Laporan Praktikum Biologi ''Genetika Mendel''

PRAKTIKUM VII

A.  Judul          : Genetika Mendel    

B.  Tujuan       :

1.    Mendefenisikan istilah gen, lokus, genotif, fenotif, genom, dominan, dan resesif.

2.    Menyusun persilangan dengan satu sifat beda (monohibrid).

3.    Menyusun persilangan dengan dua sifat beda (dihibrid).

C. Dasar Teori

Ilmu yang mempelajari tentang mekanisme pewarisan sifat dari induk kepada keturunanya di sebut ilmu genetika (berasal dari bahasa latin yaitu Genos = asal-usul). Pengetahuan tentang adanya sifat menurun pada makhluk hidup sebenarnya sudah lama berkembang hanya belum di pelajari secara sistematis. Penelitian mengenai pola-pola penurunan sifat baru di ketahui pada abad ke- 19 oleh Gregor Mendel.

Mendel melakukan serangkaian percobaan persilangan pada kacang ercis (Pisum sativum). Dari percobaan yang di lakukannya selama bertahun-tahun tersebut, Mendel berhasil menemukan prinsip-prinsip pewarisan sifat, yang kemudian menjadi landasan utama bagi perkembangan genetika sebagai suatu cabang ilmu pengetahuan. Berkat karyanya inilah, Mendel di akui sebagai bapak genetika. Mendel memilih kacang ercis sebagai bahan percobaan karena tanaman kacang ercis (Pisum sativum) memiliki sifat-sifat yang baik seperti:

1.    Tanaman ini memilki 7 sifat dengan perbedaan yang menyolok dan dapat dipelajari satu demi satu.

2.    Memiliki pasangan-pasangan sifat yang menyolok.

3.    Memiliki reproduksi yang sempurna artinya dalam satu bunga terdapat alat reproduksi jantan (benang sari) dan alat reproduksi betina (putik) dalam satu bunga.

4.    Memiliki siklus pendek atau cepat berbuah dan dan berumur pendek.

5.    Memiliki jumlah keturunan yang banyak

6.    Mudah dalam melakukan percobaan karena ercis memiliki struktur atau alat reproduksi yanga mudah di control, dapat di lakukan penyilangan dan baster membiaknya dengan mudah.

1. Hukum Dominan

Pada pewarisan sifat dengan satu sifat beda (Monohibrid) Mendel menyilangkan tanaman ercis yang berbiji bulat dengan berbiji kisut. Pada generasi pertama (F₁) sesudah biji-bijinya di tanam ternyata semua bijinya berbentuk bulat. Akan tetapi, bila tanaman F₁ dibiarkan menyerbuk sendiri kemudian biji-biji yang di hasilkan ditanam kembali ternyata pada F₂ ada yang berbiji bulat dan ada yang berbiji kisut. Sifat yang menutupi dalam hal ini sifat bulat di sebut sifat yang dominan, sedangkan yang tertutupi yaitu sifat yang disebut resesif.

2. Sifat intermediet

Ternyata hukum dominan tidak berlaku untuk semua sifat. Sebagai contoh persilangan antara Mirabilis jalapa yang berbunga merah (MM) dengan yang berbunga putih (mm). Pada keturunannya  yang pertama  (F₁) berbunga merah muda jadi warna merah tidak menutupi warna putih. Bila tanaman F₁ ini di biarkan menyerbuk sendiri atau sesamanya maka pada F₂ diperoleh tanaman yang berbunga merah, merah muda dan putih dengan perbandingan 1 : 2 : 1.

3. Mekanisme segregasi

Mekanisme pemisahan gen sealel pada pewarisan sifat dengan satu tanda beda (monohibrid), dapat kita pahami jika dimisalkan tanaman ercis yang berbiji bulat memiliki alel BB sedangkan yang berbiji kisut memiliki alel bb. Pada saat pembentukan gamet (gametogenesis), dari tanaman ercis yang beralel BB menghasilkan gamet B, sedangkan dari tanaman ercis beralel bb menghasilkan gamet b (meiosis). Pada proses pembentukan gamet F₁ (proses gametogenesis) dari sel induk gamet Bb terbentuk dua macam gamet yang jumlahnya sama banyak yaitu : 50% gamet B dan 50% gamet b, ini terjadi pada putik maupun serbuk sari. Akibatnya pada F_2­ ratio fenotip yang bulat dengan kisut 3 : 1 sedangkan ratio genotipnya : 1 BB : 2 Bb : 1 bb. Munculnya sifat keriput pada F₂ ini menunjukan bahwa alel B tidak berkontaminasi dengan alel b walaupun bersatu terapi dapat memisah pada saat pembentukan gamet.

4. Hukum berpasangan secara bebas

Hukum pengelompokan gen secara bebas dalam bahasa inggris di sebut “Independent Assortmen of gen”. Hukum ini berbunyi: “Pada pembastaran dua induk yang memiliki dua macam ciri (sifat) atau lebih, penurunan satu pasang faktor bebas memilih dari pasangan lainnya. Dalam teori pewarisan sifat menurut mendel di kenal adanya macam-macam persilangan, dua di antaranya yaitu persilangan monohibrid dan dihibrid.

a.    Persilangan Monohibrid

Persilangan monohibrid merupakan persilangan antara dua spesies yang sama dengan satu sifat beda.Persilangan monohibrid ini sangat berkaitan dengan hukum Mendel I atau hukum segregasi.Beberapa tentang perkawinan  monohybrid:

1)   Semua individu F₁ adalah seragam.

2)   Jika dominasi tampak sepenuhnya, maka individu F₁ memiliki fenotipe seperti induknya yang dominan.

3)   Pada waktu F₁ yang heterozigot membentuk gamet-gamet, terjadilah pemisahan alel, sehingga gamet hanya mempunyai salah satu alel saja.

4)   Jika nominasi nampak sepenuhnya, maka perkawinan monohibrid menghasilkan keturunan dengan perbandingan 3 : 1.

b. Persilangan Dihibrid

Persilangan dihibrid merupakan persilangan dengan dua sifat beda. Hukum ini berlaku ketika pembentukan gamet, dimana gen sealel sacara bebas pergi ke masing-masing kutub ketika meiosis terjadi. Mendel menggunakan kacang ercis yang dihibrid, yang bijinya terdapat dua sifat beda yaitu bentuk dan warna biji. B untuk biji bulat, b untuk biji kisut, K untuk warna kuning dan k untuk warna hijau Jika tanaman ercis biji bulat kuning homozigo t(BBKK) di silangkan dengan biji kisut hijau (bbkk), maka semua tanaman F₁ berbiji bulat kuning.

Akibatnya keturunan F₂ di hasilkan 16 kombinasi yang terdiri dari empat macam fenotipe, yaitu 9/16 bulat kuning, 3/16 bulat hijau, 3/16 kisut kuning, 1/6 kisut hijau. Dua di antara fenotipe itu serupa dengan induknya semula dan dua lainnya merupakan variasi baru dengan perbandingannya yaitu 9:3:3:1.

D. Alat dan Bahan

1.    Wadah 2 buah

2.    Kancing genetika

E. Cara Kerja

1.    Menyediakan model gen masing-masing 20 buah, lalu menandai wadah yang satu dengan huruf A dan lainya dengan huruf B.

2.    Memasukan ke dalam wadah A dan wadah B, masing-masing 10 buah model gen kemudian dikocok-kocok selama beberapa menit agar kedua gen tercampur.

3.    Dengan mata tertutup mengambil  secara serentak model gen dari wadah berulang kali sampai habis.

F. Hasil Pengamatan

Tabel 1. Persilangan Monohibrid

Fenotip	Genotip	Jumlah Pengambilan
Merah	MM, Mm	8
Putih	mm	2

                                                

Tabel 2. Persilangan Dihibrid

Fenotip	Genotip	Jumlah Pengambilan
Merah Bulat	MMHH, MmHh	8
Putih Kisut	mmhh	2

G. Pembahasan

1. Persilangan Monohibrid

Persilangan monohibrid merupakan persilangan antara dua spesies yang sama dengan satu sifat beda. Persilangan monohibrid ini sangat berkaitan dengan hukum Mendel I atau hukum segregasi. Mendel pertama kali mengetahui sifat monohibrid pada saat melakukan percobaan persilangan pada kacang ercis,sehingga sampai saat ini di dalam persilangan monohibrid selalu berlaku hukum mendel I. Hukum Mendel I berlaku pada gametogenesis F₁ X F₁ itu memiliki genotype heterozigot. Gen yang terletak dalam lokus yang sama pada kromosom,pada waktu gametogenesis gen sealel akan terpisah,masing-masing pergi ke satu gamet. Untuk lebih jelasnya  lihat persilangan monohibrid dibawah ini.

P   :           Bunga Merah                          ><                    Bunga Putih

                        (MM)                                                             (mm)

G  :                    M                                                                   m

F₁ :                                                          Mm

                                                              (Merah)

P₂ :                    Mm                                ><                            Mm

                        (Merah)                                                          (Merah)

G  :                    M, m                                                              M, m

F_{2  :}                        MM

                        Mm

                        Mm

                        mm

Rasio Genotip   :    MM : Mm : mm

                               1 : 2 : 1

Rasio Fenotip    :    Merah : Putih

                               3 : 1

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan, untuk pengambilan 10 kali kancing genetika diperoleh data yaitu untuk warna Merah-Merah sebanyak 5 kali, Merah-Putih sebanyak 3 kali, dan Putih-Putih sebanyak 2 kali. Dari data tersebut dapat diketahui rasio fenotipnya yaitu 8 : 2. Tetapi perlu diketahui juga bahwa nilai 8 yang diperoleh di atas tidak hanya berupa gen merah-merah, tetapi terdapat juga gen merah-putih. Hal ini disebabkan karena gen merah bersifat homozigot dominan sehingga menutupi gen putih yang bersifat homozigot resesif. Sedangkan pada nilai 2 tidak terdapat gen yang bersifat homozigot dominan, sehingga dihasilkan gen yang bersifat homozigot resesif.

Dari rasio tersebut, untuk membuktikan jika perbandingannya sama sesuai dengan percobaan yang dilakukan oleh Mendel maka dapat digunakan rumus sebagai berikut:

            Dari perhitungan tersebut dengan melihat nilai yang terdekat dapat diketahui bahwa rasio yang dihasilkan yaitu 3 : 1. Dengan demikian percobaan yang dilakukan sama dengan teori yang dikemukakan oleh Mendel.

2. Persilangan Dihbrid

Pada percobaan mengenai persilangan dihibrid (dua sifat beda). Misalnya tanaman kapri berwarna merah berbiji bulat disilangkan dengan tanaman kapri warna putih berbiji kisut. Merah bulat bersifat dominan dengan genotip MMHH dan menutupi putih kisut yang bersifat resesif dengan genotip mmhh.  Gamet induk betina yang terbentuk adalah MH sementara gamet induk jantannya adalah mh. Kombinasi gamet ini akan membentuk 4 individu pada tingkat F1 dengan genotipe MmHh (semua sama).

 Jika keturunan F1 ini kemudian dikawinkan lagi, maka akan membentuk individu keturunan F2. Hasil individu yang terbentuk pada tingkat F2 mempunyai 16 macam kemungkinan dengan 2 jenis warna: merah (jika genotipenya MM atau Mm) dan putih (jika genotipenya mm); dan 2 macam jenis biji : bulat (jika genotipenya HH atau Hh) dan kisut (jika genotipenya hh. Rasio genotip dari percobaan tersebut yaitu: MMHH : MMHh : MmHH : MmHh : MMhh : Mmhh : mmHH : mmHh : mmhh adalah  1 : 2 : 2 : 4 : 1 : 2 : 1 : 2 : 1. Sedangkan rasio fenotipnya Merah Bulat : Merah Kisut : Putih Bulat : Putih Kisut yaitu 9 : 3 : 3 : 1. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada persilangan dihibrid di bawah ini:

P     :           Merah Bulat                            ><                    Putih Kisut

                     (MMHH)                                                        (mmhh)

G    :                  MH                                                                mh

F₁    :                                                        MmHh

                                                           (Merah Bulat)

P₂    :             MmHh                                   ><                          MmHh

                 (Merah Bulat)                                                     (Merah Bulat)

G    :      MH, Mh, mH, mh                                               MH, Mh, mH, mh

F_{2     :}            MMHH                    MmHH

                 MMHh                     MmHh

                 MmHH                     mmHH

                 MmHh                      mmHh

                 MMHh                     MmHh

                 MMhh                      Mmhh

                 MmHh                      mmHh

                 Mmhh                       mmhh

Rasio Genotip     :  MMHH : MMHh : MmHH : MmHh : MMhh : Mmhh : mmHH : mmHh : mmhh

                               1 : 2 : 2 : 4 : 1 : 2 : 1 : 2 : 1

Rasio Fenotip      :  Merah Bulat : Merah Kisut : Putih Bulat : Putih Kisut

                               9 : 3 : 3 : 1

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan, untuk pengambilan 10 kali kancing genetika diperoleh data yaitu untuk Merah Bulat sebanyak 8 kali, dan putih kisut sebanyak 2 kali. Dari data tersebut dapat diketahui rasio fenotipnya yaitu 8 : 2. Dari rasio tersebut, untuk membuktikan jika perbandingannya sama sesuai dengan percobaan yang dilakukan oleh Mendel maka dapat digunakan rumus sebagai berikut:

Dari perhitungan tersebut dengan melihat nilai yang terdekat dapat diketahui bahwa rasio yang dihasilkan yaitu 13 : 3. Dengan demikian dapat diketahui bahwa telah terjadi kesalahan pada saat persilangan. Sehingga terjadi penyimpangan semu hukum mendel. Dilihat dari perbandingannya, penyimpangan yang terjadi pada persilangan diatas yaitu epistasis dominan resesif.

Epistasis dominan resesif adalah penyimpangan semu yang terjadi karena terdapat dua gen dominan yang jika bersama-sama pengaruhnya akan menghambat pengaruh salah satu gen dominan tersebut. Contoh peristiwa epistasis dominan-resesif dapat dilihat pada pewarisan warna bulu ayam ras. Dalam hal ini terdapat pasangan gen I, yang menghalangi pigmentasi, dan alelnya, I yang tidak menghalangi pigmentasi. Selain itu, terdapat gen C, yang menimbulkan pigmentasi, dan alelnya, c, yang tidak menimbulkan pigmentasi. Gen I dominan terhadap C dan c, sedangkan gen c dominan terhadap I dan i. Jika keduanya disilangkan maka akan mendapatkan F1 ayam berwarna putih IiCc. Yang selanjutnya keturunan F2 menghasilkan perbandingan 13 : 3.

H. Kesimpulan

Berdasarkan dari pembahasan diatas maka disimpulkan bahwa pada persilangan monohibrid (satu sifat beda) akan menghasilkan rasio genotip 1 : 2 : 1 sedangkan rasio fenotipnya yaitu 3 : 1 jika merupakan monohibrid yang dominan. Sedangkan pada persilangan dihibrid akan menghasilkan rasio genotip yaitu 1 : 2 : 2 : 4 : 1 : 2 : 1 : 2 : 1 dan rasio fenotipnya yaitu 9 : 3 : 3 : 1. Tetapi terkadang pada persilangan dihibrid akan terjadi penyimpangan semu hukum mendel, diantaranya yaitu epistasis dominan resesif dengan rasio genotipnya yaitu 13 : 3.

DAFTAR PUSTAKA

Crowder, L.V. 1993. Genetika Tumbuhan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Kimbal, John W. 1987. Biologi Edisi 5 Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Pai, Anna. 1992. Dasar-Dasar Genetika (terjemahan Muchidin Apandi). Jakarta: Erlangga.

Team Teaching. 2012. Penuntun Praktikum Biologi Umum.Gorontalo: Universitas Negeri Gorontalo.

Yatim, Wildan. 1996. Genetika. Bandung: TARSITO.