PENIRUAN PINDAH SILANG

PENIRUAN PINDAH SILANG (Crossing over)
Pindah silang adalah proses penukaran segmen dari kromatid-kromatid bukan saudara
(nonsister chromatids) dari sepasang kromosom homolog. Peristiwa pindah silang
umum terjadi pada setiap gametogenesis (peristiwa pembentukan gamet) pada
kebanyakan makhluk hidup, seperti tumbuhan, hewan dan manusia. Pindah silang
terjadi ketika meiosis I (akhir profase I atau permulaan metafase I), yaitu ketika
kromosom telah mengganda menjadi dua kromatid.
Gambar 1: Peristiwa crossing over pada akhir profase I dan akhir profase I
Gejala ini ditemukan dan dipaparkan pertama kali oleh Thomas Hunt Morgan
pada tahun 1916 ketika mempelajari lalat buah Drosophila. Penjelasan secara fisik
diberikan oleh Barbara McClintock.
Pada masa profase I akan terjadi beberapa stadia, yaitu stadia Leptonema,
Zigonema, Pakhinema Diplonema dan Diakinesis. Pindah silang melibatkan
pematahan masing-masing kedua kromosom homolog (kromatid) dan patahan tersebut
saling bertukaran. Peluang terjadinya pindah silang diantara dua lokus meningkat
dengan meningkatnya jarak antara dua lokus tersebut pada kromosom.
Pindah silang dibedakan atas 2, yaitu :
1.
Pindah silang tunggal, ialah pindah silang yang terjadi pada satu tempat.
2.
Pindah silang ganda, ialah pindah silang yang terjadi pada dua tempat.
a
b
Gambar 2: (a) Pindah silang tunggal, (b) Pindah silang ganda
Hasil pindah silang adalah:
1.
Kombinasi Parental (KP)
2.
Kombinasi Rekombinan (RK)
Nb. Tempat persilangan dua kromatid yang membentuk titik temu disebut
chiasma, jika terbentuk lebih dari satu titik temu disebut chiasmata.
Pindah silang menyebabkan pergantian alel diantara kromosom homolog,
menghasilkan kombinasi yang tidak ditemukan pada induknya. Pindah silang
meningkatkan keanekaragaman hayati
genetik
selain yang dihasilkan oleh
pengelompokkan gen secara bebas. Kemungkinan terjadinya pindah silang ternyata
dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain seperti :
1.
Temperatur yang melebihi atau kurang dari temperatur biasa dapat memperbesar
kemungkinan terjadinya pindah silang.
2.
Makin tua suatu individu, makin kurang kemungkinan untuk mengalami pindah
silang.
3.
Zat kimia tertentu dapat memperbesar kemungkinan pindah silang.
4.
Penyinaran dengan sinar X dapat memperbesar kemungkinan pindah silang.
5.
Makin jauh jarak antara gen-gen yang terangkai, makin besar kemungkinan
terjadinya pindah silang.
6.
Pada umumnya pindah silang terjadi pada makhluk betina maupun jantan. Tapi
ada pengecualian, yaitu pada ulat sutera Bombix mori yang betina tidak pernah
terjadi pindah silang, demikian pula pada lalat buah Drosophila melanogaster
jantan.
Menghitung Nilai Pindah Silang (NPS) dan Membuat Peta Jarak Gen
Peristiwa pindah silang diikuti oleh patah dan melekatnya kromatid pada
waktu profase dalam pembelahan meiosis. Pindah silang mengakibatkan rekombinasi
sehingga dihasilkan kombinasi parental dan rekombinasi pada fenotipenya. Dalam
menghitung presentase tipe rekombinan di antara keturunan dapat digunakan unit
peta, yaitu jarak antara gen-gen untuk menyatakan posisi relatifnya pada suatu
kromosom. Untuk menentukan unit peta antara gen-gen, terlebih dahulu dihitung nilai
pindah silang (NPS) = (jumlah tipe rekombinan / jumlah individu seluruhnya) x
100% (Suryo,2010).
Persentase pindah silang digunakan untuk menggambarkan jarak antar gen
yang bertaut, dengan satuan ukuran unit peta. Satu unit sama dengan 1% pindah silang
(rekombinan) dan menunjukan jarak linier antar 2 gen tersebut. Muller menegaskan
bahawa suatu pindah silang yang terjadi pada suatu tempat tentu menghambat
terjadinya pindah silang lain yang berdekatan yang disebut dengan interferensi. Untuk
mencari besarnya interferensi harus diketahui besarnya koefisien koinsidens (KK)
yaitu perbandingan antara banyaknya pindah silang ganda yang sesungguhnya dengan
banyaknya pindah silang yang diharapkan (Elrod & Stansfield. 2002)
Tujuan
1. Memahami dasar genetika pindah silang (crossing over) sebagai mekanisme
penting dalam kombinasi baru gen.
2.
Melakukan simulasi berbagai bentuk pindah silang.
1. Simulasi Peniruan Pindah Silang
Bahan
Benang wol berbagai warna, kertas putih, penggaris plastik dan pensil warna
(sesuai dengan warna wol).
Cara Kerja
Benang dipotong memanjang, lalu diletakkan di atas kertas. Tandai dengan jarak
tertentu menggunakan pensil warna . Kemudian ditentukan pindah silang.
a. Khiasma tunggal 2 strand (1 dan 4)
b. Double khiasmata 4 strand (2 dan 3), (2 dan 3)
c. Double khiasmata 4 strand (2 dan 3), (1 dan 4)
d. Double khiasmata 3 strand (2 dan 3), (1 dan 2)
e. Triple khiasmata 4 strand (1 dan 3), (2 dan 4), (2 dan 3).
Tentukan mana gamet parental dan yang mana gamet kombinasi! Gunakan pensil
berwarna untuk menggambarkan kejadian pindah silang dalam laporan anda.
2. Menghitung NPS dan Membuat Peta Jarak Gen
Tanaman kacang kapri (Pisum sativa) dipengaruhi oleh beberapa gen antara lain gen T
(batang tinggi) dengan alelnya t (batang pendek), gen U (bunga ungu) dengan alelnya
u (bunga putih) dan gen B (biji bulat) dengan alelnya b (biji keriput). Testcross antara
kapri dengan genotip TtUuBb x ttuubb menghasilkan keturunan sbb:
TUB = 235 individu
tUB = 7 individu
TUb = 40 individu
tUb = 62 individu
TuB = 60 individu
tuB = 48 individu
Tub = 4 individu
tub = 270 individu
a. Hitunglah Nilai Pindah Silangnya!
b. Buatlah peta jarak gen diantara gen T, U dan B!