imitasi perbandingan genetis

­­­LAPORAN PRAKTIKUM

GENETIKA

                                                    

PERCOBAAN I

 IMITASI PERBANDINGAN GENETIS

   NAMA                        : SELVIANI

   NIM                            : H41112334

   HARI/TANGGAL     :KAMIS/  7 MARET 2013

   KELOMPOK             :II (DUA) B

   ASISTEN                   :RR. DYAH RORO A.W.

LABORATORIUM GENETIKA

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

            2013

BAB I
PENDAHULUAN

I.1. latar belakang

          Orang yang pertama kali mempelajari sifat-menurun yang diwariskan dari sel sperma adalah Haeckel 1868, akan tetapi yang dinobatkan sebagai Bapak Genetika adalah Johan Gregor Mendel,Beliau meraih gelar ilmuwan genetika untuk studi tentang pewarisan sifat-sifat tertentu pada tanaman kacang, karena kesungguhanya dalam melakukan eksperimen tentang hereditas tumbuhan. Melalui penelitianya Mendel menyimpulkan sebagaimana penulis kutip dari Wikipedia bahwa pada semua organisme hidup terdapat "unit dasar" yang kini disebut gen yang secara khusus diturunkan oleh orang tua kepada anak-anaknya (Anonim, 2013).

          Faktor keturunan pada setiap individu terdapat secara berpasangan dalam bentuk unit. Mendel berpendapat bahwa pasangan tersebut terpisah secara seimbang dalam bentuk komponen reproduksi jantan dan betina (gamet). Dengan demikian, masing-masing karakter ini akan diwariskan pada generasi berikutnya (Anonim, 2013).

          Banyak sifat pada tanaman, binatang dan mikrobia yang diatur oleh satu gen. Gen-gen. Gen-gen dalam individu diploid berupa pasangan-pasangan alel dan masing-masing orang tua mewariskan satu alel dari satu pasangan gen tadi kepada keturunannya. Pewarisan sifat yang dapat dikenal dari orang tua kepada keturunannya secara genetik disebut hereditas. Hukum pewarisan ini mengikuti pola yang teratur dan terulang dari generasi ke generasi. Dengan mempelajari cara pewarisan gen tunggal akan dimengerti mekanisme pewarisan suatu sifat dan bagaimana suatu sifat tetap ada dalam populasi. Demikian juga akan dimengerti bagaimana pewarisan dua sifat atau lebih (Anonim, 2013).

          Sesungguhnya di masa hidup Mendel belum diketahui sifat keturunan modern; belum diketahui adanya kromosom dan gen, apalagi asam nukleat yang membina bahan genetis itu. Mendel menyebut bahan genetis itu hanya faktor penentu (determinant) atau disingkat dengan faktor (Yatim, 2003).

I.2. Tujuan Percobaan

          Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mendapatkan gambaran tentang kemungkinan gen-gen yang dibawa oleh gamet-gamet tertentu dan akan bertemu secara acak atau random.

I.3. Waktu dan Tempat Percobaan

          Praktikum ini dilaksanakan pada hari Kamis, 7 Maret 2013 pukul 14.30 – 17.30 WITA bertempat di Laboratorium Genetika, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

          Hukum pewarisan Mendel adalah hukum mengenai pewarisan sifat pada organisme yang dijabarkan oleh Gregor Johann Mendel dalam karyanya 'Percobaan mengenai Persilangan Tanaman'. Hukum ini terdiri dari dua bagian (Anonim, 2013):

1.             Hukum pemisahan (segregation) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Pertama Mendel, dan

2.             Hukum berpasangan secara bebas (independent assortment) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Kedua Mendel.

          Hukum Mendel I : pemisahan gen sealel. Dalam bahasa Inggris disebut : ”Segregation of allelic genes”. Hukum ini disebut juga Hukum Segregasi. Berdasarkan percobaan menyilang 2 individu yang memiliki 1 karakter berbeda : Monohibrid.Peristiwa pemisahan alel ini terlihat ketika pembikinan gamet individu yang memiliki genotipe heterozigot, sehingga tiap gamet mengandung salah satu alel itu(Suryo,1984).

          Mendel menyilang kacang kapri atau ercis normal (tinggi) dengan kacang kapri kerdil (rendah, abnormal). Ukuran yang normal itu ialah 1,8 m, yang kerdil 0,3 m. Untuk melakukan persilangan itu, penyerbukan sendiri dicegah lebih dulu dengan membuang benang sari bunga bersangkutan sebelum sempat matang, lalu serbuk sari dari batang pohon lain yang diinginkan dilekatkan ke kepala putik, sehingga terjadilah penyerbukan silang buatan (Yatim, 2003).

          Biji yang dihasilkan oleh bunga yang disilangkan itu ditanam, tumbuhlah tanaman yang memiliki karakter hasil persilangan, dalam hal ini ercis batang tinggi x batang rendah. Mendel mengibaratkan kacang semula bergenotipe TT. Berasal dari kata talldalam bahasa Inggeris, artinya tinggi. Sedang kacang kerdil bergenotipe tt. Hasil silangan bergenotipe Tt. Kalau Tt ini melakukan penyerbukan sendiri (secara alamiah), Tt x tt, maka turunannya memiliki genotipe tiga macam : TT, Tt dan tt. Tanaman bergenotipe TT dan Tt katanya berfenotipe sama, yakni tinggi. Karakter t untuk rendah karena resesif, ditutupi oleh T yang menumbuhkan karakter tinggi. Jadi karakter tinggi dominan. Mendel menemui pula, bahwa keturunan dari hasil penyerbukan sendiri itu jeuh lebih banyak jumlah yang tinggi daripada yang rendah. Kalau dihitung tanaman itu langsung di kebun, secara rata-rata dia dapat bahwa perbandingan (ratio) antara tinggi dengan rendah ialah 3:1. Dari hasil persilangan Mendel kelihatan Ratio Genotipe pada turunan kedua ialah: 1TT : 2Tt : 1tt. Karena fenotipe TT sama dengan Tt, maka ratio fenotipe semua ialah: 1 tinggi : 2 tinggi : 1 rendah. Disingkat: 3 tinggi : 1 rendah (Yatim, 2003).

          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 (Campbell, dkk., 2010).

          Secara garis besar, hukum ini mencakup tiga pokok (Anonim , 2013):

1.      Gen memiliki bentuk-bentuk alternatif yang mengatur variasi pada karakter turunannya. Ini adalah konsep mengenai dua macam alel; alel resisif (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 ww dalam gambar di sebelah) dan satu dari tetua betina (misalnya RR dalam gambar di sebelah).

3.      Jika sepasang gen ini merupakan dua alel yang berbeda (Sb dan sB pada gambar 2), alel dominan (S atau B) akan selalu terekspresikan (nampak secara visual dari luar). Alel resesif (s atau b) yang tidak selalu terekspresikan, tetap akan diwariskan pada gamet yang dibentuk pada turunannya (wikipedia, 2013).

          Jika model percampuran pewarisan sifat adalah benar, hibrid F₁ dari persilangan antara ercis berbunga ungu dan berbunga putih seharusnya memiliki bunga ungu pucat, sifat intermediat antar antara sifat-sifat pada generasi P. Mendel menggunakan ukuran sampel yang sangat besar dan mencatat hasilnya dengan akurat: 705 tanaman F₂ memiliki bunga ungu, sedangkan 224 tanaman berbunga putih. Mendel menalar bahwa faktor terwariskan untuk bunga putih tidak hilang pada tanaman F₁, melainkan tersembunyi atau tertutupi ketika terdapat faktor bunga ungu. Dalam  istilah Mendel, warna bunga ungu merupakan sifat dominan sedangkan warna bunga putih merupakan sifat resesif (Campbell, dkk., 2010).

          Kemunculan kembali tanaman berbunga putih pada pada generasi F₂ merupakan bukti bahwa faktor terwariskan yang menyebabkan bunga putih tidak menjadi lemah atau hancur oleh faktor bunga ungu yang ada bersama-sama dalam hibrid F₁. Mendel mengamati bahwa ada pola pewarisan sifat  yang sama pada enam karakter lain, masing-masing dipresentaikan oleh dua sifat. Misalnya ketika Mendel menyilangkan varietas galur-murni yang menghasilkan biji ercis  bulat mulus dengan yang menghasilkan biji keriput, semua hybrid F₁menghasilkan biji bulat. Ini adalah sifat dominan untuk biji. Pada generasi f₂, 75% biji berbentuk bulat sedangkan 25% biji berbentuk keriput-rasio 3:1 (Campbell, dkk., 2010).

          Mendel mengembangkan suatu model untuk menjelaskan pola pewarisan sifat 3:1 yang secara konsisten muncul pada keturunan F₂ pada percobaannya dengan ercis. Ia mendeskripsikan empat konsep terkait yang menyusun model ini. Konsep keempat adalah hukum segregasi. Pertama, versi alternative gen menyebabkan variasi dalam karakter yang diwarisi. Gen untuk warna bunga dalam tanaman ercis, misalnya terdapat dalam dua versi, satu untuk bunga ungu dan satu lagi untuk bunga putih. Versi alternative dari satu gen kini disebut alel. Kedua, untuk setiap karakter, organisme mewarisi dua alel, satu dari masing-masing induk. Hal yang luar biasa adalah Mendel menarik kesimpulan ini anpa mengetahui peran kromosom. Dengan demikian, lokus genetic sebenarnya terpresentasikan dua kali dalam sel diploid, satu kali pada setia homolog dari pasangan kromosom spesifik, kedua alel pada lokus tertentu mungkin identik, seperti pada tanaman galur-murni dari generasi P Mendel. Alel-alel itu mungkin juga berbeda, seperti pada hybrid F₁. Ketiga, jika dua alel pada suatu lokus berbeda maka salah satunya alel dominan, menentukan kenampakan organisme: yang satu lagi, alel resesif, idak memiliki efek tampak pada kenampakan organism. Dengan demikian, tanaman F₁ Mendel memiliki bunga ungu karena alel untuk sifat tersebut dominan, sedangkan alel bunga putih resesif. Bagian keempat sekaligus terakhir di hukum Mendel, hukum segregasi, menyatakan bahwa dua alel untuk satu karakter terwariskan bersegregasi/memisah selama pembentukan gamet dan akhirnya berada dalam gamet-gamet yang berbeda (Campbell, dkk., 2010).

          Dengan demikian, sel telur atau sperma hnya memperoleh salah satu dari kedua alel yang dalam sel-sel somatic dari organisme Hukum kedua Mendel menyatakan bahwa bila dua individu mempunyai dua pasang atau lebih sifat, maka diturunkannya sepasang sifat secara bebas, tidak bergantung pada pasangan sifat yang lain. Dengan kata lain, alel dengan gen sifat yang berbeda tidak saling memengaruhi. Hal ini menjelaskan bahwa gen yang menentukan e.g. tinggi tanaman dengan warna bunga suatu tanaman, tidak saling memengaruhi (Anonim, 2013).

          Pembuat gamet tersebut. Dilihat dari kromosom, segregasi ini sesuai dengan pembagian kedua anggota pasangan kromosom homolog ke gamet-gamet yang berbeda pada saat meiosis (Campbell, dkk.,2010).

          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(Campbell, dkk., 2010).

          Hukum Mendel 2 ini dapat dijelaskan melalui oersilangan 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 2 ini hanya berlaku untuk gen yang letaknya berjauhan. Jika kedua gen itu letaknya berdekatan hukum ini tidak berlaku(Campbell, dkk., 2010).

          Hukum Mendel 2 ini juga tidak berlaku untuk persilangan monohibrid.Misalnya dalam penyilangan buncis,buncis dengan dua sifat beda (dihibrida). Buncis biji bulat warna kuning disilangkan dengan biji keriput warna hijau. Keturunan pertama semuanya berbiji bulat warna kuning. Artinya, sifat bulat dominan terhadap sifat keriput dan kuning dominan terhadap warna hijau.Persilangan antar F1 mengasilkan keturunan kedua (F2) sebagai berikut: 315 tanaman bulat kuning, 101 tanaman keriput kuning, 108 tanaman bulat hijau dan 32 keriput hijau. Jika diperhatikan, perbandingan antara tanaman bulat kuning : keriput kuning : bulat hijau : keriput hijau adalah mendekati 9:3:3:1.Untuk dapat menentukan apakah suatu fenomena yang diamati sesuai atau tidak dengan teori tertentu, perlu dilakukan suatu pengujian dengan melihat besarnyapenyimpangan nilai pengamatan terhadap nilai harapan. Selanjutnya besarnya penyimpangan tersebut dibandingkan terhadap kriteria model tertentu. Dalam percobaan persilangan akan dibandingkan frekuensi genotipe yang diamati terhadap frekuensi harapannya dengan menggunakan rumus sebagai berikut (Nio, 1990):

X²= (o-e/e)²

Keterangan:

O = nilai pengamatan fenotipe, E = nilai harapan fenotipe. (X²tabel) sebagai berikut:Bila X² hitung X² tabel : maka diterima bahwa sebaran pengamatan tidak berbeda nyata dengan sebaran harapan, atau hipotesis diterima. Sebaliknya jika X²hitung X²tabel : maka sebaran pengamatan berbeda nyata dengan sebaran harapan.Pada manusia diketahui bahwa rambut keriting adalah dominan terhadap rambut yang lurus. Sebagai contoh seorang pria berambut keriting heterozigot menikah dengan wanita yang juga keriting heterozigot.Hasil tersebut diatas akan sangat berlainan apabila kita mengamati sekitas seratus pasangan yang bergenotip seperi contoh diatas sekaligus dan menghitung perbandingan anak-anak yang berambut lurus terhadap anak-anak yang berambut keriting dari keseratus pasangan sekaligus.Misalnya kalau setiap pasangan rata-rata mempunyai anak 4 orang, dan ditemukan 95 orang anak yang berambut lurus,apakah kekurangan 5 orang berambut lurus sudah membuktikan bahwa hokum Mendel tidak tepat.Dalam hal ini analisis statistikmerupakan salah satu alat yang tepat untuk menjawab permasalahan ini.Dalam suatu percobaan,jarang ditemukan hasil yang tepat betul, karena selalu saja ada penyimpangan.Yang menjadi masalah ialah berapa banyak penyimpangan yang masih bisa kita terima.Menurut perhitungan para ahli statistic tingkat kepercayaan itu adalah 5 % yang masih dianggap batas normal penyimpangan. Untuk percobaan genetika sederhana biasanya dilakukan analisis Chi-squrae (Nio,1990).

Mendel menyimpulkan hukum segregasi dari percobaan-percobaan yang hanya mengikuti satu karakter tunggal, misalnya warna bunga. Semua progeny F₁ yang dihasilkan dalam persilangan-persilangan yang ia lakukan dari induk galur-murni merupakan monohybrid, artinya bersifat heterozigot hanya untuk satu karakter. Kita menyebut persilangan di antara heterozigot-heterozigot semacam itu sebagai persilangan monohibrid (monohybrid cross) (Campbell, dkk., 2010).

Mendel mengidentifikasi hokum kedua pewarisan sifat dengan cara mengikuti dua karakter secara bersamaan, misalnya warna biji dan bentuk biji. Biji (ercis) berwarna kuning atau hijau. Biji juga bisa bulat (mulus) atau keriput. Dari persilangan karakter tunggal, Mendel mengetahui bahwa sel biji alel biji kuning dominan (Y) sedangkan alel biji hijau resesif (y). untuk karakter bentuk biji, alel bulat bersifat dominan (R), sedangkan alel biji keriput bersift resesif (r). hipotesis alternatifnya adalah kedua pasangan alel bersegregasi secara bebas satu sama lain. Dengan kata lain, gen-gen dikemas ke dalam gamet-gamet dalam semua kombinasi alel yang mungkin, asalkan setiap gamet memiliki satu alel untuk setiap gen (Campbell, dkk., 2010).

Hasil percobaan-percobaan Mendel merupakan dasar dari apa yang kini kita sebut Hukum Pemilahan Bebas (law of independent assortment), yang menyatakan bahwa setiap pasangan alel bersegrasi secara bebas terhadap pasangan alel-alel lain selama pembentukan gamet. Secara ketat, hukum ini hanya berlaku pada gen-gen (pasangan alel) yang terletak pada kromosom yang tidak homolog. Gen-gen yang terletak dekat satu sama lain pada kromosom yang berbeda-beda (atau berlaku seolah-olah demikian). Kondisi ini sangat menyederhanakan interperetasi persilangan ercis multikarakternya (Campbell, dkk.,2010).

BAB III
METODE PERCOBAAN

III.1. Alat

          Adapun alat yang kami gunakan dalam praktikum adalah pulpen, buku, kalkulator dan kantong baju lab.

III.2. Bahan

          Adapun bahan yang kami gunakan dalam praktikum ini adalah biji genetik.

III.3. Cara Kerja

          Adapun cara kerja pada percobaan ini adalah sebagai berikut:

1.      Setiap kelompok menerima 20 biji genetik dan memasukkannya ke dalam kantong/saku, masing-masing kantong berisi 10 biji genetik, terdiri dari 5 kuning hijau, 5 kuning hitam, 5 merah hijau dan 5 merah hitam.

2.      Mengambil satu biji genetik tersebut dari kantong kanan dengan tangan kanan dan satu biji genetikdari kantong kiri dengan tangan kiri pada waktu yang bersamaan dan akan menghasilkan sebuah kombinasi genetik. Mencatat hasil yang diperoleh.

3.      Setelah mencatat hasilnya, kembalikan biji genetik itu ke kantong asalnya, dan kocoklah agar tercampur kembali.

4.      Mengulangi pengambilan, sampai 16 kali pengambilan dan membuat tabel dari hasil percobaan yang telah dilakukan.

5.      Setelah selesai 16 kali pengambilan, maka masing-masing kelompok melaporkan hasilnya pada asisten dan menulis hasil data kelas (data yang diperoleh dari setiap kelompok) di papan tulis.

6.      Mencatat data tersebut dalam laporan praktikum.