LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA “ALEL GANDA”
Disusun Oleh : 1. Nur Jati Dwipuji Lestari (15304241030) 2. Endriani Putri Taufani (15304241031) 3. Fazha Sefira Cahya Resti
(15304241033)
4. Tsamrotul Qolbiyah
(15304241034)
5. Leyla Putri Astuti
(15304241041)
Kelas
: Pendidikan Biologi A 2015
Kelompok
:7
JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2017 TOPIK IX
ALEL GANDA A. Tujuan
Mengamati salah satu sifat manusia yang ditentukan oleh pengaruh alel ganda dan menentukan genotipenya sendiri.
B. Dasar Teori
Alel dapat menunjukkan derajat dominansi dan keresesifan yang berbeda-beda satu sama lain. Dalam persilangan ercis Mendel, keturunan F1 sesalu terlihat seperti salah satu dari kedua varietas induk sebab salah satu alel dalam satu alel tersebut menunjukkan dominansi sempurna terhadap alel yang satu lagi. Dalam situasi semacam itu, fenotif heterozigot dan homozigot dominan tidak dapat dibedakan. (Campbell, dkk, 2010) 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. (Campbell, dkk, 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 ini disebut sebagai alel ganda (multiple alleles). (Jusuf, 2001) Sebuah gen dapat memiliki lebih dari sebuah alel. Alel-alelnya disebut alel ganda (multiple allele). Sedangkan peristiwa sebuah gen dapat mempunyai lebih dari satu alel disebut multiple allelomorpy (Henuhili dan Suratsih, 2003). Pada tumbuhan, hewan, dan manusia dikenal beberapa sifat keturunan yang ditentukan oleh suatu seri alel ganda. (Hartati dan Karim, 2007) Pada 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. (Jusuf, 2001) Sebuah gen dapat memiliki lebih dari sebuah alel . Alel – alelnya disebut alel ganda (multiple allele). Sedangkan peristiwa sebuah gen dapat mempunyai lebih dari satu alel disebut multiple allelomorphy. (Henuhili dan Suratsih ,2003: 44 ). Pada umumnya satu gen memiliki dua alel alternatifnya. Alel ganda dapat terjadi sebagai akibat dari mutasi DNA. Mutasi dapat menghasilkan banyak variasi alel, misalnya gen A bermutasi menjadi a1, a2, dan a3 yang masing-masing menimbulkan fenotipe yang berbeda. Dengan demikian mutasi gen A dapat menghasilkan 4 varian yaitu A, a1, a2, dan a3. (http://gatotciptadi.lecture.ub.ac.id) 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) Pada individu diploid, yaitu individu yang tiap kromosomnya terdiri atas sepasang koromosom homolog, berapapun alel yang ada pada suatu lokus, yang muncul hanyalah sepasang (dua buah). Secara matematis hubungan antara banyaknya anggota alel ganda dan banyaknya macam genotipe individu diploid dapat diformasikan sebagai berikut: Banyaknya macam genotipe = ½ n (n+1), dimana n adalah banyaknya anggota alel ganda. (Suryo, 2005) Salah satu contoh peristiwa dari alel ganda adalah tumbuhnya rambut pada segmen digitalis tengah jari-jari tangan. Penentuan dominasi pada rambut digitalis tengah jari tangan adalah sebagai berikut: H1> H2> H3> H4> H5 Dimana: H1: Rambut terdapat pada semua jari H2: Rambut pada jari kelingking, jari manis, dan jari tengah H3: Rambut pada jari manis dan jari tengah
H4: Rambut hanya pada jari tengah saja H5: Tidak ada rambut pada semua empat jari (Suryo, 2005)
C. Data Alel Ganda
Hasil Kelas Jumlah
Persentase
H1
2
5%
H2
7
17,5%
H3
8
20%
H4
5
12,5%
H5
18
45%
Total
40
100%
D. Pembahasan
Pada praktikum yang berjudul Alel Ganda memiliki tujuan untuk mengenal salah satu sifat manusia yang ditentukan oleh pengaruh alel ganda dan menentukan genotipnya sendiri. Praktikum dilakukan pada hari Rabu, tanggal 19 April 2017. Praktikum ini dilakukan dengan cara mengamati rambut-rambut yang berada di jari jari tangan masing-masing mahasiswa kelas Pendidikan Biologi A tahun angkatan 2015. Kemudian, menggolonngkannya kedalam 5 golongan, yaitu antara H1, H2, H3, H4 dan H5 yang telah memiliki kriteria masing-masing. Alel ganda merupakan suatu peristiwa dimana lokus dalam sebuah kromosom ditempati oleh lebih dari satu alel atau suatu seri alel. Salah satu contoh dari peristiwa alel ganda adalah tumbuhnya rambut pada segmen digitalis tengah jari-jari tangan. Adapaun penentuan dominasi pada rambut digitalis tengah jari-jari tangan adalah sebagai berikut:
H1
: rambut terdapat pada semua jari
H2
: rambut pada jari kelingking, jari manis, dan jari tengah
H3
: rambut pada jari manis dan jari tengah
H4
: rambut hanya terdapat pada jari manis saja
H5
: tidak ada rambut pada keempat jari
Berdasarkan anggota kelompok, diperoleh hasil bahwa dari 5 orang anggota kelompok memiliki ciri yang berbeda. Leyla memiliki ciri H2 yaitu rambut pada jari kelingking, jari manis, dan jari tengah. Jati memiliki ciri H3 yaitu terdapat rambut pada jari manis dan jari tengah. Fazha memiliki ciri H4 yaitu rambut hanya terdapat pada jari manis saja. Endri dan Tsamrotul memiliki ciri H5 yaitu tidak terdapat rambut pada keempat jari. Berdasarkan data kelas yaitu kelas Pendidikan Biologi A 2015 yang terdiri dari 40 mahasiswa diperoleh hasil bahwa: 1. Terdapat sebanyak dua (2) orang yang memiliki ciri H1 atau sebesar 5% mahasiswa yang memiliki ciri rambut terdapat pada semua jari. Pada ciri H1 kemungkinan genotip yang dapat terjadi adalah H1H1, H1H2. H1H3, H1H4, atau HIH5. Sifat ini dikendalikan oleh 4 alel dominan dan 1 alel resesif. 2. Terdapat sebanyak 7 orang mahasiswa yang memiliki ciri H2 atau sebesar 17,5% mahasiswa yang memiliki ciri rambut pada jari kelingking, jari manis, dan jari tengah. Pada ciri H2 kemungkinan genotip yang dapat terjadi adalah H2H2, H2H3, H2H4, atau H2H5. Sifat ini dikendalikan oleh 3 alel dominan dan 1 alel resesif. 3. Terdapat sebanyak 8 orang mahasiswa yang memiliki ciri H3 atau sebesar 20 % mahasiswa yang memiliki ciri rambut pada jari manis dan jari tengah. Pada ciri H3 kemungkinan genotip yang dapat terjadi adalah H3H3, H3H4, atau H3H5.sifat ini dikendalikan oleh 2 alel dominan dan 2 alel resesif. 4. Terdapat sebanyak 5 orang mahasiwa yang memiliki ciri H4 atau sebesar 12,5% mahasiwa yang memiliki ciri rambut terdapat hanya
pada jari manis saja. pada ciri H4 kemungkinan genotip yang dapat terjadi adalah H4H4 atau H4H5. Hal ini dikarenakan fenotip tersebut dikendalikan oleh 1 alel saja sedangkan 3 alel yang lainnya bersifat resesif). 5. Terdapat sebanyak 18 orang mahasiswa yang memiliki ciri H5 atau sebesar 45% mahasiswa yang memiliki ciri tidak ada rambut pada keempat jarinya. Pada ciri H5 ini hanya akan mempunyai genototip H5H5.
Hal
ini
menunjukkan
ketiadaan
gen
dominan
yang
mengendalikan sifat adanya rambut pada keempat digitalis tersebut. Hal ini terkait dari pewarisan sifat induknya (hereditas).
Berdasarkan data hasil pengamatan diketahui bahwa frekuensi tidak adanya rambut pada segmen digitalis kedua dari semua jari (H5) paling banyak ditemukan dibandingkan frekuensi pada H1, H2, H3, dan H4. Dengan demikian, seri alel ganda H5 bersifat dominan dibandingkan tipe seri alel ganda yang lainnya.Jadi, apabila diurutkan menjadi H5 > H3 > H2 > H4 > H1. Hal ini menunjukkan ketiadaan gen dominan yang mengendalikan sifat adanya rambut pada keempat digitalis tersebut. Hal ini terkait dari pewarisan sifat induknya (hereditas). Rambut yang tumbuh pada ruas kedua jari-jari tangan tidak dipengaruhi oleh adanya faktor lingkungan atau faktor luar.
Masing-masing dari ciri tersebut baik H1, H2, H3, H4, dan H5 diturunkan oleh orangtuanya. Perbedaan fenotip tersebut menunjukkan bahwa telah terjadi peristiwa dimana lokus dalam suatu kromosom ditempati oleh lebih dari satu alel atau suatu seri alel. Pengaruh penempatan alel yang berbeda pada lokus tersebut akan menyebabkan perbedaan fenotip. Dua gen yang terdapat pada lokus yang sama dapat memunculkan ekspresi gen yang berbeda karena adanya interaksi antara kedua gen tersebut. Misalnya, pada lokus A ditempati oleh sepasang alel yaitu AA, Aa, atau aa tergantung pada genotip individu yang bersangkutan. Adanya interaksi tersebut dapat berupa timbulnya sifat yang dominan pada suatu gen atau bercampurnya pemunculan sifat gen yang ada sehingga menimbulkan sifat kombinasi antara gen-gen tersebut.
E. Kesimpulan
Dari hasil analisis pengamatan yang dilakukan oleh mahasiswa kelas Pendidikan Biologi A tahun angkatan 2015, urutan dominansi yang dimiliki oleh mereka yaitu H5 > H3 > H2 > H4 > H1. Dimana yang paling banyak dialami oleh mereka adalah tidak ada rambut pada keempat jari (H5). Hal ini dikarenakan ketiadaan gen dominan yang mengendalikan sifat adanya rambut pada keempat digitalis tersebut. Kejadian seperti ini di akibatkan oleh adanya alel ganda yang bersifat turun temurun dari orangtua masing-masing mahasiswa, dan genotip pada masing-masing sifat dominansi yaitu : a.
H1 = H1H1, H1H2. H1H3, H1H4, atau HIH5.
b.
H2 = H2H2, H2H3, H2H4, atau H2H5.
c.
H3 = H3H3, H3H4, atau H3H5.
d.
H4 = H4H4 atau H4H5.
e.
H5 = H5H5.
F. Diskusi
1. Kalau sepasang sejoli dengan genotipe H3 H1 dan H3 H1 kawin, bagaimanakah genotipe dan fenotipe keturunannya andaikata mereka mempunyai 4 orang anak? Dibuat juga diagram persilangannya. Jawaban
:
Sebelumnya kita mengetahui bagaimana penentuan dominansi pada rambut digitalis tengah jari tangan adalah sebagai berikut. H1 > H2>H3 > H4> H5 Keterangan: H1 : Rambut terdapat pada semua jari H2 : Rambut pada jari kelingking, jari manis dan jari tengah H3 : Rambut pada jari manis dan jari tengah H4 : Rambut hanya pada jari manis saja H5 : Tidak ada rambut pada semua jari
P
:
H3 H1 x
H3 H1
(Rambut pada
(Rambut pada
Jari manis dan
Jari manis dan
Jari tengah)
Jari tengah
F1
: H3
H1
H3
H3 H3
H3 H1
H1
H3 H1
H1 H1
Fenotip
:H3 H3 (1) = Rambut terdapat pada jari manis dan jari tengah H3 H1 (2) = Rambut terdapat pada semua jari H1 H1(1) = Rambut terdapat pada semua jari
2. Mungkinkah golongan darah anak sama sekali berbeda dengan golongan darah kepunyaan orang tua? Berikan buktinya!
Golongan darah ABO ditentukan oleh alel- alel i, I A dan IB. Alel i resesif terhadap IA dan IB. Alel IA dan IB besifat kodominan, sehingga IB tidak bersifat dominasi terhadap IA dan sebaliknya.
Gen I menghasilkan suatu molekul
protein yang disebut Isoaglutinin yang terdapat pada permukaan sel darah merah. Orang dengan alel IA dapat mebentuk aglutinogen atau antigen A dalam eritrosit yang kemudian dapat bereaksi dengan antibodi dan aglutinin atau zat anti B yang terdapat di dalam serum atau plasma darah. Alel I B dapat membentuk antigen B dalam eritrosit, dan zat anti-A dalam serum darah. Orang dengan golongan darah O, mempunyai alel ii, tidak dapat membentuk antigen-A maupun antigen-B, tetapi mempunyai zat anti-A dan anti-B. Berikut adalah tabel fenotip dan kemungkinan genotip yang terdapat pada sistem penggolongan darah ABO Golongan Darah Fenotipe
Genotipe
O
Ii
A
IAIA atau IAi
B
IBIB atau IBi
AB
IAIB
Berdasarkan tabel diatas bila kedua induk merupakan individu yang membawa sifat i resesif, maka memungkinan memunculkan sifat resesif kembali pada F1. Sehingga orangtua A dan B kawin atau A dan A kawin atau B dan B kawin dengan masing masing membawa sifat i resesif maka memungkinkan munculnya anak dengan golongan darah O.
P
:
IAi
x
(A) F1
IBi (B)
: IA
i
IB
IA IB
IB
i
IA i
i
Sehingga : Golongan darah A
= 25%
Golongan darah B
= 25%
Golongan darah AB
= 25%
Golongan darah O
= 25%
3. Dalam sebuah keluarga yang mempunyai 4 orang anak, 2 diantaranya mempunyai golongan darah B, 1 orang AB dan 1 orang lagi A. Bagaimanakah kemungkinan fenotip kedua orang tuanya? Jelaskan dengan buktinya!
Kemungkinan fenotip induk adalah fenotip betina AB dan jantan B, atau sebaliknya. P
:
IAIB
x
(AB) F1
IBi (B)
: IA
IB
IB
IA IB
IB IB
i
IA i
IB
Sehingga: Golongan darah B
= 50% (2 anak)
Golongan darah A
= 25% (1 anak)
Golongan darah AB
= 25% (1 anak)
G. Daftar Pustaka
Campbell, N.A., J.B. Reece, & L. G. Mitchell. 2010. Biologi. Edisi ke-8. Jakarta: Erlangga. Hartati, Karim H. 2007. Penuntun Praktikum Genetika. Makassar: Jurusan Biologi FMIPA UNM. Henuhilil, Victoria dan Suratsih. 2003. Genetika. JICA: Universitas Negeri Yogyakarta. http://gatotciptadi.lecture.ub.ac.id Jusuf, Muhammad. 2001. Genetika 1. Jakarta: CV. INFOMEDIKA. Prawirohartono, Slamet. 1995. Sains Biologi. Jakarta: Bumi Aksara. Suryo. 2005. Genetika Strata 1. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.
LAMPIRAN
