1
Laporan Praktikum Genetika
Simulasi Persilangan Monohibrida
Disusun oleh:
Arifah Nur Aini 4401413071
Nur Hidayati Puspita Sari 4401413056
Kelompok 1 (Weinberg)
Rombel 1 Pendidikan Biologi
LABORATORIUM GENETIKA
JURUSAN BIOLOGI FMIPA
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2
Kegiatan 1. Simulasi Persilangan Monohibrida
A. Tujuan
1. Membuktikan adanya prinsip segregasi secara bebas.
2. Membuktikan perbandingan Mendel pada F2 persilangan monohibrida,
yaitu perbandingan genotip 1 : 2 : 1 dan perbandingan fenotip 3 : 1.
3. Dapat menggunakan uji Chi-Square dalam analisis genetika Mendel.
B. Latar Belakang
Genetika (kata serapan dari bahasa Belanda: genetica, adaptasi dari
bahasa Inggris: genetics, dibentuk dari kata bahasa Yunani: γέννω, genno yang
berarti "melahirkan") adalah cabang biologi yang mempelajari pewarisan sifat
pada organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion). Secara singkat
dapat juga dikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang gen dan segala
aspeknya. Istilah "genetika" diperkenalkan oleh William Bateson pada suatu
surat pribadi kepada Adam Chadwick dan ia menggunakannya pada
Konferensi Internasional tentang Genetika ke-3 pada tahun 1906
(Anonim,2015).
Gen
Pertama kali diperkenalkan oleh Thomas Hunt Morgan, ahli Genetika
dan Embriologi Amerika Serikat (1911), yang mengatakan bahwa substansi
hereditas yang dinamakan gen terdapat dalam lokus, di dalam kromosom.
Menurut W. Johansen, gen merupakan unit terkecil dari suatu makhluk hidup
yang mengandung substansi hereditas, terdapat di dalam lokus gen. Gen terdiri
dari protein dan asam nukleat (DNA dan RNA), berukuran antara 4 – 8 m (mikron).
Fungsi Gen
Fungsi gen antara lain:
3 b. Sebagai penentu sifat yang diturunkan.
c. Mengatur perkembangan dan metabolisme.
Simbol-Simbol Gen
1. Gen dominan, yaitu gen yang menutupi ekspresi gen lain, sehingga sifat
yang dibawanya terekspresikan pada turunannya (suatu individu) dan
biasanya dinyatakan dalam huruf besar, misalnya A.
2. Gen resesif, yaitu gen yang terkalahkan (tertutupi) oleh gen lain (gen
dominan) sehingga sifat yang dibawanya tidak terekspresikan pada
keturunannya.
perpaduan dua sel kelamin. Misalnya aa
6. Kromosom homolog, yaitu kromosom yang berasal dari induk betina
berbentuk serupa dengan kromosom yang berasal dari induk jantan.
7. Fenotipe, yaitu sifat-sifat keturunan pada F1, F2, dan F3 yang dapat
dilihat, seperti tinggi, rendah, warna, dan bentuk.
8. Genotipe, yaitu sifat-sifat keturunan yang tidak dapat dilihat, misalnya
AA, Aa, dan aa.
Tiap sifat makhluk hidup dikendalikan oleh sepasang faktor keturunan
yang dikenal dengan nama gen. Sepasang gen ini satu berasal dari induk jantan
dan yang lainnya dari induk betina. Gen yang satu pasang ini disebut sebagai
gen yang satu alela. Menurut Mendel gen yang satu alela akan memisah pada
waktu pembentukan gamet, yang selanjutnya dikenal dengan prinsip segregasi
secara bebas dan gen akan berpasangan kembali pada waktu fertilisasi sehingga
4 Hukum pewarisan Mendel adalah hukum yang mengatur pewarisan sifat
secara genetik dari satu organisme kepada keturunannya. Hukum ini didapat
dari hasil penelitian Gregor Johann Mendel, seorang biarawan Austria. Hukum
tersebut terdiri dari dua bagian :
1. Hukum Pertama Mendel (hukum pemisahan atau segregation)
Isi dari hukum segregasi :
Pada waktu berlangsung pembentukan gamet, setiap pasang gen akan
disegregasi ke dalam masing-masing gamet yang terbentuk.
2. Hukum Kedua Mendel (hukum berpasangan secara bebas atau independent
assortment)
Isi dari hukum pasangan bebas :
Segregasi suatu pasangan gen tidak bergantung kepada segregasi pasangan
gen lainnya, sehingga di dalam gamet-gamet yang terbentuk akan terjadi
pemilihan kombinasi gen-gen secara bebas.
Hukum Mendel adalah salah satu hukum terpenting dalam perkembangan
ilmu genetika di dunia. Namun, tidak banyak orang yang menyadari bahwa
penelitian Mendel didasari pada ilmu Matematika Diskrit (Fransisca:2010).
Hukum Segregasi
Jika model percampuran dari pewarisan sifat adlah benar, hibrid F1 dari
persilangan antara ercis berbunga ungu dan berbunga putih seharusnya
memiliki bunga ungu pucat, sifat intermediet antara sifat-sifat pada generasi P.
Namun ternyata semua keturunan F1 memiliki bunga yang seungu induk
berbunga ungu. Ketika Mendel membiarkan tanaman F1 menyerbuk sendiri
dan menanam biji yang dihasilkan, siat bunga putih muncul kembali pada
generasi F2.
Mendel menggunakan ukuran sampel yang sangat besar dan mencatat
hasilnya dengan akurat. Mendel mendeskripsikan empat konsep terkait yang
5 1. Versi alternatif gen menyebabkan variasi dalam karakter yang diwarisi.
2. Untuk setiap karakter, organisme mewarisi dua alel, satu dari
masing-masing induk.
3. Jika dua alel pada suatu lokus berbeda, maka slah satunya, alel dominan,
menentukan kenampakan organisme; yang satu lagi, alel resesif, tidak
memiliki efek pada kenampakan organisme.
4. Hukum segregasi, dua alel untuk suatu karakter terwariskan bersegregasi (memisah) selama pembentukan gamet dan akhirnya berada dalam
gamet-gamet yang berbeda (Campbell, 2010).
Perbandingan fenotip yang ditemukan dalam persilangan monohibrid
tidak sepenuhnya merupakan perbandingan yang pasti. Dalam kejadian nyata
terdapat penyimpangan atau deviasi. Perbandingan hasil persilangan di dalam
kenyataan berbeda atau memiliki selisih dengan perhitungan. Maka dari itu
perlu diadakan evaluasi. Cara evaluasi tersebut adalah dengan mengadakan
chi-square test(χ2) (Suryo, 1990).
C. Alat dan Bahan
Kancing genetika dua macam warna masing-masing berjumlah 50.
D. Cara Kerja
1. Mengambil dua warna kancing, masing-masing sebanyak 50, menentukan
simbol-simbol gen dan sifat yang diwakili oleh setiap warna kancing.
2. Memisahkan 50 kancing merah (bunga Mirabilis jalapa warna merah)
membagi menjadi 2, 25 jantan dan 25 betina dan memisahkan 50 kancing
putih (bunga Mirabilis jalapa warna putih) membagi menjadi 2, 25 jantan
dan 25 betina.
3. Memasukkan 25 kancing merah + 25 kancing putih sebagai gamet jantan
kedalam satu kantong, dan sisanya kedalam kantong lain sebagai gamet
betina.
4. Mengambil secara acak 1 kancing dari kantong pertama dan 1 kancing dari
kantong kedua, mepertemukan dan mentabulasi hasilnya.
5. Melakukan terus cara yang sama hingga kancing yang berfungsi sebagai gen
6 6. Menghitung perbandingan genotip dan fenotip yang diperoleh.
7. Menguji perbandingan yang diperoleh dengan Chi-Square.
E. Hasil
1. Data kelompok
Misalkan menyilangkan Mirabilis jalapa berbunga merah dengan
Mirabilis jalapa berbunga putih.
M = bunga merah
Bunga Mirabilis jalapa Merah >< Bunga Mirabilis jalapa Putih
P MM >< mm
Kelompok Persilangan Fenotip Genotip
7
Ho = Percobaan sesuai dengan hukum Mendel 1
Ha = Percobaan tidak sesuai hukum Mendel 1
8
;
Jadi percobaan yang dilakukan sesuai dengan Hukum Mendel 1.
Uji Chi-Square Fenotip
Ho = Percobaan sesuai dengan hukum Mendel 1
Ha = Percobaan tidak sesuai hukum Mendel 1
Fenotip
Jadi percobaan yang dilakukan sesuai dengan Hukum Mendel 1.
2. Data kelas
Uji Chi-Square Genotip
Kelompok Genotip
Homozigot dominan Heterozigot Homozigot resesif
1 40 70 40
Ho = Percobaan sesuai dengan hukum Mendel 1
Ha = Percobaan tidak sesuai hukum Mendel 1
𝑑 𝑛
𝑑
𝑥 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 4
α = 0,05
9
Jadi percobaan yang dilakukan sesuai dengan Hukum Mendel 1.
Uji Chi-Square Fenotip
Ho = Percobaan sesuai dengan hukum Mendel 1
Ha = Percobaan tidak sesuai hukum Mendel 1
10
;
Jadi percobaan yang dilakukan sesuai dengan Hukum Mendel 1.
G. Pembahasan
Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui bagaimana gen-gen
berpasangan dalam persilangan. Persilangan ini hanya melihat satu sifat beda
atau disebut monohibrid. Kancing – kancing genetika digunakan sebagai pengganti gen. Kancing yang digunakan ada dua warna, misalnya dalam
percobaan ini kelompok kami menggunakan kancing berwarna merah dan
putih. Kancing merah melambangkan gen warna merah pada bunga Mirabilis
jalapa dan kancing putih menggambarkan gen warna putih. Dimana gen bunga
berwarna merah dominan terhadap gen bunga berwarna putih.
Banyaknya kancing yang digunakan ada 100 buah. 50 kancing berwarna
merah dan 50 kancing berwarna putih. 25 kancing merah + 25 kancing putih
melambangkan gamet jantan dan sisanya gamet betina. Gamet jantan dan
betina dipertemukan secara acak. Persilangan yang terjadi adalah sebagai
berikut:
P ♀MM >< ♂ mm (Merah) ↓ (Putih) F1 Mm
(Merah)
F1>< F1 ♀ Mm >< ♂ Mm (Merah) ↓ (Merah) G M, m M, m
F2 Fenotip
(Genotip) Merah (M) Putih (m)
Merah (M) MM Mm
11 1. Data kelompok
Kami melakukan persilangan dengan cara meletakkan
kancing-kancing gamet jantan di satu kantong dan kancing-kancing gamet betina di kantong
lainnya. Sebelum diambil, kancing-kancing dihomogenkan terlebih dahulu
agar warna merah dan putih menyebar. Lalu satu kancing dari
masing-masing kantong diambil secara acak dan dipertemukan. Pengambilan
secara acak dan mempertemukannya merupakan prinsip dari segregasi
(Hukum Mendel 1) yang menyatakan bahwa dua alel untuk suatu sifat
terwariskan bersegregasi (memisah) selama pembentukan gamet dan
akhirnya berada dalam gamet gamet yang berbeda.
Setiap individu bersifat haploid, yakni ditandai dengan memiliki
sepasang alel untuk satu sifat. Misalnya dalam hal ini bunga Mirabilis
jalapa yang memiliki sepasang alel untuk sifat warna bunga. Alel itu ada
yang dominan (Merah-M) dan ada yang resesif (Putih-m). Ketika proses
pembentukan gamet, dua alel ini memisah. Masing-masing alel berada
pada gamet yang berbeda. Karena gamet bersifat haploid maka gamet
hanya memiliki satu alel untuk warna bunga (M-saja atau m-saja). Ketika
gamet jantan dan betina bersatu dalam proses fertilisasi akan membentuk
individu baru yang bersifat diploid. Individu ini mewarisi sifat warna
bunga dengan alel yang diwariskan dari induknya.
Dari hasil persilangan parental Mirabilis jalapa merah homozigot
dominan dengan bunga Mirabilis jalapa putih yang hmozigot resesif akan
menghasilkan F1 heterozigot dengan fenotip warna merah. Ketika
persilangan sesama F1 dilakukan maka kami mendapatkan perbandingan
fenotip F2 merah : putih sebesar 110 : 40 atau bila disederhanakan menjadi
2,75 : 1. Sedangkan perbandingan genotipnya MM : Mm : mm adalah 40 :
70 : 40 atau bila disederhanakan menjadi 1 : 1,75 : 1. Persilangan ini
menggunakan 50 kancing untuk masing-masing warna dan dilakukan 3
kali penglangan. Sehingga jumlah individu F2 yang kami dapatkan adalah
150 individu.
Bila dilihat perbandingan yang kami dapatkan mendekati
12 fenotip kami mendapatkan 2,75 : 1 sedangkan Mendel 3 : 1. Untuk
perbandingan genotip kami mendapatkan 1 : 1,75 : 1 sedangkan Mendel 1
: 2 : 1. Maka kami melakukan uji Chi-Square untuk mengetahui kevalidan
data yang kami peroleh.
Dari uji Chi-Square untuk genotip kami mendapatkan kesimpulan
bahwa percobaan yang dilakukan sesuai dengan Hukum Mendel 1.
hitung yang kami dapatkan sebesar 0,25 sedangkan tabel dengan α 0,05 dan d = 2 adalah 5,99. Karena hitung lebih kecil dari tabel maka
H0diterima. Jadi kami menarik kesimpulan bahwa persilangan yang kami
lakukan sesuai dengan hukum Mendel 1.
Kami juga melakukan uji Chi-square untuk fenotip dan kami
mendapatkan kesimpulan yang sama yaitu persilangan sesuai dengan
hukum Mendel 1. Perbandingan yang kami dapatkan memang tidak persis
sama dengan perbandingan Mendel. Hal ini disebabkan oleh berbagai hal,
salah satunya adalah kemungkinan kurang homogennya kancing dalam
kantong saat melakukan persilangan.
2. Data kelas
Kami juga menghimpun data dari 9 kelompok. Dari data ini kami
melakukan analisis dengan uji Chi-Square. Kami menguji dengan
menghitung Chi-Square untuk genotip dan fenotip. Dari hasil Chi-Square
genotip kami mendapatkan hitung sebesar 0,87. Jika dibandingkan
hitung lebih kecil dari tabel dengan α 0,05 dan d = 2 yakni 5,59. Maka kami menarik kesimpulan bahwa perbandingan dari data hasil
persilangan dalam 1 kelas sesuai dengan hukum Mendel 1. Meskipun
untuk hitung genotip data kelas lebih besar dari hitung data
kelompok. Namun karena keduanya masih lebih keil dari tabel maka
13 H. Simpulan
1. Prinsip segregasi secara bebas memang benar adanya dengan dilakukannya
percobaan pemisahan 25 pasang kancing dengan jumlah sama besar dan di
silangkan dengan 25 buah kancing berbeda warna yang lainnya kemudian
disilangkan kembali secara acak yang kemudian menghasilkan keturunan F1
dan F2 dengan adanya perbandingan tertentu yang cenderung stabil.
2. Terbukti bahwa perbandingan Mendel pada F2 persilangan monohibrida,
yaitu perbandingan genotip 1 : 2 : 1 dan perbandingan fenotip 3 : 1 atau
hampir mendekati yang dibuktikan dengan uji Chi-Square dan hasilnya Ho
diterima.
3. Uji Chi Square dalam analisis genetika Mendel dapat digunakan secara
efektif untuk membuktikan kebenaran dari perbandingan hasil percobaan
sehingga data dan hasil yang didapat semakin valid dan akurat.
I. Daftar Pustaka
Anonim. 2015. Genetika. Dalam https://www.wikipedia.com/genetika/.
Diakses pada 12 September 2015 pukul 13.00 WIB.
Campbell, dkk. 2010. Biologi Jilid 1. Alih bahasa oleh Damaring Tyas W.
Jakarta: Erlangga.
Fransisca C. 2010. Kombinatorial Dalam Hukum Pewarisan Mendel. Makalah
II2092 Probabilitas dan Statistik – Sem. I Tahun 2010/2011.
Suryo. 1984. Genetika. Yogyakarta : Gajah Mada University Press.
Widianti, Tuti dan Noor Aini H. 2015. Buku Ajar Genetika. Semarang: Jurusan
Biologi FMIPA Unnes.
Widianti, Tuti dan Noor Aini H. 2015. Petunjuk Praktikum Genetika.
14 J. Dokumentasi
Pengulangan 1
Pengulangan 3
15 K. Jawaban Pertanyaan
1. Perbandingan genotip dan fenotip yang saya peroleh adalah
Perbandingan Genotip = Mm : Mm : mm = 40 : 70 : 40
= 1 : 1,75 : 1
Perbandingan Fenotip = Merah : Putih = 110 : 40
= 2,75 : 1
2. Hasil kelompok kami dibandingkan kelompok lain hampir sama karena
setelah uji Chi-Square yang dilakukan baik uji Chi-Square enotip maupun
fenotip, didapatkan hasil yang sama yaitu Ho diterima. Hasil yang kami
peroleh untuk genotip yaitu X2hitung X 2 (0,05;2 ) = 0,25 5,99 dan X2hitung
X 2 (0,05;1 ) = 0,083 3,84.
3. Hasil perbandingan yang kami peroleh dapat dipercaya kebenarannya dan
sesuai dari yang diharapkan karena dengan Uji Chi-Square, hasil data
kelompok kami Ho diterima yang mana hal ini membuktikan kebenaran dan
keberhasilan kami dalam membuktikan Hukum Mendel I.
4. Diagram Persilangan
P: ♀MM >< ♂ mm (Merah) ↓ (Putih) F1: Mm
(Merah)
F1>< F1: ♀ Mm >< ♂ Mm
(Merah) ↓ (Merah) G: K , k K, k
F2 :
Fenotip (Genotip) Merah (M) Putih (m)
Merah (M) MM Mm
16 5. Kesimpulan dari kegiatan :
1. Prinsip segregasi secara bebas memang benar adanya dengan
dilakukannya percobaan pemisahan 25 pasang kancing dengan jumlah
sama besar dan di silangkan dengan 25 buah kancing berbeda warna yang
lainnya kemudian disilangkan kembali secara acak yang kemudian
menghasilkan keturunan F1 dan F2 dengan adanya perbandingan tertentu
yang cenderung stabil.
2. Terbukti bahwa perbandingan Mendel pada F2 persilangan monohibrida,
yaitu perbandingan genotip 1 : 2 : 1 dan perbandingan fenotip 3 : 1 atau
hampir mendekati yang dibuktikan dengan uji Chi-Square dan hasilnya
Ho diterima.
3. Uji Chi Square dalam analisis genetika Mendel dapat digunakan secara
efektif untuk membuktikan kebenaran dari perbandingan hasil percobaan
sehingga data dan hasil yang didapat semakin valid dan akurat.
6. Misalkan menyilangkan Mangifera indica berbuah Manis dengan
Mangifera indica berbuah asam. Yang digunakan adalah uang logam
Rp500,-.
Gambar burung garuda = M = buah manis
Angka = m = buah asam
Mangifera indica Manis >< Mangifera indica Asam
P MM >< mm
F1 >< F1 Mm >< Mm
F2 MM Mm mm
Genotip 34 : 81 : 35
17
Fenotip Manis : Asam
115 : 35
3,28 : 1
Uji Chi-Square Genotip
Ho = Percobaan sesuai dengan hukum Mendel 1
Ha = Percobaan tidak sesuai hukum Mendel 1
Genotip
MM 34 37,5 -3,5 12,25
Mm 81 75 6 36
mm 35 37,5 -2,5 6,25
∑ 150 ∑ 54,5
4
;
Jadi percobaan yang dilakukan sesuai dengan Hukum Mendel 1.
𝑑 𝑛
𝑑
𝑥 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 99
α = 0,05
