Laporan Praktikum Percobaan Hukum Mendel 2 [PDF]

Citation preview

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Landasan Teori 1.



Hukum Mendel I Hukum Mendel I disebut juga hukum segregasi atau pemisahan gen-gen yang



sealel (segregation of allelic genes). Menurut Hukum Mendel I, tiap organisme memiliki dua alel untuk setiap sifat. Selama pembentukan gamet, dua alel berpisah sehingga mesing-masing gamet hanya mengandung satu alel untuk satu sifat. Jika dua gamet bertemu pada fertilisasi, keturunan yang terbentuk mengandung dua alel yang mengendalikan satu sifat. Hukum Mendel I tersebut sesuai dengan teori pewarisan sifat karena alel-alel tersebut menjelaskan mengapa Hukum Mendel I dapat dibuktikan dengan persilangan monohibrid (persilangan dengan satu sifat beda). Dalam suatu persilangan perlu diketahui istilah-istilah yang digunakan. Istilahistilah itu diantaranya (Brown, T.A, 1993). a. Parental (P): induk b. Filial (F): keturunan c. Keturunan pertama (F1): anak d. Keturunan kedua (F2): cucu e. Genotipe: sifat menurun yang tidak tampak dari luar, contoh: AA, Aa, aa, AABb f. Fenotipe: sifat menurun yang tampak dari luar, contoh: besar, kecil, tinggi, pendek g. Dominan: sifat gen yang memiliki ekspresi lebih kuat yang dapat menutupi/mengalahkan sifat yang dibawa gen alelnya, disimbolkan dengan huruf kapital, contoh: AA, BB, MM h. Resesif: sifat gen yang tidak muncul (tertutup) karena kalah oleh sifat pasangannya, akan muncul apabila bersama-sama gen resesif lainnya, disimbolkan dengan huruf kecil, contoh: aa, bb, mm i. Homozigot: pasangan gen yang sifatnya sama, contoh: AA, aa, MM, bb j. Heterozigot: pasangan gen yang tidak sama, contoh: Aa, Mm, Bb



Persilangan Monohibrid Persilangan monohibrid adalah persilangan sederhana yang hanya memperhatikan satu sifat atau tanda beda. Persilangan ini dapat membuktikan kebenaran Hukum Mendel II yaitu bahwa gen-gen yang terletak pada kromosom yang berlainan akan bersegregasi secara bebas dan dihasilkan empat macam fenotip dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1. Kenyataannya, seringkali terjadi penyimpangan atau hasil yang jauh dari harapan yang mungkin disebabkan oleh beberapa hal seperti adanya interaksi gen, adanya gen yang bersifat homozigot letal dan sebagainya. Mendel melakukan persilangan monohibrid atau persilangan satu sifat beda, dengan tujuan mengetahui pola pewarisan sifat dari tetua kepada generasi berikutnya. Persilangan ini untuk membuktikan hukum Mendel I yang menyatakan bahwa pasangan alel pada proses pembentukkan sel gamet dapat memisah secara bebas.



2.



Hukum Mendel II Hukum Mendel II disebut juga hukum asortasi atau pengelompokan gen secara bebas (independent assortment genes). Hukum Mendel II menyatakan bahwa apabila dua individu memiliki dua pasang sifat atau lebih maka diturunkannya sepasang sifat secara bebas tidak bergantung pada pasangan sifat yang lain. Hal ini menjelaskan bahwa gen yang menentukan, misalnya bentuk dan warna biji, tidak saling mempengaruhi. Hukum ini berlaku untuk persilangan dihibrid (dua sifat beda) atau lebih.



a. Persilangan Dihibrid Persilangan dihibrid adalah persilangan organisme yang memiliki dua sidat beda. Contoh persilangan (dihibrid) yang dilakukan Mendel adalah persilangan antara tanaman kapri galur murni yang berbiji bulat dan berwarna kuning dengan tanaman kapri berbiji keriput dan berwarna hijau. Biji bulat dominan terhadap biji keriput, sedangkan warna biji kuning dominan terhadap biji hijau. Pada 2



persilangan tersebut dihasilkan tanaman F1 yang semuanya berbiji bulat dan berwarna kuning. Mendel kemudian menyilangkan sesama tanaman F1 dan hasilnya adalah F2 yang menunjukkan adanya empat kombinasi fenotipe. Kombinasi tersebut menunjukkan adanya pengelompokan dua pasang gen secara bebas yang dikenal sebagai Hukum Mendel II.



b. Backcross atau Test Cross Backcross adalah perkawinan antara F1 dan induk jantan atau betina. Sebagai contoh, jika tikus jantan hitam (HH) disilangkan dengan tikus betina putih (hh), semua F1-nya berwarna hitam (Hh). Jika dilakukan perkawinan balik dengan induk jantan, akan dihasilkan tikus F2 berwarna hitam semua. Hal itu membuktikan bahwa individu yang memiliki fenotipe sama dapat memiliki genotipe berbeda. Test cross atau uji silang adalah perkawinan antara F1 dan individu yang homozigotnya resesif. Test cross digunakan untuk menguji kemurnian suatu galur. Sebagai contoh, jika tikus hitam hasil perkawinan tikus hitam (HH) dan putih (hh) ditest cross, hasilnya adalah tikus hitam dan tikus putih dengan perbandingan 1 : 1.



3. Penyimpangan Semu Hukum Mendel Dalam beberapa kasus, persilangan dengan sifat beda lebih dari satu kadang menghasilkan keturunan dengan perbandingan yang berbeda dengan Hukum Mendel. Misalnya, dalam suatu persilangan monohibrida (dominan-resesif), secara teori, akan didapatkan perbandingan 3 : 1, sedangakan pada dihibrida didapatkan perbandingan, 9 : 3 : 3 : 1. Namun pada kasus tertentu, hasilnya bisa lain, misal untuk monohibrida bukan 3 : 1 tapi 1 : 2 : 1. Dan pada dihibrida, mungkin kombinasi yang mucul adalah, 9 : 6 : 1 atau 15 : 1. Munculnya perbandingan yang tidak sesuai dengan hukum Mendel ini disebut ‘Penyimpangan Semu Hukum Mendel’, mengapa disebut ‘Semu’, karena prinsip segregasi bebas tetap berlaku, hal ini disebabkan oleh gen-gen yang membawa sifat memiliki ciri tertentu.



3



a. Atavisme (Interaksi Gen) Atavisme adalah munculnya suatu sifat sebagai akibat adanya interaksi beberapa gen, contohnya bentuk pial (jengger) ayam. Pada ayam terdapat bermacam bentuk pial ayam, contohnya pial mawar, pial ercis, dan pial tunggal. Alel untuk pial mawar (R) dominan terhadap pial tunggal (r). Adapun pial ercis (P) dominan terhadap pial tunggal (p). pial tunggal bergenotip pprr; pial erscis bergenotip PPrr atau Pprr; dan pial mawar bergenotipe ppRR atau ppRr. Gen R dan P bukan alel, tapi masing-masing dominan terhadap alelnya. Jika ayam berpial ercis homozigot disilangkan dengan ayam berpial mawar homozigot, keturunannya tidak memiliki pial ercis atau mawar, tetapi pial bentuk lain yang disebut pial walnut. Gen untuk pial mawar dan gen untuk pial ercis mengadakan interaksi menghasilkan pial walnut seperti pada ayam-ayam F1 pada persilangan berikut.



P



:



G : F1 : F2 :



Pial mawar (ppRR) pR



× PpRr 9P_R_ 3ppR_ 3P_rr 1pprr



Pial ercis (PPrr) Pr 100% pial walnut Pial walnut Pial mawar Pial ercis Pial tunggal



b. Kriptomeri Kriptomeri merupakan peristiwa tertutupnya ekspresi gen dominan apabila berdiri sendiri. Ekspresi gen ini akan terlihat jika terdapat secara bersamaan dengan gen dominan lain. Kriptomeri dapat dipandang sebagai epistasis resesif. Suatu contoh kriptomeri adalah warna bunga Linaria maroccana. Galur murninya berwarna merah dan putih. Pigmen antosianin yang menyebabkan warna pada bunga, jika terdapat dalam kondisi plasma sel yang asam akan berwarna merah, sedangkan pada kondisi basa akan berwarna ungu. Hal tersebut karena adanya gen A yang menyebabkan terbentuknya antosianin dan alelnya gen a yang menyebabkan plasma sel bersifat basa dan alelnya gen b menyebabkan plasma sel bersifat asam. 4



Perhatikan persilangan ini. P



:



G : F1 : P : G



:



Bunga merah (AAbb) Ab



× AaBb



Bunga ungu (AaBb) AB Ab aB ab



F2 :



×



9A_B_ 3A_bb 3aaB_ 1aabb



Bunga putih (aaBB) aB 100% bunga ungu Bunga ungu (AaBb) AB Ab aB ab Bunga ungu Bunga merah Bunga putih Bunga putih



Persilangan bunga merah dan putih homozigot akan menghasilkan keturunan F1 semuanya berbunga ungu. Jika tanaman F1 yang berbuga ungu ini dibiarkan menyerbuki sesamanya, akan didapat tanaman F2 berbunga ungu, merah, dan putih dengan perbandingan fenotipe 9 : 3 : 4.



c. Epistasi dan Hipostasis Epistasi merupakan peristiwasuatu gen mengalahkan gen lain yang bukan alelnya. Gen yang dikalahkan ekspresinya oleh gen lain yan bukan sealel disebut hipostasis.. 



Epistasi Dominan Warna umbi lapis tanaman bawang ditentukan oleh dua gen, yaitu gen warna merah (M) dan gen warna kuning (K). gen M bersifat epistasis terhadap K, sehingga umbi lapis pada tanaman bawang bergenotipe mmk, tidak berwarna merah atau kuning, tetapi berwarna putih. Persiangan antara umbi lapis merah dan kuning (gen M dan gen K bertemu) menghasilkan tanaman bawang F1 yang semuanya berumbi lapis merah. Jika tanaman bawang F1 disilangkan sesamanya, akan didapat tanaman bawang F2 dengan perbandingan umbi merah : umbi kuning : umbi putih = 12 : 3 : 1. 5







Epistasi Resesif Warna rambut tikus ditentukan oleh gen A untuk warna abu-abu dan alelnya gen a untuk warna hitam. Selain kedua gen itu, agar warna rambut dapat diekspresikan juga perlu adanya gen W. alel gen W, yaitu gen w, menyebabkan warna tidak dapat diekspresikan sehingga tikus akan berwarna putih. Di sini terlihat bahwa gen homozigot resesif ww menutupi gen A ataupun a. dengan demikian, untuk keluarnya warna hitam atau abu-abu, seekor tikus harus memiliki gen W. Perkawinan antara tikus hitam dan putih hoomozigot akan menghasilkan keturunan atau F1 yang semuanya berwarna abu-abu. Jika tikus abu-abu ini dibiarkan kawin sesamanya, akan didapatkan tikus F2 berwarna abuabu, hitam, dan putih dengan rasio fenotipe 9 : 3 : 4.



d. Gen-Gen Komplementer Gen-gen komplementer merupakan gen-gen yang saling berinteraksi atau bekerja sama untuk memunculkan fenotip tertentu. Apabila salah satu gen tersebut tidak ada, pemunculan fenotip tersebut dapat terhalang. Sebagai contoh adalah pembentukan warna ungu pada bunga tanaman kacang. Pembentukan warna ini melibatkan dua gen dominan, yaitu gen A dan P. tidak adanya salah satu gen dominan itu menyebabkan tidak terbentuknya warna ungu sehingga bunga berwarna putih.



6



Perhatikan persilangan berikut. P



:



G



:



Bunga putih (AApp) Ap



F1 : P



G



:



:



F2 :



×



(AaPp)



(aaPP) aP



AaPp Bunga ungu



Bunga purtih



×



100% Bunga ungu Bunga ungu (AaPp)



AP



AP



Ap



Ap



aP



aP



ap



ap 9 A_P_



Bunga ungu



3 A_pp



Bunga putih



3 aaP_



Bunga putih



1 aapp



Bunga putih



Persilangan antara dua tanaman kacang berunga putih homozigot menghasilkan tanaman kacang F1 yang semuanya berbunga ungu. Jika F1 disilangkan sengan sesamanya, akan didapat tanaman kacang F2 yang berbunga ungu dan putih dengan perbandingan 9 : 7.



e. Polimeri Polimeri merupakan peristiwa beberapa pasang gen yang bukan sealel memengaruhi sifat tertentu. Contoh polimeri terdapat pada warna biji gandum. Warna merah pada biji gandum ditentukan oleh gen M1 dan M2, sedangkan alelnya m1 dan m2 menyebabkan biji gandum tidak berwarna atau berwarna putih, makin banyak jumlah gen penghasil warna (gen M), warna biji gandum makin merah. Sebaliknya, makin sedikit gen M, makin berkurang warna merah pada biji gandum. Pembentukan satu sifat oleh lebih dari satu gen ini disebut poligen. Persilangan antara tanaman gandum berbiji merah dan tanaman berbiji putih homozigot menghasilkan tanaman gandum F1 yang semuanya berwarna merah. Warna merah pada F1 itu tidak semerah induknya. Jika F1 disilangkan sesamanya, 7



akan diperoleh tanaman gandum F2 berbiji merah dan putih dengan perbandingan 15 : 1.



8



BAB III METODOLOGI Tempat dan Waktu Percobaan Laboratorium Biologi SMA N 7 Yogyakarta Rabu, 24 Oktober 2018 Pukul 12.30 – 14.00 WIB



Alat dan Bahan Alat yang digunakan : 1) 6 buah gelas beaker 2) 30 pasang kancing merah 3) 30 pasang kancing putih 4) 30 pasang kancing kuning 5) 30 pasang kancing hijau



Prosedur Percobaan 1. Duduk sesuai dengan kelompok masing-masing. 2. Membaca LKPD dengan saksama. 3. Salah satu perwakilan kelompok mengambil alat yang akan digunakan untuk praktikum. 4. Tempelkan label pada gelas beaker pertama dan kedua sebagai individu jantan (♂) generasi F1, gelas beaker ketiga dan keempat sebagai individu betina (♀) generasi F1. Kemudian gelas beaker kelima ditempeli label A dan gelas keenam ditempeli label B. 5. Percobaan terbagi menjadi 3, yaitu : 1) Membuktikan Hukum Mendel II (Dominasi Penuh) a. Sebelum memulai percobaan, perhatikan ketentuan berikut. 



Kancing



genetika



dianggap



sebagai



gamet-gamet



yang



mengandung gen dominan maupun resesif yang dihasilkan oleh generasi F1 yang berperan sebagai induk kedua. 



Kancing merah (B) dominan terhadap kancing putih (b). 9



Kancing kuning (K) dominan terhadap kancing hijau (k). 



Lambang B untuk biji bulat, dan b untuk biji keriput. Lambang K untuk biji kuning, dan k untuk biji hijau.



b. Pisahkan 20 pasang kancing warna merah dan putih masng-masing menjadi 2 bagian yang sama sebagai gamet jantan (kancing menonjol) dan gamet metina (kancing bercekungan). c. Campurkan gamet jantang masing-masing dari kancing merah dan putih juga gamet betina masing-masing dari kancing merah dan putih. Masukkan kancing jantan ke dalam gelas berlabel ♂ dan kancing betina ke dalam gelas berlabel ♀. d. Pasangkan secara acak dan masukkan ke dalam gelas beaker A. e. Lakukan langkah (a) dan (b) untuk kancing kuning dan hijau. Pasangkan secara acak dan masukkan ke dalam gelas beaker B. f. Pertemukan setiap pasang dari gelas A dan B sampai habis, catat macam dan jumlah fenotip serta genotip pada tabel. g. Hitung perbandingan yang diperoleh baik fenotip maupun genotip.



2) Membuktikan Penyimpangan Semu Hukum Mendel (Intermediet) a. Sebelum memulai percobaan, perhatikan ketentuan berikut. 



Kancing



genetika



dianggap



sebagai



gamet-gamet



yang



mengandung gen dominan maupun resesif yang dihasilkan oleh generasi F1 yang berperan sebagai induk kedua. 



M = kancing merah, m = kancing putih.







Lambang MM untuk Bunga Merah. Lambang mm untuk Bunga Putih. Lambang Mm untuk Bunga Merah muda/pink



b. Pisahkan 30 pasang kancing merah menjadi dua bagian masingmasing terdiri dari 30 kancing jantan dan 30 kancing betina. c. Pisahkan 30 pasang kancing putih menjadi dua bagian masing-masing terdiri dari 30 kancing jantan dan 30 kancing betina. d. Masukkan kancing jantan ke dalam gelas berlabel ♂ dan kancing betina ke dalam gelas berlabel ♀.



10



e. Aduklah kedua gelas beaker agar letak kancing setiap warna tidak berkumpul di suatu sudut. f. Lakukan pengambilan secara acak satu kancing dari gelas ♀ dan gelas ♂. Kemudain pasangkan dan catat macam dan jumlah genotip maupun fenotipnya pada tabel. g. Hitung perbandingan yang diperoleh baik fenotip maupun genotip.



3) Membuktikan Penyimpangan Semu Hukum Mendel (Kriptomeri) a. Sebelum memulai percobaan, perhatikan ketentuan berikut. 



Kancing



genetika



dianggap



sebagai



gamet-gamet



yang



mengandung gen dominan maupun resesif yang dihasilkan oleh generasi F1 yang berperan sebagai induk kedua. 



M = kancing merah, m = kancing hijau. P = kancing putih, p = kancing kuning.







Lambang MM untuk Bunga Merah. Lambang PP untuk Bunga Putih. Apabila gen dominan bertemu dengan gen dominan lain yang tidak se-alel, maka menghasilkan Bunga Ungu.



b. Pisahkan 20 pasang kancing merah dan hiau masing-masing menjadi 2 bagian yang sama sebagai gamet jantan dan betina. c. Campurkan gamet jantan masing-masing dari kancing merah dan hijau juga gamet betina masing-masing dari kancing merah dan hijau. Masukkan kancing jantan ke gelas ♂ dan kancing betina ke gelas ♀. d. Pasangkan secara acak dan masukkan ke dalam gelas A. e. Lakukan langkah (a) dan (b) untuk kancing putih dan kuning, pasangkan secara acak dan masukkan ke dalam gelas beaker B. f. Pertemukan setiap pasangan dari gelas A dan B sampai habis, catat macam dan jumlah fenotip serta genotip pada tabel. g. Hitung perbandingan yang diperoleh baik fenotip maupun genotip.



6. Jawablah pertanyaan-pertanyaan diskusi dengan kelompok masing-masing. 7. Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil pengamatan dan diskusi. 8. Presentasikan hasil diskusi di kelas. 11



Daftar Pustaka Anonim. (n.d.). Retrieved from http://staff.unila.ac.id/gnugroho/files/2012/09/Genetika-dan-Hukum-Mendel.pdf Anonim. (n.d.). Retrieved from Academia.edu: https://www.academia.edu/35819823/JURNAL_GENETIKA_PENYIMPANGA N_HUKUM_MENDEL?auto=download Listiana. (2016, Maret 6). Laporan Praktikum Genetika Persilangan Monohibrid dan Dihibrid. Retrieved Oktober 30, 2018, from IST JOURNEY: https://analisti19.wordpress.com/2016/03/03/laporan-praktikum-genetikapersilangan-monohibrid-dan-dihibrid/ Meilinda. (2017). Teori Hereditas Mendel : Evolusi atau Revolusi (Kajian Filsafat Sains). JURNAL PEMBELAJARAN BIOLOGI, VOLUME 4, NOMOR 1, MEI 2017 . Pujiyanto, S., & Ferniah, R. S. (2016). Menjelajahi Dunia Biologi untuk Kelas XII SMA dan MA. Solo: PT Tiga Serangkai Pustaka Mandiri. Rahayu, S. (2012). Makalah Hukum Mendel. Retrieved 2018, from Scribd: https://www.scribd.com/doc/111105150/3-Hukum-Mendel Wirjosoemarto, K. (n.d.). Modul 1. Hukum Mendel dan Pewarisan Sifat .



12