08.47
Unknown
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.
 |
|||
 |
|||
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 :
 |
2.
Rumus Heretabilitas (H atau h2)
 |
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 :
 |
||
 |
||
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 
Untuk
mengetahui adanya gen aditif maka digunakan penaksiran melalui heritabilitas
dalam arti sempit. Berikut adalah
persamaannya:
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 :
 |
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
 |
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).
Posted in 
No Response to "Bagaimanakah definisi Hukum Thomas Hunt Morgan dan Aplikasinya"
Posting Komentar