5. Genetika Mendel

Benak kalian mungkin pernah bertanya-tanya ketika mendapati hasil persilangan antara bunga berwarna merah, didapatkan bunga berwarna putih? Atau kalian penasaran mengapa keturunan dari dua induk kelinci berwarna abu-abu didapatkan keturunan berwarna hitam?  Semua hal tersebut dapat kalian temukan jawabannya jika kalian telah mempelajari mekanisme pewarisan sifat (hereditas) atau genetika mendel.

HUKUM PEWARISAN SIFAT MENDEL

Jika individu dengan sifat A melakukan perkawinan dengan individu lain dengan sifat B, sifat keturunannya dapat mengikuti salah satu induknya atau merupakan hasil kombinasi dari sifat kedua induknya. Penurunan atau pewarisan sifat dari induk atau tetua kepada generasi (keturunan) berikutnya disebut Hereditas. Peristiwa pewarisan sifat tersebut mengikuti pola-pola hereditas. Hukum Mendel merupakan Hukum Hereditas yang menjelaskan prinsip-prinsip penurunan sifat pada organisme.

Untuk mengembangkan teorinya, Mendel menggunakan objek kajian berupa tanaman kacang kapri atau ercis. Mendel mengamati tujuh sifat kacang kapri (Pisum sativum) tersebut, antara lain: biji bulat dibandingkan dengan biji keriput; biji warna kuning dibandingkan dengan biji warna merah; buah warna hijau dibandingkan dengan buah warna kuning; buah mulus dibandingkan dengan buah berlekuk; bunga warna ungu dibandingkan dengan bunga warna putih; dan letak bunga diaksial (ketiak) dibandingkan bunga di terminal ujung; serta batang panjang dibandingkan dengan batang pendek.

  1. Hukum I Mendel (Hukum segregasi):

Pada waktu pembentukan gamet, gen  di dalam alel mengalami segregasi (pemisahan) secara bebas dari diploid menjadi haploid. Ingat ya, bahwa Alel itu sendiri adalah pasangan gen yang terletak di lokus yang sama pada kromosom homolog. Hukum I Mendel dijelaskan oleh Mendel dalam bentuk persilangan monohibrid (satu sifat beda). Untuk memudahkan kalian mempelajari persilangan monohibrid, berikut dijelaskan istilah-istilah yang berkaitan dengan persilangan.

  • Alel Dominan dan Alel Resesif

Setiap  individu memiliki 2 alel untuk gen yang mengendalikan suatu sifat. Alel Dominan akan diekspresikan sepenuhnya pada kenampakan individu, sedangkan ale resesif tidak diekspresikan secara jelas pada kenampakan individu. Contohnya: alel bunga ungu (P) adalah dominan dan alel bunga putih (p) adalah resesif. (Jangan lupa bedakan huruf kapital dan huruf kecil pada penulisan gen)

  • Homozigot dan Heterozigot

Suatu sifat individu disimbolkan dengan sepasang alel.Jika sepasang alel tersebut identik/sama maka disebut Homozigot, contohnya pada tanaman ercis galur murni untuk bunga ungu (PP) atau bunga putih (pp). Sebaliknya jika sepasang alel tersebut berbeda maka disebut Heterozigot, contohnya tanaman ercis bukan galur murni untuk bunga ungu (Pp).

  • Genotip dan Fenotip

Genotip adalah susunan (komposisi) genetik dari suatu sifat atau karakter individu. Genotip menunjukkan sifat dasar yang tidak tampak dan bersifat menurun atau diwariskan pada keturunannya. Contohnya: PP, Pp atau pp .

Sementara itu, Fenotip adalah hasil ekspresi dari genotip dengan lingkungannya yang berupa sifat yang tampak dari luar sehingga dapat diamati. Sebagai contoh adalah ukuran tanaman (tinggi atau pendek), warna bunga (ungu atau putih), bentuk biji (bulat atau kisut) dsb.

Gambaran tentang lokus alel, homozigot, heterozigot, genotipe dan fenotipe, dapat dilihat pada sketsa berikut:

  • Persilangan Monohibrid Pada Tanaman

Persilangan monohibrid adalah persilangan dengan satu sifat beda. Maksudnya adalah pada persilangan ini, hanya memperhatikan satu sifat saja, seperti warna bunganya saja (merah, putih, dsb) atau bentuk buahnya saja (bulat, lonjong, dsb).  Tiap-tiap persilangan diberi simbol,  tanaman induk diberi simbol P (singkatan dari parental). Keturunan I (keturunan pertama) disebut filial disingkat F1, keturunan II disebut F2 dan seterusnya. Perhatikan contoh persilangan pada siat bunga ercis yaitu bunga berwarna ungu dengan putih berikut:

Dari persilangan tersebut, dapat diketahui bahwa F1 (Keturunan pertama) semuanya berwarna ungu dengan genotip (Pp).

Selanjutnya, mari kita lihat bagaimana warna bunga F2 hasil dari persilangan  F1 dengan F1 (F1 disilangkan sesamanya)!

Ternyata warna bunga pada F2 (keturunan ke-dua) ada ungu dan putih. Genotip ungu meliputi (PP) dan (Pp)

Jadi perbandingan (Rasio) Fenotip F2 = Ungu : Putih = 3 : 1

Adapun rasio Genotip F2 = PP : Pp : pp = 1 : 2 : 1

Jika dinarasikan , peristiwa segregasi yang terjadi menurut Mendel adalah sebagai berikut:

  • Pada waktu pembentukan gamet jantan, alel-alel PP ini memisah menjadi P dan P, sehingga sel gamet pada tanaman berbunga ungu hanya mengandung satu macam alel yaitu alel P saja.
  • Sebaliknya, tanaman betina berbunga putih, bersifat homozigot resesif dan genotipnya pp. Alel ini memisah menjadi p dan p pada waktu pembentukan gamet betina (ovum), sehingga gamet-gamet betina tanaman putih hanya memiliki satu macam alel p.
  1. Hukum II Mendel (Hukum Asortasi)

Hukum Mendel II dikenal sebagai Hukum Asortasi yaitu, hukum berpasangan atau penggabungan secara bebas. Hukum ini menyatakan bahwa setiap gen atau sifat, akan berpasangan secara bebas dengan gen atau sifat lain.

Berikut akan dijelaskan Hukum II Mendel pada persilangan Dihibrid (dua sifat beda). Misalnya: bentuk biji kacang kapri (bulat dan kisut) dan warna (kuning dan hijau).

Pada persilangan antara tanaman kapri berbiji bulat warna kuning homozigot (BBKK) dengan kapri berbiji kisut warna hijau (bbkk), akan menghasilkan 16 kombinasi genotip keturunan sebanyak 100% tanaman berbiji bulat dan berwarna kuning.

Selanjutnya, apabila tanam an F1 tersebut disilangkan sesamanya (sama-sama F1), ternyata pada keturunan kedua (F2), rasio F2 = 9 : 3 : 3 : 1. Untuk lebih jelasnya perhatikan persilangan dihibrid berikut!

B bersifat dominan terhadap b, K dominan terhadap k, jadi BbKk = Bulat kuning.

Dengan demikian  semua F1 bersifat Bulat Kuning

Yuk, sekarang kita temukan hasil F2 jika F1 disilangkan sesamanya!

Dengan demikian, akan diperoleh F2 = bulat kuning (B_K_), bulat hijau (B_kk), kisut kuning (bbK_), kisut hijau (bbkk).

Untuk rasio fenotipnya adalah sebagai berikut:

Rasio fenotip = bulat kuning : bulat hijau : kisut kuning : kisut hijau = 9 : 3 : 3 : 1.

Peristiwa pembentukan gamet pada persilangan dihibrid tersebut di atas, terjadi 4 macam pengelompokan gen.

Gen B mengelompok dengan gen K membentuk gamet BK;

gen B mengelompok dengan gen k membentuk gamet Bk;

gen b mengelompok dengan gen K membentuk gamet bK; dan

gen b mengelompok dengan gen k membentuk gamet bk.

Ingin mencoba menyelesaikan persilangan dihibrid? yuk simak video berikut!….

3.       Persilangan Resiprok

Pada intinya, persilangan resiprok adalah persilangan dengan sifat yang dibalik antara induk jantan dan betinanya. Misal: semula, persilangan antara ercis berbunga ungu (jantan/serbuk sari) dengan ercis berbunga putih (betina/putik), akan didapatkan semua keturunan F1nya berbunga ungu. Dan keturunan F2nya menghasilkan ercis berbunga ungu dan putih dengan perbandingan 3:1. (Lihat persilangan monohibrid pada tanaman).

Demikian halnya jika dibalik, jantan/serbuk sari diambil dari tanaman ercis berbunga putih dan diserbukkan pada putik ercis berbunga ungu, hasil yang diperoleh baik pada F1 maupun F2nya tetap sama seperti semula. Persilangan yang merupakan kebalikan dari persilangan sebelumnya inilah yang disebut persilangan resiprok.

4.       Back Cross (Persilangan Balik) dan Test Cross (Uji Silang)

Back cross merupakan persilangan antara keturunan F1 yang heterozigot dengan salah satu induknya yang homozigot dominan. Perhatikan contoh berikut:

Dua individu F2 pada contoh di atas, mempunyai genotip yang berbeda (TT dan Tt) namun mempunyai fenotip yang sama (tinggi).

Simak aja nih videonya, kalau kalian ingin lebih paham lagi!


Test cross
adalah persilangan antara F1 dengan salah satu induknya yang homozigot resesif. Individu F1 tidak atau belum diketahui genotipnya. Oleh karena itu, uji silang ini bertujuan untuk menguji ketidak murnian individu dengan mengetahui perbandingan fenotip keturunannya. Dengan demikian, dapat diketahui individu yang diuji adalah heterozigot atau homozigot. Perhatikanlah contoh test cross antara bunga ercis yang letaknya diketiak daun/aksial namun belum diketahui genotipnya dengan induknya yang letak bunganya di ujung/terminal (aa) berikut ini.

F1: 50% Bunga Aksial (Aa) : 50% Bunga Terminal (aa).

Berarti genotip dari bunga aksial tersebut bersifat heterozigot (Aa)
Ingin lebih paham? coba deh simak video berikut!

5.       Sifat Intermediet

Pada tanaman bunga pukul empat (Mirabilis jalapa), persilangan antara tanaman bunga pukul empat berwarna merah dengan bunga berwarna putih,ternyata menghasilkan individu keturunan dengan bunga berwarna merah muda yang bersifat intermediet. Warna merah muda merupakan warna antara merah dan putih yang disebabkan oleh ekspresi dari alel penentu warna merah dengan ekspresi dari alel warna putih. Oleh karena itu, kedua alel penentu sifat beda tersebut dikatakan mempunyai kekuatan yang sama dalam memengaruhi munculnya sifat. Sifat antara yang diturunkan dari sifat induk pertama dengan sifat induk ke-2 inilah yang disebut sebagai sifat intermediet. Perhatikan bagan persilangan berikut!

Lebih mantul lagi kalau kalian mau simak video berikut!

B. PENYIMPANGAN SEMU HUKUM MENDEL

Ingat-ingat ya…. ternyata, tidak semua persilangan monohibrida menghasilkan perbandingan fenotip F1 = 3 : 1 atau perbandingan genotip F1 = 1 : 2 : 1, dan persilangan dihibrida menghasilkan perbandingan genotip F1 = 9 : 3 : 3 : 1.

Dalam prakteknya, hasil persilangan dihibrida, dapat menghasilkan  perbandingan yang merupakan variasi dari perbandingan 9 : 3 : 3 : 1 yaitu 12 : 3 : 1 atau 9 : 7 atau juga 15 : 1. Meskipun demikian, perbandingan tersebut tetap mengikuti aturan Hukum Mendel. Oleh karena itu, hasil perbandingan tersebut dikatakan sebagai penyimpangan semu Hukum Mendel.

Simak baik-baik ya, macam penyimpangan semu Hukum Mendel berikut!

a. Atavisme

Pada interaksi gen ini, suatu sifat ditentukan oleh alel-alel dari gen yang berbeda yangt berinteraksi atau saling memengaruhi dalam memunculkan sifat fenotip, sehingga menghasilkan keturunan yang berbeda dengan induknya.

Misalnya, pada ayam dijumpai empat macam bentuk pial (jengger), antara lain:  sumpel (walnut) dengan genotip R-P-, gerigi (rose) dengan genotip R-pp, biji (pea) dengan genotip rrP-; dan belah (single) dengan genotip rrpp. Perhatikan Gambar 5.1. Empat macam pial ayam!

Jika ayam berpial rose disilangkan dengan pea (biji), semua keturunan F1nya berpial walnut. Perhatikanlah diagram persilangan berikut!

Ternyata dari persilangan ayam berpial rose dan pea, dihasilkan fenotip baru yaitu walnut. Apa yang menyebabkan terbentuknya pial walnut? Pial walnut muncul karena interaksi 2 pasang alel (gen) yang dominan.

Sementara itu, persilangan antara sesama ayam berpial walnut dihasilkan 4 macam pial yaitu walnut, rose, pea, dan 1 pial yang baru yaitu single dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1. Pial singlel terjadi karena adanya 2 pasang alel (gen) yang resesif.

Berikut video latihan soal atavisme, simak ya…

b. Kriptomeri

Kriptomeri berasal dari kata Kriptos (Yunani) berarti tersembunyi, sehingga kriptomeri dikatakan sebagai gen dominan yang seolah-olah tersembunyi jika berdiri sendiri dan akan tampak pengaruhnya apabila bersama-sama dengan gen dominan yang lainnya. Peristiwa kriptomeri ini terjadi pada persilangan bunga Linaria marocanna berwarna merah (AAbb), dengan bunga Linaria maroccana berwarna putih (aaBB).

A = ada pigmen antosianin

a = tidak ada pigmen antosianin

B = plasma basa

b = plasma asam

Warna merah disebabkan oleh adanya pigmen antosianin dalam lingkungan asam (AAbb/Aabb).

Warna ungu disebabkan oleh adanya pigmen antosianin dalam lingkungan basa (AABB/AaBB).

Jika di dalam plasma tidak terdapat pigmen antosianin, baik di dalam lingkungan asam atau basa, maka akan terbentuk warna putih (aaBB/aaBb/aabb). 

Yuk, disimak saja, bagaimana hasilnya jika  Linaria maroccana  merah disilangkan dengan  Linaria maroccana putih!

c. Polimeri

Polimeri adalah sifat yang muncul pada persilangan heterozigot dengan banyak sifat beda yang berdiri sendiri, tetapi memengaruhi bagian yang sama dari suatu organisme. Contohnya adalah gandum berbiji merah yang memiliki dua gen yaitu M1 dan M2, sehingga apabila kedua gen tersebut bertemu maka ekspresi warna akan semakin kuat.

Coba sekarang, lakukan persilangan gandum berbiji merah (M1M1M2M2) dengan gandum berbiji putih (m1m1m2m2), nantinya yang menghasilkan keturunan F2 dengan perbandingan merah : putih = 15 : 1. Ini dapat dilihat pada bagan persilangan di bawah ini!

d. Epistasis-Hipostasis

Epistasis adalah sebuah atau sepasang gen yang menutupi atau mengalahkan ekspresi gen lain yang tidak selokus (sealel). Sedangkan Hipostasis adalah gen yang tertutupi oleh sebuah atau sepasang gen lain yang tidak selokus (yang bukan alelnya).

Misalnya, gandum bersekam hitam (HHkk) disilangkan dengan gandum bersekam kuning (hhKK) menghasilkan F1 gandum bersekam hitam. Jika F1 disilangkan sesamanya, akan menghasilkan F2 dengan perbandingan fenotip 12 hitam : 3 kuning : 1 putih. Hal ini terjadi karena faktor H menutup faktor K. Faktor H disebut epistasis dan faktor K adalah hipostasis  Agar kalian lebih mengerti, perhatikan bagan epistasis-hipostasis berikut!

Untuk latihan soal kriptomeri, polimeri dan epistasis/hipostasis, simak video berikut ya…

e.  Gen-gen Komplementer.

Gen-gen komplementer merupakan interaksi antara gen-gen dominan yang berbeda namun jika muncul bersama akan saling melengkapi, sehingga  akan saling membantu dalam menentukan fenotip. Jika salah satu gen tidak ada, maka pemunculan fenotip menjadi terhalang.

Contoh komplementer dapat ditemukan pada kasus persilangan bunga Lathyrus odoratus yang terdiri dari gen:

C = membentuk pigmen warna

c = tidak membentuk pigmen warna

P = membentuk enzim pengaktif

p = tidak membentuk enzim pengaktif

Persilangan antara bunga Lathyrus odoratus berwarna putih dengan bunga Lathyrus odoratus berwarna putih pula, akan memperoleh keturunan F1 dengan fenotip ungu, kemudian F1 disilangkan dengan sesamanya, maka generasi atau keturunan F2 ada yang ungu dan putih. Untuk lebih jelasnya perhatikan bagan persilangan berikut!

 

Berdasarkan hasil persilangan dapat  dilihat bahwa gen C dan P tidak akan menunjukkan warna (ungu) apabila keduanya tidak terdapat bersama-sama dalam satu genotip.

Jika ingin lebih jelas, klik dan simak video berikut!

==================================================================

PENERAPAN HUKUM MENDEL DI BIDANG PERTANIAN DAN PETERNAKAN

  1. Teknik Perbaikan Mutu Tanaman dan Ternak

Pengenalan mengenai konsep gen dan pewarisan telah membantu manusia dalam melakukan perbaikan mutu genetik untuk memperoleh sifat unggul tanaman dan hewan budidaya. Sifat-sifat unggul pada tanaman misalnya untuk tanaman pangan dengan karakter cepat panen, siklus hidup pendek, panen berhasil tinggi, serta tahan terhadap serangan hama dan penyakit. Sifat-sifat unggul pada hewan misalnya sapi dengan keunggulan dapat menghasilkan daging, susu, dan lemak susu yang banyak; ayam dengan keunggulan banyak bertelur dan cepat gemuk; serta pada kuda dengan keunggulan dapat berlari cepat.

Perbaikan mutu genetik pada tanaman dan hewan dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu seleksi, persilangan (hibridisasi), dan mutasi buatan.

Seleksi

Banyak varietas tanaman dan hewan yang berguna bagi manusia diperoleh dari proses seleksi, karena variasi memang sudah ada di antara anggota spesies yang sama. Sudah berulang kali manusia memilih sifat-sifat yang diinginkan dari tiap generasi tumbuhan atau pun  hewan. Gen-gen yang bersifat unggul dipertahankan dan akan diwariskan kepada anakan sehingga diperoleh tanaman atau hewan yang dibudiyakan berkualitas tinggi.

Seleksi pada tumbuhan misalnya seleksi terhadap berbagai varietas padi, gandum, dan kentang, yang memperlihatkan sifat tahan terhadap hama atau menghasilkan panen tinggi. Seleksi pada hewan misalnya pada sapi Hereford karena menghasilkan kuantitas dan kualitas daging lebih baik.

Persilangan (Hibridisasi)

Persilangan atau hibridisasi merupakan perkawinan di antara dua individu tanaman atau hewan yang berasal dari spesies yang sama, tetapi berbeda sifat genetiknya. Persilangan pada tanaman misalnya persilangan pada padi.

Contohnya persilangan padi jenis A yang memiliki karakter bentuk gabah gemuk panjang (GG), tahan hama (HH), namun tekstur nasi tidak pulen alias pera (pp) dan warna gabah kusam (kk), dengan padi jenis B yang memiliki karakter bentuk gabah ramping pendek (gg), tidak tahan hama (hh), namun tekstur nasi pulen (PP) dan warna gabah kuning bersih (KK), Hasil persilangannya adalah padi hibrid (hasil persilangan) dengan semua sifat dominan.

Oleh karena hibrid merupakan heterozigot dan bukan merupakan galur mumi, untuk mendapatkan hibrid F1 yang sama perlu dilakukan persilangan terus-menerus dengan menggunakan parental yang sama. Bila ingin memperoleh galur mumi maka hibrid F1 disilang kembali dengan sesamanya. Melalui persilangan yang berulang-ulang akan diperoleh galur mimu dengan karakter yang diinginkan.

Persilangan pada hewan ternak terutama bertujuan untuk meningkatkan sumber protein dalam waktu relatif singkat. Misalnya ayam pedaging atau sapi yang pertumbuhannya cepat dengan badan yang cepat gemuk atau sapi perah yang air susu dan lemak susunya banyak. Persilangan pada hewan dapat dilakukan dengan cara persilangan sanak, persilangan mumi, persilangan luar, dan persilangan baur.

Persilangan Sanak (Inbreeding)
Persilangan sanak merupakan perkawinan antara hewan jantan dan betina yang masih satu keluarga. Misalnya induk jantan dikawinkan dengan anak-anak betinanya, sehingga disebut closebreeding.
Tujuan persilangan ini adalah untuk menghasilkan keturunan yang bergalur mumi.

Persilangan Mumi (Pure Breeding)
Persilangan mumi merupakan perkawinan antara hewan jantan dan betina dari ras yang sama.
Tujuan persilangan ini adalah untuk mendapatkan keturunan yang homozigot. Misalnya perkawinan sapi jantan dan betina ras Bali.

Persilangan Luar (Cross Breeding)
Persilangan luar merupakan perkawinan antara hewan jantan dan betina dari dua ras yang berbeda.
Tujuan persilangan ini adalah untuk mendapatkan keturunan dengan sifat-sifat baru. Misalnya perkawinan antara sapi Madura yang kuat dengan sapi Fries Holland dari Belanda yang produksi susunya tinggi.

Persilangan Baur (Up Breeding)
Persilangan baur merupakan perkawinan antara hewan jantan dengan kualitas unggul yang biasanya berasal dari luar negeri dengan hewan betina yang berasal dari daerah lokal. Tujuan persilangan ini adalah untuk memperbaiki mutu hewan di daerah setempat.

Mutasi Buatan

Mutasi buatan merupakan perubahan susunan atau jumlah materi genetik/DNA (mutasi gen) atau kromosom (mutasi kromosom) pada sel-sel tubuh makhluk hidup, yang dilakukan dengan sengaja oleh manusia.

Mutasi buatan dapat terjadi melalui beberapa cara, yaitu radiasi sinar radioaktif (radioisotop) misalnya sinar X, alpha, beta, dan gamma, atau dengan senyawa kimia berupa kolkisin.
Mutasi buatan paling banyak dilakukan pada tanaman. Mutasi buatan dengan radiasi sinar gamma pada biji-biji tanaman padi dan palawija yang dilakukan oleh BATAN (Badan Tenaga Atom Nasional) menghasilkan padi Atomita I dan Atomita II yang berumur panen pendek, hasil produksi tinggi, dan tahan terhadap serangan hama wereng.

Mutasi buatan dengan perendaman biji-biji tanaman perkebunan dan pertanian dalam kolkisin menyebabkan tanaman memiliki buah yang besar dan tidak berbiji. Misalnya buah semangka, pepaya, jeruk, dan anggur tanpa biji.

2. Penerapan Hukum Mendel pada Bidang Pertanian

Penerapan hukum Mendel di bidang pertanian bertujuan untuk
memperoleh bibit unggul, misalnya tanaman yang produksinya tinggi, cepat
berbuah, buahnya besar, rasanya enak, tahan terhadap hama, tahan terhadap
kekeringan dan sebagainya.

Penyilangan pada tanaman misalnya penyilangan padi dengan fenotip tahan hama pera (HHpp) dengan tidak tahan hama pulen (hhPP).

Penyilangan dimaksudkan mendapatkan keturunan padi dengan kualitas unggul yaitu tahan hama pulen.

Hasil percobaan persilangan, secara teoritis dapat dilihat pada bagan berikut:

Berdasarkan bagan persilangan dapat diketahui bahwa fenotipe keturunan pertama (F1) 100% tahan hama pulen

Sedangkan rasio fenotipe F2 = 9 tahan hama pulen : 3 tahan hama pera : 3 tidak tahan hama pulen : 1 tidak tahan hama pera.

3. Penerapan Hukum Mendel pada Bidang Peternakan

Sama seperti pada bidang pertanian, penerapan hukum Mendel di bidang peternakan juga  bertujuan untuk memperoleh bibit unggul.

Apa saja sifat unggul yang diinginkan? Ya, contoh sifat unggul ternak yang diinginkan adalah cepat bertelur pada ayam petelur, banyak menghasilkan susu pada ternak sapi, atau tahan terhadap penyakit pada peternakan ikan dan sebagainya.

Perbaikan keturunan pada ternak, dapat dilakukan melalui persilangan sesuai dengan
tujuan yang diharapkan, misalnya dengan cara purebreeding, inbreeding, outcrossing, crossbreeding, maupun upbreeding.

a. Purebreeding, yaitu persilangan ternak jantan dan betina dalam satu jenis. Misalnya persilangan sapi madura jantan dengan sapi madura betina. Tujuannya adalah untuk mempertahankan fenotipe unggul dengan genotipe homozigot.

b. Inbreeding, yaitu persilangan ternak jantan dan betina sedarah, Misalnya persilangan induk jantan dengan betina keturunannya sendiri. Tujuannya adalah untuk mempertahankan siat-sifat unggul yang dimiliki rasnya.

c. Outcrossing, yaitu persilangan seekor ternak jantan dari suatu kelompok dengan beberapa betina kelompok lain yang masih satu ras tetapi tidak sedarah. Misalnya persilangan antara pejantan sapi bali dari suatu daerah dengan sapi bali betina daerah lain. Tujuannya adalah untuk menjaga kemurnian sifat unggul suatu ras.

d. Crossbreeding, yaitu persilangan ternak jantan dan betina yang berbeda ras. Misalnya persilangan antara sapi Fries Holland dengan sapi Madura. Tujuannya adalah untuk mendapatkan ras baru yang memiliki sifat-sifat unggul dari kedua ras tersebut.

e. Upbreeding, yaitu persilangan antara pejantan yang telah diketahui mutunya
(biasanya didatangkan dari luar negeri), dengan betina-netina setempat. Misalnya persilangan antara sapi pejantan Ongole dari India dengan sapi betina Sumba menghasilkan Peranakan Ongole (PO) atau Sumba Ongole (SO).  Tujuannya untuk memperbaiki mutu ternak setempat.

Penyilangan pada hewan, misalnya Sapi dengan sifat bugar kurus (BBgg) disilangkan dengan sapi dengan sifat ringkih gemuk. Penyilangan dilakukan dengan tujuan untuk menghasilkan keturunan dengan kualitas unggul yaitu sapi dengan sifat bugar gemuk.

Secara teoritis, hasil persilangan dapat diperkirakan menggunakan bagan persilangan menurut Mendel sbb:

Berdasarkan bagan persilangan dapat diketahui bahwa fenotipe keturunan pertama (F1) 100% bugar gemuk.

Sedangkan rasio fenotipe F2 = 9 bugar gemuk : 3 bugar kurus : 3 ringkih gemuk : 1 ringkih kurus.