Pindah Silang & Peta Kromosom
Setelah ini kamu bisa menjelaskan pindah silang (crossing-over) pada meiosis dan frekuensi rekombinasi untuk menyusun peta kromosom gen.
Saudara kandung bisa sangat berbeda wajah dan sifat, padahal orang tuanya sama. Salah satu penyebabnya adalah pindah silang (crossing-over) — proses pertukaran fragmen DNA antar kromosom homolog selama profase I meiosis. Pindah silang menghasilkan kombinasi alel baru yang tak ada pada orang tua. Makin jauh dua gen pada kromosom, makin sering pindah silang memisahkan mereka — dan dari sinilah lahir peta kromosom: peta lokasi gen berdasarkan frekuensi rekombinasi. Bagaimana mekanismenya? Coba pilah di bawah.
Pindah silang: pertukaran fragmen
Pindah silang (crossing-over) terjadi pada profase I meiosis. Kromosom homolog (satu dari ayah, satu dari ibu) berpasangan rapat membentuk struktur tetrad (bivalent). Tiap tetrad terdiri dari empat kromatid. Pada titik tertentu, dua kromatid non-saudara saling bertukar fragmen yang sepadan. Hasilnya: kromosom rekombinan dengan kombinasi alel baru — sumber variasi genetik utama pada reproduksi seksual.
Pindah silang (crossing-over) adalah pertukaran fragmen DNA antar kromatid non-saudara dari kromosom homolog selama profase I meiosis. Frekuensi rekombinasi adalah persentase keturunan yang bersifat rekombinan (kombinasi alel baru) dibanding total keturunan. Peta kromosom adalah diagram lokasi gen pada kromosom berdasarkan frekuensi rekombinasi (1% = 1 cM).
Pasangkan istilah dengan artinya.
Frekuensi rekombinasi
Tidak semua pindah silang terlihat pada fenotip. Bila dua gen berdekatan pada kromosom yang sama, pindah silang di antara mereka jarang terjadi — mereka cenderung diwariskan bersama (linked). Bila dua gen berjauhan, pindah silang sering memisahkan mereka — frekuensi rekombinasi tinggi. Frekuensi rekombinasi dihitung dari: (jumlah keturunan rekombinan ÷ total keturunan) × 100%. Semakin tinggi frekuensi, semakin jauh jarak kedua gen pada kromosom.
Sorot ciri pindah silang.
Peta kromosom (linkage map)
Dari data frekuensi rekombinasi, ahli genetika menyusun peta kromosom — diagram urutan dan jarak gen pada kromosom. Aturan: 1% frekuensi rekombinasi = 1 centiMorgan (cM) jarak peta. Jika gen A-B rekombinasi 5%, gen B-C 3%, gen A-C 8%, maka urutannya A-B-C dengan jarak konsisten. Peta kromosom berguna untuk memetakan penyakit genetik, menemukan gen penyebabnya, dan mengembangkan marker-assisted breeding pada tanaman. Konsep ini diperkenalkan Alfred Sturtevant (murid Morgan) pada 1913.
Susun langkah pindah silang.
Bayangkan dua kromosom homolog sebagai dua set kartu remi dari dek yang sama. Tanpa pindah silang, tiap gamet menerima set kartu utuh dari salah satu orang tua. Pindah silang seperti mengocok dan menukar beberapa kartu antar set sebelum membagi — sehingga setiap gamet dapat kombinasi unik. Makin jauh dua “kartu” pada set, makin besar peluang mereka dipisahkan oleh pertukaran. Itulah mengapa frekuensi rekombinasi mengukur jarak gen.
Coba dulu di kertas, baru buka.
Soal. Dari 1000 keturunan, 80 bersifat rekombinan untuk gen A dan B. Berapa jarak peta A-B?
Frekuensi rekombinasi = 80 ÷ 1000 × 100% = 8%.
Jarak peta A-B = 8 cM (1% = 1 cM).
Jebakan: menyangka pindah silang terjadi antar kromatid saudara. Yang benar: pindah silang terjadi antar KROMATID NON-SAUDARA dari sepasang kromosom homolog. Kromatid saudara identik (dari replikasi DNA yang sama), sehingga pertukaran di antara mereka tidak menghasilkan rekombinasi alel. Hanya pertukaran antar homolog yang menghasilkan variasi.
Jebakan: mengira frekuensi rekombinasi maksimum 100%. Yang benar: frekuensi rekombinasi maksimum 50% — bila dua gen berada pada kromosom berbeda (unlinked) atau sangat jauh pada kromosom yang sama, mereka tampak berasortasi bebas (50
rekombinan vs parental). Itulah mengapa peta kromosom hanya akurat untuk gen yang relatif berdekatan (frekuensi < 50%).- Pindah silang: pertukaran fragmen kromatid non-saudara di profase I.
- Hasil: kromosom rekombinan dengan alel baru.
- Frekuensi rekombinasi = rekombinan ÷ total × 100%.
- 1% rekombinasi = 1 cM jarak peta.
- Gen berdekatan: frekuensi rendah (linked); jauh: tinggi.