LAPORAN PRAKTIKUM
GENETIKA
PERCOBAAN IV
PEWARISAN KUANTITATIF
NAMA : NUR AFIYAH
SULAIMAN
NIM : H41113504
KELOMPOK : V (LIMA) B
HARI/TGL.
PERC. : KAMIS/ 27 MARET 2014
ASISTEN : RISKY NURHIKMAYANI
LABORATORIUM GENETIKA JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2014
BAB
I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Karakter
yang bervariasi di dalam suatu populasi bisa bersifat diskret atau kuantitatif.
Karakter diskret, misalnya warna bunga ungu atau putih pada tumbuhan ercis
Mendel, dapat digolongkan berdasarkan prinsip ‘ya-atau-tidak’ karena setiap
tumbuhan memiliki bunga ungu saja atau putih saja. Banyak karakter diskret
ditentukan oleh satu locus gen tunggal dengan alel-alel berbeda yang menghasilkan
fenotip berbeda. Akan tetapi, kebanyakan variasi tak terwariskan melibatkan
karakter kuantitatif, yang bervariasi dalam suatu kontinum dalam populasi.
Variasi kuantitatif yang terwariskan biasanya merupakan hasil dari pengaruh dua
atau lebih gen (gen ganda) pada satu karakter fenotipik (Campbell, dkk., 2008).
Pada
tahun 1908 informasi mengenai pewarisan kuantitatif memberikan pemecahan
masalah atas pewarisan sifat tersebut. Ahli genetika asal Swedia Nielsen Ehle,
menelaah pewarisan warna biji gandum. Dengan menggunakan metode Mendel, ia
menyilangkan galur-galur biji-merah tangkar-murni dengan galur-galur tangkar
murni. Keturunannya semua merah, tetapi intensitas warnanya jauh lebih tipis
dibandingkan dengan tetua merah (Kimball, dkk., 1983).
Pada kasus warna biji gandum, interaksi itu bersifat kumulatif. Maka
banyak suatu tanaman mewarisi gen dominan, makin tua warnanya. Situasi semacam
ini disebut pewarisan poligen melibatkan ciri-ciri kuantitatif. Sifat
kuantitatif diatur pengaruhnya gen-gen ganda dari masing-masing pengaruhnya
kecil. Pada aksi gen kumulatif ini setiap alel pada lokus tersebut akan
menambah atau mengurangi nilai fenotip. Mekanisme pewarisan seperti ini sering
juga disebut pewarisan faktor majemuk (Agus, dan Sjafaranaen, 2014).
Berdasarkan
teori tersebut, maka dilakukan percobaan untuk mengetahui bagaimana pewarisan
kuantinitatif itu dan perbandingannya dengan pewarisan kualitatif.
1.2
Tujuan Percobaan
Adapun tujuan dari
praktikum ini adalah:
1.
Menjelaskan perbedaan antara genetika kuantitatif
dan genetika kualitatif
2.
Mengetahui cara mengumpulkan,
menganalisis dan menafsirkan data penelitian tentang pewarisan kuantitatif.
I.3
Waktu dan Tempat
Percobaan ini dilaksanakan pada hari
Kamis, 27 Maret 2014 pukul 14.00-17.00 WITA bertempat di Laboratorium
Biologi Dasar, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas
Hasanuddin, Makassar.
BAB
II
TINJAUAN
PUSTAKA
Mendel
mempelajari karakter-karakter yang biasa digolongkan sebagai ini-atau-itu
misalnya warna bunga ungu atau putih. Akan tetapi untuk banyak karakter,
misalnya warna kulit dan tinggi manusia klasifikasi ini-atau-itu mustahil
karena karakter tersebut bervariasi dalam populasi sepanjang suatu kontinum
atau kesinambungan (bergradasi). Karakter semacam ini disebut karakter
kuantitatif (Campbell, dkk, 2008).
Salah
satu dari kekeliruan dari kegagalan Mendel berasal dari studi tentang pewarisan
sifat-sifat yang secara kuantitatif berbeda-beda dengan cara yang kualitatif
yang mudah dikenal dan nyata. Namun manusia tidak ada yang tinggi atau pendek,
tidak pula berat atau ringan. Banyak sifat berlainan secara kuantitatif yang
berlanjut di seluruh populasi (Kimball, dkk., 1983).
Biasanya kita beranggapan bahwa suatu kelas fenotip itu selalu mudah
dibedakan dari kelas fenotip yang lain. Misalnya, bunga suatu tanaman ada yang
merah dan ada yang putih, warna kulit orang ada yang hitam dan ada yang putih,
tubuh orang ada yang tinggi dan ada yang pendek. Akan tetapi bila diperhatikan
dengan baik, dalam kenyataannya kelas fenotip tadi tidak dapat dibedakan
semudah itu. Sebabnya karena seringkali masih dapat diketahui adanya beberapa
variasi didalam suatu kelas fenotip. Misalnya saja, bunga merah muda .Kulit
hitam pada orang ada yang hitam sekali, hitam biasa, sawo matang. Tubuh orang
ada yang tinggi sekali, tinggi, sedang (Suryo, 2010).
Mendel mempelajari karakter yang dapat
dipisahkan (contoh warna ungu dan warna putih pada bunga) namun banyak karakter
yang tidak dapat dipisahkan dengan jelas seperti warna kulit manusia dan tinggi
manusia karena karakter ini bervariasi sepanjang continum (memiliki gradasi).
Hal tersebut dikatakan sebagai quantitatif characters. Variasi kuantitatif pada
umumnya menunjukkan adanya polygenic inheritance, yaitu suatu efek tambahan
dari dua atau lebih gen terhadap satu karakter fenotip (kebalikan dari
pleiotropy dimana satu gen mempengaruhi beberapa karakter fenotip). Pigmentasi
kulit manusia ditentukan oleh paling sedikit tiga gen terpisah yang diwariskan
(Campbell, dkk, 2008).
Dengan
membandingkan hasil percobaan Kölreuter dan Mendel dapatlah ditarik kesimpulan
adanya perbedaan sebagai berikut (Suryo, 2010):
·
Kölreuter: pada waktu
menyilangkan dua tanaman dengan memperhatikan satu beda sifat didapatkan
tanam-tanaman F1 yang semuanya intermedier, sedangkan F2 berupa tanam-tanaman
yang memperlihatkan banyak variasi antara kedua tanaman induknya.
·
Mendel: pada waktu
menyilangkan dua tanaman dengan memperhatikan satu beda sifat didapatkan
tanam-tanaman F1 yang semuanya memiliki sifat dominan, sedangkan dalam F2 terdapat
keturunan yang memisah dengan perbandingan fenotip 3 : 1.
Maka jelaslah perbedaannya, yaitu
bahwa sifat keturunan yang dikemukakan Kölreuter itu ditinjau secara
kuantitatif, artinya sifat keturunan tampak berderajat berdasarkan intensitas
dari ekspresi sifat itu. Sedangkan Mendel meninjau sifat keturunan secara
kualitatif, artinya sifat keturunan itu tampak atau tidak (Suryo, 2010).
Variasi kuantitatif biasanya mengidentifikasi pewarisan sigat poligenik,
efek adiktif dari dua gen atau lebih pada satu karakter fenotipik tunggal
(kebalikan dari pleiotropi, yaitu satu gen memengaruhi beberapa karakter
fenotipik) (Campbell, dkk., 2008)
Pada
tahun 1909, seorang ahli genetika Swedia Nilson Ehle menganalisis hasil
pewarisan warna biji gandum terigu dan berhasil menyumbangkan suatu
konsep yang sangat penting dalam genetika. Arti penting dari hasil analisis Nilson
Ehle terletak pada faktor bahwa sifat-sifat itu tidak selalu ditentukan oleh
pasangan gen yang berbeda yang berinteraksi menghasilkan suatu fenotip tertentu
(Agus dan Sjafaraenan, 2014).
Sebelumnya
pada tahun 1760 Kolreuter telah memperhatikan peristiwa tersebut dari
percobaannya dengan menggunakan tanaman tembakau (Nicotiana tabacum).
Akan tetapi karena pada waktu itu hukum-hukum keturunan keturunan dari Mendel
belum ditemukan, maka Kolreuter tidak dapat berbuat banyak (Suryo, 2010).
Ada tiga kelompok sifat yang
pewarisannya langsung sebagai sifat kuantitatif, masing-masing adalah (Susanto,
Agus Hery, 2011) :
1.
Sifat
kontinyu, yaitu sifat yang bervariasi diantara kedua ekstrim tanpa ada
pemisahan tegas dari satu fenotip ke fenotip berikutnya. Contohnya antara lain
produksi susu sapi, produksi padi, laju tumbuh tanaman, serta tekanan darah
pada manusia, dapat dipahami bahwa pada sifat kontinyu banyaknya fenotip yang
mungkin muncul di antara kedua ekstrim menjadi tidak terbatas.
2.
Sifat
meristik, yaitu sifat kuantitatif yang fenotipnya ditentukan melalui
perhitungan. Karena penentuannya dilakukan dengan perhitungan, maka sifat
meristik mempunyai sifat sebaran fenotip yang tidak kontinyu. Akan tetapi
dilihat dari cara pewarisannya, sifat ini termasuk sifat kuantitatif. Jumlah
telur yang dihasilkan oleh seekor ayam betina, jumlah bulir padi tiap malai,
jumlah biji kedelai tiap polong merupakan contoh sifat meristik.
3.
Sifat ambang
(threshold character), yaitu sifat yang hanya mempunyai dua atau
beberapa kelas fenotip, tetapi pewarisannya ditentukan oleh banyak gen dan
dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti halnya sifat kuantitatif pada
umumnya. Sebagai contoh dapat dikemukakan berbagai kelainan bawaan pada
manusia. Dalam hal ini kita mungkin hanya mengenal individu yang normal dan
abnormal. Namun, sebenarnya tiap individu memiliki resiko dasar menuju kondisi
abnormal tersebut. Jika besar resikonya berada di bawah nilai ambang, maka
individu yang bersangkutan akan memiliki fenotip normal. Sebaliknya, jika
besarnya resiko berada di atas nilai ambang, muncullah kondisi itu.
Perbedaan mendasar antara sifat
kualitatif dengan sifat kuantitatif, ialah sifat kuantitatif ditentukan oleh
banyaknya gen yang disebut poligen dan semuanya memberikan efek kumulatif
terhadap pembentukan suatu fenotip. Pada sifat kualitatif gen tunggal
memberikan pengaruh yang jelas dapat dibedakan. Perbedaan lainnya yaitu sifat
kuantitatif sifatnya berupa spektrum, variasi berkesinambungan, berkenaan
dengan perkawinan populasi, dilakukan analisis statistik untuk estimasi
perkiraan. Sedangkan sifat kualitatif sifatnya berupa jenis, variasi tidak
berkesinambungan, dapat dikategorikan dalam kelas, berkenaan dengan perkawinan
individu, dan dianalisa dengan perhitungan atau rasio-rasio (Agus dan Sjafaraenan,
2014).
Beberapa
contoh sifat keturunan pada manusia yang diwariskan lewat poligen (Suryo, 2005)
yaitu :
1. Perbedaan
Pigmentasi Kulit
Davenport
menemukan pengaruh poligen pada pigmentasi kulit manusia yang memperlihatkan
variasi kuantitatif antara warna muda sampai hitam-arang. Mereka membedakan 5
derajat warna yaitu dari 0 sampai dengan 4. Pigmentasi kulit itu ditentukan
oleh dua pasang gen (misalnya A dan B), yang dominan terhadap masing-masing
alelnya a dan b.
Akan
tetapi penilaian oleh Curt Stern dan kawan-kawan menyatakan bahwa empat pasang
gen itu terlalu sedikit untuk menentukan perbedaan warna kulit pada manusia.
Mereka berpendapat bahwa empat pasang gen adalah lebih sesuai.
2. Perbedaan
Tinggi Tubuh
Menurut
penyelidikan ada 4 pasang gen yang ikut mempengaruhi tinggi tubuh orang. Akan
tetapi disini dapat dibedakan adanya gen-gen dasar (ialah gen-gen yang memberi
tambahan pada tinggi dasar). Gen-gen dasar di nyatakan dengan simbol a, b, c,
d. Gen-gen ganda dinyatakan dengan simbol T (untuk tinggi) dan t (untuk
rendah).
3.
Sidik Jari
Sidik
jari orang merupakan contoh yang indah untuk mengetahui peranan poligen.
Berdasarkan sistem Galton, dapat dibedakan 3 pola dasar dari bentuk sidik jari
yaitu bentuk lengkung atau arch, bentuk sosok atau loop, dan bentuk
lingkaran atau whorl.
Jumlah
rigi dari sidik jari seseorang akan tetap pada waktu kira-kira minggu ke dua belas
setelah konsepsi dan tidak akan dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Klasifikasi
dari bentuk sidik jari tersebut didasarkan atas banyaknya triradius, yaitu
titik-titik dari mana rigi-rigi menuju ketiga arah dengan sudut kira-kira 1200.
Dua buah triradius terdapat pada bentuk lingkaran, sedangkan bentuk sosok
memiliki sebuah triradius. Jika bagian yang terbuka dari bentuk sosok dinamakan
sosok radial. Tetapi jika bagian yang terbuka itu menuju ke pangkal jari, maka
bentuk sosok disebut sosok ulnar.
Deaton
melaporkan bahwa pola sidik jari tangan, telapak tangan dan telapak kaki
mempunyai hubungan erat dengan berbagai macam penyakit keturunan atau cacat
karena kelainan kromosom, misalnya pada penderita sindrom down. Penderita
sindrom down mempunyai garis pada telapak tangan seperti kepunyaan kera dan
banyak yang memiliki sidik jari bentuk lingkaran atau sosok ulnar.
4. Bibir
sumbing dan Celah langit-langit
Kelainan
ini disebabkan oleh poligen. Di Amerika Serikat terdapat seorang diantaranya
750 sampai 1000 kelahiran yang memiliki kelainan ini.
5.
Warna Mata Manusia
Apabila
mata manusia diperhatikan dengan baik, nampak jelas bahwa warnanya berbeda-beda
tergantung dari pengandungan pigmen melanin di dalam iris. Kecuali pada orang
albino yang tidak memiliki pigmen melanin. Meskipun menurunnya warna mata
sangat kompleks namun menurut Davenport (1913) dapatmembedakan 5 kelas
fenotipe. Hughes (1944) bahkan dapat mengenal 7 kelas fenotip. Apabila kita
berpedoman pada aturan bahwa banyaknya kelas fenotip ialah satu lebih banyak
dari dua kali jumlah pasangan poligen, maka 9 kelas fenotip dapat dibedakan
sebagai hasil dari berperannya 4 pasang gen.
6. Hidrosefali
Hidrosefali,
yaitu membesarnya kepala karena berisi cairan, tidak selalu genetis. Akan
tetapi ada salah satu tipe penyakit hidrosefali yang disebabkan oleh poligen.
Sebelum atau segera setelah anak lahir, cairan serebrospinal menggumpal dalam
tengkorak dan menyebabkan kepala menjadi membesar. Biasanya disertai
dengan cacat mental dan kebanyakan hidupnya tidak lama.
7. Diabetes, tekanan
darah tinggi, beberapa penyakit jantung, dan intelegensia. Penyakit-penyakit
ini pun diduga disebabkan oleh poligen.
DAFTAR
PUSTAKA
Agus, Rosana dan Sjafaraenan. 2013. Penuntun
Praktikum Genetika. Universitas Hasanuddin. Makassar.
Campbell, Neil A., dkk. 2008. Biologi Edisi Kedelapan Jilid 1. Erlangga.
Jakarta.
Kimball, J.W., Tjitrosomo, S.S., Sugiri, N. 1983. Biologi
Jilid 1 Edisi Kelima. Erlangga. Jakarta.
Susanto, Agus Heri.2011. Genetika. Graha ilmu.
Yogyakarta.
Suryo.2005. Genetika Manusia. Gajah Mada
University Press. Yogyakarta
Stansfield, William D., 1991, Genetika, Erlangga, Jakarta.
BAB
III
METODE
PERCOBAAN
III.1
Alat
Alat-alat yang digunakan dalam
percobaan ini adalah alat tulis menulis, kuas, wadah cat air, dan uang koin.
III.2
Bahan
Bahan yang
digunakan dalam percobaan ini adalah air, kertas A4, cat air warna hitam
dan putih.
III.3
Prosedur Kerja
1.
Dipersiapkan alat dan bahan yang
digunakan.
2.
Pada kertas yang disiapkan dibuat
bulatan menggunakan uang koin. Pada baris pertama dibentuk dua bulatan (sebagai
parental), baris kedua dibentuk dua bulatan (sebagai F1) dan baris ketiga
dibentuk 9 bulatan (sebagai F2). Pada
tiap bulatan diberikan keterangan.
3. Bulatan
parental ♂ (kiri) dan bulatan nomor 1 diberi warna
dengan cat air berwarna hitam.
4. Bulatan parental ♀ (kanan) dan
bulatan nomor 9 diberi warna dengan cat air berwarna putih.
5. Warna parental
dicampurkan lalu hasil pencampurannya diwarnai pada F1 dan bulatan nomor 5.
6. Warna
bulatan nomor 5 dan bulatan nomor 1 dicampurkan pada bulatan nomor 3.
7. Warna
bulatan nomor 3 dan bulatan nomor 1 dicampurkan pada bulatan nomor 2.
8. Warna
bulatan nomor 5 dan bulatan nomor 3 dicampurkan pada bulatan nomor 4.
9. Warna
bulatan nomor 5 dan bulatan nomor 9 dicampurkan pada bulatan nomor 7.
10. Warna
bulatan nomor 5 dan bulatan nomor 7 dicampurkan pada bulatan nomor 6.
11. Warna
bulatan nomor 7 dan bulatan nomor 9 dicampurkan pada bulatan nomor 8.
12.
Kesembilan bulatan F2 dibuat sesuai dengan ketentuan
dari kanan ke kiri semakin gelap.
13.
Dibuat kemungkinan genotip dari masing-masing warna
yang ada dengan menggunakan simbol gen ganda.
BAB IV
HASIL DAN
PEMBAHASAN
IV.1 Hasil
P1 = ♀g1g1g2g2g3g3g4g4 x ♂G1G1G2G2G3G3G4G4
(Putih) (Hitam)
F1 = G1g1G2g2G3g3G4g4
(Abu-abu)
P2 = ♀ G1g1G2g2G3g3G4g4 x ♂ G1g1G2g2G3g3G4g4
( Abu-abu) (Abu-abu)
F2 =
Tidak ada komentar:
Posting Komentar