Panduan Praktikum genetika setelah UTS - Blog UB
advertisement
Panduan Praktikum GENETIKA TANAMAN Nama : ______________________________________ NIM : ______________________________________ Kelompok : ______________________________________ Asisten : ______________________________________ LABORATORIUM PEMULIAAN TANAMAN JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA 2011 21 5. TAUTAN, PINDAH SILANG DAN PEMETAAN KROMOSOM Pemisahan dan pengelompokan secara bebas pasangan gen pada saat pembentukan gamet merupakan dasar pengertian genetika. Gen-gen pada berbagai kromosom didistribusikan ke dalam gamet-gamet secara bebas. Jumlah gen dalam suatu organisme jauh melebihi jumlah pasangan kromosom sehingga pada setiap kromosom mengandung banyak gen dan gen-gen pada kromosom yang sama cenderung tinggal bersama selama pembentukan gamet (tidak memisah secara bebas), keadaan ini disebut linkage atau tautan gen. Gen-gen tersebut akan menampakkan tautan karena gen-gen terletak sangat dekat satu sama lain pada kromosom yang sama. Uji silang individu-individu dihibrida akan menghasilkan perolehan tergantung pada gen-gen tersebut, apakah berpautan atau berada pada kromosom-kromosom yang berbeda. Penyimpangan yang beda dari rasio 1:1:1:1 pada keturunan hasil uji silang suatu dihibrida dapat digunakan sebagai bukti adanya peristiwa tautan. Kombinasi dapat terjadi dengan adanya pindah silang atau crossing over yaitu pertukaran bahan DNA antara kromatid yang bukan berasal dari satu kromosom. Rekombinasi dapat terjadi apabila bagian-bagian kromosom saling bertukar. Dengan mempelajari kombinasi gen baru, seseorang dapat menentukan gen-gen mana yang terdapat pada kromosom yang sama. Urutan gen pada letak kromosom tertentu dan jarak antara gengen tersebut yaitu pemetaan kromosom. Hubungan gen bertautan atau linkage dapat digunakan untuk memperkirakan perubahan nisbah perubahan fenotip dan genotip dalam persilangan-persilangan yang berbeda. Produk-produk yang dihasilkan oleh kromatid yang tidak terlibat dalam pindah silang dinyatakan sebagai tipe parental, sedangkan yang terlibat dalam pindah silang disebut tipe rekombinan. Dalam linkage dikenal dua susunan gen yang menunjukkan lokasi alel pada pasangan kromosom tersebut yaitu coupling (cis) yaitu satu tetua memberikan kedua gen dominan dan tetua yang lain memberikan kedua gen resesif. Susunan gen yang lain ialah repulsion (trans) yaitu satu tetua memberikan satu gen dominan dan satu gen resesif dan tetua lain memberikan gen dominan dan gen resesif yang lain. Frekuensi pindah silang sangat ditentukan oleh jarak sangat ditentukan oleh jarak antar gen yaitu kemungkinan terjadinya pindah silang antara dua gen akan makin besar antara dua gen akan makin besar apabilajarak antar gen tersebut makin jauh. Ahli genetika menggunakan prosentase pindah silang untuk menggambarkan jarak antar gen yang 22 bertaut, menyebut satuan ukuran unit peta. Satu unit sama dengan satu persen pindah silang (rekombinan) dan menunjukkan jarak linier antara dua gen tersebut. 5.1 Tujuan Tujuan dari praktikum adalah agar mahasiswa dapat membuat model pasangan kromosom homolog beserta dengan sister kromatidnya kemudian melakukan proses pindah silang sehingga memudahkan pemahaman tentang tautan, pindah silang dan jarak antar gen 5.2 Alat dan Bahan Spidol (Alat tulis) beraneka warna 5.3 Kegiatan Perhatikan! Pada tanaman tomat, karakter tinggi dikodekan oleh gen D sedangkan d mengkodekan gen pendek. Bentuk buah bulat (P) dominan terhadap bentuk buah pear (p). a. Kegiatan 1 Buatlah model persilangan tanaman tomat tinggi bulat yang heterosigot dengan tomat pendek pear. - Tentukan ratio genotip dan fenotip hasil persilangan tersebut b. Kegiatan 2 Buatlah model persilangan tanaman tomat tinggi bulat yang heterosigot dengan tomat pendek pear, jika karakter tinggi tanaman dan bentuk buah bertautan - Tautan sempurna terjadi pada gen-gen dominan, maka tentukan genotip dan fenotip filialnya - Tautan sempurna terjadi pada gen dominan dan resesif, maka tentukan genotip dan fenotip filialnya - Tautan tidak sempurna terjadi pada gen-gen dominan, maka tentukan genotip dan fenotip filialnya - Tautan tidak sempurna terjadi pada gen dominan dan resesif secara , maka tentukan genotip dan fenotip filialnya c. Kegiatan 3 Gambarlah model kromosom yang terjadi pada kegiatan 1 dan kegiatan 2, kemudian tuliskan perbedaannya! 23 LATIHAN SOAL 1. Tentukan tipe pautannya, gamet-gamet yang terbentuk jika gen dalam model kromosom ini terpaut tidak sempurna (tunjukan tipe parental dan tipe rekombinannya) a. A B a b b. A b c. Wx gl d. + v a B wx Gl d + 2. Pada tanaman tomat, karakter tinggi dikodekan oleh gen D sedangkan d mengkodekan gen pendek. Bentuk buah bulat (P) dominan terhadap bentuk buah pear (p). Gen D terpaut sempurna dengan gen p, maka a. Gambarkan model kromosomnya b. Tergolong dalam susunan apakah pautan tersebut? 3. Pada tanaman gandum beberapa karakter daun tertaut pada satu kromosom. Daun berkilat dominan terhadap daun suram dan daun kuning dominan terhadap daun hijau. Pautan tidak sempurna terjadi pada gen yang tersusun dominan dan resesif. Jika tanaman gandum berdaun hijau berwarna kuning heterosigot disilangkan dengan sesamanya. Tentukan a. Gambar model kromosom nya b. Jika kedua gen terpaut sempurna, buat bagan persilangannya c. Jika kedua gen tidak terpaut sempurna, buat bagan persilangannya d. Jika ditemukan perbedaan hasil dari soal (b) dan (c), jelaskan mengapa hal tersebut dapat terjadi! 4. Tanaman jagung homozigot untuk gen resesif steril variable (va) menunjukan distribusi kromosom yang teratur selama meiosis. Semai hijau kekuning-kuningan ialah hasil gen resesif yang disebut viresen(v). Gen resesif ketiga disebut mengkilat (glossy, g) menghasilkan daun-daun yang mengkilat. Ketiga gen berpautan. Dua tumbuhan homozigot disilangkan menghasilkan F1 yang semunya norma. Bilai F1 diuji silangkan, fenotip keturunan yang muncul sebagai berikut 60 viresen 48 viresen, mengkilat 7 mengkilat 270 steril variable, viresen, mengkilat 4 steril variable, viresen 40 steril variable 62 steril variable, mengkilat 235 tipe liar 5. In corn the alleles C and c result in colored versus colorless seed, Wx and wx in nonwaxy versus waxy endosperm and Sh and sh in plump versus shrunken endosperm. When plants grown from seed heterozygous for each of these pairs of alleles were test 24 crossed with plants from colorless, waxy shrunken seed, the progeny seeds were as follows: Colorless, nonwaxy, shrunken 4 Colorless, nonwaxy, shrunken 974 Colorless, waxy, shrunken Colorless, waxy, plump Colored, waxy, shrunken 20 2349 951 Colored, waxy, plump Colored, nonwaxy, shrunken 99 2216 Colored, nonwaxy, plump TOTAL 15 6708 6. Gandum berdaun berkilat-kekuningan-tak berligule, disilang dengan yang berdaun suram-hijau dan berligule. F1 suram-hijau-ligule. Hasil testcross F1 sbb: suram-hijauligule 313, suram-hijau-takligule 86, suram-kekuningan-ligule 224, suram-kekuningantakligule 29, berkilat-hiaju-ligule 36, berkilat-hiaju-tak ligule 232, berkilat-kekuniganligule 86, dan berkilat-kekunigan-takligule 247. a. Buatlah jarak peta ketiga gen kalau mereka berangkai. Simbol untuk masingmasing karakter ialah: G = suram, g = berkilat (glossy); V = hijau, v = kekuningan (virescent) dan L = berligule, l = takligule (ligule ialah bagian daun atau tangkai). b. Berapa pula nilai C-nya? 7. In tomato following genes are located on chromosome 2 : + tall plant d dwarf plant + uniformly green leaves m mottled green leaves + smooth fruit p pubescent (hairy) fruit Result of the cross +++/d m p X d m p/ d m p were + + + 470 +mp 1 ++p 14 d+p d++ 0 d m p 441 +m+ 19 dm+ 25 30 a. Which groups in the progeny represent double cross over? b. What is the correct gene sequence? c. What are the distance in map units between the second and third genes ? d. Is there interference ? 25 6. GENETIKA KELAMIN dan PEWARISAN SITOPLASMIK 6.1 Genetika Kelamin Sifat keturunan selain ditentukan oleh gen yang terdapat pada kromosom tubuh/autosom ternyata ada pula gen-gen yang terdapat pada kromosom kelamin/gonosom. Gen-gen yang terdapat/terangkai pada kromosom kelamin dinamakan gen terangkai kelamin/ sex-linked genes. Gen terangkai kelamin dapat menentukan penentuan jenis kelamin. Mekanisme penentuan jenis kelamin pada umumnya ditentukan oleh faktor genetik, oleh karena bahan genetik terdapat di dalam kromosom, maka perbedaan jenis kelamin terletak dalam komposisi kromosom. Umumnya tanaman tidak dapat dibedakan jenis kelaminnya karena bunga jantan dan bunga betina terdapat pada tanaman yang sama (monoecious) atau mempunyai bunga yang mengandung alat kelamin jantan dan betina (hermaphrodite). Meskipun demikian, terdapat tanaman yang dapat dibedakan jenis kelaminnya. Tanaman ini biasanya terpisah menjadi tanaman jantan yang mempunyai benangsari saja dan bunga betina yang mempunyai putik saja (dioecious). Sebagai contoh ialah tanaman salak (Zalacca educalis) dan Melandrium sp. Jenis kelamin tanaman dapat dikelompokkan ke dalam tipe jenis kelamin XY. Pada tanaman tingkat tinggi, kromosom kelamin membedakan sifat jantan dan sifat betina. Penampakan jenis kelamin dapat dikembangkan dengan manipulasi gen-gen pada autosom, misalnya pada jagung menyebabkan malai berbiji dan tidak ada rambut tongkol (tidak ada bunga betina). Individu betina memiliki sepasang kromosom-X yang disebut homogametik (XX). Individu jantan memiliki satu kromosom-X dan satu kromosom-Y yang disebut heterogametik (XY). 6.2 Pewarisan Sitoplasmik Pewarisan sifat pada individu tanaman selalu dikaitkan dengan gen-gen yang terletak di dalam kromosom/nukleus.Pada kenyataannya gen-gen kromosomal ini memegang peranan utama di dalam pewarisan sebagian besar sifat genetik.Tetapi ada sejumlah sifat genetik pada individu tanaman yang pewarisannya diatur oleh unsur-unsur di luar nukleus.Pewarisan ini dikenal pula sebagai pewarisan sitoplasmik.Pewarisan sitoplasmik ini tidak mengikuti pola Mendel. Terdapat lima hal yang dapat digunakan untuk membedakan antara pewarisan sitoplasmik dengan pewarisan gen-gen kromosomal. 1. Perbedaan hasil perkawinan resiprok merupakan penyimpangan dari pola Mendel. Sebagai contoh, hasil persilangan antara betina A dan jantan B tidak sama dengan hasil persilangan antara betina B dan jantan A. Jika dalam hal ini pengaruh rangkai 26 kelamin dikesampingkan, maka perbedaan hasil perkawinan resiprok tersebut menunjukkan bahwa salah satu tetua (biasanya betina) memberikan pengaruh lebih besar daripada pengaruh tetua lainnya dalam pewarisan suatu sifat tertentu. 2. Sel kelamin betina biasanya membawa sitoplasma dan organel sitoplasmik dalam jumlah lebih besar daripada sel kelamin jantan. Organel dan simbion di dalam sitoplasma dimungkinkan untuk diisolasi dan dianalisis untuk mendukung pembuktian tentang adanya transmisi maternal dalam pewarisan sifat. Jika materi sitoplasmik terbukti berkaitan dengan pewarisan sifat tertentu, maka dapat dipastikan bahwa pewarisan sifat tersebut merupakan pewarisan sitoplasmik. 3. Gen-gen kromosomal menempati loki tertentu dengan jarak satu sama lain yang tertentu pula sehingga dapat membentuk kelompok berangkai. Oleh karena itu, jika ada suatu materi penentu sifat tidak dapat dipetakan ke dalam kelompok-kelompok berangkai yang ada, sangat dimungkinkan bahwa materi genetik tersebut terdapat di dalam sitoplasma. 4. Tidak adanya nisbah segregasi Mendel menunjukkan bahwa pewarisan sifat tidak diatur oleh gen-gen kromosomal tetapi oleh materi sitoplasmik. 5. Substitusi nukleus dapat memperjelas pengaruh relatif nukleus dan sitoplasma. Jika pewarisan suatu sifat berlangsung tanpa adanya pewarisan gen-gen kromosomal, maka pewarisan tersebut terjadi karena pengaruh materi sitoplasmik. 1. Tujuan Tujuan dari praktikum adalah agarmahasiswa dapat memahami genetika kelamin melalui salah satu penampilan bunga, pada tanaman ketimun. LATIHAN SOAL 1. Sebuah gen resesif pada jagung monocious yang disebut mayang (tassel seed/ts) bila homozygote menghasilkan biji-biji hanya pada tempat dimana biasanya timbul pembungaan jantan (staminate) tidak dihasilkan serbuk sari. Sehingga individuindividu dengan genotip-genotip ts/ts secara fungsional menjadi berkelamin tunggal yaitu betina. Pada kromosom lain gen resesif yang disebut tanpa bunga (silkless/sk), bila homozygote menghasilkan tongkol tanpa pistilium. Tidak satupun dari tongkol ini menghasilkan biji dan individu-individu dengan genotip sk/sk direduksi hanya melaksanakan fungsi jantan. Gen resesif untuk mayang adalah epistasis terhadap lokus tanpa putik. 27 a. Bagaimana rasio seks yang diharapkan pada F1 dan F2 dari persilangan ts/ts, sk+/sk+ (betina) X ts+/ts+,sk/sk (jantan) b. Bagaimana penggunaan untuk mayang yang tanpa putik untuk membentuk tumbuhan jantan dan betina dioecious yang akan berlanjut dari generasi ke generasi dan menghasilkan keturunan dengan rasio 1 jantan : 1 betina 2. A completely pistillate inflorescence (female flower) is produced in the castor bean by the recessive genotype nn. Plants of genotype NN and Nn heve mixed pistillate flowers in the inflorescence. Determine the types of flowers produced in the progeny from the following crosses : (a) NN♀ x Nn♂, (b) Nn♀ x Nn♂, (c) nn ♀x Nn♂ 3. Sex determination in the dioecious plant Melandrium album (Lycnis dioica) is by the XY method. A sex linked gene governs leaf size, the dominant allele B producing broad leaves, and the recessive allele b producing narrow leaves. Pollen grains bearing the recessive allele are inviable. What phenotipic result are expected from the following crosses? Seed Parent Pollen Parent (a) Homozygous broad leaf X Narrow leaf (b) Heterozygous broad leaf X Narrow leaf (c) Heterozygous broad leaf X Broad leaf 4. In the plant genus Melandrium, sex determination is similar to that in humans. A sex linked gene (l) is known to be lethal when homozygous in females. When present in hemizygous condition in males (lY). It produces blotchy patches of yellow-green color. The homozygous or heterozygous condition of the wild type allele (LL or Ll) in female or hemizygous condition in males (LY) produces normal dark green color. From a cross between heterozygous females and yellow green males, predict the phenotypic ratio expected in the progeny? 5. Pada tanaman jagung sudah dikenal adanya “gen sitoplasmik” yang menyebabkan jantan mandul. Jelaskan bagaimana perakitan jagung hibrida dengan menggunakan jantan mandul pada tanaman jagung tersebut! Gambarkan pula bagan persilangan nya! 28 7. Poligen Tidak semua karakter akan menurun dalam kelas-kelas fenotip yang terbagi secara jelas, seperti pada pola pewarisan Mendel. Pada Mendel karakter-karakter terpisah jelas berdasarkan kelas-kelas fenotipnya. Hasil yang diperoleh Mendel pada persilangan kacang kapri tinggi dengan kacang kapri pendek, didapatkan F1 semua tinggi. Beberapa keturunan F2 tinggi dan sebagian lainnya adalah pendek, dengan perbandingan 3 tinggi:1 pendek. Sedangkan hasil persilangan tembakau pendek x tinggi yang dilakukan oleh Joseph Kolrueter (1760) F1 intermediet diantara ukuran kedua tetuanya, dan keturunan F2 menunjukkan adanya fenotipe kontiniu dari tetua pendek menuju tetua tinggi, dengan sebaran normal. Sehingga tidak dapat dibedakan dengan jelas kelas-kelas fenotipnya. Pada penemuan Kolrueter, alel-elel pada tembakau mempunyai pengaruh kumulatif serta dominant tidak sempurna, sedangkan penemuan Mendel pada kacang kapri didapatkan sifat dominan sempurna. Gen-gen yang tidak sealel mempunyai pengaruh kumulatif pada sifat-sifat tertentu. Penjelasan keragaman kontiniu tersebut disebutkan sebagai hipotesis gen ganda (multiple-gene hypothesis) . Poligen ialah salah satu dari suatu seri gen ganda yang menentukan pewarisan secara kuantitatif (karakter keturunan Nampak berderajat berdasarkan intensitas dari ekspresi karakter tersebut). Beberapa karakter tanaman dipengaruhi oleh gen-gen ganda, sehingga ekspresinya tidak dapat dibedakan secara jelas atau membentuk suatu sebaran normal (kontinu). Ekspresi gen ganda dapat diamati pada karakter tinggi tanaman, bobot biji, warna biji gandum. R.A. Emerson dan E.M. East telah meneliti tentang pewarisan sifat kuantitatif serta menguji hipotesis gen ganda pada tanaman jagung. Mereka menyilangkan tanaman jagung dengan fenotipe panjang tongkol rata-rata 6.6 cm dengan tanaman jagung yang mempunyai pajang tongkol rata-rata 16.8 cm. Pada keturunan F1 didapatkan panjang tongkol rata-rata 12.1 cm dengan kisaran dari 9 cm -15 cm. Sedangkan pada keturunan F2 keragaman fenotipe yang diperoleh lebih besar daripada keragaman pada F1, dengan panjang tongkol yang seekstrim kedua tetuanya. Apabila ada dua pasang alel yang aktif mengendalikan karakter panjang tongkol, dan jika masing-masing gen menghasilkan pengaruh yang sama pada penampakan karakter tersebut, maka kontribusi masing-masing gen sebagai berikut: Kontribusi masing-masing gen = Selisih ukuran fenotipe tetua Jumlah alel yang terlibat 29 Pada penelitian Emerson dan East tersebut diatas didapatkan kontribusi masing-masing gen adalah = 16.8 – 6.6 = 2.55 cm tiap alel 4 Hal tersebut berarti, masing-masing alel yang berperan aktif dapat meningkatkan panjang tongkol maksimal 2.55 cm dari karekter terpendek (6.6cm). Penemuan tersebut menggambarkan sifat dari gen-gen dengan pengaruh kuantitatif yang kemudian dinamakan sebagai factor-faktor ganda (multiple factors). Tetapi karena factor-faktor tersebut sangat kecil pengaruhnya, maka selanjutnya disebut sebagai pengaruh poligen. Masing-masing gen secara kumulatif mempunyai andil dalam penampakan fenotipe tetapi juga dipengaruhi oleh lingkungan seperti pada gen tunggal. Pada hasil perkawinan monohybrid (Aa x Aa) kita mengetahui bahwa hanya ¼ bagian dari F2 menyerupai salah satu induknya. Perhitungan mengenai banyaknya gen ganda, banyaknya kelas genotip dan fenotip dalam keturunan dapat diikuti pada tabel berikut : Jumlah pasangan gen ganda 1 2 3 n Bagian dari F2 yang sama dengan salah satu induknya 1/4 1/16 1/64 (1/4)n Jumlah kelas genotip dalam F2 Jumlah kelas fenotip dalam F2 3 9 27 3n 3 5 7 2n+1 LATIHAN SOAL 1. Persilangan dua tanaman inbred yang masing-masing memiliki biji 20 sentigram dan 40 sentigram menghasilkan tanaman F1 yang memiliki biji seragam (30 sentigram). Persilangan tanaman F1 X F1 menghasilkan 1000 tanaman, empat tanaman diantaranya memiliki biji beratnya 20 sentigram, sedang empat tanaman lainnya memiliki biji-biji beratnya 40 sentigram. Sisa tanaman lainnya memiliki biji-biji yang mempunyai berat bermacam-macam tetapi berkisar 20 dan 40 sentigram. Berapa banyak pasangan gen yang ikut mempengaruhi berat dalam perkawinan ini? 2. Nilai tengah panjang ruas batang varietas gandum Abad Binder adalah 3.2 mm. Panjang rata-rata pada varietas Asplund adalah 2.1 mm. Penyilangan kedua varietas ini menghasilkan F1 dan F2 dengan rata-rata panjang ruas batang 2.65 mm. Kira-kira 6% dari F2 mempunyai panjang ruas 3.2 mm dan 6% mempunyai panjang ruas 2.1 mm. Tentukan jumlah pasangan gen yang paling mungkin yang terlibat dalam panjang ruas batang dan kira-kira kontribusi tiap gen pada fenotip ! 30 3. Dua varietas jagung masing-masing tinggi 120 cm dan 180 cm dikawinkan. Tanaman F1 seragam mempunyai tinggi 150 cm dari 500 tanaman F2 terdapat 2 tanaman dengan ukuran 120 cm dan 2 tanaman 180 cm a. Berapa banyak poligen yang ikut berperan? b. Berapa cm tiap gen mempengaruhi tinggi tanaman ? 4. Misalkan dua pasang gen dengan masing-masing dua alel, Aa dan Bb menentukan penambahan tinggi tanaman dalam suatu populasi. Homozigot AABB adalah 50 cm tingginya, sedang homozigot resesif tingginya 30 cm a. Berapa tinggi tanaman F1 dari persilangan dua tanaman diatas? b. Setelah perkawinan F1 x F1, genotip-genotip apakah dalam F2 yang akan mempunyai tinggi 40 cm? c. Berapa bagian dari tanaman F2 yang diharapkan berupa tanaman setinggi 40 cm? 31 8. GENETIKA POPULASI Genetika populasi merupakan salah satu cabang dari genetika yang mempelajari gen-gen dalam populasi, yang menguraikan secara sistematik akibat dari keturunan pada tingkat populasi. Populasi adalah kelompok dari individu-individu yang dalam genetika populasi seringkali anggota kelompok tersebut terdiri dari spesies yang sama, sehingga makhluk hidup yang terdapat dalam populasi merupakan hasil persilangan interspesies yang memiliki lekang gen (gene pool) yang sama. Dimana lekang gen adalah jumlah dari semua alel yang berlainan dari suatu populasi yang membiak secara kawin. 7.1 Frekwensi Gen dan Genotip Frekwensi adlah perbandingan antara banyaknya individu dalam suatu kelas dengan jumlah seluruh individu. Frekwensi gen adalah frekwensi dari alel-alel. Frekwensi genotip adalah frekwensi dari pasangan alel. Frekwensi gen ada yang dominan dan ada yang resesif. Frekwensi gen dominan biasanya dinyatakan dengan p sedangkan grn resesif dinyatakan dengan q. Bila A adalah gen dominan dan a adalah gen resesif, maka frekwensi gen A=p dan frekwnsi gen a=q yang mana nilai p dan q sering dinyatakan dalam bentuk decimal dengan nilaike duanya adalah satu atau p+q = 1. Adanya kawin acak dalam populasi ini mengakibatkan genotipa yang terbentuk pada populasi keturunan tergantung pada frekwensi gen tetua. Tanaman yang mengandung gen A dan a, kemungkinan keturunannya akan memiliki genotipa AA.Aa atau aa dengan proporsi 1:2:1. Dengan demikian frekwensi genotipanya dapat dihitung dari frekwensi gen tetua menggunakan rumus p2+2pq+q2=1 yang merupakan penjabaran dari (p+q)2 Formula ini dikemukakan oleh ahli matematika Inggris,Hardy dan ahli fisika Jerman. Weinberg secara terpisah yang saat ini lebih dikenal sebagai hukum kesetimbangan HardyWeinberg. Hokum ini menyatakan bahwa dalam populasi setimbang maka baik frekwensi gen maupun genotip akan tetap dari satu generasi ke generasi selanjutnya, denga syarat: 1. persilangan terjadi secara acak, maka fenotipe individu tidak mempengaruhipilihan pasangannya. 2. tidak ada seleksi, semuja gamet mempunyai kesempatan sama untukmembentuk zigot dan semua zigot mempunyai viabilitas dan fertilitas yangsama. 3. tidak ada migrasi, yaitu tidak ada introduksi alel dari populasi lain. 4. tidak ada mutasi. Mutasi adalah proses yang lambat dan perubahan frekuensigen biasanya minimal. 32 5. tidak ada penghanyutan genetik secara acak (random genetic drift).Penghanyutan terjadi dalam populasi kecil karena contoh gen/alel yang kecilbila dibandingkan suatu populasi besar. 6. meiosis terjadi normal, sehingga hanya faktor kebetulan yang berlaku padagametogenesis. Hukum Hardy-Weinberg memudahkan kita untuk menentukan apakah asumsi di atas terpenuhi dan apakah suatu populasi berada dalam keseimbangan yang stabilfrekuensi gen nya. Dengan membandingkan frekuensi gen dalam populasi pada lokasi berbeda, kita dapat menentukan apakah terjadi penyimpangan dari keseimbangan. Kemudian kita dapat meneliti apa yang menyebabkan penyimpangan tersebut. Penerapan populasi genetika pada pemuliaan tanaman berhubungan denganpenentuan banyaknya individu yang homozigot atau heterozigot dalam suatu populasi.S ebagai contoh, apabila kita ingin mendapatkan suatu tanaman yang tahan terhadap hama penyakit, maka kita harus dapat mengetahui tanaman yang betul-betul tahan, tidak menurunkan sifat kerentanannya. 7.2 Tujuan Untuk memahami konsep frekwensi gen dan genotip pada populasi kawin acak. 7.3 Bahan dan Metode Bahan : 1. Kancing jepret warna hitam 2. Kancing jepret warna putih 3. Kantong kain hitam Metode : 1. Menggunakan teknik pengandaian dengan kancing jepret 2. Alel dominan dilambangkan dengan warna hitam 3. Alel resesif dilambangkan dengan warna putih 4. gamet betina dilambangkan dengan lubang kancing 5. Gamet jantan dilambangkan dengan mata kancing 6. Kumpulan gamet (lubang kancing dan mata kancing) dikelompokkan dalam kantong kain yang berbeda sebagai pengandaian dari lekang gen (gene pool). Pelaksanaan: 1. Membuat populasi dasar dari kancing jepretwarna hitam dan warna putih sesuai dengan proporsi yang ditentukan yaitu I: A= 0,5= 16 dan a= 0,5 = 16, II: A=0,75=24 dan a=0,25=8 2. Mengambil kancing jantan dan betina secara acak, mencatat setiap hasil persilangan tersebut dan mengembalikan lagi kancing yang terambil ke kantong. Kegiatan ini di ulang terus sampai 32 kali 33 1.4 Hasil dan Perhitungan LATIHAN SOAL 1. Dalam suatu populasi kecambah bibit kedelai didapatkan: 200 bibit albino (gg), 800 bibit hijau-kuning (Gg), 1000 bibit hijau (GG) Berapa frekuensi gen g? Berapa frekuensi gen G? 2. Suatu Kebun tanaman jagung yang terletak terpisah dari tanaman jagung lainnya mempunyai 20% tanaman berbatang pendek (cebol). Apabila sifat ini ditentukan oleh gen resesif d, sedang gen D menetukan batang berbatang normal, maka berapa % dari tanaman normal dalam kebun itu yang c. homozigotik d. heterozigotik 3. Pada tanaman tomat gen A mengatur batang ungu dan alel resesifnya a menghasilkan batang hijau. Gen C mengatur karakter daun belah dan c mengatur karakter daun kentang. Jika pengamatan – pengamatan fenotip dari suatu populasi sampel tomat adalah 204 ungu, belah : 194 ungu, kentang : 102 hijau, belah : 100 hijau, kentang. Tentukan frekuensi a. Alel belah b. Alel untuk batang hijau 4. Dua gen resesif yang saling bersilang secara bebas pada jagung mengatur produksi rambut salmon (sm) dan endosperm yang mengisut (sh). Suatu sample dari suatu populasi yang kawin secara acak menghasilkan data-data sebagai berikut 6 kisut : 10 salmon,kisut : 30 tipe liar : 54 salmon. Tentukan frekuensi-frekuensi alel salmon q dan alel kisut t !
