LAPORAN PRAKTIKUM VII

A. Judul Kegiatan Praktikum
Genetika Medel
B. Tujuan Praktikum
1. Mengidentifikasi istilah gen, lokus, fenotif, dominan, dan resesif.
2. Menyusun persilangan dengan satu sifat beda (monohibrid)
C. Dasar Teori
Ilmu yang mempelajari tentang mekanisme pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya disebut ilmu genetika (berasal dari bahasa Latin, yaitu Genos = asal usul). Pengetahuan tentang adanya sifat menurun pada makhluk hidup sebenarnya sudah lama berkembang hanya belum dipelajari secara sistematis, penelitian mengenai pola-pola penurunan sifat baru diketahui pada abad ke-19 oleh Mendel. (Team Teaching UNG, 2013).
Orang yang pertama-tama yang mengadakan percobaan perkawinan silang ialah Gregor Mendel, seorang rahib Australia yang hidup pada tahun 1822-1884, dan dia dikenal sebagai pencipta atau Bapak Genetika. (Suryo, 2008). Beliau melakukan serangkaian percobaan persilangan pada kacang ercis ( Pisum sativum). Dari percobaan yang dilakukannya selam bertahun-tahun tersebut, Mendel berhasil menemukan prinsip-prinsip pewarisan sifat yang kemudian menjadi landasan utama bagi perkembangan genetika sebagai suatu cabang ilmu pengetahuan.
Mendel telah memilih tanaman ercis untuk percobaannya karena tanaman ini hidupnya tidak lama (merupakan tanaman setahun), mudah tumbuh dan mudah disilangkan. Tanaman ercis memiliki bunga sempurna, yang berarti pada bunga ini terdapat benang sari (alat kelamin jantan) dan putik (alat kelamin betina), sehingga biasanya terjadi penyerbukan sendiri. Perkawinan silang dapat berlangsung beberapa generasi terus-menerus akan menghasilkan galur murni, yaitu keturunan yang selalu memiliki sifat keturunan yang sama dengan induknya. Selain itu, tanaman ini memiliki tujuh sifat dengan perbedaan yang mencolok, yaitu batang tinggi lawan kerdil, buah polongan berwarna hijau lawan kuning, bunga berwarna ungu lawan putih, bunganya terletak aksial (sepanjang batang) lawannya terminal (pada ujung batang), biji yang masak berwarna hijau lawan kuning, permukaan biji licin lawan berkerut, warna kulit biji abu-abu lawan putih. (Suryo, 2008)
Pada waktu Mendel hidup belum diketahui tentang bentuk dan susunan sifat keturunan. Mendel menyebut bahan keturunan itu faktor penentu. Tetapi kini faktor penentu itu lebih dikenal dengan istilah gen (Inggris: gene; Jerman: Gen; Belanda: geen; Perancis:gene). Dengan ditemukannya kromosom, (yaitu benda-benda halus berbentuk batang lurus atau bengkok di dalam sel), maka Wilhelm Roux (1883) berpendapat bahwa kromosom adalah pembawa faktor keturunan. Kemudian diketahui bahwa gen diwariskan dari orang tua kepada keturunannya lewat gamet. (Suryo, 2008).
Diwaktu Mendel mengawinkan tanaman ercis berbatang tinggi dengan yang berbatang kerdil, maka semua tanaman keturunan pertama seragam berbatang tinggi. Suatu tanda bahwa sifat tinggi mengalahkan sifat kerdil. Sifat demikian disebut sifat dominan, dan sifat yang dikalahkan disebut sifat resesif. Menurut Crowder (1993), dominan adalah hasil gen fungsional, menutup penampilan dari alel mutan, dan resesif adalah alel dari gen yang tidak menghasilkan hasil yang berfungsi, hasil yang defisien atau hasil yang jumlahnya sedikit. Sedangkan sifat keturunan yang dapat diamati/ lihat (warna, bentuk, ukuran) dinamakan fenotip, dan sifat dasar yang tidak nampak dan tetap (tidak berubah-ubah karena lingkungan) pada suatu individu dinamakan genotip (Suryo, 2008). Menurut Crowder (1993) genotip adalah susunan genetik, atau jumlah total, atau semua gen dalam suatu individu, sedangkan fenotip merupakan kenampakan luar dari suatu individu, merupakan kombinasi antara genotip dan keadaan lingkungan.
Anggota dari sepasang gen yang memiliki pengaruh berlawanan disebut alel. Menurut Crowder (1993) alel adalah salah satu bentuk mutasi yang mungkin terjadi dari suatu gen tertentu. Mislanya T menentukan sifat tinggi pada batang, sedangkan t menentukan batang kerdil. Maka T dan t merupakan alel, tapi andaikan R adalah gen yang menentukan warna merah pada bunga, maka T dan R bukan alel. ( Suryo, 2008)
Homozigot ialah individu yang genotipnya terdiri dari alel yang sama (misalnya TT , tt), sedangkan heterozigot adalah individu yang genotipnya teridiri dari pasangan alel yang tidak sama (misalnya Tt). Homozigot dapat dibedakan atas homozigot dominan (TT) dan resesif (tt). (Suryo, 2008)
Hasil perkawinan antara dua individu yang mempunyai sifat beda dinamakan hibrid. Berdasarkan banyaknya sifat beda yang terdapat pada suatu individu, dapat dibedakan bahwa monohibrid merupakan suatu hibrid dengan satu sifat beda (Aa), dihibrid ialah suatu hibrid dengan dua sifat beda (AaBb), sedangkan trihibrid ialah suatu hibrid dengan tiga sifat beda (AaBbCc). (Suryo, 2008)
Menurut Crowder (1993), yang dimaksud dengan homosigot adalah keadaan dimana ada dua alel berbeda pada gen yang sama, individunya disebut heterosigot, sedangkan heterosigot adalah keadaan dimana ada dua alel berbeda pada gen yang sama, individunya disebut heterosigot.
Dalam percobaan Mendel, dikenal beberapa macam perkawinan yaitu perkawinan respirok, back cross, dan tets cross. Perkawinan respirok (perkawinan kebalikan) ialah perkawinan yang merupakan kebalikan dari perkawinan yang semula dilakukan. Perkawinan backcross atau perkawinan balik merupakan perkawinan antara individu F1 dengan induknya betina atau jantan. Sedangkan perkawinan testcross atau uji silang merupakan perkawinan antara individu H1 (dihibrid) dengan individu yang dobel resesif. (Suryo, 2008)
1. Hukum Mendel
Pewarisan sifat pada persilangan dua individu dapat diterangkan dengan hukum Mendel I dan II.
a) Hukum Mendel I ( Hukum Segregasi )
Hukum mendel I menjelaskan tentang persilangan monohibrid. Persilangan monohibrid adalah persilangan sederhana yang hanya memperhatikan satu sifat atau sifat beda.
Hukum mendel I disebut dengan hukum segregasi. Selama proses meiosis berlangsung, pasangan-pasangan kromosom homolog saling berpisah dan tidak berpasangan lagi. Setiap set kromosom itu terkandung di dalam satu sel gamet. Proses pemisahan gen secara bebas dikenal sebagai segregasi bebas. Hukum Mendel I dikaji dari persilangan monohibrid. (Syamsuri, 2004)
Alel memisah (segregasi) satu dari yang lain selama pembentukan gamet dan diwariskan secara rambang ke dalam gamet-gamet yang sama jumlahnya. Sebagian dasar segregasi satu pasang alel terletak pada lokus yang sama dari kromosom homolog. Kromosom homolog ini memisah secara bebas pada anafase I dari meiosis dan tersebar ke dalam gamet-gamet yang berbeda. (Crowder, 1993)
Hukum Mendel I berlaku pada gametosis F1. F1 memiliki genotif heterozigot. Baik pada bunga betina maupun benang sari, terbentuk 2 macam gamet. Maka kalau terjadi penyerbukan sendiri (F1 x F1) terdapat 4 macam perkawinan. (Wildan Ytim, 1996)
Sifat yang muncul pada F1 disebut sebagai sifat dominan (menang), sedangkan sifat yang tidak muncul di sebut sifat resesif (kalah). Oleh Mendel, huruf yang dominan homozigot diberi simbol dengan huruf pertama dari sifat dominan, dengan menggunakan huruf kapital yang ditulis dua kali. Sedangkan sifat resesif di beri simbol dengan huruf kecil dari sifat dominan tadi. Simbol ditulis dua kali atau sepasang karena kromosom selalu berpasangan. Setiap gen pada kromosom yang satu memiliki pasangan pada kromosom homolognya. (Istamar Syamsuri, 2004)

Percobaan mendel pada persilangan monohibrid :
P tt x TT
kerdil tinggi
G1 t x T
F1 Tt
tinggi
F1 x F1 Tt x Tt
tinggi tinggi
F2
T t
T TT
Tinggi Tt
tinggi
T Tt
Tinggi Tt
kerdil
G2 = 1 : 2 : 1
F2 = tinggi : kerdil
b) Hukum Mendel II ( Hukum Pemilihan Bebas )
Dalam praktek dua individu dapat mempunyai sifat beda lebih dari satu, misalnya beda warna dan beda bentuk sehingga hasil persilangannya (F1) dinamakan dihibrid. Contohnya dapat diikuti pada hasil percobaan Mendel dengan tanaman ercis. Pada bijinya terdapat dua sifat beda yaitu bentuk biji dan warna biji.. kedua sifat ini ditentukan oleh gen-gen yang berbeda yaitu :
B = gen untuk biji bulat
b = gen untuk biji keriput
K = gen untuk biji kuning
k = gen untuk biji hijau
P BBKK x bbkk
Bulat-kuning keriput-hijau

F1 BbKk
Bulat-kuning
G2 = bulat kuning : bulat hijau : kuning keriput : hijau keriput
F2 = 9 : 3 : 3 :1
BK Bk bK bk
BK BBKK
bulat kuning
1 BBKk
bulat kuning
2 BbKK
Bulat kuning
3 BbKk
bulat kuning
4
Bk BBKk
bulat kuning
5 BBkk
bulat
hijau
6 BbKk
bulat kuning
7 Bbkk
bulat
hijau
8
bK BbKk
bulat kuning
9 BBKk
bulat kuning
10 bbKK
bulat kuning
11 bbKk
keriput kuning
12
Bk BbKk
Bulat kuning
13 Bbkk
bulat
hijau
14 bbKk
keriput kuning
15 Bbkk
keriput hijau
16

Berdasarkan data hasil percobaannya Mendel menyusun hukumnya ke II. Hukum Mendel II disebut juga hukum asortasi. Mendel menggunakan kacang ercis untuk dihibrid, yang pada bijinya terdapat dua sifat beda yaitu bentuk dan warna biji. Persilangan dihibrid yaitu persilangan dengan dua sifat beda sangat berhubungan dengan hukum Mendel II yang berbunyi “independent assortment of genes” atau pengelompokkan gen secara bebas. Hukum ini berlaku untuk pembentukan gamet, dimana gen sealel secara bebas pergi ke kutub ketika meiosis.
2. Penyimpangan Hukum Mendel
Penyimpangan semu hukum Mendel adalah perbandingan fenotif dari persilangan monohibrid yang seolah-olah tidak mengikuti pola 3:1 atau tidak mengikuti pola 9 : 3 : 3 : 1. Pola tersebut dapat berupa 9 : 3 : (3+1), (9+3) : 3 : 1, atau 9 : (3+3+1). Hal ini disebabkan interaksi antar gen yang dapat menyebabkan perbandingan fenotip yang menyimpang dari hukum Mendel. Bentuk interaksi antar gen yang menyebabkan penyimpangan semu hukum Mendel berupa kriptomeri, gen komplementer, atavisme, epistasis dan hipostasis, dan polimeri.
a) Kriptomeri
Fenomena kriptomeri pertama kali ditemukan oleh Correns pada saat menyilangkan bunga Linaria maroccana galur murni, warna merah dengan galur murni berwarna putih. Pada F1 didapatkan bunga berwarna ungu. Kemudian bunga F1 itu di silangkan sesamanya dan menghasilkan bunga berwarna ungu, merah, dan putih dengan perbandingan 9 : 3 : 4.
b) Gen Komplementer
Fenomena ini di sampaikan pertama kali oleh W. Bateson dan R.C Punnet. Komplementer merupakan interaksi gen yang saling melengkapi jika salah satu gen tidak ada maka sifat yang muncul tidak sempurna. Hasil yang di dapatkan adalah perbandingan fenotif F2 9 : 7.
c) Atavisme
Fenomena ini disampaikan oleh W. Bateson dan R.C Punnet. Atavisme atau interaksi beberapa gen terdapat pada bentuk jengger ayam yaitu walnut, rose, pea, dan bilah.
d) Epistasis dan Hipostasis
Aktivitas saling mempengaruhi antar gen dominan diperhatikan oleh peristiwa epistasis dan hipostasis. Sebuah maupun sepasang gen yang menutupi (mengalahkan) ekspresi gen yang lain yang bukan alelnya dinamakan gen yang epistasis, sedangkan gen yang dikalahkan dinamakan hipostasis.
e) Polimeri
Polimeri merupakan persitiwa munculnya suatu sifat pada hasil persilangan heterozigot karena adanya pengaruh gen-gen lain. Hal ini disebabkan terdapat dua atau lebih gen yang menempati lokus berbeda, tetapi memiliki sifat yang sama. Perbandingan fenotif F2 pada polimeri adalah 15 : 1.
D. Alat dan Bahan
1. Wadah 2 buah

2. Kancing genetika (model gen) warna merah sebanyak 20 buah

3. Kancing genetika (model gen) warna biru sebanyak 20 buah

E. Cara Kerja
1. Menyediakan model gen masing-masing 20 buah, kemudian menandai wadah yang satu dengan huruf A dan lainnya dengan huruf B.

2. Memasukkan ke dalam wadah A dan B, masing-masing 10 buah model gen kemudian di kocok-kocok selama 2 menit sampai kedua model gen tercampur.

3. Mengambil secara serentak model gen dari wadah sampai 100x.

4. Mengamati model gen yang terambil, kemudian mencatat kode susunan gen itu ke dalam tabel hasil pengamatan.

5. Mengulangi percobaan sampai 100x dengan menggunakan kancing genetika (model gen) dihibrid.

F. Hasil Praktikum
1. Hasil praktikum persilangan monohibrid dengan 100x pengambilan
P1.................Merah x Biru
MM x mm
G1................. M x m
F1...............................Mm (dominan merah)
P2....................F1 x F2
Mm x Mm
Genotif Fenotif Jumlah
MM Bunga Merah 34
Mm Bunga Merah 38
Mm Bunga Biru 28
Jumlah 100
G1............1 : 1 : 1
2 : 1
F1.............merah : biru
2. Hasil praktikum persilangan dihibrid dengan 100 kali pengambilan
P1 = HHBB x hhbb
G1 = HhBb
F1 = HhBb

Genotif Fenotif Jumlah
HHBB Hijau Bulat 10
HHBb Hijau Bulat 5
HhBB Hijau Bulat 4
HhBb Hijau Bulat 21
HHbb Hijau Lonjong 9
Hhbb Hijau Lonjong 13
hhBB Orange Bulat 6
hhBb Orange Bulat 18
Hhbb Orange Lonjong 14
Jumlah 100
F2 = Hijau Bulat : Hijau Lonjong : Orange Bulat : Orange Lonjong
G2 = 3 : 2 : 2 : 1
G. Pembahasan
Pada praktikum ke VII ini, kami mencoba melakukan persilangan monohibrid dan persilangan dihibrid dengan menggunakan kancing genetika (model gen).
1. Persilangan Monohibrid
Persilangan monohibrid adalah persilangan dua individu dengan fokus pada dua sifat beda. Pada percobaan ini, kami melakukan persilangan monohibrid menggunakan kancing genetika (model gen) dengan menyilangkan bunga merah dan bunga biru dengan maksud untuk membuktikan hukum Mendel I.
Bunga warna merah (MM) bersifat dominan yang disimbolkan dengan kancing genetika warna merah, dan bunga wana biru (mm) bersifat resesif yang disimbolkan dengan kancing genetika warna biru.
Persilangan antara kancing merah (MM) dengan kancing biru (mm) diperoleh diperoleh F1 yang berwarna merah (Mm) karena kancing merah bersifat dominan. F1 disilangkan dengan sesamanya, diperoleh tiga macam fenotip yaitu merah-merah, merah-biru, dan biru-biru. Dengan genotip untuk merah (MM), merah-biru (Mm), dan biru-biru (mm). menurut hukum perbandingan Mendel, perbandingan fenotip untuk persilangan monohibrid adalah 3 : 1.
Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan, untuk pengambilan 100x diperoleh data yaitu untuk warna merah sebanyak 34x, warna merha-biru sebanyak 38x, dan untuk warna biru sebanyak 28x. sehingga diperoleh perbandingan 34 : 38 : 28 yang mendekati angka rasio 1 : 1 : 1 atau 2 : 1. Hasil tersebut tidak sesuai dengan hasil percobaan Mendel dan merupakan penyimpangan hukum Mendel I. Penyimpangan tersebut hanyalah penyimpangan semu yang dikarenakan adanya pengaruh dominasi suatu sifat, pada hal ini adalah warna merah.
2. Persilangan Dihibrid
Persilangan dihibrid adalah persilangan dua sifat beda. Pada persilangan dihibrid kami mencoba untuk menyilangkan dua sifat beda yaitu warna dan bentuk. Dimana warna adalah warna hijau dan orange, sedangkan bentuk adalah bulat dan lonjong.
Pada persilangan dihibrid kancing genetika berwarna hijau merupakan warna hijau, kancing genetika warna orange tetap warna orange, kancing genetika warna biru adalah bulat sedangkan kancing genetika warna ungu merupakan bentuk lonjong dengan maksud untuk membuktikan percobaan hukum Mendel II dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1.
Pada percobaan ini dihasilkan fenotip setelah persilangan adalah hijau-bulat, hijau-lonjong, orange-bulat, dan orange-lonjong. Dengan perbandingan genotipnya adalah 40 : 22 : 24 : 14 atau 3 : 2 : 2 : 1. Hasil yang didapatkan tidak sesuai dengan hukum Mendel II. Kemungkinan akan mendapatkan hasil yang sesuai jika melakukan percobaan beberapa kali.
H. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan, dapat disimpulkan bahwa persilangan monohibrid merupakan persilangan satu sifat beda dengan hasil percobaan Mendel menghasilkan perbandingan 3 : 1, tetapi hasil yang kami dapatkan tidak sesuai dengan hukum Mendel I. Penyimpangan tersebut merupakan penyimpangan semu yang dikarenakan adanya pengaruh dominasi suatu sifat yaitu warna merah.
Hasil yang didapatkan pada persilangan dihibrid tidak sesuai dengan hukum Mendel II dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1, tetapi mengahasilkan perbandingan genotip 3 : 2 : 2 : 1. Akan tetapi dapat dihasilkan perbandingan sesuai dengan hukum Mendel II jika di lakukan percobaan beberapa kali.
I. Tugas
1. Jelaskan beberapa prinsip dasar hukum hereditas menurut Mendel !
2. Jika terjadi dominasi tak penuh, bagaimanakah perbandingan fenotif dan genotifnya ?
Jawaban :
1. Prinsip dasar hereditas Mendel :
a. Hukum Mendel I
Hukum Mendel I disebut juga hukum segregas adalah mengenai kaidah pemisahan alel pada waktu pembentukan gamet. Fenomena ini dapat diamati ppada persilangan monohibrid, yaitu persilangan dengan satu sifat beda.
b. Hukum Mendel II ( Independent Assortment of Genes )
Hukum Mendel II disebut juga hukum asortasi. Menurut hukum ini, setiap gen/ sifat dapat berpasangan secara bebas dengan gen/sifat lain. Hukum ini berlaku ketika pembentukan gamet pada persilangan dihibrid.
2. Perbandingan fenotip dan genotip pada dominasi tak penuh.
Jika sifat gen dominan tidak penuh maka fenotip tidak seperti salah satu fenotip induk galur murni, melainkan mempunyai sifat fenotip diantara kedua induknya. Demikian pula perbandingan fenotip F2nya tidak 3 : 1, melainkan 1 : 2 : 1 , dengan perbandingan genotip F2nya 1 : 2 : 1.

J. Daftar Pustaka

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

Goodenough, U. 1984. Genetika. Jakarta : Erlangga

Suryo. 2008. Genetika. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press

Syamsuri, Istamar, dkk. 2004. Biologi. Jakarta : Erlangga

Team Teaching. 2013. Mata Kuliah Biologi. Gorontalo : Universitas Negeri Gorontalo

Yatim, Wildan. 1996. Genetika. Bandung : Tarsito