LAPORAN PRAKTIKUM
GENETIKA TUMBUHAN
ACARA VI
PERHITUNGAN FREKUENSI ALELE, FREKUENSI GENOTIP, PENGUKURAN SIFAT-SIFAT KUALITATIF DAN KUANTITATIF
Semester : Ganjil 2015
Oleh : Sungging Birawata A1L114097 / Rombongan 14
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS PERTANIAN
LABORATURIUM PEMULIAN TANAMAN DAN BIOTEKNOLOGI PURWOKERTO
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Di sekitar kita beragam variasi sifat dapat kita lihat, baik pada manusia, hewan,
dan tumbuhan. Contoh dalam satu keluarga kita misalnya, terdapat beragam variasi
sifat yang diturunkan orang tua kita kepada kita. Mungkin ada yang berambut
keriting, ada yang berambut lurus. Ada yang memiliki lesung pipi, ada yang tidak.
Ada yang lidahnya dapat digulung, ada yang tidak. Bahkan mungkin dalam satu
keluarga ada yang bermata coklat, biru, atau hitam. Hewan pun dapat dijumpai pula
perbedaan sifatnya. Sebagai contoh, anak kucing dapat memiliki variasi rambut
meskipun induknya satu. Selain itu tumbuhan sendiri juga dapat ditemukan variasi
dengan mudah. Misalnya, tumbuhan yang sejenisada yang berbatang tinggi dan
pendek, ada yang berdaun lebar, ada yang kecil. Prinsip genetika dapat menjelaskan
pemindahan sifat tersebut dari indukan kepada turunannya.
Ketika mempelajari ilmu genetika kita akan tertarik pada nisbah fenoitpe dan
genotipe dari keturunan yang dihasilkan dari keturunan tertentu. Hal ini meliputi
persilangan antaara dua tetua murni untuk mendapatkan F1heterosigot. F1 heterosigot
kemudian dibuahi sendiri atau saling disilangkan (intercross) dengan F1 yang lain
untuk mendapatkan keturunan F2 atau F1 disilang balik dengan tetua homosigot
digunakan untuk menetukan dominasi, jumlah gen yang mengatur suatu sifat, jarak
peta dan urutan letak gen.
Analisis genetik penting bagi pemulia tanaman dalam pengembangan varietas
baru. Suatu varietas tanaman baru yang dikembangkan merupakan modifikasi dari
suatu populasi. Pemulia tanaman tertarik untuk mengarahkan evolusi dari suatu
populasi dengan tujuan memperbaiki sifat dari tanaman tersebut. Yang menarik bagi
pemulia tanaman yaitu frekuensi gen yang mengatur ketahanan penyakit dalam
populasi itu. Pengertian tentang susunan genetik populasi dan kekuatan yang
mengubah frekuensi gen berguna dalam mempertahankan konsentrasi gen yang
diinginkan.
Pola pewarisan sifat tidak hanya dapat dipelajari melalui sebuah uji percobaan
persilangan buatan. Sebagai contoh tanaman keras atau hewan - hewan dengan daur
hidup panjang seperti halnya gajah, misalnya suatu persilangan baru akan
memberikan hasil yang dapat dianalisi setelah kurun waktu yang sangat lama.
Demikian pula, untuk mempelajari pola pewarisan sifat tertentu pada manusia jelas
tidak mungkin dilakukan percobaan persilangan. Pola pewarisan sifat pada organisme
– organisme semacam itu harus dianalisis menggunakan data hasil pengamatan
langsung pada populasi yang ada. Keanekaragaman adalah sifat beda dari suatu
organisasi spesies. Dengan adanya sifat beda akan terjadi variasi, maka dari itu perla
bagi mahasiswa mengadakan percobaan dan pengamatan ini untuk mengetahui faktor
– faktor serta sifat secara genetik atau pengaruh lingkungan yang mempengaruhi
keanekaragaman pada makhluk hidup, tetapi tidak ada manusia yang tepat sama
sekalipun ( kembar identik ), setiap manusia memiliki keunikan masing – masing,
individu yang satu dengan yang lainnya mempunyai persamaan dan perbedaan sifat
yang menurun, baik sifat kualitatif maupun kuantitatif.
Keanekaragaman yang tampak secara fenotip pada tumbuhan dan hewan juga
mempunyai variasi antara lain bentuk, warna, dan ukuran, sedangkan pada manusia
dengan adanya pengaruh lingkungan maka individu yang bergenotip sama
kemungkinan akan mempunyai fenotip yang berbeda. Adanya pewarisan sifat, dalam
populasi dapat dilihat adanya sifat yang sangat bervariasi sehingga kecil
kemungkinan persamaannya
B. Tujuan
Praktikum ini bertujuan untuk :
1. Menghitung frekuensi alel dan frekuensi genotip,
2. Membuktikan hukum Hardy – Weinberg,
3. Mengukur sifat-sifat kualitatif dan kuantitatif.
Suatu populasi terdiri atas individu-individu sejenis yang saling berinteraksi,
dalam suatu poulasi menurut hukum Hardy-Weinberg adalah tetap. Menurut hukum
Hardy-Weinberg jika individu-individu dalam populasi melakukan atau mengadakan
persilangan secara acak dan beberapa asumsi terpenuhi, maka frekuensi alel dalam
populasi akan tetap dalam keseimbangan yang stabil, yaitu tidak berubah dari
generasi ke generasi berikutnya. Tiap gamet yang terbentuk akan sebanding dengan
frekuensi masing-masing alelnya dan frekuensi tiap tipe zigot akan sama dengan hasil
kali dari frekuensi gamet-gametnya (Stanfield, 1991).
Beberapa asumsi yang mendasari perolehan kesimbangan genetik seperti
diekspresikan dalam persamaan Hardy-Weinberg adalah:
1. Populasi itu tidak terbatas besarnya dan melakukan secara acak (panmiktis). 2. Tidak terdapat seleksi, yaitu setiap genotype yang dipersoalkan dapat bertahan
hidup sama seperti yang lain (tidak ada kematian diferensial). 3. Populasi itu tertutup yaitu tidak terjadi perpindahan (migrasi).
4. Tidak ada mutasi dari satu alelik kepada yang lain. Mutasi diperbolehkan jika
laju mutasi maju dan kembali adalah sama atau ekuivalen.
5. Terjadi meiosis normal, sehingga hanya peluang yang menjadi faktor operatif
dalam gametogenesis.
Jika dalam suatu populasi terjadi perubahan dalam keseimbangan populasi
tersebut maka akan terjadi pelanggaran batasan hukum Hardy-Weinberg akan
menyebabkan poulasi tersebut bergerak menjauhi frekuensi keseimbangan gametik
dan zigotik (Stanfield, 1991).
Frekuensi merupakan perbandingan antara banyaknya individu dalam suatu
dan kuantitatif. Timbulnya berbagai variasi dalam sifat keturunan tertentu merupakan
pengaruh dari gen-gen ganda (multiple gen atau poligen). Poligen merupakan salah
satu dari seri gen ganda yang menentukan pewarisan secara kuantitatif (Suryo,
1984).
Tahun 1908 G.H. Hardy ( seorang ahli matematika bangsa inggris ) dan W.
Weinberg ( seorang dokter bangsa Jerman ) secara terarah menemukan dasar-dasar
yang ada hubungannya dengan frekuensi di dalam populasi. Prinsip yang terbentuk
pernyataan teoritis itu terkenal sebagai prinsip Ekuilibriun Hardy-Weinberg.
Pernyataan tersebut menegaskan bahwa di dalam populasi yang ekuilibrium ( dalam
keseimbangan ), maka baik frekuensi gen maupun frekuensi genotipe akan tetap dari
satu generasi ke generasi seterusnya. Hal ini dijumpai dalam populasi yang besar,
dimana perkawinan berlangsung secara acak ( random ) dan tidak ada pilihan /
pengaturan atau faktor lain yang dapat merubah frekuensi gen (Suryo, 1986 ).
Apabila perkawinan terjadi secara rambang dan bila beberapa asumsi terpenuhi
maka frekuensi alel dalam populasi akan tetap dalam keseimbangan yang stabil, yaitu
tidak berubah dari satu generasi ke generasi berikutnya. Tipe gamet yang bebeda
( gamet dengan alel berbeda ) akan terbentuk sebanding dengan frekuensi
masing-masing alelnya dan frekuensi tiap tipe zigote akan sama dengan hasik kali dari
III. METODE PRAKTIKUM
Bahan yang digunakan pada praktikum kali ini antara lain adalah kantong plastik
berisi benih kedelai, kantong plastik berisi kancing warna, kantong plastik berisi
kacang tanah dan lembar pengamatan. Alat yang digunakan antara lain adalah neraca
( timbangan elektrik ), kalkulator dan alat tulis.
B. Prosedur Kerja
Percobaan 1 :
1. Sebanyak 200 individu diambil, 2. Warna individu yang terpilih dicatat,
3. Frekuensi genotip dan frekuensi alel G dan alel g dihitung.
Percobaan 2 :
1. 2 macam warna kancing baju dimasukkan kedalam 2 kantong plastik, 2. Kancing diambil secara acak dari dua kantong,
3. Diulang sebanyak 100 kali
4. Frekuensi genotip dan frekuensi fenotip dihitung, 5. Data dimasukkan kedalam tabel,
6. Data dianalisis dengan X2.
Percobaan 3 :
1. Kacang tanah diambil secara acak lalu ditimbang, 2. Ulang sebanyak 100 kali,
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Percobaan 1 :
KARAKTERISTIK
( MM) (Mm) (mm) Σ
p + q =1
p = 1 – q
= 1- 0,71
= 0,29 > (GG) : (Gg) : (gg) = 8.41 % + 41.18 %
+ 50.41 %
= 100 %
X2 tabel = 5.99
X2 hitung = 8.16
X2 hitung < X2 tabel = 8.16 > 5.99
( Tidak Signifikan )
Percobaan 3 :
X 0.1 gr 0.2 gr 0.3 gr 04.gr 0.5
0.2 0.3 0.4 0.5
Grafik Bobot dan Jumlah Kacang Tanah
Jumlah
Kesimpulan: Bahwa kacang tanah yang memiliki bobot 0,3 gram memiliki sifat
dominan.
B. Pembahasan
Hukum Hardy-Weinberg adalah Hukum ini menyatakan bahwa dalam suatu
kondisi tertentu yang stabil, frekuensi alel dan frekuensi genotipe dalam suatu
populasi akan tetap konstan generasi ke generasi dalam suatu populasi yang berbiak
kecuali apabila terdapat pengaruh-pengaruh tertentu yang mengganggu
kesetimbangan tersebut. Pengaruh-pengaruh tersebut meliputi perkawinan tak acak,
mutasi, seleksi, ukuran populasi terbatas, hanyutan genetik, dan aliran gen. Adalah
penting untuk dimengerti bahwa di luar laboratorium, satu atau lebih pengaruh ini
akan selalu ada. Oleh karena itu, kesetimbangan Hardy-Weinberg sangatlah tidak
mungkin terjadi di alam (Kimball, 1983) .
Hukum Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi alel dan genotip suatu
populasi selalu konstan dari generasi ke generasindengan kondisi tertentu. Kondisi
tersebut adalah :
1. Ukuran populasi besar. Jika ukuran populasi besar maka mudah untuk
dipertemukan jodohnya antara alel A dengan a sehingga perkawinan secara acak
dapat terkendali.
2. Populasi terisolasi. Jika antar populasi yang satu dnegan yang lainnya tidak
berpindah (migrasi) maka keragaman akan tetap terjaga sehingga tidak ada
nantinya suatu alel dominan terhadap alel tertentu.
3. Jumlah mutasi gen dalama alel seimbang. Dengan kata lain, mutasi yang
seimbang tidak akan mengganggu anggung gen (gene pool).
4. Perkawinan acak. Dengan adanya perkawinan acak maka keseimbangan gen akan
tetap terkendali sehingga tidak ada suatu gen yang dominan terhadap gen tertentu. 5. Kemampuan reproduksi antar individu sama. Dengan kemampuan reproduksi
antar individu yang sama maka keseimbangan gen juga akan terkendali (Kimball,
Frekuensi alel adalah proporsi ataupun perbandingan keseluruhan kopi gen
yang terdiri dari suatu varian gen tertentu (alel). Dengan kata lain, ia merupakan
jumlah kopi suatu alel tertentu dibagi dengan jumlah kopi keseluruhan alel pada suatu
lokus dalam suatu populasi. Ia dapat diekspresikan dalam bentuk persentase. Ilmu
genetika populasi mempelajari bahwa frekuensi alel digunakan untuk
menggambarkan tingkat keanekaragaman genetik pada suatu individu, populasi, dan
spesies (Stansfield, 1991)
Frekuensi genotipe didefinisikan sebagai proporsi atau persentase genotipe
tertentu di dalam suatu populasi. Dapatpula diartikan sebagai proporsi/persentase
individu di dalam suatupopulasi yang tergolong ke dalam genotipe tertentu. Frekuensi
genetik menggambarkan susunan genetik populasi tempat mereka berada. Susunan
genetik suatu populasi ditinjau dari gen-gen yang adadinyatakan sebagai frekuensi
gen, atau disebut juga frekuensi alel,yaitu proporsi atau persentase alel tertentu pada
suatu lokus (Stansfield, 1991) .
Sifat kuantitatif adalah sifat yang tidak tampak dari luar dan tidak dapat diamati
dengan mata telanjang, tetapi dapat diukur dengan satuan terntentu. Sifat kuantitatif
sangat berhubungan dengan produksi. Sifat kuantitatif dipengaruhi oleh sejumlah
besar pasang gen yang berperan secara aditif, dimonans dan epistatik dan
bersama-sam di pengaruhi oleh lingkungan (non genetik), menghasilkan ekpresi fenotip
sebagai sifat kunatitatif. Keragaman sifat kuantitatif bersifat kontinyu berkisar antara
jumlah yang besar dan saham masing-masing alel yang kecil maka peranan gen
secara sepasang demi sepasang tidak penting (Campbell, 2000).
Hasil yang didapatkan pada praktikum kali ini adalah pada percobaan satu di
dapatkan hasil perhitungan dengan observasi (O) adalah 49 MM, 103 Mm, dan 48
mm. Sehingga saat melakukan perhitungan makan didapatkan X2 hitung untuk
percobaan itu adalah 0.19. Karena X2 hitung < X2 tabel maka hasil pengujiannya
signifikan artinya pengujian sesuai dengan perbandingan. Lalu pada perhitungan
frekuensi alel didapatkan frekuensi alel p sebesar 0.52 % dan frekuensi alel q sebesar
0.48 %. Hasil percobaan kedua di dapatkan hasil perhitungan dengan observasi (O)
adalah 16 GG, 64 Gg, dan 20 gg. Sehingga saat dilakukan perhitungan maka
didapatkan X2 hitung untuk percobaan itu adalah 8.16. Sementara itu hasil
perbandingan antar X2 tabel 5.99 < X2 hitung 8.16 maka hasilnya tidak signifikan
artinya pengujian tidak sesuai dengan perbandingan. Hal ini disebabkan karena dalam
percobaan praktikan kurang serius dan kuarang konsentrasi sehingga hasil yang
didapat berbeda dari yang seharusnya. Sedangkan pada perhitungan frekuensi alel
didapatkan hasil frekuensi alel p 0.29 % dan frekuensi alel q 0.71 %. Untuk
percobaan yang ketiga di dapatkan hasil dari 100 jumlah kacang tanah yang diambil
secara acak dan ditimbang, maka di dapatkan hasil kacang tanah yang mempunyai
bobot 0.2 gram adalah 11 biji, 0.3gram adalah 45 biji, dan 0.4 gram adalah 38 biji dan
0.5 gr sebanyak 6 biji. Sehingga dari dari tiga percobaan yang dilakukan dua
diantaranya sesuai dengan teroi Hukum Hardy –Weinberg semantara ada satu
sehingga hasil yang didapat tidak sesuai dengan teori hukum Hardy – Weinberg.
Kesimpulan dari data yang di peroleh dapat diperkirakan bahwa grafik yang terbentuk
adalah grafik berdistribusi normal, yaitu grafik dimana frekuensinya paling banyak
ada pada bagian tengah (Stansfield, 1991).
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Percobaan pertama memiliki frekuensi alel p sebesar 0.52, frekuensi alel q 0.48
dan frekuensi genotipnya pp (27%) : qq(23%) sehingga mengahsilkan pengujian
yang signifikan dengan nilai X2 hitung > X2 tabel. Percobaan kedua memiliki
frekuensi alel p sebesar 0.29, frekuensi alel q 0.71, dan frekuensi genotipnya pp
(8.41%) : 2pq (41.19%) : qq (50.41%). sehingga mengahsilkan pengujian yang
tidak signifikan dengan nilai X2 hitung > X2 tabel.
2. Penimbangan bobot kacang tanah berdasarkan siaft kualitatif. Hasil pengamatan
dengan bobot 0.3 lebih dominan dengan jumlah biji sebesar 45.
B. Saran
Berdasarkan praktikum yang telah dilaksanakan, saran yang dapat disampaikan
diantaranya :
1. Sebelum praktikum dimulai ada baiknya jika peralatan yang akan digunakan
masih layak pakai.
2. Ada baikmya jika ruangan yang dipakai adalah ruangan yang memang sejuk dan
nyaman.
DAFTAR PUSTAKA
Crowder, L. V. Genetika Tumbuhan. Gadjah Mada University Press:Yogyakarta.
Campbell, N.A. Jane B. Reece and Lawrence G. Mitchell. 2000. Biologi. edisi 5. jilid 3. Alih Bahasa: Wasman manalu. Erlangga. Jakarta.
Kimball, J., 1983.Biologi Edisi Kelima Jilid 3. Erlangga. Jakarta.
Stanfield, W. D. 1991. Genetika Edisi Kedua. Erlangga:Jakarta.
Suryo, H. 1984. Genetika Strata 1. Gadjah Mada University Press: Yogyakarta.
