PERSILANGAN DIHIBRID

ACARA IV PERSILANGAN DIHIBRID

Semester : Ganjil 2014

Oleh : Apriliane Briantika Louise A1L013055 C KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS PERTANIAN LABORATORIUM PEMULIAAN TANAMAN DAN BIOTEKNOLOGI PURWOKERTO 2014

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

  Aspek penting pada organisme hidup adalah kemampuannya untuk melakukan reproduksi dan dengan demikian dapat melestarikan jenisnya. Pada organisme yang berkembangbiak secara seksual, individu baru adalah hasil kombinasi informasi genetis yang disumbangkan oleh 2 gamet yang berbeda yang berasal dari kedua parentalnya. 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. Monohibrid adalah hibrid dengan 1 sifat beda, dan Dihibrid adalah hibrid dengan 2 sifat beda.

  Persilangan dihibrida merupakan perkawinan dua individu dengan dua tanda beda. Persilangan ini dapat membuktikan kebenaran Hukum Mendel II yaitu bahwa gen-gen yang terletak pada kromosom yang berlainan akan bersegregasi secara bebas dan dihasilkan empat macam fenotip dengan perbandingan 9 : 3 : 3 :

  1 kenyataannya, seringkali terjadi penyimpangan atau hasil yang jauh dari harapan. Masalah penurunan sifathereitas mendapat perhatian banyak peneliti. Mendel mulai mengadakan penelitian dan meletakkan dasar-dasar hereditas. Dari penelitiannya, menghasilkan hukum Mendel I dan hukum Mendel II.

  Hukum kedua Mendel menyatakan bahwa bila dua individu mempunyai dua pasang atau lebih sifat, maka diturunkannya sepasang sifat secara bebas, tidak bergantung pada pasangan sifat yang lain sehingga alel dengan gen sifat yang berbeda tidak saling memengaruhi. Hal ini menjelaskan bahwa gen yang menentukan tinggi tanaman dengan warna bunga suatu tanaman tidak saling mempengauhi. Induk jantan (tingkat 1) mempunyai genotipe ww (secara fenotipe berwarna putih), dan induk betina mempunyai genotipe RR (secara fenotipe berwarna merah).

  Mendel melakukan persilangan dengan menyilangkan tanaman dengan dua sifat beda, misalnya warna bunga dan ukuran tanaman. Persilangan dihibrid juga merupakan bukti berlakunya hukum Mendel II berupa pengelompokkan gen secara bebas saat pembentukkan gamet. Persilangan dengan dua sifat beda yang

  lain juga memiliki perbandingan fenotip F 2 sama, yaitu 9 : 3 : 3 : 1. Berdasarkan

  penjelasan pada persilangan monohibrid dan dihibrid tampak adanya hubungan antara jumlah sifat beda, macam gamet, genotip, dan fenotip beserta perbandingannya. Persilangan dihibrid yang menghasilkan keturunan dengan

  perbandingan F 2 , yaitu 9 : 3 : 3 : 1 merupakan bukti berlakunya Hukum Mendel II

  yang disebut Hukum Pengelompokkan Gen secara Bebas. Dengan percobaan Mendel, maka secara sederhana dapat kita simpulkan bahwa gen itu diwariskan dari induk atau orang tua kepada keturunannya melalui gamet.

B. Tujuan

  Membuktikan Hukum Mendel II pada persilangan Dihibrid

II. TINJAUAN PUSTAKA

  Hukum pewarisan mengikuti pola yang teratur dan terulang dari generasi ke generasi. Dengan mempelajari cara pewarisan gen tunggal akan di mengerti mekanisme pewarisan suatu sifat dan bagaimana suatu sifat tetap ada dalam populasi. Demikian juga akan dimengerti bagaimana pewarisan dua sifat atau lebih. Banyak sifat pada tanaman, binatang dan mikrobia yang diatur oleh satu gen. Gen-gen dalam individu diploid berupa pasangan-pasangan alel dan masing- masing orang tua mewariskan satu alel dari satu pasangan gen tadi kepada keturunannya. Pewarisan sifat yang dapat dikenal dari orang tua kepada keturunannya secara genetik disebut hereditas (Crowder, 1990).

  Semua gamet individu diketahui, maka genotipe individu itu juga akan diketahui. Suatu uji silang monohibrida menghasilkan ratio fenotipe 1:1, menunjukkan bahwa ada satu pasang faktor yang memisah. Suatu uji silang dihibrida menghasilkan ratio 1:1:1:1, menunjukkan bahwa ada dua pasang faktor yang berpisah dan berpilih secara bebas (Johnson, 1983).

  Mendel melakukan persilangan ini dan memanen 315 ercis bulat-kuning, 101 ercis keriput-kuning, 108 bulat-hijau dan 32 ercis keriput-hijau. Hanyalah 32 ercis keriput-hijau yang merupakan genotipe tunggal. Hasil-hasil ini membuat Mendel mendirikan hipotesisnya yang terakhir (hukum Mendel kedua). Distribusi satu pasang faktor tidak bergantung pada distribusi pasangan yang lain. Hal ini dikenal sebagai hukum pemilihan bebas . Ciri khas karya Mendel yang cermat Mendel melakukan persilangan ini dan memanen 315 ercis bulat-kuning, 101 ercis keriput-kuning, 108 bulat-hijau dan 32 ercis keriput-hijau. Hanyalah 32 ercis keriput-hijau yang merupakan genotipe tunggal. Hasil-hasil ini membuat Mendel mendirikan hipotesisnya yang terakhir (hukum Mendel kedua). Distribusi satu pasang faktor tidak bergantung pada distribusi pasangan yang lain. Hal ini dikenal sebagai hukum pemilihan bebas . Ciri khas karya Mendel yang cermat

  

  Hukum Mendel II disebut juga hukum asortasi. Mendel menggunakan kacang ercis untuk dihibrid, yang pada bijinya terdapat dua sifat beda, yaitu soal bentuk dan warna biji. Hukum ini berlaku ketika pembentukan gamet, dimana gen sealel secara bebas pergi ke masing-masing kutub ketika meiosis. B untuk biji bulat, b untuk biji kisut, K untuk warna kuning dan k untuk warna hijau. Jika tanaman ercis biji bulat kuning homozygote (BBKK) disilangkan dengan biji kisut hijau (bbkk), maka semua tanaman F1 berbiji bulat kuning. Apabila tanaman F1 ini dibiarkan menyerbuk kembali, maka tanaman ini akan membentuk empat macam gamet baik jantan ataupun betina masing-masing dengan kombinasi BK, Bk,Bk, bk. Akibatnya turunan F2 dihasilkan 16 kombinasi.yang terdiri dari empat macam fenotip, yaitu 916 bulat kuning, 316 bulat hijau, 316 kisut kuning dan 116 kisut hijau. Dua diantara fenotip itu serupa dengan induknya semula dan dua lainnya merupakan fariasi baru (Gooddenough, 1984).

  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 (Johnson, 1983).

  Mendel memperoleh hasil yang tetap sama dan tidak berubah-ubah pada pengulangan dengan cara penyilangan dengan kombinasi sifat yang berbeda. Prinsip segregasi berlaku untuk kromosom homolog. Pasangan-pasangan kromosom homolog yang berbeda mengatur sendiri pada khatulistiwa metafase I dengan cara bebas dan tetap bebas selama meiosis. Sebagai akibatnya, gen-gen yang terletak pada kromosom nonhomolog, dengan kata lain, gen-gen yang tidak terpaut mengalami pemilihan bebas secara meiosis Pengamatan ini menghasilkan formulasi hukum genetika Mendel kedua, yaitu hukum pilihan acak, yang menyatakan bahwa gen-gen yang menentukan sifat-sifat yang berbeda dipindahkan secara bebas satu dengan yang lain, dan sebab itu akan timbul lagi secara pilihan acak pada keturunannya. Individu-individu demikian disebut dihibrida atau hibrida dengan 2 sifat beda (Goodenough, 1984).

  III.

  METODE PRAKTIKUM

A. Alat dan Bahan

  Alat yang digunakan adalah botol bening, cawan petridis, dan alat tulis. Bahan yang digunakan adalah lalat Drosophila melanogaster, media lalat, plastik bening, chloroform, kapas dan lembar pengamatan.

B. Prosedur Kerja

  1. Lalat Drosophila dipilih sebanyak 10-20 pasang dengan dua tanda beda

  tertentu untuk dikawinkan.

  2. Setelah nampak berbentuk pupa (6-7 hari setelah dikawinkan), semua

  induk persilangan harus dibuang sebelum pupa-pupa menjadi imago.

  3. Pengamatan dilakukan pada keturunan pertamanya (Fi). Apabila terdapat

  lebih dari satu macam fenotip, persilangan ini tidak dapat diteruskan hingga F1, karena hasil seperti ini menunjukkan bahwa betina yang digunakan ada yang tidak virgin.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

  1. Lalat Drosophilla Melanogaster

  2. Lalat Drosophilla Melanogaster

  3. Lalat Drosophilla Melanogaster

B. Pembahasan

  Persilangan dihibrid merupakan persilangan yang membutuhkan waktu lama dalam mengerjakan soalnya karena harus membuat kotak-kotak untuk mengerjakan soal persilangan dihibrid yaitu pada penentuan F2 nya. Hal ini tentu akan menyita waktu banyak untuk mengerjakan soal ini. Disamping membutuhkan waktu yang banyak, tingkat ketelitian untuk menentukan genotip dan fenotipnya juga dibutuhkan konsentrasi yang tinggi, maka dari soal jenis ini memiliki tingkat kesalahan mengerjakan yang tinggi jika tidak teliti dalam menyilangkannya.

  Hukum Mendel II atau dikenal dengan The Law of Independent assortmen ofgenes 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 ataulebih karakter yang berbeda. Persilangan dihibrid akan menghasilkan keturunan F2 dengan perbandingan 9:3:3:1 (Campbell, 2010).

  Perbandingan fenotip yang ditemukan dalam persilangan monohybrid maupun dihibrid tidak sepenuhnya merupakan perbandingan yang pasti. Kejadian nyatanya 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 (χ 2) (Suryo, 1990).

  Praktikum ini dilakukan untuk memahami persilangan dan penurunan sifat berdasarkan hukum mendel, serta dapat menganalisis ratio perbandingan F2 dalam kehidupan nyata denganevaluasichi-square tes. Ciri-ciri persilangan Dihibrid yaitu:

  1. Persilangan dengan memperhatikan dua sifat beda.

  2. Jumlah Gamet yang terbentuk pada setiap individu adalah 4 (2n).

  3. Fenotip individu ditentukan oleh 2 macan sifat genetik.

  4. Dijumpai maksimal 16 variasi genotip pada F2 Persilangan pada tanaman dapat diartikan sebagai proses penyerbukan yang

  terjadi antara tanaman atau populasi yang berbeda secara genetik. Pengetahuan tentang sistem reproduksi dan alat kelamin pada tumbuhan membuat persilangan menjadi suatu metode yang efektif untuk memperbaiki penampilan tanaman. Persilangan pada tanaman dapat terjadi dengan dua cara yaitu persialangan alami dan persilangan buatan. Tanaman menyerbuk terbuka, persilangan tanaman terjadi secara alami baik dengan bantuan angin maupun serangga, dan bantuan manusia untuk tujuan tertentu. Tanaman menyerbuk sendiri persilangan tanaman umumnya dilakukan oleh manusia (persilangan buatan) untuk menggabungkan sifat atau karakter yang berbeda dari dua atau kultivar tanaman.

  Tanaman semusim yang melakukan persilangan dihibrida yaitu:

  1. Dua sifat beda dalam Mendel yaitu bentuk dan warna kapri. Diketahui biji bulat (W) dominan terhadap biji berkerut (w), dan menghasilkan nisbah 3:1. Keturunan F2, Mendel juga mendapatkan bahwa warna biji kuning (G) dominan terhadap biji hijau (g), dan segregasi dengan nisbah 3:1. Persilangan kapri dihibrida berbiji kuning bulat dan berbiji hijau berkerut menghasilkan nisbah fenotipe 9:3:3:1. Nisbah genotipenya dapat diperoleh dengan menjumlahkan genotipe-genotipe yang sama di antara 16 genotipe yang terlihat dalam segitiga Punnett (Crowder, 1990).

  2. Mendel melakukan persilangan ini dan memanen 315 ercis bulat-kuning, 101 ercis keriput-kuning, 108 bulat-hijau dan 32 ercis keriput-hijau. Ciri khas karya Mendel yang cermat ialah bahwa ia lalu menanam semua ercis ini dan membuktikan adanya genotipe terpisah di antara setiap ercis dengan kombinasi baru ciri-cirinya. Hanyalah 32 ercis keriput-hijau yang merupakan genotipe tunggal. Hasil-hasil ini membuat Mendel mendirikan hipotesisnya yang terakhir (hukum Mendel kedua). Distribusi satu pasang faktor tidak bergantung pada distribusi pasangan yang lain. Hal ini dikenal sebagai hukum pemilihan bebas (Kimball, 1983).

  Pada biji ercis, dapat mengamati 2 sifat beda, yaitu bentuk biji dan warna biji. Kedua sifat beda itu ditentukan oleh gengen sebagai berikut:

  B : gen untuk biji bulat

  b : gen untuk biji keriput K : gen untuk biji kuning k : gen untuk biji hijau Jika tanaman ercis berbiji bulat-kuning homozigot (BBKK) disilangkan

  dengan tanaman ercis berbiji keriput-hijau (bbkk), maka semua tanaman F1 berbiji bulat-kuning. Apabila tanaman-tanaman F1 ini dibiarkan dengan tanaman ercis berbiji keriput-hijau (bbkk), maka semua tanaman F1 berbiji bulat-kuning. Apabila tanaman-tanaman F1 ini dibiarkan

  3. Pada persilangan bunga pucung, disilangkan bunga pucung ungu (UU) dan

  bunga sepatu putih (uu) sehingga dihasilkan anakan warna ungu muda (Uu). Apabila keturunan pada F1 disilangkan antar sesamanya, maka:

  a. Perbandingan fenotip pada F2 adalah : Ungu : Ungu muda : putih = 1:2:1

  b. Perbandingan fenotip pada F2 adalah : UU : Uu : uu = 1 : 2 : 1.

  c. Prosentase dihasilkan anakan berwarna putih pada F2, adalah 25 .

  4. Pada tanaman jagung keerhasilan persilangan keseluruhan didapatkan

  sebesar 66.67 dari 9 kali persilangan yang dilakukan yaitu pada ntanaman jagung bisi 2 yang disilangkan dengan pioner menghasilkan sekitar 80 tingkat keberhasilan dari 5 kali persilangan. Dan pada tanaman pioner yang disilangkan dengan bisi 2 menghasilkan sekitar

  66.67 dari 6 kali persilangan. Hasil persilangan jagung terlihat jumlah biji yang dihasilkan tidak rata atau tongkol yang bernas sedikit, menunjukkan serbuk sari pejantannya sedikit yang berhasil membuahi putik. Hal ini disebabkan oleh kesalahan pemulia dan faktor lingkungan yang mempengaruhi dan persilangan jagung dengan varietas berbeda biasanya tongkolnya tidak akan berbentuk atau berbiji sempurna.

  Persilangan dihibrida merupakan perkawinan dua individu dengan dua tanda beda. Persilangan ini dapat membuktikan kebenaran Hukum Mendel II yaitu bahwa gen-gen yang terletak pada kromosom yang berlainan akan bersegregasi secara bebas dan dihasilkan empat macam fenotip dengan perbandingan 9 : 3 : 3 :

  1. kenyataannya, seringkali terjadi penyimpangan atau hasil yang jauh dari harapan yang mungkin disebabkan oleh beberapa hal seperti adanya interaksi gen, adanya gen yang bersifat homozigot letal dan sebagainya.

  Masalah penurunan sifat atau hereditas mendapat perhatian banyak peneliti. Peneliti yang paling popular adalah Gregor Johann Mendel yang lahir tahun 1822 di Cekoslovakia. Pada tahun 1842, Mendel mulai mengadakan penelitian dan meletakkan dasar-dasar hereditas. Ilmuwan dan biarawan ini menemukan prinsip- prinsip dasar pewarisan melalui percobaan yang dikendalikan dengan cermat dalam pembiakan silang. Penelitian-penelitian Mendel menghasilkan hukum Mendel I dan hukum Mendel II.

  Mendel melanjutkan persilangan dengan menyilangkan tanaman dengan dua sifat beda, misalnya warna bunga dan ukuran tanaman. Persilangan dihibrid juga merupakan bukti berlakunya hukum Mendel II berupa pengelompokkan gen secara bebas saat pembentukkan gamet. Persilangan dengan dua sifat beda yang lain juga memiliki perbandingan fenotip F2 sama, yaitu 9 : 3 : 3 : 1. Berdasarkan penjelasan pada persilangan monohibrid dan dihibrid tampak adanya hubungan antara jumlah sifat beda, macam gamet, genotip, dan fenotip beserta perbandingannya.

  Tujuh mutan Drosophila dan satu normal yang akan digunakan dalam kegiatan praktikum genetika. Ada 8 jenis lalat yaitu:

  1. Normal (+) : sayap lebih panjang dari panjang tubuh, mata coklat

  2. w

  : white (1-1,5) warna mata dan oceli putih, asal dari USA dan Malaysia

  3. dp

  : dumpy (2-13,0) sayap pendek dan tumpul, asal dari USA

  4. b

  : black (2-48,5) warna tubuh hitam, asal dari Malaysia

  5. vg

  : vestigial (2-67,0) sayap dan halter rudiment. Asal dari USA

  6. Se

  : sepia (3-26,0) warna mata merah tua, asal dari USA

  7. cu

  : curled (3-50) sayap melengkung ke atas, asal radiasi.

  8. ye

  : yellow (1-0,0) warna tubuh, rambut sikat dan rambut berwarna kuning coklat

  Macam-macam Dihibrid,yaitu:

  1. Semi dominansi dalam dihibrid

  Dominansi nampak penuh maka perbandingan fenotip pada F2 adalah 9:3:3:1. Pada semi dominansi (artinya dominansi tidak nampak penuh, ada warna yang teritermedier ) maka hasil perkawinan dihibrid menghasilkan keturunan dengan perbandingan 1:2:1:2:4:2:1:2:1.

  2. Perkawinan dihibrid pada hewan

  Marmot misalnya, rambut hitam ditentukan oleh gen H yang dominant terhadap rambut putih h. rambut kasar ditentukan oleh gen K yang dominant terhadap rambut halus k. Cara penurunan gen-gen tersebut sama dengan pada tanaman, sehingga dalam F2 didapatkan perbandingan 9 hitam kasar: 3 hitam halus: 3 putih kasar: 1 putih halus.

  3. Perkawinan dihibrid pada manusia

  Sifat kidal adalah resesif ditentukan oleh gen kd. Sifat normal adalah dominant ( ditentukan oleh gen Kd ), rambut keriting adalah dominant ditentukan oleh gen Kr terhadap rambut lurus yang ditentukan oleh gen kr. Sepertihalnya tumbuh-tumbuhan dan hewan, maka F2 akan memperlihatkan perbandingan 9:3:3:1. dalam kenyataanya akan sulit bahkan tidak mungkin menemukan perbandingan itu, mengingat jumlah anak dalam satu keluarga semakin sedikit.

  Praktikum ini dilakukan pengamatan secara morfologi lalat Drosophila melanogaster. Pertama mengambil beberapa lalat dari botol kultur yang kemudian Praktikum ini dilakukan pengamatan secara morfologi lalat Drosophila melanogaster. Pertama mengambil beberapa lalat dari botol kultur yang kemudian

  

  2 perhitungan yang dilakukan adalah seluruh X 2 Hitung lebih kecil daripada X

  tabel, baik pada pengujian X 2 untuk persilangan dihibrid, sehingga penyimpangan

  yang terjadi diterimasignifikan, dan persilangan sesuai dengan perbandingan sedangkan penyimpangan dari nisbah yang terjadi adalah nyata dan terjadi secara kebetulan tetapi ada faktor lain yang menyebabkan penyimpangan tersebut yaitu persilangan dihibrid pada lalat buah (Drosophila Melanogaster).

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

  Persilangan dihibrid merupakan pewarisan dua pasang sifat oleh dua pasang gen yang terletak pada dua kromosom yang berlainan. Percobaan ini membuktikan dan menerima tentang Hukum Mendel II yakni hukum pengelompokan gen secara bebas pada persilangan dihibrid. Menggunakan analisis chi-kuadrat diketahui bahwa hasil tidak menyimpang dari Hukum Mendel

  II. Mengetahui ratio fenotip dari persilangan dihibrid yaitu 9:3:3:1.

B. Saran

  Sebaiknya pada praktikum persilangan dihibrid para praktikan lebih serius. Hanya saja jika penggunaan lalat Drosophila melanogaster tidak memungkinkan, diharapkan dilakukan revisi pada diktat agar tidak terjadi miss communication pada saat jalannya praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

  Champbell. 2010. Pemuliaan Tanaman dengan Hibridisasi (Allogam). PT Raja

  Grafindo Persada. Jakata. Crowder, L.V. 1999. Genetika Tumbuhan. Diterjemahkan oleh L. Kusdiarti.

  Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Goodenough, U. 1984. Genetika. Diterjemahkan oleh Sumartono Adisoemarto.

  Erlangga. Jakarta.

  Johnson, L.G. 1983. Biology. Wm. C. Brown Company Publishers. Iowa. Kimball, J.W. 1983. Biologi. Jilid I Edisi Kelima. Diterjemahkan oleh S.S.

  Tjitrosomo dan N. Sugiri. Erlangga. Jakarta.

  Suryo. 1990. Mengenai Hibridasi Dan Kastrasi. PT Gramedia. Jakarta.

LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA TUMBUHAN