Rumus persilangan monohibrid dan dihibrid digunakan untuk menghitung peluang pewarisan sifat pada keturunan. Konsep ini berangkat dari hukum genetika yang dirintis Gregor Johann Mendel, ilmuwan yang dikenal sebagai Bapak Genetika Modern.
Mendel merumuskan hukum pewarisan sifat melalui eksperimen persilangan sekitar 28.000 tanaman kacang ercis atau Pisum sativum selama delapan tahun. Penelitian tersebut menghasilkan dua dasar utama hereditas, yakni Hukum I Mendel dan Hukum II Mendel.
Pewarisan sifat menjelaskan alasan seorang anak dapat mempunyai ciri fisik yang menyerupai salah satu orang tua atau memadukan karakter keduanya. Dalam perhitungan genetika, pola tersebut dapat diamati melalui genotipe, fenotipe, alel, serta jenis gamet yang terbentuk.
Alel adalah bentuk alternatif dari suatu gen yang berada pada lokus kromosom homolog. Alel dapat bersifat dominan, yaitu menutupi alel lain, atau resesif, yaitu sifatnya tertutupi oleh alel dominan.
Monohibrid dan Hukum I Mendel
Persilangan monohibrid hanya memperhatikan satu sifat beda dalam satu kali persilangan. Contohnya meliputi pengamatan terhadap warna bunga atau bentuk buah.
Pada pola ini berlaku Hukum I Mendel yang juga disebut hukum segregasi bebas. Hukum tersebut menyatakan bahwa setiap alel dari gen yang sama berpisah secara bebas ketika sel kelamin atau gamet terbentuk.
Perpisahan alel membuat setiap gamet hanya membawa satu alel untuk satu sifat tertentu. Ketika gamet dari dua induk bertemu, kombinasi alel yang terbentuk menentukan genotipe dan fenotipe keturunannya.
Dominansi penuh terjadi saat satu alel mampu menutupi pengaruh alel lain sepenuhnya. Sebagai contoh, alel M pada mawar merah dominan terhadap alel m pada mawar putih.
Persilangan mawar merah homozigot dominan bergenotipe MM dengan mawar putih homozigot resesif bergenotipe mm menghasilkan keturunan F1 bergenotipe Mm. Seluruh individu F1 tersebut memiliki fenotipe bunga merah karena alel M bersifat dominan.
Jika individu F1 disilangkan sesamanya, persilangannya menjadi Mm × Mm. Hasil pada generasi F2 membentuk perbandingan genotipe 1 MM : 2 Mm : 1 mm.
| Jenis Perbandingan F2 | Rasio |
|---|---|
| Genotipe | 1 MM : 2 Mm : 1 mm |
| Fenotipe | 3 mawar merah : 1 mawar putih |
Rasio fenotipe pada dominansi penuh adalah tiga mawar merah berbanding satu mawar putih. Fenotipe merah muncul pada genotipe MM dan Mm, sedangkan fenotipe putih hanya muncul pada genotipe mm.
Monohibrid juga dapat melibatkan dominansi tidak penuh atau intermediet. Dalam kondisi ini, alel dominan tidak sepenuhnya menutupi alel lainnya sehingga individu heterozigot memperlihatkan fenotipe di antara kedua induknya.
Dihibrid dan Hukum II Mendel
Persilangan dihibrid mengamati dua sifat beda sekaligus dalam satu persilangan. Salah satu contoh yang digunakan adalah kombinasi bentuk biji dan warna biji tanaman.
Pola dihibrid mengikuti Hukum II Mendel yang dikenal sebagai hukum asortasi bebas. Hukum ini menyatakan bahwa alel dari gen yang berbeda dapat bergabung secara acak dan bebas saat pembentukan gamet.
Contoh persilangan dihibrid dapat dilakukan antara biji bulat kuning bergenotipe BBKK dan biji kisut hijau bergenotipe bbkk. Dalam kasus tersebut, sifat bulat yang dilambangkan B dominan terhadap kisut b, sementara kuning K dominan terhadap hijau k.
Persilangan kedua induk itu menghasilkan generasi F1 dengan genotipe BbKk. Seluruh keturunan F1 memiliki fenotipe biji bulat kuning karena membawa alel dominan untuk kedua sifat.
Saat sesama individu F1 disilangkan, bentuk persilangannya menjadi BbKk × BbKk. Generasi F2 menghasilkan empat kelompok fenotipe dengan rasio khas 9 : 3 : 3 : 1.
| Fenotipe F2 | Rasio |
|---|---|
| Biji bulat kuning | 9 |
| Biji bulat hijau | 3 |
| Biji kisut kuning | 3 |
| Biji kisut hijau | 1 |
Rasio tersebut menunjukkan hasil penggabungan dua pasangan sifat yang diamati secara bersamaan. Pemahaman mengenai segregasi dan asortasi bebas membantu perhitungan perbandingan genotipe maupun fenotipe dilakukan secara sistematis.
