Makalah Mutasi, Evolusi, dan Bioteknologi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kita ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat-Nya kepada kita, sehingga tugas makalah biologi tentang “Mutasi, Evolusi, dan Bioteknologi” dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Makalah ini juga sebagai tugas yang harus dikerjakan untuk sarana pembelajaran bagi kita. 

Makalah ini kami buat berdasarkan apa yang telah kami terima dan juga kami kutip dari berbagi sumber baik dari buku maupun dari media elektronik. Semoga isi dari makalah ini dapat berguna bagi kita dan dapat menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai apa saja yang ada dalam proses mutasi.

Selayaknya manusia biasa yang tidak pernah lepas dari kesalahan, maka dalam pembuatan makalah ini masih banyak yang harus di koreksi dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran sangat dianjurkan guna memperbaiki kesalahan dalam makalah ini. Demikian, apabila ada kesalahan dan kekurangan dalam isi makalah ini, penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya.

Taba Penanjung,  27 Januari  2017

Penulis

DAFTAR ISI

BAB I MUTASI

A.           Latar Belakang………………………………………………………………………1

B.            Pengertian Mutasi……………………………………………………………………1

C.            Mutasi Gen…………………………………………………………………………..1

D.           Mutasi Kromosom…………………………………………………………………...3

E.            Faktor-Faktor yang Berperan dalam Terjadinya Kelainan Kromosom……………..9

F.             Pencegahan…………………………………………………………………………11

G.           Penanganan……………………………………………………………………...…12

H.           Gejala Klinis………………………………………………………………………..15

I.               Macam-Macam Mutasi…………………………………………………………….17

J.              Macam-Macam Mutasi Gen……………………………………..............................23

K.           Mutagen…………………………………………………………………………….25

BAB II EVOLUSI

A.           Pengertian Evolusi…………………………………………………………………29

B.            Teori Evolusi……………………………………………………………………….29

C.            Teori Evolusi Lamarck Versus Teori Evolusi Weismann………………………….31

D.           Bukti-Bukti Terjadinya Evolusi……………………………………………………32

E.            Mekanisme Evolusi………………………………………………………………...35

F.             Spesiasi……………………………………………………………………………..39

BAB III BIOTEKNOLOGI

A.           Pengertian Bioteknologi……………………………………………………………48

B.            Dasar Pengembangan Bioteknologi………………………………………………..49

C.            Peran Bioteknologi…………………………………………………………………50

D.           Pemanfaatan Bioteknologi…………………………………………………………50

E.            Dampak Bioteknologi……………………………………………………………...56

BAB IV KESIMPULAN………………………………………………………………...64

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

MUTASI

A.      Latar Belakang

Mutasi gen terjadi sebagai perubahan dalam gen dan timbul secara spontan. Mutasi merupakan sumber utama bentuk gen baru (allele) dan menimbulkan keragaman genetik bagi seleksi alami dan untuk digunakan oleh pemulia tanaman dan hewan dalam menciptakan varietas baru. Tipe mutasi gen ada hubungannya dengan perubahan spontan yang terjadi dalam struktur DNA. Perubahan ini terjadi secara spontan di alam tetapi dapat ditingkatkan oleh mutagen seperti penyinaran energi tinggi dan macam-macam zat kimia. Kebanyakan mutasi yang terjadi pada manusia, hewan dan tumbuhan tidak menguntungkan. Tetapi mutasi buatan yang direncanakan dan terarah telah menghasilkan pengembangan beberapa varietas tanaman yang superior.

Katalog baru mengenai kelainan warisan mencantumkan lebih dari seribu macam sindrom klinis yang masing-masing jelas dapat dihubungkan dengan pengaruh satu gen abnormal. Hal yang mendasar mengenai apa yang disebut penyakit autosom dominan  ialah bahwa sebenarnya semua individu terkena secara klinis adalahheterozigot, mereka membawa satu dosis gen abnormal dari satu orang tua, dan satu dosis alel normal dari orang tua satunya. Kerena kebanyakan gen abnormal yang menghasilkan penyakit dominan semacam ini jarang, maka keadaan homozigot  umumnya tidak terlihat. Tetapi diduga bahwa keadaan ini biasanya akan tergambar dengan gangguan klinis yang jauh lebih parah daripada yang terlihat pada heterozigot yang terkena, dan sangat mungkin seringkali mematikan pada awal kehidupan. Pada penyakit autosom resesif individu yang terjangkit secara klinis, seringkali homozigot dan membawa dua gen abnormal, satu berasal dari masing-masing orang tuanya

B.      Pengertian Mutasi

Mutasi berasal dari kata mutatus berarti perubahan.Mutasi didefinisikan sebagai perubahan materi genetik (DNA) yang dapat diwariskan secara genetis pada keturunannya. Agen penyebab mutasi disebut mutagen. Makhluk hidup yang menyebabkan mutasi disebut mutan.Mutasi dimanfaatkan untuk menghasilkan variasi genetik sehingga diperoleh organisme yang unggul.Namun demikian, mutasi juga dapat menimbulkan kerugian, diantaranya kerusakan pada informasi genetik. Kerusakan tersebut dapat diwariskan dari generasi satu ke generasi berikutnya.

C.      Mutasi Gen

Mutasi adalah peristiwa perubahan sifat gen (susunan kimia gen) atau kromosom sehingga menyebabkan perubahan sifat yang baka (diturunkan) tetapi bukan sebagai akibat persilangan atau perkawinan. Mutasi dapat terlihat dalam jumlah kecil maupun besar. Mutasi kecil hanya menimbulkan perubahan yang sedikit dan kadang kala tidak membawa perubahan fenotif yang jelas, jadi hanya semacam variasi. Mutasi besar menimbulkan perubahan besar pada fenotif, yang biasanya dianggap abnormal atau cacat. Mutasi terjadi karena perubahan lingkungan yang luar biasa. Hal ini dapat diakibatkan oleh adanya sifat yang tidak tetap dan selalu dipengaruhi oleh berbagai macam faktor baik alamiah maupun buatan. Agar suatu species tidak mengalami kepunahan diperlukan usaha untuk menyesuaikan diri terhadap timbulnya suatu perubahan. Kejadian mutasi sangat jarang terlihat, hal ini disebabkan   :

- mutasi yang terjadi pada suatu gen tidak dapat menunjukan penampakannya, karena jumlah gen yang terdapat dalam satu individu banyak sekali.

- gen yang bermutasi bersifat letal, sehingga gejala mutasi tidak dapat diamati sebab individu    segera mati sebelum dewasa.

- gen yang bermutasi umumnya bersifat resesif, sehingga selama dalam keadaan hetreozigot tidak akan terlihat.

Mutasi gen dapat terjadi adanya hal-hal berikut :

a.       Pergantian pasangan basa nitrogen

Pergantian basa nitrogen adalah mutasi gen yang disebabkan oleh adanya perubahan satu atau lebih nukleotida dalam gen. Perubahan satu nukleotida akan menyebabkan perubahan pada triplet (pasanga 3 basa). Peristiwa ini disebut dengan substitusi. Perubahan pada triplet akan menyebabkan perubahan pada kodon (kode Genetik). Perubahan pada kodon inilah yang kemudian akan dapat membawa dampak pada pembentukan asam amino. Ada perubahan kodon yang tidak berdampak apa-apa pada pembentukan suatu asam amino, ada pula yang berpengaruh sangat signifikan sehingga dapat menyebabkan penghentian proses sintesis protein sebelum waktunya yang dapat berakibat pada kerusakan gen, tidak aktif dan berbahaya. Contoh penyakit yang disebabkan karena penggantian basa nitrogen adalah buta warna, hemofili, anemia,dll.

Berdasarkan basa nitrogen yang digantikan, mutasi secara substitusi ini dibedakan menjadi 2 :

1)      Transversi Jika ada perubahan kode genetik pada nukleotida basa purin digantikan basapirimidin atau sebaliknya.

2)      Mutasi transisi, yaitu suatu pergantian basa purin dengan basa purin , atau basa pirimidindiganti basa pirimidin.

b.      Penyisipan dan Pengurangan basa nitrogen

Merupakan peristiwa menyisipnya suatu basa nitrogen dalam DNA atau peristiwa hilangnya satu atau beberapa basa nitrogen dalam DNA. Terjadi melalui Insersi dan delesi.

1)      Insersi adalah penyisipan satu atau lebih pasangan basa nitrogen yang terdapat dalam molekul DNA.

2)       Delesi adalah proses berkurangnya satu atau lebih pasangan basa nitrogen.

D.      Mutasi Kromosom

Mutasi Kromosom merupakan suatu badan yang di dalamnya mengandung banyak gen. Kromosom dapat mengalami mutasi karena adanya perubahan struktur dan susunan jumlah kromosom. Mutasi kromosom ini disebut juga dengan mutasi besar (gross mutation). Hal ini disebabkan karena susunan kromosom yang mengandung banyak gen, sehingga jika terjadi mutasi pada kromosom aan menimbulkan perubahan fenotipe yang lebih besar, bahkan dapat muncul saat individu baru hasil muatan yang betul-betul menyimpang dari asli nya. Pemyebab nya pun bisa terjadi akibat adanya gangguan fisik dan kimia sehingga terjadi kesalahan di dalam pembelahan sel yang mengakibatkan struktur kromosom rusak dan jumlah kromosom berubah.

            Pada prinsip nya mutasi oada kromosom terdiri atas dua macam, amtara lain :

1.      Mutasi karena perubahan jumlah kromosom

Mutasi yang terjadi karena perubahan jumlah jumlah kromosom disebut ploidi, yang macamnya sebagai berikut.

1.      Euploidi

Euploidi merupakan mutasi yang melibatkan pengurangan atau penjumlaham bahan dalam perangkat kromosom (genom). Jumlahnya pun berbeda-beda.

Proses euploidi ini terjadi karena faktor-faktor yang dapat mempengaruhi antara lain :

        Pemberian zat kimia seperti kolkisin.

        Penggunaan suhu tinggi dan dekapitasi.

2.      Aneuploid

Aneuploid merupakan mutasi kromosom yang tidak melibatkan perubahan pada seluruh genom, tetapi terjadi hanya pada salah satu kromosom dari genom.

Peristiwa aneuploid dapat terjadi pada manusia, sehingga mengakibatkan sindrom, di antaranya sebagai berikut :

a)      Sindrom Turner

Sindrom Turner atau Sindrom Ullrich (disgenesis gonad), ditandai dengan hipogonadisme primer pada fenotipe perempuan. Hal ini terjadi akibat monosomi parsial atau total lengan pendek kromosom X. Pada sekitar 57 % pasien, kromosom X hilang sehingga terbentuk kariotipe 45, X. pasien ini mengidap penyakit paling parah. Didiagnosis saat lahir atau pada masa anak-anak.

Sindrom ini dinamai oleh Henry Turner, seorang endokrinologi Oklahoma, yang digambarkan pada tahun 1938. Di Eropa, ini sering disebut sindrom turner Ullrich atau bahkan Ullrich Turner Sindrom Bonnevie yang mengakui bahwa kasus-kasus sebelumnya juga telah dijelaskan oleh dokter Eropa.

 Gambaran Klinis Sindrom Turner 45,X

         Tubuh Pendek

         Membengkaknya tengkuk akibat pelebaran saluran limfatik (pada masa bayi) yang tampak sebagai leher bersayap pada anak yang lebih tua

         Garis rambut posterior yang rendah

         Kubitus Valgus (meningkatnya sudut angkat lengan)

         dada mirip tameng dengan puting payudara terpisah jauh

         lengkung langit-langit yang tinggi

         Limfedema tangan dan kaki

Kelainan Kongential :

         Ginjal tapal kuda

         Katup aorta bikuspid

         koarktasio aorta (Perhatikan Gambar)

Tanda-Tanda Seks Sekunder pada Perempuan :

         Genitalia tetap infatil

         Perkembangan Glandula Mammae yang minimal

         Rambut pubis tipis

         mengalami amenorea primer (tidak menstruasi)

         disfungsi gonad (ovarium tidak bekerja)

b)      Sindrom Klinefelter

Sindrom klineferter adalah salah satu akibat dari kelainan jumlah kromosom (aneuploid). Pada umumnya penderita klinefelter mempunyai satu kromosom X ekstra (47,XXY), sebagai akibat dari non-disjunctionpada saat gametogenesis baik itu pada spermatogenesis atau pada oogenesis. Kelainan ini terjadi pada pria.Usia lanjut dapat memperbesar terjadinya kelainan ini. Sindromklinefelter bukan penyakit yang diturunkan.

Sindrom Klinefelter merupakan kelainan kromosom seks yang paling sering. Kelainan ini mengenai laki-laki yang  membawa kromososm X tambahan yang meyebabkan terjadinya hipogonadisme pada pria, defisiensi androgen, dan kerusakan spermatogenesis. Beberapa pasien mungkin menunjukkan gejala klasik yakni ginekomastia, testis kecil, rambut tubuh yang jarang, postur tinggi dan infertil atau manifestasi klinis lainnya.

Kelainan ini ditemukan satu dalam 500-1.000 bayi laki-laki lahir dengan kromosom X tambahan yakni, 47,XXY. Kariotip inilah yang menyebabkan sindrom Klinefelter. Kariotip ini dideteksi pada atau sebelum kelahiran dalam 10 persen anak laki-laki yang menderita sindrom Klinefelter, dan ditemukan pada 25% orang dewasa yang mengelami kelainan ini. Dulu dikatakan bahwa hampir semua pria dengan kariotip 47,XXY akan infertile. Sindrom Klinefelter terhitung 3% menjadi penyebab infertiltas pada pria dengan oligospermia atau azoospremia (5-10 persen).Kelainan kromososom seks yang paling sering ini perlu penanganan khusus dan komprehensif sehingga bisa menurukan angka morbiditas dan mortalitas serta meningkatkan kualitas hidup penderita sindrom Klinefelter.

Prevalensi sindrom Klinefelter  2-20 kali pada individu yang menderita retardasi mental dibandingkan populasi bayi baru lahir pada umumnya.  Lebih kurang 40% konsepsi dengan Sindrom Klinefelter mati pada periode fetalis.Sekitar 250.000 pria di AS menderita Sindrom Klinefelter. Secara umum, berat ringannnya malformasi pada Sindrom Klinefelter tergantung jumlah kromosom X. Retardasi mental dan hipogonadisme lebih berat pada pasien dengan kariotip 49,XXXXY dibandingkan dengan 48,XXXY. Angka kematian tidak berbeda secara signifikan dengan individu yang sehat.

Sindrom Klinefelter tidak memiliki predileksi ras.Hanya didapatkan pada pria karena disebabkan oleh penambahan kromosom X pada kromosom XY.Paling banyak tidak bisa terdiagnosis sampai dewasa.Indikasi yang paling sering untuk pemeriksaan genetik adalah ditemukannya hipogonadisme dan infertilitas.

Pada kondisi normal manusia memiliki 46 kromosom, terdiri dari 44 kromosom tubuh dan 2 kromosom seks. Kromosom seks ini akan menentukan apakah anda laki-laki atau perempuan. Normalnya laki-laki memiliki kromosom seks berupa XY sedangkan wanita XX. Pada proses pembentukan gamet terjadi reduksi jumlah kromosom yang mulanya berjumlah 46 menjadi 23. Pada tahap tersebut juga terjadi pemisahan kromosom seks, misalnya pada pria XY berpisah menjadi X dan Y begitupun dengan wanita XX menjadi X dan X. Jika terjadi pembuahan pria maupun wanita akan menyumbangkan satu kromosom seksnya begitupun dengan kromosom tubuhnya sehingga terbentuk individu baru dengan 46 kromosom.

Pada sindrom klinefelter terjadi gagal pisah pada pria dan atau wanita. Jika yang gagal berpisah adalah kromosom seks dari pria maka gamet yang ia sumbangkan memiliki kromosom seks XY yang nantinya akan menyatu dengan kromosom X dari wanita dalam proses pembuahan sehingga yang terjadi adalah bentuk abnormal 47,XXY (bentuk ini adalah bentuk yang umumnya terjadi pada sindrom klinefelter). Ataupun bila wanita menyumbangkan XX dan pria menyumbangkan Y. Atau bentuk lain yang terjadi akibat pria menyumbangkan XY dan wanita menyumbangkan XX sehingga yang terjadi adalah sindrom klinefelter berbentuk 48,XXXY.

Selain dapat terjadi akibat gagal berpisah pada saat pembentukan gamet, sindrom klinefelter juga dapat disebabkan oleh gagal berpisah pada tahap mitosis setelah terjadinya pembuahan membentuk mosaik klinefelter 46,XY/47,XXY. Biasanya bentuk gejala klinis pada bentuk mosaik ini lebih ringan daripada bentuk klasiknya tetapi hal ini tergantung dari sebanyak apa mosaiknya.

Adanya kromosom X tambahan ini dipertimbangkan sebagai faktor etiologi dasar Sindrom Klinefelter. Kromosom X tambahan ini merupakan komponen utama dari kelainan yang pertama kali ditemukan oleh Klinefelter dkk, namun berlawanan dengan hipotesis yang mereka usulkan yakni sindrom Klinefelter disebabkan oleh adanya hipofungsi sel Leydig, walaupn kadar testosteron mungkin masih dalam batas normal dan pasien menunjukkan berbagai tingkat virilisasi. Namun hipotesis mereka benar tentang adanya hormon testikular sekunder.

Penelitian yang terbaru menemukan kadar zat yang dinamakan inhibin B, yakni bentuk aktif dari inhibin yang berasal dari sel Sertoli berhubungan erat dengan fungsi sel Sertoli dan ditemukan dalam kadar yang sangat rendah pada pasien dengan sindrom Klinefelter.Kromosom X membawa gen yang berperan penting pada berbagai sistem tubuh, yakni fungsi testis, perkembangan otak, dan pertumbuhan. Penambahan lebih dari satu kromosom X atau Y pada kariotip laki-laki akan menyebabkan berbagai kelainan fisik dan kognitif. Secara umum akan menyebabkan adanya abnormalitas fenotip, misalnya retardasi mental, yang secara langsung berhubungan dengan kelebihan jumlah kromosom X. Makin banyak jumlah kromosom X, makin banyak pula kelainan perkembangan somatik dan kognitif yang dipengaruhi.

Sindrom Klinefelter merupakan bentuk kegagalan testikular primer. Peningkatan kadar gonadotropin disebabkan oleh hilangnya inhibisi umpan balik ke kelenjar pituitari. Walaupun fungsi endokrin testikular mungkin rendah sebagaimana masa kehidupan fetalis dengan kadar testosterone dari aliran darah plasenta janin yang memiliki kromosom XXY lebih rendah dari janin normal, fungsi gonad-pituitary pada pasien sindrom Klinefelter ditemukan normal setelah lahir sampai puber. Penelitian terbaru menyebutkan bahwa sperma ditemukan pada lebih dari 50% pria dengan sindrom Klinefelter.Patogenesis terjadinya ginekomastia pada pasien Sindrom Klinefelter masih tidak jelas. Diduga akibat peningkatan kadar esradiol dalam serum yang berasal dari peningkatan konversi testosteron menjadi estradiol dan penurunan clearance estradiol.

c)      Sindrom Edwards

Sindrom Edwards pertama kali dideskripsikan oleh John Hilton Edwards pada tahun 1960. Sindrom yang biasa disebut trisomi 18 ini merupakan suatu kelainan kromosom yang disebabkan adanya penambahan satu kromosom pada pasangan kromosom autosomal nomor 18.Mengapa hal tersebut bisa terjadi? Pada umumnya, manusia normal memiliki 46 kromosom, 22 pasang kromosom somatik (autosom dengan simbol 22AA) dan 1 pasang kromosom kelamin (gonosom dengan simbol XX untuk perempuan dan XY untuk laki-laki).

Namun, pada beberapa kasus, terdapat variasi jumlah kromosom yang disebabkan oleh beberapa hal.Hal itu yang disebut aneuploidi. Aneuploidi menyebabkan adanya variasi jumlah kromosom, ada pasangan kromosom yang kekurangan satu kromosom, sehingga hanya tersisa satu kromosom (monosomi), ada pula yang kelebihan satu kromosom, sehingga pasangan kromosom tersebut memiliki tiga kromosom, disebut trisomi, seperti yang dijumpai pada Sindrom Edwards. Selain trisomi, terdapat istilah lain seperti tetrasomi (4) dan pentasomi (5) untuk penambahan jumlah kromosom yang lebih banyak lagi.

Pada beberapa literatur, dituliskan bahwa sindrom ini akan muncul 1 pada setiap 3000 kelahiran, namun terdapat literatur lain yang menyebutkan kemungkinan yang lebih yang kecil lagi, yaitu 1 di setiap 6000 kelahiran dan 1 di setiap 8000 kelahiran. Seperti halnya sindrom Down, sindrom Edwards kerap terjadi seiring dengan usia ibu yang semakin meningkat. Seperti yang sudah dijelaskan di atas, penderita sindrom Edwards memiliki tambahan kromosom pada pasangan kromosom nomor 18 nya, tambahan kromosom inilah yang menimbulkan masalah bagi penderita.Tambahan jumlah kromosom ini bisa terdapat di keseluruhan sel somatik tubuh, bisa juga hanya terdapat di sebagian sel saja yang disebabkan karena translokasi. Efek dari tambahan kromosom ini sangat bervariasi, tergantung pada riwayat genetik dan kesempatan serta sejauh mana tambahan kromosom ini berperan. 

Sel telur dan sel sperma yang sehat, masing-masing memiliki kromosom individu yang berkontribusi memberikan 23 pasang kromosom yang dibutuhkan untuk membentuk sel manusia normal dengan 46 kromosom.Kesalahan numerik dapat timbul pada salah satu dari dua meiosis dan menyebabkan kegagalan kromosom untuk berpisah ke dalam sel anak (nondisjunction).Hal ini menyebabkan kromosom ekstra, membuat jumlah haploid sebanyak 24, bukan 23. Fertilisasi sel telur atau inseminasi oleh sel sperma yang memliki kromosom ekstra, akan menghasilkan trisomi, atau tiga salinan kromosom lebih dari dua. Oleh karena itu, tambahan kromosom biasanya terjadi sebelum konsepsi.

Trisomi 18 terjadi karena nondisjunction/gagal berpisah saat meiosis.Karena nondisjunction, sebuah gamet (sperma atau sel telur) diproduksi dengan kromosom tambahan pada kromosom ke 18, jadi gamet itu memiliki 24 kromosom (normal; 23). Saat gamet itu bergabung dengan gamet normal dari orang tua lain, embrionya memiliki 47 kromosom dengan tiga kromosom pada kromosom nomor 18. Karena sudah pada tahap kromosom, anomali ini akan diteruskan pada setiap sel yang ada di tubuh penderita. Akibatnya timbul berbagai kelainan dalam perkembangan janin.

d)      Sindrom Down

Sindrom down adalah suatu kondisi keterbelakangan perkembangan fisik dan mental anak yang diakibatkan adanya abnormalitas perkembangan kromosom.Kromosom ini terbentuk akibat kegagalan sepasang kromosom untuk saling memisahkan diri saat terjadi pembelahan.

Sindrom Down  merupakan kelainan genetik yang terjadi pada kromosom 21 yang dapat dikenal dengan melihat manifestasi klinis yang cukup khas.

Karena ciri-ciri yang tampak aneh seperti tinggi badan yang relative pendek, kepala mengecil, hidung yang datar menyerupai orang mongolid maka sering juga dikenal dengan mongolisme.

Anak down syndrome pada umumnya mempunyai kekhasan yang bisa dilihat secara fisik selain dengan pemeriksaan jumlah kromosomnya. Tanda-tanda fisik ini bervariasi mulai dari yang tidak tampak sama sekali, tampak minimal sampai dengan terlihat dengan jelas.

        Penyebab syndrome down

Anak dengan Sindrom Down mempunyai jumlah kromosom 21 yang berlebih( 3 kromosom ) di dalam tubuhnya yang kemudian disebut trisomi 21. Adanya kelebihan kromosom menyebabkan perubahan dalam proses normal yang mengatur embriogenesis. Materi genetik yang berlebih tersebut terletak pada bagian lengan bawah dari kromosom 21 dan interaksinya dengan fungsi gen lainnya menghasilkan suatu perubahan homeostasis yang memungkinkan terjadinya penyimpangan perkembangan fisik ( kelainan tulang ), SSP( penglihatan, pendengaran ) dan kecerdasan yang terbatas.

Pada kebanyakan kasus karena kelebihan kromosom (47 kromosom, normal 46, dan kadang-kadang kelebihan kromosom tersebut berada ditempat yang tidak normal).

E.      Faktor-faktor yang berperan dalam terjadinya kelainan kromosom:

1. Genetik

Karena menurut hasil penelitian epidemiologi mengatakan adanya peningkatan resiko berulang bila dalam keluarga terdapat anak dengan syndrom down.

2. Radiasi

Ada sebagian besar penelitian bahwa sekitar 30 % ibu yang melahirkan ank dengan syndrom down pernah mengalami radiasi di daerah sebelum terjadi konsepsi.

3. Infeksi Dan Kelainan Kehamilan

4. Autoimun dan kelainan endokrin pada ibu terutama autoimun tiroid atau penyakit yang dikaitkan dengan tiroid.

5. Umur Ibu

Apabila umur ibu diatas 35 tahun diperkirakan terdapat perubahan hormonal yang dapat menyebabkan “non dijunction” pada kromosom. Perubahan endokrin seperti meningkatnya sekresi androgen, menurunnya kadar hidroepiandrosteron, menurunnya konsentrasi estradiolsistemik, perubahan konsentrasi reseptor hormon danpeningkatan kadar LH dan FSH secara tiba-tiba sebelum dan selam menopause. Selain itu kelainan kehamilan juga berpengaruh.

6. Umur Ayah

Selain itu ada faktor lain seperti gangguan intragametik, organisasi nukleolus, bahan kimia dan frekuensi koitus.

  

Ibu hamil setelah lewat umur (lebih dari 40 th) kemungkinan melahirkan bayi dengan Down syndrome. Infeksi virus atau keadaan yang mempengaruhi susteim daya tahan tubuh selama ibu hamil. 44 % syndrom down hidup sampai 60 tahun dan hanya 14 % hidup sampai 68 tahun.Tingginya angka kejadian penyakit jantung bawaan pada penderita ini yang mengakibatkan 80 % kematian.Meningkatnya resiko terkena leukimia pada syndrom down adalah 15 kali dari populasi normal. Penyakit Alzheimer yang lebih dini akan menurunkan harapan hidup setelah umur 44 tahun.

Anak syndrom down akan mengalami beberapa hal berikut :

1. Gangguan tiroid

2. Gangguan pendengaran akibat infeksi telinga berulang dan otitis serosa

3. Gangguan penglihatan karena adanya perubahan pada lensa dan kornea

4. Usia 30 tahun menderita demensia (hilang ingatan, penurunan kecerdasan danperubahan kepribadian)

        Gejala dan ciri-ciri

Gejala yang biasanya merupakan keluhan utama dari orang tua adalah retardasi mental atau keterbelakangan mental (disebut juga tunagrahita), dengan IQ antara 50-70, tetapi kadang-kadang IQ bias sampai 90 terutama pada kasus-kasus yang diberi latihan. Pada bayi baru ahir, dokter akan menduga adanya Sindrom Down karena gambaran wajah yang khas, tubuhnya yang sangat lentur, biasanya otot-ototnya sangat lemas, sehingga menghambat perkembangan gerak bayi. Pada saat masih bayi tersebut sulit bagi seorang dokter untuk menentukan diagnosisnya, apalagi orang tuanya juga mempunyai mata yang sipit atau kecil. Untuk memastikan diagnosis perlu dilakukan pemeriksaan kromosom dari sel darah putih. 4 Anak dengan sindrom down sangat mirip satu dengan satu dengan yang lainnya,seakan akan kakak beradik. Retardasi mental sangat menonjol disamping juga terdapat retardasi jasmani. Kemampuan berfikir dapat digolongkan pada idiot dan imbesil, serta tidak akan mampu melebihi seorang anak yang berumur tujuh tahun. Mereka berbicara dengan kalimat-kalimat yang sederhana, biasanya sangat tertarik pada musik dan kelihatan sangat gembira.Wajah anak sangat khas.Kepala agak kecil dengan daerah oksipital yang mendatar.Mukanya lebar, tulang pipi tinggi, hidung pesek, mata letaknya berjauhan, serta sipit miring ke atas dan samping (seperti mongol). Iris mata menunjukkan bercak-bercak ( bronsfield spots ). Lipatan epikantus jelas sekali. Telinga agak aneh, bibir tebal, dan lidah besar, kasar dan bercelah-celah (scrotal tongue). Pertumbuhan gigi geligi sangat terganggu.

Ciri-ciri fisik anak down syndrome adalah sebagai berikut :

· Bentuk kepala yang relatif kecil dengan bagian belakang yang tampak mendatar (peyang)

· Hidung kecil dan datar (pesek), hal ini mengakibatkan mereka sulit bernapas

· Mulut yang kecil dengan lidah yang tebal dan pangkal mulut yang cenderung dangkal yang mengakibatkan lidah sering menjulur keluar

· Bentuk mata yang miring dan tidak punya lipatan di kelopak matanya

· Letak telinga lebih rendah dengan ukuran telinga yang kecil, hal ini mengakibatkan mudah terserang infeksi telinga

· Rambut lurus, halus dan jarangMengenal

· Kulit yang kering

· Tangan dan jari-jari yang pendek dan pada ruas kedua jari kada sama sekali, sedangkan pada orang normal memiliki tiga ruas tulang

· Pada telapak tangan terdapat garis melintang yang disebut Simian Crease. Garis tersebut juga terdapat di kaki mereka yaitu di antara telunjuk dan ibu jari yang jaraknya cenderung lebih jauh dari pada kaki orang normal. Keadaan telunjuk dan ibu jari yang berjauhan itu disebut juga sandal foot

· Otot yang lemah (hypotomus) ; mengakibatkan pertumbuhan terganggu (terlambat dalam proses berguling, merangkak, berjalan, berlari dan berbicara)

· Pertumbuhan gigi geligi yang lambat dan tumbuh tak beraturan sehingga menyulitkan pertumbuhan gigi permanen.

Gejala-Gejala :

1. Anak-anak yang menderita kelainan ini umumnya lebih pendek dari anak yang umurnya sebaya.

2. Kepandaiannya lebih rendah dari normal.

3. Lebar tengkorak kepala pendek, mata sipit dan turun, dagu kecil yang mana lidah kelihatan menonjol keluar dan tangan lebar dengan jari-jari pendek.

4. Pada beberapa orang, mempunyai kelaianan jantung bawaan.

Juga sering ditemukan kelainan saluran pencernaan seperti atresia esofagus (penyumbatan kerongkongan) dan atresia duodenum, jugaa memiliki resiko tinggi menderita leukimia limfositik akut.Dengan gejala seperti itu anak dapat mengalami komplikasi retardasi mental, kerusakan hati, bawaan, kelemahan neurosensori, infeksi saluran nafas berulang, kelainan GI.

F.      Pencegahan

Ø  Konseling Genetik maupun amniosentesis pada kehamilan yang dicurigai akan sangat membantu mengurangi angka kejadian Sindrom Down.

Ø  Dengan Biologi Molekuler, misalnya dengan “ gene targeting “ atau yang dikenal juga sebagai “ homologous recombination “ sebuah gen dapat dinonaktifkan.

Ø  Pencegahan dapat dilakukan dengan melakukan pemeriksaan kromosom melalui amniocentesis bagi para ibu hamil terutama pada bulan-bulan awal kehamilan. Terlebih lagi ibu hamil yang pernah mempunyai anak dengan sindrom down atau mereka yang hamil di atas usia 40 tahun harus dengan hati-hati memantau perkembangan janinnya karena mereka memiliki risiko melahirkan anak dengan sindrom down lebih tinggi. Sindrom down tidak bisa dicegah, karena DS merupakan kelainan yang disebabkan oleh kelainan jumlah kromosom.Jumlah kromosm 21 yang harusnya cuma 2 menjadi 3. Penyebabnya masih tidak diketahui pasti, yang dapat disimpulkan sampai saat ini adalah makin tua usia ibu makin tinggi risiko untuk terjadinya DS.Diagnosis dalam kandungan bisa dilakukan, diagnosis pasti dengan analisis kromosom dengan cara pengambilan CVS (mengambil sedikit bagianjanin pd plasenta) pada kehamilan 10-12 minggu) atau amniosentesis (pengambilan air ketuban) pada kehamilan 14-16 minggu.

Untuk mendeteksi adanya kelainan pada kromosom, ada beberapa pemeriksaan yang dapat membantu menegakkan diagnosa ini, antara lain:

         Pemeriksaan fisik penderita

         Pemeriksaan kromosom

         Ultrasonografi (USG)

         Ekokardiogram (ECG)

         Pemeriksaan darah 

G.     Penanganan

1.      Medis

Cara medik tidak ada pengobatan pada penderita ini karena cacatnya pada sel benih yang dibawa dari dalam kandungan. Pada saat bayi baru lahir, bila diketahui adanya kelemahan otot, bisa dilakukan latihan otot yang akan membantu mempercepat kemajuan pertumbuhan dan perkembangan anak. Penderita ini bisa dilatih dan dididik menjadi manusia yang mandiri untuk bisa melakukan semua keperluan pribadinya sehari-hari seperti berpakaian dan buang air, walaupun kemajuannya lebih lambat dari anak biasa.

a. Pendengarannya : sekitar 70-80 % anak syndrom down terdapat gangguan pendengaran dilakukan tes pendengaran oleh THT sejak dini.

b. Penyakit jantung bawaan

c. Penglihatan : perlu evaluasi sejak dini.

d. Nutrisi : akan terjadi gangguan pertumbuhan pada masa bayi / prasekolah.

e. Kelainan tulang : dislokasi patela, subluksasio pangkal paha / ketidakstabilan atlantoaksial. Bila keadaan terakhir ini sampai menimbulkan medula spinalis atau bila anak memegang kepalanya dalam posisi seperti tortikolit, maka perlu pemeriksaan radiologis untuk memeriksa spina servikalis dan diperlukan konsultasi neurolugis.

2. Pendidikan

a. Intervensi Dini

Program ini dapat dipakai sebagai pedoman bagi orang tua untuk memberi lingkunga yang memeadai bagi anak dengan syndrom down, bertujuan untuk latihan motorik kasar dan halus serta petunjuk agar anak mampu berbahasa. Selain itu agar ankak mampu mandiri sperti berpakaian, makan, belajar, BAB/BAK, mandi,yang akan memberi anak kesempatan.

b. Taman Bermain

Misal dengan peningkatan ketrampilan motorik kasar dan halus melalui bermain dengan temannya, karena anak dapat melakukan interaksi sosial dengan temannya.

c. Pendidikan Khusus (SLB-C)

Anak akan mendapat perasaan tentang identitas personal, harga diri dan kesenangan. Selain itu mengasah perkembangan fisik, akademis dan dan kemampuan sosial, bekerja dengan baik dan menjali hubungan baik.

d. Penyuluhan Pada Orang Tua

1. Berikan nutrisi yang memadai

a. Lihat kemampuan anak untuk menelan

b. Beri informasi pada orang tua cara yang tepat / benar dalam memberi makanan yang baik

c. Berikan nutrisi yang baik pada anak dengan gizi yang baik

2. Anjurkan orang tua untuk memeriksakan pendengaran dan penglihatan secara rutin

3. Gali pengertian orang tua mengenai syndrom down

a. Beri penjelasan pada orang tua tentang keadaan anaknya

b. Beri informasi pada orang tua tentang perawatan anak dengan syndrom down

4. Motivasi orang tua agar :

a. Memberi kesempatan anak untuk bermain dengan teman sebaya agar anak mudah bersosialisasi

b. Memberi keleluasaan / kebebasan pada anak unutk berekspresi

5. berikan motivasi pada orang tua agar memberi lingkunga yang memadai pada anak

a. Dorong partisipasi orang tua dalam memberi latihan motorik kasar dan halus serta pentunjuk agar anak mampu berbahasa

b. Beri motivasi pada orang tua dalam memberi latihan pada anak dalam aktivitas sehari-hari.

Biasanya bertahan sampai usia 30-40 tahun. Perkembangan fisik & mental terganggu, ditemukan berbagai kelainan fisik. 5 Kemampuan berfikir dapat digolongkan pada idiot dan biasanya ditemukan kelainan jantung bawaan, seperti defek septum ventrikel yang memperburuk prognosis Kelainan bisa menyebabkan penderitanya mengalami kelainan fisik seperti kelainan jantung bawaan, otot-otot melemah (hypotonia), dan retardasi mental akibat hambatan perkembangan kecerdasan dan psikomotor.

e)      Sindrom Patau

Patau syndrome yang di temukan oleh Klaus Patau pada tahun 1960 juga di sebut trisomi 13, yang terjadi ketika seorang anak lahir dengan 3 pasang kromosom 13. Biasanya dua salinan dari kromosom diwariskan satu dari setiap orangtua.Kromosom extra yang menyebabkan kelainan fisik dan kelatarbelakangan mental yang parah.Karena sebagian besar dengan cacat jantung, umur dari bayi trisomi 13 biasanya diukur dalam hari.Bayi normal biasanya mewarisi 23 kromosom dar setiap orang tuanya dengan total 46 kromosom.Namun kesalahan genetic dapat terjadi sebelum atau sesudah konsepsi.Di dalam kasus patau syndrome, sebuah kesalahan acak terjadi dan embrio memiliki tiga rangkap kromosom 13, bukan dua salinan normal.Trisomi 13 terjadi pada sekitar 1 dalam 12.000 kelahiran hidup. Dalam banyak kasus aborsi spontan (keguguran) terjadi, dan janin tidak dapat bertahan hidup karena gejala yang sangat berat resiko patau syndrome tampaknya meningkat karena usia ibu terutama jika ia lebih d ari 30 tahun. Anak laki-laki dan anak perempuan sama-sama bisa menderita syndrome ini dan terjadi di semua ras.

Patau syndrome merupakan penyakit kelainan genetik dengan kromosom 13.Trisomi 13 (47, XX/XY+ 13) serta memiliki jumlah kromosom 47 (45A+XX atau 45A+XY). Patau syndrome atau dikenal juga trisomi 13 adalah salah satu penyakit yang melibatkan kromosom, yaitu struktur yang membawa informasi genetik seseorang dalam gen. Syndrome ini terjadi jika pasien memiliki lebih satu kromosom pada pasangan kromosom ke 13 karena tidak terjadinya persilangan antara kromosom saat proses meiosis. Beberapa pula disebabkan oleh translokasi Robertsonian.Lebih satu kromosom pada kromosom yang ke 13 mengganggu pertumbuhan normal bayi serta menyebabkan munculnya tanda-tandasyndrome patau.

Sindrom Patau adalah hasil dari trisomi 13, yang berarti setiap sel dalam tubuh memiliki tiga salinan kromosom 13 bukan dua biasa.Sebagian kecil kasus terjadi ketika hanya beberapa sel-sel tubuh memiliki salinan tambahan, kasus tersebut disebut mosaik Patau.

Sindrom Patau juga dapat terjadi ketika bagian dari kromosom 13 menjadi melekat pada kromosom lain (translokasi) sebelum atau pada saat pembuahan dalam translokasi Robertsonian. Orang yang terkena memiliki dua salinan dari kromosom 13, ditambah bahan tambahan dari kromosom 13 melekat pada kromosom lain. Dengan translokasi, orang tersebut memiliki trisomi parsial untuk kromosom 13 dan sering tanda-tanda fisik dari sindrom berbeda dari sindrom Patau khas.

Sebagian besar kasus sindrom Patau tidak diwariskan, tetapi terjadi peristiwa yang acak selama pembentukan sel-sel reproduksi (telur dan sperma).Sebuah kesalahan dalam pembelahan sel yang disebut non - disjungsi dapat menghasilkan sel-sel reproduksi dengan jumlah abnormal kromosom.Sebagai contoh, sel telur atau sperma dapat memperoleh salinan ekstra kromosom. Jika salah satu dari sel-sel reproduksi atipikal berkontribusi pada susunan genetik seorang anak, anak akan memiliki ekstra kromosom 13 di setiap sel tubuh. Sindrom Patau Mosaic juga tidak diwariskan.Hal ini terjadi sebagai kesalahan acak selama pembelahan sel pada awal perkembangan janin.

Sindrom Patau karena translokasi dapat diwariskan. Orang yang terpengaruh dapat membawa penataan ulang materi genetik antara kromosom 13 dan kromosom lain. Penataan ulang ini disebut translokasi seimbang karena tidak ada bahan tambahan dari kromosom 13.Meskipun mereka tidak memiliki tanda-tanda sindrom Patau, orang yang membawa jenis translokasi seimbang berada pada peningkatan risiko memiliki anak dengan kondisi tersebut.

Sindrom patau lebih sering menyerang janin perempuan karena biasanya janin laki-laki yang mengalami kelainan ini tidak dapat bertahan sampai waktu kelahiran. Sindrom Patau atau Sindrom Trisomi-13 tidak diketahui pasti apa penyebabnya, seperti sindrom Down, sering dikaitkan dengan peningkatan usia ibu. Hal ini dapat mempengaruhi individu dari semua latar belakang etnis.

Faktor risiko terjadinya trisomi 13 adalah usia ibu saat hami lebih dari 35 tahun. Insidensi trisomi 13 adalah 90% tipe mosaik dengan manifestasi klinis bervariasi, mulai dari malformasi total sampai mendekati fenotipe normal. Umur harapan hidup biasanya lebih lama dan derajat defisiensi mental bervariasi.Sedangkan Tipe translokasi berkisar 5-10% kasus. Pada trisomi 13 tipe ”mosaik”, kesalahan pembelahan sel terjadi setelah konsepsi, dimana ekstra kromosom timbul pada beberapa bagian sel tubuh.

H.     Gejala klinis

	Kelainan yang ditemukan ≥50% kasus	Kelainan yang ditemukan <50% kasus
Pertumbuhan	-	Defisiensi pertumbuhan saat prenatal, berat badan lahir rata-rata 2480 gram
Susunan saraf pusat	Holoprosensefali dengan derajat perkembangan tidak sempurna yang bervariasi pada otak depan, Nervus Olfaktorius, dan saraf optic. Kejang motorik minor, periodik apnea pada periode   neonates, retardasi mental yang berat.	Hipertonia, hipotonia, agenesis korpus kallosum, hidrosefalus, penyatuan ganglion basal, hipoplasia sereberal, meningomyelokel.
Pendengaran	Gangguan pendengaran sampai tuli total karena kerusakan organ cortex.	-
Kranium	Mikrosefali sedang dengan kepala depan yang menonjol.	-
Mata	Mikrophthalmia, kolobomata iris, dysplasia retina	Rongga orbita yang dangkal, posisi fisura palpebra yang terangkat keatas, hilangnya alis mata, hipotelorisme, hipertelorisme, anophthalmus, siklopia
Hidung, mulut, Mandibula	Labioschizis (60-80% kasus), palatoschizis, atau keduanya	Hilangnya philtrum, palatum yang sempit, lidah yang terbelah, mikrognathia
Telinga	Helic abnormal dengan atau tanpa disertai low set ears	-
Kulit	Hemangioma kapilari, terutama kepala bagian depan, parietooccipital, leher belakang.	-
Tangan dan Kaki	Triradii palmar distal, simian crease, kuku jari hiperkonvek, fleksi jari tanpa atau disertai saling tumpang tindih, kamptodaktili, polidaktili jari tangan dan kadang-kadang jari kaki, tumit kaki posterior yang menonjol (Rocker Bottom feet).	Retrofleksi ibujari, deviasi ulnar pergelangan tangan, lapisan dermal jari yang tipis, fibular S-shape hallucal dermal ridge pattern, sidaktilia, terdapat celah antara jari kaki pertama dan kedua, hipoplasia kuku jari kaki, equinovarus, aplasia radial
Tulang lain	Tulang kosta bagian posterior yang tipis dengan atau tanpa tulang kosta yang hilang, hipoplasia pelvis dengan acetabular yang dangkal.	-
Jantung	80% dengan defek septal ventrikel, Patent Ductus Arteriosus, defek septum aurikuler, dekstrokardia	Anomali pulmonary venous return, overriding aorta, stenosis pulmonal, hipoplasia aorta, atresia mitral, dan atau katup aorta, katup aorta bicuspid.
Abdominal	-	Omfalokele, Heterotropik jaringan pancreas atau limpa, rotasi colon yang tak sempurna, Divertikulum Meckel.
Ginjal	-	Polikistik ginjal (31%), hidronefroposis, Horseshoe kidney, ureter duplikat.
Genitalia	Pada laki-laki biasanya terdapatCryptorchidism, kelainan skrotum. Pada perempuan terdapat uterus bikornuate	Laki-laki: hipospadia, pada perempuan: Duplikasi dan/atau anomali insersi tube fallopi, kista uterus, hipoplasia ovarium
Lain-lain	Meningkatnya frekuensi proyeksi inti neutrofil, biasanya persisten pada periode embrio atau fetal tipe hemoglobin. Arteri umbilikalis tunggal, Hernia umbilicalis.	Trombositopenia, situs inversus paru, kista thymus, kalsifikasi arteri pulmonal, kantung empedu yang besar, aplasia tulang radialis, deformitas sendi besar, defek diafragma.

I.       Macam-Macam Mutasi

1. Berdasarkan sel yang bermutasi

a)   Mutasi somatis (mutasi vegetatif)

Mutasi somatis adalah mutasi yang terjadi pada sel soma. Bila perubahan sel

somatis demikian besar , sel-sel dapat mati dan kalau dapat bertahan hidup memiliki kelainan atau tak berfungsi secara normal. Bila sel somatis tidak tidak meliputi daerah  yang luas, yang kurang penting, tidak membahayakan . tetapi bila meliputi daerah yang luas atau alat yang amat penting dapat membahayakan bahkan dapat mematikan.

Bila perubahan sel itu terjadi ketiak sel somatis sedang giat membelah seperti dalam embrio dapat mengakibatkan karakter abnormal waktu lahir , tetapi tidak diturunkan kepada generasi berikutnya . makin muda jaringan yang mengalami perubahan genetis makin luas akibat abnormalan yang ditimbulkannya sebliknya makin dewasa jaringan itu ketika mengalami keabnormalan dan dapt ditolerir.

Dalam bidang pertanian mutasi vegetatif banyak dipakai untuk meninggikan produksi dan mutu, seperti terhadap apel .anggur dan jeruk. Dibuat perubahan induksi pada suatu cabang pohon dewasa (misalnya dengan colchicine). Lalu cabang distek atau dicangkok , dan dibiakkan secara vegetatif pula. Sedangkan secara alamiah perubahan vegetatif pada tumbuhan dapat menimbulkan beraneka warna (belang) pada endosperm (biji), daun dan mahkota bunga.Misalnya pada ercis dan bunga pukul 4.

b)      Mutasi germinal (mutasi gametis/ generatif)

Mutasi germinal adalah mutasi  yang terjadi sel germinal (terdapat didalam gonad). Hal ini terjadi terdapat pada mahkluk hidup bersel banyak dan bukan yang bersel satu.Atau strukturnya yang lebih sederhana.Bila perubahan berlangsung pada gamet.maka akibat  yang ditimbulkan begitu hebat dan gametpun segera mati. Kadang menyebabkan gamet tidak mampu melakukan pembuahan dengan wajar.Oleh karena itu tak diteruskan pada keturunananya.Tetapi bila perubahan tidak begitu hebat dan gamet dapat melakukan pembuahan, terjadi generasi baru yang menerima peruahan bahan genetik tersebut.

Bila gonad terkena langsung radiasi atau diberi bahan kimia seperti gas murtad, maka kemungkinan besar mengalami perubahan genetis pada gamet .namun kalau radiasi terjadi pad bagian tubuh yang lain, bukan langsung ke gonad, suatu saat gonad menerima akibat radiasi secara tidak langsung itu. Bila radiasi menimbulkan ionisasi berantai pada jaringan dan akhirnya mencapai inti sel gamet.

Makin dekat bagian tubuh yang kena radiasi ke gonad, makin besar kemungkinan gamet menerima perubahan genetis . sebaliknya  semakin jauh bagian tubuh yang kena radiasi dari gonad ,makin kecil kemungkinan gamet menerima perubahan genetik itu.

2. Berdasarkan sifat genetiknya

a)      Mutasi dominan

Mutasi ini memperlihatkan pengaruhnya pada kondisi heterozigot.

b)      Mutasi resesif

Mutasi ini terjadi pada organisme diploid (misalnya manusia) dan tidak diketahui dalam keadaan heterozigot, kecuali resesif pautan seks.

3. Berdasarkan bagian yang bermutasi

a)      Mutasi titik

Mutasi titik merupakan perubahan pada basa N dari DNA atau RNA.Mutasi titik relatif sering terjadi namun efeknya dapat dikurangi oleh mekanisme pemulihan gen.Mutasi titik dapat berakibat berubahnya urutan asam amino pada protein, dan dapat mengakibatkan berkurangnya, berubahnya atau hilangnya fungsi enzim. Teknologi saat ini menggunakan mutasi titik sebagai marker (disebut SNP) untuk mengkaji perubahan yang terjadi pada gen dan dikaitkan dengan perubahan fenotipe yang terjadi.

contoh mutasi gen adalah reaksi asam nitrit dengan adenin menjadi zat hipoxanthine. Zat ini akan menempati tempat adenin asli dan berpasangan dengan sitosin, bukan lagi dengan timin.

b)      Aberasi

Mutasi kromosom, sering juga disebut dengan mutasi besar/gross mutation atau aberasi kromosom adalah perubahan jumlah kromosom dan susunan atau urutan gen dalam kromosom.Mutasi kromosom sering terjadi karena kesalahan meiosis dan sedikit dalam mitosis.

c)      Aneuploidi

Aneuloploidi adalah perubahan jumlah n-nya. Dalam hal ini, "n" menandakan jumlah set kromosom. Sebagai contoh, sel tubuh manusia memiliki 2 paket kromosom sehingga disebut 2n, dimana satu paket n manusia berjumlah 23 kromosom.

Aneuploidi dibagi menjadi 2, yaitu:

1.      Autopoliploidi, yaitu n-nya mengganda sendiri karena kesalahan meiosis.

2.      Allopoliploidi, yaitu perkawinan atau hibrid antara spesies yang berbeda jumlah set kromosomnya.

d)      Aneusomi

Aneusomi adalah perubahan jumlah kromosom. Penyebabnya adalah anafase lag (peristiwa tidak melekatnya beneng-benang spindel ke sentromer) dan non disjunction (gagal berpisah). Aneusomi pada manusia dapat menyebabkan:

1.      Sindrom Turner, dengan kariotipe (22AA+X0). Jumlah kromosomnya 45 dan kehilangan 1 kromosom kelamin. Penderita Sindrom Turner berjenis kelamin wanita, namun ovumnya tidak berkembang (ovaricular disgenesis).

2.      Sindrom Klinefelter, kariotipe (22 AA+XXY), mengalami trisomik pada kromosom gonosom. Penderita Sindrom Klinefelter berjenis kelamin laki-laki, namun testisnya tidak berkembang (testicular disgenesis) sehingga tidak bisa menghasilkan sperma (aspermia) dan mandul (gynaecomastis) serta payudaranya tumbuh.

3.      Sindrom Jacobs, kariotipe (22AA+XYY), trisomik pada kromosom gonosom. Penderita sindrom ini umumnya berwajah kriminal, suka menusuk-nusuk mata dengan benda tajam, seperti pensil,dll dan juga sering berbuat kriminal. Penelitian di luar negeri mengatakan bahwa sebagian besar orang-orang yang masuk penjara adalah orang-orang yang menderita Sindrom Jacobs.

4.      Sindrom Patau, kariotipe (45A+XX/XY), trisomik pada kromosom autosom. kromosom autosomnya mengalami kelainan pada kromosom nomor 13, 14, atau 15.

5.      Sindrom Edward, kariotipe (45A+XX/XY), trisomik pada autosom. Autosom mengalami kelainan pada kromosom nomor 16,17, atau 18. Penderita sindrom ini mempunyai tengkorak lonjong, bahu lebar pendek, telinga agak ke bawah dan tidak wajar.

e)      Delesi

Terjadi ketika sebuah fragmen kromosom patah dan hilang pada saat pembelahan sel. Kromosom tempat fragmen tersebut berasal kemudian akan kehilangan gen-gen tertentu. Namun dalam beberapa kasus, fragmen patahan tersebut dapat berikatan dengan kromosom homolog menghasilkan Duplikasi.Fragmen tersebut juga dapat melekat kembali pada kromosom asalnya dengan arah terbalik dan menghasilkan Inversi

4. Berdasarkan tempat terjadinya

a)      Mutasi kecil( point mutation)

Mutasi kecil adalah perubahan yang terjadi pada susunan molekul (ADN)gen. Lokus gen sendiri tetap. Mutasi jenis ini  yang menimbulkan perubahan alel. Mutasi gen diartikan sebagai suatu perubahan fisiokimiawi gen. Perubahan fisiokimiawi gen yang terjadi antara lain dapat  berupa perubahan atau pergantian pasangan basa. Misalnya pasangan A-T diganti menjadi G-C: peristiwa semacam ini antara lain disebabkan karena terjadi satu basa purin ataupun pirimidin oleh senyawa lain yang analog semacam zaguanin atau bromouracil C-G. Sebagai akibat peristiwa lain.

b)      Mutasi besar (gross mutation)

Mutasi besar adalah perubahan yang terjadi pada stuktur dari kromosom . Istilah khusus mutasi kromosom  yakni aberasi. Sehingga untuk selanjutnya istilah aberasi dipakai untuk mutasi kromosom , sedangkan istilah mutasi khusus untuk mutasi gen saja.

5. Berdasarkan sumbernya

a)      Mutasi alam

Mutasi alam adalah mutasi yang terjadi dengan sendirinya atau penyebabnya tidak diketahui secara pasti sehingga mutasi ini terjadi secara spontan. Mutasi alam ini diduga disebabkan oleh sinar kosmos (proton, positron, photon), sinar radioaktif (uranium), sinar ultraviolet, dan radiasi ionisasi internal, yaitu bahan radioaktif dalam suatu jaringan tubuh yang berpindah masuk ke jaringan lainnya (lewat makanan atau minuman yang terkena pencemaran zat radioaktif, Sinar kosmos berasal dari angkasa luar, meradiasi bumi dengan partikel (butiran) berenergi tinggi, yakni proton, positron, (bagian jumlah perubahan spontan).

Mutasi alami ini dampaknya dapat terjadi pada kehidupan baik manusia, hewan, maupun tumbuhan, antara lain seperti berikut.

1)      Anemia sel sabit (anemia sickle sel)

Pada penyakit ini terlihat bahwa homozigot-homozigot resesif mengandung sel-sel darah abnormal yang pada kondisi tertentu misalnya tekanan oksigen rendah maka sel darah ini akan kehilangan bentuknya yang normal dan berubah menjadi bentuk sabit.

2)   Kaki pendek pada domba Ancon

Penemuan domba ini dilaporkan oleh Seth Wright.Peristiwa ini bersifat menurun.

3) Albinisme

Albinisme merupakan suatu kondisi pada tubuh seseorang yang kekurangan pigmen    kulit, sehingga kulit menjadi lebih terang.

4) Hidrosefalus

Kelainan ini merupakan pembesaran kepala karena menumpuknya cairan di bagian kepala.

5) Diabetes melitus (kencing manis)

6) Warna pada mata Drosophilla melanogaster

7) Warna pada biji jagung dan kacang ercis

Apabila diamati, sifat-sifat yang diwariskan oleh mutan alam ini umumnya bersifat resesif dan merugikan bagi mutan sendiri atau keturunannya.Biasanya mutan tidak dapat bertahan hidup, tetapi jika ada yang hidup, hal itu disebabkan mutan dapat beradaptasi dengan lingkungannya kemudian menjadi varietas baru.

b)      Mutasi buatan

Mutasi buatan adalah mutasi yang terjadi akibat campur tangan manusia.Mutasi buatan ini memang sengaja dibuat oleh manusia untuk suatu kepentingan tertentu dan diambil manfaatnya.Mutasi buatan ini merupakan awal dari lahirnya rekayasa genetika dalam bidang bioteknologi. Mutasi buatan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain pemakaian bahan radioaktif untuk memperoleh bibit unggul, penggunaan radiasi peng-ion, pemakaian bahan kolkisin, dan penggunaan sinar X. Peristiwa mutasi buatan ini dapat ditemui pada kehidupan sehari-hari, misalnya:

1)      penemuan padi Atomita I dan Atomita II;

2)      tanaman gandum dapat berbunga dan berbuah lebih cepat;

3)      teknik jantan Mendel dalam metode pemberantasan hama;

4)      warna warni pada bunga rose antara lain kuning, ungu, oranye, dan lain-lain;

5)      dihasilkannya buah semangka dan tomat tanpa biji,

c)      Mutasi buatan tidak selalu berakibat buruk. Banyak sekali jasa bahan radioaktif terhadap kesejahteraan hidup manusia. Terutama mengembangkan keturunan baru tanaman. Perubahan mutasi buatan yang dilakukan pada gandum, buncis, tomat, ternyata dapat meningkatkan mutunya. banyak tanaman panen (padi jagung gandum) yang dikembangkan sehingga tahan terhadap suatu jenis hama.

6. Berdasarkan jumlah faktor keturunan

a)      Mutasi bertahap (mutasi mikro)

Mutasi mikro adalah mutasi yang terjadi atas satu atau sekelompok kecil faktor keturunan.

b)      Mutasi lompatan (mutasi makro)

Mutasi makro merupakan mutasi yang terjadi atas sejumlah besar atau mungkin seluruh faktor keturunan.

Dalam ruang lingkup mekanisme evolusi, terdapat dua macam pendapat tentang dampak perubahan yang efektif supaya evolusi mahkluk hidup dapat berlangsung, pendapat pertama, mengatakan bahwa penyebab variasi ( penyebab perubahan) yang lebih efektif adalah perubahan bertahap. Dalam kurun waktu yang cukup lama sedikit demi sedikit akan terjadi akumulasi demikian banyak variasi  yang mengarah pada timbulnya kelompok- kelompok baru( yang ditinjau dari sudut tinjauan tingkat takson tertentu mungkin sudah berbeda dengan sebelumnya). Dalam hubungan dengan ini dikataka bahwa mutasi lompatan, skala perubahan adalah demikian besar sehingga turunan yang mewarisi banyak ciri yang sekaligus berubah, relatif tidak beradaptasi. Pendapat kedua mengatakan bahwa penyebab variasi yang efektif adalah  mutasi lompatan : dikatan bahwa yang terjadi karena mutasi bertahap tidak dapat mengarah kepada terbentuknya spesies baru (spesiasi). Namun demikian, dari pendapat tersebut yang paling banyak dianut adalah  pendapat yang pertama.

7. Berdasarkan manfaat bagi individu atau populasi yang mengalami 

a)       Mutasi yang merugikan

Mutasi yang merugikan adalah mutasi yang berakibat timbulnya ciri dan kemampuan yang kurang atau tidak adaptip pada individu (populasi)

b)      Mutasi yang menguntungkan

Mutasi yang menguntungkan adalah mutasi yang berakibat timbulnya ciri dan kemampuan yang semakin adaptip pada individu (populasi), diantara kedua mutasi itu, yang paling banyak terjadi adalah mutasi yang merugikan: akan tetapi dalam ruang lingkup mekanisme evolusi, dampak perubahan karena mutasi efektif  adalah mutasi  yang menguntungkan.

8. Berdasarkan tingkatannya

a)      Mutasi Gen

Mutasi Gen adalah perubahan yang terjadi pada gen baik DNA maupun RNA. Mutasi Gen hanya menyebabkan perubahan sifat individu tanpa adanya perubahan jumlah dan susunan kromosomnya seperti yang terjadi pada mutasi kromosom. Mutasi gen disebut juga mutasi kecil atau mutasi titik. Namun begitu tetap saja mutasi pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar munculnya variasi-variasi baru pada spesies. Sehingga jika mutasi gen terjadi secara terus menerus dan berkesinambungan, besar kemungkinan suatu saat akan meuncul jenis species baru yang sangat berbeda dengan indukannya. Individu yang mengalami mutasi gen disebut mutan. Mutasi biasanya terjadi akibat adanya zat-zat penyebab mutasi. Zat-zat penyebab mutasi antara lain adalah:

Penyebab Mutasi Gen yaitu:

         Radiasi Matahari

         Radiasi radioaktif

         Radiasi sinar X, ultraviolet, infra merah

         Loncata energi listrik

         Bahan-bahan karsinogen

         Terdedah pada senyawa kimia baik yang yang terhirup, termakan, dll

Mutasi dialam secara semula jadi sangat sulit terjadi. Dan kalaupun terjadi pasti pada kadar yang sangat rendah sekali yaitu 1:100.000 per individu. Namun semakin tingginya teknologi dan kemodernan zaman yang banyak menghasilakan senyawa-senyawa buangan dalam bentuk polutan, maka mutasi gen pada dasar warsa ini semakin meningkat. Salah satu bukti semakin meningkatnya mutasi gen adalah banyaknya orang yang terserang penyakit kanker ataupun tumor.

Mutasi gen dapat terjadi jika urutan basa nitrogenpada DNA berubah. Protein yang disintesis oleh tubuh berasal dari pembacaan tiga pasangan basa (triplet) yang dibawa dari bagian sense rantai DNA.Masing-masing triplet merupakan suatu kodon yang susunannya dapat dibaca dan dimengerti oleh tubuh yang kemudian mengolahnya menjadi asam amino. Jika susunan basa berubah maka otomatis kode genetik juga akan berubah. Perubahan kode genetik inilah yang disebut mutasi. Berdasakan susunan basa nitrogennya, mutasi gen dapat dibedakan menjadi 2, yaitu :

J.      Macam-macam Mutasi Gen

1. Mutasi gen yang terjadi karena adanya penggantian basa nitrogen.

Penggantian basa nitrogen adalah mutasi gen yang disebabkan oleh adanya perubahan satu atau lebih nukleotida dalam gen. Perubahan satu nukleotida akan menyebabkan perubahan pada triplet (pasanga 3 basa). Perubahan pada triplet akan menyebabkan perubahan pada kodon (kode Genetik). Perubahan pada kodon inilah yang kemudian akan dapat membawa dampak pada pembentukan asam amino. Ada perubahan kodon yang tidak berdampak apa-apa pada pembentukan suatu asam amino, ada pula yang berpengaruh sangat signifikan sehingga dapat menyebabkan penghentian proses sintesis protein sebelum waktunya yang dapat berakibat pada kerusakan gen, tidak aktif dan berbahayas. Contoh penyakit yang disebabkan karena penggantian basa nitrogen adalah buta warna, hemofili, anemia,dll.

2. Mutasi gen yang terjadi karena insersi dan delesi pasangan basa nitrogen.

Mutasi yang disebakan oleh delesi dan insersi pasangan basa nitrogen ini disebut juga mutasi pergeseran kerangka (frameshift mutation).Delesi pasangan basa nitrogen adalah peristiwa penghapusan atau pengurangan satu basa nitrogen pada gen. Sedangkan insersi pasangan basa nitrogen adalah peristiwa penambahan satu basa nitrogen pada gen. Mutasi ini memiliki dampak yang lebih besar pada perubahan yang terjadi pada gen, karena apabila suatu urutan basa nitrogen mengalami penghapusan dan penyisipan ditengah-tengah urutannya maka semua urutan basa nitrogen pada DNA akan berubah. Begitu juga urutan asam amino yang terbentuk. Mutasi gen yang seperti ini seringkali menghasilkan protein yang rusak dan tidak berguna atau malfungsi.

b) Mutasi Kromosom

Mutasi kromosom merupakan perubahan kromosom sehingga menimbulkan perubahan sifat yang diturunkan pada generasi berikutnya. Sebagian besar mutasi kromosom disebabkan oleh kesalahan pada proses meiosis, misalnya terjadi pindah silang atau tautan.

Mutasi kromosom dapat dibedakan sebagai berikut:

1. Perubahan Set Kromosom (Eupoliploidi)

Pada umumnya makhluk hidup mempunyai 2n kromosom (diploid). Kadang-kadang inti sel suatu organisme mengalami kesalahan dalam proses pembelahan sehingga mengalami perubahan jumlah kromosom di dalam inti sel, misalnya menjadi 3n (triploid), 4n (tetraploid), dan seterusnya. Organisme yang mempunyai jumlah kromosom lebih dari 2n dinamakan poliploidi.Poliploidi dapat terjadi karena pada waktu sel menduplikasi DNA-nya tidak dilanjutkan dengan pembelahan sel. Poliploidi umumnya terjadi pada tumbuh-tumbuhan, sedangkan pada hewan sangat jarang karena bersifat letal.

Poliploidi dapat terjadi melalui berbagai cara, di antaranya melalui perkawinan ataupun perlakuan zat kimia. Perkawinan antara dua gamet yang mempunyai jumlah kromosom berbeda, dapat menghasilkan zigot yang jumlah kromosomnya merupakan gabungan dari jumlah kromosom kedua gamet tersebut.Misalnya saja, gamet jantan dihasilkan dari individu 4n dan gamet betina dari individu 2n.Gamet jantan bersifat 2n dan gamet betina bersifat n. Jika kedua gamet tersebut bergabung maka zigot yang terbentuk dapat bersifat 3n.

Organisme triploid umumnya bersifat steril.Organisme tersebut hanya dapat diperbanyak secara aseksual. Tipe penggandaan set kromosom dari hasil penyatuan gamet dinamakan allopoliploidi.

2.  Perubahan Jumlah Kromosom (Aneuploidi)

Aneuploidi merupakan suatu keadaan keturunan yang mempunyai kromosom kurang atau lebih dari jumlah kromosom induknya.Aneuploidi dapat terjadi karena hal berikut.

1) Anafase lage, adalah tidak melekatnya kromatid pada gelendong pada waktu anafase meiosis I sehingga kromatid tidak terpisah pada 2 kutub yang berlainan. Keadaan ini menyebabkan kromatid terdapat lebih banyak pada salah satu kutub pembelahan sehingga mempengaruhi jumlah kromosom setelah proses-proses meiosis selesai. Hal ini berarti kromosom pada sel anakan yang satu lebih banyak daripada sel anakan yang lain.

2) Nondisjunction (gagal berpisah), adalah gagal berpisahnya kromosom homolog pada waktu anafase dari meiosis I atau meiosis II. Oleh karena kromosom tidak terpisah maka terdapat lebih banyak kromosom pada sel anakan yang satu daripada yang lain setelah mengalami pemisahan

K.     Mutagen

Mutagen adalah zat yang meningkatkan frekuensi mutasi pada populasi tanaman atau hewan, yang dapat menyebabkan berbagai konsekuensi. Beberapa bahan kimia memiliki sifat mutagenik, dan radiasi seperti sinar ultraviolet dan sinar-x adalah sumber umum lainnya dari mutasi. Karena mutagen dapat menyebabkan mutasi genetik, beberapa dari mereka dapat berkontribusi terhadap perkembangan kanker, membuat mutagen ini karsinogenik selain mutagenik.

Mutagen adalah zat yang meningkatkan frekuensi mutasi pada populasi tanaman atau hewan, yang dapat menyebabkan berbagai konsekuensi

Ada sejumlah cara di mana mutagen dapat bekerja dalam organisme hidup. Sebagian besar menyerang DNA, mempengaruhi kode genetik organisme. Beberapa berhasil memasukkan diri ke dalam DNA secara langsung, menyebabkan hewan untuk mulai bereproduksi mutagen karena berpikir bahwa itu termasuk dalam DNA. Lainnya menyebabkan kerusakan struktural, yang menyebabkan kesalahan genetik yang dapat menjadi bencana karena sel-sel mulai bereplikasi, dan lain-lain memanipulasi DNA, memaksanya untuk menghasilkan sesuatu yang berbahaya. Janin sangat rentan terhadap mutagen karena mereka tumbuh dan berkembang begitu pesat, yang mengapa wanita hamil diperingatkan untuk ekstra hati-hati di sekitar radiasi dan bahan kimia.

Orang pertama mulai memahami bagaimana mutagen bekerja di tahun 1920-an, ketika para peneliti dalam proses mengeksplorasi radiasi mencatat berbagai mutasi pada organisme terkena radiasi tingkat tinggi. Seiring waktu, hubungan antara mutagenik banyak bentuk radiasi dan bahan kimia dibuat, menggambarkan kebutuhan untuk mengamati tindakan pencegahan di laboratorium penelitian, dan untuk menguji produk dengan seksama sebelum melepaskan mereka kepada masyarakat umum.

Sementara para dokter belajar mereka kecewa pada 1950-an dengan thalidomid, mutagen tidak selalu konsisten atau diprediksi. Meskipun banyak organisme hidup memiliki kode genetik sangat mirip, mutagen dapat menyebabkan masalah dalam satu organisme, tetapi tidak di negara lain. Dalam kasus thalidomid, obat menyebabkan cacat lahir pada manusia, itu tetapi tidak pada hewan diuji.

Selain menyebabkan mutasi pada organisme hidup, seperti misalnya ketika paparan mutagen mengarah ke perkembangan tumor kanker, mutagen juga dapat menyebabkan cacat lahir. Selanjutnya, paparan mutagen dapat mengakibatkan transmisi semacam bom waktu genetik, gen yang bermutasi atau urutan yang mungkin menjadi masalah di generasi mendatang. Mutagen tersebut dapat menyebabkan perkembangan sifat resesif yang dibawa keluar ketika dua keturunan orang yang terkena substansi memiliki anak. Penyebab munculnya cacat lahir mungkin sulit untuk dijabarkan jika paparan terjadi beberapa generasi lalu, menyebabkan kebingungan bagi orang tua dan dokter pengawas.

Mutagen dibagi menjadi 3, yaitu:

1. Mutagen bahan Kimia, contohnya adalah kolkisin dan zat digitonin. Kolkisin adalah zat yang dapat menghalangi terbentuknya benang-benang spindel pada proses anafase dan dapat menghambat pembelahan sel pada anafase.

2. Mutagen bahan fisika, contohnya sinar ultraviolet, sinar radioaktif,dll. Sinar ultraviolet dapat menyebabkan kanker kulit.

3. Mutagen bahan biologi, diduga virus dan bakeri dapat menyebabkan terjadinya mutasi. Bagian virus yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi adalah DNA-nya.

Asam nitrat (HNO₂) merupakan bahan kimia mutagenic yang menyebabkan adenine (A) tidak lagi dapat berikatan dengan timin (T) melainkan dengan sitosin (C). Hal ini disebabkan karena asam nitrat bekerja dengan cara menghapus atau menhilangkan gugus amino, sehingga sitosin akan berubah menjadi urasil, sedangkan adenine akan berubah menjadi hiposantin.

Hiposantin memiliki ikatan hydrogen serupa dengan guanine, sedangkan urasil memiliki ikatan hydrogen serupa dengan timin. Akibatnya, pada saat replikasi DNA, adenine (A) berubah menjadi hiposantin yang akan berikatan dengan sitosin (C), sedangkan sitosin (C) akan berubah menjadi urasil dan akan berpasangan dengan adenine (A). Perubahan ini berlangsung pada lokasi yang acak pada DNA.

Bahan mutagenic yang lain adalah analog basa nukleotida. Molekul – molekul ini memilki struktur serupa dengan basa nitrogen normal, namun berbeda pada ikatan hidrogennya. Misalnya molekul 2-aminopurin merupakan analog adenine (A), sehingga kedudukan adenine (A) adalah timin (T), namun karena struktur 2-aminopurin, maka 2-aminopurin berpasangan dengan sitosin (C). Hal yang sama juga terjadi pada 5-bromourasil.

Molekul 5-bromourasil merupakan analog timin (T), sehingga kedudukan timin (T) dapat digantikan oleh 5-bromourasil. Pasangan timin (T) adalah sitosin (C), namun karena struktur 5-bromourasil, maka 5-bromourasil berpasangan dengan guanine (G). Bila analog basa nukleotida diberikan pada sel yang sedang tumbuh, maka analog basa nukleotida tersebut akan secara acak tergabung dalam DNA, sehingga pada saat replikasi DNA dapat menyebabkan kesalahan pasangan basa.

Beberapa senyawa kimia mutagenik dapat menyebabkan mutasi frameshift (pergeseran pembacaan basa) dan bersifat karsinogen, contohnya benzpiren, aflatoksin dan pewarna akridin.

Radiasi sinar X dan sinar gamma merupakan bahan mutagenic akibat kemampuannya dalam mengionisasi atom dan molekul. Ion – ion radiasi bergabung dengan basa DNA dan menyebabkan kesalahan pada replikasi DNA. Hasil lainnya adalah putusnya ikatan kovalen pada tulang punggung gula-fosfat DNA, dan menyebabkan patahnya kromosom.

Radiasi mutagenic lainnya adalah sinar ultraviolet (UV). Sinar UV dapat menyebabkan terbentuknya ikatan kovalen antara dua molekul timin, menghasilkan timin dimer. Timin dimer ini menyebabkan kerusakan serius dan kematian sel karena DNA dengan timin dimer tidak dapat direplikasi dan ditranskripsi. Komponen sinar UV yang bersifat paling mutagenic adalah pada panjang gelombang 260nm. Paparan sinar UV pada manusia dapat menyebabkan terbentuknya banyak timin dimer pada sel kulit dan menimbulkan kanker kulit. Bakteri dan organisme lain memiliki mekanisme perbaikan (repair) terhadap kerusakan yang diakibatkan oleh radiasi sinar UV. Ada dua macam mekanisme perbaikan, yaitu perbaikan dengan cahaya (light repair) dan perbaikan tanpa cahaya (dark repair).

Pada perbaikan dengan cahaya (light repair), bakteri memiliki enzim fotoliase yang menggunakan energi cahaya visible untuk memisahkan ikatan dimer timin. Manusia dengan penyakit xeroderma pigmentosum sangat sensitive terhadap paparan sinar matahari dan tidak memiliki mekanisme perbaikan terhadap efek mutagenic radiasi sinar UV, sehingga sangat berisiko mengidap kanker kulit.

Pada perbaikan tanpa cahaya (dark repair), cahaya tidak diperlukan dalam mekanisme perbaikan. Mekanisme perbaikan ini disebut juga sebagai nucleotide excision repair, dan tidak terbatas hanya pada kerusakan akibat bahan mutagenic yang lain. Pada mekanisme ini, enzim bakteri dapat memotong bagian timin DNA yang rusak dan menghasilkan bagian yang terbuka. Enzim yang lain akan mengisi gap (bagian yang terbuka) ini dengan DNA baru yang komplementer dengan rantai DNA yang tidak rusak.

Langkah terakhir adalah reaksi penyegelan (sealing) oleh enzim DNA ligase.

Salah satu mutagen yang banyak dimanfaatkan manusia dalam berbagai keperluan adalah radiasi. Perbuatan manusia yang menimbulkan radiasi dapat menyebabkan terjadinya mutasi misalnya:

1. penggunaan zat-zat kimia yang radioaktif atau radioisotope

2. penggunaan bahan kimia dalam minuman dan makanan

3. penggunaan sinar x dalam penelitian dan pengobatan

4. kebocoran radiasi dari pembuangan sampah-sampah industri, reaktor atom, roket, dan lain sebagainya.

5. penggunaan bom radioaktif ( peledakan bom di Hirosima dan Nagasaki menyebabkan terbentuknya kelapa poliploid).

Meski sifat mutasi adalah merugikan namun dalam beberapa hal berguna pula pada manusia dalam kehidupannya, misalnya:

1. Meningkatkan hasil panen produksi pangan, seperti gandum, tomat kacang tanah, kelapa poliploidi, kol poloploidi dengan mutasi induksi.

2. Meningkatkan hasil antibiotika, seperti mutan penicillium.

3. Untuk pemeriksaan proses biologi melalui mutasi, misalnya transport electron pada fotosintesis, fiksasi nitrogen pada bakteri.

4. Sebagai proses penting untuk evolusi dan variasi genetik.

BAB II

EVOLUSI

A.           Pengertian Evolusi

Evolusi adalah suatu perubahan pada makhluk hidup yang terjadi secara berangsur-angsur dalam jangka waktu yang lama sehingga terbentuk spesies baru. Sedangkan, berdasarkan ilmu biologi, evolusi merupakan cabang biologi yang mempelajari sejarah asal-usul makhluk hidup dan keterkaitan genetik antara makhluk hidup satu dengan yang lain. Evolusi biologi mencakup dua peristiwa, yaitu:

1. evolusi anorganik merupakan evolusi mengenai asal-usul makhluk hidup yang ada di muka bumi, berdasarkan fakta dan penalaran teoritis;

2. evolusi organik (evolusi biologis) merupakan evolusi filogenetis, yaitu mengenai asal-usul spesies dan hubungan kekerabatannya. 

B.             Teori Evolusi

Banyak penjelasan mengenai teori evolusi yang dikemukakan oleh para ahli biologi, baik pada masa sebelum teori evolusi darwin maupun pada masa sesudah teori evolusi Darwin. Teori-teori tersebut sebagai berikut.

A.     Teori Evolusi Sebelum Darwin

Teori evolusi yang dikemukakan oleh para ahli sebelum munculnya teori evolusi Darwin adalah sebagai berikut.

1. Anaximander (500 SM)

Filsuf yunani ini sering disebut sebagai evolusionis pertama. Anaximander memercayai bahwa manusia berevolusi dari makhluk akuatik mirip ikan yang pindah ke darat.

2. Empedocles (495-435 SM)

Empedocles adalah seorang filsuf yunani yang menyatakan bahwa kehidupan muncul dari limpur dan tumbuhan kemudian berubah menjadi hewan. Menurut Ia, makhluk-makhluk pertama memiliki bentuk seperti monster. Bentuk-bentuk ini berubah dan makhluk-makhluk yang memiliki bentuk paling baik bertahan hidup. Pemikiran empedocles ini adalah bentuk dari seleksi alam yang merupakan mekanisme penting dalam evolusi.

3. Georges louis leclarc de Buffon (1707-1788)

Adalah naturalis pertama di era modern yang mengembangkan konsep mengenai bentuk-bentuk kehidupan berevolusi.

4. Erasmus Darwin (1731-1802)

Ia menulis prosa berjudul Zoonomia yang menentang teori evolusi versi Lamarck. Namun, tulisannya ini dianggap kurang ilmiah. Erasmus Darwin adalah kakek dari Charles Darwin.

5. Sir Charles Lyell (1797-1875)

Lyell adalh seorang ahli geologi skotlandia yang berpendapat bahwa permukaan bumi terbentuk melalui proses bertahap dalam jangka waktu yang lama. Pendapatnya ini bertentangan dengan pendapat kebanyakan pada waktu itu yang menganggap bumi masih berusia muda. Lyell menerbitkan teorinya dalam buku Principles Of Geology. Hasil karyanya ini memengaruhi pemikiran Charles Darwin dan Lyell menjadi salah satu pendukung Darwin di kemudian hari.

B. Pencetus Teori Evolusi

Jean Baptise de Lamarck (1744-1829)

ialah seorang ahli biologi prancis yang menjelaskan evolusi berdasarkan suatu gagasan bahwa perubahan pada suatu individu disebabkan oleh lingkungan dan bersifat diturunkan; disebut teori Lamarckisme.

Contoh klasik yang digunakan untuk menggambarkan teori evolusi ini adalah jerapah memiliki leher yang panjang karena kebiasaannya memakan daun-daun dari pohon.

Hipotesis Lamarckdiformulasikan sebelum era biologi modern. Pada saat itu teori sel belum dikenal, dan diperlukan satu abad lagi sebelum peran gen-gen dan kromosom diketahui. Jadi tidaklah mengherankan bahwa suatu teori yang tidak dapat dipertahankan dalam ilmu pengetahuan modern, diajukan pada waktu itu.

Charles Robert Darwin (1809-1882)

Adalah seorang peminat ilmu alam dari inggris. Pada tahun 1831, ia mengikuti pelayaran HMS beagle untuk memetakan jalur pelayaran. Selama pelayaran ini, daarwin banyak mengumpulkan fosil,batuan, dan mengamati berbagai makhluk hidup yang ia jumpai. Ketika Beagle merapat di kepulauan galapagos yang terpencil (1050 km dari daratan utama Amerika Selatan).

Setelah kembali ke inggris, Darwin kembali memikirkan ide-idenya tentang evolusi. Satu hal yang mengganggunya adalah evolusi seharusnya terjadi dalam waktu yang lama, ratusan ribu hingga jutaan tahun. Padahal pendapat yang populer di kalangan ahli geologi saat itu adalah bumi ini baru berusiia 6000 tahun. Darwin menemukan jawabannya dalam buku karangan Charles Lyell, Principles of Geology.

Sebelum Darwin mempublikasikan idenya tentang evolusi secara luas, ia menerima karangan ilmiah dari Alfred Robert Wallace (1823-1913) yang melakukan penelitian di malaya. Tulisan Wallace tersebut sesuai bengan buah pikiran Darwin sehingga mereka memutuskan untuk menerbitkan tulisan mereka bersama-sama pada tahun 1858. Buku Darwin, The Original of Species, diterbitkan setahun setelah itu.

Setelah melalui pengamatan dan kajian yang mendalam, akhirnya darwin mengemukakan teori evolusinya dalam bukunya yang berjudul On The Origin of Species by Means of Natural Selection atau asal mula spesies yang terjadi melalui seleksi alam. Buku ini diterbitkan pada tanggal 24 November 1859.

Buku darwin tersebut mengandung dua teori utama. Pertama, spesies-spesies yang hidup sekarang ini berasal dari spesies-spesies yang hidup di masa lalu. Kedua, seleksi alam merupakan penyebab evolusi adaptif. Dua teori utama darwin tersebut merupakan hasil observasi darwin sebagai berikut.

- Observasi Ke-1. setiap spesies memunyai kemampuan fertilisasi yang besar sehingga ukuran populasi akan meningkat secara eksponensial bila setip individu yang dilahirkan berhasil melakukan reproduksi

- Observasi Ke-2. ukuran populasi cenderung menjadi stabil kecuali untuk fluktuasi musiman

- Observasi Ke-3. sumber daya alam terbatas

- Observasi Ke-4. individu-individu suatu populasi sangat berfariasi dalam hal ciri-ciri tubuh, namun tidak ada dua individu yang benar-benar sama.

- Observasi Ke-5. kebanyakan variasi diwariskan pada keturunannya.

C.           Teori Evolusi Lamarck Versus Teori Evolusi Weismann.

Lamarck berpendapat bahwa makhluk hidup beradaptasi terhadap lingkungannya dengan cara menggunakan organ tubunya, kemudian sifat atau fungsi organ tersebut diwariskan pada keturunannya. Berdasarkan teori ini, menurut lamarck nenek moyang menjangan tidak bertanduk. Namun, dikarenakan sering mengadu kepala maka tanduk tumbuh dikepala menjangan.

Teori lamarck ditentang oleh Weismann. Weismann berpendapat bahwa perubahan sel-sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan pada keturunannya. Wweismann membuktikan teorinya dengan menggunakan tikus. Weismann mengawinkan dua ekor tikus yang masing-masing ekornya telah dipotong. Kemudian, anak-anak tikus yang sudah dewasa tersebut dipotong ekornya dan dikawinkan dengan sesamanya. Hasilnya tetap anak-anak tikus yang berekor. Weismann melakukan percobaan ini hingga 21 generasi tikus dan hasilnya tetap sama

D.           Bukti-Bukti Terjadinya Evolusi

Evolusi  dapat dilihat dari dua segi, yaitu sebagai proses historis dan cara bagaimana proses itu terjadi. Sebagai proses historis, evolusi telah dipastikan secara menyeluruh dan lengkap, sebagaimana yang telah dipastikan oleh ilmu tentang suatu kenyataan mengenai masa lalu yang tidak dapat disaksikan oleh mata. Untuk menunjukkan bukti-bukti bahwa proses evolusi itu ada, kita dapat melakukan pendekatan terhadap kenyataan yang ada. Kenyataan-kenyataan yang ada terus diinterprestasikan oleh para ahli dan dijadikan bahan bukti evolusi.

Para ahli menggunakan bukti-bukti sebagai petunjuk evolusi dengan tujuan akhir ingin mencari jawaban tentang fenomena alam, sebagaimana yang terdapat dalam buku “On The Origin Species” karya Charles Darwin. Sebenarnya rambu-rambu untuk mencari bukti telah ada dalam buku Darwin, sedangkan petunjuk adalah rambu-rambu untuk memperoleh bukti, dengan alasan bahwa pendekatan monodisipliner tidak dapat dijangkau atau dilihat dan fosil bukti tidak dapat dipakai bukti dan kurang kuat. Hal ini karena fosil merupakan benda mati yang sudah tidak utuh dan lengkap, sehingga interpretasi para ahli sangat dituntut ketajamannya. Apalagi perilaku organisme yang telah memfosil sulit sekali diinterpretasi.

Untuk menunjukkan bukti-bukti bahwa proses evolusi itu ada, kita dapat melakukan pendekatan terhadap kenyataan/fakta yang ada di sekitar kita. Walaupun dapat tidaknya kenyataan-kenyataan tersebut dijadikan bahan bukti adanya evolusi tergantung dari interpretasi para pakar yang bersangkutan.Beberapa petunjuk adanya evolusi, yaitu :

1.             Peninggalan fosil di berbagai lapisan batuan bumi.

2.             Anatomi perbandingan.

3.             Adanya alat-alat tubuh yang tersisa.

4.             Bukti biogeografi

5.             Peristiwa domestikasi.

6.             Perbandingan fisiologi.

7.             Embriologi perbandingan.

8.             Variasi antar individu dalam satu keturunan.

9.             Perbandingan genetik.

10.        Petunjuk secara biokimia.

11.        Bukti molekuler.

Evolusi dapat diketahui dan dijelaskan melalui fakta sebagai petunjuk. Ada beberapa fakta yang dapat digunakan sebagai petunjuk evolusi, antara lain seperti berikut.

a. Anatomi perbandingan. Jika Anda membandingkan hewan mamalia satu dengan yang lain, mungkin Anda akan berpikir, bahwa bagian-bagian tertentu pada tubuh setiap spesimen disusun menurut pola dasar yang sama dan struktur yang sama, menurut pola dasar yang sama pula. Dapat kita katakan bahwa hanya ada satu cara terbaik dalam menyusun organ tersebut dan cara itulah yang digunakan oleh Sang Pencipta, Tuhan Yang Maha Esa. Organ-organ fungsional pada makhluk hidup dapat dibedakan menjadi dua yaitu sebagai berikut.

1. Homologi

Homologi adalah dua organ yang mempunyai bentuk dan fungsi yang berbeda, tetapi kedua organ tersebut memiliki bentuk dasar yang sama. Perbandingan organ-organ secara homologi dapat Anda lihat pada Gambar 7.8 di samping!

2. Analogi

Analogi adalah dua organ yang mempunyai bentuk dasar yang berbeda, tetapi akibat peristiwa evolusi konvergen menjadikan organ tersebut mempunyai fungsi yang sama. Agar lebih jelas dapat Anda lihat pada Gambar 7.9!

b. embriologi perbandingan. Embrio hewan-hewan dan manusia menunjukkan kecenderungan yang hampir sama. Perhatikan Gambar 7.10!

1.         Sifat-sifat umum muncul sebelum sifat-sifat yang khusus.

2.         Perkembangan juga dimulai dari yang umum, kemudian baru menuju

         perkembangan yang khusus.

3.         Bentuk embrio dari berbagai makhluk hidup hampir serupa, tetapi pada tahap

         dewasa menunjukkan perbedaan yang nyata.

c. Fisiologi Perbandingan. Pada umumnya ditemukan persamaan proses fisiologi antara berbagai makhluk hidup, misalnya dalam hal sintesis protein, proses metabolisme, respirasi, ekskresi, dan lain-lain. Coba Anda ingat lagi pelajaran Kelas XI tentang sistem organ.

d. Petunjuk dari alat tubuh yang tersisa (vestigial). Pada morfologi beberapa hewan vertebrata dan manusia dapat ditemukan adanya strukturvestigial, yaitu suatu bentuk anatomi yang berkembang dan berfungsi sempurna dan akan tereduksi. Alat-alat tubuh yang tersisa ini dianggap sebagai suatu perjalanan dari evolusi makhluk hidup tersebut. Struktur vestigial antara lain:

1.     umbai cacing, tulang ekor, buah dada pada pria;

2.     sisa-sisa kaki pada ular;

3.     sisa sayap pada burung yang tidak berfungsi untuk terbang seperti burung pinguin,

      kasuari, dan burung onta.

4.     Petunjuk palaentologi

Palaentologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang fosil. Fosil adalah sisa-sisa makhluk hidup yang telah membatu. Sisa-sisa tersebut dapat berupa tulang, cangkang, gigi, jejak kaki, maupun bagian-bagian yang lain. Contoh-contoh fosil yang pernah ditemukan dapat pada Gambar 7.11 di bawah ini!

Fosil-fosil itu dipelajari oleh para ilmuwan untuk dikaitkan dengan sejarah evolusi makhluk hidup. Jadi, fosil adalah bukti terjadinya evolusi makhluk hidup. Beberapa tokoh yang mempelajari tentang fosil adalah sebagai berikut.

1. Leonardo da vinci. Da Vinci adalah seorang pelukis terkenal berkebangsaan Italia. Ia berpendapat bahwa fosil merupakan bukti dari adanya makhluk hidup dan kehidupan di masa lampau.

2. George cuvier. Cuvier adalah seorang ahli anatomi dari Perancis, yang mempunyai gagasan bahwa makhluk hidup diciptakan khusus pada setiap zaman dan pada setiap zaman tersebut diakhiri dengan makhluk hidup yang berbeda dengan makhluk hidup pada lapisan bumi sebelumnya.

3. Charles darwin. Darwin berpendapat bahwa makhluk hidup yang terdapat pada lapisan bumi yang tua akan mengadakan perubahan bentuk yang disesuaikan dengan lapisan bumi yang lebih muda sehingga pada lapisan bumi lebih muda ditemukan fosil yang berbeda dengan lapisan bumi yang lebih tua. Dari beberapa pendapat tokoh-tokoh evolusioner tersebut dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa pada masa lampau terdapat makhluk hidup yang berbeda dengan makhluk hidup sekarang. Hal ini disebabkan karena adanya perbedaan di permukaan bumi secara bertahap yang menyebabkan adanya perubahan pula pada makhluk hidup untuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya. Penemuan berbagai macam fosil biasanya berupa bagian-bagian tubuh tertentu saja dan jarang ditemukan dalam keadaan yang utuh. Hal itu disebabkan oleh faktor-faktor berikut.

1.     Bagian tubuh yang menyusun organisme lunak sehingga mudah hancur dan jarang

      menjadi fosil.

2.     Terjadinya lipatan batuan bumi atau patahan bumi.

3.     Adanya pengaruh air, angin, dan bakteri.

            Dapat dijelaskan bahwa terdapat perubahan dan perkembangan yang mengarah pada evolusi bentuk dan fungsi antara lain:

1.     tubuh bertambah besar;

2.     kepala bagian depan semakin panjang;

3.     leher semakin panjang sehingga gerakannya semakin bebas;

4.     perubahan geraham depan dan geraham besar sehingga sangat sesuai untuk makanan

      yang berupa rumput;

5.     anggota tubuh yang lain semakin bertambah panjang, sehingga sesuai dengan gerakan untuk berlari cepat;

6.     jari kaki mereduksi dari lima menjadi satu, sehingga dapat mendukung gerakan ketika berlari cepat.

Selain mengidentifikasi bentuk dan struktur fosil, pada penemuan fosil dapat pula dilakukan penghitungan umur fosil. Penetapan umur fosil dapat dilakukan dengan cara-cara berikut.

1.     Cara langsung, yaitu dilakukan dengan mengukur umur fosil itu sendiri.

2.     Cara tidak langsung, yaitu dilakukan dengan mengukur umur lapisan bumi tempat fosil ditemukan.

E.            Mekanisme Evolusi

Evolusi pada makhluk hidup terjadi antara lain karena adanya:

1.    Variasi genetik

2.    Seleksi alam

Variasi genetik terjadi oleh dua sebab utama, yaitu:

1.    adanya mutasi gen

2.    adanya rekombinasi gen-gen dalam satu keturunan. Rekombinasi gen terjadi karena gen-gen berpasangan secara bebas pada waktu pembentukan gamet.

A.   Mutasi Gen

Mutasi gen menyebabkan terjadinya penyimpangan sifat-sifat individu dari sifat yang normal. Terjadinya mutasi ini ada yang dipengaruhi oleh faktor luar, dan ada juga yang dipengaruhi oleh faktor dalam (rekombinasi gen-gen).

Mutasi gen yang tidak dipengaruhi oleh faktor luar mempunyai 2 sifat, yaitu:

1.    Jarang terjadi, sebab tidak setiap rekombinasi gen menyebabkan mutasi

2.    Kebanyakan tidak menguntungkan

Sekalipun demikian, mutasi ini tetap merupakan salah satu mekanisme evolusi yang sangat penting, termasuk dalam hal pembentukkan species baru dengan sifat-sifat yang lebih baik.

Jadi jika mutasi kita tinjau selama periode evolusi dari suatu species, maka tetap akan mendapatkan angka mutasi yang besar.

Hal ini terjadi karena:

1.    Setiap gamet mengandung beribu-ribu gen

2.    Setiap individu mampu menghasilkan beribu-ribu bahkan berjuta-juta gamet dalam satu generasi

3.    Jumlah generasi yang dihasilkan oleh suatu species selama kurun waktu species itu ada banyak sekali.

Berdasarkan hal tersebut maka angka laju mutasi pada setiap species dapat diketahui. Angka laju mutasi adalah angka yang menunjukkan berapakah jumlah gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh satu individu dari suatu species.

Sebagai contoh data sebagai berikut:

~ Angka laju mutasi per gen = 1 : 100.000

~ Jumlah gen dalam satu individu yang mampu bermutasi = 1000

~ Perbandingan mutasi yang menguntungkan dengan mutasi yang merugikan = 1 : 1000

~ Jumlah populasi setiap generasi = 200 juta

~ Jumlah generasi selama species itu ada = 5000

Pertanyaan yang muncul adalah berapakah kemungkinan terjadinya mutasi yang menguntungkan selama species itu ada?

Jawab:

Jumlah mutasi gen yang menguntungkan yang mungkin terjadi adalah:

~ Pada satu individu:

= 1/100.000  x  1000  x  1/1000  = 1/100.000

~ Pada tiap generasi:

1/100.000  x   200.000.000  =  2000

~ Selama species itu ada (5000 generasi)

2000  x   5000  =  10.000.000

Jadi terbukti, sekalipun mutasi tersebut jarang terjadi dan mutasi yang menguntungkan sangat kecil kemungkinannya, tetapi jika ditinjau selama periode evolusi suatu species maka kemungkinan terjadinya mutasi yang adaptif akan tetap besar.

Ada tiga fakta penting yang muncul pada peristiwa mutasi, yaitu:

1.    Mutasi muncul secara spontan dan tidak di arahkan oleh alam

2.    Mutasi dapat terjadi lagi pada mutan

3.    Mutasi pada umumnya merugikan organisme yang mengalaminya.

B.   Frekuensi Gen Dalam Populasi

Frekuensi gen adalah perbandingan antara gen yang satu dengan gen lainnya di dalam suatu populsi. Misal suatu populasi mempunyai gen dominan A dan  gen resesif a. Kedua gen tersebut sama-sama adaptif.  Maka generasi yang bergenotif AA, Aa maupun aa mempunyai daya fertilitas dan viabelitas yang sama.

Misalnya populsi tersebut dimulai dengan 50% AA jantan dan 50%  aa betina, maka dalam generasi (F₁) semua populasi bergenotif Aa.

Apabila dilakukan perkawinan F₁ dengan F₁ maka frekuensi genotif  F₂ adalah   =

25 AA  :  50 Aa  :  25 aa    atau   ¼  AA  :  ½  Aa  :  ¼ aa

Berdasarkan perhitungan tersebut maka frekuensi keseimbangan genotif F₂ adalah hasil kali frekuensi gen dari masing-masing induknya, yaitu  :

(A  +  a)(A  +  a)            =  AA  +  2 Aa  +  aa

A² +  2 Aa  +  a²

Demikian pula pada generasi F₃ tetap seperti pada F₂ yaitu  1  :  2  :  1. Jadi apabila setiap individu dari berbagai kesempatan melakukan perkawinan yang sama dan berlangsung secara acak, serta setiap genotif mempunyai variabilitas yang sama maka perbandingan antara genotif yang satu denganyang lainnya dari generasi ke generasi adalah tetap sama.

C.   Hukum Hardy-Weinberg

Hardy nama lengkapnya Godfrey Harold Hardy adalah seorang ahli matematka Inggris dan Weinberg yang nama lengkapnya Wilhhelm Weinberg adalah seorang dokter dari jerman. Mereka secara terpisah menemukan hubungan matematika dari frekuensi gen dalam populasi, yang kemudian dikenal sebagai Hukum Hardy-Weinberg. Frekuensi gen dalam populasi adalah perbandingan alela gen tersebut dalam populasi.

Hukum Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi gen dan genotip dalam suatu populasi akan berada pada keadaan yang tetap atau konstan (sama) dari generasi ke generasi apabila memenuhi syarat sebagai berikut:

1.    Genotip-genotip yang ada memiliki viabilitas (kemampuan hidup) dan fertilitas (kesuburan) yang sama.

2.    Perkawinan antara genotip terjadi secara acak (random)

3.    Tidak ada mutasi dari gen satu ke gen yang lain atau sebaliknya

4.    Populasi harus cukup besar

5.    Tidak terjadi migrasi antar populasi

6.    Tidak terjadi seleksi alam

Apabila frekuensi gen yang satu dinyatakan dengan symbol p dan alelnya dengan symbol q, maka secara matematika hukum tersebut dinyatakan sebagai berikut:

p  +  q  =  1  atau sama dengan 100%

(p +  q)2  =  1  atau sama dengan 100%

P2 +  2pq  + q2  =  1 atau sama dengan 100%

Pp  +  2pq  +  qq  =  1 atau sama dengan 100%

Dimana:

pp  =  alela yang homozigot

pq  =  alela heterozigot

qq  =  alela homozigot resesif

D.   Perubahan Perbandingan Frekuensi Gen

Hukum hardy-weinber tidak selalu menghasilkan angka perbandingan yang tetap dari generasi ke generasi. Ini berarti dalam populasi frekuensi gen dapat mengalami perubahan.

Faktor yang menyebabkan perubahan frekuensi gen adalah :

1.    Mutasi

Terjadinya mutasi pada satu atau beberapa gen akan mengakibatkan adanya perubahan kesetimbangan gen-gen

2.    Seleksi alam

Apabila gen A memiliki viabilitas lebih rendah dari gen a, atau gen A memiliki mempunyai daya fertilitas lebih baik dari gen a, maka jumlah individu dengan gen A dalam populasi itu akan bertambah, sedangkan individu dengan gen a akan berkurang.

Contoh untuk mutasi gen sekaligus seleksi alam adalah: Didanau buatan AS, selain katak normal (A) ditemukan pula katak berkaki banyak dan mandul (a). Jika populasi dari katak (Aa) saling mengadakan perkawinan, berapakah perbandingan genotip AA : Aa : aa dalam populasi tersebut pada generasi berikutnya bila diketahui:

~ keturunan dari populasi asal terdiri atas : 27 individu AA, 54 individu Aa, dan 27 aa

~ jumlah perkawina yang terjadi adalah 45

~ jumlah individu yang dihasilkan dari setiap perkawinan adalah 10 individu.

Jawab:

Perbandingan genotip keturunan populasi asal adalah 27 AA : 54 Aa : 27 aa = 1 : 2 : 1

Perbandinhan antara individu yang subur (normal) dengan mandul adalah (AA  +  Aa) : aa  =  (27 + 54) : 27 = 81 : 27  =  3 : 1

Berarti dari seluruh individu yang normal (subur) terdiri atas 1/3 bergenotip AA dan 2/3 Aa. Oleh karena itu kemungkinan terjadinya perkawinan antara induk-induk tersebut adalah:

Karena jumlah perkawinan adalah 45 maka jumlah perkawinan antara:

AA  x  AA  = 1/9  x  45  = 5

AA  x  Aa  =  2/9  x  45  = 10

Aa  x  AA  =  2/9  x  45  =  10

Aa  x  Aa  =  4/9  x  45  =  20

Setiap perkawinan menghasilkan 10 individu untuk masing-masing genotip:

Jadi perbandingan genotip AA : Aa : aa  = 200  : 200 : 50 = 4 : 4 : 1

3.    Migrasi (emigrasi dan Imigrasi)

Migrasi menyebabkan frekuensi gen akan berubah

Contoh:

Xylopa nobilis (kumbang) antara daerah manado dengan kepulauan sangihe. Kumbang-kumbang di dua daerah tersebut menunjukkan perbedaan genetika. Karena sesuatu hal, kumbang kayu di pulau sangihe bermigrasi ke manado. Pada kumbang tersebut terjadi interhibridisasi sehingga terjadi perubahan frekuensi gen pada generasi selanjutnya.

4.    Rekombinasi dan seleksi

Rekombinasi merupakan penggabungan gen-gen melalui perkawinan silang. Genotip rekombinan tidak sama dengan induknya. Sehubungan dengan itu rekombinasi gen menimbulkan perubahan gen pada generasi berikutnya.

5.    Perubahan alam sekitar.

Perubahan alam sekitar dan adanya mekanisme isolasi dapat menyebabkan populasi dari species terpisah, akhirnya berkembang menjadi species-species baru.

Contoh:

~ Xylopa nobilis pulau sangihe dengan Xylocopa nobilis di menado

~ Burung finch di kepulauan Galapagos dengan burung Finch di daratan Amerika Selatan

F.            Spesiasi

Spesiasi merupakan proses pembentukan spesies baru dan berbeda dari spesies sebelumnya melalui proses perkembangbiakan secara natural dalam kerangka evolusi. Spesiasi sangat terkait dengan evolusi, keduanya merupakan proses perubahan yang berangsur-angsur, sedikit demi sedikit, secara gradual, perlahan tetapi pasti terjadi. Spesiasi lebih ditekankan pada perubahan yang terjadi pada populasi jenis tertentu. Kecepatan spesiasi maupun kepunahan sebagian tergantung pada ukuran kisaran geografis dari suatu daerah. Daerah yang luas cenderung meningkatkan kecepatan spesiasi dan menurunkan kecepatan kepunahan. Jenis yang terdapat di daerah yang luas akan mengalami spesiasi lebih cepat, sedangkan menurunnya luas area akan meningkatkan kepunahan suatu jenis, jadi menurunkan jumlah jenis yang akan mengalami spesiasi. (Widodo, 2007). Spesiasi atau terbentuknya spesies baru dapat diakibatkan oleh adanya isolasi geografi, isolasi reproduksi, dan perubahan genetika (Campbell, 2003). Adapun proses spesiasi ini dapat berlangsung secara cepat atau lama hingga berjuta-juta tahun.

Spesiasi adalah pembentukan spesies baru dan berbeda dari spesies sebelumnya dalam kerangka evolusi. Spesiasi dapat berlangsung cepat, dapat pula berlangsung lama hingga puluhan juta tahun. Setiap populasi terdiri atas kumpulan individu sejenis (satu spesies) dan menempati suatu lokasi yang sama. Karena suatu sebab, populasi dapat terpisah dan masing-masing mengembangkan adaptasinya sesuai dengan lingkungan baru. Dalam jangka waktu yang lama, populasi yang saling terpisah itu masing-masing berkembang menjadi spesies baru sehingga tidak dapat lagi mengadakan perkawinan yang menghasilkan keturunan fertil. Terbentuknya spesies baru (spesiasi) dapat diakibatkan oleh adanya isolasi geografi, isolasi reproduksi, dan perubahan genetika.

Syarat terjadinya spesiasi

1. Adanya perubahan lingkungan

Perubahan lingkungan dapat menyebabkan perubahan evolusi. Contohnya, bencana alam dapat menyebabkan timbulnya kepunahan massal di muka bumi. Bencana alam seperti glasiasi, vulkanisme, atau akibat pergesaran benua, dan proses-proses lainnya menyebabkan perubahan global yang menyebabkan timbulnya kepunahan missal di muka bumi. Kepunahan massal akan menimbulkan relung-relung kosong yang dalam waktu lama relung-relung tersebut baru terisi. Apabila tidak ada relung yang kosong, tidak ada tempat bagi suatu spesies untuk mengalami proses spesiasi.

2. Adanya relung (niche) yang kosong

Relung merupakan tempat hidup dan interaksi suatu organisme. Suatu spesies selalu menempati relung tertentu. Suatu relung umumnya hanya dapat ditempati oleh satu jenis spesies saja. Kepunahan massal akan menimbulkan relung-relung kosong yang akan menyebabkan relung-relung baru terisi kembali dalam jangka waktu yang panjang. Apabila relung tersebut kosong (tidak ada organisme yang menempatinya), maka akan ada banyak organisme yang berusaha menempati relung tersebut.

3. Adanya keanekaragaman suatu kelompok organisme

Selalu akan ada sejumlah organisme yang mencoba mengisi relung yang kosong. Keberhasilan suatu organisme mengisi relung ditentukan oleh seberapa besar kecocokan organisme tersebut dibandingkan dengan persyaratan relung yang kosong.

Proses Spesiasi

1. Isolasi Geografi

Mayoritas para ahli biologi berpandangan bahwa faktor awal dalam proses spesiasi adalah pemisahan geografis, karena selama populasi dari spesies yang sama masih dalam hubungan langsung maupun tidak langsung gene flow masih dapat terjadi, meskipun berbagai populasi di dalam sistem dapat menyimpang di dalam beberapa sifat sehingga menyebabkan variasi intraspesies. Hal serupa juga dikemukakan oleh Campbell dkk (2003) bahwa proses-proses geologis dapat memisahkan suatu populasi menjadi dua atau lebih terisolasi. Suatu daerah pegunungan bisa muncul dan secara perlahan-lahan memisahkan populasi organisme yang hanya dapat menempati dataran rendah; suatu glasier yang yang bergeser secara perlahan-lahan bisa membagi suatu populasi; atau suatu danau besar bisa surut sampai terbentuk beberapa danau yang lebih kecil dengan populasi yang sekarang menjadi terisolasi. Jika populasi yang semula kontinyu dipisahkan oleh geografis sehingga terbentuk hambatan bagi penyebaran spesies, maka populasi yang demikian tidak akan lagi bertukar susunan gennya dan evolusinya berlangsung secara sendiri-sendiri. Seiring dengan berjalannya waktu, kedua populasi tersebut akan makin berbeda sebab masing-masing menjalani evolusi dengan caranya masing-masing (Widodo dkk, 2003).

Pada awalnya isolasi reproduksi muncul sebagai akibat adanya faktor geografis, yang sebenarnya populasi tersebut masih memiliki potensi untuk melakukan interbreeding dan masih dapat dikatakan sebagai satu spesies. Kemudian kedua populasi tersebut menjadi begitu berbeda secara genetis, sehinggagene flow yang efektif tidak akan berlangsung lagi jika keduanya bercampur kembali. Jika titik pemisahan tersebut dapat tercapai, maka kedua populasi telah menjadi dua spesies yang terpisah (Widodo dkk, 2003). Isolasi geografi dari sistem populasi diprediksi akan mengalami penyimpangan karena kedua sistem populasi yang terpisah itu mempunyai frekuensi gen awal yang berbeda, terjadi mutasi, pengaruh tekanan seleksi dari lingkungan yang berbeda, serta adanya pergeseran susunan genetis (genetic drift), ini memunculkan peluang untuk terbentuknya populasi kecil dengan membentuk koloni baru.

Suatu penghalang (barier) adalah keadaaan fisis ekologis yang mencegah terjadinya perpindahan-perpindahan spesies tertentu melewati batas ini dan suatu barier suatu spesies belum tentu merupakan barier bagi spesies lain. Perubahan waktu yang terjadi pada isolasi geografis menyebabkan terjadinya isolasi reproduktif sehingga menghasilkan dua spesies yang berbeda.

a. Proses spesiasi Simpatri

Menurut Campbell, dkk (2003) dalam spesiasi simpatrik, spesies baru muncul di dalam lingkungan hidup populasi tetua; isolasi genetik berkembang dengan berbagai cara, tanpa adanya isolasi geografis. Model spesiasi simpatrik meliputi spesiasi gradual dan spontan. Sebagian besar model spesiasi simpatrik masih dalam kontroversi, kecuali pada model spesiasi spontan dan spesiasi poliploidi yang terjadi pada tumbuhan.

Hugo de Vries menyatakan bahwa spesiasi simpatrik dengan autopoliploidi yang terjadi pada tumbuhan bunga primrose (Oenothera lamarckiana) yang merupakan suatu spesies diploid dengan 14 kromosom. Di mana suatu saat muncul varian baru yang tidak biasanya diantara tumbuhan itu dan bersifat tetraploid dengan 28 kromosom. Selanjutnya bahwa tumbuhan itu tidak mampu kawin dengan bunga mawar diploid, spesies baru itu kemudian dinamai Oenothera gigas. Mekanisme lain spesiasi adalah alopoliploidyaitu kontribusi dua spesies yang berbeda terhadap suatu hibrid poliploid. Misalnya rumput Spartina anglicayang berasal dari hibridisasi Spartina maritima dengan Spartina alternaflora. Spesiasi simpatrik pada hewan contohnya serangga Rhagoletis sp.

Model-model spesiasi simpatrik didasarkan pada seleksi terpecah (distruptive selection), seperti ketika dua homozigot pada satu atau lebih lokus teradaptasi dengan sumber yang berbeda dan hal itu merupakan suatu multiple-niche polymorphism. Contohnya pada serangga herbivora bergenotip AA dan A’A’ teradaptasi dengan spesies tumbuhan 1 dan 2, dimana genotip AA’ tidak teradaptasi dengan baik.

Masing-masing homozigot ingin mempunyai fittes lebih tinggi jika dilakukan mating secara assortativedengan genotip yang mirip dan tidak menghasilkan keturunan heterozigot yang tidak fit. Assortative matingmungkin dipertimbangkan adanya lokus B yang dapat mempengaruhi perilaku kawin maupun mendorong serangga untuk memilih inang spesifik, yang pada tempat tersebut dapat ditemukan pasangan dan kemudian dapat bertelur. Jika BB dan Bb kawin hanya pada inang 2, perbedaan dalam pemilihan inang dapat mendasari terjadinya pengasingan/ isolasi reproduktif. Banyak dari serangga herbivora yang merupakan spesies yang berkerabat dekat dibatasi oleh perbedaan inang, terutama untuk pemenuhan kebutuhan makan, mating/kawin.

b. Proses spesiasi tidak Simpatri

Spesiasi tidak simpatri adalah proses spesiasi yang terdapat dalam area geografi yang berbeda dibandingkan dengan area geografi suatu spesies yang paling berkerabat. Spesiasi tidak simpatri dapat dibagi tiga, yaitu spesiasi alopatri (spesiasi yang terjadi di daerah yang berjauhan atau berlainan dari satu spesies yang paling dekat hubungan kekerabatannya), spesiasi parapatri (spesiasi terjadi di daerah yang bersebelahan dengan daerah dari suatu spesies yang paling dekat hubungan kekerabatannya), spesiasi peripatri (spesiasi yang terjadi di daerah pinggir dari daerah suatu spesies yang paling dekat hubungan kekerabatannya).

1) Spesiasi Alopatrik ( Allopatric Speciation)

Terjadinya spesiasi alopatrik banyak dibuktikan melalui studi variasi geografi. Spesies yang beranekaragam secara geografis dari seluruh karakter dapat menghalangi pertukaran gen antara spesies simpatrik. Populasi yang terpisah secara geografis dapat terisolasi oleh kemandulan atau perbedaan perilaku dibandingkan dengan populasi yang berdekatan. Populasi yang terisolasi mungkin tidak dapat melakukan interbreeding jika mereka bertemu, karena bentuknya sangat menyimpang (divergent) dan kemudian masuk ke dalam simpatrik tetapi tidak terjadi interbreeding. Spesiasi alopatrik merupakan mekanisme isolasi yang terjadi secara gradual.

Contoh bukti perbedaan alopatrik misalnya hewan air tawar menunjukkan keanekaragaman yang besar di daerah pegunungan yang banyak terisolasi dengan sistem sungai. Pada suatu pulau suatu spesies adalah homogen di atas rentang kontinen yang berbeda dalam hal penampilan, ekologi dan perilaku. Contoh spesiasi alopatrik lainnya adalah pembentukan spesies burung finch di Kepulauan Galapagos yang dikemukakan oleh Darwin. Menurut Darwin dalam Stearns and Hoekstra (2003) bahwa burung finch berasal dari satu nenek moyang burung yang sama.

Spesiasi alopatrik juga dialami oleh tupai antelope di Grand Canyon. Di mana pada tebing selatan hidup tupai antelope harris (Ammospermophillus harris). Beberapa mil dari daerah itu pada sisi tebing utara hidup tupai antelope berekor putih harris (Ammospermophillus leucurus), yang berukuran sedikit lebih kecil dan memiliki ekor yang lebih pendek dengan warna putih di bawah ekornya (Gambar 2.6.). Ternyata di situ semua burung-burung dan organisme lain dapat dengan mudah menyebar melewati ngarai ini, tetapi tidak dapat dilewati oleh kedua jenis tupai ini.

2) Spesiasi parapatrik/ Semi geografik

Jika seleksi menyokong dua alel berbeda yang berdekatan atau parapatrik, frekuensi sudah dapat ditetapkan. Dengan cukupnya seleksi pada suatu lokus yang berkontribusi terhadap isolasi reproduktif, populasi dapat membedakan kepada spesies yang terisolasi secara reproduktif. Endler (1977) dalam Widodo dkk (2003) berargumen bahwa zona bastar yang biasanya menandai untuk dapat terjadinya kontak sekunder sebenarnya sudah muncul secara in situ (melalui perbedaan populasi parapatrik dan spesies yang muncul juga parapatrik).

Spesiasi Parapatrik merupakan spesiasi yang terjadi karena adanya variasi frekuensi kawin dalam suatu populasi yang menempati wilayah yang sama. Pada model ini, spesies induk tinggal di habitat yang kontinu tanpa ada isolasi geografi. Spesies baru terbentuk dari populasi yang berdekatan. Suatu populasi yang berada di dalam wilayah tertentu harus berusaha untuk beradaptasi dengan baik untuk menjamin kelangsungan hidupnya, dan usaha itu dimulai dengan memperluas daerah ke daerah lain yang masih berdekatan dengan daerah asalnya. Apabila di area yang baru ini terjadi seleksi, maka perubahan gen akan terakumulasi dan dua populasi akan berubah menjadi teradaptasikan dengan lingkungan barunya. Jika kemudian mereka berubah menjadi spesies lain (spesies yang berbeda), maka perbatasan ini akan diakui sebagai zona hibrid. Dengan demikian, dua populasi tersebut akan terpisah, namun secara geografis letaknya berdekatan sepanjang gradient lingkungan.

Di dalam spesiasi parapatrik tidak ada barier ekstrinsik yang spesifik untuk gene flow. Populasi berlanjut, tetapi populasi tidak kawin secara acak, individu lebih mudah kawin dengan tetangganya secara geografis dari pada individu di dalam cakupan populasi yang berbeda. Artinya bahwa individu lebih mungkin untuk kawin dengan tetangganya daripada dengan individu yang ada dalam cakupan Di dalam gaya ini, penyimpangan boleh terjadi oleh karena arus gen dikurangi di dalam populasi dan bermacam-macam tekanan pemilihan ke seberang cakupan populasi.

3) Spesiasi peripatrik

Spesiasi peripatrik : proses spesiasi yang terjadi di daerah pinggir dari daerah suatu spesies yang paling dekat hubungan kekerabatannya. Suatu organisme memiliki kisaran toleransi tertentu, akibatnya jenis tersebut akan menempati daerah tertentu. Semakin jauh dari pusat penyebarannya, maka lingkungannya pun makin berbeda. Dengan demikian spesies yang menempati daerah tersebut akan semakin berbeda dengan spesies yang menempati pusat. Dengan demikian, interaksi antara populasi tersebut dengan populasi satu spesiesnya menjadi sangat terbatas.

2. Isolasi Reproduksi

Pengaruh isolasi geografis dalam spesiasi dapat terjadi karena adanya pencegahan gene flow antara dua sistem populasi yang berdekatan akibat faktor ekstrinsik (geografis). Setelah kedua populasi berbeda terjadi pengumpulan perbedaan dalam rentang waktu yang cukup lama sehingga dapat menjadi mekanisme isolasi instrinsik. Isolasi instrinsik dapat mencegah bercampurnya dua populasi atau mencegahinterbreeding jika kedua populasi tersebut berkumpul kembali setelah batas pemisahan tidak ada.

Spesiasi dimulai dengan terdapatnya penghambat luar yang menjadikan kedua populasi menjadi sama sekali alopatrik (mempunyai tempat yang berbeda) dan keadaan ini belum sempurna sampai populasi mengalami proses instrinsik yang menjaga supaya supaya mereka tetap alopatrik atau gene pool mereka tetap terpisah meskipun mereka dalam keadaan simpatrik (mempunyai tempat yang sama).

Mekanisme isolasi intrinsik yang mungkin dapat timbul yaitu isolasi sebelum perkawinan dan isolasi sesudah perkawinan.

a. Isolasi Sebelum Perkawinan (Pre-mating isolation/prezygotic barrier)

Isolasi sebelum perkawinan menghalangi perkawinan antara spesies atau merintangi pembuahan telur jika anggota-anggota spesies yang berbeda berusaha untuk saling mengawini. Isolasi ini terdiri dari:

1) Isolasi Ekologi (ecological)

Dua sistem yang mula-mula dipisahkan oleh penghambat luar (eksternal barrier), suatu ketika mempunyai karakteristik yang khusus untuk berbagai keadaan lingkungan meskipun penghambat luar tersebut dihilangkan, keduanya tidak akan simpatrik. Setiap populasi tidak mampu hidup pada tempat dimana populasi lain berada, mereka dapat mengalami perubahan pada perbedaan-perbedaan genetik yang dapat tetap memisahkan mereka. Setiap spesies beradaptasi dengan iklim setempat di dalam batas-batas daerah sendiri dan iklim dari keduanya sangat berbeda, sehingga setiap spesies tidak mungkin hidup di tempat spesies yang lain. Jadi, disini terdapat perbedaan-perbedaan genetik yang mencegah gene flow diantara spesies pada keadaan yang alami. Contohnya pada pohon jenisPlatanus occidentalis yang terdapat di bagian timur Amerika Serikat dan Platanus orientalis yang terdapat di timur Laut Tengah, kedua spesies ini dapat disilangkan dan menghasilkan hibrid yang kuat dan fertil. Kedua spesies ini terpisah tempat yang berbeda dan fertilisasi alami tidak mungkin terjadi (Waluyo, 2005).

2) Isolasi Tingkah laku (Behavioral)

Tingkah laku berperan sangat penting dalam hal courtship (percumbuan) dan perkawinan (mating). Tingkah laku juga berperan pada perkawinan acak antar spesies yang berbeda sehingga perkawinan mendapat hambatan oleh terjadinya inkompatibilitas beberapa perilaku sebagai dasar bagi suksesnya perkawinan tersebut. Contohnya pada hewan jantan spesies tertentu memiliki pola perilaku yang spesifik dalam menarik, mendekati dan mengawini pasangannya. Kegagalan perkawinan terjadi karena pasangan merasa asing dengan pola perilaku yang ditunjukkan oleh pasangannya sehingga terjadi penolakan. Selain sekuen perilaku yang spesifik seperti yang ditunjukkan oleh burung bower di mana hewan jantan harus mempersiapkan pelaminan yang penuh dengan aksesoris tertentu agar burung betina mau dikawini. Isolasi perilaku sangat tergantung pada produksi dan penerimaan stimulus oleh pasangan dari dua jenis kelamin yang berbeda. Jenis stimulus yang dominan untuk mensukseskan perkawinan, stimulus tersebut diantaranya adalah:

a) Stimulus visual: Bentuk, warna, dan karakter morfologi lain dapat mempengaruhi stimulus visual. Beberapa hewan seperti kelompok ikan, burung, dan insekta menunjukkan bahwa stimulus visual dominan mempengaruhi ketertarikan pasangan seksualnya. Contohnya pada bebek liar Amerika Serikat yang simpatrik mempunyai courtship display yang baik dan disertai dengan warna yang mencolok pada bebek jantan. Fungsinya adalah untuk memperkecil kesempatan bebek betina memilih pasangan yang salah (Waluyo, 2005).

b) Stimulus adaptif: Bunyi nyanyian atau suara lain yang spesifik berfungsi sebagai alat komunikasi antar jenis kelamin yang mengarah pada proses terjadinya perkawinan intra maupun interspesies. Suara-suara yang dikeluarkan oleh insekta, reptilia, burung, dan mamalia banyak yang spesifik untuk tiap spesies.

c) Stimulus kimia/feromon: Parris (1999) menyatakan bahwa feromon merupakan signal kimia yang bersifat intraspesifik yang penting dan digunakan untuk menarik dan membedakan pasangannya, bahkan feromon dapat bertindak sebagai tanda bahaya. Molekul ini spesifik pada individu betina yang dapat merangsang individu jantan dan atau sebaliknya sebagai molekul spesifik yang dihasilkan oleh individu betina untuk menolak individu jantan. Misalnya pada Drosophila melanogaster feromon mempunyai pengaruh pada tingkah laku perkawinan, di mana dengan adanya feromon yang dilepaskan oleh individu betina membuat individu jantan melakuakn aktivitas sebagai wujud responnya terhadap adanya feromon tersebut.

3) Isolasi Sementara (temporal)

Dua spesies yang kawin pada waktu yang berbeda (hari, musim, atau tahun), gametnya tidak akan pernah mencampur. Misalnya hewan singung berbintik (Spilogale gracilis) yang sangat mirip dengan S. putorius ini tidak akan saling mengawini karena S. gracilis kawin pada akhir musim panas dan S. putorius kawin pada akhir musim dingin. Hal yang sama juga terjadi pada 3 spesies dari genus anggrek Dendrobium yang hidup di musim tropis basah yang sama tidak terhibridisasi, karena ketige spesies ini berbunga pada hari yang berbeda.

4) Isolasi Mekanik (mechanical)

Apabila perbedaan struktural diantara dua populasi yang sangat berdekatan menyebabkan terhalangnya perkawinan antar spesies, maka diantara kedua populasi tersebut tidak terjadi gene flow(Waluyo, 2005). Isolasi mekanik ditunjukkan oleh inkompatibilitas alat reproduksi antara dua spesies yang berbeda sehingga pada saat terjadinya perkawinan salah satu pasangannya menderita. Mekanisme ini sebagaimana terlihat pada Molusca sub-famili Polygyrinae, struktur genetalianya menghalangi terjadinya perkawinan spesies dalam sub-famili yang sama. Pada tumbuhan isolasi ini terlihat pada tanaman sage hitam yang memiliki bunga kecil yang hanya dapat diserbuki oelh lebah kecil. Berbeda dengan tanaman sage putih yang memiliki struktur bunga yang besar yang hanya dapat diserbuki oleh lebah yang besar.

5) Isolasi Gametis (gametic)

Isolasi gamet menghalangi terjadinya fertilisasi akibat susunan kimiawi dan molekul yang berbeda antara dua sel gamet, seperti spermatozoa yang mengalami kerusakan di daerah traktus genital organ betina karena adanya reaksi antigenik, menjadi immobilitas, dan mengalami kematian sebelum mencapai atau bertemu sel telur. Contohnya pada persilangan Drosophila virilis dan D. americana, sperma segera berhenti bergerak pada saat sampai pada alat kelamin betina, atau bila tidak rusak maka sperma akan mengalami kematian. gambaran lain juga yang terjadi pada ikan, di mana telur ikan yang dikeluarkan dari air tidak akan dibuahi oleh sperma dari spesies lain karena selaput sel telurnya mengandung protein tertentu yang hanya dapat mengikat molekul sel sperma dari spesies yang sama.

b. Isolasi Setelah Perkawinan (Post-mating isolation/Postzigotic barrier)

Hal ini terjadi jika sel sperma dari satu spesies membuahi ovum dari spesies yang lain, maka barier postzigot akan mencegah zigot hibrida itu untuk berkembang menjadi organisme dewasa yang bertahan hidup dan fertil. Mekanisme ini dapat terjadi melalui:

1) Kematian zigot (zygotic mortality)

Sel telur yang telah dibuahi oleh sperma spesies lain (zigot hibrid) seringkali tidak mengalami perkembangan regular pada setiap stadianya, sehingga zigot tersebut mengalami abnormalitas dan tidak mencapai tahapan maturitas yang baik atau mengalami kematian pada stadia awal perkembangannya. Di antara banyak spesies katak yang termasuk dalam genus Rana, beberapa diantaranya hidup pada daerah dan habitat yang sama, dan kadang-kadang mereka bisa berhibridisasi. Akan tetapi keturunan yang dihasilkan umumnya tidak menyelesaikan perkembangannya dan akan mengalami kematian.

2) Perusakan hibrid (hybrid breakdown)

Pada beberapa kasus ketika spesies berbeda melakuakn kawin silang, keturunan hibrid generasi pertama dapat bertahan hidup dan fertil, tetapi ketika hibrid tersebut kawin satu sama lain atau dengan spesies induknya, keturunan generasi berikutnya akan menjadi lemah dan mandul. Sebagai contoh, spesies kapas yang berbeda dapat menghasilkan keturunan hibrid yang fertil, tetapi kerusakan terjadi pada generasi berikutnya ketika keturunan hibrid itu mati pada saat berbentuk biji atau tumbuh menjadi tumbuhan yang cacat dan lemah.

3) Sterilitas hibrid

Hibridisasi pada beberapa spesies dapat menghasilkan keturunan yang sehat dan hidup normal akan tetapi hibrid tersebut mengalami sterilitas. Terjadinya sterilitas ini disebabkan oleh inkompatibilitas genetik yang nyata sehingga tidak dapat menurunkan keturunannya. Contoh hibrid yang steril antara lain: mule (hibrid antara keledai dan kuda), cama (hibrid antara onta dan ilama), tiglon (hibrid anatara macan dan singa), zebroid (hibrid antara zebra dan kuda).

BAB III

BIOTEKNOLOGI

A.           Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular,mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi pada masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraianminyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.

B.            Dasar pengembangan Bioteknologi

Pada masa lalu, bioteknologi selalu diartikan sebagai teknologi fermentasi. Namun, seiring dengan perkembangan zaman, bioteknologi semakin berkembang tidak hanya pada mikroorganisme sehingga definisi bioteknologi berubah menjadi lebih luas. 

Dari sekian banyak definisi bioteknologi, salah satu definisi yang dibuat oleh United Nation Convention on Biological Diversity mencakup semua dan paling luas. Definisi tersebut menyebutkan bahwa bioteknologi adalah semua aplikasi teknologi yang menggunakan sistem biologi, organisme hidup, atau turunannya untuk membuat atau memodifikasi produk atau proses untuk keperluan umum.

Salah satu ciri dari bioteknologi adalah digunakannya agen biologi dalam proses tersebut. Agen biologi tersebut dapat berupa mikro organisme, hewan, tumbuhan, atau bagian dari makhluk hidup tersebut. Dari penjelasan tersebut secara sederhana dapat dibuat alur bioteknologi seperti pada bagan berikut.

Bioteknologi secara sederhana telah dikenal manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Contohnya, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, atau keju. Saat ini, bioteknologi berkembang pesat terutama di negara-negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai teknologi, misalnya rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinasi DNA dan kloning.

Perkembangan bioteknologi sangat dipengaruhi oleh perkembangan ilmu-ilmu dasar, seperti perkembangan mikrobiologi, genetika, dan biokimia. Mikrobiologi mempunyai peranan sangat penting karena studi awal mengenai manipulasi genetika dilakukan terhadap kelompok mikroorganisme. 

Penelitian awal terhadap mikroorganisme relatif lebih sederhana dibandingkan kelompok makhluk hidup lainnya. Selain itu, kelompok mikroorganisme mudah ditumbuhkan; pertumbuhannya relatif cepat, mudah dilakukan persilangan, analisis genetika, fisiologi, dan biokimia. Penelitian awal mengenai makhluk hidup transgenik hasil persilangan gen juga dilakukan terhadap mikroorganisme.

Mikrobiologi bukan satu-satunya ilmu dasar yang berperan penting dalam pengembangan bioteknologi. Genetika dan biokimia pun berperan penting dalam pengembangan bioteknologi. Genetika beserta pemahaman mengenai pola perwarisan sifat dan substansi genetik menjadi dasar dalam teknologi rekombinasi DNA, persilangan, dan mutasi. Biokimia memberikan dasar pemahaman mengenai struktur genetik dan makromolekul lain, misalnya enzim.

Pada akhirnya, mikrobiologi, genetika, dan biokimia berkembang secara simultan dan saling memengaruhi sehingga mendorong perkembangan bioteknologi. Ketiga ilmu dasar tersebut selanjutnya mendukung perkembangan biologi molekular sebagai suatu disiplin ilmu baru yang melandasi pegetahuan mengenai makhluk hidup dilihat dari molekul pembentuknya. Biologi molekular menjadi ilmu yang mendasari bioteknologi modern.

Ilmu-ilmu dasar dan teknologi yang lain juga mempunyai peranan penting dalam perkembangan bioteknologi. Perkembangan bioteknologi saat ini sudah sedemikian luas sehingga batasan antardisiplin ilmu dan antarteknologi semakin tipis dan sulit dibedakan. Secara ringkas, hubungan antardisiplin ilmu dan teknologi yang turut mengembangkan bioteknologi terangkum dalam Bagan berikut.

Beberapa disiplin ilmu dan teknologi yang mendukung bioteknologi menghasilkan cabang-cabang bioteknologi baru, di antaranya, bioteknologi pertanian, bioteknologi lingkungan, bioteknologi kesehatan, dan bioteknologi industri. Pada saat ini, bioteknologi tidak hanya terbatas pada eksperimen di laboratorium, melainkan sudah berkembang menjadi industri besar.

C.           Peran Bioteknologi

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.

Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain:

·Jagung resisten hama serangga

·Kapas resisten hama serangga

·Pepaya resisten virus

·Enzim pemacu produksi susu pada sapi

·Padi mengandung vitamin A

·Pisang mengandung vaksin hepatitis

D.           Pemanfaatan Bioteknologi

Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang Pertanian

Dewasa ini telah banyak ditemukan bibit unggul dengan mengadakan hibridisasi sehingga mendapatkan varietas baru yang diinginkan. Melalui teknik hibridisasi telah didapatkan varietas unggul seperti kacang-kacangan dan serealia. Varietas padi yang bersifat unggul memiliki rasa yang enak, tahan penyakit, daya simpan lama dan berumur pendek.

Pengendalian hama dewasa ini telah dikembangkan melalui pengendalian hama secara biologis, karena penggunaan pestisida dapat menyeabkan hama menjadi resisten, sisa pestisida dapat mencemari lingkungan dan residunya tersimpan dalam tanaman yang akan menimbulkan berbagai masalah bagi kehidupan manusia. Pengendalian hama dpat dilakukan dgn berbagai cara antara lain :

1.             memanfaatkan predator alamiah, contoh : hama lebah penyengat untuk kupu-kupu artona yang merusak kelapa.

2.             memutuskan siklus hidup hama, misalnya dengan mengadakan rotasi tanaman

3.             menggunakan bibit unggul tahan lama, misalnya VUTW ( Varietas Unggul Tahan Wereng )

4.             Penyediaan bahan makanan khususnya perbanyakan bibit tanaman dikembangkan teknik kultur jaringan untuk perbanyakan tanaman perkebunan yang diperbanyak secara vegetatif dan menghasilkan banyak tanaman klon dari sejumlah jaringan awal

Bioteknologi di bidang kesehatan 

dewasa ini difokuskan untuk penemuan obat-obatan dalam hal-hal seperti tersebut di bawah ini :

1.             Memerangi penyakit jantung dan saluran darah, kanker dan kencing manis.

2.             Mendapatkan antibiotika yang lebih baik dan lebih murah untuk melawan penyebaran mikroorganisme menular yang telah menjadi resisten terhadap antibiotika konvensional.

3.             Menemukan vaksin untuk melawan virus (hepatitis, influenza, rabies) dan penyakit malaria serta penyakit tidur.

4.             Dapat melakukan uji diagnosis yang cepat dan tepat untuk membantu dokter dalam menentukan diagnosis berbagai penyakit.

5.             Penyempurnaan metode pencangkokan organ yang sesuai agar tidak terjadi proses penolakan.

6.             Penyempurnaan teknik perbaikan kimia tubuh untuk menyembuhkan penyakit keturunan, misalnya hemofili.

Sebelum rekayasa genetika dikembangkan untuk memerangi diabetes dilakukan ekstraksi insulin dari pankreas babi atau lembu. Hal ini akan memakan banyak sekali biaya dan insulin yang dihasilkan dapat mengakibatkan hipersensitivitas maupun resistensi. Setelah teknik rekayasa genetika dikembangkan, maka sekarang telah dapat dibuat insulin manusia oleh bakteri. Ini dilakukan dengan jalan menyematkan gen pengkode pembentukan insulin manusia pada bakteri.

Untuk membuat insulin, mula-mula membuat rancangan urutan ADN yang mengode asam amino insulin yang telah diketahui. Kemudian diikuti dengan sintesis kimiawi gen rantai A dan gen rantai B insulin, tetapi pembuatannya dilakukan secara terpisah. Masing-masing mengandung kodon metionin pada ujung 5’ (yang tentunya menjadi ujung amino protein yang ditranslasikan) dan menghentikan urutan pada ujung 3’. Masing-masing gen disisipkan ke dalam gen β-galaktosidase plasmid. Kemudian dimasukkan ke dalam E. coli. E. colidibiakkan dalam medium yang mengandung galaktosa sebagai sumber C dan sumber energi dan bukan glukosa. Sebab itu bakteri akan mensintesis β-galaktosidase. Bersamaan dengan ini disintesis pula rantai A dan rantai B insulin, yang dilekatkan oleh sisa metionin. Setelah pelarutan bakteri, maka perlakuan dengan sianogen bromida akan memecah protein pada metionin. Dengan demikian rantai insulin akan terpisah dari β-galaktosidase. Rantai-rantai dimurnikan dan digabungkan, maka terjadilah insulin asli manusia.

Saat ini sedang dikembangkan pendekatan sintetik lain, gen untuk molekul pemula insulin atau proinsulin disintesis dan disisipkan ke dalam E. coli. Proinsulin yang dihasilkan dimurnikan. Proinsulin dicerna dengan enzim tripsin dan karboksipeptidase, maka terjadilah insulin manusia .

Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang pangan

Dalam perkembangan tentang bahan makanan saat sekarang ini banyak dipengaruhi oleh bantuan mikroorga nisme yang menguntungkan. Berdasarkan hasil percobaan, berikut ini ditampilkan tabel pemanfaatan mikroorganisme baik fermentasi substrat padat, hasil, dan mikrobanya.

Mikroorganisme, Enzim, dan Pemanfaatannya

Mikroorganisme sangat besar peranannya dalam bidang pangan. Mikroorganisme dapat mengubah suatu bahan pangan menjadi bahan pangan lain dengan nilai gizi lebih tinggi, rasa lebih enak, lebih mudah dicerna dan dengan penampilan lebih menarik. Selain pengubahan bahan makanan mikroorgaisme itu sendiri dapat digunakan sebagai sumber makanan oleh manusia maupun hewan.

Dibalik manfaatnya yang besar, mikroorganisme juga dapat menjadi penyebab utama kerusakan makanan kita. Mikroorganisme ialah penyebab makanan menjadi busuk dan beracun. Pada bab ini hanya dibahas peran positif mikroorganisme dalam bidang pangan khususnya yang berkaitan dengan bioteknologi pangan.

Hasil pangan yang diproduksi oleh mikroorganisme sangat luas kisarannya, dari pangan hasil fermentasi secara tradisional yang telah ada sejak zaman dahulu sampai pada produk-produk mutakhir. Pangan hasil fermentasi yang telah ada sejak zaman dahulu ialah roti, keju, yoghurt, anggur, bir, tempe, oncom, kecap dan lain-lain. Produk-produk mutakhir, antara lain mikroprotein dan protein sel tunggal. Peran yang dimainkan oleh mikroorganisme dalam produksi bahan pangan meliputi penggunaan enzim mikroba atau metabolit yang lain, berbagai proses fermentasi pangan dan pembiakan mikroorganisme tertentu dalam skala besar sebagai bahan pangan .

Penggunaan bioteknologi, sebagaimana ilmu pengetahuan lainnya kadang-kadang bersifat embigu, yakni disatu sisi dapat bermanfaat untuk meningkatkan kesejahteraan hidup manusia, tetapi disisi lain dapat dimanipulasi untuk tujuan destruktif. Teknik rekayasa genetik misalnya, menjanjikan kepada kita antara lain dapat menghilangkan berbagai jenis penyakit keturunan melalui “penggantian” gen. Pada kondisi yang sama pembelokan tehnik ini bisa saja terjadi akibat munculnya godaan, sehingga manusia melalui percobaannya dapat menciptakan manusia super atau bahkan menciptakan monster maupun penjahat demi mencapai tujuannya.

Hal lain yang perlu diperhatikan adalah dampak bioteknologi terhadap kesehatan dan kesejahteraan manusia. Hewan–hewan yang telah mengalami modifikasi secara genetik belum tentu langsung dapat dikonsumsi oleh manusia karena efek samping resiko genetik atau adanya residu antibiotik pada daging yang akan termakan oleh manusia akibat pengobatan jangka panjang, demikian pendapat sebagian orang. Namun, sebagian lainnya mengatakan bahwa dengan bioteknologi, produk makanan menjadi lebih sehat, contohnya daging dapat diproduksi kandungan lemak dan kolesterol yang rendah atau jenis susu yang lebih mudah dicerna.

Dampak ilmu pengetahuan terhadap cara berpikir manusia dewasa ini sungguh dahsyat. Rasionalitas ilmu pengetahuan itu tidak hanya mengubah cara pandang tradisional kita,  tetapi juga teologi yang terlalu theosentris. Ilmu pengetahuan secara umum membantu manusia untuk memecahkan masalahnya, sehingga falsafah Tuhan Allahnya deisme (pandangan yang menegaskan bahwa hanya Tuhan yang dapat memecahkan problem manusia) berangsur-angsur hilang.

Selanjutnya dikatakan bahwa manfaat ilmu pengetahuan dan teknologi akan memperbesar kekuasaan kita atas alam dan masyarakat dan atas diri kita sendiri, sehingga akan muncul lagi bahaya dari teknologi yaitu semakin meningkatnya ilmu pengetahuan, teknologi dan bioteknologi justru akan melayani nafsu terhadap kekuasaan atau keinginan irrasional untuk mendominasi.

Untuk mengurangi bahaya yang mungkin timbul akibat teknologi maupun bioteknologi maka manusia sebagai makhluk Tuhan, mengingat dan menerapkan apa yang ditulis Nasution (1999) yaitu setiap kali seorang ilmuwan akan mengadakan penelitian ia harus sadar akan kedudukannya sebagai manusia di bumi ini.

Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang Perternakan dan Perikanan.

Penggunaan bioteknologi guna meningkatkan produksi peternakan  meliputi:

1)teknologi produksi, seperti inseminasi buatan, embrio transfer, kriopreservasi embrio, fertilisasi in vitro, sexing sperma maupun embrio, cloning dan spliting.

2)rekayasa genetika, seperti  genome maps, masker asisted selection, transgenik, identifikasi genetik, konservasi molekuler,

3)peningkatan efisiensi dan kualitas pakan, seperti manipulasi mikroba rumen, dan

4)bioteknologi yang berkaitan dengan bidang veteriner  (Gordon, 1994 ; Niemann dan Kues, 2000).

 Teknologi reproduksi yang telah banyak dikembangkan adalah,

a)transfer embrio berupa teknik Multiple Ovulation and Embrio Transfer (MOET). Teknik ini telah diaplikasikan secara luas di Eropa, Jepang, Amerika dan Australia dalam dua dasawarsa terakhir untuk menghasilkan anak (embrio) yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi.

b)kloning  telah dimulai sejak 1980an pada domba. Saat ini pembelahan embrio secara fisik (spliting) mampu menghasilkan kembar identik pada domba, sapi, babi dan kuda.

c)produksi embrio secara in vitro, teknologi In vitro Maturation (IVM), In Vitro Fertilisation (IVF), In Vitro Culture (IVC), telah berkembang dengan pesat. Kelinci, mencit, manusia, sapi, babi dan  domba telah berhasil dilahirkan melalui fertilisasi in vitro (Hafes, 1993).

   Di Indonesia, transfer embrio mulai dilakukan pada tahun 1987.  Dengan teknik ini seekor sapi betina mampu menghasilkan 20-30 ekor anak sapi (pedet) pertahun. Penelitian terakhir membuktikan bahwa menciptakan jenis ternak unggul sudah bukan masalah lagi. Dengan teknologi transgenik, yakni dengan jalan mengisolasi gen unggul, memanipulasi dan kemudian memindahkan gen tersebut dari satu organisme ke organisme lain, maka ternak unggul yang diinginkan dapat diperoleh. Babi transgenik, di Princeton Amerika Serikat kini sudah berhasil memproduksi hemoglobin manusia sebanyak 10-15% dari total hemoglobin manusia, bahkan laporan terakhir mencatat adanya peningkatan presentasi hemoglobin manusia yang dapat dihasilkan oleh babi transgenik ini.

Dalam bidang perikanan, kebutuhan adanya penerapan teknologi sangat dinantikan, mengingat adanya penangkapan ikan yang melebihi potensi lestari (over fishing), banyaknya terumbu karang yang rusak dan dengan adanya peningkatan konsumsi ikan. Menteri Kelautan dan Perikanan, Sarwono mengakui adanya kebutuhan penerapan teknologi, tetapi ia juga mengakui adanya ketakutan pada dampak penerapan teknologi tinggi.

Penelitian bioteknologi dalam bidang perikanan, di utamakan pada tiga kelompok, yaitu: akuakultur, pemanfaatan produksi alam dan prosesing bahan makanan yang bernilai ekonomi tinggi. Pengembangan bioteknologi di bidang akuakultur meliputi seleksi, hibridasi, rekayasa kromosom dan pendekatan biologi molekuler seperti transgenik sangat dibutuhkan untuk menyediakan benih dan induk ikan.

Pada akuakultur, program peningkatan sistem kekebalan ikan telah dilakukan dengan menggunakan vaksin, imunostimulan, probiotik dan  bioremediasi. Vaksin dapat memacu produksi antibiotik spesifik dan hanya efektif untuk mencegah satu patogen tertentu. Imunostimulan merupakan teknik meningkatkan kekebalan yang non spesifik, misalnya  lipopolysaccharide dan B-glucan yang telah diterapkan untuk ikan dan udang di Indonesia. Probiotik diaplikasikan pada pakan atau dalam lingkungan perairan budidaya sebagai penyeimbang mikroba dalam pencernaan dan lingkungan perairan.

Pada tahun 1980 penelitian transgenik pada ikan telah dimulai dengan mengintroduksi gen tertentu kepada organisme hidup lainnya serta mengamati fungsinya secara in vitro. Dalam teknik ini, gen asing hasil isolasi diinjeksi secara makro ke dalam telur untuk memproduksi galur ikan yang mengandung gen asing tersebut. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan ikan transgenik, yaitu:

1)isolasi gen (clone DNA) yang akan diinjeksi pada telur,

2)identifikasi gen pada anak ikan yang  telah mendapatkan injeksi gen asing tadi,  dan

3)keragaman dari turunan ikan yang diinjeksi gen asing tersebut.

Manfaat Bioteknologi Dalam bidang Industri

Dalam bidang industri peranan mikroorganisme dapat dijumpai pada teknologi pemisahan logam. Beberapa jenis bakteri ada yang dapat hidup pada logam, misalnya bakteri besi Thiobacillus ferroxidans yang mampu mengoksidasi besi (II) menjadi besi (III), dengan reaksi sebagai berikut. 

               

4Fe2+ 3+ 4H + O 4Fe + 2H O 

Bakteri tersebut mirip dengan Thiobacillus thiooxi dants yang dapat mentoleransi nilai pH hingga 2,5 dengan mendapatkan energi dari senyawasenyawa belerang dan ionion Fe2+ . Habitat bakteri ini di perairan yang asam dari bijih logam, terutama sulfida logam, seperti FeS2.

Dengan proses oksidasi oleh bakteri dari senyawa senyawa belerang tereduksi atau belerang unsur menjadi asam sulfat dari Fe3+, maupun oleh oksidasi secara kimia logam berat yang tidak larut menjadi sulfat logam, maka bakteri yang berada dalam bijih besi mampu memisah dari bijih besinya.

Bakteri juga dapat melakukan penyediaan asam belerang pada pemisahan bijih logam yang dilakukan oleh dua macam bakteri tersebut di atas. Selain bijih besi yang dipisahkan, juga bisa tembaga (Cu), seng (Zn), kobalt (Co), emas (Au), dan uranium.

Contoh bakteri lain yang dapat dimanfaatkan dalam bioteknologi sebagai berikut,

1.             Gallinella ferruginea, mampu mengoksidasi Fe men jadi Fe 3+, yang hidup di lapisan besi oksidasi pada air buangan.

2.             Leptothrix ochracea, mampu mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe3+, yang hidup di lapisan besi oksidasi pada air buangan.

3.             Leptothrix discopharus , mampu mengoksidasi Mn2+ menjadi Mn4+ .

Manfaat Bioteknologi Dalam Menyelesaikan Masalah Sosial

Molekul DNA dapat diisolasi dari sel kemudian dideteksi sehingga memberikan gambaran enzim retriksi yang khas pada setiap orang. Dalam kasus pembunuhan, pengadilan bisa melacak pelakunya bila penjahat meninggalkan sampel darah atau jaringan ditempat terjadinya kejahatan. Demikian pula kasus perebutan anak di pengadilan dapat diselesaikan denganadanya hasil tes DNA, karena anak memiliki kesamaan enzim retriksi dengan orang tuanya.

E.      Dampak Bioteknologi

Dalam kehidupan manusia bioteknologi tidak hanya membawa dampak yang positif saja tetapi juga dampak negative.

1.       Dampak Positif

Dampak positif dengan adanya bioteknologi adalah sebagai berikut,

1. Bidang Pangan

Bioteknologi memainkan peranan penting dalam bidang pangan yaitu dengan memproduksi makanan dengan bantuan mikroba (tempe,roti,keju,yoghurt,kecap,dll) ,vitamin, dan enzim.

2. Bidang Kesehatan

Bioteknologi juga dimanfaatkan untuk berbagai keperluan misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, pembuatan vaksin, terapi gen dan pembuatan antibiotik. Proses penambahann DNA asing pada bakteri merupaka prospek untuk memproduksi hormon atau obat-obatan di dunia kedokteran. contohnya pada produksi hormon insulin, hormon pertumbuhan dan zat antivirus yang disebut interferon. Orang yang menderita diabetes melitus membutuhkan suplai insulin dari luar tubuh. Dengan menggunakan teknik DNA rekombinan, insulin dapat dipanen dari bakteri.

3. Bidang Lingkungan 

Bioteknologi dapat digunakan untuk perbaikan lingkungan misalnya dalam hal mengurangi pencemaran dengan adanya teknik pengolahan limbah dan dengan memanipulasi mikroorganisme.

4. Bidang Pertanian 

Adanya perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan dengan teknik modifikasi genetik dengan bioteknologi melalui rekayasa genetika untuk memperoleh varietas unggul, produksi tinggi, tahan hama, patogen, dan herbisida. Perkembangan Biologi Molekuler memberikan sumbangan yang besar terhadap kemajuan ilmu pemuliaan ilmu tanaman (plant breeding). Suatu hal yang tidak dapat dipungkiri bahwa perbaikan genetis melalu pemuliaan tanaman konvemsional telah memberikan kontribusi yng sangat besar dalam penyediaan pangan dunia.

Dalam bidang pertanian telah dapat dibentuk tanaman dengan memanfaatkan mikroorganisme dalam fiksasi nitogen yang dapat membuat pupuknya sendiri sehingga dapat menguntungkan pada petani. Demikian pula terciptanya tanaman yang tahan terhadap tanah gersang. Mikroba yang di rekayasa secara genetik dapat meningkatkan hasil panen pertanian, demikian juga dalam cara lain, seperti meningkatkan kapasitas mengikat nitrogen dari bacteri Rhizobium. Keturunan bacteri yang telah disempurnakan atau diperbaiki dapat meningkatkan hasil panen kacang kedelai sampai 50%. Rekayasa genetik lain sedang mencoba mengembangkan turunan dari bacteri Azotobacter yang melekat pada akar tumbuh bukan tumbuhan kacang-kacangan (seperti jagung) dan mengembangbiakan, membebaskan tumbuhan jagung dari ketergantungan pada kebutuhan pupuk amonia (pupuk buatan). 

Hama tanaman merupakan salah satu kendala besar dalam budidaya tanaman pertanian. Untuk mengatasinya, selama ini digunakan pestisida. Namun ternyata pestisida banyak menimbulkan berbagai dampak negatif, antara lain matinya organigme nontarget, keracunan bagi hewan dan manusia, serta pencemaran lingkungan. Oleh karena itu, perlu dicari terobosan untuk mengatasi masalah, tersebut dengan cara yang lebih aman. Kita mengetahui bahwa mikroorganisme yang terdapat di alam sangat banyak, dan setiap jenis mikroorganisme tersebut memiliki sifat yang berbeda-beda. Dari sekian banyak jenis mikroorganisme, ada suatu kelompok yang bersifat patogenik (dapat menyebabkan penyakit) pada hama tertentu, namun tidak menimbulkan penyakit bagi makhluk hidup lain. Contoh mikroorganisme tersebut adalah bakteri Bacillus thuringiensis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Bacillus thuringiensis mampu menghasilkan suatu protein yang bersifat toksik bagi serangga, terutama seranggga dari ordo Lepidoptera. Protein ini bersifat mudah larut dan aktif menjadi menjadi toksik, terutama setelah masuk ke dalam saluran pencemaan serangga. Bacillus thuringiensis mudah dikembangbiakkan, dan dapat dimafaatkan sebagai biopestisida pembasmi hama tanaman. Pemakaian biopestisida ini diharapkan dapat mengurangi dampak negatif yang timbul dari pemakaian pestisida kimia.

Dengan berkembangnya bioteknologi, sekarang dapat diperoleh cara yang lebih efektif lagi untuk membasmi hama. Pada saat ini sudah dikembangkan tanaman transgenik yang resisten terhadap hama. Tanaman transgenik diperoleh dengan cara rekayasa genetika. Gen yang mengkode pembentukan protein toksin yang dimiliki oleh B. thuringiensis dapat diperbanyak dan disisipkan ke dalam sel beberapa tanaman budidaya. Dengan cara ini, diharapkan tanaman tersebut mampu menghasilkan protein yang bersifat toksis terhadap serangga sehingga pestisida tidak diperlukan lagi.

5.Bidang Peternakan

Peningkatan produksi ternak ,meningkatkan efisiensi dan kualitas pakan seperti manipulasi mikroba rumen, menghasilkan embrio yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi, menciptakan jenis ternak unggul, dan dapat memproduksi asam amino tetentu.

Hewan ternak diberi perlakuan dengan produk-produk yang dihasilkan dari metode DNA rekombinan. Produk ini mencakup vaksin-vaksin baru atau yang didesain ulang, antibodi dan hormon-hormon pertumbuhan. Misalnya, beberapa sapi perah disuntik dengan hormon pertumbuhan sapi (BGH, bovine growth hormone) yang dibuat oleh E.coli untuk menaikkan produksi susu (vaksin ini dapat meningkatkan hingga 10%). BGH juga meningkatkan perolehan bobot dalam daging ternak. Sejauh ini telah lulus dari semua uji keamanan dan BGH sekarang digunakan secara meluas dalam kelompok pabrik susu.

Adapun hewan transgenik, organisme yang mengandung gen dari spesies lain,termasuk ternak penghasil daging dan susu, serta beberapa spesies ikan yang yang dipelihara secara komersial, dihasilkan dengan menyuntikkan DNA asing ke dalam nukleus sel telur atau embrio muda. 

6.Bidang Hukum

Dengan teknologi DNA, menawarkan aplikasi bagi kepentingan forensik. Pada kriminalitas dengan kekerasan, darah atau jaringan lain dalam jumlah kecil dapat tertinggal di tempat kejadian perkara. Jika ada perkosaan, air mani dalam jumlah kecil dapat ditemukan dalam tubuh korban. Melalui pengujian sidik jari DNA (DNA finngerprint), dapat diidentifikasi pelaku dengan derajat kepastian yang tinggi karena urutan DNA setiap orang itu unik (kecuali untuk kembar identik). Sampel darah atau jaringan lain yang dibutuhkan dalam tes DNA sangat sedikit (kira-kira 1000 sel). 

DNA fingerprint merupakan satu langkah lebih maju dalam proses pengungkapan kejahatan di Indonesia. Keakuaratan hasil yang hampir mencapai 100% menjadikan metode DNA fingerprint selangkah lebih maju dibandingkan dengan proses biometri yang telah lama digunakan kepolisian untuk identifika

2.Dampak Negatif

1.Dampak terhadap kesehatan 

Produk-produk hasil rekayasa genetika memiliki resiko potensial sebagai berikut: 

1.             Gen sintetik dan produk gen baru yang berevolusi dapat menjadi racun dan atau imunogenik untuk manusia dan hewan. 

2.             Rekayasa genetik tidak terkontrol dan tidak pasti, genom bermutasi dan bergabung, adanya kelainan bentuk generasi karena racun atau imunogenik, yang disebabkan tidak stabilnya DNA rekayasa genetik. 

3.             Virus di dalam sekumpulan genom yang menyebabkan penyakit mungkin diaktifkan oleh rekayasa genetik. 

4.             Penyebaran gen tahan antibiotik pada patogen oleh transfer gen horizontal, membuat tidak menghilangkan infeksi. 

5.             Meningkatkan transfer gen horizontal dan rekombinasi, jalur utama penyebab penyakit.

6.             DNA rekayasa genetik dibentuk untuk menyerang genom dan kekuatan sebagai promoter sintetik yang dapat mengakibatkan kanker dengan pengaktifan oncogen (materi dasar sel-sel kanker). 

7.             Tanaman rekayasa genetik tahan herbisida mengakumulasikan herbisida dan meningkatkan residu herbisida sehingga meracuni manusia dan binatang seperti pada tanaman.

2. Dampak terhadap lingkungan 

Saat ini, umat manusia mampu memasukkan gen ke dalam organisme lain dan membentuk "makhluk hidup baru" yang belum pernah ada. Pengklonan, transplantasi inti, dan rekombinasi DNA dapat memunculkan sifat baru yang belum pernah ada sebelumnya. Pelepasan organisme-organisme transgenik ke alam telah menimbulkan dampak berupa pencemaran biologis di lingkungan kita. Setelah 30 tahun Organisme Hasil Rekayasa Genetik (OHRG) atau Genetically Modified Organism (GMO), lebih dari cukup kerusakan yang ditimbulkannya terdokumentasikan dalam laporan International Specialty Products. Di antaranya: 

1.             Tidak ada perluasan lahan, sebaliknya lahan kedelai rekayasa genetik menurun sampai 20 persen dibandingkan dengan kedelai non-rekayasa genetik. Bahkan kapas Bt di India gagal sampai 100 persen. 

2.             Tidak ada pengurangan pengunaan pestisida, sebaliknya penggunaan pestisida tanaman rekayasa genetik meningkat 50 juta pound dari 1996 sampai 2003 di Amerika Serikat.

3.             Tanaman rekayasa genetik merusak hidupan liar, sebagaimana hasil evaluasi pertanian Kerajaan Inggris. 

4.             Bt tahan pestisida dan roundup tahan herbisida yang merupakan dua tanaman rekayasa genetik terbesar praktis tidak bermanfaat. 

5.             Area hutan yang luas hilang menjadi kedelai rekayasa genetik di Amerika Latin, sekitar 15 hektar di Argentina sendiri, mungkin memperburuk kondisi karena adanya permintaan untuk biofuel. Meluasnya kasus bunuh diri di daerah India, meliputi 100.000 petani antara 1993-2003 dan selanjutnya 16.000 petani telah meninggal dalam waktu setahun.

6.             Pangan dan pakan rekayasa genetik berkaitan dengan adanya kematian dan penyakit di lapangan dan di dalam tes laboratorium.

7.             Herbisida roundup mematikan katak, meracuni plasenta manusia dan sel embrio. Roundup digunakan lebih dari 80 persen semua tanaman rekayasa genetik yang ditanam di seluruh dunia. 

8.             Kontaminasi transgen tidak dapat dihindarkan. Ilmuwan menemukan penyerbukan tanaman rekayasa genetik pada non-rekayasa genetik sejauh 21 kilometer. 

3. Dampak terhadap etika moral 

Penyisipan gen makhluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap telah melanggar hukum alam dan kurang dapat diterima oleh masyarakat. Pemindahan gen manusia ke dalam tubuh hewan dan sebaliknya sudah mendapatkan reaksi keras dari berbagai kalangan. Permasalahan produk-produk transgenik tidak berlabel, membawa konskuensi bagi kalangan agama tertentu. Terlebih lagi teknologi kloning yang akan dilakukan pada manusia. 

Bioteknologi yang berkaitan dengan reproduksi manusia sering membawa masalah baru, karena masyarakat belum menerimanya. berikut ini beberapa contoh mengenai masalah ini: 

1.             seorang nenek melahirkan cucunya dari embrio cucu yang dibekukan dalam tabung pembeku karena ibunya tidak mampu hamil karena penyakit tertentu. Kemudian di masyarakat timbul sebuah pertanyaan "anak siapa bayi tersebut?" 

2.             pasangan suami istri menunda kehamilan. sperma suami dititipkan di bank sperma. beberapa tahun setelah suami meninggal, sang janda ingin mengandung anak dari almarhum suaminya. Dia mengambil sperma yang dititipkan di bank sperma. bagaimanakah staus dari anak tersebut ?, bolehkah wanita tersebut mengandung anak dari suami yang telah meninggal ?. 

3.             meminta sperma orang lain di bank sperma untuk difertilisasi di dalam rahim wanita merupakan pelanggaran atau bukan ? 

4. Dampak ekonomi 

Terdapat suatu kecenderungan bahwa bioteknologi tidak terlepas dari muatan ekonomi. Muatan ekonomi tersebut terlihat dari adanya hak paten bagi produk-produk hasil rekayasa genetik, sehingga penguasaan bioteknologi hanya pada lembaga-lembaga tertentu saja. Hal ini memaksa petani-petani kecil untuk membeli bibit kepada perusahaan perusahaan yang memiliki hak paten. Produk Bioteknologi dapat merugikan peternak-peternak tradisional seperti pada kasus penggunaan hormon pertubuhan sapi hingga naik sebesar 20%. hormon tersebut hanya mampu dibeli oleh perusahaan peternakan yang bermodal besar. Hal tersebutmenimbulkan suatu kesenjangan ekonomi. Menyikapi adanya dampak negatif bioteknologi, perlu adanya tindakan-tindakan untuk menanggulangi meluasnya dampak tersebut, antara lain sebagai berikut: 

Sejak Stanley Cohen melakukan rekombinasi DNA tahun 1972, telah dikeluarkan peraturan agar ada ijin atau rekomendasi sebelum para pakar melakukan rekombinasi. Ini dilakukan agar rekombinasi DNA yang dilakukan tidak digunakan untuk tujuan yang negatif. 

1.Pemerintah Amerika Serikat melarang cloning manusia apapun alasannya. Namun tidak semua negara mempunyai peraturan seperti Amerika Serikat. Seperti Singapura, tidak melarang cloning tersebut.

2.Undang-undang yang melarang pembuatan senjata biologis yang berlaku untuk semua negara di dunia. 

3.Selain undang-undang dan peraturan, prosedur kerja di laboratorium telah membatasi kemungkinan terjadinya dampak negatif. Misalnya kondisi laboratorium harus suci hama (aseptik), limbah yang keluar dari laboratorium diolah terlebih dahulu. 

4.Pengawasan dan pemberian sertifikasi bahwa produk-produk yang berlabel bioteknologi tidak menyebabkan gangguan pada kesehatan manusia. 

5.Penerapan bioteknologi harus tetap berdasarkan nilai-nilai moral dan etika karena semua makhluk hidup mempunyai kepentingan yang sama dalam menjaga "ekosistem manusia" 

6.Penegakkan di bidang hukum dengan jalan menaati UU No.12 tahun 1992 tentang sistem budidaya pertanian, dan UU No.4 tahhun 1994 tentang pengesahan konvensi PBB mengenai keanekaragaman hayati. Bagian penjelasan umum, sub bab Manfaat Konvensi butir 6 menyatakan bahwa "pengembangan dan penaanganan bioteknologi agar Indonesia tidak dijadikan ajang ujicoba pelepasan GMO oleh negara lain. 

7.Pada tingkat nasional, pemerintah Indonesia telah mengeluarkan surat keputusan bersama (SKB) Nomor  998.I/ Kpts/ OT.210/ 9/ 99;790.a/ KptsXI/ 1999;1145A/ MENKES/ SKB/ IX/ 1999;015A/ Meneg PHOR/ 09/ 1999 tentang Keamanan Hayati dan Keamanan Pangan Produk Pertanian Hasil Rekayasa Genetika Tanaman. Surat Keputusan bersama tersebut melibatkan Menteri Pertanian, Menteri Kehutanan dan Perkebunan, Menteri Kesehatan, dan Menteri Negara Pangan dan Hortikultura. Dalam keputusan tersebut mengharuskan adanya pengujian tanaman pangan hasil rekayasa genetika sebelum dikomersialkan sesuai standar protokol WHO. Standar protokol WHO tersebut meliputi uji toksisitas, alergenitas, dan kandungan nutrisi. 

8.Pada tingkat internasional, pemerintah Amerika Serikat misalnya telah membentuk badan khusus yang bernama FDA (Food and Drugs Administration). FDA bertugas menangani keamanan pangan, termasuk produk rekayasa genetika. Badan ini telah membuat pedoman keamanan pangan yang bertujuan untuk memberikan kepastian bahwa produk baru termasuk hasil rekayasa genetika, harus aman untuk dikonsumsi sebelum dikomersialkan. Badan Internasional Food and Agriculture Organization (FAO) juga telah mengeluarkan beberapa petunjuk rekomendasi mengenai bioteknologi dan keamanan pangan. Beberapa rekomendasi yang dikeluarkan FAO adalah sebagai berikut :

1.      Pengaturan keamanan pangan yang komprehensif sehingga dapat melindungi kesehatan konsumen. Setiap negara harus dapat menempatkan peraturan tersebut seimbang dengan perkembangan teknologi. 

2.      Pemindahan gen dari pangan yang menyebabkan alerg hendaknya dihindari kecuali telah terbukti bahwa gen yang dipindahkan tidak menunjukkan alergi. 

3.      Pemindahan gen dari bahan pangan yang mengandung alergen tidak boleh dikomersialkan.

4.      Senyawa alergen pangan dan sifat dari alergen yang menetapkan kekebalan tubuh dianjurkan untuk diidentifikasi. 

5.      Negara berkembang harus dibantu dalam pendidikan dan pelatihan tentang keamanan pangan yang ditimbulkan oleh modifikasi genetika. 

Pelaksanaan kloning harus mempertimbangkan beberapa prosedur, antara lain :

1.Riset klinis harus disesuaikan dengan prinsip moral dan ilmu pengetahuan serta didasarkan atas eksperimen dengan fakta-fakta ilmiah yang sudah pasti. 

2.Riset klinis hendaknya diadakan secara sah oleh ahli yang berkompeten dan di bawah pengawasan tenaga medis yang ahli di bidangnya. 

3.Setiap proyek riset klinis hendaknya didahului oleh suatu observasi yang cermat terhadap bahaya yang mungkin terjadi dibandingkan dengan manfaat yang diperoleh. 

4.Dokter seharusnya memberikan perhatian khusus dalam menjalankan riset klinis; yang mengubah kepribadian orang menjadi objek, akibat obat-obatan, atau prosedur percobaan.

BAB III

PENUTUP

A.           Kesimpulan

 Mutasi adalah peristiwa perubahan sifat gen (susunan kimia gen) atau kromosom sehingga menyebabkan perubahan sifat yang baka (diturunkan) tetapi bukan sebagai akibat persilangan atau perkawinan. Mutasi dapat terlihat dalam jumlah kecil maupun besar. Mutasi kecil hanya menimbulkan perubahan yang sedikit dan kadang kala tidak membawa perubahan fenotif yang jelas, jadi hanya semacam variasi. Mutasi besar menimbulkan perubahan besar pada fenotif, yang biasanya dianggap abnormal atau cacat. Mutasi terjadi karena perubahan lingkungan yang luar biasa. Hal ini dapat diakibatkan oleh adanya sifat yang tidak tetap dan selalu dipengaruhi oleh berbagai macam faktor baik alamiah maupun buatan. Agar suatu species tidak mengalami kepunahan diperlukan usaha untuk menyesuaikan diri terhadap timbulnya suatu perubahan. Kejadian mutasi sangat jarang terlihat, hal ini disebabkan   :

- mutasi yang terjadi pada suatu gen tidak dapat menunjukan penampakannya, karena jumlah gen yang terdapat dalam satu individu banyak sekali.

- gen yang bermutasi bersifat letal, sehingga gejala mutasi tidak dapat diamati sebab individu    segera mati sebelum dewasa.

- gen yang bermutasi umumnya bersifat resesif, sehingga selama dalam keadaan hetreozigot tidak akan terlihat.

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.

Beberapa disiplin ilmu dan teknologi yang mendukung bioteknologi menghasilkan cabang-cabang bioteknologi baru, di antaranya, bioteknologi pertanian, bioteknologi lingkungan, bioteknologi kesehatan, dan bioteknologi industri. Pada saat ini, bioteknologi tidak hanya terbatas pada eksperimen di laboratorium, melainkan sudah berkembang menjadi industri besar.

Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain:

·Jagung resisten hama serangga

·Kapas resisten hama serangga

·Pepaya resisten virus

·Enzim pemacu produksi susu pada sapi

·Padi mengandung vitamin A

·Pisang mengandung vaksin hepatitis

Dalam kehidupan manusia bioteknologi tidak hanya membawa dampak yang positif saja tetapi juga dampak negative.

Dalam asal usul kehidupan terdapt beberapa teori yang mendukung diantaranya: Teori Abiogenesis, Teori Boigenesis, dan Teori Kosmozoa  Charles Darwin adalah seorang pencetus teori evolusi yang hingga saat ini teorinya masih digunakan. Dalam bukunya ia menuliskan pokok-pokok evolusi yaitu:

a. Makhluk hidup yang ada sekarang berasal dari makhluk hidup sebelumnya.

b. Evolusi terjadi melalui seleksi alam.

Lamarck mengatakan organisme dapat berevolusi karena ada pengaruh dari lingkungannya, namun weismann menolak toeri itu dan berkesimpulan bahwa

a. perubahan sel tubuh karena pengaruh lingkungan, tidak diwariskan pada keturunannya

b. evolusi merupakan masalah genetika

DAFTAR PUSTAKA

Pujianto Sri.2012. Menjelajah Dunia Biologi. Solo: Platinum.

Mukti, Cahyo, dkk.2014. Biologi. Cipta Pustaka.

Aryulina, Diah,dkk.2004. Biologi SMA dan MA. Jakarta: Erlangga.

http://putra-tatiratu.blogspot.com/2008/06/evolusi-6.html

http://www.edukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=330&uniq=3659

http://www.scribd.com/doc/58423350/MAKALAH-EVOLUSI

http://www.scribd.com/doc/39730000/MAKALAH-EVOLUSI

http://www.scribd.com/doc/39540687/Makalah-Evolusi-Final