PRAKTIKUM 8 GENETIKA TUMBUHAN: ANALOGI PERCOBAAN MONOHIBRID DAN DIHIBRID MENDEL Tujuan :
Menjelaskan pengertian, pengertian, prinsip, dan proses hukum Mendel I dan II.
Menjelaskan proses perpaduan gamet (pembuahan) merupakan suatu kejadian acak.
Membuat diagram pola pewarisan monohibrid dan dihibrid Mendel.
Teori singkat :
Mendel adalah seorang Bapak Genetika terkenal, yang sampai sekarang hukumhukum yang dia temukan tentang genetika masih kita gunakan, yaitu hukum Mendel I dan II. I I. Hukum ini dia uji cobakan melalui penelitiannya dengan mengawinkan kacang kapri dengan berbagai sifat. Dalam praktikum ini kita coba terapkan hukum Mendel I dan II pada persilangan monohibrid (perkawinan dengan satu sifat beda) dan dihibrid (perkawinan dengan dua sifat beda). Hukum Mendel I merupakan pemisahan gen yang sealel ke dalam gamet, dikenal sebagai Hukum Segregasi. Bunyi hukum Mendel I adalah “Alel memisah (segregasi) satu dari yang lainnya selama pembentukan gamet dan diwariskan secara acak ke dalam gametgamet yang sama jumlahnya”. Pada persilangan monohibrid, terlihat adanya pemisahan alel pada waktu tanaman yang heterozigot (F1) membentuk gamet sehingga gamet memiliki salah satu alel. Misalnya ada gamet dengan alel A dan gamet lain dengan alel a. Jika dua individu F1 (Aa) dengan kedua gametnya tersebut disilangkan, maka menurut Mendel akan menghasilkan populasi F2 dengan perbandingan perbandingan / nisbah genotip 1 dominan penuh (AA) : 2 hibrid ( Aa) : 1 resesif penuh (aa), dan perbandingan fenotipnya adalah 3 dominan (AA atau Aa) : 1 resesif (aa). Peristiwa dua pasang alel atau lebih dijelaskan dalam hukum pemisahan dan pengelompokan secara bebas. Hukum ini dikenal dengan Hukum Mendel II, yang berbunyi “Pasangan “Pasangan gen berbeda yang sedang bersegregasi, akan memisah dan mengelompok secara bebas”. Pada persilangan dihibrid, terlihat adanya pemisahan dan pengelompokan alel F1 pada masing-masing sifat, sehingga gamet-gamet memiliki alel dominan dan resesif. Bila F1
1
disilangkan maka akan memiliki kedua macam alel pada masing-masing sifat (AaBb). Populasi F2 hasil persilangan antar F1 ini akan menghasilkan perbandingan fenotip 9 (A-B-) : 3 (A-bb) : 3 (aaB-) : 1 (aabb). Perbandingan genotip dapat diperoleh dengan menjumlahkan genotip-genotip yang sama diantara 16 genotip yang terbentuk dalam diagram Punnet.
Alat dan bahan :
Alat dan bahan yang digunakan adalah : mata uang koin, alat tulis untuk mencatat hasilnya. Cara kerja : Percobaan 1. Peluang munculnya alel A dan a dalam pembentukan gamet dari individu heterozigot Aa.
1. Satu buah koin yang telah ditandai masing-masing sisinya untuk mewakili alel A atau a dilempar. Jika muncul sisi A maka dianggap gamet yang dihasilkan mengandung alel A, atau sebaliknya bila yang muncul sisi a maka dianggap gamet yang dihasilkan mengandung alel a. 2. Pelemparan dilakukan sampai 100 kali, dan setiap pelemparan sisi yang muncul dicatat. 3. Setelah pelemparan selesai, pemunculan masing-masing sisi dihitung dan kemudian diuji apakah data sesuai dengan hipotesa bahwa kedua alel seimbang, atau p (A) = p (a) = ½. Percobaan 2. Penggabungan gamet (alel) pada saat pembuahan (F1 x F1) yang menghasilkan F2 pada monohibrid.
1. Dua mata uang koin dilempar secara serempak (A1 dan a1 untuk mata uang ke-1, A2 dan a2 untuk mata uang ke-2), dan catat kombinasi sisi mata uang yang muncul (A1A2, A1a2, a1A2, dan a1a2). 2. Pelemparan dilakukan sampai 100 kali, dan setiap pelemparan kombinasi sisi yang muncul dicatat. 3. Setelah pelemparan selesai, pemunculan masing-masing kombinasi sisi dihitung, dan kemudian diuji apakah kemunculan sisi dari setiap mata uang itu bebas satu sama lain atau tidak.
2
Hasil pengamatan : 2
Uji X / chic square db
Peluang d = 0,05
Peluang d = 0,01
1 2 3
Tabel 1. percobaan menggunakan 1 koin
Sifat/alel
O
E
O-E
d
d
d /E
A a X hitung
Keterangan : d = koreksi Yates E = data yang diharapkan O = hasil observasi db = 0-1 b = bebas Kesimpulan : hasil observasi diterima karena X2 hitung lebih kecil dari X2 tabel.
Tabel 2. percobaan menggunakan 2 koin
Sifat/alel
O
E
O-E
d
2
d
AA Aa aa 2
∑
X hitung
AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1 AA = ¼ × 100 = 25
3
2
d /E
Aa = 2/4 × 100 = 50 Aa = ¼ × 100 = 25 Kesimpulan : hasil percobaan sesuai dengan hokum mendel karena X2 lebih kecil dari X2
tabel.
Pembahasan :
Individu F1 pada suatu persilangan monohibrid, misalnya Aa, akan menghasilkan dua macam gamet, yaitu A dan a. Gamet-gamet ini, baik dari individu jantan maupun betina, akan bergabung menghasilkan empat individu F 2 yang dapat dikelompokkan menjadi dua macam fenotipe (A- dan aa) atau tiga macam genotipe (AA, Aa, dan aa). Sementara itu, individu F1 pada persilangan dihibrid, misalnya AaBb, akan membentuk empat macam gamet, masing-masing AB,Ab, aB, dan ab. Selanjutnya pada generasi F2 akan diperoleh 16 individu yang terdiri atas empat macam fenotipe (A-B-, A-bb, aaB-, dan aabb) atau sembilan macam genotipe (AABB, AABb, Aabb, AaBB, AaBb, Aabb, aaBB, aaBb, dan aabb). Dari angka-angka tersebut akan terlihat adanya hubungan matematika antara jenis persilangan (banyaknya pasangan gen), macam gamet F 1, jumlah individu F 2, serta macam fenotipe dan genotipe F 2. 2
Uji X (Chi-square test)
Pada kenyataannya nisbah teoretis yang merupakan peluang diperolehnya suatu hasil percobaan persilangan tidak selalu terpenuhi. Penyimpangan (deviasi) yang terjadi bukan sekedar modifikasi terhadap nisbah Mendel seperti yang telah diuraikan di atas, melainkan sesuatu yang adakalanya tidak dapat diterangkan secara teori. Agar lebih jelas, berikut ini akan diberikan sebuah contoh. Suatu persilangan antara sesama individu dihibrid (AaBb) menghasilkan keturunan yang terdiri atas empat macam fenotipe, yaitu A-B-, A-bb, aaB-, dan aabb masing-masing sebanyak 315, 108, 101, dan 32. Untuk menentukan bahwa hasil persilangan ini masih memenuhi nisbah teoretis ( 9 : 3 : 3 : 1 ) atau menyimpang dari nisbah tersebut perlu 2
dilakukan suatu pengujian secara statistika. Uji yang lazim digunakan adalah uji X (Chisquare test) atau ada yang menamakannya uji kecocokan (goodness of fit) .
4
Pada tabel tersebut di atas dapat dilihat bahwa hsil percobaan dimasukkan ke dalam kolom O sesuai dengan kelas fenotipenya masing-masing. Untuk memperoleh nilai E (hasil yang diharapkan), dilakukan perhitungan menurut proporsi tiap kelas fenotipe. Selanjutnya nilai d (deviasi) adalah selisih antara O dan E. Pada kolom paling kanan nilai d dikuadratkan dan dibagi dengan nilai E masing-masing, untuk kemudian dijumlahkan hingga menghasilkan 2 h
nilai X
2
atau X
hitung.
2
Nilai X
h
2
inilah yang nantinya akan dibandingkan dengan nilai X
yang terdapat dalam tabel X (disebut nilai X lebih kecil daripada X
2 t
2
tabel
2
) yang disingkat menjadi X t. Apabila X
2
2 h
dengan peluang tertentu (biasanya digunakan nilai 0,05), maka
dikatakan bahwa hasil persilangan yang diuji masih memenuhi nisbah Mendel. Sebaliknya, apabila X
2
h
2
lebih besar daripada X t, maka dikatakan bahwa hasil persilangan yang diuji tidak
memenuhi nisbah Mendel pada nilai peluang tertentu (biasanya 0,05).
Kesimpulan :
DAFTAR PUSTAKA
Champbell, N.A, dkk. 2002. “Biologi”. Edisi lima Jilid satu. Erlangga : Jakarta
Crowder, L. V. 1997. Genetika Tumbuhan. Yogyakarta: Gajah Mada University Press.
Suryati, Dotti. 2007. Penuntun Pratikum Genetika Dasar. Bengkulu: Lab. Agronomi Universitas Bengkulu.
5
