Selamat datang di bank soal biologi kelas 12 tentang mutasi! Materi mutasi merupakan salah satu topik krusial dalam genetika yang mempelajari perubahan materi genetik pada organisme. Mutasi dapat terjadi secara spontan maupun diinduksi, memengaruhi struktur kromosom atau urutan basa nitrogen pada gen, dan memiliki dampak yang bervariasi, mulai dari netral, merugikan, hingga menguntungkan dalam evolusi. Dalam kumpulan soal ini, Anda akan menemukan berbagai jenis pertanyaan yang dirancang khusus untuk menguji pemahaman Anda secara mendalam. Mulai dari pilihan ganda untuk mengasah konsep dasar, isian singkat untuk mengingat istilah penting, uraian untuk melatih analisis dan penjelasan, hingga soal mencocokkan untuk menghubungkan konsep. Latihan soal mutasi ini akan sangat membantu siswa kelas 12 dalam mempersiapkan diri menghadapi ulangan harian, ujian tengah semester, maupun ujian akhir. Dengan memahami materi mutasi, Anda tidak hanya sukses dalam ujian, tetapi juga mendapatkan wawasan tentang dasar-dasar keragaman hayati dan penyakit genetik. Persiapkan diri Anda dan raih nilai terbaik!
Contoh Soal dan Pembahasan
A. Pilihan Ganda
- Mutasi adalah perubahan pada materi genetik yang dapat terjadi pada tingkat gen maupun kromosom. Perubahan ini bersifat…
- a. selalu menguntungkan
- b. selalu merugikan
- c. terarah dan tidak dapat diwariskan
- d. acak dan dapat diwariskan
- e. selalu diperbaiki oleh tubuh
Jawaban: d. acak dan dapat diwariskan
Pembahasan: Mutasi bersifat acak (tidak terarah) dan jika terjadi pada sel gamet, dapat diwariskan ke generasi berikutnya.
- Mutasi yang hanya melibatkan perubahan pada satu atau beberapa pasang basa nukleotida dalam DNA tanpa mengubah jumlah atau struktur kromosom secara keseluruhan disebut mutasi…
- a. gen (titik)
- b. kromosom
- c. somatik
- d. terinduksi
- e. spontan
Jawaban: a. gen (titik)
Pembahasan: Mutasi gen atau mutasi titik adalah perubahan kecil pada urutan basa DNA, berbeda dengan mutasi kromosom yang melibatkan perubahan besar pada struktur atau jumlah kromosom.
- Senyawa kimia atau agen fisik yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi disebut…
- a. karsinogen
- b. teratogen
- c. mutagen
- d. alergen
- e. antigen
Jawaban: c. mutagen
Pembahasan: Mutagen adalah agen yang dapat menyebabkan perubahan materi genetik.
- Perubahan satu basa nukleotida yang tidak mengubah asam amino yang dikodekan disebut mutasi…
- a. silent (diam)
- b. missense
- c. nonsense
- d. frameshift
- e. inversi
Jawaban: a. silent (diam)
Pembahasan: Mutasi silent terjadi karena kodon baru masih mengkode asam amino yang sama, seringkali akibat redudansi kode genetik.
- Jika terjadi penambahan atau pengurangan satu atau dua pasang basa nukleotida pada suatu gen, jenis mutasi ini kemungkinan besar akan menyebabkan…
- a. mutasi silent
- b. mutasi missense
- c. mutasi nonsense
- d. mutasi frameshift
- e. mutasi inversi
Jawaban: d. mutasi frameshift
Pembahasan: Penambahan atau pengurangan 1 atau 2 basa akan menggeser kerangka baca kodon, sehingga menghasilkan urutan asam amino yang sama sekali berbeda setelah titik mutasi.
- Berikut ini adalah salah satu jenis mutasi kromosom di mana suatu segmen kromosom terpotong dan menempel pada kromosom non-homolog. Jenis mutasi ini adalah…
- a. delesi
- b. duplikasi
- c. inversi
- d. translokasi
- e. nondisjunction
Jawaban: d. translokasi
Pembahasan: Translokasi adalah perpindahan segmen kromosom ke kromosom non-homolog.
- Sindrom Down disebabkan oleh trisomi pada kromosom nomor 21. Ini merupakan contoh kelainan yang diakibatkan oleh…
- a. poliploidi
- b. aneuploidi
- c. euploidi
- d. mutasi gen
- e. translokasi resiprok
Jawaban: b. aneuploidi
Pembahasan: Aneuploidi adalah kondisi di mana individu memiliki jumlah kromosom yang tidak normal (misalnya trisomi atau monosomi).
- Radiasi sinar-X dan sinar ultraviolet dikenal sebagai mutagen fisik karena dapat menyebabkan kerusakan pada DNA. Sinar ultraviolet khususnya dapat menyebabkan…
- a. delesi basa nitrogen
- b. pembentukan dimer timin
- c. insersi basa nitrogen
- d. translokasi
- e. inversi kromosom
Jawaban: b. pembentukan dimer timin
Pembahasan: Sinar UV menyebabkan ikatan kovalen antara dua basa timin yang berdekatan pada untai DNA, membentuk dimer timin yang mengganggu replikasi dan transkripsi.
- Nondisjunction adalah peristiwa gagal berpisahnya kromosom homolog saat anafase meiosis I atau kromatid saudara saat anafase meiosis II. Dampak dari nondisjunction adalah terbentuknya…
- a. gamet diploid
- b. gamet normal
- c. gamet dengan jumlah kromosom abnormal
- d. gamet poliploid
- e. gamet haploid
Jawaban: c. gamet dengan jumlah kromosom abnormal
Pembahasan: Nondisjunction menghasilkan gamet yang memiliki kelebihan atau kekurangan kromosom, yang saat fertilisasi akan menyebabkan zigot dengan jumlah kromosom abnormal (aneuploidi).
- Mutasi yang terjadi pada sel-sel tubuh (sel somatik) suatu individu dan tidak akan diwariskan kepada keturunannya disebut mutasi…
- a. somatik
- b. germinal
- c. spontan
- d. terinduksi
- e. kromosom
Jawaban: a. somatik
Pembahasan: Mutasi somatik hanya memengaruhi individu yang mengalaminya, tidak diwariskan. Mutasi germinal terjadi pada sel gamet dan dapat diwariskan.
- Apa yang dimaksud dengan mutasi “missense”?
- a. Perubahan satu basa nukleotida tanpa mengubah asam amino yang dikodekan.
- b. Perubahan satu basa nukleotida yang mengakibatkan perubahan asam amino yang dikodekan.
- c. Perubahan satu basa nukleotida yang mengubah kodon menjadi kodon stop.
- d. Penambahan atau pengurangan basa nukleotida yang menggeser kerangka baca.
- e. Hilangnya sebagian segmen pada kromosom.
Jawaban: b. Perubahan satu basa nukleotida yang mengakibatkan perubahan asam amino yang dikodekan.
Pembahasan: Mutasi missense mengubah kodon menjadi kodon untuk asam amino yang berbeda, yang dapat mengubah fungsi protein.
- Sindrom Turner adalah kelainan genetik yang ditandai dengan hanya memiliki satu kromosom X (XO). Ini merupakan contoh…
- a. trisomi
- b. poliploidi
- c. monosomi
- d. triploidi
- e. disomi
Jawaban: c. monosomi
Pembahasan: Monosomi adalah kondisi hilangnya satu kromosom dari pasangan homolognya (2n-1).
- Kromosom yang mengalami mutasi duplikasi berarti…
- a. kehilangan sebagian segmen gen
- b. memiliki segmen gen yang berulang dua kali atau lebih
- c. memiliki orientasi segmen gen yang terbalik
- d. pertukaran segmen gen antar kromosom non-homolog
- e. gagal berpisah saat meiosis
Jawaban: b. memiliki segmen gen yang berulang dua kali atau lebih.
Pembahasan: Duplikasi adalah penggandaan segmen kromosom.
- Peristiwa di mana suatu fragmen kromosom patah dan bergabung kembali ke kromosom yang sama tetapi dalam orientasi terbalik disebut…
- a. delesi
- b. duplikasi
- c. inversi
- d. translokasi
- e. fusi
Jawaban: c. inversi
Pembahasan: Inversi adalah pembalikan urutan gen pada segmen kromosom.
- Anemia sel sabit (sickle cell anemia) adalah penyakit genetik yang disebabkan oleh mutasi pada gen hemoglobin. Jenis mutasi ini tergolong…
- a. mutasi gen
- b. mutasi kromosom
- c. poliploidi
- d. aneuploidi
- e. delesi
Jawaban: a. mutasi gen
Pembahasan: Anemia sel sabit disebabkan oleh perubahan satu basa nukleotida pada gen yang mengkode rantai beta hemoglobin, yang merupakan mutasi gen.
- Agen mutagen seperti kolkisin sering digunakan dalam persilangan tanaman untuk menghasilkan tanaman poliploid. Kolkisin bekerja dengan cara…
- a. merusak struktur DNA
- b. menghambat pembentukan benang spindel
- c. menyebabkan delesi basa nitrogen
- d. memicu translokasi kromosom
- e. menginduksi inversi kromosom
Jawaban: b. menghambat pembentukan benang spindel
Pembahasan: Kolkisin mengganggu pembentukan mikrotubulus benang spindel selama mitosis atau meiosis, sehingga kromosom tidak terpisah dan menyebabkan penggandaan set kromosom.
- Organisme hasil mutasi yang memperlihatkan fenotip baru yang berbeda dari tipe liarnya disebut…
- a. mutan
- b. mutantogen
- c. mutasiogen
- d. transforman
- e. rekombinan
Jawaban: a. mutan
Pembahasan: Mutan adalah organisme yang mengalami mutasi dan menunjukkan sifat baru.
- Mutasi yang mengubah kodon normal menjadi kodon stop, sehingga mengakibatkan pemendekan protein yang tidak fungsional, disebut mutasi…
- a. silent
- b. missense
- c. nonsense
- d. frameshift
- e. inversi
Jawaban: c. nonsense
Pembahasan: Mutasi nonsense menghasilkan kodon stop prematur, menghentikan sintesis protein lebih awal.
- Mutasi yang terjadi secara alami tanpa campur tangan manusia atau agen mutagen spesifik disebut mutasi…
- a. terinduksi
- b. somatik
- c. germinal
- d. spontan
- e. karsinogenik
Jawaban: d. spontan
Pembahasan: Mutasi spontan terjadi akibat kesalahan replikasi DNA atau paparan lingkungan alami.
- Sindrom Klinefelter (XXY) adalah contoh kelainan genetik pada manusia yang disebabkan oleh…
- a. delesi pada autosom
- b. nondisjunction kromosom seks
- c. translokasi pada kromosom 21
- d. inversi pada kromosom X
- e. duplikasi pada kromosom Y
Jawaban: b. nondisjunction kromosom seks
Pembahasan: Sindrom Klinefelter terjadi karena adanya kelebihan kromosom X akibat nondisjunction pada saat pembentukan gamet.
B. Isian Singkat
- Istilah untuk agen penyebab mutasi adalah…
Jawaban: Mutagen - Jenis mutasi kromosom akibat hilangnya sebagian segmen kromosom disebut…
Jawaban: Delesi - Sindrom yang disebabkan trisomi pada kromosom nomor 21 adalah Sindrom…
Jawaban: Down - Peristiwa gagal berpisahnya kromosom homolog saat meiosis disebut…
Jawaban: Nondisjunction - Mutasi yang terjadi pada sel tubuh dan tidak diwariskan kepada keturunannya disebut mutasi…
Jawaban: Somatik
C. Uraian
- Jelaskan perbedaan mendasar antara mutasi gen dan mutasi kromosom, berikan contoh masing-masing.
Jawaban/Pembahasan:
Mutasi gen (atau mutasi titik) adalah perubahan kecil pada urutan basa nukleotida dalam DNA, misalnya substitusi, insersi, atau delesi satu/beberapa basa. Contohnya anemia sel sabit. Mutasi kromosom adalah perubahan besar pada struktur atau jumlah kromosom secara keseluruhan, seperti delesi, duplikasi, inversi, translokasi (perubahan struktur) atau aneuploidi, poliploidi (perubahan jumlah). Contohnya Sindrom Down (trisomi kromosom 21) atau Sindrom Turner (monosomi X). - Bagaimana radiasi dapat menyebabkan mutasi? Sebutkan setidaknya dua jenis radiasi dan efeknya.
Jawaban/Pembahasan:
Radiasi menyebabkan mutasi dengan merusak DNA. Radiasi pengion (seperti sinar-X, sinar gamma) memiliki energi tinggi yang dapat memecah ikatan fosfodiester pada rantai DNA, menyebabkan putusnya kromosom atau modifikasi basa. Radiasi non-pengion (seperti sinar ultraviolet) memiliki energi lebih rendah tetapi dapat menyebabkan pembentukan ikatan kovalen antar basa pirimidin yang berdekatan, seperti dimer timin, mengganggu replikasi dan transkripsi DNA. - Jelaskan konsep mutasi “silent”, “missense”, dan “nonsense” pada tingkat mutasi gen, serta dampaknya pada protein yang dihasilkan.
Jawaban/Pembahasan:
Mutasi silent (diam) adalah substitusi satu basa yang tidak mengubah asam amino yang dikodekan karena redudansi kode genetik; dampaknya tidak ada perubahan pada protein. Mutasi missense adalah substitusi satu basa yang mengubah kodon sehingga mengkode asam amino yang berbeda; dampaknya bisa mengubah fungsi protein (misal: anemia sel sabit) atau minimal jika asam amino baru memiliki sifat serupa. Mutasi nonsense adalah substitusi satu basa yang mengubah kodon normal menjadi kodon stop prematur; dampaknya adalah sintesis protein yang terhenti lebih awal, menghasilkan protein yang pendek dan umumnya tidak fungsional. - Apa yang dimaksud dengan nondisjunction? Jelaskan bagaimana nondisjunction pada autosom dan gonosom dapat menghasilkan kelainan genetik yang berbeda.
Jawaban/Pembahasan:
Nondisjunction adalah peristiwa gagal berpisahnya kromosom homolog selama anafase meiosis I atau gagal berpisahnya kromatid saudara selama anafase meiosis II, yang menghasilkan gamet dengan jumlah kromosom abnormal (aneuploid). Jika nondisjunction terjadi pada autosom (kromosom tubuh), dapat menyebabkan kelainan seperti trisomi 21 (Sindrom Down) yang memengaruhi perkembangan fisik dan mental. Jika terjadi pada gonosom (kromosom seks), dapat menyebabkan kelainan seperti Sindrom Turner (XO) yang memengaruhi perkembangan seksual wanita, atau Sindrom Klinefelter (XXY) yang memengaruhi perkembangan seksual pria. - Diskusikan peran mutasi dalam proses evolusi. Berikan argumen mengapa mutasi dianggap sebagai sumber utama variabilitas genetik.
Jawaban/Pembahasan:
Mutasi adalah sumber utama variabilitas genetik karena merupakan satu-satunya mekanisme yang dapat menciptakan alel baru dan gen baru dalam suatu populasi. Perubahan acak pada DNA ini menghasilkan fenotipe yang berbeda-beda di antara individu. Variabilitas ini sangat penting karena menyediakan bahan baku bagi seleksi alam. Tanpa mutasi, tidak akan ada keragaman genetik, dan seleksi alam tidak akan memiliki “materi” untuk bekerja, sehingga evolusi tidak dapat terjadi. Meskipun sebagian besar mutasi merugikan atau netral, mutasi yang menguntungkan, meskipun jarang, dapat terseleksi dan menyebar dalam populasi, mendorong adaptasi dan diversifikasi spesies seiring waktu.
D. Mencocokkan
- Cocokkan istilah-istilah berikut dengan definisi yang tepat:
- Delesi — Hilangnya sebagian segmen kromosom
- Inversi — Urutan gen pada segmen kromosom terbalik
- Duplikasi — Segmen kromosom yang berulang
- Translokasi — Perpindahan segmen kromosom ke kromosom non-homolog
- Kariotipe — Susunan kromosom suatu individu
- Cocokkan sindrom atau kelainan genetik berikut dengan penyebab utamanya:
- Sindrom Down — Trisomi kromosom 21
- Sindrom Turner — Monosomi X (XO)
- Sindrom Klinefelter — Trisomi XXY
- Anemia sel sabit — Mutasi gen pada hemoglobin
- Albinisme — Defisiensi enzim tirosinase