Buku Sekolah Elektronik Kemdiknas

Bagi rekan-rekan yang berminat dengan Buku Sekolah Elektronik IPA SMP dan Biologi SMA, silahkan download file-file berikut ini. (Klik gambar ya ...)

IPA SMP

      

Biologi SMA

Hereditas

Hereditas

Hereditas merupakan sifat yang diwariskan/sifat yang turun temurun. Orang yang pertama kali melakukan percobaan tentang pewarisan sifat adalah Gregor Mendel (Bapak Genetika).  

A.   Hukum Mendel

Mendel merumuskan hukum Mendel I (segregasi) dan II (independent assortment) berdasarkan hasil percobaan.

Hukum Mendel I, pada saat pembentukan gamet, terjadi pemisahan pasangan gen secara bebas (segregasi bebas) sehingga garnet memperoleh satu gen dan alelnya {haploid). Penerapan hukum ini dapat dipelajari pada persilangan dengan satu sifat beda (monohibrida).

Hukum Mendel II, pada saat fertilisasi gamet yang haploid akan bertemu pasangannya, sehingga kembali menjadi diploid. Setiap gen dapat berpasangan secara bebas dengan gen lain yang membentuk alel. Penerapan hukum ini dapat dipelajari pada persilangan dua sifat beda (dihibrida) yang menghasilkan perbadingan pada F2,yaitu: 9:3:3:1

B.   Persilangan Resiprok

Penyilangan gamet jantan dan gamet betina yang dipertukarkan sehingga menghasilkan keturunan yang sama. Persilangan ini memungkinkan jantan maupun betina mendapat kesempatan sama dalam pewarisan sifat.

C.   Backross dan Testcross

Backross adalah mengawinkan F1, dengan salah satu induk baik homozigot dominan. Tujuan untuk mengetahui genotip induk.

D.   Penyimpangan Semu Hukum Mendel

Merupakan munculnya perbandingan yang tidak sesuai dengan hukum Mendel. Penyimpangan dapat dihasilkan dari interaksi alel atau interaksi gen.

1)   Interaksi alel

a) Intermediet (dominan tidak penuh) 

Merupakan penyimpangan yang disebabkan kedua memberi pengaruh penurunan sifat sehingga pada F2 dihasilkan fenotip dengan perbandingan 1:2:1 

b) Alel ganda 

Merupakan penyimpangan yang disebabkan karena gen memiliki lebih dari satu del. Alel ganda ditunjukan oleh gen-gen penentu golongan darah ABO dan warna rambut kelinci.

c) Alel letal 

Merupakan penyimpangan yang disebabkan oleh kematian individu yang beralel homozigot, baik homozigot dominan atau homozigot resesif. Sehingga del letal dapat dibedakan menjadi alel letal dominan, individu akan mati jika mengandung gen homozigot dominan dan cacat jika dalam keadaan heterozigot dan alel letal resesif, individu akan mati jika mengandung gen homozigot resesif dan normal dalam keadaan heterozigot.

d) Kodominan 

Merupakan penyimpangan yang disebabkan terbentuknya sifat/ produk baru jika dalam keadaan heterorigot. Perbandingan yang dihasilkan sama dengan perbandingan pada intermediet.

2)   Interaksi gen

a) Atavisme  

Terjadi jika munculnya sifat keturunan yang tidak ada pada induk (parental). Atavisme ditunjukkan oleh gen-gen pembawa sifat bentuk jengger ayam.

b) Kriptomeri 

Terjadi jika sifat gen-gen dominan hanya akan muncul jika keduanya muncul bersamaan. Kriptomeri terjadi pada bunga Linnaria marocana.

c) Polimeri 

Adalah gen-gen yang berdiri sendiri-sendiri tetapi mempengaruhi suatu sifat dan bersifat kumulatif.

d) Epistasis - hipostasis 

• Epistasis dominan, terjadi jika gen dengan alel dominan menutupi kerja gen lain.  
• Epistasis resesif, terjadi jika gen dengan alel homozigot resesif yang mempengaruhi gen lain. Contohnya adalah epistasis resesif pada warna rambut tikus.

E.   Pautan, Pindah Silang, dan Gagal Berpisah

1) Pautan (Linkage)                                                                                       

Peristiwa dimana gen-gen yang letaknya (lokusnya) berdekatan atau pada kromosom yang sama tidak melakukan pemisahan secara bebas. Pautan gen bisa terjadi pada autosom atau gonosom. Pautan gen pada gonosom biasa disebut sebagai pautan seks (sex linkage) yang sangat terkait dengan penyakit-penyakit menurun yang terkait dengan jenis kelamin.

2) Pindah Sliang (Crossing Over)                                                                       
Pada pindah silang terjadi tukar menukar kromosom (rekombinasi DNA). Pindah silang terjadi pada profase I (diploten). Pindah silang akan meningkatkan keanekaragaman, karena masing-masing kromosom haploid dipastikan membawa gen-gen yang berbeda.

3) Gagal Berpisah (Nondisjungsi)                                                                   

Peristiwa gagal berpisah menghasilkan sel aneuploidi (sel yang kelebihan atau kekurangan satu atau lebih kromosom)

F.   Penentuan Jenis Kelamin

Faktor yang berpengaruh terhadap penentu jenis kelamin:

1) Faktor lingkungan                                                                                            

• lingkungan internal: kondisi dalam sitoplasma                                                       
• lingkungan eksternal: kondisi luar tubuh

2) Faktor hormon                                                                                              

Ploidi (jumlah set kromosom). Penentuan kelamin berdasarkan ploidisasi terjadi pada lebah. Lebah jantan memiliki kromosom haploid, sedangkan lebah betina memiliki kromosom diploid.

Kromosom seks lalat Drosophyla dan kromosom seks manusia

♂ =XY dan ♀ = XX

Kromosom unggas. kupu-kupu, ngengat dan belalang 
Tabel 3.4 Tipe kromosom seks

G.   Penyakit-Penyakit yang Terkait dengan Gen Pautan Seks

Penyakit-penyakit yang disebabkan gen terpaut kromosom sex dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu:

1) Penyakit yang disebabkan oleh gen resesif

• Hemofilia: penyakit yang menyebabkan darah tidak dapat membeku
• Buta warna: Tidak dapat melihat warna tertentu karena tidak bisa menangkap panjang gelombang cahaya tertentu.
• Anodontia: tidak memiliki gen penumbuh gigi

2) Penyakit yang disebabkan oleh gen dominan

Gigi coklat dan mudah rusak, karena kurang email.

3) Gen Letal

Gen yang dalam keadaan homozigot akan menyebabkan kematian individu yang memilikinya.

Gen letal dibedakan menjadi gen letal resesif dan gen letal dominan.

a) Gen letal resesif individu akan mati bila memiliki gen homozigot resesif.

• Jagung albino: tidak dapat membentuk klorofil
• Kelinci pelger : kelinci yang mengalami gangguan pada sumsum tulang belakang
• Ichtyosis congenita. kulit kering dan menanduk.
• Sapi tanpa kaki
• Mencit berekor pendek
• Sicklemia: anemia sel sabit

b) Gen letal dominan: individu akan mati bila mempunyai gen homozigot dominan.

• Akondroplasia / creeper (ayam redep): mengalami kegagalan pertumbuhan tulang
• Thalasemia: eritrosit abnormal (hemolisis)
• Brakifalang/ brakidaktil: jari-jari pendek/ tulang menyatu.
• Tikus berambut kuning
• Multiple telangiectasia : membesarnya pembuluh darah, mudah mengalami pendarahan.

H.   Hereditas Pada Manusia

Sifat fisik yang menurun

  

Penyakit menurun monohibrid

• Albino: simbol aa
• Polidaktil (jari lebih): simbol PP
• Buta kecap (uji PTC): simbol tt
• Diabetes (kencing manis): simbol dd
• Sindaktili → jari-jari berlekatan: simbol SS
• FKU (Fenil Keton Uria)/ Gangguan mental (Disebabkan oleh kerusakan saraf karena kadar asam fenil piruvat di dalam terlalu tinggi): ff

I.     Cara Menghindari Penyakit Menurun

Menghindari perkawinan antar keluarga dekat

Pemeriksaan kelainan genetik melalui konsultasi genetic

J.    Golongan Darah pada Manusia

1) Golongan darahsistem  ABO → K. Landsteiner

Penggolongan darah ABO didasarkan pada ada tidaknya aglutinogen (antigen/ zat yang digumpalkan) pada eritrosit dan aglutinin (antibodi/ zat yang menggumpalkan) dalam plasma darah.

Tabel Golongan Darah

Penggumpalan akan terjadi jika darah yang diberikan (didonorkan) mengandung aglutinogen (antigen) yang ditolak oleh aglutinin resepien (penerima)

2) Golongan darah sistem MN → K. Landsteiner

Dasar penggolongan adanya antigen (suatu protein asing) di dalam sel darah merah.

• Golongan darah M → L^M L^M  → dalam eritrosit ada antigen M
• Golongan darah N → L^N L^N → dalam eritrosit ada antigen N
• Golongan darah MN → L^M L^N → dalam eritrosit ada antigen M dan N

Golongan darah ini tidak menyebabkan penggumpalan darah pada manusia karena darah manusia tidak membentuk zat anti M atau anti N.

3) Golongan darah Rhesus → K. Landsteiner dan Weiner

• Golongan Rh⁺ → Jika di permukaan eritrositnya ada antigen Rh
• Golongan Rh^- → Jika di permukaan eritrositnya tidak ada antigen Rh

Tubuh orang bergolongan darah Rh^- dapat membentuk zat antibodi terhadap antigen Rh

Eritroblastosis fetalis  penyakit anemia karena sel-sel eritrosit berkurang.

Golongan darah Rh⁺ (dominan) → genotipenya Rh Rh dan Rh rh

Golongan darah Rh^– (resesif) → genotipenya rh rh

~~~ ### ~~~

Virus (Kelas 10)

Virus

A.   Sejarah Virus

Sejarah penemuan virus dimulai pada tahun 1883 oleh A. Mayer, seorang ilmuwan Jerman yang melakukan penelitian tentang “ penyakit mosaic pada tembakau”. Mayer menemukan penyakit mosaic tersebut menular ketanaman lain. Mayer menyimpulkan penyakit mosaik disebabkan oleh bakteri yang sangat kecil.

Kesimpulan Mayer diuji kembali pada tahun 1892 oleh ilmuwan Rusia, Dimitri Ivanovsky. Dimitri menyaring ekstrak daun tembakau dengan saringan mikro yang tidak melewatkan bakteri. Ternyata tanaman tetap tertular penyakit.

Pada tahun 1898, ilmuwan Belanda bernama Martinus W. Beijerinck menyebut agen penginfeksi itu sebagai virus lolos saring (filterable virus), yang selnajutnya disebut virus.

B.   Ciri Virus

Virus memiliki ciri tertentu. Ciri virus meliputi ukuran, bentuk, struktur, dan fungsi.

1)   Ukuran dan Bentuk Virus

Virus tidak dapat digolongkan sebagai organisme karena;

• ukurannya sangat kecil
• tidak memiliki organel-organel sel sehingga tidak melakukan metabolisme
• tidak punya sitoplasma, dan
• dapat dikristalkan.

Virus memiliki ukuran sangat renik, yaitu 25-300 nm (1 nm = 10^-9 m). Bentuk virus cukup beragam, ada yang berbentuk seperti bola, batang, oval, silindris, kubus, tidak beraturan dan berbentuk huruf T.

Contoh :

• Virus bulat     : virus influenza dan virus AIDS
• Virus oval      : virus rabies
• Virus batang  : TMV
• Virus T          : bakteriofage        

2)   Struktur Tubuh Virus

a)    Tubuh virus

Tubuh virus bukan sebuah sel tapi berupa partikel yang disebut virion.

b)   Kepala virus

Kepala virus berbentuk poli hedral,  yang terbungkus oleh selubung protein yang disebut kapsid. Unit protein yang menyusun kapsid disebut kapsomer. Fungsi kapsid antara lain memberi bentuk, dan pelindung bagian dalan virus.

Di dalam kepala virus terdapat asam nukleat yang dapat berupa DNA atau RNA saja.

Contoh virus DNA : virus influenza dan HIV.

Contoh virus RNA : virus campak dan virus cacar.

DNA atau RNA virus dapat berbentuk rantai tunggal atau rantai ganda dan berbentuk rantai melingkar atau linier.

c)    Ekor virus

Ekor virus berfungsi sebagai alat penginfeksi, sedangkan serabut ekor berfungsi sebagai penerima rangsangan.

C.   Cara Hidup Virus

Virus tidak dapat hidup di alam secara bebas, melainkan harus menginfeksi sel atau jaringan makhuk hidup yang lain (parasit obligat). Virus dapat ditularkan melalui perantara:

• Serangga (contoh nyamuk)
• Kontak langusng dengan penderita
• Air sumur yang tercemar
• Alat-alat makan
• Jarum suntik
• Darah, plasenta, air susu, cairan vagina, semen, luka dan gigitan.

D.   Reproduksi Virus

Berdasarkan tahapan-tahapan reproduksinya, daur hidup virus dapat dibedakan atas :

1)   Daur Litik

Tahapan yang dilalui :

1. Fase adsorpsi, partikel virus (virion) menempel/melekat pada reseptor sel inang.
2. Fase injeksi/penetrasi, tahap dimana materi genetik virus masuk kedalam sitoplasma sel inang.
3. Fase sintesis, tahapan pembentukan komponen virus yakni asam nukleat dan protein untuk kapsid. Pembentukkan komponen virus dikendalikan DNA virus setelah terlebih dahulu menghancurkan DNA bakteri.
4. Fase perakitan/pematangan, tahapan penyusunan asam nukleat dan protein virus menjadi partikel virus/virus utuh.
5. Fase litik/lisis, tahap virus keluar dari sel inang dengan memecahkan sel inang, virus menghancurkan dinding sel inang dengan memproduksi enzim lisozim.

2)   Daur Lisogenik

Tahapan-tahapan yang dilalui :

1. Fase adsorpsi, sama dengan daur litik
2. Fase injeksi sama dengan daur litik
3. Fase penggabungan, tahapan penyiisipan DNA virus ke dalam DNA sel indang. Profage juga melakukan replikasi.
4. Fase pembelahan, dalam keadaan tersambung dengan DNA sel inang (DNA virus menjadi satu dengan DNA inang), DNA sel virus tidak aktif sehingga disebut profage. Jika DNA inang melakukan replikasi.
5. Fase sintesis, DNA virus memisahkan diri dari DNA sel inang dan menghancurkan DNA sel inang. Selanjutnya DNA virus mensintesis protein untuk kapsid dan melakukan replikasi DNA.
6. Fase perakitan, sama dengan daur lisis.
7. Fase lisis, hanya terjadi apabila imunitas atau daya tahan tubuh sel inang tidak baik/hilang.

E.   Klasifikasi Virus

1) Klasifikasi virus mengikuti sistem ICTV (International Commite on Taxonomy of Virus)

Menurut sistem ini klasifikasi virus hanya terbagi dalam tiga tingkatan takson yaitu :

• Famili
• Genus
• Spesies

Contoh : virus penyebab HIV

•  Famili           : Retroviridae
• Genus            : Lenti virus
• Spesies          : HIV

2)   Berdasarkan jenis asam nukleat

Berdasarkan jenis asam nukleat, virus dapat kelompokkan menjadi 3 yaitu virus DNA, virus RNA, dan virus yang tidak diklasifikasikan.

         

a)    Beberapa family virus yang tergolong virus DNA

• Adenoviridae (adenovirus 1-49)
• Herpesviridae (virus herpes simpleks, virus Epstein-barr)
• Hepadnaviridae (virus hepatitis B)
• Papovaviridae (papilloma virus manusia, virus JK, virus BK)
• Parvoviridae (parvovirus B19)
• Poxyviridae (virus variola, virus vaccinia, virus cacar monyet)

b)   Beberapa family virus yang tegolong virus RNA

• Piconarviridae
• Caliciviridae
•  Togaviridae (penyakit cikungunya, rubella)
• Flaviviridae (virus demam kuning)
• Bunyaviridae (virus demam berdarah korea)
• Arenaviridae (virus lassa)
• Coronaviridae (coronavirus)
• Rhabdoviridae (virus rabies, virus mokola)
• Filoviridae (virus ebola, virus marburg)
• Paramixoviridae (virus paroritis, virus morbili)
• Orthomixoviridae (virus influenza)
• Reoviridae (virus kemorovo, rotavirus manusia)
• Retroviridae

c)    Virus yang tidak diklasifikasikan

• Virus penyebab encefalopati spongiformis
• Virus hepatitis delta
• Verus hepatitis C
• Virus Norwalk penyebab diare
• Atrovirus

F.   Peranan Virus dalam Kehidupan

1)   Virus yang menguntungkan

• Membuat antitoksin
• Melemahkan bakteri
• Memproduksi vaksin
• Mengendalikan pertumbuhan serangga
• Terapi gen manusia, sehingga diharapkan penyakit genetis seperti dibetes dan kanker dapat disembuhkan.

2)   Virus yang merugikan

Beberapa penyakit manusia yang disebabkan oleh virus

• Penyakit mata
• Influenza
• Polio
• Cacar
• Hepatitis
• Campak
• rabies
• herpes simpleks
• gondongan
• kanker
• AIDS
• Ebola
• Demam berdarah

 Beberapa penyakit pada hewan yang disebabkan oleh virus

• Rhabdovirus, penyebab rabies pada anjing, kucing, monyet dan manusia
• Penyakit mulut dan kuku pada hewan ternak
• New castle disease, penyebab penyakit tetelo pada ayam
• Bovine papiloma virus, penyebab tumor pada sapi
• Penyakit sampar

Beberapa penyakit pada tumbuhan yang disebabkan oleh virus

• TMV (Tobacco Mosaic virus), penyebab penyakit mosaik pada tembakau
• CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration), penyebab penyakit degenerasi pembuluh tapis pada tanaman jeruk.
• Virus tungro, penyebab penyakit kerdil pada padi.

 

~~~ ### ~~~

Klasifikasi Makhluk Hidup (Kelas 10)

Klasifikasi Makhluk Hidup

A.   Tujuan dan Manfaat Klasifikasi

• Mendeskripsikan ciri-ciri makhluk hidup untuk membedakan tiap-tiap jenis agar mudah dikenal.
• Mengelompokkan makhluk hidup berdasarkan persamaan ciri
• Mengetahui hubungan kekerabatan antar makhluk hidup
• Mengetahui evolusi makhluk hidup atas dasar kekerabatannya.

B.   Urutan Tingkat Takson dalam Klasifikasi

Pengelompokkan dilakukan dari tingkatan yang paling rendah yaitu spesies sampai yang paling tinggi yaitu kingdom.

• Species (jenis)
• Genus (marga)
• Famili (suku)
• Ordo (bangsa)
• Clasis (kelas)
• Phylum(filum) atau Divisio (divisi)
• Kingdom (kerajaan)

C.   Perkembangan Sistem Klasifikasi

Beberapa sistem klasifikasi yang sudah dikembangkan para ilmuwan Biologi antara lain :

Sistem dua kingdom, dicetuskan oleh Aristoteles (384 SM – 322 SM)

1) Kingdom Plantae (kerajaan tumbuhan)

• Mempunyai dinding sel yang tersusun atas selulosa
• Berklofofil
• Mampu menghasilkan makanan sendiri (autotrof) dengan berfotosintesis.

2) Kingdom Animalia (kerajaan hewan)

• Tidak berdinding sel
• Tidak berklorofil
• Dapat bergerak bebas
• Tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof)

Sistem tiga kingdom, dikemukakan oleh Ernest Haekel pada tahun 1866.

1) Kingdom Protista

• Tubuh tersusun atas satu sel (uniseluler), atau banyak sel tetapi sel-sel tersebut sederhana dan tidak membentuk jaringan.
• Sel bersifat eukariotik

2) Kingdom Plantae

3) Kingdom Animalia

Sistem empat kingdom, dikemukakan oleh Herbert  F Copeland pada tahun 1938

1) Kingdom Monera

• Tidak memiliki membrane inti (Prokariot)

2) Kingdom Protista

3) Kingdom Plantae

4)Kindom Aniimalia

Sistem lima kingdom, dikembangkan oleh Robert H. Whitaker pada tahun 1969.

1) Kingdom Monera

2) Kingdom Protista

3) Kingdom Fungi

• Bersifat heterotrof, berbeda dengan Plantae sehingga dipisahkan tersendiri.

4) Kingdom Plantae

5) Kingdom Aniimalia

Sistem enam kingdom, dikemukakan oleh Woese tahun 1977

1) Kingdom Eubacteria

• Dinding sel mengandung peptidoglikan.

2) Kingdom Archaebacteria

• Dinding sel tidak mengandung peptidoglikan.

3) Protista

4) Kingdom Fungi

5) Kingdom Plantae

6) Kingdom Aniimalia

D.   Identifikasi Makhluk Hidup

Identifikasi adalah menentukan persamaan dan perbedaan antara dua organisme, kemudian menentukan apakah keduanya sama atau tidak, baru kemudian memberi nama dan ditempatkan dalam sistem klasifikasi.

Identifikasi mencakup dua kegiatan :

1) Klasifikasi

2) Tata nama

E.   Kunci Determinasi

Kunci determinasi (kunci identifikasi) pertamakali diperkenalkan oleh Carolus Linnaeus.

Kunci determinasi adalah daftar ciri-ciri organisme  yang dipergunakan dalam mengklasifikasikan organisme. 

Daftar ciri-ciri tersebut selalu berpasang-pasangan sehingga disebut kunci dikotomi.

Langkah-langkah membuat kunci dikotomi :

1) Kelompokkan seluruh organisme yang akan diidentifikasi

2) Gunakan ciri umum untuk identifikasi organisme tersebut

3) Gunakan ciri atau struktur yang lebih khusus sehingga organisme dapat dikelompokkan 

    kedalam yang lebih kecil

4) Kegiatan pengelompokkan dilanjutkan sampai tingkat takson yang diinginkan.

~~~ ### ~~~