Bahan Ajar Pewarisan Sifat Pada Makhluk Hidup

BAHAN aJAR-Pertemuan 1

UNTUK KELAS
SMP/MTs
IX

Bab 3 Pewarisan Sifat Pada Manusia

1 Pendahuluan

1.1 Pengantar

Anak-anak, Modul Bab 3 Pewarisan Sifat pada Makhluk Hidup berisikan
panduan belajar yang diperuntukkan bagi Kalian agar kalian mudah dalam memahami
konsep Pewarisan Sifat pada Makhluk Hidup. Dengan memahami konsep Pewarisan
Sifat pada Makhluk Hidup, Kalian diharapkan dapat menerapkan konsep tersebut dalam
pemecahan masalah terkait tentang penerapan konsep Pewarisan Sifat pada Makhluk
Hidup.
1.2 Kompetensi Dasar, IPKD, dan Tujuan Pembelajaran
1.2.1 Kompetensi Pengetahuan

3.3 Menerapkan konsep pewarisan sifat dalam pemuliaan dan kelangsungan makhluk
hidup.

Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar

3.3.1 Mengidentifikasi faktor pembawa sifat keturunan (materi genetis).

3.3.2 Menjelaskan peran gen dalam pewarisan sifat.

3.3.3 Mengidentifikasi jumlah kromosom pada makhluk hidup.

3.3.4 Menjelaskan Hukum Mendel.

3.3.5 Menjelaskan istilah-istilah dalam pewarisan sifat.

3.3.6 Menjelaskan cara persilangan 2 individu dengan 1 sifat beda (monohibrida).

3.3.7 Menjelaskan cara persilangan 2 individu dengan 2 sifat beda (dihibrida).

3.3.8 Menjelaskan manfaat pewarisan sifat bagi makhluk hidup.

3.3.9 Menerapkan konsep pewarisan sifat untuk pemuliaan dan kelangsungan makhluk
hidup.

3.3.10 Menganalisis contoh persilangan dengan 2 sifat beda (IPKD Pengayaan).

1.2.2 Kompetensi Keterampilan

4.3 Menyajikan hasil penelusuran informasi dari berbagai sumber terkait tentang
tanaman dan hewan hasil pemuliaan.

Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar

4.3.1 Melakukan penelusuran informasi tentang pemuliaan tanaman

4.3.2 Melakukan penelusuran informasi tentang pemuliaan hewan

4.3.3 Menyusun sajian power point hasil penelusuran informasi pemuliaan tanaman

4.3.4 Menyusun sajian power point hasil penelusuran informasi pemuliaan hewan

4.3.5 Mempresentasikan sajian power point tentang tanaman hasil pemuliaan.

4.3.6 Mempresentasikan sajian power point tentang hewan hasil pemuliaan.

1.2.3 Tujuan Pembelajaran
1. Melalui kegiatan observasi variasi sifat fisik manusia yang bisa diwariskan, peserta
didik dapat mengidentifikasi 3 faktor pembawa sifat keturunan (materi genetis)
dengan tepat.
2. Melalui kegiatan diskusi kelompok, peserta didik dapat menjelaskan peranan gen
dalam pewarisan sifat dengan tepat.
3. Melalui kegiatan diskusi kelompok, peserta didik dapat mengidentifikasi jumlah
kromosom makhluk hidup dengan tepat.

1.3 Peta Konsep

1.4 Petunjuk Belajar
Anak-anak, agar Kalian dapat menguasai materi secara baik dan berhasil

mencapai tujuan pembelajaran, alangkah baiknya Kalian mengikuti petunjuk berikut ini.
1. Berdoalah sebelum mempelajari Modul Bab 3 Pewarisan Sifat pada Makhluk Hidup!
2. Sebelum mempelajari bagian inti dari Modul Bab 3 ini, sebaiknya Kalian membaca

dan memahami capaian pembelajaran agar Kalian merasa memiliki tujuan belajar!
3. Bacalah uraian materi pada setiap Kegiatan Belajar dengan seksama kemudian

berikan catatan tepi berupa tanda tanya, pertanyaan dan konsep yang relevan sesuai
pemikiran yang muncul saat membaca!
4. Lakukan kegiatan pada LKPD dengan bersungguh-sungguh! Gunakan pengetahuan
dan pemahaman yang telah kalian miliki sebelumnya.
5. Kerjakan tugas pada Soal Elaborasi melalui diskusi bersama dengan kelompokmu!
6. Jangan lupa untuk membuat catatan khusus yang Kalian anggap penting selama
mempelajari Modul Bab 3 Pewarisan Sifat pada Makhluk Hidup ini.!
Selamat belajar, semoga Kalian berhasil dengan baik.

2 Kegiatan Belajar 1

2.1 Pengantar
Anak-anak, pada Kegiatan Belajar 1, Kalian akan mempelajari konsep

Molekul yang Mendasari Pewarisan Sifat (Materi Genetis) melalui kegiatan Observasi
Variasi Sifat Fisik Anggota Keluarga berdasarkan tuntunan LKPD 1. Diharapkan agar
kalian melakukan kegiatan praktikum secara mandiri, disiplin,dan bersungguh-sungguh
serta berkolaborasi dengan teman satu kelompokmu guna memantapkan konsep
tersebut.
2.2 Uraian Materi
Kontekstual

Perhatikan foto keluarga berikut ini (Gambar 1)! Foto tersebut
menggambarkan sosok ayah (nomor 2 dari kiri), ibu (nomor 2 dari kanan), dan ketiga
anaknya. Pada foto terlihat adanya variasi ciri-ciri fisik, misalnya bentuk hidung, postur
tubuh, dan bentuk bibir. Namun, jika diperhatikan dengan seksama, ternyata ada
kemiripn antara anak dengan ibunya atau ayahnya.

Gambar 1. Foto Sebuah Keluarga.
Sumber: https://redaksiindonesia.com/read/awas-jebakan-betmen-untuk-
keluarga-jokowi.html
Sekarang, bandingkan ciri-ciri fisik Anda dengan ciri-ciri fisik kedua orang
tua kandung Anda, mulai dari postur tubuh, bentuk rambut, bentuk wajah, bentuk
hidung, dan warna kulit! Anda akan menemukan kemiripan ciri-ciri fisik dengan salah
satu atau kedua orang tua Anda.
Perbedaan-perbedaan ciri fisik ini dikontrol oleh sesuatu yang disebut dengan
gen, yang diwarisi dari orang tua kita. Hal itulah yang menyebabkan kita memiliki ciri-
ciri yang mirip dengan orang tua kita. Tentunya kita harus bersyukur kepada Tuhan Yang

Maha Esa dengan adanya gen-gen ini. Variasi gen-gen ini menyebabkan tidak ada
makhluk hidup yang sama persis, bahkan orang yang kembar identik sekalipun memiliki
sidik jari yang berbeda. Kekurangan salah satu gen saja bisa menyebabkan kelainan pada
ciri tubuh kita, bahkan bisa menyebabkan kematian.

Tahukah Anda apa itu gen? Di mana letaknya? Bagaimana proses pewarisan
gen dari orang tua kepada keturunannya? Dapatkah kita mengubah gen-gen suatu
makhluk hidup? Apakah Anda penasaran dengan jawaban pertanyaan-pertanyaan
tersebut? Ayo kita pelajari bab ini dengan antusias.

Materi Genetik

Materi genetik memegang peranan penting dalam proses pewarisan sifat
karena materi genetik merupakan substansi yang dapat membawa informasi genetik pada
makhluk hidup untuk dapat diturunkan pada generasi turunannya. Selain berfungsi dalam
membawa informasi genetik untuk diturunkan pada generasi selanjutnya, materi genetik
juga berfungsi dalam ekspresi genetik, yaitu sebuah proses sintesis protein dan
RNA. Materi Genetik terdiri atas : kromosom serta asam nukleat yang berupa DNA dan
RNA.

Kromosom adalah struktur yang bentuknya bisa diibaratkan seperti tali dan
terdapat di dalam nukleus atau inti sel. Di dalamnya, ada protein serta satu buah molekul
DNA. Komponen inilah (DNA) yang bisa membuat Anda memilik kemiripan
karakteristik secara fisik dengan orangtua, namun dengan ciri khasnya sendiri. Nama
kromosom atau chromosome, diambil dari bahasa yunani kuno, yaitu chroma yang
artinya warna dan soma yang artinya tubuh.

Gambar 2. Struktur Kromosom.

Sumber gambar : https://idschool.net/sma/struktur-kromosom/

Fungsi kromosom manusia yang utama adalah untuk memastikan bahwa DNA
tetap berada di tempatnya saat terjadi pembelahan sel, sehingga bisa terbagi rata pada sel
anak hasil pembelahan. Kromosom juga berperan dalam memastikan proses duplikasi
DNA terjadi dengan tepat. Sementara, gen adalah unit pewarisan sifat

bagi organisme hidup yang merupakan segmen tertentu dari molekul DNA. Artinya, satu
molekul DNA bisa terdiri dari lebih dari satu gen. Gen terletak pada lokus gen di dalam
kromosom.
Struktur DNA dan RNA

Penemuan struktur DNA (Deoxyribonucleic Acid) tak lepas dari penelitian dari
Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin yang menggunakan teknik kristalografi (difraksi
sinar-X) untuk mempelajari struktur DNA pada tahun 1950 hingga 1953. Berdasarkan
penelitian Rosalind Franklin, pada tahun 1953, Frances Crick dan Hames Watson
mengemukakan bahwa DNA memiliki struktur seperti suatu untai ganda yang
membentuk heliks atau berbentuk ulir.

(a) (b)
Gambar 3. (a) Rosalind Franklin dan (b) Foto DNA dari Hasil Difraksi Sinar-X.
Sumber : https://www.inews.id/techno/sains/5-penemuan-besar-yang-ditemukan-
perempuan-salah-satunya-radiasi

Molekul DNA terdiri atas rangkaian nukleotida. Komponen nukleotida terdiri
atas basa nitrogen, gugus fosfat, dan gula pentosa. Jika tanpa gugus fosfat, maka
komponen yang terdiri atas basa nitrogen dan gula pentosa disebut nukleosida. Urutan
basa nitrogen pada DNA menentukan jenis protein yang dibentuk, dan jenis protein ini
menentukan karakteristik suatu makhluk hidup.

Gambar 4. Perbedaan Struktur Molekul DNA dan RNA.
Sumber : https://www.technologynetworks.com/genomics/lists/what-are-the-key-
differences-between-dna-and-rna-296719

Setiap molekul DNA mengandung gen-gen tertentu dan setiap gen dapat
membentuk RNA (Ribonucleic Acid). Berbeda dengan DNA, RNA merupakan molekul
dengan rantai tunggal. DNA terlibat dalam proses pewarisan sifat dan sintesis protein,
sementara RNA berperan dalam proses sintesis protein.
Peranan Materi Genetik dalam Penentuan Sifat

Sifat yang kita miliki diwariskan dari kedua orang tua kita melalui gen-gen
yang terletak di dalam kromosom. Ayah dan ibu masing-masing menyumbang gen dalam
jumlah yang sama, 50% gen dari ayah melalui sel sperma dan 50% gen dari ibu melalui
sel telur.

Gambar 5. Skema Reprodusi pada Manusia.
Sumber: https://en.clipdealer.com/vector/search/fertilization&detailspopup=A:9844
3437

Setiap sel tubuh (sel somatis) manusia yang bersifat diploid (2n), terdapat 46
buah atau 23 pasang kromosom. Pada pembentukan gamet melalui pembelahan meiosis,
akan dihasilkan sel kelamin haploid (n) yang memiliki 23 buah kromosom. Jadi, jika
ovum (n) dibuahi oleh sel sperma (n) akan menghasilkan zigot yang bersifat 2n, yakni
memiliki 46 buah atau 23 pasang kromosom.
Lalu, jika ayah dan ibu menyumbangkan gen-gen dalam proporsi yang sama,
mengapa ada anak yang cenderung lebih mirip ayahnya? Atau lebih mirip ibunya?
Atau bisa jadi lebih mirip dengan kakek atau neneknya?

Hal tersebut disebabkan adanya sifat dominan (lebih kuat) dan sifat resesif
(sifat yang dikalahkan). Ingat bahwa setiap individu memiliki gen yang berpasangan
pada setiap sel tubuhnya! Bisa saja pasangan gen tersebut adalah dominan-dominan,
dominan-resesif, ataukah resesif-resesif. Pada sifat bentuk rambut, gen rambut keriting
bersifat dominan sedangkan gen rambut lurus bersifat resesif.

Pada Gambar 6, terlihat bahwa “Adik” mewarisi gen rambut lurus dari kedua
orang tuanya. “Ibu” mendapatkan gen rambut lurus dari “Nenek 1”, sementara “Ayah”
mendapatkan gen rambut lurus dari “Kakek 2”. Gen rambut lurus pada “Ayah” dan “Ibu”
tertutupi oleh gen rambut keriting. Artinya, “Ayah” dan “Ibu” memiliki pasangan gen
dominan-resesif (heterozigot).

Gambar 6. Diagram Pewarisan Sifat Bentuk Rambut.

2.3 Ayo Kita Renungkan
Sering kita temukan di sekitar kita ada keluarga yang bertengkar karena

sengketa warisan dari orang tua. Tidak jarang penyelesaian sengketa tersebut berakhir
dipengadilan dan membuat warisan tersebut habis untuk membayar pengacara. Pada
dasarnya, kita telah mendapatkan “warisan” dari para leluhur kita yang nantinya akan
kita wariskan kepada keturunan kita. Bisakah kalian menyebutkan dalam bentuk apa
“warisan” tersebut? Jelaskan pendapatmu!
2.4 Soal Elaborasi 1
1. Hubungan antara asam nukleat (DNA dan RNA) dengan kromosom di dalam tubuh

suatu makhluk hidup dapat digambarkan sebagai berikut.

Sumber : Buku Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas IX Semester 1, Kementrian
Pendidikan dan Kebudayaan (halaman 122).
a. Dimana kita bisa menemukan gen?
b. Jelaskanlah peranan gen dalam pewarisan sifat makhluk hidup!
2. DNA dan RNA adalah materi genetik yang ditemukan di dalam sel. Berikut adalah
gambar struktur molekul DNA dan RNA.

Sumber : Buku Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas IX Semester 1, Kementrian
Pendidikan dan Kebudayaan (halaman 123).
RNA dibentuk dari molekul DNA. Namun, struktur DNA berbeda dengan RNA.
Lengkapilah tabel perbedaan DNA dan RNA berikut ini!

No. Pembeda DNA RNA
1. Bentuk Rantai
2. Tempat ditemukan di

dalam sel
3. Jenis gula pentosa
4. Jenis basa nitrogen
5. Fungsi di dalam sel

3. Perhatikan gambar kariotipe kromosom manusia berikut!

(a)

(b)

Gambar : (a) Susunan Kromosom pada Sel Tubuh Manusia dan (b)Susunan

Kromosom pada Sel Kelamin Manusia.

Sumber : (a)https://www.materi.carageo.com/kromosom-manusia/ dan

(b)https://slideplayer.com/slide/4379485/ (diakses tanggal 20 September 2020).

Buatlah rumus kromosom pada sel tubuh manusia (pria dan wanita) dan rumus
kromosom pada sel kelamin manusia (sel telur (ovum) dan sel sperma)! Buatlah
kesimpulan dari hasil pengamatan terhadap gambar (a) dan (b) tersebut!

3 Kunci Jawaban

3.1 Elaborasi 1

1. a. Gen terletak pada lokus gen di dalam kromosom.

b. Gen berperan sebagai pembawa sifat menurun pada makhluk hidup yang berupa
segmen molekul DNA. Gen menentukan jenis protein yang dibentuk di dalam sel
dan jenis protein ini menentukan karakteristik dari suatu makhluk hidup.

2. Perbedaan DNA dan RNA

No. Pembeda DNA RNA

1. Bentuk Rantai Rantai ganda yang Rantai tunggal
berpilin (double helix)

2. Tempat ditemukan Nukleus (inti sel), Nukleus (inti sel),

di dalam sel mitokondria, dan sitoplasma, ribosom,

kloroplas mitokondria, dan

kloroplas

3. Jenis gula pentosa Deoksiribosa Ribosa

4. Jenis basa nitrogen Basa Purin : Basa Purin :

a. Adenin (A) a. Adenin (A)
b. Guanin (G) b. Guanin (G)

Basa Pirimidin : Basa Pirimidin :

▪ Timin (T) ▪ Urasil (U)
▪ Sitosin (S atau C) ▪ Sitosin (S atau C)

5. Fungsi di dalam sel Pewarisan sifat dan Sintesis protein
pengontrol sintesis protein

3. Rumus Kromosom

a. Pada gambar (a) terlihat baik pada pria dan wanita memiliki kromosom nomor 1
s.d. 22 yang berpasangan. Kromosom nomor 1 s.d. 22 merupakan autosom atau

kromosom tubuh (dilambangkan dengan A). Terdapat kromosom XY pada pria dan
XX pada wanita yang merupakan gonosom atau kromosom kelamin. Dengan
demikian, rumus kromosom dari kariotipe tersebut menjadi :

• Pria : 22AA + XY atau dapat ditulis 44A + XY

• Wanita : 22AA + XX atau dapat ditulis 44A + XX

b. Pada gambar (b) terlihat baik pada sel telur (ovum) maupun sel sperma memiliki
kromosom nomor 1 s.d. 22 yang tidak berpasangan, kromosom nomor 1 s.d. 22
merupakan autosom atau kromosom tubuh (dilambangkan dengan A). Terdapat
kromosom X pada sel telur dan kromosom X atau Y pada sel sperma. Dengan
demikian, rumus kromosom pada kariotipe tersebut adalah :

• Sel telur (ovum) : 22A + X

• Sel sperma : 22A + X (pada sperma X) atau 22A +Y (pada sperma Y)

c. Kesimpulan dari gambar (a) dan (b) adalah pada sel tubuh kromosom berpasangan
atau bersifat diploid (2n) sementara pada sel kelamin kromosom tidak berpasangan
atau bersifat haploid (n).

4 Rangkuman

Materi genetik memegang peranan penting dalam proses pewarisan sifat
karena materi genetik merupakan substansi yang dapat membawa informasi genetik pada
makhluk hidup untuk dapat diturunkan pada generasi turunannya. Materi Genetik terdiri
atas : kromosom serta asam nukleat yang berupa DNA dan RNA.

Penemuan struktur DNA (Deoxyribonucleic Acid) tak lepas dari penelitian dari
Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin yang menggunakan teknik kristalografi (difraksi
sinar-X) untuk mempelajari struktur DNA pada tahun 1950 hingga 1953. Berdasarkan
penelitian Rosalind Franklin, pada tahun 1953, Frances Crick dan Hames Watson
mengemukakan bahwa DNA memiliki struktur seperti suatu untai ganda yang
membentuk heliks atau berbentuk ulir. Setiap molekul DNA mengandung gen-gen
tertentu dan setiap gen dapat membentuk RNA (Ribonucleic Acid). Berbeda dengan
DNA, RNA merupakan molekul dengan rantai tunggal. DNA terlibat dalam proses
pewarisan sifat dan sintesis protein, sementara RNA berperan dalam proses sintesis
protein.

Sifat yang kita miliki diwariskan dari kedua orang tua kita melalui gen-gen
yang terletak di dalam kromosom. Ayah dan ibu masing-masing menyumbang gen dalam
jumlah yang sama, 50% gen dari ayah melalui sel sperma dan 50% gen dari ibu melalui
sel telur.

5 Daftar Pustaka

Admin. 2018. ”Pewarisan Sifat: Persilangan Monohibrid, Intermediet, dan
Dihibrid”. https://idschool.net/smp/pewarisan-sifat-persilangan-monohibrid-
intermediet-dan-dihibrid/. (Diakses tanggal 20 September 2020).

Admin. 2019. “Materi IPA Kelas 9 SMP Kurikulum 2013 Pewrisan Sifat (Materi
Genetik)”. https://www.amongguru.com/materi-ipa-kelas-9-smp-kurikulum-
2013-pewarisan-sifat-materi-genetik/ (Diakses tanggal 20 September 2020).

Admin. 2020. "Struktur Kromosom". Diakses tanggal 25 September 2020,
dari https://idschool.net/sma/struktur-kromosom/.

Aisy, Aulia Rihhadatul. 2019. "Hukum Mendel 1 dan 2" Diakses tanggal 25 September
2020, dari https://genetikasik.blogspot.com/2019/07/hukum-mendel-1-dan-
2.html

Kelas Pintar. 2020. "Pewarisan Sifat pada Hukum Mendel" diakses tanggal 25
September 2020, dari https://www.kelaspintar.id/blog/tips-pintar/pewarisan-
sifat-pada-hukum-mendel-2995/

Memetmulyadi. 2012. “Pewarisan sifat (Materi IPA Kelas 9
SMP/Mts”.https://memetmulyadi.blogspot.com/2012/02/pewarisan-sifat-

materi-ipa-kelas-9.html (Diakses tanggal 20 September 2020).

Rauf, Fathi. 2020. "Materi Genetik : Mengapa Aku Mirip Orang Tuaku" Diakses tanggal
25 September 2020, dari https://blog.edukasystem.com/materi-genetika/

Sukoco, Teo. Ruhmiyati. Adip Ma’rifu Sururi. 2016. Ilmu Pengetahuan Alam untuk
Kelas IX. Klaten : Intan Pariwara.

Tim Penulis. 2018.Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas IX Semester 1. Jakarta :
Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan.

Utari, Reni. 2020. "Mengenal Kromosom Manusia, Si Pemberi Ciri Khas di Wajah dan
Tubuh Kita".Diakses tanggal 25 September 2020,
dari https://www.sehatq.com/artikel/mengenal-kromosom-manusia-si-
pemberi-ciri-khas-di-wajah-dan-tubuh-kita.