albino adalah gen resesif a. Jika mereka ingin memiliki empat orang anak yang semuanya normal, maka peluang terpenuhinya keinginan tersebut adalah 81/256. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut.
Aa x Aa
suami istri

3 A- (normal)
1 aa (albino)
Peluang munculnya anak normal = 3/4 (misalnya = p)
Peluang munculnya anak albino = 1/4 (misalnya = q)
Karena ingin diperoleh empat anak, maka sebaran peluangnya = (p + q)4
= p4 + 4p3q + 6p2q2 + 4pq3 + q4
Peluang mendapatkan empat anak normal = p4 = (3/4)4 = 81/256

Uji X2 (Chi-square test)
Pada kenyataannya nisbah teoretis yang merupakan peluang diperolehnya suatu hasil percobaan persilangan tidak selalu terpenuhi. Penyimpangan (deviasi) yang terjadi bukan sekedar modifikasi terhadap nisbah Mendel seperti yang telah diuraikan di atas, melainkan sesuatu yang adakalanya tidak dapat diterangkan secara teori. Agar lebih jelas, berikut ini akan diberikan sebuah contoh.
Suatu persilangan antara sesama individu dihibrid (AaBb) menghasilkan keturunan yang terdiri atas empat macam fenotipe, yaitu A-B-, A-bb, aaB-, dan aabb masing-masing sebanyak 315, 108, 101, dan 32. Untuk menentukan bahwa hasil persilangan ini masih memenuhi nisbah teoretis ( 9 : 3 : 3 : 1 ) atau menyimpang dari nisbah tersebut perlu dilakukan suatu pengujian secara statistika. Uji yang lazim digunakan adalah uji X2 (Chi-square test) atau ada yang menamakannya uji kecocokan (goodness of fit).
Untuk melakukan uji X2 terhadap hasil percobaan seperti pada contoh tersebut di atas, terlebih dahulu dibuat tabel sebagai berikut.
Tabel 2.1. Contoh pengujian hasil persilangan dihibrid
Kelas fenotipe O
(hasil percobaan) E
(hasil yang diharapkan) d = [O-E] d2/E
A-B- 315 9/16 x 556 = 312,75 2,25 0,016
A-bb 108 3/16 x 556 = 104,25 3,75 0,135
AaB- 101 3/16 x 556 = 104,25 3,25 0,101
Aabb 32 1/16 x 556 = 34,75 2,75 0,218
Jumlah 556 556 X2h = 0,470
Pada tabel tersebut di atas dapat dilihat bahwa hsil percobaan dimasukkan ke dalam kolom O sesuai dengan kelas fenotipenya masing-masing. Untuk memperoleh nilai E (hasil yang diharapkan), dilakukan perhitungan menurut proporsi tiap kelas fenotipe. Selanjutnya nilai d (deviasi) adalah selisih antara O dan E. Pada kolom paling kanan nilai d dikuadratkan dan dibagi dengan nilai E masing-masing, untuk kemudian dijumlahkan hingga menghasilkan nilai X2h atau X2 hitung. Nilai X2h inilah yang nantinya akan dibandingkan dengan nilai X2 yang terdapat dalam tabel X2 (disebut nilai X2tabel ) yang disingkat menjadi X2t. Apabila X2h lebih kecil daripada X2t dengan peluang tertentu (biasanya digunakan nilai 0,05), maka dikatakan bahwa hasil persilangan yang diuji masih memenuhi nisbah Mendel. Sebaliknya, apabila X2h lebih besar daripada X2t, maka dikatakan bahwa hasil persilangan yang diuji tidak memenuhi nisbah Mendel pada nilai peluang tertentu (biasanya 0,05).
Adapun nilai X2t yang akan digunakan sebagai pembanding bagi nilai X2h dicari dengan cara sebagai berikut. Kita tentukan terlebih dahulu nilai derajad bebas (DB), yang merupakan banyaknya kelas fenotipe dikurangi satu. Jadi, pada contoh di atas nilai DB nya adalah 4 – 1 = 3. Selanjutnya, besarnya nilai DB ini akan menentukan baris yang harus dilihat pada tabel X2. Setelah barisnya ditentukan, untuk mendapatkan nilai X2t pembanding dilihat kolom peluang 0,05. Dengan demikian, nilai X2t pada contoh tersebut adalah 7,815. Oleh karena nilai X2h (0,470) lebih kecil daripada nilai X2t (7,815), maka dikatakan bahwa hasil persilangan tersebut masih memenuhi nisbah Mendel.
Tabel 2.2. Tabel X2
Derajad Bebas Peluang
0,95 0,80 0,50 0,20 0,05 0,01 0,005
1 0,004 0,064 0,455 1,642 3,841 6,635 7,879
2 0,103 0,446 1,386 3,219 5,991 9,210 10,597
3 0,352 1,005 2,366 4,642 7,815 11,345 12,838
4 0,711 1,649 3,357 5,989 9,488 13,277 14,860
5 1,145 2,343 4,351 7,289 11,070 15,086 16,750
6 1,635 3,070 5,348 8,558 12,592 16,812 18,548
7 2,167 3,822 6,346 9,803 14,067 18,475 20,278
8 2,733 4,594 7,344 11,030 15,507 20,090 21,955
9 3,325 5,380 8,343 12,242 16,919 21,666 23,589
10 3,940 6,179 9,342 13,442 18,307 23,209 25,188
15 7,261 10,307 14,339 19,311 24,996 30,578 32,801
20 10,851 14,578 19,337 25,038 31,410 37,566 39,997
25 14,611 18,940 24,337 30,675 37,652 44,314 46,928
30 18,493 23,364 29,336 36,250 43,773 50,892 53,672
Alel Ganda
Di muka telah disinggung bahwa alel merupakan bentuk alternatif suatu gen yang terdapat pada lokus (tempat) tertentu. Individu dengan genotipe AA dikatakan mempunyai alel A, sedang individu aa mempunyai alel a. Demikian pula individu Aa memiliki dua macam alel, yaitu A dan a. Jadi, lokus A dapat ditempati oleh sepasang (dua buah) alel, yaitu AA, Aa atau aa, bergantung kepada genotipe individu yang bersangkutan.
Namun, kenyataan yang sebenarnya lebih umum dijumpai adalah bahwa pada suatu lokus tertentu dimungkinkan munculnya lebih dari hanya dua macam alel, sehingga lokus tersebut dikatakan memiliki sederetan alel. Fenomena semacam ini disebut sebagai alel ganda (multiple alleles).
Meskipun demikian, pada individu diploid, yaitu individu yang tiap kromosomnya terdiri atas sepasang kromosom homolog, betapa pun banyaknya alel yang ada pada suatu lokus, yang muncul hanyalah sepasang (dua buah). Katakanlah pada lokus X terdapat alel X1, X2, X3, X4, X5. Maka, genotipe individu diploid yang mungkin akan muncul antara lain X1X1, X1X2, X1X3, X2X2 dan seterusnya. Secara matematika hubungan antara banyaknya anggota alel ganda dan banyaknya macam genotipe individu diploid dapat diformulasikan sebagai berikut.

atau

n = banyaknya anggota alel ganda

Beberapa Contoh Alel Ganda
Alel ganda pada lalat Drosophila
Lokus w pada Drosophila melanogaster mempunyai sederetan alel dengan perbedaan tingkat aktivitas dalam produksi pigmen mata yang dapat diukur menggunakan spektrofotometer. Tabel 2.3 memperlihatkan konsentrasi relatif pigmen mata yang dihasilkan oleh berbagai macam genotipe homozigot pada lokus w.

Tabel 2.3. Konsentrasi relatif pigmen mata pada berbagai genotipe
D. melanogaster
Genotipe Konsentrasi relatif pigmen mata terhadap pigmen total Genotipe Konsentrasi relatif pigmen mata terhadap pigmen total
ww 0,0044 wsatwsat 0,1404
wawa 0,0197 wcolwcol 0,1636
wewe 0,0324 w+sw+s 0,6859
wchwch 0,0410 w+cw+c 0,9895
wcowco 0,0798 w+Gw+G 1,2548

Alel ganda pada tanaman
Contoh umum alel ganda pada tanaman ialah alel s, yang berperan dalam mempengaruhi sterilitas. Ada dua macam sterilitas yang dapat disebabkan oleh alel s, yaitu sterilitas sendiri (self sterility) dan sterilitas silang (cross sterility). Mekanisme terjadinya sterilitas oleh alel s pada garis besarnya berupa kegagalan pembentukan saluran serbuk sari (pollen tube) akibat adanya semacam reaksi antigen – antibodi antara saluran tersebut dan dinding pistil.

s1 s2 s1s2 s2s3

s1s2 s1s2 s2s3

Gambar 2.14 Diagram sterilitas s
= fertil
= steril

Alel ganda pada kelinci
Pada kelinci terdapat alel ganda yang mengatur warna bulu. Alel ganda ini mempunyai empat anggota, yaitu c+, cch, ch, dan c, masing-masing untuk tipe liar, cincila, himalayan, dan albino. Tipe liar, atau sering disebut juga agouti, ditandai oleh pigmentasi penuh; cincila ditandai oleh warna bulu kelabu keperak-perakan; himalayan berwarna putih dengan ujung hitam, terutama pada anggota badan. Urutan dominansi keempat alel tersebut adalah c+ > cch > ch > c dengan sifat dominansi penuh. Sebagai contoh, genotipe heterozigot cchc, akan mempunyai bulu tipe cincila.

Golongan darah sistem ABO pada manusia
Pada tahun 1900 K. Landsteiner menemukan lokus ABO pada manusia yang terdiri atas tiga buah alel, yaitu IA, IB, dan I0. Dalam keadaan heterozigot IA dan IB bersifat kodominan, sedang I0 merupakan alel resesif (lihat juga bagian kodominansi pada bab ini). Genotipe dan fenotipe individu pada sistem ABO dapat dilihat pada tabel 2.4.
Tabel 2.4. Genotipe dan fenotipe individu pada sistem ABO
Genotipe Fenotipe
IAIA atau IAI0 A
IBIB atau IBI0 B
IAIB AB
I0I0 O
Lokus ABO mengatur tipe glikolipid pada permukaan eritrosit dengan cara memberikan spesifikasi jenis enzim yang mengatalisis pembentukan polisakarida di dalam eritrosit tersebut. Glikolipid yang dihasilkan akan menjadi penentu karakteristika reaksi antigenik tehadap antibodi yang terdapat di dalam serum darah. Antibodi adalah zat penangkal terhadap berbagai zat asing (antigen) yang masuk ke dalam tubuh.
Dalam tubuh seseorang tidak mungkin terjadi reaksi antara antigen dan antibodi yang dimilikinya sendiri. Namun, pada transfusi darah kemungkinan terjadinya reaksi antigen-antibodi yang mengakibatkan terjadinya aglutinasi (penggumpalan) eritrosit tersebut sangat perlu untuk diperhatikan agar dapat dihindari. Tabel 2.5 memperlihatkan kompatibilitas golongan darah sistem ABO pada transfusi darah.

Tabel 2.5. Kompatibilitas golongan darah sistem ABO pada transfusi darah.
Golongan darah Antigen dalam eritrosit Antibodi dalam serum Eritrosit yang digumpalkan Golongan darah donor
A A anti B B dan AB A dan O
B B anti A A dan AB B dan O
AB A dan B – – A, B, AB, dan O
O – anti A dan anti B A, B, dan AB O
Selain tipe ABO, K. Landsteiner, bersama-sama dengan P.Levine, pada tahun 1927 berhasil mengklasifikasi golongan darah manusia dengan sistem MN. Sama halnya dengan sistem ABO, pengelompokan pada sistem MN ini dilakukan berdasarkan atas reaksi antigen – antibodi seperti dapat dilhat pada tabel 2.6. Namun, kontrol gen pada golongan darah sistem MN tidak berupa alel ganda, tetapi dalam hal ini hanya ada sepasang alel, yaitu IM dan IN , yang bersifat kodominan. Dengan demikian, terdapat tiga macam fenotipe yang dimunculkan oleh tiga macam genotipe, masing-masing golongan darah M (IMIM), golongan darah MN (IMIN), dan golongan darah N (ININ).
Tabel 2.6. Golongan darah sistem MN
Genotipe Fenotipe Anti M Anti N
IMIM M + –
IMIN MN + +
ININ N – +
Sebenarnya masih banyak lagi sistem golongan darah pada manusia. Saat ini telah diketahui lebih dari 30 loki mengatur sistem golongan darah, dalam arti bahwa tiap lokus mempunyai alel yang menentukan jenis antigen yang ada pada permukaan eritrosit. Namun, di antara sekian banyak yang dikenal tersebut, sistem ABO dan MN merupakan dua dari tiga sistem golongan darah pada manusia yang paling penting. Satu sistem lainnya adalah sistem Rh (resus).
Sistem Rh pertama kali ditemukan oleh K. Landsteiner, bersama dengan A.S. Wiener, pada tahun 1940. Mereka menemukan antibodi dari kelinci yang diimunisasi dengan darah seekor kera (Macaca rhesus). Antibodi yang dihasilkan oleh kelinci tersebut ternyata tidak hanya menggumpalkan eritrosit kera donor, tetapi juga eritrosit sebagian besar orang kulit putih di New York. Individu yang memperlihatkan reaksi antigen-antibodi ini disebut Rh positif (Rh+), sedang yang tidak disebut Rh negatif (Rh-).
Pada mulanya kontrol genetik sistem Rh diduga sangat sederhana, yaitu R untuk Rh+ dan r untuk Rh-. Namun, dari temuan berbagai antibodi yang baru, berkembang hipotesis bahwa faktor Rh dikendalikan oleh alel ganda. Hal ini dikemukakan oleh Wiener. Sementara itu, R.R. Race dan R.A. Fiescher mengajukan hipotesis bahwa kontrol genetik untuk sistem Rh adalah poligen (lihat juga BabXIV).
Menurut hipotesis poligen, ada tiga loki yang mengatur sistem Rh. Oleh karena masing-masing lokus mempunyai sepasang alel, maka ada enam alel yang mengatur sistem Rh, yaitu C, c D, d, E, dan e. Kecuali d, tiap alel ini menentukan adanya antigen tertentu pada eritrosit, yang diberi nama sesuai dengan alel yang mengaturnya. Jadi, ada antigen C, c, D, E, dan e. Dari lokus C dapat diperoleh tiga macam fenotipe, yaitu CC (menghasilkan antigen C), Cc (menghasilkan antigen C dan c), serta cc (menghasilkan antigen c). Begitu juga dari lokus E akan diperoleh tiga macam fenotipe, yaitu EE, Ee, dan ee. Akan tetapi, dari lokus D hanya dimungkinkan adanya dua macam fenotipe, yaitu D- (menghasilkan antigen D) dan dd (tidak menghasilkan antigen D). Fenotipe D- dan dd inilah yang masing-masing menentukan suatu individu akan dikatakan sebagai Rh+ dan Rh-. Secara keseluruhan kombinasi alel pada ketiga loki tersebut dapat memberikan 18 macam fenotipe (sembilan Rh+ dan sembilan Rh-).
Bertemunya antibodi Rh (anti D) yang dimiliki oleh seorang wanita dengan janin yang sedang dikandungnya dapat mengakibatkan suatu gangguan darah yang serius pada janin tersebut. Hal ini dimungkinkan terjadi karena antibodi Rh (anti D) pada ibu tadi dapat bergerak melintasi plasenta dan menyerang eritrosit janin. Berbeda dengan antibodi anti A atau anti B, yang biasanya sulit untuk menembus halangan plasenta, antibodi Rh mudah melakukannya karena ukuran molekulnya yang relatif kecil.
Penyakit darah karena faktor Rh terjadi apabila seorang wanita Rh- (dd) menikah dengan pria Rh+ (DD) sehingga genotipe anaknya adalah Dd. Pada masa kehamilan sering kali terjadi percampuran darah antara ibu dan anaknya, sehingga dalam perkawinan semacam itu ibu yang Rh- akan memperoleh imunisasi dari anaknya yang Rh+. Apabila wanita tersebut mengandung janin Dd secara berturut-turut, maka ia akan menghasilkan antibodi anti D. Biasanya tidak akan terjadi efek yang merugikan terhadap anak yang pertama akibat reaksi penolakan tersebut. Akan tetapi, anak yang lahir berikutnya dapat mengalami gejala penyakit yang disebut eritroblastosis fetalis. Pada tingkatan berat penyakit ini dapat mengakibatkan kematian.
Dengan adanya peluang reaksi antigen – antibodi dalam golongan darah manusia, maka dilihat dari kompatibiltas golongan darah antara suami dan istri dapat dibedakan dua macam perkawinan, masing-masing
1. Perkawinan yang kompatibel, yaitu perkawinan yang tidak memungkinkan berlangsungnya reaksi antigen-antibodi di antara ibu dan anak yang dihasilkan dari perkawinan tersebut.
2. Perkawinan yang inkompatibel, perkawinan yang memungkinkan berlangsungnya reaksi antigen-antibodi di antara ibu dan anak yang dihasilkan dari perkawinan tersebut.

DASAR-DASAR PEWARISAN MENDEL

• Hukum Segregasi
• Hukum Pemilihan Bebas
• Formulasi Matematika
• Silang Balik dan Silang Uji
• Modifikasi Nisbah Mendel
• Teori Peluang
• Uji X2
• Alel Ganda

BAB II. DASAR-DASAR PEWARISAN MENDEL

Seorang biarawan dari Austria, bernama Gregor Johann Mendel, menjelang akhir abad ke-19 melakukan serangkaian percobaan persilangan pada kacang ercis (Pisum sativum). Dari percobaan yang dilakukannya selama bertahun-tahun tersebut, Mendel berhasil menemukan prinsip-prinsip pewarisan sifat, yang kemudian menjadi landasan utama bagi perkembangan genetika sebagai suatu cabang ilmu pengetahuan. Berkat karyanya inilah, Mendel diakui sebagai Bapak Genetika.
Mendel memilih kacang ercis sebagai bahan percobaannya, terutama karena tanaman ini memiliki beberapa pasang sifat yang sangat mencolok perbedaannya, misalnya warna bunganya mudah sekali untuk dibedakan antara yang ungu dan yang putih. Selain itu, kacang ercis merupakan tanaman yang dapat menyerbuk sendiri, dan dengan bantuan manusia, dapat juga menyerbuk silang. Hal ini disebabkan oleh adanya bunga sempurna, yaitu bunga yang mempunyai alat kelamin jantan dan betina. Pertimbangan lainnya adalah bahwa kacang ercis memiliki daur hidup yang relatif pendek, serta mudah untuk ditumbuhkan dan dipelihara. Mendel juga beruntung, karena secara kebetulan kacang ercis yang digunakannya merupakan tanaman diploid (mempunyai dua perangkat kromosom). Seandainya ia menggunakan organisme poliploid, maka ia tidak akan memperoleh hasil persilangan yang sederhana dan mudah untuk dianalisis.
Pada salah satu percobaannya Mendel menyilangkan tanaman kacang ercis yang tinggi dengan yang pendek. Tanaman yang dipilih adalah tanaman galur murni, yaitu tanaman yang kalau menyerbuk sendiri tidak akan menghasilkan tanaman yang berbeda dengannya. Dalam hal ini tanaman tinggi akan tetap menghasilkan tanaman tinggi. Begitu juga tanaman pendek akan selalu menghasilkan tanaman pendek.
Dengan menyilangkan galur murni tinggi dengan galur murni pendek, Mendel mendapatkan tanaman yang semuanya tinggi. Selanjutnya, tanaman tinggi hasil persilangan ini dibiarkan menyerbuk sendiri. Ternyata keturunannya memperlihatkan nisbah (perbandingan) tanaman tinggi terhadap tanaman pendek sebesar 3 : 1. Secara skema, percobaan Mendel dapat dilihat pada Gambar 2.1 sebagai berikut.

P : ♀ Tinggi x Pendek ♂
DD dd
Gamet D d

F1 : Tinggi
Dd

Menyerbuk sendiri (Dd x Dd)

F2 :
Gamet
Gamet  D d
D DD
(tinggi) Dd
(tinggi)
d Dd
(tinggi) dd
(pendek)

Tinggi (D-) : pendek (dd) = 3 : 1
DD : Dd : dd = 1 : 2 : 1
Gambar 2.1. Diagram persilangan monohibrid untuk sifat tinggi tanaman

Individu tinggi dan pendek yang digunakan pada awal persilangan dikatakan sebagai tetua (parental), disingkat P. Hasil persilangannya merupakan keturunan (filial) generasi pertama, disingkat F1. Persilangan sesama individu F1 menghasilkan keturunan generasi ke dua, disingkat F2. Tanaman tinggi pada generasi P dilambangkan dengan DD, sedang tanaman pendek dd. Sementara itu, tanaman tinggi yang diperoleh pada generasi F1 dilambangkan dengan Dd.
Pada diagram persilangan monohibrid tersebut di atas, nampak bahwa untuk menghasilkan individu Dd pada F1, maka baik DD maupun dd pada generasi P membentuk gamet (sel kelamin). Individu DD membentuk gamet D, sedang individu dd membentuk gamet d. Dengan demikian, individu Dd pada F1 merupakan hasil penggabungan kedua gamet tersebut. Begitu pula halnya, ketika sesama individu Dd ini melakukan penyerbukan sendiri untuk menghasilkan F2, maka masing-masing akan membentuk gamet terlebih dahulu. Gamet yang dihasilkan oleh individu Dd ada dua macam, yaitu D dan d. Selanjutnya, dari kombinasi gamet-gamet tersebut diperoleh individu-individu generasi F2 dengan nisbah DD : Dd : dd = 1 : 2 : 1. Jika DD dan dd dikelompokkan menjadi satu (karena sama-sama melambangkan individu tinggi), maka nisbah tersebut menjadi D- : dd = 3 : 1.
Dari diagram itu pula dapat dilihat bahwa pewarisan suatu sifat ditentukan oleh pewarisan materi tertentu, yang dalam contoh tersebut dilambangkan dengan D atau d. Mendel menyebut materi yang diwariskan ini sebagai faktor keturunan (herediter), yang pada perkembangan berikutnya hingga sekarang dinamakan gen.

Terminologi
Ada beberapa istilah yang perlu diketahui untuk menjelaskan prinsip-prinsip pewarisan sifat. Seperti telah disebutkan di atas, P adalah individu tetua, F1 adalah keturunan generasi pertama, dan F2 adalah keturunan generasi ke dua. Selanjutnya, gen D dikatakan sebagai gen atau alel dominan, sedang gen d merupakan gen atau alel resesif. Alel adalah bentuk alternatif suatu gen yang terdapat pada lokus (tempat) tertentu. Gen D dikatakan dominan terhadap gen d, karena ekpresi gen D akan menutupi ekspresi gen d jika keduanya terdapat bersama-sama dalam satu individu (Dd). Dengan demikian, gen dominan adalah gen yang ekspresinya menutupi ekspresi alelnya. Sebaliknya, gen resesif adalah gen yang ekspresinya ditutupi oleh ekspresi alelnya.
Individu Dd dinamakan individu heterozigot, sedang individu DD dan dd masing-masing disebut sebagai individu homozigot dominan dan homozigot resesif. Sifat-sifat yang dapat langsung diamati pada individu-individu tersebut, yakni tinggi atau pendek, dinamakan fenotipe. Jadi, fenotipe adalah ekspresi gen yang langsung dapat diamati sebagai suatu sifat pada suatu individu. Sementara itu, susunan genetik yang mendasari pemunculan suatu sifat dinamakan genotipe. Pada contoh tersebut di atas, fenotipe tinggi (D-) dapat dihasilkan dari genotipe DD atau Dd, sedang fenotipe pendek (dd) hanya dihasilkan dari genotipe dd. Nampak bahwa pada individu homozigot resesif, lambang untuk fenotipe sama dengan lambang untuk genotipe. .

Hukum Segregasi
Sebelum melakukan suatu persilangan, setiap individu menghasilkan gamet-gamet yang kandungan gennya separuh dari kandungan gen pada individu. Sebagai contoh, individu DD akan membentuk gamet D, dan individu dd akan membentuk gamet d. Pada individu Dd, yang menghasilkan gamet D dan gamet d, akan terlihat bahwa gen D dan gen d akan dipisahkan (disegregasi) ke dalam gamet-gamet yang terbentuk tersebut. Prinsip inilah yang kemudian dikenal sebagai hukum segregasi atau hukum Mendel I.
Hukum Segregasi :
Pada waktu berlangsung pembentukan gamet, tiap pasang gen akan disegregasi ke dalam masing-masing gamet yang terbentuk.

Hukum Pemilihan Bebas
Persilangan yang hanya menyangkut pola pewarisan satu macam sifat seperti yang dilakukan oleh Mendel tersebut di atas dinamakan persilangan monohibrid. Mendel melakukan persilangan monohibrid untuk enam macam sifat lainnya, yaitu warna bunga (ungu-putih), warna kotiledon (hijau-kuning), warna biji (hijau-kuning), bentuk polong (rata-berlekuk), permukaan biji (halus-keriput), dan letak bunga (aksial-terminal).
Selain persilangan monohibrid, Mendel juga melakukan persilangan dihibrid, yaitu persilangan yang melibatkan pola perwarisan dua macam sifat seketika. Salah satu di antaranya adalah persilangan galur murni kedelai berbiji kuning-halus dengan galur murni berbiji hijau-keriput. Hasilnya berupa tanaman kedelai generasi F1 yang semuanya berbiji kuning-halus. Ketika tanaman F1 ini dibiarkan menyerbuk sendiri, maka diperoleh empat macam individu generasi F2, masing-masing berbiji kuning-halus, kuning-keriput, hijau-halus, dan hijau-keriput dengan nisbah 9 : 3 : 3 : 1.
Jika gen yang menyebabkan biji berwarna kuning dan hijau masing-masing adalah gen G dan g, sedang gen yang menyebabkan biji halus dan keriput masing-masing adalah gen W dan gen w, maka persilangan dihibrid terdsebut dapat digambarkan secara skema seperti pada diagram berikut ini.

P : ♀ Kuning, halus x Hijau, keriput ♂
GGWW ggww
Gamet GW gw

F1 : Kuning, halus
GgWw

Menyerbuk sendiri (GgWw x GgWw )

F2 :
Gamet ♂
Gamet ♀ GW
Gw gW gw
GW GGWW
(kuning,halus) GGWw
(kuning,halus) GgWW
(kuning,halus) GgWw
(kuning,halus)
Gw GGWw
(kuning,halus) GGww
(kuning,keriput) GgWw
(kuning,halus) Ggww
(kuning,keriput)
gW GgWW
(kuning,halus) GgWw
(kuning,halus) ggWW
(hijau,halus) ggWw
(hijau,halus)
gw GgWw
(kuning,halus) Ggww
(kuning,keriput) ggWw
(hijau,halus) ggww
(hijau,keriput)

Gambar 2.2. Diagram persilangan dihibrid untuk sifat warna dan bentuk biji
Dari diagram persilangan dihibrid tersebut di atas dapat dilihat bahwa fenotipe F2 memiliki nisbah 9 : 3 : 3 : 1 sebagai akibat terjadinya segregasi gen G dan W secara independen. Dengan demikian, gamet-gamet yang terbentuk dapat mengandung kombinasi gen dominan dengan gen dominan (GW), gen dominan dengan gen resesif (Gw dan gW), serta gen resesif dengan gen resesif (gw). Hal inilah yang kemudian dikenal sebagai hukum pemilihan bebas (the law of independent assortment) atau hukum Mendel II.

Hukum Pemilihan Bebas :
Segregasi suatu pasangan gen tidak bergantung kepada segregasi pasangan gen lainnya, sehingga di dalam gamet-gamet yang terbentuk akan terjadi pemilihan kombinasi gen-gen secara bebas.

Diagram kombinasi gamet ♂ dan gamet ♀ dalam menghasilkan individu generasi F2 seperti pada Gambar 2.2 dinamakan diagram Punnett. Ada cara lain yang dapat digunakan untuk menentukan kombinasi gamet pada individu generasi F2, yaitu menggunakan diagram anak garpu (fork line). Cara ini didasarkan pada perhitungan matematika bahwa persilangan dihibrid merupakan dua kali persilangan monohibrid. Untuk contoh persilangan sesama individu GgWw, diagram anak garpunya adalah sebagai berikut.

Gg x Gg Ww x Ww
 
3 W-  9 G-W- (kuning, halus)
3 G- 1 ww  3 G-ww (kuning, keriput)
3 W-  3 ggW- (hijau, halus)
1 gg 1 ww  1 ggww (hijau, keriput)
Gambar 2.3. Diagram anak garpu pada persilangan dihibrid

Ternyata penentuan nisbah fenotipe F2 menggunakan diagram anak garpu dapat dilakukan dengan lebih cepat dan dengan risiko kekeliruan yang lebih kecil daripada penggunaan diagram Punnett. Kelebihan cara diagram anak garpu ini akan lebih terasa apabila persilangan yang dilakukan melibatkan lebih dari dua pasang gen (trihibrid, tetrahibrid,dan seterusnya) atau pada persilangan-persilangan di antara individu yang genotipenya tidak sama. Sebagai contoh, hasil persilangan antara AaBbcc dan aaBbCc akan lebih mudah diketahui nisbah fenotipe dan genotipenya apabila digunakan cara diagram anak garpu, yaitu

Aa x aa Bb x Bb cc x Cc
  
1 C-  3 A-B-C-
3 B- 1 cc  3 A-B-cc
1 A- 1 bb 1C-  1 A-bbC-
1 cc  1 A-bbcc
1 C-  3 aaB-C-
3 B- 1 cc  3 aaB-cc
1 aa 1 bb 1 C-  1 aabbC-
1 cc  1 aabbcc
(a)
Aa x aa Bb x Bb cc x Cc
  
1 Cc 1 AaBBCc
1 BB 1 cc 1 AaBBcc
1 Cc 2 AaBbCc
1 Aa 2 Bb 1 cc 2 AaBbcc
1 Cc 1 AabbCc
1 bb 1 cc 1 Aabbcc
1 BB 1 Cc 1 aaBBCc
1 cc 1 aaBBcc
1 aa 2 Bb 1 Cc 2 aaBbCc
1 cc 2 aaBbcc
1 bb 1 Cc 1 aabbCc
1 cc 1 aabbcc
(b)
Gambar 2.4. Contoh penggunaan diagram anak garpu
(a) Penentuan nisbah fenotipe
(b) Penentuan nisbah genotipe

Formulasi matematika pada berbagai jenis persilangan
Individu F1 pada suatu persilangan monohibrid, misalnya Aa, akan menghasilkan dua macam gamet, yaitu A dan a. Gamet-gamet ini, baik dari individu jantan maupun betina, akan bergabung menghasilkan empat individu F2 yang dapat dikelompokkan menjadi dua macam fenotipe (A- dan aa) atau tiga macam genotipe (AA, Aa, dan aa).
Sementara itu, individu F1 pada persilangan dihibrid, misalnya AaBb, akan membentuk empat macam gamet, masing-masing AB,Ab, aB, dan ab. Selanjutnya pada generasi F2 akan diperoleh 16 individu yang terdiri atas empat macam fenotipe (A-B-, A-bb, aaB-, dan aabb) atau sembilan macam genotipe (AABB, AABb, Aabb, AaBB, AaBb, Aabb, aaBB, aaBb, dan aabb).
Dari angka-angka tersebut akan terlihat adanya hubungan matematika antara jenis persilangan (banyaknya pasangan gen), macam gamet F1, jumlah individu F2, serta macam fenotipe dan genotipe F2. Hubungan matematika akan diperoleh pula pada persilangan-persilangan yang melibatkan pasangan gen yang lebih banyak (trihibrid, tetrahibrid, dan seterusnya), sehingga secara ringkas dapat ditentukan formulasi matematika seperti pada tabel 2.1 berikut ini.
Tabel 2.1. Formulasi matematika pada berbagai persilangan
Persilangan Macam gamet F1 Jumlah individu F2 Macam fenotipe F2 Macam genotipe F2 Nisbah fenotipe F2
monohibrid 2 4 2 3 3 : 1
dihibrid 4 16 4 9 9 : 3 : 3 : 1
trihibrid 8 64 8 27 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1
n hibrid 2n 4n 2n 3n ( 3 : 1 )n
Pada kolom terakhir dapat dilihat adanya formulasi untuk nisbah fenotipe F2. Kalau angka-angka pada nisbah 3 : 1 dijumlahkan lalu dikuadratkan, maka akan didapatkan ( 3 + 1 )2 = 32 + 2.3.1 + 12 = 9 + 3 + 3 + 1, yang tidak lain merupakan angka-angka pada nisbah hasil persilangan dihibrid. Demikian pula jika dilakukan pemangkattigaan, maka akan diperoleh ( 3 + 1 )3 = 33 + 3.32.11 + 3.31.12+ 13 = 27 + 9 + 9 + 9 + 3 + 3 + 3 + 1, yang merupakan angka-angka pada nisbah hasil persilangan trihibrid.

Silang balik (back cross) dan silang uji (test cross)
Silang balik ialah persilangan suatu individu dengan salah satu tetuanya. Sebagai contoh, individu Aa hasil persilangan antara AA dan aa dapat disilangbalikkan, baik dengan AA maupun aa. Silang balik antara Aa dan AA akan menghasilkan satu macam fenotipe, yaitu A-, atau dua macam genotipe, yaitu AA dan Aa dengan nisbah 1 : 1. Sementara itu, silang balik antara Aa dan aa akan menghasilkan dua macam fenotipe, yaitu A- dan aa dengan nisbah 1 : 1, atau dua macam genotipe, yaitu Aa dan aa dengan nisbah 1 : 1.
Manfaat praktis silang balik adalah untuk memasukkan gen tertentu yang diinginkan ke dalam suatu individu. Melalui silang balik yang dilakukan berulang-ulang, dapat dimungkinkan terjadinya pemisahan gen-gen tertentu yang terletak pada satu kromosom sebagai akibat berlangsungnya peristiwa pindah silang (lihat juga Bab V). Hal ini banyak diterapkan di bidang pertanian, misalnya untuk memisahkan gen yang mengatur daya simpan beras dan gen yang menyebabkan rasa nasi kurang enak. Dengan memisahkan dua gen yang terletak pada satu kromosom ini, dapat diperoleh varietas padi yang berasnya tahan simpan dan rasa nasinya enak.
Apabila suatu silang balik dilakukan dengan tetuanya yang homozigot resesif, maka silang balik semacam ini disebut juga silang uji. Akan tetapi, silang uji sebenarnya tidak harus terjadi antara suatu individu dan tetuanya yang homozigot resesif. Pada prinsipnya semua persilangan yang melibatkan individu homozigot resesif (baik tetua maupun bukan tetua) dinamakan silang uji.
Istilah silang uji digunakan untuk menunjukkan bahwa persilangan semacam ini dapat menentukan genotipe suatu individu. Sebagai contoh, suatu tanaman yang fenotipenya tinggi (D-) dapat ditentukan genotipenya (DD atau Dd) melalui silang uji dengan tanaman homozigot resesif (dd). Kemungkinan hasilnya dapat dilihat pada diagram berikut ini.
DD x dd Dd x dd
 
Dd (tinggi) 1 Dd (tinggi)
1 dd (pendek)
Gambar 2.5. Contoh diagram silang uji
Jadi, apabila tanaman tinggi yang disilang uji adalah homozigot (DD), maka hasilnya berupa satu macam fenotipe, yaitu tanaman tinggi. Sebaliknya, jika tanaman tersebut heterozigot (Dd), maka hasilnya ada dua macam fenotipe, yaitu tanaman tinggi dan pendek dengan nisbah 1 : 1.

Modifikasi Nisbah Mendel
Percobaan-percobaan persilangan sering kali memberikan hasil yang seakan-akan menyimpang dari hukum Mendel. Dalam hal ini tampak bahwa nisbah fenotipe yang diperoleh mengalami modifikasi dari nisbah yang seharusnya sebagai akibat terjadinya aksi gen tertentu. Secara garis besar modifikasi nisbah Mendel dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu modifikasi nisbah 3 : 1 dan modifikasi nisbah 9 : 3 : 3 : 1.
Modifikasi Nisbah 3 : 1
Ada tiga peristiwa yang menyebabkan terjadinya modifikasi nisbah 3 : 1, yaitu semi dominansi, kodominansi, dan gen letal.

Semi dominansi
Peristiwa semi dominansi terjadi apabila suatu gen dominan tidak menutupi pengaruh alel resesifnya dengan sempurna, sehingga pada individu heterozigot akan muncul sifat antara (intermedier). Dengan demikian, individu heterozigot akan memiliki fenotipe yang berbeda dengan fenotipe individu homozigot dominan. Akibatnya, pada generasi F2 tidak didapatkan nisbah fenotipe 3 : 1, tetapi menjadi 1 : 2 : 1 seperti halnya nisbah genotipe.
Contoh peristiwa semi dominansi dapat dilihat pada pewarisan warna bunga pada tanaman bunga pukul empat (Mirabilis jalapa). Gen yang mengatur warna bunga pada tanaman ini adalah M, yang menyebabkan bunga berwarna merah, dan gen m, yang menyebabkan bunga berwarna putih. Gen M tidak dominan sempurna terhadap gen m, sehingga warna bunga pada individu Mm bukannya merah, melainkan merah muda. Oleh karena itu, hasil persilangan sesama genotipe Mm akan menghasilkan generasi F2 dengan nisbah fenotipe merah : merah muda : putih = 1 : 2 : 1.

Kodominansi
Seperti halnya semi dominansi, peristiwa kodominansi akan menghasilkan nisbah fenotipe 1 : 2 : 1 pada generasi F2. Bedanya, kodominansi tidak memunculkan sifat antara pada individu heterozigot, tetapi menghasilkan sifat yang merupakan hasil ekspresi masing-masing alel. Dengan perkataan lain, kedua alel akan sama-sama diekspresikan dan tidak saling menutupi.
Peristiwa kodominansi dapat dilihat misalnya pada pewarisan golongan darah sistem ABO pada manusia (lihat juga bagian pada bab ini tentang beberapa contoh alel ganda). Gen IA dan IB masing-masing menyebabkan terbentuknya antigen A dan antigen B di dalam eritrosit individu yang memilikinya. Pada individu dengan golongan darah AB (bergenotipe IAIB) akan terdapat baik antigen A maupun antigen B di dalam eritrositnya. Artinya, gen IA dan IB sama-sama diekspresikan pada individu heterozigot tersebut.
Perkawinan antara laki-laki dan perempuan yang masing-masing memiliki golongan darah AB dapat digambarkan seperti pada diagram berikut ini.

IAIB x IAIB

1 IAIA (golongan darah A)
2 IAIB (golongan darah AB)
1 IBIB (golongan darah B)
Golongan darah A : AB : B = 1 : 2 : 1
Gambar 2.6. Diagram persilangan sesama individu bergolongan darah AB

Gen letal
Gen letal ialah gen yang dapat mengakibatkan kematian pada individu homozigot. Kematian ini dapat terjadi pada masa embrio atau beberapa saat setelah kelahiran. Akan tetapi, adakalanya pula terdapat sifat subletal, yang menyebabkan kematian pada waktu individu yang bersangkutan menjelang dewasa.
Ada dua macam gen letal, yaitu gen letal dominan dan gen letal resesif. Gen letal dominan dalam keadaan heterozigot dapat menimbulkan efek subletal atau kelainan fenotipe, sedang gen letal resesif cenderung menghasilkan fenotipe normal pada individu heterozigot.
Peristiwa letal dominan antara lain dapat dilihat pada ayam redep (creeper), yaitu ayam dengan kaki dan sayap yang pendek serta mempunyai genotipe heterozigot (Cpcp). Ayam dengan genotipe CpCp mengalami kematian pada masa embrio. Apabila sesama ayam redep dikawinkan, akan diperoleh keturunan dengan nisbah fenotipe ayam redep (Cpcp) : ayam normal (cpcp) = 2 : 1. Hal ini karena ayam dengan genotipe CpCp tidak pernah ada.
Sementara itu, gen letal resesif misalnya adalah gen penyebab albino pada tanaman jagung. Tanaman jagung dengan genotipe gg akan mengalami kematian setelah cadangan makanan di dalam biji habis, karena tanaman ini tidak mampu melakukan fotosintesis sehubungan dengan tidak adanya khlorofil. Tanaman Gg memiliki warna hijau kekuningan, sedang tanaman GG adalah hijau normal. Persilangan antara sesama tanaman Gg akan menghasilkan keturunan dengan nisbah fenotipe normal (GG) : kekuningan (Gg) = 1 : 2.

Modifikasi Nisbah 9 : 3 : 3 : 1
Modifikasi nisbah 9 : 3 : 3 : 1 disebabkan oleh peristiwa yang dinamakan epistasis, yaitu penutupan ekspresi suatu gen nonalelik. Jadi, dalam hal ini suatu gen bersifat dominan terhadap gen lain yang bukan alelnya. Ada beberapa macam epistasis, masing-masing menghasilkan nisbah fenotipe yang berbeda pada generasi F2.
Epistasis resesif
Peristiwa epistasis resesif terjadi apabila suatu gen resesif menutupi ekspresi gen lain yang bukan alelnya. Akibat peristiwa ini, pada generasi F2 akan diperoleh nisbah fenotipe 9 : 3 : 4.
Contoh epistasis resesif dapat dilihat pada pewarisan warna bulu mencit (Mus musculus). Ada dua pasang gen nonalelik yang mengatur warna bulu pada mencit, yaitu gen A menyebabkan bulu berwarna kelabu, gen a menyebabkan bulu berwarna hitam, gen C menyebabkan pigmentasi normal, dan gen c menyebabkan tidak ada pigmentasi. Persilangan antara mencit berbulu kelabu (AACC) dan albino (aacc) dapat digambarkan seperti pada diagram berikut ini.
P : AACC x aacc
kelabu albino

F1 : AaCc
kelabu
F2 : 9 A-C- kelabu
3 A-cc albino kelabu : hitam : albino =
3 aaC- hitam 9 : 3 : 4
1 aacc albino
Gambar 2.7. Diagram persilangan epistasis resesif

Epistasis dominan
Pada peristiwa epistasis dominan terjadi penutupan ekspresi gen oleh suatu gen dominan yang bukan alelnya. Nisbah fenotipe pada generasi F2 dengan adanya epistasis dominan adalah 12 : 3 : 1.
Peristiwa epistasis dominan dapat dilihat misalnya pada pewarisan warna buah waluh besar (Cucurbita pepo). Dalam hal ini terdapat gen Y yang menyebabkan buah berwarna kuning dan alelnya y yang menyebabkan buah berwarna hijau. Selain itu, ada gen W yang menghalangi pigmentasi dan w yang tidak menghalangi pigmentasi. Persilangan antara waluh putih (WWYY) dan waluh hijau (wwyy) menghasilkan nisbah fenotipe generasi F2 sebagai berikut.

P : WWYY x wwyy
putih hijau

F1 : WwYy
putih
F2 : 9 W-Y- putih
3 W-yy putih putih : kuning : hijau =
3 wwY- kuning 12 : 3 : 1
1 wwyy hijau
Gambar 2.7. Diagram persilangan epistasis dominan

Epistasis resesif ganda
Apabila gen resesif dari suatu pasangan gen, katakanlah gen I, epistatis terhadap pasangan gen lain, katakanlah gen II, yang bukan alelnya, sementara gen resesif dari pasangan gen II ini juga epistatis terhadap pasangan gen I, maka epistasis yang terjadi dinamakan epistasis resesif ganda. Epistasis ini menghasilkan nisbah fenotipe 9 : 7 pada generasi F2.
Sebagai contoh peristiwa epistasis resesif ganda dapat dikemukakan pewarisan kandungan HCN pada tanaman Trifolium repens. Terbentuknya HCN pada tanaman ini dapat dilukiskan secara skema sebagai berikut.
gen L gen H
 
Bahan dasar enzim L glukosida sianogenik enzim H HCN
Gen L menyebabkan terbentuknya enzim L yang mengatalisis perubahan bahan dasar menjadi bahan antara berupa glukosida sianogenik. Alelnya, l, menghalangi pembentukan enzim L. Gen H menyebabkan terbentuknya enzim H yang mengatalisis perubahan glukosida sianogenik menjadi HCN, sedangkan gen h menghalangi pembentukan enzim H. Dengan demikian, l epistatis terhadap H dan h, sementara h epistatis terhadap L dan l. Persilangan dua tanaman dengan kandungan HCN sama-sama rendah tetapi genotipenya berbeda (LLhh dengan llHH) dapat digambarkan sebagai berikut.

P : LLhh x llHH
HCN rendah HCN rendah

F1 : LlHh
HCN tinggi
F2 : 9 L-H- HCN tinggi
3 L-hh HCN rendah HCN tinggi : HCN rendah =
3 llH- HCN rendah 9 : 7
1 llhh HCN rendah
Gambar 2.8. Diagram persilangan epistasis resesif ganda

Epistasis dominan ganda
Apabila gen dominan dari pasangan gen I epistatis terhadap pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen dominan dari pasangan gen II ini juga epistatis terhadap pasangan gen I, maka epistasis yang terjadi dinamakan epistasis dominan ganda. Epistasis ini menghasilkan nisbah fenotipe 15 : 1 pada generasi F2.
Contoh peristiwa epistasis dominan ganda dapat dilihat pada pewarisan bentuk buah Capsella. Ada dua macam bentuk buah Capsella, yaitu segitiga dan oval. Bentuk segitiga disebabkan oleh gen dominan C dan D, sedang bentuk oval disebabkan oleh gen resesif c dan d. Dalam hal ini C dominan terhadap D dan d, sedangkan D dominan terhadap C dan c.
P : CCDD x ccdd
segitiga oval

F1 : CcDd
segitiga
F2 : 9 C-D- segitiga
3 C-dd segitiga segitiga : oval = 15 : 1
3 ccD- segitiga
1 ccdd oval
Gambar 2.9. Diagram persilangan epistasis dominan ganda

Epistasis domian-resesif
Epistasis dominan-resesif terjadi apabila gen dominan dari pasangan gen I epistatis terhadap pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen resesif dari pasangan gen II ini juga epistatis terhadap pasangan gen I. Epistasis ini menghasilkan nisbah fenotipe 13 : 3 pada generasi F2.
Contoh peristiwa epistasis dominan-resesif dapat dilihat pada pewarisan warna bulu ayam ras. Dalam hal ini terdapat pasangan gen I, yang menghalangi pigmentasi, dan alelnya, i, yang tidak menghalangi pigmentasi. Selain itu, terdapat gen C, yang menimbulkan pigmentasi, dan alelnya, c, yang tidak menimbulkan pigmentasi. Gen I dominan terhadap C dan c, sedangkan gen c dominan terhadap I dan i.
P : IICC x iicc
putih putih

F1 : IiCc
putih
F2 : 9 I-C- putih
3 I-cc putih putih : berwarna = 13 : 3
3 iiC- berwarna
1 iicc putih
Gambar 2.10. Diagram persilangan epistasis dominan-resesif

Epistasis gen duplikat dengan efek kumulatif
Pada Cucurbita pepo dikenal tiga macam bentuk buah, yaitu cakram, bulat, dan lonjong. Gen yang mengatur pemunculan fenotipe tersebut ada dua pasang, masing-masing B dan b serta L dan l. Apabila pada suatu individu terdapat sebuah atau dua buah gen dominan dari salah satu pasangan gen tersebut, maka fenotipe yang muncul adalah bentuk buah bulat (B-ll atau bbL-). Sementara itu, apabila sebuah atau dua buah gen dominan dari kedua pasangan gen tersebut berada pada suatu individu, maka fenotipe yang dihasilkan adalah bentuk buah cakram (B-L-). Adapun fenotipe tanpa gen dominan (bbll) akan berupa buah berbentuk lonjong. Pewarisan sifat semacam ini dinamakan epistasis gen duplikat dengan efek kumulatif.

P : BBLL x bbll
cakram lonjong

F1 : BbLl
cakram
F2 : 9 B-L- cakram
3 B-ll bulat cakram : bulat : lonjong = 9 : 6 : 1
3 bbL- bulat
1 bbll lonjong
Gambar 2.11. Diagram persilangan epistasis gen duplikat dengan efek kumulatif

Interaksi Gen
Selain mengalami berbagai modifikasi nisbah fenotipe karena adanya peristiwa aksi gen tertentu, terdapat pula penyimpangan semu terhadap hukum Mendel yang tidak melibatkan modifikasi nisbah fenotipe, tetapi menimbulkan fenotipe-fenotipe yang merupakan hasil kerja sama atau interaksi dua pasang gen nonalelik. Peristiwa semacam ini dinamakan interaksi gen.
Peristiwa interaksi gen pertama kali dilaporkan oleh W. Bateson dan R.C. Punnet setelah mereka mengamati pola pewarisan bentuk jengger ayam. Dalam hal ini terdapat empat macam bentuk jengger ayam, yaitu mawar, kacang, walnut, dan tunggal, seperti dapat dilihat pada Gambar 2.12.

Gambar 2.12. Bentuk jengger ayam dari galur yang berbeda
Persilangan ayam berjengger mawar dengan ayam berjengger kacang menghasilkan keturunan dengan bentuk jengger yang sama sekali berbeda dengan bentuk jengger kedua tetuanya. Ayam hibrid (hasil persilangan) ini memiliki jengger berbentuk walnut. Selanjutnya, apabila ayam berjengger walnut disilangkan dengan sesamanya, maka diperoleh generasi F2 dengan nisbah fenotipe walnut : mawar : kacang : tunggal = 9 : 3 : 3 : 1.
Dari nisbah fenotipe tersebut, terlihat adanya satu kelas fenotipe yang sebelumnya tidak pernah dijumpai, yaitu bentuk jengger tunggal. Munculnya fenotipe ini, dan juga fenotipe walnut, mengindikasikan adanya keterlibatan dua pasang gen nonalelik yang berinteraksi untuk menghasilkan suatu fenotipe. Kedua pasang gen tersebut masing-masing ditunjukkan oleh fenotipe mawar dan fenotipe kacang.
Apabila gen yang bertanggung jawab atas munculnya fenotipe mawar adalah R, sedangkan gen untuk fenotipe kacang adalah P, maka keempat macam fenotipe tersebut masing-masing dapat dituliskan sebagai R-pp untuk mawar, rrP- untuk kacang, R-P- untuk walnut, dan rrpp untuk tunggal. Dengan demikian, diagram persilangan untuk pewarisan jengger ayam dapat dijelaskan seperti pada Gambar 2.13.
P : RRpp x rrPP
mawar kacang

F1 : RrPp
walnut
F2 : 9 R-P- walnut
3 R-pp mawar walnut : mawar : kacang : tunggal
3 rrP- kacang = 9 : 3 : 3 : 1
1 rrpp tunggal
Gambar 2.13. Diagram persilangan interaksi gen nonalelik

Teori Peluang
Percobaan-percobaan persilangan secara teori akan menghasilkan keturunan dengan nisbah tertentu. Nisbah teoretis ini pada hakekatnya merupakan peluang diperolehnya suatu hasil, baik berupa fenotipe maupun genotipe. Sebagai contoh, persilangan monohibrid antara sesama individu Aa akan memberikan nisbah fenotipe A- : aa = 3 : 1 dan nisbah genotipe AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1 pada generasi F2. Dalam hal ini dapat dikatakan bahwa peluang diperolehnya fenotipe A- dari persilangan tersebut adalah 3/4, sedangkan peluang munculnya fenotipe aa adalah 1/4. Begitu juga, untuk genotipe, peluang munculnya AA, Aa, dan aa masing-masing adalah 1/4, 2/4 (=1/2), dan 1/4.
Peluang munculnya suatu kejadian dapat didefinisikan sebagai nisbah munculnya kejadian tersebut terhadap seluruh kejadian. Nilai peluang berkisar dari 0 (0%) hingga 1 (100%). Kejadian yang tidak pernah muncul sama sekali dikatakan memiliki peluang = 0, sedangkan kejadian yang selalu muncul dikatakan memiliki peluang = 1.
Dua kejadian independen untuk muncul bersama-sama akan memiliki peluang yang besarnya sama dengan hasil kali masing-masing peluang kejadian. Sebagai contoh, kejadian I dan II yang independen masing-masing memiliki peluang = 1/2. Peluang bagi kejadian I dan II untuk muncul bersama-sama = 1/2 x 1/2 = 1/4. Contoh lainnya adalah pada pelemparan dua mata uang logam sekaligus. Jika peluang untuk mendapatkan salah satu sisi mata uang = 1/2, maka peluang untuk mendapatkan sisi mata uang tersebut pada dua mata uang logam yang dilempar sekaligus = 1/2 x 1/2 = 1/4.
Apabila ada dua kejadian, misalnya A dan B yang masing-masing memiliki peluang kemunculan sebesar p dan q, maka sebaran peluang kemunculan kedua kejadian tersebut adalah (p + q)n. Dalam hal ini n menunjukkan banyaknya ulangan yang dilakukan untuk memunculkan kejadian tersebut. Untuk jelasnya bisa dilihat contoh soal berikut ini.
Berapa peluang untuk memperoleh tiga sisi bergambar burung garuda dan dua sisi tulisan pada uang logam Rp 100,00 apabila lima mata uang logam tersebut dilemparkan bersama-sama secara independen ? Jawab : Peluang memperoleh sisi gambar = p = 1/2, sedangkan peluang memperoleh sisi tulisan = q = 1/2. Sebaran peluang memperoleh kedua sisi tersebut = (p + q)5 = p5 + 5 p4q + 10 p3q2 + 10 p2q3 + 5 pq4 + q5. Dengan demikian, peluang memperoleh tiga sisi gambar dan dua sisi tulisan = 10 p3q2 = 10 (1/2)3(1/2)2 = 10/32.
Contoh lain penghitungan peluang misalnya pada sepasang suami-istri yang masing-masing pembawa (karier) sifat albino. Gen penyebab albino adalah gen resesif a. Jika mereka ingin memiliki empat orang anak yang semuanya normal, maka peluang terpenuhinya keinginan tersebut adalah 81/256. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut.
Aa x Aa
suami istri

3 A- (normal)
1 aa (albino)
Peluang munculnya anak normal = 3/4 (misalnya = p)
Peluang munculnya anak albino = 1/4 (misalnya = q)
Karena ingin diperoleh empat anak, maka sebaran peluangnya = (p + q)4
= p4 + 4p3q + 6p2q2 + 4pq3 + q4
Peluang mendapatkan empat anak normal = p4 = (3/4)4 = 81/256

Uji X2 (Chi-square test)
Pada kenyataannya nisbah teoretis yang merupakan peluang diperolehnya suatu hasil percobaan persilangan tidak selalu terpenuhi. Penyimpangan (deviasi) yang terjadi bukan sekedar modifikasi terhadap nisbah Mendel seperti yang telah diuraikan di atas, melainkan sesuatu yang adakalanya tidak dapat diterangkan secara teori. Agar lebih jelas, berikut ini akan diberikan sebuah contoh.
Suatu persilangan antara sesama individu dihibrid (AaBb) menghasilkan keturunan yang terdiri atas empat macam fenotipe, yaitu A-B-, A-bb, aaB-, dan aabb masing-masing sebanyak 315, 108, 101, dan 32. Untuk menentukan bahwa hasil persilangan ini masih memenuhi nisbah teoretis ( 9 : 3 : 3 : 1 ) atau menyimpang dari nisbah tersebut perlu dilakukan suatu pengujian secara statistika. Uji yang lazim digunakan adalah uji X2 (Chi-square test) atau ada yang menamakannya uji kecocokan (goodness of fit).
Untuk melakukan uji X2 terhadap hasil percobaan seperti pada contoh tersebut di atas, terlebih dahulu dibuat tabel sebagai berikut.
Tabel 2.1. Contoh pengujian hasil persilangan dihibrid
Kelas fenotipe O
(hasil percobaan) E
(hasil yang diharapkan) d = [O-E] d2/E
A-B- 315 9/16 x 556 = 312,75 2,25 0,016
A-bb 108 3/16 x 556 = 104,25 3,75 0,135
AaB- 101 3/16 x 556 = 104,25 3,25 0,101
Aabb 32 1/16 x 556 = 34,75 2,75 0,218
Jumlah 556 556 X2h = 0,470
Pada tabel tersebut di atas dapat dilihat bahwa hsil percobaan dimasukkan ke dalam kolom O sesuai dengan kelas fenotipenya masing-masing. Untuk memperoleh nilai E (hasil yang diharapkan), dilakukan perhitungan menurut proporsi tiap kelas fenotipe. Selanjutnya nilai d (deviasi) adalah selisih antara O dan E. Pada kolom paling kanan nilai d dikuadratkan dan dibagi dengan nilai E masing-masing, untuk kemudian dijumlahkan hingga menghasilkan nilai X2h atau X2 hitung. Nilai X2h inilah yang nantinya akan dibandingkan dengan nilai X2 yang terdapat dalam tabel X2 (disebut nilai X2tabel ) yang disingkat menjadi X2t. Apabila X2h lebih kecil daripada X2t dengan peluang tertentu (biasanya digunakan nilai 0,05), maka dikatakan bahwa hasil persilangan yang diuji masih memenuhi nisbah Mendel. Sebaliknya, apabila X2h lebih besar daripada X2t, maka dikatakan bahwa hasil persilangan yang diuji tidak memenuhi nisbah Mendel pada nilai peluang tertentu (biasanya 0,05).
Adapun nilai X2t yang akan digunakan sebagai pembanding bagi nilai X2h dicari dengan cara sebagai berikut. Kita tentukan terlebih dahulu nilai derajad bebas (DB), yang merupakan banyaknya kelas fenotipe dikurangi satu. Jadi, pada contoh di atas nilai DB nya adalah 4 – 1 = 3. Selanjutnya, besarnya nilai DB ini akan menentukan baris yang harus dilihat pada tabel X2. Setelah barisnya ditentukan, untuk mendapatkan nilai X2t pembanding dilihat kolom peluang 0,05. Dengan demikian, nilai X2t pada contoh tersebut adalah 7,815. Oleh karena nilai X2h (0,470) lebih kecil daripada nilai X2t (7,815), maka dikatakan bahwa hasil persilangan tersebut masih memenuhi nisbah Mendel.
Tabel 2.2. Tabel X2
Derajad Bebas Peluang
0,95 0,80 0,50 0,20 0,05 0,01 0,005
1 0,004 0,064 0,455 1,642 3,841 6,635 7,879
2 0,103 0,446 1,386 3,219 5,991 9,210 10,597
3 0,352 1,005 2,366 4,642 7,815 11,345 12,838
4 0,711 1,649 3,357 5,989 9,488 13,277 14,860
5 1,145 2,343 4,351 7,289 11,070 15,086 16,750
6 1,635 3,070 5,348 8,558 12,592 16,812 18,548
7 2,167 3,822 6,346 9,803 14,067 18,475 20,278
8 2,733 4,594 7,344 11,030 15,507 20,090 21,955
9 3,325 5,380 8,343 12,242 16,919 21,666 23,589
10 3,940 6,179 9,342 13,442 18,307 23,209 25,188
15 7,261 10,307 14,339 19,311 24,996 30,578 32,801
20 10,851 14,578 19,337 25,038 31,410 37,566 39,997
25 14,611 18,940 24,337 30,675 37,652 44,314 46,928
30 18,493 23,364 29,336 36,250 43,773 50,892 53,672
Alel Ganda
Di muka telah disinggung bahwa alel merupakan bentuk alternatif suatu gen yang terdapat pada lokus (tempat) tertentu. Individu dengan genotipe AA dikatakan mempunyai alel A, sedang individu aa mempunyai alel a. Demikian pula individu Aa memiliki dua macam alel, yaitu A dan a. Jadi, lokus A dapat ditempati oleh sepasang (dua buah) alel, yaitu AA, Aa atau aa, bergantung kepada genotipe individu yang bersangkutan.
Namun, kenyataan yang sebenarnya lebih umum dijumpai adalah bahwa pada suatu lokus tertentu dimungkinkan munculnya lebih dari hanya dua macam alel, sehingga lokus tersebut dikatakan memiliki sederetan alel. Fenomena semacam ini disebut sebagai alel ganda (multiple alleles).
Meskipun demikian, pada individu diploid, yaitu individu yang tiap kromosomnya terdiri atas sepasang kromosom homolog, betapa pun banyaknya alel yang ada pada suatu lokus, yang muncul hanyalah sepasang (dua buah). Katakanlah pada lokus X terdapat alel X1, X2, X3, X4, X5. Maka, genotipe individu diploid yang mungkin akan muncul antara lain X1X1, X1X2, X1X3, X2X2 dan seterusnya. Secara matematika hubungan antara banyaknya anggota alel ganda dan banyaknya macam genotipe individu diploid dapat diformulasikan sebagai berikut.

atau

n = banyaknya anggota alel ganda

Beberapa Contoh Alel Ganda
Alel ganda pada lalat Drosophila
Lokus w pada Drosophila melanogaster mempunyai sederetan alel dengan perbedaan tingkat aktivitas dalam produksi pigmen mata yang dapat diukur menggunakan spektrofotometer. Tabel 2.3 memperlihatkan konsentrasi relatif pigmen mata yang dihasilkan oleh berbagai macam genotipe homozigot pada lokus w.

Tabel 2.3. Konsentrasi relatif pigmen mata pada berbagai genotipe
D. melanogaster
Genotipe Konsentrasi relatif pigmen mata terhadap pigmen total Genotipe Konsentrasi relatif pigmen mata terhadap pigmen total
ww 0,0044 wsatwsat 0,1404
wawa 0,0197 wcolwcol 0,1636
wewe 0,0324 w+sw+s 0,6859
wchwch 0,0410 w+cw+c 0,9895
wcowco 0,0798 w+Gw+G 1,2548

Alel ganda pada tanaman
Contoh umum alel ganda pada tanaman ialah alel s, yang berperan dalam mempengaruhi sterilitas. Ada dua macam sterilitas yang dapat disebabkan oleh alel s, yaitu sterilitas sendiri (self sterility) dan sterilitas silang (cross sterility). Mekanisme terjadinya sterilitas oleh alel s pada garis besarnya berupa kegagalan pembentukan saluran serbuk sari (pollen tube) akibat adanya semacam reaksi antigen – antibodi antara saluran tersebut dan dinding pistil.

s1 s2 s1s2 s2s3

s1s2 s1s2 s2s3

Gambar 2.14 Diagram sterilitas s
= fertil
= steril

Alel ganda pada kelinci
Pada kelinci terdapat alel ganda yang mengatur warna bulu. Alel ganda ini mempunyai empat anggota, yaitu c+, cch, ch, dan c, masing-masing untuk tipe liar, cincila, himalayan, dan albino. Tipe liar, atau sering disebut juga agouti, ditandai oleh pigmentasi penuh; cincila ditandai oleh warna bulu kelabu keperak-perakan; himalayan berwarna putih dengan ujung hitam, terutama pada anggota badan. Urutan dominansi keempat alel tersebut adalah c+ > cch > ch > c dengan sifat dominansi penuh. Sebagai contoh, genotipe heterozigot cchc, akan mempunyai bulu tipe cincila.

Golongan darah sistem ABO pada manusia
Pada tahun 1900 K. Landsteiner menemukan lokus ABO pada manusia yang terdiri atas tiga buah alel, yaitu IA, IB, dan I0. Dalam keadaan heterozigot IA dan IB bersifat kodominan, sedang I0 merupakan alel resesif (lihat juga bagian kodominansi pada bab ini). Genotipe dan fenotipe individu pada sistem ABO dapat dilihat pada tabel 2.4.
Tabel 2.4. Genotipe dan fenotipe individu pada sistem ABO
Genotipe Fenotipe
IAIA atau IAI0 A
IBIB atau IBI0 B
IAIB AB
I0I0 O
Lokus ABO mengatur tipe glikolipid pada permukaan eritrosit dengan cara memberikan spesifikasi jenis enzim yang mengatalisis pembentukan polisakarida di dalam eritrosit tersebut. Glikolipid yang dihasilkan akan menjadi penentu karakteristika reaksi antigenik tehadap antibodi yang terdapat di dalam serum darah. Antibodi adalah zat penangkal terhadap berbagai zat asing (antigen) yang masuk ke dalam tubuh.
Dalam tubuh seseorang tidak mungkin terjadi reaksi antara antigen dan antibodi yang dimilikinya sendiri. Namun, pada transfusi darah kemungkinan terjadinya reaksi antigen-antibodi yang mengakibatkan terjadinya aglutinasi (penggumpalan) eritrosit tersebut sangat perlu untuk diperhatikan agar dapat dihindari. Tabel 2.5 memperlihatkan kompatibilitas golongan darah sistem ABO pada transfusi darah.

Tabel 2.5. Kompatibilitas golongan darah sistem ABO pada transfusi darah.
Golongan darah Antigen dalam eritrosit Antibodi dalam serum Eritrosit yang digumpalkan Golongan darah donor
A A anti B B dan AB A dan O
B B anti A A dan AB B dan O
AB A dan B – – A, B, AB, dan O
O – anti A dan anti B A, B, dan AB O
Selain tipe ABO, K. Landsteiner, bersama-sama dengan P.Levine, pada tahun 1927 berhasil mengklasifikasi golongan darah manusia dengan sistem MN. Sama halnya dengan sistem ABO, pengelompokan pada sistem MN ini dilakukan berdasarkan atas reaksi antigen – antibodi seperti dapat dilhat pada tabel 2.6. Namun, kontrol gen pada golongan darah sistem MN tidak berupa alel ganda, tetapi dalam hal ini hanya ada sepasang alel, yaitu IM dan IN , yang bersifat kodominan. Dengan demikian, terdapat tiga macam fenotipe yang dimunculkan oleh tiga macam genotipe, masing-masing golongan darah M (IMIM), golongan darah MN (IMIN), dan golongan darah N (ININ).
Tabel 2.6. Golongan darah sistem MN
Genotipe Fenotipe Anti M Anti N
IMIM M + –
IMIN MN + +
ININ N – +
Sebenarnya masih banyak lagi sistem golongan darah pada manusia. Saat ini telah diketahui lebih dari 30 loki mengatur sistem golongan darah, dalam arti bahwa tiap lokus mempunyai alel yang menentukan jenis antigen yang ada pada permukaan eritrosit. Namun, di antara sekian banyak yang dikenal tersebut, sistem ABO dan MN merupakan dua dari tiga sistem golongan darah pada manusia yang paling penting. Satu sistem lainnya adalah sistem Rh (resus).
Sistem Rh pertama kali ditemukan oleh K. Landsteiner, bersama dengan A.S. Wiener, pada tahun 1940. Mereka menemukan antibodi dari kelinci yang diimunisasi dengan darah seekor kera (Macaca rhesus). Antibodi yang dihasilkan oleh kelinci tersebut ternyata tidak hanya menggumpalkan eritrosit kera donor, tetapi juga eritrosit sebagian besar orang kulit putih di New York. Individu yang memperlihatkan reaksi antigen-antibodi ini disebut Rh positif (Rh+), sedang yang tidak disebut Rh negatif (Rh-).
Pada mulanya kontrol genetik sistem Rh diduga sangat sederhana, yaitu R untuk Rh+ dan r untuk Rh-. Namun, dari temuan berbagai antibodi yang baru, berkembang hipotesis bahwa faktor Rh dikendalikan oleh alel ganda. Hal ini dikemukakan oleh Wiener. Sementara itu, R.R. Race dan R.A. Fiescher mengajukan hipotesis bahwa kontrol genetik untuk sistem Rh adalah poligen (lihat juga BabXIV).
Menurut hipotesis poligen, ada tiga loki yang mengatur sistem Rh. Oleh karena masing-masing lokus mempunyai sepasang alel, maka ada enam alel yang mengatur sistem Rh, yaitu C, c D, d, E, dan e. Kecuali d, tiap alel ini menentukan adanya antigen tertentu pada eritrosit, yang diberi nama sesuai dengan alel yang mengaturnya. Jadi, ada antigen C, c, D, E, dan e. Dari lokus C dapat diperoleh tiga macam fenotipe, yaitu CC (menghasilkan antigen C), Cc (menghasilkan antigen C dan c), serta cc (menghasilkan antigen c). Begitu juga dari lokus E akan diperoleh tiga macam fenotipe, yaitu EE, Ee, dan ee. Akan tetapi, dari lokus D hanya dimungkinkan adanya dua macam fenotipe, yaitu D- (menghasilkan antigen D) dan dd (tidak menghasilkan antigen D). Fenotipe D- dan dd inilah yang masing-masing menentukan suatu individu akan dikatakan sebagai Rh+ dan Rh-. Secara keseluruhan kombinasi alel pada ketiga loki tersebut dapat memberikan 18 macam fenotipe (sembilan Rh+ dan sembilan Rh-).
Bertemunya antibodi Rh (anti D) yang dimiliki oleh seorang wanita dengan janin yang sedang dikandungnya dapat mengakibatkan suatu gangguan darah yang serius pada janin tersebut. Hal ini dimungkinkan terjadi karena antibodi Rh (anti D) pada ibu tadi dapat bergerak melintasi plasenta dan menyerang eritrosit janin. Berbeda dengan antibodi anti A atau anti B, yang biasanya sulit untuk menembus halangan plasenta, antibodi Rh mudah melakukannya karena ukuran molekulnya yang relatif kecil.
Penyakit darah karena faktor Rh terjadi apabila seorang wanita Rh- (dd) menikah dengan pria Rh+ (DD) sehingga genotipe anaknya adalah Dd. Pada masa kehamilan sering kali terjadi percampuran darah antara ibu dan anaknya, sehingga dalam perkawinan semacam itu ibu yang Rh- akan memperoleh imunisasi dari anaknya yang Rh+. Apabila wanita tersebut mengandung janin Dd secara berturut-turut, maka ia akan menghasilkan antibodi anti D. Biasanya tidak akan terjadi efek yang merugikan terhadap anak yang pertama akibat reaksi penolakan tersebut. Akan tetapi, anak yang lahir berikutnya dapat mengalami gejala penyakit yang disebut eritroblastosis fetalis. Pada tingkatan berat penyakit ini dapat mengakibatkan kematian.
Dengan adanya peluang reaksi antigen – antibodi dalam golongan darah manusia, maka dilihat dari kompatibiltas golongan darah antara suami dan istri dapat dibedakan dua macam perkawinan, masing-masing
1. Perkawinan yang kompatibel, yaitu perkawinan yang tidak memungkinkan berlangsungnya reaksi antigen-antibodi di antara ibu dan anak yang dihasilkan dari perkawinan tersebut.
2. Perkawinan yang inkompatibel, perkawinan yang memungkinkan berlangsungnya reaksi antigen-antibodi di antara ibu dan anak yang dihasilkan dari perkawinan tersebut.

Oleh: sudarwoto | 22 Maret 2009

BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi adalah ilmu terapan biologi yang melibatkan mikrobiologi, biokimia, dan rekayasa genetika untuk menghasilkan produk dan jasa.
Bioteknologi dikembangkan untuk meningkatkan nilai tambah bahan mentah dengan memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau bagian-bagiannya, misalnya bakteri dan kapang. Selain itu, bioteknologi juga memanfaatkan sel tumbuhan atau sel hewan yang dibiakkan sebagai konstituen berbagai proses industry.
Penerapan bioteknologi dilakukan melahui pengintegrasian berbagai disiplin ilmu pengetahuan alam dan teknologi, termasuk mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi molekuler, kimia, rekayasa proses, dan teknik
kimia.
Proses bioteknologi pada umumnya rnencakup produksi sel atau biomassa dan perubahan (transformasi) kimia yang diinginkan.
Transformasi kimia itu lebih lanjut dapat bagi menjadi dua subbagian, yaitu sebagai berikut:
a. Pembentukan suatu produk akhir yang diinginkan. Contohnya enzim, antibiotik, asam organik, dan steroid.
b. Penguraian suatu bahan baku yang diberikan. Contohnya buangan air limbah, destruksi, buangan industri, atau tumpahan minyak.
Reaksi yang terjadi pada proses bioteknologi dapat bersifat katabolik, yaitu senyawa kompleks diuraikan menjadi senyawa lebih sederhana (misalnya glukosa menjadi etanol); atau bersifat anabolik atau biosintesis, yaitu pembangunan molekul sederhana menjadi molekul yang lebih kompleks (misalnya sintesis antibiotik) Bioteknologi bukan merupakan hal yang baru, dalam kenyataan sudah ada pada masa lalu. Misalnya orang Somaria dan Babilon telah menikmati bir sejak 6.000 SM, orang Mesir telah membuat adonan kue asam sejak tahun 400 SM.
Bukti Pasti bahwa mikroorganisme sanggup melakukan fermentasi (peragian) timbul dari studi permulaan L. Pasteur (1857-1876), sehingga Pasteur dianggap sebagai bapak bioteknologi.
Pada masa kini, bioteknologi bukan hanya dimanfaatkan dalam industri makanan tetapi telah meluas dalam berbagai bidang, misalnya: rekayasa genetika, penanggulangan polusi, penciptaan sumber energi, dan penemuan peralatan medis maupun farmasi dan sebagainya. Berkat penelitian – penelitian selanjutnya serta perkembangan IPTEK, bioteknologi makin maju dan makin besar manfaatnya bagi manusia untuk masa-masa mendatang. Berikut ini akan dibahas manfaat bioteknologi dalam berbagai bidang:

Oleh: sudarwoto | 12 Maret 2009

TEORI ASAL USUL KEHIDUPAN

TEORI ABIOGENESIS
1. Pengertian
Teori Abiogenesis menyatakan bahwa kehidupan berasal dari materi yang tidak hidup atau benda mati dan terjadi secara spontan.
2. Pendukung Teori Abiogenesis
Teori Abiogenesis dipelopori oleh Aristoteles (384-322 SM). Dia adalah seorang filosof dan tokoh ilmu pengetahuan Yunani kuno. Aristoteles berpendapat bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati. Misalnya ia mengemukakan bahwa kunang-kunang berasal dari embun pagi dan lahirnya tikus barasal dari tanah basah. Sebenarnya Aristoteles mengetahui bahwa telur-telur ikan adalah hasil perkawinan akan menetas menghasilkan ikan yang sama dengan induknya, tapi ia yakin bahwa ada ikan yang berasal dari lumpur.
Pendukung yang lain adalah John Needham (1700) seorang berkebangsaan Inggris. Dia melakukan penelitian dengan merebus sepotong daging dalam wadah selama beberapa menit (tidak sampai steril). Air rebusan daging tersebut disimpan dan ditutup dengan tutup botol disebabkan oleh adanya mikroba. Needham berkesimpulan bahwa mikroba berasal dari air kaldu.
Menurut penganut paham abiogenesis, makhluk hidup terjadi secara spontan atau disebut juga paham generatio spontanea. Contoh paham “generatio spontanea” :
– Cacing tanah berasal dari tanah basah.
– – Belatung berasal dari daging busuk.
– _ Tikus berasal dari sekam dan air kotor.
Paham abiogenesis bertahan cukup lama, yaitu semenjak zaman Yunani kuno (ratusan tahun sebelum masehi) hingga pertengahan abad ke-17.
Pada pertengahan abad ke-17, Antonie Van Leuwenhoek menemukan mikroskop sederhana yang dapat digunakan untuk mengamati benda-benda yang sangat kecil dalam setetes air rendaman jerami. Benda-benda kecil tersebut dinamakn mikroorganisme/animalkulus yang artinya binatang renik. Oleh para pendukung paham abiogenesis, hasil pengamatan Antonie Van Leuwenhoek ini seolah-olah memperkuat pendapat mereka.

TEORI BIOGENESIS
1. Pengertian
Teori biogenesis menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup (omne vivum ex vivo, omne ovum ex vivo).
2. Pendukung Teori Biogenesis
2.1 Fransisco Redi (1626-1697)
Ia melakukan percobaan sebagai berikut :
Tabung I : diisi sekerat daging, lalu ditutup.
Tabung II : diisi sekerat daging dan ditutup dengan kain kasa.
Tabung III : diisi sekerat daging dan dibiarkan terbuka.

Hasil percobaan beberapa hari kemudian.
Pada tabung I : tidak terdapat seekor pun belatung dalam daging.
Pada tabung II : ditemukan beberapa ekor belatung.
Pada tabung III : daging pada tabung ini membusuk dan di dalamnya banyak terdapat belatung.
Kesimpulan yang diambil dari percobaan ini adalah belatung bukan berasal dari daging yang membusuk, tetapi berasal dari lalat yang menjatuhkan telurnya di atas daging. Namun teori ini tidak dapat diterima oleh pendukung teori abiogenesis.
2.2 Lazzaro spalanzani (1729-1799)
Spalanzani melakukan percobaan yang pada prinsipnya sama dengan percobaan Fransisco Redi. Tetapi langkah percobaan Spalanzani lebih sempurna. Adapun percobaan yang dilakukun spallanzani adalah sebagai berikut :
Labu I : diisi 70 cc air kaldu, kemudian dipanaskan 15 derajat celcius selama beberapa menit dan dibiarkan terbuka.
Labu II : diisi 70 cc air kaldu, ditutup rapat-rapat dengan sumbat gabus.
Selanjutnya kedua labu itu dipanaskan dan kemudian didinginkan. Setelah dingin keduanya diletakkan di tempat terbuka yang bebas dari gangguan orang dan hewan. Setelah kurang lebih satu minggu, diadakan pengamatan terhadap keadaan air kaldu pada kedua labu tersebut.
Hasil percobaannya adalah sebagai berikut :
Labu I : air kaldu mengalami perubahan, yaitu airnya menjadi bertambah keruh dan baunya menjadi tidak enak.
Labu II : air kaldu labu ini tidak mengalami perubahan, artinya tetap jernih seperti semula, baunya juga tidak mengandung mikroba.

Berdasarkan hasil percobaan tersebut, Lazzaro Spalanzani menyimpulkan bahwa mikroba yang ada di dalam kaldu tersebut bukan berasal dari air kaldu (benda mati), tetapi berasal dari kehidupan di udara. Jadi, adanya pembusukan karena telah terjadi kontaminasi mikroba dari udara ke dalam air kaldu tersebut. Namun teori ini juga tidak dapat diterima oleh pendukung teori abiogenesis.
2.3 Louis Pasteur
Dalam menjawab keraguannya terhadap paham abiogenesis, Pasteur melaksanakan percobaannya untuk menyempurnakan percobaan Spallanzani. Dalam percobaannya, Pasteur menggunakan bahan air kaldu dengan alat labu. Langkah-langkah percobaan Pasteur adalah sebagai berikut :
Langkah I : labu diisi 70 cc air kaldu, kemudian ditutup rapat-rapat dengan gabus. Celah antara gabus dengan mulut labu diolesi parafin cair. Setelah itu pada gabus tersebut dipasang pipa kaca berbentuk leher angsa. Lalu, labu dipanaskan atau disterilkan. Penutup leher angsa ini bertujuan untuk membuktikan bahwa mikroorganisme terdapat di udara.
Langkah II : selanjutnya labu didinginkan dan diletakkan di tempat aman. Setelah beberapa hari, keadaan air kaldu diamati. Ternyata air kaldu tersebut tetap jernih dan tidak mengandung mikroorganisme.
Langkah III : labu yang air kaldu di dalamnya tetap jernih dimiringkan sampai air kaldu di dalamnya mengalir ke permukaan pipa hingga bersentuhan dengan udara. Setelah itu labu diletakkan kembali pada tempat yang aman selama beberapa hari. Kemudian keadaan air kaldu diamati lagi. Ternyata air kaldu di dalam labu menjadi busuk dan banyak mengandung mikroorganisme.
Melalui pemanasan perangkat percobaannya, seluruh mikroorganisme yang terdapat dalam air kaldu akan mati. Di samping itu, akibat lain dari pemanasan adalah terbentuknya uap air pada pipia kaca berbentuk leher angsa. Apabila perangkat percobaan tersebut didinginkan, maka air pipa akan mengembun dan menutup lubang pipa tepat pada bagian yang berbentuk leher.
Pada saat pemanasan, udara bebas tetap dapat berhubungan dengan ruangan dalam labu. Mikroorganisme yang masuk bersama udara akan mati pada saat pemanasan air kaldu.
Setelah labu dimiringkan hingga air kaldu sampai ke permukaan pipa, air kaldu itu akan bersentuhan dengan udara bebas. Ketika labu dikembalikan ke posisi semula (tegak), mikroorganisme tadi ikut terbawa masuk. Sehingga, setelah labu dibiarkan beberapa waktu air kaldu menjadi keruh, karena adanya pembusukan oleh mikroorganisme tersebut. Dengan demikian terbuktilah ketidakbenaran paham abiogenesisi, yang menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati yang terjadi secara spontan.
Hasil yang diperole Pasteur adalah :
a. Mikroorganisme yang tumbuh bukan berasal dari benda mati (cairan) tetapi dari mikroorganisme yang terdapat di udara.
b. Mikroorganisme terdapat di udara bersama-sama dengan debu.
Berdasarkan hasil percobaan Pasteur tersebut, maka tumbanglah paham abiogenesis dan muncul paham baru tentang asal-usul makhluk hidup yang dikenal dengan teori biogenesis. Teori itu menyatakan :
1. Omne vivum ex ovo = setiap makhluk hidup berasal dari telur.
2. Omne ovum ex vivo = setiap telur berasal dari makhluk hidup, dan
3. Omne vivum ex vivo= setiap makhluk hidup bersal dari makhluk hidup sebelumnya.
Walaupun Louis Pasteur dengan percobannya telah berhasil menumbangkan paham Abiogenesis dan sekaligus mengukuhkan paham Biogenesis, belum berarti bahwa masalah bagaimana terbentuknya makhluk hidup yang pertama kali terjawab.
A. Teori Evolusi Kimia
Ahli biokimia berkebangsaan Rusia (1894) A.l. Oparin adalah orang pertama yang mengemukakan bahwa evolusi zat-zat kimia telah terjadi jauh sebelum kehidupan ini ada. Dia mengemukakan bahwa asal mula kehidupan terjadi bersamaan dengan evolusi terbentuknya bumi serta atmosfirnya.
Atmosfir bumi mula-mula memiliki air, CO2, metan, dan amonia namun tidak memiliki oksigen. Dengan adanya panas dari berbagai sumber energi maka zat-zat tersebut mengalami serangkaian perubahan menjadi berbagai molekul organik sederhana. Senyawa – senyawa ini membentuk semacam campuran yang kaya akan materi-materi, dalam lautan yang masih panas; yang disebut primordial soup. Bahan campuran ini belum merupakan makhluk hidup tetapi bertingkah laku mirip seperti sistem biologi. PrimodiaL soup ini melakukan sintesis dan berakumulasi membentuk molekul. organik kecil atau monomer. misalnva asam amino dan nukleotida.
Monomer – monomer lalu bergabung membentuk polimer, misalnya protein dan asam nukleat. Kemudian agregasi ini membentuk molekul dalam bentuk tetesan yang disebut protobion. Protobion ini memiliki ciri kimia yang berbeda dengan lingkungannya.
Kondisi atmosfer masa kini tidak lagi memungkinkan untuk terbentuknya sintesis molekul organik secara spontan karena oksigen di atmosfer akan memecair ikatan kimia dan mengekstraksi elektron.
Polimerisasi atau penggabungan monomer ini dapat dibuktikan oleh sydney Fox.Sydney Fox melakukan percobaan dengan memanaskan larutan kental monomer organik yang mengandung asam amino, asam amino pada suhu titik leburnya. Saat air menguap, terbentuklah lapisan monomer – monomer yang berpolimerisasi. Polimer ini oleh Sydney Fox disebut proteinoid.
Dalam penelitian di laboratorium bila proteinoid dicampur dengan air dingin akan membentuk gabungan proteinoid yang menyusun tetesan kecil yang disebut mikrosfer. Mikrosfer diselubungi oleh membran selektif permeabel.
Tahun lirna puluhan hipotesis tentang evolusi kimia rnendapat dukungan dari Stanley Miller dan gurunya Harold Urey (1953). Teori Urey didasari atas pemikiran bahwa bahan orqanik merupakan bahan dasar organism yang pada mulanya dibentuk sebagai reaksi gas yang ada di alam denqan bantuan energi.

Menurut Teori Urey, konsep tersebut dapat di jabarkan atas 4 fase:
________________________________________
________________________________________
Fase 1. Tersedianya molekul metan, ammonia, hidrogen . dan uap air yag sangat banyak didalam atmosfer.
Fase 2. Energi yang timbul dari aliran listrik halilintar dan radiasi sinar – sinar kosmis merupakan energy pengikat dalam reaksi – reaksi molekul – molekul metan, ammonia, hydrogen dan uap air.
Fase 3. Terbentuknya zat hidup yang paling sederhana
Fase 4. Zat hidup yang terbentuk berkembang denqan waktu berjuta – juta tahun menjadi sejenis organism yang lebih kompleks.

Miller berhasil membuktikan teori Urey dalam laboratorium. dengan alat, seperti pada Gambar 8.2. Alat ini disimpan pada suatu kondisi yang diperkirakan sama dengan kondisi pada waktu sebelum ada kehidupan. Ke dalam alat tersebut dimasukkan bermacam-macarn gas seperti uap air yang dihasilkan dari air yang dipanaskan, hidrogen, metan, dan amonia.
Selanjutnya pada alat tersebut diberikan aliran listrik 75.000 volt (sebagai pengganti kilatan halilintar yang selalu terjadi di alam pada waktu tersebut). Setelal seminggu ternyata Miller mendapatkan zat organik yang berupa asam amino. Asam amino merupakan komponen kehidupan. Selain asam amino diperoleh tiga asam hidroksi. HCN, dan urea.
Pemikiran selanjutnya adalah bagaimana terbentuknva protein dari asam amino ini.
Melvin Calvin dari Universitas California menunjukkan bahwa radiasi sinar dapat mengubah metana, amonia, hidrogen dan air menjadi molekul-rnolekul gula, dan asam amino. Dan juga pernbentukan purin dan pirimidin, yang merupakan zat dasar pembentukan DNA, RNA, ATP dan ADP.
Kehidupan yang bersarna-sama dengan partikel debu alam disebarkan dari satu tempat ke tempat lain, di bawah pengaruh sinar matahari. Tetapi teori ini tidak memperhitungkan adanya temperatur yang begitu dingin dan juga sangat panas dan sinar – sinar yang mematikan yang terdapat di angkasa luar, seperti sinar kosmis, sinar ultra violet dan sinar infra merah.

B. Teori Evolusi Biologi

1) Evolusi Dari Kelompok Awal
Dari sederetan peristiwa yang disebut di muka, pada akhirnya terbentuklah sel awal yang selanjutnya merupakan bentuk permulaan dari makhluk bersel satu. Dalam kenyataan menunjukkan bahwa perbedaan antara hewan tingkat rendah dan tumbuhan tingkat rendah tidak jelas. Sehingga
menuntun orang untuk berpendapat bahwa hewan maupun tumbuhan bersel satu berasal dari satu bentuk asal yang juga merupakan bentuk asal dari flagelata yang kini dijumpai. Contoh flaqelata yang dijumpai yang menunjukkan sifat seperti tumbuhan maupun hewan adalah Euglena dan Voluox.

2) Bentuk Pertama Tumbuhan
Ciri bentuk pertama dari tumbuhan adaIah menghilangnya flagela dan berkembangnya klorofil. Dari bentuk awal ini kemudian berkembang alga, yaitu alga hijau, (yang diperkirakan berasal dari alga hijau – biru), alga perang, alga merah dan sebagainya.
Semua alga mengandung klorofil di samping adanya pigmen lain. perubahan selanjutnya adalah perkembangan alga bersel satu menjadi alga bersel banyak. Alga hijau dianggap sebagai asal – asul dari lumut, yaitu suatu perubahan bentuk kehidupan dari air ke bentuk kehidupan di
darat. Bentuk kehidupan simbiosis terlihat pada lumut kerak, yaitu bentuk kehidupan simbiosis antara alga hijau dan alga biru dengan jamur.

3) Bentuk Awal dari Hewan
Dari bentuk awal yang rrrenyerupai flagelata kemudian timbul flagelata yang menyerupai flagelata yang ada sekarang.
Organisme inilah yang kemudian mewakili kelompok protozoa, yang kemudian dari radiasi yang bersifat adaptatif timbullah protozoa-protozoa yang lain, yaitu kelompok ameboid, kelompok yang bersilia, dan protozoa
yang bersifat parasit.
Hewan ciliata cenderung untuk mempertahankan bentuknya dari masa ke masa, sedangkan hewan protozoa mempunyai bentuk adaptasi antara lain yang hidup di air tawar dan yang hidup di daratan.
Dari hewan bersel satu, terjadi perubahan yang berupa hewan bersel banyak.
Diduga bahwa hewan bersel banyak mula – mula berbentuk bola yang berongga, terdiri dari sel-sel yang hanya satu lapis saja.
Berdasarkan hipotesis, hewan tersebut disebut blastea. Nama ini diambil dari satu bentuk esensial yang selalu dilalui oleh setiap makhluk hidup bersel banyak dalam perkembangan embriologinya.
Alga dan protozoa sekarang ini merupakan hasil radiasi yang pertama, sedangkan blastea tidak lagi dijumpai, kecuali dalam bentuk blastula dalam perkembangan embrio makhluk hidup bersel banyak.
Bentuk blastea merupakan bentuk yang memungkinkan untuk berkembang lebih jauh yaitu pada radiasi kedua dan ketiga.

a. Radiasi yang kedua
Secara hipotesis perkembangan hewan dari bentuk blastea adalah sebagai berikut.
1. Dari tingkat blastula, embrio hewan berkembang ke arah tingkat gastrula, sehingga terjadi 2 lapisan, yaitu lapisan dalam (endoderma) dan lapisan luar (ektoderma). Dalam tingkat gastrula hewan tersebut berkembang menjadi dewasa. Lihat Gambar 8.10. Contoh hewan diploblastik yang kita jumpai sekarang adalah Porifera dan Coelenterata.
2. Kemungkinan lain adalah bahwa setelah melalui tingkat blastula dan gastrula, maka embrionya tidak berkembang menjadi hewan dewasa, tetapi antara lapisan endoderma dan lapisan ektoderma, terbentuklah lapisan mesoderma. Setelah terbentuk lapisan mesoderma
baru-lah berkembang menjadi hewan dewasa.
Hewan ini tidak lagi dijumpai, namun keturunannya yang terbentuk sebagai hasil evolutif (radiasi ketiga), dijumpai dalam berbagai bentuk. Lihat Gambar 8.11.

b. Radiasi Aang ketiga
Tipe-tipe triploblas dapat digolongkan dalam 4 kelompok besar hewan hewan berikut ini karena meskipun mempunyai mesoderma tetapi berbeda asalnya (dari bagian mana) dan perkembangannya menjadi embrio. Radiasi ketiga ini terbagi menjadi 4 kelompok berikut ini.
I ) Kelompok I
Pada kelompok I ini bagian di kanan dan kiri dari mesoderma membentuk
benjolan yang kemudian meluas sehingga mengisi ruangan di antara ektoderma dan endoderma. Ruang yang terbentuk disebut coelom.
karena coelom bentuk asalnya dari endoderma maka disebut enterocoelmata.
Contohnya: Echinodermata dan Chordata.

2) Kelompok ll
Pada kelompok II mesoderma berasal derri ektoderma. Ektoderma melepaskan keiompok-kelompok sel dalam ruangan di antara endoderma dan ektoderma, sehingga mesodermanya kompak dan tidak dijumpai coelom. Hewan yang tidak memiliki coelom termasuk dalam acoelomata. Contohnva: cacing pipih dan cacing pita.

3) Kelompok III
Pada kelompok III ini mesoderma terbentuk dari endoderma maupun ektoderma, hanya saja setelah mesoderma terbentuk maka terjadi celah yang kemudian berkembang menjadi coelom. Coelom tersebut
dinamakan schizocoel, hewan yang memiliki schizocoel disebut schizocoelomata. Contohnya, Annelida, Mollusca, dan Arthropoda
(Crustacea, Insekta, labah-labah).

4) Kelompok IV
Pada kelompok IV, mesoderma dibentuk oleh ektoderma, hanya saja mesoderma tak memenuhi ruangan seluruhnya, sehingga dengan demikian ruangan tidak dibatasi oleh mesoderma tetapi oleh ektoderma. Oleh karena itu, coelom tersebut dinamakan pseudocoel. Hewan yang memiliki pseudocoel termasuk dalam pseudocoelomata.
Contohnya: Rotifera dan cacing gilik atau nematoda.
Pada masa embrio, Annelida yang hidup di laut dan Mollusca sangat serupa, sehingga sulit sekali untuk dibedakan. Demikian juga antara insekta dan cacing tanah bentuk embrionya sulit sekali dibedakan meskipun bentuk dewasa mereka berbeda sama sekali.
Hewan-hewan triploblastik pada dasarnya adalah simetri bilateral. Ada anggapan bahwa pada waktu terjadi perubahan bentuk dari diploblastik ke triploblastik terjadi juga perubahan bentuk simetrinya, yaitu dari
Simetri radial ke simetri bilateral.
c. Teori Kosmozoa
Arrhenius ( 191 I ) menyatakan bahwa kehidupan pertama dimulai dari spora-spora kehidupan yang bersarna-sama dengan partikel debu alam disebarkan dari satu tempat ke tempat lain, di bawah pengaruh sinar matahari. Tetapi teori ini tidak memperhitungkan adanya temperatur yang
begitu dingin dan juga sangat panas dan sinar – sinar yang mematikan yang terdapat di angkasa luar, seperti sinar kosmis, sinar ultra violet dan sinar infra merah.

D. Teori Evolusi pada Kelompok Modern
Evolusi invertebrata yang terdiri dari 30 filum dimulai dari nenek moyang berupa protista yang hidup di laut. Protista bercabang tiga, dimulai dari filum Porifera, filum Cnidaria, dan filum Plathyhelminthes. Filum Plathyhelminthes bercabang menjadi tiga.
Cabang pertama bercabang lagi menjadi tiga dimulai dari filum Mollusca, filum Annelida, dan filum Arthropoda. Cabang kedua menjadi filum Nematoda. Sedang cabang ketiga menjadi dua, yaitu filum Echinodermata
dan filum Chordata.
Dari evolusi invertebrata dapat kita ketahui bahwa evolusi vertebrata berasal dari nenek moyang berupa Echinodermata. Echinodermata
akan berkembang menjadi Echinodermata modern contohnya bintang laut,
dan bulu babi, Hemichordata, Chordata primitif yang terdiri dari Tunicata dan Lancelets, vertebrata modern yang terdiri dari tujuh kelas yaitu: Agnata, Chondrichtyes, Osteichthyes, Ampibia, Reptilia, Aves, dan Mammalia.

E. Asal – Usul Prokariotik
Organisme yang autotrof tidak mungkin mampu bertahan hidup karena saat itu belum terdapat karbon dioksida di atmosfer dan organismenya pun belum memiliki organel untuk melakukan fotosintesis. Jumlah bahan organik yang tersedia menipis maka cara makan pun berkembang menjadi autotrof, yaitu dapat
merubah bahan anorganik menjadi bahan organik lewat fotosintesis.
Untuk berfotosintesis, organisme memerlukan pigmen tertentu. Maka berkembanglah bakteri autrotrof yang juga menghasilkan oksigen sebagai hasil sampingan fotosintesis. Bakteri ini kemungkinan sama dengan Cyanobacteria (ganggang hijau biru) yang ada dewasa ini. Cyanobacteria ini menjadi sosok kunci (gambaran) evolusi kehidupan. Hasil fotosintesis bakteri di masa lalu, secara bertahap menghasilkan oksigen yang dilepas ke atmosfer dan laut sekitar 2 milyar tahun yang lalu. Hal ini dibuktikan dengan ditemukannya fosil Cyanobacteria di endapan Archean dan Proterozoic yang berusia 3,5 milyar tahun. Cyanobacteria yang dapat menumbuhkan Pilar Yang terbuat dari fosilnya dan materi dari sekitarnya. Gumpalan seperti tiang yang
terbuat dari fosil Cyanobacteria disebut stromatolit (lihat Gambar 8.7 di halaman142).
Stromatolit ini diperkirakan berumur 3,5 milyar tahun yang lalu. Seperti tampak pada gambar, ujung stromatolit menyembul di atas permukaan air.
Seperti halnya gunung es, stromatolit memiliki bagian yang terbenam dalam air. Pertumbuhan stromatolit yang masih aktif dapat disaksikan di perairan dangkal teluk California, Australia Barat, San Salvador, dan
Bahama.
Yang menarik perhatian adalah, bahwa ukuran dan bentuk bakteri yang terdapat pada stromatolit yang masih aktif saat ini, sama dengan bakteri yang ditemukan pada fosil stromatolit. Diperkirakan stromatolit ini terdapat melimpah di seluruh perairan tawar dan laut sampai sekitar 1,6 milyar tahun yang lalu.
F. Asal – Usul Ekukariota
Eukariotik diperkirakan mulai muncul 1,5 milyar tahun yang lalu. Para ilmuwan belum mengetahui dengan pasti bagaimana organisme eukariotik ini berkembang.
Namun, para ilmuwan berspekulasi bahwa organisme eukariotik berasal dari organism prokariotik. Menurut para ilmuwan, bakteri prokariotik yang autotrof dan heterotrof melakukan simbiosis bersama. Simbiosis adalah hubungan yang erat antara organism yang seringkali menguntungkan. Pada simbiosis ini, perlindungan diri mencari makanan dan energi dilakukan bersama. Hipotesis endosimbiosis ini menyatakan bahwa nenek moyang sel hewan dan tumbuhan merupakan hasil simbiosis antara organisme prokariotik anaerob yang besar dengan sel bakteri aerob yang kecil.
Organisme prokariotik berfungsi sebagai inang, dan sel bakteri aerob berada di dalam inang dan berfungsi sebagai mitokondria.
Masing-masing organisme ini tetap tumbuh dan membelah diri. Saat inang membelah diri, bakteri yang berada di dalamnya didistribusikan ke tiap sel anakan. Akhirnya, bakteri berbentuk spiral juga ikut bergabung dengan simbiosis ini dan membentuk flagella dan silia. Hasilnya adalah protista seperti yang ada dewasa ini.
Para biologiwan telah menemukan persamaan – persamaan antara organel dan bakteri yang menjadi bukti hipotesis simbiosis.
Sebagai contohnya, mitokondria menyerupai bakteri dalam beberapa hal,
yaitu:
l. dapat bereproduksi sendiri,
2. memiliki asam nukleat yang sama,
3. kadang memiliki ukuran dan bentuk sama, dan
4. melaksanakan sintesis protein di ribosom.
Hipotesis lain tentang asal-usul eukariota menjelaskan bahwa organism eukariota berkembang secara langsung dari organisme prokariota. Organel-organel dalam sel eukariota berasal dari pelekukan
dan penjepitan bagian membran sel organisme prokariota

Kategori