Persilangan Monohibrid, Dihibrid dan Manfaat Persilangan bagi Manusia – Pada topik sebelumnya kalian telah belajar tentang hukum pewarisan sifat, yaitu hukum Mendel I. Hukum tersebut menjelaskan adanya persilangan monohibrid. Nah, berikut ini penjelasannya. Sebelum masuk dalam persilangan, kalian harus memahami simbol tertentu seperti berikut.
Persilangan Monohibrid
Persilangan monohibrid adalah persilangan antara dua individu sejenis dengan satu sifat beda. Misalnya persilangan antara jeruk yang berbuah manis dengan jeruk yang berbuah masam, persilangan antara kucing berambut hitam dengan kucing berambut putih. Sifat keturunan yang dapat kalian amati secara langsung, misal warna, ukuran, dan bentuk disebut sebagai fenotip, contohnya bunga mawar berwarna merah. Sifat dasar yang tidak tampak dan tetap—artinya tidak berubah-ubah karena lingkungan—pada suatu individu dinamakan genotip (misalnya AA,aa). Anggota dari sepasang gen yang mempunyai pengaruh berlawanan disebut dengan alel. Misalnya M mentukan sifat manis pada jeruk dan m menentukan sifat masam pada jeruk. Dengan demikian, M dan m disebut alel.
Mendel melihat dua sifat dari karakter warna bunga tanaman kacang kapri, yaitu warna ungu dan putih. Jika kacang kapri berbunga ungu disilangkan dengan kacang kapri berbunga putih, maka hasilnya akan 100% tanaman berwarna ungu. Akan tetapi, jika hasil dari persilangan itu (ungu) dikawinkan dengan sesamanya, maka keturunannya akan menunjukkan 75% berbunga ungu dan 25% berwarna putih. Perhatikan skema persilangan berikut.
Monohibrid dominan penuh
Monohibrid adalah persilangan dua individu sejenis yang memperhatikan satu sifat beda dan gen-gen yang dominan. Sifat dominan ini dapat dilihat secara mudah, yaitu sifat yang lebih banyak muncul pada keturunan daipada sifat lainnya yang sealel. Dari penelitiannya, Mendel menyatakan pokok pikirannya sebagai berikut.
- Ciri suatu organisme ditentukan oleh sepasang faktor keturunan (gen) yang berasal dari induk jantan atau induk betina.
- Setiap pasangan gen menunjukkan ciri alternatif sesamanya, misalnya tinggi dengan pendek, merah dengan putih.
- Jika terdapat bersama-sama alel yang dominan akan menutupi alel yang resesif.
- Pada waktu pembentukan gamet (sel kelamin), pasangan gen induk (parental) akan memisah ke dalam dua sel anak sel anak secara bebas. Setiap gamet berisi salah satu gen dari pasangan gen tersebut.
Monohibrid intermediet
Monohidrid intermediet adalah persilangan antara dua individu sejenis yang memperhatikan satu sifat beda dengan gen-gen intermediet. Jika tumbuhan berbunga merah disilangkan dengan tumbuhan sejenis berbunga putih, maka keturunan F1 yang dihasilkan berbunga merah muda dan dikatakan bunga merah muda bersifat intermediet.
Contoh Soal
Tentukan pewarisan sifat pada persilangan antara jeruk dengan rasa manis dengan jeruk rasa masam!
Penyelesaian
Jadi, sifat yang muncul dari persilangan tersebut adalah 75% jeruk rasa manis dan 25% jeruk rasa masam.
Persilangan Dihibrid
Pada topik sebelumnya, kalian telah belajar tentang persilangan monohibrid. Pada topik ini, kalian akan belajar tentang persilangan dihibrid.
Persilangan dihibrid adalah persilangan antara dua individu sejenis yang melibatkan dua sifat beda, misalnya persilangan antara tanaman kacang kapri hijau berbiji bulat dengan kacang kapri kuning berbiji kisut. Mendel menyilangkan kacang kapri kuning berbiji bulat dengan tanaman kacang kapri kuning berbiji kisut. Ternyata hasilnya semua F1 nya berbiji bulat dan berbiji kuning. Hal ini menunjukkan bahwa biji bulat dan warna kuning merupakan sifat dominan. Selanjutnya semua tanaman F1 dibiarkan menyerbuk sendiri.
Contoh soal
Kacang ercis kuning berbiji bulat (BBKK) disilangkan dengan kacang ercis hijau berbiji keriput (bbkk). Tentukan keturunan yang akan dihasilkan!
Penyelesaian
Berdasarkan data percobaan di atas, Mendel berhasil merumuskan hukumnya yang ke II. Hukum tersebut dikenal sebagai hukum pengelompokkan gen secara bebas (The Law of independent Assortment of Genes). Hukum ini menyatakan bahwa, gen-gen dari sepasang alel akan memisah secara bebas pada pembelahan reduksi (meiosis) saat terjadi pembentukan gamet. Oleh karena itu, pada contoh dihibrid itu terjadilah 4 pengelompokan dari dua pasang gen.
1. Gen B mengelompok dengan gen K, terdapat dalam gamet BK.
2. Gen B mengelompok dengan gen k, terdapat dalam gamet Bk.
3. Gen b mengelompok dengan gen K, terdapat dalam gamet bK.
4. Gen b mengelompok dengan gen k, terdapat dalam gamet bk.
Pernikahan pada manusia dengan dua sifat beda pada individunya dapat dikatakan sama dengan persilangan dihibrid. Misalnya sifat kidal (resesif) ditentukan oleh gen kd, sifat normal (dominan) ditentukan oleh gen Kd. Rambut keriting dominan ditentukan oleh gen Kr terhadap rambut lurus yang ditentukan oleh gen resesif kr. Seperti halnya dengan tumbuhan dan hewan, F2 di sini akan memperlihatkan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1. Pada kenyataannya, akan sulit bahkan tidak mungkin mendapatkan perbandingan seperti itu mengingat jumlah anak dalam suatu keluarga itu sangat sedikit. Uji silang (Test Cross) secara dihibrid biasa dilakukan pada tanaman ercis dengan sifat-sifat berikut.
- B = biji bulat
- b = biji keriput
- K = biji kuning
- k = biji hijau
Jika tanaman biji bulat kuning homozigot (BBKK) disilangkan dengan tanaman berbiji keriput hijau (bbkk), maka tanaman F1 merupakan dihibrid berbiji bulat kuning. Berikut uji silangnya yang menghasilkan keturunan dengan perbandingan 1 : 1 : 1 : 1.
Manfaat Persilangan bagi Manusia
Sejak lama manusia telah berusaha untuk mengubah sifat makhluk hidup sesuai dengan yang diinginkan. Mereka melakukan persilangan dan seleksi pada hewan dan tumbuhan yang diperluka. Kini seiring dengan kemajuan dan pengembangan dari ilmu pengetahuan, untuk mengubah sifat makhluk hidup telah ada teknik tersendiri, misalnya dengan rekombinasi genetik. Oleh karena itu, pada materi ini akan dipelajari manfaat persilangan bagi manusia.
Manfaat dari mempelajari persilangan (genetika) adalah agar kita dapat mengetahui sifat-sifat dari masing-masing individu atau setiap makhluk hidup yang ada di lingkungan sekitar kita. Disebut dengan ilmu genetika karena merupakan ilmu keturunan (pewarisan sifat).
Genetika dapat dijadikan sebagai ilmu pengetahuan murni maupun terapan. Sebagai ilmu pengetahuan murni, genetika harus ditunjang dengan ilmu-ilmu lainnya atau ilmu dasar yang lainnya, misalnya kimia, fisika, dan juga ilmu pengetahuan dasar dalam biologi itu sendiri, seperti biokimia, fisiologi, anatomi, dan sebagainya. Genetika ini merupakan ilmu terapan yang dapat menunjang banyak kegiatan bidang ilmah dan pelayanan pada masyarakat.
Genetika dapat dipakai oleh manusia pada bidang-bidang yang lainnya, diantaranya sebagai berikut.
1. Pertanian
Dalam bidang ini, manusia memanfaatkan ilmu genetika untuk mempelajari bagaimana mencari bibit unggul suatu tanaman produksi. Biasanya dengan cara transgenik. Organisme transgenik merupakan organisme yang mendapatkan pindahan gen pada organisme lain. Gen yang ditransfer ini dapat berasal dari jenis (spesies) lain, misalnya dari bakteri, virus, hewan, bahkan dapat juga dari tanaman lain.
Tujuan dari pemindahan gen ini adalah untuk mendapatkan organisme baru yang mempunyai sifat yang lebih baik dan sesuai dengan yang diinginkan. Misalnya tanaman yang tahan terhadap serangan hama penyakit sehingga produksi dari tanaman dapat meningkat. Hal ini dilakukan untuk kesejahteraan manusia. Selain itu dengan adanya rekayasa genetika ini, tanaman dapat hidup dalam kondisi lingkungan yang ekstrem.
2. Kedokteran
Dalam dunia kedokteran, ilmu yang sekarang paling populer adalah genetika, yaitu tentang genetika manusia. Genetika bermanfaat untuk penentuan jenis kelamin dan pewarisan sifat terpaut seks, misalnya butawarna dan hemofilia. Genetika dapat juga dimanfaatkan untuk rekayasa genetik seperti kloning karena untuk perkembangbiakan makhluk hidup bagi individu (turunan) yang sama persis sama.
Genetika ini diperlukan untuk mengetahui kelainan atau penyakit keturunan yang disebabkan adanya pewarisan sifat dan usaha dalam mencari cara untuk menanggulanginya serta menelusuri sifat keturunan seseorang misalnya golongan darah. Golongan darah ini biasanya diperlukan untuk penelitian warisan harta dan kriminalitas.
Selain itu juga dapat dimanfaatkan sebagai pembuatan insulin. Insulin ini nantinya dimanfaatkan manusia untuk mengobati penyakit diabetes. Untuk mendapatkan insulin yang sama dengan manusia biasanya digunakan rekombinasi gen.
3. Kedokteran hewan dan peternakan
Pada bidang ini, genetika dimanfaatkan untuk mengetahui kelainan pada keturunan. Selain itu, juga dapat digunakan untuk mengetahui asal-usul suatu hewan ternak. Pada bidang kedokteran, hewan juga dapat digunakan sebagai cara untuk mendapat turunan unggul dengan cara menghilangkan sifat-sifat yang kurang baik pada suatu individu.
4. Psikologi dan antropologi
Dalam bidang ini, genetika juga bermanfaat karena dapat mempelajari masalah psikologi manusia, asal-usul dari suatu bangsa, dan bagaimana hubungan kerabatnya serta pengaruh sifat genetis seseorang dalam kehidupan sehari-hari dalam lingkungan hidupnya.