LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA TUMBUHAN ACARA III PERSILANGAN MONOHIBRID Semester : Ganjil 2015 Oleh : Sungging Birawata A1L114097 / Rombongan 14 KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS PERTANIAN LABORATURIUM PEMULIAN TANAMAN DAN BIOTEKNOLOGI PURWOKERTO 2015
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Mahkluk hidup mempunyai sifat untuk mempertahankan speciesnya baik itu melalui pembiakan vegetatif maupun generatif. Bila mahluk hidup berkembang biak dengan cara generatif berarti adanya pemisahan gen dan adanya pewarisan sifat dari parental kepada keturunannya.. Individu anakan yang dihasilkan merupakan hasil kombinasi antara dua gamet yaitu gamet jantan dan gamet betina. Karakter dari individu anakan dipengaruhi oleh sistem genetis. Gen yang dimiliki setiap individu makhluk hidup akan selalu diteruskan ke generasi selanjutnya. Variasi sifat sangat beragam disekitar kita dan dapat kita lihat, baik pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Misalkan satu keluarga kita misalnya, terdapat beragam variasi sifat yang diturunkan orang tua kita kepada kita. Mungkin ada yang berambut keriting, ada yang berambut lurus. Ada yang memiliki lesung pipi, ada yang tidak. Ada yang lidahnya dapat digulung, ada yang tidak. Bahkan mungkin dalam satu keluarga ada yang bermata coklat, biru, atau hitam. Hewan pun dapat dijumpai pula perbedaan sifat. Sebagai contoh, anak kucing dapat memiliki variasi rambut meskipun induknya satu. Tumbuhan sendiri juga dapat ditemukan variasi dengan mudah. Misalnya, tumbuhan yang sejenisada yang berbatang tinggi dan pendek, ada yang berdaun lebar, ada yang kecil. Prinsip genetika dapat menjelaskan pemindahan sifat tersebut dari indukan kepada turunannya.
Hukum Mendel I dilakukan dengan melakukan persilangan monohibrid. Persilangan monohibrid cukup sederhana karena hanya perlu melakukan persilangan dengan satu sifat beda. Dengan percobaan persilangan monohibrid tersebut, dapat diketahui pola pewarisan sifat pada keturunannya sehingga dapat membuktikan teori dari Mendel pada hukum Mendel I. Persilangan monohibrid adalah perkawinan atau persilangan yang hanya memperhatikan satu sifat berbeda. Hal ini berhubungan dengan hukum Mendel I, yang menjelaskan bahwa kedua gen yang mengatur pemunculan suatu sifat akan dipisahkan satu sama lain dan dimasukkan ke dalam masing-masing gamet yang terbentuk. Kasus dominan penuh, keturunan yang dihasilkan pada F 1 akan menunjukkan perbandingan fenotip dominan dan resesif 3:1 atau perbandingan genotip 1:2:1. Dilakukan analisa dengan uji X 2 untuk membandingkan fenotipnya. Perkawinan atau persilangan ini bersifat resiprokal, artinya penggunaan individu jantan dan betina dengan satu sifat yang berbeda dapat sesuka hati tanpa ada pengaruhnya dalam rasio fenotip generasi kedua (F 2 ). Mendel melakukan persilangan monohibrid atau perkawinan satu sifat berbeda, dengan tujuan untuk mengetahui pola pewarisan sifat dari tetua kepada generasi berikutnya. Persilangan ini untuk membuktikan hukum Mendel I yang disebut juga dengan hokum segregasi. Persilangan monohibrid yang menghasilkan keturunan dengan perbandingan F 2, yaitu 1:2:1 adalah bukti berlakunya hukum Mendel I yang dikenal dengan Hukum Pemisah Gen yang sealel (The Law of Segregation of Allelic Genes). Dengan begitu
secara sederhana dapat disimpulkan bahwa gen itu diwariskan dari induk atau tetuanya kepada keturunannya melalui gamet. B. Tujuan Tujuan dari praktikum ini untuk membuktikan Hukum Mendel I pada persilangan monohibrid. II. TINJAUAN PUSTAKA
Hukum Mendel pertama disebut hukum segregasi (the low of segregation). Dimana hukum tersebut menyatakan bahwa keberadaan sepasang faktor partikulat (gen) mengendalikan setiap sifat dan harus bersegregasi saat pembentukan gamet dan akan menyatu secara acak saat fertilisasi. Jadi, dua alel pengatur sifat tertentu akan terpisah pada gamet yang berbeda. Selain itu, salah satu faktor tersebut cenderung diekspresikan dengan menutupi faktor lain apabila keduanya muncul secara bersamaan (George H. Fried & Goerge J. Hademenos, 2006). Hukum Mendel I dibuktikan dengan melakukan persilangan monohibrid. Persilangan monohibrid merupakan suatu persilangan dengan menggunakan varietasvarietas induk dengan hanya memiliki satu beda sifat. Sepasang alel yang berbeda, salah satunya akan bersifat dominan dan yang lain bersifat resesif. Percobaan persilangan tersebut dilakukan bertujuan untuk mengetahui pola pewarisan sifat dari tetua terhadap keturunannya (Campbell, 2004). Persilangan monohibrid ini, perkawinan pada induk disebut parental (P) dan hasil perbandingan keturunannya disebut filial (F) (Abdurrahman, 2008). Persilangan monohibrid adalah perkawinan yang menghasilkan pewarisan satu karakter dari dua sifat beda. Misalnya warna bunga adalah karakter tanaman yang diamati. Mendel melihat ada dua sifat dari karakter warna bunga tanaman kacang kapri, yaitu warna ungu dan warna putih. Bila tanaman kacang kapri berbunga ungu disilangan dengan tanaman kacang kapri berbunga putih, maka generasi anakan mereka adalah 100% tanaman berbunga ungu. Namun bila tanaman berbunga ungu
hasil persilangan itu dikawinkan sesamanya, keturunannya menunjukan 75% tanaman berbunga ungu dan 25% tanaman berbunga putih (Fried, 2006). Persilanan monohibrid merupakan persilangan dengan satu sifat beda. Persilangan monoibrid akan memiliki rasio genotip dominan dan resesif 1:2:1 dan rasio fenotp 3:1 pada keturunan keduanya. Sedangkan pada keturunan pertamanya akan mengasilkan keturunan yang mirip dengan induk domonannya. Persilangan monohibrid sangat penting dalam penelitian terutama dalam bidang genetilka tumbuhan, pengujiannya akan menggunakan dasar Hukum Mendel I atau sering disebut dengan hukum segregasi (Dwidjoseputro, 1981). 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, masing-masing pergi ke satu gamet (Yatim, 1986). Persilangan monohibrid adalah persilangan antara dua individu dengan satu sifat tanda beda. Persilangan monohibrid akan dihasilkan keturunan yang semuannya seragam. Jika dominasi nampak sepenunya maka F1 memiliki fenotip seperti
induknya yang dominan. Saat individu F1 heterozigot membentuk gamet maka akan terjadi pemisahan alel, sehinga gamet hanya mempunyai sala satu alel saja. Jika domonasi nampak penu maka monoibrid akan mengasilkan perbandingan genotip 1:2:1 dan fenotip 3:1 (Suryo, 1984). meliputi : Mekanisme persilangan monohibrid tentang kenyataan faktor-faktor gen 1. Gen berada dalam keadaan berpasangan ( alel ). 2. Gen memisah (segregasi) dalam sel kelamin. 3. Gen tersusun secara rampang (satu alae menuju satu sel kelamin). 4. Sifat gen tetap dari generasi ke generasi berikutnya (Crowder,1990). III. METODE PRAKTIKUM A. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada praktikum ini antara lain seedbox, kamera dan alat tulis. Sedangkan bahan yang digunakan antara lain adalah kedelai galur ungu dan galur putih, media tanam (tanah) dan lembar pengamatan. B. Prosedur Kerja 1. Biji populasi P1, P2, F1 dan F2 ditanam pada seedbox berisi tanah. 2. Biji dibiarkan tumbuh dan berkecambah. 3. Warna batang yang muncul diamati (putih atau ungu). 4. Warna batang biji di tabulasikan. IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Bagan Pengamatan P 1 Grobogan (P 1.1 ) X Muria (P 1.2 ) HH (ungu) hh (hijau) F 1 Hh (ungu) => 100% P 2 Hh X Hh F 2 HH => ungu Hh => ungu Hh => ungu Hh => hijau Perbandingan genotip = 1 : 2 : 1 = HH : Hh : hh Perbandingan fenotip = 3 : 1 = ungu : hijau
Tabel Uji X 2 pada keturunan F2 Ungu Karakteristik Hijau Jumlah Total Observasi (O) 17 3 20 Harapan (E) 15 5 20 ( O E 1 2 ) 2 ( 17 15 1 2 ) 2=2.25 ( 3 5 1 /2) 2 =2.25 4.5 ( O E 1 2 ) 2 E 2.25 15 = 0.15 2.25 5 = 0.45 0.6 X 2 0.15 0.45 0.6 X 2 tabel = 3,84 Kesimpulan: X 2 hitung < X 2 tabel => signifikan Artinya hasil percobaan sesuai dengan teori Hukum Mendel I. B. Pembahasan Persilangan monohibrid merupakan persilangan dengan satu sifat beda. Persilangan monohibrid dilakukan Mendel pada tanaman ercis. Persilangan yang dilakukan Mendel tersebut dilakukan untuk membuktikan teorinya, yang kemudian disebut dengan Hukum Mendel I. Hukum Mendel pertama disebut hukum segregasi (the low of segregation). Dimana hukum tersebut menyatakan bahwa keberadaan sepasang faktor partikulat (gen) mengendalikan setiap sifat dan harus bersegregasi saat pembentukan gamet dan akan menyatu secara acak saat fertilisasi. Jadi, dua alel pengatur sifat tertentu akan terpisah pada gamet yang berbeda (George H. Fried &
Goerge J. Hademenos, 2006). Hukum Mendel I dibuktikan dengan melakukan persilangan monohibrid. Persilangan monohibrid merupakan suatu persilangan dengan menggunakan varietas-varietas induk dengan hanya memiliki satu beda sifat. Sepasang alel yang berbeda, salah satunya akan bersifat dominan dan yang lain bersifat resesif. Percobaan persilangan tersebut dilakukan bertujuan untuk mengetahui pola pewarisan sifat dari tetua terhadap keturunannya (Campbell, 2004). Manfaat dari perilangan monohibrid adalah untuk menghasilkan sifat-sifat yang unggul pada keturunannya. Sifat unggul yang diinginkan dapat diperoleh dari persilangan dua indukan yang memiliki sifat unggul seperti yang diinginkan. Dunia pertanian senidiri, persilangan monohibrid sering dimanfaatkan pada pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas tanaman yang unggul dengan produktivitas tinggi (Abdurrahman, 2008). Mendel sendiri menemukan Hukum I Mendel dari hasil perkawinan monohibrid, yaitu persilangan dengan satu sifat beda. Persilangan antara tanaman ercis biji bulat dengan tanaman ercis biji berkerut. Hasilnya semua keturunan F1 berupa tanaman ercis biji bulat. Selanjutnya dilakukan persilangan antarketurunan F1 untuk mendapatkan keturunan F2. Keturunan F2 didapatkan perbandingan fenotip kira-kira 3 biji bulat dan 1 biji berkerut. Berdasarkan hasil perkawinan yang diperoleh dalam percobaannya, Mendel menyimpulkan bahwa pada waktu pembentukan gametgamet, gen akan mengalami segregasi (memisah) sehingga setiap gamet hanya akan menerima sebuah gen saja (Yatim, 1983).
Hukum Mendel I tentu tidak lepas dari pengaruh faktor faktor pembawa sifat atau gen. Gen merupakan unit terkecil dari genetik yang terdapat didalam kromosom. Satu kromosom terdapat ribuan gen. Gen-gen tersebut terdapat di dalam DNA yang merupakan segmen dari DNA yang berperan dalam menentuka sifat dari individu. Gen-gen menempati suatu lokasi yang spesifik di dalam kromosom yang disebut dengan lokus gen. Gen-gen terletak berderet di sepanjang kromosom. Suatu sifat dari individu dikendalikan oleh sepasang gen. Anggota dari pasangan gen tersebut disebut dengan alel. Pasangan elel tersebutlah yang menentukan sifat dari individu. Sifat individu dinyatakan berupa sifat genotip dan sifat fenotip. Genotip yaitu sifat yang tidak nampak oleh mata, biasanya dinyatakan dengan simbol-simbol tertentu untuk merealisasikannya, seperti gen dominan dengan simbol huruf kapital. Sementara fenotip yaitu sifat yang terealisasikan dari genotip yang diturunkan (Rochmah, dkk., 2009). Praktikum kali ini, dilakukan percobaan untuk menentukan suatu hipotesis signifikan atau tidak signifikan dalam suatu percobaan, yaitu dengan melakukan persilangan monohibrid antara kedelai galur 1 berbatang unr 2 berabatang putih dan kedelai galu. Penanaman dilakukan dengan menggunakan seedbox dengan benih P1 sebanyak 10 biji, P2 sebanyak 10 biji, F1 sebanyak 10 biji, dan F2 sebanyak 20 biji. Selama satu minggu kami melakukan pemeliharaan yaitu dengan penyiraman. Setelah pemeliharaan kami lakukan kemudian kami melakukan pengamatan untuk mengamati hipokotil dari F2. Dari 20 benih yang kami tanam semuanya dapat tumbuh dengan
maksimal. Dari 20 yang tumbuh, 3 buah diantaranya hipokotilnya berwarna hijau dan 17 buah hipokotilnya berwarna ungu, itu berarti mempunyai 2 fenotipe perbandingan antara lain Ungu(H): Hijau(h)= 3 : 1. Kemudian kami melakukan pengamatan, kami melanjutkan dengan melakukan uji Chi Square. Perhitungan menggunakan uji chi square, diperoleh X 2 hitung (0.6) > X 2 tabel (3,84) maka, hipotesis tersebut signifikan atau hasil pengujian sesuai dengan hukum Mendel I. Dari data yang kami dapatkan maka dapat ditarik kesimpulan bahwa percobaan kami sesuai Hukum Mendel I, bisa dilihat dari hasil pertumbuhan benih yang berwarna ungu tumbuh lebih banyak daripada yang berwarna hijau dengan memunculkan perbandingan fenotip yang sesuai dengan teori Hukum Mendel I. Dwidjoseputro (1997) menjelaskan bahwa dalam hukum Mendel I, frekuensi genotip dominan resesif adalah 1 : 2 : 1 dan frekuensi fenotipnya 3 : 1 pada keturunan (F2). Hukum Mendel I dikenal dengan hukum segresi, yang berbunyi Pada pembentukkan gamet akan bertemu secara acak pada saat pembuahan.
( Gambar 1. kedelai yang digunakan ) ( Gambar 2. kedelai yang ditanam )
IV. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Berdasarkan praktikum yang telah dilaksanakan, dapat disimpulkan bahwa: 1. Persilangan monohibrid adalah persilangan antar individu dengan satu sifat beda. 2. Hasil persilangan kedelai galur 1 (batang kecambah berwarna ungu) dan galur 2 (batang kecambah berwarna hijau) mendapatkan perbandingan 3 : 1, artinya persilangan kedelai galur 1 dan galur 2 sesuai dengan hukum Mendel I. Kesimpulan tersebut diperoleh dari hasil analisis uji chi square yaitu. Berdasarkan uji chi square diperoleh X 2 hitung 0.6 dengan X 2 tabel 3.48. B. Saran Berdasarkan praktikum yang telah dilaksanakan, saran yang dapat disampaikan diantaranya : 1. Sebaiknya sebelum memulai praktikum ada baiknya memperhatikan media dan lokasi tempat dilakukannya pengamatan karena kondisi lingkungan mempengaruhi pertumbuhan kacang kedelai tersebut.
2. Praktikan harus benar benar teliti dalam melihat warna batang karena jika kurang teliti dapat berpengaruh pada jumlah hasil yang nantinya mempengaruhi perbandingan Hukum Mendel DAFTAR PUSTAKA Abdurrahman, Deden, et al. 2008.Biologi Kelompok Pertanian.Grafindo Media Pratama. Bandung. Campbell, Neil A. 2004.Biologi. Erlangga. Jakarta Crowder, L.V. 1990. Genetika Tumbuhan, Edisi Indonesia. UGM Press. Yogyakarta. Dwijoseputro. 1981. Pengantar Genetika. Bharata. Jakarta. Fried. 2006. Schaum s out Lines Biologi Edisi Kedua. Erlangga. Jakarta. Fried, George H. & Hademenos, George J. 2006.Scaum s Outlines of Theory and Problems of Biology. Erlangga. Surabaya Rocmah, dkk. 2009.Biologi. Dep. Pend. Nasional. Jakarta.. Suryo. 1984. Genetika. UGM Press. Yogyakarta. Yatim. 1983. Genetika. Tarsito. Tarsito. Bandung.
Yatim, wildan. 1986. Genetika. Tarsito. Bandung.