PETUNJUK PRAKTIKUM GENETIKA TANAMAN - Trunojoyo

1

PETUNJUK PRAKTIKUM

GENETIKA TANAMAN

digunakan untuk kalangan sendiri

OLEH:

Dr. Achmad Amzeri, SP MP

Dr. Ir. Siti Fatimah, MSi

Mohammad Syafii, SP.MSi.

Yusy Purwaningsih,SP

LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI

PRODI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

Nama Praktikan :………………………………

NRP : ……………………………...

2

DAFTAR ISI

I. ISTILAH-ISTILAH DALAM GENETIKA

II. BAHAN GENETIK

III. EKSPRESI GEN

IV. ANALISIS MITOSIS DAN MEIOSIS

V. KROMOSOM MITOSIS

VI. KROMOSOM MEIOSIS

VII. GENETIKA MENDEL

VIII. PENYIMPANGAN MENDEL

IX. GENETIKA POPULASI

3

PRAKTIKUM I

ISTILAH-ISTILAH DALAM GENETIKA

Pendahuluan

Ilmu genetika sangat penting dipelajari karena dua alasan, yang

pertama genetika merupakan penentu utama aspek biologis, hal ini setara

dengan atom dalam kimia sehingga siapapun yang belajar aspek kehidupan

mahluk hidup harus memiliki pemahaman yang baik mengenai genetika.

Kedua genetika terkait dengan aspek kehidupan manusia seperti mengapa

suatu sifat diturunkan dari tetua ke orang tuanya, sampai bagaimana

meningkatkan kecukupan pangan melalui perakitan varietas unggul baru yang

lebih tinggi produktivitasnya, lebih tahan cekaman lingkungan atau resisten

terhadap serangan hama dan penyakit. Apapun yang terjadi dalam kehidupan

manusia pasti ada kaitannya dengan genetika.

Pemanfaatan prinsip dasar genetika dalam kehidupan manusia

sudah berlangsung sejak awal kehidupan, tetapi sebagai suatu ilmu genetika

dianggap sebagai ilmu yang masih muda karena baru mulai berkembang pada

akhir 1800 dan awal 1900. Sebagai suatu bidang ilmu, genetika molekuler,

dan genetika populasi. Genetika pewarisan mengungkap bagaimana sifat

diteruskan dari tetua ke keturunannya. Genetika molecular mempelajari dan

proses-proses seluler di mana informasi tersebut diteruskan untuk kemudian

diekspresikan. Genetika populasi mempelajari komposisi genetik dari suatu

populasi, serta perubahannya terkait dengan geografis dan waktu.

Perkembangan prinsip genetika tidak berkembang secara tiba-tiba

namun dilakukan oleh banyak pihak. Pihak-pihak tersebut bekerja secara

sekuensial maupun parallel, sehingga meskipun Darwin dan mendel telah

berkontribysi sangat besar terhadap perubahan paradigma mengenai

pewarisan secara radikal namun pemikiran tersebut dipengaruhi oleh

pemikiran pendahulunya. Penerapan ilmu genetika yang sudah berlangsung

4

sebenarnya sama tuanya dengan sejarah manusia itu sendiri. Manusia

berusaha memilih sendiri tanaman yang sesuai dengan kebutuhan mereka dan

melakukan seleksi. Setelah domestiklasi manusia melakukan perbaikan sifat

yang dapat diwariskan, sehingga menyebabkan pemuliaan tanaman

didefinisikan sebagai seni perbaikan sifat tanaman yang diwariskan kepada

tetuanya.

Pengenalan istilah-istilah yang terdapat di dalam ilmu genetika

menjadi penting untuk memberikan pemahaman secara menyeluruh mengenai

ilmu genetika. Kesalahan pemahaman mahasiswa dalam menjelaskan istilah-

istilah terkait ilmu genetika menjadi sangat fatal. Sehingga pengenalan istilah-

istilah genetika menjadi langkah awal untuk mempelajari ilmu genetika secara

menyeluruh mulai dari genetika Mendel sampai genetika populasi.

Tujuan dari praktikum

1. Mahasiswa mampu mengetahui berbagai macam istilah yang ada

dalam ilmu genetika

2. Mahasiswa mampu menjelaskan dengan tepat masing-masing

istilah dalam ilmu genetika

Istilah-Istilah Dalam Ilmu Genetika

A

Aberasi kromosom = Ketidak normalan jumlah atau susunan kromosom.

Adenin = Salah satu jenis basa purin yang terdapat pada DNA dan RNA.

Alel = Variasi gen pada satu lokus. Salah satu dari suatu pasangan atau

rangkaian gen yang berperilaku sebagai penentu kemungkinan

sifat pada keturunanya. Pasangan gen yang terletak pada

kromosom homolog.

Alopoliploid = Suatu poliploid yang terdiri dari set kromosom yang berbeda

genetiknya, misalnya set dari dua atau lebih dari spesies yang

berbeda.

Amfidiploid = Suatu tanaman yang memiliki jumlah kromosom somatik dari

dua spesies.

5

Anafase = Pasangan kromosom (meiosis I) atau sister kromosom (metosis

dan meiosis II) berpisah dan pindah ke kutup berlawanan.

Aneuploid = Suatu organisme atau sel yang kekurangan atau kelebihan

satunatau beberapa kromosom. Individu yang mempunyai jumlah

kromosom yang bukan kelipatan kromosom dasarnya. Contoh 2n-

1 atau 2n+1, dimana n adalah jumlah haploid.

Asam amino = Senyawa organik yang mengandung gugus amino (NH2) dan

karboksil (COOH). Asam amino yang umumnya diantaranya

adalah alanin, pronin, treonin, histidin, glutamin, fenilalanin,

triptofan, valin, arginin, terosin, leusin.

Asam nukleat = Makromolekul yang mengandung gula pentosa, fosfat dan

basa nitrogen (basa organik). Makromolekul yang merupakan

rangkaian nukleotida (rangkaian nukleotida = polinukleotida).

DNA atau RNA adalah asam nukleat.

Antikodon = Tiga basa berurutan pada tRNA yang komplementer terhadap

tiga basa berurutan yang berperan sebagai kodon pada mRNA.

Autopoliploid atau autoploid = Suatu poliploid yang terbentuk melalui

penggandaan haploid lengkap dari suatu spesies.

Autosindesis = Berpasangan antar kromosom homolog.

Alosindesis = Berpasangan antar kromosom homoelog.

B

Bivalen = Sepasang kromosom homolog dalam pembelahan meiosis pertama.

C

Coupling = Dua gen dominan atau dua gen resesif berda pada satu kromosom

(linkage).

D

Delesi = Tidak adanya atau lenyapnya segmen kromosom. Hilangnya suatu

segmen kromosom termasuk di dalamnya satu atau lebih gen.

Dihaploid = Individu 2n=2x yang berasal penggandaan kromosom 2n=x

Diploid = Suatu organisme dengan dua set kromosom.

Diploten = Tingkat meiosis diamana empat kromati masing-masing bivalen

pindah menjadi dua pasang namun tetap berada pada daerah

kiasmata.

DNA (deoxyribo nucleic acid) = Suatu polimer nucleida dimana gula

pentosa (ribosa) dalam bentuk deoxy. DNA terutama terdapat di

kromosom.

6

DNA rekombinan = Kombinasi DNA yang tidak ada sebelumnya.

Kombinasi DNA yang berasal dari sumber yang berbeda-beda.

Gabungan dari dua atau lebih molekul DNA yang masing-masing

berasal dari sumber yang berbeda.

Duplikasi = Terjadi suatu segmen lebih dari satu kali pada kromosom atau

genom yang sama.

E

Eksonuklease = Enzim yang menghancurkan atau memotong utas DNA atau

RNA melalui dari posisi ujung.

Endonuklease = Enzim yang memotong utas DNA pada posisi internal (

bagian dalam).

Enzim = Suatu protein sebagai katalisator pada sistem biologi.

Enzim retriksi = Enzim endonuklease yang mengenal sekuens pendek yang

spesifik pada DNA yang memotong DNA.

Epistasis = Dominan satu gen dari lokus lain. Secara umum epistasis

digunakan untuk menggambarkan semua tipe interaksi antara alel

dari lokus yang berbeda dimana suatu lokus dipergunakan oleh

sesuatu atau seluruh lokus lain.

Eukromatin = Kromosom atau segmen kromosom yang dalam fase interfase

dan profase dalam inti sel memperlihatkan sifat terjadi

pengendoran lilitan (decoiling) dan di kondensasi serta memiliki

sifat dapat diwarnai. Bagian ini umumnya menunjukan tipe gen

yang mengikuti prinsip Mendel.

Euploid = Suatu organisme atau sel yang memiliki jumlah kromosom

kelipatan dari kromosom haploid.

F

Fenotipe = Karakter yang dapat dilihat dan diukur, sifat yang dapat diamati,

merupakan interaksi antara faktor genotipe dan lingkungan.

Penampilan individu (tentang sifat fisis, biokemis, fisiologis, dan

sebagainya) sebagai hasil interaksi antara genotipe dan

lingkungan,

Fertilisasi = Penyatuan sel gamet jantan dan betina.

Fertilitas = Kemampuan untuk menghasilkan keturunan hidup.

G

Galaur isogenik = Serangkaian material yang berbeda secara genotipe hanya

padansatu alel.

7

Galur murni = Galur-galur homozigot hasil penyerbukn sendiri sebanyak

lebih dari 7 kali.

Gamet = Sel perkembangbiakan jantan atau betina (sperma atau sel telur)

nyang telah masak.

Gen komplementer = Gen-gen yang berinteraksi untuk menghasilkan sifat

baru.

Gen regulator = Sebuah gen yang mengontrol laju ekspresi sebuah atau gen-

gen lainnya.

Gen = Kesatuan sifat menurun yang terletak di lokus pada kromosom.

Genetika = Ilmu tentang pewarisan sifat dan variasi (keragaman) makhluk

hidup.

Genom = Satu sel lengkap kromosom yang diturunkan oleh tetuanya.

Genotipe = Suatu ciri yang tidak tampak dari luar, berhubungan dengan

konstitusi genetik suatu individu. Susunan genetika suatu

organisme.

H

Haploid = Suatu sel atau organisme yang hanya mempunyai setengah dari

satu set lengkap kromosom.

Heliks = Stuktur berbentuk spiral. DNA, menurut mendel dari watson dan

crick adalah berbentuk heliks ganda (dua heliks).

Heritabilitas = Suatu nilai yang menggambarkan seberapa jauh fenotipe yang

tampak merupakan refleksi dari genotipe.

Heterokromatin fakultatif = Bagian dari heterokromatin yang memilki

bentuk beragam dan tidak memiliki karakter struktur permanen

dan dapat diwarnai.

Heterokromatin konstitutif = Bagian heterokromatin yang memiliki bentuk

dan karakteristik struktur permanen, biasanya terletak dekat

sentromer, telomer, dan SAT-kromosom dan tidak dapat diwarnai.

Heterokromatin = kromosom atau segmen kromosom yang dalam fase

interfase dan profase dalam inti sel memperlihatkan sifat tidak

terjadi pengendoran (decoiling) lilitan dan dekondensasi serta

memiliki sifat mengalami pewarnaan dan tidak memiliki tipe gen.

Heterozigot = Mempunyai alel yang tidak sama satu atau lebih lokus.

Hibrid = Keturunan atau hasil perkawinan antara tetua homosigot yang

berbeda dalam hal satu atau beberapa genya. Umumnya, hibrid

adalah keturunan atau hasil perkawinan dari dua varietas atau galur

atau strain berbeda.

8

Hibridisasi = Aktivitas persilangan dua induk tanaman. Mengawinkan 2

individu dari jenis (spesies) yang sama atau spesies berbeda dalam

genus yang sma, yang keduanya mengandung satu atau lebh beda

karakter.

Histon = Kelompok protein yang bberasosiasi dengan DNA, berfungsi dalam

penggulungan DNA di dalam kromosom dan fungsin di dalam

regulasi aktifitas gen.

Homoelog = Homolog pada beberapa bagian kromosom. Biasanya

merupakan persilangan interspesifik.

Homozigot = Alel-alel identik salam satu lokus.

I

Idiogram = Urutan kromosom dalam genom suatu individu, yang diurutkan

dari kromosom bersatelit, kromosom dengan lengan pendek

terpendek, sampai dengan kromosom dengan lengan pendek

terpanjang.

Inducer = Senyawa berbobot molekul rendah yang meng-inaktifkan represser

dengan cara rekombinasi denganya (berkombinasi denagn

repressor), sehingga menstimulir eskpresi gen.

Inkompatibilitas = Keggalan dalam melengkapi tahapan proses pembuahan

antara gemet jantan dan betina tertentu.

Interaksi gen = Modifikasi kegiatan gen akibat dari gen atau gen-gen dari

lokus yang berbeda.

Interfase = Fase antara dua pembelahan sel berurutan.

Interferensi = Suatu keadaan atau sifat diaman terjadi satu crossing over,

mengurangi kemungkinan terjadinya crossing over lain

didekatnya.

Intrograsi = Sejumlah kecil informasi genetik yangdipindah dari satu jenis

atau marga ke yang lainya.

Intron = Bagian dari DNA gen atau urutan basa pada gen yang tidak

diekspresikan pada RNA matang (RNA hasil transkripsi yang

sudah mengalami pasca-transkripsi). Intron akan dibuang dari

RNA hasil transkripsi primer ( hasil transkripsi primer = RNA

hasil transkripsi yang belum mengalami proses pasca transkripsi).

Inversi = Suatu penyusunan kembali suatu segmen kromosom sehingga gen-

genya tersusun sebaliknya.

Irradiasi = Perlakuan sinar X atau radiasi lain pada tanaman untuk

meningkatkan mutasi.

9

K

Kariotipe = Gambar pasangan kromosom dari suatu individu, disusun dari

ukuran psangan kromosom terbesar smapai terkecil. Jumlah,

ukuran dan bentuk kromosom suatun sel somatis.

Kiasma = Titik-titik perhubungan yang sangat dekat antara pasangan

kromosom selama meiosis awal (jamak:kiasmata).

Kode genetik = Kombinasi triplikasi yang basa organik baru dalam DNA

yang menghasilkan pembentukan enzim spesifikasi.

Kodon = Tiga basa berurutan pada mRNA yang menyediakan jenis asam

amino yang akan dirangkai menjadi protein.

kopel (coupling) = Kedua lokus baik yang dominan homozigot atau yang

resesif homozigot terdapat dalam satu individu.

Kromatid = Memanjang setengah kromosom. Separoh kromosom dari

pembelahan mambujur yang kemungkinan menjadi anak

kromosom atau benang sub kromosom.

Kromosom homolog = Kromosom-kromosom yang mempunyai urutan gen

yang mirip (homolog partial). Individu-individu yang mempunyai

urutan gen linier yang identik. Kromosom yang sama bentuk dan

besarnya.

Kromosom. Struktur pewaris sifat di dalam nukleus. Berbentuk benang

berwarna kelam dan berada di dalam inti sel yang kelihatan selama

metosis dan meiosis. Tersusun dari DNA dan protein serta

pembawa gen. Jumlah kromososm sesuatu spesies biasanya

konstan.

L

Ligase = Enzim yang menyambungkan ujun dari dua utas DNA.

Ligasi = Penyambungan dua atau lebih molekul DNA melalui pembentukan

ikatan kovalen.

Linkage = Keterikatan sifat pada sifat menurun disebabkan oleh letak gen

berdekatan pada kromosom sama. Disebut juga pautan atau ikatan.

Lokus = Letak kedudukan suatu gen pada suatu kromosom.

M

M1,M2,M3,... = simbol yang digunakan untuk menyatakan generasi pertama,

kedua, ketiga dan seterusnya setelah menerima perlakuan mutagen.

Male sterility = Tepung sari pada tanaman tidak ada tau tidak berfungsi.

Mandul jantan.

10

Meiosis = Suatu mitosis ganda yang terjadi pada perkembangbiakan secara

seksual dan menghasilkan gamet dengan jumlah kromosom

haploid.

Metafase = Fase pada meiosis dan metosis dimana kromosm terletak pada

spindle.

Metaxenia = Pengaruh tepung sari pada jaringan buah.

Mitosis = Proses dimana inti se terbagi menjadi dua anak inti dengan

kelengkapan kromosom sama, biasanya dilanjutkan oleh

terbaginya sel yang berisi inti sel.

Monohibrid = heterozigot pada suatu gen.

Monoploid = Suatu organisme dengan jumlah kromosom dasar (x).

Monosomik = Suatu organisme memilki kurang satu kromosom dari

perlengkapan diploid., sehingga hanya mempunya 2n-1

kromosom.

mRNA (messeger RNA) = RNA yang membawa informasi untuk sintesis

potein. RNA yang membawa informasi dari DNA menuju

ribosom.

Multiple alel = Terdapanya lebih dari dua alel penentu suatu sifat.

Mutan positif = Mutan yang mengalami perubahan pada karakter-karakter

yang diinginkan, yaitu perubahan pada karaakter warna petal dan

atau karakter bentuk tipe petal.

Mutan = Sel atau indovidu yang menunjukan perubahan sebagai akibat

mutasi. Sel atau individu yang mengalami mutasi.

Mutasi = Suatu perubahan genetik, baik untuk gen tunggal atau sejumlah gen

tau susunan kromosom.

N

n = Jumlah kromosom gamet. Jumlah kromosom zigot adalah 2n. Jumlah

kromosom endosperm adalah 3n.

Non-disjunction = Pasanagan kromosom yang gagal berpisah selama

meiosis.

Nukleolus (anak inti) = Organ sirkuler yang terlibat pada saat awal

pembelahan sel, organ ini terlibat dalam pembelahan sel dan

organisasi kromosom.

Nukleotida = Unit penyusunan DNA atau RNA. Nukleotida terdiri ats stau

gula pentosa, satu basa nitrogen, dan satu gugus fosfat.

Nulisomik = Tanaman diploid yang kekurangan sepasang kromosom tertentu,

misalnya: 2n-2.

11

O

Operon = Sekelompok gen yang membentuk satu unit regulasi. Sekelompok

gen yang membetuk satu uni transkripsi yang berada dalam satu

sistem regulasi. Satu operon mengandung satu operator, satu

promotor, dan gen-gen struktural. Transkripsi gen-gen didalam

satu operon menggunakan satu promotor.

Outcross = Suatu persilangan, biasanya alami, tanaman yang berbeda

genotipenya.

Overdominansi = Kelebihan dari heterozigot, pada suatu lokus dengan dua

alel lebih baik dari dalam keadaan homozigot.

P

P1,P2,P3,... Simbol untuk keturrunan generasi pertama, kedua, ketiga dan

seterusnya dari suatu tetua.

Pakiten = Fase penggandaan benang kromosom pada meiosis.

Partenogenesis = Pembentukan organisme pada sel kelamin yang tanpa

mengalami pembuahan

Peta Pewarisan sitoplasma = Pemindahan sifat menurun melaui plasma sel

yang berbeda dengan pemindahan sifat oleh gen pada kromosom.

Hal ini dpat terlihat dari perbedaan peranan tetua jantan dan betina

pada silang resiprok.

Pindah silang = Pertukaran segmen kromatid di antara suat pasangan

kromosom.

Plasmid = Unit DNA yang berantai ganda yang berbentuk sirkular.

Pleiotropi = Satu gen yang mempengaruhi lebih dari satu sifat.

Ploidi = Lihat genom.

Polimer = Senyawa yang tersusun atas banyak subunit yang lebih kecil,

dihasilakan dari proses polimerase. Contoh: DNA dan RNA

merupakan polimeri dari nuleotida (DNA dan RNA =

polinukleotida). Nukleotida merupakan monomer dari RNA atau

DNA.

Polimerase = Enzim yang mengkatalis pembentukan DNA atau RNA. DNA

polimerase mengkatalisis sintesis DNA. RNA polimerase

mengkatalissis pembentukan RNA.

Polimorfisme = Bentuk pola pita yang berbeda antar individu.

Polinokleotida = Rangakaian dua atau lebih nukleotida. DNA merupakan

polinukleotida. RNA juga merupakan polinukleotida.

12

Polipeptida = Rangkaian dua tau lebih asam amino dan stu atau lebih gugud

peptida. Dianamakan dipeptida bila mengandung dua asam amino,

tripeptida bila engandung tiga asam amino dan serusnya

bergantung pada jumlah asam amino penyusunya.

Poliploidi = Suatu organisme yang memiliki jumlah kromosom lebih atau

menyimpang dari dua set kromosom dasar (n).

Profase = Fase prtama pembelahan sel, kromosom menjadi lebih tebal

dibanding sebelumnya.

Progeny test = Suatu pengujian nilai genotipe di dasrkan penampilan

keturunannya hasil dari sitem perkawinan tertentu.

Promotor = Skuen nukleotida atau urutan nukleotid pada DNA dimana

enzim RNA polimerase akan menempel padanya (menempel pada

promotor) dan memulai atau menginisiasi proses transkripsi.

R

Rekombinasi = Pembentukan kombinasi gen baru sebagai hasil segregasi

pada persilangan antara tetua berbedagenetiknya. Pengaturan

kembali gen linkage disebabkan oleh crossing over.

Replikasi DNA = Penggandaan DNA. Replikasi DNA mengikuti pola

semikonservatif, yaitu pada setiap fragment DNA baru terbentuk

masih terdapat satu utas dari fragment sebelumnya.

Repulsi = Individu yang memiliki lokus dominan homozigot dan resesif

homozigot.

Resesif = Anggota pasangan alel yang tidak tampak bila anggota lain

(dominan) menempati kromosom homolog.

RNA = Asam ribonukleat yang terbentuk dari empat basa organik yang

spesifik, gula dan fosfor. RNA berperan dalam pemindahan

informasi dan translasi dari DNA ke enzim.

S

Segregasi = Pemisahan kromosom bapak dari kromosom induk pada meiosis

dan berakibat terpisahnya gen yang mengarah ke kemungkinan

terjadinya kombinasi pada keturunanya.

Sentromer = Titik pelekat untuk pergerakan kromosom pada saat

pembelahan sel.

Serat gelondong (spindle fiber). Struktur yang berhubungan dengan

pergerakan kromosom menuju kutup-kutup sel.

Sifat = Karakter atau bentuk, mislanya tinggi tanaman atau warna bunga.

Sinapsis = Kromosom yang berpasangan.

13

Sitogenetik = Suatu cabang ilmu genetika yang khusus mempelajari

bahan(materi) pembawa sifat keturunan (warisan). Karena bahan

itu terdapat pada setiap sel yang hidup maka disebut genetika sel.

Somatik = Jaringan tubuh tanaman, yang mempunyai dua set kromosom, satu

dari jantan dan satunya dari betina.

Spesies = Pembagian dibawah genus. Suatu kelompok individu sama yang

berbeda dengan kelompok lainya.

Seterilisasi pejantan = Keadaan tidak diproduksinya gamet jantan yang

dapat hidup.

Sinopsis = Perpasangan kromosom homolog.

T

Telofase = Fase terakhir pada pembelahan sel sebelum inti sel kembali pada

masa istirahat.

Telomer = Ujung kromosom yang terdiri dari sekuens DNA yang

membutuhkan untuk stabilitas ujung kromosom.

Terpaut = Lihat linkage.

Tetrad = Empat kromatid dari dua kromosom yang bersinapsis dalam

meiosis.

Tetua = Setiap individu yang dipergunakan dalam persilangan.

Transformasi = Proses masuknya DNA dari lingkungan ke dalam sel-sel

bakteri. Perubahan bakteri secara genetik yang terjadi atau yang

dilakukan dengan memasukan DNA asing ke dalam sel bakteri.

Transgenik - Organisme yang telah berubah secara genetik sebagai akibat

telah masuknya DNA asing ke dalam genomnya. Organisme yang

mengandung DNA yang beraasal dari organisme lainya.

Transgressive segregation = Penampakan individu pada generasi F2 yang

lebih baik dibandingkan dua tetuanya

Transkripsi = Proses transfer informasi genetik dari ruas DNA (gen) ke

dalam molekul RNA.

Transkriptas-balik = Enzim yang mengkatalisis sintesis DNA menggunakan

RNA cetakan.

Translokasi = Pergantian letak segmen kromosom ke letak lain pada

kromosom sama atau lain.

Tihibrid = Kombinasi induk yang menghasilkan keturunan dengan

perbandingan fenotipe 27:9:9:9:3:3:3:1 atau variasinya. Hal ini

disebabkan adanya dua alel berbeda yang terdapat pada setiap tiga

lokus yang bebas.

14

Triploid = Organisme yang memiliki tiga set kromosom dasar (3x).

U

Univalen atau multivalent = Kromosom yang tidak berpasangan secara

bivalen pada meiosis. Bivalen, trivalen, quadrivalen, dan

seterrusnya merupakan ikatan dari 2, 3, 4, dst kromosom homolog

yang terjadi karena kiasma.

X

x = Simbol untuk ploidi atau set kromosom lengkap (genom). Misal : x

=monoploid, 2x = diploid.

Z

Zigot = Sel yang terbentuk oleh penyatuan gamet. Individu berkembang dari

sel ini.

Zigoten = Fase dalam profase meiosis bila benang kromosom berpasangan.

15

PRAKTIKUM II

BAHAN GENETIK

Laju peningkatan dan perkembangan ilmu genetika menjadi sangat

cepat setelah pengungkapan struktur DNA. Melalui teknologi mesin PCR

penggandaan DNA dapat dilakukan secara buatan sehingga mampu

mengungkap susunan berbagai jenis mahluk hidup. Data tersebut selanjutnya

tersimpan dalam basis data (gene bank) yang dapat dimanfaatkan pihak

berkepentingan dalam mengaksesnya, sehingga tidak perlu melakukan

pengulangan atau dapat digunakan untuk genotipe bahkan spesies lain.

Suatu bahan genetik memiliki tiga karakteristik agar mampu

menjaga stabilitas kehidupan sekaligus mampu merespon perubahan

lingkungan. Tiga karakteristik tersebut antara lain: 1) bahan pembawa

informasi genetik harus stabil agar suatu organisme mampu mempertahankan

karakter individunya selama siklus hidupnya, 2) informasi genetik harus dapat

diwariskan agar karakter jenis organisme tersebut dapat dipertahankan dari

generasi ke generasi berikutnya, 3) Informasi genetik harus membuka peluang

terjadinya perubahan agar organisme tersebut mampu bertahan dalam

menghadapi perubahan lingkungan.

Materi genetik merupakan bahan yang mampu menyimpan

informasi genetik dalam suatu organisme hidup. Catatan pertama kali

manusia melakukan visualisasi materi genetik adalah pada tahun 1869 saat

darah pada perban yang dicuci dengan etanol, menyisakan benang halus pada

cairan etanol yang bening tersebut. Johan Friedrich Miescher (1871) berhasil

mengisolasi senyawa fosfor yang mengandung senyawa dari asam inti sel

(nucleus). Selanjutnya Rosalind Franklin (1951) menduga bahwa materi

tersebut memiliki struktur helix ganda dengan senyawa fosfor pada bagian

luarnya. Baru kemudian Watson and Crick (1951) menyempurnakan temuan

16

Franklin menjadi struktur helix ganda (double helix) untuk materi genetik

yang sekarang dikenal sebagai DNA (Deoxyrybose Nucleic Acid).

Pada dasarnya asam nucleat telah lama ditemukan sebelum

diketahui strukturnya serta fungsinya sebagai bahan dasar gen. Setidaknya

ada tiga penemuan yang membuktikan bahwa asam nukleat berperan penting

dalam menentukan sifat organisme sebagai bahan dasar atau sebagai bahan

dasar gen, yaitu penemuan DNA sebagai senyawa penyusun kromosom,

diketahui peran DNA dalam tranformasi bakteri, serta penemuan DNA pada

virus yang diwariskan pada generasi berikutnya.

Tujuan

1. Mahasiswa mampu mendeskripsikan materi genetik mahluk hidup

2. Mahasiswa mampu menjelaskan mengenai perbedaan antara DNA

dan RNA

3. Mahasiswa mampu menjelaskan mengenai struktur kromosom

Latihan Soal

1. Apa nama bagian yang dilingkari?

a. Basa

b. Fosfat

c. Dioksiribosa


a. Basa

b. Fosfat

c. Dioksiribosa


a. Basa

b. Fosfat

c. Dioksiribosa

17


a. Nukleosida

b. Nucleotida

c. Nukleoprotein


a. Nukleosida

b. Nucleotida

c. Nucleoprotein

6. Tuliskan karakteristik dari DNA dan RNA untuk melengkapi tabel

berikut !

RNA: DNA RNA

Gula

Basa

Utas

18

Bagian apa ini?

a. Telomer

b. Sentomer

c. Monomer

d. Heterokromatin

e. Kromatin

f. Eukromatin

7. Bagian apa ini?

a. Telomer

b. Sentomer

c. Monomer

d. Heterokromatin

e. Kromatin

f. Eukromatin

8. Bagian apa ini?

a. Telomer

b. Sentomer

c. Monomer

d. Heterokromatin

e. Kromatin

f. Eukromatin

9. Bagian apa ini?

a. Telomer

b. Sentomer

c. Monomer

d. Heterokromatin

e. Kromatin

f. Eukromatin

Lengkapi pasangan basa yang kosong

?

?

?

?

19

Tugas

1. Jelaskan pernyataan di bawah ini!

a. Jelaskan perbedaan antara RNA dan DNA

b. Sebutkan 2 perbedaan utama genom inti dengan genom

mitokondria

c. Bagaiman tahapan pembentukan struktur kromosom

dari utas DNA


a. Mengapa jumlah purine sama dengan jumalah

pyrimidine

20

b. Sebutkan 2 perbedaan utama genom inti dengan genom

plastid

c. Jelaskan 4 penyusun utama suatu gen


a. Berdasarkan penelitian Arthur Kornberg sebutkan 4

komponen utama beserta fungsinya yang dibutuhkan

untuk sintesis DNA

b. Dimanakah awal penggandaan utas DNA dalam sel,

terangkan mengapa

c. Apa fungsi RNA primer pada penggandaan utas DNA

dalam sel

d. Apa yang dimaksud dengan Nick, dan enzim apa yang

berperan dalam pembentukanya


a. Mengapa jumlah adenin selalu sama dengan thimine,

dan guanine selalu sama dengan cytosine sebutkan

siapa yang pertama memahami hal tersebut

b. Sebutkan 6 enzim dan fungsinya yang terlibat dalam

proses penggandaan utas DNA dalam sel

c. Apa fungsi Single Strand DNA binding protein

d. Enzim apa yang terlibat dlam penutupan Nick pada

proses penggandaan DNA

5. Setiap spesies tanaman mengalami perubahan genetik secara

berkelanjutan, hal ini terkait juga dengan adanya kerusakan utas

DNA maupun proses mutasi.

a. Jelaskan penyebab terjadinya kerusakan DNA

b. Jelaskan mekanisme sel dalam memperbaiki kerusakan

DNA tersubut

21

PRAKTIKUM III

EKSPRESI GEN

Pendahuluan

Gen merupakan fragmen DNA yang dapat ditranskripsikan

menjadi RNA dan selanjutnya diterjemahkan menjadi rangkaian asam amino,

dibentuk protein untuk selanjutnya akan mempengaruhi proses fisiologi

tanaman maupun fenotipenya. Pada genom tanaman, rata-rata terdapat

sebanyak 25.000-45.000 gen yang menyandi seluruh proses biologis. Baik

proses biologis dalam dalam sel, jaringan maupun keseluruhan individu

tanaman. Anatomi, morfologi setiap jaringan berbeda, hal tersebut berkaitan

dengan pertumbuhan dan fase perkembangan itu sendiri, sehingga proses

biologis pada akar akan berbeda dengan proses biologis yang terjadi di daun,

pucuk, buah. Dengan demikian perlu pengaturan agar seluruh gen-gen

tersebut dapat aktif secara harmoni, sehingga karakteristik masing-masing

individu tersebut tetap terjaga.

Berdasarkan pola ekspresinya, gen-gen dikelompokkan menjadi

gen konstitutif yaitu gen-gen yang diekspresikan secara terus menerus dan

berkesinambungan pada seluruh tahap perkembangan dan pertumbuhan. Hal

ini dikarenakan kelompok gen ini dibutuhkan untuk proses dasar biologis

mahluk hidup seperti respirasi. Kelompok gen ini juga disebut house keeping

gene. Kelompok kedua adalah gen-gen terinduksi (inducible) yang

merupukan gen-gen yang terekspresi pada tahap perkembangan tertentu atau

sebagai bagian tanggap lingkungan.Aktivitas gen-gen tersebut dipengaruhi

oleh lingkungan sebagai inducers karena aktivitasnya diinduksi oleh sinyal

biologis tertentu. Misal peningkatan prolin sebagai akibat terjadinya cekaman

kekeringan.

Proses perwujudan informasi genetik dalam suatu gen menjadi

proses biologis terkait struktur dan fungsi sel dibagi menjadi dua tahap dan

22

terjadi pada dua tempat berbeda. Tahap pertama adalah transkripsi

(pembacaan informasi genetik menjadi suatu transkrip) yang terjadi di dalam

inti sel, dengan produk akhir berupa mRNA (messenger-RNA). Tahap kedua

merupakan penerjemahan RNA menjadi protein (translasi) untuk proses

metabolisme yang terjadi di sitoplasma, serta produk akhir berupa rangkaian

asam amino yang terkait dengan sintesis protein.

Komponen asam amino yang dibutuhkan dalam proses translasi

sebanyak 20 jenis. Komponen tersebut antara lain Fenilalanin (F), Serin (S),

Tyrosin (T), Sistein (C), Leusin (L), Triptofan (W),Prolin (P), Glutamin (Q),

Histidin (H), Arginin (R), Isoleusin (I), Threonin (T), Aspargin (N), Lisin (K),

Metionin (M), Valin (V), Alananin (A), Aspartat (D), Glisin (G), dan

Glutamin (E). Keterbatasan satu jenis asam amino akan menyebabkan

terhentinya proses translasi.

Tujuan

1. Mahasiswa mampu menterjemahkan informasi genetik dalam

proses translasi menjadi rantai asam amino

2. Mahasiswa mampu menentukan start dan stop kodon, serta

menghitung jumlah asam amino yang dihasilkan dari utas mRNA

Latihan Soal

Tabel 3.1 kode genetik (kodon) RNA

U C A G

U UUU

Phe UUC

Phe

UUA Leu

UUG

Leu

UCU

Ser UCC

Ser

UCA Ser

UCG

Ser

UAU Tir

UAC Tir UAA

Stop

UAG Stop

UGU Sis

UGC Sis UGA

Stop

UGG Tri

U

C A

G

C CUU Leu

CUC

Leu

CCU Pro

CCC

Pro

CAU His

CAC

His

CGU Arg

CGC

Arg

U C

A

G

23

CUA

Leu CUG

Leu

CCA

Pro CCG

Pro

CAA

Gln CAG

Gln

CGA

Arg CGG

Arg

A AUU

Ileu AUC

Ileu

AUA Ileu

AUG

Met

ACU

Thr ACC

Thr

ACA Thr

ACG

Thr

AAU

Asn AAC

Asn

AAA Lis

AAG

Lis

AGU Ser

AGC Ser AGA

Arg

AGG Arg

U

C A

G

G GUU

Val

GUC Val

GUA

Val GUG

Val

GCU

Ala

GCC Ala

GCA

Ala GCG

Ala

GAU

Asp

GAC Asp

GAA

Glu GAG

Glu

GGU Gli

GGC Gli

GGA Gli GGG Gli

U

C

A G

Keterangan:

Ala : alanin Gln : glutamin Lis: Lisin

Sis: sistein

Arg : Arginin Gli : Glisin Met : Metionin

Thr : threonin

Asn : Asparagin His : Histidin Phe :

Phenilalanin Tir : tirosin

Asp : Aspartat Ileu : isoleusin Pro : Prolin

Tri : Triprofan

Glu : glutamat Leu : leusin Ser : serin

Val : Valin

1. Berikut merupakan utas DNA dari bagian yang ditranskripsikan:

5’---GAATGATAACTTGAGCCGTGATC---3’

3’---CTTACTATTGAACTCGGCACTAG---5’ utasan cetakan

Berdasarkan utas tersebut,

a. Silahkan tulis utas RNAnya

24

b. Berdasarkan utas mRNA yang diperoleh, tentukan rantai

asam amino yang dihasilkan.

Penyelesaian:

Karena pertumbuhan dimulai dari ujung 5’---3’ maka pembacaan

modelnya dilakukan dari utas ujung 3’ ke arah utas ujung 5’ pada

sintesis polinukletotida, sedangkan utas lain (pasangannya

merupakan utas pendamping). Hanya terdapat satu dari dua utas

yang digunakan sebagai template, sedangkan yang lainnya hanya

sebagai pendamping, sehingga proses transkripsi adalah sebagai

berikut:

DNA 5’--- GAATGATAACTTCAGCCGTGATC ---3’ utasan

pendamping

3’--- CTTACTATTGAAGTCGGCACTAG ---5’

utasan cetakan

mRNA 5’---GAAUGAUAACUUCAGCCGUGAUC---3’

Informasi genetik yang terkandung dalam mRNA

dalam bentuk runutan basa, setiap kombinasi tiga basa (triplet)

yang berdampingan mengandung sandi genetik (kodon) tertentu.

Masing-masing triplet kodon tersebut akan menjadi satu jenis

asam amino dalam proses translasi, sehingga rantai mRNA dapat

dipandang sebagai rangkaian kodon yang diterjemahkan menjadi

runutan asam amino. Penerjemahan mRNA dimulai dari start

kodon (kodon awal) yaitu UAG.

Karena penerjemahan dimulai dari AUG maka asam

amino yang dihasilkan adalah pengkodean dari utas:

AUGAUAACUUCAGCCGUGAUC yaitu

AUG: metionin

AUA: Ileusin

ACU: threonin

UCA: serin

GCC: Alanin

GUG: Valin

AUC: isoleusin

25

Maka, rantai asam amino yang dihasilkan adalah

Metionin-Ileusin-Threonin-Serin-Arginin-Leusin-Isoleusin.

2. Jika terdapat rantai asam amino dengan urutan Metionin-Lisin-

Glutamat-Sistein, maka tuliskan alternatif utas dari DNAnya!

Penyelesaian:

Kodon pengkode masing-masing asam amino adalah:

Metionin : AUG

Lisin : AAA, AAG

Glutamat : GAA,GAG

Sistein : UGU,UGC

Sehingga alternatif mRNA nya adalah

1. AUG AAA GAA UGU

2. AUG AAA GAA UGC

3. AUG AAA GAG UGU

4. AUG AAA GAG UGC

5. AUG AAG GAA UGU

6. AUG AAG GAA UGC

7. AUG AAG GAG UGU

8. AUG AAG GAG UGC

Alternatif DNA utas cetakan:

1. AUG AAA GAA UGU

TAC TTT CTT ACA

2. AUG AAA GAA UGC

TAC TTT CTT ACG

3. AUG AAA GAG UGU

TAC TTT CTC ACA

4. AUG AAA GAG UGC

26

TAC TTT CTC ACG

5. AUG AAG GAA UGU

TAC TTC CTT ACA

6. AUG AAG GAA UGC

TAC TTC CTT ACG

7. AUG AAG GAG UGU

TAC TTC CTC ACA

8. AUG AAG GAG UGC

TAC TTC CTC ACG

Jadi alternatif utas DNAnya adalah

1. 5’---ATG GAA AAA TGT---3’

3’---TAC CTT TTT ACA---5’

2. 5’---ATG AAA GAA TGC---3’

3’---TAC TTT CTT ACG---5’

3. 5’---ATG GAA AAG TGT---3’

3’---TAC CTT TTC ACA---5’

4. 5’---ATG AAA GAG TGC---3’

3’---TAC TTT CTC ACG---5’

5. 5’---ATG AAG GAA TGT---3’

3’---TAC TTC CTT ACA---5’

6. 5’---ATG AAG GAA TGC---3’

3’---TAC TTC CTT ACG---5’

27

7. 5’---ATG AAG GAG TGT---3’

3’---TAC TTC CTC ACA---5’

8. 5’---ATG AAG GAG TGC---3’

3’---TAC TTC CTC ACG---5’

3. Terdapat fragmen DNA yang dimulai dari sekuen promoter TATA

box yang berada 10 basa ke arah hulu seperti pada fragmen di

bawah ini, maka berapa jumlah basa dari utas mRNA yang

dihasilkan?

5’ TATACGTTACGTTCCACATGGTAACTTGAGCCGTGATC

3’

3’ATATGCAATGCAAGGTGTACCATTGAACTCGGCACTAG

5’

Penyelesaian:

Langkah pertama adalah mencari TATA box, kemudian hitung

basa berikutnya (sampai 10 basa) untuk menentukan titik awal

transkripsi.

5’

TATAGCTTACGTTCAGAGTGGTAACCACCGACGTGATC

3’ (DNA)

3’ATATCGAATGCAAGTCTCACCATTGGTGGCTGCACTAG

5’

5’-------ACAGUGGUAACCACCGACGUGUAC 3’ (RNA)

Dari sekuen DNA diatas akan diperoleh utas RNA sepanjang 24

basa.

4. Terdapat satu fragmen dari bagian awal mRNA, seperti di bawah

ini, tentukan kemungkinan asam amino maksimum yang bisa

diperoleh

5’

CUAUGGCCCCAGAAUAUCUCCAGAUCAAGAGGCUGAGC

CAGUGAGAAAGAUGUUUUCACCACGAGGAUAA3’

28

Penyelesaian:

Pada pembacaan asam amino tidak diketahui mulai dari mana

dilakukan pembacaan kodon tiga basa, sehingga perlu dibuat 3

kemungkinan kombinasi kodon seperti dibawah ini

5’ CUA UGG CCC CAG AAU AGC UCC AGA UCA AGA

GGU GA 3’

5’ CU AUG GCC CCA GAA UAU CUC CAG AUC AAG AGG

UGA 3’

5’ C UAU GGC CCC AGA AUA UCU CCA GAU CAA GAG

GUG A 3’

Pembacaan dimulai dari start kodon, sehingga dipilih dimana start

kodon paling awal, yaitu kemungkinan kedua, sehingga akan

diperoleh 11 asam amino.

5. Apabila diperoleh rangkaian asam amino MWWMLQ, buatlah

prediksi utas mRNAnya.

Penyelesaian:

Rangkaian asam amino dimulai dengan ujung N dan diakhiri

dengan ujung karboksil yang setara dengan ujung 5’ dan 3’ pada

mRNA. Dengan demikian akan diperoleh rangkaian Methionin-

Triptofan-Triptofan-Methionin-Fenilalanin-Glutamin.

Selanjutnya dilakukan penerjemahan rangkaian asam amino

berdasarkan tabel kode genetik yang tersedia, sehingga dihasilkan

pola sebagai berikut :

M W W M Q

AUG-UGG-UGG-AUG-UUU/UUC-CAA/CAG

Prediksinya adalah ada 4 kemungkinan urutan asam amino

5’ AUG-UGG-UGG-AUG-UUU-CAA

5’ AUG-UGG-UGG-AUG-UUU-CAG

5’ AUG-UGG-UGG-AUG-UUC-CAA

5’ AUG-UGG-UGG-AUG-UUC-CAG

29

TUGAS

1. Buatlah prediksi jumalah asam amino dari sekuen mRNA di

bawah ini

5’ CTATGGCTCG AGGAAAGATC CAGATCAAGA

GGATAGAGAA CACCACCAAC CGCCAGGTCA

CTTATTCTAA ACGACGGAAT GGCCTTTTCA

AGAAGGCCAA CGAGCTCACC GTTCTATGCG

ATGCCAAGGT TTCTATTATT ATG 3’

2. Di bawah ini diperoleh sekuen suatu gen dari internet tetapi belum

diketahui ujung 5’ dan ujung 3’nya. Buatlah prediksi asam amino

yang dihasilkan

GGATATAGCAATGCAGGATCTTCCAAATGAAATCGGCAC

TAG

3. Jika terdapat utas DNA yang merupakan bagian yang

ditranskripsikan berikut ini

5’ AGTATGACGTAACTTGAGCCGTGATGCGTCGA 3’

3’ TCATACTGCATTGAACTCGGCACTACGCAGCT 5’ utas

centakan

Jika asam amino yang dihasilkan adalah metionin-gutamat-leusin-

glutamat-lisin, tuliskan alternatif utas DNA.

30

PRAKTIKUM IV

ANALISIS MITOSIS DAN MEIOSIS

Pendahuluan

Sel mempunyai kemampuan untuk memperbanyak diri dengan

melakukan pembelahan sel. Pada tanaman cara ini digunakan untuk

memperbanyak sel somatik untuk pertumbuhan ataupun sel gamet untuk

proses pewarisan sifat sehingga mampu membentuk individu baru. Terdapat

dua macam pembelahan sel yaitu pembelahan mitosis dan meiosis.

Pembelahan mitosis menghasilkan sel baru yang identik dengan sel asalnya.

Pembelahan sel diawali dengan pembelahan kromosom, sehingga perilaku

kromosom menjadi penting.

Mitosis merupakan pembelahan inti yang berhubungan dengan

pembelahan sel somatik atau sel tubuh eukariotik. Setiap sel membelah secara

mitosis akan menghasilkan dua sel baru yang jumlah kromosom dan

kandungan genetiknya identik dengan sel anakannya. Proses pembalahan inti

tersebut disebut dengan kariokinesis yang akan diikuti oleh proses

pembelahan sel yang disebut dengan sitokinesis. Kariokinesis dan sitokinenis

berlangsung secara berkesinambungan sehingga menyebabkan informasi

genetik di dalam semua sel somatik suatu individu akan tetap.

Mitosis terjadi pada sel somatik yang bersifat meristematik, yaitu

sel-sel yang sedang tumbuh (ujung akar, ujung batang). Proses mitosis juga

terjadi secara kontinyu dan tahapan-tahapannya terjadi berkesinambungan.

Secara garis besar mitosis terbagi dalam empat tahap yaitu: profase, metafase,

anaphase, dan telofase. Periode antara dua mitosis disebut dengan interfase

yang mencakup G1 (G-1), S (sintesis), dan G2 (Gap-2).

Pembelahan meiosis merupakan pembelahan sel yang

menghasilkan empat sel anak yang mempunyai jumlah kromosom setengah

(n), dari kromosom sel induk (2n). Hal ini menandakan bahwa terjadi reduksi

31

jumlah kromosom. Reduksi jumlah kromosom agar jumlah kromosom

individu akan tetap sama dari generasi ke generasi. Pada saat fertilisasi, gamet

jantan (n) akan menyatu dengan gamet betina (n) membentuk zigot (2n).

Peristiwa fertiliasi mengembalikan jumlah kromosom menjadi seperti semula.

Pembelahan meiosis terdiri dari dua proses, yaitu yaitu meiosis I,

dan meiosis II. Pembelahan meiosis I berbeda dengan meiosis II. Meiosis I

terdiri dari profase I, metafase I, anaphase I, telofase I. profase I masih dibagi

kembali menjadi beberapa tahapan yaitu leptoten, zigoten, pakiten, diploten,

dan diakinesis. Meiosis II terdiri dari profase II, metafase II, metafase II,

anaphase II, dan telofase II. Proses ini terjadi melalui proses yang dinamis,

tidak terputus dan tidak ada batas yang jelas.

Tujuan

1. Mahasiswa mampu memahami proses pembelahan mitosis melalui

ilustrasi perilaku kromosom selama proses mitosis

2. Mahasiswa mampu memahami proses pembelahan meiosis

melalui ilustrasi perilaku kromosom selama proses meiosis.

Latihan

1. Tanaman A miliki jumlah kromosom lengkap yaitu 2n = 2x = 4.

Lokus B dan b terletak pada kromosom homolog pertama,

sedangkan lokus A dan a terletak pada kromosom homolog

lainnya.

a) Gambarkan proses mitosis lengkap mulai dari profase sampai

tahapan telofase

b) Gambarkan proses meiosis lengkap mulai dari profase sampai

pembentukan gamet dari profase I sampai telofase II

Penyelesaian Proses mitosis

32

Prosesmitosis

34

Tugas

1. Tanaman A miliki jumlah kromosom lengkap yaitu 2n = 2x = 8.

Lokus A dan a terletak pada kromosom homolog pertama, lokus

B dan b homolog kedua, , lokus C dan c homolog terletak pada

kromosom homolog ketiga, lokus D dan d terletak pada

kromosom homolog keempat .

c) Gambarkan proses mitosis lengkap mulai dari profase sampai

tahapan telofase

d) Gambarkan proses meiosis lengkap mulai dari profase sampai

pembentukan gamet dari profase I sampai telofase II.

35

PRAKTIKUM V

KROMOSOM MITOSIS

Pendahuluan

Kromosom berasal dari bahasa yunani, krhoma yang berarti warna

dan soma yang berarti badan. Secara harfiah kromosom berarti bagian yang

dapat diwarnai. Kromosom terdiri dari dua komponen utama yaitu DNA dan

protein. DNA merupakan bahan genetik, sedangkan protein merupakan

pendukung yang berfungsi untuk melindungi DNA dalam kromosom.

Kromosom yang dapat dilihat di bawah mikroskop cahaya

merupakan kromosom pada saat DNA mengalami kondensasi mellaui proses

penggulungan saat mitosis maupun meiosis. DNA merupakan senyawa khas

kromosom yang tidak terdapat pada bagian sel lain, sehingga dapat diwarnai

menggunakan bahan tertentu. Pada pengamatan sitologi, kromosom dapat

terwarnai menggunakan pewarna DNA misal aceto orcein.

Dalam stadia pembelahan sel, tahapan metafase mitosis

merupakan fase paling baik untuk memperoleh gambaran paling baik karena

pada fase ini kromosom mengalami pelilitan maksimal dan tidak dapat

berubah lagi. Pada tahapan prometafase kromosom tersebut akan menyebar

terpisah satu sama lain sehingga jumlahnya dapat dihitung dengan baik.

Salah Satu keunggulan menggunakan metafase mitosis adalah

penyiapan bahan cukup mudah. Karena keterbatasan pewarnaan kromosom

pada masa lampau, maka pengamatan kromosom dilakukan menggunakan

metode lain seperti menggunakan kromosom kelenjar ludah lalat buah pada

stadia profase.

Tujuan

36

3. Mahasiswa mampu mengamati kromosom pada tahap pembelahan

mitosis dan dan mampu mengidentifikasi tahapan mitosis pada

masing-masing sel


meiosis serta mampu mengidentikasi tahapan meiosis pada

masing-masing tahapan.

Bahan

Bawang merah

Benih padi

8-Hydroxyquinoloin 0.002 M

Asam asetat 45%

HCL 1N

Aceto orcein 2%

Tahapan kerja

Potong ujung akar 0.5-1 cm

1. Masukkan dalam botol yang berisi larutan 8-Hydroxyquinoloin

0.002 M

2. Masukkan botol ke dalam lemari pendingin (± 4oC) selama 180

menit

3. Cuci dengan air, rendam dalam asam asetat 45% selama 10 menit

4. Masukkan dalam botol berisi berisi campuran HCL dengan asam

asetat 45% perbandingan 3:1 selama 2 menit

5. Panaskan dengan waterbath dengan suhu 60oC selama 2 menit

6. Pindahkan dalam gelas arloji dengan posisi ujung akar di bagian

dalam gelas arloji

7. Teteskan aceto orcein 2% dan biarkan selama 10 menit

37

8. Letakkan ujung akar pada gelas objek. potong bagian ujung akar

1-2 mm. tetetskan 2 tetes aceto orcein 2% dan tutup dengan gelas

penutup

9. Lewatkan preparat dalam api Bunsen 2-3 kali

10. Ketuk dengan pensil berkaret (squash); kemudian tekan dengan

ibu jari

11. Amati di bawah mikroskop

12. Jika terdapat penyebaran kromosom yang baik lakukan

pemotretan.

Pengamatan

Setelah dilakukan pemotretan, identifikasi masing-masing tahapan

mitosis pada lembar kerja.

38

PRAKTIKUM VI

KROMOSOM MEIOSIS Pendahuluan

Pembelahan meiosis merupakan pembelahan sel yang

menghasilkan empat sel anakan dengan jumlah kromosom setengah (n), dari

kromosom induk (2n). Reduksi jumlah kromosom pada meiosis untuk

menjaga agar jumlah krosom individu berikutnya sama dengan individu

sebelumnya. Hal tersebut dikarenakan pada saat proses fertilisasi terjadi

penyatuan antara gamet jantan dan gamet betina membentuk zigot (2n).

Pembelahan meiosis terdiri dari dua tahapan yaitu meiosis I dan

meiosis II. Proses meiosis I berbeda dengan meiosis II. Meiosis I terdiri dari

profase I, metafase I, anaphase I, dan telofase I. Profase I masih dibagi

menjadi beberapa tahapan yaitu leptoten, zigoten, pakiten, diploten, dan

diakinesis. Meiosis II terdiri dari profase II, metafase II, anaphase II, dan

telofase II. Prose meiosis terjadi secara dinamis dan tidak memiliki batasan

jelas.

Tujuan


meiosis serta mampu mengidentikasi tahapan meiosis pada

masing-masing tahapan.

Bahan

Bunga rhoediscolor

Bunga lili

Larutan former

Aceto orcein 2%

Tahapan kerja

Potong ujung akar 0.5-1 cm

39

1. Masukkan kuncup bunga ke dalam larutan former dan simpan

pada suhu kamar apabila kurang dari 24 jamdan atau dalam lemari

es apabila lebih dari 24 jam

2. Keluarkan sel induk mikrospora dengan jarum diseksi

3. Letakkan bagian tersebut di atas objek glass dan teteskan 2 tetes

aceto orcein 2%, biarkan beberapa saat agar warna terserap

kemudian tutup dengan gelas penutup

4. Lewatkan preparat di atas api Bunsen 2-3 kali

5. Ketuk dengan pensil berkaret (squash) kemudian tekan dengan ibu

jari

6. Amati di bawah mikroskop

7. Jika diperoleh penyebaran kromosom yang baik lakukan

pemotretan

Pengamatan

Setelah dilakukan pemotretan, identifikasi masing-masing tahapan

meiosis pada lembar kerja.

40

PRAKTIKUM VII

GENETIKA MENDEL

Pendahuluan

Pewarisan sifat-sifat biologis sebenarnya telah dipahami sejak dulu

kala, sehingga sejak ribuan tahun petani dan peternak telah melakukan

kegiatan seleksi untuk mendapatkan generasi yang lebih baik sesuai

kebutuhannya. Pemahaman mengenai pewarisan sifat baru diketahui pada

pertengahan abad 19 ketika Gregor Johann Mendel mempublikasikan

serangkaian kegiatan percobaannya.

Melalui serangkaian percobaan pada Pisum sativum, Mendel

berhasil menjelaskan dengan sangat baik bagaimana nisbah-nisbah dari sifat-

sifat tersebut terhadap keturunannya. Pada saat ini teori tersebut kemudian

disebut “Hukum Mendel”. Keberhasilan Mendel dalam memformulasikan

hasil percobaannya pada persilangan monohybrid kemudian memunculkan

Hukum mendel I yaitu “pada pembentukan gamet, alel-alel dari pasangan

alel berpisah atau bersegregasi satu terhadap lainnya ke dalam gamet-gamet

sehingga separuh gamet membawa satu alel dan separuh gamet lain

membawa satu alel lainnya”. Hukum mendel kedua kemudian berbunyi “

pada pembentukan gamet, setiap pasangan alel dalam satu lokus

bersegregasi bebas dari pasangan alel lokus lainnya, dan akan berpadu

bebas dengan alel pada lokus lainnya”.

Hukum mendel mengenai segregasi dan berpadu bebas didasarkan

pada persilangan dihibrid melibatkan dua faktor. Mendel juga membuktikan

proses yang sama terjadi pada persilangan trihibrid atau persilangan tiga

faktor. Meskipun cenderung lebih rumit, namun hasilnya dapat dihitung

dengan mudah apabila prinsip mengenai pemisahan secara acak dan

penggabungan bebas diikuti.

41

Dalam ilmu genetika kemampuan dalam melalukan evaluasi atas

penyimpangan hasil pengamatan dari hasil yang diharapkan sangat penting

Pada saat diasumsikan perbandingan hasil generasi F2 adalah 3:1 atau 9:3:3:1

dapat dikatakan bahwa hal tersebut merupakan hipotesis 0. Hal tersebut

dikarenakan tidak ada penyimpangan antara nisbah diamati dengan nisbah

yang diharapkan terjadi. Apabila ditolak berarti penyimpangan hasil

pengamatan dari nisbah yang diharapkan bukan merupakan kebetulan semata.

Salah satu uji statistic paling sederhana adalah Person’s schi square test (X2)

yang ditemukan Karl Pearson dengan berpedoman pada referensi distribusi

Chi-square.

Tujuan

Tujuan praktikum ini adalah untuk mengetahui, mempelajari dan

mengerti prinsip-prinsip dasar pewarisan sifat dari tetua kepada keturunannya,

dengan menggunakan Hukum Mendel

Latihan Soal

1. Diketahui terdapat tanaman dengan enam pasang gen bebas satu

sama lain. Terdapat dua tanaman yang disilangkan dengan genotipe masing-

masing adalah:

P1: aABbccDDEeFf

P2: aaBbCcDdeeFf

aABbccDDEeFf x aaBbCcDdeeFf

Berapakah peluang untuk mendapatkan turunan yang bergenotipe:

1) aabbccDDeeff, 2) AaBBCcDdEeFf, 3) aaBbCcddEeFf, 4) Fenotipe yang

seperti aaBBCcDdeeff? 5) Fenotipe yang seperti P1

Penyelesaian

Untuk menjawab pertanyaan diatas, dibutuhkan pemahaman

mengenai prinsip dasar persilangan monohybrid Mendel.

42

a) Persilangan alel A pada genotipe Aa x Aa akan menghasilkan

peluang genotipe AA, Aa, dan aa dengan perbandingan 1/4:1/2:1/4 atau

P(AA) = 1/4, P(Aa) = 1/2, P(aa) = 1/4. Pada kasus ini, hal tersebut

berlaku pada persilangan Bb x Bb dan Ff x Ff.

b) Persilangan alel A pada genotipe Aa x aa akan menghasilkan

peluang genotipe Aa dan aa dengan perbandingan 1/2:1/2 atau P(Aa) =

1/2 dan P(aa) = 1/2. Dalam kasus ini, hal tersebut berlaku pada

persilangan Aa x aa, Cc x cc, dan DD x Dd

c) Persilangan Alel A pada genotipe aa x aa akan menghasilkan aa

dengan perbandingan 1/1 atau P(aa) = 1/1. Dalam kasus ini, hal

tersebut berlaku pada

Berdasarkan hukum Mendel II (kaidah dimana antar alel berpadu

bebas), untuk menghitung peluang pada soal dapat menggunakan kaidah

perkalian peluang. Penyelesaian soal diatas adalah sebagai berikut:

Peluang aabbccDDeeff = P(aa) x P(bb) x P(cc) x P(DD) x P(ee) x

P(ff)

= 1/2 x 1/4 x 1/2 x 1/2

x 1/2 x 1/4

= (1/28)

= 1/256

Peluang AaBBCcDdEeFf = P(Aa) x P(BB) x P(Cc) x P(Dd) x P(Ee) x

P(Ff)

= 1/2 x 1/4 x 1/2 x 1/2

x 1/2 x 1/2

= (1/27)

= 1/128

Peluang aaBbCcddEeFf = P(aa) x P(Bb) x P(Cc) x P(dd) x P(Ee) x

P(Ff)

43

= 1/2 x 1/2 x 1/2 x 0

x 1/2 x 1/2

= 0

Peluang aaB-CcDdeeff = P(aa) x P(B-) x P(Cc) x P(Dd) x P(ee) x

P(ff)

= 1/2 x 3/4 x 1/2 x 1

x 1/2 x 1/4

= (3/27)

= 3/128

Peluang AaB-ccD-EeF- = P(Aa) x P(B-) x P(cc) x P(D-) x P(Ee) x

P(F-)

= 1/2 x 3/4 x 1/2 x 1

x 1/2 x 3/4

= (3/27)

= 3/128

2. Pada persilangan tanaman berbunga ungu (P1) dengan tanaman

berbunga putih (P2) menghasilkan F2 tanaman berbunga ungu (83) dan

berbunga putih (27). Uji data F2 apakah sesuai dengan perbandingan 3:1?

Tabel 1. Nilai khi-kuadrat pada berbagai tingkat nyata dan derajat

bebas

db .95 .50 .25 .05 .01

1 .004 .46 1.32 3.84 6.64

2 .10 1.39 2.77 5.99 9.21

3 .35 2.37 4.99 7.82 11.35

4 .71 3.36 5.39 9.49 13.28

44

5 1.15 4.35 6.63 11.07 15.09

6 1.64 5.35 7.84 12.59 16.81

7 2.17 6.35 9.04 14.07 18.48

8 2.73 7.34 10.22 15.51 20.09

9 3.33 8.34 11.39 16.92 21.67

10 3.94 9.34 12.55 18.25 23.21

11 4.57 10.34 13.70 19.68 24.73

12 5.23 11.34 14.85 21.03 26.22

13 5.89 12.34 15.98 22.36 27.69

14 6.57 13.34 17.12 23.69 29.14

15 7.26 14.34 18.25 25.00 30.58

16 10.85 19.34 23.83 31.41 37.57

17 14.61 24.34 29.34 37.65 44.31

18 18.49 29.34 34.80 43.77 50.89

19 34.76 49.34 56.33 67.51 76.15

Penyelesaian:

Hipotesis yang diajukan pada kasus monohybrid adalah

H0 = data sesuai nisbah 3:1

H1 = data tidak sesuai dengan nisbah 3:1

Rumus yang digunakan adalah

45

X2 =

Keterangan :

O = hasil dari pengamatan (observed)

E = nilai harapan (expected)

Keputusan diambil berdasarkan kriteria sebagai berikut :

Bila X2hitung ≤ X2tabel db α, maka diterima bahwa sebaran pengamatan tidak

berbeda nyata dengan

sebaran harapan

Bila X2hitung > X2 tabel db α, maka diterima bahwa sebaran pengamatan

berbeda nyata dengan

sebaran harapan

Berdasarkan kasus persilangan tanaman berbunga ungu dan putih,

serta hasil tanaman F2 yang dihasilkan, serta nisbah harapan 3:1 maka

disusun tabel sebagai berikut:

Kelas

Diamati (O) Diharapkan (E) (O-E) (O-E)2/E

Ungu 83 82.5 0.5 0.003

Putih 27 27.5 -0.5 0.009

Total 110 110 X2=0.012

Derajat bebas (db) = banyaknya kelas-1

= 2-1

= 1

Pada α = 0.05 ; db = 1 maka χ2tabel = 3.84

46

Karena χ2hitung < χ2

tabel maka terima H0, Jadi data F2 tersebut sesuai

dengan perbandingan 3:1

3. Pada percobaan persilangan tanaman berbiji bulat (P1) dan

tanaman berbiji keriput (P2) menghasilkan F2: 705 biji bulat dan 224 berbiji

keriput. Uji data F2 apakah sesuai dengan

Penyelesaian

Hipotesis yang diajukan pada kasus monohybrid adalah

H0 = data sesuai nisbah 3:1

H1 = data tidak sesuai dengan nisbah 3:1

Berdasarkan nisbah harapan 3:1 maka disusun tabel sebagai berikut:

Kelas


Bulat 705 697 64 0.09

Keriput 224 232 -64 0.0.28

Total 929 929 X2=0.37





4. Seorang mahasiswa agroteknologi fakultas pertanian

mengawinkan tanaman kacang-kacangan berbunga merah dan berbunga

putih. Pada generasi F1 semua turunan berbunga merah. Setelah turunan F1

diselfing diperoleh 198 tanaman berbunga ungu, dan 72 tanaman berbunga

putih. Buat hipotesis untuk menerangkan penelitian tersebut? Buat diagram

semua perkawinan tersebut lengkap dengan lambang gennya dan bandingkan

dengan yang diharapkan?

47

Penyelesaian

Bunga ungu x Bunga putih

F1: Ungu

F2: 198 ungu

72 Putih

Hipotesis yang diajukan:

H0: sesuai dengan nisbah Mendel 3:1

H1: tidak sesuai dengan nisbah Mendel 3:1

Misalkan A merupakan alel dominan yang mengendalikan sifat

warna merah, a alel resesif yang mengendalikan warna putih maka

diagram persilangannya adalah:

AA x aa

F1: Aa

F2: 198A-

72aa

Kelas


Merah 198 202.5 -4.5 0.1

Putih 72 67.5 4.5 0.3

Total 270 270 X2=0.4

Derajat bebas (db) = banyaknya kelas -1

= 2-1

= 1


48




5. Seorang mahasiswa mempunyai 3 biji Pisum sativum berbiji

kuning mengkilap, kemudian mahasiswa tersebut menandai masing-masing

Pisum sativum tersebut dengan X,Y,Z. Ketiga biji tersebut ditanam kemudian

disilangkan dengan dengan tanaman yang berasal dari biji hijau keriput. Dari

masing-masing tanaman diperoleh 100 biji masing-masing berfenotipe:

Biji X: 48 kuning mengkilap, 52 kuning keriput

Biji Y: 100 kuning mengkilap

Biji Z: 23 kuning lusuh, 26 kuning mengkilap, 27 hijau mengkilap,

24 hijau lusuh

Tentukan genotipe dari X, Y, dan Z!

Penyelesaian

Biji Pisum sativum kuning mengkilap memiliki beberapa

kemungkinan yaitu: 1) KKMM, 2) KkMM, 3) KKMm, 4) KkMm. Biji hijau

lusuh bergenotipe hhmm

Apabila dilakukan persilangan:

Biji X akan menghasilkan 1 kuning mengkilap: 1 kuning lusuh,

sehingga kemungkinan persilangan 4 yaitu KKMm.

Biji Y menghasilkan 100 kuning mengkilap maka kemungkinan

genotipe X adalah KKMM

Biji Z menghasilkan 1:1:1:1, maka kemungkinan genotipe Z

adalah KkMm

Tugas

1. Jika dilakukan persilangan:

P1 KkLlMmNnOoPp x P2: KkLLMmNnOoPp

Menggunakan kaidah perhitungan peluang, hitung peluang untuk

mendapatkan:

49

Genotipe: kkLlmmNnOOpp

Genotipe: KkllMmNnooPP

Genotipe: KkLlMMNnOoPp

Fenotipe: kkL-mmN-oopp

Fenotipe sama dengan P2

2. Seorang pemulia tanaman menanam tanaman okra berbuah merah

dan berbuah hijau serta bentuk daun kentang dan terpotong.

Maing-masing sifat dikendalikan oleh satu gen dua alel yang tidak

terpaut satu sama lain. Berikut merupakan tabel hasil persilangan

dua tanaman okra tersebut.

No Fenotipe

tetua

Banyaknya turunan

Merah,

Terpotong

Merah,

Kentang

Hijau,

Terpotong

Hijau,

Kentang

1 Merah,

Terpotong x

Hijau,

Kentang

322 102 312 105

2 Merah,

Terpotong x

Merah

Kentang

215 206 66 74

3 Merah,

Terpotong x

Hijau,

Terpotong

733 242 0 0

4 Merah,

Terpotong x

Hijau,

410 0 398 0

50

Kentang

5 Merah,

Kentang x

Hijau,

Terpotong

78 89 90 75

Tentukan genotipe untuk setiap tetua persilangan tanaman okra paling

mungkin!

Lakukan pengujian khi-kuadrat untuk setiap persilangannya

3. Jika terdapat suatu tanaman bergenotipe AabbCcDDeeFfGgHhii

berapa kemungkinan: 1) jumlah gametnya, 2) macam genotipe

hasil penyerbukan sendiri, 3) jumlah individu lengkap dengan

hasil penyerbukan sendiri, 4 macam fenotipe hasil penyerbukan

jika terjadi dominan penuh!

51

PRAKTIKUM VIII PENYIMPANGAN MENDEL

Pendahuluan

Para ahli setelah Mendel melakukan percobaan-percobaan

dengan berbagai macam tumbuhan dan hewan. Prinsip-prinsip yang

ditemukan Mendel ternyata berlaku secara umum, misalnya percobaan

dengan menggunakan tanaman kacang-kacangan, padi, tikus dan lalat dan

sebagainya. Beberapa ahli sering menemukan perbandingan fenotipa yang

tidak mengikuti Hukum Mendel. Misalnya pada turunan F2 suatu percobaan

para ahli memperoleh hasil perbandingan 12:3:1 dan 9:3:4, bukan 9:3:3:1,

akan tetapi jika diikuti angka-angka tersebut adalah penggabungan angka-

angka yang semula ditemukan oleh Mendel, yaitu : (9 + 3):3:1 atau 9:3:(3 +

1) atau juga (9 + 3 + 3):1 dan 9: (3 + 3 + 1) dan seterusnya.

Penyimpangan-penyimpangan di atas adalah penyimpangan

semu, yang sebenarnya masih mengikuti Hukum Mendel. Oleh para ahli juga

diketahui adanya sifat-sifat menurun yang dipengaruhi oleh dua atau lebih

pasangan alel, yang dalam penampakannya saling berinteraksi, tergantung

pada macam interaksi ini perbandingan fenotipa berubah dalam berbagai

bentuk, walaupun prinsip dasar dari cara pewarisan sifat menurun adalah

tetap sama.

Adapun bentuk-bentuk penyimpangan Hukum Mendel adalah

sebagai berikut : Kriptomeri, Polimeri, Epistasi, Hipostasis. Interaksi

beberapa pasangan alel dan lain-lain. Contohnya adalah Linaris marocana

berbunga merah homozigot dikawinkan dengan yang berbunga putih

52

homozigot. F1 yang diperoleh adalah tanaman berbunga ungu, merah, putih

dengan perbandingan 9:3:4.

Contoh Polimeri adalah hasil persilangan gandum berbiji merah dengan

putih, F1-nya berwarna merah tua merupakan 1/64 dari F2, demikian yang

putih sehingga disimpulkan bahwa warna merah dibawakan oleh 3 gen,

karena makin banyaknya gen merah (3M) makin merah warnanya, maka

dinamakan peristiwa polimer.

Sedang contoh dari epistasi dan hipostasis adalah percobaan yang

menyilangkan gandum bersekam hitam dengan kuning, F1-nya adalah

bersekam hitam, namun hitam bukanlah warna dominant, karena pada F2

terdiri atas warna hitam : kuning : putih dengan perbandingan 12:1:1, jika

yang bersekam putih disilangkan dengan hitam atau kuning dengan

perbandingan 3:1, sehingga jelas berwarna hitam dan kuning sama-sama

dominant terhadap putih.

Tujuan

Adapun yang menjadi tujuan dari praktikum ini adalah untuk

memahami peristiwa-peristiwa pada pewarisan sifat keturunan yang

mengikuti penyimpangan semu hukum Mendel.

Soal–Soal

1. Pada gandum, warna biji yang merah tergantung dari adanya dua

gen dominant R dan B bersama. Bila kedua gen tersebut berada

dalam keadaan resesif, maka warna biji akan putih rr.B dan R.bb

menghasilkan warna coklat. Persilangan antara 2 tumbuhan yang

53

berbiji coklat keturunannya 1/4 merah, 1/2 coklat, 1/4 putih.

Carilah genotipa tumbuhan berbiji coklat yang digunakan dalam

persilangan tersebut. Maka epistasi apa yang terlihat ?

2. Pada jagung gen C dan R dibutuhkan untuk menghasilkan warna

merah pada aleuron. Bila salah satu atau keduanya dalam

keadaan resesif, maka aleuron menjadi putih. Gen P dapat

menjadikan aleuron berwarna ungu apabila berada bersama

dengan R dan C tetapi tak mempunyai efek bila C atau R

keduanya absent. Carilah ratio fenotipik dari penyilangan-

penyilangan berikut ini :

a. CcRrpp x ccRrPp b. CCrrPp x CcRrPp

3. Dua varietas pohon antara yang berpolong bunga putih

disilangkan menghasilkan F1-nya menghasilkan F2 54 berbunga

ungu dan 42 berbunga putih.

a. Macam epistasis apa yang terlihat disini

b. Carilah genotipa-genotipa P, F1 dan F2

4. Pada jagung A bila disilangkan dengan jagung B menghasilkan 255

hijau dan 89 putih, tetapi bila disilangkan sendiri menghasilkan

153 hijau dan 118 putih. Bagaimana genotipa kedua tanaman ini ?

Apa yang diharapkan tanaman B bila disilangkan sendiri ?

5. Pada athyrus odoratus (seew pea), untuk menghasilkan bunga

warna ungu dibutuhkan gen-gen C dan P bersama. Bila salah satu

atau keduanya dalam keadaan resesif (cc.P / C.pp / ccpp), maka

bunga akan berwarna putih. Dalam ketiga penyilangan dibawah

ini. Carilah genotipa-genotipa parentalnya :

54

a. Putih x Ungu b. Putih x Ungu c. Putih x

Putih

F1 : 3/8 ungu F1 : 1/2 putih F1 : 3/4

putih

5/8 putih 1/2 ungu

1/4 ungu

55

PRAKTIKUM IX

GENETIKA POPULASI

PENDAHULUAN

Genetika populasi adalah cabang dari genetika yang mempelajari

gen-gen dalam populasi. Populasi adalah suatu kelompok dari satu macam

organisme dan dari situ dapat diambil suatu sampel atau cuplikan. Sebagai

hasil perkawinan antar species dan mempunyai lengkang atau gen pol yang

sama. Gen pool adalah jumlah dari semua alel dari suatu populasi yang

membiak secara kawin. Gen pool mempunyai hubungan dinamis dengan alel

lainnya dan dengan lingkungan dimana makhluk hidup itu berada. Faktor-

faktor lingkungan seperti seleksi mempunyai kecenderungan untuk merubah

frekuensi gen yang menyebabkan perubahan evolusi dalam populasi.

Dalam tahun 1908 G. Hardy (seorang ahli matematika dari

Inggris) dan W. Weinberg (seorang dokter dari jerman) secara terpisah

menemukan dasar-dasar yang ada hubungannya dengan frekuensi gen dalam

populasi yang dikenal dengan hukum keseimbangan Hardy-Weinberg.

Hukum tersebut menyatakan bahwa dalam populasi yang equilibrium

(keseimbangan), maka baik frekuensi gen maupun frekuensi genotipe akan

tetap dari generasi satu ke generasi seterusnya. Ini dijumpai dalam populasi

yang besar, dan perkawinannya berlangsung secara acak atau random, dan

tidak ada pilihan atau pengaturan atau faktor lain yang dapat merubah

frekuensi gen seperti mutasi, seleksi.

Pemisahan menurut Mendel dapat dikemukakan secara

matematika dengan menggunakan rumus binomium (a + b)n, dimana a adalah

kemungkinan bahwa suatu kejadian akan terjadi, sedang b adalah yang

mungkin tidak akan terjadi. Perbandingan 1 : 2 : 1 yang memperlihatkan

pemisahan dari sepasang alel tunggal (Aa), pada perkawinan monohibrid

dapat digambarkan sebagai berikut :

56

(a + b)n = (A + a)2 = 1AA + 2 Aa + 1aa

Untuk menunjukkan bahwa ini dapat diterapkan untuk setiap

pasang alel, maka simbol p dan q digunakan. Dalam keseimbangan, frekuensi

genotip menjadi p2(AA), 2pq(Aa) dan q2(aa).

Frekuensi adalah perbandingan antara banyaknya individu dalam

suatu kelas dengan jumlah seluruh individu.

Andaikan frekuensi alel A = p dan frekuensi alel a = q, maka

kemungkinan kombinasi dari spermatozoa dan sel telur pada perkawinan

individu heterozigotik Aa X Aa ialah sebagai berikut :

Ovum Spermatozoa

A(p) a(q)

A(p) AA(p2) Aa(pq)

a(q) Aa(pq) aa(q2)

Jumlah : p2(AA) + 2pq(Aa) + q2(aa)

Jika hanya dua alel yang mengambil peranan, maka p + q = 1

karena p + q = 1, p = 1 – q

TUJUAN :

Mahasiswa mampu mengetahui prinsip-prinsip dasar

kesetimbangan Hardy-Weinberg

SOAL – SOAL

1. Dalam suatu populasi Coleus, daun berlekuk dalam (D) dominan

dan daun berlekuk dangkal (d) resesif. Frekuensi dd 0,25.

a) Berapa frekuensi alel D dan d ?

b) Berapa frekuensi fenotipe bila populasi dalam keadaan

keseimbangan ?

2. Gen A mengatur batang ungu pada tomat dan alel resesifnya (a)

menghasilkan batang hijau dalam keadaan homosigot; C mengatur

daun terbelah dan CC menghasilkan daun utuh. Bila pengamatan

57

fenotipe dalam suatu contoh dari suatu populasi tomat diperoleh

204 ungu, daun terbelah : 194 ungu, daun utuh : 102 hijau, daun

terbelah : 100 hijau, daun utuh, tentukan frekuensi (1) alel daun

terbelah, (ii) alel batang hijau. Perhatikan pekerjaan saudara

(populasi tersebut berda dalam keseimbangan Hardy – Weinberg).

3. Seorang petani bibit menjual Snapdragon dan langganannya lebih

suka bunga merah (RR) dan merah muda (Rr) tetapi tidak suka

putih (rr). Petak tanaman Snapdragon miliknya mempunyai 9%

bunga putih. Dia menanyakan kepada saudara sebagai seorang ahli

genetika–pemulia tanaman untuk menyelesaikan masalahnya

membuang tipe berbunga putih.

a) Buat satu anjuran metode sehingga ia dapat mengurangi jumlah

homosigot resesif. Berapa persentase biji-biji yang akan

menghasilkan tanaman dengan bunga putih setelah satu generasi

seleksi, setelah 10 generasi seleksi ? Berapa frekuensi alel setelah

10 generasi seleksi ? Perhatikan pekerjaan saudara

b) Dapatkah menghilangkan bunga putih dengan sempurna ?

mengapa dapat atau mengapa tidak ?

58

PETUNJUK PRAKTIKUM

GENETIKA TANAMAN

digunakan untuk kalangan sendiri

OLEH:

Dr. Achmad Amzeri, SP MP

Dr. Ir. Siti Fatimah, MSi

Mohammad Syafii, SP.MSi.

Yusy Purwaningsih,SP

LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI

PRODI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

Nama Praktikan :………………………………

NRP : ……………………………...

PETUNJUK PRAKTIKUM GENETIKA TANAMAN - Trunojoyo

Documents

Transcript of PETUNJUK PRAKTIKUM GENETIKA TANAMAN - Trunojoyo