Laporan Pewarisan Kuantitatif

LAPORAN PRAKTIKUM

GENETIKA

PERCOBAAN IV

PEWARISAN KUANTITATIF

NAMA                       :   KHAERUNNISA

NIM                            :   H41113342

HARI/TANGGAL    :   KAMIS, 27 MARET 2014

KELOMPOK            :   3 (TIGA) B

ASISTEN                   :   PINKAN C.I. TUMANDUK

LABORATORIUM GENETIKA

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Sifat-sifat Mendel klasik yang dijumpai dalam bab-bab terdahulu bersifat kualitatif, yaitu sifat-sifat yang mudah digolongkan ke dalam kategori fenotip yang jelas. Fenotip-fenotip yang jelas ini berada di bawah kendali genetik dari hanya satu atau beberapa gen dengan sedikit atau tanpa modifikasi-modifikasi lingkungan yang mengaburkan pengaruh-pengaruh gennya (Stansfield, 1991).

Pada kasus warna biji gandum, interaksi itu bersifat kumulatif. Makin banyak suatu tanaman mewarisi gen dominan, makin tua warnanya. Situasi semacam ini disebut pewarisan poligen dan melibatkan pewarisan ciri-ciri kuantitatif. Sifat kuantitatif diatur pengaruh gen-gen ganda (multiple gen atau poligen) dari masing-masing pengaruhnya kecil. Pada aksi gen kumulatif ini setiap alel pada lokus tersebut akan menambah atau mengurangi nilai fenotip. Mekanisme pewarisan ini sering juga disebut pewarisan faktor majemuk
(Agus dan Sjafaraenan, 2013).

Sifat-sifat dengan sebaran kontinyu mempunyai nilai tertentu yang diperoleh melalui pengukuran kuantitatif. Sebaliknya, sifat-sifat seperti warna biji, bentuk biji, warna bunga, dan sebagainya, yang tidak memerlukan pengukuran untuk mendapatkan suatu nilai disebut sifat kualitatif (Susanto, 2011).

Tanpa variasi genetik, setiap perubahan lingkungan yang mendadak akan memusnahkan  suatu jenis pada habitat alaminya. Keanekaragaman genetik alami, peranannya dalam evolusi, dan berbagai sistem untuk koleksi, pengawetan, penyebarluasan dan pemanfaatannya. Berdasarkan penyebab timbulnya variasigenetik yaitu variasi yang dihasilkan oleh faktor keturunan (gen) yang bersifat kekal dan diwariskan secar turun-temurun dari satu sel ke sel lainnya. Variasi non genetik atau variasi lingkungan yaitu yang ditentukan oleh faktor lingkungan seperti; intensitas cahaya, kelembaban, pH, kesuburan tanah dan kelembaban (Mentari, 2012).

Berdasarkan hal diatas maka dilakukanlah percobaan untuk mengetahui perbedaan genetika kuantitatif dan genetika kualitatif melalui model pewarisan kuantitatif.

I.2 Tujuan Percobaan

            Tujuan yang akan dicapai pada percobaan 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

            Percobaan ini dilaksanakan pada hari Kamis, 27 Maret 2014 pukul 14.00-17.00 WITA.Percobaan ini bertempat di Laboratorium Biologi Dasar Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Hasanuddin, Makassar.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Mendel mempelajari karakter-karakter yang bisa digolongkan sebagai ini-atau-itu, misalnya warna bunga ungu versus 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 (quantitatif character). Variasi kuantitatif biasanya mengindikasikan pewarisan sifat poligenik (polygenic inheritance), efek aditif dari dua gen atau lebih pada satu fenotip (Campbell, dkk., 2010).

Karakter tanaman dapat berupa karakter kualitatif ataukuantitatif. Karakter kualitatif merupakan wujud fenotipe yang saling berbeda tajam antara satu dengan yang lain secara kualitatif dan masing-masing dapat dikelompokkan dalam bentuk masing-masing dalam bentuk kategori. Karakter ini dikendalikan oleh sedikit gen. Sementara itu karakter kuantitatif  dikendalikan oleh banyak gen. Karakter ini biasanya dipengaruhi lingkungan.Pola pewarisan masing-masing karakterdiperlukan dalam menentukan strategipemuliaan tanaman (Dzikri, 2008).

Mendel mempelajari karakter-karakter yang biasa digolongkansebagai 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, 2010).

Sifat-sifat dengan sebaran kontinyu mempunyai nilai tertentu yang diperoleh melalui pengukuran kuantitatif.Sebaliknya, sifat-sifat seperti warna biji, bentuk biji, warna bunga, dan sebagainya, yang tidak memerlukan pengukuran untuk mendapatkan suatu nilai disebut sifat kualitatif (Susanto, Agus Hery, 2011).

Dibawah ini disajikan ringkasan beberapa perbedaan utama antara genetika kuantitatif dan kualitatif (Stansfield, 1991):

No.	Genetika Kuantitatif	Genetika Kualitatif
	Ciri-ciri dari derajat.	Ciri-ciri dari jenis.
	Variasi kontinu; pengukuran fenotip merupakan suatu spektrum.	Variasi diskontinu; kelas-kelas fenotip yang jelas.
	Pengendalian poligenik; pengaruh gen-gen tunggal terlalu kecil untuk dapat dideteksi.	Gen tunggal memberikan pengaruh yang jelas dapat dibedakan.
	Mempersoalkan suatu populasi organisme yang terdiri dari segala macam perkawinan yang dapat terjadi.	Mempersoalkan perkawinan-perkawinan individu dan keturunannya.
	Analisis statistik memberikan estimasi (perkiraan) parameter-parameter populasi seperti rata-rata dan deviasi standar.	Dianalisis dengan membuatpenghitungan - penghitungan danrasio-rasio.

Pada pewarisan sifat, kita dapat menemukan adanya variasi sifat yang diturunkan. Hal ini disebabkan oleh gen ganda (multiple gen / poligen). Poligen merupakan suatu seri gen ganda yang menentukan sifat secara kuantitatif. Dalam hal ini, pewarisan sifat dikendalikan oleh lebih dari satu gen pada lokus yang berbeda dalam kromosom yang sama atau berlainan. Pewarisan sifat yang dikendalikan oleh poligen tersebut pertama kali ditemukan pada tanaman tembakau (Nicotiana tabacum) oleh J. Kolreuter (1760). Saat menyilangkan tanaman dengan dua sifat beda, keturunan yang didapat pada F1 adalah intermediet, sedangkan F2 terdapat banyak variasi antara kedua tanaman induknya. Sifat keturunan terlihat berderajat berdasarkan intensitas dari ekspresi sifat itu (Angitasari dan Atikasari, 2010).

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).

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 Nilson Ehle terletak pada faktor bahwa sifat-sifat itu tidak selalu ditentukan oleh pasangan gen yang berbeda yang berinteraksi menghasilkan suatu fenotip tertentu (Agus, Rosana dan Sjafaraenan, 2013).

Perbedaan dasar antara sifat kualitatif dan sifat kuantitatif melibatkan jumlah gen yang berkontribusi pada variabilitas fenotip dan derajat di mana fenotip itu dapat dimodifikasi oleh faktor-faktor lingkungan. Sifat-sifat kuantitatif dapat diatur oleh banyak gen  (mungkin 100 sampai 100 atau lebih), masing-masing berkontribusi terhadap fenotip begitu sedikit sehingga pengaruh-pengaruh individunya tidak dapat dideteksi dengan metode-metode Mendel. Gen-gen yang bersifat demikian disebut poligen (Stansfield, 1991).

Beberapa contoh sifat keturunan pada manusia yang diwariskan lewat poligen yaitu (Suryo, 1984) :

1.        Perbedaan Pigmentasi Kulit

Davenport menemukan pengaruh poligen pada pigmentasi kulit manusia yang memperlihatkan variasi kuantitatip 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 intuk menentukan perbadaan 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 duabelas 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. Duabuah 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 pendertia 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 didalam iris. Kecuali pada orang albino yang tidakmemiliki 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 sebagaihasil 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 intelegensiaPenyakit ini pun di duga disebabkan oleh poligen.

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.

        

BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1 Alat

Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah kuas, wadah cat, alat tulis menulis dan koin.

III.2 Bahan

            Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah cat air, air, kertas dan tissue.

III.3 Cara Kerja

Cara kerja pada percobaan ini adalah sebagai berikut:

1.        Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan.

2.        Membuat 12 bulatan dengan menggunakan koin pada selembar kertas dengan rincian, 2 bulatan sebagai parental, 1 bulatan sebagai F1 dan 9 bulatan sebagai F2.

3.        Memberi nomor (1,2,3,4,5,6,7,8,9) pada 9 bulatan F2.

4.        Mengambil warna hitam lalu meletakkannya pada bulatan parental ♂ dan bulatan nomor 9.

5.        Mengambil warna putih lalu meletakkannya pada bulatan parental ♀ dan bulatan nomor 1.

6.        Mencampurkan kedua parental lalu meletakkan hasilnya pada F1 dan bulatan nomor 5.

7.        Mencampurkan bulatan nomor 5 dan bulatan nomor 1 lalu meletakkan hasilnya pada bulatan nomor 3.

8.        Mencampurkan bulatan nomor 3 dan bulatan nomor 1 lalu meletakkan hasilnya pada bulatan nomor 2.

9.        Mencampurkan bulatan nomor 5 dan bulatan nomor 3 lalu meletakkan hasilnya pada bulatan nomor 4.

10.    Mencampurkan bulatan nomor 5 dan bulatan nomor 9 lalu meletakkan hasilnya pada bulatan nomor 7.

11.    Mencampurkan bulatan nomor 5 dan bulatan nomor 7 lalu meletakkan hasilnya pada bulatan nomor 6.

12.    Mencampurkan bulatan nomor 7 dan bulatan nomor 9 lalu meletakkan hasilnya pada bulatan nomor 8.

13.    Membuat laporan praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Agus, Rosana dan Sjafaraenan. 2013. Penuntun Praktikum Genetika. Universitas Hasanuddin. Makassar.

Angitasari Vera dan Atikasari Sandra. 2010. Pewarisan Gen Ganda (Poligen)        Pada    Pigmentasi Kulit. http://www.scribd.com/doc. Diakses pada tanggal 28 Maret 2014      pukul   20:15 WITA.

Campbell, N.A, Reece, Jane,B., dan Mitchell, Lawrence, G. 2010. Biologi Edisi kedelapan jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Dzikri, Muhammad. 2008. Pola Pewarisan Beberapa Karakter Kualitatif dan Kuantitatif pada Cabai (Capsicum annuum L.). Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Kimball, J.W., Tjitrosomo, S.S., dan Sugiri, N. 1983. Biologi Jilid 1 Edisi Kelima. Erlangga. Jakarta.

Mentari, Destiny. 2012. Pewarisan Kuantitatif. http://mentarib1ru.blogspot.com. Diakses pada tanggal 28 Maret 2014      pukul   20:50 WITA.

Stansfield, William D. 1991. Genetika. Erlangga. Jakarta.

Suryo, 1984. Genetika Manusia. Gajah Mada University Press.Yogyakarta.

Susanto, A. H. 2011.Genetika. Graha Ilmu. Yogyakarta.