Gen Report (Laporan Genetika)



BAB I

PENDAHULUAN



1.1  Tujuan
-          Untuk mengetahui pengaruh dominan dan resesif terhadap fenotip dan individu
-          Untuk mengetahui adanya gen-gen yang dominan dan resesif
-          Untuk mengetahui penggabungan acak antara gamet jantan dan gamet betina dari F1 pada saat pembuahan atau fertilisasi

1.2  Tinjauan Pustaka

1..2.1  Pewarisan Mendel
Gregor mendel merupakan pencetus berbagai prinsip dasar genetika. Pada akhir abad ke sembilan belas, beliau mengenali adanya unit informasi yang diwariskan untuk pembentukan sifat yang dapat diamati pada organisme. Ini merupakan konsep utama gen (Bresnick, 2003).
1.      Mendel mempelajari pewarisan sifat pada tumbuhan kacang ercis. Pada setiap tumbuhan, sifat masing-masing muncul sebagai salah satu dari dua bentuk, misalnya biji kuning atau hijau, biji bulat atau keriput, tangkai pendek atau tinggi. Singkatan berikut ini dipergunakan dalam genetika Mendel.
a.       P-generasi parental. Setiap jenis parental merupakan galur murni, artinya hanya memproduksi keturunan dengan salah satu dari sifat alternatif di atas.
b.      F1-generasi turunan (filial) pertama. Tumbuhan ini disilangkan satu dengan lain untuk memproduksi generasi F2.
c.       F2-generasi turunan kedua. Tumbuhan ini dihasilkan dari persilangan dua tumbuhan F1 (Bresnick, 2003).
2.      Metode Mendel adalah menyilangkan dua galur murni dengan bentuk yang berbeda dari suatu sifat.
3.      Kesimpulan Mendel termasuk yang berikut ini :
a.       Informasi untuk suatu sifat (misalnya, warna kulit kacang) adalh faktor tertentu yang diwariskan (gen).
b.      Gen berada dalam bentuk berpasangan, disebut alel. Alel adalah bentuk lain suatu gen untuk sifat tertentu.
c.       Pada organisme diploid, alel dominan suatu gen mungkin menutupi ekspresi fenotip alel resesif. Untuk gen warna kulit kacang, G adalah alel dominan (hijau); g adalah alel resesif (kuning).
-          Tumbuhan generasi P yang merupakan galur murni, bersifat homozigot untuk semua alelnya: GG (hijau) dan gg (kuning).
-          Semua tumbuhan F1 adalah hibrid atau organisme yang membawakedua alel untuk gen tertentu. Tumbuhan F1 bersifat alal heterozigot untuk kedua alel. Meskipun Gg adalah genotip F1, hanya alel dominan G yang muncul pada fenotip (hijau) (Bresnick, 2003).
d.      Kedua alel saling memisah ketika suatu hibrid memproduksi gamet. Pemisahan (segresi) ini berlangsung secara acak sehingga setengah dari gamet tersebut menerima alel G, dan setengahnya lagi menerima alel g. Ini merupakan hukum Mendel pertama-hukum segresi secara bebas.
e.       Persilangan F1 yang digambarkan di atas disebut persilangan monohibrid (satu sifat yang bersegresi). Pada fertilisasi setiap induk F1 menyumbangkan sebuah gamet yang mengandung G atau g kepada keturunannya. Gamet mana yang akan menyatukan ditentukan secara acak.
4.      Genotip F2 dapat diperkirakan menggunakan metode segi empat punnute. Alel yang disumbangkan oleh spermatozoa dan telur diletakkan berturut-turut pada sisi atas dan kiri tabel. Turunan F2 yang dihasilkan dari setiap fertilisasi diletakkan di dalam kotak segi empat (Bresnick, 2003).



5.      Genotip pada tumbuhan hijau dapat ditentukan dengan uji silang.
a.       Jika genotip adalah GG, seluruh turunan akan Gg (hijau).
b.      Jika genotip adalah Gg, setengah dari turunan akan Gg (hijau) dan setengahnya lagi gg (kuning) (Bresnick, 2003).
6.      Segresi maupun fertilisasi terjadi terjadi secara acak. Dengan demikian, aturan probabilitas dapat diterapkan untuk memperkirakan genotip atau fenotip pada persilangan Mendel.
a.       Aturan multiplikasi menyebutkan bahwa probabilitas untuk dua kejadian akan berlangsng sebanding dengan produk kemungkinan dalam setiap kejadian independen yang akan terjadi. Misalnya, pada persilangan F1 (Gg x Gg), kemungkinan tumbuhan F2 mempunyai kulit berwarna kuning dapat ditentukan sebagai berikut:
-          Tumbuhan kacang berkulit kuning (gg) harus menerima alel dari telur maupun spermatozoa. Probabilitas adanya g di dalam telur = ½. Probabilitas adanya di dalam spermatozoa = ½.
-          Probabilitas g dalam telur dan spermatozoa merupaka hasil kali dari probabilitas masing-masing: ½ x ½ = ¼. Dengan demikian, 25% tumbuhan kacang F2 seharusnya berkulit kuning (Bresnick, 2003).
b.      Aturan tambahan menyatakan bahwa probabilitas terjadi salah satu dari kedua kejadian dapat diperkirangan dengan menanbahkan probabilitas kejadingan selingan. Misalnya, dalam persilangan F1, probabilitas suatu tumbuhan F2 adalah Gg dapat ditentukan sebagai beikut:
-          Probabilitas G telur dan g spermatozoa = ½ x ½ = ¼.
-          Probabilitas g telur dan G spermatozoa = ½ x ½ = ¼.
-          Probabilitas salah satu dari dan kedua kejadian ini adalah jumlah probabilitas masing-masing; ¼ + ¼ = ½. Dengan demikian, 50% tumbuhan F2 seharusnya Gg (Bresnick, 2003).


1.2.2  Syarat-Syarat Hukum Mendel
Hukum Mendel berlaku bilamana ada ketentuan-ketentuan sebagai berikut:
1.      Survivel gamet sama.
2.      Survivel zigot sama.
3.      Survivel embrio/anak sama.
Jadi Hukum Mendel berlaku jika tidak dijumpai adanya pethalitas dari sifat pertenal maupun sifat maternal, atau pun gabungan kedua sifat ini. Hal ini perlu, guna menjaga agar rasio tetap tidak berubah ( Elrod, 2002).

1.2.3 Mendelisme
1. Perkawinan Dua Individu Dengan 1 Beda Sifat
A. Dominasi penuh
Waktu Mendel mengawinkan tanaman kapri yang berbunga merah putih, ternyata semua keturunan berikutnya memisah dengan :
3 merah : 1 putih
     Merah >< putih
      merah >< putih


 


        merah   merah   merah   putih
3                   :                   1
Jadi perkawinan dua individu dengan satu sifat beda, dimana terdapat dominasi penuh akan menghasilkan keturunan F2 dengan perbandingan 3 : 1. Gen yang dalam memberikan pengaruh menutupi gen lainnya dinamakan gen dominan. Sedangkan gen yang tertutup oleh gen lain dinamakan gen resesif.
B. Dominasi Tidak Penuh
Kadang-kadang faktor keturunan tidak memperlihatkan pengaruh sepenuhnya pada suatu individu.
Contoh :
Pada tanaman bunga : Mirabilis jalapa (bunga pukul empat).
Andaikan :      R = gen untuk warna merah
 r = gen umtuk warna putih
Perkawinan antar tanaman berbunga putih dan berbunga merah memberikan keturunan tanaman yang berbunga merah jambu.
Keturunan F2 dapat diikuti sebagai berikut :
P                   RR       ><                 rr
         merah                          putih
F1                               Rr
        merah jambu
membentuk gamet-gamet ♀ = R dan r
      ♂ = R dan r

      
R
R
R

RR
Merah
Rr
Merah jambu
R

Rr
Merah jambu
Rr
Putih
Tabel Mirabilis jalapa (bunga pukul empat) dominasi tidak penuh
Jadi pada dominasi tidak penuh 2 monohibrid akan memberikan keturunan F2 dengan perbandingan 1 : 2 : 1.
2. Perkawinan Dua Individu Dengan 2 Beda Sifat
Contoh : Pada marmot dikenal gen-gen
B = gen untuk warna rambut hitam
b = gen untuk warna rambut putih
L = gen untuk rambut panjang
l = gen untuk rambut pendek
Bagaimanakah keturunan F2 dari perkawinan antara marmot jantan berambut hitam, panjang dengan marmot betina putih berambut pendek.
P                     bb ll     ><        BB LL ♂
         putih                    hitam
             rambut pendek         rambut panjang
     gamet ♀ : bl           gamet ♂ : BL
F1 :      BbLl
            hitam
      rambut panjang
gamet-gamet : ♂ : BL, Bl, bL, bl
♀ : BL, Bl, bL, bl
Jadi perkawinan dua dihibrid akan memberikan turunan dengan perbandingan 9 hitam panjang : 3 hitam pendek : 3 putih panjang : 1 putih pendek atau sebagai 9 : 3 : 3 : 1.


3. Perkawinan Dua Individu Dengan 3 Beda Sifat
Kecuali sifat-sifat yang diceritakan di muka maka pada marmot masih dikenal sifat lainya misalnya :
Soal kasar atau halusnya rambut :
Andaikan :
B = gen untuk warna hitam
b = gen untuk warna putih
L = gen untuk rambut panjang
l = gen untuk rambut pendek
R = gen untuk rambut kasar
r = gen untuk rambut halus
Bagaimanakah keturunan F2 dari 2 perkawinan 2 marmot yang masing-masing punya genotip,
P♀         bb ll rr              ><                 BB LL RR
putih, pendek, halus                  hitam, panjang, kasar
F1 : Bb Ll Rr
        hitam, panjang, kasar
gamet-gamet ♂ : BLR, BLr, BlR, Blr, bLR, bLr, blR, blr
gamet-gamet ♀ : BLR, BLr, BlR, Blr, bLR, bLr, blR, blr
F2 dalam keturunan ini akan diperoleh (23)2 = 64 kombinasi.
-          27 kobinasi dengan 3 faktor dominan
-          9 kombinasi dengan 2 faktor dominan
-          9 kombinasi dengan 2 faktor dominan
-          9 kombinasi dengan 2 faktor dominan
-          3 kombinasi dengan 1 faktor dominan
-          3 kombinasi dengan 1 faktor dominan
-          3 kombinasi dengan 1 faktor dominan
-          1 kombinasi dengan 0 faktor dominan
Jumlah : 64 kombinasi dengan 12 faktor dominan
Jadi keturunan F2 dari perkawinan 2 trihibrid akan memperlihatkan perbadingan = 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1 ( Elrod, 2002 ).
1.2.4 Hubungan Domininansi
Tiga poin utama mengenai hubungan dominansi/keresesifan
1.      Hubungan dominansi/keresesifan membentang dari dominansi sempurna, melewati berbagai tingkatan dominansi taksempurna, sampai dominan.
2.      Hubungan dominansi/keresesifan merefleksikan mekanisme dimana lewat mekanisme ini alel-alel tertentu diekspresikan pada fenotip dan tidak melibatkan kemampuan sebuah alel untuk mengatasi alel lainya pada tingkatan DNA.
3.      Hubungan dominansi/keresesifan tidak menentukan kelimpahan relatif alel dalam populasi (Campbell et al., 2002).









BAB II

METODE KERJA

2.1  Waktu dan Tempat
Praktikum Biologi dasar yang berjudul “ Genetika Percobaan Persilangan Monnohibrid dan Dihibrid Mendel” dilaksanakan pada hari Sabtu, 16 November 2013 pada jam  10.00-12.00 WITA bertempat di Laboratorium  Fisiologi, Fakultas Matematika dan Ilmu  Pengetahuan Alam, Universitas Mulawarman Samarinda, Kalimantan Timur.

2.2  Alat dan Bahan
2.2.1     Bahan
-       Monohibrid
·      Dua kancing merah
·      Dua kancing putih
-       Dihibrid
·      16 pasang kancing dengan kombinasi warna : empat merah-hitam, empat  merah-hijau, empat putih-hitam, dan empat putih-hijau
·      Dua buah kantong

2.3  Cara Kerja
2.3.1       Persilangan monohibrid
-       Dilekatkan dua kancing merah dan putih (warna merah untuk alel R dan warna putih untuk alel r. Alel R merupakan pembawa sifat warna bunga merah dan alel r untuk bunga warna putih).
-       Dilemparkan dua pasang kancing secara serempak, Dicatat kombinasi sisi kancing yang muncul (RR, Rr, rr).
-       Diulangi pelemperan hingga 200 kali. Pelemparan ini dianalogikan sebagai gabungan gamet-gamet jantan dan betina F1 secara acak pada saat fertilisasi. Alel R bersifat dominant terhadap alel r, maka akan dihasilkan dua fenotip dengan perbandingan 3:1 untuk merah : putih.
-       Diuji data percobaan yang diperoleh dengan Chi-square test (X2)
-       Dicatat hasil pengamatan
2.3.2       Persilangan Dihibrid
-          2 buah kantong dimasukan 16 pasang kancing dengan kombinasi:
a.    4 merah-hitam (RB) = bunga merah, buah bulat
b.    4 merah-hujau (Rb) = bunga merah, buah oval
c.    4 putih-hitam (rB) = bunga putih, buah bulat
d.   4 putih-hijau (rb) = bunga putik, buah oval
Kantong tersebut diumpamakan sebagai alat kelamin individu dihibrid (RrBb), sedangkan kombinasi kancing merupakan gamet-gamet yang dibentuk oleh dihibrid.
-          Diambil kancing secara bersamaan dari dua kantong yang berbeda sehingga diperoleh kombinasi kancing. Kombinasi tersebut menggambarkan zigot.
-          Dicatat hasilnya, dan kembalikan kedua kancing tersebut kekantong asal masing-masing.
-          Dikocok kedua kantong agar kombinasi kancing itu bercampur kembali.
-          Diulangi pengambilan kancing hingga 200 kali.
-          Diuji data percobaan yang diperoleh dengan Chi-square test (X2).
-          Dicatat hasil pengamatan.














BAB III

HASIL DAN PENGAMATAN


3.1Hasil Pengamatan
Dari percobaan yang telah dilakukan, maka didapatkan hasil sebagai berikut :
3.1.1 Tabel Pengamatan Monohybrid 1:2:1
Gamet
Diamati (O)
Harapan (E)
RR
119
3/4 x 200 = 150
rr
81
1/4 x 200 = 50
Total
200
200
35,23

Db   = 2 – 1
        = 1
-     X2 tabel = 3,14
Kriteria Uji
Hipotesis Ho X2 hitung < X2 tabel : maka diterima bahwa sebaran pengamatan tidak berbeda nyata dengan sebaran harapan.
Hipotesis H1 X2 hitung ≥ X2 tabel : maka sebaran pengamatan berbeda dari sebaran harapan
Kesimpulan :
X2 hitung < X2 tabel
      3,14 < 35,23 db, maka diterima sebaran pengamatan berbeda nyata dengan sebaran harapan. Hukum Mendel I ditolak.





3.1.2 Tabel Pengamatan Dihibrid 9:3:3:1
Gamet
Diamati (O)
Harapan (E)
R_B_
57
9/16 x 200 =112,5
R_b_
50
3/16 x 200 = 37,5
r_B_
55
3/16 x 200 = 37,5
r_b_
38
1/16 x 200 = 12,5
200
200
91,76

Db = k – 1
        = 4 – 1
        = 3
-     X2 tabel = 7,81
Kriteria Uji
Hipotesis Ho = X2 hitung < X2 tabel : maka diterima bahwa sebaran pengamatan tidak berbeda nyata dengan sebaran harapan.
Hipotesis H1 X2 hitung ≥ X2 tabel : maka sebaran pengamatan berbeda dari sebaran harapan
Kesimpulan :
X2 hitung < X2 tabel
    7,81 < 91,76, db , maka diterima sebaran pengamatan tidak berbeda nyata dengan sebaran harapan. Hukum Mendel I ditolak.






4.1      Pembahasan
4.1.2        Monohibrid
Dari hasil yang telah didapatkan pada persilangan monohibrid yaitu dengan menggunakan kancing yang berjumlah dua warna yaitu dengan warna merah (R) yang merupakan pembawa sifat pada kancing merah dan dominan terhadap putih (r) yang merupakan pembawa sifat pada kancing putih. Setelah dipilih secara acak untuk frekuensi genotipnya sebanyak 200 kali. Dalam percobaan hukum Mendel I, dilakukan persilangan monohibrid. Warna merah (RR) bersifat dominan yang disimbolkan dengan kancing genetik warna merah, dan warna putih (rr) bersifat resesif disimbolkan dengan kancing genetik warna putih.
Persilangan antara kancing merah (RR) dengan kancing putih (rr) diperoleh F1 yang 100% berwarna merah (Rr), karena kancing merah bersifat dominan. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya (F1), maka diperoleh tiga macam fenotipe yaitu merah-merah, merah-putih, dan putih-putih. Dengan genotif untuk merah (RR), merah-putih (Rr), dan putih-putih (rr).
Menurut hukum Mendel I, perbandingan fenotipe untuk persilangan monohibrid pada F2 adalah 1:2:1. Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan, untuk pengambilan 200x diperoleh data, yaitu untuk warna merah-merah sebanyak 60 kali, warna merah-putih sebanyak 59 kali, dan warna putih-putih sebanyak 81 kali. Sehingga diperoleh perbandingan yang mendekati angka ratio 1:2:1. Dengan deviasi 2 untuk merah, 2 untuk putih. Deviasi menyatakan besarnya penyimpangan hasil pengamatan terhadap besarnya harapan.
Pada tabel pengamatan Monohybrid 1:2:1 :
db  = k – 1
         = 3 – 1
         = 2
-       X2 hitung = 35,23
-       X2 tabel = 3,14
Hipotesis Ho X2 hitung < X2 tabel : maka diterima bahwa sebaran pengamatan tidak berbeda nyata dengan sebaran harapan.
Hipotesis H1 X2 hitung ≥ X2 tabel : maka sebaran pengamatan berbeda dari sebaran harapan.
Kesimpulan :
X2 hitung < X2 tabel
      91.76 < 7,81, db , maka ditolak sebaran pengamatan tidak berbeda nyata dengan sebaran harapan. Hukum Mendel I ditolak.

4.2.2 Dihibrid
       Persilangan dihibrid adalah persilangan antara 2 individu dengan 2 sifat beda, pembuktian persilangan ini menggunakan Hukum Mendel II yang berbunyi gen-gen yang terletak pada kromosom yang berlainan akan bersegregasi secara bebas dan dihasilkan 4 macam fenotip dengan perbandingan 9:3:3:1. Dari praktikum yang telah dilakukan diperoleh data:
-          R_B_ (Merah-Hitam)  = 57
-          R_b_ (Merah-hijau)     = 50
-          b_R_(putih-Hitam)     = 55
-          r_b_ (putih-hijau)        = 38
jika hasil tersebut dibuat sebuah perbandingan fenotip maka dihasilkan perbandingan sebagai berikut:
Merah-Hitam : Merah-hijau : putih-Hitam : putih-hijau      
      57             :          50        :         55        :          38
Pendekatan perbandingannya 9:3:3:1. Hasil ini tidak sesuai dengan perbandingan genotip F2 yang diperoleh Mendel setelah melakukan persilangan antara dua individu dengan dua sifat beda yaitu dan warna pada kancing yang menghasilkan genotip Merah-Hitam : Merah-hijau : putih-Hitam : putih-hijau, sedangkan perbandingan fenotipnya 9:3:3:1. 
Pada tabel pengamatan dihibrid 9:2:3:1 :
Db  = k – 1
         = 4 – 1
         = 3
-     X2 hitung = 91.76
-     X2 tabel = 7,81
Hipotesis Ho X2 hitung < X2 tabel : maka diterima bahwa sebaran pengamatan berbeda nyata dengan sebaran harapan.
Hipotesis H1 X2 hitung ≥ X2 tabel : maka sebaran pengamatan berbeda dari sebaran harapan
Kesimpulan :
X2 hitung < X2 tabel
91,76 < 7,81, db , maka diterima sebaran pengamatan berbeda nyata dengan sebaran harapan. Hukum Mendel I ditolak.

4.2.3 Hukum Mendel 1
Hukum segregasi bebas menyatakan bahwa pada pembentukan gamet (sel kelamin), kedua gen induk (Parent) yang merupakan pasangan alel akan memisah sehingga tiap-tiap gamet menerima satu gen dari induknya. Secara garis besar, hukum ini mencakup tiga pokok:
1.    Gen memiliki bentuk-bentuk alternatif yang mengatur variasi pada karakter turunannya. Ini adalah konsep mengenai dua macam alel; alel resesif (tidak selalu nampak dari luar, dinyatakan dengan huruf kecil, misalnya w dalam gambar di sebelah), dan alel dominan (nampak dari luar, dinyatakan dengan huruf besar, misalnya R).
2.    Setiap individu membawa sepasang gen, satu dari tetua jantan (misalnya rr) dan satu dari tetua betina (misalnya RR).
3.    Jika sepasang gen ini merupakan dua alel yang berbeda (Rs dan sR), alel dominan (R atau S) akan selalu terekspresikan (nampak secara visual dari luar). Alel resesif (r atau s) yang tidak selalu terekspresikan, tetap akan diwariskan pada gamet yang dibentuk pada turunannya.
4.2.4 Hukum Mendel II
Dikenal juga sebagai Hukum Asortasi atau Hukum Berpasangan Secara Bebas. Menurut hukum ini, setiap gen/sifat dapat berpasangan secara bebas dengan gen/sifat lain. Meskipun demikian, gen untuk satu sifat tidak berpengaruh pada gen untuk sifat yang lain yang bukan termasuk alelnya.
Hukum Mendel 2 ini dapat dijelaskan melalui persilangan dihibrida, yaitu persilangan dengan dua sifat beda, dengan dua alel berbeda. Misalnya, bentuk biji (bulat+keriput) dan warna biji (kuning+hijau). Pada persilangan antara tanaman biji bulat warna kuning dengan biji keriput warna hijau diperoleh keturunan biji bulat warna kuning. Karena setiap gen dapat berpasangan secara bebas maka hasil persilangan antara F1 diperoleh tanaman bulat kuning, keriput kuning, bulat hijau dan keriput hijau.
Hukum Mendel II ini hanya berlaku untuk gen yang letaknya berjauhan. Jika kedua gen itu letaknya berdekatan hukum ini tidak berlaku. Hukum Mendel 2 ini juga tidak berlaku untuk persilangan monohibrid.




















  


BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan
 Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat di simpulkan bahwa :
-     Pengaruh dominan akan muncul pada fenotip dan individu karena sifatnya yang menutupi gen lain dibandingkan dengan pengaruh resesif.
-     Gen dominan akan muncul, karena sifatnya yang menutupi gen lain, sedangkan gen resesif sifatnya tertutup oleh gen lainnya yang dominan.
-     Didapat penggabungan acak antara gamet jantan dan gamet betina dari F1 pada saat pembuahan atau fertilisasi meliputi persilangan monohibrid, monohibrid penuh dan dihibrid. Pada perbandingan fenotip F2 pada persilangan monohibrid untuk ciri dominan-resesif adalah 3:1 yang sesuai dengan hukum Mendel I, sedangkan pada F2 bersifat dominan penuh menghasilkan 4 fenotip dengan perbandingan 9:3:3:1 sesuai dengan hukum Mendel II.

4.2  Saran
Untuk praktikum selanjutnya dapat melakukan percobaan sampai 100 kali saja agar lebih cepat dan efisien waktu.












DAFTAR PUSTAKA

Bresnick, S. 2003. Intisari Biologi. Hipokrates. Jakarta. ISBN: 979-492-127-0
Campbell, N. A., J. B. Reece. 2002. Biologi Edisi Kelima Jilid
              1. Erlangga. Jakarta. ISBN: 979-688-468-2
Elrod, Susan. 2002. Genetika Edisi ke Empat. Erlangga. Jakarta. ISBN: 978-979-                 015-301-1


0 Komentar

Terbaru