Biologi SMA (PEP) Wajib Buku 2: Menelusuri Materi Genetik — Dominasi dan Keraguan terhadap Teori Protein Awal

Bayangkan sebuahKitab Kehidupanyang tebal. Pada awal abad ke-20, Morgan menemukan "halaman-halaman" kitab tersebut melalui eksperimen lalat buah — ia membuktikan bahwa gen tersusun secara linear pada kromosom. Namun, mengenai "tinta" apa yang digunakan untuk menulis huruf-huruf ini, dunia sains sempat terperangkap dalam kesalahan selama setengah abad.

Paradoks Kompleksitas: Mengapa DNA Pernah Diremehkan?

Para ilmuwan saat itu meyakini bahwa keanekaragaman hayati harus diemban oleh materi yang sama kompleksnya. Protein tersusun dari20 jenis asam aminodengan kombinasi yang hampir tak terbatas; sedangkan DNA hanya terdiri dari4 jenis basaDengan logika ini, DNA disalahartikan hanya sebagai "perancah inert" yang menjaga struktur kromosom.

Pergeseran Logika

Namun, kelestarian kehidupan yang presisi antar generasi mengisyaratkan kemungkinan lain: materi genetik harus memilikistabilitasdankemampuan replikasi yang akuratyang sangat tinggi. Jumlah kromosom berkurang setengahnya dalam meiosis dan dipulihkan melalui fertilisasi — proses fisik yang sangat teratur ini akhirnya mengarahkan para ilmuwan dari protein yang kompleks menuju DNA yang tampak "sederhana".

Catatan Profesor

Dalam proses pembentukan sel germinal matang dari sel germinal primitif, kromosom hanya bereplikasi satu kali, sementara sel membelah dua kali berturut-turut, sehingga jumlah kromosom berkurang setengahnya. Mekanisme yang presisi inilah, dikombinasikan dengan fakta susunan linear gen yang dibuktikan oleh Morgan, yang mengarahkan kita pada arah pencarian esensi pewarisan sifat.

PERTANYAAN 1

Sepasang suami istri, sang istri menderita penyakit genetik tertentu karena membawa sepasang gen resesif penyebab penyakit pada kromosom X, sedangkan suami memiliki fenotipe normal. Setelah istri hamil, mereka ingin tahu apakah janin membawa gen penyebab penyakit ini. Bantulah pasangan ini menganalisis.

Jika janin berjenis kelamin laki-laki, pasti membawa gen tersebut dan akan menderita penyakit; jika perempuan, pasti membawa gen tersebut namun memiliki fenotipe normal.

Janin, baik laki-laki maupun perempuan, memiliki kemungkinan 50% untuk tidak membawa gen penyebab penyakit tersebut.

Karena suami normal, janin baik laki-laki maupun perempuan tidak akan menderita penyakit.

Tidak dapat menentukan status pembawa gen berdasarkan jenis kelamin.

PERTANYAAN 2

1. DNA tersusun dari berapa rantai? Bagaimana struktur tiga dimensinya? 2. Apa komposisi dan letak kerangka dasar DNA? 3. Bagaimana pasangan basa dan posisinya? Jika diketahui proporsi adenin dalam DNA adalah a dan proporsi guanin adalah b, manakah penurunan berikut yang benar:

A. b ≤ 0,5

B. b ≥ 0,5

C. Sitosin sebanyak a(1/2b - 1)

D. Sitosin sebanyak b(1/2a - 1)

PERTANYAAN 3

Pada awal abad ke-20, apa alasan utama para ilmuwan pada umumnya menganggap protein sebagai materi genetik?

Protein adalah kandungan terbanyak dalam kromosom

Protein terdiri dari 20 asam amino, yang variasi kombinasinya jauh lebih beragam dibandingkan 4 basa DNA

Eksperimen Morgan membuktikan bahwa gen adalah protein

DNA tidak stabil dalam metabolisme dan mudah terdegradasi

PERTANYAAN 4

Mengenai eksperimen persilangan lalat buah Morgan, pernyataan manakah yang benar:

Membuktikan bahwa DNA adalah materi genetik

Membuktikan bahwa gen tersusun secara linear pada kromosom

Menjelaskan bahwa esensi kimia gen adalah nukleotida

Menyangkal hukum pewarisan Mendel

PERTANYAAN 5

Dalam reproduksi seksual, proses fisiologis yang mempertahankan jumlah kromosom suatu spesies tetap konstan adalah:

Meiosis dan mitosis

Meiosis dan fertilisasi

Amitosis dan fertilisasi

Replikasi DNA dan sintesis protein