Lompat ke konten

Pewarisan, variasi, dan evolusi

AQA · GCSE · Biology · Topik 6

6.1

Pewarisan, variasi, dan evolusi: meneruskannya

  • Reproduksi seksual mencampur informasi genetik; reproduksi aseksual menyalinnya. Meiosis mengurangi kromosom menjadi setengah untuk gamet; fertilisasi mengembalikannya.
  • DNA → gen → alel → fenotipe: kotak Punnett mengubah ini menjadi probabilitas.
  • Seleksi alam mengubah sifat yang diwariskan lintas generasi. Pembiakan terpilih, rekayasa genetika, dan kloning (hanya biologi) menggunakan mekanisme berbeda. Fosil dan bakteri resisten menyediakan bukti evolusi; klasifikasi menggunakan bukti hubungan antar organisme.
Kosa kata Latih
English Bahasa Indonesia
meiosis/meɪˈəʊsɪs/ meiosis
clone/kləʊn/ klon
gene/dʒiːn/ gen
genome/ˈdʒiːnəʊm/ genom
nucleotide/ˈnjuːklɪɒtaɪd/ nukleotida
gamete/ˈɡæmiːt/ gamet
chromosome/ˈkrəʊməsəʊm/ kromosom
allele/əˈliːl/ alel
dominant/ˈdɒmɪnənt/ Dominan
recessive/rɪˈsesɪv/ Resesif
homozygous/ˌhɒməˈzɪɡəs/ Homozigot
heterozygous/ˌhetrəˈzɪɡəs/ heterozigot
genotype/ˈdʒenətaɪp/ genotipe
phenotype/ˈfenətaɪp/ fenotipe
polydactyly/ˌpɒlɪˈdæktili/ Polidaktili
cystic fibrosis/ˈsɪstɪk fɪˈbrəʊsɪs/ Fibrosis Kistik
variation/ˌveərɪˈeɪʃn/ variasi
natural selection/ˈnætʃərəl sɪˈlekʃn/ seleksi alam
6.1

Reproduksi, DNA, dan genom (4.6.1.1–4.6.1.5)

Silabus

Reproduksi, DNA dan genom (Pernyataan AQA 8461 4.6.1.1-4.6.1.5).

  1. Bandingkan reproduksi seksual dan aseksual, dengan organisme yang disebut menggunakan keduanya.
  2. Jelaskan bagaimana meiosis mengurangi jumlah kromosom menjadi setengah dan fertilisasi mengembalikannya, serta telusuri perkembangan embrio.
  3. Deskripsikan DNA, gen dan genom, serta diskusikan pentingnya genom manusia.
  4. (Bio) Deskripsikan struktur nukleotida DNA dan kode basa; (HT) sintesis protein dan efek mutasi.

Sumber: Silabus Cambridge International

Reproduksi seksual — penggabungan gamet jantan dan betina (sperma + sel telur pada hewan; serbuk sari + sel telur pada tumbuhan berbunga). Meiosis menghasilkan gamet; pencampuran informasi genetik memberikan keragaman pada keturunan. Reproduksi aseksual — satu induk, tanpa penggabungan, hanya mitosis: keturunan ident secara genetik (klon).

Meiosis: kromosom satu sel induk disalin, lalu dua pembelahan menghasilkan empat gamet yang berbeda secara genetik, masing-masing memiliki satu set kromosom.

Meiosis: di organ reproduksi, salinan informasi genetik dibuat terlebih dahulu, kemudian sel membelah dua kali untuk membentuk empat gamet, masing-masing dengan satu set kromosom — semuanya berbeda secara genetik. Fertilisasi mengembalikan jumlah normal; sel baru membelah melalui mitosis dan sel berdiferensiasi saat embrio berkembang.

(Bio) Seksual vs aseksual: seksual menghasilkan variasi — keunggulan kelangsungan hidup jika lingkungan berubah, dan variasi yang digunakan dalam pemuliaan terpilih; aseksual tidak memerlukan pasangan (efisien waktu dan energi), lebih cepat, dan menghasilkan banyak keturunan identik ketika kondisi menguntungkan. Parasit malaria: aseksual pada inang manusia, seksual pada nyamuk; banyak jamur: spora aseksual + seksual; tanaman stroberi: biji seksual + perambat aseksual; narcis: pembagian umbi.

DNA dan genom: DNA adalah polimer dari dua untaian yang membentuk heliks ganda, disimpan di dalam inti sebagai kromosom. Gen adalah bagian kecil DNA yang mengkodekan urutan asam amino → protein spesifik. Genom adalah seluruh materi genetik organisme. Pentingnya genom manusia: mencari gen terkait penyakit; memahami dan mengobati gangguan warisan; melacak pola migrasi manusia di masa lalu.

(Bio) Struktur DNA: polimer dari empat jenis nukleotida berbeda — gula umum + gugus fosfat + salah satu dari empat basa — A, C, G, T; tulang punggung gula–fosfat yang bergantian; urutan tiga basa mengkodekan satu asam amino, dan urutan basa mengontrol urutan asam amino dalam protein.

(HT Bio) Sintesis protein: pada ribosom, dari cetakan; molekul pembawa membawa asam amino spesifik sesuai urutan yang benar; rantai melipat menjadi bentuk unik yang memungkinkan protein berfungsi sebagai enzim, hormon, atau protein struktural (misalnya kolagen). Pada untai komplementer C berpasangan dengan G, T dengan A. Mutasi mengubah urutan basa: mutasi mungkin membuat protein tetap sama, mengubahnya sedikit, atau mengubah bentuknya sehingga enzim tidak lagi cocok dengan substratnya atau protein struktural kehilangan kekuatannya. Varian pada DNA non-pengkode dapat menghidupkan atau mematikan gen, mengubah ekspresi gen.

Terapkan pengetahuan tentang reproduksi dan DNA

Cobalah dulu — stroberi. Biji terbentuk setelah fertilisasi; perambat terbentuk tanpa penggabungan gamet. Identifikasi kedua jalur tersebut dan jelaskan mana yang mungkin membantu populasi bertahan dari penyakit baru.

Penalaran terarah. Biji berasal dari reproduksi seksual: meiosis menghasilkan gamet dan fertilisasi mencampur informasi genetik. Variasi berarti beberapa keturunan mungkin tahan terhadap penyakit. Perambat terbentuk melalui mitosis dari satu induk: klon, kecuali mutasi. Reproduksi aseksual tidak memerlukan pasangan dan berlangsung cepat dalam kondisi menguntungkan; tidak ada jalur yang menjamin kelangsungan hidup.

Cobalah dulu — jumlah kromosom. Sel manusia memiliki 46 kromosom sebelum meiosis. Prediksikan jumlah gamet, jumlah kromosom mereka, jumlah setelah fertilisasi, dan pembelahan yang pertumbuhan embrio.

Penalaran terarah. DNA disalin sebelum dua pembelahan menghasilkan empat gamet, masing-masing dengan 23 kromosom (satu set). Penyalinan DNA tidak mengubah jumlahnya menjadi 92 kromosom pada tahap itu. Fertilisasi menggabungkan 23 + 23 = 46; mitosis meningkatkan jumlah sel embrio dan sel berdiferensiasi. Diagram ini memodelkan jumlah kromosom, bukan tahapan meiosis.

Cobalah dulu — skala dan kode. Bedakan gen, kromosom, dan genom. (HT Bio) Tulis basa komplementer untuk A C G T dan jelaskan apakah mutasi harus menghentikan kerja enzim.

Penalaran terarah. Gen adalah bagian DNA yang mengkodekan urutan asam amino untuk protein; kromosom mengandung molekul DNA panjang dan banyak gen; genom adalah seluruh materi genetik organisme. Basa komplementer adalah T G C A. Di ribosom, cetakan dan molekul pembawa menentukan urutan asam amino; rantai melipat. Mutasi mungkin membuat protein tetap sama atau mengubah bentuk dan fungsinya. Varian non-pengkode dapat mengubah apakah gen diekspresikan.

6.2

Pewarisan genetik, gangguan, dan penentuan jenis kelamin (4.6.1.6–4.6.1.8)

Silabus

Warisan genetik, gangguan dan penentuan jenis kelamin (Pernyataan AQA 8461 4.6.1.6-4.6.1.8).

  1. Definisikan gamet, kromosom, gen, alel, dominan, resesif, homozigot, heterozigot, genotipe dan fenotipe.
  2. Lengkapi dan interpretasikan kotak Punnett serta silsilah keluarga, dengan rasio dan probabilitas.
  3. Jelaskan pewarisan polidaktili dan fibrosis kistik serta nilai isu skrining embrio.
  4. Tentukan jenis kelamin dengan persilangan XX/XY, termasuk rasionya.

Sumber: Silabus Cambridge International

Pelajari istilah-istilah berikut: gamet (sel kelamin), kromosom (struktur DNA), gen (bagian yang mengkode protein), alel (bentuk gen), dominan (diekspresikan dengan satu salinan), resesif (diekspresikan hanya dengan dua salinan), homozigot (dua alel sama), heterozigot (dua alel berbeda), genotipe (alel yang ada), fenotipe (ciri yang terekspresikan).

Contoh gen tunggal: warna bulu tikus; buta warna merah-hijau. Sebagian besar ciri hasil dari banyak gen yang berinteraksi.

Kotak Punnett dan persilangan: lengkapi kotak Punnett, ambil rasio (mis. 3:1, 1:1) dan probabilitas dari persilangan genetik dan silsilah keluarga. (HT) Susun persilangan dari genotipe orang tua dan prediksikan hasil dengan probabilitas.

Gangguan warisan: polidaktili (jari atau kaki tambahan) — alel dominan; fibrosis kistik (gangguan pada membran sel) — alel resesif. Buat penilaian yang tepat mengenai isu ekonomi, sosial dan etika bagi penapisan embrio.

Kiri: persilangan jenis kelamin XX × XY memberikan nisbah 1:1. Kanan: dua pembawa fibrosis kistik (Cc × Cc), dengan kebarangkalian 1/4 untuk cc.

Penentuan jantina: sel badan mempunyai 23 pasang kromosom; 22 pasang mengawal ciri-ciri, satu pasang membawa gen jantina — perempuan XX, lelaki XY. Persilangan jantina (X×X, X×Y) memberikan nisbah 1:1, 50 % kebarangkalian bagi setiap hasil.

Daripada istilah kepada inferensi keluarga dan kebarangkalian

Cuba dahulu — terminologi. D menyebabkan polidaktili dominan; d tidak. Klasifikasikan Dd dan ramalkan fenotip serta alel gametnya.

Pembahasan contoh. Dd adalah heterozigot (dua alel berbeza); DD dan dd adalah homozigot. Genotip bermaksud alel yang hadir; fenotip bermaksud ciri-ciri yang diekspresikan. Dd terjejas kerana satu D diekspresikan. “Dominan” tidak bermaksud lebih kuat atau lebih biasa. Gamet mengandungi D atau d, bukan Dd.

Inferensi keluarga bimbingan — disesuaikan daripada AQA Jun 2024 Kertas 2H Soalan06.2. Bapa terjejas dan ibu tidak terjejas mempunyai seorang anak lelaki tidak terjejas. Tanggalkan genotip bapa sebelum membaca jawapan.

Pembahasan contoh. Ibu dan anak lelaki adalah dd. Bapa meneruskan d kepada anaknya, tetapi mesti juga membawa D kerana dia terjejas. Oleh itu dia ialah Dd. Genotip anak menyediakan bukti bahawa fenotip bapa sahaja tidak dapat berikan.

Bina persilangan (HT). Dua pembawa CF tidak terjejas ialah Cc dan Cc. Setiap satu menghasilkan gamet C atau c. Menggabungkannya memberikan CC, Cc, Cc, cc: kebarangkalian CF = 1/4; kebarangkalian menjadi pembawa = 1/2. Pembawa tidak mempunyai CF dalam model resesif ini. Persilangan XX × XY yang berasingan memberikan XX, XX, XY, XY: kebarangkalian 1/2 bagi setiap hasil dalam model penentuan jantina GCSE.

Pemindahan peperiksaan — disesuaikan daripada AQA Jun 2024 Kertas 2H Soalan06.3. Ibu terjejas Dd dan bapa tidak terjejas dd mempunyai tiga anak lelaki tidak terjejas. Bina persilangan dan ramalkan sama ada anak keempat akan terjejas.

Pembahasan contoh. Alel telur D/d bergabung dengan alel sperma d/d untuk memberi Dd, dd, Dd, dd. Dua daripada empat gabungan yang sama kemungkinan adalah terjejas: kebarangkalian = 2/4 = 1/2. Kelahiran awal tidak mengubah kebarangkalian ini. Empat kotak menggambarkan gabungan yang mungkin, bukan empat anak yang dijanjikan.

Evaluasi — senario penapisan tulisan guru. Penapisan boleh mengenal pasti embrio dengan genotip CF, tetapi rawatan adalah mahal dan beberapa embrio mungkin tidak digunakan. Manfaat biologi ialah mengenal pasti embrio cc untuk memaklumkan keputusan pasangan. Kos boleh hadkan akses dan mencipta pilihan pembiayaan. Sesetengah keluarga membantah pemilihan atau tidak menggunakan embrio; yang lain mengutamakan pengurangan penyakit warisan. Penilaian yang tepat menggunakan bukti yang dinyatakan dan mengakui nilai yang berbeza.

6.3

Variasi, pembiakan terpilih, kejuruteraan genetik dan kloning (4.6.2)

Silabus

Variasi, pemuliaan seleksi, rekayasa genetika dan kloning (Pernyataan AQA 8461 4.6.2).

  1. Deskripsikan interaksi genom-lingkungan dan tiga penyebab variasi, serta peran mutasi.
  2. Jelaskan evolusi melalui seleksi alam dan pembentukan spesies baru.
  3. Deskripsikan pemuliaan seleksi, penggunaannya dan risiko inbreeding.
  4. Deskripsikan rekayasa genetika dengan (HT) langkah-langkah utamanya, manfaat, risiko, dan keberatan.
  5. (Bio) Deskripsikan kultur jaringan, stek, transplantasi embrio dan kloning sel dewasa.

Sumber: Silabus Cambridge International

Variasi — perbedaan antara individu dalam suatu populasi — berasal dari gen yang diwariskan (genetik), kondisi perkembangan (lingkungan), atau kombinasi keduanya. Biasanya terdapat variasi genetik yang luas dalam satu populasi; semua varian genetik muncul dari mutasi — sebagian besar tidak memengaruhi fenotipe, beberapa memengaruhinya, dan sangat sedikit menentukannya. Mutasi langka yang menghasilkan fenotipe baru yang sesuai dengan perubahan lingkungan dapat mengubah spesies secara cepat.

Evolution: perubahan dalam ciri-ciri yang diwarisi oleh populasi sepanjang masa, melalui pemilihan semula jadi, yang mungkin menghasilkan spesies baru. Semua spesies berevolusi daripada bentuk kehidupan ringkas yang pertama kali berkembang lebih tiga bilion tahun lalu. Pemilihan semula jadi: variasi → fenotip terbaik sesuai dengan persekitaran hidup dan membiak → ciri-ciri tersebut diwariskan. Jika dua populasi menjadi sangat berbeza sehingga tidak boleh kawin untuk menghasilkan anak leluhur subur, dua spesies baharu telah terbentuk.

Pembiakan terpilih (pemilihan buatan): pilih induk dengan ciri yang dikehendaki daripada populasi campuran → biak → pilih anak terbaik → ulang selama banyak generasi. Kegunaan: ketahanan penyakit dalam tanaman makanan; haiwan dengan lebih daging atau susu; anjing dengan sifat lembut; bunga besar atau luar biasa. Risiko: pembiakan sedarah — baka rentan terhadap penyakit atau cacat warisan.

Kejuruteraan genetik: memodifikasi genom dengan memperkenalkan gen daripada organisma lain untuk memberikan ciri yang dikehendaki — tanaman GM tahan serangan serangga atau herbisida (pembekalan meningkat); bakteria yang dimanipulasi secara genetik untuk menghasilkan insulin manusia. (HT) Langkah-langkah: enzim mengasingkan gen yang diperlukan → dimasukkan ke dalam vektor (plasmid bakteria atau virus) → vektor memasukkan gen ke dalam sel yang diperlukan → dipindahkan awal dalam perkembangan supaya organisma berkembang dengan ciri yang dikehendaki. Timbang manfaat (perubatan, pertanian) melawan risiko (populasi bunga liar dan serangga, kesan kesihatan yang belum dikaji) dan keberatan etika.

(Bio) Kloning: kultur tisu — kumpulan kecil sel tumbuhan dibesarkan kepada pokok identik baharu (menjaga spesies jarang; nurseri); potongan — kaedah mudah, penduduk taman yang lebih tua; transplan embrio — membelah sel tidak terspesialisasi dalam embrio haiwan yang sedang berkembang kepada embrio identik yang diletakkan dalam ibu hos; kloning sel dewasa — nukleus ditanggalkan dari sel telur tidak dibuahi → nukleus dari sel badan dewasa dimasukkan → kejutan elektrik membuatnya berkembar kepada embrio → gumpalan sel diletakkan dalam rahim.

Terapkan variasi, seleksi, dan bioteknologi

Mulai dengan variasi — studi kasus bibit tulisan guru. Bibit berbeda dalam ketahanan penyakit yang diwariskan. Tanaman identik secara genetik tumbuh dengan tinggi berbeda di bawah kondisi cahaya yang berbeda. Identifikasi variasi genetik dan lingkungan, lalu jelaskan apa yang mungkin terjadi selama wabah penyakit.

Penalaran terarah. Alel ketahanan menyediakan variasi genetik; kondisi cahaya dapat menyebabkan perbedaan lingkungan pada tinggi tanaman. Fenotipe sering kali bergantung pada kedua faktor tersebut. Tanaman resisten mungkin bertahan dari penyakit dan bereproduksi lebih sukses, mewariskan alel menguntungkan kepada keturunan. Seiring generasi, alel ketahanan dapat menjadi lebih umum. Mutasi mengubah DNA; mereka tidak terjadi karena organisme membutuhkan perubahan tertentu.

Transfer ujian — disesuaikan dari AQA Juni 2024 Kertas 2H Q01.2. Jelaskan seleksi alam menggunakan serangga yang sudah bervariasi dalam ketahanan insektisida yang diwariskan.

Penalaran terarah. Insektisida merupakan tekanan seleksi: serangga yang lebih rentan mati. Penyintas resisten bereproduksi dan mewariskan alel ketahanan kepada keturunan. Sifat yang diwariskan populasi berubah lintas generasi; individu tidak berevolusi hanya karena disemprotkan insektisida. Spesiasi memerlukan populasi menjadi tidak mampu kawin untuk menghasilkan keturunan fertil.

Bandingkan mekanisme — studi kasus tanaman budidaya tulisan guru. Petani ingin mendapatkan ketahanan penyakit yang diwariskan tanpa mentransfer gen. Pilih orang tua resisten dari populasi campuran, biakkan mereka, pilih keturunan resisten, dan ulangi selama banyak generasi. Ini adalah pembiakan terpilih, bukan seleksi alam atau rekayasa genetika. Pembiakan berulang antar kerabat dekat berisiko menimbulkan cacat warisan dan penurunan variasi genetik.

Penjelasan ujian terkait — disesuaikan dari AQA Juni 2024 Kertas 2H Q09.1. Tanaman kedelai GM tahan terhadap glifosat. Jelaskan bagaimana penyemprotan ladang dapat meningkatkan hasil panen.

Penalaran terarah. Glifosat membunuh gulma tetapi tanaman resisten tetap hidup. Persaingan yang lebih sedikit memberikan tanaman lebih banyak cahaya, air, dan ion mineral. Cahaya dan air yang lebih banyak dapat mendukung fotosintesis, menghasilkan glukosa untuk respirasi dan membangun biomassa. Ion nitrat mendukung sintesis asam amino dan protein. Hubungkan sumber daya dengan pertumbuhan dan hasil panen; pernyataan “GM berarti hasil panen lebih tinggi” mengabaikan mekanismenya. Poin penjelasan ini disusun oleh penulis dan diperiksa terhadap skema penilaian, bukan model resmi atau jaminan skor.

HT — mengikuti sebuah gen. Enzim mengisolasi gen yang diperlukan (misalnya, insulin manusia). Masukkan ke dalam vektor seperti plasmid bakteri; gunakan vektor untuk memasukkannya ke sel yang dituju. Sel yang dimodifikasi mengekspresikan gen tersebut dan menghasilkan zatnya. Untuk hewan atau tumbuhan yang sedang berkembang, masukkan gen sedini mungkin agar organisme berkembang dengan karakteristik yang diinginkan.

Evaluasi — skenario GM tulisan guru. Tanaman tahan serangga mengalami kerusakan hama sasaran yang lebih sedikit, namun sebuah laporan menyebutkan berkurangnya serangga non-sasaran di sekitarnya tanpa menjelaskan alasannya. Kerusakan yang berkurang mungkin meningkatkan hasil panen. Penurunan serangga memicu kekhawatiran tentang jaring-jaring makanan; bandingkan lahan yang dimodifikasi dan tidak dimodifikasi sambil memperhitungkan habitat dan penggunaan pestisida. Asosiasi saja tidak membuktikan bahwa gen yang dimasukkan menyebabkan penurunan tersebut. Hargai modifikasi dan bukti spesifik tersebut.

Biologi — pilih dan urutkan metode kloning. Kebun bibit dapat menggunakan kultur jaringan untuk menumbuhkan tanaman dari kelompok kecil sel, atau stek dari tanaman induk. Transplantasi embrio membelah sel sebelum terspesialisasi dan menempatkan embrio identik ke ibu inang. Kloning sel dewasa menghilangkan inti sel telur yang belum dibuahi, memasukkan inti sel tubuh dewasa, merangsang pembelahan dengan kejutan listrik, dan memindahkan gumpalan sel ke rahim. Donor sel tubuh dewasa menyediakan informasi genetik nuklear. Perbedaan lingkungan masih dapat memengaruhi fenotipe klon.

6.4

Evolusi, genetik dan bukti (4.6.3, biologi sahaja)

Silabus

Evolusi, genetika dan bukti (Pernyataan AQA 8461 4.6.3, biologi saja).

  1. Deskripsikan teori Darwin, mengapa diterima secara bertahap, dan teori Lamarck.
  2. Deskripsikan kontribusi Wallace dan Mendel serta perkembangan genetika.
  3. Jelaskan fosil dan pembentukannya, mengapa catatan tersebut tidak lengkap, penyebab kepunahan dan pohon evolusi.
  4. Jelaskan bakteri resisten antibiotik dan cara memperlambat resistensi.

Sumber: Silabus Cambridge International

(Bio) Teori Darwin: variasi yang luas dalam satu spesies; individu yang paling sesuai dengan lingkungan bertahan hidup untuk bereproduksi; sifat-sifat yang berguna diwariskan. Diterbitkan dalam On the Origin of Species (1859). Hanya diterima secara bertahap: teori ini menantang gagasan bahwa Tuhan menciptakan semua makhluk hidup; bukti belum memadai saat diterbitkan; mekanisme pewarisan tidak diketahui selama 50 tahun lagi. Teori saingan Lamarck — yaitu perubahan yang diperoleh selama kehidupan organisme diwariskan — kini diketahui salah hampir pada semua kasus.

(Bio) Wallace: secara independen mengusulkan evolusi melalui seleksi alam; publikasi bersama 1858 dengan Darwin mendorong Darwin untuk menerbitkan karyanya; paling dikenal karena warna peringatan dan karya perintisnya tentang spesiasi — langkah-langkah bagaimana spesies baru muncul.

(Bio) Mendel dan perkembangan genetika: percobaan pembiakan pertengahan-19-abad menunjukkan setiap karakteristik diwariskan melalui 'unit' yang diturunkan tak berubah kepada keturunan; akhir 19-abad — kromosom diamati dalam pembelahan sel; awal 20-abad — unit-unit tersebut berperilaku seperti kromosom → gen pada kromosom; pertengahan-20-abad — struktur DNA ditentukan dan fungsi gen dipahami. Karya Mendel tidak diakui sepanjang hidupnya.

(Bio) Bukti evolusi: gen menunjukkan karakteristik diturunkan ke anak; fosil; resistensi antibiotik pada bakteri.

(Bio) Fosil terbentuk ketika bagian tubuh tidak membusuk (kondisi pembusukan tidak ada), ketika bagian digantikan oleh mineral saat membusuk, atau sebagai jejak yang terawetkan (jejak kaki, liang, jejak akar). Kehidupan berbadan lunak awal meninggalkan sedikit jejak, sebagian besar hancur oleh aktivitas geologis — sehingga sains tidak dapat memastikan bagaimana kehidupan dimulai. Kepunahan berarti tidak ada individu dari suatu spesies yang tersisa — penyebabnya meliputi penyakit baru, predator baru, kompetisi, perubahan lingkungan, dan peristiwa katastrofik. Pohon evolusi menggunakan data klasifikasi terkini dan data fosil.

(Bio) Bakteri resisten: mutasi menghasilkan varian genetik; beberapa resisten terhadap antibiotik tertentu. Bakteri yang rentan terbunuh, sementara penyintas resisten bereproduksi cepat dan mewariskan gen resistensi. Strain resisten menjadi lebih umum dan dapat menyebar (misalnya MRSA). Perubahan populasi ini merupakan bukti evolusi. Resistensi dapat membuat infeksi sulit diobati; hal ini tidak berarti setiap antibiotik tidak efektif atau bahwa manusia tidak memiliki pertahanan imun. Mengurangi peresepan yang tidak tepat dan penggunaan antibiotik pertanian yang tidak perlu mengurangi tekanan seleksi yang dapat dihindari. Pengembangan antibiotik baru membutuhkan waktu dan sumber daya.

Coba dulu — penjelasan resistensi. Suatu populasi mengandung varian rentan dan resisten sebelum paparan antibiotik. Jelaskan mengapa bakteri resisten menjadi lebih umum, dan perbaiki kalimat “antibiotik membuat setiap bakteri bermutasi karena butuh resistensi”.

Penalaran terarah. Variasi genetik sudah ada; mutasi tidak diarahkan oleh kebutuhan. Paparan antibiotik menyeleksi penyintas. Bakteri resisten bereproduksi dan mewariskan gen resistensi kepada keturunan, meningkatkan proporsinya dalam populasi. Seleksi dan pewarisan menjelaskan perubahan tersebut tanpa mengklaim bahwa setiap individu menjadi resisten.

Gunakan bukti sejarah dan fosil

Jelaskan sejarah (Biologi). Darwin dan Wallace secara independen mengusulkan seleksi alam; tulisan bersama mereka muncul pada 1858 dan Darwin menerbitkan bukunya pada 1859. Penerimaannya berlangsung bertahap: teori ini menantang kepercayaan penciptaan yang berlaku, beberapa ilmuwan menganggap buktinya tidak memadai, dan mekanisme pewarisan masih belum diketahui. Pemuliaan tanaman oleh Mendel menunjukkan unit-unit yang diwariskan. Pentingnya karyanya diakui setelah wafatnya; kemudian perilaku kromosom, gen pada kromosom, dan struktur DNA menghubungkan unit-unit tersebut dengan mekanisme fisik.

Terapkan spesiasi — kasus yang ditulis guru. Penghalang memisahkan suatu populasi menjadi habitat yang berbeda. Tekanan seleksi yang berbeda menguntungkan varian yang berbeda; penyintas bereproduksi dan mewariskan alel menguntungkan kepada keturunannya. Mutasi menyediakan varian genetik. Selama banyak generasi, populasi dapat menyimpang. Pemisahan saja tidak membuktikan spesies baru: ketidakmampuan untuk kawin menghasilkan keturunan fertil adalah kriteria spesies yang ditetapkan.

Interpretasikan bukti — kasus fosil yang ditulis guru. Bekas jejak yang terawet dalam batuan adalah fosil jejak; cangkang yang digantikan mineral mengilustrasikan penggantian mineral. Kondisi yang mencegah pembusukan juga dapat melestarikan sisa-sisa. Organisme berbadan lunak mungkin tidak meninggalkan jejak, dan aktivitas geologis menghancurkan fosil. Catatan yang tidak lengkap tetap memberikan bukti tentang organisme masa lalu dan perubahan. Spesies yang hilang dari satu lokasi tidak selalu punah: kepunahan berarti tidak ada individu hidup yang tersisa di mana pun.

Baca diagram. Jejak A dan B kembali ke percabangan pertama yang sama: ini adalah nenek moyang bersama terbaru mereka. A dan C berbagi nenek moyang yang lebih tua dari keempat spesies, sehingga A dan B memiliki kekerabatan yang lebih dekat. Ini adalah skema tanpa skala waktu; jangan inferensi tanggal dari panjang cabang atau hubungan dari jarak vertikal. Pohon menggunakan klasifikasi dan bukti fosil.

6.5

Klasifikasi organisme hidup (4.6.4)

Silabus

Klasifikasi organisme hidup (AQA 8461 pernyataan 4.6.4).

  1. Jelaskan sistem Linnaeus dan penamaan binomial.
  2. Jelaskan sistem tiga domain Woese dan pemicunya.
  3. Interpretasikan pohon evolusi menggunakan data klasifikasi dan fosil.

Sumber: Silabus Cambridge International

Linnaeus: klasifikasi berdasarkan struktur dan karakteristik ke dalam kingdom, filum, kelas, ordo, famili, genus, spesies; organisme dinamai dengan sistem binomial (genus + spesies).

Sistem tiga domain (Carl Woese), berdasarkan bukti analisis kimia: arkaea (domain terpisah dari prokariota, termasuk banyak organisme dari lingkungan ekstrem), bakteri (bakteri sejati), eukariota (protista, jamur, tumbuhan, hewan). Peningkatan mikroskop dan biokimia mendorong model-model baru.

Pohon evolusi: cabang-cabang dari nenek moyang bersama; identifikasi percabangan pertama yang sama saat melacak dua ujung kembali ke nenek moyang bersama terbaru; panjang yang digambar di sini bukan skala waktu.

Pohon evolusi menunjukkan bagaimana para ilmuwan percaya organisme saling berkaitan — interpretasikan menggunakan data klasifikasi dan fosil.

Terapkan klasifikasi. Dalam Panthera leo dan Panthera tigris, Panthera mengidentifikasi genus yang sama; kata kedua membedakan spesies di dalamnya. Tingkatan adalah kingdom → filum → kelas → ordo → famili → genus → spesies. Bukti mikroskopi dan analisis kimia baru dapat mengungkapkan hubungan yang tidak terlihat dari penampilan luar, mengarah pada klasifikasi yang direvisi. Tiga domain Woese adalah arkaea, bakteri, dan eukariota.

Retrieve akhir. Tanpa jawaban, jelaskan (1) bagaimana gamet kromosom-23 memulihkan 46 pada pembuahan; (2) probabilitas anak berikutnya yang terkena untuk Dd × dd setelah tiga kelahiran sehat; (3) bagaimana paparan antibiotik mengubah populasi bakteri. Periksa: dua set gamet bergabung; persilangan memberikan probabilitas 1/2 secara independen pada setiap kelahiran; penyintas resisten bereproduksi dan mewariskan gen resistensi. Kemudian gunakan contoh yang telah diselesaikan sebelumnya untuk mengambil transfer gen, urutan kloning, dan nenek moyang bersama.

6.5

Daftar periksa sebelum menganggap topik ini selesai

  • Meiosis (empat gamet, jumlah berkurang setengah) vs mitosis; keunggulan seksual vs aseksual dengan nama organisme.
  • Kesepuluh istilah genetika; persegi Punnett dengan rasio; polidaktili vs fibrosis kistik; persilangan XX/XY 1:1.
  • (Bio) Nukleotida dan basa DNA; (HT) sintesis protein dan mutasi.
  • Variasi tiga sumber; urutan seleksi alam; langkah-langkah pemuliaan terseleksi dan risiko inbreeding; (HT) langkah rekayasa genetika; (Bio) empat metode kloning.
  • (Bio) Sejarah Darwin/Wallace/Mendel, pembentukan fosil dan mengapa catatan fosil tidak lengkap, kisah MRSA, tingkatan Linnaeus dan tiga domain.
Kosa kata Latih
English Bahasa Indonesia
inbreeding/ˈɪnbriːdɪŋ/ perkawinan sedarah
adenine/ˈædəniːn/ Adenin
cytosine/ˈsaɪtəsaɪn/ Sitosin
guanine/ˈɡwɑːnaɪn/ Guanin
thymine/ˈθaɪmaɪn/ Timin

Topik lain dalam AQA · GCSE · Biology

Masuk atau buat akun

IGCSE, A-Level & AP