BAB I

PENDAHULUAN

I.I Latar Belakang

Genetika adalah suatu ilmu pengetahuan yang merupakan cabang dari ilmu

biologi, yang mempelajari tentang unsure kebakaan ( hereditas ) dan segenap

variasi yang terjadi, gen berasal dari bahasa yunani yang berarti hidup

Unit hereditas yang diwariskan dari generasi ke generasi berikutnya

disebut gen. Gen terdiri dari rantai molekul yang panjang disebut DNA. Dalam

kaitannya dengan matrix protein, DNA akan membentuk Neucleoprotein dan akan

menjadi suati struktur yang tidak berwarna dalam pewarnaan disebut kromosom,

yang terdapat dalam inti sel. Gen mengandung banyak informasi untuk

membentuk protein. Dalam keadaan normal, DNA merupakan molekul yang

stabil, dan mempunyai kemamopuan untuk menggandakan dirinya sendiri.

I.II Sejarah Genetika

Adapun sejarah genetika menurut para ahli dan ilmuan adalah sebagai

berikut :

Teori Ovisma vs Animalkulsima

Adanya perkembangbiakan secara generatif, maka muncullah suatu faham

yang disebut dengan Ovisma dan Animalkulsima. Anggapan mengenai Ovisma

adalah bahwa sel telur yang dimiliki oleh pihak betina mempunyai sifat menurun,

sedangkan pihak jantan hanya sekedar memberi fasilitas untuk menggiatkan

pertumbuhan sel telur tersebut.

Dengan adanya bantuan mikroskop maka muncullah faham baru yaitu

Animalkulsima, yang menyebutkan bahwa dalam spermatozoa terdapat makhluk –

makhluk kecil, sedangkan di pihak betina hanya merupakan wadah tempat

berkembangnya makhluk kecil tersebut menjadi besar. Sehingga timbulnya faham

ini, ada suatu anggapan bahwa wanita itu kurang penting artinya dalam

1

perkembangbiakan, bila dibandingkan pria. Namun demikian antara tahun 1733-

1806 hidup seorang peneliti yang bernama kochreuter yang telah menaburkan

bubuk benang sari pada varietas jagung tertentu pada putik dari jagung varietas

lain, hasil perkawinan silang tersebut didapat hybrida, yang memiliki sifat 50%

dari jantan dan 50% dari betina.

Teori Preformasi vs Teori Epigenesis

Setelah waktu berjalan terus sampai pada saat ditemukannya mikroskop,

maka lahirlah faham baru yang dianut oleh Anthonie van Levenheok yang hidup

antara tahun 1632-1723, Swamerdam (1637-1730) dan Bonnet (1720-1793),

karena pembesaran mikroskop pada saat itu belum seperti sekarang, maka mereka

berpendapat bahwa pengamatan di bawah mikroskop memperlihatkan gambar

bentuk manusia kecil di dalam spermatozoa

Sementara itu, beberapa peneliti lain menganggap bahwa spermatozoa ini

terletak dalam sel telur bahkan di dalam ovarium. Jadi sifat nya hanya mengalami

perubahan bentuk, sehingga anggapan ini lebih dikenal dengan teori preformasi.

Namun kemudian Wolf (1733-1794) dan Von Baer (1792-1876) berpendapat,

bahwa spermatozoa maupun ovum pada awalnya tidak mempunyai struktur apa –

apa. Setelah terjadi pembuahan (fertilisasi) barulah mengalami perkembangan,

didalam pertumbuhan inilah terbentuk organ – organ tubuh sedikit demi sedikit

dan teori ini lebih dikenal dengan Teori Epigenesis

I.III Maksud dan Tujuan

Praktikum dengan topik pola pewarisan gen ini atau mengenai genetika

populasi bertujuan untuk mempelajari, mengetahui, dan menghiting frekuensi alel

dan frekuensi gen dengan simulasi kancing. Adapun maksud dari praktikum ini

adalah agar praktikan dapat memahami hubungan dinamis antara gen dalam pool

dengan alel lainnya dan dengan lingkungannya, juga membuktikan prinsip

keseimbangan hukum Hardy Weinberg

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.I Teori Dasar

Genetika populasi merupakan genetika kuantitatif sebagai pelengkap

pemecahan masalah-masalah konstitusi genetika pada genetika mendel.

Pengertian mengenai komposisi genetika pada populasi dan pemindahan gen dari

suatu generasi ke generasi berikutnya sangat penting sehubungan dengan

perubahan komposisi genetika pada populasi akibat seleksi alam maupun seleksi

buatan. Saat ini genetika kuantitatif membantu dalam menentukan apakah suatu

populasi mempunyai potensi untuk diseleksi mana yang paling efisien (Suryo

1992).

Pola pewarisan gen dalam populasi berhubungan dengan frekuensi dan

interaksi alal dalam suatu populasi Mendel (Mendel Population), yaitu suatu

kelompok interbreeding dari suatu organisme yang masing-masing memiliki gene

pool. Gene pool adalah jumlah dari semua alel yang berlainan dalam populasi.

Gen-gen ini mempunyai hubungan dinamis dengan alel yang lainnya dan dengan

lingkungan seperti seleksi mempunyai kecenderungan untuk mengubah frekuensi

gen yang dapat menyebabkan evolusi dalam populasi.

Hardy dan Weinberg (1908) adalah pakar matematika yang menemukan dasar-

dasar yang ada hubungannya dengan frekuensi gen di dalam populasi yang

dikenal dengan prinsip equilbrium Hardy Weinberg. Hukum tersebut menyatakan

bahwa frekuensi gen akan tetap dari generasi ke generasi seterusnya dalam

populasi yang besar, keadaan populasi tersebar secara acak, tidak ada seleksi dan

migrasi. Hukum ini ternyata mengikuti model matematis dengan rumus binomium

(a + b)ⁿ dimana memperlihatkan pemisahan dari sepasang alal tunggal (Aa) pada

persilangan monohibrid dapat digambarkan sebagai berikut :

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

Penggunaan istilah frekuensi gen yang ditinjau dari aspek genetika adalah

sebagai berikut :

3

Definisi frekuensi Gen :

f (A) = Jumlah dari alel-alel A

Jumlah total semua alel dalam populasi

f (a) = jumalah dari alel-alel a

Jumlah total semua alel dalam populasi

Aplikasi hukum Hardy Weinberg dala genetika ikan dapat diuraikan seperti di

bawah ini:

HUKUM HARDY – WEINBERG (KONSEP “GENE – POOL”)

Dalam populasi persilangan acak (random mating), frekuensi genotif

ditunjukkan oleh frekuensi gen.

Jika frekuensi gen sebagai berikut :

P = f (A) dan q – f (a) dan p + q – 1,

Frekuensi genotif akan : p² + 2 pq + q² = 1

A² + 2 Aa + a² =1

Jika frekuensi gen tetap konstan. Maka frekuensi genotip akan sama pada

setiap generasi populasi tersebut dalam keseimbangan genetis (genetic

equilibrium).

4

Frekuensi gen barubah karena adanya mutasi, seleksi, dan migrasi. Dalam

praktikum ini akan digunakan teknik “peniruan” untuk menjelaskan

konsep-konsep utama dari pada populasi genetik, yaitu :

1). Deskripsi genetika yang lengkap dari suatu populasi dapat dilakukan

dengan mencatat satu persatu genotip yang ada dan frekuensi

relatifnya.

2). Dalam menyusun pengertian frekuensi genetik :

a. Frekuensi relatif dari alel-alel pada suatu lokus.

b. sistem dari “persilangan” yang diperlikan untuk menerangkan

secara sederhana “penurunan secara mendel”.

II.II Frekuensi Gen

Frekuensi gen merupakan kuadrat frekuensi alel yang bertanggung jawab

terhadap genotipnya. Frekuensi gen dapat dihitung dari frekuensi alel atau dari

gen dengan aksi dominan lengkap, dimana hanya ada dua fenotipe dari tiga

macam genotipe. Metode menghitung nya dengan menggunakan metode akar

kuadrat.

f(AA) = [f(AA)]² = Frekuensi genotipe homozigot dominan

f(Aa) = 2.f(AA).f(aa) = Frekuensi genotipe heterozigot

f(aa) = [f(aa)]² = Frekuensi genotipe homozigot resesif

dimana f(aa) = f(AA) = 1

Karena fenotipe heterozigot tidak bisa dibedakan dengan fenotipe

homozigot yang dominan, maka frekuensi alel yang muncul hanya dua fenotipe.

Kondisi yang di perlukan agar jumlah frekuensi dalam populasi tetap adalah

keadaan yang seimbang, yaitu 1, dan didapat bertahan dari generasi ke generasi

yaitu :

Populasi terbatas

Persilangan bersifat acak

5

Tidak terjadi migrasi

Tidak terjadi mutasi pada anggota populasi

Tidak terjadi seleksi diantara anggota populasi

6

BAB III

METODE PERCOBAAN DAN CARA KERJA

III.I Metode Percobaan

Metode yang digunakan dalam simulasi ini adalah dengan pengambilan

kancing secara acak dari masing – masing wadah, sebanyak 64 kali. Kemudian

metode perhitungan yang digunakan adalah dengan menggunakan perhitungan

jumlah fenotipe atau genotipenya, untuk mengetahui frekuensi alel sebagai aksi

dominan tidak lengkap dan dengan metode kuadrat untuk mengetahui frekuensi

gen sebagai aksi dominan lengkap

III.II Cara Kerja

Praktikum I

1. Gunakan frekuensi gen p (A) q (a) = 0,5

Sediakan masing-masing 32 buah kancing kecil warna merah dan hitam

sebagai

gamet jantan

Sediakan masing-masing 32 buah kancing besar warna merah dan hitam

sebagai

gamet betina

2. Masukan semua kancing besar kedalam 1 (satu) wadah plastik dan semua

kancing kecil kedalam wadah plastik yang lain. (masing-masing dalam satu

wadah plastik). Wadah plastik tersebut dianggap sebagai sumber (pool) gamet

yang produktif.

7

3. Buatlah 64 zigot secara acak (random), dianggap sebagai hasil persilangan

bebas.

Cara membuat zigot ini adalah sebagai berikut :

Seorang praktikan bertindak sebagai yang menggambarkan gamet jantan dan

betina seorang lagi bertindak sebagai yang menggambarkan betina dengan

mengambil kancing besar atau kecil setelah terlebih dulu dilakukan pengocokan

terlebih dahulu terhadap wadah plastik tadi.

Kancing besar dan kancing kecil yang terambil akan merupakan zigot .

Tuliskan setiap zigot yang terbentuk pada kolom yang tersedia.

Setelah itu masukan lagi gamet-gamet ke dalam tempatnya dan agar diperhatikan

jumlah gamet dalam setiap pool tetap. Lakukan kembali pengecekan kotak dan

pembentukan zigot sampai terbentuk 64 zigot.

Praktikum II

Gunakan frekuensi gen : p (A) - 0,75 dan q (a) – 0,25

- Induk betina dilambangkan dengan kancing besar warna hitam melambangkan

gen dominan (A) dan warna merah melambangkan gen resesif (a).

- Induk jantan dilambangkan dengan kancing kecil warna hitam melambangkan

gen dominan (A) dan warna merah melambangkan gen resesif (a).

1. Masukan semua kancing besar warna hitam (48 buah) dan merah (16 buah) ke

dalam toples plastik.

2. Masukan juga semua kancing kecil warna hitam (48 buah) dan merah (16

Buah) kedalam toples plastik yang lain.

3. Kocok masing-masing toples plastik tersebut sehingga warnanya diasumsikan

tercampur secara merata (masing-masing toples dipegang oleh seorang

praktikan).

8

4. Praktikan yang memegang toples yang berisi kancing besar menggambarkan

gamet betina dan toples yang kancing besar menggambarkan gamet jantan.

5. Ambil satu kancing dari masing-masing toples, apabila yang terambil warna

hitam maka tulis A dan kalau yang terambil warna merah tulis a. Hal ini diulang

sampai 64 kali, dengan catatan setiap kancing yang telah terambil dikembalikan

lagi ke tempat asalnya (merupakan gene pool) sambil terus dikocok.

6. Praktikan lain dalam kelompoknya bertugas mencatat hasilnya ke dalam kotak

punnet yang telah disediakan (lembar pengamatan).

9

BAB IV

ALAT DAN BAHAN

IV.I Alat dan Bahan

IV.I.I Alat

Toples atau Wadah sebanyak dua buah, berfungsi sebagai tempat

dimana populasi tersebut.

Kertas, balpoint, dan penggaris untuk membuat Punnet squre.

Kalkulator sebagai alat bantu menghitung.

IV.I.II Bahan

kancing berwarna putih sebanyak 64 buah, yang menunjukan sifat

dominat ( kancing besar untuk betina dan kancing kecil untuk

jantan,

Kancig berwarna hitam sebanyak 64 buah, menunjukan sifat

resesif ( kancing besar utuk betina dan kancing kecil untuk jantan).

10

BAB V

DATA HASIL PERCOBAAN

Praktikum ke I

Gen Pool:

Mengguanakan Frekuensi gen p (A) = 0,5 dan q = A

Jantan ♂ : Kancing kecil berwarna putih = A

Kancing kecil berwarna hitam = a

Betina ♀ : Kancing besar berwarna putih = A

Kancing besar berwarna hitam = a

Diketahui jika jumlah keseluruhan dari gen pool adalah = 64

Punnet Squre

Aa AA AA AA Aa Aa Aa Aa

Aa Aa Aa aa AA Aa aa Aa

Aa AA Aa Aa aa Aa Aa AA

aa AA AA aa Aa aa aa AA

aa aa Aa Aa aa aa Aa AA

AA aa Aa AA aa Aa AA Aa

aa AA Aa AA Aa Aa AA Aa

Aa AA aa Aa aa Aa Aa AA

Maka didapat jumlah dari (AA) =18

(Aa) = 30

(aa) = 16

11

Total : 64

Praktikum ke II

Gen pool :

Menggunakan frekuensi gen : p (A) = 0,75 dan q (a) = 0,25

Jantan ♂ : kancing kecil berwarna putih = A

: kancing kecil berwarna hitam = a

Betina ♀ :kancing besar berwarna putih = A

:kancing besar berwarna hitam = a

Diketahui jika jumlah keseluruhan dari gen pool adalah = 64

Punnet square

Aa AA AA AA aa AA Aa Aa

Aa Aa aa AA AA Aa AA Aa

Aa AA AA AA AA AA Aa Aa

AA AA Aa Aa AA aa Aa Aa

Aa AA AA AA AA Aa AA Aa

AA AA Aa Aa AA AA AA AA

Aa AA AA AA AA AA Aa Aa

Aa Aa aa Aa AA AA Aa AA

Maka didapat jumlah dari (AA) = 34

(Aa) = 26

(aa) = 4

Total : 64

12

BAB VI

PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

VI.I Perhitungan

VI.I.I Menghitung Frekuensi Alel (Dominan Tidak Lengkap)

Praktikum I

f (A) = 2 (AA) + (Aa)

2 (jumlah individu populasi)

Maka

f (A) = 2 (18) + (30)

2 (64)

f (A) = 36 + 30

128

f (A) = 0.52

f (a) = 2 (aa) + (Aa)

2 (jumlah individu populasi)

Maka

13

f (a) = 2 (16) + (30)

2 (64)

f (a) = 32 + 30

128

f (a) = 0.48

maka f(A) + f(a) = 0.52 + 0.48 = 1

Praktikum II

f (A) = 2 (AA) + (Aa)

2 (jumlah individu populasi)

Maka

f (A) = 2 (34) + (26)

2 (64)

f (A) = 68 + 26

128

f (A) = 0.734375

f (a) = 2 (aa) + (Aa)

2 (jumlah individu populasi)

Maka

f (a) = 2 (4) + (26)

14

2 (64)

f (a) = 8 + 26

128

f (a) = 0.265625

maka f(A) + f(a) = 0.734375 + 0.265625 = 1

VI.I.II Menghitung Frekuensi Gen

Praktikum I

f (AA) = [f (AA)]² = [0.52]² = 0.2704

f (Aa) = 2 . [ f (AA) ] . [ f (aa) ] = 2.[0.52] . [0.48] = 0.4992

f (aa) = [f (aa)]² = [0.48]² = 0.2304

f (AA) + f (Aa) + f (aa) = 0.2704 + 0.4992 + 0.2304 = 1

Praktikum II

f (AA) = [f (AA)]² = [0.734375]² = 0.5393

f (Aa) = 2 . [ f (AA) ] . [ f (aa) ]= 2.[0.734375] . [0.265625]

= 0.3901

f (aa) = [f (aa)]² = [0.265625]² = 0.0706

f (AA) + f (Aa) + f (aa) = 0.5393 + 0.3901 + 0.0706 = 1

15

VI.II Pembahasan

Berdasarkan data perhitungan di atas frekuensi alel dominan memiliki

nilai yang besar. Artinya, pada percobaan kali ini terjadi perkawinan secara acak

yang menghasilkan peluang individu beralel dominan. Jadi dalam suatu populasi

individu yang beralel dominan hampir melebihi stengahnya dari jumlah populasi.

Dalam hal ini alel yang berfenotipe hitam lebih banyak muncul daripada alel yang

memiliki fenotipe warna merah.

Alel atau gen dalam pool tersebut mempunyai hubungan yang dinamis

dengan alel – alel lainnya dalam populasi. Terbukti hukum Hardy Weinberg

bahwa jumlah total frekuensi alel adalah seimbang

16

BAB VII

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengamatanyang telah dilakukan selama praktikum

mengenai ” Genetika Populasi ” dapat diketahui bahwa dengan menggunakan

simulasi kancing (hukum Mandel) dapat dibuktikan. Hal ini dapat diketahui dari

adanya Gene Pool yang dimiliki oleh suatu organisme. Dimana dalam Gene Pool

tersebut terdapat alel berlainan yang mengatur variasi karakter pada gen. Gen

tersebut satu dari induk jantan dan satu dari induk betina.

Frekuensi gen diperoleh pada keturunan baik pada p (A) = 0.5 dan q (a) =

0.5 maupun pada p (A) = 0.75 dan q (a) = 0.25 adalah berjumlah satu. Hal ini

membuktikan bahwa populasi tersebut berada dalam keadaan yang seimbang,

serta tidak terjadinya mutasi, seleksi, dan imigrasi. Dengan demikian frekuensi

gen yang didapatkan pada keturunan hasil perkawinan tersebut sesuai dengan

hukum keseimbangan Hardy Weanberg

17

DAFTAR PUSTAKA

Id.wikipedia.org/wiki/Genetika_populasi

Isharmanto.blogspot.com/2009/11/hukum-hardy-weinberg.html

Id.wikipedia.org/wiki/Genetika

Gaza-mlog.blogspot.com/2009/02/pengantar-gen-dan-alel.html

18