BAB 3 KETURUNAN DAN VARIASI

BAB 3KETURUNAN DAN VARIASI

PEMBAHAGIAN SELKromosom, Gen dan DNAGen ialah unit asas perwarisan yang menentukan ciri-ciri individu. Ia membawa maklumat keturunan dari satu generasi ke generasi berikutnya. Gen terdapat di dalam DNA.Kromosom terletak dalam nukleus, membawa maklumat yang menentukan ciri-ciri yang ada pada kita.Setiap kromosom terdiri daripada molekul yang panjang yang dikenal sebagai asid deoksiribonukleik (DNA)

MitosisMitosis ialah proses pembahagian sel soma, iaitu sel matang akan membahagi kepada dua sel anak yang sama.Proses mitosis berlaku pada sel soma tetapi tidak berlaku pada sel pembiakan.Sel anak mempunyai kandungan genetik yang sama dengan sel induk.Sel anak mempunyai bilangan kromosom yang sama dengan sel induk.Kepentingan mitosis :a)menambah bilangan sel semasa tumbesaran.b)menggantikan sel yang mati atau rosak.c)membaiki organ yang tercedera.

Organisma unisel seperti kulat, yis dan ameba menjalankan pembiakan aseks yang melibatkan mitosis. Proses ini hanya memerlukan satu induk untuk menghasilkan individu yang baharu tanpa kehadiran gamet atau sel pembiakan.

Kromosom dalamnukleus pendek dantebalPenduaan kromosom berlaku dan membentuk kromotidKromatid tersusun sebaris di pusat sel

Kromatid terpisah dan bergerak ke kutub sel yang bertentanganSitoplasma membahagi

Setiap sel anak mempunyai bilangankromosom yang samadengan sel indukLATIHAN BUKU SPS

MUKA SURAT 26

ESOK BINCANGMEIOSISMeiosis ialah proses pembahagian sel yang menghasilkan gamet.Gamet mengandungi bilangan kromosom separuh daripada bilangan kromosom sel induk.Gamet hanya dihasilkan oleh organ pembiakan seperti testis dan ovari bagi haiwan manakala bagi tumbuhan adalah anter dan ovul.Kepentingan meiosis :a)sel anak mempunyai bilangan kromosom yang sama seperti induk apabila berlaku persenyawaan.b)anak yang dihasilkan dapat meningkatkan variasi genetik apabila berlaku pindah silang.c)anak yang dihasilkan akan mempunyai ciri berbeza atau variasi dalam kalangan mereka.

MITOSIS VS MEIOSISMITOSISMEIOSISBilangan kromosom dalam sel anak dikekalkanBilangan kromosom dalam sel anak adalah separuh daripada bilangan kromosom sel indukMempunyai satu pusingan pembahagian selMempunyai dua pusingan pembahagian selMenghasilkan dua sel anakMenghasilkan empat sel anakTidak melibatkan pindah silangMelibatkan pindah silangMenghasilkan sel anak yang mempunyai maklumat genetik yang sama antara satu dengan yang lain dan juga dengan sel indukMenghasilkan sel anak yang mempunyaiaklumat genetik yang berlainan antara satu dengan yang lain dan juga dengan sel induk

GEN DOMINAN DAN GEN RESESIFDOMINANRESESIFRambut kerintingRambut lurusTinggiKerdilCuping telinga bebasCuping telinga melekapBoleh menggulung lidahTidak boleh menggulung lidahRambut hitamRambut perangMata hitamMata biru

Gregor Mendel 1822 - 1884MEKANISME PEWARISANGregor Mendel merupakan seorang saintis Austria dikenal sebagai bapa pewarisan kerana beliau telah menemui prinsip pewarisan.Genotip merujuk kepada maklumat genetik suatu organisma yang terdapat dalam gen.Fenotip pula merujuk kepada fizikal dan ciri fizikal yang boleh dilihat pada suatu organisma.Genotip suatu organisma akan menentukan fenotip organisma tersebut.FENOTIPGENOTIPTinggi (baka tulen)TT (dominan homozigot)Tinggi (monohibrid)Tt (heterozigot)Kerdil (baka tulen)tt (resesif homozigot)KROMOSOM SEKSSel soma manusia mempunyai 46 kromosom atau 23 pasang kromosom.44 kromosom atau 22 pasang adalah kromosom autosom dan dua lagi adalah kromosom seks.Lelaki mempunyai dua jenis kromosom seks iaitu kromosom X dan kromosom Y.Perempuan hanya mempunyai satu jenis kromosom seks iaitu kromosom X sahaja.Kromosom lelaki ditulis sebagai 44 + XY.Kromosom perempuan ditulis sebagai 44 + XX.

Mekanisme Penentuan Seks AnakJantina anak ditentukan oleh sperma bapa.Semasa proses persenyawaan, jika ovum disenyawakan oleh sperma yang membawa kromosom X, maka anak perempuan akan terhasil. Jikam ovum disenyawakan oleh sperma yang membawa kromosom Y, maka anak lelaki akan terhasil.Kebarangkalian untuk mendapat anak lelaki atau anak perempuan adalah sama, iaitu 50%.

KEJADIAN KEMBAR

KEMBAR SEIRASKEMBAR TIDAK SEIRAS

KEMBAR SEIRASSeorang wanita biasanya menghasilkan satu ovum dalam satu kitar haid. Apabila ovum disenyawakan oleh satu sperma, maka satu zigot terhasil.Zigot kemudian membahagi dua lalu membentuk dua zigot dan berkembang.Kedua-dua anak menjadi kembar seiras.Ciri-ciri anak kembar seiras termasuklah :a)berkongsi satu plasentab)mempunyai sifat dan jantina yang samac)mempunyai set kromosom dan gen yang sama.

36KEMBAR TAK SEIRASOvari menghasilkan dua ovum pada masa yang sama dan ovum-ovum tersebut disenyawakan oleh dua sperma yang berlainan.Dua zigot terhasil dan menempel pada bahagian berbeza dalam uterus dengan plasenta yang berbeza.Kedua-dua zigot berkembang membentuk dua embrio dan seterusnya membesar menjadi dua anak kembar tak seiras.

Ciri-ciri anak kembar tak seiras :a)mempunyai plasenta yang berasinganb)mempunyai jantina yang sama atau berlainanc)memepunyai set kromosom dan gen yang berlainan

38

43MUTASI

MUTASIMUTASIManusia normal mempunyai 46 kromosom di dalam sel.Tetapi kadang-kala semasa meiosis atau mitosis, perkembangan tidak sempurna berlaku.Hal ini menyebabkan perubahan dari segi struktur dan bilangan kromosom.Apabila susunan kromosom berubah, gangguan maklumat genetik terjadi.Gangguan ini dikenali sebagai mutasi.MUTASI KROMOSOMMutasi kromosom merupakan perubahan yang berlaku pada struktur atau bilangan kromosom.Perubahan struktur kromosom menyebabkan :a)Pelenyapan (deletion)b)Penyongsangan (inversion)c)Penggandaan (duplication)3)Perubahan bilangan kromosom akan menyebabkan :

1) SINDROM DOWNPertambahan pada kromsom ke-21Terdapat 47 kromosomKecacatan mental dan masalah jantungDikenal juga sebagai Mongolisme

2) SINDROM KLINEFELTER Pertambahan satu kromosom X pada lelakiKromosom seks menjadi XXYTestis kecil, tidak mampu menghasilkan sperma.Bersifat kewanitaan, buah dada agak besar.

3) SINDROM TURNERKekurangan satu kromsom X pada perempuan.Kromsom seks XOOvari dan buah dada tidak berkembangTidak menghasilkan ovumTiada kitar haid

MUTASI GENMutasi gen merujuk kepada perubahan maklumat atau perubahan kimia yang berlaku dalam satu gen.Mutasi gen sukar dikesan pada peringkat awal kerana perubahan fizikal tidak dapat dilihat.Mutasi gen menyebabkan beberapa jenis penyakit keturunan.1) Buta WarnaKekurangan sel peka cahaya warna merah dan hijau dalam retina mata.Tidak boleh membezakan warna hijau dan merah.

2) AlbinismeGagal menghasilkan pigmen melanin pada kulit, rambut dan mata.Individu albino akan mempunyai kulit dan rambut yang putih.Mata berwarna merah jambu atau ungu.Mudah mendapat kanser kulit.

3) Anemia sel sabitSel darah merah berbentuk sabit.Kurang cekap dalam pengangkutan oksigen ke seluruh badan.

4)HemofiliaPenyakit terangkai seks yang diwarisi dari ibu bapa.Kesukaran darah membeku apabila terluka.

84

FAKTOR MENYEBABKAN MUTASIMutagen yang dikenal pasti boleh meyebabkan mutasi ialah sinaran radioaktif dan bahan-bahan kimia.Contoh sinaran radioaktif termasuklah sinar-X, sinar alfa, beta dan gama.Lebih tinggi dos sinaran, lebih tinggi kadar mutasi.Mutagen kimia termasuklah agen beralkali dan bes analog seperti benzena, formaldehid, pestisid, difenilamin dan asid lisergik dietilamid (LSD). Bahan-bahan ini mampu mengubah struktur gen dan kromosom.

Kebaikan dan Keburukan MutasiMutasi menyebabkan perubahan struktur protein dalam kromosom. Oleh itu, kromosom tidak boleh berfungsi dengan baik.Kesan positif mutasi :Menyebabkan variasiMenghasilkan spesies baharuMenyebabkan proses evolusi baharu (Contoh padi rintang penyakit)Kesan negatif mutasi :Menyebabkan kecacatan fizikal dan mentalMenyebabkan penyakit genetikMenyebabkan maut

Kesan Penyelidikan Genetik terhadap Kehidupan Manusia

Di Malaysia, agensi seperti Institut Penyelidikan dan Kemajuan Pertanian Malaysia (MARDI) telahmenjalankan pembiakbakaan pilihan untuk menghasilkan betik, cili, padi dan durian yang berkualiti tinggi.Antara hasil penyelidikan genetik yang berjaya :Papaya Eksotika Malaysia Isi yang lebih tebal, lebih lazat, lebih beraroma.Padi MR84 hasil yang berlipat ganda dan lebih cepat matang.Cili MC 11 dan 12 lebih hasil, cepat matang.Durian D24, D99, D100 lebih beraroma, lebih isi.

Penyelidikan dalam Bidang PerubatanDalam bidang genetik, penyelidikan genetik dapat membantu manusia mengesan penyakit keturunan dan mengubatinya.Kejuruteraan virus dengan kaedah terapi gen dapat digunakan untuk mencegah penyakit genetik manusia.Ujian gen pada fetus untuk mengesan pengumpulan mukus pada peparu.Teknologi rekombinasi DNA dan teknologi pembiakan dapat menyingkirkan gen yang cacat.Penyelidikan Genetik dalam Bidang PertanianPenyelidikan genetik membolehkan :Tanaman tahan serangan penyakit dan racun perosak.Tanaman boleh hidup di kawasan tercemar dan kurang air.Penghasilan tanaman berkualiti tinggi.Hasil tanaman yang banyak dan cepat matang.

Kejuruteraan genetik yang dijalankan pada haiwan telah membawa kebaikan seperti :Berbagai vaksin telah dihasilkan untuk mengubati penyakit hepatitis B, hormon pertumbuhan dan enzim dalam badan manusia.Produk haiwan ternakan lebih berkualiti dan dalam kuantiti yang banyak.Menghasilkan minyak dan enzim supaya tidak bergantung kepada sumber haiwan.Pembiakbakaan Tanaman dan TernakanPembiakbakaan pilihan ialah proses mengacukkan dua induk untuk menghasilkan satu spesies yang baharu atau pengklonan tumbuhan dan ternakan dengan memilih sifat-sifat yang diperlukan untuk dibiakkan.Dalam proses pembiakbakaan, sifat-sifat yang bermanfaat pada tanaman dan ternakan dikekalkan manakala sifat-sifat yang kurang baik disingkirkan.Hal ini dapat meningkatkan kualiti tanaman dan ternakan seperti saiz, berat dan mengeluarkan hasil yang banyak dalam masa yang singkat.Kelapa Sawit TeneraKelapa sawit dura X Kelapa sawit Pisifera

Jagung MasmaduJagung manis Mexico X Jagung manis Taiwan

Lembu MafriwalLembu tempatan X Lembu Eropah

Ayam SeramaAyam tempatan X Ayam Jepun

4)Tanaman seperti gandum, jagung, beras dan barli mempunyai batang yang kuat, hasil yang banyak serta mempunyai kerintangan yang tinggi terhadap penyakit selepas mengalami proses pembiakbakaan.5)Lembu ternakan yang mengalami proses pembiakbakaan juga mampu menghasilkan daging dan susu yang banyak dan berkualiti tinggi seperti lembu Mafriwal.

Penyelidikan Genetik dan KesannyaMakanan terubah suai genetik (GMF) ialah hasil makanan daripada tanaman atau ternakan yang mempunyai genotip yang diubahsuai dengan menambah gen.Tanaman hasil daripada GMF mampu menampung keperluan makanan dunia. Bijinya boleh dimakan tetapi tidak bercambah dan boleh menyebabkan pencemaran genetik.Gen yang mempunyai ketahanan racun serangga yang tinggi dan resisten terhadap antibiotik.Jika dimakan oleh manusia, bakteria akan resisten terhadap antibiotik dan sukar dihapuskan.

VariasiVariasi merujuk kepada perbezaan sifat seperti struktur fizikal dan sikap antara individu dalam spesies yang sama. Populasi spesies yang sama memang ada kelainan antara satu dengan yang lain.Perbezaan ini disebabkan oleh faktor genetik dan faktor genetik dan faktor persekitaran.3)Variasi yang disebabkan oleh faktor genetik adalah kerana pindah silang dan pembahagian kromosom secara rawak semasa meiosis dan mutasi.Terdapat dua jenis variasi iaitu variasi selanjar dan variasi tak selanjar.Variasi SelanjarAspekVariasi Tak SelanjarPerbezaan sifat tidak jelas dan mempunyai sifat perantaraan.Variasi tidak boleh dikelaskan kepada kumpulan tertentu.DefinisiVariasi yang menunjukkan perbezaan yang nyata dan jelas.Variasi ini boleh dikelaskan kepada kumpulan-kumpulan tertentu.Berat badan, ketinggian, warna kulit, kepintaran.ContohJantina, kumpulan darah, jenis cuping telinga, cap ari, jenis rambutFaktor persekitaran suhu, cuaca, pemakananFaktorFaktor genetik perbezaan gen, kromosomTidak boleh diwarisiPewarisanBoleh diwarisiTaburan normalGrafTaburan diskritSalah Guna Penyelidikan GenetikSekiranya pengklonan manusia dibenarkan secara bebas tanpa kawalan, ketidakseimbnagan gen akan terjadi.Penyelidikan genetik mungkin boleh digunakan untuk menyelamatkan nyawa manusia dan bukan untuk memusnahkan nyawa manusia.Penyalahgunaan kemahiran genetik dalam menghasilkan virus dan bakteria yang berbahaya sebagai senjata biologi boleh memusnahkan kehidupan dan membinasakan sumber semula jadi.Sekiranya haiwan berbahaya dapat dihasilkan melalui penyelidikan kejuruteraan genetik, haiwan tersebut mungkin akan mengancam nyawa manusia dan juga haiwan lain.Proses pengklonan sel (stem cell) mungkin tidak beretika kerana selepas diklon, embrio haiwan atau manusia akan dibuang. Hal ini ungkin akan menimbulkan masalah pengguguran bayi sebelu lahir dan menimbulkan masalah sosial.Kepentingan Mematuhi Etika PenyelidikanPara penyelidik harus ikhlas dalam menjalankan penyelidikan untuk manfaat manusia sejagat, bukan untuk kemegahan diri diri dan keuntungan peribadi.Bagi mengelakkan penyalahgunaan ilmu genetik, kod etika diwujudkan.