Laporan Genetika Interaksi Gen [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM INTERAKSI GEN



Disusun oleh: Kelompok 01 1. Rike Aristina 2. Hana Juli W. 3. Putri Saadatul 4. Susi Ayu W.



(4401417014) (4401417022) (4401417024) (4401417046)



JURUSAN BIOLOGI FAKULUTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2019



INTERAKSI GEN 1. Tujuan Praktikum a. Mengetahui berbagai macam epistasis yang dapat terjadi pada jagung b. Menguji rasio fenotipe yang dihasilkan pada jagung dengan menggunakan uji chi-kuadrat 2. Landasan Teori Interaksi yang terjadi antara alel-alel dari dua gen atau lebih disebut interaksi non alelik. Ada dua macam interaksi non alelik yaitu epistasis dan non epistasis. Alel dari gen yang satu akan menutupi ekspresi alel dari gen yang lain. Gen yang meutupi ekspresi gen yang lain disebut gen epistasis, sedangkan gen yang ditutupi disebut hipostatis (Widiyanti, 2019). Epistasis merupakan salah satu penyimpangan semu hukum Mendel, Sebenarnya penyimpangan semu ini terjadi karena adanya 2 pasang gen atau lebih saling mempengaruhi fenotipe suatu individu. Peristiwa pengaruh-memengaruhi antara 2 pasang gen atau lebih disebut interaksi gen. Perbedaan perubahan rasio fenotipe bergantung pada macam interaksi gennya. Jadi interaksi gen terjadi di antara gen yang berbeda alel. Dibandingkan dengan pewarisan Mendel terjadi di antara gen pada alel yang sama atau gen pada kromosom yang sehomolog. Interaksi gen ada 5 macam, yaitu: Interaksi Gen/Atavisme,



Polimeri,



Kriptomeri,



Epistasis-hipostasis,



dan



Gen



Komplementer. Selain itu dikenal ada sifat dominan tidak sempurna, kodominan (Nusantari, 2014) Definisi epistasis memungkinkan segala macam interaksi yang tidak aditif di antara dua atau lebih gen tidak paralel. Epistasis menggambarkan alel dalam populasi alami yang efek fenotipiknya tidak selalu jelas, dan juga mencakup salah satu dari banyak mekanisme yang dapat menyebabkan penetrasi yang tidak lengkap atau ekspresifitas variabel. Istilah epistasis menggambarkan gen yang keduanya fokus pada efek interaksi gen pada individu tertentu (Sackton, 2017).



Epistasis dihasilkan dari cara di mana elemen-elemen genetika berinteraksi satu sama lain dalam 'penyebab' munculnya fenotip. Misalnya, epistasis intra-gen dapat dihasilkan dari efek mutasi yang tidak independen terhadap stabilitas RNA dan aktivitas atau stabilitas enzim, sedangkan epistasis antar gen dapat dihasilkan dari interaksi protein dan struktur jaringan metabolic (Visser, 2011). Salah satu jenis epistasis adalah resesif rangkap. Gen komplementasi yang berperan dalam pembentukan suatu fenotip tanaman. Fungsi suatu gen dari lokus akan dibutuhkan oleh gen dari lokus yang lain. Sehingga perlu interaksi komplementasi antara gen dominan tertentu dengan gen dominan lainnya untuk membentuk sifat, karena alel homozigot resesif pada suatu lokus menghambat pemunculan karakter dominan yang terdapat dalam lokus lain (Latif, 2019). Epistasis penting karena berbagai alasan. Tujuan sentral dari genetika kuantitatif adalah untuk menentukan arsitektur genetika yang mendasari sifat-sifat yang dapat diwariskan. Karena epistasis sering mencerminkan hubungan fungsional antara gen, menemukan varian yang berinteraksi juga dapat menjelaskan mekanisme molekuler yang menimbulkan variabilitas sifat (Ehrenreich, 2017). Bulir jagung memiliki beberapa bagian jaringan, sebagian besar jaringan yang memberikan pengaruh terhadap fenotipe adalah endosperm termasuk lapisan luarnya (aleuron). Hal tersebut dikarenakan endosperma merupakan % dari kandungan bulir sehingga sifatnya akan mendominasi kenampakan dari bulir tersebut. Endosperma (sering disebut sebagai saudara kembar dari embrio) merupakan hasil dari pembuahan ganda yang dihasilkan dari proses penyerbukan. Seperti yang kita ketahui bahwa kenampakan dari bulir jagung sangat beragam. Pada umumnya sifat yang sangat terlihat adalah warna serta kandungan gula dalam endosperma. Kandungan dalam endosperma tersebut akan menghasilkan kenampakan yang berbeda (Tim Dosen Budidaya Pertanian, 2016).



3. Metode a. Alat dan bahan  Jagung  Cat /pewarna  Kuas  Alat tulis b. Cara kerja Memilih jagung yang telah terwarnai



Menghitung berapa fenotipe yang ada pada jagung terwarnai



Menentukan jenis epistasisnya



Melakukan uji chikuadrat berdasarkan rasio fenotipe yang diduga 4. Tabel pengamatan



Menghitung masingmasing warna pada bulir jagung Melakukan hal yang sama seperti sebelumnya pada jagung kedua



Jagung



Jumlah fenotipe



I II



2 3 Jumlah Rasio I Rasio II



Fenotipe Putih Orange 223 148 40 371 40 14,86 11,38 3,07



Uji Chi Square jagung (epistasis dominan rangkap)



Biru 15 13 28 1 1



Fenotipe



F0



Fh



Putih Biru Jumlah



3 15 238



223 15 238



│fofh│ 0 0 0



0 0 0



0 0 0



n= 2-1=1 x2tabel= 0,02 x2hitung= 0 P= 100% H0 = rasio fenotipe epistasis dominan rangkap=15:1 Ha = rasio fenotipe epistasis dominan rangkap≠15:1 Jadi, H0 diterima dengan derajat kepercayaan 100% Uji Chi-Square jagung 2 (epistasis Dominan) Fenotipe



F0



Fh



│fo-fh│



Putih Orange Biru Jumlah



148 40 13 201



150 38 13 201



-2 2 0 0



n= 3-1=2 x2tabel= 0,126 x2hitung= 0,21 P= 100% H0 = rasio fenotipe epistasis dominan rangkap=12:3:1 Ha = rasio fenotipe epistasis dominan rangkap≠12:3:1 Jadi, H0 diterima dengan derajat kepercayaan 100%



4 4 0 8



0,026 0,10 0 0,126



Data kelas Kelompok 1 2 3 4 5 6 7 8 9



Jenis Epistasis Dominan rangkap Dominan Dominan rangkap Dominan Gen dengan pengaruh kumulatif Dominan Gen dengan pengaruh kumulatif Resesif Dominan rangkap Dominan Resesif Dominan Gen dengan pengaruh kumulatif Resesif rangkap Gen dengan pengaruh kumulatif Resesif Dominan Gen dengan pengaruh kumulatif Dominan



Rasio 14,86:1 11,38:3,07:1 15,2:1 10,15:3:1 8,9: 6,05:1 10,1:3:1 9,3:6,61:0,92 9,41:2,91:3,66 15:1 13:3,05 10,2 : 3 : 1 9,2 : 6,1 : 1 8,6: 7,8 9 : 6,1 : 1 9,4 : 2,9 : 3,6 12 : 3,2 : 1,1 9 : 6: 1 10,15 : 3 : 1



5. Pembahasan Dalam Hukum Mendel II yang berhubungan dengan persilangan dihibrid, dinyatakan bahwa pada persilangan dua individu dengan dua sifat beda akan menghasilkan dua sifat beda akan menghasilkan perbandingan fenotipe yaitu 9 : 3: 3: 1 (Fauzi, 2016). Akan tetapi pada kenyataannyaannya perbandingan itu dapat mengalami penyimpangan. Percobaan ini, dilakukan pengamatan untuk membuktikan beberapa bentuk penyimpangan yang terjadi pada hukum mendel. Ada beberapa bentuk penyimpangan



yang dapat terjadi, salah sastunya yaitu epistasis. Epistasis merupakan interaksi antara dua gen atau lebih dari lokus yang berbeda dalam membentuk suatu fenotipe (Maryono1, 2019). Ada beberapa macam epistasis menurut Elrod dan Stansfield (2007) yaitu sebagai berikut: 1. Epistasis dominan (perbandingan 12 :3 :1/Modifikasi ). 2. Epistasis resesif ( modifying gen ) ( perbandingan 9 : 3 : 4/Komplementasi). 3. Epistasis dominan resesif ( Inhibiting gen ) ( perbandingan 13 : 3/Modifikasi). 4. Epistasis dominan duplikat ( polimeri ) ( perbandingan 15 : 1/Duplikasi). 5. Epistasis resesif duplikat ( complementary factor ) ( perbandingan 9 :7 /



Komplementasi). 6. Gen duplikat dengan efek kumulatif ( 9 : 6 : 1 ). 7. Epistasis dominan resesif ( Inhibiting gen ) ( perbandingan 7 : 6 : 3/Modifikasi). Dalam praktikum ini, digunakan jagung sebagai bahan untuk melakukan pengamatan terhadap penyimpangan. Jagung yang digunakan sebanyak 2 buah tiap kelompok dengan tipe epistasis yang berbeda. Jagung yang digunakan telah diwarnai dengan sedemikian rupa sehingga memperoleh fenotipe tertentu. Pada dasarnya, warna dan bentuk biji dan buah dipengaruhi oleh factor genetic (Murti, dkk, 2014). Jagung yang telah diwarnai sebelumnya kemudian dilakukan pengamatan dan dicatat hasilnya ke dalam tabel dan d uji chi-square. Dari pengamatan dua jagung diperoleh bahwa kedua jagung tersebut menyimpang jauh dari hukum mendel. Pada jagung pertama, diamati jagung dengan dua perbedaan warna, yaitu biji berwarna biru dan putih. Jumlah individu yang diamati biji biru sebanyak 15 dan biji putih sejumlah 223 dengan jumlah keseluruhan yaitu sebanyak 238 biji jagung. Dari perbandingan jumlah individu yang disimpulkan bahwa bentuk penyimpangnnya yaitu epistasis dominan rangkap (15:1). Setelah didapatkan data hasil percobaan,



maka dilakukan uji Chi-Square dengan nilai n= 2-1=1, x2tabel= 0,02, x2hitung= 0 diperoleh H0 diterima dengan derajat kepercayaan 100%. Pada penyimpangan epistasis dominan rangkap alel-alel dominan pada kedua lokus menghasilkan fenotipe yang sama tanpa efek kumulasi (Elrod dan Stansfield, 2007). Bagan persilangan pada percobaan jagung pertama dengan jenis penyimpangan epistasis dominan rangkap yaitu sebagai berikut: Diagram persilangan yang kelompok kami lakukan yaitu: P



:



BBKK (Putih) >