PERHITUNGAN FREKUENSI ALELE FREKUENSI GE
LAPORAN PRAKTIKUM
GENETIKA TUMBUHAN
ACARA VI
PERHITUNGAN FREKUENSI ALELE,FREKUENSI
GENOTIP,PENGUKURAN SIFAT SIFAT KUALITATIF DAN
KUANTITATIF
Semester:
Ganjil 2014
Oleh:
Muhammad Ikhsan
A1L013068/ C
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS JENEDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS PERTANIAN
LABORATORIUM PEMULIAAN TANAMAN DAN BIOTEKNOLOGI
PURWOKERTO
2014
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pola pewarisan sifat tidak hanya dapat dipelajai melalui sebuah uji percobaan
persilangan buatan.Pada tanaman keras atau hewan-hewan dengan daur hidup
panjang seperti halnya gajah, misalnya, suatu persilangan baru akan memberikan
hasil yang dapat dianalisis setelah kurun waktu yang sangat lama. Demikian pula,
untuk mempelajari pola pewarisan sifat tertentu pada manusia jelas tidak mungkin
dilakukan percobaan persilangan. Pola pewarisan sifat pada organisme-organisme
semacam itu harus dianalisis menggunakan data hasil pengamatan langsung pada
populasi yang ada.
Keanekaragaman adalah sifat beda dari suatu organisasi spesies. Dengan
adanya sifat beda akan terjadi variasi, maka dari itu perlu bagi mahasiswa
mengadakan percobaan dan pengamatan ini untuk mengetahui faktor – faktor
serta sifat secara genetik atau pengaruh lingkungan yang mempengaruhi
keanekaragaman dan keseragaman pada makhluk hidup. Meskipun terdapat
keseragaman pada makhluk hidup , tetapi tidak ada manusia yang tepat sama
sekalipun kembar identik , Setiap manusia memiliki keunikan masing-masing ,
individu yang satu dengan yang lainnya mempunyai persamaan dan perbedaan
sifat yang menurun , baik sifat kualitatif maupun kuantitatif .
Keanekaragaman yang tampak secara fenotip pada tumbuhan dan hewan juga
mempunyai variasi antara lain : bentuk, warna, dan ukuran, sedangkan pada
manusia dengan adanya pengaruh lingkungan maka individu yang bergenotip
sama kemungkinan akan mempunyai fenotip yang berbeda. Adanya pewarisan
sifat, dalam populasi dapat dilihat adanya sifat yang sangat bervariasi sehingga
kecil kemungkinan persamaannya
B. Tujuan
Praktikum ini bertujuan untuk menghitung frekuensi alele dan frekuensi
genotip; membuktikan hukum hardy-weinberg, serta mengukur sifat sifat
kualitatif dan kuantitatif.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
Genetika populasi ialah cabang ilmu yang mempelajari gen gen dalam
populasi,yangmenguraikan secara sistematik dan matematik akibat dari keturunan
dari tingkat suatu populasi.Populasi adalah suatu kelompok organisasi dari suatu
keturunan spesies. Dan dari situ dapat dapat diambil semple.Semua makhluk
hidup merupakan masyarakat dalam suatu populasi dimana merupakan hasil dari
perkawinan antar spesies dan memiliki lengkang gen yang sama.Lengkang gen
(gen pool) yaitujumlah dari semua alel yang berlainan atau keterangan genetik
dalam anggota dari suatu populasi secara kawin (suryo, 1986).
Dalam tahun 1908 G.H. Hardy ( seorang ahli matematik bangsa inggris ) dan
W. Weinberg ( seorang dokter bangsa jerman ) secara terarah menemukan dasar
dasar yang ada hubunganya dengan frekuensi da dalam populasi.prinsip yang
terbentuk pernyataan teoritis itu dikenal sebagai prisnsip Ekuilibrum HardyWeinberg.Pernyataan ( dalam keseimbangan ), maka baik frekuensi gen maupun
frekuensi genotip akan tetap dari satu generasi ke generasi seterusnya.Hal ini
dijumpai dalam populasi besar,dimana perkawinan berlangsung secara acak
( random) dan tidak ada pilihan/ pengaturan atau faktor lain yang dapat merubah
frekuensi gen ( Suryo, 1986).
Genetika ( ilmu keturunan ) tegolong dalam ilmu hayat yang mempelajari
turun – temurunnya sifat
sifat induk atau orang tua kepada keturunannya).
Terbentuknya individu hasil perkawinan yang dapat dilihat dalam wujud fenotip,
pada dasarnya hanya merupakan kemungkinan-kemungkinan pertemuan gamet
jantan dan gamet betina. Keturunan hasil suatu persilangan tidak dapat dipastikan
begitu saja, melainkan hanya diduga berdasarkan peluang yang ada. Sehubungan
dengan itu, peranan teori kemungkinan ( peluang ) sangat penting dalam
mempelajari genetika( Suryo, 2008).
Sifat kualitatif adalah sifat yang secara kualitatif berbeda sehingga mudah
dikelompokkan dan biasanya dinyatakan dalam kategori, Sifat ini yang menjadi
obyek penelitian Mendel sehingga tercipta hukumnya yang yang terkenal dengan
Genetika Mendel menyangkut segregasi, rekombinasi, linkage, interaksi non alel
dan lain-lain yang dapat menyebabkan berhasil tidaknya hibridisasi. Banyak sifat
penting seperti produksi, kadar protein dan kualitas dikendalikan oleh kegiatan
banyak gen yang masing-masing mempunyai pengaruh kecil pada sifat itu.
Dengan adanya pengaruh lingkungan, akan menambah pengaburan perbedaan
genetika tersebut(Stanfield, 1991)
Teori Mendel tidak dapat diterapkan untuk mempelajari proses menurunnya
sifat ini, tetapi digunakan teori lain yakni genetika kuantitatif. Untuk sifat
kualitatif pekerjaan seleksi akan lebih efisien bila didasarkan atas variasi genetik.
Akan tetapi untuk menyeleksi sifat kuantitatif tidak lagi mendasarkan pada variasi
genetik, tetapi pada variasi fenotipe individu-individu dalam populasi. Sifat
kuantitatif yang dipelajari dinyatakan dalam besaran kuantitatif bagi masingmasing individu tanaman yang selanjutnya digunakan pendekatan analisis
sejumlah ukuran sifat itu (Crowder, L.V. 1986)
III.
METODE PRAKTIKUM
A. Bahan Dan Alat
bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah kantong pelastik berisi
biji kedelai, kantong pelastik yang berisi kancing berwarna, kantong plastik yang
berisi kacang tanah dan lembar pengamatan.Alat yang diguanakan dalam
praktikum ini adalah neraca ( timbangan eletrik), kalkulator dan alat tulis.
B. Prosedur Kerja
Pecobaan 1.
Misal suatu populasi yang sudah keadaan seimbang,tersusun dari individu
individu dengan warna merah (GG), putih(gg), dan merah muda (Gg).
1. Sebanyak 200 individu diambil secara acak
2. Individu yang dipilih dicatat warnanya
3. Frekuensi genotip dan frekuensi alel G dan alel g dihitung.
Percobaan 2.
Siapkan kantong yang sama ukuranya
1. Setiap kantong dengan 2 macam warna kancing baju diisi dengan
perbandingan seperti hasil perhitungan point 1.Kedua kantong isinya sama
2.
3.
4.
5.
6.
banyak
Secara acak kancing diambil dari setiap kantong dan catat warna keduanya
Pengambilan diulang sebanyak 100x
Frekuensi alel dan frekuensi genotipnya dihitung
Label yang tersedia dimasukan data
X2 sebagai analisis.
Percobaan 3.
Pengamatan karakter kuantitatif dan kualitatif menggunakan kacang tanah:
1. Individu secara acak diambil dan timbang dari populasi kacang tanah yang
tersedia
2. Pekerjaan tersebut diulang sebanyak 100x
3. Warna dan bobotnya diamati dan buat grafiknya.
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Percobaan 1
Misal
GG = 39 X
Gg = 50 Y
Gg = 111 Z
Z
£ populasi
1.
=
111
200
= 0,555
Perhitungan frekuensi alel
p+ q = 1
( p + q )² = 1²
p² +2pq + q² = 1
q² = √ 0,555 = 0,745
Jika p + q = 1
Maka
p=1–q
P = 1 – 0,745
P = 0,255
GG(merah) = p² = (0,255)² x 100% = 6,502
Gg(merah muda) = 2pq = 2 (0,255) (0,745) x 100 % = 37,995
gg(putih) = q² = (0,745)² x 100% = 55,502
p² : 2pq : q²
6,502
= GG + Gg + gg
: 37,995 : 55,502
1 : 5,843
: 8,53
Hasilnya tidak signifikan atau tidak sesuai dengan teori
Tabel 1.1 Uji X2 Percobaan 1
Karakteristik
GG(merah)
Gg(putih)
Gg(merah muda)
39
50
111
2
×200=100
4
1
×20=50
4
Observasi (O)
1
×200=50
4
Harapan (E)
(|39−50|)
( |O−E| )2
(|0−E|) 2
E
X2
2
2
(|50−100|)
(|111−50|)
jumla
h
200
2
200
6342
¿ 121
¿ 2500
¿ 3721
(121) ²
=2,42
50
(2500)²
=25
100
2,42
25
107,84
(3721)²
=74,42
50
107,84
74,42
X² table = 5,99
X² hitung = 101,84
X² table < X² hitung jadi bersifat tidak signifikan atau tidak sesuai dengan teori.
Percobaan 2
Misal
HH = 24 X
Hk = 53 Y
kk= 23 Z
Z
£ populasi
q² = z = 23
q² =
√
23
100
¿ √ 0,23
=
23
100
= 0,23
= 0,47
Jika p + q = 1
Maka p = 1 – q
P = 1 – 0,47
P = 0,53 g
Perhitungan frekuensi genotip
HH = p² = (0,53)² x 100% = 28,09
Hk = 2pq = 2 (0,53) (0,47) x 100 % = 49,82
kk = q² = (0,47)² x 100% = 22,09
p² : 2pq : q²
28,09
= HH + Hk + kk
: 49,82 : 22,09
1,27
: 2,25
1
:1
:2
:1
Hasilnya tidak signifikan atau tidak sesuai dengan teori
Tabel 1.2 Uji X2 Percobaan 2
Karakteristik
Observasi (O)
Harapan (E)
( |O−E| )2
(|0−E|) 2
E
X2
HH
Hk
kk
24
53
23
2
×100=50
4
1
×100=25
4
1
×100=25
4
(|24−25|)
2
(|53−50|)
2
(|23−25|)2
¿1
¿9
¿4
(1)
=0,04
25
(9)
=0,18
50
(4 )
=0,16
25
0,16
0,04
0,18
jumla
h
100
100
14
0,38
0,38
X² table = 5,99
X² hitung = 0,38
X² table > X² hitung jadi bersifat
signifikan jadi percobaan sesuai dengan
perbandingan Hukum Mendel atau sesuai dengan teori.
Percobaan 3
Tabel 1.3 Pengamatan Kuantitatif dan Kualitatif.
Bobot
0,1
0,2
Jumlah
37
53
0,3
10
Grafik Pengamatan Kuantitatif dan Kualitatif.
Uji Kuantitatif dan Kualitatif
60
50
Jumlah
40
30
Jumlah
20
10
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
Bobot (gram)
B. Pembahasan
Populasi Mendel meruapakan suatu kelompok organisme yang bereproduksi
secara seksual dengan derajat hubungan keluarga yang relatif dekat yang berada di
dalam batas-batas geografis dimana terjadi antar-perkawinan (interbreeding). Jika
semua gamet yang dihasilkan oleh suatu populasi Mendel ditetapkan sebagai
campuran hipotesis unit-unit genetik yang akan menimbulkan generasi
berikutnya, kita mempunyai konsep suatu kelompok gen (gen pool).
Jika kita memperhatikan akan sepasang alel (A dan a), kita akan menemukan
bahwa persentase gamet-gamet pada pusat gen yang mengandung A atau a akan
bergantung pada frekuensi-frekuensi genotipe dari generasi parental yang gametgametnya membentuk pusat gen ini. Misalnya, jika sebagian besar populasi itu
bergenotipe resesif aa, maka frekuensi alele resesif dalam pusat gen itu akan
relatif tinggi, dan persentase gamet-gamet yang mengandung alele dominan A
secara bersesuaian akan rendah. Perkawinan antar anggota dalam suatu populasi
yang terjadi secara acak maka frekuensi zigotik yang diharapkan pada generasi
berikutnya dapat diramalkan dari pengetahuan tentang frekuensi gen (alelik)
dalam pusat gen dari populasi parental, (Stanfield, 1991).
Bahwa p + q = 1, yaitu persentase gamet-gamet A dan a harus menjadi 100%
umtuk memperhitumgkan semua gamet dalam pusat gen. Frekuensi-frekuensi
genotipe (zigotik) yang diharapkan pada generasi berikutnya dapat diringkas
seperti berikut:
(p + q)2 = p2 + 2pq + q2 = 1,0
AA
Aa aa
Jadi p2 adalah fraksi generasi berikutnya yang diharapkan menjadi homozigot
dominan (AA), 2pq adalah fraksi yang diharapkan heterozigot (Aa), dan q2 adalah
fraksi yang diharapkan resesif (aa). Semua fraksi genotipe ini harus menjadi satu
unit untuk memperhitungkan semua genotipe dalam populasi keturunan.
Rumus ini, yang mengekspresikan harapan-harapan genotipe dari keturunan
yang berkenaan dengan frekuensi-frekuensi gametik (alelik) dari pusat gen
parental, disebut hukum Hardy-Weinberg, (Stanfield, 1991). Yaitu Di bawah suatu
kondisi yang stabil, baik frekuensi gen maupun perbandingan genotip akan tetap
(konstan) dari generasi ke generasi pada populasi yang berbiak secara seksual”.
Hukum hardy weinberg berfungsi sebagai parameter evolusi dalam suatu
populasi. Bila frekuensi gen dalam suatu populasi selalu kontan dari
generasi,maka populasi tersebut tidak mengalami evulasi. Jika salah satu salah
satu syarat tidak terpenuhi maka gen akan berubah,yang artinya populasi tersebut
sedang atau akan mengalami evolusi atau perubahan.
Frekuensi genotipe didefinisikan sebagai proporsi atau persentase genotipe
tertentu di dalam suatu populasi. Frekuensi genotipe dapat pula diartikan sebagai
proporsi/persentase individu di dalam suatu populasi yang tergolong ke dalam
genotipe tertentu. Frekuensi genetik menggambarkan susunan genetik populasi
tempat mereka berada. Susunan genetik suatu populasi ditinjau dari gen-gen yang
ada dinyatakan sebagai frekuensi gen, atau disebut juga frekuensi alel, yaitu
proporsi atau persentase alel tertentu pada suatu lokus. Contoh perhitungan
frekuensi genotipe dan frekuensi alel adalah data frekuensi golongan darah sistem
MN pada orang Eskimo di Greenland menurut Mourant (1954), Frekuensi alel
adalah proporsi ataupun perbandingan keseluruhan kopi gen yang terdiri dari
suatu varian gen tertentu (alel). Dengan kata lain, ia merupakan jumlah kopi suatu
alel tertentu dibagi dengan jumlah kopi keseluruhan alel pada suatu lokus dalam
suatu populasi. Ia dapat diekspresikan dalam bentuk persentase. Dalam genetika
populasi,
frekuensi
alel
digunakan
untuk
menggambarkan
tingkat
keanekaragaman genetik pada suatu individu, populasi, dan spesies.
Apabila diketahui:
1.
lokus tertentu pada suatu kromosom beserta gen yang menduduki lokus
tersebut
2.
suatu populasi berjumlah N individu yang membawa n lokus pada tiap-tiap
sel somatik mereka (contohnya dua lokus pada sel spesies diploid yang
mengandung dua set kromosom)
3.
terdapat alel-alel gen yang berbeda
4.
terdapat a kopi suatu alel
maka frekuensi alelnya adalah persentase keseluruhan kemunculan lokus tersebut
yang diduduki oleh satu alel tertentu dan frekeunsi satu alelnya adalah a/(n*N).
Sifat kualitatif merupakan sifat-sifat yang mudah digolongkan kedalam
kategori fenotipe yang jelas. Fenotipe-fenotipe yang jelas ini berada dibawah
kendali genetik dari hanya satu atau beberapa gen dengan sedikit atau tanpa
modifikasi-modifikasi lingkungan yang mengaburkan pengaruh-pengaruh gennya.
Pigmentasi normal atau albino, penggunaan tangan kanan atau kiri, dan rambut
lurus (normal) atau keriting merupakan salah satu contoh dari sifat kualitatif.
Banyak sifat tanaman dan hewan lebih memperlihatkan perbedaan tingkatan
fenotipe kontinu daripada perbedaan tingkatan fenotipe yang jelas dan tegas
seperti yang dijumpai dalam segregasi sifat Mendel. Sifat-sifat ekonomis penting
seperti hasil tanaman, produksi telur dan susu, pertambahan berat badan, tinggi
tanaman, ketahanan terhadap penyakit dan lain-lain, menunjukan pola yang
seolah-olah tercampur dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Sifat-sifat ini sering
disebut sifat-sifat kuantitatif yang dibedakan dari sifat kualitatif yang kategorinya
berbeda jelas, (Crowder, 1986).
Sifat kuantitatif adalah penyusunan genotip dari suatu kultivar agar lebih
bermanfaat. Juga dapat diartikan sebagai ilmu genetika yang mempelajari model
pewarisan sifat sifat kuantitatif. Beberapa prinsip diantaranya:1. Merubah susunan
genotip, 2. Harus ada keragaman genotip, 3. Kebanyakan sifat agronomis
dikendalikan oleh gen minor.
perkawinan terjadi apabila secara rambang dan apabila beberapa asumsi
terpenuhi maka frekuensi alele dalam populasi akan tetap dalam keseimbangan
yang stabil, yaitu tidak berubah dari satu generasi ke generasi berikutnya. Tipe
gamet yang berbeda (gamet dengan alele berbeda) akan terbentuk sebanding
dengan frekuensi masing-masing alelenya dan frekuensi tiap tipe zigot akan sama
dengan hasil kali dari frekuensi gamet-gametnya.
Asumsi untuk keseimbangan Hardy-Weinberg:
1.
Perkawinan secara rambang. Dalam perkawinan rambang fenotipe individu
tidak mempengaruhi pilihan pasangannya. Perkawinan rambang lebih banyak
terjadi diantara tanaman diantara manusia dan hewan.
2.
Tidak ada seleksi. Semua gamet mempunyai kesempatan sama untuk
membentuk zigot dan semua zigot mempunyai viabilitas (daya hidup) dan
fertilitas sama.
3. Tidak ada migrasi, yaitu tidak ada introduksi alele dari populasi lain.
4.
Tidak ada mutasi. Mutasi adalah proses yang lambat dan perubahan frekuensi
alele biasanya minimal.
5.
Tidak ada penghanyutan genetik rambang (random genetic drift).
Penghanyutan terjadi dalam populasi kecil karena contoh alele yang kecil bila
dibandingkan suatu populasi besar.
6.
Meiosis normal sehingga hanya faktor kebetulan yang berlaku dalam
gametogenesis.
Dan dari hasil praktikum bahwa asumsi asumsi hukum hardy weinberg perlakuan
perkawinan secara acak,tidak ada seleksi dan hasil perbadingan sesuai dengan
hukum mandel.
Berdasarkan praktikum yang telah kami lakukan pada percobaan kedua yaitu
hasil perhitungan frekuensi genotip dengan perbandingan 1,27;2,25;1 = 1:2:1
Dengan x2 tabel 5,99 dan x2 hitung 0,38 sehingga x2 tabel > x2 hitung(percobaan sesuai
dengan perbandingan genotip hukum mandel). Percobaan 1 yaitu pada
pengambilan 200 kancing diperoleh warna merah sebanyak 39, warna putih 50
dan warna merah muda 111. Setelah dianalisis mengahsilkan data x2 tabel 5,99 <
x2 hitung sehingga bersifat signifikan.Dikarnakan saar perhitungan dasar
kesalahan praktikum dalam membaca dan mencatat warna kuning terjadi tidak
kehomogenan.pada percobaan 3 hasil yaitu bobit 0,1: 0,2:0,3 dengan jumlah
37:53:10.
V.
PENUTUP
A. Kesimpulan
Hukum hardy heimberg yaitu di bawah suatu kondisi yang stabil, baik
frekuensi gen maupun perbandingan genotip akan tetap (konstan) dari generasi ke
generasi pada populasi yang berbiak secara seksual”. Berdasarkan praktikum yang
telah kami lakukan pada percobaan kedua yaitu hasil perhitungan frekuensi
genotip dengan perbandingan 1,27;2,25;1 = 1:2:1. Dengan x2 tabel 5,99 dan x2
hitung 0,38 sehingga x2
tabel
> x2
hitung
(percobaan sesuai dengan perbandingan
genotip hukum mandel).
B. Saran
1.
2.
Mahasiswa dalam praktikum harus lebih teliti dan serius.
Asisten harus benar benar meperhatikan praktikan.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, N. A. 2003. Biologi Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Crowder, L. V. 1986. Genetika Tumbuhan. Gadjah Mada University
Press:Yogyakarta.
Kimball, John W. 1994. Biologi Edisi Kelima. Erlangga: Jakarta.
Stanfield, W. D. 1991. Genetika Edisi Kedua. Erlangga:Jakarta.
Suryo. 1983 Genetika. Gadjah Mada University Press:Yogyakarta.
Susanto, Agus Heri.2011. Genetika. Graha ilmu. Yogyakarta.
GENETIKA TUMBUHAN
ACARA VI
PERHITUNGAN FREKUENSI ALELE,FREKUENSI
GENOTIP,PENGUKURAN SIFAT SIFAT KUALITATIF DAN
KUANTITATIF
Semester:
Ganjil 2014
Oleh:
Muhammad Ikhsan
A1L013068/ C
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS JENEDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS PERTANIAN
LABORATORIUM PEMULIAAN TANAMAN DAN BIOTEKNOLOGI
PURWOKERTO
2014
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pola pewarisan sifat tidak hanya dapat dipelajai melalui sebuah uji percobaan
persilangan buatan.Pada tanaman keras atau hewan-hewan dengan daur hidup
panjang seperti halnya gajah, misalnya, suatu persilangan baru akan memberikan
hasil yang dapat dianalisis setelah kurun waktu yang sangat lama. Demikian pula,
untuk mempelajari pola pewarisan sifat tertentu pada manusia jelas tidak mungkin
dilakukan percobaan persilangan. Pola pewarisan sifat pada organisme-organisme
semacam itu harus dianalisis menggunakan data hasil pengamatan langsung pada
populasi yang ada.
Keanekaragaman adalah sifat beda dari suatu organisasi spesies. Dengan
adanya sifat beda akan terjadi variasi, maka dari itu perlu bagi mahasiswa
mengadakan percobaan dan pengamatan ini untuk mengetahui faktor – faktor
serta sifat secara genetik atau pengaruh lingkungan yang mempengaruhi
keanekaragaman dan keseragaman pada makhluk hidup. Meskipun terdapat
keseragaman pada makhluk hidup , tetapi tidak ada manusia yang tepat sama
sekalipun kembar identik , Setiap manusia memiliki keunikan masing-masing ,
individu yang satu dengan yang lainnya mempunyai persamaan dan perbedaan
sifat yang menurun , baik sifat kualitatif maupun kuantitatif .
Keanekaragaman yang tampak secara fenotip pada tumbuhan dan hewan juga
mempunyai variasi antara lain : bentuk, warna, dan ukuran, sedangkan pada
manusia dengan adanya pengaruh lingkungan maka individu yang bergenotip
sama kemungkinan akan mempunyai fenotip yang berbeda. Adanya pewarisan
sifat, dalam populasi dapat dilihat adanya sifat yang sangat bervariasi sehingga
kecil kemungkinan persamaannya
B. Tujuan
Praktikum ini bertujuan untuk menghitung frekuensi alele dan frekuensi
genotip; membuktikan hukum hardy-weinberg, serta mengukur sifat sifat
kualitatif dan kuantitatif.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
Genetika populasi ialah cabang ilmu yang mempelajari gen gen dalam
populasi,yangmenguraikan secara sistematik dan matematik akibat dari keturunan
dari tingkat suatu populasi.Populasi adalah suatu kelompok organisasi dari suatu
keturunan spesies. Dan dari situ dapat dapat diambil semple.Semua makhluk
hidup merupakan masyarakat dalam suatu populasi dimana merupakan hasil dari
perkawinan antar spesies dan memiliki lengkang gen yang sama.Lengkang gen
(gen pool) yaitujumlah dari semua alel yang berlainan atau keterangan genetik
dalam anggota dari suatu populasi secara kawin (suryo, 1986).
Dalam tahun 1908 G.H. Hardy ( seorang ahli matematik bangsa inggris ) dan
W. Weinberg ( seorang dokter bangsa jerman ) secara terarah menemukan dasar
dasar yang ada hubunganya dengan frekuensi da dalam populasi.prinsip yang
terbentuk pernyataan teoritis itu dikenal sebagai prisnsip Ekuilibrum HardyWeinberg.Pernyataan ( dalam keseimbangan ), maka baik frekuensi gen maupun
frekuensi genotip akan tetap dari satu generasi ke generasi seterusnya.Hal ini
dijumpai dalam populasi besar,dimana perkawinan berlangsung secara acak
( random) dan tidak ada pilihan/ pengaturan atau faktor lain yang dapat merubah
frekuensi gen ( Suryo, 1986).
Genetika ( ilmu keturunan ) tegolong dalam ilmu hayat yang mempelajari
turun – temurunnya sifat
sifat induk atau orang tua kepada keturunannya).
Terbentuknya individu hasil perkawinan yang dapat dilihat dalam wujud fenotip,
pada dasarnya hanya merupakan kemungkinan-kemungkinan pertemuan gamet
jantan dan gamet betina. Keturunan hasil suatu persilangan tidak dapat dipastikan
begitu saja, melainkan hanya diduga berdasarkan peluang yang ada. Sehubungan
dengan itu, peranan teori kemungkinan ( peluang ) sangat penting dalam
mempelajari genetika( Suryo, 2008).
Sifat kualitatif adalah sifat yang secara kualitatif berbeda sehingga mudah
dikelompokkan dan biasanya dinyatakan dalam kategori, Sifat ini yang menjadi
obyek penelitian Mendel sehingga tercipta hukumnya yang yang terkenal dengan
Genetika Mendel menyangkut segregasi, rekombinasi, linkage, interaksi non alel
dan lain-lain yang dapat menyebabkan berhasil tidaknya hibridisasi. Banyak sifat
penting seperti produksi, kadar protein dan kualitas dikendalikan oleh kegiatan
banyak gen yang masing-masing mempunyai pengaruh kecil pada sifat itu.
Dengan adanya pengaruh lingkungan, akan menambah pengaburan perbedaan
genetika tersebut(Stanfield, 1991)
Teori Mendel tidak dapat diterapkan untuk mempelajari proses menurunnya
sifat ini, tetapi digunakan teori lain yakni genetika kuantitatif. Untuk sifat
kualitatif pekerjaan seleksi akan lebih efisien bila didasarkan atas variasi genetik.
Akan tetapi untuk menyeleksi sifat kuantitatif tidak lagi mendasarkan pada variasi
genetik, tetapi pada variasi fenotipe individu-individu dalam populasi. Sifat
kuantitatif yang dipelajari dinyatakan dalam besaran kuantitatif bagi masingmasing individu tanaman yang selanjutnya digunakan pendekatan analisis
sejumlah ukuran sifat itu (Crowder, L.V. 1986)
III.
METODE PRAKTIKUM
A. Bahan Dan Alat
bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah kantong pelastik berisi
biji kedelai, kantong pelastik yang berisi kancing berwarna, kantong plastik yang
berisi kacang tanah dan lembar pengamatan.Alat yang diguanakan dalam
praktikum ini adalah neraca ( timbangan eletrik), kalkulator dan alat tulis.
B. Prosedur Kerja
Pecobaan 1.
Misal suatu populasi yang sudah keadaan seimbang,tersusun dari individu
individu dengan warna merah (GG), putih(gg), dan merah muda (Gg).
1. Sebanyak 200 individu diambil secara acak
2. Individu yang dipilih dicatat warnanya
3. Frekuensi genotip dan frekuensi alel G dan alel g dihitung.
Percobaan 2.
Siapkan kantong yang sama ukuranya
1. Setiap kantong dengan 2 macam warna kancing baju diisi dengan
perbandingan seperti hasil perhitungan point 1.Kedua kantong isinya sama
2.
3.
4.
5.
6.
banyak
Secara acak kancing diambil dari setiap kantong dan catat warna keduanya
Pengambilan diulang sebanyak 100x
Frekuensi alel dan frekuensi genotipnya dihitung
Label yang tersedia dimasukan data
X2 sebagai analisis.
Percobaan 3.
Pengamatan karakter kuantitatif dan kualitatif menggunakan kacang tanah:
1. Individu secara acak diambil dan timbang dari populasi kacang tanah yang
tersedia
2. Pekerjaan tersebut diulang sebanyak 100x
3. Warna dan bobotnya diamati dan buat grafiknya.
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Percobaan 1
Misal
GG = 39 X
Gg = 50 Y
Gg = 111 Z
Z
£ populasi
1.
=
111
200
= 0,555
Perhitungan frekuensi alel
p+ q = 1
( p + q )² = 1²
p² +2pq + q² = 1
q² = √ 0,555 = 0,745
Jika p + q = 1
Maka
p=1–q
P = 1 – 0,745
P = 0,255
GG(merah) = p² = (0,255)² x 100% = 6,502
Gg(merah muda) = 2pq = 2 (0,255) (0,745) x 100 % = 37,995
gg(putih) = q² = (0,745)² x 100% = 55,502
p² : 2pq : q²
6,502
= GG + Gg + gg
: 37,995 : 55,502
1 : 5,843
: 8,53
Hasilnya tidak signifikan atau tidak sesuai dengan teori
Tabel 1.1 Uji X2 Percobaan 1
Karakteristik
GG(merah)
Gg(putih)
Gg(merah muda)
39
50
111
2
×200=100
4
1
×20=50
4
Observasi (O)
1
×200=50
4
Harapan (E)
(|39−50|)
( |O−E| )2
(|0−E|) 2
E
X2
2
2
(|50−100|)
(|111−50|)
jumla
h
200
2
200
6342
¿ 121
¿ 2500
¿ 3721
(121) ²
=2,42
50
(2500)²
=25
100
2,42
25
107,84
(3721)²
=74,42
50
107,84
74,42
X² table = 5,99
X² hitung = 101,84
X² table < X² hitung jadi bersifat tidak signifikan atau tidak sesuai dengan teori.
Percobaan 2
Misal
HH = 24 X
Hk = 53 Y
kk= 23 Z
Z
£ populasi
q² = z = 23
q² =
√
23
100
¿ √ 0,23
=
23
100
= 0,23
= 0,47
Jika p + q = 1
Maka p = 1 – q
P = 1 – 0,47
P = 0,53 g
Perhitungan frekuensi genotip
HH = p² = (0,53)² x 100% = 28,09
Hk = 2pq = 2 (0,53) (0,47) x 100 % = 49,82
kk = q² = (0,47)² x 100% = 22,09
p² : 2pq : q²
28,09
= HH + Hk + kk
: 49,82 : 22,09
1,27
: 2,25
1
:1
:2
:1
Hasilnya tidak signifikan atau tidak sesuai dengan teori
Tabel 1.2 Uji X2 Percobaan 2
Karakteristik
Observasi (O)
Harapan (E)
( |O−E| )2
(|0−E|) 2
E
X2
HH
Hk
kk
24
53
23
2
×100=50
4
1
×100=25
4
1
×100=25
4
(|24−25|)
2
(|53−50|)
2
(|23−25|)2
¿1
¿9
¿4
(1)
=0,04
25
(9)
=0,18
50
(4 )
=0,16
25
0,16
0,04
0,18
jumla
h
100
100
14
0,38
0,38
X² table = 5,99
X² hitung = 0,38
X² table > X² hitung jadi bersifat
signifikan jadi percobaan sesuai dengan
perbandingan Hukum Mendel atau sesuai dengan teori.
Percobaan 3
Tabel 1.3 Pengamatan Kuantitatif dan Kualitatif.
Bobot
0,1
0,2
Jumlah
37
53
0,3
10
Grafik Pengamatan Kuantitatif dan Kualitatif.
Uji Kuantitatif dan Kualitatif
60
50
Jumlah
40
30
Jumlah
20
10
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
Bobot (gram)
B. Pembahasan
Populasi Mendel meruapakan suatu kelompok organisme yang bereproduksi
secara seksual dengan derajat hubungan keluarga yang relatif dekat yang berada di
dalam batas-batas geografis dimana terjadi antar-perkawinan (interbreeding). Jika
semua gamet yang dihasilkan oleh suatu populasi Mendel ditetapkan sebagai
campuran hipotesis unit-unit genetik yang akan menimbulkan generasi
berikutnya, kita mempunyai konsep suatu kelompok gen (gen pool).
Jika kita memperhatikan akan sepasang alel (A dan a), kita akan menemukan
bahwa persentase gamet-gamet pada pusat gen yang mengandung A atau a akan
bergantung pada frekuensi-frekuensi genotipe dari generasi parental yang gametgametnya membentuk pusat gen ini. Misalnya, jika sebagian besar populasi itu
bergenotipe resesif aa, maka frekuensi alele resesif dalam pusat gen itu akan
relatif tinggi, dan persentase gamet-gamet yang mengandung alele dominan A
secara bersesuaian akan rendah. Perkawinan antar anggota dalam suatu populasi
yang terjadi secara acak maka frekuensi zigotik yang diharapkan pada generasi
berikutnya dapat diramalkan dari pengetahuan tentang frekuensi gen (alelik)
dalam pusat gen dari populasi parental, (Stanfield, 1991).
Bahwa p + q = 1, yaitu persentase gamet-gamet A dan a harus menjadi 100%
umtuk memperhitumgkan semua gamet dalam pusat gen. Frekuensi-frekuensi
genotipe (zigotik) yang diharapkan pada generasi berikutnya dapat diringkas
seperti berikut:
(p + q)2 = p2 + 2pq + q2 = 1,0
AA
Aa aa
Jadi p2 adalah fraksi generasi berikutnya yang diharapkan menjadi homozigot
dominan (AA), 2pq adalah fraksi yang diharapkan heterozigot (Aa), dan q2 adalah
fraksi yang diharapkan resesif (aa). Semua fraksi genotipe ini harus menjadi satu
unit untuk memperhitungkan semua genotipe dalam populasi keturunan.
Rumus ini, yang mengekspresikan harapan-harapan genotipe dari keturunan
yang berkenaan dengan frekuensi-frekuensi gametik (alelik) dari pusat gen
parental, disebut hukum Hardy-Weinberg, (Stanfield, 1991). Yaitu Di bawah suatu
kondisi yang stabil, baik frekuensi gen maupun perbandingan genotip akan tetap
(konstan) dari generasi ke generasi pada populasi yang berbiak secara seksual”.
Hukum hardy weinberg berfungsi sebagai parameter evolusi dalam suatu
populasi. Bila frekuensi gen dalam suatu populasi selalu kontan dari
generasi,maka populasi tersebut tidak mengalami evulasi. Jika salah satu salah
satu syarat tidak terpenuhi maka gen akan berubah,yang artinya populasi tersebut
sedang atau akan mengalami evolusi atau perubahan.
Frekuensi genotipe didefinisikan sebagai proporsi atau persentase genotipe
tertentu di dalam suatu populasi. Frekuensi genotipe dapat pula diartikan sebagai
proporsi/persentase individu di dalam suatu populasi yang tergolong ke dalam
genotipe tertentu. Frekuensi genetik menggambarkan susunan genetik populasi
tempat mereka berada. Susunan genetik suatu populasi ditinjau dari gen-gen yang
ada dinyatakan sebagai frekuensi gen, atau disebut juga frekuensi alel, yaitu
proporsi atau persentase alel tertentu pada suatu lokus. Contoh perhitungan
frekuensi genotipe dan frekuensi alel adalah data frekuensi golongan darah sistem
MN pada orang Eskimo di Greenland menurut Mourant (1954), Frekuensi alel
adalah proporsi ataupun perbandingan keseluruhan kopi gen yang terdiri dari
suatu varian gen tertentu (alel). Dengan kata lain, ia merupakan jumlah kopi suatu
alel tertentu dibagi dengan jumlah kopi keseluruhan alel pada suatu lokus dalam
suatu populasi. Ia dapat diekspresikan dalam bentuk persentase. Dalam genetika
populasi,
frekuensi
alel
digunakan
untuk
menggambarkan
tingkat
keanekaragaman genetik pada suatu individu, populasi, dan spesies.
Apabila diketahui:
1.
lokus tertentu pada suatu kromosom beserta gen yang menduduki lokus
tersebut
2.
suatu populasi berjumlah N individu yang membawa n lokus pada tiap-tiap
sel somatik mereka (contohnya dua lokus pada sel spesies diploid yang
mengandung dua set kromosom)
3.
terdapat alel-alel gen yang berbeda
4.
terdapat a kopi suatu alel
maka frekuensi alelnya adalah persentase keseluruhan kemunculan lokus tersebut
yang diduduki oleh satu alel tertentu dan frekeunsi satu alelnya adalah a/(n*N).
Sifat kualitatif merupakan sifat-sifat yang mudah digolongkan kedalam
kategori fenotipe yang jelas. Fenotipe-fenotipe yang jelas ini berada dibawah
kendali genetik dari hanya satu atau beberapa gen dengan sedikit atau tanpa
modifikasi-modifikasi lingkungan yang mengaburkan pengaruh-pengaruh gennya.
Pigmentasi normal atau albino, penggunaan tangan kanan atau kiri, dan rambut
lurus (normal) atau keriting merupakan salah satu contoh dari sifat kualitatif.
Banyak sifat tanaman dan hewan lebih memperlihatkan perbedaan tingkatan
fenotipe kontinu daripada perbedaan tingkatan fenotipe yang jelas dan tegas
seperti yang dijumpai dalam segregasi sifat Mendel. Sifat-sifat ekonomis penting
seperti hasil tanaman, produksi telur dan susu, pertambahan berat badan, tinggi
tanaman, ketahanan terhadap penyakit dan lain-lain, menunjukan pola yang
seolah-olah tercampur dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Sifat-sifat ini sering
disebut sifat-sifat kuantitatif yang dibedakan dari sifat kualitatif yang kategorinya
berbeda jelas, (Crowder, 1986).
Sifat kuantitatif adalah penyusunan genotip dari suatu kultivar agar lebih
bermanfaat. Juga dapat diartikan sebagai ilmu genetika yang mempelajari model
pewarisan sifat sifat kuantitatif. Beberapa prinsip diantaranya:1. Merubah susunan
genotip, 2. Harus ada keragaman genotip, 3. Kebanyakan sifat agronomis
dikendalikan oleh gen minor.
perkawinan terjadi apabila secara rambang dan apabila beberapa asumsi
terpenuhi maka frekuensi alele dalam populasi akan tetap dalam keseimbangan
yang stabil, yaitu tidak berubah dari satu generasi ke generasi berikutnya. Tipe
gamet yang berbeda (gamet dengan alele berbeda) akan terbentuk sebanding
dengan frekuensi masing-masing alelenya dan frekuensi tiap tipe zigot akan sama
dengan hasil kali dari frekuensi gamet-gametnya.
Asumsi untuk keseimbangan Hardy-Weinberg:
1.
Perkawinan secara rambang. Dalam perkawinan rambang fenotipe individu
tidak mempengaruhi pilihan pasangannya. Perkawinan rambang lebih banyak
terjadi diantara tanaman diantara manusia dan hewan.
2.
Tidak ada seleksi. Semua gamet mempunyai kesempatan sama untuk
membentuk zigot dan semua zigot mempunyai viabilitas (daya hidup) dan
fertilitas sama.
3. Tidak ada migrasi, yaitu tidak ada introduksi alele dari populasi lain.
4.
Tidak ada mutasi. Mutasi adalah proses yang lambat dan perubahan frekuensi
alele biasanya minimal.
5.
Tidak ada penghanyutan genetik rambang (random genetic drift).
Penghanyutan terjadi dalam populasi kecil karena contoh alele yang kecil bila
dibandingkan suatu populasi besar.
6.
Meiosis normal sehingga hanya faktor kebetulan yang berlaku dalam
gametogenesis.
Dan dari hasil praktikum bahwa asumsi asumsi hukum hardy weinberg perlakuan
perkawinan secara acak,tidak ada seleksi dan hasil perbadingan sesuai dengan
hukum mandel.
Berdasarkan praktikum yang telah kami lakukan pada percobaan kedua yaitu
hasil perhitungan frekuensi genotip dengan perbandingan 1,27;2,25;1 = 1:2:1
Dengan x2 tabel 5,99 dan x2 hitung 0,38 sehingga x2 tabel > x2 hitung(percobaan sesuai
dengan perbandingan genotip hukum mandel). Percobaan 1 yaitu pada
pengambilan 200 kancing diperoleh warna merah sebanyak 39, warna putih 50
dan warna merah muda 111. Setelah dianalisis mengahsilkan data x2 tabel 5,99 <
x2 hitung sehingga bersifat signifikan.Dikarnakan saar perhitungan dasar
kesalahan praktikum dalam membaca dan mencatat warna kuning terjadi tidak
kehomogenan.pada percobaan 3 hasil yaitu bobit 0,1: 0,2:0,3 dengan jumlah
37:53:10.
V.
PENUTUP
A. Kesimpulan
Hukum hardy heimberg yaitu di bawah suatu kondisi yang stabil, baik
frekuensi gen maupun perbandingan genotip akan tetap (konstan) dari generasi ke
generasi pada populasi yang berbiak secara seksual”. Berdasarkan praktikum yang
telah kami lakukan pada percobaan kedua yaitu hasil perhitungan frekuensi
genotip dengan perbandingan 1,27;2,25;1 = 1:2:1. Dengan x2 tabel 5,99 dan x2
hitung 0,38 sehingga x2
tabel
> x2
hitung
(percobaan sesuai dengan perbandingan
genotip hukum mandel).
B. Saran
1.
2.
Mahasiswa dalam praktikum harus lebih teliti dan serius.
Asisten harus benar benar meperhatikan praktikan.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, N. A. 2003. Biologi Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Crowder, L. V. 1986. Genetika Tumbuhan. Gadjah Mada University
Press:Yogyakarta.
Kimball, John W. 1994. Biologi Edisi Kelima. Erlangga: Jakarta.
Stanfield, W. D. 1991. Genetika Edisi Kedua. Erlangga:Jakarta.
Suryo. 1983 Genetika. Gadjah Mada University Press:Yogyakarta.
Susanto, Agus Heri.2011. Genetika. Graha ilmu. Yogyakarta.