A. Judul: Alel Ganda. B. Tujuan 1. Mengenal salah satu sifat manusia yang ditentukan oleh pengaruh alel ganda. dan menentukan genotipnya sendiri.

Transkripsi

1 A. Judul: Alel Ganda B. Tujuan 1. Mengenal salah satu sifat manusia yang ditentukan oleh pengaruh alel ganda C. Latar belakang dan menentukan genotipnya sendiri. Sebuah gen dapat memiliki lebih dari sebuah alel. Alel-alelnya disebut alel ganda (multiple allele). Sedangkan peristiwa dimana sebuah gen dapat menyebabkan inkompatibilitas, yaitu kegagalan tanaman untuk fertilisasi setelah menyerbuk sendiri atau persilangan. Peristiwa inkompatibilitas ini disebabkan alel pada tepung sari sama dengan alel pada sel telur, sehingga tepung sari yang terdapat pada kepala putik tidak dapat membentuk buluh tepung sari (Murniati, 2010). Namun, kenyataan yang sebenarnya lebih umum dijumpai adalah bahwa pada suatu lokus tertentu dimungkinkan munculnya lebih dari hanya dua macam alel, sehingga lokus tersebut dikatakan memiliki sederetan alel. Fenomena semacam inilah yang disebut sebagai alel ganda.meskipun demikian, pada individu diploid, yaitu individu yang tiap kromosomnya terdiri atas sepasang kromosom homolog, betapa pun banyaknya alel yang ada pada suatu lokus, yang muncul hanyalah sepasang (dua buah) (Murniati,2010). Alel ganda adalah faktor yang memiliki lebih dari dua macam alel, sekalipun tidak ada satu pun makhluk diploid yang mempunyai lebih dari dua macam alel untuk tiap faktor. Sebab timbulnya alel ganda adalah peristiwa mutasi gen. Stanfield (1983) mengatakan Karena suatu gen dapat berubah menjadi bentuk-bentuk alternatif oleh proses mutasi, secara teoritis di dalam suatu populasi mungkin dijumpai sejumlah besar alela (Corebima, 1997). Belum banyak yang mengetahui bahwa dalam alel itu ada yang disebut sebagai alel ganda beserta contoh dan komponen-komponen yang terdapat didalamnya. Contoh sederhananya adalah darah yang memberikan peranan amat penting untuk kehidupan suatu organisme. Masyarakat luas sudah tidak asing lagi dengan kata golongan darah atau transfusi darah atau bahkan tak heran dengan berbagai variasi warna bulu pada kelinci. Namun pengetahuan mereka hanya sebatas

2 itu tanpa mengetahui apa hubungannya dengan alel ganda yang terdapat pada gen. Alel ganda bukan hanya sebatas ada pada manusia melainkan pada hewan dan tumbuhan pun alel ganda itu ada. Tetapi ada perbedaan antara alel ganda pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Karena pada suatu organisme jumlah gen jauh lebih besar daripada jumlah kromosom, maka tiap kromosom harus mengandung banyak gen. tempat pada kromosom dimana terdapat suatu gen tertentu disebut lokus. Kedua alela yang mengontrol suatu sifat tertentu, terletak pada lokus yang sama pada masing-masing kromosom yang homolog. Untuk memperagakan kebenaran teori kromosom, kita harus mampu menghubungkan ada atau tidak adanya suatu sifat tertentu dengan ada atau tidaknya suatu kromosom tertentu didalam sel-sel organisme itu. Tetapi menurut teori kromosom, kedua alela yang mengontrol pemunculan suatu sifat tertentu itu, terletak di lokus yang sama pada dua kromosom yang homolog. Kromosom yang homolog, secara visual tidak dapat dibedakan satu sama lain. Dengan demikian dengan mengamati satu anggota dari pasangan itu tidaklah mungkin untuk menyatakan apakah kromosom tersebut mengandung alela tertentu atau tidak (Kimball, 1983). Alel dapat menunjukkan derajat dominansi dan keresesifan yang berbedabeda satu sama lain. Dalam persilangan ercis Mendel, keturunan F1 selalu terlihat seperti salah satu dari kedua varietas induk sebab salah satu alel dalam satu alel tersebut menunjukkan dominani sempurna terhadap alel yang satu lagi. Dalam situasi semacam itu, fenotip heterozigot dan homozigot dominan tidak dapat dibedakan (Campbell, dkk., 2010). Variasi lain pada hubungan dominansi diantara alel-alel disebut kodominansi. Dalam variasi ini, kedua alel sama-sama mempengaruhi fenotip dengan cara terpisah dan dapat dibedakan. Misalnya golongan darah MN manusia ditentukan oleh alel-alel kodominan untuk dua molekul spesifik yang terletak pada permukaan sel darah merah, molekul M dan N. satu lokus tunggal, yang bisa mengandung dua variasi alel, menentukan fenotipe golongan darah ini. Pada orang yang homozigot untuk alel N (NN) memiliki sel darah merah yang hanya mengandung molekul N. akan tetapi molekul M maupun N terdapat pada sel-sel darah merah orang yang heterozigot untuk alel M dan N (MN). Perhatikan bahwa

3 fenotipe MN bukan pertengahan antara fenotipe M dan N, yang membedakan kodominansi dan dominansi tak sempurna.fenotipe M maupun N sama-sama ditunjukkan oleh heterozigot, karena kedua molekul itu ada (Campbell, dkk., 2010). Selain pada golongan darah, alel ganda pada manusia juga dapat ditunjukkan dari letak rambut pada ruas tengah jari tangan. Namun tidak seluruh jari tangan yang dapat ditumbuhi rambut tersebut. Hanya ibu jari saja yang tidak mungkin ditumbuhi rambut. Dominan dari alel-alel itu adalah: H1, H2, H3, H4, H5. H1: rambut terdapat pada semua jari. Ibu jari tidak termasuk. H2: rambut jari kelingking, manis dan tengah. H3: rambut pada jari manis dan tengah. H4: rambut pada jari manis saja. H5: tidak terdapat rambut pada keempat jari. D. Alat dan bahan Kaca pembesar Jari tangan manusia E. Cara kerja Langkah pertama yang harus dilakukan adalah mengamati sisi atas jari-jari tangan dengan menggunakan kaca pembesar. Kedua, memperhatikan dengan seksama apakah pada segmen digitalis tengah dari jari-jari tangan tampak tumbuh rambut. Kemudian menentukan termasuk alel manakah yang telah diteliti. Lalu, mencatat data kemungkinan alel yang dimiliki oleh teman-teman anda sekelas. F. Data

4 Hasil (dituliskan Hasil Kelas Alel ganda no absen praktikan) Jumlah Persentase H1-0 0% H2 4, 9, 21, ,79% H3 2, 13, 14, ,79% H4 8, ,89% H5 1, 3, 7, 11, 12 15, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 31, ,52% G. Pembahasan Kegiatan praktikum yang dilakukan pada hari Rabu, 23 April 2014 yang bertopik Alel Ganda, bertujuan agar praktikan dapat mengenal salah satu sifat manusia yang ditentukan oleh pengaruh alel ganda dan menentukan genotipnya sendiri. Adapun alat dan bahan yang diperlukan meliputi kaca pembesar dan jari tangan manusia. Sedangkan langkah kerja yang harus dilakukan praktikan untuk memperoleh hasil pengamatan antara lain sebagai berikut. Langkah pertama yang harus dilakukan adalah mengamati sisi atas jari-jari tangan dengan menggunakan kaca pembesar. Kemudian memperhatikan dengan seksama apakah pada segmen digitalis tengah dari jari-jari tangan tampak tumbuh rambut atau tidak. Selanjutnya menentukan termasuk alel manakah yang telah diteliti. Terakhir mencatat data kemungkinan alel yang dimiliki oleh teman-teman sekelas. Pada kegiatan praktikum kali ini hanya ada 29 praktikan. Dengan demikian berarti hasil data yang diperoleh dari pengamatan mengenai ada tidaknya rambut-rambut pada segmen digitalis tengah dari jari-jari tangan pada kegiatan praktikum mengenai alel ganda memiliki jumlah total sebanyak 29. Rambut pada jari tangan merupakan sifat yang diwariskan berdasarkan alel ganda yang merupakan adanya interaksi antara gen-gen tertentu yang pada akhirnya membentuk suatu fenotip orang tersebut. Pengamatan alel ganda mengenai ada atau

5 tidaknya rambut-rambut pada segmen digitalis tengah dari jari-jari tangan yang diamati menggunakan loupe ditentukan oleh gen H. Namun tidak seluruh jari tangan yang dapat ditumbuhi rambut tersebut. Hanya ibu jari saja yang tidak mungkin ditumbuhi rambut. Dominan dari alel-alel itu adalah: H1, H2, H3, H4, H5. Genotipe sifat rambut jari tiap individu ditentukan dengan ketentuan sebagai berikut: H1: rambut terdapat pada semua jari. Ibu jari tidak termasuk. H2: rambut jari kelingking, manis dan tengah. H3: rambut pada jari manis dan tengah. H4: rambut pada jari manis saja. H5: tidak terdapat rambut pada keempat jari. Alel ganda (multiple alelmorfi) adalah adanya lebih dari satu alel pada lokus yang sama. Lokus adalah lokasi yang diperuntukkan bagi gen dalam kromosom. Sepasang kromosom adalah homolog sesamanya, artinya mengandung lokus gengen yang bersesuaian yang disebut alela. Alel adalah gen-gen yang terletak pada lokus yang sama (bersesuaian ) dan memiliki pekerjaan yang hampir sama dalam kromosom homolog. Dilihat dari pengaruh gen pada fenotipe, alel memiliki pengaruh yang saling berlawanan dalam pengekspresian suatu sifat. Alel merupakan bentuk alternatif suatu gen yang terdapat pada lokus (tempat) tertentu. Individu dengan genotipe AA dikatakan mempunyai alel A, sedang individu aa mempunyai alel a. Demikian pula individu Aa memiliki dua macam alel, yaitu A dan a. Jadi, lokus A dapat ditempati oleh sepasang (dua buah) alel, yaitu AA, Aa atau aa, bergantung kepada genotipe individu yang bersangkutan. Di dalam suatu lokus, terdapat sepasang atau lebih alel. Bila terdapat sepasang alel dalam suatu lokus, maka disebut alel tunggal. Bila terdapat lebih dari satu pasang alel dalam satu lokus, maka disebut alel ganda atau multiple alelmorfi. Namun pada kenyataannya, peristiwa yang sebenarnya lebih umum dijumpai adalah munculnya lebih dari dua macam alel pada suatu lokus tertentu, sehingga lokus tersebut dikatakan memiliki sederetan alel. Fenomena semacam ini disebut sebagai alel ganda (multiple alleles). Meskipun demikian, pada individu diploid, yaitu individu yang tiap kromosomnyaterdiri atas sepasang kromosom homolog, betapa pun banyaknya alel yang ada pada suatulokus, yang muncul hanyalah sepasang (dua buah).

6 Alel ganda adalah faktor yang memiliki lebih dari dua macam alel, sekalipun tidakada satu pun makhluk diploid yang mempunyai lebih dari dua macam alel untuk tiap faktor. Sebab timbulnya alel ganda adalah peristiwa mutasi gen. Stanfield (1983) mengatakan Karena suatu gen dapat berubah menjadi bentuk-bentuk alternatif oleh proses mutasi, secara teoritis di dalam suatu populasi mungkin dijumpai sejumlah besar alela (Corebima, 1997). Karena pada suatu organisme jumlah gen jauh lebih besar daripada jumlah kromosom, maka tiap kromosom harus mengandung banyak gen. tempat pada kromosom dimana terdapat suatu gen tertentu disebut lokus. Kedua alela yang mengontrol suatu sifat tertentu, terletak pada lokus yang sama pada masing-masing kromosom yang homolog. Untuk memperagakan kebenaran teori kromosom, kita harus mampu menghubungkan ada atau tidakadanya suatu sifat tertentu dengan ada atau tidaknya suatu kromosom tertentu didalam selselorganisme itu. Tetapi menurut teori kromosom, kedua alela yang mengontrol pemunculansuatu sifat tertentu itu, terletak di lokus yang sama pada dua kromosom yang homolog. Kromosom yang homolog, secara visual tidak dapat dibedakan satu sama lain. Dengandemikian dengan mengamati satu anggota dari pasangan itu tidaklah mungkin untukmenyatakan apakah kromosom tersebut mengandung alela tertentu atau tidak (Kimball,1983). Pada alel ganda (multiple alelmorfi), terjadi perbedaan sifat pengeksrpesian suatu gen. Dua gen yang terdapat dalam lokus yang sama akan dapat memunculkan ekspresi yang berbeda karena adanya interaksi antara kedua gen tersebut. Interaksi tersebut dapat berupa pemnculan sifat yang dominan pada satu gen(menutupi sifat lain), atau bercampurnya pemunculan sifat gen yang ada sehingga memunculkan sifat kombinasi antara gen-gen tersebut/ seimbang. Hewan, tumbuhan dan manusia dikenal mempunyai beberapa sifat keturunan yang ditentukan oleh suatu seri alel ganda. Pada kenyatannya pada suatu lokus (tempat) di kromosom tidak hanya ditempati oleh sebuah gen tunggal saja, tetapi dapat juga ditempati oleh suatu seri dari alel-alel. Alel-alel demikian itu dinamakan alel ganda. Dominansi dan jumlah alel dalam tiap lokusnya berbeda satu sama lain. Beberapa sifat/ fenotip yang dipengaruhi oleh alel ganda diantaranya adalah golongan darah manusia, rambut pada segmen digitalis tengah dari jari-jari tangan, warna mata pada Drosophila, warna rambut pada kelinci dan sebagainya.

7 Pada pengamatan mengenai ada tidaknya rambut pada jari tangan mahasiswa kelas E (biologi swadana) Berdasarkan data yang diperoleh dari ke-29 sampel, bahwa mahasiswa kelas biologi swadana 2012 memiliki hasil pengamatan yang bervariasi. Dari total 29 mahasiswa yang diamati. 0 (Tidak ada mahasiswa) yang memiliki seri alel ganda H1 yang memiliki ciri rambut terdapat pada semua jari kecuali ibu jari. Melainkan ada 4 orang mahasiswa (yaitu mahasiswa yang memiliki nomer absen 4, 9, 21, 34) yang memiliki seri alel ganda H2, yaitu memiliki ciri terdapat rambut pada segmen digitalis tengah pada jari kelingking, jari manis, dan jari tengah. 4 orang mahasiswa lainnya (yaitu mahasiswa yang memiliki nomer absen 2, 13, 14, 20) yang memiliki seri alel ganda H3, yaitu memiliki ciri terdapat rambut pada segmen digitalis tengah pada jari manis dan jari tengah. 2 orang mahasiswa lainnya(yaitu mahasiswa yang memiliki nomer absen 8 dan 10) yang memiliki seri alel ganda H4, yaitu memiliki ciri terdapat rambutpada segmen digitalis tengah pada jari manis saja. Terakhir terdapat 19 mahasiswa (yaitu mahasiswa yang memiliki nomer absen 1, 3, 7, , 15, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 29, 31, dan 32) yang memiliki seri alel ganda H5, yaitu memiliki ciri tidak terdapat rambut pada keempat jari. Rambut di ruas tengah jari tangan, dari hasil percobaan diperoleh: H1= 0 persentase= 0%, H2=4 persentase= 13,79%, H3= 4 persentase=13,79%, H4= 2 persentase= 6,89%, H5= 19 persentase= 65,52%. Dari referensi didapatkan data yang diharapkan pada rambut yang berada di ruas tengah jari tangan di wilayan Indonesia adalah sebagai berikut: H1 = 0%, H2 = 13% H3 = 26% H4 = 8% H5 = 53%. Dengan demikian berarti hasil data yang diperoleh dari kegiatan praktikum hampir sesuai dengan teori yang ada. Data tersebut berarti menunjukkan bahwa seri alel ganda pada H5 bersifat dominan dibandingkan dengan seri alel ganda pada tipe lainnya. Jadi, dapat dilihat urutan dominansinya yaitu sebagai berikut H5>H3=H2>H4>H1. Berdasarkan data yang telah dilakukan perhitungannya, diperoleh bahwa pada percobaan kali ini yaitu mengenai alel ganda tentang rambut yang berada pada ruas tengah jari tangan tidak dipengaruhi oleh adanya faktor lingkungan atau faktor luar. Perhitungan: Data hasil percobaan diperoleh : H1= 0, H2= 4, H3= 4, H4= 2, H5= 19. Konversi persen ke dalam desimal:

8 H1= 0/0 x 29= 0 H2= 4/100 x 29= 1,16 H3= 4/100 x 29= 1,16 H4= 2/100 x 29= 0,58 H5= 19/100 x 29= 5,51 Tabel perhitungan Chi-Square Rambut di Ruas Tengah Jari Tangan H1 H2 H3 H4 H5 Diperoleh Diharapkan (e) 0 1,16 1,16 0,58 5,51 Deviasi (d) 0 2,84 2,84 1,42 3,49 x 2 = (d )2 e = (0)2 0 + (2.84 ) (2.84 ) =19.58 Dk=5 1=4 (1.42 )2 (3.49 ) Berdasarkan data yang telah dilakukan perhitungannya, didapatkan bahawa padapercobaan kali ini mengenai rambut yang berada pada ruas tengah jari tangan tidak dipengaruhi oleh adanya faktor lingkungan atau faktor luar. Hal tersebut dapat dilihat dari hasil perhitungan dengan menggunakan perhitungan chi square yang diperoleh angka sebesar 19,58 dengan nilai deviasi sebesar 4 dan nilai kemungkinannya yang lebih besar dari 0,05. Hasill tersebut memberikan arti bahwa data yang diperoleh pada percobaaan tersebut baik dan tidak dipengaruhi oleh faktor lingkungan atau faktor luar. H. Kesimpulan Berdasarkan kegiatan praktikum yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan bahwasannya, dari data yang diperoleh dari 29 mahasiswa kelas biologi swadana 2012 memiliki hasil pengamatan yang bervariasi. 0 (Tidak ada mahasiswa) yang memiliki seri alel ganda H1 yang memiliki ciri rambut terdapat pada semua jari kecuali ibu jari. Melainkan ada 4 orang mahasiswa (yaitu mahasiswa yang memiliki nomer absen 4, 9, 21, 34) yang memiliki seri alel ganda H2, yaitu memiliki ciri terdapat rambut pada segmen digitalis tengah pada jari kelingking, jari manis, dan jari tengah. 4 orang mahasiswa lainnya (yaitu mahasiswa yang memiliki

9 nomer absen 2, 13, 14, 20) yang memiliki seri alel ganda H3, yaitu memiliki ciri terdapat rambut pada segmen digitalis tengah pada jari manis dan jari tengah. 2 orang mahasiswa lainnya(yaitu mahasiswa yang memiliki nomer absen 8 dan 10) yang memiliki seri alel ganda H4, yaitu memiliki ciri terdapat rambutpada segmen digitalis tengah pada jari manis saja. Terakhir terdapat 19 mahasiswa (yaitu mahasiswa yang memiliki nomer absen 1, 3, 7, , 15, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 29, 31, dan 32) yang memiliki seri alel ganda H5, yaitu memiliki ciri tidak terdapat rambut pada keempat jari. Rambut di ruas tengah jari tangan, dari hasil percobaan diperoleh: H1= 0 persentase= 0%, H2=4 persentase= 13,79%, H3= 4 persentase=13,79%, H4= 2 persentase= 6,89%, H5= 19 persentase= 65,52%. Data tersebut berarti menunjukkan bahwa seri alel ganda pada H5 bersifat dominan dibandingkan dengan seri alel ganda pada tipe lainnya. Jadi, dapat dilihat urutan dominansinya yaitu sebagai berikut H5>H3=H2>H4>H1. I. Diskusi

10 1. parent al H3H1 H3H1 H3H3 H3H1 H3H1 H1H1 Genotip dan Fenotip H3H3 = rambut pada jari manis dan jari tengah H3H1 = rambut pada jari manis dan tengah rambut terdapat pada semua jari kecuali ibu jari H1H1 = rambut terdapat pada semua jari kecuali ibu jari 2. Mungkin karena dalam sebuah golongan darah tidak hanya mempunyai satu buah alel saja, namun terdapat 2 buah alel dan alel tersebut dapat berbeda. Contoh: orang tua yang mempunyai golongan darah keduanya A bisa saja mempunyai anak yang mempunyai golongan darah O hal ini dikarenakan dalam golongan darah orangtua terdapat alel heteroziogot I A I O begitu pula jika ibu golongan darah A bapak golongan darah B anaknya dapat mempunyai golongan darah A, B, AB maupun O.

11 3. parent al I B I O I A I B I A I B I B I B I A I O I B I O

12 Daftar Pustaka Campbell, N.A., Reece, J.B., Mitchell, L.G., Biologi Edisi Kedelapan Jilid 1. Erlangga. Jakarta. Corebima, AD Genetika Mendel. Surabaya: Airlangga University Press. Cummings, Michael R Human Heredity: Principles and Issues, Ninth Edition. USA: Illinois Institute of Technology. Hery Susanto, Agus Genetika. Yogyakarta: Graha Ilmu. Kimball, J.W., Tjitrosomo, S.S., Sugiri, N., 1983.Biologi Jilid 1 Edisi Kelima.Erlangga. Jakarta. Murniati, Anggraini, Penuntun praktikum alel ganda laboratorium genetika. Diakses pada tanggal 29 Maret 2013 pukul WITA. Stansfield, William D Teori dan Soal-Soal Genetika. Jakarta: Erlangga.

13 LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA ALEL GANDA Disusun oleh : 1. Rizka Budiasti Fitri Purnamasari Moh. Galang Eko W Nrangwesthi W PROGRAM STUDI BIOLOGI SWADANA JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2014

14