Laporan Percobaan Imitasi Perbandingan Genetis

PERCOBAAN

IMITASI PERBANDINGAN GENETIS

BAB I

PENDAHULUAN

I.1        Latar Belakang

Suatu penjelasan yang mungkin diberikan mengenai hereditas adalah hipotesis “pencampuran” suatu gagasan bahwa materi genetik yang disumbangkan kedua orang tua bercampur dengan cara didapatkannya warna hijau dari pencampuran warna biru dan kuning. Hipotesis ini memprediksi bahwa dari generasi ke generasi, populasi dengan perkawinan bebas akan memunculkan populasi individu yang seragam. Namun demikian, pengamatan kita setiap hari, dan hasil percobaan pengembangbiakan hewan dan tumbuhan , ternyata bertolak belakang dengan prediksi tersebut. Sebuah alternative terhadap model pencampuran ini adalah hipotesis penurunan sifat –“partikulat” (‘particulate” inherintance) : ide tentang gen. Menurut model ini, orang tua membeikan unit – unit warisan yang memiliki ciri sendiri – gen – yang tetap mempertahankan cirri khusus ini pada keturunan. gen dapat dipilah dan diteruskan dari generasi ke generasi, dalam bentuk yang tidak terbatas (Elvita, dkk., 2008).

Analisis genetik pada suatu spesies akan lebih cepat memberikan hasil apabila spesies tersebut memiliki cara yang efektif dalam menggabungkan sifat kedua tetua (parental) persilangan ke dalam sifat keturunannya. Sebagai contoh, organisme dengan sterilitas sendiri atau sterilitas silang akan sulit menggabungkan sifat kedua tetua kepada keturunannya sehingga organisme semacam ini semestinya tidak digunakan untuk mempelajari pola pewarisan suatu sifat (Susanto, 2011).

I.2        Tujuan Percobaan

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mendapatkan gambaran tentang kemungkinan gen-gen yang dibawa oleh gamet-gamet tertentu dan akan bertemu secara acak atau random.

I.3     Waktu dan Tempat Percobaan

Percobaan ini dilakukan pada hari Selasa, 5 Maret 2013, pada pukul 14.30-17.30 WITA, bertempat di Laboratorium Biologi Dasar, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Seorang biarawan dari Austria, bernama Gregor Johann Mendel, menjelang akhir abad ke-19 melakukan serangkaian percobaan persilangan pada kacang ercis (Pisum sativum). Mendel menyilangkan tanaman kacang Ercis yang tinggi dengan yang pendek, sehingga mendapatkan tanaman yang semuanya tinggi. Selanjutnya tanaman tinggi hasil persilangan dibiarkan menyerbuk sendiri. Ternyata keturunannya memperlihatkan nisbah (perbandingan) tanaman tinggi terhadap tanaman pendek sebesar 3:1 (Susanto, 2011).

Keuntungan dari penggunaan ercis adalah waktu generasinya yang pendek dan jumlah keturunan yang banyak dari setiap perkawinan. Selain itu, Mendel juga dapat mengontrol perkawinan antar tanaman dengan ketat. Organ-organ reproduksi tanaman ercis terletak pada bunganya, dan setiap bunga ercis memiliki organ penghasil polen (Stamen atau benang sari) sekaligus organ pengandung sel telur (Karpel atau putik) (Campbell, dkk., 2010).

Jika diadakan penyerbukan silang antara dua tanaman homozigot yang berbeda satu sifat missal Mirabilis jalapa (bunga pukul empat) berbunga merah yang disilangkan dengan yang berbunga putih, maka terjadilah F1 yang berbunga jambon (Merah muda). F1 yang kita sebut monohibrida ini bukan homozigot lagi, melainkan suatu heterozigot. Jika tanaman F1 ini kita biarkan mengadakan penyerbukan sendiri, kemudian biji-biji yang dihasilkan itu kita tumbuhkan, maka kita peroleh F2 yang berupa tanaman berbunga merah, tanaman berbunga jambon dan tanaman berbunga putih, jumlah-jumlah mana berbanding 1:2:1. Maka biji-biji F2 yang berbunga merah itu kiat tumbuhkan, kita peroleh F3 yang berbunga merah. Demikian pula biji-biji dari F2 yang berbunga putih , jika itu kita tumbuhkan kita peroleh F3 yang berbunga putih. Senaliknya F2, yang berbunga jambon itu menghasilkan F3 yang terdiri atas tanaman berbunga merah, tanaman berbunga jambon dan tanaman berbunga putih dalam perbandingan 1:2:1 lagi. Dalam hal ini maka warna jambon itu kita namakan warna intermediet antara merah dan putih. Jadi F1 tersebut diatas merupakan suatu monohibrida yang intermediet (Djidjosepoetro,1974).

Suatu penjelasan yang mungkin diberikan mengenai hereditas adalah hipotesis “pencampuran” suatu gagasan bahwa materi genetik yang disumbangkan kedua orang tua bercampur dengan cara didapatkannya warna hijau dari pencampuran warna biru dan kuning. Hipotesis ini memprediksi bahwa dari generasi ke generasi, populasi dengan perkawinan bebas akan memunculkan populasi individu yang seragam. Namun demikian, pengamatan kita setiap hari, dan hasil percobaan pengembangbiakan hewan dan tumbuhan , ternyata bertoak belakang dengan prediksi tersebut. Hipotesis pencampuran juga gagal untuk menjelaskan fenomena lain dari penurunan sifat , misalnya sifat – sifat yang malompati sebuah generasi (Elvita, dkk., 2008).

Mendel menemukan prinsip-prinsip dasar tentang pewarisan sifat dengan cara membiakkan ercis kebun dalam percobaan-percobaan yang dirancang secara hati-hati, dengan meneliti ercis yang tersedia dalam banyak varietas, misalnya satu varietas memiliki bunga ungu, sedangkan varietas yang lain memiliki bunga putih. Sifat terwariskan yang berbeda-beda diantra individu, misalnya warna bunga, disebut karakter. Setiap Varian untuk satu karakter, misalnya warna ungu atau putih untuk buanga, disebut sifat (trait) (Cambell, dkk., 2010 ).

Dalam 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 statistic tingkat kepercayaan itu adalah 5 % yang masih dianggap batas normal penyimpangan. Untuk percobaan genetika sederhana biasanya dilakukan analisis Chi-squrae (Nio, 1990).

Peluang menyangkut derajat kepastian apakah suatu kejadian terjadi atau tidak. Dalam ilmu fenetika ilmu genetika, segregasi dan rekombinasi gen juga didasarkan pada hukum peluang. Rasio persilangan Heterozigot dalah 3:1 jika sifat tersebut diturunkan secara dominant penuh.Jika terjadi persilangan dan hasilnya tidak esuai dengan teori.Kita dapat menguji penyimpangan ini dengan uji Chi-square degan rumus sebagai berikut (Noor, 1996 ):

X² = ∑ (O-E)² / E

Dengan:

X² = Chi Quadrat

O = Nilai pengamatan

E = Nilai harapan

∑ = Sigma ( Jumlah dari nilai-nilai)

Seringkali percobaan perkawinan yang kita lakukan menghasilkan keturunan yang tidak sesuai dengan hukum Mendel. Unjuk 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).

Frekuensi gena merupakan pernyataan metematis suatu gena 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 gena tersebut juga frekuensi alel dari lokus tersebut. Dalam hal ini perlu diperhatikan bahwa untuk menghitung frekuensi suatu gena 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. Pengunaan teori ini memungkinkan kita 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 denganh hasil yang diharapkan berdasarkan hipotesis secara teotitis. Dengan cara ini seorang ahli genetika dapat menentukan satu nilai kemungkinan untuk menguji hipotesis itu ( Kusdianti, 1986).

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 mingimpang dari nisbah yang diharapkan,tidak secra betul.Perbandingan yang diharapkan berdasarkan pemisahan hipotesis berdasarkan pemisahan alel secara bebas (Kusdianti, 1986).

Pada kenyataanya nisbah teortis yang merupakan peluang diperolehnya suatu hasil percobaan persilangan tidak selalu terpenuhi. Penyimpangan (devisiasi) yang terjadi bukan sekedar modifikasi terhadap nisbah Mendel seperti yang telah diuraikan di atas, melainkan sesuatu yang adakalanya tidak dapat diterangkan secara teori (Susanto, 2011).

Untuk menentukan bahwa hasil persilangan ini masih memenuhi nisbah teoretis ( 9:3:3:1) atau menyimpang dari nisbah tersebut perlu dilakukan suatu pengujian secara statistika. Uji X² (Chi-square test) atau ada yang menamakannya uji kecocokan (goodness of fit). apabila X²_h lebih kecil daripada X²_t dengan peluang tertentu (0,05), maka dikatakan bahwa hasil persilangan yang diuji masih memenuhi nisbah Mendel. Sebaliknya, apabila X²_h lebih besar daripada X²_t, maka dikatakan bahwa hasil persilangan yang diuji tidak memenuhi nisbah Mendel pada nilai peluang tertentu (biasanya 0,05) (Susanto, 2011).

            Tujuan dari uji Chi-square adalah untuk mengetahui/menguji perbedaan proporsi antara 2 atau lebih kelompok. Syaratnya yaitu Kelompok yang dibandingkan independen dan Variabel yang dihubungkan katagorik dengan katagorik. Adapun kegunaanya yaitu Ada tidaknya asosiasi antara 2 variabel (Independent test), Apakah suatu kelompok homogen atau tidak (Homogenity test), dan Uji kenormalan data dengan melihat distribusi data (Goodness of fit test)  (Endista, 2008).

BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1     Alat

Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah kantong baju laboratorium, pulpen, dan kertas.

III.2     Bahan

            Bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu 20 biji genetik berbagai warna.

III.3     Cara  Kerja

            Adapun cara kerja dari praktikum ini ialah :

a. Menerima 20 biji genetik dan memasukkanya pada 2 kantong, masing-masing kantong berisi 10 biji genetik terdiri atas warna kuning-merah, hijau-hitam, merah-merah, hijau-hijau.

b. Mengambil satu biji genetik dari kantong kanan dengan tangan kanan dan satu biji genetik dari kantong kiri dengan tangan kiri pada waktu bersamaan dan akan menghasilkan sebuah kombinasi genetik.

c. Mencatat hasil yang diperoleh.

d.Mengembalikan kombinasi biji genetik itu ke kantong asalnya, dan Mengocok supaya tercampur kembali.

e. Mengulangi pengambilan (biji genetik), sampai 16 kali dan membuat tabel dari hasil percobaan yang anda lakukan.

BAB  IV

HASIL DAN  PEMBAHASAN

IV.I     Hasil

!V.I.1 Tabel Data Kelompok

No.	Genotip/Fenotip
	K-B- (Kuning-Bernas)	K-bb (Kuning-Kisut)	kkB- (Putih-Bernas)	kkbb (Putih-Kisut)
1	ü
2			ü
3	ü
4			ü
5	ü
6			ü
7			ü
8				ü
9	ü
10	ü
11	ü
12	ü
13	ü
14	ü
15	ü
16	ü			ü
	10	0	4	2

IV.I.2  Tabel Data Kelas

No.	Genotip/Fenotip
	K-B- (Kuning-Bernas)		K-bb (Kuning-Kisut)	kkB- (Putih-Bernas)	kkbb (Putih-Kisut)
1	9		4	2	1
2	10		0	4	2
3	9		7	0	0
4	10		2	4	0
5	4		6	3	3
6	9		4	3	0
7	8	2		3	3
	59	25		19	9

IV.I.3  Tabel X²  (Chi-square test)

	K-B-	K-bb	kkB-	kkbb
O	59	25	19	9
E	63	21	21	7
d (O-E)	4	4	2	2
d2/E	0,254	0,762	0,190	0,571

 X²    = ∑ (O-E)² / E

         =1,777

dk     = n-1

         = 4-1 = 3

K(3)  = Antara 0,80 dan  0,50

 

IV.2     Pembahasan

                Pada percobaan ini menggunakan 4 fenotip berbeda, dengan menggunakan kancing berwarna yang diambil secara acak sebanyak 16 kali. Kemudian dapat  dilakukan pengujian dengan menggunakan uji X² (Chi-square). Chi-square digunakan untuk mengetahui apakah perbandinganya signifikan atau tidak. Dapat dilihat bahwa hasil percobaan dimasukkan ke dalam kolom O sesuai dengan fenotipnya masing-masing. Untuk memperoleh nilai E (hasil yang diharapkan), dilakukan perhitungan menurut proporsi tiap kelas fenotip. Selanjutnya nilai d (deviasi) adalah selisih antara O dan E.

Pada kolom akhir nilai d dikuadratkan dan dibagi dengan nilai E masing-masing, sehingga menghasilkan X²_h. Nilai X² _h pada tabel diatas adalah 1,777. Setelah itu menentukan nilai derajat bebas(db) yaitu banyaknya fenotip-1 (4-1=3). Karena nilainya 3 maka terletak pada baris 3 pada tabel x², pembanding dilihat kolom peluang 0,05. Dengan demikian, nilai x²_t pada tabel tersebut adalah 7,815. Sehingga dapat dikatakan bahwa hasil persilangan tersebut masih memenuhi nisbah Mendel  oleh karena nilai x²_h (1,777) lebih kecil daripada nilai x²_t (7,815) sesuai dengan teori apabila x²_h lebih kecil daripada x²_t dengan peluang tertentu (0,05), maka dikatakan bahwa hasil persilangan yang diuji masih memenuhi nisbah Mendel. Adapun nilai K(3) dari tabel percobaan diatas adalah terletak diantara 0,80 - 0,50 sehingga dapat dikatakan bahwa data tersebut tidak signifikan / tidak menyimpang karena peluangnya tidak lebih dari 0,05.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1      Kesimpulan

            Dari percobaan tes imitasi genetis yang telah dilakukan, diperoleh hasil bahwa ternyata kemungkinan atau peluang yang dimiliki tiap gen itu berbeda Dan setiap kemungkinan gen itu memiliki peluang, namun persentase peluang tiap gen itu berbeda. Gambaran tentang kemungkinannya gen-gen yang dibawa oleh gamet-gamet akan bertemu secara acak (random) juga berbeda. Dari 20 kancing berwarna yang diambil secara acak dari tempat yang berbeda sebanyak 16 kali, akan didapatkan rasio fenotip dan genotip yang berbeda.

Hal ini, berkaitan dengan teori Mendel tentang persilangan baik itu monohibrid atau dihibrid pada kacang ercis dimana dua alternatif yang berlawanan untuk sifat tertentu (dominan dan resesif) akan konsisten dalam jumlah tipe parental pada F2 dan selalu ada rasio pada perbandingan 3:1 sehingga sifat-sifat tersebut ditentukan oleh sepasang unit, dan hanya sebuah unit diteruskan kepada keturunannya oleh setiap induk (Hukum Mendel I). Pada penyilangan dengan kombinasi sifat yang berbeda dipindahkan secara bebas satu dengan yang lain dan akan terjadi pilihan secara acak pada keturunannya (Hukum Mendel II).

V.2      Saran

Saran saya  yaitu agar fasilitas dari Laboratorium Genetika dapat dilengkapi seperti pendingin udara serta kebersihaanya agar dapat terjaga.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A, Reece, Jane,B., dan Mitchell, Lawrence, G., 2010. Biologi Edisi kedelapan jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Didjosepoetro, 1974. Pengantar Genetika.  DeptDikBud. Jakarta.

Elvita, Azmi.dkk., 2008. Genetika Dasar.  http://yayanakhyar.files.wordpress.com/2009/01/genetika-dasar_files-of-drsmed.pdf. Diakses pada tanggal  5 Maret 2013, Pukul 22.10 WITA. Makassar.

Endista, Amiyella, 2008. Uji Chi-Square. http://berandakami.files.wordpress.com/2008/11/uji-chi-square_baru.pdf. Diakses pada tanggal  5 Maret 2013, Pukul 22.10 WITA. Makassar.

Kusdianti, lilik, 1986. Genetika Tumbuhan.Universitas Gajah Mada Press. Yogyakarta.

Nio,Tjan kwiauw, 1990. Genetika Dasar. Institut Teknologi Bandung Press. Bandung.

Noor, R.R, 1996. Genetika Ternak. Penebar Swadaya. Jakarta.

Sofro, Abdul Salam, 1992. Keanekaragaman Genetik. Andiofsel. Yogyakarta.

Suryo, 1984. Genetika. Universitas Gajah Mada Press. Yogyakarta.

Susanto, Agus Hery, 2011.Genetika. Graha Ilmu. Yogyakarta.