BAB 2 : KETURUNAN (HEREDITY)
Standard Pembelajaran : 2.1 Memahami Kromosom, Gen dan
DNA.Performance Criteria:2.1.1 Menyatakan maksud gen, asid
deoksiribonukleik (DNA) dan kromosom,2.1.2 Menerangkan maksud
kromosom seks,2.1.3 Menerangkan mekanisme penentuan seks anak,2.1.1
Gen, DNA dan KromosomGen Gen merupakan unit asas keturunan (units
of inheritance) yang membawa maklumat keturunan daripada satu
generasi ke generasi yang berikut. Setiap jenis gen mengawal
perkembangan ciri-ciri tertentu. Contohnya, terdapat gen yang
mengawal warna rambut, ketinggian, rupa bentuk daun dan tekstur
kulit.
Separuh daripada bilangan gen ini berasal daripada ibu dan
separuh lagi daripada bapa. Gen bertanggung-jawab membawa maklumat
baka tentang pewarisan ciri-ciri ibu bapakepada anak.
Gen (genes) adalah terlalu halus untuk dicerap dibawah
mikroskop.
Setiap populasi organisma mempunyai bilangan dan jenis gen
tersendiri. Ini menyebabkan kandungan biokimia, rupa bentuk fizikal
dan ciri-ciri yang berbeza daripadaorganism lain.
Gen disusun mengikut urutan tertentu di sepanjang kromosom.
Setiap gen menduduki tempat tertentu yang disebut lokus (locus)
dalam kromosom.
Kromosom (chromosomes) merupakan struktur bebenang halus dan
panjang di dalam nukleus sel.
Struktur kromosom.
Kromosom dibina daripada molekul asid nukleik yang dinamakan
asid deoksiribonukleik /DNA (deoxyribonucleic acids) dan
protein.
Dalam keadaan normal, kromosom dalam nukleus tidak ketara dan
hanya dapat dicerap semasa sel melakukan pembahagian. Kromosom
hanya jelas kelihatan di bawah mikroskopcahaya berkuasa tinggi
semasa pembahagian sel.
Apabila sel membahagi, kromosom mengalami penduaan
(duplication). Kromosom akan mengecut dan kelihatan tebal serta
pendek. Setiap kromosom ini mempunyai dua kromatid(chromatids)yang
terikat ditengahnya oleh sentromer (centomere).
Kedua-dua kromatid ini adalah seiras dari segi bentuk dan
kandungan bahan baka.
Setiap organisma mempunyai bilangan kromosom tertentu.
Contohnya, manusia mempunyai 46 kromosom.
Jadual di bawah menunjukkan bilangan kromosom (atau nombor
kromosom) yang terkandung dalam sel soma organisma lain.
OrganismaBilangan kromosom dalam sel soma
Paku pakis480
Kucing38
Kuda30
Katak26
Jagung20
Tomato12
Kacang pea7
Gandum42
2.1.2 Kromosom Seks
Terdapat dua jenis kromosom, iaitu 1. Autosom2. kromosom
seks
Sel soma manusia mempunyai 23 pasang kromosom atau 46 kromosom.
Daripada 23 pasang kromosom itu, 22 pasang adalah autosom dan
sepasang adalah kromosom seks. Kromosom seks menentukan jantina
seseorang. Autosom mengawal semua ciri soma seperti jenis kumpulan
darah, berat badan, saiz buah-buahan dan warna kulit. Kromosom seks
pula mengawal jenis jantina. Contohnya, dalam manusia terdapat 46
kromosom, 44 daripadanya ialah autosom manakala yang dua lagi
adalah kromosom seks,iaitu kromosom XY dalam lelaki XX dalam
wanita
2.1.3 Mekanisme penentuan seks anak,
Jantina anak ditentukan oleh jenis kromosom seks yang dibawa
oleh sperma Jika sperma yang mengandungi 22 + X kromosom bersenyawa
dengan ovum, maka anak perempuan dilahirkan.Jika sperma yang
mengandungi 22 + Y kromosom bersenyawa dengan ovum, maka anak
lelaki dilahirkanNisbah mendapat anak lelaki dan anak perempuan
ialah 1:1 atau 50%: 50%Gambar rajah skema penentuan seks anak
LATIHAN 2.12.1 Gen, DNA dan Kromosom1. Isi tempat kosong dengan
perkataan yang sesuaiDNAkromatidAutosompenduaanproteinKromosom
seks
sentromer23kromosomSel soma46Gen
(a)Kromosom ialah struktur berbentuk bebenang yang terdapat di
dalam nukleus sel haiwan dan sel tumbuhan.(b)kromosom mempunyai
bahan baka yang disebut DNA(c) Gen merupakan unit asas
keturunan.(d)Apabila sel membahagi, kromosom mengalami
penduaan(e)Setiap kromosom mempunyai dua kromatid yang ditengahnya
diikat oleh sentromer(f)Manusia mempunyai 46 kromosom atau 23
pasang kromosom(e)Terdapat dua jenis kromosom :i. Autosomii
Kromosom seks2. Labelkan gambar di bawah :
SentromerKromatidProses pindah silangberlaku
3. lengkapkan jadual di bawah :PEREMPUANLELAKI
Sel somaOvumSel somaSperma
Autosom44224422
Kromosom seksXXXXY*pembetulan dlm nota pelajarX atau Y
Jumlah44 + XX(46 kromosom)22 + X44 + XY
22 + X atau22 + Y(23 kromosom)
4. Lengkapkan rajah skema mekanisma penentuan seks anak di
bawah:
Bapa Ibu
44 + XY44 + XX22+X22+Y22+X22+X44 + XX44 + XX44 + XY44 + XY Induk
: Proses
P............................................................................................................................
Gamet:
Proses
Q..............................................................................................................................
Anak:
Jantina: Perempuan Perempuan Lelaki lelaki
(b) Berdasarkan gambarajah skema di atas, nyatakan (i) Proses P
: Meiosis ii) Proses Q : Persenyawaan
(c) Kebarangkalian (dalam peratus) untuk mendapat anak lelaki
dalam setiap kelahiran. 50%
(d) Gariskan jawapan yang betul
Standard Pembelajaran : 2.2 Memahami Prinsip dan Mekanisme Dalam
PewarisanPerformance Criteria:2.2.1 Menerangkan maksud gen dominan
dan gen resesif.2.2.2 Mengenal pasti sifat-sifat dominan dan
resesif pada manusia.2.2.3 Mengilustrasi mekanisme pewarisan sifat
menggunakan rajah skemaGen Dominan dan Gen Resesif Ada dua jenis
gen: (a) gen dominan(b) gen resesif
Gen dominan: gen yang menunjukkan sifatnya tidak kira samada gen
yang berpasangan dengannya adalah gen dominan atau gen resesif Gen
resesif: gen yang hanya menunjukkan sifatnya jika gen yang
berpasangan dengannya adalah gen resesif
Sifat dominanSifat resesif
Cuping telinga bebasCuping telinga lekap
TinggiKerdil
Ada lesung pipitTiada lesung pipit
Iris hitam/perangIris biru
Berambut kerintingBerambut lurus
Boleh menggulung lidahTidak boleh menggulung lidah
Tangan kananKidal
Penglihatan normalButa warna
Sifat yang ditentukan oleh gen dominan disebut sifat dominan.
Sifat dominan ditunjukkan jika satu atau kedua-dua gen dominan yang
mengawal sifat tertentu hadir.
Sifat yang ditentukan oleh gen resesif disebut sifat resesif.
Sifat resesif hanya ditunjukkan jika gen resesif hadir tanpa
kewujudan gen dominan.
Seseorang adalah tinggi kerana sifat ini dikawal oleh gen
dominan. Gen dominan diwakili oleh huruf T. Sebaliknya seseorang
adalah kerdil kerana sifat ini dikawal oleh gen resesif yang
diwakili oleh huruf t.
Dengan itu, pasangan gen yang wujud dalam seseorang yang tinggi
ialah TT atau Tt manakala gen yang wujud dalam seseorang yang
kerdil ialah tt
Kandungan pasangan gen ttKandungan pasangan gen mungkin TT atau
Tt
Orang tinggi Orang kerdil
Mekanisme Pewarisan Sifat Gregor Mendel menemukan prinsip asas
keturunanmelalui kajiannya berkaitan dengan pewarisan sifat
tertentu daripada pokok kacang pea.
Mendel mengacukkan pokok kacang pea tinggi berbaka tulen dengan
pokok kacang pea rendah yang berbaka tulen juga.Beliau mendapati
bahawa semua pokok kacang pea dalamgenerasi pertama adalah
tinggi.
Pokok kacang pea yang tinggi dalam generasi pertama
kemudiannyadikacukkan antara satu sama lain. Beliau mendapati
bahawa daripada pokok kacang pea dalam generasi kedua adalah tinggi
dan lagi adalah rendah.
Daripada eksperimen ini, pewarisan satu sifat sahaja dikaji
iaitu sifat ketinggian (tinggi atau rendah). Oleh itu, pewarisan
tersebut disebut pewarisan monohibrid.
Genotip dan Fenotip Lazimnya kita menggunakan huruf pertama
sesuatu sifat untuk mewakili gennya. Huruf besar digunakan untuk
gen dominan (contohnya, huruf L mewakili lesung pipit) manakala
huruf kecil untuk gen resesif (contohnya l mewakili tiada lesung
pipit) Individu yang mempunyai dua gen yang serupa (LL atau ll)
untuk sifat tertentu dikatakan mempunyai baka homozigot, manakala
individu yang mempunyai dua gen yang berlainan (Ll) dikatakan
mempunyai baka heterozigot. Genotip ialah susunan gen di dalam
sesuatu organism (cth : LL, ll ,Ll) Fenotip pula merujuk kepada
sifat-sifat organism tersebut. Cth : mempunyai lesung pipit atau
tidak mempunyai lesung pipit.
Foto 1 : Individu dengan lesung pipit.Foto 2 : Individu yang
tidak mempunyai Maka genotipnya ialah LL atau Ll lesung pipit. Maka
genotipnya ialah ll.
Kacukan Monohibrid
Kacukan monohibrid dijalankan untuk mengkaji pewarisan sifat
tunggal. Generasi pertama daripada kacukan tersebut disebut
generasi filial pertama F1 Apabila F1 dikacukkan sesama sendiri,
generasi filial kedua F2 terbentuk.
Gambar rajah skema kacukan monohibrid
Semua pokok dalam generasi filial pertama, F1 adalah tinggi
(100%) Keadaan ini menunjukkan bahawa sifat tinggi dikawal oleh gen
dominan manakala sifat rendah dikawal oleh gen resesif
Nisbah pokok tinggi kepada pokok kerdil adalah 3 :
1Kebarangkalian mendapat pokok tinggi dalam generasi kedua ialah
atau 75%Kebarangkalian mendapat pokok kerdil dalam generasi kedua
ialah atau 25%IndukGametGenerasi Filial Ke 2, F2
Percantuman gamet-gamet pada generasi pertama, F1 dapat
ditunjukkan dalam segi empat Punnett
GenTT
tTtTt
tTtTt
Atau
GenTt
TTTTt
tTttt
LATIHAN 2.2 Memahami Prinsip dan Mekanisme Dalam Pewarisan
1. Rajah 1 menunjukkan skema perkahwinan seorang lelaki yang
iris mata berwarna hitam dengan wanita yang iris mata berwarna
biru.
Hh hhBapa iris mata hitamIbu iris mata biruhhProses PProses
QHhHhhhhhProses RRAJAH 1HhSTUV
1. Jika sifat iris mata hitam adalah dominan dan sifat iris mata
biru adalah resesif.
(a)Nyatakan warna iris mata bagi anak S dan V
(i)S: Iris mata hitam
(ii) V: Iris mata biru
(b)Berapakah nisbah untuk mendapatkan anak yang warna iris mata
hitam berbanding dengan iris mata biru.
1 : 1
(c) Namakan proses P dan R.
(i) P: Meiosis
(ii) R: Persenyawaan
AnakCuping telingabebas2.Rajah 2 menunjukkan jenis cuping
telinga yang mungkin diwarisi oleh anak daripada ibubapanya.
Cuping telinga melekap
TtTtTtTt
Rajah 6
(a)Tuliskan setiap pasangan gen (genotip) anak dalam kotak yang
disediakan pada Rajah 2
(b)Berdasarkan Rajah 2, jenis cuping telinga yang manakah
bersifat dominan?
Cuping telinga bebas
(c)Lengkapkan gambar rajah Punnet di bawah AyahIbu TT
tTtTt
tTtTt
3.Rajah 3 menunjukkan rajah skema bagi pewarisan jenis rambut
.
BapaIbuRambut kerintingAnakHhHhHh HhHHhh
Rambut lurus
RAJAH 3
(a)Tuliskan genotip bagi setiap anak dalam kotak yang disediakan
dalam Rajah 3 [2 marks]
(e) Berdasarkan Rajah 3, jenis rambut yang manakah dominan?
Rambut kerinting[1 mark]
Standard Pembelajaran : 2.3 MutasiPerformance Criteria:2.3.1
Mutasi 2.3.2 Jenis-jenis Mutasi 2.3.3 Contoh-contoh Mutasi2.3.4
Punca Mutasi2.3.5 Kebaikan & Keburukan Mutasi2.3.6 Kepentingan
& Implikasi
2.3.3 Contoh-contoh Mutasi/ Penyakit BakaBilPenyakitHuraian
1Albino Disebabkan mutasi yang berlaku pada gen pada autosom
yang mengawal warna kulit Pesakit tidak dapat menghasilkan pigmen
melanin yang memberikan warna kepada kulit, rambut dan mata
2Hemofilia Darah pesakit lambat membeku Jika berlaku kecederaan,
pesakit akan mengalami pendarahan yang banyak Disebabkan oleh
mutasi gen pada kromosom seks X
3Buta warna Penghidap tidak dapat membezakan antara warna merah
dan hijau Disebabkan oleh kekurangan sel kon yang peka kepada warna
pada retina mata pesakit Dikawal oleh gen resesif yang dibawa oleh
kromosom seks X
4Anemia sel sabit Mutasi pada gen yang membentuk hemoglobin
Hemoglobin yang dihasilkan adalah tidak normal dan menyebabkan sel
darah merah berbentuk sabit Sel darah merah berbentuk sabit tidak
cekap dalam pengangkutan oksigen. Menyebabkan pesakit mengalami
anemia
5Sindrom Down Disebabkan oleh mutasi kromosom Penyakit yang
disebabkan oleh kelebihan satu kromosom pada kromosom ke-21 dalam
sel badan Juga dikenali sebagai mongolisme Ciri-ciri: terencat akal
pertumbuhan terbantut mata sepet mempunyai jari pendek serta kecil
mulut yang sentiasa ternganga & lidah terjelir
6Sindrom Klinefelter Penyakit yang disebabkan oleh kelebihan
satu kromosom X tambahan iaitu XXY. Mereka adalah lelaki yang
memiliki beberapa ciri perempuan dan tidak dapat menghasilkan
sperma (mandul) Ciri ciri : Testis kecil, bahu sempit
7Sindrom Turner Penyakit yang disebabkan oleh kekurangan satu
kromosom X Mempunyai satu kromosom seks, XO Pengidap hanya
perempuan Ciri ciri : mandul, rendah, tidak mengalami kitar
haid
2.3.4 Faktor Faktor yang Menyebabkan Mutasi Boleh berlaku secara
semulajadi disebabkan oleh bahan makanan atau alam sekitar Agen
yang menyebabkan mutasi disebut mutagen Cth mutagen : bahan kimia,
sinaran radiasi dan suhu. Cth bahan kimia : pestisid, nikotina
dalam rokok, dadah, asid nitrus, sesetengah bahan pengawet, pewarna
dan pemanis tiruan. Sinaran : sinaran gamma boleh mengganggu
pertumbuhan dan pembahagian sel, sinaran ultraungu (UV) dan sinar-X
menyebabkan sel mengalami mutasi seterusnya menyebabkan kanser.
Suhu : suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah juga boleh
menyebabkan mutasi.2.3.5 Kebaikan & Keburukan Mutasi Kebaikan:
Meningkatkan variasi dalam populasi Dapat menyesuaikan diri dengan
perubahan persekitaran Lebih tahan penyakit, cuaca dan alam sekitar
yang tercemar
Keburukan: Menyebabkan kecacatan fizikal dan mental Kematian
pada usia muda Menyebabkan penyakit seperti buta warna dan
hemophilia yang tidak dapat diubati. Menyebabkan kemandulan
(sindrom Klinefelter)
2.3.6 Kesan penyelidikan genetik terhadap kehidupan manusia:1.
Bidang Perubatan Penyelidikan genetik telah membawa kepada penemuan
kepada pelbagai jenis penyakit baka Penyakit baka disebabkan oleh
kecacatan gen Cth penyakit baka : Sindrom Down, Albinisme dan
Hemofilia Penyelidikan genetik dapat menunjukkan bagaimana penyakit
baka hanya terdapat dalam kromosom X. Gen jenis ini disebut gen
terangkai seks Gen tersebut biasanya diturunkan oleh pembawa
perempuan kepada anaknya. Gen ini wujud dalam kromosom X Tetapi
tidak wujud dalam kromosom Y Seorang perempuan hanya mengidap buta
warna apabila apabila dia mempunyai kedua-dua gen resesif dengan
sifat itu. Seorang lelaki akan mengidap penyakit ini jika dia
mempunyai satu gen resesif
Seorang perempuan yang merupakan pembawa buta warna (XXb)
berkahwin dengan seorang lelaki yang mempunyai penglihatan normal
(XY). Tentukan kebarangkalian anak mereka dilahirkan
sebagaiPerempuan yang normalPerempuan yang normal tapi
pembawaLelaki yang normalLelaki yang buta warna[ Xb : gen resesif
buta warna]Induk:lelaki xPerempuan (Normal)(Pembawa) XY XXb
MeiosisGametPersenyawaanGenotip anak XX XXb XYXbYSifat anak
Perempuan Perempuan Lelaki yang Lelaki yang yang yang normal normal
buta warna normal ttp pembawaKebarangkalian untuk mendapat :Anak
perempuan yang normal ialah atau 25%Anak perempuan yang normal
tetapi pembawa ialah atau 25%Anak lelaki yang normal ialah atau
25%Anak lelaki yang buta warna ialah atau 25%Nota :Dalam kes ini,
semua anak perempuan mereka mempunyai penglihatan yang normal
tetapi kemungkinan untuk mendapat anak lelaki yang buta warna 50%
iaitu salah seorang daripada anak-anak lelaki mereka mungkin buta
warna.Contoh pewarisan buta warna dalam manusia.
YXXXb
Antara penyelidikan genetik yang dijalankan adalah penghasilan
protein yang diperlukan oleh pesakit hemophilia untuk pembekuan
darah. Kejuruteraan genetik membolehkan gen asing dimasukkan ke
dalam haiwan ternakan untuk menghasilkan protein yang diingini.
Teknik yang sama digunakan untuk menghasilkan protein yang
diperlukan untuk merawat kekerdilan manusia. Melalui kejuruteraan
genetik, gen mutan (yang mengalami mutasi) yang menyebabkan
penyakit kanser boleh dikenalpasti dan digantikan dengan gen yang
normal Hormon insulin yang digunakan untuk merawat penyakit
diabetes dihasilkan secara besar-besaran dengan memasukkan gen ke
dalam bakteria untuk menghasilkan insulin.2. Bidang Pertanian
Penemuan kaedah kacukan Permanian beradas : Melibatkan pemindahan
sperma daripada haiwan jantan kepada haiwan betina menggunakan
radas khas. Persenyawaan in vitro : telur diekstrak daripada haiwan
betina dan ditempatkan di dalam piring petri. Sperma daripada
haiwan jantan yang berkualiti dimasukkan di dalam piring petri.
Embrio yang terbentuk dipindahkan ke dalam uterus haiwan betina
untuk pertumbuhan. (Pembiakbakaan terpilih) ke atas tanaman dan
ternakan untuk menghasilkan baka haiwan dan tumbuhan yang mempunyai
ciri-ciri:(a) mengeluarkan hasil yang berkualiti dan banyak(b)
Hasil membesar dan matang dengan cepat(c) Mempunyai ketahanan yang
kuat terhadap serangan penyakit dan perubahan cuaca Contoh: (a)
padi MR219 (kacukan antara MR151 dan MR 137)(b) Jagung
Masmadu(Jagung manis mexico dengan jagung manis Taiwan)(c) Kelapa
sawit Tenera (kelapa sawit Dura dan Pisifera)(c) Lembu Marfiwal
(lembu tempatan dengan lembu Eropah)(d) Ayam Serama (kacukan ayam
Banties Jepun dengan Banties Malaysia)
LATIHAN : 2.3 Mutasi1.Suaikan penyakit berikut dengan penerangan
yang betulPENYAKITDEFINISI
Albinisma
D[A] Kekurangan sejenis protein yang diperlukan untuk pembekuan
darah
Sindrom Down
E[B] Perubahan pada gen yang menghasilakan hemoglobin.
Hemoglobin yang mengalami mutasi tidak cekap mengangkut
oksigen.
Buta warna
F[C] Perempuan yang hanya mempunyai satu X kromosom. Perempuan
mandul dan tidak mengalami kitar haid
Sindrom Turner
C[D] Perubahan dalam gen yang mengawal warna kulit. Gen tidak
dapat menghasilkan pigmen kulit. Kulit dan rambut berwarna
putih.
Anaemia Sel Sabit
B[E] Penyakit disebabkan satu kromosom tambahan pada kromosom
ke-21 dalam sel soma. Pesakit bermata sepet, terencat akal dan
mempunyai jari-jari pendek.
Sindrom KlinefelterG[F] Seseorang yang tidak dapat membezakan
warna merah dan hijau.
Hemofilia
A[G] Kehadiran 3 kromosom seks (XXY). Lelaki ini mempunyai
mempunyai beberapa ciri wanita tetapi mandul dan mempunyai testis
yang kecil.
LATIHAN :
Seorang perempuan yang merupakan pembawa hemofilia (XXh)
berkahwin dengan seorang lelaki yang hemofilia (XhY). Tentukan
kebarangkalian anak mereka dilahirkan sebagai Lelaki yang
normalPerempuan yang normal tapi pembawaLelaki yang hemofiliaAnak
perempuan hemofilia[ Xh : gen resesif hemofilia]Induk:lelaki
xPerempuan (Hemofilia)(Pembawa) Xh Y XXh
MeiosisGametPersenyawaanGenotip anak XXh XY XhXh XhYSifat anak
Perempuan Lelaki Perempuan lelaki Pembawa normal hemophilia
hemofiliaKebarangkalian untuk mendapat :Anak lelaki yang normal
ialah 25%Anak perempuan yang normal tetapi pembawa ialah 25%Anak
lelaki yang hemofilia ialah 25%Anak perempuan yang hemofilia ialah
25%
XhXYXh18