makalah hibridisasi MTs

Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu 'bio' yang berarti makhuk hidup dan 'teknologi' yang berarti cara untuk memproduksi barang atau jasa. Dari paduan dua kata tersebut European Federation of Biotechnology (1989) mendefinisikan bioteknologi sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme hidup, dan atau analog molekuler untuk menghasilkan produk dan jasa 

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim dan alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Pada masa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lainnya. Seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Rekayasa reproduksi adalah suatu usaha manusia untuk mengembangbiakan makhluk hidup dengan cara rekayasa. Tahapan-tahapan proses reproduksi yang berlangsung secara alami. Rekayasa reproduksi tidak hanya dilakukan pada tumbuhan dan hewan, tetapi manusia juga bisa dijadikan objek dalam teknologi. Ada beberapa teknik rekayasa reproduksi yang kita kenal, antara lain dengan cara kultur jaringan, klonning, hibridisasi, inseminasi buatan, dan bayi tabung.

Hibridisasi adalah sebuah konsep bersatunya orbital-orbital atom yang membentuk orbital hibrid baru yang sesuai dengan penjelasan kualitatif sifat ikatan atom.

Untuk lebih jelasnya arti dari hibridisasi itu sendiri kami akan membahasnya pada makalah ini.

Pengertian dan Sejarah Hibridisasi

Hibridisasi (persilangan) adalah penyerbukan silang antara ketua yang berbeda susunangenetiknya. Pada tanaman menyerbuk diri sendiri hibridisasi merupakan langkah awal pada program pemuliaan setelah dilakukan pemilihan ketua. Umumnya program pemuliaan tanaman menyerbuk sendiri dimulai dengan menyilangkan dua ketua homozigot yang berbedagenotipenya. Pada tanaman menyerbuk silang, hibridisasi biasanya digunakan untuk menguji potensi tetua atau pengujian ketegaran hibrida dalam rangka pembentukan varietas hibrida. Selain itu, hibridisasi juga dimaksudkan untuk memperluas keragaman. Teknik ini dapat dilakukan pada tumbuhan dan hewan. Contoh hibrida tumbuhan yang telah dibudidayakan adalah jagung, kelapa, padi, tebu, dan anggrek.

                                                                                                      

Teori hibridisasi dipromosikan oleh kimiawan Linus Pauling dalam menjelaskan struktur molekul seperti metana (CH₄). Secara historis, konsep ini dikembangkan untuk sistem-sistem kimia yang sederhana, namun pendekatan ini selanjutnya diaplikasikan lebih luas, dan sekarang ini dianggap sebagai sebuah heuristik yang efektif untuk merasionalkan struktur senyawa organik.

Teori hibridisasi tidaklah sepraktis teori orbital molekul dalam hal perhitungan kuantitatif. Masalah-masalah pada hibridisasi terlihat jelas pada ikatan yang melibatkan orbital, seperti yang terdapat pada kimia koordinasi dan kimia organologam. Walaupun skema hibridisasi pada logam transisi dapat digunakan, ia umumnya tidak akurat.

Sangatlah penting untuk dicatat bahwa orbital adalah sebuah model representasi dari tingkah laku elektron-elektron dalam molekul. Dalam kasus hibridisasi yang sederhana, pendekatan ini didasarkan pada orbital-orbital atom hidrogen. Orbital-orbital yang terhibridisasikan diasumsikan sebagai gabungan dari orbital-orbital atom yang bertumpang tindih satu sama lainnya dengan proporsi bervariasi. Orbital-orbital hidrogen digunakan sebagai dasar skema hibridisasi karena ia adalah salah satu dari sedikit orbital yang persamaan Schrödingernya. Penyelesaian analitis yang diketahui. Orbital-orbital ini kemudian diasumsikan terdistorsi sedikit untuk atom-atom yang lebih berat seperti karbon, nitrogen, dan oksigen. Dengan asumsi-asumsi ini, teori hibridisasi barulah dapat diaplikasikan. Perlu dicatat bahwa kita tidak memerlukan hibridisasi untuk menjelaskan molekul, namun untuk molekul-molekul yang terdiri dari karbon, nitrogen, dan oksigen, teori hibridisasi menjadikan penjelasan strukturnya lebih mudah.

Teori hibridisasi sering digunakan dalam kimia organik, biasanya digunakan untuk menjelaskan molekul yang terdiri dari atom C, N, dan O (kadang kala juga P dan S). Penjelasannya dimulai dari bagaimana sebuah ikatan terorganisasikan dalam metana.

Manfaat Hibridisasi

@ Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang Pertanian

pada masa ini telah banyak ditemukan bibit unggul dengan mengadakan hibridisasi sehingga mendapatkan varietas baru yang diinginkan. Melalui teknik hibridisasi telah didapatkan varietas unggul seperti kacang-kacangan dan serealia. Varietas padi yang bersifat unggul memiliki rasa yang enak, tahan penyakit, daya simpan lama dan berumur pendek.

Pengendalian hama seperti ini telah dikembangkan melalui pengendalian hama secara biologis, karena penggunaan pestisida dapat menyeabkan hama menjadi resisten, sisa pestisida dapat mencemari lingkungan dan residunya tersimpan dalam tanaman yang akan menimbulkan berbagai masalah bagi kehidupan manusia. Pengendalian hama dpat dilakukan dengan berbagai cara antara lain :

- memanfaatkan predator alamiah, contoh : hama lebah penyengatuntuk kupu-kupu artona yang merusak kelapa.

- memutuskan siklus hidup hama, misalnya dengan mengadakan rotasi tanaman

- menggunakan bibit unggul tahan lama, misalnya VUTW ( Varietas Unggul Tahan Wereng )

Penyediaan bahan makanan khususnya perbanyakan bibit tanaman dikembangkan teknik kultur jaringan untuk perbanyakan tanaman perkebunan yang diperbanyak secara vegetatif dan menghasilkan banyak tanaman klon dari sejumlah jaringan awal

2. Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang Kesehatan

Ditemukannya antibiotik dari jamur. Penicillium memungkinkan dihasilkannya penisilin dalam jumlah banyak dengan cara mengkulturkan penicillium dalam tangki fermentasi yan berisi larutan untuk pertumbuhannya. Juga ditemukan vaksin yang digunakan untuk meningkatkan daya tahan tubuh orang yang divaksinasi sehingga menimbulkan perlindungan pada tubuh dari serangan virus dan bakteri tertentu misalnya : vaksinasi terhadap heptitis dan vaksinasi terhadap batuk rejan ( infeksi oleh bakteri ).

3. Manfaat Bioteknologi Dalam Menyelesaikan Masalah Sosial

Molekul DNA dapat diisolasi dari sel kemudian dideteksi sehingga memberikan gambaran enzim retriksi yang khas pada setiap orang. Dalam kasus pembunuhan, pengadilan bisa melacak pelakunya bila penjahat meninggalkan sampel darah atau jaringan ditempat terjadinya kejahatan. Demikian pula kasus perebutan anak di pengadilan dapat diselesaikan denganadanya hasil tes DNA, karena anak memiliki kesamaan enzim retriksi dengan orang tuanya.

Setelah mempelajari manfaat Bioteknologi diatas, maka berikut ini akan dibahas mengenai bahaya Bioteknologi. Apakah selama ini kamu pernah tentang istilah senjata biologi? Senjata biologi (bahasa Inggris: biological weapon) adalah senjata yang menggunakan patogen (bakteri, virus, atau organisme penghasil penyakit lainnya) sebagai alat untuk membunuh, melukai, atau melumpuhkan musuh. Dalam pengertian yang lebih luas, senjata biologi tidak hanya berupa organisme patogen, tetapi juga toksin berbahaya yang dihasilkan oleh organisme tertentu. Dalam kenyataanya, senjata biologi tidak hanya menyerang manusia, tetapi juga hewan dan tanaman.

Pembuatan dan penyimpanan senjata biologi telah dilarang oleh Konvensi Senjata Biologi 1972 yang ditandatangani oleh lebih dari 100 negara. Alasan pelarangan ini adalah untuk menghindari efek yang dihasilkan senjata biologi, yang dapat membunuh jutaan manusia, dan menghancurkan sektor ekonomi dan sosial. Namun, Konvensi Senjata Biologi hanya melarang pembuatan dan penyimpanan senjata biologi, tetapi tidak melarang pemakaiannya.

Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan hibridisasi
a. Pemilihan tetua.
b. Pengetahuan tentang morfologi dan metode reproduksi tanaman (menyerbuk sendiri dan
menyerbuk silang).
c. Waktu tanaman bunga (waktu bunga mekar/tanaman berbunga)
d. Keadaan cuaca saat penyerbukan.
e. Pelaksana

Hibridisasi Anggrek TEknik

Sebagai contoh beberapa anggrek alam yang dapat digunakan sebagai sumber genetis dapat dilihat dalam table beriku

Jika kita menyilangkan anggrek A dengan anggrek B maka jumlah dan lebar kuntum bunga hasil silangan kita engikuti rumus :

A = jumlah atau lebar kuntum bunga A

B = jumlah atau lebar kuntum bunga B

Sifat-Sifat Yang Diturunkan Pada Tanaman Anggrek 

Sebetulnya pengetahuan tentang ilmu keturunan pada tanaman anggrek masih sedikit. Hal ini disebabkan oleh karena factor-afaktor keturunan pada tanaman anggrek yang sangat komplek adan kurangnya penyelidikan dalam hal ini. Meskipun demikian masalah-masalah yang timbul pada hibridisasi tanaman anggrek ini sedikit banyak dapat dipecahkan. Pada hibridisasi anggrek yang diutamakan ialah mendapatkan sifat-sifat seperti warana, ukuran, kemampauan, dan waktu berbunganya yang memenuhi selera konsumen. Kejadian-kejadian pada persilangan tanaman anggrek yang menarik dapat dikemukakan seperti di bawah ini :
• Apabila Cattleya kuning dikawinkan dengan Cattleya berwarna ungu, keturunannya akan berwarna lila/ungu. Akan tetapi sailangan antara Laelia kuning dengan Cattleya ungu akan menghasilkan keturunan yang berwarna kuning. Kejadian-kejadian ini dapat diterangkan sebagai berikut :
Sifat kuning dari Cattleya adalah resesip sedangkan sifat ungu adalah dominant. Aakan tetapi sifat kuning pada Laelia adalah dominant terhadap sifat ungu dari Cattleya.
• Lebih sulit lagi yaitu mengenai diturunkannya warna putih dari Cattleya. Masalah ini telah diselidiki oleh Charles Chamberlain Hurst yang memberi dasar bagi Orchid breeders, bertujuan mendapatkan hibrida-hibrida Cattleya berwarana putih. Banyak kejadian beberapa spesies Cattleya berwarna putih menurunkan warna putihnya, akan tetapi ada yang keturunannya tidak putih.
Dalam hal ini Hurst menerangkan adanya 2 faktor yang berpengaruh pada albinisme ini :
• Pertama : disebabkan oleh karena faktor yang menyebabkan terjadinya warna yaitu suatu enzyme yang dapat sebagai gen resesip maupun dominan.
• Kedua : disebabkan oleh karena faktor pembentuk warna yang disebut Khromogen yang dapat sebagai resesip maupun dominan.
Apabila tiap faktor ada dalam bentuk yang dominan, maka warana akan timbul. Warana putih akan tampak apabila saalah satu atau kedua factor tersebut bersifat resesip.
Hal lain lagi yaitu diturunkannya ukuran dan banyaknya bunga. Pada umumnya dikatakan bahwa keturunan dari tanaman anggrek bunganya akan berukuran rata-rata dari tanaman tetuanya. Misalanya saaja apabila tanaman induknya memiliki diameter 12 cm dan atanaman ayah diameternya 3 cm, keturunannya berukuran 7,5 cm.
Menurut Robert J. Gillespie di Ameriaca Orchid Society Buletin Vol. 28 No. 6 June 1959 , diameter bunga dari keturunannya adalah 3 x 12 = 36 = 6 cm.
Perhitungan ini juga berlaku bagi banyaknya bunga. Tanaman yang biasanya hanya berbunga paling banyak 8 kuntum apabila disilangkan dengan tanaman yang maksimal berbunga 2 kuntum, keturunannya akan berbunga sebanyak 8 x 2 = 16 = 4 kuntum.
Dengan adanya tanaman-tanaman yang polyploid maka timbullah banyak masalah dalam pemuliaan silangan-silangan antara triploid dan diploid menghasilkan keturunan yang diploid, akan tetapi kadang-kadang keluar yang triploid dan tetraploid. Silangan a ntara diploid dan tetraploid menghasilkan keturunan yang triploid , kadang-kadang tetraploid. Antara tetraploid dengan tetraploid menghasilkan keturunan tetraploid pula. Keturunan tetraploid ini kerap kali menghasilkan banyak biji yang baik kalau disemaikan.
Sebaliknya dengan tanaman triploid sebagai tanaman induk menghasilkan biji yang sangat sedikit, semainya lemah, jumlah khromosomnya sangat variable dan kerap kali timbul aneuploidi. Keturunan dari silangan ini bermacam-macam sifat pertumbuhannya, ada yang kecil, lemah pertumbuhannya lambat, akarnya sedikita,a tetapi kadang-kadang besar kuat dan sehat.
Meskipun triploid dan tetraploid sering timbul dalam semua silangan, tetapi biasanya dihasilkan dari silangan diploid dan tetraploid dan antara tetraploid dan tetraploid.

1. Pewarisan Warna Pada Tanaman Anggrek
Sejak J Dominy mulai menyilangkan bunga anggrek pada tahun 1853, maka warna pada anggrek merupakan salah satu afaktor yang menjadi obyek penyelidiakan para penyilang. Tahun 18a62 Henri Lecoq menyatakan bahwa untuk mendapatkan warna coklat perlu adanya tiaga warna , yaitu biru, merah dan kuning yang dikombinasikan dari kedua tetuanya. Lecoq juga menyelidiki persilangan antara anggrek berbunga putih dengan varietas yang berwarna lain , dan disimpulka bahwa keturunannya akan berwarna campuran dan apabila dilakukan back cross dengan salah satu tetuanya akan mendapatakan warna yang cerah lagi. Maula-mula penemuan Lecoq hanya merupakan spekulasi saja, akan tetapi dengan diketermukannya Hukum Mendel pada tahun 1900 maka hal penurunan warna tersebut mendapatkan dasar yang ilmiah. Maka sejak tahun 1900 penurunan warna merupakan faktor genetis yang giat diselidiki oleh para peneliti.
Di bawah ini akan sedikit diuraikan mengenai penurunan warna dari bunga anggrek yang merupakan rangsangan terhadap penelitian-penelitian yang lebih mendalam dilapangan.
a. Dasar Kimiawi Dari Warna
Warna pada tanaman anggrek disebabkan oleh adanya pigmen-pigmen warna. Warna-warna ini ada tiga golongan yaitu warna putih, warana kuning dan warna biru.
Zat yang membentuk warna-warni ini adalah Anthocyanin, anthoxanthin, dan plastida-plastida yang berpigmen. Anthocyanin merupakan ikatan kimia organik yang berpengaruh untuk warna-warna merah, merah tua, dan biru.
Faktor-faktor yang mempengaruhi