Pembahagian Sel dan DNA

Pembahagian Sel

• Nukleus mengandungi kromosom.
• Kromosom panjang dan berpusing, mengandungi asid nukleik dan protein.
• Setiap kromosom mengandungi molekul DNA yang panjang.

Asid Deoxyribosenucleic (DNA)

• DNA terdiri daripada nukleotida.
• Setiap nukleotida terdiri daripada tiga komponen: gula deoksiribosa, bes bernitrogen, dan kumpulan fosfat.
• Struktur DNA adalah heliks ganda dua.

Gen

• Gen merupakan unit keturunan asas yang menentukan ciri-ciri individu dan berfungsi untuk mengawal ciri-ciri yang diwarisi.
• Lelaki mempunyai autosom + kromosom seks 44 + xy.
• Perempuan mempunyai autosom + kromosom seks 44 + xx.

Mitosis

• Mitosis ialah proses pembahagian sel yang membentuk 2 sel anak yang sama.
• Kromosom dengan dua kromatid bergabung di pusat.
• Replikasi kromosom berlaku semasa profasa.
• Kromosom memendek dan menebal, dan gentian gelendong mula terbentuk.
• Kromosom menyusun di satah khatulistiwa semasa metafasa.
• Kromatid kembar berpisah dan bergerak ke kutub sel yang bertentangan semasa anafasa.
• Sitoplasma membahagi semasa telofasa.
• Dua sel anak terbentuk dengan bilangan kromosom yang sama seperti sel induk.

Meiosis

• Meiosis adalah proses di mana sel membahagi menjadi 4 sel yang berbeza.
• Kromosom homolog berpasangan dan replikasi kromosom berlaku semasa profasa I.
• Pindah silang berlaku semasa profasa I.
• Kromosom homolog terpisah dan bergerak ke kutub sel yang bertentangan semasa anafasa I.
• Pembahagian sitoplasma berlaku semasa telofasa I.
• Dua sel anak terbentuk pada telofasa I.
• Kromatid berpisah dan berpindah ke kutub bertentangan semasa metafasa II.
• Sitoplasma membahagi semasa telofasa II.
• Empat sel anak perempuan terbentuk semasa telofasa II.
• Setiap sel anak perempuan mempunyai separuh bilangan kromosom dari sel ibu bapa.

Persamaan Mitosis dan Meiosis

• Kedua-duanya merupakan proses pembahagian sel.
• Tujuan kedua-dua proses ini adalah untuk memastikan kelestarian organisma hidup.
• Kedua-duanya memindahkan bahan genetik ke sel anak perempuan.
• Kedua-dua proses tersebut melibatkan penduaan kromosom.

Perbezaan antara Mitosis dan Meiosis

Pewarisan

• Pewarisan adalah penyebaran ciri-ciri tertentu dari ibu bapa kepada anak-anak.
• Gen mengawal ciri-ciri tertentu dalam organisma.
• Alel adalah sepasang gen pada lokus yang sama.
• Jenis alel termasuk alel dominan dan alel resesif.
• Alel dominan mempamerkan ciri yang dikawalnya dan menutupi kesan alel resesif.
• Alel dominan diwakili oleh huruf besar, manakala alel resesif diwakili oleh huruf kecil.
• Dominan homozigot: TT (sifat biasa).
• Resesif homozigot: tt (sifat yang sangat jarang berlaku).
• Heterozigot: Tt (sifat biasa).

Mutasi

• Mutasi: perubahan spontan dan rawak yang berlaku pada struktur gen atau kromosom yang boleh menyebabkan perubahan ciri.
• Jenis mutasi termasuk mutasi gen dan mutasi kromosom.

Mutasi kromosom

Struktur gen berubah:

• Sindrom Down: Lebihan satu kromosom pada kromosom ke-21, jumlah kromosom 47.
• Sindrom Turner: Kekurangan satu kromosom X, jumlah kromosom 45.
• Sindrom Klinefelter: Lebihan satu kromosom seks X, jumlah kromosom 47.

Mutasi gen

• Rabun warna: disebabkan oleh gen mutant resesif pada kromosom X.
• Anemia sel sabit: disebabkan oleh gen resesif pada autosom.
• Talasemia: disebabkan oleh mutasi gen yang mengawal pengeluaran haemoglobin.
• Haemophilia: disebabkan oleh mutasi pada gen yang menghasilkan faktor pembekuan darah.

Faktor Penyebab Mutasi

• Semula jadi, kehamilan pada usia yang lewat, karsinogen, sinar ultraviolet, sinar-X, sinaran radioaktif.

Pemeriksaan genetik

• Untuk mengesan penyakit gangguan gen seperti Karyotiping dan Aminosentesis.

Aplikasi Penyelidikan Genetik

• Perubatan Terapi gen yang merawat atau mengganti penyakit gangguan gen dengan gen yang sihat.
• Pertanian Makanan ubahsuai genetik.
• Untuk menghasilkan tanaman dan kawasan ternakan yang cepat matang.
• Kualiti dan kuantiti hasil yang tinggi.
• Ketahanan tinggi terhadap penyakit.
• Sains Forensik Ujian DNA untuk salasilah genetik.

Teknologi Kejuruteraan Genetik

• Kejuruteraan genetik adalah pengubahsuaian ciri-ciri organisma yang disengaja dengan memanipulasi genetiknya.
• Contoh kejuruteraan genetik.
• Teknologi DNA rekombinan.
• Organisma yang diubahsuai secara genetik.

Kelebihan Kejuruteraan Genetik

• Mengenal dan menentukan penyakit keturunan dan merawat penyakit tersebut.
• Menghasilkan tanaman dan ternakan yang berkualiti.
• Menghasilkan tanaman dan ternakan yang mempunyai daya tahan tinggi terhadap penyakit berbanding dengan generasi sebelumnya.
• Menghasilkan lebih banyak tanaman yang memerlukan masa yang lebih pendek untuk menuai.
• Menghasilkan insulin dan enzim dari bakteria yang dapat meningkatkan kesihatan manusia

Keburukan Kejuruteraan Ganetik

• Produk perubahan genetik menyebabkan reaksi alergi dan kesan sampingan kepada pengguna.
• Penyelidikan genetik menghasilkan spesies baru yang boleh menyebabkan spesies asli pupus.
• Pengubahsuaian genetik boleh digunakan secara tidak beretika untuk menghasilkan senjata biologi.
• Menghasilkan organisma yang mempunyai daya tahan tinggi terhadap racun perosak.

Variasi Selanjar

• Variasi yang menunjukkan perbezaan yang tidak ketara antara individu dalam populasi yang sama.
• Ciri boleh diukur dan ditunjukkan dalam histogram atau keluk taburan normal.
• Ditentukan oleh faktor persekitaran dan faktor genetik, contoh: Tinggi.

Variasi Tidak Selanjar

• Menunjukkan perbezaan ketara antara individu dalam populasi yang sama.
• Ciri tidak dapat diukur dan boleh diwakili dalam carta bar
• Ditentukan oleh faktor genetik, contoh: Keupayaan menggulung lidah

Faktor yang menyebabkan variasi

• Faktor genetik seperti:
  • Pindah silang antara kromosom homolog semasa meiosis.
  • Penyusunan kromosom secara bebas.
  • Persenyawaan secara rawak antara gamet.
  • Mutasi kromosom dan gen.
• Faktor persekitaran seperti:
  • Cahaya matahari.
  • Suhu.
  • Air.
  • Iklim.
  • Pemakanan.

Kepentingan Variasi

• Membolehkan organisma menyesuaikan diri dengan persekitaran mereka.
• Membolehkan kita membezakan dan mengenali setiap individu dengan mudah.
• Membenarkan pemilihan semula jadi dan membantu organisma menyamarkan diri untuk melindungi diri daripada pemangsa.