LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA TUMBUHAN ACARA III PERSILANGAN MONOHIBRID

LAPORAN PRAKTIKUM

GENETIKA TUMBUHAN

ACARA III

PERSILANGAN MONOHIBRID

 

Semester:

Ganjil 2014

Oleh:

Kuswari Silvany Fatwa

A1L013110/E

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

LABORATORIUM PEMULIAAN TANAMAN DAN BIOTEKNOLOGI

PURWOKERTO

2014

I.                   PENDAHULUAN

A.                Latar Belakang

            Sifat-sifat diwariskan oleh induk kepada keturunanya dan Mendel melakukan suatu model pewarisan sifat-sifat tersebut yang kebenarannya diakui sampai saat ini yaitu dengan mengunakan metode matematis yang membantu menganalisis data yang dihasilkan.Dalam melakukan percobaan tersebut Mendel mengunakan kacang ercis Mendel menyilangkan ercis varietas biji bulat dengan varietas biji keriput.Hasil dari persilangan tersebut kemudian disilangkan dengan sesamanya kemudian didapatkan keturunan kedua. Pada  keturunan pertama tidak muncul ercis keriput, sedangkan pada keturunan kedua ercis keriput muncul,jadi dalam mengetahui sifat pewarisanharus mengetahui bagaimana gambaran dari pewarisan sifat yang dilakaukan oleh Mendel. Oleh karena itu pada praktikum kali ini ialah tentang imitasi perbandingan genetik percobaan mendel dengan tujuan praktikum ialah mendapatkan gambaran tentang kemungkinan gen yang dibawa oleh gamet akan bertemu secara accak serta melakukan pengujian lewat tes.

            Persilangan monohibrid adalah persilangan antar dua spesies yang sama dengan satu sifat beda. Persilangan monohibrid ini sangat berkaitan dengan hukum Mendel I atau yang disebut dengan hukum segresi. Hukum ini berbunyi, “Pada pembentukan gamet untuk gen yang merupakan pasangan akan disegresikan kedalam dua anakan”. Mendel pertama kali mengetahui sifat monohybrid pada saat melakukan percobaan penyilangan pada kacang ercis (Pisum sativum). Sehingga sampai saat ini di dalam persilangan monohibrid selalu berlaku hukum Mendel I.

B.                 Tujuan

Praktikum kali ini bertujuan untuk membuktikan Hukum Mendel I pada persilangan monohibrid.

II.                TINJAUAN PUSTAKA

Persilangan monohibrid adalah persilangan antar dua spesies yang sama dengan satu sifat beda.  Persilangan monohibrid ini sangat berkaitan dengan hukum Mendel I atau yang disebut dengan hukum segresi. Hukum ini berbunyi, Pada pembentukan gamet untuk gen yang merupakan pasangan akan disegresikan kedalam dua anakan. Mendel pertama kali mengetahui sifat monohibrid pada saat melakukan percobaan penyilangan pada kacang ercis (Pisum sativum).Sehingga sampai saat ini di dalam persilangan monohibrid selalu berlaku hukum Mendel I.Sesungguhnya di masa hidup Mendel belum diketahui sifat keturunan modern, belum diketahui adanya sifat kromosom dan gen, apalagi asam nukleat yang membina bahan genetik itu.Mendel menyebut bahan genetik itu hanya faktor penentu (determinant) atau disingkat dengan faktor. Hukum Mendel I berlaku pada gametogenesis F1 x F1 itu memiliki genotif heterozigot. Gen yang terletak dalam lokus yang sama pada kromosom, pada waktu gametogenesis gen sealel akan terpisah, masing-masing pergi ke satu gamet (Yatim,1986).

Penentukan apakah suatu fenomena yang diamati sesuai atau tidak dengan teori tertentu, perlu dilakukan suatu pengujian dengan melihat besarnya penyimpangan nilai pengamatan terhadap nilai harapan.Selanjutnya besarnya penyimpangan tersebut dibandingkan terhadap kriteria model tertentu. Dalam percobaan persilangan akan dibandingkan frekuensi genotipe yang diamati terhadap frekuensi harapannya dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

X² hitung = ∑(Oi-Ei)²

Ei

Keterangan:

Oi = nilai pengamatan fenotipe ke – i, Ei = nilai harapan fenotipe ke -i

Suatu percobaan,jarang ditemukan hasil yang tepat betul, karena selalu saja ada penyimpangan.Yang menjadi masalah ialah berapa banyak penyimpangan yang masih bisa kita terima.Menurut perhitungan para ahli statistik tingkat kepercayaan itu adalah 5% yang masih dianggap batas normal penyimpangan. Untuk percobaan genetika sederhana biasanya dilakukan analisis Chi-squrae (Nio,tjan, 1990).

Peluang menyangkut derajat kepastian suatu kejadian terjadi atau tidak.Dalam ilmu genetika, segregasi dan rekombinasi gen juga didasarkan pada hukum peluang.Rasio persilangan Heterozigot adalah 3:1 jika sifat tersebut diturunkan secara dominan penuh.Jika terjadi persilangan dan hasilnya tidak sesuai dengan teori. Dapat menguji penyimpangan dengan uji Chi-square degan rumus sebagai berikut:

Keterangan :

X² = Chi Quadrat

O = Observed (nilai pengamatan)

E = Expected (nilai harapan)

∑ = Sigma ( Jumlah dari nilai-nilai) (Noor,1996)

Seringkali percobaan perkawinan yang dilakukan menghasilkan keturunan yang tidak sesuai dengan hukum Mendel. Untuk menguji hal ini digunakan tes X² atau disebut juga dengan Chi square. Awalnya tes ini dinamakan test phi (ƒ).Untuk memudahkan mengingatnya dikatakan test X (Suryo,1984).

Frekuansi gen merupakan pernyataan matematis suatu gen yang tersebar dalam suatu populasi yang bereproduksi secara seksual. Bagi suatu lokus genetik yang memiliki produk gena lebih dari satu atau bersifat alelik, maka frekuensi gen tersebut juga frekuensi alel dari lokus tersebut. Dalam hal ini perlu diperhatikan bahwa untuk menghitung frekuensi suatu gen atau frekuensi alel perlu diketahui dulu sebaran genotip dalam populasi yang diperiksa (Sofro,1992).

Teori kemungkinan merupakan dasar untuk menentukan nisbah yang diharapkan dari tipe-tipe persilangan genotip yang berbeda.Penggunaan teori ini memungkinkan untuk menduga kemungkinan diperolehnya suatu hasil tertentu dari persilangan tersebut.Metode chi kuadrat adalah cara yang tepat kita pakai untuk membandingkan data percobaan yang diperoleh dari hasil persilangan dengan hasil yang diharapkan berdasarkan hipotesis secara teotitis. Dengan cara ini seorang ahli genetika dapat menentukan satu nilai kemungkinan untuk menguji hipotesis itu.

Peristiwa yang mungkin tejadi adalah peristiwa saling asing yaitu peristiwa yang tidak mungkin terjadi bersama-sama.Peristiwa gayut yaitu peristiwa tidak mempengaruhi terjadinya peristiwa lain.Chi kuadrat adalah uji nyata apakah data yang diperoleh benar menyimpang dari nisbah yang diharapkan dan tidak secara betul.Perbandingan yang diharapkan berdasarkan pemisahan hipotesis berdasarkan pemisahan alel secara bebas (Kusdianti,1986).

III.             METODE PRAKTIKUM

A.                Bahan dan Alat

Bahan yag digunakan dalam praktikum persilangan monohibrid antara lain biji kedelai, media tanam (tanah) dan lembar pengamatan. Alat yang digunakan dalam praktikum persilangan monohibrid yaitu seedbox, dan alat tulis.

B.                 Posedur Kerja

1.        Biji populasi P_1, P_2, F_1, dan F₂ ditanam pada seedbox berisi tanah

2.        Biji kedelai dibiarkan tumbuh dan berkecambah

3.        Warna batang yang muncul diamati (putih atau ungu)

4.        Warna batang biji ditabulasi

IV.             HASIL DAN PEMBAHASAN

A.                Hasil

P1                    Grobogan (P_1.1)                       X                     Muria (P_1.2)

                        HH ( ungu )                                         hh ( hijau )

                                                            Hh ( ungu )

P2                                            Hh                   X                     Hh

F2                                            HH                              ungu

                                                Hh                               ungu

                                                Hh                               ungu

                                                Hh                               hijau

Perbandingan genotip =          1          :           2          :           1

                                                            HH      :           Hh       :           hh

Perbandingan fenotip =          ungu                :           hijau

                                                                        3          :           1

	Karakteristik yang Diamati		∑
	Ungu	Hijau
O	10	6	16
E	x 16 = 12	x 16 = 4	16
	= 2,25	= 2, 25	4,5
	=  = 0,1875	=  = 0,5635	0,75
X2	0,1875	0,5625	0,75

                        X²  tabel = 3,84                                                           X² hitung = 0,75

Kesimpulan : X² hitung (0,75) < X² tabel (3,84)

Artinya pengujian yang dilakukan sesuai dengan teori hukum Mendel 1 atau bersifat signifikan.

B.                 Pembahasan

Persilangan monohibrid adalah persilangan antara dua individu sejenis dengan memperhatikan satu sifat beda. Misalnya persilangan antara rambutan yang berbuah manis dengan rambutan yang berbuah masam, persilangan antara ayam berbulu putih dengan ayam berbuluh hitam, manusia berkulit putih dengan manusia berkulit hitam, dan suami yang bertubuh tinggi dengan istri yang bertubuh rendah. Persilangan antara sesamanya dapat digambar- kan dalam bentuk diagram. Diagram tersebut dikenal sebagai diagram Punnett.

Gregor Johan Mendel (1822 – 1884 ) disebut juga bapak genetika. Karena melalui percobaannya beliau dapat meletakkan dasar – dasar ilmu genetika. Dalam percobaannya mendel menggunakan  tanaman kacang kapri atau ercis ( Pisum Sativum ). Alasannya, tanaman kacang kapri memiliki siklus hidup yang tidak lama, mudah disilangkan, memiliki bunga sempurna serta tidak memiliki  tujuh sifat yang mencolok. Dengan penelitian menggunakan  tanaman kapri tersebut akhirnya mendel dapat menemukan hukum – hukum genetika yang dikenal dengan Hukum Mendel I dan Hukum Mendel II.

HUKUM MENDEL  I “Ketika berlangsung pembentukan gamet pada individu, akan terjadi pemisahan alel secara bebas’’. Oleh karena itu setiap gamet mengandung salah satu alel yang dikandung oleh induknya. Hukum mendel I  disebut juga segregasi bebas, dapat dijumpai pada persilangan monohibrid. Mendel menyilangkan  dua individu kacang kapri yang memiliki satu sifat beda ( monohibrid) yaitu antara kapri berbatang tinggi dengan berbatang rendah, sifat tinggi dominan terhadap sifat rendah.

Backcross adalah menyilangkan atau mengawinkan individu hasil hibrida ( F1 ) dengan salah satu induknya. Tujuannya untuk mengetahui genotipe induknya ( parental ). Testcross adalah menyilangkan individu F1 dengan salah satu induknya yang homozigot resesif, tujuannya untuk mengetahui apakah individu F1 itu homozigot ( galur murni ) atau heterozigot . Intermediat adalah semidominan atau kodominan)adalah penyilangan dengan satu sifat beda, namun sifat dominan tidak mampu menutupi sifat resesif sehingga muncul sifat di antara keduanya.

Praktikum kali ini kami menggunakan kedelai varietas Grobogan yang disilangkan dengan kedelai varietas Muria. Kedelai varietas Grobogan mempunyai hipokotil berwarna ungu sedangkan kedelai varietas Muria mempunya hipokotil yang berwarna hijau. Kedelai varietas lokal Grobogan telah sejak lama menjadi pilihan petani Jawa Tengah, khususnya petani Kabupaten Grobogan. Varietas lokal ini mempunyai keunggulan umurnya lebih pendek, polongnya besar, dan tingkat kematangan polong dan daun bersamaan, jadi pada saat dipanen daun kedelai sudah rontok. Keunggulan inilah yang menarik minat peneliti untuk memurnikan varietas ini.  Pada tahun 2008, hasil pemurnian populasi lokal Malabar Grobogan ini dilepas dengan nama varietas Grobogan. Varietas kedelai dengan potensi hasil 3,40 t/ha ini telah diuji coba dengan rata-rata hasil 2,77 t/ha. Pelepasan pertama kali varietas Muria pada 1987. Terakhir dihasilkan kedelai varietas Mutiara yang memiliki produktivitas 2,4 ton hingga 4,1 ton per hektar. Varietas Muria memiliki produktivitas 1,8 ton per hektar dengan kelebihan tahan penyakit karat daun.

Gen adalah unit genetis yang terdapat di dalam kromosom. Dalam satu kromosom terdapat ribuan bahkan puluhan ribu gen. Gen-gen tersebut terdapat di dalam DNA dan merupakan segmen dari DNA yang berperan dalam menentukan sifat individu. Dengan mikroskop elektron, gen tidak akan nampak melainkan struktur berupa asam nukleat Deoxyribo Nucleic Acid ( DNA). Oleh karena itu, gen adalah nama fungsional, sedangkan DNA adalah nama strukturalnya. Di dalam kromosom, gen- gen menempati suatu lokasi yang spesifik disebut lokus gen. Gen-gen itu terletak berderet di sepanjang kromosom. Pada tahun 1982, berhasil dilaporkan letak gen pada kromosom manusia. Suatu sifat dikendalikan oleh sepasang gen. Anggota dari pasang an gen disebut sebagai alel, dimana satu alel diperoleh dari induk jantan dan yang lain dari induk betina. Pasangan alel tersebut merupakan penentu dari suatu sifat. Alel dinyatakan dengan bentuk huruf. Huruf yang dipilih biasanya huruf terdepan dari sifat yang dominan. Sifat dominan ditulis dengan huruf kapital. Misalnya, menuliskan sifat manis pada mangga yang dominan dengan sifat masam, maka alel penentu manis dinyatakan dengan alel M dan sifat masam dengan alel m. Sifat manis dinyatakan dominan, artinya sifat manis ditentukan oleh alel dominan M. Apabila alel dominan M berpasangan dengan alel dominan M, membentuk genotip MM (sifat manis). Namun, jika alel dominan M berpasangan dengan alel resesif m maka genotipnya Mm (sifat manis).  Genotip mangga masam adalah mm. Mangga dengan genotip MM dan Mm memiliki fenotip yang sama, yaitu rasanya manis. Mangga dengan genotip mm memiliki fenotip rasanya masam. 

Praktikum kali ini jumlah P_1.1 yang ditanam sebanyak 10 benih dan P_1.2 yang ditanam sebanyak 10 benih. F2 yang ditanam sebanyak 20 benih namun tidak semuanya dapat tumbuh, terdapat  empat benih yang tidak tumbuh. Hal tersebut dikarenakan media tanam yang terlalu lembab sehingga benih ditumbuhi jamur dan tidak mampu untuk tumbuh. Seminggu setelah tanam dilakukan pengamatan.

Hasil persilangan antara kedelai varietas Grobogan dengan kedelai varietas Muria menghasilkan keturunan F2 yang berwarna ungu sebanyak 10 tanaman dan hijau sebanyak 6 tanaman. Dari hasil analisis menggunakan uji chi square didapatkan hasil X² hitung sebesar 0,75. Karena X² hitung lebih kecil dari X² tabel maka pengujian yang dilakukan signifikan atau sesuai dengan teori Hukum Mendel 1. Hukum Mendel I berlaku pada gametogenesis F1 x F1 itu memiliki genotif heterozigot. Gen yang terletak dalam lokus yang sama pada kromosom, pada waktu gametogenesis gen sealel akan terpisah, masing-masing pergi ke satu gamet (Yatim,1986).

V.                KESIMPULAN DAN SARAN

A.                Kesimpulan

1.      Apabila persilangan gen antara gen homozigot dominan dan homozigot resesif  sebagai tetuanya maka akan didapat perbandingan genotipe 1 : 2 : 1 (1 untuk homozigot dominan : 2 untuk heterozigot : 1 untuk homozigot resesif). Dan didapat pula perbandingan fenotipe yaitu 3 : 1 (3 untuk gen yang dominan : 1 untuk gen yang resesif).

2.      Dari hasil analisis menggunakan uji chi square didapatkan hasil X² hitung sebesar 0,75. Karena X² hitung lebih kecil dari X² tabel maka pengujian yang dilakukan signifikan atau sesuai dengan teori Hukum Mendel 1.

B.                 Saran

Praktikan dan asisten sudah bekerjasama dengan baik sehingg praktikum dapat berjalan dengan lancar. Hanya saja screenhouse tempat dilakukannya penanaman kedelai keadaanya cukup memprihatinkan.

DAFTAR PUSTAKA

Crowder, L. V. 1997. Genetika Tumbuhan. Gajah Mada University Press. Yogyakarta

Suryati, Dotti. 2011. Penuntun Pratikum Genetika Dasar. Lab. Agronomi Universitas Bengkulu. Bengkulu.

Stanfield, W. D. 1991. Genetika Edisi Kedua. Erlangga. Jakarta.

Suryo. 1983 Genetika. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

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

Yatim, Wildan. 1980. Genetika. Tarsito. Bandung.