Featured Products

Vestibulum urna ipsum

product

Price: $180

Detail | Add to cart

Aliquam sollicitudin

product

Price: $240

Detail | Add to cart

Pellentesque habitant

product

Price: $120

Detail | Add to cart

Bagaimanakah definisi Hukum Thomas Hunt Morgan dan Aplikasinya

Bayu Gusti Saputra 


1.      Bagaimanakah definisi Hukum Thomas Hunt Morgan dan Aplikasinya ?
Jawab :
Thomas Hunt Morgan adalah pakar genetika dari Amerika yang mengatakan gen merupakan unit terkecil bahan genetis, lebih detailnya Morgan menemukan bahwa faktor-faktor keturunan (gen) tersimpan dalam lokus yang khas dalam kromosom, dan kromosom adalah pembawa materi yang diturunkan, sehingga sifat-sifat seseorang diwariskan melalui keturunan melewati interaksi gen. Percobaan untuk hal ini dilakukan pada lalat buah ( Drosophila melanogaster ) dengan alasan sebagai berikut: cepat berkembang biak, mudah diperoleh dan dipelihara, cepat menjadi dewasa ( umur 10 – 14 tahun sudah dewasa ), lalat betina bertelur banyak, dan yang paling utama lalat buah hanya memiliki 4 pasang kromosom, sehingga mudah diteliti.
Morgan (1910), menemukan fungsi kromosom dalam pemindahan sifat-sifat genetik. Morgan yang bekerja di Universitas Columbia sekitar tahun 1910 mulai memecahkan seluk beluk penyimpangan-penyimpangan dari nisbah hukum Mendel. Morgan menemukan bahwa terdapat kemungkinan gen-gen yang terdapat pada kromosom yang sama menjadi terpisah, hal tersebut dibuktikan pertamakali dan terlihat jelas pada Drosophila pada persilangan individu bermata putih dengan individu bersayap kecil. Sejak digunakan sebagai objek percobaan oleh Morgan awal tahun 1900-an, penelitian menggunakan lalat buah telah memberikan pemahaman fundamental mengenai hereditas. Selain itu, hingga kini pun lalat buah masih banyak digunakan dalam percobaan genetika.

2.      Bagaimanakah proses pewarisan genetik melaui kromosom dan proses pewarisan genetik diluar kromosom ?
Jawab :
 Organisme yang berkembang biak secara seksual memulai kehidupannya dari satu sel yang terbentuk karena penggabungan dua sel kelamin dari tetua atau gamet-gamet yang mempunyai jumlah kromosom haploid (1n). Sel kelamin jantan akan membawa informasi genetik sendiri dalam inti sel atau kromosom, sedangkan sel kelamin betina membawa informasi genetik yang ada diluar inti sel. Oleh karena itu proses pewarisan genetik dapat berasal dari inti sel ataupun diluar inti sel. Mendel juga menyatakan bahwa setiap sel individu akan memiliki dua gen dan satu dari setiap orangtua.
Pewarisan dalam inti sel telah melalui berbagai bukti genetik yang menunjukkan bahwa gen terletak secara linier pada kromosom (Morgan,1915). Kedudukan suatu gen pada kromosom disebut dengan lokus, dan lokus lawannya terletak pada kromosom homolognya. Kromosom berasal dari sel sperma induk jantan. Bahan dasar kromosom adalah benang-benang DNA yang disebut dengan kromonema. Secara kimiawi, kromosom terdiri dari ADN (Asam Deoksi-riboNukleat) , ARN (Asam Ribo Nukleat), protein histon dan protein non histon.
 














Gambar 1. Kromosom dalam inti sel sebagai pembawa faktor genetik dalam    pewarisan sifat makhluk hidup.
  • Kromosom mengandung struktur yang terdiri dari benang-benang tipis yang melingkar-lingkar.
  • Disepanjang benang-benang inilah terletak secara teratur struktur yang disebut Gen. Setiap gen menempati tempat tertentu dalam kromosom.
  • Tempat gen didalam kromosom disebut lokus gen.
  • Jadi gen inilah yang sebenarnya berfungsi mengatur sifat – sifat yang akan diwariskan dari induk kepada keturunanya.
·         Selain itu, gen juga berefungsi mengatur perkembangan dan metabolisme individu. Gen terdiri dari DNA (asam Nukleat).

Dari berbagai hasil penelitian telah menunjukkan bahwa tidak semua pewarisan genetik disebabkan oleh gen-gen pada kromosom dalam inti. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa bahan diluar inti atau elemen-elemen Sitoplastik juga merupakan pembawa sifat keturunan. Bahan-bahan diluar inti merupakan bagian dari DNA yg terletak dalam mitokondria dari sel-sel tanaman. Dalam keadaan tertentu pewarisan dari ibu diatur oleh oleh gen-gen dalam inti yang menyebabkan pengaruh segera terlihat pada keturunannya. Pewarisan diluar inti terjadi karena pewarisan partikel plasma yang memiliki kelangsungan hidup. Bagian-bagian pada sitoplasma atau diluar inti sel yang membawa informasi genetik diantaranya adalah,
1.      Kloroplas – jelas mengandung  DNA, selain itu fungsi utamanya berperan dalam fotosintesis tumbuhan dan pembentukan cadangan makanan.
2.      Mitokondria – jelas mengandung DNA mitkondria (mtDNA), berperan penting dalam pernafasan atau respirasi sehingga organ ini dapat menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Ruang antar membran mitokondria yang terletak diantara membran luar dan membran dalam merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel. Di dalam matriks mitokondria tersebutlah terdapat materi genetik, yang dikenal dengan DNA mitkondria (mtDNA), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganik serta ion-ion seperti magnesium dan kalsium
3.      Selain Kloroplas dan Mitokondria, masih terdapat beberapa organel sel diluar inti sel (kromosom) yang membawa bahan-bahan baku  materi-materi genetik. Diantaranya, Retikulum Endoplasma, Ribosom, Lisosom, dan Golgi.


http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/biologisel/kloroplas.jpg,http://4.bp.blogspot.com/-6LhMfEU43vw/TsI32o7pFlI/AAAAAAAAALA/VpQJM09Zlk8/s1600/nukleus.png
Rounded Rectangle: Kloroplas
 






























3.      Carilah rumus beserta contoh soal mengenai Variasi Genetik, Variasi Lingkungan, Variasi Fenotipik, Metode Menaksir Heretabilitas , dan Respon Seleksi !
Jawab :
1.         Rumus antara Variasi Genotipe (VG), Variasi Lingkungan (VE) dan Variasi    Fenotipik (VP) dinyatakan dalam :
Rounded Rectangle: VP = VG + VE
 




2.         Rumus Heretabilitas (H atau h2)
Rounded Rectangle: H =    atau
 







Metode yang dapat digunakan untuk menaksir nilai heritabilitas tergantung pada cara perkembangbiakan yaitu secara vegetatif, menyerbuk sendiri ataupun menyerbuk silang. Metode-metode tersebut antara lain :
a)         Berdasarkan Taksiran Nilai Kuadrat Tengah pada Analisis Keragaman dari RAK.
Ø  Metode yang digunakan pada tanaman yang dikembangkan secara vegetatif.
Ø  Metode ini dapat digunakan untuk mengetahui perbedaan genotip keturunan hasil persilangan 2 tetua tanaman yang menyerbuk sendiri dan heritabilitas dari populasi jenis lokal yang biasanya terdiri dari genotip yang berbeda.
b)        Berdasarkan Respon Seleksi
Ø   Seleksi berhasil apabila keragaman genetik cukup besar pada populasi yang diseleksi.
Ø  Perbedaan data rata-rata populasi dari biji terseleksi dengan populasi asal yang sering disebut Respon Seleksi.
Ø  Metode ini digunakan untuk populasi yang beragam dan ingin diketahui sampai berapa besar keragaman genotipnya.
Ø  Makin tinggi respon seleksi berarti makin tinggi heritabilitasnya, makin nyata hasil seleksi dan sifat-sifat yang dituju makin menunjukkan hasil.
Ø  Hubungan Respon Seleksi (R), Seleksi Diferential (S) dengan Heritabilitas (H) dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut :
Rounded Rectangle:
Rounded Rectangle:  x populasi  
*Keterangan : x = dapat berupa berat atau panjang dll
 









Contoh Soal :
1.      Seorang breeder ikan lele memiliki berat rata-rata induk  454 (507) gram setelah dipelihara selama 18 bulan. Petani ikan tersebut mencoba  mengawinkan ikan betina seberat 604 (550) grm dengan ikan jantan seberat 692 (702) gram. Diketahui nilai   Heritabilitas  ikan lele 0.50  (0,5) gram. Berapa berat rata-rata anakan yang dihasilkan dari perkawinan tersebut ?
Jawab :
Menghitung nilai Selection differential (S)
S = (x jantan +  x betina)/2  - x populasi
               = (692  +   604)/2    -  454
               = 194
Menghitung Respon  seleksi
 R   =   S *h2                
       = 194 * 0.5   
       =    97,9 gram

Jadi berat rata anakan pada generasi F.1
 F1  = x Populasi + R
        =    454  +  97.9   
        =  551.9 gram
2.                  Populasi dasar bunga matahari mempunyai rerata umur berbunga 100 (150) hari. Dua tetua diseleksi yang mempunyai rerata umur berbunga 90 (80) hari. Sifat kuantitatif umur berbunga mempunyai 2 heritabilitas = 0,2 (0,3). Bagaimanakah rerata populasi yang diturunkan dari persilangan dua tetua ini ?
Jawab :
R=h2.S
  = 0,2(90-100) hari, umur bunga
  = - 4 hari
Jadi rerata populasi baru akan menjadi 96 hari umur berbunga, yang berasal dari 100 hari - 4 hari=96 hari.

Heritabilitas dalam Arti Sempit
Ø  Rounded Rectangle: δg2=δa2+δD2+δI2

Untuk mengetahui adanya gen aditif maka digunakan penaksiran melalui heritabilitas dalam arti sempit. Berikut adalah persamaannya:


Ø  Keragaman gen aditif (a) merupakan keragaman yang diakibatkan oleh alel yang mempunyai pengaruh secara kuantitatif.
Ø  Interaksi antara beda alel merupakan hasil dari interaksi antara komponen aditif, dominan dan interaksi aditif (I) dan dominan (D).
Ø  Keragaman aditif untuk menaksir heritabilitas dalam arti sempit dengan persamaan :
Rounded Rectangle:
 





Ø  Untuk menaksir heritabilitas arti sempit perlu diperlukan percobaan lebih rumit, prosedur yang dilakukan adalah :
1.      Menyilangkan 2 tetua homosigut terpilih hingga mendapatkan keturunan F1.
2.      Silang balik F1 dengan kedua tetuanya dan keturunannya yakni bila B1 dan B2.
3.      Persilangan sendiri F1 mendapatkan keturunan F2.

Menaksir Heritabilitas dalam Arti Sempit dengan Variasi Fenotipik Kembar Fraternal
Variasi Fenotipik (VP) antara kembar-kembar fraternal sebagian sumbernya dari genetik (VG) dan sebagian lagi bersumber dari lingkungan (VE). Karena kembar fraternal kekerabatan antar keduanya mencapai 50%. Variasi genetiknya diharapkan hanya separuh dari individu yang berkaitan, dengan demikian rumus anatar variasi adalah sebagai berikut
Rounded Rectangle: VF = ½ VG + VE 
VF – Vi = ½ VG  + VE – VE = ½ VG
 




Rounded Rectangle: H atau h2 = {2(Vf – Vi)} / Vi
H atau h2 = VA/VF
Dengan demikian, Heritabilitasnya adalah 2 kali perbedaan dibagi total variasi fenotipik.











Contoh Soal Menaksir Heritabilitas dalam Arti Sempit
Diketahui data-data laju pertumbuhan dua varietas murni gandum dicatat dengan tabel dibawah ini, begitu pula dengan data dari F1 dan F2 serta generasi  penyilangan balik atau B.





Soal Pak Avivi
Generasi
Rata-rata
Variasi Fenotipik
P1 (Ramona)
14
12
P2 (Baart)
30
11
F1
20
7,5
F2
23
45
B1
17
18
B2
25
35





Tentukan
a.       Estimasi terbaik untuk Variasi Lingkungan ( Ve)
b.      Variasi Genetik (Vg )bagi sifat tersebut
c.       Variasi Genetik Total
d.      Heretabilitas (H2) bagi sifat tersebut dalam populasi

Jawab :
a.       Karena semua variasi fenotipik dalam garis keturunan murni dan progeni F1-nya seragam secara genetis, rata-rata variasi tersebut memberikan hasil terbaik untuk variasi lingkungan (VE). Hal ini disertai asumsi bahwa tidak ada perubahan di lingkungan dari suatu generasi ke generasi berikutnya.
VE = (VF1+VP1+VP2) / 3 =(5,24 +11,04+10,32) / 3 = 8,89.

b.      Variasi fenotipik F2 memiliki Variasi genetik dan juga Variasi Lingkungan.
              VF2= VG + VE
  VG= VF2 - VE
       = 40,35 – 8,89
     =  31,46.

c.       Variasi genetik total memiliki komponen aditif dan juga dominansi.
VF2= ½ A + ¼ D + E = 40,35
             VB1 + VB2= ½ A +1/2 D +2E = 17,35 + 34,29=51,64
Dimana A = Jumlah semua simpangan aditif pangkat 2 dari rata-rata, ½ A = VA, dan ¼ D = VD. Dengan mengaliduakan rumus (1) dengan rumus (2), maka kita peroleh.
                 2VF2 =     A + ½ D + 2E = 80,70
             VB1+VB2 = ½ A + ½ D + 2E = 51,64     
                               ½ A                     = 29,06
                                                      VA= 29,06.

d.      Heritabilitas sempit (h2)
                 h2= VA/VF2
                            = 29,06 / 40,35
                    = 0,72.

Heritabilitas atau daya waris adalah besaran bagi pengaruh keragaman genetik terhadap keragaman fenotipik dalam suatu populasi biologis, dituliskan dengan huruf H atau h2 , dibedakan menjadi: heritabilitas dalam arti luas (broad sense heritability) dan heritabilitas dalam arti sempit (narrow sense hertitabiliy). Heritabilitas dalam arti luas merupakan perbandingan antara ragam genetik total dengan ragam fenotipe, dengan rumus sebagai berikut.


4.    Pelajari buku Genetika Dasar, Pemuliaan Tanaman dan Cara Melepas Varietas!
Jawab :
Beberapa buku dan referensi lain yang saya gunakan untuk menjawab soal diatas diantarnya adalah :
Crowder, L.V. 1986. Genetika Tumbuhan: terjemahan oleh kusdiarti, Lilik dan Soetarso. 1993. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Elvita,Azmi Dkk. 2008.Genetika Dasar. Riau : Riau University Press.

Icha ,Garnisah. 2012. “ My biology” (online), (http://garnisah.blogspot.com/2011/11/organelsel.html?showComment=1348034546275#c9134213906190332718, diakses tanggal 19 September 2012).

 

Wikipedia. 2012. “Genetika” (online), (http://id.wikipedia.org/wiki/Genetika, diakses tanggal 19 September 2012).









No Response to "Bagaimanakah definisi Hukum Thomas Hunt Morgan dan Aplikasinya"

Poskan Komentar