Makalah Reproduksi sel ( miosis dan mitosis) dan mutasi gen Diajukan Guna Memenuhi Tugas Mata Pelajaran IPA Biologi Guru Pengampu : Yanu Cariadi S.Pd. Disusun oleh : Nama : Ahmad Nur Cholik A.S No. Absen : 11.003 Kelas : XII IPA 1 Yayasan Pondok Pesantren Al – Qur’an Al – Hidayah MA PLUS AL – HIDAYAH KARANGRAYUNG 2013Makalah Reproduksi sel ( miosis dan mitosis) dan mutasi gen Diajukan Guna Memenuhi Tugas Mata Pelajaran IPA Biologi Guru Pengampu : Yanu Cariadi S.Pd. Disusun oleh : Nama : Ahmad Nur Cholik A.S No. Absen : 11.003 Kelas : XII IPA 1 Yayasan Pondok Pesantren Al – Qur’an Al – Hidayah MA PLUS AL – HIDAYAH KARANGRAYUNG 2013 KATA PENGANTAR Puji dan syukur yang tak terhingga penulis panjatkan kehadirat Illahi Rabbi, atas berkah, rahmat, karunia dan hidayah-Nya akhirnya penulis dapat menyelesaikan makalah ini. Adapun tujuan disusunnya makalah ini ialah sebagai salah satu agenda kegiatan akademis yang harus ditempuh oleh setiap siswa/siswi dalam menyelesaikan studi di tingkat sekolah menengah semester I (Pertama), adapun judul yang penulis buat didalam makalah ini adalah mengenai “ REPRODUKSI SEL DAN MUTASI GEN”. Dalam proses penyusunan makalah ini, penulis banyak mendapatkan bantuan, dukungan, serta do’a dari berbagai pihak, oleh karena itu izinkanlah didalam kesempatan ini penulis menghaturkan terima kasih dengan penuh rasa hormat serta dengan segala ketulusan hati kepada: 1. Kedua orang tua, atas curahan kasih sayang yang tiada henti, yang senantiasa mendukung secara moril & materiil serta yang selalu mendo’akan penulis didalam menempuh pendidikan ini. 2. Bapak Yanu Cariadi S.Pd., selaku guru mata pelajaran Biologi yang dengan segala keikhlasannya telah memberikan bimbingan, arahan, serta nasehat kepada penulis hingga terselesaikannya makalah ini 3. Teman-teman seperjuangan khususnya di MA PLUS AL - HIDAYAH yang senantiasa memberi masukan untuk penulis menyelesaikan makalah ini. Sangatlah disadari bahwa makalah ini masih banyak kekurangan didalam penyusunannya dan jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan masukan baik saran maupun kritik yang kiranya dapat membangun dari para pembaca. Akhir kata semoga makalah ini dapat memberikan manfaat khususnya bagi kita semua. Karangrayung, 4 Desember 2013 Penyusun Ahmad Nur Cholik A.S I DAFTAR ISI KATA PENGANTAR…………………………………………………………………………………………………………………..I DAFTAR ISI………………………………………………………………………………………………………………………...……II BAB I PENDAHULUAN…………………………………………………………………………………………………………….1 A. Latar Belakang……………………………………………………………………………………………………………………...1 B. Rumusan Masalah………………………………………………………………………………………...………………………1 C.Tujuan Pembuatan Makalah………………………………………………………………………………………………….1 D.Manfaat Pembuatan Makalah………………………………………………………………………………………………..1 BAB II PEMBAHASAN……………………………………………………………………………………………………………...2 A.Pembahasan Reproduksi Sel…………………………………………………………………………………………………………….2 a. Pengertian Reproduksi Sel……………………………………………………………………………………………….......2 b. Bentuk-Bentuk Pembelahan Sel…………………………………………………………………………………………...3 c.Proses Pembentukan Gamet (Gametosis)…………………………………………………………………………….9 d.Hubungan Pembelahan Mitosis dan Meiosis dengan Pewarisan Sifat…………………………........11 B.Pembahasan Mutasi Gen……..……………………………………………………………………………………………………………13 a.Pengertian Mutasi Gen….….…….………………………………………………………………………………………….……………..13 b.Subtitusi Pasangan Basa……………………………………………………………………….……………………………………………13 c.Penambahan Dan Pengurangan Pasangan Basa…………………………………………………………………………………13 d.Faktor Penyebab Mutasi…………………………………………………………………………………………………………………….14 BAB III PENUTUP………………………………………………………………………………………………………………..…16 DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………………………………………………………………..17 IIBAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Setiap sel dapat memperbanyak diri membentuk sel-sel yang baru melalui proses pembelahan. Pada makhluk hidup bersel tunggal, pembelahan sel tersebut merupakan cara untuk berkembang biak. Misalnya pada bakteri atau protozoa, terjadi proses pembelahan sel dari satu sel menjadi dua, empat, delapan dan seterusnya. Pada makhluk hidup bersel banyak, reproduksi sel mengakibatkan bertambah banyaknya sel-sel tubuh, dan dengan demikian terjadilah pertumbuhan tubuh makhluk hidup. Misalnya, sel-sel pada tubuh anak kucing membelah diri mengakibatkan tubuh anak kucing bertambah besar. Selain itu, reproduksi sel juga menyebabkan dihasilkannya sel-sel gamet(sel kelamin). Kucing jantan menghasilkan sperma dan kucing betina menghasilkan ovum. Pada dasarnya, reproduksi sel dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu: pembelahan sel secara langsung dan secara tak langsung. Pembelahan sel secara langsung tidak melalui tahapan, disebut pula amitosis. Sedangkan pembelahan sel secara tak langsung melalui tahapan dan dibedakan menjadi pembelahan mitosis dan pembelahan meiosis. Mitosis menghasilkan dua sel anak yang identik satu sama lain dan identik pula dengan induknya dalam hal jumlah kromosom dan komposisi genetik. Meiosis menghasilkan 4 sel anak, masing-masing memiliki setengan jumlah kromosom induk, dan dengan komposisi genetik berbeda. B. Rumusan Masalah Dari latar belakang tersebut, dapat disusun pertanyaan yang akan menjadi focus pembahasan dalam makalah ini, yaitu bagaimana penjelasan tentang kehidupan sel dan perkembangan sel baik secara mitosis maupun secara meiosis ? C. Tujuan Pembuatan Makalah Untuk mengetahui secara detail proses-proses reproduksi sel. D. Manfaat Pembuatan Makalah Dapat mengetahui secara detail proses-proses reproduksi sel dan mutasi gen. BAB II PEMBAHASAN A. Pembahasan Reproduksi sel a. Pengertian Reproduksi Sel Reproduksi sel adalah proses memperbanyak jumlah sel dengan cara membelah diri, baik pada organisme uniseluler maupun multiseluler. Pembelahan sel pada organisme uniseluler merupakan suatu cara bagi organisme tersebut untuk melestarikan jenisnya. Sedangkan, bagi organisme multiseluler, pembelahan sel menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan organisme. Misalnya, pada manusia, sel-sel memperbanyak diri sehingga tubuh manusia tersebut menjadi besar dan tinggi. Selain itu, reproduksi sel pada organisme multiseluler juga menghasilkan sel-sel gamet yang berguna pada saat perbanyakan secara generatif (reproduksi organisme melalui proses perkawinan). Reproduksi sel merupakan proses penggandaan materi genetik (DNA) yang terdapat di dalam nukleus. Sehingga, menghasilkan sel-sel anakan yang memiliki materi genetik yang sama. Tujuan sel bereproduksi adalah: 1. Perbanyakan sel sehingga terjadi pertumbuhan 2. Pembentukan sel baru yang berbeda dari induknya 3. Pembentukan sel baru yang tentu lebih muda dan sama dengan yang sebelumnya. 4. Pembentukan Jaringan 5. Regenerasi sel 6. Pembentukan individu baru dan lain-lain Sel yang membelah disebut sel induk, dan hasil pembelahannya disebut sel anak. Sel induk memindahkan salinan informasi genetiknya (DNA) ke sel anak. Jika transformasi genetik itu langsung (amitosis) dan jika melalui tahapan (mitosis/miosis) Untuk menyampaikan informasi genetik tersebut tentu sel induk harus melipat gandakan informasi genetik yang dimilikinya (DNA) melalui replikasi (duplikasi) sebelum melaksanakan pembelahan atau reproduksi sel, replikasi itu terjadi pada waktu Interfase (istirahat sel tidak membelah) tepatnya pada fase Sintesa (S). b. Bentuk-Bentuk Pembelahan Sel Berdasarkan ada tidaknya tahap-tahap pembelahan, reproduksi sel dibedakan atas: • Pembelahan langsung (Amitosis / pembelahan biner) Pada organisme uniseluler misalnya bakteri, protozoa dan ganggang bersel satu, terjadi proses pembelahan secara langsung, yang artinya proses pembelahan itu tidak melalui tahapan-tahapan pembelahan. Pembelahan itu dikenal juga dengan pembelahan amitosis. Satu sel induk akan membelah secara langsung menjadi dua, dua menjadi empat, empat menjadi delapan dan seterusnyadi dua, dua menjadi empat, empat menjadi delapan dan seterusnya hingga sel itu bertambah banyak. Setiap sel membelah menjadi dua sel yang sama (identik) sehingga disebut juga pembelahan biner. Pembelahan biner terjadi misalnya pada perkembangbiakan amoeba. Pada proses pembelahan langsung ini setiap sel anak mewarisi sifat-sifat induknya. Dengan kata lain, pembelahan langsung senantiasa menghasilkan keturunan yang identik. Prosesnya didahului oleh pembelahan inti menjadi dua, diikuti oleh pembelahan sitoplasma dan akhirnya sel itu terbagi menjadi dua sel anak. • Pembelahan tidak langsung (mitosis dan meiosis) Pembelahan sel yang terjadi melalui tahap-tahap pembelahan. Dilakukan oleh organisme eukariotik seperti sel hewan, sel tumbuhan dan sel manusia, yang tentu mereka semuanya punya lebih dari satu sel ( multicelluler). 1). Pembelahan Mitosis Pembelahan yang bertujuan untuk 1. Mengganti atau memperbaiki jaringan tubuh yang sudah rusak atau aus, 2. Pertumbuhan ( perbanyakan sel sehingga baik kwantitas dan kwalitasnya bertambah). 3. Membentuk Jaringan karena produk pembelahan ini kromosom/sifat induk sama dengan sifat anakannya , artinya karena membentuk jaringan baik sel baru dan lama sama. Pembelahan mitosis mempunyai karakter yaitu: 1. Berlangsung pada sel somatic 2. Menghasilkan 2 buah sel anakan yang identik dengan induknya. 3. Melakukan pembelahannya sekali 4. Antar pembelahan satu dengan yang kedua diselingi dengan fase interfase ( istirahat tidak membelah ) 5. Anakan selnya mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan induk sifatnya sama dengan induk mempunyai kemampuan membelah lagi, ini tidak terjadi pada anakan hasil miosis 6. Pada organisme bisa terjadi pada usia muda , dewasa , ataupun usia tua , yang pada pembelahan miosis hanya bisa terjadi di usia dewasa tidak pada organisme yang usianya muda 7. Tahapannya I-P-M-A-T interfase dulu baru PMAT lagi berikut uraiannya Tahapan Pembehan Mitosis adalah : Interfase Merupakan fase istirahat dari pembelahan sel. Namun tidak berarti sel tidak beraktifitas justru tahap ini merupakan tahapn yang paling aktif dan penting untuk mempersiapkan pembelahan. Terbagi atas tiga fase, yaitu: 1. Fase G1 (growth 1/pertumbuhan 1) Merupakan fase paling aktif berlangsung selama 9 jam. Pada fase ini sel mengadakan pertumbuhan dan perkembangan. Pada fase ini sel bertambah ukuran dan volumenya. 2. Fase S (Sintesis) Merupakan fase sintesis DNA atau duplikasi kromosom, dengan waktu 10 jam 3. Fase G2 (Growth 2/Pertumbuhan 2) Merupakan fase yang didalamnya terjadi proses sintesis protein. Pada fase ini sel siap untuk mengadakan pembelahan Sekali lagi bahwa fase Mitosis tidak diawali dengan Interfase tetapi Fase Profase , karena Interfase merupakan persiapan mitosis , merupakan fase istirahat sel tidak membelah. Sedangkan Mitosis itu Fase sel melakukan pembelahan / reproduksi . 1. Fase Profase Merupakan tahap awal dari pembelahan sel secara mitosis maupun miosis , yang ditandai dengan: 1. Kromatin memendek dan menebal membentuk kromosom , kemudian kromosom mengganda membentuk kromatida. 2. Membran nukleus dan nukleolus (anak inti) menghilang 3. Sentriol memisah diri menuju kutub yang berlawanan. 4. Benang spindel yang keluar dari masing masing sentriol pada kutub berbeda mengatur diri memegang masing kromatid yang tidak teratur itu. 5. Segera mendorong kromatid yang terbengkalai itu menjadi sangat teratur menuju ke bidang equator. 2. Metafase Tahap ini ditandai dengan : 1. Kromatid / kromosom mengatur diri pada bidang equator / bidang pembelahan berhadap hadapan . 2. Setiap sentromer memiliki dua kinetokor yang masing-masing dikaitkan oleh benang spindle 3. Tentu Kromosom yang berhadapan itu sudah membawa sandi genetik yang sama karena memang visinya membentuk 2 sel yang sama. 3. Anafase Tahap ini ditandai dengan: 1. Kedua kromatid berpisah menuju kutub yang berlawanan 2. Keadaan sel jadi memanjang , membran sel melekuk, pada akhir anaphase 3. Pada fase ini tentu set kromosom terjadi pemisahan / pengurangan dari tetrad kromosom ketika berhadapan pada fase metafase terpisah menjadi masing masing 2n (diploid) 4. Telofase Tahap ini ditandai dengan : 1. Kromosom / kromatid telah sampai di kutub-kutub yang berlawanan 2. Terbentuk sekat pemisah sehingga sel terlihat terbentuk 2 sel dengan masing masing 1 inti 3. Membran nukleus terbentuk membungkus kromosom dan nukleolus mulai tampak 4. Kromosom menipis dan memanjang menjadi kromatin dan akhirnya tak terlihat lagi 5. Terjadi sitokinesis (Membran plasma melekuk) yang di dahului oleh Karyokinesis (inti jadi 2) dan akhirnya terlihat sel membelah menjadi 2 Gambar Mitosis 2).Pembelahan Meiosis (Pembelahan Reduksi) Pembelahan ini terjadi bukan di sel kelamin namun di kelenjar kelamin seperti testes atau ovarium dimana pembelahan untuk membentuk sel kelamin (n)dari sel tubuh (2n /diploid) , sel tubuh yang membentuk tidak sembarangan sel tubuh tetapi sel induk kelamin atau induk sperma /induk ovum yang mempunyai nama latin Spermatogonium /Oogonium kedua induk itu terus dibentuk namun jelas secara mitosis ( 2n -2n). Pembelahan meiosis bertujuan 1. Untuk membentuk sel-sel kelamin. 2. Membentuk pengurangan jumlah kromosom (mereduksi) 3. Pereduksian bertujuan untuk membentuk hasil zygot dari perteuan dua sel kelamin yang selalu sama dengan individu yang ada /individu sebelumnya 4. Untuk mencapainya Pembelahan meiosis berlangsung melalui dua tahapan pembelahan, yaitu miosis 1 dan miosis 2 secara langsung tanpa penggandaan lagi karena harus ada reduksi kromosom Tahapan pembelahan meiosis adalah sebagai berikut: Karena dari sel tubuh yang bisa membentuk sel kelamin maka diawali dengan Fase dimana sel tumbuh dan berkembang. Merupakan tahap persiapan untuk mengadakan pembelahan sel. Pada fase ini terjadi peristiwa penggandaan DNA dari satu salinan menjadi dua salinan. Akhir dari fase dihasilkan dua salinan DNA dan siap berubah menjadi kromosom a. Meiosis I 1. Profase I Profase I merupakan tahap terpanjang dan dibandingkan tahapan meiosis 1 lain. Benang-benang kromatin semakin menebal dan pendek, membentuk kromosom. Kromosom menggandakan diri, jumlahnya dua kali lipat. Kromosom yang homolog berpasangan membentuk sinapsis. Pasangan kromosom yang homolog itu tersusun atas 4 kromatid sehingga disebut tetrad. Karena kromatid saling menempel, maka ada kemungkinan terjadi tukar menukar gen antara kromatid-kromatid tersebut. Peristiwa tukar menukar gen ini disebut pindah silang. Pada profase I terjadi beberpa tahapan, yaitu sebagai berikut. * Leptonema (leptoten), kromatin membentuk kromosom. * Zigonema (zigoten), terbentuk pasangan kromosom homolog. * Pakinema (pakiten), kromosom mengganda menjadi 2 kromatid. *Diplonema (diploten), kromatid menebal, membesar, rapat, dan bergandengan. * Diaknesis, terjadi pindah silang rekombinasi gen, dan sentriol berpisah. 2. Metafase I Pasangan kromosom homolog /tetrad berada didaerah ekuator. Pasangan kromosom homolog itu mengatur diri di daerah ekuator sehingga dari pasangan kromosom homolog mengarah ke kutub yang satu dan setengah pasangan kromosom homolog mengarah ke kutub yang lain. Sentrosom menuju ke kutub dan mengeluarkan benang-benang spindel. 3. Anafase I Kromosom bergerak menuju ke kutub masing-masing. Tidak seperti pada mitosis mengalami pembelahan sentromer, pada meiosis tidak terjadi pembelahan sentromer. Akibatnya, setiap kromosom yang bergerak menuju ke kutub sel itu mash mengandung dua kromatid atau masih berpasangan. 4. Telofase I Setelah kromosom yang berpasangan tiba dikutub masing-masing, terbentuklah membran nukleus, yang diikuti pula oleh proses sitokenesis (pembelahan sitiplasma sel). Kini terbentuk dua sel anak, setiap sel mengandung n kromosom sehingga pada akhir telofase I terbentuk dua sel anak yang haploid. Pada saat ini, sel sudah siap memasuki pembelaha meiosis II. b. Meiosis II Meiosis II mirip dengan mitosis. Tahapan selengkapnya sebagai berikut. 1. Profase II Pada fase awal, benang kromatin menebal dan memendek membentuk kromosom. Pada fase ini tidak terjadi proses penggandaan kromosom sehingga jumlah set kromosom tetap. 2. Metafase II Kromosom mengumpul di daearah ekuator. Setengah kromosom mengarah ke kutub masing-masing. Sentromer terbagi dua, masing-masing mengarah ke kutu, sehingga tempat melekatnya kromosom pada benang-benang sppindel , seperti pada mitosis. 3. Anafase II Kromosom bergerak menuju ke kutub masing-masing. 4. Telofase II Setelah kromosom sampai di kutub masing-masing, terbentuklah membran inti. Tiap – tiap inti mengandung n kromosom(sel haploid). Akhirnya diikuti oleh proses sitokinesis sehingga seluruhnya terbentuk empat sel anak haploid. Gambar Meiosis Perbedaan antara Mitosis dan Meiosis Adapun perbedaan antara pembelahan mitosis dan meiosis adalah: Pembeda Mitosis Meiosis Tahap pembelahan Satu kali Dua kali Jumlah sel anak Dua sel Empat sel Jumlah kromosom sel anak Sama dengan sel induk Setengah dari sel anak Sifat kromosom anak Diploid (2n) Haploid (n) Tempat pembelahan Sel tubuh Sel kelamin c. Proses Pembentukan Gamet (Gametosis) Gametogenesis adalah proses pembentukkan sel-sel gamet, yang terjadi secara meiosis di dalam alat perkembangbiakan. Gametogenesis terjadi pada organisme dewasa. Pada hewan dan manusia gametogenesis terjadi di testis dan ovarium. 1. Spermatogenesis Merupakan proses pembentukkan sperma yang terjadi di dalam testis. Sel kelamin jantan atau spermatozoid (sperma) berbentuk kecil, lonjong, dan berflagela dan secara keseluruhan bentuknya menyerupai kecebong. Flagela tersebut digunakan sebagai alat gerak di dalam medium cair. Organ penghasil sperma disebut testis. Pada mamalia, testis terdapat pada hewan jantan sebagai buah pelir atau buah zakar. Buah pelir pada manusia berjumlah sepasang. Didalam testis terdapat saluran-saluran kecil (tubulus seminiferus) dan pada dinding saluran sebelah dalam itulah terjadi proses spermatogenesis. Pada bagian tersebut terdapat sel-sel induk sperma yang disebut spermatogonium. Spermatogonium mengalami mitosis menjadi spermatoist primer (sel sperma primer). Selanjutnya, satu spermatosit primer mengalami meiosis I menjadi dua sel spermatosit sekunder (haploid). Tiap-tiap sel spermatosit sekunder mengalami meiosis II sehingga terbentuk 4 sel spermatid yang sama besar, yang haploid. Mula-mula spermatid berbentuk bulat, kemudian tumbuh menjadi sel sperma yang berflagela dan dapat bergerak aktif. Jadi, dari satu spermatosit primer akan dihasilkan dua spermatosit sekunder dan akhirnya berbentuk 4 sel sperma. Tahapan spermatogenesis adalah: Terlihat pada Gambar pada Miosis 1 (sebelah kiri) terjadi pengurangan (reduksi) kromosom 2n - n Spermatogonium ( 2n) - spermatosit primer (2n) - jadi 2 spermatosit sekunder (n) sedangkan pada miosis Ke 2 (gambar sebelah kanan) sebenarnya itu terjadi mitosis karena dari n - n 2 Spermatocyt II membelah mitosis - 4 spermatid (n) - yang akhirnya muncul ekor membentuk spermatozoid ( n) yang berjumlah empat sel anakan sperma yang semua hidup 2. Proses Oognesis Sel telur atau ovum adalah sel kelamin betina. Bentuknya lebih besar dari pada sperma dan tidak dapat bergerak (pasif). Sel telur dihasilkan oleh sepasang ovarium atau kelenjar telur, kiri dan kanan. Berbeda dengan testis yang berada di luar tubuh, ovarium berada di dalam rongga tubuh, di sekitar pinggang. Proses oogenesis berlangsung di dalam ovarium dan didahului oleh pembelahan mitosis sel induk ovum (oogonium). Hasil pembelahan adalah oosit primer. Pada proses meiosis I. Oosit primer membelah menjadi dua sel yang tidak sama, yaitu satu sel berukuran besar disebut oosit sekunder dan satu sel lagi berukuran kecil, disebut badan kutub pertama. Pada proses meiosis II, oosit sekunder (n)membelah menjadi dua sel yang tidak sama besarnya. Satu sel berukuran besar disebut ootid yang mengandung nukleus, kuning telur dan sitoplasma sel. Sedangkan satu sel yang lain berukuran kecil dan hanya mengandung nukleus dan disebut badan kutub kedua. Badan kutub pertama juga mengalami meiosis II membentuk dua sel kecil badan kutub ke dua. Dengan demikian pada akhir meiosis II berbentuk 4 buah sel, yaitu satu sel besar yang disebut ootid, dan tiga sel kecil yang disebut dengan badan kutub(polosit). Ootid dapat tumbuh menjadi ovum dewasa tanppa mengalami pembelahan sel lagi. Sementara itu tiga sel badan kutub yang berukuran kecil mengalami degenerasi (penyusutan) dan tidak berfungsi. Sehingga pada akhir proses oogenesis hanya satu tinggal satu sel ovum yang fungsional. Satu sel ovum tersebut mengandung nukleus, kuning telur, sitoplasma, ribosom, dan organel sel lainnya dalam jumlah yang cukup. Keadaan demikian penting untuk proses pertumbuhan zigot kelak dikemudian hari. Berbeda dengan individu jantan yang setiap kali dapat mengelurakan sperma dengan jumlah banyak, individu betina biasanya hanya menghasilkan satu ovum dalam setiap ovulasi. Pada bebarapa mamalia misalnya tikus , kelinci, dan kambing, individu betina dapat menghasilkan ovum lebih dari satu. Ovulasi lebih dari satu dapat terjadi pada ovarium sebelah kiri dan atau kanan atau secara bersaman. Gambar Proses Oogenesis Perbedaan antara Spermatogenesis dengan Oogenesis terletak pada: 1. jumlah sel anakan yang fungsional 2. ukurannya 3. tempat terjadinya Persamaan antara Spermatogenesis dengan Oogenesis terletak pada: 1. miosis 2. mebentuk kromosom haploid 3. membentuk 4 sel anakan 4. harus terjadi pada individu dewasa d. Hubungan Pembelahan Mitosis dan Meiosis dengan Pewarisan Sifat Telah diuraikan bahawa sifat makhluk hidup tersimpan di dalam kromosom dalam bentuk sepenggal DNA yang dikenal sebagai gen. Agar sifat-sifat induk dapat diwariskan kepada keturunannya, maka diperlukan mekanisme pembagian gen. Mekanisme pembagian gen pembawa sifat itu berlangsung pada proses pembelahan mitosis dan meiosis. 1. Mitosis Pada profase akhir, setiap sel kromosom menggandakan diri menjadi dua set kromosom. Artinya setiap alel (gen dan pasangannya) membentuk alel baru yang identik. Pada metafase berlangsung pembagian kromosom, agar tiap sel anak nantinya mendpatkan jumlah set kromosom yang sama dan identik, sehingga saat telofase yaitu saat sel telah membelah menjadi dua sel anak memiliki set kromosom yang sama dengan sel induk. Ini berarti bahwa: a. Semua sifat induk diwariskam kepada kedua sel anak b. Setiap sel anak memiliki sifat iddentik dengan sel induk Mitosis berlangsung diseluruh jaringan tubuh, kecuali di organ pembentuk gamet. Mitosis dimulai dari pembelahan zigot hingga proses pertumbuhan berlangsung. Karena itu hasil mitosis, yakni sel-sel somatik (sel-sel tubuh), senantiasa identik. Pada tumbuhan, perbanyakan melalui setek dan cangkok senantiasa menghasilkan keturunan yang identik. Keturunan yang identik juga dapat dihasilkan melalui kultur jaringan tumbuhan. Demikian pula pada kultur jaringan hewan,. Proses perbanyakan untuk menghasilkan individu yang identik itu disebut juga sebagai pengklonaan disebut individu satu klona. 2. Meiosis Jika pada pembelahan mitosis satu sel induk menghasilkan dua sel anak idenik, maka pada pembelahan meiosis satu sel induk menghasilkan empat sel anak. Setiap sel anak hasil meiosis mewarisi setengah set kromosom sel induk. Mula-mula sel induk memiliki 2n kromosom (sel diploid) dan akhirnya terbentuk 4 sel anak masing-masing memiliki n kromosom sel (haploid). Baik sel sperma maupun sel ovum memiliki setengah set kromosom sel induk. Jadi, masing-masing merupakan sel haploid. Jika terjadi fertilisasi, ovum dan sperma melebur membentuk satu sel zigot. Sel zigot mengandung 2n kromosom (sel diploid). Jadi, didalam sel zigot terkandung setengah set kromosom induk jantan dan setengah set kromosom induk betina. Artinya, zigot memiliki separo sifat induk jantan dan separo sifat induk betina. B. Pembahasan Mutasi Gen a.Pengertian Mutasi Gen (Mutasi Titik) Mutasi gen atau mutasi titik adalah mutasi yang terjadi karena perubahan pada satu pasang basa DNA suatu gen. Perubahan DNA menyebabkan perubahan kodon-kodon RNA d, yang akhirnya menyebabkan perubahan asam amino tertentu pada protein yang dibentuk. Perubahan protein atau enzim akan menyebabkan perubahan metabolisme dan fenotip organisme. Besar kecilnya jumlah asam amino yang berubah akan menentukan besar kecilnya perubahan fenotip pada organisme tersebut. Ada dua mekanisme mutasi gen, yaitu subtitusi pasangan basa dan penambahan atau pengurangan pasangan basa. b. Subtitusi Pasangan Basa Subtitusi pasangan basa ialah pergantian satu pasang nukleotida oleh pasangan nukleotida lainnya. Subtitusi pasangan basa ada dua macam, yaitu transisi dan tranversi. Transisi adalah penggantian satu basa purin oleh basa purin yang lain, atau penggantian basa pirimidin menjadi basa pirimidin yang lain. Transisi sesama basa purin, misalnya basa adenin diganti menjadi basa guanin atau sebaliknya. Sedangkan, transisi sesama basa pirimidin, misalnya basa timin diganti oleh basa sitosin atau sebaliknya. Tranversi adalah penggantian basa purin oleh basa pirimidin, atau basa pirimidin oleh basa purin. Tranversi basa purin oleh basa pirimidin, misalnya basa adenin atau guanin diganti menjadi basa timin atau sitosin. Tranversi basa pirimidin oleh basa purin, misalnya basa timin atau sitosin menjadi basa adenin atau guanin. Subtitusi pasangan basa ini kadang-kadang tidak menyebabkan perubahan protein, karena adanya kodon sinonim (kodon yang terdiri atas tiga urutan basa yang berbeda, tetapi menghasilkan asam amino yang sama). Misalnya, basa nitrogen pada DNA adalah CGC menjadi CGA sehingga terjadi perubahan kodon pada RNA-d dari GCG menjadi GCU. Sedangkan, asam amino yang dipanggil sama, yaitu arginin. c. Penambahan atau Pengurangan Pasangan Basa Mutasi gen yang lain adalah perubahan jumlah basa akibat penambahan atau pengurangan basa. Penambahan atau pengurangan basa pada DNA dapat menyebabkan perubahan sederetan kodon RNA-d yang terdapat di belakang titik perubahan tersebut, berarti juga akan terjadi perubahan asam amino yang disandikan melalui RNA-d tersebut. Akibat lain dari penambahan atau pengurangan basa adalah terjadinya pergeseran kodon akhir pada RNA-d. Pergeseran kodon akhir menyebabkan rantai polipeptida mutan menjadi lebih panjang atau lebih pendek. Mutasi ini disebut juga mutasi ubah rangka karena menyebabkan perubahan ukuran pada DNA maupun polipeptida. Mutasi ubah rangka ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu penambahan basa (adisi) dan pengurangan basa (delesi). Mutasi karena penambahan basa, misalnya basa DNA awalnya AGC-GTC menjadi TAG-CGT-C… . Sedangkan, jika basa DNA tersebut mengalami pengurangan basa maka urutannya menjadi GCG-TC... . Penambahan atau pengurangan basa dapat terjadi di bagian awal, di tengah, atau di akhir. d. Faktor Penyebab Mutasi Perubahan bahan genetik, baik mutasi tingkat gen maupun mutasi kromosom dapat terjadi secara alami atau buatan. Mari cermati uraian berikut ini. • Mutasi alami Mutasi alami dapat terjadi akibat kesalahan secara acak yang berlangsung dalam proses replikasi, saat pembelahan sel, atau karena adanya unsur dalam material genetik yang dapat berubah secara acak. Mutasi terjadi secara lambat, kemungkinan terjadinya mutasi di alam, kira-kira satu di antara satu juta sampai satu milyar kejadian. Faktor luar yang secara alami merangsang terjadinya mutasi adalah sinar-sinar kosmis dari luar angkasa, sinar radioaktif yang terdapat di alam, dan sinar ultraviolet. Mutasi yang terjadi secara alami ini biasanya bersifat merugikan bagi makhluk hidup yang mengalaminya dan sering tidak mampu bertahan hidup karena tidak mampu menyesuaikan diri dengan lingkungannya. Tetapi, jika ada yang dapat bertahan hidup dan mewariskan sifat-sifat barunya kepada keturunannya, maka keturunan tersebut menjadi varietas baru. Individu baru ini, dapat menjadi spesies baru dalam beberapa ratusan generasi. Spesies baru yang terbentuk akibat adanya mutasi secara alami ini merupakan salah satu mekanisme evolusi biologi. • Mutasi buatan Peristiwa mutasi alami terjadi sangat lambat. Oleh karena itu, manusia melakukan perubahan materi genetik yang sengaja dibuat untuk kepentingannya. Mutagen yang dapat dipakai untuk merangsang mutasi adalah: (a) Bahan fisik, misalnya berbagai gelombang cahaya pada sinar matahari, seperti ultraviolet, infra merah, dan sinar-sinar radioaktif seperti sinar α, β, dan γ. (b) Bahan kimia, antara lain etil metan sulfonat (EMS), etiletan sulfonat (EES), dan hidroksilamin (HA). (c) Bahan biologis yang merupakan bahan mutakhir digunakan ialah elemen loncat. Selain mutagen di atas, suhu yang tinggi dan virus juga merupakan mutagen. Sinar X menyebabkan mutasi kromosom dengan cara memutus kromosom menjadi beberapa bagian. Bagian-bagian ini dapat hancur atau bergabung dengan kromosom lain. Peristiwa ini menyebabkan mutasi gen atau mutasi kromosom. Sifat sinar X ini dapat dimanfaatkan untuk mendapatkan mutan tumbuhan maupun hewan agar mempunyai sifat yang lebih baik untuk keuntungan manusia. Hasil mutasi buatan dari radiasi sinar X, antara lain: bibit unggul padi kultivar atomita I dan II, kedelai kultivar Muria, dan tomat kultivar Boutset. Pemberian bahan kimia kolkisin dapat menghambat kerja mikrotubulus sehingga pemisahan kromatid pada fase anafase tidak terjadi dan mengakibatkan poliploidi. Hal ini dimanfaatkan untuk menghasilkan buah tanpa biji, misalnya semangka. BAB III PENUTUP Dari uraian makalah ini, diperoleh kesimpulan bahwa sel merupakan unit kehidupan dari sebuah makhluk hidup. Setiap sel melakukan aktivitasnya masing-masing layaknya indivudu. Didalam sel terdapat bagian-bagian yang terdiri dari bagian hidup mati seperti dinding sel dan vakuola dan bagian yang hidup seperti, plasma sel, dan organel-organel sel. Bagian-bagian tersebut bekerja sama dalam melakukan kegiatannya. Namun, tidak semua memiliki bgian tersebut. Pada sebagian sel prokariot hanya memiliki beberapa bagian saja. Tak lepas dari itu, sel melakukan reproduksi layaknya makhluk hidup. Baik secara Amitosis, Mitosis, Meiosis. Banyak sekali kegunaan reproduksi ini seperti, pada sel meristem stumbuhan berfungsi untuk pertumbuhan. Sedangkan pada sel epitel manusia untuk menggantikan sel-sel yang rusak atau sudah tua dan lainnya. DAFTAR PUSTAKA http://biologi-news.blogspot.com/2011/01/teori-reproduksi-sel.html#ixzz1hoVtIYkk http://samudra-fox.blogspot.com/2011/11/makalah-biologi-pembelahan-meiosis.html http://norrapissa.blogspot.com/2011/06/definsi-dan-penjelasan-mengenai.html http://rasyidacid.wordpress.com/2009/12/08/makalah-biologi-%E2%80%9Csel%E2%80%9D/ Syamsuri, Istamar; Biologi SMA untuk Kelas XII: Jakarta: Erlangga, 2004

makalah