PEMBUKTIAN HUKUM MENDEL LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI MEDIK Oleh: Fikri Aditya Dwitama 2011050021 UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO FAKULTAS ILMU KESEHATAN PROGRAM STUDI TEKNOLOGI LABORATORIUM MEDIK D4 PURWOKERTO 2021 1 I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Ciri yang paling nyata dari kehidupan adalah kemampuan organisme untuk mereproduksi jenisnya. Sejenis menghasilkan sejenis, organisme menurunkan organisme yang sama. Suatu keturunan akan lebih menyerupai orangtuanya daripada individu lain yang spesiesnya sama, tapi hubungannya lebih jauh. Perpindahan sifat dari suatu generasi ke generasi selanjutnya dinamakan penurunan sifat yang dikenal dengan istilah hereditas. Selain itu, adapun variasi: keturunan yang memiliki penampilan yang sedikit berbeda dari orangtuanya atau saudara sekandungnya. Mekanisme hereditas dan variasi menjadi perhatian seiring abad ke-20 (Mehler 1996). Definisi hereditas sebagai transmisi genetik dari orang tua pada keturunannya merupakan penyederhanaan yang berlebih karena sesungguhnya yang diwariskan oleh anak dari orangtuanya adalah satu set alel dari masing-masing orang tua serta mitokondria yang terletak di luar nukleus (inti sel), kode genetik inilah yang memproduksi protein kemudian berinteraksi dengan lingkungan untuk membentuk karakter fenotif (Meilinda, 2017). Istilah hereditas akan mengenalkan terminologi Gen dan Alel sebagai ekspresi alternatif yang terkait sifat. Setiap individu memiliki sepasang alel yang khas dan terkait dengan tetuanya. Pasangan alel ini dinamakan genotif apabila individu memiliki pasangan alel yang sama, maka individu tersebut bergenotipe homozigot dan jika berbeda maka disebut heterozigot (Campbell, 1999). 1.2. Rumusan Masalah a) Apa yang dimaksud dengan hukum mendel ? b) Apa yang dimaksud dengan persilangan monohybrid ? c) Apa yang dimaksud dengan persilangan dihibrid ? 1.3. Tujuan Praktikum a) Mahasiswa dapat mengetahui apa yang dimaksud dengan hukum mendel. b) Mahasiswa dapat menjelaskan apa yang dimaksud dengan persilangan monohybrid. 2 c) Mahasiswa dapat mengetahui tentang apa yang dimaksud dengan persilangan dihibrid. 3 II. DASAR TEORI Genetika merupakan salah satu bidang ilmu yang sejak dahulu sudah menarik perhatian manusia. Genetika adalah ilmu yang mempelajari cara sifat diwariskan karena dengan genetika dapat diketahui cara transfer gen atau informasi biologi dari satu sel ke sel yang lain atau dari satu generasi ke generasi berikutnya. Salah satu tokoh genetika yang terkenal adalah Mendel. Beliau merupakan salah satu tokoh yang menemukan hukum Mendel I atau sering dikenal sebagai hukum segregasi. Hukum ini menyatakan bahwa dalam pembentukan sel gamet pasangan alel akan memisah secara bebas. Kemudian gen akan berpasangan kembali pada waktu fertilisasi sehingga setiap individu akan diploid ( Widianti, 2014 ). Eksperimen yang dilakukan Mendel adalah menyilangkan tanaman – tanaman ercis dengan satu sifat beda ( monohibrida ), dua sifat beda ( dihibrida ),tiga sifat beda ( trihibrida ) dan seterusnya. Percobaan persilangan yang dilakukan oleh Mendel sangat sederhana, yaitu menggunakan tanaman kapri dengan satu sifat beda. Persilangan ini disebut dengan persilangan monohybrid. Tanaman keturunan generasi pertama ( filial 1 atau F1 ) mempunyai sifat yang seragam menyerupai salah satu induknya. Kemudian tanaman – tanaman F1 tesebut disilangkan satu dengan lainnya ( F1 x F1 ). Pada keturunan generasi ke dua( F2 ), kedua sifat induk muncul kembali. Mendel beranggapan bahwa sifat yang tidak muncul pada tanaman F 1 itu sebenarnya ada di dalam tanaman tersebut,tetapi tidak terekspresikan atau tidak nampak, sehingga ia kemudian menarik kesimpulan bahwa sifat tertentu dapat menutup sifat lainnya. Sifat ini di sebut sifat dominan. Sifat yang tertutup oleh sifat dominan tersebut disebut dengan sifatresesif (Henuhili, 2002 ). Pada persilangan monohybrid , karakter-karakter genetik diatur oleh unit faktor yang berpasangan yang terdapat dalam tiap individu. Individu diploid menerima satu faktor dari masing-masing orang tua. Karena unit factor ituberpasangan, maka ada tiga kemungkinan kombinasi pasangan, yaitu keduanya sifat dominan, keduanya sifat resesif atau satu dominan satu resesif. Setiap individu yang diploid memiliki salah satu dari kemungkinan kombinasi tersebut.Selama pembentukan gamet, pasangan unit faktor akan memisah, atau mengalami segregasi dan akan diteruskan ke gamet-gamet secara bebas yang kemudian akan diteruskan ke keturunannya (Henuhili, 2002).’ Mendel melakukan persilangan monohibrid atau persilangan satu sifat beda, dengantujuan mengetahui pola pewarisan sifat dari induk kepada generasi berikutnya. 4 Persilangan ini untuk membuktikan hukum Mendel I yang menyatakan bahwa pasangan alel pada proses pembentukkan sel gamet dapat memisah secara bebas. Hukum Mendel I disebut juga dengan hukum segregasi. Persilangan monohibrid yang menghasilkan keturunan dengan perbandingan F2, yaitu 1 : 2 : 1 merupakan bukti berlakunya hukum Mendel I yang dikenal dengan nama Hukum Pemisahan Gen yang Sealel (The Law of Segregation of Allelic Genes). Persilangan dihibrid adalah persilangan antara individu untuk 2 gen yang berbeda. Eksperimen Mendel dengan bentuk biji dan warna ercis adalah sebuah contoh dari persilangan dihibrid. Metode Punnett kuadrat menentukan rasio fenotipe dan genotipenya. Metode ini pada dasarnya sama dengan persilangan monohibrid. Perbedaan utamanya ialah masing-masing gamet sekarang memiliki 1 alel dengan 1 atau 2 gen yang berbeda (Eri Kustiani, 2016). 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 inidipakai pada dihibrid atau polihibrid, yaitu persilangan dari 2 individu yang memiliki satu atau lebih karakter yang berbeda. Persilangan dihibrid akan menghasilkan keturunan F2 dengan perbandingan 9:3:3:1 (Campbell, 2010). 5 III. ALAT, BAHAN DAN METODE 3.1. Alat 1. Gunting 2. Wadah kecil 3. Selotip 3.2. Bahan 1. 4 Macam warna kancing model genetika masing-masing 200 buah 2. 4 Buah kantong plastik 3.3. Metode Kerja Metode kerja yang dilakukan pada praktikum kali ini, antara lain : 1. Persilangan Monohibrid a. Dimisalkan jika kita mengawinkan dua tanaman Erchis bunga merah, heterosigot (Mm), sebagai keturunan F1 dari perkawinan Erchis bunga merah (MM) dengan putih (mm). b. Dipilih dua (2) macam warna kancing model genetika : 1) Kancing merah sebagai model gen merah (M, dominan). 2) Kancing putih sebagai model gen putih (m, pasangan resesifnya). c. Disiapkan gamet-gamet jantan dan gamet-gamet betina, yang terdiri dari gen M (kancing merah) dan gen m (kancing putih) yang sama banyak, masingmasing 25. Macam Ʃ Gamet Ʃ Gamet Ʃ Kejadian Gamet (Pada Stamen) (Pada Putik) perkawinan Gen M 20 20 20 20 40 40 (kancing merah Gen m (kancing putih) Jumlah 40 Ket : Pada stamen akan dihasilkan ribuan serbuksari (gamet jantan). Gamet yang dibentuk mengandung gen M dan gen m = 1 : 1. Demikian pula pada putih dapat dihasil banyak ovum, dengan gen M dan m 1 : 1. d. Dimasukan ke dalam kantung 1 (sebagai stamen) dan kantong 2 (sebagai putik), masing-masing 20 gamet M dan gamet m. 6 e. Lakukan penyilangan secara acak (dengan mata terpejam) gamet-gamet dari kedua kantung. Catat hasil penyilangannya pada table tabulasi data. Lakukan terus sampai semua gamet habis disilangkan. f. Diulangilah penyilangan ini paling tidak dua kali (kita dapatkan 80 kejadian perkawinan). Semakin banyak kejadian perkawinan kita dapatkan, semakin jelas hasilnya. 2. Perkawinan Dihibrid a. Dimisalkan kita mengawinkan dua tanaman Erchis bunga merah, biji bukat heterosigotik (MmBb), sebagai keturunan F1 dari perkawinan Erchis merah, bulat (MMBB) dengan putih keriput (mmbb). Gen M dan B dominan terhadap alel pasangannya (m dan b). b. Dipilih empat (4) macam warna kancing model genetika : 1) Gen M = kancing merah 2) Gen m = kancing putih 3) Gen B = kancing hitam 4) Gen b = kancing kuning c. Disiapkan gamet-gamet jantan (pada stamen) di gamet-gamet betina (pada putik). Macam gamet dibentuk pada kedua orang kelamin : MB ; Mb ; mB ; mb. d. Dibuatlah rangkaian gamet sbb: MB, Mb, Mb dan mb dengan kancing model gen yang telah disiapkan. Masing-masing terdiri dari gen M (kancing merah) dan gen m (kancing putih) yang sama banyak, masing-masing 25. Macam Ʃ Gamet (Pada Ʃ Gamet (Pada Ʃ Kejadian Gamet Stamen) Putik) Perkawinan MB : Kancing 12 12 12 12 12 12 12 12 Merah – hitam Mb : Kancing Merah – kuning mB : Kancing putih – hitam Mb : Kancing putih – kuning 7 Jumlah gamet 48 48 48 Ket : Jumlah total gamet dapat diubah, dengan kelipatan 16, misal : 32, 48, 64, 80, 96, dst. e. Dilakukan penyilangan secara acak gamet-gamet dari kedua kantung (stamen dan putik). Dicatat hasil penyilangannya pada table tabulasi data. Lakukan terus sampai semua gamet habis disilangkan, f. Diulangilah penyilangan ini paling tidak dua kali (kita dapatkan 96 kejadian perkawinan). Semakin banyak kejadian perkawinan kita dapatkan, semakin jelas hasilnya. 8 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil 4.1.1 Persilangan Monohibrid Genotip Muncul Penyilangan 1 KK (Kuning – kuning) 11 Kk (Kuning – hijau) 16 kk (Hijau – hijau) 13 Jumlah 40 Ratio Fenotif = Kuning : Hijau 27 : 13 2,1 : 1 4.1.2 Persilangan Dihibrid Genotip Muncul Penyilangan 1 MMKK 1 MMKk 6 MMkk 2 MmKk 4 Mmkk 7 mmKK 3 mmKk 2 Mmkk 5 9 mmkk 2 Rasio fenotif merah : kuning, merah : hijau, putih : kuning, putih: hijau 11 : 14 : 5 : 2 5,5 : 7 : 2,5 : 1 4.1.2 Pembahasan Hukum Mendel adalah hukum mengenai pewarisan sifat pada organisme yang dijabarkan oleh Gregor Johann Mendel dalam karyanya 'Percobaan mengenai Persilangan Tanaman'. Hukum ini terdiri dari dua bagian:Hukum pemisahan (segregation) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Pertama Mendel, dan Hukum berpasangan secara bebas (independent assortment) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Kedua Mendel. Persilangan monohibrid adalah persilangan antara dua individu yang mempunyai satu sifat beda, yaitu parental yang memiliki sifat fenotif kuning (KK) dengan parental yanag memiliki sifat fenotif hijau (mm), dimana sifat kuning dominan terhadap sifat hijau. ada percobaan kali ini untuk membuktikan bunyi dari hukum Mendel 1 kami melakukan percobaan dengan satu sifat beda yaitu kuning dan hijau. Dimana warna kuning merupakan warna yang dominan sedangkan warna biru merupakan warna yang resesif. Setelah dilakukan percobaan, didapat perbandingan fenotifnya yaitu merah : biru = 2,1 : 1, dari hasil ratio fenotif tersebut di dapat bahwa hasil tersebut tidaklah sesuai dengan apa yang dikemukakan oleh Mendel, dan hal tersebut merupakan penyimpangan dari hukum Mendel 1 yang ratio fenotifnya 3:1. Penyimpangan tersebut hanyalah penyimpangan semu yang dikarenakan adanya pengaruh dominansi suatu sifat, pada hal ini adalah warna kuning. Warna kuning merupakan warna yang dominan, sehingga bila ditemukan pemasangan merah-biru pada pengambilan, otomatis individu tersebut disebut berwarna kuning karena dominansinya. Berbeda dengan warna hijau, warna hijau hanya muncul jika pemasangan yang diambil adalah hijau - hijau. Oleh karena itu, kesempatan warna hijau untuk muncul sangatlah sedikit. Dan apabila pasangan kuning - hijau muncul paling banyak maka otomatis warna kuninglah yang paling 10 banyak muncul, hal inilah yang menyebabkan dihasilkannya ratio fenotif kuning : hijau = 2,1 : 1. Persilangan dihibrid adalah persilangan antara dua individu sejenis yang melibatkan dua sifat beda. Pada persilangan dihibrid yang dilakukan terjadi hal yang sama dengan persilangan monohybrid, yaitu terjadinya penyimpangan dari hukum mendel, ini karena ratio fenotif yang dihasilkan adalah 5,5 : 7 : 2,5 : 1 , sedangakan hukum Mendel II mempunyai ratio fenotif 9 : 3 : 3 : 1. penyimpangan ini adalah penyimpangan yang semu dan jarang terjadi. Penyimpangan ini mungkin dikarenakan adanya sifat-sifat menurun yang dipengaruhi oleh dua atau lebih pasangan alela yang penampakkannya saling mempengaruhi (berinteraksi). Tergantung pada macam interaksi ini, perbandingan fenotif itu berubah dalam berbagai bentuk, walaupun prinsip dasar dari cara pewarisan sifat-sifat menurun adalah tetap sama. Keganjilan ini bukanlah disebabkan oleh penyimpangan hukum Mendel II tetapi hanyalah karena adanya dua pasang alela yang semuanya mempengaruhi bagian sama dari suatu organisme. 11 V. KESIMPULAN Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: Hukum Mendel adalah hukum mengenai pewarisan sifat pada organisme yang dijabarkan oleh Gregor Johann Mendel dalam karyanya 'Percobaan mengenai Persilangan Tanaman'. Persilangan monohibrid adalah persilangan antara dua individu yang mempunyai satu sifat beda. Persilangan dihibrid adalah persilangan antara dua individu sejenis yang melibatkan dua sifat beda. 12 DAFTAR PUSTAKA Barmawi, Maimun. 2007. Pola Segregasi dan Heritabilitas Sifat Ketahanan Kedelai terhadap Cowpea Mild Mottle Virus Populasi Willis MLG2521. Jurnal HPI Tropica ISSN 1411-7525 (7) 1 : 48 – 52. Campbell, Reece. 2010. Biologi. Jakarta: Erlangga.Elrod & Stansfield. 2002. Schaum’s Outline Teori dan Soal-Soal Genetika. Jakarta: Erlangga. Henuhili, Victoria dan Suratsih. 2002. Genetika. Yogyakarta : UNY. Suryo. 1990. Genetika Strata I. Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Weish, James dan Johanis P. Mogea. 1991. Dasar-Dasar Genetika dan PemuliaanTanaman. Jakarta: Erlangga. Widianti, Tuti & Noor Aini. 2014. Buku Ajar Genetika. Semarang : FMIPA Unnes. 13 LAMPIRAN 14
