Rabu, 07 Maret 2018

LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA PERSILANGAN MONOHIBRID


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     ♀
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 : 
X2 = ∑ ( ft – Ft )2
                   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
1.         Menyiapkan hasil F2 persilangan monohibrid  Drosophila 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.
Jumlah individu yang diharapkan (Ft)
3 x 40 = 30
4
1 x 40 = 10
4
40

Drajat kebebasan ( dk) = K-1 = 2-1 =1
X2 = ∑ (ft -Ft )2
                        Ft
      = (29 – 30)2 + (11 – 10)2
              30                   10
      = 1  +  1
          30    30
      =   4
           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
Parental                 normal    +  dan  black    b
                                                   +                        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
  b
Jumlah
(n)
Jumlah individu yang diamati ( ft )
152
59
211
Jumlah individu yang diharapkan   ( Ft)
3 x 211 = 158, 25
4
1 x 211 = 52,75
 4
211

Drajat kebebasan (dk ) = K-1 = 2-1 = 1
 X2 =    ∑ ( ft - Ft )2
                      Ft
      =    ( 152 - 158,25 )2 + ( 59 – 52,75 )2
                    158,25                     52, 75
      =    39,06    +    39,06
            158, 25      52,75
       =   2060,41 +   6181,24
             8347,68      8347,68 
                  =    8241,56
                        8347,68
                   =   0,98
Bagan Persilangan
            Parental :         normal x black
                                    +                b   
                                     +                b
            Gamet :            +                 b


            F1 :                  +
                                     b
            P1 :                  +    x   +
                                     b         b
            F2 :                  +     = normal
                                     +
                                    +     = normal
                                    b
                                    +      = normal
                                     b
                                    b     = black
                                    b
            Rasio fenotip normal : black = 3 : 1

            Rasio genotip  +   :   b  = 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
 


Diposting oleh di Tidak ada komentar:
Langganan: Postingan (Atom)