Drs_Oeyo

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pindah silang adalah proses yang menyebabkan bagian kromosom homolog saling bertukar, menghasilkan rekombinasi baru gen-gen pada kromosom yang sama. Pindah silang dan asortasi bebas merupakan mekanisme untuk menghasilkan kombinasi baru gen. Seleksi alam kemudian bertindak untuk melestarikan kombinasi baru tersebut yang menghasilkan mahluk hidup dengan kesesuaian maksimum, yaitu peluang maksimum pelestarian genotipe tersebut. Pindah silang terjadi sewaktu sinapsis kromosom homolog pada profase I (zigoten dan pakhiten) meiosis.

Sebelumnya kita harus memahami bahwa lokasi gen pada kromosom disebut lokus yang tersusun dalam sekuen linier. Lokus juga berarti lokasi serangkaian gen yang berurutan dengan fungsi yang berkaitan. Kedua alel pada suatu gen heterozigot menempati posisi yang sama dalam kromosom homolog, yaitu alel A pada kromosom homolog yang satu dan alel a menempati posisi yang sama pada kromosomhomolog yang lainnya. Pindah silang terjadi pada tahap tedtrad sesudah replikasi kromosom sewaktu interfase, yaitu sesudah kromosom mengganda sehingga terdapat empat kromatid untuk setiap kromosom homolog. 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.

Tujuan

1. Memahami dasar genetika pindah silang (crossing over)sebagai mekanisme penting dalam kombinasi baru gen,

2. Melakukan simulasi berbagai bentuk pindah silang

II. TINJAUAN PUSTAKA

Peristiwa pindah silang umum terjadi pada setiap gametogenesis pada semua mahluk hidup. Pindah silang ialah proses penukaran segmen dari kromatid, terjadi antara kromatid yang bukan pasangannya dari kromosom homolong dan berlangsung pada saat kromosom mengganda menjadi 2 kromatid berpasangan (bersinapsis) dan yang homolog bergandeng pada bidang ekuator. Kejadiannya berlangsung pada tahap akhir profase dan metaphase pada pembelahan meiosis I. Tempat persilangangan 2 kromatid disebut chiasma. Kromatid-kromatid yang bersilangan itu akan melekat dan putus di bagian chiasma, kemudia tiap potongan akan melekat pada kromatid sebelahnya secara timbal balik. (Didjosepoetro, 1974 )

Akibat pindah silang adalah tertukarnya materi kromosom. Pindah silang dibedakan atas :

1. Pindah silang tunggal ialah pindah silang yang terjadi pada satu tempat dan menyebabkan terbentuknya 4 macam gamet, yaitu CF dan cf yang disebut tipe gamet tetua/tipe parental karena memiliki gen seperti yang dimiliki induk/parentalnya dan Cf dan cF yang disebut tipe gamet rekombinasi karena merupakan gamet tipe baru sebagai hasil adalanya pindah silang. Gamet tipe parental dibentuk dalam jumlah yang lebih banyak karena tidak mengalami gangguan pindah silang sedangkan gamet tipe rekombinasi dibentuk lebih sedikit. Akibatnya keturunan yang mempunyai sifat seperti parental selalu berjumlah lebih banyak dibandingkan dengan keturunan tipe rekombinasi (lihat gambar).

Gambar Proses pindah silang tunggal

Jika individu hasil pindah silang ini ditestcross (disilangkan dengan ccff) maka hasil persilangannya adalah 79,4 & fenotipe tetua dan 20,6 % fenotip rekombinasi

2. Pindah silang ganda ialah pindah silang yang terjadi di dua tempat (“double crossing over”). Biasanya terjadi pada 3 buah gen yang berangkai pada satu kromosom (lihat gambar).

Gambar Proses pindah silang ganda

(Nio, 1990 )

Pindah silang ganda dua faktor

1. Pindah silang ganda dua strand terjadi bila kedua pindah silang melibatkan dua kromatid yang sama

2. Pindah silang ganda tiga strand terjadi bila pindah silang yang kedua melibatkan satu kromatid yang sama dengan pindah silang yang pertama dan kromatid tersebut berpindah silang dengan kromatid ketiga.

3. Pindah silang ganda empat strand terjadi bila pindah silang pertama dan pindah silang kedua melibatkan pasangan kromatid yang berbeda. (Suryo.1984 )

Gen-gen yang terletak pada kromosom yang sama cenderung untuk tetap bersama (berpautan) waktu diwariskan kepada turunannya. Pindah silang terjadi antara kromatid pada sebuah tetrad yang melibatkan dua atau lebih kromatid. Peristiwa pindah silang menghasilkan kombinasi baru (rekombinasi) gen, yang berlainan dengan susunan gen pada induk. Apabila jarak antara dua atau lebih gen yang berpautan itu panjang maka kemungkinan terjadinya pindah silang pun menjadi besar. Selain itu pula pindah silang pada kromosom yang panjang, dapat terjadi sekali (tunggal) atau ganda. (Ayala and Kiger, 1984)

Faktor yang mendasari pindah silang adalah jarak antar gen. Karena , jarak ini mempengaruhi kemampuan suatu gen untuk ’saling berpindah tempat’ dengan alel pada gamet diseberangnya. Suhu yang ekstrim pun merupakan faktor dari pindah silang karena suhu tinggi atau rendah mempengaruhi meiosis dan juga mempengaruhi rekombinan . Penggunaan bahan kimia atau radiasi dapat meningkatkan pindah silang. Dan juga kontrol gen, beberapa lokus gen telah diidentifikasi meningkatkan atau menurunkan frekuensi rekombinan. Beberapa lokus ini mempengaruhi pada waktu kromosom berpasangan ketika meiosis, yang lainnya sesudah kromosom berpasangan. ( Anonim A. 2009 )

III. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil Pengamatan

Pindah Silang Tunggal

Gambar	Keterangan
	Pp x Mm

Pindah Silang Ganda

Gambar	Keterangan

3.2 Pembahasan

Pindah silang adalah proses yang menyebabkan bagian kromosom homolog saling bertukar, menghasilkan rekombinasi baru gen-gen pada kromosom yang sama. Terjadinya segregasi dan rekombinasi dua buah gen berangkai tidak lain karena mereka mengalami peristiwa yang dinamakan pindah silang (crossing over), yaitu pertukaran materi genetik (gen) di antara kromosom-kromosom homolog. Dari pengertian pindah silang tersebut kita dapat menyederhanakan batasan tentang gamet tipe parental dan gamet tipe rekombinasi. gamet tipe parental adalah gamet dengan susunan gen yang sama dengan susunan gen pada individu, sedang gamet tipe rekombinasi adalah gamet yang susunan gennya merupakan rekombinasi susunan gen pada individu. gamet tipe parental adalah gamet bukan hasil pindah silang, sedang gamet tipe rekombinasi adalah gamet hasil pindah silang.

Peristiwa pindah silang, bersama-sama dengan pemilihan bebas (hukum Mendel II), merupakan mekanisme penting yang mendasari pembentukan keanekaragaman genetik karena kedua-duanya akan menghasilkan kombinasi baru di antara gen-gen yang terdapat pada individu sebelumnya. Selanjutnya, seleksi alam akan bekerja untuk mempertahankan genotipe-genotipe dengan kombinasi gen yang adaptif saja. Oleh karena itulah, banyak ilmuwan yang menganggap bahwa pindah silang dan pemilihan bebas sangat penting bagi berlangsungnya proses evolusi.

Pindah silang terjadi pascaduplikasi kromosom

Pada profase I meiosis kedua kromosom homolog akan mengalami duplikasi menjadi empat buah kromatid Selanjutnya, keempat kromatid ini akan membentuk sinapsis yang dinamakan tetrad. Pada saat terbentuknya konfigurasi tetrad inilah pindah silang terjadi.

Bukti bahwa pindah silang terjadi sesudah kromosom homolog mengalami duplikasi diperoleh dari hasil analisis genetik pada percobaan menggunakan kapang Neurospora crassa. Kapang ini sangat cocok untuk keperluan analisis genetik terutama karena dalam fase reproduksi aseksualnya terdapat askosopra haploid yang akan mengalami pembelahan mitosis sehingga berkecambah dan tumbuh menjadi miselium multisel yang juga haploid. Dengan adanya miselium haploid inilah, keberadaan gen-gen resesif dapat dideteksi karena ekspresinya tidak tertutup oleh gen dominan.

Secara skema bukti yang menujukkan bahwa pindah silang terjadi pascaduplikasi kromosom dapat dilihat pada Gambar di bawah ini.

Pola askus

A b 100%

A B A b A b A b

a b

a B a B a B

a B

Meiosis I Meiosis II,

Mitosis

Pola askus

parental

A B A B A B

A B A B A b A b rekombinasi

a b

a b a B a B

a b a b a b

parental

Meiosis I Meiosis II,

Mitosis

Gambar. Hasil pindah silang dilihat dari pola askus pada

Neurospora crassa

Pada Gambar a pindah silang terjadi sebelum kromosom mengalami duplikasi. Ternyata dilihat dari kedelapan askospora hasil pembelahan mitosis gamet dapat dipastikan bahwa keempat gamet yang dihasilkan seluruhnya merupakan gamet tipe rekombinasi atau sama sekali tidak ada gamet tipe parental. Sebaliknya, pada Gambar b pindah silang terjadi sesudah kromosom mengalami duplikasi. Tampak bahwa kedelapan askospora yang terbentuk terdiri atas dua macam, yaitu askospora yang berasal dari gamet tipe parental dan askosopra yang berasal dari gamet tipe rekombinasi. Di antara askospora tipe parental masih dapat dibedakan lagi askopora dari parental pertama (AB) dengan askospora dari parental kedua (ab). Oleh karena kemungkinan pada Gambar b ini masuk akal, maka dapat disimpulkan bahwa pindah silang terjadi setelah kromosom mengalami duplikasi.

Persentase pindah silang menggambarkan jarak antara dua gen berangkai

Peristiwa pindah silang akan menyebabkan terbentuknya gamet tipe rekombinasi, gamet tipe rekombinasi merupakan gamet hasil pindah silang. Sementara itu, persentase gamet tipe rekombinasi sampai dengan batas tertentu (lebih kurang 20%) memperlihatkan korelasi positif dengan jarak fisik antara dua gen berangkai. Dengan demikian, besarnya persentase pindah silang juga menggambarkan jarak fisik antara dua gen berangkai.

Tiga Gen Berangkai

Di antara tiga buah gen berangkai, misalnya gen-gen dengan urutan A-B-C, dapat terjadi tiga kemungkinan pindah silang. Pertama, pindah silang terjadi antara A dan B atau pindah silang pada interval I. Ke dua, pindah silang terjadi antara B dan C atau pindah silang pada interval II. Ke tiga, pindah silang terjadi antara A dan B sekaligus antara B dan C. Kemungkinan yang terakhir ini dinamakan pindah silang ganda (double crossing over).

Sesuai dengan banyaknya macam pindah silang yang terjadi, gamet tipe rekombinasi yang dihasilkan ada tiga macam, yaitu gamet tipe rekombinasi hasil pindah silang pada interval I, gamet tipe rekombinasi hasil pindah silang pada interval II, dan gamet tipe rekombinasi hasil pindah silang ganda. Kalau kita misalkan bahwa kedudukan ketiga gen berangkai tersebut seperti pada Gambar C, maka gamet tipe rekombinasi yang dihasilkan adalah Abc dan aBC (hasil pindah silang I), ABc dan abC (hasil pindah silang II), serta AbC dan aBc (hasil pindah silang ganda). Selain itu, ada juga gamet tipe parental, yaitu ABC dan abc.

A B C

a b c

interval I interval II

A B C

a b c

A B C

A b C

a B c

a b c

Gambar C Pindah silang di antara tiga gen berangkai

Dari delapan macam gamet yang dihasilkan tersebut, gamet tipe parental dengan sendirinya paling besar persentasenya, sedang gamet yang paling kecil persentasenya adalah gamet tipe rekombinasi hasil pindah silang ganda.

Pada praktikum yang dilakukan banyaknya tipe pindah silang yang di lakukan adalah 2 tipe, adalah pindah silang tunggal dan pindah silang ganda.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim A. 2009. Pindah Silang. http://id.wikipedia.org/wiki/Pindah_silang

Ayala, F.J. and Kiger, J.A. (1984). Modern Genetics. 2nd ed. Menlo Park: The Benjamin/Cunning Publ.Co.,Inc.

Didjosepoetro.1974. Pengantar Genitika. Jakarta : DeptDikBud
Nio,Tjan kwiauw. 1990. Genetika Dasar. Bandung : ITB Press

Suryo. 1984. Genetika.Yogyakarta : UGM Press

IV. KESIMPULAN

Adapun kesimpulan dari praktikum yang dilakukan adalah

1. Pindah Silang adalah peristiwa bertukarnya bagian berkas kromatid dengan bagian berkas kromatid lain dari kromosom yang homolog.

2. Pindah silang terbagi menjadi 2 yaitu pindah silang tunggal dan pindah silang ganda.

3. Faktor yang mendasari pindah silang yaitu jarak antar gen, suhu yang ekstrim, penggunaan bahan kimia atau radiasi, dan juga kontrol gen.

Drs_Oeyo

ahlan wa sahlan

Sabtu, 26 Oktober 2013

koleksi prangko

Rabu, 24 Juli 2013

nothing

Rabu, 26 Desember 2012

Untukmu, Sahabat

Rabu, 20 Juni 2012

Laporan Genetika Dasar crossing over

Pindah silang ganda dua faktor