Laporan Praktikum Genetika

PEMBAHASAN

A.     PERCOBAAN I            : TEORI PELUANG DAN UJI KHI KUADRAT

1.       Tujuan Praktikum:

a.       Menghitung peluangan dan menghitung uji khi kuadrat

b.       Menggunakan uji khi kuadrat dalam analisis genetika Mendel

2.       Latar Belakang

Individu yang terbentuk dari hasil perkawinan dapat dilihat oleh mata dalam bentuk fenotipe , yang merupakan kemungkinan-kemungkinan pertemuan gamet jantan dan betina. Keturunan hasil perkawinan dapat diduga berdasarkan peluang yang ada. Dan perlunya mempelajari teori kemungkinan atau peluang untuk menentukan hasil perkawinan suatu individu dalam mata kuliah Genetika.

Evaluasi hipotesis genetic memerlukan suatu uji yang dapat mengubah deviasi-deviasi dari nilai-nilai yang diharapkan menjadi probabilitas dari ketidaksamaan demikian yang terjadi oleh peluang. Uji ini harus pula memperhatikan besarnya sampel dan jumlah peubah (derajat bebas). Uji ini dikenal sebagai uji X² (Chi Square Test).

Penggunaan teori kemungkinan dan uji X²dengan tingkat kepercayaan tertentu akan diperagakan secara sederhana dengan melihat hasil pelemparan uang logam, dengan harapan praktikan dapat berlatih menggunakan uji X² dan dapat menggunakannya lagi untuk hasil persilangan yang sesungguhnya. Analisis peluang sangat berguna terutama dalam mempelajari sifat-sifat kualitatif.

3.       Tijauan Pustaka

                 Gregor Mendel merupakan pencetus berbagai prinsip dasar  genetika. Pada akhir abad kesembilan belas, beliau mengenali adanya unit informasi yang diwariskan untuk pembentukan sifat yang dapat diamati pada organisme. Ini merupakan konsep pertama gen (Bresnick, 2003: 169). Mendel mengajukan teori bahwa di dalam setiap ercis terdapat satuan-satuan pewarisan sifat kecil, yang disebutnya “Faktor”. Ia berhasil mengetahui bahwa setiap tanaman induk awal membawa sepasang faktor identik yang menghasilkan hanya bunga ungu atau hanya bunga putih (Walker, 2003: 11).

Generasi pertama mewarisi satu faktor ungu dari salah satu induk dan satu faktor putih dari induk yang lain, namun berbunga ungu. Mendel menjelaskan bahwa faktor ungu dominan terhadap faktor putih, satu faktor ungu saja sudah cukup untuk membuat bunga berwarna ungu. Sebagian tumbuhan generasi kedua berbunga putih karena mewarisi faktor-faktor putih saja. Mendel meyebut faktor putih “resesif” karena tersembunyi atau menghilang dalam generasi pertama (Walker, 2003: 11).

4.       Metode Percobaan

a.       Alat dan Bahan

-          Satu koin mata uang yang seimbang, masing-masing sisi diberi tanda A dan a

-          Dua koin mata uang yang sisinya diberi tanda (A1 dan a1) untuk mata uang pertama dan ( A2 dan a2 ) untuk mata uang kedua

-          Spidol permanent/marker

b.       Prosedur Kerja

Peluang Satu Kejadian

Lempar mata uang. Setiap sisi yang muncul dipermukaan dicatat dan dianggap sebagai alel yang dikandung oleh gamet yang dihasilkan. Misalnya bila muncul sisi A maka dianggap bahwa gamet yang dihasilkan mengandung alel A. Pelemparan diulang sampai 100 kali dan hitung banyaknya pemunculan masing-masing sisi. Kemudian uji apakah penyebaran data sesuai dengan hipotesis bahwa peluang kedua alel adalah sama , atau P (A) = P 9a = ^½

Peluang Dua Kejadian Bebas

Lemparkan secara serempak dua koin mata uang dan catat kombinasi sisi mata uang yang muncul (yaitu A1A2, A1a2, a1A2, a1a2 ). Lakukan pencatatan untuk masing-masing kombinasi dari 100 kali pelemparan, kemdian uji apakah kemunculan sisi dari setiap mata uang bebas satu sama lain atau tidak.

5.       Hasil Pengamatan

Tabel hasil pembentukan gamet dari individu heterozigot Aa (monohybrid)

NO	Gamet / alel (sisi koin)	Hasil Percobaan	Jumlah
1	A	46	46
2	A	54	54
Total 100

NO	Gamet	Pengamatan	Hipotesis	Harapan	Deviasi	Khi Kuadrat
1	A	46	1/2 x100 %  = 50 %	1/2 x100 %  = 50 %	4	0.32
2	A	54	1/2 x100 %  = 50 %	1/2 x100 %  = 50	4	0.32

Tabel Penggabungan gamet hasil perkawinan (A1a1 x A2a2)

No	Genotip/pasagan	Hasil Percobaan	Jumlah
1	A1A2	30	30
2	A1a2	26	26
3	a1A2	22	22
4	a1a2	22	22
Total			100

Tabel Uji X2

No	Gamet	Pengamata ( O )	Hipotesis ( P )	Harapan	Deviasi ( O – P )	Khi Kuadrat
1	A1A2	30	1/4x100 = 25	1/4x100 = 25	5	1
2	A1a2	26	1/4x100 = 25	1/4x100 = 25	1	0.04
3	a1A2	22	1/4x100 = 25	1/4x100 = 25	3	0.36
4	a1a2	22	1/4x100 = 25	1/4x100 = 25	3	0.36
Total

Keterangan:

6.       Pertanyaan dan Tugas

1.       Berapa peluang untuk masing-masing sisi sebuah dadu (berisi enam)

Jawab :

P= n(A) / n(S)

P = 1/6           

Berdasarkan teori peluang, sebuah sisi dadu memiliki kemungkinan muncul satu kali dari enam pelemparan (1/6)

2.       Bila tiga buah dadu dilempar secara bersamaan, berapa peluang munculnya mata dua secara bersamaan pada ketiga buah dadu tersebut ?

Jawab :

P (ABC) = P (A) . P (B) . P(C)

            = 1/6 . 1/6 . 1/6

            = 1/216

Jadi, berdasarkan teri peluang, munculnya mata dadu secara bersamaan pada pelemparan tiga dadu secara bersamaan adalah satu kali dari 216 kali pelemparan (1/216)

7.       Pembahasan

Dari hasil pengamtan telah didapat data pada pelemparan satu uang logam sebanyak 100x lemparan, diperoleh data yang signifikan karna di dapat : X2hitung < X2 tabel singga lemparan sessuia  perbandingan A : G = 1: 1

Pelemparan dua uang logam sebanyak 100x pelemparan dapat diterima karna hasil perhitungan X2 > X2 tabel. Jadi sebagian besar percobaan yang dilakukan datanya dapat diterima karna semua lemparan yang dilakukan sesuai dengan perbandingan.

8.       Daftar Pustaka 

(Goto milla.blogspot, 2008, Universitas Jendral Sudirman,Purwokorto).

B.     PERCOBAAN II           : HUKUM MENDEL

1.       Tujuan Praktikum

Menjelaskan prinsip dan prosess segregasi serta menjelaskan prinsip  dan proses perpaduan bebas

2.       Latar Belakang

Teori pewarisan sifat dirumuskan oleh Mendel dari rangkaian percobaan yang dilakukan diawali oleh kemauan dan kemampuan untuk mempersiapkan bahan-bahan persilangan. Persiapan yang dilakukan adalah mengumpulkan berbagai jenis kacang-kacangan yang sifatnya dapat dibedakan  dengan jelas. Setelah tahap persiapn telah selesai, Mendel mengamati sifat-sifat yang dimiliki oleh tanamn kacang tadi, dan kemudian mencoba menyilangkan satu dengan yang lainnya. Setelah melakukan pengamatan bertahun-tahun, kemudian Mendel mendapatkan kesimpulan dari apa yang diamatinya, yang kita kenal sebagai Hukum Mendel.

Hukum Mendel 1 atau hukum Segregasi. Selama proses miosis berlangsung , pasangan-pasangan kromosom homolog saling berpisah dan tidak berpasangan lagi. Setiap set kromosom itu terkandung di dalm satu sel gamet. Proses pemisahan gen secara bebas dikenal dengan segregasi bebas. Hukum Mendel 2 adalah persilangan antara dua tetua yang mempunyai dua sifat yang berbeda (dihibrid). Pengelompokan gen secara bebas dinyatakan bahwa selama pembentukan gamet, gen-gen sealel akan memisah secra bebas dan mengelompok dengan gen laan yang bukan alelnya. Monohybrid adalah hybrid dengan 1 sifat beda, dan dihibrid adalah hybrid denga 2 sifat beda, akan menghasilkan perbandingan 3:1, dan 9:3:3:1

3.       Tinjauan Pustaka

Teori pertama tentang sistem pewarisan yang dapat diterima kebenarannya dikemukakan oleh Gregor Mendelpada tahun 1865.Teori ini diajukan berdasarkan penelitian persilangan berbagai varietas kacang kapri (Pisum sativum).Dalam percobaannya Mendel memilih tanaman yang memiliki sifat biologi yang mudah diamati. Mendel mempelajari beberapa pasang sifat pada tanaman kapri. Masing-masing sifat yang dipelajari adalah: tinggi tanaman, warna bunga, bentuk biji, dan lain-lain yang bersifat dominan dan resesif. Mula-mula Mendel mengamati dan menganalisis data untuk setiap sifat, dikenal dengan istilah monohibrid.Selain itu Mendel juga mengamati data kombinasi antar sifat, dua sifat (dihibrid), tiga sifat (trihibrid) dan banyak sifat (polihibrid).Hasil percobaannya ditulis dalam makalah yang berjudul Experiment in Plant Hybridization. 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 masing-masing 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; (b) Pada generasi F1 semua keturunan (zuriat) berbatang tinggi; (c) Pada generasi F2 26% berbatang pendek dan 74% berbatang tinggi.

4.       Metode Percobaan

a.       Alat dan Bahan

-          Kancing merah dan kancing putih atau kancing sembarangan dan kancing temple (studi) masing-masing sebanyak 100 buah

-          Kancing belang merah-kuning, merah-hitam , putih-kuning, dan putih-hitam masing-masing sebanyak 100 buah

-          Kotak karton sebanyak 2 buah (gamet jantan dan betina)

b.       Prosedur Kerja

Hukum Mendel 1

-          Tandai kancing merah dengan lambing M untuk gen penentu warna merah dan kancing putih dengan lambing m untuk penentu gen warna putih

-          Pisahkan 50 kancing merah ke kotak jantan dan 50 sisanya ke kotak betina demikian juga dengan kancing putih

-          Aduk isi kotak dengan cara menggoyangkan agar kaedah acak tercapai. Dengan demikan begitu peluang pengambilan kancing merah dan kancing putih dalam satu kotak yang sama

-          Ambil satu buah kancing dari kotak jantan dan betina secara bersamaan dan catat kombinasi alel yang diperoleh sampai 50 pengambilan

-          Ulangi pengambilan sebanyak satu kali dengan prosedur yang sama

-          Tentukan perbandingan genotip dan fenotip kombinasi yang diperoleh

-          Bandingkan data pengamatan kelompok dengan data yang seharusnya menurut Mendel menggunakan X² tarik kesimpulan

Hukum Mendel 2

Masing-masing kancing berwarna belang (merah-kuning, merah-hitam, putih-kuning dan putih-hitam) merupakan hasil segregasi dua sifat beda (dihibrid) misalnya bentuk biji yang ditentukan oleh alel A dan a, dan warna kulit biji yang ditentukan oleh alel B dan b.

-          Beri lambang A untuk warna merah dan a warna putih

-          Beri lambang huruf B untuk warna kuning dan b untuk warna hitam

-          Sediakan kancing berwarna belang, masing-masing sebanyak seratus buah, masukkan 50 buah ke dalam kotak jantan dan 50 sisanya ke kotak betina

-          Ambil satu buah kancing dari kotak jantan dan betina secara bersamaan dan catat kombinasi alel yang diperleh sanpai 50 pengambilan

-          Ulangi pengembilan sebanyak satu kali dengan prosedur  yang sama

-          Bandingkan data pengamatan kelompok dengan data yang seharusnya menurut Mendel menggunakan uji X²  , tarik kesimpulan

5.       Hasil Pengamatan

Tabel Segregasi alel pada waktu pembentukan gamet

Kombinasi alel	Pengamatan	Jumlah
MM	14	14
Mm	22	22
Mm	14	14

Tabel Perbandingan Genotip menurut uji X²

Genotype	Pengamatan	Harapan	(P-H)2/H
MM	14	¼ x50 = 12,5	0.18
Mm	22	2/4 x50 = 25	0.36
Mm	14	¼ x50 = 12,5	0.18

Tabel Perbandingan Genotip menurut  uji X²

Fenotipe	Pengamatan (P)	Harapan (H)	(P-H)2/H
Merah	36	¾ x 50 = 37.5	0.06
Putih	24	¼ x 50 = 12.5	0.18

Tabel Segregasi dan pengelompokan alel dari pasangan gen yang berbeda pada waktu pembentukan gamet

Kombinasi alel	Pengamatan	Jumlah
AABB		6
AABb		6
AAbb		4
AaBB		2
AaBb		3
Aabb		7
aaBB		5
aaBb		8
aabb		9

Tabel  Perbandingan Fenotip pada F2 menurut uji X²

Kombinasi alel	Pengamatan	Harapan	(P-H)2/H
A.B.	19	9/16 x 50 = 28.1	2.9
A.bb	12	3/16 x 50 =9.3	0.7
aaB.	13	3/16 x 50 = 9.3	1.4
Aabb	6	1/16 x 50 =3.1`	2.7

Tabel fenotipe percobaan Mendel dari berbagai sifat monohybrid

No	Sifat	Ciri dominan	Ciri resesif	Nisbah sebenarnya dominan : resesif
1	Bentuk biji	Bulat = 5474	Keriput = 1850	2.96 : 1
2	Warna biji	Kuning = 6022	Hijau =2001	3.01 : 1
3	Tinggi tanaman	Tinggi = 787	Pendek = 277	2.84 : 1
4	Warna petal	Ungu = 705	Putih = 224	3.15 : 1
5	Letak bunga	Aksial = 651	Terminal = 207	3.14 : 1
6	Warna polong	Hijau = 428	Kuning = 152	2.82 : 1
7	Bentuk polong	Penuh = 882	Kisut = 299	2.95 : 1

6.       Pertanyaan /tugas

a.       Apa yang akan terjadi jika tanaman ercis yang di gunakan Mendel bukan hasil penyerbukan sendiri selam beberapa generasi

Jawab :

Yang akan tejadi yaitu tanaman ercis tidak akan menghasilkan keturunan yang bagus dan tanaman ercis akan menghasilkan tanaman yang keriput dan kisut.

b.       Jelaskan hukum Mendel I dan hukum Mendel II

Jawab :

Hukum Mendel I:

“ pada waktu berlangsung pembentukan gamet tiap pasang gen akan disegregasikan ke dalam masing-masing gamet yang terbentuk “

Hukum Mendel II :

“ segregasi suatu pasangan gen tidak bergantung kepada segregasi pasangan gen lainnya “

c.       Jelaskan kaitan hukum Mendel II dengan proses meosis

Jawab :

Pada proses meosis  pada tahap profase 2, metaphase 1 terjadi proses pindah silang. Dari kromosom homolog akan menjadi dihibrid atau dihibrid akan membentuk konfigurasi yang baru.

Kesetaraan Hukum Mendel dengan proses miosis:

-          Pada proses meosis terjadi perpasangan kromosom homolog, yang setara dengan adanya sepasang gen yang mengendalikan suatu sifat tanaman

-          Kromosom homolog akan berpisah bermigrasi ke dua kutub yang berbeda, dan hal ini setara dengan hokum segregasi

-          Semua kromosom bebas bermigrasi ke dua kutub berlawanan, hal ini setara dengan hokum perpadua bebas

d.       Pada percoban monyhibrid, Mendel mendapatkan hasil sebagaimana pada Tabel selanjutnya, lakukan Uji Khi Kuadrat, apakah masing-masing sifat yang diperoleh Mendel diatas sesuai denga nisbah ciri dominan : ciri resesif = 3 : 1 (3/4 ciri dominan : ¹/₄  ciri resesif )

7.        Pembahasan

Dari hasil percobaa atau yang dilakukan , pengambilan kancing sebanyak 100 kali dan didapatkan  datanya.

8.       Daftar Pustaka

(Dasar-dasar genetika, Zulfahmi, 2008, Universitas Islam Negri Sultan Syarif Qasim,Riau)

C.     PERCOBAAN 3           : ANALOGI PEMBELAHAN MITOSIS DAN MEIOSIS

1.       Tujuan Praktikum

-          Memahami proses pembelahan sel

-          Mengenal proses gametogensis dan fertilisasi

2.       Latar Belakang

Pembelahan mitosis terjadi pada sel tubuh (sel somatic). Pada pembelahan sel yang menghasilkan sifat kromosom berpasangan(2n) ini terjadi proses pembelahan nucleus  menjadi dua nucleus dan masing-masing anakan menerima 1 set kromosom. Satu set kromosom tersebut berbentuk benang-benangn halus  yang jumlahnya sam dengan jumlah kromosom sel induknya. Pada pembelahan mitosisi tejadi empat fase pembelahan yaitu, profase, metaphase, anaphase, telopase.

Proses pembelahan sel secara miosis terjadi pada sel kelamin. Miosis dimulai dengan sel diploid yang disebut sel gonad atau sel kecambah primordial. Proses miosis meliputi dua pembelahan dan menghasilkan empat haploid dari satu sel kecambah.

Gametogenesis merupakan proses pembentukan gamet(sel kelamin) yang terjadi melalui pembelahan miosis. Dalam proses gametogenesis terdapat empat tahap:

-          Asal dari migrasi bakal sel kelamin/gonad

-          Perbanyakan sel kelamin secara mitosis

-          Terjadi reduksi sel kelamin menjadi setengah secara miosis

-          Terjadi diferensiasi

Fertilisasi merupakan proses peleburan dua macam gamet sehingga terbentuk suatu individu baru dengan sifat genetic yang berasal dari sifat tetuanya.

3.       Tinjauan Pustaka

Proses pembelahan sel merupakan bagian integral dari siklus sel, kehidupan sel yang dimulai dari saat pertama kali ia terbentuk dari sel induk yang membelah hingga pembelahannya sendiri menjadi dua sel. Meneruskan materi genetik yang identik ke sel-sel anakan. Semua makhluk bersel banyak dan membiak secara seksual tergantung dari pembelahan sel. Meskipun setiap makhluk terjadi mulai dari sebuah sel tunggal yang disebut zigot, akan tetapi pembesaran dan perbanyakan dari sel tunggal itu sangat diperlukan agar supaya makhluk itu mencapai ukuran semestinya. Pembelahan sel yang lengkap dibedakan atas dua proses, yaitu pembelahan inti sel (karyokinesis) dan pembelahan sitoplasma (sitokinesis). Makhluk yang membiak secara seksual mengenal dua macam pembelahan inti, yaitu pembelahan biasa (mitosis) dan pembelahan reduksi (meiosis) (Yatim, 1996).

                          Mitosis, pembelahan sel di mana susunan kromosom sel anak tetap sama dengan susunan kromosom sel induk, baik jumlah maupun macam kromosom itu. Disebut jumlah macam kromosom dalam sel n. n artinya ploid, simbol untuk macam jumlah kromosom dalam sel suatu species. Dalam sel susunan kromosom ditulis dengan 2n, artinya dalam susunan diploid (di= 2; ploid= jumlah macam kromosom). Oleh mitosis sel induk yang 2n akan menghasilkan sel anak yang tetap 2n. Sedangkan oleh meiosis, gametogonia yang 2n akan menghasilkan gamet yang n (Yatim, 2003).

Pembelahan meiosis ini pembelahan reduksi yang hanya terjadi pada gametogenesis. Sel induk (gametogonium) yang bersusunan diloid (2n) pada akhir pembelahan jadi sel anak (gamet) yang bersusunan haploid (n) (di= dua; ha= separo; ploid= jumlah macam kromosom species). Meiosis terdiri dari 2 tahap, yaitu meiosis pertama (I) dan meiosis kedua (II). Masing-masing tahap memiliki ke-4 fase: profase, metafase, anafase, dan telofase. Istirahat antara kedua tahap disebut interkinesis. Profase meiosis I dibagi lagi atas 5 subfase: leptoten, zigoten, pakiten, diploten, dan diakinesis (Yatim, 2003).

4.       Metode Percobaan

a.       Alat dan Bahan

-          Potongan kertas berukuran 0.5 x 1 cm sebanyak 50 buah, masing-masing untuk warna merah , kuning , hijau, dan biru

-          Gunting

-          Lem kertas

-          Kertas putih A4

b.       Prosedur Kerja

-          Gunakan kertas warna hijau dan kuning unutk menggambarkan proses mitosis dan kertas warna merah dan biru untuk meiosis

-          Tempelkan potongan kertas tersebut pada kertas gambar sesuai dengan proses pembelahan mitosis dan meiosis

-          Gamabarkan kesetaran pembelahan kromosom dengan hokum Mendel 2

5.       Pertanyaan dan Tugas

a.       Coba anda jelas tahapan dan proses pembelahan secara mitosis?

Jawab :

Pembelahan mitosis:

Profase:

Membrane inti dan anak inti menghilang. Benang-benang kromatin membentuk kromosom. Kromosom menduplikasi diri menjadi sepasang kromatid.

Metaphase:

Benang-benang spindle terlihat jelas dan mengikat sentromer dari setiap kromosom. Kromosom berada pada bidang ekuator, dan penampakan kromosom semakin jelas.

Anaphase:

Benang-benang spindle memendek. Kromatid menuju lutub yang berlawanan. Membrane sel melekuk pada akhir tahap anaphase.

Telopase:

Mulai terbentuk membrane inti. Kromatid menipis dan mulai membentuk anak inti. Sitoplasma menebal dan terjadi sitokinesisi.

Interfase:

Terdapat tiga periode yaitu : periode tumbuh pertama dan menggandakan kromosom, periode sintesi DNA , dan periode tumbuh kedua.

b.       Jelaskan peristiwa yang terjadi pada profase 1 miosis I ?

Setiap pasang kromosom homolog saling tarik satu sama lain dan mengatur posisi saling bersebelahan yang membentuk susuna tetrad.

Profase 1 (terjadi lima tahap) :

Leptoten: terbentuk kromosom

Zigoten: terjadi sinapsis

Pakiten: kromosom membelah membentuk kromatid sehinggga kromosom mengandung empat kromatid

Dipoten: kromosom homolog saling menjauhkan diri sehingga terbentuk kiasma

Diakinesis : mengandung empat kromatid

c.       Apa perbedaan proses mitosis dan miosis

Proses	Sel yang terlibat	Jumlah tahapan	Perpasangan kromosom	Kandungan bahan genetic	Kromosom pindah silang	Jumlah sel yang dihasilkan
Mitosis	Semua sel	1 tahap	Tidak terdapat	Sama dengan sel induk	Tidak terjadi	2 sel anakan
Miosis	Terjadi hanya pada jaringan induk sel gamet	2 tahap	Terjadi perpasangan	Setengah dari sel induk	Terjadi	4 sel anakan

6.       Pembahasan

Pada praktiukum kali ini, kami melakukan percobaan sederhana mengenai pembelahan mitosis dan miosis dengan membuat potongan-potongan kertas kecil dengan warna yang berbeda guna membedakan kromosom yang satu dengan yang lainnya dan menempelkan di kertas karton dan untuk mengetahui kesetaran pembelahan kromosom yang dilakukan dengan Hukum Mendel .

7.       Daftar Pustaka

                          (Intan Parawira, Detik-Detik Biologi, 2012, Klaten)

D.     PERCOBAAN 4           :  KARYOTIPE KROMOSOM

1.          Tujuan Praktikum

-          Mahasiswa mampu menyusun karyotipe kromosom bawang merah

-          Mahasiswa mampu menyusun idiogram  kromosom bawang merah

2.       Latar Belakang

Kromosom adalah suatu struktur makromolekul yang berisi DNA dimana informasi genetic dalam sel disimpan. Kromosom terdiri atas dua bagian, yaitu sentromer yang merupakan pusat kromosom yang berbentuk bulat, dan lengan kromosom yang mengandung kromonema dan gen yang berjumlah sepasang. Kromosom yang sudah membelah disebut kromatid , mereka terlekat satu sama lainnya pada sentromer dan ini terletak dekat dekat tengah beberapa kromosom yang kemudian disebut metasentrik dan dekat ujung lainnya (aksosentrik). Oleh karna itu kromosom memiliki lengan panjang dan lengan pendek.

Karyotipe adalah gambaran dalam satu sel dengan berbagai struktur dari masing-masing kromosom tersebut. Digunakan untuk mengidentifikasi berbagai kelainan kromosom yang berhubungan dengan jumlah dan struktur kromosom. Karyotipe dibuat apabila ada dugaan kelainan kromosom pada suatu individu.  Sedangkan idiogram adalah penyajian diagram dari susunan kromosom(karyotipe) organisme.

3.       Tinjauan Pustaka

              Semua infosmasi genetik organisme disampaikan dari sel ke sel melalui DNA  di dalam nukleus. DNA tersusun dalam gen pada kromosom. Kromosom adalah molekul DNA linear yang terikat dengan protein histon, yang akan mempertahankan bentuk kromosom yang terlipat padat sehingga muat di dalam nukleus. Pada manusia terdapat 23 pasang kromosom. Kromosom seks. Kromosom seks (X dan Y) memiliki struktur yang berbeda tetapi kromosom lainnya (autosom) memiliki pasangan denganstruktur yang sama. Kromosom wanita normal adalah XX dan kromosom pria normal adalah XY (James, dkk., 2008).

            Setiap manusia normal memiliki jumlah kromosom yang sama yaitu 46,XX pada wanita atau 46,XY pada pria. Konstitusi kromosom yang normal akan bermanifestasi dengan kemunculan fenotip yang normal, meskipun dapat terjadi variasi antarindividu akibat adanya pengaruh genetik dan lingkungan.1,2 Dalam peranan kemunculan fenotip secara normal, kromsom seks yaitu kromosom X dan Y memainkan peran yang penting, terutama dalam penentuan jenis kelamin. Selama pembelahan sel baik mitosis maupun meiosis, dapat terjadi kesalahan yang menimbulkan kelainan kromosom. Kelainan yang terjadi dapat berupa kelainan jumlah maupun struktur yang dapat terjadi baik pada kromosom autosom maupun kromosom seks (Nawawi dan Winarni , 2009).

4.       Metode Percobaan

a.       Alat dan Bahan

-          Gambar / foto preparat kromosom bawang merah

-          Penggaris

-          Kertas millimeter blok

b.       Prosedur Keja

Pembuatan karyotipe

-          Foto preparat kromosom diperbesar dengan menggunkan mesin fotokopi untuk memisahkan antara kromosom dan memudahkan pengukuran lengan-lengan kromosom

-          Setiap kromosom diberi nomor berbeda. Kromosom digunting , diukur lengan panjang dan lengan pendek

-          Berdasarkan data ini, dihitung panjang total dan rasio antara lengan dan lengan pendek. Panjang total kromosom adalah penumlahan antara lenga panjang dan lengan pendek

-          Buat diagram pencar (scatter plot) dengan menmpatkan data rasio lengan panjang dengan lengan pendek pada sumbu X dan data panjang total pada sumbu Y

-          Kromosom yang letaknya berdekatan, dipasangkan pada diagram pencar tersebut. Pasangan kromosom diurutkan berdasarkan panjang total kromosom dari yang terbesar sampai yang terkecil dan rasio panjang lengan sepasang kromosom merupakan nilai rata-rata dari kedua kromosom

-          Berdasarkan rasio panjang lengan maka kromosm dapat dikelompokkan menjadi 4, yaitu :

o   1.0 <C<1.7 = kromosom metasentrik

o   1.7 <C<3.0 = kromosom submetasentrik

o   3.0 <C< 7.0 = kromosom subtelosentik

o   C>7.0 = kromosom telosentrik

-          Beri nama dengan angka setiap pasangan kromosom

Pembuatan ideogram

Idiogram dibuat berdasarkan kromosom dasar (genom dasar) . Penyusun kromosom dilakukan dengan mengurutkan kromosom , dimulai dari yang memilki satelit, diikuti dengan kromosom tanpa satelit yang mempunyai lengan pendek terpendek sampai ke kromosom yang mempunyai lengan pendek terpanjang.

5.       Hasil Percobaan

Tabel pengukuran panjang lengan kromosom

Nomor Kromosom	Panjang lengan kromosom		P+Q	Q/P	Jenis Kromosom
	Pendek (P) cm	Panjang (Q) cm	Cm	Cm
1	2	2.2	4.2
2	1.3	2	3.3
3	0.9	1	1.9
4	1.4	1.5	2.9
5	0.7	1	1.7
6	0.9	1.3	2.2
7	0.7	1.1	1.8
8	1.9	2.4	4.3
9	1.8	2.3	4.1
10	1	1.1	2.1
11	1.4	2.1	3.5
12	1.2	1.3	2.5
13	0.8	1.6	2.5
14	1.1	2.2	3.3
15	0.9	1.1	2
16	0.4	0.9	1.3
17	0.5	1.3	1.8
18	0.7	2	2.7
19	1.9	2.6	4.5
20	1.1	2.6	3.7
21	3	3.6	6.6
22	3.3	2.8	6.1
23	1.3	1.5	2.8
24	1.5	2.3	3.8
25	0.5	0.7	1.2
26	1.5	1.8	3.3
27	1.4	2.8	4.2
28	0.6	1.7	2.3
29	0.8	0.9	1.7
30	2.3	2.5	4.8
31	0.8	2.1	2.9
32	1	1.5	2.5
33	1.1	1.3	2.4
34	0.9	1.2	2.1
35	2.3	2.7	5
36	1.9	3.6	5.5
37	1.6	2.6	4.2
38	2.2	2.5	4.7
39	2.3	2.8	5.1
40	1.9	2.1	4
41	1.8	2.8	4.6
42	2.5	4.6	7.1
43	2.6	2.8	5.4
44	2.1	3.6	5.7

Tabel pengukuran panjang lengan rata-rata pasangan kromosom

No Kromosom	Panjang lengan Kromosom		P+Q	Q/P	Kelompok Kromosom
	Pendek (P)	Panjang (Q)

6.       Pertanyaan dan Tugas

a.       Buatlah karoigram dengan cara menempelkan pasanga-pasangan kromosom berdasarkan rasio kromosom

Jawab:

Dilampirkan

b.       Buatlah idiogram

Jawab:

Dilampirkan

c.       Jelaskan tujuan pembutan kariotipe

Jawab:

Untuk memper mudah mempelajari identitas kromosom dan mengelompokkan kariotype berdasarkan panjang lengan  masing-masing kromosom

d.       Mengapa pengamatan kromosom terbaik dilakukan pasa saat sel sedang mengalami proses metaphase pada proses mitosis

Jawab:

Karna pada proses metaphase, kromosom berada pada bidang ekuator, sehingga memudahkan kita untuk melihat sentromernya, kromosom akan terlihat menyebar dan memisah satu sama lainnya.

7.       Pembahasan

Pada praktikum kali ini, kami menyusun karyotipe dan idiogram kromosom bawang merah dengan menyusun berdasarkan panjang lengan dan rasio sampel kromosom yang diberikan. Dan dipatkan data sebagai mana diatas.

8.       Daftar Pustaka

(Anisanurulilmi7.blogspot.com2013, Makassar)

E.      PERCOBAAN 5           : PEMBELAHAN MITOSIS PADA BAWANG

1.       Tujuan Praktikum

-          Mahasiswa dapat memahami pembelahan mitosis  pada bawang merah

-          Mahasiswa dapat mengamati fase metaphase pada pembelahan mitosis

2.       Latar Belakang

Kromosom merupakan alat pengangkutan bagi gen –gen yang akan dipindahkan dari satu sel induk ke sel anakannya, dari generasi ke generasi yang lainnya. Perilaku atau aktifitas kromosomdapat dilihat dalam siklus sel , termasuk didalamnya adalah pembelhan sel( mitosis atau miosis). Miosis merupakan pembelhan inti yang berhubungan dengan pembelahan sel somatic, yang terdapat beberapa tahapan (interfase, profase, metaphase, anaphase, telofase). Pada tahp metaphase kromosom mengalami kondensasi dan penebalan yang makisimal sehinggakromosom dapat dilihat lebih jelas panjang, letak,dan sentormernya. Setelah melihat panjang, letak,dan sentomernya dapat dilanjutkan dengan analisis kariotype.

Pengamatan jumlah kromosom saat mitosis, sering timbul kesulitan karna kromosom tumpang tindih antara satu dengan yang lainnya dan kadang terlihat samar karna kondensasi yang belum sempurna. Pra perlakuan sederhana dengan dengan penggunaan hydroxyquinolin merupakan salah satu solusi yang dapat dilakukan, karna penggunaan hydroxyquinolin  dapat meningkatkan visibilitas saat pengamatan kromosom

3.       Tinjauan Pustaka

Secara garis besar, perubahan jumlah kromosom dapat dibagi  menjadi dua kelompok, yaitu perubahan jumlah perangkat kromosom (genom) dan perubahan jumlah salah satu atau beberapa kromosom saja. Kelompok pertama dikenal dengan istilah euploidi, sedang kelompok kedua disebut sebagai aneuploidi. Individu yang mengalami euploidi dengan tiga buah genom disebut individu triploid (3n). Demikian seterusnya (4n, 5n, 6n....n). Individu dengan sebuah genom dinamakan haploid atau monoploid (n), sedang individu diploid (2n) dianggap sebagai individu normal. Kalau pada euploidi setiap gen akan disalin sebanyak genom yang ada, maka pada aneuploidi gen-gen yang terletak di dalam kromosom yang mengalami pertambahan jumlah akan disalin lebih banyak daripada gen-gen lain yang terletak pada kromosom yang jumlahnya normal (Susanto, 2011).

                  Individu normal diploid dalam kaitannya dengan peristiwa aneuploidi dikatakan sebagai individu  disomik. Sementara itu, individu dengan kelebihan sebuah kromosom dinamakan trisomik (2n + 1), individu dengan kelebihan dua buah kromosom dinamakan tetrasomik, demikian seterusnya. Disamping terjadinya pertambahan jumlah kromosom, ada pula individu yang menglami pengurangan jumlah kromosom yang dinamakan monosomik. Pada umumnya hilangnya sebuah kromosom tertentu akan memberikan efek yang lebih buruk daripada bertambahnya jumlah kromosom tersebut, dan mosomik sering kali bersifat letal. Monosomik dapat terjadi, baik pad aautosom mapun gonosom (Susanto, 2011).

4.       Metode Percobaan

a.       Alat dan Bahan

-          Cawan petri             - gelas prepata

-          Pisau scapel atau cutter       - gelas objek

-          Bunsen                               - Mikroskop

-          8-Hyroxyquinolin                  -alcohol absolute

-          Orcein powder                     -asam asetat glacial

-          Aquades

b.       Prosedur Kerja

Penyiapan larutan

1.       Larutan pra-perlakuan (8-Hydroxyquinolin 0.002 M)

Bahan : 8-Hydroxyquinolin

Metode :

-          Timbang 0.3 g 8-Hydroxyquinolin

-          Larutkan dalam 1 liter aquades pada suhu 70⁰C

-          Aduk menggunakan magnetic stirrer 1 jam sampai terlihat warna kekuning-kuningan

-          Simpan dalam lemari es dalam keadaan tertutup

-           

2.       Larutan Fiksatif (larutan Former)

Bahan : asam asetat glacial dan alcohol absolute

Metode : Campurkan  15 ml asam asetat glacial dengan45 ml larutan alcohol absolute atau dengan perbandngan 1 : 3

3.       Larutan Pewarna (Aceto Orcein 2 %)

Bahan : Orcein powder, asam asetat 99 % dan aquades

Metode :

-          Ambil 22.5 ml asam asetat 99 %

-          Panaskan sampai hamper mendidih, angkat dan masukkan 1 g orcein powder

-          Pertahankan pada suhu 90⁰-95⁰ C sambil digoyang-goyang ±10 menit

-          Setelah agak dingin masukkan 27.5 ml aquades

-          Sebaiknya disimpan ditempat gelap

Analisis Mitosis

a.       Metode tanpa Pra-perlakuan sederhan

Bahan: HCL 1 N dan Aceto Orcein 2 %

-          Potong ujung akar 0.5-1 mm

-          Masukkan dalam gelas arloji (cawan petri ) yang diberi HCL 1 N dan dibiarkan selam 10-15 menit

-          Pindahkan ke dalam gelas arloji dengan posisi ujung akra di bagian dalam gelas arloji

-          Tambahkan Aceto Orcein 2 % dan dibiarkan selama  10-15 menit

-          Letakkan ujung akar pada gelas objek. Potong bagian ujung akar 1-2 mm . teteskan 1 tetes Aceto Orcein 2 % dan tutup dengan gelas penutup

-          Lewatkan preparat di atas api Bunsen 2-3 kali

-          Ketuk dengan pensil berkaret (squash) kemudian tekan dengan ibu jari

-          Amati dibawah miktoskop

-          Jika ddidapat penyebaran kromosom yang baik, lakukan pengamatan

b.       Metode denga Pra-perlakuan Lengkap

Bahan : 8- Hydroxyquinoil 0.002 M, asam asetat 45 %, HCL 1 N, Aceto Orcein 2 %

Metode :

-          Potong ujung akar 0.5 – 1 cm

-          Masukkan ke dalam botol yang berisi larutan 8-Hydroxyquinoil 0.002 M

-          Masukkan botol ke dalam lemari pendingin (±4⁰C) selam 180 menit

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

-          Masukkan dalam botol yang berisi campuran HCL dengan asetat 45 % perbandingan 3:1 selama 2 menit

-          Panaskan dalam waterbath dengan suhu 60⁰C selam 2 menit

-          Pindahkan ke gelas arloji dengan posisi ujung akar di bagian dalam gelas arloji

-          Teteskan Aceto Orcein 2% dan dibiarkan selam 10 menit

-          Letakkan ujung akar pada gelas objek. Potong bagian ujung akar 1-2mm teteskan 2 tetes aceto ocean 2 % dan tutup dengan gelas penutup

-          Lewatkan preparat di atas api Bunsen 2-3 kali

-          Ketuk dengan pensil berkaret (squash) kemudian tekan dengan ibu  jari

-          Amati di bawah mikroskop

-          Jika di dapat penyebaran kromosom yang baik, lakukan pemotretan

4.       Pertanyaan dan Tugas

a.       Untuk mendapatkan gambaran kromosom yang jelas, pada fase apakah pengamatan dilakukan? Kenapa?

Jawab:

Pada proses metaphase, karan pada tahap tersebut kromosom berada pada bidang ekuator, sehingga kromosom akan tanpak jelasa dan saling memisah satu dengan yang lainnya, dan memudahkan kita untuk melihat sentromernya

b.       Apa fungsi aseto ocean pada percobaan ini?

Jawab:

Sebagai pewarna, untuk member pigmen kepada sel-sel akar bawang merah sehingga mudah diamati dibawah mikroskop.

c.       Gambar kondisi kromosom yang anda amati !

5.       Pembahasan

6.       Berdasarkan hasil pengamatan mitosis pada metode tanpa pra perlakuan sederhana memperlihatkan bahwa tahap-tahap mitosis memilki cirri khas yang berbeda-beda tiap fasenya. Pada metode pra perlakuan lengkap, metaphase pada bawang merah dapat menyebar dengan baik sehinga jumlah kromosom dapat dihitung.

7.       Daftar Pustaka

AryaWidura.blogspot.com, 2013)

PERCOBAAN 6                       : ALEL GANDA DAN FREKUENSI GEN

1.       Tujuan Praktikum

-          Menyebutkan prinsip-prinsip kesetimbangan Hardy-Weinberg

-          Menggunakan prinsip kesetimbangan Hardy-Weinberg untuk menghitung frekuensi alel dan genotype pengendali golongan darah sistim A B O

2.       Latar Belakang

Sebuah gen dapat memilki lebih dari satu alel. Alel-alelnya disebut alel ganda. Pada tumbuhan, hewan dan manusia dikenal beberapa sifat keturunan yang ditentukan oleh suatu seri alel ganda. Golongan darah A B O yangdikemukakan oleh Landstreiner pada tahun 1900 dan factor Rh yang dikemukankan oleh Landstreiner bersama Weiner pada tahun 1942 juga ditentukan alel ganda. Untuk golongan darah tipe A B O misalnya, dikenal alel ganda I^AI^B dan I, harus dipahami tentang penegertian antigen , zat antibody dan aglutinasi.  Hardy Weinbreg menyatakan bahwa frekuensi alel dan frekuensi genotype dalam suatu populasi akan tetap konstan , yakni berada dalam kesetimbangan dari satu generasi ke generasi selanjutnya kevuali apabila terdapat pengaruh-pengaruh tertentu yang menggangu kesetimbangan yang meliputi: perkawinan tak acal, mutasi, seleksi, ukuran populasi terbatas, hanyutan genetic dan aliran gen. harus dipahami bahwa salah satu dari factor tersebut pastilah selalu terjadi, oleh karna itu kesetimbangan Hardy Weinbreg sangatlah tidak mungkin terjadi.

Mengetahui alel yang merupakan unit struktur utama yang pada akhirnya mampu menciptakan individu baru dari hasil pesilangan merupakan hal yang penting. Dengan melakukan percobaan mengenai Alel Ganda, pemahaman tentang pewarisaan sifat terutama mengenai alel ganda dalam pengglongan darah dapat dipahami.

3.       Tinjauan Pustaka

Sebagian besar gen yang ada dalam populasi sebenarnya hadir dalam lebih dari dua bentuk sel. Golongan darah ABO pada manusia merupakan satu contoh dari alel berganda dari sebuah gen tunggal. Ada empat kemungkinan fenotipe untuk karakter ini. Golongan darah seseorang mungkin A, B, AB atau O. Huruf-huruf ini menunjukkan dua karbohidrat, substansi A dan substansi B, yang mungkin ditemukan pada permukaan sel darah merah. Kesesuaian golongan darah sangatlah penting dalam transfusi darah. Jika darah donor mempunyai factor (A atau B) yang dianggap asing oleh resipien, protein spesifik yang disebut antibody yang diproduksi oleh resipien akan mengikatkan diri pada molekul asing tersebut sehingga menyebabkan sel-sel darah yang disumbangkan menggumpal (Campbell, 2002).

Sebuah gen dapat memiliki lebih dari sebuah alel. Alel-alelnya disebut alel ganda (multiple allele). Sedangkan peristiwa dimana sebuah gen dapat mempunyai lebih dari satu alel disebut: multiple allelomorphi (Henuhili, 2002).

Suatu sifat dikendalikan oleh sepasang alel pada satu lokus gen. Namun pada kenyataannya banyak sifat yang dikendalikan oleh lebih dari satu gen pada lokus yang berbeda dalam kromosom yang sama atau bahkan dalam kromosom yang berlainan. Fenomena ini dinamakan poligen atau gen majemuk. Contoh fenotip pada manusia yang dikendalikan secara poligenik adalah pigmentasi kulit, tinggi badan, dan jumlah gigi dermal (Koesmadji, 2001).

4.       Metode Percobaan

a.       Catat golongan darah anda dan teman-teman anda sekelas kemudian kelompokkan golongan darahnya

b.        Isilah Tabel klasifikasi dan distribusi golongan darah kelas anda

c.       Berdasarkan  kaedah kesetimbangan Hardy-Weinberg hitung dan tentukan frekuensi genotype dan frekuensi alel berdasarkan frekuensi fenotipe

alel I^A

alel I^B

alel I

Tabel Klasifikasi dan Distribusi Golongan Darah Praktikan Genetika 2008

Golongan Darah	Jumlah Praktikan	Frekuensi (%)		Frekuensi Mahasiswa Prodi Pertanian UIN Suska Riau (%)
A	7	7/28 x 100 = 25 %		24.1
B	8	8/28 x 100 = 28.5 %		28.5
AB	3	3/28 x 100 = 10.7 %		7.9
O	10	10/28 x 100 = 35.7 %		39.5
Jumlah	28	100 %		100

5.       Pertanyaan dan Tugas

a.       Bandingkan frekuensi alel golongan darah di kelas anda denga frekuensi alel golongan drah mahasisiwa Fakultas Syarian UIN Suska Riau 2014. Gunakan uji Khi Kuadrat dan kemukakan beberapa kemunghkinan penyebab hasil yang anda peroleh

b.       Apa antigen dan antibody dalam darah anda?

Jawab:

Golongan darah O :

Antigen: Tidak ada

Antibody: Anti A dan Anti B

c.       Bagaimana kemungkinan genotypenya dengan menlihat fenotipe golongan darah orang tua serta saudara-saudara anda ( buat dalan suatu prediksi/bagan )

d.       Bilan nanti Insya Allah anda menikah dengan istri atau suami yang bergolongan darah AB bagaimana kemungkianan golongan darah anaka anda?

Jawab:

Gol O : I I

Gol AB: I^A I^B

Persilangan	I0	I0
IA	IAI0	IAI0
IB	IBI0	IBI0

Golongan darah yang dihasilkan:

Gol darah A : 50 %

Gol darah B : 50 %

e.       Apa aplikasi golongan darah sistim A B O ini?

Jawab:

System golongan darah ABO pada manusia merupakan salah satu contoh dari alel ganda. Golongan darah system ABO dikendalikan oleh dua alel uanh diwariskan dari orang tuanya, tetapi dalam populasi keseluruhan terdapat tiga alel berbeda yaitu I^AI^B dan I⁰. Alel ganda I^A dan I^B masing-masing mengendalikan pembentukan antigen A dan antigen B, sedangkan alel I⁰ tidak

 membentuk antigen.

Penggumpalan sel darah merah pada transfuse darah terjadi  karna pembentukan antibody agglutinin padapada serum darah penerima sebagai reaksi terhadap antigen donor darah. Antibodi yang terbentuk dalam serum pada golngan darah B adalah antigen A, terbentuk keduanya pada golongan darah O, dan tidak terbentuk antibody pada golngan darah AB.

6.       Pembahasan

Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui genotip dan fenotipe darah praktikan. Golongan darah seseorang ditentukan berdasarkan adanya antigen yang terdapat dalam tipe darah. Pada percobaan kali ini akan diteliti mengenai penggolongan darah system ABO. Jumlah praktikan yang akan diambil sampel darahnya adalah 28 orang. Setelah diteliti , ternyata dari 28 orang praktikan, maka didapatkan bahwa yang bergolongan darah A sebanyak 7 orang, darah B 8 orang, darah AB 3 orang. Dan darah O sebanyak 10 orang . darah yang paling sedikit ditemui adalah golongandarah A dan AB. Percobaan ini bertuuan untuk menghitung frekuensi masing-masing alel dan presentase genotip darah. Untuk menghitung frekuensi dan presentase digunakan rumus Hardy Weinbreg,

7.       Daftar Pustaka

(Annisa Nurul Ilmi.blogspot.com, 2013, Universitas Hasanuddin, Makasar)