Persilangan Dihibrid (Genetika Tumbuhan)

PERSILANGAN DIHIBRID

Landasan teori

Bicara tentang persilangan, mendel menjelaskan tentang teori-toerinya. Persilangan dapat terjadi secara monohibrid, dihibrid, trihibrid bahkan polihibrid. Persilangan dihibrid yaitu persilangan antara dua individu sejenis dengan dua sifat beda. Mendel menyatakan pada persilangan ini bahwa gen-gen dari kedua induk akan mengelompok secara bebas. Pernyataan ini disebut dengan Hukum Mendel II (Independent Assortment/asortasi bebas/berpasangan secara bebas). Persilangan dihibrid dapat membuktikan kebenaran Hukum Mendel II yaitu bahwa gen-gen yang terletak pada kromosom yang berlainan akan bersegregasi secara bebas dan dihasilkan empat macam fenotip dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1.

Suatu genotipe dihibrida adalah heterozigot pada dua lokus. Dihibrida membentuk empat gamet yang secara genetik berbeda dengan frekuensi yang kira-kira sama karena orientasi acak dari pasangan kromosom nonhomolog pada piringan metafase meiosis pertama. Uji silang (test cross) adalah perkawinan genotipe yang tidak diketahui benar dengan genotipe yang homozigot resesif pada semua lokus yang sedang dibicarakan. Fenotipe-fenotipe tipe keturunan yang dihasilkan oleh suatu uji silang mengungkapkan jumlah macam gamet yang dibentuk oleh genotipe parental yang diuji.. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan gambaran mengenai persilangan dihibrida dsn menguji hasilnya dengan menggunakan pengujian chi- square test.

Pada persilangan dihibrid dibentuk empat gamet yang secara genetik berbeda dengan frekuensi yang kira-kira sama karena orientasi secara acak dari pasangan kromosom nonhomolog pada piringan metafase meiosis pertama. Bila dua dihibrida disilangkan, akan dihasilkan 4 macam gamet dalam frekuensi yang sama baik pada jantan maupun betina. Suatu papan-periksa genetik 4 x 4 dapat digunakan untuk memperlihatkan ke-16 gamet yang dimungkinkan. Rasio fenotipe klasik yang dihasilkan dari perkawinan genotipe dihibrida adalah 9:3:3:1. Rasio ini diperoleh bila alel-alel pada kedua lokus memperlihatkan hubungan dominan dan resesif

Uji χ2 (chi-square) merupakan alat bantu untuk menentukan seberapa baik kesesuaian suatu percobaan (goodness of fit). Pada uji ini penyimpangan nisbah amatan (observed) dari nisbah harapan (expected) dengan rumus :

χ2 = Σ (O – E)2 ⁄ E

χ2 = (O1 – E1) ⁄ E1 + (O2 – E2) ⁄ E2 + .......... + (On – En) ⁄ En

Nilai χ2 diinterpretasikan sebagai peluang dengan mencocokkannya ke tabel χ2 berdasarkan derajat bebasnya. Derajat bebas (db) adalah banyaknya fenotip yang dapat diekspresikan (n) dikurangi satu. Pada satu sifat beda berkedominanan penuh terdapat dua fenotip dan db = n-1 = 2-1 = 1. Pada dua sifat beda berkedominanan sebagian, db = 9-1 = 8.

Tinjauan pustaka

Bila semua gamet individu diketahui, maka genotipe individu itu juga akan diketahui. Suatu uji silang monohibrida menghasilkan ratio fenotipe 1:1, menunjukkan bahwa ada satu pasang faktor yang memisah. Suatu uji silang dihibrida menghasilkan ratio 1:1:1:1, menunjukkan bahwa ada dua pasang faktor yang berpisah dan berpilih secara bebas (johnson , 1983: 98).

  Persilangan dihibrid adalah persilangan antara dua individu sejenis yang melibatkan dua sifat beda, misalnya persilangan antara tanaman ercis berbiji bulat dan berwarna hijau dengan tanaman ercis berbiji kisut dan berwarna cokelat atau padi berumur pendek dan berbulir sedikit dengan padi berumur panjang dan berbulir banyak (corebina,1997)

Mendel melakukan persilangan ini dan memanen 315 ercis bulat-kuning, 101 ercis keriput-kuning, 108 bulat-hijau dan 32 ercis keriput-hijau. Hanyalah 32 ercis keriput-hijau yang merupakan genotipe tunggal. Hasil-hasil ini membuat Mendel mendirikan hipotesisnya yang terakhir (hukum Mendel kedua).  Distribusi satu pasang faktor tidak bergantung pada distribusi pasangan yang lain. Hal ini dikenal sebagai hukum pemilihan bebas . Ciri khas karya Mendel yang cermat ialah bahwa ia lalu menanam semua ercis ini dan membuktikan adanya genotipe terpisah di antara setiap ercis dengan kombinasi baru ciri-cirinya (Kimball, 1983).

Hukum Mendel II yaitu pengelompokan gen secara bebas berlaku ketika pembuatan gamet. Dimana gen sealel secara bebas pergi ke masing masing kutub meiosis. Pembuktian hukum ini dipakai pada dihibrid atau polihibrid, yaitu persilangan dari dua individu yang memiliki dua atau lebih karakter yang berdeba. Hukum ini juga disebut hukum Asortasi.Hibrid adalah turunan dari suatu persilangan antara dua individu yang secara genetik berbeda Persilangan dihibrid yaitu persilangan dengan dua sifat beda sangat berhubungan dengan hukum Mendel II yang berbunyi “Independent assortment of genes”. Atau pengelompokan gen secara bebasArti hibrid semacam itu juga dikemukakan oleh GardnerRatio. Fenotipe klasik yang dihasilkan dari perkawinan dihibrida adalah 9:3:3:1, ratio ini diperoleh oleh alel-alel pada kedua lokus memperlihatkan hubungan dominan dan resesif. Ratio ini dapat dimodifikasi jika atau kedua lokus mempunyai alel-alel dominan dan alel lethal (Crowder,1990: 43).

Hukum Mendel II disebut juga hukum asortasi. Mendel menggunakan kacang ercis untuk dihibrid, yang pada bijinya terdapat dua sifat beda, yaitu soal bentuk dan warna biji. Persilangan dihibrid yaitu persilangan dengan dua sifat beda 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.  B untuk biji bulat, b untuk biji kisut, K untuk warna kuning dan k untuk warna hijau. Jika tanaman ercis biji bulat kuning homozygote (BBKK) disilangkan dengan biji kisut hijau (bbkk), maka semua tanaman F1 berbiji bulat kuning. Apabila tanaman F1 ini dibiarkan menyerbuk kembali, maka tanaman ini akan membentuk empat macam gamet baik jantan ataupun betina masing-masing dengan kombinasi BK, Bk,Bk, bk. Akibatnya turunan F2 dihasilkan 16 kombinasi.yang terdiri dari empat macam fenotip, yaitu 9/16 bulat kuning, 3/16 bulat hijau, 3/16 kisut kuning dan 1/16 kisut hijau. Dua diantara fenotip itu serupa dengan induknya semula dan dua lainnya merupakan fariasi baru  (Gooddenough,1984).

Dua sifat beda yang dipelajari Mendel yaitu bentuk dan warna kapri. Pada penelitian terdahulu diketahui bahwa biji bulat (W) dominan terhadap biji berkerut (w), dan menghasilkan nisbah 3:1. Pada keturunan F2, Mendel juga mendapatkan bahwa warna biji kuning (G) dominan terhadap biji hijau (g), dan segregasi dengan nisbah 3:1. Persilangan kapri dihibrida berbiji kuning bulat dan berbiji hijau berkerut menghasilkan nisbah fenotipe 9:3:3:1. Nisbah genotipenya dapat diperoleh dengan menjumlahkan genotipe-genotipe yang sama di antara 16 genotipe yang terlihat dalam segitiga Punnett (Crowder, 1999).

Prinsip-prinsip hereditas atau persilangan ini ditulis oleh seorang pendeta bernama Gregor Johann Mendel pada tahun 1865. Mendel juga meneliti persilangan dihibrid pada kacang kapri. Mendel menyilangkan kacang kapri berbiji bulat dan berwarna kuning dengan tanaman kacang kapri berbiji kisut dan berwarna hijau. Ternyata semua F1, nya berbiji bulat dan berwarna kuning. Berarti biji bulat dan warna kuning merupakan sifat dominan. Selanjutnya. semua tanaman F, dibiarkan menyerbuk sendiri. Ternyata pada F2 dihasilkan 315 tanaman berbiji bulat dan berwarna kuning. 108 tanaman berbiji bulat dan berwarna hijau. 106 tanaman berbiji kisut dan berwarna kuning, serta 32 tanaman berbiji kisut dan berwarna hijau. Hasil penelitiannya mengehasilkan hukum Mendel II atau hukum asortasi atau hukum pengelompokan gen secara bebas. Hukum ini menyatakan bahwa gen-gen dari kedua induk akan mengumpul dalam zigot, tetapi kemudian akan memisah lagi ke dalam gamet-gamet secara bebas (Suryo, 2008).

DAFTAR PUSTAKA

Campbell NA, Reece JB, Mitchell LG. Mendel dan Ide tentang Gen. In:  Safitri A, Simarmata L, Hardani HW, editors. Biologi. 5th ed. Jakarta: Erlangga; 2002. p. 256-78.

Crowdew, L. V. 1995. Genetika Tumbuhan. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.

                           Erlangga, Jakarta

Gadjah Mada Uiversity Press, Yogyakarta.

Goodenough, U., 1984. Genetika. Diterjemahkan oleh Sumartono Adisoemarto.

Johnson, L.G., 1983. Biology. Wm. C. Brown Company Publishers, Iowa.

Kimball, J.W., 1983. Biologi. Jilid I Edisi Kelima. Diterjemahkan oleh

S.S. Tjitrosomo dan N. Sugiri. Erlangga, Jakarta.

Suryo, 2008. Mendelisme. In: Genetika Manusia. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.

Suryo. 1990. Genetika. Yogyakarta: UGM Press.