Embed Size (px)
Citation preview
http://sofhajamalulhayya.blogspot.com/2012/04/laporan-praktikum-genetika-tumbuhan.html
Laporan praktikum genetika tumbuhan Alel
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Tahun 1980 ahli matematika Inggris G.H. Hardy dan dokter Jerman W. Weinberg, secara
sendiri-sendiri menemukan prinsip frekuensi alel suatu gen pada penduduk. Kemudian ini
disebut hukum Hardy-Weinberg, dan menjadi dasar apa yang disebut “Genetika Masyarakat”
(populasi genetika).
Populasi Mendel terdiri dari satu kelompok individu yang berkembangbiak secara seksual
dan bersilang/berpasangan secara acak. Populasi Mendel mewariskan alelenya dari satu generasi
ke generasi berikutnya menurut hukum segregasi atau pemisahan dan pengelompokkan bebas
dari Mendel. Populasi dapat pula didefinisikan sebagai kumpulan individu yang membentuk
suatu lungkang gen (gene pool).
Lungkang gen adalah total seluruh gen yang ada dalam gamet dari suatu populasi tertentu.
Individu-individu dalam populasi dapat masuk dan keluar, tetapi gen-gennya tetap ada sepanjang
waktu. Gen-gen diatur kembali dari generasi ke generasi karena pemisahan dan pengelompokkan
bebas dan pindah silang antara kromosom homolog. Kadang-kadang gen-gen dapat berubah
karena mutasi. Frekuensi alele dapat ditentukan berdasarkan jumlah genotip yang berada dalam
populasi.
Jika individu-individu dalam populasi mengadakan persilangan secara acak dan beberapa
asumsi dipenuhi, maka frekuensi alele dalam populasi akan tetap dalam keseimbangan yang
stabil, yaitu tidak berubah dari satu generasi ke generasi berikutnya. Tiap gamet yang berbeda
akan terbentuk sebanding dengan frekuensi masing-masing alelenya dan frekuensi tiap tipe zigot
akan sama dengan hasil kali dari frekuensi gamet-gametnya. Keadaan demikian disebut
keseimbangan Hardy-Weinberg. Asumsi-asumsi dalam keseimbangan Hardy-Weinberg adalah;
perkawinan secara rambang, tidak ada seleksi, tidak ada migrasi, tidak ada mutasi, tidak ada
penghanyutan genetik rambang, dan meiosis normal.
Kebanyakan sifat tanaman yang agroekonomis penting dikendalikan oleh poligen, yaitu
sejumlah gen yang terletak pada lokus yang berbeda, pengaruhnya kecil-kecil tetapi serupa dan
kumulatif. Sifat tanaman demikian peka terhadap lingkungan, akibatnya sulit membuat
klasifikasi yang tegas dri hasil segregasinya, karena variasinya kontinyu dari ekstrim kecil
sampai ekstrim besar, pengamatannya diperlukan pengukuran-
pengukuran.
B. Tujuan
Praktikum perhitungan frekunsi alele, frekunsi genotip, pengukuran Sifat-sifat kualitatif
dan kuantitatif kali ini, bertujuan untuk:
1. menghitung frekuensi alel dan frekuensi genotip,
2. Membuktikan hukum Hardy-Weinberg, dan
3. Mengukur sifat-sifat kualitatif dan kuantitatif.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Perbandingan sederhana 3:1, 1:2:1, 1:1, 9:3:3:1, dan sebagainya menurut hukum Mendel,
sesungguhnya didapat dari persilangan yang diatur. Padahal ditengah masyarakat sendiri
sesungguhnya terjadi persilangan atau perkawinan secara acak (random). Karena itu bisa terjadi
perbedan frekuensi suatu alel pada hasil experimen dengan di masyarakat (Yatim, 1983).
Pada tahun 1908 ahli metematika Inggris, G. H. Hardy dan dokter Jerman W. Weinberg,
secara sendiri – sendiri menemukan prinsip frekuensi alel suatu gen pada penduduk. Kemudian
ini disebut hukum Hardy-Weinburg dan menjadi dasar apa yang disebut ” Genetika masyarakat ”
( Population Genetics )( Yatim, 1983 ).
Prinsip yang berbentuk pernyataan teoritis itu dikenal sebagai ”prinsip ekuilibrium Hardy-
Weinberg”. Pernyataan itu menegaskan bahwa di dalam populasi yang ekuilibrium ( dalam
keseimbangan ), maka baik frekuensi gen maupun frekuensi genotipe akan tetap dari satu
generasi ke generasi seterusnya. (Suryo, 1984 )
Genetika populasi ialah cabang dari genetika yang mempelajari gen-gen dalam populasi,
yang menguraikan secara matematik akibat dari keturunan pada tingkat populasi. Adapun
populasi adalah suatu kelompok dari satu macam organisme, dan dari situ dapat diambil cuplikan
( sample ). Semua makhluk hidup merupakan suatu masyarakat sebagai hasil perkawinan antar
spesies dan mempunyai lengkang gen yang sama. ( Suryo, 1984 )
Lengkang gen adalah jumlah dari semua alel yang berlainan atau keterangan genetik dalam
anggota dari suatu populasi yang membiak secara kawin. Gen-gen dalam lengkang mempunyai
hubungan dinamis dengan alel lainnya dan dengan lingkungan dimana makhlik-makhluk itu
berada. Faktor-faktor lingkungan, seperti seleksi mempunyai kecendrungan untuk merubah
frekuensi gen dan demikian akan menyebabkan perubahan evolusi dalam populasi. ( Suryo, 1984
)
Apabila perkawinan terjadi secara rambang dan bila beberapa asumsi terpenuhi maka
frekuensi alel dalam populasi akan tetap dalam keseimbangan yang stabil, yaitu tidak berubah
dari satu generasi ke generasi berikutnya. Tipe gamet yang berbeda (gamet dengan alel berbeda)
akan terbentuk sebanding dengan frekuensi masing – masing alelnya dan frekuensi tiap tipe zigot
akan sama dengan hasil kali dari frekuensi gamet – gametnya (Crowder, 1986).
Asumsi Untuk keseimbangan Hardy – Weinburg :
1. perkawinan secara rambang
2. tidak ada seleksi
3. tidak ada migrasi
4. tidak ada mutasi
5. tidak ada penghanyutan genetika rambang (random genetic drift)
6. Meiosis normal sehingga hanya faktor kebetula yang berlaku dalam gametogenesis.
III. ALAT DAN BAHAN
A. ALAT
Dalam praktikum kali ini, alat-alat yang digunakan antara lain:
1. Kalkulator,
2. Penggaris,
3. Alat tulis,
4. Lembar pengamatan, dan
5. Timbangan analitik.
B. BAHAN
Bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini antara lain:
1. jagung, dan
2. kancing baju.
IV. PROSEDUR KERJA
1. Misal suatu populasi yang sudah dalam keadaan, tersusun dari individu-individu dengan warna
cokelat tua (GG), putih (gg), dan cokelat muda (Gg).
a. Mengambil secara acak sebanyak 100 individu
b. Mencatat individu yang terpilih
c. Menghitung frekuensi genotype dan frekuensi alelnya
d. Memasukkan data dalam tabel yang tersedia
e. Menganalisa dengan X²
2. Misal suatu populasi yang sudah dalam keadaan, tersusun dari individu-individu dengan warna
merah (GG), putih (gg), dan orange (Gg).
a. Mengambil secara acak sebanyak 200 individu
b. Mencatat individu yang terpilih
c. Mengambil ulang sebanyak 200 kali
d. Menghitung frekuensi genotipe dan frekuensi alelnya
e. Memasukkan data dalam tabel yang tersedia
f. Menganalisa dengan X²
3. Pengamatan karakter kuantitatif dan kualitatif menggunakan jagung:
a. Mengambil individu secara acak dari populasi jagung yang telah tersedia dan
menimbangnya.
b. Mengulangi pekerjaan tersebut sebanyak 100 kali
c. Mengamati bobotnya dan membuat grafiknya.
V. HASIL PENGAMATAN
Percobaan A, bobot jagung
Bobot (gr) Frekuensi Relatif
0,20 7
0,25 18
0,30 33
0,35 30
0,40 9
0,45 3
Grafik hubungan bobot jagung dengan frekuensi
Percobaan B, Pengambilan 100 kancing
H1 = 1 ≠ 2 H0 = 1 = 2
KarakterCoklat Muda Putih Coklat Tua
Observasi (O) 27 48 25 100
Harapan (E) 25 50 25 100
27-25=2 48-50=-2 25-25=0 0
X2 0,16 0,08 0 0,24
Harapan (E)
C= CM= P=
= 25 = 50 = 25
C= =
CM=
P=
Kesimpulan:
X2 hitung < X2 tabel Ho diterima
Dari hasil perhitungan sesuai dengan perbandingan 1:2:1
p2 = = = 0,27
2pq = =
q2 = =
p =
q = 1 – p = 1-0,52= 0,48
Frekuensi genotipe:P2 = 0,27p + q = 10,52 + q= 1 q = 1 – 0,52 = 0,48p + q = 10,52 + 0,48 = 1
Frekuensi genotipe (%)p2 = A = 0,27 x 100 = 27%2pq = 0,48 x 100 = 48%q2 = 0,25 x 100 = 25%
Kesimpulan: 27% : 48% : 25% 1,08 : 1,92 : 1
Percobaan C, 200 kancing
H1 = 1 ≠ 2 H0 = 1 = 2
KarakterMerah Orange Putih
Observasi (O) 51 89 60 200
Harapan (E) 1/4 x 200 = 50 2/4 x 200 = 100 1/4 x 200 = 50
50-51= 1 89-100= -11 60-50= 10
X2 0,02 1,21 2 3,23
X2 tabel = 5,99
H0 = 1 = 2
H1 = 1 ≠ 2
X2 hitung < X2 tabel
Maka hipotesis diterima.
Kesimpulan: Dari hasil perhitungan sesuai dengan perbandingan 1:2:1
p2 = =
2pq = = = 0,445
q2 = =
Frekuensi genotipe:P = 0,50p + q = 10,50 + q = 1 q = 1 – 0,50 = 0,50p + q = 10,50+ 0,50 = 1
Frekuensi genotipe (%)p2 = B =0,255x100= 25,5%2pq = 0,445 x 100 = 44,5%q2 = 0,3 x 100 = 30%
Kesimpulan: 25,5% : 44,5% : 30%
1,02 : 1,78 : 1,2
VI. PEMBAHASAN
Semua makhluk merupakan suatu masyarakat sebagai hasil perkawinan antar spesies dan
mempunyai lungkang gen yang sama. Lungkang gen (gene pool) ialah jumlah dari semua alel
yang berlainan atau keterangan genetik dalam anggota dari suatu populasi yang membiak secara
kawin. Gen-gen dalam lungkang mempunyai hubungan dengan alel lainnya dan dengan
lingkungan di mana makhluk-makhluk itu berada. Faktor-faktor lingkungan, seperti seleksi,
mempunyai kecenderungan untuk merubah frekuensi gen dan dengan demikian akan
menyebabkan perubahan dalam populasi.
Alele diperkenalkan oleh W. Bateson dan E.R. Saundares (1902), berasal dari kata Latin
allelon, berarti bentuk lain. Singkatan dari kata allelomorph. Umpamakan ada gen A berperan
menumbuhkan karakter pigmentasi kulit secara normal. Lalu gen ini mengalami mutasi,
sehingga tidak mampu menumbuhkan pigmentasi kulit secara normal, atau tidak bisa sama
sekali, dan hewan atau orang begini disebut bule (albino). Gen A yang bermutasi itu kini diberi
simbol dengan a. Ditulis dengan huruf kecil karena, yang ditumbuhkannya bersifat resesif,
artinya jika sama terdapat pada satu tubuhdengan satu tubuh dengan gen A, ia ditutupi tau
dikalahkan. Gen A disebut dominan terhadap a. Kedua gen A dan a masih terletak pada lokus
yang sama. Gen-gen yang terletak pada lokus sama pada kromosom, sedangkan pekerjaan agak
berbeda, tapi untuk satu tugas tertentu, disebut alel, dan kata sifatnya sealel. A sealel dengan a. A
disebut alel dominant, a alel resesif.
Gen sealel harus diberi simbol dengan huruf sama tapi harus dibedakan. Jika sama
pengaruh kedua alel menumbuhkan karakter berarti sama dominasinya, kedua alel itu ditulis
dengan hutuf sama juga, tapi diberi satu tanda lain untuk masing-masing alel.
Jadi, alel ialah gen-gen yang terletak pada lokus sama, memiliki pekerjaan sama, hampir
sama atau berbeda tapi untuk satu tugas tertentu. Seperti gen A, bersama alelnya a bekerja
menumbuhkan pigmentasi kulit. Yang satu maupun untuk menghasilkan pigmentasi yang lain
tidak atau sedikit sekali. Ini berbeda atau berlawanan tapi untuk tugas yang sama yaitu
pigmentasi kulit.
Untuk itu ada suatu hukum yang disebut Hukum Hardy-Weinberg, yang merumuskan
perimbangan alel pada masyarakat yang panmixis. Presentage masing-masing alel tetap di
masyarakat, dan jumlah presentagenya selalu 100%. Sedangkan jika presentage itu diubah
menjadi frekuensi, maka jumlah frekuensi semua alel dari 1 gen tentulah 1.
Frekuensi adalah perbandingan antara banyaknya individu dalam suatu kelas dengann
jumlah seluruh individu. Andaikan frekuensi alel A= p dan frekuensi alel a=q, maka
kemungkinan kombinasi dari spermatozoa dan sel telur pada perkawinan individu heterozigotik
Aa x Aa ialah sebagai berikut:
Ovum Spermatozoa
A (p) a(q)
A (p) AA (p²) Aa (pq)
a (q) Aa (pq) aa (q²)
Jumlah = p2 (AA) + 2 Aa (pq) + q2 (aa)
Jika hanya Z alel yang mengambit peran maka p + q = I, karena p + q = 1, p = 1 - q.
Genetika poulasi adalah cabang genetika yang membahas transmisi bahan genetik pada
ranah populasi.
Genetika kuantitatif adalah cabang genetika yang membahas sifat-sifat terukur (kuantitatif /
metric) yang tidak dapat dijelaskan secara langsung melalui hukum pewarisan Mendel.
Perbedaan utama antara genetika kualitatif dan kuantitatif adalah sebagai berikut:
Kualitatif Kuantitatif
Kualitas individual
- warna, ukuran
Kuantitas yang dapat diukur
- tinggi, berat, hasil
Kelas-kelas fenotip yang berbeda jelas.
2. Ragam kontinyu : fenotip membentuk
spektrum, bila populasi cukup besar sering
membentuk kurva normal.
3. Pengaruh gen tunggal, kontribusi utama.Pengaruh gen ganda, kontribusi kecil.
4. Persilangan individual dan keturunannya. 4. Populasi organisme dengan sejumlah
persilangan-persilangan.
5. Dianalisis dengan hitungan dan nisbah. 5. Dianalisis dengan menduga data populasi
(parameter) seperti rerata, varian dan
simpangan baku.
Percobaan kali ini, Penghitungan frekuensi alele, frekuensi genotip, pengukuran sifat-
sifat kualitatif dan kuantitatif dilakukan sebanyak 3 kali, yang pertama pengambilan jagung
sebanyak 100 kali, kedua pengambilan kancing baju sebanyak 100 kali, dan yang ketiga
pengmabilan kancing baju sebanyak 200 kali.
Hasil percobaan dengan pengambilan jagung sebanyak 100 kali kemudian ditimbang
dan dominan beratnya mencapai 0,30 gram sebanyak 33; bobot 0,20 gram sebanyak 7; bobot
0,25 sebanyak 18; bobot 0,35 sebanyak 30; bobot 0,40 sebanyak 9; dan bobot 0,45 sebanyak
3. Kemudian jumlah frekuensi dari masing-masing berat yaitu bobot 0,20 gram frekuensi
relatifnya ; bobot 0,25 gram frekuensi relatifnya ; bobot 0,30 gram frekunsi
relatifnya ; bobot 0,35 frekunsi relatifnya ; bobot 0,40 frekensi relatifnya
; dan bobot 0,45 frekunsi relatifnya . Angka penyebutnya dari angka
refrensi, jadi itu angka relative pembuatan grafik. Jika angka tersebut tidak ada dalam grafik
maka, grafik yang dibuat benar.
Kedua pengambilan kancing baju sebanyak 100 kali. Warna kancing baju terdiri dari 3
warna yaitu coklat tua, coklat muda, dan putih. Namun yang dominan keluar/terambil adalah
warna coklat muda sebanyak 48; warna coklat tua sebanyak 27; dan warna putih sebanyak 25.
Kemudian data tersebut diuji dengan menggunakan Chi Square diperoleh nilai X2 hitung 0,24
sedangkan X2 tabel yaitu 5,99. Jadi data tersebut diterima. Karena, X2 hitung lebih kecil dari X2
tabel. Diperoleh angka sebagai berikut:
p2 = = = 0,27
2pq = =
q2 = =
p =
q = 1 – p = 1-0,52= 0,48
Frekuensi genotipe:P2 = 0,27p + q = 10,52 + q= 1 q = 1 – 0,52 = 0,48
Frekuensi genotipe (%)p2 = A = 0,27 x 100 = 27%2pq = 0,48 x 100 = 48%q2 = 0,25 x 100 = 25%
p + q = 10,52 + 0,48 = 1
Kesimpulan: 27% : 48% : 25%1,08 : 1,92 : 1
artinya pengambilan pada percobaan kali ini sesuai dengan perbandingan yaitu 1:2:1.
Frekuensi alel kancing baju juga sesuai dengan hukum keseimbangan Hardy - Weinberg
yaitu p sebesar 0,52 dari p dapat diperoleh q yaitu q = 1 - p = l - 0,52 = 0,48. Frekuensi
genotipenya sesuai dengan perbandinan 1:2:1 yaitu 27% : 48% : 25%.
Menurut Kolreuter/keturunan yang ditinjau secara kuantitatif artinya sifat keturunan
tampak berderajat berdasarkan intensitas dari ekspresi sifat itu, sedangkan Mendel meninjau sifat
keturunan secara kualitatif, artinya sifat keturunan itu tampak atau tidak.
Poligen ialah salah satu dari suatu seri gen ganda yang menentukan pewarisan secara
kuantitatif. Menurunnya sifat-sifat secara kuantitatif, tergantung dari pengaruh kumulatif atau
penambahan dari beberapa gen yang masing-masing menghasilkan bagian kecil dari seluruh
pengaruh.
Ketiga pengambilan kancing baju sebanyak 200 kali. Warna kancing baju terdiri dari 3
warna yaitu merah, orange, dan putih. Namun yang dominan keluar/terambil adalah warna
orange sebanyak 89; warna merah sebanyak 51; dan warna putih sebanyak 60. Kemudian data
tersebut diuji dengan menggunakan Chi Square diperoleh angka sebagai berikut:
H1 = 1 ≠ 2 H0 = 1 = 2
KarakterMerah Orange Putih
Observasi (O) 51 89 60 200
Harapan (E) 1/4 x 200 = 50 2/4 x 200 = 100 1/4 x 200 = 50
50-51= 1 89-100= -11 60-50= 10
X2 0,02 1,21 2 3,23
X2 tabel = 5,99
H0 = 1 = 2
H1 = 1 ≠ 2
X2 hitung < X2 tabel
Maka hipotesis diterima.
Kesimpulan: Dari hasil perhitungan sesuai dengan perbandingan 1:2:1.
p2 = =
2pq = = = 0,445
q2 = =
Frekuensi genotipe:P = 0,50p + q = 10,50 + q = 1 q = 1 – 0,50 = 0,50p + q = 10,50+ 0,50 = 1
Frekuensi genotipe (%)p2 = B =0,255x100= 25,5%2pq = 0,445 x 100 = 44,5%q2 = 0,3 x 100 = 30%
Kesimpulan: 25,5% : 44,5% : 30%
1,02 : 1,78 : 1,2
artinya pengambilan pada percobaan kali ini sesuai dengan perbandingan yaitu 1:2:1.
Frekuensi alel kancing baju juga sesuai dengan hukum keseimbangan Hardy - Weinberg yaitu p
sebesar 0,50 dari p dapat diperoleh q yaitu q = 1 - p = l - 0,50 = 0,50. Frekuensi genotipenya
sesuai dengan perbandinan 1:2:1 yaitu 25,5% : 44,5% : 30%.
VII. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Hasil perhitungan percobaan menunjukkan frekuensi relatif pada percobaan jagung sebanyak
100 kali yaitu bobot 0,20 gram frekuensi relatifnya ; bobot 0,25 gram frekuensi
relatifnya ; bobot 0,30 gram frekunsi relatifnya ; bobot 0,35 frekunsi
relatifnya ; bobot 0,40 frekensi relatifnya ; dan bobot 0,45 frekunsi
relatifnya . Angka penyebutnya dari angka refrensi, jadi itu angka relative
pembuatan grafik. Jika angka tersebut tidak ada dalam grafik maka, grafik yang dibuat benar.
2. Hasil perhitungan percobaan yang kedua menunjukkan frekuensi alel pada pengambilan
kancing baju sebanyak 100 kali yaitu p = 0,52 dan 1 – p = 1-0,52= 0,48. Sedangkan frekuensi
genotipe untuk p²= 27%; 2pq =48%; dan q²= 25%, ini sesuai dengan perbandingan 1:2:1.
Jadi, sebanding juga dengan hukum Hardy - Weinberg.
3. Hasil perhitungan percobaan yang kedua menunjukkan frekuensi alel pada pengambilan
kancing baju sebanyak 200 kali yaitu p = 0,50 dan 1 – p = 1-0,5= 0,50. Sedangkan frekuensi
genotipe untuk p² (AA)= 25,5%; 2pq (Aa)= 44,5%; dan q² (aa)= 30%, ini sesuai dengan
perbandingan 1:2:1. Jadi, sebanding juga dengan hukum Hardy - Weinberg.
4. Sifat kualitatif merupakan sifat yang menyangkut kualitas suatu individu, sedangkan sifat
kuantitatif merupakan sifat yang bederajat yang dapat diukur dengan suatu parameter
B. Saran
Lakukanlah percobaan dengan cermat dan teleti.
Sebaiknya untuk bahan dan alat diperbanyak lagi sehingga praktikum tidak merasa bosan.
DAFTAR PUSTAKA
Chun, Ching. 1955. Population Genetics. The University Of Chicago Press : Chicago.
Crowder, L.V. 1986. Genetika Tumbuhan. Gajah Mada University Press : Yogyakarta.
Dwidjoseputro. 1977. Pengantar Genetika. Bhratara : Jakarta.
Suryo. 1984. Genetika Strata 1. Gadjah Mada University Press: Yogyakarta.
----. 1989. Genetika Manusia. Gadjah Mada University Press: Yogyakarta.
Yatim, Wildan. 1983. Genetika. Penerbit Tarsito : Bandung.
Crowder, L. V. 1997. Genetika tumbuhan. Gadjah Mada University Press.
Yogyakarta
Suryo 1989. Genetika Manusia. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Suryo. 2004. Genetika Strata 1. Gadjah Mada University Press, YogyakartaCrowder, L.V. 1986. Genetika Tumbuhan. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.
Pai, C. Anna. 1987. Dasar-Dasar Genetika. Jakarta : Erlangga.
Suryo.1984. Genetika. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.
Yatim, Wildan. 1980. Genetika. Bandung : Tarsito
