MUTASI DAN EVOLUSI

1. MUTASI  Mutasi merupakan perubahan fen atau kromosom dari suatu individu yang bersifat menurun  Mutasi dapat dikelompokkqan menjadi 2, yaitu :  Mutasi merupakan perubahan fen atau kromosom dari suatu individu yang bersifat menurun  Mutasi dapat dikelompokkan menjadi 2, yaitu : a) Mutasi gen (point mutation)  Merupakan perubahan yang terjadi pada susunan kimia molekul DNA  Mutasi gen berpengaruh pada sebagian kecil gen  Penyebab mutasi gen adalah : 1. Pergantian pasangan basa nukleotida • Pergantian pasangan basa nuleotida akan dapat mengubah perintah asam amino yang akan dibentuk • Pergantian pasangan basa nukleotida dapat berupa transisi atau transversi • Transisi merupakan pergantian basa purin oleh purin lain (AG) atau basa pirimidin oleh pirimidin lain (SG) • Transversi merupakan pergantian basa purin oleh pirimidin atau sebaliknya. 2. Pergeseran kerangka nuleotida • Pergeseran kerangka nukleotida menyebabkan perubahan asam amino yang akan dibentuk, karena terjadinya perubahan urutan dan jenis kodon. • Beberapa jenis penyakit yang disebabkan oleh pergeseran kerangka nukleotida adalah buta warna, sicle cell anemia dan hemofilia b) Mutasi kromosom  Merupakan perubahan yang terjadi pada kromosom  Mutasi kromosom dapat menyebabkan perubahan pada fenotip penderita  Penyebab mutasi kromosom adalah : (1) Kerusakan kromosom Kerusakan kromosom dapat disebabkan oleh : a. Inversi Merupakan perubahan urutan gen pada suatu kromosom b. Delesi Merupakan pengurangan bagian kromosom karena bagian tersebut pindah ke kromosom homolognya c. Duplikasi Merupakan penambahan bagian kromosom karena adanya penambahan dari kromosom homolognya d. Translokasi Merupakan perpindahan bagian kromosom ke kromosom lain yang bukan homolognya e. Katenasi Merupakan peristiwa menempelnya ujung-ujung kromosom sehingga berbentuk lingkaran (2) Perubahan jumlah kromosom Perubahan jumlah romosom dapat berupa : (a) Perubahan penggandaan kromosom (Aneusomi) Aneusomi dapat mengakibatkan kelainan-kelainan pada manusia, antara lain: • Sindrom down (47, XX + 21 atau 47, XY + 21) • Sindrom edwards (47, XX + 16/17/18 atau 47, XY + 16/17/18) • Sindrom patau (47, XX + 13/14/15 atau 47, XY + 13/14/15) • Sindrom Klinefelter (47, XXY) • Sindrom turner (45, XO) (b) Perubahan set kromosom Perubahan set kromosom dapat mengakibatkan set kromosom dapat mengakibatkan poliploidi. Perubahan ini dapat berupa autopoliploidi atau allopoliploidi. • Faktor-faktor yang menyebabkan mutasi (mutagen) adalah : a. Faktor Kimia Umumnya berupa bahan kimia alami (misal : kolkisin, asam nitrit) atau bahan kimia sintesis (misal : hidroksilamin, DDT, aziridine, formaldehid) b. Faktor Biologi Umumnya berupa virus c. Faktor Fisika Umumnya berupa sinar radiasi ( α, β, γ atau x) atau suhu Konsep Praktis :  Mutasi dapat berupa mutasi gen yang sangat kecil pengaruhnya pada organisme, atau mutasi kromosom yang dapat menyebabkan perubahan fenotip organisme penderita  Mutagen dapat berupa mutagen biologi, kimia, atau fisika  Mutasi dapat diturunkan bila terjadi pada sel kelamin 2. ASAL USUL KEHIDUPAN • Teori Abiogenesis - Menurut teori Abiogenesis, makhluk hidup berasal dari benda mati dan terjadi secara spontan (Generatio spontanea) - Teori ini dikemukakan oleh Aristoteles, dan didukung oleh penemuan mikroskop oleh Antonio van Leeuwenhoek pada abad ke-17 • Teori Biogenesis - Menurut teori Biogenesis, makhluk hidup berasal dari makhluk hidup juga - Teori ini didukung oleh Fransisco Redi (menggunakan daging), Lazzaro Spallanzani (menggunakan air kaldu) dan Louis Pasteur (menggunakan air kaldu dan tabung leher angsa) - Lahir teori : Omne vivum ex ovo, Omne ovum ex vivo, Omne vivum ex vivo (Makhluk hidup berasal dari telur, telur berasal dari makhluk hidup, makhluk hidup berasal dari makhluk hidup). • Teori Kosmozoik - Menurut teori kosmozoik, makhluk hidup berasal dari angkasa - Teori ini dikemukakan oleh Richter, didukung oleh Thompson, Helmholtz, dan van Tieghan • Teori Evolusi Kimia - Menurut teori evolusi kimia, asal mula kehidupan berasal dari reaksi antara CH4, NH3, H2 dan H2O di atmosfir dengan sinar kosmis dan halilintar yang menghasilkan senyawa organik serupa asam amino. - Teori ini dikemukakan oleh Harold Uray dan dibuktikan dengan percobaan oleh Stanley Miller - Percobaan Miller berhasil mengetahui substansi dasar kehidupan, yaitu asam amino, tetapi belum dapat menjawab pertanyaan ”Apakah hidup itu?” dan ”Dari mana asal usul kehidupan itu?” • Teori Evolusi Biologi - Menurut teori evolusi biologi, asal mula kehidupan berasal dari reaksi antara H2O, CO2, CH4, NH3 dan H2 di lautan dengan energi radiasi benda-benda angkasa yang menghasilkan senyawa organik serupa alkohol dan asam amino. Senyawa organik tersebut akan membentuk senyawa kompleks yang disebut Sup Purba atau Sup Primordial. - Teori ini dikemukakan oleh A.L Oparin dan belum ada yang mengujinya. Teori ini juga belum dapat menjawab bagaimana cara molekul organik berubah menjadi makhluk hidup. Konsep Praktis : o Teori tentang asal usul kehidupan dapat dikelompokkan menjadi teori Abiogenesis (semua benda hidup berasal dari benda mati) dan teori Biogenesis (semua makhluk hidup berasal makhluk hidup). 3. EVOLUSI o Evolusi merupakan suatu perubahan atau perkembangan struktur makhluk hidup yang berlangsung perlahan-lahan dan dalam waktu yang lama. o Teori-teori tentang evolusi dikemukakan oleh : a. Darwin Darwin mengemukakan dua teori pokok, yaitu : 1) Bahwa spesies yang hidup sekarang berasal dari spesies-spesies yang hidup di masa silam 2) Evolusi terjadi melalui seleksi alam b. Lamarck o Evolusi pada makhluk hidup terjadi melalui adaptasi organ tubuh terhadap lingkungan o Teori ini dikenal dengan Use and Diuse Theory (organ yang sering digunakan akan berkembang, sedangkan organ yang tidak digunakan akan hilang) c. Weissman Evolusi merupakan gejala seleksi alam terhadap faktor genetis. o Petunjuk-petunjuk adanya evolusi antara lain : 1. Variasi dalam satu keturunan  Tidak ada dua makhlluk hidup yang mutlak sama  Variasi ini terjadi karena pengaruh faktor genetis dan lingkungan (seperti makanan, tanah, suhu, dan cahaya) 2. Ditemukannya fosil o Fosil yang ditemukan paling lengkap untuk menggambarkan terjadinya evolusi adalah fosil kuda 3. Embriologi perbandingan • Perkembangan awal embrio hewan-hewan vertebrata menunjukkan adanya persamaan • Ontogeni : perkembangan organisme mulai zigot hingga organisme tersebut mati • Filogeni : Perkembangan organisme dari filum yang paling sederhana hingga filum yang paling sempurna • Ernest Haeckel : Mengatakan bahwa ontogeni merupakan ulangan singkat dari filogeni 4. Homologi organ  Organ dikatakan homolog bila mempunyai struktur dasar yang sama tetapi mempunyai fungsi yang berbeda Contoh : tangan manusia dengan kaki depan kuda, atau tangan manusia dengan sayap burung.  Sebaliknya, organ dikatakan analog, bila mempunyai struktur dasar yang sama atau berbeda, tetapi mempunyai fungsi yang sama. Contoh : sayap burung dengan sayap kupu-kupu atau kaki belakang kuda dengan kaki manusia 5. Adanya organ sisa Beberapa sisa organ yang dapat dilihat pada tubuh manusia antara lain adalah : o Tulang ekor o Umbai cacing (apendiks) o Gigi taring yang runcing o Buah dada pada laki-laki o Otot-otot penggerak telinga o Rambut pada dada 6. Kemiripan secara biokimia o Uji endapan atau presipitin yang dikembangkan oleh Natael, dapat digunakan untuk mengetahui jauh dekatnya hubungan kekerabatan organisme o Semakin banyak presipitin yang terbentuk, semakin jauh hubungan kekerabatannya o Hukum Hardy-Weiberg a. Keseimbangan frekuensi gen dari generasi ke generasi selalu sama bila memenuhi syarat-syarat : o Tidak terjadi mutasi o Tidak terjadi seleksi alam o Jumlah populasi besar o Perkawinan berlangsung acak b. Rumus Hardy-Weinberg  Alel tunggal, misal : albino, buta warna, dsb P = frekuensi gen dominan Q = frekuensi gen resesif  Alel ganda, misal golongan darah P = frekuensi gen A q = frekuensi gen B r = frekuensi gen O o Spesiasi  Merupakan proses pembentukan spesies baru  Mekanisme spesiasi dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu : 1. Mekanisme isolasi intrinsik (isolasi reproduksi) Isolasi intrinsik dapat menimbulkan 3 pengaruh, yaitu : a. Mencegah terjadinya perkawinan b. Mencegah terjadinya hibrida c. Mencegah kelangsungan hidup hibrida 2. Mekanisme domestikasi Domestikasi merupakan proses pembudidayaan tanaman liar atau penjinakan hewan liar menjadi tanaman atau hewan budidaya yang bermanfaat 3. Mekanisme poliploidi Peristiwa poliploidi atau perubahan set kromosom dapat menghasilkan spesies baru yang berbeda dengan induknya Konsep Praktis :  Evolusi merupakan proses perubahan struktur makhluk hidup yang terjadi secara perlahan-lahan dan dalam waktu yang lama  Evolusi dapat terjadi melalui mekanisme seleksi alam dan variasi genetik  Pembentukan spesies baru dapat terjadi melalui 3 mekanisme, yaitu mekanisme isolasi intrinsik, domestika dan poliploidi