Skip to content · ⁨Lompat ke konten⁩

Inheritance · ⁨Pewarisan⁩

A-Level Biology · ⁨Biologi A-Level⁩ · Topic 16 · ⁨Topik 16⁩

Video lesson for this topic · ⁨Pelajaran video untuk topik ini⁩ Open the video page · ⁨Buka halaman video⁩
9:35

Genetika

Anda mempunyai dua puluh tiga pasang kromosom. Apabila gamet terbentuk, setiap pasangan berbaris secara bebas — sama ada ke arah mana pun — jadi bilangan gamet yang berbeza yang anda…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨Narasi bahasa Inggris · Subtitle bahasa Inggris + 中文 disematkan langsung⁩

16.1

Meiosis and how it creates variation · ⁨Meiosis dan bagaimana hal itu menciptakan variasi⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩
English
  1. explain the meanings of the terms haploid (n) and diploid (2n)
  2. explain what is meant by homologous pairs of chromosomes
  3. explain the need for a reduction division during meiosis in the production of gametes
  4. describe the behaviour of chromosomes in plant and animal cells during meiosis and the associated behaviour of the nuclear envelope, the cell surface membrane and the spindle (names of the main stages of meiosis, but not the sub-divisions of prophase I, are expected: prophase I, metaphase I, anaphase I, telophase I, prophase II, metaphase II, anaphase II and telophase II)
  5. interpret photomicrographs and diagrams of cells in different stages of meiosis and identify the main stages of meiosis
  6. explain that crossing over and random orientation (independent assortment) of pairs of homologous chromosomes and sister chromatids during meiosis produces genetically different gametes
  7. explain that the random fusion of gametes at fertilisation produces genetically different individuals
Bahasa Indonesia
  1. Jelaskan arti istilah haploid (n) dan diploid (2n)
  2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan pasangan homolog kromosom
  3. Jelaskan perlunya pembeluruhan reduksi selama meiosis dalam produksi gamet
  4. Jelaskan perilaku kromosom pada sel tumbuhan dan hewan selama meiosis dan perilaku terkait dari selubung nukleus, membran permukaan sel dan gelendong (nama-nama tahap utama meiosis, bukan sub-pembagian profase I, diharapkan: profase I, metafase I, anafase I, telofase I, profase II, metafase II, anafase II dan telofase II)
  5. Interpretasikan fotomikrograf dan diagram sel pada berbagai tahap meiosis dan identifikasi tahap utama meiosis
  6. jelaskan bahwa pindah silang dan orientasi acak (assortemen independen) dari pasangan kromosom homolog dan kromatid saudara selama meiosis menghasilkan gamet yang berbeda secara genetik
  7. jelaskan bahwa fusi acak gamet pada fertilisasi menghasilkan individu yang berbeda secara genetik

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Sumber: Silabus Cambridge International⁩

English

A diploid 二倍体 cell (2n) has two full sets of chromosomes 染色体 — one set from each parent. A haploid 单倍体 cell (n) has just one set.

Chromosomes come in homologous chromosomes 同源染色体 pairs: the two chromosomes in a pair are the same length and carry the same genes 基因 (though they may carry different versions of them).

Gametes 配子 (sex cells) must be haploid. If they were diploid, the chromosome number would double at every generation. So gametes are made by a special division, meiosis 减数分裂, which halves the chromosome number.

Meiosis has two divisions, one after the other, so there are eight named stages: prophase I, metaphase I, anaphase I and telophase I, then prophase II, metaphase II, anaphase II and telophase II. As in mitosis, the nuclear envelope 核膜 breaks down, a spindle 纺锤体 forms, and the chromosomes are moved by the spindle.

Meiosis makes the gametes genetically different from each other in two ways:

  • crossing over 交叉互换 — homologous chromosomes swap matching pieces, mixing the alleles.
  • independent assortment 自由组合 — the pairs line up in a random order, so each gamete gets a random mix of the parent's chromosomes.

Then at fertilisation 受精, any gamete can fuse with any other. This random fusion makes every new individual genetically different.

Bahasa Indonesia

Sel diploid (2n) memiliki dua set lengkap kromosom — satu set dari masing-masing orang tua. Sel haploid (n) hanya memiliki satu set.

Sel telur manusia di bawah mikroskop
Sel telur manusia (ovum) — gamet haploid yang dihasilkan oleh meiosis

Kromosom datang dalam pasangan kromosom homolog: dua kromosom dalam satu pasang memiliki panjang yang sama dan membawa gen yang sama (meskipun mereka mungkin membawa versi yang berbeda darinya).

Kariotipe manusia: 46 kromosom yang diwarnai untuk menunjukkan pita gelap dan terang, disusun menjadi 23 pasang bernomor 1 hingga 22 ditambah kromosom seks X dan Y Kariotipe manusia: 46 kromosom yang disusun menjadi 23 pasangan homolog (pasangan terakhir, X dan Y, menunjukkan bahwa ini adalah jantan)*

Dua kromosom dengan panjang sama berdampingan, membawa gen pada posisi yang sama; pada satu posisi alelnya berbeda (A dan a)
Pasangan homolog membawa gen yang sama pada lokus yang sama, tetapi alelnya (versi) dapat berbeda

Gamet (sel kelamin) harus haploid. Jika mereka diploid, jumlah kromosom akan berlipat ganda pada setiap generasi. Jadi gamet dibuat melalui pembelahan khusus, meiosis, yang mengurangi jumlah kromosom menjadi setengahnya.

Meiosis memiliki dua pembelahan, satu setelah yang lain, sehingga ada delapan tahap bernama: profase I, metafase I, anafase I dan telofase I, kemudian profase II, metafase II, anafase II dan telofase II. Seperti pada mitosis, selubung inti pecah, gelendong terbentuk, dan kromosom digerakkan oleh gelendong.

Sel diploid dengan satu pasangan kromosom membelah melalui meiosis I menjadi dua sel, lalu melalui meiosis II menjadi empat gamet haploid
Dua pembelahan mengurangi jumlah kromosom: meiosis I memisahkan pasangan homolog, meiosis II memisahkan kromatid — menghasilkan empat gamet haploid

Meiosis membuat gamet secara genetik berbeda satu sama lain dengan dua cara:

  • persilangan silang — kromosom homolog bertukar bagian yang sesuai, mencampur alel.
Dua kromosom berpasangan menyilang di kiasma, kemudian terpisah dengan segmen bawah mereka bertukar untuk memberikan kombinasi warna baru
Persilangan silang: kromosom berpasangan bertukar segmen yang sesuai di chiasma, membuat kombinasi alel baru
  • asortemen bebas — pasangan berbaris dalam urutan acak, sehingga setiap gamet mendapatkan campuran acak kromosom orang tuanya.
Empat kemungkinan gamet, masing-masing memiliki satu kromosom tinggi dan satu kromosom pendek dalam campuran warna kedua orang tua yang berbeda
Asortemen bebas: pasangan kromosom berbaris dalam urutan acak, sehingga gamet mendapatkan banyak campuran berbeda

Kemudian pada pembuahan, setiap gamet dapat bergabung dengan yang lain. Penggabungan acak ini membuat setiap individu baru secara genetik berbeda.

Explore · ⁨Jelajahi⁩

Meiosis

Step through it. Two divisions halve the chromosome number and shuffle the alleles, giving four unique gametes. · ⁨Ikuti prosesnya. Dua pembelahan mengurangi jumlah kromosom setengahnya dan mengacak alel, menghasilkan empat gamet unik.⁩

Vocabulary · ⁨Kosa kata⁩ Train · ⁨Latih⁩
English Bahasa Indonesia
diploid/ˈdɪplɔɪd/ diploid
chromosome/ˈkrəʊməsəʊm/ kromosom
haploid/ˈhæplɔɪd/ haploid
homologous chromosomes/həˈmɒləɡəs ˈkrəʊməsəʊmz/ kromosom homolog
gene/dʒiːn/ gen
gamete/ˈɡæmiːt/ gamet
meiosis/meɪˈəʊsɪs/ meiosis
nuclear envelope/ˈnjuːklɪə ˈenvələʊp/ selubung inti
spindle/ˈspɪndl/ gelendong
crossing over/ˈkrɒsɪŋ ˈəʊvə/ percilangan silang
independent assortment/ˌɪndɪˈpendənt əˈsɔːtmənt/ asortemen independen
fertilisation/ˌfɜːtɪlaɪˈzeɪʃn/ pembuahan
16.1

The language of genetics · ⁨Bahasa genetika⁩

English

You must know these terms exactly:

  • a gene is a length of DNA that codes for a protein 蛋白质. Its position on a chromosome is its locus 基因座.
  • an allele 等位基因 is one version of a gene.
  • a dominant 显性 allele shows its effect even when only one copy is present; a recessive 隐性 allele only shows when two copies are present.
  • codominant 共显性 alleles both show their effect together.
  • the genotype 基因型 is the alleles an organism has; the phenotype 表现型 is the features you can see.
  • homozygous 纯合 means the two alleles are the same; heterozygous 杂合 means they are different.
  • a test cross 测交 crosses an organism with the recessive homozygote to find its unknown genotype.
Bahasa Indonesia

Anda harus mengetahui istilah-istilah ini dengan tepat:

  • gen adalah untaian DNA yang mengkode protein. Posisinya pada kromosom adalah lokusnya.
  • alel adalah salah satu versi dari sebuah gen.
  • alel dominan menunjukkan efeknya bahkan ketika hanya satu salinan yang ada; alel resesif hanya muncul ketika dua salinan hadir.
  • alel kodominan keduanya menunjukkan efeknya bersama-sama.
  • genotipe adalah alel yang dimiliki organisme; fenotipe adalah fitur yang dapat Anda lihat.
  • homozigot berarti kedua alelnya sama; heterozigot berarti mereka berbeda.
  • persilangan uji menyelektikkan organisme dengan homozigot resesif untuk menemukan genotipe yang tidak diketahui.
Explore · ⁨Jelajahi⁩

Genetics vocabulary lab · ⁨Lab kosakata genetika⁩

Link each genetics word to the real feature it names. · ⁨Hubungkan setiap kata genetika dengan fitur nyata yang dinamainya.⁩

Vocabulary · ⁨Kosa kata⁩ Train · ⁨Latih⁩
English Bahasa Indonesia
protein/ˈprəʊtiːn/ protein
locus/ˈləʊkəs/ lokus
allele/əˈliːl/ alel
dominant/ˈdɒmɪnənt/ dominan
recessive/rɪˈsesɪv/ resesif
codominant/ˈkəʊdəmɪnənt/ kodominan
genotype/ˈdʒenətaɪp/ genotipe
phenotype/ˈfenətaɪp/ fenotipe
homozygous/ˌhɒməˈzɪɡəs/ homozigot
heterozygous/ˌhetrəˈzɪɡəs/ heterozigot
test cross/test krɒs/ silang uji
16.1

Genetic diagrams and crosses · ⁨Diagram genetik dan persilangan⁩

English

You show a cross with a genetic diagram, often using a Punnett square 庞纳特方格 — a grid that shows all the ways the gametes can combine.

  • a monohybrid cross 单基因杂交 follows one gene; a dihybrid cross 双基因杂交 follows two genes at once.
  • some genes have multiple alleles 复等位基因 (more than two versions in the population), such as the alleles for human blood groups.
  • in sex linkage 伴性遗传, the gene is on the X chromosome, so the result is different for males and females.
  • in linkage 连锁, genes on the same autosome 常染色体 (a non-sex chromosome) tend to be inherited together.
  • in epistasis 上位性, one gene affects how another gene is shown.
Bahasa Indonesia

Anda menampilkan persilangan dengan diagram genetik, sering menggunakan kotak Punnett — sebuah grid yang menunjukkan semua cara gamet dapat bergabung.

Kotak Punnett untuk persilangan Tt x Tt: gamet T dan t bergabung menghasilkan TT, Tt, Tt, dan tt, tiga di antaranya tinggi dan satu pendek
Kotak Punnett untuk Tt × Tt: keturunannya adalah 3 tinggi : 1 pendek (T adalah dominan)
  • persilangan monohibrid mengikuti satu gen; persilangan dihibrid mengikuti dua gen sekaligus.
  • beberapa gen memiliki alel multipel (lebih dari dua versi dalam populasi), seperti alel untuk golongan darah manusia.
  • pada terikat seks, gen berada pada kromosom X, sehingga hasilnya berbeda untuk pria dan wanita.
  • pada terikatan, gen pada autosom yang sama (kromosom non-seks) cenderung diwariskan bersama.
  • pada epistasis, satu gen mempengaruhi bagaimana gen lain ditampilkan.
Kotak Punnett untuk ibu pembawa sifat dan ayah normal: keturunannya adalah anak perempuan normal, anak laki-laki normal, anak perempuan pembawa sifat, dan anak laki-laki buta warna
Karena gen berada pada kromosom X, putra ibu pembawa sifat mungkin buta warna sementara putrinya hanya pembawa sifat — hasil yang berbeda berdasarkan jenis kelamin
Explore · ⁨Jelajahi⁩

A monohybrid cross · ⁨Persilangan monohybrid⁩

Set each parent's genotype and read off the offspring. Crossing two heterozygotes (Aa × Aa) gives the classic 3 : 1 ratio. · ⁨Atur genotipe setiap orang tua dan baca keturunannya. Menyilangkan dua heterozigot (Aa × Aa) menghasilkan rasio 3 : 1 klasik.⁩

Vocabulary · ⁨Kosa kata⁩ Train · ⁨Latih⁩
English Bahasa Indonesia
Punnett square/ˈpʌnɪt skweə/ Kotak Punnett
monohybrid cross/ˈmɒnəʊhaɪbrɪd krɒs/ persilangan monohibrida
dihybrid cross/daɪˈhaɪbrɪd krɒs/ persilangan dihibrida
multiple alleles/ˈmʌltɪpl əˈliːlz/ alel majemuk
sex linkage/seks ˈlɪŋkɪdʒ/ penyambungan seks
linkage/ˈlɪŋkɪdʒ/ penghubung
autosome/ˈɔːtəʊsəʊm/ autosom
epistasis/ɪpɪˈstɑːsiz/ epistasi
chi-squared test/kaɪ skweəd test/ uji chi-kuadrat
enzyme/ˈenzaɪm/ enzim
16.1

The chi-squared test · ⁨Uji chi-squared⁩

English

The chi-squared test 卡方检验 compares the results you actually counted (the observed numbers, $O$) with the results you expected from the genetic diagram (the expected numbers, $E$). It tells you whether the difference is small enough to be due to chance, or large enough to mean something else is going on.

You add up, for every group, the squared difference between observed and expected, divided by the expected:

$$\chi^2 = \sum \frac{(O - E)^2}{E}$$

Then you compare this $\chi^2$ value with a critical value from a table. The row you use is set by the degrees of freedom (the number of groups minus 1). If $\chi^2$ is less than the critical value, the difference is not significant — the results fit the expected ratio, and any difference is just chance. If $\chi^2$ is greater than the critical value, the difference is significant, so some other factor is involved.

Worked example. A $\text{Tt} \times \text{Tt}$ cross gives $160$ offspring: $114$ tall and $46$ short. Test whether this fits the expected $3:1$ ratio.

The expected numbers are $\tfrac{3}{4} \times 160 = 120$ tall and $\tfrac{1}{4} \times 160 = 40$ short. Then:

$$\chi^2 = \frac{(114 - 120)^2}{120} + \frac{(46 - 40)^2}{40} = \frac{36}{120} + \frac{36}{40} = 0.30 + 0.90 = 1.20.$$

There are $2$ groups, so degrees of freedom $= 2 - 1 = 1$. The critical value at $p = 0.05$ is $3.84$. Because $1.20 < 3.84$, the difference is not significant: the results fit a $3:1$ ratio, and the small difference is due to chance.

Bahasa Indonesia

Uji chi-squared membandingkan hasil yang sebenarnya Anda hitung (angka diamati, $O$) dengan hasil yang Anda harapkan dari diagram genetik (angka diharapkan, $E$). Ini memberi tahu Anda apakah perbedaannya cukup kecil karena kebetulan, atau cukup besar untuk berarti ada sesuatu yang lain yang terjadi.

Anda menjumlahkan, untuk setiap kelompok, kuadrat perbedaan antara diamati dan diharapkan, dibagi dengan yang diharapkan:

$$\chi^2 = \sum \frac{(O - E)^2}{E}$$

Kemudian Anda membandingkan nilai $\chi^2$ ini dengan nilai kritis dari sebuah tabel. Baris yang Anda gunakan ditentukan oleh derajat kebebasan (jumlah kelompok dikurangi 1). Jika $\chi^2$ kurang dari nilai kritis, perbedaannya tidak signifikan — hasil sesuai dengan rasio yang diharapkan, dan perbedaan apa pun hanyalah kebetulan. Jika $\chi^2$ lebih besar dari nilai kritis, perbedaannya signifikan, sehingga faktor lain terlibat.

Contoh terpecahkan. Persilangan $\text{Tt} \times \text{Tt}$ menghasilkan $160$ keturunan: $114$ tinggi dan $46$ pendek. Uji apakah ini sesuai dengan rasio $3:1$ yang diharapkan.

Jumlah yang diharapkan adalah $\tfrac{3}{4} \times 160 = 120$ tinggi dan $\tfrac{1}{4} \times 160 = 40$ pendek. Maka:

$$\chi^2 = \frac{(114 - 120)^2}{120} + \frac{(46 - 40)^2}{40} = \frac{36}{120} + \frac{36}{40} = 0.30 + 0.90 = 1.20.$$

Terdapat $2$ kelompok, sehingga derajat kebebasan $= 2 - 1 = 1$. Nilai kritis pada $p = 0.05$ adalah $3.84$. Karena $1.20 < 3.84$, perbedaannya tidak signifikan: hasil sesuai dengan rasio $3:1$, dan perbedaan kecil disebabkan oleh kebetulan.

Explore · ⁨Jelajahi⁩

Test a genetic ratio with chi-squared · ⁨Uji rasio genetik dengan chi-squared⁩

This is the worked example on the page. The cross gives $\chi^2 = 1.20$ with $1$ degree of freedom, and the widget shows the critical value $3.84$ — set the statistic to $1.20$ and it falls well short of the shaded region, so the results fit the $3:1$ ratio. Drag it past $3.84$ to see what a significant departure would look like. · ⁨Ini adalah contoh terpecahkan di halaman tersebut. Persilangan memberikan $\chi^2 = 1.20$ dengan $1$ derajat kebebasan, dan widget menunjukkan nilai kritis $3.84$ — atur statistik ke $1.20$ dan itu jatuh jauh di bawah daerah yang diarsir, sehingga hasil sesuai dengan rasio $3:1$. Seret melewati $3.84$ untuk melihat bagaimana penyimpangan signifikan akan terlihat.⁩

16.2

From genes to proteins to phenotype · ⁨Dari gen menjadi protein menjadi fenotipe⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩
English
  1. explain the terms gene, locus, allele, dominant, recessive, codominant, linkage, test cross, F1, F2, phenotype, genotype, homozygous and heterozygous
  2. interpret and construct genetic diagrams, including Punnett squares, to explain and predict the results of monohybrid crosses and dihybrid crosses that involve dominance, codominance, multiple alleles and sex linkage
  3. interpret and construct genetic diagrams, including Punnett squares, to explain and predict the results of dihybrid crosses that involve autosomal linkage and epistasis (knowledge of the expected ratios for different types of epistasis is not expected)
  4. interpret and construct genetic diagrams, including Punnett squares, to explain and predict the results of test crosses
  5. use the chi-squared test to test the significance of differences between observed and expected results (the formula for the chi-squared test will be provided, as shown in the Mathematical requirements)
  6. explain the relationship between genes, proteins and phenotype with respect to the: • TYR gene, tyrosinase and albinism • HBB gene, haemoglobin and sickle cell anaemia • F8 gene, factor VIII and haemophilia • HTT gene, huntingtin and Huntington’s disease
  7. explain the role of gibberellin in stem elongation including the role of the dominant allele, Le, that codes for a functional enzyme in the gibberellin synthesis pathway, and the recessive allele, le, that codes for a non-functional enzyme
Bahasa Indonesia
  1. jelaskan istilah gen, lokus, alel, dominan, resesif, kodominan, linkage (pengikatan), test cross (silang uji), F1, F2, fenotipe, genotipe, homozigot dan heterozigot
  2. tafsirkan dan susun diagram genetik, termasuk kotak Punnett, untuk menjelaskan dan memprediksi hasil persilangan monohibrida dan persilangan dihibrida yang melibatkan dominansi, kodominansi, alel ganda dan penyambungan seks
  3. tafsirkan dan susun diagram genetik, termasuk kotak Punnett, untuk menjelaskan dan memprediksi hasil persilangan dihibrida yang melibatkan linkage autosomal dan epistasis (pengetahuan tentang rasio yang diharapkan untuk berbagai jenis epistasis tidak diperlukan)
  4. tafsirkan dan susun diagram genetik, termasuk kotak Punnett, untuk menjelaskan dan memprediksi hasil test cross
  5. gunakan uji chi-squared untuk menguji signifikansi perbedaan antara hasil yang diamati dan yang diharapkan (rumus uji chi-squared akan disediakan, seperti yang ditunjukkan dalam Persyaratan Matematika)
  6. jelaskan hubungan antara gen, protein, dan fenotipe terkait dengan: • Gen TYR, tirosinase dan albinisme • Gen HBB, hemoglobin dan anemia sel sabit • Gen F8, faktor VIII dan hemofilia • Gen HTT, huntingtin dan penyakit Huntington
  7. jelaskan peran giberelin dalam pemanjangan batang termasuk peran alel dominan, Le, yang mengkode enzim fungsional dalam jalur sintesis giberelin, dan alel resesif, le, yang mengkode enzim non-fungsional

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Sumber: Silabus Cambridge International⁩

English

A gene codes for a protein, and that protein affects the phenotype. If the gene is faulty, the protein is faulty, and the phenotype changes:

Gene Protein Effect of a faulty allele
TYR the enzyme 酶 tyrosinase albinism 白化病 (no pigment made)
HBB haemoglobin 血红蛋白 sickle cell anaemia 镰状细胞贫血
F8 factor VIII (helps blood clot) haemophilia 血友病
HTT huntingtin Huntington's disease 亨廷顿病

Gibberellin and stem height

In pea plants, the dominant allele Le codes for a working enzyme that makes gibberellin 赤霉素, so the plant grows tall by stem elongation 伸长. The recessive allele le codes for a broken enzyme, so little gibberellin is made and the plant is short.

Bahasa Indonesia

Gen mengkode protein, dan protein tersebut mempengaruhi fenotipe. Jika gen cacat, proteinnya juga cacat, dan fenotipenya berubah:

Gen Protein Efek alel cacat
TYR enzim tirosinase albinisme (tidak ada pigmen yang dihasilkan)
HBB hemoglobin anemia sel sabit
F8 faktor VIII (membantu pembekuan darah) hemofilia
HTT huntingtin penyakit Huntington

Gibberelin dan tinggi batang

Pada tanaman polong-polongan, alel dominan Le mengkode enzim yang berfungsi untuk membuat gibberelin, sehingga tanaman tumbuh tinggi melalui elongasi batang. Alel resesif le mengkode enzim yang rusak, sehingga sedikit gibberelin yang dihasilkan dan tanaman menjadi pendek.

Explore · ⁨Jelajahi⁩

From gene to phenotype · ⁨Dari gen ke fenotipe⁩

Step through it. A gene makes a protein that does a job — so a faulty allele makes a faulty protein and a changed feature. · ⁨Ikuti langkahnya. Gen membuat protein yang melakukan fungsi — jadi alel cacat membuat protein cacat dan perubahan fitur.⁩

Vocabulary · ⁨Kosa kata⁩ Train · ⁨Latih⁩
English Bahasa Indonesia
albinism/ˈælbɪnɪzəm/ albinisme
haemoglobin/ˌhiːməˈɡləʊbɪn/ hemoglobin
sickle cell anaemia/ˈsɪkl sel əˈniːmɪə/ anemia sel sabit
haemophilia/ˌhiːməˈfɪlɪə/ hemofilia
Huntington's disease/ˈhʌntɪŋtnz dɪˈziːz/ penyakit Huntington
gibberellin/ˌdʒɪbəˈrelɪn/ giberelin
elongation/iːˌlɒnˈɡeɪʃn/ elongasi
structural gene/ˈstrʌktʃərəl dʒiːn/ gen struktural
regulatory gene/ˌreɡjʊˈleɪtəri dʒiːn/ gen regulasi
inducible enzyme/ɪnˈdjuːsɪbl ˈenzaɪm/ enzim induksibel
repressible enzyme/rɪˈpresɪbl ˈenzaɪm/ enzim yang boleh ditekan
prokaryote/ˈprɒkərɪəʊt/ prokariot
Watch lesson · ⁨Tonton pelajaran⁩
16.3

Gene control · ⁨Kontrol gen⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩
English
  1. describe the differences between structural genes and regulatory genes and the differences between repressible enzymes and inducible enzymes
  2. explain genetic control of protein production in a prokaryote using the lac operon (knowledge of the role of cAMP is not expected)
  3. state that transcription factors are proteins that bind to DNA and are involved in the control of gene expression in eukaryotes by decreasing or increasing the rate of transcription
  4. explain how gibberellin activates genes by causing the breakdown of DELLA protein repressors, which normally inhibit factors that promote transcription
Bahasa Indonesia
  1. deskripsikan perbedaan antara gen struktural dan gen regulator serta perbedaan antara enzim yang dapat direpresi dan enzim yang dapat diinduksi
  2. jelaskan pengendalian genetik produksi protein dalam prokariota menggunakan operon lac (pengetahuan tentang peran cAMP tidak diperlukan)
  3. nyatakan bahwa faktor transkripsi adalah protein yang berikatan dengan DNA dan terlibat dalam pengendalian ekspresi gen pada eukariota dengan menurunkan atau meningkatkan laju transkripsi
  4. jelaskan bagaimana giberelin mengaktifkan gen dengan menyebabkan pemecahan repressor protein DELLA, yang biasanya menghambat faktor yang mempromosikan transkripsi

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Sumber: Silabus Cambridge International⁩

English

Not all genes are switched on all the time. Cells control which proteins they make.

  • structural genes 结构基因 code for useful proteins such as enzymes; regulatory genes 调节基因 control whether other genes are switched on.
  • an inducible enzyme 可诱导酶 is made only when it is needed; a repressible enzyme 可抑制酶 is normally made but can be switched off.

The lac operon

In a prokaryote 原核生物 such as a bacterium, a group of genes called the lac operon 乳糖操纵子 controls the digestion of lactose:

  • when there is no lactose, a repressor 阻遏物 protein binds to the operator (a short control sequence within the operon) and blocks transcription 转录, so the lactose-digesting enzymes are not made.
  • when lactose is present, it binds to the repressor and pulls it off. Transcription can now happen, and the enzymes are made. The enzymes are therefore inducible.

Control in eukaryotes

In eukaryotes, transcription factors 转录因子 are proteins that bind to DNA and control gene expression 基因表达, by increasing or decreasing the rate of transcription.

Gibberellin switches genes on in this way: it causes the breakdown of DELLA protein repressors. These DELLA proteins normally block the factors that turn on transcription, so removing them lets those genes be expressed.

Bahasa Indonesia

Tidak semua gen aktif setiap saat. Sel mengontrol protein mana yang mereka buat.

  • gen struktural mengkode protein berguna seperti enzim; gen regulator mengontrol apakah gen lain diaktifkan atau tidak.
  • enzim induksibel hanya dibuat ketika dibutuhkan; enzim represibel biasanya dibuat tetapi dapat dimatikan.

Operon lac

Pada prokariota seperti bakteri, sekelompok gen yang disebut operon lac mengontrol pencernaan laktosa:

  • ketika tidak ada laktosa, protein repressor berikatan dengan operator (urutan kontrol pendek di dalam operon) dan memblokir transkripsi, sehingga enzim pencernaan laktosa tidak dibuat.
  • ketika laktosa ada, ia berikatan dengan repressor dan melepaskannya. Transkripsi kini dapat terjadi, dan enzim dibuat. Oleh karena itu, enzim tersebut bersifat induksibel.
Operon lac dalam dua keadaan: tanpa laktosa, repressor berada di atas operator dan memblokir gen; dengan adanya laktosa, laktosa menarik repressor keluar sehingga gen ditranskripsi dan enzim dibuat
Operon lac: repressor memblokir gen hingga laktosa menariknya keluar, sehingga enzim bersifat induksibel

Kontrol pada eukariota

Pada eukariota, faktor transkripsi adalah protein yang berikatan dengan DNA dan mengontrol ekspresi gen, dengan meningkatkan atau menurunkan laju transkripsi.

Gibberelin mengaktifkan gen dengan cara ini: ia menyebabkan degradasi protein represser DELLA. Protein DELLA ini biasanya memblokir faktor-faktor yang mengaktifkan transkripsi, sehingga dengan menghilangkannya, gen-gen tersebut dapat diekspresikan.

Explore · ⁨Jelajahi⁩

The lac operon · ⁨Operon lac⁩

Step through the switch. With no lactose the genes are blocked; lactose pulls the repressor off and switches them on. · ⁨Ikuti sakelarnya. Tanpa laktosa gen-gen diblokir; laktosa menarik repressor keluar dan menghidupkannya.⁩

Vocabulary · ⁨Kosa kata⁩ Train · ⁨Latih⁩
English Bahasa Indonesia
lac operon/læk ˈɒpərən/ operon lac
repressor/rɪˈpresə/ represor
transcription/trænˈskrɪpʃn/ transkripsi
transcription factor/trænˈskrɪpʃn ˈfæktə/ faktor transkripsi
gene expression/dʒiːn ekˈspreʃn/ ekspresi gen
16.3

Exam tips · ⁨Tips ujian⁩

English
  • Set out a cross fully: parental genotypes → gametes (in circles) → Punnett square → offspring ratio and phenotypes.
  • Use the chi-squared test to compare observed with expected; degrees of freedom $=$ classes $- 1$, compare with $3.84$ at $p = 0.05$.
  • Recognise codominance, multiple alleles, sex linkage, epistasis and linkage — each alters the expected ratio.
  • Meiosis creates variation by crossing over and independent assortment — state both.
Bahasa Indonesia
  • Susun persilangan secara lengkap: genotipe induk → gamet (dalam lingkaran) → kotak Punnett → rasio keturunan dan fenotipe.
  • Gunakan uji chi-squared untuk membandingkan hasil observasi dengan yang diharapkan; derajat kebebasan $=$ kelas $- 1$, bandingkan dengan $3.84$ pada $p = 0.05$.
  • Kenali kodominansi, alel ganda, keterkaitan jenis kelamin, epistasis, dan linkage — masing-masing mengubah rasio yang diharapkan.
  • Meiosis menciptakan variasi melalui crossing over dan asortemen independen — nyatakan keduanya.

Interactive lessons on this topic · ⁨Pelajaran interaktif untuk topik ini⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨Kerjakan langkah demi langkah, dengan latihan pengecekan instan.⁩

Past Papers · ⁨Soal-Soil Masa Lalu⁩

More topics in A-Level Biology · ⁨Biologi A-Level⁩ · ⁨Topik lain dalam A-Level Biology · ⁨Biologi A-Level⁩⁩

Log in or create account · ⁨Masuk atau buat akun⁩

IGCSE, A-Level & AP