LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA
PERSILANGAN MONOHIBRID
Oleh:
Nurdiana Ismawati (1601070019)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
2017
Tanggal
02 November 2017
A.
TUJUAN
1. Untuk
mengetahui adanya hukum segregasi bebas
2. Untuk
membuktikan perbandingan Mendel pada F2 dengan perbandingan fenotip 3:1 dan
perbandingan genotip 1:2:1
3. Untuk
mengetahui cara penggunaan table chi kuadrat dalam analisis genetika Mendel
B.
DASAR
TEORI
Penurunan
sifat atau hereditas pertama kali di populerkan oleh Gregor Mendel, yang lahir
pada tahun 1822 di Cekoslovia. Mendel adalah seorang pendeta asal Austria. Pada
tahun 1857 Mendel melakukan eksperimen pertamanya menggunakan tanaman ercis dan
berlangsung sampai tahun 1865. Hasil dari eksperimennya kemudian di terbitkan
dalam “Proceedings of the Brunn Society for the Study of Natural Science” (Tjan
Kiauw,1991). Percobaan yang dilakukan Mendel menghasilkan dua hukam yang
disebut Hukum Mendel I atau hukum segregasi bebas dan Hukum Mendel II.
Mendel
melakukan persilangan monohibrid atau persilangan satu sifat beda dengan
menggunakan tanaman galur murni, yaitu jenis dari satu generasi ke generasi
berikutnya menghasilkan sifat yang sama (Sisunandar,2017). Tujuan dilakukannya
persilangan monohibrid ini untuk mengetahui pola pewarisan dari yang tua ke
generasi berikutnya. Persilangan ini dilakukan untuk membuktikan kebenaran dari
hukum Mendel I, yang berbunyi ”Pada
pembentukan gamet, gen yang merupakan pasangan akan di segregasikan kedalam 2
sel anak”.
Persilangan
Monohibrid adalah persilangan antara dua
individu dari spesies yang sama dengan satu sifat beda (Wikipedia,2017). Persilangan monohibrid termasuk persilangan
sederhana karena hanya memperhatikan satu sifat atau tanda beda. Persilangan monohibrid
menghasilkan keturunan dengan perbandingan fenotip F2 (hasil persilangan sesama
F1) 3:1 dan genotip 1:2:1 . Genotip sendiri merupakan sifat yang tak nampak
yang ada pada individu, sedangkan fenotip merupakan sifat yang nampak pada
individu. Maksud dari keturunan yang dihasilkan dari persilangan monohibrid
berfenotip 3:1 dan bergenotip 1:2:1. Secara sekema sebagai berikut:
Tanaman tinggi, TT
disilangkan dengan tanaman pendek tt
Parental: ♀ Tinggi X Pendek ♂
TT tt
Gamet : T
t
F1 : Tt (Tinggi)
Jika tanaman mengalami penyerbukan sendiri
maka keturunan yang dihasilkan sebagai F2 ( F1 x F1) sebagi berikut:
|
gamet ♂
|
T
|
T
|
|
T
|
TT
|
Tt
|
|
T
|
Tt
|
Tt
|
Tinggi : T_
Pendek: tt
Perbanding fenotip yang
dihasilkan yaitu Tinggi : Pendek = 3:1
Perbandingan genotip TT :
Tt : tt = 1:2:1
Individu tanaman tinggi dan pendek yang digunakan pada
awal persilangan dimisalkan sebagai tetua (parental) yang disingkat P. Hasil
persilangan dari parental yang merupakan keturunan pertama (filal) disingkat F1 dan apabila sesama F1
disilangkan menjadi keturunan kedua F2. Tananman
tinggi pada generasi P dilambangkan dengan TT, sedangkan tanaman pendek
dilambangkan dengan tt. Sementara hasil persilangan atau keturunan pertama
dilambangkan dengan Tt.
Pada sekema persilangan monohibrid diatas, terlihat
bahwa untuk menghasilkan individu Dd pada F1, maka baik DD nauoun dd pada
Generasi parental membentuk sel kelamin atau disebut gamet. Tanaman TT
membentuk gamet T dan tanaman tt membentuk gamet. Dengan
demikian dapat diketahui tanaman Tt pada F1 , merupakan penggabungan antara
kedua gamet. Begitu pula ketika tananman Tt mengalami penyerbukan sendiri,
keturunan kedua (F2) yang dihasilkan juga merupakan gabungan dari kedua gamet.
Gamet yang terbentuk dari persilangan sesame F1 ada dua macam yaitu T dan d.
kemudian dari kombinasi gamet-gamet tersebut diperoleh tanaman generasi F2
dengan symbol TT: Tt: tt = 1:2:1. Jika TT dan Tt dikelompokan menjadi satu
karena merupakan tanaman yang tinggi, maka symbol tersebut memiliki
perbandingan 3:
Persilangan
monohibrid yang dilakukan Mendel menggunakan tanaman ercis, karena tanaman
ercis memiliki sifat yang mudah diamati,murah dan memiliki waktu generasi yang
cepat. Hasil dari percobaan yang dilakukan Mendel sebagai berikut:
Dalam
eksperimen genetika, percobaan biasanya dilakukan dengan benda mati yaitu
kancing genetika dan makhluk hidup menggunakan lalat buah (Drosophila melanogaster). Dalam persilangan genetika monohibrid
yang menggunakan kancing genetika,
dibutuhkan dua kancing genetika yang berbeda warnanya, karena untuk membedakan
gen dari kedua parental atau induknya. Kemudian kedua kancing dicampurkan
mejadi satu didalam wadah, kancing tersebut masing masing menggambarkan
gamet dan apabila diambil berpasangan
akan menjadi individu dalam hal ini sebagi Filal atau anaknya
Untuk percobaan persilangan monohibrid dengan
makhluk hidup lebih sering menggunakan Drosophila
dibandingkan hewan lain, karena Drosophila
merupakan hewan yang ideal. Selain mempunyai banyak keuntungan, menggunakan Drosophila juga mempunyai banayak
mutan yang sudah diketahui strainya. Strain pada Drosophila terjadi karena adanya perubahan pada gen Drosophila. Contoh dari mutan Drosophila diantaranya adalah sepia
(se), white (wc) , dumpy (dp), vestigial (vg), black (b) curled
(cu))dan masih banyak lagi. Adanya warna mata yang berbeda pada Drosophila (bukan merah) dipengaruhi
oleh kromosom 1 atau kromosom sex.
Jika
akan melakukan persilangan menggunakan mutan Drosophila, maka yang sangat
perlu diperhatikan pada masing masing mutan yaitu warna mata, warna
tubuh dan sayap. Hal itu dikarenakan masing-masing mutan dari Drosophila memiliki ciri-ciri yang
khusus entah dari mata, tubuh ataupun sayapnya.
Untuk menguji kebenaran dari
hipotesis perbandingan dari persilangan menggunakan tabel chi kuadrat. Tabel
chi kuadrat adalah salah satu jenis uji hipotesis yang dikenal dalam statistik. Tabel chi kuadrat dilambangkan dengan X. Distribusi chi
kuadrat dilambangkan dengan χ2. Nilai dari X2
selalu positif, bentuk distribusi chi kuadrat menjulur positif, semakin
besar drajat kebebasan, semakin mendekati distribusi normal (Donbull, 2013 ).
Dalam genetika chi kuadrat digunakan
untuk menguji apakah data yang diperoleh dari suatu percobaan sesuai dengan
rasio yang diharapkan atau tidak. Dalam suatu percobaan persilangan jarang
sekali ditemukan data yang sesuai dengan yang diharapkan. Hal ini yang sering
terjadi hampir semuanya penyimpanga. Penyimpangan yang kecil lebih dapat
diterima dibandingkan dengan penyimpangan yang besar ketika melakukan percobaan
penyilangan. Apabila penyimpangan tersebut semakin sering terjadi dapat
dikatakan semakin normal dan cenderung lebih dapat diterima dari pada
penyimpangan yang jarang terjadi. Oleh karena itu untuk mengetahi berapa
besar terjadinya penyimpangan dapat dicari dengan menggunakan chi kuadrat.
Adapun rumus dari chi kuadrat sebagai
berikut :
Ft
X : nilai chi kuadrat
ft : frekuensi yang dihasilkan
Ft :frekuensi yang diharapkan
C.
ALAT
DAN BAHAN
a.
Persilangan
Monohibrid Benih Genetika
a) Alat
1. Benih
genetika
b) Bahan
1. Gelas
plastik
b.
Persilangan
Monohibrid Drosophila
a) Alat
1. Botol
berpipet yang berisi eter
2. Cawan
petri
3. Kuas
kecil
4. Botol
eterinasi
5. Sterofom
6. Botol
kultur dengan sumbu plasti
7. Botol
pembunuh berisi detergen
8. Spons
b) Bahan
1.
Drosophila melanogaster
2.
Medium
3.
Eter
D.
CARA
KERJA
a.
Persilangan
benih genetika
1. Menyiapkan 80 buah benik genetika.
2.
Memisahkan
dan memasukan kedalam gelas plastik masing-masing 40 butir sebagai gen merah (
A ) dan putih ( a ) .
3.
Mengkocok
masing-masing gelas plastic sampai isinya tercampur.
4.
Mengambil
masing-masing gen dalam gelas plastic tanpa melihat warna dan tanpa
mengembalikannya lagi kemudian memasangkannya.
5.
Melakukannya
berulang sampai benik dalam gelas plastic habis
6.
Mencatat
dan memasukan hasil pengamatan kedalam tabel.
b.
Persilangan
Drodophila melanogaster
2.
Menyentakan botol yang berisi hasil
persilangan F2 dihibrid menggunakan
sterofom secara perlahan agar Drosophila
yang berada di dalam botul tersebut jatuh kebawah
3.
Membuka penutup botol yang berisi F2 Drosophila dan menghubungkan lubang
botol tersebut dengan botol esterrinasi dan memeganginya menggunakan tangan
kiri
4.
Tangan kanan memutar botol yang berisi
Drosophila, agar drosophila mudah berpindah dari botol kultur ke botol
esterinasi
5.
Setelah banyak Drosophila yang pindah ke botol esterinasi, kemudian melepaskan
botol yang berisi F2 ( botol kultur ) secara perlahan dan menyumbatnya kembali dan
mengarahkan botol esterinasi kecahaya lalu meyumbatnya juga
6.
Meneteskan sedikit eter, sekiranya cukup
untuk membuat Drosophila pingsan selama perhitungan
7.
Selama Drosophila
pingsan melakukan perhitungan dengan memindahkannya ke cawan petri, jika Drosophila ada yang bangun maka dapat
membiusnya kembali didalam cawan petri yang tertutup..
8.
Menghitung dan menebak semua Drosophila yang telah dibius sampai
hasil yang didapatkan minimal 200 ekor.
9.
Membunuh Drosophila yang sudah ditebak dan dihitung kedalam botol yang
berisi detergen
10.
Mencatat dan memasukan hasil perhitungan
dan tebakan kedalam tabel
11.
Menebak genotip dan fenotip parental Drosophila berdasarkan hasil tebakan F2.
E.
HASIL
PENGAMATAN
a.
Persilangan
Monohibrid Benih Genetika
Missal : AA = merah
aa = putih
perbandingan analisis Chi
Kuadrat
Ha = Data yang diperoleh
mempunyai rasio merah: putih = 3:1
Ho = Data yang diperoleh
tidak mempunyai rasio merah: putih = 3:1
|
No
|
|
Merah
|
Putih
|
Jumlah
|
|
1.
|
Jumlah
individu yang diamati (ft)
|
29
|
11
|
40
|
|
2.
|
|
4
|
4
|
40
|
Drajat kebebasan ( dk) =
K-1 = 2-1 =1
Ft
30 10
30 30
30
= 0,133
Bagan persilangan
Parental (P) AA
x aa
Gamet (G) A a
Filal (F1) Aa
Aa
x Aa
F2 AA = merah
Aa
= merah
Aa
= merah
aa =
putih
Perbandingan Fenotip
merah : putih = 3 : 1
Perbandingan Genotip AA :
Aa : aa = 1 : 2 : 1
Kesimpulan : Jadi, jika
dibandingkan dengan tabel Chi Kuadrat maka, hasil tersebut lebih kecil dibandingkan table, sehingga menerima hipotesis nol pada taraf kepercayaan 95%, artinya
persilangan tersebut sesuai hokum Mendel
b.
Persilangan
Monohibrid Drosophila melanogaster
No botol ; M 25
+ b
Perbandingan
analisis Chi Kuadrat
Ha
: Data yang diperoleh mempunyai rasio normal : black = 3 : 1
Ho
: Data yang diperoleh tidak mempunyai rasio normal : black = 3: 1
|
|
Normal
•
|
Black
b
|
Jumlah
(n)
|
|
Jumlah
individu yang diamati ( ft )
|
152
|
59
|
211
|
|
Jumlah
individu yang diharapkan ( Ft)
|
4
|
4
|
211
|
Drajat
kebebasan (dk ) = K-1 = 2-1 = 1
Ft
158,25 52, 75
158, 25 52,75
8347,68 8347,68
8347,68
= 0,98
Bagan
Persilangan
Parental : normal x black
+ b
Gamet : +
b
b
b b
+
b
b
b
Rasio fenotip normal : black = 3 : 1
•
b
Kesimpulan : jadi dibandingkan dengan table Chi Kuadrat,
maka hasil tersebut lebih kecil
dibandingkan dengan table, sehingga
menerima hioptesis nol pada taraf kepercayaan 95%, artinya persilangan
tersebut sesuai hukum Mendel I
F.
PEMBAHASAN
a.
Persilangan benik genetika
Berdasarkan
praktikum yang dilakukan pada persilangan monohibrid dengan benik genetika,
menggunakan benik genetika berwarna merah dan putih. Warna merah mengandung gen
A sedangkan warna putih gen a. persilangan ini dilakukan untuk membuktikan
kebenaran dari hukum Mendel 1. Jika
Percobaan ini sesuai hukum Mendel I, maka akan menghasilkan pewarisan
satu karakter dengan dua sifat beda. Mulanya benik berwarna merah dan putih di
masukan kedalam gelas platik yang berbeda. Kemudian mengambil masing masing
benik tanpa melihat dan memasangkannya. Melakukan pengambilan tersebut sampai
benik dalam gelas plastic habis. Hasil
yang didapat dari benik merah yang
terambil, baik salah satunya merah ataupun semuanya merah ada 29 ( A• )
sedangkan warna putih 11 ( aa) dengan total benik yang digunakan ada 40 buah
benik. Namun jumlah yang diharapkan dari pengambilan benik dengan mata tertup
warna merah, benik terambil yang diharapkan 30 dan warna putih benik terambil
yang diharapkan 10. Dari hasil percobaan penyilangan tersebut dapat diketahi
drajat kebebasannya adalah 1 dan hasil dari analisis chi kuadratnya adalah
0,13..
Adapun persilangan
yang dihasilkan antara penyilangan benik
parental merah ( A ) dengan parental putih ( a ), menghasilkan keturunan
pertama Aa yang berfenotip merah semua.
Ketika F1 disilangkan dengan sesamanya maka, menghasilkan F2 dengan genotip
AA : 2Aa : aa sehingga menghasilkan
perbandingan genotip 1:2:1 dan fenotip merah : putih = 3: 1. Dari analisis chi
kuadrat dan membandingkan hasilnya dengan tabel, maka hasil analisis chi
kuadrat lebih kecil dibandingkan dengan tabel chikuadrat sehingga dapat
disimpulkan bahwa percobaan persilangan yang dilakukan dapat diterima hipotesis
nol pada taraf kepercayaan 95 % dan berarti percobaan yang dilakukan sesuai
hukum Mendel I.
Hukum Mendel I , alel memisah satu dari yang lain selama
pembentukan gamet dan diwariskan secara seimbang dalam gamet yang berjumlah
sama. Persilangan monohibrid memiliki ciri semua keturunan pertama yang
dihasilkan sama, dan ketika keterunan pertama heterozigot membentuk gamet,
terjadi pemisahan alel sehingga gamet memiliki satu alel saja. Kemudian jika
ada dominasi sempurna, maka keturunan F1 memiliki fenotip seperti induk yang
dominan. Selain itu jika diumpamakan dominasi sempurna maka perkawinan monohibrid
Aa x Aa menghasilkan perbandingan merah ; putih = 3 : 1. Dan genotipnya AA :
2Aa : aa = 1: 2 :1.
b.
Persilangan
Drosophila melanogaster
Pada
percobaan penyilangan sebenarnya, menggunakan Drosophila melanogaster, karena memiliki banyak keuntungan dan parental
yang digunakan normal yang bergenotip +/+ dan black yang bergenotip b/b. Jumlah individu yang diamati totalnya ada 211 dengan
jumlah normal ada 152 dan jumlah black ada 59. Sementara jumlah indvidu yang
diharapkan dari hasil persilangan kedua parental tersebut Drosophila normal 158, 25 dan Drosophila
black 52,75.
Persilangan
yang dihasilkan dari Drosophila +/+ dengan b/b F1 atau keturunan pertama yang
dihasilkan semuanya adalah normal yang bergenotip +/b. Kemudian hasil keturunan
F1 disalangkan dengan sesamanya yaitu +/b menghasilkan keturunan F2 normal dan
black dengan perbandingan 3 : 1 yang bergenotip +/+ , +/b , b/b dengan perbandingannya adalah 1 : 2
: 1.
Dari hasil
pengamatan dapat diketahui derajat kebebasannya yaitu 1 dan analisis chi
kuadrat hasilnya 0,98. Jika hasil analisis chi kuadrat dibandingkan dengan
tabel chi kuadrat maka hasilnya lebih kecil, sehingga dapat disimpulkan bahwa
hasil penyilangan ini menerima hipotesis nol pada taraf kepercayaan 95 %
yangberarti persilangan menggunakan Drosophila
ini sesuai hukum Mendel.
Pada
prinsipnya persilangan menggunakan benik genetika dan menggunakan Drosophila
sama saja. Sehingga menurut hukum Mendel I persiangan monohibrid mengikuti
proses meiosis. Individi heterozigat dalam percobaan persilangan ini untuk alel
normal (+) dan untuk alel black (b). setelah kromosom mengganda, melalui
meiosis I dan II menghasilkan sel-sel haploid. Masing-masing sel memiliki alel
tunggal untuk gen + atau b, maka alel + dan b bersegregasi bebas satu sama
lain. Selama pembuahan alel bergabung secara acak. Sehingga keturunan yang dihasilkan
pada penyilangan sesama F1 memiliki perbandingan fenotip normal dengan black 3
: 1 dan genotipnya +/+ : 2+/b : b/b dengan perbandingan 1:2:1
G.
KESIMPULAN
1.
Hukum Mendel 1 merupakan hukum monohybrid
atau hukum segregasi
2.
Jika hasil analisis chi kuadrat lebih
kecil dari tabel, maka persilanga dapat dikatakan sesuai hukum Mendel I
3.
Fenotip yang dihasilkan dari persilangan
yang sesuai hukum Mendel I
perbandingannya 3 : 1
4.
Genotip yang dhasilkan dari persilangan
yang sesuai hukum Mendel I perbandingannya 1 : 2 ; 1
5.
Jika
Persilangan yang dilakukan sesuai hukum Mendel I, maka akan menghasilkan
pewarisan satu karakter dengan dua sifat beda
6.
Persilangan
monohibrid memiliki ciri semua keturunan pertama yang dihasilkan sama,
7.
Keterunan
pertama heterozigot membentuk gamet, dan terjadi pemisahan alel sehingga gamet
memiliki satu alel saja
8.
Jika
terdapat dominasi sempurna, maka keturunan F1 memiliki fenotip seperti induk
yang dominan
9.
Pada
persilangan dengan benik genetika genotip parentalnya AA dan aa
10.
Pada
persilangan benik genetka F1 yang dihasilkan berfenotip merah dan genotipnya Aa
11.
Perbandingan
F2 yang dihasilkan dari persilangan benik genetika berfenotip merah : putih 3
:1 dan perbandingan genotipnya AA : Aa : aa 1 : 2 :1
12.
Pada
persilangan menggunakan Drosophila genotip parentalnya +/+ dan b/b
13.
Pada
persilangan Drosophila F1 yang dihasilkan berfenotip normal dan genotipnya +/b
14.
Perbandingan
F2 yang dihasilkan pada persilangan
Drosophila berfenotip normal : black 3 :
1 dan genotipnya +/+ : +/b : b/b yaitu
1: 2 : 1
H.
DAFTAR
PUSTAKA
Donbull.
2013. Tabel Chi- Square dan Cara Menggunakannya. http://rumushitung.com/2013/02/02/tabel-chi-square-dan-cara-menggunakannya/.
Diakses pada tanggal 02 November 2017 pukul 15.15
Kiauw,
Nio, Tjan, 1991. Genetika Dasar. Institut Teknologi Bogor : Bogor
Sisunandar.
2017.Penuntun Praktiku Genetika. Universitas Muhammadiyah Purwokerto :
Purwokerto
Wikipedia.
2017. Persilangan Monohibrid. https://id.wikipedia.org/wiki/Persilangan_monohibrid.
Diakses pada tanggal 02 November 2017 Pukul 14.00
I.
LAMPIRAN
a.
Persilangan Benik Genetika
b.
Persilangan Drosophila melanogaster