Percobaan persilangan mendel sebagai dasar pewarisan sifat

Gregor Johann Mendel dikenal sebagai bapak genetika karena berhasil menemukan pola pewarisan sifat yang menjadi dasar ilmu genetika pada kacang kapri.  Dalam percobaannya mendel melakukan persilangan di antara kacang kapri yang telah diketahui perbedaan untuk masing-masing sifat yang diamati.  Tanaman yang mendel tanam merupakan galur murni yang apabila ditanam akan menghasilkan tanaman yang sama dengan induknya (true-breeding). Dari percobaan tersebut ia menyimpulkan bahwa sifat suatu tanaman dikendalikan oleh gen dalam bentuk pasangan alel yang berasal dari sel kelamin (gamet) masing-masing tetuanya pada proses perkawinan.  Alel-alel pada suatu sifat atau karakter tanaman ada yang bersifat dominan dan resesif.  Kenampakan fenotipe pada keturunan-keturunan hasil persilangan menunjukkan adanya pola-pola pewarisan khusus yang dikenal sebagai hukum pewarisan mendel dan akhirnya menjadi dasar untuk memahami pewarisan suatu sifat dan kemungkinan modifikasinya dalam pembentukan suatu kultivar.

Jenis-jenis persilangan dalam percobaan mendel

Skema persilangan satu sifat beda antara dua individu yang bergenotipe heterozigot Aa

• Persilangan satu sifat beda

Artikel utama untuk bagian ini adalah: persilangan monohibrid

Persilangan satu sifat beda atau disebut juga persilangan monohibrid adalah persilangan yang dilakukan antara dua individu atau tanaman yang mempunyai perbedaan pada satu sifat.  Dalam percobaannya mendel melakukan persilangan di antara kacang kapri yang berbiji halus dengan kacang kapri yang bijinya berkerut.  Persilangan tersebut melibatkan kacang kapri dengan satu sifat beda yaitu tekstur biji.

• Persilangan dua sifat beda

Persilangan dua sifat atau disebut juga persilangan dihibrid adalah persilangan di antara dua individu dengan melibatkan dua sifat atau karakter yang diminati perbedaannya. Persilangan antara kacang kapri berbiji halus dan berwarna hijau dengan kacang kapri tekstur bijinya berkerut dan berwarna kuning adalah contoh persilangan dengan dua sifat beda.  Sifat pertama adalah tekstur biji dan sifat kedua adalah warna biji.

• Silang uji

Silang uji (bahasa inggris: test cross) adalah persilangan antara F1 dengan tetua homozigot resesif.  Dalam genetika, silang uji berfungsi untuk mengetahui genotipe suatu tanaman apakah homozigot atau heterozigot dengan keadaan fenotipe yang menampakkan sifat dominan.

• Silang balik

Artikel utama untuk bagian ini adalah: silang balik

Silang balik (bahasa inggris: back cross) adalah persilangan antara suatu keturunan hasil persilangan dengan salah satu tetuanya. Berbeda dengan silang uji, pada silang balik tetua untuk pasangan persilangan tidak harus homozigot resesif.  Tujuan dari silang balik adalah memulihkan penampilan dari individu hasil persilangan yang kurang baik dan mengakumulasi gen-gen yang menjadi target dari persilangan agar stabil pada individu keturunan.  Dalam suatu program pemuliaan, silang balik biasanya dilakukan berulang-ulang untuk memindahkan gen atau sifat ketahanan yang kebanyakan bersifat resesif dari tetua donor agar stabil dan terakumulasi dengan cukup.  Individu donor adalah individu atau kultivar yang digunakan sebagai sumber gen atau sifat yang akan dipindahkan.

• Silang kebalikan

Silang kebalikan (bahasa inggris: reciprocal cross) adalah suatu persilangan antara satu individu sebagai jantan dan satu sebagai betina beserta kebalikannya, disebut juga dengan persilangan tukar kelamin.  Silang kebalikan digunakan untuk mengetahui gen yang mengendalikan suatu sifat berada di sitoplasma dan pengaruh induk betina atau tidak.  Gen yang berada di sitoplasma akan berbeda pewarisannya pada keturunan yang dihasilkan pada masing-masing silang kebalikan.

Persilangan Hewan dan Persilangan Manusia

Hewan dan manusia umumnya melakukan persilangan dalam berkembangbiak secara seksual.  Persilangan ditandai dengan proses bertemunya sel kelamin jantan (sperma) dengan sel kelamin betina (sel telur) dan dikenal sebagai pembuahan.  Induk betina akan mengandung anak atau telur sebagai akibat terjadinya proses pembuahan.  Beberapa contoh hewan hasil persilangan interspesifik ialah liger, beefalo dan zebroid.

Persilangan Tanaman

Hasil persilangan di antara bunga berwarna merah dan putih

Persilangan pada tanaman dapat diartikan sebagai proses penyerbukan yang terjadi antara tanaman atau populasi yang berbeda secara genetik.  Pengetahuan tentang sistem reproduksi dan alat kelamin pada tumbuhan membuat persilangan menjadi suatu metode yang efektif untuk memperbaiki penampilan tanaman.  Berdasarkan kejadiannya, persilangan pada tanaman dapat terjadi dengan dua cara yaitu persialangan alami dan persilangan buatan.  Pada tanaman menyerbuk terbuka, persilangan tanaman terjadi secara alami baik dengan bantuan angin maupun serangga, dan bantuan manusia untuk tujuan tertentu. Pada tanaman menyerbuk sendiri persilangan tanaman umumnya dilakukan oleh manusia (persilangan buatan) untuk menggabungkan sifat atau karakter yang berbeda dari dua atau kultivar tanaman.  Persilangan buatan pada tanaman dilakukan dengan mengumpulkan serbuk sari dengan cara memotong benang sari beserta kepala sari (kastrasi) dari tetua jantan dan menyerbukkannya ke putik bunga yang belum diserbukki yang digunakan sebagai tetua betina.