LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA IMITASI PERBANDINGAN GENETIS PERCOBAAN MENDEL O L E H. Yulia (F ) Kelompok : Brown

Transkripsi

1 LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA IMITASI PERBANDINGAN GENETIS PERCOBAAN MENDEL O L E H Yulia (F ) Kelompok : Brown PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI JURUSAN PENDIDIKAN MIPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS TANJUNGPURA PONTIANAK 2011

2 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Mata cokelat, biru, hijau, atau abu-abu; rambut hitam, cokelat, pirang, atau merah-ini hanyalah segelintir contoh variasi terwariskan yang bisa kita amati pada individu-individu dalam suatu populasi. Penjelasan tentang hereditas yang paling banyak dianut orang selama tahun 1800-an adalah hipotesis pencampuran, gagasan bahwa materi genetic yang disumbangkan oleh kedua orangtua bercampur seperti cat biru dan kuning yang bercampur menjadi hijau. Hipotesis ini memprediksi bahwa selama beberapa generasi, populasi yang kawin acak akan memunculkan populasi individu yang seragam. Akan tetapi, pengamatan kita sehari-hari dan hasil-hasil percobaan pembiakan dengan hewan dan tumbuhan menentang prediksi tersebut. Hipotesis pencampuran ini juga gagal menjelaskan berbagai fenomena lain dari pewarisan-sifat, misalnya sifat yang muncul kembali setelah melompati satu generasi (Campbell; 2008). Orang yang pertama kali melakukan persilangan dengan dengan menggunakan tumbuhan sebagai bahan adalah seorang alim ulama berkebangsan Australia bernama GEOGOR MENDEL ( ) pada tahun Mendel diakui sebagai bapak genetika. Dalam percobaan awal Mendel ia menggunakan 1 sifat beda pada tumbuhan sebagai alat uju silang. Yang mana dalam persilangan monohybrid didapat hasil anakan dengan rasio fenotip 3 : 1. Hali ini dikarenakan gen-gen yang sealel memisah. Ini dikenal sebagai Hukum I Mendel (Yuliza, 2011). Mendel dalam dalam percobaan-percobaannya kadang dapat mengetahui bahwa ada gen-gen yang tidak dominan dan tidak resesif pula. Dengan perkataan lain gen tesebut tidak memperlihatkan sifat dominan sepenuhnya. Akibat keturunan dari perkawinan individu dengan satu sifat 1

3 beda akan mempunyai sifat antara dari kedua induknya. Sifat demikian itu dinamakan Sifat Intermediet. Mendel membuat persilangan dengan mengunakan tanaman mulut singa (Antirrhinum majus) yang bunganya berwarna merah dan putih. Semua tanaman keturunan F1 berbunga merah muda. Ini berarti bahwa sifat dari kedua induknya ikut mengambil peranan. Ketika tanaman-tanaman F1 dibiarkan menyerbuk sendiri, maka didapat tanaman-tanaman F2 yang memisah dengan perbandingan ¼ merah : ½ merah muda : ¼ putih atau 1:2:1. Disini kita dapat lebih mudah membedakan tanaman yang homozigot (yaitu yang berbunga merah, dan yang berbunga putih) dari tanaman yang heterozigot (yaitu berbunga merah muda). Apabila tanaman-tanaman F2 homozigot berbunga merah (MM) dibiarkan menyerbuk sesamanya atau menyerbuk sendiri, maka keturunannya akan selalu berbunga merah saja. Demikian pula dengan tanaman-tanaman F2 homozigot berbunga putih (mm) untuk selanjutnya akan selalu menghasilkan keturunan berbunga putih saja. Adapun tanaman F2 heterozigot berbunga merah muda bila dibiarkan menyerbuk sesamanya atau mengadakan penyerbukan sendiri akan selalu menghasilkan keturunan yang memisah dengan perbandingan 1:2:1. Jika diadakan penyerbukan silang antara dua tanaman homozigot yang berbeda satu sifat missal Mirabilis jalapa (bunga pukul empat) berbunga merah yang disilangkan dengan yang berbunga putih, maka terjadilah F1 yang berbunga jambon (Merah muda). F1 yang kita sebut monohibrida ini bukan homozigot lagi, melainkan suatu heterozigot. Jika tanaman F1 ini kita biarkan mengadakan penyerbukan sendiri, kemudian biji-biji yang dihasilkan itu kita tumbuhkan, maka kita peroleh F2 yang berupa tanaman berbunga merah, tanaman berbunga jambon dan tanaman berbunga putih, jumlah-jumlah mana berbanding 1:2:1. Dalam hal ini maka warna jambon itu kita namakan warna intermediet 2

4 antara merah dan putih. Jadi F1 tersebut diatas merupakan suatu monohibrida yang intermediet (Ma arif, 2009). Monohibrid adalah persilangan antar dua spesies yang sama dengan satu sifat beda. Persilangan monohibrid ini sangat berkaitan dengan hukum Mendel I atau yang disebut dengan hukum segresi. Hukum ini berbunyi, Pada pembentukan gamet untuk gen yang merupakan pasangan akan disegresikan kedalam dua anakan. Mendel pertama kali mengetahui sifat monohybrid pada saat melakukan percobaan penyilangan pada kacang ercis (Pisum sativum). Sehingga sampai saat ini di dalam persilangan monohybrid selalu berlaku hukum Mendel I. Sesungguhnya di masa hidup Mendel belum diketahui sifat keturunan modern, belum diketahui adanya sifat kromosom dan gen, apalagi asam nukleat yang membina bahan genetic itu. Mendel menyebut bahan genetic itu hanya factor penentu (determinant) atau disingkat dengan factor. Hukum Mendel I berlaku pada gametogenesis F1 x F1 itu memiliki genotif heterozigot. Gen yang terletak dalam lokus yang sama pada kromosom, pada waktu gametogenesis gen sealel akan terpisah, masingmasing pergi ke satu gamet (Anonim, 2010). Persilangan dihibrid yaitu persilangan dengan dua sifat beda sangat berhubungan dengan hukum Mendel II yang berbunyi Independent assortment of genes. Atau pengelompokan gen secara bebas.hukum ini berlaku ketika pembentukan gamet, dimana gen sealel secara bebas pergi ke masing-masing kutub ketika meiosis. Hukum Mendel II disebut juga hukum asortasi. Persilangan dihibrid atau dihibridisasi adalah suatu persilangan (pembastaran) dengan dua sifat beda. Dalam percobaannya tentang prinsip berpasangan secara bebas (Hukum Mendel II), Mendel melakukan eksperimen dengan membastarkan tanaman Pisum sativum bergalur murni dengan memperhatikan dua sifat beda, yaitu biji bulat berwarna kuning dengan galur murni berbiji kisut berwarna hijau (Santoso, 2009). 3

5 Analisis χ 2 Uji χ 2 (chi-square) merupakan alat bantu untuk menentukan seberapa baik kesesuaian suatu percobaan (goodness of fit). Pada uji ini penyimpangan nisbah amatan (observed) dari nisbah harapan (expected) dengan rumus χ 2 = Σ (O E) 2 E χ 2 = (O 1 E 1 ) E 1 + (O 2 E 2 ) E (O n E n ) E n Nilai χ 2 diinterpretasikan sebagai peluang dengan mencocokkannya ke tabel χ 2 berdasarkan derajat bebasnya. Derajat bebas (db) adalah banyaknya fenotip yang dapat diekspresikan (n) dikurangi satu. Pada satu sifat beda berkedominanan penuh terdapat dua fenotip dan db = n-1 = 2-1 = 1. Pada dua sifat beda berkedominanan sebagian, db = 9-1 = 8. Contoh: Berdasarkan persilangan dihibrid kapri berbiji bulat, kuning x kapri berbiji keriput hijau. Mendel mengamati 315 biji bulat, kuning : 108 biji bulat, hijau : 101 biji keriput, kuning : 32 biji keriput, hijau dari total 556 biji. Berdasarkan nisbah fenotip 9:3:3:1 yang dapat diharapkan oleh Mendel sebenarnya adalah 9 / 16 x 556 = 312,75 biji bulat, kuning : 3 / 16 x 556 = 104,25 biji bulat, hijau : 3 / 16 x 556 = 104,25 biji keriput, kuning : 1 / 16 x 556 = 34,75 biji keriput, hijau. Seberapa baik percobaan Mendel tersebut dibandingkan harapan dapat dihitung dengan χ 2 = Σ (O-E) 2 / E = ( ,75) 2 / (312,75) + ( ,25) 2 / (104,25) + ( ,25) 2 / (104,25) + (32-34,75) 2 / 34,75 χ 2 = 0, , , ,218 = 0,470 dengan db = 4 fenotipe 1 = 3 dicocokkan pada Tabel χ 2 (Fisher dan Yates, 1943): 4

6 Derajat P = 0,99 0,95 0,80 0,50 0,20 0,05 0,01 bebas 1 0, , ,0642 0,455 1,642 3,841 6, ,020 0,103 0,446 1,386 3,219 5,991 9, ,115 0,352 1,005 2,366 4,642 7,815 11, ,297 0,711 1,649 3,357 5,989 9,448 13, ,554 1,145 2,343 4,351 7,289 11,070 15, ,872 1,635 3,070 5,348 8,558 12,592 16, ,239 2,167 3,822 6,346 9,803 14,067 18, ,646 2,733 4,549 7,344 11,030 15,507 20, ,088 3,325 5,380 8,343 12,242 16,919 21, ,558 3,940 6,179 9,342 13,442 18,307 23,209 Dari tabel tersebut χ 2 = 0,407 (db=3) terletak pada P=0,80 0,95, sehingga dapat disimpulkan bahwa percobaan Mendel tersebut sesuai dengan harapan nisbah fenotipe 9:3:3:1 sebesar 80-90% (Anonim, 2011). B. Tujuan Tujuan ndari praktikum ini adalah : 1. Mendapatkan gambaran tentang kemungkinan gen yang dibawa oleh gamet akan bertemu secara acak (random). 2. Melakukan pengujian lewat tes χ 2. 5

7 BAB II METODELOGI A. Waktu dan Tempat Hari/ tanggal : Rabu 16 Oktober 2011 Waktu Pelaksanaan : WIB Tempat : Laboratorium Pendidikan Biologi FKIP Untan B. Alat dan Bahan Alat : - Kancing genetika atau kancing berukuran sama tetapi warnanya berlainan. Pada tes monohybrid terdapat 6 kancing berwarna merah dan 6 kancing putih. Sedangkan pada tes dihibrid terdapat 4 kancing merah hijau, 4 kancing merah kuning, 4 kancing putih hijau, dan 4 kancing putih kuning. Kancing tersebut diasumsikan sebagai gamet. Kancing diletakkan pada sepasang tas karton berwarna cokelat dengan tulisan monohybrid dan dihibrid. Kantong tersebut diasumsikan sebagai alat kelamin. - Tas kantong berwarna coklat. - ATK. C. Prosedur 1. Monohybrid Dominan : Gojog kantong. Ambil satu kancing dari masing-masing kantong bertuliskan monohybrid. Anggap warna merah merupakan gen R (dominan), sedangkan warna putih merupakan gen r (resesif). Catat genotip dan fenotip. Lakukan 10 ulangan untuk setiap individu. 6

8 Selanjutnya, gabungkan dengan data kelas. Analisis menggunakan uji χ Monohybrid Intermediet : Ulangi prosedur pada pengerjaan percobaan untuk monohybrid dominan, namun kali ini anggaplah persilangan yang terjadi adalah intermediet. 3. Dihibrid Dominansi Penuh : Gojog kantong. Kancing merah mewakili gen dominan R dengan alelnya kancing warna putih (r), dan kancing hijau mewakili gen dominan B, dengan alelnya kancing warna kuning (b). catat genotip dan fenotip. Lakukan 10 ulangan untuk setiap individu. Selanjutnya, gabungkan dengan data kelas. Analisis menggunakan uji χ Dihibrid Intermediet : Ulangi prosedur pada pengerjaan percobaan untuk monohybrid dominan, namun kali ini anggaplah persilangan yang terjadi adalah intermediet. 7

9 BAB III ANALISIS DATA A. Hasil Pengamatan Tabel 1. Data Pengamatan Monohibrid Dominan Kelompok RR (Merah) Rr (Merah) Rr (Putih) Blue Brown Violet Green Yellow White Red Pink Total Perbandingan fenotip = Merah : Putih 3 : 1 Tabel 2 : Hasil Perhitungan Uji χ 2 pada Persilangan Monohibrid Dominan Fenotip O E O - E = d (d) 2 X 2 = (d) 2 / E Merah Putih X 2 hitung = Nilai X 2 hitung dibandingkan dnegan nilai X 2 tabel, nilai derajad bebas (DB) merupakan banyaknya kelas fenotipe dikurangi satu = 2 1 = 1 Jadi X 2 tabel(0.05) = 3,841. Karena X 2 hitung = > X 2 tabel = 3,841, Maka hasil persilangan yang diuji tidak memenuhi nisbah Mendel. 8

10 Tabel 3. Data Pengamatan Monohibrid Intermediet Kelompok RR (Merah) Rr (Pink) Rr (Putih) Blue Brown Violet Green Yellow White Red Pink Total Perbandingan Fenotip : Merah : Pink : Putih 1 : 2 : 1 Tabel 4 : Hasil Perhitungan Uji χ 2 pada Persilangan Monohibrid Intermedier Fenotip O E O E = d (d) 2 X 2 = (d) 2 / E Merah Pink Putih X 2 hitung = Nilai X 2 hitung dibandingkan dnegan nilai X 2 tabel, nilai derajad bebas (DB) merupakan banyaknya kelas fenotipe dikurangi satu = 3 1 = 2. Jadi X 2 tabel(0.05) = 5,2610. Karena X 2 hitung = 3.11< X 2 tabel = 5,2610, Maka hasil persilangan yang diuji masih memenuhi nisbah Mendel. Keterangan : R = Merah R = Putih 9

11 Tabel 5. Dihibrid Dominan Kelompok RRBB RrBB RRBb RrBb rrbb rrbb rrbb RRbb Rrbb Blue Brown Violet Green Yellow White Red Pink Total Perbandingan fenotip: Merah, Hijau : Putih, Hijau : Merah, Kuning : Putih, Kuning 9 : 3 : 3 : 1 Tabel 6 : Hasil Perhitungan Uji χ 2 pada Persilangan Dihibrid Dominan Fenotip O E O E = d (d) 2 X 2 = (d) 2 / E Merah,Hijau Putih, Hijau Putih, Kuning Merah, Kuning X 2 hitung = 11,674 Nilai X 2 hitung dibandingkan dnegan nilai X 2 tabel, nilai derajad bebas (DB) merupakan banyaknya kelas fenotipe dikurangi satu = 4 1 = 3. Jadi X 2 tabel(0.05) = 7,815. Karena X 2 hitung = 11,674 > X 2 tabel = 7,815, Maka hasil persilangan yang diuji tidak memenuhi nisbah Mendel. 10

12 Tabel 7. Dihibrid Intermediet Kelompok RRBB RrBB RRBb RrBb rrbb rrbb rrbb RRbb Rrbb Blue Brown Violet Green Yellow White Red Pink Total Keterangan : RrBb X RrBb RB = Merah Hijau Rb = Merah Kuning rb = Putih Hijau rb = Putih Kuning Merah = R Putih = r Hijau = B Kuning = b Keterangan Dihibrid Dominan : RRBB, RrBB, RRBb, RrBb = (merah hijau) rrbb, rrbb = (putih hijau) RRbb, Rrbb = (merah kuning) rrbb = (putih, kuning) 11

13 Keterangan Dihibrid Intermediet : RRBB = (merah hijau) RrBB = (pink,hijau) RRBb = (merah,biru) RrBb = (Pink,biru) rrbb = (putih hijau) rrbb = (putih,biru) RRbb = (merah kuning) Rrbb = (pink,kuning) Rrbb = (putih, kuning) Perbandingan fenotip: M,H : N,H : M,B : N,B : P,H : P,B : P,K : M,K : N,K 1 : 2 : 2 : 4 : 1 : 2 : 1 : 1 : 2 Tabel 8 : Hasil Perhitungan Uji χ 2 pada Persilangan Dihibrid Intermedier Fenotip O E O E = d (d) 2 X 2 = (d) 2 / E Merah,Hijau Pink, Hijau Merah,Biru Pink, Biru Putih, Hijau Putih, Biru Merah,Kuning Pink,Kuning Putih, Kuning X 2 hitung = Nilai X 2 hitung dibandingkan dnegan nilai X 2 tabel, nilai derajad bebas (DB) merupakan banyaknya kelas fenotipe dikurangi satu = 9 1 = 8. Jadi X 2 tabel(0.05) = 15,507. Karena X 2 hitung = < X 2 tabel = 15,507, Maka hasil persilangan yang diuji memenuhi nisbah Mendel. 12

14 B. Pembahasan Pada praktikum Imitasi Perbandingan Genetis Percobaan Mendel di gunakan kancing sebagai gen. Dari hasil praktikum akan dilihat apakah sesuai dengan hukum Mendel atau tidak. Hal tersebut dapat dilihat dari perbandingan hasil yang didapat dengan tabel χ 2. Dari data yang di dapat, dapat dilihat bahwa pada uji Monohibrid Dominan, tidak memenuhi nisbah Mendel. Tetapi pada uji Monohibrid Intermediet, memenuhi nisbah Mendel. Pada Dihibrid Dominan, tidak memenuhi nisbah Mendel. Sedangkan pada Dihibrid Intermediet, memenuhi nisbah Mendel. Jika percobaan ini tidak sesuai dengan hukum Mendel, maka telah terjadi penyimpangan pada hukum Mendel tersebut. Hukum 1 Mendel (Hukum Segregasi) : Gen memiliki bentuk-bentuk alternative atau alel. Dalam organism diploid, kedua gen bersegregasi (memisah) selama pembentukan gamet. Setiap sperma atau sel telur hanya mengandung satu alel dari setiap pasangan. Hukum ini menjelaskan rasio fenotip F 2 3 : 1 yang teramati saat monohybrid menyerbuk sendiri. Setiap organism mewarisi satu alel untuk setiap gen dari masing-masing induk. Dalam heterozigot, kedua alel berbeda, dan ekspresi salah satu alel (yang dominan) menutupi efek fenotipik alel yang satu lagi (alel resesif). Homozigot memiliki alel indentik dari gen tertentu, dan merupakan galur-murni. Pada praktikum digunakan teori kemungkinan (chi kuadrat) untuk mengetahui kemungkinan yang akan diperoleh dari suatu persilangan. Dalam suatu percobaan jarang ditemukan hasil yang tepat betul, karena selalu saja ada penyimpangan. Secara umum kesalahan terjadi karena pada saat pengambilan secara acak dan memasangkan kancing genetic terjadi kesalahan disebabkan oleh kurangnya ketelitian dalam pencatatan hasil 13

15 persilangan, terjadi pengambilan kancing yang lebih atau kurang di dalam kantong, dan kurang kompaknya para praktikan dalam mengambil nkancing, menyebutkan, dan mencatatnya sehingga terdapat perbedaan rasio fenotip dan rasio genotip dengan hukum Mendel. 14

16 BAB IV PENUTUP A. Kesimpulan Kesimpulan yang didapat dari praktikum ini adalah : 1. Adanya penyimpangan hokum Mendel pada uji Monohibrid Dominan dan Dihibrid Dominan. 2. Uji Monohibrid Intermediet dan Dihibrid Tntermediet sesuai dengan nisbah Mendel. 3. Gen memiliki bentuk-bentuk alternative atau alel. Dalam organism diploid, kedua gen bersegregasi (memisah) selama pembentukan gamet. Setiap sperma atau sel telur hanya mengandung satu alel dari setiap pasangan. 4. Jika percobaan ini tidak sesuai dengan hukum Mendel, maka telah terjadi penyimpangan pada hukum Mendel tersebut. B. Saran Adapun saran yang dapat diajukan, yaitu : 1. Ketelitian dalam praktikum. 15

17 DAFTAR PUSTAKA Anonim Persilangan Monohibrid. Diakses; Kamis, 17 Nopember Anonim Diakses; Kamis, 17 Nopember Campbell, Neil A. et al BIOLOGI. Jakarta; Erlangga Ma arif, Samsul Imitasi Perbandingan Genetis. Diakses; Kamis, 17 Nopember Santoso, Bhima Wibawa Imitasi Perbandingan Genetis III. Diakses; Kamis, 17 Nopember Yuliza Imitasi Perbandingan Genetis I. Diakses, Kamis. 17 Nopember

18 LAMPIRAN Tabel 9. Data Pengamatan Monohibrid Dominan Individu Pengambilan Ke- Rr (Merah) Rr (Merah) Rr (Putih) Total Total Kelompok Tabel 10. Data Pengamatan Monohibrid Intermediet Individu Pengambilan Ke- Rr (Merah) Rr (Pink) Rr (Putih) Total Total Kelompok Tabel 11. Data Pengamatan Dihibrid Dominan Individu Pengambilan Ke- RRBB RrBB RRBb RrBb rrbb rrbb rrbb RRbb Rrbb

19 Total Total Kelompok Tabel 12. Data Pengamatan Dihibrid Intermediet Individu Pengambilan Ke- RRBB RrBB RRBb RrBb rrbb rrbb rrbb RRbb Total Total Kelompok Rrbb

20 Pertanyaan 1. Jelaskan hukum Mendel 1 dan penjelasannya berkaitan dengan percobaan yang telah dilaksanakan! Jawab : Hukum 1 Mendel (Hukum Segregasi) : Gen memiliki bentuk-bentuk alternative atau alel. Dalam organism diploid, kedua gen bersegregasi (memisah) selama pembentukan gamet. Setiap sperma atau sel telur hanya mengandung satu alel dari setiap pasangan. Hukum ini menjelaskan rasio fenotip F 2 3 : 1 yang teramati saat monohybrid menyerbuk sendiri. Setiap organism mewarisi satu alel untuk setiap gen dari masing-masing induk. Dalam heterozigot, kedua alel berbeda, dan ekspresi salah satu alel (yang dominan) menutupi efek fenotipik alel yang satu lagi (alel resesif). Homozigot memiliki alel indentik dari gen tertentu, dan merupakan galur-murni. 2. Buatlah bagan model pewarisan sifat tanaman yang diuji! Jawab : 19

21 3. Jika hasil percobaan ini tidak sesuai dengan hukum Mendel, apakah artinya hukum Mendel 1 tidak berlaku? Jelaskan! Jawab : Jika percobaan ini tidak sesuai dengan hukum Mendel, maka telah terjadi penyimpangan pada hukum Mendel tersebut. 20