gentum interaksi gen

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

            Terbentuknya individu hasil perkawinan dapat dilihat dalam wujud fenotip, pada dasarnya merupakan kemungkinan-kemungkinan pertemuan antara gamet jantan dan betina. Keturunan hasil suatu perkawinan silang tidak dapat dipastikan begitu saja, melainkan hanya diduga berdasarkan peluang yang ada.

            Setelah penemuan Mendel dan penelitian awal tentang pewarisan sifat secara bebas, diketahui bahwa tidak semua keturunan yang segregasi dapat dipisahkan menjadi kelas-kelas yang jelas dengan nisbah yang sederhana. Keragaman nisbah genetika Mendel ini dapat dijelaskan berdasarkan adanya interaksi gen yaitu pengaruh satu alela terhadap alela yang lain pada lokus yang sama dan juga pengaruh satu gen pada satu lokus terhadap gen pada lokus lain. 

            Menurut Hukum Mendel II pada pewarisan sifat secara bebas maka gen-gen pembawa sifat tersebut akan bersegresi, yang dapat dipisahkan menjadi kelas-kelas yang jelas dengan nisbah yang sederhana. Namun penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa tidak semua pewarisan sifat itu mengikuti hipotesis Hukum Mendel II. Variasi nisbah dari nisbah Mendel ini dapat terjadi karena adanya interaksi gen pada saat pembentukan gamet, (Crowder,1986).

           

B. Tujuan

            Tujuan praktikum interaksi gen ini adalah:

1. Mengetahui bentuk-bentuk interaksi gen yang merupakan penyimpangan dari Hukum Mendel II
2. Mengetahui munculnya sifat fenotip yang baru dari interaksi gen

II. TINJAUAN PUSTAKA

            Interaksi gen terjadi apabila dua atau lebih gen merinci enzim-enzim yang mengkatalis langkah-langkah dalam satu jalur bersama. Fenotip sendiri merupakan hasil produk gen yang dibawa untuk diekspresikan ke dalam suatu lingkungan tertentu, (Stanfield,1991).

            Menurut Crowder (1986), dominasi suatu alel yang lain tidak selalu terjadi. Penampakan suatu gen dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan, umur, kelamin, spesies, fisiologis, genetik, dan faktor-faktor lainnya. Bentuk-bentuk interaksi gen meliputi: intragenik (intralelik), intergenik, imteraksi gen dengan lingkungan.

            Intragenik atau intralelik adalah interaksi yang terjadi antara dua atau lebih alel yang berasal dari lokus yang sama, untuk menghasilkan fenotip yang sama. Bentuk interaksi ini meliputi:

1. Kodominan yaitu kehadiran alel dominant dari suatu gen menyebabkan efek alel resesif dari lokus yang sama akan tertutupi, sehingga fenotip yang tampak adalah alel dominan.
2.  Kodominan parsial yakni interaksi antara dua alel yang menghasilkan fenotip antara atau intermediate.
3. Kekodominan yaitu alel-alel suatu gen dari lokus yang sama memberikan efek yang sama pada penamppilan fenotipnya.

Bateson (1907) dalam eksperimennya dengan unggas dan Nilsson Ehle dengan tanaman gandum menemukan kejadian yang terkenal sebagai epistasis atau hipotasis ( Dwidjoseputro,1981).

Macam-macam epistasis:

1. Epistasis dominan (perbandingan 12 : 3 : 1)
2. Epistasis resesip (modifying gen) (perbandingan 9 : 3 : 4)
3. Epistasis dominan resesip (Inhibiting gen) (perbandingan 13 : 3)
4. Epistasis dominan duplikat (polimeri) (perbandingan 15 : 1)
5. Epistasis resesip duplikat (Complementary factor) (perbandingan 9 : 7)
6. Gen duplikat dengan efek kumulatip (perbandingan 9 : 6 :1).

            Penentuan hasil suatu persilangan apakah menyimpang dari nisbah Hukum Mendel II (untuk persilangan dihibrid 9:3:3:1), perlu diadakan suatu pengujian. Uji yang lazim digunakan adalah Chi-square.

            Rumus untuk uji Chi-square:

X² =²    à untuk 3 atau lebih kelas fenotip

X² = ²     à untuk 2 kelas fenotip    

                                 

dimana: X² = Chi-square

              O = Observasi

              E  = Harapan

           

III. ALAT DAN BAHAN

A. Alat

1. Enam kantong plastik hitam yang berisi kancing berwarna.

B. Bahan

1. Alat tulis
2. Data pengamatan
3. Kalkulator
4. Penggaris

IV. PROSEDUR KERJA

1.      Satu dari enam kantong plastik yang berisi kancing berwarna diambil, kemudian dikocok hingga homogen.

2.      Satu butir kancing diambil dan dicatat hasilnya.

3.      Pengambilan kancing dilakukan 90 dan 160 kali dan dicatat pada lembar pengamatan yang disediakan.

4.      Data dianalisa dengan uji X2

5.      Cantumkan kode kantong di bagian atas.

6.      Kegiatan satu sampai lima diulangi untuk keenam kantong plastik yang lainnya.

V. HASIL PENGAMATAN

1. Kantong plastik A

Pengambilan kancing sebanyak 90 kali, X²tabel=5,99 Perbandingan= 12:3:1

	Karakteristik yang diamati
	Merah	Putih	Hitam	å Total
O (observasi)	47	35	8	90
E (harapan)	67,5	16,875	5,625	90
(O – E)	-20,5	18,125	2,375	0
(O-E)2	420,25	328,5	5,64	75,439
(O-E)2               E	6,225	19,46	1,00	26,85
X2	6,225	19,46	1,00	26,85

               

                X² hitung     = 26,85

                X² tabel        = 5,99 

               X² hitung > X² tabel

Hipotesis ditolak artinya pengambilan tidak sesuai perbandingan.

Pengambilan kancing sebanyak 160 kali, X²tabel=5,99 Perbandingan 12:3:1

	Karakteristik yang diamati
	Merah	Putih	Hitam	å Total
O (observasi)	91	55	14	160
E (harapan)	120	30	10	160
(O – E)	-29	25	4	0
(O-E)2	841	625	16	1482
(O-E)2               E	7,008	20,83	1,6	29,43
X2	7,008	20,83	1,6	29,43

                             

               X² hitung      = 29,43

               X² tabel        =5,99

               X² hitung >X² tabel

Hipotesis ditolak artinya pengambilan tidak sesuai    perbandingan.

2. Kantong plastik B

Pengambilan kancing sebanyak 90 kali, X²tabel=5,99 Perbandingan 9:3:4

	Karakteristik yang diamati
	Orange	Hijau	Coklat	å Total
O (observasi)	47	20	17	90
E (harapan)	50,625	16,875	22,5	90
(O – E)	-3,625	9,125	-5,5	0
(O-E)2	13,14	83,26	30,25	126,65
(O-E)2               E	0,26	4,9	1,3	6,46
X2	0,26	4,9	1,3	6,46

                             

            X² hitung   = 6,46

      X² tabel    = 5,99

      X² hitung < X² tabel

      Hipotesis ditolak artinya pengambilan tiadak sesuai dengan perbandingan

Pengambilan kancing  sebanyak 160 kali, X²tabel= 3,84 Perbandingan 9:3:4

	Karakteristik yang diamati
	Orange	Hijau	Coklat	å Total
O (observasi)	101	25	34	160
E (harapan)	90	30	40	160
(O – E)	11	-5	-6	0
(O-E)2	121	25	36	182
(O-E)2               E	1,34	0,83	0,9	3,07
X2	1,34	0,83	0,9	3,07

      X2 hitung  = 3,07

      X2 tabel    = 3,84

      X² hitung < X² tabel

      Hipotesis diterima artinya pengambilan sesuai dengan perbandingan

3. Kantong Plastik C

Pengambilan kancing sebanyak 90 kali, X²tabel=3,84 Perbandingan 13:3

	Karakteristik yang diamati
	Putih	Coklat	å Total
O (observasi)	73	17	90
E (harapan)	73,125	16,875	90
(O – E)	0,125	0,125	0
(O-E)-0,5)2	0,14	0,14	0,28
2	0,0019	0,0083	0,0102
X2	0,0019	0,0083	0,0102

     

X2 hitung        = 0,0102

      X2 tabel          = 3,84

             X²hitung < X²tabel    

             Hipotesis diterima artinya pengambilan sesuai dengan perbandingan.

Pengambilan kancing sebanyak 160 kali, X²tabel=3,84 Perbandingan 13:3

	Karakteristik yang diamati
	Putih	Coklat	å Total
O (observasi)	127	33	160
E (harapan)	130	30	160
(O – E)	3	3	0
((O-E)-0,5)2	6,25	6,25	12,5
2	0,048	0,208	0,256
X2	0,048	0,208	0,256

X² hitung   = 0,256

X² tabel     = 3,84 

X²hitung < X²tabel

       Hipotesis diterima artinya pengambilan sesuai dengan perbandingan.

4. Kantong Plastik D

Pengambilan kancing sebanyak 90 kali, X²tabel=3,84 Perbandingan 15:1

	Karakteristik yang diamati
	Kuning	Hitam	å Total
O (observasi)	83	7	90
E (harapan)	84,37	5,63	90
(O – E)	1,37	1,38	2,75
(O-E)-0,5)2	0,75	0,77	1,57
2	0,008	0,13	0,138
X2	0,008	0,13	0,138

      X² hitung         = 0,138

      X² tabel           = 3,84

             X²hitung < X²tabel    

             Hipotesis diterima artinya pengambilan sesuai dengan perbandingan.

Pengambilan kancing sebanyak 160 kali, X²tabel=3,84 Perbandingan 15:1

	Karakteristik yang diamati
	Kuning	Hitam	å Total
O (observasi)	148	12	160
E (harapan)	150	10	160
(O – E)	2	2	4
(O-E)-0,5)2	2,25	2,25	4,5
2	0,015	0,225	0,24
X2	0,015	0,225	0,24

            

            X² hitung   = 0,24

            X² tabel     = 3,84

       X²hitung < X²tabel

       Hipotesis diterima artinya pengambilan sesuai dengan perbandingan.

     5. Kantong Plastik E

Pengambilan kancing sebanyak 90 kali, X²tabel=3,84 Perbandingan 9:7

	Karakteristik yang diamati
	Coklat	Hitam	å Total
O (observasi)	49	41	90
E (harapan)	50,62	39,75	90,37
(O – E)	1,62	1,25	2,81
(O-E)-0,5)2	1,25	0,56	1,81
2	0,024	0,014	0,038
X2	0,024	0,014	0,038

      X2 hitung        = 0,038

      X2 tabel          = 3,84

             X²hitung > X²tabel    

             Hipotesis diterima artinya pengambilan sesuai dengan perbandingan.

Pengambilan kancing sebanyak 160 kali, X²tabel=3,84 Perbandingan 9:7

	Karakteristik yang diamati
	Coklat	Hitam	å Total
O (observasi)	83	77	160
E (harapan)	90	70	160
(O – E)	7	7	14
(O-E)-0,5)2	42,25	42,25	84,5
2	0,47	0,60	1,07
X2	0,47	0,60	1,07

            

             X² hitung        = 1,07

             X² tabel           = 3,84

       X²hitung < X²tabel

       Hipotesis diterima artinya pengambilan sesuai dengan perbandingan.

6. Kantong plastik F

Pengambilan kancing sebanyak 90 kali, X²tabel=5,99 Perbandingan  9:6:1

	Karakteristik yang diamati
	Hitam	Kuning	Merah	å Total
O (observasi)	47	37	6	90
E (harapan)	50,62	33,75	5,63	90
(O – E)	-3,62	3,25	0,36	0
(O-E)2	13,10	10,56	0,12	23,78
(O-E)2     E	0,25	0,37	0,021	0,581
X2	0,25	0,37	0,021	0,581

           

X² hitung         = 0,581

            X² tabel           = 5,99

      X² hitung < X² tabel

          Hipotesis diterima artinya pengambilan sesuai perbandingan.

Pengambilan kancing sebanyak 160 kali, X²tabel=5,99 Perbandingan 9:6:1

	Karakteristik yang diamati
	Hitam	Kuning	Merah	å Total
O (observasi)	94	53	13	160
E (harapan)	90	60	10	160
(O – E)	4	7	3	0
(O-E)2	16	49	9	74
(O-E)2               E	0,17	0,82	0,9	1,89
X2	0,17	0,82	0,9	1,89

      X2 hitung       = 1,89

      X2 tabel          = 5,99

      X² hitung >X² tabel

          Hipotesis diterima artinya pengambilan sesuai  perbandingan.

VI. PEMBAHASAN

Hukum Mendel II tentang berpadu bebasnya gen-gen pada saat pembentukan gamet untuk persilangan dihibrid akan memberikan nisbah atau perbandingan 9:3:3:1. Namun tidak semua hasil persilangan nisbahnya mengikuti nisbah Hukum Mendel II. Variasi fenotip yang menyimpang dari Hukum Mendel II terjadi karena adanya interaksi antar gen. Interaksi antar gen akan menyebabkan sifat keturunan F1 tidak menyerupai parental (induk) dan munculnya fenotip-fenotip baru pada keturunan F2-nya.

             Interaksi antar gen (intergenik) akan menyebabkan peristiwa epistasis yaitu penutupan ekspresi oleh pasangan gen lain. Sebuah atau sepasang gen yang menutupi ekspresi gen lain yang bukan alelnya dinamakan gen yang epistasis. Gen yng dikalahkan ekspresinya dinamakan gen hipostasis, (Suryo,1992).

Penampilan luar suatu individu atau  fenotip diatur oleh gen-gen yang dimilikinya dan interaksi dengan lingkungan. Umumnya satu gen mengatur satu sifat , tetapi adakalanya satu sifat diatur oleh dua gen atau lebih. Salah satu contohnya adalah pada peristiwa epistasis yakni penutupan ekspresi suatu alel (gen) oleh alel yang lain yang berasal dari lokus yang berbeda.  

            Macam-macam epistasis pada penyimpangan hukum Mendel II yaitu:

1.      Epistasis dominan (perbandingan 12 : 3 : 1)

Epistasis dominan adalah peristiwa di mana gen dominan menutupi gen dominan lain yang bukan alelnya. Faktor pembawa sifat yang menutup disebut epistasis, sedangkan sifat yang tertutup disebut hipostasis.

Contoh: pada warna buah squash

       Warna putih (W) dominan terhadap kuning (Y) dan hijau (y)

       Kuning (Y) gen warnanya dihambat oleh W tapi dominan                    terhadap warna hijau.

P1  WWYY     x          wwyy

      putih                       hijau

F1                  WwYy

                      putih

F2  9 W-Y- : 3 W-yy:3wwYy:1wwyy

      12 putih:3kuning:1hijau

2.      Epistasis resesif (modifying gen) (perbandingan 9 : 3 : 4)

Epistasi resesif atau kriptomeri adalah peristiwa pembastaran, di mana suatu faktor dominan tersembunyi oleh suatu faktor dominan lainnya dan baru tampak bila tidak bersama-sama dengan faktor penutup itu.

Contoh: warna kulit tanaman bawang merah

             C=gen dominan yang diperlukan untuk menghasilkan warna kuning

             c=alel tak aktif yang menghalangi pembentukan warna.

             R=gen dominan untuk warna merah

             r=alel resesif untuk warna kuning.

             P1     CCrr        x       ccRR

                      kuning              putih

             F1                  CcRr

                                  merah

             F2     9 C-R- : 3 C-rr : 3ccR- : 1ccrr

                      9merah : 3kuning : 4putih

3.      Epistasis dominan resesif (Inhibiting gen) (perbandingan 13 : 3)

Epistasis dominan resesif adalah penyimpangan semu yang terjadi karena terdapat dua gen dominan yang jika bersama-sama pengaruhnya akan menghambat pengaruh salah satu gen dominan tersebut.

Contoh: pada warna kulit bawang merah

C=dominan untuk pembentukan warna

c=resesif yang menghambat timbulnya warna

I=gen dominan epistatik yang menghambat pembentukan warna

P1        IICC       x        iicc

             putih                 putih

F1                     IiCc

                         putih

F2        9I-C- : 3I-cc : 3iiC- : 1iicc

             12 putih : 3 berwarna : 1 putih

             = 13 putih : 3 berwarna

4.      Epistasis dominan duplikat (polimeri) (perbandingan 15 : 1)

Epistasis dominan duplikat adalah gen dengan banyak sifat beda yang berdiri sendiri-sendiri, tetapi mempengaruhi bagian yang sama dari suatu organisme.

Contoh: pada bentuk polong tanaman Shepherds purse

T1                  =gen dominan untuk bentuk segitiga

T2                  =gen lain untuk bentuk segitiga

t1 dan t2       =gen resesif untuk bulat telur

P1     T1T1T2T2           x          t1t1t2t2

         segitiga                                bulat telur

F1                           T1t1T2t2

                               segitiga

F2     9T1-T2- : 3T1-t2t2 : 3t1t1T2- : 1t1t1t2t2

         15 segitiga : 1 bulat telur

5.      Epistasis resesif duplikat (Complementary factor) (perbandingan 9 : 7)

Epistasis resesif duplikat adalah interaksi antara dua gen dominan, jika terdapat bersama-sama akan saling melengkapi sehingga muncul fenotip alelnya. Bila salah satu gen tidak ada maka pemunculan sifat terhalang.

Contoh: pada warna bunga tanaman kapri

C=dominan untuk pembentukan warna

P=dominan untuk penghasil pigmen warna ungu

P1     CCpp         x           ccPP

         putih                       putih

F1                     CcPp

                         ungu

F2     9C-P- : 3C-pp : 3 ccP- : 1ccpp

         9 ungu : 7 putih

6.       Gen duplikat dengan efek kumulatif (perbandingan 9 : 6 :1).

Penyimpangan semu ini terjadi karena terdapat dua gen dominan yang mempengaruhi bagian tubuh makhluk hidup yang sama. Jika berada bersama-sama, fenotipnya merupakan gabungan dari kedua sifat gen-gen dominan tersebut.

Contoh: pada bentuk buah tanaman Squash. Dua gen dominan apabila berdiri             sendiri akan mempengaruhi diameter dan menghasilkan bentuk bulat,            tetapi apabila bersama-sama maka pengaruhnya adiktif dan lebih   memperbesar diameter sehingga diperoleh bentuk buah bulat pipih.

      P1     AAbb           x              aaBB

          bulat                             bulat

F1                        AaBb

                         bulat pipih

F2     9 A-B-: 3 A-bb : 3 aaB- : 1 aabb

         9 bulat pipih : 6 bulat : 1 memanjang

                Hipotesis akan diterima jika nilai X² hitungnya lebih kecil dari nilai X² tabel yang artinya pengambilan sesuai dengan perbandingan yang telah ditetapkan. Tidak semua pengambilan kancing yang merupakan peragaan sederhana dari peristiwa-peristiwa epistasis sesuai dengan perbandingan atau nisbah yang telah ditetapkan baik pengambilan sebanyak 90X maupun 160X. Pada kantong A (epistasis dominan) semuanya tidak sesuai dengan perbandingan yang telah ditentukan. Pada Kantong A, B (epistasis resesif duplikat) pengambilan 90X pengambilan tidak sesuai dengan perbandingan yang telah ditentukan dan pada kantong A (gen duplikat dengan efek kumulatif) pengambilan 160X pun tidak sama dengan perbandingan. Hal ini mungkin disebabkan oleh kekeliruan dalam pencatatan warna kancing yang diambil atau bisa juga disebabkan pada saat pengambilan kancing yang tidak melalui proses pengocokkan terlebih dahulu. Faktor yang mempengaruhi interaksi gen adalah lingkungan, kelamin, spesies, fisiologis, genetik, dan faktor-faktor lainnya.

               

               

VII. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1.      Macam-macam epistasis pada penyimpangan hukum Mendel II yaitu:

1.       Epistasis dominan (perbandingan 12 : 3 : 1)

2.       Epistasis resesif (modifying gen) (perbandingan 9 : 3 : 4)

3.       Epistasis dominan resesif (Inhibiting gen) (perbandingan 13 : 3)

4.       Epistasis dominan duplikat (polimeri) (perbandingan 15 : 1)

5.       Epistasis resesif duplikat (Complementary factor) (perbandingan 9 : 7)

6.       Gen duplikat dengan efek kumulatif (perbandingan 9 : 6 :1).

2. Interaksi gen menyebabkan perbandingan fenotip perkawinan dihibrid pada F2              menyimpang dari Hukum Mendel II.

B. Saran

            Secara keseluruhan praktikum acara IV ini sudah cukup baik. Hanya saja pada saat assisten memberikan materi kurang bisa dicerna secara langsung oleh praktikan. Saran saya agar assisten dapat menyampaikan materi lebih baik lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Adisoemarto, soenartono. 1988. Genetika Edisi Ketiga. Erlangga : Jakarta

Campbell, Jane B. Reece, Lawrence G. Mitchel. 2002. Biologi. Erlangga: Jakarta

Crowder, L. V. 1982. Genetika Tumbuhan.Gadjah Mada University          Press:Yogyakarta.

Dwidjoseputro, D. 1997.  Pengantar Genetika. Bhatara: Jakarta.

Standfield, W. D. 1991. Genetika: Teori dan Soal-Soal.Erlangga:Jakarta.

Suryo. 1984. Genetika. Gadjah Mada University Press:Yogyakarta.

Yatim, Wildan. 1983. Genetika. Tarsito: Bandung. 

http://www.wikipedia.org . Diakses tanggal 15 mei 2009, pukul 19.35