PERCOBAAN MENDEL SEGERGASI - ASSORTASI

Tujuan :

1.       Mempelajari segregasi pada saat pembentukan gamet F1

2.        Mempelajari penggabungan acak gamet jantan dan betina dari F1 pada saat pembuahan

Pendahuluan

Teori pertama tentang sistem pewarisan yang dapat diterima kebenarannya dikemukakan oleh Gregor Mendel pada tahun 1865.

• Teori ini diajukan berdasarkan penelitian persilangan berbagai varietas kacang kapri (Pisum sativum).
• Dalam percobaannya Mendel memilih tanaman yang memiliki sifat biologi yang mudah diamati. 

Berbagai  alasan dan keuntungan menggunakan tanaman kapri yaitu,

1. Tanaman kapri tidak hanya memiliki bunga yang menarik, tetapi juga memiliki mahkota yang tersusun sehingga melindungi bunga kapri terhadap fertilisasi oleh serbuk sari dari bunga yang lain. Hasilnya, tiap bunga menyerbuk sendiri secara alami
2. Penyerbukan silang dapat dilakukan secara akurat dan bebas, dapat dipilih mana tetua jantan dan betina yang diinginkan
3. Mendel dapat mengumpulkan benih dari tanaman yang disilangkan, kemudian menumbuhkannya dan mengamati karakteristik (sifat) keturunannya 

Mendel mempelajari beberapa pasang sifat pada tanaman kapri.

• Masing-masing sifat yang dipelajari adalah: tinggi tanaman, warna bunga, bentuk biji, dan lain-lain yang  bersifat dominan dan resesif. 
• Mula-mula Mendel mengamati dan menganalisis data untuk setiap sifat, dikenal dengan istilah monohibrid. 
• Selain itu Mendel juga mengamati data kombinasi antar sifat, dua sifat (dihibrid), tiga sifat (trihibrid) dan banyak sifat  (polihibrid). Hasil percobaannya ditulis dalam makalah yang berjudul 

Experiment in Plant Hybridisation.

• Varietas-varietas yang disilangkan disebut tetua atau parental (P). 
• Biji-biji hasil persilangan antar parental disebut biji filial-1 (F1). 
• Ciri-ciri F1 dicatat dan bijinya ditanam kembali. 
• Tanaman yang tumbuh dari bij F1 dibiarkan menyerbuk semdiri untuk menghasilkan biji generasi berikutnya (F2). 
• Dalam percobaannya Mendel mngamati sampai generasi F7, dan juga melakukan persilangan antara F1 dengtan salah satu tetuanya (test cross).

Hasil percobaan monohibrid menunjukkan bahwa pada seluruh tanaman F1 hanya ciri (sifat) dari alah satu tetua yang muncul.

• Pada generasi F2, semua ciri yang dipunyai oleh tetua (P) yang disilangkan muncul kembali. 
• Ciri sifat tetua yang hilang pada F1 terjadi karena tertutup, kemudian disebut ciri resesif, dan yang menutupi disebut dominan. 
• Dari seluruh percobaab monohibrid untuk 7 sifat yang diamati, pada F2 terdapat perbandingan yang mendekati 3:1 antara jumlah individu dengan ciri dominan:resesif. 
• Sebagai salah satu kesimpulan dari percobaan monohibridnya, 
• Mendel menyatakan bahwa setiap sifat iorganisme ditentukan oleh faktor, yang kemudian disebut gen. 
• Faktor tersebut kemudian diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya. 
• Dalam setiap tanaman terdapat dua faktor (sepasang) untuk masing-masing sifat, yang kemudian dikenal dengan istilah 2 alel; satu faktor berasal dari tetua jantan dan satu lagi berasal dari tetua betina.

Dalam penggabungan tersebut setiap faktor tetap utuh dan selalu mempertahankan identitasnya.

• Pada saat pembentukkan gamet, setiap faktor dapat dipisah kembali secara bebas. 
• Peristiwa ini kemudian dikenal sebagai Hukum Mendel I,  
• Hukum Medndedl I yaitu hukum segregasi. 
• Perbandingan pada F2 untuk ciri dominan : resesif = 3 : 1, terjadi karena adanya proses penggabungan secara acak gamet-gamet betina dan jantan dari  tanaman F1. 

Bukti-bukti Mendel untuk menjelaskan teori partikulat mengenai pewarisan:

1. Persilangan tanaman tinggi dan pendek
2. Pada generasi F1 semua keturunan (zuriat) berbatang tinggi;
3. Pada generasi F2 26% berbatang pendek dan 74% berbatang tinggi.

Miosis dan Hukum Segregasi Mendel

Hukum segregasi Mendel mengikuti proses miosis.

1. Individu heterozigot untuk alel tinggi (T) dan alel pendek (t).
2. Setelah kromosom mengganda, melalui miosis I dan II menghasilkan sel-sel haploid. Tiap-tiap sel memiliki alel tunggal untuk gen tinggi tanaman , baik T atau t, maka alel T dan t bersegregai bebas satu sama lain
3. Selama fertilisasi alel bergabung secara acak.

Keturunan memiliki rasio genotipe: 1 TT : 2 Tt : 1 tt dan rasio fenotipe : 3 tinggi : 1

pendek.

Uji Statistik Dalam Percobaan Persilangan

• Untuk dapat menentukan apakah suatu fenomena yang diamati sesuai atau tidak dengan teori tertentu, perlu dilakukan suatu pengujian dengan melihat besarnya penyimpangan  nilai pengamatan terhadap nilai harapan. 
• Selanjutnya besarnya penyimpangan tersebut dibandingkan terhadap kriteria model tertentu. 
• Dalam percobaan persilangan akan dibandingkan frekuensi genotipe yang diamati terhadap frekuensi harapannya dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

Alat dan Bahan :

1. Tiga keping koin (besi) yang setimbang, masing-masing sisi diberi warna dan tanda

berbeda, warna hijau dengan tanda A; warna kuning tanda a. 2. Alat tulis.

Cara Kerja

Segregasi Saat Pembentukan Gamet F1

1. Lemparkan koin dan sisi yang muncul dicatat. Sisi ini dianggap sebagai alel yang dikandung oleh gamet yang dihasilkan.
2. Ulangi pelemparan koin sampai 200 kali dan setiap pelemparan sisi yang muncul dicatat. Selanjutnya banyaknya pemunculan masing-masing sisi dihitung dan dilakukan pengujian chi-kuadrat.
3. Catat hasilnya dan isikan dalam Tabel A, bahaslah apakah sebaran data sesuai dengan hipotesis bahwa kedua alel mempunyai peluang yang sama atau sesuai dengan Hukum Segregasi.

Tabel A. Uji peluang munculnya alel A dan a dalam pembentukkan gamet F1 (Aa).

______________________________________________________________________

No. Alel Hipotesis Pengamatan Harapan X2

 Hitung (peluang) ( 0 ) ( E )

______________________________________________________________________

1. A ................ ...................... ................. ....................

2. a ................. ...................... ................. ....................

______________________________________________________________________

Total ................ ...................... .................. ....................

______________________________________________________________________

X2

Tabel ( = 0.05, db = 1) = 3.841

Penggabungan Secara Acak Gamet Jantan dan Betina dari F1

1. Lemparkan secara serentak kedua koin, dan catat kombinasi sisi yang muncul (AA, Aa, atau aa). Pelemparan dilakukan sampai 200 kali.
2. Pelemparan ini ini menganalogkan penggabungan secara acak gamet-gamet jantan dan bertina dari F1.
3. Bila dalam percobaan tersebut terdapat kasus dominan resesif, alel A bersifat dominan terhadap alel a. Diketahui bahwa alel A pembawa sifat warna polong hijau dan alel a untuk warna polong kuning.
4. Uji fenotipe F2 data percobaan tersebut untuk hipotesis hijau:kuning = 3/4:1/4.
5. Catat hasil pengamatan anda dalam Tabel B.

Tabel B. Uji perbandingan fenotipe F2 percobaan monohibrid Mendel

______________________________________________________________________

No. Fenotipe Genotipe Hipotesis Pengamatan Harapan X2 hitung

______________________________________________________________________

1. Hijau AA, Aa ................. ................... ............... ...............

2. Kuning aa ................. ................... ................ ................

______________________________________________________________________

Total: ................. ................... ................

______________________________________________________________________

X2

Tabel ( = 0.05, db. = 1) = 3.841

Pertanyaan

1. Jelaskan Hukum Mendel I
2. Buatkan bagan model pewarisan sifat warna polong yang anda uji
3. Bila dalam pewarisan sifat warna polong tersebut tidak terjadi dominan-resesif antara alel A dan a, tetapi bersifat dominan tidak penuh
4. Bagaimana nisbah fenotipe F1 dan F2 nya?
5. Apakah Hukum Mendel I tetap berlaku/terjadi ? Mengapa?

Kalau Udah Selesai ini Hadiahnya 

DETAIL LAPORAN

HUKUM MENDEL (KANCING GENETIKA)

TUJUAN PRAKTIKUM :

• Mencari angka-angka perbandingan sesuai dengan Hukum Mendel.
• Menemukan nisbah teoritis sama atau mendekati nisbah pengamatan.
• Memahami pengertian dominan, resesif, fenotip.

TINJAUAN TEORITIS

• Genetika sebagai ilmu yag mempelajari segala hal mengenai keturunan dimulai sejak zaman purbakala. Ketika para petani mengetahui bahwa hasil pertanian dan ternaknya dapat ditingkatkan melalui persilangan. Meskipun pengetahuan mereka sangat primitif, namun mereka menyadari bahwa beberapa sifat yang baik pada tumbuhan dan hewan dapat diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya. Genetika yang sesungguhnya baru dimulai pada decade kedua dari abad ke-19 setelah Mendel menyajikan secara hati-hati analisis beberapa percobaan persilangan yang dibuatnya pada tanaman ercis/kapri (Pisum sativum). (Suryo, 1990)
• Gregor Johann Mendel lahir tanggal 22 Juli 1822 di kota kecil Heinzendorf di Silesia, Austria (sekarang kota itu bernama Hranice wilayah Republik Ceko). Mendel mempunyai dua saudara perempuan, ayahnya adalah seorang petani. Minatnya dalam bidang hortikultura ternyata dimulai sejak dia masih kecil. (Paskah, 2010
• Eksperimen Mendel dimulai saat dia berada di Biara Brunn didorong oleh keingintahuannya tentang suatu ciri tumbuhan diturunkan dari induk kepada keturunannya. Dalam eksperimennya Mendel memilih tumbuhan biasa, kacang polong, sedangkan para peneliti lain umumnya lebih suka meneliti tumbuhan langka. Mendel melakukan percobaan selama 12 tahun. Dia menyilangkan sejenis buncis dengan memperhatikan satu sifat beda yang mencolok. Dari hasil penelitiannya tersebut Mendel menemukan prinsip dasar genetika, yang lebih dikenal dengan Hukum Mendel. Pada dasarnya Hukum Mendel terdiri atas dua rumusan, yaitu Hukum Mendel I dan Hukum Mendel II.

1.      Hukum Mendel I : Segregasi

• Dalam Hukum Mendel I yang dikenal dengan The Law of Segretation of Allelic Genes atau Hukum Pemisahan Gen yang sealel dinyatakan bahwa dalam pembentukan gamet, pasangan alel akan memisah secara bebas. Peristiwa pemisahan ini terlihat ketika pembentukan gamet individu yang memiliki genotif heterozigot, sehingga tiap gamet mengandung salah satu alel tersebut.
• Pada waktu Mendel melakukan persilangan antar kedua varietas tersebut dimana yang satu tanaman tinggi dan satu tanaman pendek, maka Mendel mendapat hasil berikut : persilangan antara jantan dan betina pada ercis bersegresi sehingga ratio fenotipnya adalah tinggi, sedangkan keturuna F2 nya akan memisah dengan perbandingan fenotif yaitu tinggi : pendek = 3 : 1. Sedangkan ratio genotipnya adalah : TT : Tt : tt = 1 : 2 : 1, yaitu satu tumbuhan ercis homozigot, dan dua tumbuhan ercis heterozigot dan satu tumbuhan ercis pendek.

2.      Hukum Mendel II - Assortasi

• Dalam Hukum Mendel II atau dikenal dengan The Law of Independent Assortmen of Genes atau Hukum Pengelompokan Gen secara Bebas, dinyatakan bahwa selama pembentukan gamet, gen–gen sealel akan memisah secara bebas dan mengelompok dengan gen lain yang bukan alelnya. Pembuktian hukum ini dipakai pada dihibrid atau polihibrid, yaitu persilangan  dari 2 individu yang memiliki satu atau lebih karakter yang berbeda.
• Mendel melakukan percobaan dengan menanam kacang ercis yang memiliki dua sifat beda. Mula-mula tanaman galur murni yang memiliki biji bulat berwarna kuning disilangkan dengan tanaman galur murni yang memiliki biji keriput berwarna hijau, maka F1 seluruhnya berupa tanaman yang berbiji bulat berwarna kuning. Bii-biji tanaman F1 ini kemudian ditanam lagi dan tanaman yang tumbuh dibiarkan mengadakan penyerbukan sesamanya untuk memperoleh keturunan F2 dengan 16 kombinasi yang memperlihatkan perbandingan 9/16 tanaman berbiji bulat warna kuning : 3/16 berbiji bulat warna hijau : 3/16 berbiji keriput berwarna kuning : 1/16 berbiji keriput berwarna hijau atau dikatakan perbandingannya adalah ( 9 : 3 : 3 : 1 ).

ALAT DAN BAHAN

Bahan yang digunakan :

•  Model gen (kancing genetic) warna merah sebanyak 15 pasang.
•  Model gen (kancing genetic) warna putih sebanyak 15 pasang.

Alat yang digunakan :

• Dua buah toples / becker glass besar

PROSEDUR KERJA

1. Mengambil model gen merah dan putih, masing-masing 15 pasang atau 30 biji (15 jantan dan 15 betina).
2. Menyisihkan 1 pasang model gen merah dan gen putih dalam keadaan berpasangan. Ini dimisalkan individu merah dan individu putih.
3.  Membuka pasangan gen diatas (langkah 2), ini memisalkan pemisahan gen pada pembentukan gamet, baik oleh individu merah dan individu putih.
4.  Menggabungkan model gen jantan merah dan model gen betina putih dan sebaliknya. Ini menggambarkan hasil silangan atau F1, keturunan individu merah dan individu putih.
5.  Memisahkan kembali model gen merah dan model gen putih. Hal ini menggambarkan pemisahan gen pada pembentukan gamet F1.
6. Selanjutnya memasukkan semua model gen jantan baik merah maupun putih ke dalam stoples jantan dan model gen betina baik merah maupun putih ke dalam stoples betina.
7. Dengan tanpa melihat dan sambil mengaduk/mencampur gen-gen tersebut ambillah secara acak dari masing-masing stoples, kemudian mamasangkan.
8.  Melakukan secara terus menerus pengambilan model gen sampai habis dan mencatat setiap pasang gen yang terambil ke dalam tabel pencatatan.
9. Bisa juga dengan mengembalikan model gen yang terambil (langkah 8) ke dalam stoples masing-masing untuk selanjutnya mendapat kesempatan terambil kembali. Melakukan percobaan serupa untuk pengambilan 20x, 40x, dan 60x.
10. Catat setiap hasil pengamatan dalam bentuk tabel.
11.  Dokumentasikan kegiatan.

HASIL

Tabel 1. Pengambilan model gen sebanyak 20x

No	Warna	Tabulasi	Jumlah
1	Merah – merah	IIIII I	6
2	Merah – putih	IIIII  IIII	9
3	Putih – putih	IIIII	5
	TOTAL		20

Tabel 2. Pengambilan model gen sebanyak 40x

No	Warna	Tabulasi	Jumlah
1	Merah – merah	IIIII IIIII III	13
2	Merah – putih	IIIII IIIII IIIII I	16
3	Putih – putih	IIIII IIIII I	11
		TOTAL	40

Tabel 3. Pengambilan model gen sebanyak 60x

No	Warna	Tabulasi	Jumlah
1	Merah – merah	IIIII IIIII II	12
2	Merah – putih	IIIII IIIII IIIII IIIII IIIII IIIII IIIII I	36
3	Putih – putih	IIIII IIIII II	12
	TOTAL		60

Tabel 4. Nisbah antara observasi (O) dengan kebalikan/expected (E) dalam pengambilan 20x

No	Fenotip	Observasi (O)	Expected (E)	Deviasi (O-E)
1	Merah	15	15	0
2	Putih	5	5	0
	TOTAL	20	20	0

Tabel 5. Nisbah antara observasi (O) dengan kebalikan/expected (E) dalam pengambilan 40x

No	Fenotip	Observasi (O)	Expected (E)	Devias (O-E)
1	Merah	29	30	-1
2	Putih	11	10	1
	TOTAL	40	40	0

Tabel 6. Nisbah antara observasi (O) dengan kebalikan/expected (E) dalam pengambilan 60x

No	Fenotip	Observasi (O)	Expected (E)	Deviasi (O-E)
1	Merah	48	45	3
2	Putih	12	15	-3
	TOTAL	60	60	0

PEMBAHASAN

Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan dengn menggunakan kancing genetik dengan dua perbedaan warna yaitu kancing gen yang berwarna merah dan kancing gen yang berwarna putih. Setelah dilakukan pemilihan secara acak dari dalam stoples, mulai dari pengambilan 20 x, 40 x, dan 60 x dengan perbandingan 1 : 2 : 1. Setiap pengambilan kancing genetik, maka dihitung dan ditulis pada tabel yang telah ditentukan pasangannya, yaitu merah–merah, merah–putih, dan putih-putih.

Pada pengambilan pertama yang telah dilakukan yang diambil secara acak yaitu pengambilan hingga 20x, didapatkan jumlah tabulasi dengan pasangan merah-merah berjumlah 6 pasang, jumlah tabulasi pasangan merah-putih 9 pasang, dan jumlah tabulasi pasangan putih-putih sebanyak 5 pasang.

Pada pengambilan kedua yang telah dilakukan yang diambil secara acak sebanyak 40x, didapatkan jumlah tabulasi dengan pasangan merah-merah sebanyak 13 pasang, jumlah tabulasi pasangan merah-putih sebanyak 16 pasang, dan jumlah tabulasi pasangan putih-putih sebanyak 11 pasang.

Pada pengambilan ketiga yang telah dilakukan yang diambil secara acak sebanyak 60x, didapatkan jumlah tabulasi dengan pasangan merah-merah sebanyak 12 pasang, jumlah tabulasi pasangan merah-putih sebanyak 36 pasang, dan jumlah tabulasi pasangan putih-putih sebanyak 12 pasang.

Setelah hasil tabulasi didapatkan jumlahnya dari setiap pasang kancing genetik yang dilakukan mulai dari 20 x, 40 x, dan 60 x, maka setiap fenotip yaitu merah dan putih kita lakukan perbandingan/nisbah fenotip pengamatan/observasi (O) dan nisbah harapan/expected (E)  untuk mendapatkan deviasi (O-E), artinya pengamatan harapan.

Untuk pengambilan 20 x, didapatkan bahwa fenotip merah memiliki jumlah 15 dalam observasi (O) dan memiliki expected (E) dengan jumlah 15, sehingga didapatkan deviasinya yaitu 0. Selanjutnya untuk fenotip putih, memilik observasi yang berjumlah 5, dan memiliki expected 5, sehingga deviasinya berjumlah 0. Total keseluruhan adlah observasi berjumlah 20, expected 20, dan deviasi total berjumlah 0.

Untuk pengambilan 40 x, didapatkan bahwa fenotip merah memiliki jumlah 29 dalam observasi dan memiliki expected dengan jumlah 30, sehingga hasil deviasinya adalah -1. Kemudian untuk fenotip putih, memiliki observasi yang berjumlah 11 dan memiliki Expected 10, sehingga hasil deviasinya adalah 1. Total keseluruhan adalah observasi berjumlah 40, expected berjumlah 40, dan total deviasi berjumlah 0.

Untuk pengambilan 60x, didapatkan bahwa fenotip merah memiliki jumlah 48 dalam Observasi dan memiliki expected berjumlah 45, sehingga hasil deviasinya 3. Selanjutnya untuk fenotif putih, memiliki observasi yang berjumlah 12 dan expected berjumlah 15, maka hasil deviasinya adalah -3. Total keseluruhannya adalah Observasi berjumlah 60, expected berjumlah 60, dan total deviasinya adalah 0.

Dengan didapatnya hasil diatas, dinyatakan bahwa setiap hasil pengamatan yang kita lakukan hasil dari pengamatan (Observasi) dengan harapan sangat kecil sekali perbedaannya yaitu perbandingannya 1 : 2 dan begitupun sebaliknya yaitu 2 : 1. Untuk hasil fenotif merah yang selalu unggul dalam jumlah observasi maupun expected dari fenotif putih, deviasinya selalu sama angkanya, tetapi hanya berbeda di tand negatif (yang berarti kurang/lebih sedikit) dan positif (bertambah/lebih banyak). Hal ini berhubungan dengan Hukum Mendel I bahwa gen memiliki bentuk alternatif yang mengatur variasi pada keturunannya. Nilai Deviasi atau kesenjangan antara O-E apabila mendekati anka 1 maka teorinya semakin baik.