implementasi sistem hereditas menggunakan …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal rianaldi...
Post on 18-Apr-2018
310 Views
Preview:
TRANSCRIPT
1
IMPLEMENTASI SISTEM HEREDITAS MENGGUNAKAN METODE PERSILANGAN
HUKUM MENDEL UNTUK IDENTIFIKASI PEWARISAN WARNA KULIT MANUSIA
Rinaldi Taufik Akbar1, Soewarto Hardhienata
2, Aries Maesya
2
1Mahasiswa Program Studi Ilmu Komputer,
2Dosen Pembimbing Program Studi Ilmu Komputer,
Universitas Pakuan
Jl. Pakuan PO BOX 452, Bogor Telp/Fax 0251) 8375 547
Email: rinalditaufikakbar@gmail.com, s-hardh@indo.net.id, a.maesya@gmail.com
ABSTRAK
Warna kulit merupakan sifat fisik manusia yang dipengaruhi oleh banyak-sedikitnya pigmen
melanin yang dikandung oleh sel-sel epitel pipih berlapis pada lapisan epidermis kulit. Fungsinya
yakni untuk melindungi kulit dari sengatan sinar ultraviolet dan berbagai rangsangan kimia. Warna
kulit seseorang juga dipengaruhi oleh gen-gen yang diwarisi oleh orang tuanya. Hal ini dapat
menyebabkan ketidak seragaman warna kulit anak dengan orang tua. Untuk dapat mengidentifikasi
warna kulit yang diwariskan oleh kedua orang tua, maka dirancanglah sebuah sistem penurunan
sifat (hereditas) dengan menggunakan metode persilangan hukum mendel. Sistem dirancang
menggunakan basis web yang betujuan memberikan informasi proses hingga hasil persilangan
warna kulit dengan visual yang menarik dan mudah dimengerti. Dengan sistem ini diharapkan para
calon orang tua atau anak dapat mengetahui baik warna kulit yang akan atau yang telah diwariskan.
Kata Kunci: warna kulit, pigmen melanin, hereditas, hukum mendel
1. Pendahuluan
Secara biologis, seorang anak selalu
mewarisi gen dari induknya. Gen tersebutlah
yang membawa sifat-sifat tertentu, baik yang
tampak secara fisik, maupun yang tidak tampak
secara fisik. Sistem penurunan sifat yang
berdasarkan Hukum Mendel dapat
menghasilkan sifat keturunan yang beragam.
Hal itu terjadi jika diketahui terdapat sifat antara
kedua induk (ayah atau ibu) berbeda. Termasuk
peluang munculnya keberagaman sifat fisik atau
struktur tubuh (Hereditas), salah satunya dalam
sistem pewarisan warna kulit.
Warna kulit kedua orangtua akan
mempengaruhi warna kulit kedua anaknya.
Seperti yang kita ketahui, pewarisan warna kulit
manusia merupakan hal yang unik, karena
pigmen kulit dipengaruhi oleh gen ganda yang
saling mempengaruhi (poligen). Sehingga dapat
menghasilkan keturunan dengan warna kulit
yang beragam. Hal ini dapat kita temui baik
pada diri sendiri/keluarga, maupun orang lain.
Misalnya jika warna kulit kedua orangtuanya
putih, maka warna kulit si anak akan putih pula,
jika kedua orangtuanya berasal dari ras negro,
maka si anak akan negro pula. Namun ada hal
unik jika warna kulit kedua orangtuanya
berbeda, terkadang warna kulit yang muncul
berbeda dengan kedua orangtuanya. Hal ini
wajar terjadi karena sifat gen-gen penentu
warna kulit yang saling mempengaruhi satu
sama lain. Sehingga dapat menimbulkan
kesulitan dan kebingungan tersendiri dalam
memprediksi warna kulit anak.
Berdasarkan permasalahan tersebut,
dibutuhkan suatu sistem alternatif yang dikemas
secara user friendly dengan memanfaatkan
kemajuan teknologi Web Programming dengan
menggunakan metode persilangan hukum
mendel, sehingga para orang tua, pelajar,
ataupun masyarakat dari segala kalangan dapat
mengetahui seberapa besar peluang warna kulit
yang akan atau telah diturunkan pada anaknya.
2. Tinjauan Pustaka
2.1 Pewarisan Sifat (Hereditas)
Hereditas adalah pewarisan watak/sifat
dari induk ke keturunannya baik secara biologis
melalui gen (DNA) atau secara sosial melalui
pewarisan gelar, atau status sosial, (Wikipedia,
2014). Hereditas sebenarnya sudah jelas bagi
orang-orang sejak zaman dahulu bahwa dalam
2
hereditas sifat dan watak diwariskan, namun
mekanisme dari hereditas itu sendiri masih
belum jelas.
2.2 Warna Kulit Manusia
Kulit merupakan lapisan tubuh terluar
yang menutupi seluruh tubuh manusia. Kulit
juga merupakan organ terbesar dari sistem
tubuh manusia dengan berat yang mencapai 15
persen dari seluruh berat tubuh. Dilihat dari
strukturnya, kulit terdiri atas dua lapis, lapisan
yang paling luar disebut epidermis dan lapisan
di bawahnya disebut dermis tersusun dari
jaringan ikat tidak beraturan. Epidermis
tersusun dari sel epitel pipih berlapis (skuamus
kompleks) yang mengandung sel-sel pigmen
yang memberi warna pada kulit dan berfungsi
melindungi kulit dari kerusakan oleh sinar
matahari.
Gambar 1. Pigmen melanin pada kulit
Warna kulit ditentukan oleh pigmen
melanin dalam kulit, yang dibuat oleh sel
melanosit di bagian bawah lapisan epidermis
dan di sekitar folikel rambut, untuk kemudian
ditransfer ke lapisan atas kulit. Jumlah sel
melanosit pada orang berkulit putih dan berkulit
hitam tidak berbeda, tetapi aktivitas pembuatan
melanin pada sel-sel itulah yang berbeda. Pada
orang albino (bule), sel melanin juga terdapat
dalam jumlah normal tetapi tidak berfungsi.
Orang berkulit gelap memiliki jumlah melanin
lebih banyak dibandingkan dengan orang
berkulit terang.
2.3 Hukum Pewarisan Mendel
Ide akan mekanisme pewarisan gen
mulanya dikemukakan oleh seseorang Pendeta
yang dikenal sebagai "Bapak Genetika Modern"
bernama Gregor Johann Mendel. Mendel
terinspirasi oleh kedua Profesornya di
Universitas Olomouc (yaitu Friedrich Franz &
Johann Karl Nestler) dan rekan-rekannya di
biara (misalnya, Franz Diebl) untuk
mempelajari variasi tanaman, dan ia melakukan
penelitian di biara kebun percobaan yang
awalnya ditanam oleh NAPP pada tahun 1830.
Antara 1856 dan 1863, Mendel
membudidayakan dan menguji beberapa 29.000
tanaman pea (Pisum sativum). Studi ini
menunjukkan bahwa satu dari empat tanaman
kacang memiliki ras resesif alel, dua dari empat
orang hibrida dan satu dari empat ras yang
dominan. Percobaan-nya memimpin Dia untuk
membuat dua generalisasi, yang Hukum
Segregasi dan Hukum Assortment Independen,
yang kemudian lebih dikenal sebagai Hukum
Mendel Warisan atau Hukum Pewarisan
Mendel. (wikipedia, 2014)
Gambar 2. Gregor Johann Mendel
Hukum Mendel terdiri dari dua bagian,
yakni Hukum Pertama Mendel mengenai proses
pemisahan atau segregation dan Hukum Kedua
Mendel mengenai hukum berpasangan secara
bebas atau independent assortment.
2.3.1 Hukum Mendel I
Hukum Mendel I merupakan Hukum
segregasi bebas menyatakan bahwa pada
pembentukan gamet (sel kelamin), kedua gen
induk (Parent) yang merupakan pasangan alel
akan memisah sehingga tiap-tiap gamet
menerima satu gen dari induknya. Monohibrid
berasal dari kata mono dan hibrid, mono artinya
satu atau tunggal sedangkan hibrid yaitu hasil
perkawinan antara dua individu yang memiliki
sifat beda, maka monohibrid dapat diartikan
sebagai hasil perkawinan antara dua individu
yang memiliki satu sifat beda atau persilangan
dengan satu sifat beda. Sifat beda yang
dimaksud adalah sepasang sifat dalam satu alel.
Misalnya warna biji pada biji ercis, memiliki
sepasang sifat yaitu hijau dan kuning.
(wikipedia, 2014)
2.3.2 Hukum Mendel II
Hukum Mendel kedua disebut juga
Hukum berpasangan bebas atau Hukum
3
Asortasi bebas atau Hukum Independent
Assortment. Jika hukum mendel 1 didasarkan
pada pemisahan gen (Segregasi) maka hukum
mendel 2 ini berdasarkan pada berpasangan
bebas. Yang maksudnya adalah: “bila dua
individu mempunyai dua pasang atau lebih sifat,
maka diturunkannya sepasang sifat secara
bebas, tidak bergantung pada pasangan sifat
yang lain”. Dengan kata lain, alel dengan gen
sifat yang berbeda tidak saling memengaruhi.
Hal ini menjelaskan bahwa gen yang
menentukan tinggi tanaman dengan warna
bunga suatu tanaman, tidak saling
memengaruhi. Hukum mendel 2 atau hukum
bebas berpasangan (berpasangan bebas ) atau
Hukum Segregation memberi kesempatan pada
kita untuk mendapatkan tanaman yang bersifat
unggul.
Hukum Mendel 2 atau Hukum
Berpasangan bebas mempunyai tiga konsep
dasar, yaitu:
1. Konsep Backcross
Backcross (silang balik) adalah langkah
silang antara F1 dengan salah satu induknya.
F1 x salah satu induk (P)
2. Konsep Testcross
Testcross (uji silang) adalah persilangan
antara suatu individu yang genotifnya belum
diketahui dengan individu yang telah diketahui
bergenotif homozigot resesif. Gunanya untuk
mengetahui apakah genotif suatu individu
tersebut homozigot ataukah heterozigot.
? x homozigot resesif
3. Persilangan Resiprok
Persilangan resiprok adalah suatu
persilangan dimana sifat induk jantan dan betina
bila dibolak-balik/dipertukarkan tetapi tetap
menghasilkan keturunan yang sama. Contoh
percobaan pada tanaman ercis. H = gen untuk
buah polong berwarna hijau h = gen untuk buah
polong berwarna kuning, Mula-mula
dikawinkan tanaman ercis berbuah polong hijau
dengan yang berbuah polong kuning. Semua
tanaman F1 berbuah polong hijau. Keturunan F2
memisah dengan perbandingan fenotip 3 hijau :
1 kuning. Pada perkawinan resiproknya
digunakan serbuk sari yang berasal dari
tanaman yang berbuah polong kuning dan
diberikan kepada bunga dari tanaman berbuah
polong hijau.
Secara garis besar, hukum ini mencakup
tiga pokok:
1. Gen memiliki bentuk-bentuk alternatif yang
mengatur variasi pada karakter turunannya.
Ini adalah konsep mengenai dua macam
alel; alel resisif (tidak selalu nampak dari
luar, dinyatakan dengan huruf kecil,
misalnya m), dan alel dominan (nampak dari
luar, dinyatakan dengan huruf besar,
misalnya M).
2. Setiap individu membawa sepasang gen,
satu dari induk jantan (misalnya mm) dan
satu dari induk betina (misalnya MM).
3. Jika sepasang gen ini merupakan dua alel
yang berbeda (Sb dan sB), alel dominan (S
atau B) akan selalu terekspresikan (nampak
secara visual dari luar). Alel resesif (s atau
b) yang tidak selalu terekspresikan, tetap
akan diwariskan pada gamet yang dibentuk
pada turunannya.
2.4 Monohibrid
Persilangan Monohibrid adalah
perkawinan antara dua individu dari spesies
yang sama yang memiliki satu sifat berbeda.
Persilangan monohibrid sangat berkaitan
dengan hukum Mendel I atau yang disebut
dengan hukum segregasi yang berbunyi, “Pada
pembentukan gamet untuk gen yang merupakan
pasangan akan disegresikan kedalam dua
anakan”. Keturunan pertamanya (generasi F1)
akan memiliki sifat sama dengan salah satu
induk, hal ini dipengaruhi jika dipengaruhi oleh
alel dominan dan resesif. Persilangan
monohibrid terbagi menjadi dua:
1. Persilangan monohibrid dominan
Persilangan monohibrid dominan adalah
persilangan dua individu sejenis yang
memerhatikan satu sifat beda dengan gen-gen
yang dominan. Sifat dominan dapat dilihat
secara mudah, yaitu sifat yang lebih banyak
muncul pada keturunannya.
2. Persilangan monohibrid intermediet
Persilangan monohibrid intermediet
adalah persilangan antara dua individu sejenis
yang memperhatikan satu sifat beda dengan
gen-gen intermediet. Kedua gen tidak
mempunyai sifat dominan dan resesif. Atau
dengan kata lain, kedua gen saling
mempengaruhi.
Contoh persilangan monohibrid misalnya
dalam persilangan pada tanaman bunga mawar
berwarna merah sebagai warna dominan dengan
berwarna putih sebagai warna resesif yang
4
menghasilkan sifat keturunan yang sama dengan
kedua induknya, yakni merah dan putih.
Gambar 3. Persilangan Monohibrid
Beberapa hal penting tentang
perkawinan monoibrid:
1. Semua individu F1 adalah seragam.
2. Jika dominansi tampak sepenuhnya, maka
individu F1 memiliki fenotip seperti
induknya yang dominan.
3. Pada waktu F1 yang heterozigot membentuk
gamet-gamet, terjadilah pemisahan alel,
sehingga gamet hanya mempunyai salah
satu alel saja.
4. Jika dominasi nampak sepenuhnya, maka
perkawinan monohybrid menghasilkan
keturunan dengan perbandingan 3:1.
2.5 Dihibrid
Persilangan Dihibrid adalah perkawinan
antara dua individu dari spesies yang sama yang
memiliki dua sifat berbeda. Persilangan
Dihibrid sangat berhubungan dengan hukum
Mendel II yang berbunyi “independent
assortment of genes” atau pengelompokan gen
secara bebas. Hukum ini berlaku ketika
pembentukan gamet, dimana gen sealel secara
bebas pergi ke masing-masing kutub ketika
meiosis. Hukum Mendel II disebut juga hukum
asortasi. Sama halnya dengan monohibrid,
dihibrid pun mengenal sifat dominan dan
intermediet,
Contoh persilangan dihibrid misalnya
dalam persilangan tanaman biji/kacang ercis.
Dimana sifat biji pertama berbentuk bulat dan
berwarna kuning, dan kedua sifat tersebut
dominan terhadap sifat lainnya. Sedangkan pada
biji kedua berbentuk kisut dan berwarna hijau.
Gambar 4. Persilangan Dihibrid
2.6 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.
(Campbell, 2002)
Dalam genetika kuantitatif, konsep
poligen (polygenes, berarti "banyak gen")
digunakan untuk menjelaskan terbentuknya sifat
kuantitatif. Ronald Fisher (1918) dapat
menjelaskan bahwa sifat kuantitatif terbentuk
dari banyak gen dengan pengaruh kecil, yang
masing-masing bersegregasi menuruti teori
Mendel. Karena pengaruhnya kecil, fenotipe
yang diatur oleh gen-gen ini dapat dipengaruhi
oleh lingkungan. Meskipun demikian,
penjelasan Fisher ini tetap menempatkan "gen-
gen" yang mengatur sifat kuantitatif sebagai
sesuatu yang abstrak karena hanya merupakan
konsep. (Sukarni, 2008)
Pewarisan sifat ada yang dipengaruhi
oleh jenis kelamin. Dominansi gen yang
mewariskan sifat tertentu tergantung jenis
kelamin. Pada manusia, sifat-sifat yang
dipengaruhi oleh jenis kelamin ini contohnya
kepala botak dan penjang jari telunjuk. Kepala
botak umumnya ditemukan pada laki-laki.
Kepala botak akan nampak ketika sudah
berumur sekitar 30 tahun. Selain kepala botak,
pewarisan sifat panjang jari telunjuk juga
dipengaruhi oleh jenis kelamin. Jika kita
meletakkan tangan diatas kertas yang telah
diberi garis, sehingga ujung jari manis kita
menyentuh garis tersebut, maka akan diketahui
apakah jari telunjuk kita lebih pendek atau lebih
panjang dari jari manis. Umumnya kita
memiliki jari telunjuk yang lebih pendek dari
jari manis. Sama halnya dengan gen kepala
5
botak, sifat jari telunjuk pendek pada laki-laki
disebabkan oleh gen dominan, sedangkan pada
perempuan disebabkan oleh gen resesif. (Zetina,
2009)
3. Metode Penelitian
3.1 Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam
perancangan Sistem Hereditas Makhluk Hidup
Dalam Pewarisan Warna Kulit Manusia
Berdasarkan Metode Persilangan Hukum
Mendel ini menggunakan metode pendekatan
SDLC atau Software Development Life Cycle.
Pengembangan SDLC merupakan pendekatan
sistematis untuk memecahkan masalah yang
terdiri dari 6 tahapan, yakni Perencanaan,
Analisis, Perancangan, Implementasi, Uji Coba
Sistem, dan Penggunaan.
Mulai
Perencanaan
Analisis
Perancangan
Implementasi
Uji Coba Sistem
Penggunaan
Berhasil?
Selesai
Ya
Tidak
Gambar 5. Tahapan Pengembangan SDLC.
3.1.1 Tahap Perencanaan
Tahap perencanaan yang dilakukan yaitu
pengumpulan data. Pengumpulan data yang
dikumpulkan adalah data yang berkaitan dengan
metode pewarisan Hukum Mendel dalam
mewariskan warna kulit manusia dan
menerapkannya pada pemograman berbasis
web. Data-data yang dikumpulkan berasal dari
buku, internet, maupun pihak-pihak yang
berkaitan dengan ilmu biologi. Setelah data
diperoleh, selanjutnya data diolah untuk
perencanaan pembuatan sistem.
3.1.2 Tahap Analisis
Tahap analisis dilakukan analisis
kebutuhan sistem dengan menyelaksi data dan
mengolah data untuk sistem yang akan
dibangun. Hasil dari analisis kebutuhan sistem
ini diperlukan sebagai acuan dalam menyusun
spesifikasi sistem yang akan dibangun. Sebelum
masuk pada tahap perancangan, terlebih dahulu
dilakukan analisis terhadap sistem yang akan
berjalan. Tahap analisis yang dilakukan adalah
memahami Pewarisan Sifat pada Manusia itu
sendiri sesuai dengan teori pewarisan Medel,
mengidentifikasi permasalahn apa yang sedang
dihadapi dan kemudian menarik kesimpulan
dari proses analisis yang telah dilakukan. Inti
dari tahap analisis ini adalah untuk
mengidentifikasi permasalahan yang ada, untuk
mengetahui apa yang akan dilakukan untuk
memecahkan permasalahan tersebut.
Permasalahan dapat didentifikasi melalu
kendala yang dihadapi selama ini. Umumnya
terjadi pada saat melakukan perhitungan
peluang pewarisan sifat manusia pada seorang
anak yang masih dilakukan dengan perhitungan
yang manual. Hal tersebut membuat sebagian
pihak kesulitan dalam mengkalkulasi genetika
yang diwariskan dari hasil persilangan gen
orangtua kepada anaknya. Oleh karena itu perlu
dibuat sebuah sistem pewarisan dengan
perhitungan yang otomatis namun tetap
mengikuti kaidah perhitungan gen melalui
metode persilangan hukum mendel.
3.1.3 Tahap Perancangan
Tahap Peracangan pada proses pembuatan
sistem ini untuk menentukan peluang pewarisan
sifat dari hasli persilangan gen orangtua.
Adapun tahap-tahap dalam mendesain sistem ini
yaitu:
1. Desain Struktur Navigasi
2. Desain Flowchart Sistem
3.1.4 Tahap Implementasi
Tahap implementasi sistem merupakan
proses pengaplikasian hasil perancangan
kedalam bahasa pemrograman tertentu untuk
menghasilkan Sistem Hereditas Menggunakan
Metode Persilangan Hukum Mendel untuk
Identifikasi Pewarisan Warna Kulit Manusia
3.1.5 Tahap Uji Coba Sistem
Tahap uji coba sistem dilakukan dengan
menjalankan system test. Kemudian akan
diketahui hasil dari proses sistem tersebut.
Proses uji coba digolongkan ke dalam 3 (tiga)
kategori, yaitu :
6
1. Uji Coba Struktural
Uji coba ini dibuat untuk mengetahui
apakah alur sistem yang dibuat sudah sesuai
dengan yang dirancang pada awal penelitian
(flowchart).
2. Uji Coba Fungsional
Uji coba ini dilakukan untuk mengetahui
apakah sistem yang dibuat dapat berfungsi
dengan baik atau tidak.
3. Uji Coba Validasi
Uji coba ini dilakukan untuk mengetahui
apakah sistem sudah dapat bekerja dengan
benar.
3.1.6 Tahap Penggunaan
Setelah sistem telah melalui tahap uji
coba, aplikasi sistem ini dapat diterapkan dan
diimplementasikan pada ilmu pengetahuan
bidang biologi, khususnya dalam ilmu genetika.
Penggunaan baik digunakan oleh dosen, guru,
mahasiswa, maupun masyarakat secara luas.
4. Rancangan dan Implementasi
4.1 Tahap Perencanaan
Tahap perencanaan ditentukan tujuan dari
sistem, user yang menggunakannya, serta
deskripsi perancangan konsep. Sistem ini
dirancang untuk membantu masyarakat umum
untuk mengetahui kemungkinan kemunculan
warna kulit keturunannya.
Pewarisan warna kulit ini dipilih karena
belum ada sebuah sistem penunjang keputusan
yang berbasis komputer yang berkaitan dengan
penyelesaian pewarisan warna kulit manusia,
sehingga dicari menggunakan proses manual
yang panjang sehingga dibutuhkan pelatihan
dan bimbingan ahli di bidang pewarisan sifat.
Hal itu juga membuat waktu yang tidak efisien
dan tidak praktis bagi masyarakat yang ingin
mengetahui informasi tersebut, karena
masyarakat tidak bisa mengakses informasi
dengan mudah kapanpun dan dimanapun
dengan bebas. Oleh karena itu pada tahap
konsep awal ini ditemukan bahwa pada sistem
pewarisan sifat ini perlu dianalisis dan
dilakukan suatu pengembangan sistem yang
bersifat komputerisasi untuk mendapatkan hasil
yang cepat dan efisien.
4.2 Tahap Analisis
Tahap Analisis dilakukan untuk
mengetahui penyelesaian pewarisan warna kulit
kedua orang tua pada keturunannya dengan
menggunakan hukum mendel dengan memulai
merancang beberapa kemungkinan-
kemungkinan pesilangan-persilangan yang akan
ditampilkan sebagai informasi pada aplikasi.
Setelah diteliti lebih lanjut, telah ditentukan ada
5 (lima) jenis warna kulit yang akan dijadikan
pedoman pada aplikasi, yakni Hitam, Coklat
Tua, Coklat Muda, Krem, dan Putih.
Gambar 6. Penyebaran warna kulit di Dunia
Lima warna tersebut memiliki kriteria
daerah sebagai berikut:
1. Hitam dapat dikategorikan untuk warna
kulit yang dimiliki oleh orang yang tinggal
di daerah yang dilalui garis khatulistiwa
dan daerah gurun. Contohnya Negro atau
orang yang tinggal di sepanjang Afrika
Tengah, serta orang Indonesia yang tinggal
di daerah Papua.
2. Coklat Tua dikategorikan untuk warna kulit
yang dimiliki oleh sebagian orang yang
tinggal di daerah yang dekat dengan garis
khatulistiwa dan daerah gurun. Contohnya
Indonesia yang sering dikatakan sawo
matang, Maluku, Pontianak, dan orang asli
Melayu (Sumatera-Malaysia). Lalu juga ada
suku asli australia (aborigin), orang India
asli, dan sebagian orang yang tinggal di
daerah Afrika Selatan dan Utara (mesir,
aljazair, afrika selatan, dll).
3. Coklat Muda dikategorikan untuk warna
kulit yang dimiliki oleh sebagian orang
yang tinggal di daerah yang sedikit jauh
dengan garis khatulistiwa, contohnya
sebagian orang indonesia yang biasanya
tinggal di sepanjang pulau jawa-bali, daerah
ASEAN, timur tengah, dan Amerika Latin
(meksiko, chili, argentina, brazil, dan
sekitarnya).
7
4. Krem dikategorikan untuk warna kulit yang
dimiliki oleh sebagian orang yang tinggal di
daerah yang jauh dari garis khatulistiwa dan
dipengaruhi oleh 4 musim, contohnya Cina,
Jepang, Korea, Amerika Utara, Asia Utara,
iran, turki, dll.
5. Putih dikategorikan untuk warna kulit yang
dimiliki oleh sebagian orang yang tinggal di
daerah yang dekat dengan kutub utara.
Contohnya russia, islandia, greenland, dan
sepanjang daerah eropa, termasuk inggris,
jerman, sampai spanyol-italia.
4.3 Tahap Perancangan
Tahap Peracangan pada proses pembuatan
sistem ini untuk menentukan peluang pewarisan
sifat dari hasli persilangan gen orangtua.
Adapun tahap-tahap dalam mendesain sistem ini
yaitu:
1. Struktur Navigasi
2. Flowchart Sistem
3. Flowchart Menu Proses Persilangan
4. Flowchart Proses Persilangan Hukum
Mendel
4.3.1 Struktur Navigasi
Tahap perancangan sistem ini
menggunakan struktur navigasi, hal ini
dilakukan agar dapat mempermudah dalam
penyusunan halaman-halaman pada tampilan
sistem yang akan dibangun. Berikut gambar
struktur navigasi di tunjukan pada Gambar 7.
Beranda
Sistem Persilangan
Galeri Tentang
Input Warna Kulit
Proses Persilangan
Istilah-istilan
Foto-foto
Contoh Kasus
Gambar 7. Struktur Navigasi
4.3.2 Flowchart Sistem
Flowchart Sistem merupakan bagan yang
menunjukkan alur kerja atau apa yang sedang
dikerjakan di dalam sistem secara keseluruhan
dan menjelaskan urutan dari prosedur-prosedur
yang ada di dalam sistem sehingga terkombinasi
membentuk suatu sistem.
1. Flowchart Sistem
Start
TentangYa
BerandaA
Sistem Persilangan
Ya
AA
Foto-fotoIstilah-istilah
Ya
A
Pilih 1? Tidak Pilih 2?
Ya
Pilih 3?Tidak Tidak
Pilih Menu1. Beranda2. Sistem Persilangan3. Galeri4. Tentang
Pilih Menu1. Istilah-istilah2. Foto-foto3. Contoh Kasus
Pilih 1? Tidak
B
Pilih 2?
Ya
Contoh KasusTidak
Gambar 8. Flowchart Sistem
2. Flowchart Menu Proses Persilangan
B Mulai
Input:1. Warna Kulit Ayah2. Warna Kulit Ibu3. Warna Kulit yg diharapkan
Tampilan Hasil
Ulangi input? Ya
Tampil Proses?
Tidak
Tampilan Proses
Ya
Kembali Ke hasil?
Ya
CProses Persilangan
A
Tidak
Tidak
Gambar 9. Flowchart Menu Proses Persilangan
8
3. Flowchart Proses Persilangan Hukum
Mendel
Mulai
Warna Kulit Ayah P1 = A1A2B1B2Warna Kulit Ibu P1 = A1A2B1B2
Gamet Ayah P1 = A1B1, A2B2Gamet Ibu P1 = A1B1, A2B2
Pasangkan Gamet Ayah P1 x Ibu P1
A1B1 A1B1A2B2
A2B2 A1B1A2B2
Output Gen F1 :A1A1B1B1, A1A2B1B2, A2A1B2B1, A2A2B2B2
P2 == F1
Menentukan Gen P1
Apakah F1 = 2 sifat?
Ya P2 == P1Tidak
Warna Kulit Ayah P2 = A1A2B1B2Warna Kulit Ibu P2 = A1A2B1B2
Gamet Ayah P2 = A1B1, A1B2, A2B1, A2B2Gamet Ibu P2 = A1B1, A1B2, A2B1, A2B2
Pasangkan Gamet Ayah P2 x Ibu P2
A1B1 A1B1 A1B2 A1B1A1B2 A1B2A2B1 A2B1A2B2 A2B2
A2B1 A1B1 A2B2 A1B1A1B2 A1B2A2B1 A2B1A2B2 A2B2
Output Gen F2 :A1A1B1B1, A1A1B1B2, A1A2B1B1, A1A2B1B2A1A1B2B1, A1A1B2B2, A1A2B2B1, A1A2B2B2A2A1B1B1, A2A1B1B2, A2A2B1B1, A2A2B1B2A2A1B2B1, A2A1B2B2, A2A2B2B1, A2A2B2B2
Menentukan Gen P2
Selesai
C
Gambar 10. Flowchart Proses Persilangan Hukum Mendel
4.3.3 Rancangan Tampilan
Tahap perancangan Tampilan aplikasi
yang dibuat bertujuan untuk menampilkan
tampilan dan menentukan isi atau menu yang
akan dibuat, hal ini bertujuan untuk
memudahkan tahap implementasi aplikasi yang
akan dirancang. Beberapa rancangan tampilan
halaman sebagai berikut:
1. Halaman Beranda
Rancangan halaman beranda berisi menu
dan kata-kata sambutan.
2. Halaman Sistem Persilangan
Rancangan halaman Sistem persilangan
berisi input warna kulit dan button untuk
melihat hasil. Pada halaman Sistem persilangan
menu masih terlihat.
3. Halaman Output
Rancangan halaman output menampilkan
hasil persilangan berupa tabel dan
menampilkan besar kemungkinan munculnya
suatu warna kulit.
4. Halaman Proses
Rancangan halaman proses menampilkan
proses persilangan yang sesuai dengan halaman
output.
5. Halaman Istilah, Gambar dan Contoh Kasus
Rancangan halaman istilah, halaman
gambar dan halaman contoh kasus merupakan
halaman tambahan yang berisi istilah, gambar-
gambar dan contoh kasus yang berkaitan
dengan sistem.
4.4 Tahap Proses Implementasi
Setelah merancang sistem baik flowchart
maupun rancangan tampilan. Tahap selanjutnya
adalah implementasi dimana tahap membangun
aplikasi yang melibatkan seluruh objek yang
terlibat dalam pembuatan aplikasi. Pembuatan
aplikasi menggunakan Adobe Dreamwaver CS5
dan Browser sebagai eksekusi tools/review pada
setiap tahap pembuatan aplikasi.
Adapun langkah-langkah dalam
pembuatan aplikasi berbasis web ini dengan
menggunakan bahasa HTML dan PHP, sebagai
berikut:
1. Buka Adobe Dreamwaver CS5
2. Pada kolom create, pilih html/php
3. Masukkan script html dan php dalam
halaman code sehingga aplikasi sesuai
dengan rancangan
4. Tidak lupa pula membuat css sebagai
style atau gaya tampilan web.
9
Gambar 11. Implementasi Halaman Web
5. Hasil dan Pembahasan
5.1 Hasil
Tahap selanjutnya setelah merancang
adalah membahas hasil implementasi, mulai
dari halaman-halaman yang telah dirancang,
hingga proses-proses yang terlibat pada aplikasi.
Serta mengujinya untuk mengetahui apakah
aplikasi yang dirancang sesuai dan dapat
bekerja sesuai dengan harapan.
5.1.1 Halaman Beranda
Halaman beranda dari aplikasi ini
menampilkan menu dan kata sambutan dari
penyusun. Hasil tampilan halaman utama dapat
dilihat pada gambar 19.
Gambar 12. Halaman Beranda
5.1.2 Halaman Sistem Persilangan
Halaman sistem persilangan meupakan
halaman utama pada aplikasi ini. Halaman
sistem persilangan terdiri atas halaman
input.php, halaman output.php dan proses.php.
5.1.2.1 Halaman Input
Halaman input menampilkan pilihan
warna kulit kedua orang tua dan warna kulit apa
yang diharapkan. Halaman input dapat dilihat
pada gambar 20.
Gambar 13. Halaman Input
5.1.2.2 Halaman Output
Halaman output menampilkan hasil dari
proses berupa informasi peluang-peluang yang
terjadi dari persilangan warna kulit kedua orang
tua dalam bentuk yang unik dan menarik. Serta
memberikan besaran peluang dari warna kulit
yang diharapkan berupa persentase (%).
Sehingga pengguna dapat mengetahui
kemungkinan-kemungkinan warna kulit yang
akan muncul pada anak-anaknya. Halaman
output dapat dilihat pada gambar 21.
Gambar 14. Halaman Output
5.1.2.3 Halaman Proses
Halaman proses menampilkan informasi
proses persilangan dengan menggunakan
metode persilangan hukum mendel mulai dari
pemisahan gen menjadi gamet hingga
menghasilkan hasil warna kulit anak dari kedua
orang tua. Hasil akan terlihat setelah persilangan
antara P2 (parent ke 2), artinya berbedaan yang
lengkap akan terlihat pada cucu mereka.
Halaman proses dapat dilihat pada gambar 22.
10
Gambar 15. Halaman Proses
5.2 Pembahasan
Tahap ini adalah tahap dimana membahas
aplikasi yang telah di buat dan mencari contoh
kasus agar dapat diketahui apakah aplikasi
dibuat sesuai tujuan dan manfaat yang
diharapkan.
Dari berbagai percobaan, didapatkan
hasil-hasil kemungkinan dari semua
persilangan antar warna kulit. Berikut
ditampilkan semua pembahasan persilangan
antar warna kulit yang telah dicoba pada
aplikasi pada tabel pembahasan.
Tabel 2. Pembahasan
No
Warna Kulit Persentase Kemungkinan (%)
Ayah Ibu Hitam C.
Tua
C.
Muda Krem Putih
1. Hitam Hitam 100 0 0 0 0
2. Hitam Coklat
Tua 50 50 0 0 0
3. Hitam Coklat
Muda 25 50 25 0 0
4. Hitam Krem 12,5 37,5 37,5 12,5 0
5. Hitam Putih 6,25 25 37,5 25 6,25
6. Coklat
Tua
Coklat
Tua 25 50 25 0 0
7. Coklat
Tua Coklat Muda
12,5 37,5 37,5 12,5 0
8. Coklat
Tua Krem 0 25 50 25 0
9. Coklat
Tua Putih 0 12,5 37,5 37,5 12,5
10.
Coklat Muda
Coklat Muda
6,25 25 37,5 25 6,25
11.
Coklat Muda
Krem 0 12,5 37,5 37,5 12,5
12.
Coklat Muda
Putih 0 0 25 50 25
13.
Krem Krem 0 0 25 50 25
14.
Krem Putih 0 0 0 50 50
15.
Putih Putih 0 0 0 0 100
Setelah data hasil percobaan dimasukkan
pada tabel, dapat dilihat bahwa hasil persilangan
antara gelap dengan gelap menghasilkan
keturunan yang gelap pula, begitupun juga
dengan persilangan antara terang dengan terang
akan menghasilkan keturunan yang terang pula.
Sedangkan untuk kombinasi seperti gelap
dengan terang, terang dengan medium, medium
dengan terang, atau medium dengan medium,
akan menghasilkan keturunan yang beragam,
yakni terang, medium dan gelap.
5.2.1 Contoh Kasus
Contoh kasus yang terjadi di sekitar kita
adalah munculya warna kulit anak yang berbeda
dengan kedua orang tuanya, sehingga
menimbulkan kebingungan dan bahkan
menimbulkan prasangka buruk bagi suami
kepada istri. Maka dari itu disediakan contoh
kasus dapat terjadi di sekitar kita.
Pasangan Suami istri yang baru
mempunyai anak memiliki data sebagai berikut:
1. Warna kulit Ayah Coklat Muda dengan
Genotip AaBb
2. Warna kulit Ibu Krem dengan Genotip
Aabb
3. Warna Kulit Anak mereka Coklat Tua
Berikut Proses persilangannya:
P1 fenotipe : Coklat Muda x Krem
genotipe : AaBb Aabb
gamet : AB, ab Ab, ab
F1
♀ ♂ Ab ab
AB
AABb (Coklat
Tua)
AaBb (Coklat Muda)
ab Aabb
(Krem) aabb
(Putih)
Perbandingan
fenotipe : 1 Coklat Tua : 1 Coklat Muda : 1
Krem : 1 Putih
genotipe : 1 AABb : 1 AaBb : 1 Aabb : 1 aabb
*Dipilih sifat yang sama dengan induk
P2 fenotipe : Coklat Muda x Krem
genotipe : AaBb Aabb
gamet : AB, Ab, aB, ab Ab, Ab, ab, ab
11
F2 :
Perbandingan fenotipe : 2 Coklat Tua : 6
Coklat Muda : 6 Krem : 2 Putih
Dalam persentase : 12,75% Coklat Tua :
37,5% Coklat Muda : 37,5% Krem : 12,75%
Putih
Dilihat dari hasil diatas, kemungkinan
mempunyai anak berwarna kulit coklat tua
adalah 6 berbanding 16, atau 12,75% dalam
persentase. Jadi merupakan hal yang wajar
ketika mereka mempunyai warna kulit anak
yang berbeda dengan warna kulit mereka.
5.3 Uji Coba
Tahap uji coba sistem dilakukan dengan
menjalankan system test. Kemudian akan
diketahui hasil dari proses sistem tersebut.
Proses uji coba digolongkan ke dalam 3 (tiga)
kategori, yaitu : Uji Coba Struktural, Uji Coba
Fungsional, dan Uji Coba Validasi.
5.3.1 Uji Coba Struktural
Uji coba ini dibuat untuk mengetahui
apakah alur sistem yang dibuat sudah sesuai
dengan yang dirancang pada awal penelitian
(flowchart). Uji coba struktural dilakukan
dengan cara menjalankan semua fungsi dari
menu dan form-form yang telah dirancang. Jika
terjadi kesalahan atau tidak berfungsi, maka
proses akan kembali ke tahap implementasi. Hal
ini dilakukan berulang, sampai didapat hasil
yang diinginkan. Hasil Uji Coba Struktural
digambarkan pada Tabel 2.
Tabel 3. Uji Coba Struktural
5.3.2 Uji Coba Fungsional Uji coba ini dilakukan untuk mengetahui
apakah sistem yang dibuat dapat berfungsi
dengan baik atau tidak. Uji coba ini bertujuan
untuk menguji fungsionalitas dari tombol-
tombol yang disediakan oleh form. Proses
pengujian form ini dapat dilihat pada Tabel
berikut:
Tabel 4. Uji Coba Fungsional
♀
♂
Ab Ab ab ab
AB
AABb (Coklat
Tua)
AABb (Coklat
Tua)
AaBb (Coklat Muda)
AaBb (Coklat Muda)
Ab
AAbb (Coklat
Muda)
AAbb (Coklat
Muda)
Aabb (Krem)
Aabb (Krem)
aB
AaBb (Coklat Muda)
AaBb (Coklat Muda)
aaBb (Krem)
aaBb (Krem)
ab Aabb
(Krem) Aabb
(Krem) aabb
(Putih) aabb
(Putih)
No Form Hasil Gambar
1 Beranda Sesuai Gambar 15
2 Input Sesuai Gambar 16
3 Output Sesuai Gambar 17
4 Proses Sesuai Gambar 18
5 Galeri Sesuai Gambar 19
6 Istilah Sesuai Gambar 20
7 Gambar Sesuai Gambar 21
8 Contoh Sesuai Gambar 22
8 Tentang Sesuai Gambar 23
No Halaman Tombol Hasil
1 Halaman
Utama
Beranda Berfungsi Menampilkan
halaman Home
Sistem
Persilangan
Berfungsi Menampilkan
halaman Sistem
Persilangan
Galeri Berfungsi Menampilkan
halaman Galeri
Tentang Berfungsi Menampilkan halaman Tentang
2 Sistem
Persilangan
Warna
Kulit Ayah
Berfungsi Menampilkan
Pilihan 5 Warna Kulit
Warna
Kulit Ibu
Berfungsi Menampilkan
Pilihan 5 Warna Kulit
Warna
Kulit Yang
Anda
harapkan
Berfungsi Menampilkan
Pilihan 5 Warna Kulit
Hasil Berfungsi Menampilkan
halaman Hasil
3 Output
Kembali
Ke Input
Berfungsi Menampilkan
Halaman sebelumnya
(Halaman Input)
Lihat
Proses
Berfungsi Menampilkan
Halaman Proses
4 Proses Kembali Ke Hasil
Berfungsi Menampilkan
Halaman sebelumnya (Halaman Output)
5 Galeri
Istilah-
istilah
Berfungsi Menampilkan
Halaman Istilah
Gambar-
Gambar
Berfungsi Menampilkan
Halaman Gambar
Contoh
Kasus
Berfungsi Menampilkan
Halaman Contoh Kasus
12
5.3.3 Uji Coba Validasi
Uji coba ini dilakukan untuk mengetahui
apakah sistem sudah dapat bekerja dengan
benar. Uji coba validasi dapat ditunjukan pada
Tabel 5.
Tabel 5. Uji Coba Validasi
6. Kesimpulan dan Saran
6.1 Kesimpulan
Aplikasi yang telah dirancang ini
merupakan aplikasi penunjang keputusan yang
membantu masyarakat mendapatkan informasi
berupa pewarisan warna kulit orang tua kepada
anak-anaknya dan dapat menampilkan besar
peluang munculnya salah satu warna kulit
dengan menggunakan metode persilangan
hukum mendel.
Kesimpulan yang dapat diambil dari
perancangan aplikasi ini adalah sebagai berikut:
1. Jika persilangan terjadi pada sesama warna
kulit gelap (Hitam-Hitam, Hitam- Coklat
Tua, Coklat Tua-Coklat Tua), maka
kemungkinan warna kulit anak gelap juga
sangat besar (≥50%), sebaliknya
kemungkinan warna kulit anak terang tidak
ada atau tidak mungkin (0%). Kecuali ada
penyimpangan gen, seperti albino atau
penyimpangan gel lainnya.
2. Jika persilangan terjadi pada sesama warna
kulit terang (Krem-Krem, Krem-Putih, Putih-
Putih), maka kemungkinan warna kulit anak
terang juga sangat besar (≥50%), sebaliknya
kemungkinan warna kulit anak gelap tidak
ada atau tidak mungkin (0%). Kecuali ada
penyimpangan gen, seperti albino atau
penyimpangan gel lainnya.
3. Hal yang unik terjadi pada persilangan warna
kulit Gelap dengan warna kulit Terang
(Hitam-Putih/sebaliknya) kemungkinan
warna kulit anak yang besar adalah warna
kulit medium (Coklat Muda) yakni sebesar
37,5%, sedangkan warna kulit yang sama
dengan kedua orang tuanya (hitam dan putih)
hanya sebesar 6,25%. Kemungkinan besar
warna kulit yang muncul lainnya seperti
Coklat tua dan Krem juga termasuk besar,
yakni 25%. Kecuali ada penyimpangan gen,
seperti albino atau penyimpangan gel
lainnya.
4. Hal yang unik juga terjadi pada persilangan
sesama warna kulit Medium (Coklat Muda-
Coklat Muda), kemungkinan warna kulit
yang jauh dengan kedua orang tuanya (hitam
dan putih) muncul sebesar 6,25%. Artinya
warna kulit Gelap dn terang dapat muncul
walaupun kemungkinannya sangat kecil.
Sedangkan warna kulit anak yang sama
dengan warna kulit orang tua (Coklat Muda)
yakni tergolong besar , yakni 37,5%.
N
o Form Uji Hasil
1
Memilih Warna
Kulit Ayah, ibu
dan warna kulit
yang diharapkan.
(Ayah=Coklat
Tua; Ibu=Krem;
Harapan: Coklat
tua)
Berhasil
Memilih Warna
Kulit Ayah,
Ibu, dan
Harapan
2
Menampilkan
hasil persilangan.
Menampilkan
Besar Peluang.
Berhasil
menampilkan
hasil
persilangan
dengan
perbandingan
(4 Cok Tua : 8
Cok Muda : 4
Krem)
Berhasil
Menampilkan
informasi besar
peluang warna
kulit Coklat
Tua sebesar
25%.
3
Setelah
Mengklik button
lihat proses,
menampilkan
halaman proses
Menyesuaikan
hasil Persilangan
pada proses
dengan hasil
persilangan pada
output
Menyesuaikan
besar peluang
pada proses
dengan
kemuingkinan
pada output
Berhasil
menampilkan
halaman proses
Hasil
persilangan
pada output
sesuai dengan
hasil
persilangan
pada proses
Besar peluang
pada output
sesuai dengan
peluang pada
proses
13
Kemungkinan besar warna kulit yang muncul
lainnya seperti Coklat tua dan Krem juga
termasuk besar, yakni 25%. Kecuali ada
penyimpangan gen, seperti albino atau
penyimpangan gel lainnya.
6.2 Saran
Aplikasi yang telah dirancang
menggunakan metode persiangan hukum
mendel terutama materi poligen hanya
membahas tentang persilangan warna kulit saja,
padahal materi poligen dapat membahas
persilangan tentang warna rambut, jenis
rambut, panjang jari telunjuk, tinggi badan dan
lain-lain. Saran penulis semoga kedepannya
aplikasi ini dapat dikembangkan menjadi
aplikasi yang dapat membahas semua anggota
tubuh yang yang dapat dicari kemungkinan
persilangannya dengan materi poligen dan dapat
menggunakan metode-metode lain yang lebih
efisien dan cepat sehingga memiliki nilai lebih
dan lebih bermanfaat dari penelitian
sebelumnya. Dan juga sistem yang dibuat
penulis hanya sebatas 2 keturunan saja, belum
sampai 3 bahkan 4 keturunan sehingga dapat
memberikan informasi peluang pewarisan
warna kulit pada keturunan yang lebih luas.
Daftar Pustaka
Alamsyah, M. Februari 2013. Poligen.
http://natureisalam.blogspot.com/2013/02/
poligen.html. (diakses 2 Februari 2015)
Artikel non-Personal. 28 Januari 2015. Gregor
Mendel.
http://id.wikipedia.org/wiki/Gregor_Mend
el. (diakses 28 Januari 2015)
Artikel non-Personal. 15 Juli 2014. Hereditas.
http://id.wikipedia.org/wiki/Hereditas.
(diakses 28 Januari 2015)
Artikel non-Personal. Februari 2014.
Pengertian dan Struktur Kulit.
http://arti-definisi-
pengertian.info/pengertian-dan-struktur-
kulit. (diakses 2 Februari 2015)
Campbell, Neil A. dkk. 2002. Biologi. Ed ke-5
Jilid 1. Erlangga. Jakarta.
Cahyono, F. 2010. Kombinatorial dalam
Hukum Pewarisan Mendel. Makalah
dalam Probabilitas dan Statistik. Program
Studi Teknik Informatika, ITB, Bandung
(dipublikasikan).
Djjar. 2013. Alasan Mengapa Warna Kulit
Manusia Berbeda.
http://djjars.blogspot.com/2012/01/alasan-
mengapa-warna-kulit-manusia.html.
(diakses 20 Januari 2015)
Robiyah, S. 2012. Penerapan Metode Mendel
berbasis Deterministic Finite Automata
(Dfa) untuk Pewarisan Golongan Darah.
Skripsi. Program Studi Ilmu Komputer
FMIPA Universitas Pakuan, Bogor.
Suryo. 2004. Genetka Strata-1. Ed ke-1. Gadjah
Mada University Press, Yogyakarta.
Suryo. 2008. Genetka Manusia. Ed ke-2.
Gadjah Mada University Press,
Yogyakarta.
Tosida, E.T., S.TP, M.Si. & Utami, D.K.
2010. Pemodelan Sistem Pewarisan Gen
Manusia berdasarkan Hukum Mendel
dengan Algoritma Branch and Bound.
Ekologia [11: 2].
top related