Laporan Praktikum simulasi monohibrid. docx
LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA
SIMULASI PERSILANGAN MONOHIBRIDA
Disusun oleh
Kelompok 10
Asrie Kumala Dewi (4401414005)
Eri Kustiani
(4401414031)
Vivi Riyana
(4401414022)
Pendidikan Biologi Rombel 2
JURUSAN BIOLOGI FMIPA
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2016
SIMULASI PERSILANGAN MONOHIBRID
A. Tujuan
1. Membuktikan adanya prinsip segregasi secara bebas.
2. Membuktikan perbandingan Mendel pada F2 persilangan monohibrida yaitu
perbandingan genotipe 1:2:1 dan perbandingan fenotipe 3:1.
3. Dapat menggunakan uji Chi Square ( Khi – Kuadrat ) dalam analisis
genetika mendel.
B. Latar belakang
Genetika merupakan konsep/materi sains yang penting untuk diajarkan di
sekolah. Dinyatakan oleh Th. Dobzhansky dalam Ayala & Kinger (1984) bahwa
“Nothing in biology is understandable except the lightof genetics. Genetics is the
core biological science” (Roini, 2013).
Genetika menjadi dasar bagi pengembangan ilmu biologi maupun ilmu
lain yang terkait dengan biologi . 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 Mendel
menghasilkan hukum Mendel I dan II. Mendel melakukan persilangan monohibrid
atau persilangan satu sifat beda, dengan tujuan mengetahui pola pewarisan sifat
dari tetua kepada generasi berikutnya. 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.
Bila individu genotipe BB atau bb dikawinkan sesamanya, maka tetap
mengalami pemisahan atau mengalami Hukum Mendel I. Hanya saja hasil
pemisahan adalah gamet yang sama yakni B dan B atau b dan b. Demikian juga
individu heterozigot akan mengalami pemisahan menjadi B dan b. Jadi semua
individu dengan genotip homozigot atau heterozigot sama-sama akan mengalami
pemisahan sesuai hukum Mendel I.(Nusantari. 2013)
Persilangan
monohibrid
yang
menghasilkan
keturunan
dengan
perbandingan genotip F2, yaitu 1 : 2 : 1 merupakan bukti berlakunya hukum
Mendel I yang dikenal dengan nama Hukum Pemisahan Gen yang satu alel (The
Law of Segregation of Allelic Genes). Persilangan monohibrida adalah persilangan
sederhana yang hanya memperhatikan satu sifat atau tanda beda. Percobaan
Mendel menggunakan kacang ercis. Digunakan kacang ercis karena dia memiliki
7 sifat yang beda yang sangat mencolok, mudah tumbuh, mudah disilangkan,
memiliki umur yang pendek, memiliki bunga yang sempurna sehingga dapat
melakukan persilangan sendiri.
Persilangan monohibrid
Hasil percobaan monohibrid menunjukkan bahwa pada seluruh tanaman
F1 hanya ciri (sifat) dari salah satu tetua yang muncul. Pada generasi F2, semua
ciri yang dipunyai oleh tetua (P) yang disilangkan muncul kembali.Ciri sifat tetua
yang hilang pada F1 terjadi karena tertutup, kemudian disebut ciri resesif, dan
yang menutupi disebut dominan. Dari seluruh percobaab monohibrid untuk 7 sifat
yang diamati, pada F2 terdapat perbandingan yang mendekati 3:1 antara jumlah
individu dengan ciri dominan : resesif.
Sebagai salah satu kesimpulan dari percobaan monohibridnya, Mendel
menyatakan bahwa setiap sifat organisme ditentukan oleh faktor, yang kemudian
disebut gen. Faktor tersebut kemudian diwariskan dari satu generasi ke generasi
berikutnya. Dalam setiap tanaman terdapat dua faktor (sepasang) untuk masingmasing sifat, yang kemudian dikenal dengan istilah 2 alel; satu faktor berasal dari
tetua jantan dan satu lagi berasal dari tetua betina. Dalam penggabungan tersebut
setiap faktor tetap utuh dan selalu mempertahankan identitasnya. Pada saat
pembentukkan gamet, setiap faktor dapat dipisah kembali secara bebas. Peristiwa
ini kemudian dikenal sebagai Hukum Mendel I, yaitu hukum segregasi.
Perbandingan pada F2 untuk ciri dominan : resesif = 3 : 1, terjadi karena adanya
proses penggabungan secara acak gamet-gamet betina dan jantan dari tanaman F1.
Bukti-bukti Mendel untuk menjelaskan teori partikulat mengenai pewarisan:
(a) Persilangan tanaman tinggi dan pendek;
Pada generasi F1 semua keturunan (zuriat) berbatang tinggi;
Pada generasi F2 26% berbatang pendek dan 74% berbatang tinggi.
Hukum segregasi Mendel mengikuti proses miosis.
(b) Individu heterozigot untuk alel tinggi (T) dan alel pendek (t).
Setelah kromosom mengganda, melalui miosis I dan II menghasilkan sel-sel
haploid. Tiap-tiap sel memiliki alel tunggal untuk gen tinggi tanaman , baik T atau
t, maka alel T dan t bersegregai bebas satu sama lain.
(c) Selama fertilisasi alel bergabung secara acak.
Keturunan memiliki rasio genotipe: 1 TT : 2 Tt : 1 tt dan rasio fenotipe
3 tinggi : 1 pendek.
Mendel menggunakan ukuran sampel yang sangat besar dan mencatat
hasilnya dengan akurat. Mendel mendeskripsikan empat konsep terkait yang
menyusun model Mendel, yaitu:
1. Versi alternatif gen menyebabkan variasi dalam karakter yang diwarisi.
2. Untuk setiap karakter, organisme mewarisi dua alel, satu dari masing-masing
induk.
3. Jika dua alel pada suatu lokus berbeda, maka slah satunya, alel dominan,
menentukan kenampakan organisme; yang satu lagi, alel resesif, tidak memiliki
efek pada kenampakan organisme.
4. Hukum segregasi, dua alel untuk suatu karakter terwariskan bersegregasi
(memisah) selama pembentukan gamet dan akhirnya berada dalam gamet-gamet
yang berbeda (Campbell, 2010).
Perbandingan fenotip yang ditemukan dalam persilangan monohibrid tidak
sepenuhnya merupakan perbandingan yang pasti. Dalam kejadian nyata 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(χ2)
(Suryo, 2008).
Uji Chi-Square (χ²)
Uji Chi Kuadrat adalah pengujian hipotesis mengenai perbandingan antara
frekuensi observasi yang benar-benar terjadi/aktual dengan frekuensi harapan atau
ekspektasi.
frekuensi observasi → nilainya didapat dari hasil percobaan (o)
frekuensi harapan → nilainya dapat dihitung secara teoritis (e)
Nilai χ² adalah nilai kuadrat karena itu nilai χ² selalu positif. Bentuk
distribusi χ² tergantung dari derajat bebas (db) / degree of freedom. Uji χ² dapat
digunakan untuk :
a. Uji Kecocokan = Uji kebaikan-suai = Goodness of fit test
b. Uji Kebebasan
c. Uji beberapa proporsi
Rumus
fo : frekuensi observasi untuk kategori ke-i i
fe : frekuensi ekspektasi untuk kategori ke-i i
Dalam genetika chi-square (chi-kuadrat) sering kali kita digunakan untuk
menguji apakah data yang diperoleh dari suatu percobaan itu sesuai dengan ratio
yang kita harapkan atau tidak.Di dalam suatu percobaan jarang sekali kkita
memperoleh data yang sesuai dengan yang kita harapkan (secara teoritis).Hampir
selalu terjadi penyimpangan.Penyimpangan yang kecil relatif lebih dapat diterima
pada penyimpangan yang besar.Selain itu apabila penyimpangan tersebut semakin
sering terjadinya dapat dikatakan semakin normal dan cendrung lebih dapat
diterima dari pada penyimpangan yang jarang terjadi.Sekarang yang menjadi
pertanyaan adalah seberapa besar penyimpangan itu dapat kita terima dan
seberapa sering terjadinya atau berapa besar peluang terjadinya, jawabnya dapat
dicari dengan uji chi square.
Hasil uji chi-square menggambarkan model segregasi gen pada
penyilangan monohibrid yang dikemukakan oleh Mendel (Pardal, dkk.2014).
C. Alat dan Bahan
Kancing genetika 2 macam masing-masing berjumlah 50
D. Cara Kerja
1. Mengambil 2 warna kancing masing-masing 50. Menentukan simbolsimbol gen dan sifat yang diwakili oleh setiap warna kancing.
2. Memisahkan 50 kancing ( misal warna merah ) menjadi 2 bagian, masingmasing terdiri dari 25 buah gamet betina dan 25 buah sebagai gamet
jantan. Demikian pula 50 kancing warna yang lain (misal kancing putih)
dibagi menjadi 2, 25 sebagai gamet betina dan 25 sebagai gamet jantan.
3. Memasukkan dua puluh lima kancing merah + dua puluh lima sebagai
gamet jantan kedalam satu kantong.Kemudian memasukkan dua puluh
lima kancing merah + dua puluh lima sebagai gamet betina kedalam satu
kantong yang lain.
4. Mengambil secara acak satu kancing dari kantong pertama dan satu
kancing dari kantong kedua, kemudian mempertemukannya serta
mentabulasi.
5. Dengan cara yang sama melakukan terus menerus sebagai kancing yang
berfungsi sebagai gen ini habis.
6. Menghitung perbandingan yang diperoleh baik perbandingan genotipe
maupun fenotipe.
7. Menguji hasil perbandingan yang diperoleh dengan khi-kuadrat.
E. Hasil dan Analisis
1.) Data Kelompok
Jambu biji berwarna merah (MM) disilangkan dengan jambu biji
berwarna putih (mm), jambu biji berwarna merah dominan terhadap
putih.
Persilangan
P1
Jambu Biji Merah
(MM)
M
F1
X
Mm
(Jambu Biji Merah)
Jambu Biji Putih
(mm)
m
P2
F2
Mm
M
m
X
Mm
M
m
MM, Mm, Mm, mm
Genotip
MM : Mm : mm
1 : 2 : 1
Fenotip
Jambu biji merah : Jambu buji putih
3
:
1
Kombinasi Gen
Merah-merah
(MM)
Merah-putih
(Mm)
Putih-putih
(mm)
Fenotip
Merah
Merah
Putih
Talis
IIIII IIIII III
IIIII IIIII I
IIIII
IIIIIIIIIIIIIII IIII
IIIII
Frekuensi
13
11
∑f
24
24
52
IIIIIIIIIIIIIIIIIIII
28
III
IIIII IIIII III
IIIII IIIII I
13
11
24
2.) Data Kelas
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
Homozigot dominan
25
26
25
24
26
27
26
25
Heterozigot
49
48
50
52
47
46
48
50
Homozigotresesif
26
26
25
24
27
27
26
25
9
10
11
12
13
29
24
28
21
29
∑ f = 335
42
52
47
58
45
∑ f = 634
29
24
25
21
26
∑ f = 331
Analisis Data
Analisa data kelompok
Tabelanalisagenotip
|fh−fo|
Genotip
Fh
DD
Dd
Dd
Fo
25
50
25
24
52
24
∑x
fo-fh
|fh−fo|
-1
-2
-1
2
2
Fh
0,04
0,08
0,04
0,16
1
4
1
2
Db = n – 1
=3–1
=2
Ketelitian: 95 %
x2 tabel = 5,99
H0 = Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori
Hi = Ada perbedaan
x2 hitung ≤ x2 tabel
0,16
≤
5,99
H0 diterima, Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori
Tabel analisa fenotip
|fh−fo|
Fenotip
Fh
Fo
fo-fh
|fh−fo|
Dominan
75
76
1
1
2
2
Fh
0,0133
Resesif
25
24
∑X
-1
1
0,04
0,0533
2
Db = n – 1
=2–1
=1
Ketelitian: 95 %
x2 tabel = 5,99
H0 = Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori
Hi = Ada perbedaan
x2 hitung ≤ x2 tabel
0,0533
≤
3,84
H0 diterima, Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori
Analisa data kelas
Tabel analisa genotip
|fh−fo|
Genotip
DD
Dd
Dd
Fh
Fo
325
650
325
335
634
331
∑X
fo-fh
|fh−fo|
-10
16
-6
2
Db = n – 1
=3–1
=2
Ketelitian: 95 %
X2 tabel = 5,99
H0 = Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori
Hi = Ada perbedaan
X2 hitung ≤ X2 tabel
100
256
36
2
2
Fh
0,308
0,394
0,111
0,813
0,813
≤
5,99
H0 diterima,
Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori
Tabel analisa fenotip
|fh−fo|
Fenotip
Dominan
Resesif
Fh
Fo
975
325
969
331
∑X
fo-fh
|fh−fo|
-6
6
2
36
36
2
2
Fh
0,037
0,111
0,148
Db = n – 1
=2–1
=1
Ketelitian: 95 %
X2 tabel = 5,99
H0 = Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori
Hi = Ada perbedaan
X2 hitung ≤ X2 tabel
0,148
≤
3,84
H0 diterima, Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori.
F. Pembahasan
Praktikum Genetika mengenai Simulasi Persilangan Monohibrid bertujuan
untuk membuktikan Hukum Mendel 1, diantaranya membuktikan adanya prinsip
segregasi secara bebas, membuktikan perbandingan Mendel pada F2 persilangan
monohibrida yaitu perbandingan genotipe 1:2:1 dan perbandingan fenotipe 3:1
dan dapat menggunakan uji Chi Square ( Khi – Kuadrat ) dalam analisis genetika
mendel.
Dalam simulasi persilangan monohibrid, disilangkan Jambu biji berwarna
merah (MM) disilangkan dengan jambu biji berwarna putih (mm), jambu biji
berwarna merah dominan terhadap putih.
Percobaan kali ini menggunakan masing-masing 50 kancing genetika
yang berwarna merah dan putih sebagai model gen. Kancing berwarna merah
diumpamakan sebagai gen jambu biji merah dengan genotip MM dan putih
diumpamakan sebagai gen jambu biji putih dengan genotip mm yang
disilangkan.Dari 50 kancing merah dan 50 kancing putih, masing-masing dibagi
menjadi 2, kemudian 25 kancing warna merah dan 25 kancing warna putih
dimasukkan kedalam kantong sebagai gamet ♀, serta 25 kancing warna merah
dan 25 kancing warna putih dimasukkan kedalam kantong yang lain sebagai
gamet ♂. Gamet jantan dan betina dipertemukan secara acak. Persilangan yang
terjadi adalah sebagai berikut:
Persilangan
P1
Jambu Biji Merah
(MM)
M
F1
P2
F2
X
Jambu Biji Putih
(mm)
m
Mm
(Jambu Biji Merah)
Mm
M
m
X
Mm
M
m
MM, Mm, Mm, mm
Genotip
MM : Mm : mm
1 : 2 : 1
Fenotip
Jambu biji merah : Jambu buji putih
3
:
1
Pengambilan secara acak dan mempertemukannya membuktikan adanya
prinsip dari segregasi (Hukum Mendel 1) yang menyatakan bahwa dua alel untuk
suatu sifat terwariskan bersegregasi (memisah) selama pembentukan gamet dan
akhirnya berada dalam gamet gamet yang berbeda (Campbell, 2010). Setiap
individu bersifat haploid, yakni ditandai dengan memiliki sepasang alel untuk satu
sifat. Buah jambu berwarna merah dominan terhadap buah jambu berwarna putih.
Percobaan ini diulang sebanyak 2 kali agar hasil yang diperoleh lebih
akurat.Percobaan persilangan monohibrid adalah perkawinan yang menghasilkan
pewarisan satu karakter dengan satu sifat beda. Perbandingan fenotip yang
ditemukan dalam persilangan monohibrid tidak sepenuhnya merupakan
perbandingan yang pasti. Dalam kejadian nyata 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(χ2) (Suryo, 2008).
Simulasi persilangan monohibrid kelompok 10
Hasil yang diperoleh pada percobaan kelompok kami dari 100 sampel dan 2 kali
pengulangan, yaitu frekuensi kombinasi gen F2 (MM:Mm:mm) sebanyak
13:24:13 dan 11:28:11. Sehingga rasio genotip yang diperoleh 0,96 : 2,08 : 0,96
sedangkan rasio fenotipnya yaitu 3,04: 0,96 sedangkan menurut Hukum Mendel
1 diperoleh rasio genotip 1:2:1 dan rasio fenotip 3: 1.Maka kami melakukan uji
Chi-Square untuk mengetahui kevalidan data yang kami peroleh.
Dari uji Chi-Square untuk genotip kami mendapatkan kesimpulan bahwa
percobaan yang dilakukan sesuai dengan Hukum Mendel 1. x2 hitung yang kami
dapatkan sebesar 0,16 sedangkan tabel dengan α 0,05 dan d = 1 adalah 5,99.
Karena x2 hitung lebih kecil dari tabel maka H0 diterima. Jadi kami menarik
kesimpulan bahwa persilangan yang kami lakukan sesuai dengan hukum Mendel.
Kami juga melakukan uji Chi-square untuk fenotip sehingga mendapatkan
kesimpulan yang sama yaitu persilangan sesuai dengan hukum Mendel 1. x 2
hitung yang kami dapatkan sebesar 0,0533 sedangkan tabel dengan α 0,05 dan d =
2 adalah 3,84. Karena x2 hitung lebih kecil dari tabel maka H 0 diterima.
Perbandingan yang kami dapatkan memang tidak sama persis dengan
perbandingan Mendel disebabkan oleh berbagai hal, salah satunya kurang
homogennya kancing dalam kantong saat melakukan persilangan.
Genotipe (MM) ini merupakan hasil interaksi dari dua faktor dominan
yang berdiri sendiri-sendiri, sedangkan genotipe (mm) merupakan hasil dari
interaksi dua faktor resesif. Hukum segregasi Mendel mengikuti proses meiosis.
Individu heterozigot untuk alel Merah(M) dan alel putih (m).Setelah kromosom
mengganda, melalui meiosis I dan II menghasilkan sel-sel haploid. Tiap-tiap sel
memiliki alel tunggal untuk gen warna merah, baik M atau m, maka alel M dan m
bersegregasi bebas satu sama lain. Selama fertilisasi, alel bergabung secara acak.
Keturunan memiliki rasio genotipe: 1 MM : 2 Mm : 1 mm dan rasio fenotipe 3
Merah : 1 putih.
Simulasi persilangan monohibrid seluruh kelompok
Hasil yang diperoleh pada percobaan kelas dari 1300 sampel , yaitu rata
rata frekuensi kombinasi gen F2 (MM:Mm:mm) sebanyak 335:634:331 Sehingga
rasio genotip yang diperoleh 1,03 :1,95 : 1,01 sedangkan rasio fenotipnya yaitu
2,98 : 1,01 sedangkan menurut Hukum Mendel 1 diperoleh rasio genotip 1:2:1
dan rasio fenotip 3: 1. Maka kami melakukan uji Chi-Square untuk mengetahui
kevalidan data yang kami peroleh.
Dari uji Chi-Square untuk genotip kami mendapatkan kesimpulan bahwa
percobaan yang dilakukan sesuai dengan Hukum Mendel 1. x 2 hitung yang kami
dapatkan sebesar 0,813 sedangkan tabel dengan α 0,05 dan d = 2 adalah 5,99.
Karena x2 hitung lebih kecil dari tabel maka H0 diterima. Jadi kami menarik
kesimpulan bahwa persilangan yang kami lakukan sesuai dengan hukum Mendel
1. Kami juga melakukan uji Chi-square untuk fenotip sehingga mendapatkan
kesimpulan yang sama yaitu persilangan sesuai dengan hukum Mendel 1. x 2
hitung yang kami dapatkan sebesar 0,148 sedangkan tabel dengan α 0,05 dan d =
1 adalah 3,84. Karena x2 hitung lebih kecil dari tabel maka H0 diterima.
Perbandingan yang kami dapatkan memang tidak persis sama dengan
perbandingan Mendel disebabkan oleh berbagai hal, salah satunya kurang
homogennya kancing dalam kantong saat melakukan persilangan.
G. Kesimpulan
Kesimpulan dalam simulasi persilangan monohibrid adalah sebagai berikut:
1. Pengambilan dan mempertemukannya secara acak membuktikan adanya
prinsip dari segregasi (Hukum Mendel 1)
2. Berdasarkan hasil dari uji Chi Square ( Khi – Kuadrat ) dalam analisis
genetika mendel, diperoleh perbandingan Mendel pada F2 persilangan
monohibrida yaitu perbandingan genotipe 1:2:1 dan perbandingan fenotipe
3:1.
H. Daftar Pustaka
Campbell, Neil A. 2002. Biologi Jilid 1. Jakarta: Erlangga
Nusantari, Elya.2013.Jenis Miskonsepsi Genetika yang Ditemukan pada Buku
Ajar di Sekolah Menengah Atas.Jurnal Pendidikan Sains.2(1).Hlm 52-64
Pardal.S.J,dkk.2014. Insertion Patern of Partenocarpy, DefH9-iaaM on Transgenic
Tomato Lines. Berita Biologi. 13(2)
Roini,C.2013.Organisasi Konsep Genetika Pada Buku Biologi Sma Kelas
Xii.Jurnal EduBio Tropika.Vol 1, No 1 hlm. 1-60
Suryo. 2008.Genetika Strata 1. Yogyakarta: Gadjah Mada University Pres.
Widianti,T dan Noor,A.H.2016.Petunjuk Praktikum Genetika.Semarang:Unnes
Pres.
I. Jawaban Pertanyaan
1. Isi hukum Mendel 1 yaitu pada saat pembentukan gamet akan terjadi
segregasi alel-alel.
2. Berdasarkan analisis genetika mendel dengan uji Chi Square ( Khi –
Kuadrat ) diperoleh hasil bahwa percobaan yang kami lakukan sesuai
dengan hukum Mendel 1.
3. Derajat bebas pada Chi-Kuadrat yang kami kerjakan untuk percobaan
simulasi persilangan monobibrid adalah
Derajat bebas analisis genotip : Dominan dan resesif.
Derajat bebas analisis fenotip : MM, Mm dan mm.
J. Dokumentasi
MASING-MASING KEDUA
WARNA KANCING DISATUKAN
PROSES PENGAMBILAN
KANCING
HASIL PERHITUNGAN II
HASIL PERHITUNGAN I
SIMULASI PERSILANGAN MONOHIBRIDA
Disusun oleh
Kelompok 10
Asrie Kumala Dewi (4401414005)
Eri Kustiani
(4401414031)
Vivi Riyana
(4401414022)
Pendidikan Biologi Rombel 2
JURUSAN BIOLOGI FMIPA
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2016
SIMULASI PERSILANGAN MONOHIBRID
A. Tujuan
1. Membuktikan adanya prinsip segregasi secara bebas.
2. Membuktikan perbandingan Mendel pada F2 persilangan monohibrida yaitu
perbandingan genotipe 1:2:1 dan perbandingan fenotipe 3:1.
3. Dapat menggunakan uji Chi Square ( Khi – Kuadrat ) dalam analisis
genetika mendel.
B. Latar belakang
Genetika merupakan konsep/materi sains yang penting untuk diajarkan di
sekolah. Dinyatakan oleh Th. Dobzhansky dalam Ayala & Kinger (1984) bahwa
“Nothing in biology is understandable except the lightof genetics. Genetics is the
core biological science” (Roini, 2013).
Genetika menjadi dasar bagi pengembangan ilmu biologi maupun ilmu
lain yang terkait dengan biologi . 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 Mendel
menghasilkan hukum Mendel I dan II. Mendel melakukan persilangan monohibrid
atau persilangan satu sifat beda, dengan tujuan mengetahui pola pewarisan sifat
dari tetua kepada generasi berikutnya. 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.
Bila individu genotipe BB atau bb dikawinkan sesamanya, maka tetap
mengalami pemisahan atau mengalami Hukum Mendel I. Hanya saja hasil
pemisahan adalah gamet yang sama yakni B dan B atau b dan b. Demikian juga
individu heterozigot akan mengalami pemisahan menjadi B dan b. Jadi semua
individu dengan genotip homozigot atau heterozigot sama-sama akan mengalami
pemisahan sesuai hukum Mendel I.(Nusantari. 2013)
Persilangan
monohibrid
yang
menghasilkan
keturunan
dengan
perbandingan genotip F2, yaitu 1 : 2 : 1 merupakan bukti berlakunya hukum
Mendel I yang dikenal dengan nama Hukum Pemisahan Gen yang satu alel (The
Law of Segregation of Allelic Genes). Persilangan monohibrida adalah persilangan
sederhana yang hanya memperhatikan satu sifat atau tanda beda. Percobaan
Mendel menggunakan kacang ercis. Digunakan kacang ercis karena dia memiliki
7 sifat yang beda yang sangat mencolok, mudah tumbuh, mudah disilangkan,
memiliki umur yang pendek, memiliki bunga yang sempurna sehingga dapat
melakukan persilangan sendiri.
Persilangan monohibrid
Hasil percobaan monohibrid menunjukkan bahwa pada seluruh tanaman
F1 hanya ciri (sifat) dari salah satu tetua yang muncul. Pada generasi F2, semua
ciri yang dipunyai oleh tetua (P) yang disilangkan muncul kembali.Ciri sifat tetua
yang hilang pada F1 terjadi karena tertutup, kemudian disebut ciri resesif, dan
yang menutupi disebut dominan. Dari seluruh percobaab monohibrid untuk 7 sifat
yang diamati, pada F2 terdapat perbandingan yang mendekati 3:1 antara jumlah
individu dengan ciri dominan : resesif.
Sebagai salah satu kesimpulan dari percobaan monohibridnya, Mendel
menyatakan bahwa setiap sifat organisme ditentukan oleh faktor, yang kemudian
disebut gen. Faktor tersebut kemudian diwariskan dari satu generasi ke generasi
berikutnya. Dalam setiap tanaman terdapat dua faktor (sepasang) untuk masingmasing sifat, yang kemudian dikenal dengan istilah 2 alel; satu faktor berasal dari
tetua jantan dan satu lagi berasal dari tetua betina. Dalam penggabungan tersebut
setiap faktor tetap utuh dan selalu mempertahankan identitasnya. Pada saat
pembentukkan gamet, setiap faktor dapat dipisah kembali secara bebas. Peristiwa
ini kemudian dikenal sebagai Hukum Mendel I, yaitu hukum segregasi.
Perbandingan pada F2 untuk ciri dominan : resesif = 3 : 1, terjadi karena adanya
proses penggabungan secara acak gamet-gamet betina dan jantan dari tanaman F1.
Bukti-bukti Mendel untuk menjelaskan teori partikulat mengenai pewarisan:
(a) Persilangan tanaman tinggi dan pendek;
Pada generasi F1 semua keturunan (zuriat) berbatang tinggi;
Pada generasi F2 26% berbatang pendek dan 74% berbatang tinggi.
Hukum segregasi Mendel mengikuti proses miosis.
(b) Individu heterozigot untuk alel tinggi (T) dan alel pendek (t).
Setelah kromosom mengganda, melalui miosis I dan II menghasilkan sel-sel
haploid. Tiap-tiap sel memiliki alel tunggal untuk gen tinggi tanaman , baik T atau
t, maka alel T dan t bersegregai bebas satu sama lain.
(c) Selama fertilisasi alel bergabung secara acak.
Keturunan memiliki rasio genotipe: 1 TT : 2 Tt : 1 tt dan rasio fenotipe
3 tinggi : 1 pendek.
Mendel menggunakan ukuran sampel yang sangat besar dan mencatat
hasilnya dengan akurat. Mendel mendeskripsikan empat konsep terkait yang
menyusun model Mendel, yaitu:
1. Versi alternatif gen menyebabkan variasi dalam karakter yang diwarisi.
2. Untuk setiap karakter, organisme mewarisi dua alel, satu dari masing-masing
induk.
3. Jika dua alel pada suatu lokus berbeda, maka slah satunya, alel dominan,
menentukan kenampakan organisme; yang satu lagi, alel resesif, tidak memiliki
efek pada kenampakan organisme.
4. Hukum segregasi, dua alel untuk suatu karakter terwariskan bersegregasi
(memisah) selama pembentukan gamet dan akhirnya berada dalam gamet-gamet
yang berbeda (Campbell, 2010).
Perbandingan fenotip yang ditemukan dalam persilangan monohibrid tidak
sepenuhnya merupakan perbandingan yang pasti. Dalam kejadian nyata 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(χ2)
(Suryo, 2008).
Uji Chi-Square (χ²)
Uji Chi Kuadrat adalah pengujian hipotesis mengenai perbandingan antara
frekuensi observasi yang benar-benar terjadi/aktual dengan frekuensi harapan atau
ekspektasi.
frekuensi observasi → nilainya didapat dari hasil percobaan (o)
frekuensi harapan → nilainya dapat dihitung secara teoritis (e)
Nilai χ² adalah nilai kuadrat karena itu nilai χ² selalu positif. Bentuk
distribusi χ² tergantung dari derajat bebas (db) / degree of freedom. Uji χ² dapat
digunakan untuk :
a. Uji Kecocokan = Uji kebaikan-suai = Goodness of fit test
b. Uji Kebebasan
c. Uji beberapa proporsi
Rumus
fo : frekuensi observasi untuk kategori ke-i i
fe : frekuensi ekspektasi untuk kategori ke-i i
Dalam genetika chi-square (chi-kuadrat) sering kali kita digunakan untuk
menguji apakah data yang diperoleh dari suatu percobaan itu sesuai dengan ratio
yang kita harapkan atau tidak.Di dalam suatu percobaan jarang sekali kkita
memperoleh data yang sesuai dengan yang kita harapkan (secara teoritis).Hampir
selalu terjadi penyimpangan.Penyimpangan yang kecil relatif lebih dapat diterima
pada penyimpangan yang besar.Selain itu apabila penyimpangan tersebut semakin
sering terjadinya dapat dikatakan semakin normal dan cendrung lebih dapat
diterima dari pada penyimpangan yang jarang terjadi.Sekarang yang menjadi
pertanyaan adalah seberapa besar penyimpangan itu dapat kita terima dan
seberapa sering terjadinya atau berapa besar peluang terjadinya, jawabnya dapat
dicari dengan uji chi square.
Hasil uji chi-square menggambarkan model segregasi gen pada
penyilangan monohibrid yang dikemukakan oleh Mendel (Pardal, dkk.2014).
C. Alat dan Bahan
Kancing genetika 2 macam masing-masing berjumlah 50
D. Cara Kerja
1. Mengambil 2 warna kancing masing-masing 50. Menentukan simbolsimbol gen dan sifat yang diwakili oleh setiap warna kancing.
2. Memisahkan 50 kancing ( misal warna merah ) menjadi 2 bagian, masingmasing terdiri dari 25 buah gamet betina dan 25 buah sebagai gamet
jantan. Demikian pula 50 kancing warna yang lain (misal kancing putih)
dibagi menjadi 2, 25 sebagai gamet betina dan 25 sebagai gamet jantan.
3. Memasukkan dua puluh lima kancing merah + dua puluh lima sebagai
gamet jantan kedalam satu kantong.Kemudian memasukkan dua puluh
lima kancing merah + dua puluh lima sebagai gamet betina kedalam satu
kantong yang lain.
4. Mengambil secara acak satu kancing dari kantong pertama dan satu
kancing dari kantong kedua, kemudian mempertemukannya serta
mentabulasi.
5. Dengan cara yang sama melakukan terus menerus sebagai kancing yang
berfungsi sebagai gen ini habis.
6. Menghitung perbandingan yang diperoleh baik perbandingan genotipe
maupun fenotipe.
7. Menguji hasil perbandingan yang diperoleh dengan khi-kuadrat.
E. Hasil dan Analisis
1.) Data Kelompok
Jambu biji berwarna merah (MM) disilangkan dengan jambu biji
berwarna putih (mm), jambu biji berwarna merah dominan terhadap
putih.
Persilangan
P1
Jambu Biji Merah
(MM)
M
F1
X
Mm
(Jambu Biji Merah)
Jambu Biji Putih
(mm)
m
P2
F2
Mm
M
m
X
Mm
M
m
MM, Mm, Mm, mm
Genotip
MM : Mm : mm
1 : 2 : 1
Fenotip
Jambu biji merah : Jambu buji putih
3
:
1
Kombinasi Gen
Merah-merah
(MM)
Merah-putih
(Mm)
Putih-putih
(mm)
Fenotip
Merah
Merah
Putih
Talis
IIIII IIIII III
IIIII IIIII I
IIIII
IIIIIIIIIIIIIII IIII
IIIII
Frekuensi
13
11
∑f
24
24
52
IIIIIIIIIIIIIIIIIIII
28
III
IIIII IIIII III
IIIII IIIII I
13
11
24
2.) Data Kelas
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
Homozigot dominan
25
26
25
24
26
27
26
25
Heterozigot
49
48
50
52
47
46
48
50
Homozigotresesif
26
26
25
24
27
27
26
25
9
10
11
12
13
29
24
28
21
29
∑ f = 335
42
52
47
58
45
∑ f = 634
29
24
25
21
26
∑ f = 331
Analisis Data
Analisa data kelompok
Tabelanalisagenotip
|fh−fo|
Genotip
Fh
DD
Dd
Dd
Fo
25
50
25
24
52
24
∑x
fo-fh
|fh−fo|
-1
-2
-1
2
2
Fh
0,04
0,08
0,04
0,16
1
4
1
2
Db = n – 1
=3–1
=2
Ketelitian: 95 %
x2 tabel = 5,99
H0 = Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori
Hi = Ada perbedaan
x2 hitung ≤ x2 tabel
0,16
≤
5,99
H0 diterima, Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori
Tabel analisa fenotip
|fh−fo|
Fenotip
Fh
Fo
fo-fh
|fh−fo|
Dominan
75
76
1
1
2
2
Fh
0,0133
Resesif
25
24
∑X
-1
1
0,04
0,0533
2
Db = n – 1
=2–1
=1
Ketelitian: 95 %
x2 tabel = 5,99
H0 = Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori
Hi = Ada perbedaan
x2 hitung ≤ x2 tabel
0,0533
≤
3,84
H0 diterima, Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori
Analisa data kelas
Tabel analisa genotip
|fh−fo|
Genotip
DD
Dd
Dd
Fh
Fo
325
650
325
335
634
331
∑X
fo-fh
|fh−fo|
-10
16
-6
2
Db = n – 1
=3–1
=2
Ketelitian: 95 %
X2 tabel = 5,99
H0 = Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori
Hi = Ada perbedaan
X2 hitung ≤ X2 tabel
100
256
36
2
2
Fh
0,308
0,394
0,111
0,813
0,813
≤
5,99
H0 diterima,
Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori
Tabel analisa fenotip
|fh−fo|
Fenotip
Dominan
Resesif
Fh
Fo
975
325
969
331
∑X
fo-fh
|fh−fo|
-6
6
2
36
36
2
2
Fh
0,037
0,111
0,148
Db = n – 1
=2–1
=1
Ketelitian: 95 %
X2 tabel = 5,99
H0 = Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori
Hi = Ada perbedaan
X2 hitung ≤ X2 tabel
0,148
≤
3,84
H0 diterima, Tidak ada perbedaan antara praktikum dan teori.
F. Pembahasan
Praktikum Genetika mengenai Simulasi Persilangan Monohibrid bertujuan
untuk membuktikan Hukum Mendel 1, diantaranya membuktikan adanya prinsip
segregasi secara bebas, membuktikan perbandingan Mendel pada F2 persilangan
monohibrida yaitu perbandingan genotipe 1:2:1 dan perbandingan fenotipe 3:1
dan dapat menggunakan uji Chi Square ( Khi – Kuadrat ) dalam analisis genetika
mendel.
Dalam simulasi persilangan monohibrid, disilangkan Jambu biji berwarna
merah (MM) disilangkan dengan jambu biji berwarna putih (mm), jambu biji
berwarna merah dominan terhadap putih.
Percobaan kali ini menggunakan masing-masing 50 kancing genetika
yang berwarna merah dan putih sebagai model gen. Kancing berwarna merah
diumpamakan sebagai gen jambu biji merah dengan genotip MM dan putih
diumpamakan sebagai gen jambu biji putih dengan genotip mm yang
disilangkan.Dari 50 kancing merah dan 50 kancing putih, masing-masing dibagi
menjadi 2, kemudian 25 kancing warna merah dan 25 kancing warna putih
dimasukkan kedalam kantong sebagai gamet ♀, serta 25 kancing warna merah
dan 25 kancing warna putih dimasukkan kedalam kantong yang lain sebagai
gamet ♂. Gamet jantan dan betina dipertemukan secara acak. Persilangan yang
terjadi adalah sebagai berikut:
Persilangan
P1
Jambu Biji Merah
(MM)
M
F1
P2
F2
X
Jambu Biji Putih
(mm)
m
Mm
(Jambu Biji Merah)
Mm
M
m
X
Mm
M
m
MM, Mm, Mm, mm
Genotip
MM : Mm : mm
1 : 2 : 1
Fenotip
Jambu biji merah : Jambu buji putih
3
:
1
Pengambilan secara acak dan mempertemukannya membuktikan adanya
prinsip dari segregasi (Hukum Mendel 1) yang menyatakan bahwa dua alel untuk
suatu sifat terwariskan bersegregasi (memisah) selama pembentukan gamet dan
akhirnya berada dalam gamet gamet yang berbeda (Campbell, 2010). Setiap
individu bersifat haploid, yakni ditandai dengan memiliki sepasang alel untuk satu
sifat. Buah jambu berwarna merah dominan terhadap buah jambu berwarna putih.
Percobaan ini diulang sebanyak 2 kali agar hasil yang diperoleh lebih
akurat.Percobaan persilangan monohibrid adalah perkawinan yang menghasilkan
pewarisan satu karakter dengan satu sifat beda. Perbandingan fenotip yang
ditemukan dalam persilangan monohibrid tidak sepenuhnya merupakan
perbandingan yang pasti. Dalam kejadian nyata 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(χ2) (Suryo, 2008).
Simulasi persilangan monohibrid kelompok 10
Hasil yang diperoleh pada percobaan kelompok kami dari 100 sampel dan 2 kali
pengulangan, yaitu frekuensi kombinasi gen F2 (MM:Mm:mm) sebanyak
13:24:13 dan 11:28:11. Sehingga rasio genotip yang diperoleh 0,96 : 2,08 : 0,96
sedangkan rasio fenotipnya yaitu 3,04: 0,96 sedangkan menurut Hukum Mendel
1 diperoleh rasio genotip 1:2:1 dan rasio fenotip 3: 1.Maka kami melakukan uji
Chi-Square untuk mengetahui kevalidan data yang kami peroleh.
Dari uji Chi-Square untuk genotip kami mendapatkan kesimpulan bahwa
percobaan yang dilakukan sesuai dengan Hukum Mendel 1. x2 hitung yang kami
dapatkan sebesar 0,16 sedangkan tabel dengan α 0,05 dan d = 1 adalah 5,99.
Karena x2 hitung lebih kecil dari tabel maka H0 diterima. Jadi kami menarik
kesimpulan bahwa persilangan yang kami lakukan sesuai dengan hukum Mendel.
Kami juga melakukan uji Chi-square untuk fenotip sehingga mendapatkan
kesimpulan yang sama yaitu persilangan sesuai dengan hukum Mendel 1. x 2
hitung yang kami dapatkan sebesar 0,0533 sedangkan tabel dengan α 0,05 dan d =
2 adalah 3,84. Karena x2 hitung lebih kecil dari tabel maka H 0 diterima.
Perbandingan yang kami dapatkan memang tidak sama persis dengan
perbandingan Mendel disebabkan oleh berbagai hal, salah satunya kurang
homogennya kancing dalam kantong saat melakukan persilangan.
Genotipe (MM) ini merupakan hasil interaksi dari dua faktor dominan
yang berdiri sendiri-sendiri, sedangkan genotipe (mm) merupakan hasil dari
interaksi dua faktor resesif. Hukum segregasi Mendel mengikuti proses meiosis.
Individu heterozigot untuk alel Merah(M) dan alel putih (m).Setelah kromosom
mengganda, melalui meiosis I dan II menghasilkan sel-sel haploid. Tiap-tiap sel
memiliki alel tunggal untuk gen warna merah, baik M atau m, maka alel M dan m
bersegregasi bebas satu sama lain. Selama fertilisasi, alel bergabung secara acak.
Keturunan memiliki rasio genotipe: 1 MM : 2 Mm : 1 mm dan rasio fenotipe 3
Merah : 1 putih.
Simulasi persilangan monohibrid seluruh kelompok
Hasil yang diperoleh pada percobaan kelas dari 1300 sampel , yaitu rata
rata frekuensi kombinasi gen F2 (MM:Mm:mm) sebanyak 335:634:331 Sehingga
rasio genotip yang diperoleh 1,03 :1,95 : 1,01 sedangkan rasio fenotipnya yaitu
2,98 : 1,01 sedangkan menurut Hukum Mendel 1 diperoleh rasio genotip 1:2:1
dan rasio fenotip 3: 1. Maka kami melakukan uji Chi-Square untuk mengetahui
kevalidan data yang kami peroleh.
Dari uji Chi-Square untuk genotip kami mendapatkan kesimpulan bahwa
percobaan yang dilakukan sesuai dengan Hukum Mendel 1. x 2 hitung yang kami
dapatkan sebesar 0,813 sedangkan tabel dengan α 0,05 dan d = 2 adalah 5,99.
Karena x2 hitung lebih kecil dari tabel maka H0 diterima. Jadi kami menarik
kesimpulan bahwa persilangan yang kami lakukan sesuai dengan hukum Mendel
1. Kami juga melakukan uji Chi-square untuk fenotip sehingga mendapatkan
kesimpulan yang sama yaitu persilangan sesuai dengan hukum Mendel 1. x 2
hitung yang kami dapatkan sebesar 0,148 sedangkan tabel dengan α 0,05 dan d =
1 adalah 3,84. Karena x2 hitung lebih kecil dari tabel maka H0 diterima.
Perbandingan yang kami dapatkan memang tidak persis sama dengan
perbandingan Mendel disebabkan oleh berbagai hal, salah satunya kurang
homogennya kancing dalam kantong saat melakukan persilangan.
G. Kesimpulan
Kesimpulan dalam simulasi persilangan monohibrid adalah sebagai berikut:
1. Pengambilan dan mempertemukannya secara acak membuktikan adanya
prinsip dari segregasi (Hukum Mendel 1)
2. Berdasarkan hasil dari uji Chi Square ( Khi – Kuadrat ) dalam analisis
genetika mendel, diperoleh perbandingan Mendel pada F2 persilangan
monohibrida yaitu perbandingan genotipe 1:2:1 dan perbandingan fenotipe
3:1.
H. Daftar Pustaka
Campbell, Neil A. 2002. Biologi Jilid 1. Jakarta: Erlangga
Nusantari, Elya.2013.Jenis Miskonsepsi Genetika yang Ditemukan pada Buku
Ajar di Sekolah Menengah Atas.Jurnal Pendidikan Sains.2(1).Hlm 52-64
Pardal.S.J,dkk.2014. Insertion Patern of Partenocarpy, DefH9-iaaM on Transgenic
Tomato Lines. Berita Biologi. 13(2)
Roini,C.2013.Organisasi Konsep Genetika Pada Buku Biologi Sma Kelas
Xii.Jurnal EduBio Tropika.Vol 1, No 1 hlm. 1-60
Suryo. 2008.Genetika Strata 1. Yogyakarta: Gadjah Mada University Pres.
Widianti,T dan Noor,A.H.2016.Petunjuk Praktikum Genetika.Semarang:Unnes
Pres.
I. Jawaban Pertanyaan
1. Isi hukum Mendel 1 yaitu pada saat pembentukan gamet akan terjadi
segregasi alel-alel.
2. Berdasarkan analisis genetika mendel dengan uji Chi Square ( Khi –
Kuadrat ) diperoleh hasil bahwa percobaan yang kami lakukan sesuai
dengan hukum Mendel 1.
3. Derajat bebas pada Chi-Kuadrat yang kami kerjakan untuk percobaan
simulasi persilangan monobibrid adalah
Derajat bebas analisis genotip : Dominan dan resesif.
Derajat bebas analisis fenotip : MM, Mm dan mm.
J. Dokumentasi
MASING-MASING KEDUA
WARNA KANCING DISATUKAN
PROSES PENGAMBILAN
KANCING
HASIL PERHITUNGAN II
HASIL PERHITUNGAN I