Sabtu, 18 September 2010

PENGEMBANGAN KURIKULUM

Sabtu, 18 September 2010
Oleh: Mia Sartika, S.Pd




BAB I
PENDAHULUAN


I.1. LATAR BELAKANG
Dewasa ini, pendidikan di Indonesia mendapat sorotan utama baik dari pemerintahan pusat maupun pemerintahan daerah. Hal ini merupakan hal yang melegakan bagi dunia pendikan di Indonesia untuk semakin meningkatkan mutu pendidikan baik dari segi perangkat pendidikan, fasilitas, sarana penunjang pendidikan dan kurikulum yang digunakan.

Berbicara mengenai kurikulum maka hal ini tidak pernah lepas dari sisi dunia pendidikan. Kurikulum merupakan seperangkat rancangan pendidikan yang merangkum semua pengalaman belajar yang disediakan bagi siswa di sekolah. Dimana dalam kurikulum terintegrasi filsafat, nilai-nilai, pengetahuan, dan perbuatan pendidikan. Kurikulum disusun oleh para ahli pendidikan/ ahli kurikulum, ahli bidang ilmu, pendidik, pejabat pendidikan, pengusaha serta unsur-unsur masyarakat lainnya. Rancangan ini disusun dengan maksud memberi pedoman kepada para pelaksana pendidikan, dalam proses pembimbingan perkembangan siswa, mencapai tujuan yang dicita-citakan oleh siswa sendiri, keluarga, maupun masyarakat.

Oleh karena kurikulum ini begitu penting bagi praktik pendidikan, maka pelaksanaan pengembangan kurikulum merupakan kebutuhan yang mendesak bagi meningkatnya arus globalisasi terutama dalam dunia pendidikan.

I.2. RUMUSAN MASALAH
Rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Apa sajakah prinsip-prinsip dalam pengembangan kurikulum?
2. Siapa sajakah para pengembang kurikulum?
3. Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi pengembangan kurikulum?
4. Bagaimanakah artikulasi dan hambatan-hambatan dalam pengembangan kurikulum?

I.3. TUJUAN
Tujuan pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Memahami prinsip-prinsip dalam pengembangan kurikulum.
2. Mengetahui peran para pengembang kurikulum.
3. Memahami faktor-faktor yang mempengaruhi pengembangan kurikulum.
4. Memahami artikulasi dan hambatan-hambatan dalam pengembangan kurikulum.





BAB II
PEMBAHASAN

II.1. PRINSIP-PRINSIP PENGEMBANGAN KURIKULUM
Kurikulum merupakan rancangan pendidikan yang merangkum semua pengalaman belajar yang disediakan bagi siswa di sekolah. Rancangan ini disusun dengan maksud memberi pedoman kepada para pelaksana pendidikan, dalam proses pembimbingan perkembangan siswa, mencapai tujuan yang dicita-citakan oleh siswa sendiri, keluarga, maupun masyarakat.

Terdapat prinsip-prinsip dasar yang sangat penting dalam aktivitas pengembangan kurikulum. Prinsip-prinsip dasar tersebut memiliki tujuan agar kurikulum yang didesain atau dihasilkan diharapkan memang benar sesuai dengan permintaan (the need) semua pihak, yakni anak didik, orang tua, masyarakat, bangsa dan negara.

II.1.1 Prinsip-prinsip Umum
Ada beberapa prinsip umum dalam pengembangan kurikulum, yaitu:
(1) Prinsip Relevansi
Yakni memiliki kedekatan hubungan dengan apa yang terjadi. Apabila dikaitkan dengan pendidikan, maka perlunya kesesuaian program pendidikan dengan tuntutan kehidupan masyarakat sehinga hasil yang diperoleh akan bermanfaat bagi kehidupan anak didik.

Ada 2 macam relevansi yang harus dimiliki oleh kurikulum, yaitu relevansi ke luar dan relevansi di dalam kurikulum itu sendiri. Relevansi ke luar maksudnya tujuan, isi, dan proses belajar yang tercakup dalam kurikulum hendaknya relevan dengan tuntutan, kebutuhan, dan perkembangan masyarakat. Kurikulum juga harus memiliki relevansi ke dalam yaitu adanya kesesuaian atau konsistensi antara komponen-komponen kurikulum, yaitu tujuan, isi, proses penyampaian, dan penilaian.

(2) Prinsip Fleksibilitas
Kurikulum hendaknya memiliki sifat lentur atau fleksibel, tidak kaku, dan ada semacam ruang gerak yang memberikan kebebasan dalam bertindak. Suatu kurikulum yang baik adalah kurikulum yang berisi hal-hal yang solid, tetapi dalam pelaksanaanya memungkinkan terjadinya penyesuaian-penyesuaian berdasarkan kondisi daerah, waktu maupun kemampuan, dan latar belakang anak.

(3) Prinsip Kontinuitas
Yaitu kesinambungan dengan menunjukkan saling berkaitan antara tingkat pendidikan, jenis program pendidikan dan bidang studi. Pengembangan kurikulum perlu dilakukan serempak bersama-sama, perlu selalu ada komunikasi dan kerjasama antara para pengembang kurikulum SD dengan SMP, SMA dan Perguruan Tinggi.

(4) Prinsip Praktis
Praktis disini maksudnya mudah dilaksanakan, menggunakan alat-alat sederhana dan biayanya murah. Prinsip ini juga disebut prinsip efisiensi. Terciptanya efisiensi proses belajar mengajar, apabila usaha, biaya, waktu, dan tenaga yang digunakan untuk menyelesaikan program pengajaran tersebut sangat optimal dan hasilnya seoptimal mungkin, tentunya dengan pertimbangan yang rasional dan wajar.

(5) Prinsip Efektivitas
Prinsip efektivitas yang dimaksudkan adalah sejauh mana perencanaan kurikulum dapat tercapai sesuai dengan keinginan yang telah ditentukan.

II.1.2. Prinsip-prinsip Khusus
Ada beberapa prinsip yang lebih khusus dalam pengambangan kurikulum, yaitu:
(1) Prinsip berkenaan dengan tujuan pendidikan,
(2) Prinsip berkenaan dengan pemilihan isi pendidikan,
(3) Prinsip berkenaan dengan pemilihan proses belajar mengajar,
(4) Prinsip berkenaan dengan pemilihan media dan alat pegajaran.,
(5) Prinsip berkenaan dengan pemilihan kegiatan penilaian.

II.2. PENGEMBANG KURIKULUM
Dalam mengembangkan suatu kurikulum banyak pihak yang turut berpartisipasi, yaitu: administrator pendidikan, ahli pendidikan, ahli kurikulum, ahli bidang ilmu pengetahuan, guru-guru, dan orang tua murid serta tokoh-tokoh masyarakat. Dari pihak-pihak tersebut yang secara terus-menerus turut terlibat dalam pengembangan kurikulum adalah: administrator, guru dan orang tua.

1. Peranan para administrator pendidikan
Para administrator pendidikan terdiri atas: direktur bidang pendidikan, pusat pengembangan kurikulum, kepala kantor wilayah, kepala kantor kabupaten dan kecamatan serta kepala sekolah. Peranan para administrator di tingkat pusat (direktur dan kepala pusat) dalam pengembangan kurikulum adalah penyusunan dasar-dasar hukum, menyusun kerangka dasaar serta program inti kurikulum. Kerangka dasar dan program inti tersebut akan menentukan minimum course yang dituntut.

2. Peranan para ahli
Pengembangan kurikulum tentu juga perlu dilandasi oleh perkembangan konsep-konsep-konsep dalam ilmu. Oleh karena itu, pengembangan kurikulum membutuhkan bantuan pemikiran para ahli, baik ahli pendidikan, ahli kurikulum, maupun ahli bidang studi/ disiplin ilmu.
Mengacu pada kebijaksanaan-kebijaksanaan yang ditetapkan pemerintah, baik kebijaksanaan pembangunan secara umum maupun pembangunan pendidikan, perkembangan tuntutan masyarakat, dan masukan-masukan dari pelaksanaan pendidikan dan kurikulum yang sedang berjalan, para ahli pendidikan dan kurikulum memberikan alternatif konsep pendidikan dan model kurikulum yang dipandang paling sesuai dengan keadaan dan tuntutan di atas.

3. Peranan guru
Guru memegang peranan yang cukup penting baik di dalam perencanaan maupun pelaksanaan kurikulum. Guru adalah perencana, pelaksana, dan pengembang kurikulum bagi kelasnya.
Sekalipun ia tidak mencetuskan sendiri konsep-konsep tentang kurikulum, guru merupakan penerjemah kurikulum yang datang dari atas. Gurulah yang mengolah, meramu kembali kurikulum dari pusat untuk disajikan di kelasnya. Karena guru juga merupakan barisan pengembang kurikulum yang terdepan maka guru pulalah yang selalu melakukan evaluasi dan penyempurnaan terhadap kurikulum.


4. Peranan orang tua murid
Orang tua juga mempunyai peranan dalam pengembangan kurikulum. Peranan mereka dapat berkenaan dengan dua hal: pertama dalam penyusunan kurikulum dan kedua dalam pelaksanaan kurikulum. Dalam penyusunan kurikulum mungkin tidak semua orang tua dapat ikut serta, hanya terbatas kepada beberapa orang saja yang cukup waktu dan mempunyai latar belakang yang memadai. Peranan orang tua lebih besar dalam pelaksanaan kurikulum. Dalam pelaksanaan kurikulum diperlukan kerja sama yang sangat erat antara guru atau sekolah dengan para orang tua murid.

II.3. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENGEMBANGAN KURIKULUM
Sekolah mendapatkan pengaruh dari kekuatan-kekuatan yang ada dalam masyarakat, terutama dari perguruan tinggi dan masyarakat.

1. Perguruan tinggi
Kurikulum minimal mendapat dua pengaruh dari perguruan tinggi. Pertama, dari pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang dikembangkan di perguruan tinggi umum. Kedua, dari pengembangan ilmu kependidikan dan keguruan serta penyiapan guru-guru di Perguruan Tinggi Keguruan (Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan).

2. Masyarakat
Sekolah merupakan bagian dari masyarakat dan mempersiapkan anak untuk kehidupan di masyarakat. Sebagai bagian dan agen masyarakat, sekolah sangat dipengaruhi oleh lingkungan masyarakat di mana sekolah tersebut berada. Isi kurikulum hendaknya mencerminkan kondisi dan dapat memenuhi tuntutan dan kebutuhan masyarakat sekitarnya.

1. Sistem nilai
Dalam kehidupan masyarakat terdapat sistem nilai, baik nilai moral, keagamaan, social, budaya maupun nilai politis. Sekolah sebagai lembaga masyarakat juga bertangggung jawab dalam pemeliharaan dan penerusan nilai-nilai. Sistem nilai yang akan dipelihara dan diteruskan tersebut harus terintegrasikan dalam kurikulum. Masalah utama yang dihadapi para pengembang kurikulum menghadapai nilai ini adalah, bahwa dalam masyarakat nilai itu tidak hanya satu. Masyarakat umumnya heterogen dan multifaset.
Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan guru dalam mengajarkan nilai: (1) guru hendaknya mengetahui dan memperhatikan semua nilai yang ada dalam masyarakat, (2) guru hendaknya berpegang pada prinsip demokrasi, etis dan moral, (3) guru berusaha menjadikan dirinya sebagai teladan yang patut ditiru, (4) guru menghargai nilai-nilai kelompok lain, dan (5) memahami dan menerima keragaman kebudayaan sendiri.

II.4. ARTIKULASI DAN HAMBATAN PENGEMBANGAN KURIKULUM
Artikulasi dalam pendidikan berarti “kesatupaduan dan koordinasi segala pengalaman belajar”. Untuk merealisasikan artikulasi kurikulum, perlu meneliti kurikulum secara menyeluruh, membuang hal-hal yang tidak diperlukan, menghilangkan duplikasi, merevisi metode serta isi pengajaran, mengusahakan perluasan dan kesinambungan kurikulum. Bila artikulasi dilaksanakan dengan baik akan terwujud kesinambungan pengalaman belajar sejak TK sampai Perguruan Tinggi, juga antara satu bidang studi dengan bidang studi lainnya secara horizontal. Tanpa artikulasi akan terdapat keragaman baik dalam isi, metode maupun perhatian terhadap perkembangan anak.

Hambatan dalam pengembangan kurikulum terdapat beberapa hambatan. Hambatan pertama terletak pada guru. Guru kurang berpartisipasi dalam pengembangan kurikulum. Hal ini disebabkan beberapa hal, yaitu: (1) kurang waktu, (2) kekurangsesuaian pendapat, baik antara sesama guru maupun dengan kepala sekolah dan administrator, dan (3) karena kemampuan dan pengetahuan guru itu sendiri.

Hambatan lain datang dari masyarakat. Untuk pengembangan kurikulum dibutuhkan dukungan masyarakat baik dalam pembiayaan maupun dalam memberikan umpan balik terhadap sistem pendidikan atau kurikulum yang sedang berjalan. Masyarakat adalah sumber input dari sekolah. Keberhasilan pendidikan, ketepatan kurikulum yang digunakan membutuhkan bantuan, serta input fakta dan pemikiran dari masyarakat.

Hambatan lain yang dihadapi oleh pengembang kurikulum adalah masalah biaya. Untuk pengembangan kurikulum, apalagi yang berbentuk kegiatan eksperimen baik metode, isi atau sistem secara keseluruhan membutuhkan biaya yang sering tidak sedikit.


DAFTAR PUSTAKA

Idi, Abdullah. 1999. Pengembangan Kurikulum: Teori dan Praktek. Jakarta: Gaya Media Pratama.
Sanjaya, Wina. 2008. Kurikulum dan Pembelajaran. Jakarta: Kencana.
Sukmadinata, Nana Syaodih. 2008. Pengembangan Kurikulum: Teori dan Praktek. Bandung: PT. Remaja Rosdakarya.

REPRODUKSI TUMBUHAN TINGKAT TINGGI

SABTU, 18 SEPTEMBER 2010
OLEH: MIA SARTIKA, S.Pd


B A B I
P E N D A H U L U A N


I. 1. LATAR BELAKANG
Kemampuan reproduksi (perkembangbiakan) merupakan salah satu ciri yang melekat dalam diri organisme yang hidup. Pada dasarnya dalam reproduksi terkandung prinsip “pertambahan jumlah”. Dimana reproduksi berperan besar dalam mempertahankan suatu spesies agar tetap ada di permukaan bumi dan tidak punah. Sebaliknya, adanya kesulitan atau hambatan dalam hal reproduksi akan menyebabkan “penyusutan jumlah” organisme dan dalam jangka panjang akan menimbulkan kepunahan. Tumbuhan dan hewan yang punah saat ini, sebagian besar mengalami masalah dalam reproduksi atau hambatan dalam mempertahankan diri mereka dari faktor-faktor ekstrinsik yang kurang menguntungkan.
Makalah ini akan menjabarkan mengenai reproduksi seksual (secara kawin) pada tumbuhan. Pembahasan akan ditekankan pada reproduksi seksual tumbuhan yang tentu berkaitan dengan organ reproduksi tumbuhan, perkembangan gametofit, fertilisasi dan sekilas tentang biji sebagai embrio tumbuhan.

I. 2. RUMUSAN MASALAH
Dalam makalah ini akan dibahas berbagai permasalahan terkait reproduksi seksual pada tumbuhan, sebagai berikut:
1. Bagaimanakah siklus hidup tumbuhan?
2. Bagaimanakah proses perkembangan organ reproduksi pada tumbuhan?
3. Bagaimanakah proses perkembangan gametofit pada tumbuhan?
4. Bagaimanakah proses fertilisasi (penyerbukan) pada tumbuhan?
5. Bagaimanakah perkembangan bakal biji menjadi biji yang mengandung embrio dan cadangan makanan?

I.3. TUJUAN
Makalah ini bertujuan agar :
1. Mahasiswa memahami tentang siklus hidup tumbuhan.
2. Mahasiswa memahami tentang proses perkembangan organ reproduksi pada tumbuhan.
3. Mahasiswa mengetahui tentang perkembangan gametofit pada tumbuhan.
4. Mahasiswa mengerti tentang proses fertilisasi (penyerbukan) pada tumbuhan.
5. Mahasiswa memahami dengan baik mengenai perkembanan bakal biji menjadi biji yang mengandung embrio dan cadangan makanana pada tumbuhan.

B A B II
P E M B A H A S AN

Pada perkembangbiakan seksual diperlukan dua sel kelamin (gamet) yang berbeda jenisnya dimana terdapat perbedaan morfologi seperti sel telur (ovum) dan sel kelamin jantan (sperma). Perbedaan morfologi ini juga mencakup perbedaan jumlah dan ukuran, seperti pada spermatozoa, jumlah lebih banyak dan ukurannya lebih kecil di bandingkan dengan sel telur (ovum).

Pada tumbuhan biji (spermatophyta), perkembangbiakan seksual dilakukan dengan biji sebagai hasil pembuahan sel telur oleh sperma. Peristiwa pembuahan ini sebelumnya didahului oleh peristiwa penyerbukan dimana jatuhnya/ melekatnya serbuk sari pada kepala putik.
Berikut ini pembahasan pada reproduksi dan perkembangan pada tumbuhan berbunga.

II. 1. Siklus Hidup Tumbuhan
Siklus hidup angiosperma dan tumbuhan lain ditandai oleh pergiliran generasi (alternation of generations), dimana generasi haploid (n) dan diploid (2n) bergiliran saling menghasilkan satu sama lain. Tumbuhan diploid disebut juga sebagai sporofit, menghasilkan spora haploid melalui meiosis. Spora membelah melalui mitosis sehingga menjadi gametofit jantan dan betina, yang merupakan generasi haploid. Mitosis dalam gametofit menghasilkan gamet—sel sperma dan sel telur. Fertilisasi menghasilkan zigot diploid, yang membelah melalui mitosis dan membentuk sporofit baru.

Pada angiosperma, sporofit adalah tumbuhan yang paling dominan dalam artian bahwa angiosperma adalah yang paling telihat jelas oleh mata kita. Gametofit menjadi tereduksi selama evolusi menjadi struktur-struktur kecil yang secara keseluruhan terkandung di dalam dan bergantung pada induk sporofitnya.
Prosesnya sebagai berikut:
Didalam ovarium bunga, sel telur pada suatu bakal biji dibuahi oleh sebuah sel sperma yang dibebaskan dari suatu tabung serbuk sari. Sel telur tersebut merupakan bagian dari kandtung embrio yang merupakan gametofit betina, dan serbuk sari yang mengandung sel sperma adalah gamerofit jantan. Setelah fertilisasi, bakal biji yang dewasa menjadi biji yang mengandung embrio, dan ovarium berkembang menjadi buah, yang membantu penyebaran biji. Dalam habitat yang cocok biji itu akan berkecambah, embrionya berkembang menjadi benih.

II.2. Perkembangan Organ Reproduksi
Seperti halnya pada manusia dan hewan yang masing-masing memiliki organ reproduksi, bungan juga memiliki organ reproduksi. Organ reproduksi betina berupa ovarium terdapat dalam pangkal putik sedangkan organ reproduksi jantan berupa temapt pembentukan sperma terdapat di dalam kantung serbuk sari (sporangium).
Namun sebelumnya perlu diketahui apa saja bagian-bagian pada bunga. Organ bunga berurutan dari bagian luar ke bagian dalam bunga, adalah kelopak bunga (sepal), mahkota bunga (petal), benang sari (stamen), dan putik (carpel). Benang sari dan putik bunga mengandung sporangia yang secara berturut-turut adalah ruangan tempat berkembangnya gametofit jantan dan betina. Gametofit jantan adalah serbuk sari yang mengandung sel sperma, yang terbentuk di dalam ruang kepala sari (anther) pada ujung serbuk sari. Gametofit betina adlah struktur mengandung sel telur yang diosebut kantung embrio. Kantung embrio berkembang didalam struktur yang disebut bakal biji (ovule), yang terbungkus oleh ovarium (bagian pangkal putik). Dengan demikian, benang sari dan putik adalah organ reproduktif bunga, sementara kelopak bunga dan mahkota bunga adalah organ non-reproduktif.

Evolusi bunga selama lebih dari 130 juta tahun telah membawa perubahan pada angiosperma. Hal ini ditandai dengan tereduksinya satu atau lebih organ dasar bunga-kelopak bunga, mahkota bunga, benang sari dan putik. Para ahli biologi tumbuhan telah membedakan bunga-bunga tersebut menjadi bunga lengkap (complete flower), yaitu bunga yang memiliki semua keempat organ dasar bunga tersebut, dan bunga tak lengkap (incomplete flower), adalah bunga yang tidak memiliki sari atau lebih dari keempat organ bunga tadi. Lalu bunga yang dilengkapi dengan benang sari dan putik disebut bunga sempurna (perfect flower), meskipun bunga tersebut tidak memiliki kelopak bunga ataupun mahkota bunga. Bunga tak sempurna (imperfect flower) adalah bunga tak lengkap yang tidak memiliki kepala sari atau putik. Bunga uniseksual ini disebut juga staminat (bunga jantan) atau karpelat (bunga betina).

Jika bunga staminat dan karpelat terdapat pada individu tumbuhan yang sama, maka spesies tumbuhan ini disebut berumah satu (monoecious), contohnya jagung, bagian yang disebut “tongkol (ear)” sebenarnya berupa kumpulan bunga karpelat, sedangkan malai jagung terdiri atas bunga staminat. Sebaliknya, suatu spesies berumah dua (dioecious) memiliki bunga staminat dan karpelat pada tumbuhan yang berlainan, contohnya palem berbiji dan kurma.

Perbedaan-perbedaan lainnya pada bunga juga didasarkan pada ukuran, bentuk dan warna yang beraneka ragam. Hal ini menggambarkan adaptasi bunga terhadap penyerbuk (polinator) yang berlainan.

Selanjutnya peristiwa penyerbukan (polinasi) terjadi ketika serbuk sari yang lepas dari kepala sari dan dibawa angin atau hewan, mendarat di kepala putik yang lengket yang terletak di ujung kepala putik (meskipun tidak selalu pada tumbuhan yang sama). Tabung serbuk sari tumbuh ke bagian bawah karpel dan menuangkan sel-sel sperma ke dalam kantung embrio sehingga menyebabkan terjadinya pembuahan sel. Masing-masing zigot akan menjadi embrio, dan saat embrio tumbuh, bakal biji berkembang menjadi biji. Ovarium seluruhnya akan berkembang menjadi buah yang mengandung satu atau lebih biji, hal ini tergantung spesiesnya. Buah yang terbawa angin atau hewan akan membantu tersebarnya biji ini ke tempat-tempat yang jaraknya jauh dari tempat asalnya. Jika biji ini jatuh pada tempat yang cukup lembab, bji tersebut akan berkecambah: artinya embrio-embrio benih mulai tumbuh menjadi benih-benih, suatu generasi baru sporofit-berbunga.

II.3. Perkembangan Gametofit Tumbuhan
1. Perkembangan Gametofit Jantan (Polen atau Serbuk Sari)
Di dalam sporangia (kantung polen) kepala sari, sel-sel diploid yang disebut mikroporosit mengalami meiosis, yang masing-masing membentuk empat mikrospora haploid . Masing-masing mikrospora akhirnya membelah sekali lagi melalui mitosis dan menghasilkan dua sel, yakni sel generatif dan sel tabung. Struktur bersel dua ini terbungkus dalam dinding tebal dan resisten yang terpahat pola rumit yang unik bagi spesies tumbuhan tertentu. Bersama-sama, kedua sel itu dan dindingnya membentuk sebuah butiran serbuk sari, atau gametofit jantan yang belum dewasa.

2.Perkembangan Gametofit Betina (Kantung Embrio)
Bakal biji, yang masing-masing mengandung sebuah sporangium, terbentuk di dalam ruangan ovarium. Satu sel di dalam sprorangium masing-masing bakal biji, megasporosit, tumbuh dan kemudian mengalami meiosis, menghasilkan empat megaspora haploid .

Pada banyak angiosperma, hanya satu megaspora yang mampu bertahan hidup. Megaspora ini terus tumbuh, dan nukleusnya membelah mealui mitosis sebanyak tiga kali, menghasilkan satu sel besar dengan delapan nukleus haploid. Membran kemudian membagi massa ini menjadi struktur multiseluler yang disebut kantung embrio (embryo sac), yang tak lain adalah gametofit betina. Pada salah satu ujung kantung embrio itu terdapat tiga sel: sel telur, atau gamet betina, dan dua sel yang disebut sinergid yang mengapit telur. Pada ujung yang berlawanan terdapat tiga sel antipodal. Kedua nukleus lainnya disebut nukleus polar, tidak dibagi ke dalam sel-sel terpisah akan tetapi berbagi sitoplasma sel pusat yang besar pada kantung embrio tersebut. Bakal biji sekarang terdiri dari kantung embrio (gametofit betina) dan integumen, lapisan pelindung jaringan sporofit yang terletak di sekitar kantung embrio.

II.4. Penyerbukan: Penyatuan Gametofit Jantan dan Betina
Supaya sel telur dapat dibuahi, gametofit jantan dan betina harus bertemu dan menyatukan gametnya. Tahap pertama adalah polinasi (polination atau penyerbukan), penempatan serbuk sari ke atas kepala putik. Beberapa tumbuhan, termasuk rumput dan banyak pohon, menggunakan angin sebgai alat penyerbuk atau polinator, dengan cara membebaskan serbuk sari yang sangat kecil dalam jumlah yang sangat banyak. Namun demikian, banyak angiosperma tidak mengandalkan tiupan angin yang tidak mempunyai tujuan untuk membawa serbuk sarinya melainkan berinteraksi dengan hewan yang memindahkan serbuk sari secara langsung dari bunga ke bunga.

Beberapa bunga melakukan penyerbukan sendiri, tetapi sebagian besar angiosperma memiliki mekanisme yang membuat sulit atau tidak mungkin bagi suatu bunga untuk menyerbuki dirinya sendiri. Berbagai rintangan yang menghalangi penyerbukan sendiri memberikan sumbangan terhadap keragaman genetik dengan cara menjamin sel telur dan sel sperma berasal dari induk yang berbeda-beda. Tumbuhan-tumbuhan berumah dua, tentunya, tidak dapat melakukan penyerbukan sendiri karena mereka adalah bunga uniseksual, hanya staminat atau karpelat. Pada beberapa bunga sempurna. benang sari dan putik akan mencapai kedewasaan pada waktu yang berbeda. Banyak bunga dipolinasi oleh hewan secara struktural tersusun sedemikian rupa sehingga tidak mungkin polinator atau penyerbuk dapat memindahkan serbuk sari dari kepala sari ke kepala putik pada bunga yang sama. Bunga lain adalah bunga yang self-incompatible¸ jika butiran sebuk sri berasal dari kepala sari ternyata mendarat pada kepala putikbunga pada utmbuhan yang sama, suatu hambatan biokimiawi akan menghalangi serbuk sari itu untuk menyelesaikan perkembangannya dan membuahi sebuah sel telur.

1. Mekanisme Molekuler Inkompabilitas-sendiri (self-incompatibility)
Inkompabilitas-sendiri (self-incompatibility) adalah kemampuan yang dimiliki oleh bunga dari beberapa spesies untuk menolak serbuk sarinya sendiri dan serbuk sari dari individu kerabat dekatnya. Respon tumbuhan ini analog dengan respon kekebalan hewan, dalam pengertian bahwa keduanya didasarkan pada kemampuan organisme tersebut untuk membedakan sel “diri sendiri” dari sel yang “bukan diri sendiri”. Perbedaan pokoknya adalah bahwa sistem kekebalan hewan menolak yang bukan berasal dari dirinya sendiri, seperti ketika system itu bertahan terhadap patogen atau berupaya menolak organ yang dicangkokkan. Self-incompability pada tumbuhan, sebaliknya, yaitu penolakan sel diri sendiri.

Pengenalan serbuk sari “sendiri” didasarkan pada apa yang disebut gen S, untuk self-incompability. Pada suatu populasi tumbuhan tertentu, sebanyak 50 alel yang berbeda bisa ditemukan pada lokus S. Jika suatu butiran serbuk sari dan kepala putik di mana sebuk sari tersebut akan mendarat memiliki alel yang sesuai dengan lokus S, serbuk sari itu akan gagal memulai atau menyelesaikan pembentukan suatu tabung serbuk sari, dengan demikian tidak ada pembuhan yang terjadi. Sebuk sari adalah haploid, dan serbuk sari akan dikenali sebagai “self atau diri sendiri” pada satu alel S-nya sesuai dengan salah satu dari dua alel S kepala putik tersebut, yang diploid .

Pada beberapa kasus penghambatan terjadi pada serbuk sari itu sendiri; inilah yang disebut inkompabilitas sendiri gametofitik, karena serbuk sari adalah suatu gametofit. Contohnya pada beberapa anggota famili tembakau, mawar dan polong-polongan (legum), pengenalan diri sendiri akan mengakibatkan kerusakan RNA secara enzimatik di dalam tabung serbuk sari yang belum sempurna. Enzim penghidrolisis RNA, atau RNAase, ada dalam tangkai putik, akan tetapi nyatanya RNA dapat memasuki tabung serbuk sari itu dan menghidrolisis RNA-nya hanya jika serbuk sari itu dari jenis “diri” sendiri. Pada kasus lain, hambatan itu merupakan suatu respon yang diberikan oleh sel-sel dari kepala putik; inilah yang disebut inkompabilitas sendiri sporofitik, karena putik adalah bagian dari sporofit. Pada anggota famili kubis-kubisan, misalnya pengenalan diri-sendiri mengaktifkan suatu jalur transduksi sinyal pada sel-sel epidermal dari kepala putik yang mencegah perkecambahan serbuk sari.

Namun banyak tumbuhan yang penting dalam pertanian adalah tumbuhan yang self-compatible sehingga para pemulia tanaman saat ini harus mencegah pembuahan sendiri dengan cara membuang kepala saridari tumbuhan induk yang menghasilkan biji. Hal ini bertujuan agar hibridisasi antara varietas tanaman yang berbeda dapat digabungkan sifat-sifat terbaik dari varietas-varietas tersebut dan melawan hilangnya daya tahan tumbuhan yang dapat disebabkan oleh inbreeding (perkawinan kerabat dekat) yang berlebihan.

2. Fertilisasi Ganda Menghasilkan Zigot dan Endosperm
Suatu serbuk sari menghasilkan suatu saluran yang memanjang terus ke bawah di antara sel-sel tangkai putik menuju ovarium.

Sel yang generatif ini membelah diri melalui mitosis dan membentuk dua sel sperma, gamet jantan. Butiran serbuk sari, sekatang dengan sebuah tabung yang mengandung dua sperma, adalah gametofit jantan dewasa. Dengan diatur oleh suatu atraktan kimia, yang kemungkinan adalah kalsium, ujung tabung serbuk sari itu memasuki ovarium, terus menerus melalui mikropil (suatu celah dalam integumen), dan membebaskan kedua sel spermanya di dalam kantung embrio. Satu sel sperma membuahi telur untuk membentuk zigot, yang lainnya menyatu dengan kedua nukleus polar untuk membentuksuatu nukleus triploid (3n) pada pertengahan sel pusat yang besar pada kantung embrio. Sel besar ni menghasilkan endosperma, suatu jaringan penyimpan-makanan. Penyatuan dua sel sperma dengan sel-sel berbeda dalam kantung embrio disebut dengan pembuahan ganda (double fertilization). Pembuahan ganda menjamin endosperm hanya akan berkembang pada bakal biji dimana sel telur telah dibuahi, dengan demikian mencegah angiosperma menghamburkan makanannya. Setelah fertilisasi ganda, bakal biji tersebut akan berkembang menjadi biji, dan ovarium akan berkembang menajdi buah yang membungkus biji tersebut (atau beberapa biji, bergantung pada spesies).

II.5. Perkembangan Bakal Biji Menjadi Biji yang Mengandung Embrio dan Cadangan Makanan
1. Perkembangan Endosperma
Perkembangan endosperma umumnya dimulai sebelum perkembangan embrio. Setelah pembuahan ganda, nukleus triploid dari sel-tengah bakal biji tersebut akan membelah diri, membentuk suatu “supersel” berinti majemuk yang memiliki kekentalah seperti susu. Massa ini, endosperma, akan menjadi multiseluler dan lebih padat ketika sitokinesis membentuk membran dan dinding di antara nukleus-nukleus tersebut.

Endosperma tersebut kaya akan zat-zat makanan, yang disediakan oleh endosperma bagi embrio yang sedang berkembang. Pada sebagian besar monokotil, endosperma juga menumpuk zat-zat makanan yang dapat digunakan oleh biji setelah perkecambahan. Pada banyak dikotil, cadangan makanan endosperm diangkut ke kotiledon (keping biji) sebelum biji itu menyelesaikan perkembangannya, dan sebagai akibatnya biji dewasa itu tidak mengandung endosperma.

2. Perkembangan Embrio
Pembelahan embrio pertama yang dilakukan oleh zigot adalah transversal, yang membagi sel telur yang telah dibuahi itu menjadi sebuah sel basal dan sebuah sel terminal Sel terminal akhirnya akan membentuk sebagian besar embrio itu. Sel basal akan terus membelah diri secara transversal, menghasilkan suatu benang sel-sel yang disebut suspensor (penggantung), yang akan menjaga agar embrio tetap berada di integumen bakal-biji dan memindahkan zat-zat makanan ke embrio tersebut dari tumbuhan induk dan, pada beberapa tumbuhan, dari endospermanya. Sementara itu, sel terminal akan membelah diri beberapa kali dan membentuk suatu proembrio yang berbantuk bola yang bertaut dengan suspensor tadi. Kotiledon, atau keping biji, mulai terbentuk sebagai benjolan pada proembrio tersebut. Dikotil, dengan kedua kotiledonnya, berbentuk seperti jantung pada tahap ini. Hanya satu kotiledon saja yang berkembang pada monokotil.

Segera setelah kotiledon-kotiledon yang belum sempurna ini muncul, embrio akan memanjang. Di antara kotiledon terdapat meristem apikal dari tunas embrionik. Ada ujung berlawanan dari sumbu embrio tersebut, di mana suspensor akan bertaut, terdapat ujung dari akar embrionik, juga dengan sebuah meristem. Setelah biji berkecambah, meristem apikal yang terletak pada ujung tunas dan akar akan menyokong pertumbuhan primer selama tumbuhan itu hidup. Ketiga meristem primer—protoderm, meristem dasar, dan prokambium—juga ada pda embrio. Dengan demikian, perkembangan embrio menghasilkan dua ciri bentuk tumbuhan; sumbu akar-tunas, dengan meristem pada ujung yang berlawanan; dan pola radial protoderm, meristem dasar, dan prokambium, kumpulan yang akan menyebabkan munculnya ketiga sistem jaringan (jaringan dermal, jaringan dasar, dan jaringan pembuluh).
Sementara embrio berkembang, biji akan menumpuk protein, minyak, pati dan menahan zat-zat makanan ini dalam tempat penyimpanan sampai biji tersebut berkecambah.

3. Struktur Biji Dewasa
Dalam tahap pematangannya, biji akan mengalami dehidrasi samapi kandungan airnya hanya sekitar 5% hingga 15% dari bobotnya. Embrio tersebut akan berhenti bertumbuh kembang sampai biji berkecambah. Embrio dikelilingi oleh kotiledonnya yang sudah membesar, oleh endosperma, atau oleh keduanya. Embrio dan persediaan makanannya terbungkus oleh suatu selaput biji (seed coat) yang terbentuk dari integumen bakal-biji, nenek moyang biji.

Dengan membuka biji kacang, akan terlihat lebih jelas jenis biji-dikotil. Pada tahapan ini, embrio merupakan suatu struktur memanjang, sumbu embrioniknya, bertaut pada kotiledon berdaging. Di bawah titik di mana kotiledon bertaut, sumbu embrionik itu disebut hipokotil. Hipokotil berakhir pada radikula (radicle) atau akar embrionik. Bagian sumbu embrionik di atas kotiledon adalah epikotil. Pada ujungnya terdapat plumula, yang terdiri dari ujung tunas dengan sepasang daun miniatur.
Kotiledon kacang berdaging sebelum biji itu berkecambah karena kotiledon menyerap makanan dari endosperma ketika biji berkembang. Namun demikian, biji beberapa dikotil, seprti biji jarak, memeprtahankan persediaan makanannya dalam endosperma dan memiliki kotiledon yang sangat tipis. Kotiledon itu akan menyerap zat-zat makanan dari endosperma dan memindahkannya ke embrio ketika biji itu mulai berkecambah.

Biji monokotil memiliki sebuah kotiledon. Anggota famili rumput-rumputan, yang meliputi jagung dan gandum, memiliki jenis kotiledon khusus yang disebut skuletum. Skuletum itu sangat tipis, dengan luas permukaan yang sangat besar yang ditekankan ke arah endosperma, di mana dari endosperma ini skuletum akan menyerap zat-zat makanan selama perkecambahan. Embrio dari suatu biji rumpur-rumputan erbunkgus oleh lapisan pembungkus yang terdiri dari koleorhiza, yang menutupi akar, dan koleoptil, yang menyelubungi tunas embrionik.

D A F T A R P U S T A K A


Campbell, N. A, Reece, J. B, Mitchell, L. G. 2000. Biologi Jilid 2. Jakarta: Gramedia.
Dwidjoseputro, D. 1988. Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia.

BIOGRAFI SINGKAT GREGOR MENDEL

Ilmu prinsip dasar keturunan layak berterima kasih kepada penemunya, Gregor Mendel, pendeta Austria tak terkenal, ilmuwan amatir yang obyek penyelidikan briliannya semula tidak diacuhkan oleh dunia ilmu.
Mendel dilahirkan tahun 1822 di kota Heinzendorf di daerah daulat kerajaan Austria yang kini masuk bagian wilayah Cekosiowakia. Tahun 1843 dia masuk biara Augustinian, di kota Brunn, Austria (kini bernama Brno, Ceko). Dia menjadi pendeta tahun 1847. Tahun 1850 dia ikut ujian peroleh ijasah guru, tetapi gagal dan dapat angka terburuk dalam biologi! Meski begitu, kepada pendeta di biaranya mengirim Mendel ke Universitas Wina, dari tahun 1851-1853 dia belajar matematika dan ilmu pengetahuan lainnya. Mendel tak pernah berhasil mengantongi ijasah guru resmi, tetapi dari tahun 1854-1868 dia menjadi guru cadangan ilmu alam di sekolah modern kota Brunn.
Sementara itu, mulai tahun 1856 dia memperlihatkan pengalaman-pengalamannya yang masyhur di bidang pembiakan tumbuh-tumbuhan. Menjelang tahun 1865 dia sudah menemukan hukum keturunannya yang kesohor dan mempersembahkan kertas kerjanya di depan perkumpulan peminat sejarah alam kota Brunn. Tahun 1866 hasil penyelidikannya diterbitkan oleh majalah Transactions milik perkumpulan itu di bawah judul “Experiments with Plant Hybrids.” Kertas kerja keduanya diterbitkan oleh majalah itu juga tiga tahun kemudian. Kendati majalah itu bukanlah majalah besar, tetapi banyak terdapat di pelbagai perpustakaan besar. Di samping itu Mendel mengirim satu salinan kepada Karl Nageli, seorang tokoh disegani di bidang ilmu keturunan. Nageli membaca salinan itu dan kirim balasan kepada Mendel tetapi dia tidak paham apa yang teramat penting dalam salinan kertas kerja Mendel itu. Sesudah itu umumnya kertas kerja Mendel diabaikan dan nyaris dilupakan orang hampir tiga puluh tahun lamanya.

Tahun 1866 Mendel naik pangkat ditunjuk jadi pendeta kepala di biaranya. Kesibukan administrasi rutin membuatnya kehabisan tempo melanjutkan penyelidikannya dalam bidang tanam-tanaman. Ketika dia meninggal tahun 1884 dalam usia enam puluh satu, penyelidikan briliannya nyaris dilupakan orang dan dia tak peroleh pengakuan apa pun untuk penyelidikan itu.
Jerih payah Mendel baru diketemukan kembali tahun 1900 oleh tiga ilmuwan dari tiga bangsa yang berbeda-beda: Hugo de Vries dari Negeri Belanda, Carl Correns dari Jerman dan Erich von Tschermak dari Austria. Mereka bekerja secara terpisah tatkala menemukan artikel Mendel. Masing-masing mereka sudah punya pengalaman sendiri di bidang botani. Masing-masing secara tersendiri menemukan hukum Mendel. Dan masing-masing (sebelum menerbitkan buku) secara seksama mempelajari hasil kerja Mendel dan masing-masing pula menjelaskan bahwa penyelidikannya memperkuat pendapat Mendel. Satu kebetulan segitiga yang aneh! Lebih dari itu, di tahun itu juga, William Bateson, ilmuwan berkebangsaan Inggris, menemukan pula kertas kerja Mendel yang asli dan segera mengedepankan kepada kalangan dunia ilmu. Di penghujung tahun itu Mendel dapat sambutan meriah dan penghargaan atas begitu hebat karya-karya yang dilakukannya selama masa hidupnya.
Bukti-bukti apakah perihal keturunan yang sudah ditemui Mendel? Pertama, Mendel mengetahui bahwa pada semua organisme hidup terdapat “unit dasar” yang kini disebut gene yang secara khusus diturunkan oleh orang tua kepada anak-anaknya. Dalam dunia tumbuh-tumbuhan yang diselidiki Mendel, tiap ciri pribadi, misalnya warna benih, bentuk daun, ditentukan oleh pasangan gene. Suatu tumbuhan mewariskan satu gene tiap pasang dari tiap “induk”-nya. Mendel menemukan, apabila dua gene mewariskan satu kualitas tertentu yang berbeda (misalnya, satu gene untuk benih hijau dan lain gene untuk benih kuning) akan menunjukkan dengan sendirinya dalam tumbuhan tertentu itu. Tetapi, gene yang berciri lemah tidaklah terhancurkan dan mungkin diteruskan kepada tumbuhan keturunannya. Mendel menyadari, tiap kegiatan sel atau gamete (serupa dengan sperma atau telur pada manusia) berisi cuma satu gene untuk satu pasang. Dia juga menegaskan, adalah sepenuhnya suatu kebetulan bilamana gene dari satu pasang terjadi pada satu gamete dan diteruskan kepada keturunan tertentu.
Hukum Mendel, meski sudah dilakukan perubahan kecil, tetap merupakan titik tolak dari ilmu genetika modern. Bagaimana Mendel selaku seorang amatir mampu menemukan prinsip yang begitu penting yang menyisihkan begitu banyak biolog profesional yang masyhur yang ada sebelumnya? Untungnya, dia memilih untuk bidang penyelidikannya jenis tumbuhan yang ciri-ciri khasnya ditentukan oleh seperangkat gene. Kalau saja ciri-ciri pokok yang diselidikinya masing-masing sudah ditentukan oleh pelbagai perangkat gene, penyelidikannya akan menghadapi kesulitan yang luar biasa. Tetapi, keberuntungan ini tidak akan menolong Mendel kalau saja dia tidak punya sifat kecermatan yang dahsyat dan kesabaran seorang pencoba, dan juga tidak akan menolongnya apabila dia tidak menyadari bahwa perlu membuat analisa statistik dari pengamatannya. Karena faktor contoh-contoh di atas, umumnya mungkin tidak bisa diduga jenis kualitas mana sesuatu keturunan akan mewariskan. Hanya lewat sejumlah besar percobaan (Mendel sudah mencatat hasil lebili dari 21.000 tumbuh-tumbuhan!), dan lewat analisa hasil-hasilnya, Mendel dapat menarik kesimpulan terhadap hukum-hukumnya.
Jelaslah, hukum keturunan merupakan penambah penting buat pengetahuan manusia, dan pengetahuan kita tentang genetika mungkin akan lebih dapat dipraktekkan di masa depan daripada sebelumnya. Ada pula faktor yang tak boleh diabaikan kalau kita memutuskan dimana Mendel mesti ditempatkan dalam urutan daftar buku ini. Karena penemuannya diremehkan di saat hidupnya, dan kesimpulan-kesimpulannya diketemukan oleh ilmuwan yang datang belakangan, penyelidikan Mendel dianggap tidak berdiri sendiri. Apabila alasan ini dipaksakan, orang bisa berkesimpulan bahwa Mendel mungkin bisa tersisihkan sepenuhnya dari daftar, seperti halnya Leif Ericson, Aristarchus, Ignaz Semmelweiss telah disisihkan guna memberikan tempat buat Colombus, Copernicus dan Joseph Lister.
Tetapi, ada beda antara kasus Mendel dengan lainnya. Pekerjaan Mendel terlupakan hanya sebentar, dan begitu diketemukan kembali, segera melangit. Lebih jauh dari itu, de Vries, Correns, dan Tschermak, meskipun mereka menemukan kembali prinsip-prinsipnya secara independen, toh dia baca karya Mendel dan mengutip hasil-hasilnya. Akhirnya, orang tidak bisa bilang karya Mendel tak berpengaruh kendati de Vries, Correns dan Tschermak tak pernah hidup di dunia. Artikel-artikel Mendel sudah tersebar luas riwayat-riwayatnya (oleh W.O. Focke) sekitar masalah keturunan. Tulisan itu cepat atau lambat sudah dapat dipastikan akan diketemukan juga oleh mahasiswa-mahasiswa yang serius di bidang itu. Juga layak dicatat, tak satu pun dari ketiga ilmuwan itu yang menuntut bahwa merekalah penemu ilmu genetika. Juga, secara umum dunia ilmu sudah menyebutnya sebagai “Hukum Mendel.”
Penemuan Mendel kelihatannya bisa dibandingkan dengan penemuan Harvey, baik dari segi orisinalnya maupun arti pentingnya tentang peredaran darah, dan dia sudah ditempatkan pada urutan yang sewajarnya.
GREGOR MENDEL 1822-1884
Diambil dari:
Seratus Tokoh yang Paling Berpengaruh dalam Sejarah
Michael H. Hart, 1978

PERKEMBANGAN TERKINI ILMU GENETIKA

Sabtu, 18 September 2010
Oleh : Mia Sartika, S.Pd

KONTRIBUSI ILMU GENETIKA KE BIDANG-BIDANG LAIN
Sebagai ilmu pengetahuan dasar, genetika dengan konsep-konsep di dalamnya dapat berinteraksi dengan berbagai bidang lain untuk memberikan kontribusi terapannya.

1. Pertanian
Di antara kontribusinya pada berbagai bidang, kontribusi genetika di bidang pertanian, khususnya pemuliaan tanaman dan ternak, boleh dikatakan paling tua. Persilangan-persilangan konvensional yang dilanjutkan dengan seleksi untuk merakit bibit unggul, baik tanaman maupun ternak, menjadi jauh lebih efisien berkat bantuan pengetahuan genetika. Demikian pula, teknik-teknik khusus pemulian seperti mutasi, kultur jaringan, dan fusi protoplasma kemajuannya banyak dicapai dengan pengetahuan genetika. Dewasa ini beberapa produk pertanian, terutama pangan, yang berasal dari organisme hasil rekayasa genetika atau genetically modified organism (GMO) telah dipasarkan cukup luas meskipun masih sering mengundang kontroversi tentang keamanan.
Contoh lain dari perkembangan ilmu genetika dibidang pertanian adalah di temukanya cara baru dalam mengatasi serangga hama yaitu dengan cara perakitan tanaman tahan serangga hama melalui teknik rekayasa genetik. Salah satu kendala dalam produksi suatu komoditas tanaman di negara yang beriklim tropis dan lembab adalah serangan organisme pengganggu tumbuhan (OPT) seperti serangga hama dan patogen tumbuhan. Bahkan pada tanaman tertentu seperti padi.
Serangga hama masih merupakan kendala utama dan menjadi masalah serius, misalnya wereng coklat dan penggerek batang. Di negara tertentu seperti Amerika Serikat (AS), kerugian akibat kerusakan yang ditimbulkan serangga hama seperti penggerek jagung dan penggerek buah kapas bisa mencapai jutaan dolar AS. Usaha pengendalian yang biasa dilakukan petani adalah menggunakan cara bercocok tanam yang tepat yang meliputi penanaman varietas tahan dan pergiliran tanaman, serta penyemprotan insektisida.
Di negara maju, seperti AS, untuk menanggulangi OPT dari jenis serangga hama, petani sudah menggunakan insektida hayati yang berasal dari bakteri Bacillus thuri-ngiensis (Bt) selama lebih dari 30 tahun. Namun secara komersial produksi insektisida hayati terbatas dan pengaruh perlindungannya hanya berumur pendek. Selain pengendalian dengan insektisida, petani juga menggunakan varietas tahan. Penggunaan varietas tahan merupakan cara pengendalian serangga hama yang murah dan ramahlingkungan. Perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan melalui modifikasi genetik baik dengan pemuliaan tanaman secara konvensional maupun dengan bioteknologi khususnya teknologi rekayasa genetik. Kadang-kadang dalam perakitan varietas tanaman tahan serangga hama, pemulia konvensional menghadapi suatu kendala yang sulit dipecahkan, yaitu langkanya atau tidak adanya sumber gen ketahanan di dalam koleksi plama nutfah. Contoh sumber gen ketahanan yang langka adalah gen ketahanan terhadap serangga hama, misalnya penggerek batang padi, penggerek polong kedelai, hama boleng ubi jalar, peng-gerek buah kapas (cotton bolworm), dan penggerek jagung (Herman, 1997). Akhir-akhir ini, kesulitan pemulia konvensional tersebut dapat diatasi dengan teknologi rekayasa genetik melalui tanaman transgenik (Herman, 1996).
Pemulian dan perekayasa genetik mempunyai tujuan yang sama. Pemulia ta-naman secara konvensional melakukan persilangan dan atau seleksi, sedangkan perekayasa genetik mengembangkan secara terus menerus dan memanfaatkan teknik isolasi dan transfer gen dari sifat yang diinginkan. Melalui rekayasa genetik sudah dihasilkan tanaman transgenic yang memiliki sifat baru seperti ketahanan terhadap serangga hama atau herbisida atau peningkatan kualitas hasil. Tanaman transgenik tahan serangga hama tersebut sudah banyak ditanam dan dipasarkan di berbagai negara (James, 2002). Sedangkan di Indonesia, tanaman transgenik tahan serangga hama baru pada taraf penelitian perakitannya. Dalam makalah ini akan dijelaskan tentang tanaman transgenic tahan serangga hama, perkembangan tanaman transgenic secara global, dan status tanaman transgenik di Indonesia.

2. Kesehatan
Salah satu contoh klasik kontrubusi genetika di bidang kesehatan adalah diagnosis dan perawatan penyakit fenilketonurani (PKU). Penyakit ini merupakan penyakit menurun yang disebabkan oleh mutasi gen pengatur katabolisme fenilalanin sehingga timbunan kelebihan fenilalanin akan dijumpai di dalam aliran darah sebagai derivat-derivat yang meracuni sistem syaraaf pusat. Dengan diet fenilalanin yang sangat ketat, bayai tersebut dapat terhindar dari penyakit PKU meskipun gen mutan penyebabnya sendiri sebenarnya tidak diperbaiki.
Beberapa penyakit genetika lainnya telah dapat diatasi dampaknya dengan cara seperti itu. Meskipun demikia, hingga sekarang masih banyak penyakit yang menjadi tantangan para peneliti dari kalangan kedokteran dan genetika untuk menanganinya seperti perkembangannya resistensi bakteri patogen terhadap antibiotok, penyakit-penyakit kanker, dan sindrom hilangnya kekebalan bawaan atau acquired immunodeficiency syndrome (AIDS).
Contoh lain dari perkembangan ilmu genetika dibidang kesehatan adalah proyek genom manusia yang dipelopori oleh amerika serikat dimana proyek ini akan menguraikan 100.000 gen manusia. Diperkirakan pada abad XXI mendatang akan muncul bidang kedokteran baru yang disebut ilmu kedokteran prediktif (predictive medicine). Munculnya ilmu kedokteran tersebut di mungkinkan karena pada abad XXI mendatang, diperkirakan seluruh informasi dari genom manusia yang mengandung 100.000 gen akan teridentifikasi. Dengan diketahuinya genom manusia dapat digunakan memprediksi berbagai penyakit, artinya dengan ilmu kedoktran prediktif dapat diketahui kemungkinan seseorang mengalami kanker payudara atau kanker calon rental dengan melakukan analisa terhadap kombinasi gen-gen yang dipunyai orang tersebut.

3. Industri farmasi
Teknik rekayasa genetika memungkinkan dilakukannya pemotongan molekul DNA tertentu. Selanjutnya, fragmen-fragmen DNA hasil pemotongan ini disambungkan dengan molekul DNAlain sehingga terbentuk molekul DNA rekombinan. Apabila molekul DNA rekombinan dimasukkan kedalam suatu sel bakteri yang sangat cepat pertumbuhannya, misalnya Escherichia coli, maka dengan mudah akan diperoleh salinan molekul DNA rekombinan dalam jumlah besar dan waktu yang singkat. Jika molekul DNA rekombinan tersebut membawa gen yang bermanfaat bagi kepentingan manusia, maka berarti gen ini telah diperbanyak dengan cara yang mudah dan cepat. Prinsip kerja semacam ini telah banyak di terapkan diberbagai industri yang memproduksi biomolekul penting seperti insulin, interferon, dan beberapa hormon pertumbuhan.
4. Hukum
Sengketa dipengadilan untuk menentukan ayah kandung bagi seorang anak secara klasik sering diatasi melalui pengujian golongan darah. Pada kasus-kasus tertentu cara ini dapat menyelesaikan masalah dengan cukup memuaskan, tetapi tidak jarang hasil yang diperoleh kurang meyakinkan. Belakangan ini dikenal cara yang jauh lebih canggih, yaitu uji DNA. Dengan membandingkan pola restriksi pada molekul DNA anak,ibu, dan orang yang dicurigai sebagai ayah kandung anak, maka dapat diketahui benar tidaknya kecurigaan tersebut.
Dalam kasus-kasus kejahatan seperti pembunuhan, pemerkosaan, dan bahkan teror pengeboman, teknik rekayasa genetika dapat diterapkan untuk memastikan benar tidaknya tersangka sebagai pelaku. Jika tersangka masih hidup pengujian dilakukan dengan membandingkan DNA tersangka dengan DNA objek yang tertinggal di tempat kejadian, misalnya rambut atau sperma. Cara ini dikenal sebagai sebagia sidik jari DNA (DNA finger printing). Akan tetapi, jika tersangka mati dan tubuhnya hancur, maka DNA dari bagian-bagian tubuh tersangka dicocokkan pola restruksinya dengan DNA kedua orang tuanya atau saudara-saudaranya yang masih hidup.

5. Kemasyarakatan dan kemanusiaan
Di negara-negara maju, terutama di kota-kata besarnya, dewasa ini dapat dijumpai klinik konsultasi genetik yang antara lain berperan dalm memberikan pelayanan konsultasi perkawinan. Berdasarkan atas data sifat-sifat genetik, khususnya penyakit genetik, pada kedua belah pihak yang akan menikah, dapat dijelaskan berbagai kemungkinan penyakit genetik yang akan diderita oleh anak mereka, dan juga besar kecilnya kemungkinan tersebut.
Contoh kontribusi pengetahuan genetika di bidang kemanusiaan antara lain dapat di lihat pada gerakan yang dinamakan eugenika, yaitu gerakan yang berupaya untuk memperbaiki kualitas genetika manusia. Jadi, dengan gerakan ini sifat-sifat positif manusia akan di kembangkan, sedangkan sifat-sifat negatifnya ditekan. Di berbagai negara, terutama di negara-negara berkembang, gerakan eugenika masih sering dianggap tabu. Selain itu, ada tantangan yang cukup besar bagi keberhasilan gerakan ini karena pada kenyataannya orang yang tingkat kecerdasannya tinggi dengan status sosial ekonomi yang tinggi pula biasanya hanya mempunyai anak sedikit. Sebaliknya, orang dengan tingkat kecerdasan dan status sosial-ekonomi rendah umumnya justru akan beranak banyak.

KRONOLOGI PERKEMBANGAN GENETIKA
Setelah penemuan ulang karya Mendel, genetika berkembang sangat pesat. Perkembangan genetika sering kali menjadi contoh klasik mengenai penggunaan metode ilmiah dalam ilmu pengetahuan atau sains.
Berikut adalah tahapan-tahapan perkembangan genetika:
1859 Charles Darwin menerbitkan The Origin of Species, sebagai dasar variasi genetik.;
1865 Gregor Mendel menyerahkan naskah Percobaan mengenai Persilangan Tanaman;
1878 E. Strassburger memberikan penjelasan mengenai pembuahan berganda;
1900 Penemuan kembali hasil karya Mendel secara terpisah oleh Hugo de Vries (Belgia), Carl Correns (Jerman), dan Erich von Tschermak (Austro-Hungaria) ==> awal genetika klasik;
1903 Kromosom diketahui menjadi unit pewarisan genetik;
1905 Pakar biologi Inggris William Bateson mengkoinekan istilah 'genetika';
1908 dan 1909 Peletakan dasar teori genetika populasi oleh Weinberg (dokter dari Jerman) dan secara terpisah oleh James W. Hardy (ahli matematika Inggris) ==> awal genetika populasi;
1910 Thomas Hunt Morgan menunjukkan bahwa gen-gen berada pada kromosom, menggunakan lalat buah (Drosophila melanogaster) ==> awal sitogenetika;
1913 Alfred Sturtevant membuat peta genetik pertama dari suatu kromosom;
1918 Ronald Fisher (ahli biostatistika dari Inggris) menerbitkan On the correlation between relatives on the supposition of Mendelian inheritance (secara bebas berarti "Keterkaitan antarkerabat berdasarkan pewarisan Mendel"), yang mengakhiri perseteruan antara teori biometri (Pearson dkk.) dan teori Mendel sekaligus mengawali sintesis keduanya ==> awal genetika kuantitatif;
1927 Perubahan fisik pada gen disebut mutasi;
1928 Frederick Griffith menemukan suatu molekul pembawa sifat yang dapat dipindahkan antarbakteri (konjugasi);
1931 Pindah silang menyebabkan terjadinya rekombinasi;
1941 Edward Lawrie Tatum and George Wells Beadle menunjukkan bahwa gen-gen menyandi protein, ==> awal dogma pokok genetika;
1944 Oswald Theodore Avery, Colin McLeod and Maclyn McCarty mengisolasi DNA sebagai bahan genetik (mereka menyebutnya prinsip transformasi);
1950 Erwin Chargaff menunjukkan adanya aturan umum yang berlaku untuk empat nukleotida pada asam nukleat, misalnya adenin cenderung sama banyak dengan timin;
1950 Barbara McClintock menemukan transposon pada jagung;
1952 Hershey dan Chase membuktikan kalau informasi genetik bakteriofag (dan semua organisme lain) adalah DNA;
1953 Teka-teki struktur DNA dijawab oleh James D. Watson dan Francis Crick berupa pilin ganda (double helix), berdasarkan gambar-gambar difraksi sinar X DNA dari Rosalind Franklin ==> awal genetika molekular;
1956 Jo Hin Tjio dan Albert Levan memastikan bahwa kromosom manusia berjumlah 46;
1958 Eksperimen Meselson-Stahl menunjukkan bahwa DNA digandakan (direplikasi) secara semikonservatif;
1961 Kode genetik tersusun secara triplet;
1964 Howard Temin menunjukkan dengan virusRNA bahwa dogma pokok dari tidak selalu berlaku;
1970 Enzim restriksi ditemukan pada bakteri Haemophilus influenzae, memungkinan dilakukannya pemotongan dan penyambungan DNA oleh peneliti (lihat juga RFLP) ==> awal bioteknologi modern;
1977 Sekuensing DNA pertama kali oleh Fred Sanger, Walter Gilbert, dan Allan Maxam yang bekerja secara terpisah. Tim Sanger berhasil melakukan sekuensing seluruh genom Bacteriofag Φ-X174;, suatu virus ==> awal genomika;
1983 Perbanyakan (amplifikasi) DNA dapat dilakukan dengan mudah setelah Kary Banks Mullis menemukan Reaksi Berantai Polymerase (PCR);
1985 Alec Jeffreys menemukan teknik sidik jari genetik.
1989 Sekuensing pertama kali terhadap gen manusia pengkode protein CFTR penyebab cystic fibrosis;
1989 Peletakan landasan statistika yang kuat bagi analisis lokus sifat kuantitatif (analisis QTL) ;
1995 Sekuensing genom Haemophilus influenzae, yang menjadi sekuensing genom pertama terhadap organisme yang hidup bebas;
1996 Sekuensing pertama terhadap eukariota: khamir Saccharomyces cerevisiae;
1998 Hasil sekuensing pertama terhadap eukariota multiselular, nematoda Caenorhabditis elegans, diumumkan;
2001 Draf awal urutan genom manusia dirilis bersamaan dengan mulainya Human Genome Project;
2003 Proyek Genom Manusia (Human Genome Project) menyelesaikan 99% pekerjaannya pada tanggal (14 April) dengan akurasi 99.99%

CABANG-CABANG GENETIKA
Genetika berkembang baik sebagai ilmu murni maupun ilmu terapan. Cabang-cabang ilmu ini terbentuk terutama sebagai akibat pendalaman terhadap suatu aspek tertentu dari objek kajiannya.
Cabang-cabang murni genetika :
• genetika molekular ,
• genetika sel (sitogenetika) ,
• genetika populasi ,
• genetika kuantitatif ,
• genetika perkembangan .
Cabang-cabang terapan genetika :
• genetika kedokteran ,
• ilmu pemuliaan ,
• rekayasa genetika atau rekayasa gen ,
• bioteknologi.

MANFAAT MEMPELAJARI GENETIKA
Manfaat dari mempelajari genetika adalah agar kita dapat mengetahui sifat-sifat keturunan kita sendiri atau setiap makluk yang berada di sekitar lingkungan kita.
Manusia jarang digunakan sebagai objek atau barang percobaan genetis karena sulitnya mempelajari gen manusia, sehingga lebih mudah mempelajari hukum-hukumnya lewat sifat menurun yang terkandung dalam tubuh tumbuhan dan hewan sekitar. Ada beberapa kesukaran dalam mempelajari manusia sebagai obyek genetika, diantaranya:
1. Sulitnya mengumpulkan data karena jarang sekali orang yang mau diketahui memiliki cacat atau kelainan suatu karakter pada tubuhnya atau keluarganya.
2. Sulitnya menjajaki secara langsung sifat genetis yang dijumpai pada seseorang karena tidak dapat dipilih dan ditentukan dengan siapa orang (obyek penelitian) ter-sebut akan kawin.
3. Sulitnya mengamati pertumbuhan karakter yang sesuai dengan kemampuan atau harapan peneliti. Hal ini disebabkan pindahnya sang objek, kawin lagi dengan seseorang yang akan mengacaukan penyelidikan semula.
4. Sulitnya mendapatkan data statistik tentang sifat genetis yang sama dalam karakter yang diselidiki, hal ini dikarenakan data yang didapat dari perbandingan-perbandingan karakter tertentu sangat sedikit. Lain halnya dengan tanaman atau hewan renik yang dapat memiliki keturunan yang banyak.
5. Umur si peneliti lebih pendek dari pada umur obyek yang diteliti, karena daur hidup obyek yang diteliti lebih panjang dari daur hidup si peneliti.
6. Sulitnya mengatur dan mengontrol suasana lingkungan obyek yang diteliti sesuai dengan harapan peneliti.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. Genetika. Http://id.wikipedia.org/wiki/genetika. Diakses tanggal 17 Juli 2010
Hamid, Huzaifah. 2009. Makalah Genetika Dasar. Http: //zaifbio.wordpress.com/2009/06/12/makalah-genetika-dasar. Diakses tanggal 17 Juli 2010.
Joe, Indra. 2009. Ilmu Genetika. http://indra-joe.blogspot./2009/04/30/ilmu-genetka.html. Diakses tanggal 17 Juli 2010

REKAYASA GENETIKA DAN GENETICALLY MODIFIED ORGANISM (GMO) DALAM POLEMIK

B A B I
P E N D A H U L U A N

Rekayasa genetika merupakan salah bentuk kemajuan teknologi paling mutakhir dalam dunia biologi molekuler. Oleh karena itu, rekayasa genetika memegang peranan penting dalam merubah susunan genetika makhluk hidup sesuai dengan keperluan manusia di masa ini. Penerapan rekayasa genetika juga telah memasuki perangkat terpenting bagi makhluk hidup yakni gen sehingga tumbuhan atau hewan yang dihasilkan dari rekayasa genetika ini diharapkan memiliki sifat-sifat yang unggul, yang berbeda dari tanaman atau hewan aslinya. Disusul dengan perkembangan bioteknologi sehingga pemuliaan tanaman merupakan salah satu sektor paling menjanjikan dalam industri pertanian. Namun, seperti teknologi baru lainnya, keberadaan tanaman hasil rekayasa genetika mulai menuai kontroversi di masyarakat dunia. Ada pihak yang mendukung dihasilkannya tanaman hasil rekayasa genetik (sering disebut sebagai tanaman transgenik), tetapi ada beberapa pihak yang dengan jelas penggunaan tanaman transgenik ini pada manusia. Hal ini menimbulkan polemik bagi masyarakat dunia terhadap keberadaan makanan hasil tanaman transgenik yang sudah tersebar luas di berbagai pasar.
Dalam makalah ini saya mencoba membahas mengenai rekayasa genetika, organisme hasil modifikasi genetik dan polemik yang ditimbulkannya. Pembahasan ini merupakan peninjauan ulang terhadap berbagai jurnal dan artikel terkait rekayasa genetika dan pengaruhnya.


B A B II
P E M B A H A S A N

Rekayasa genetika muncul dan berkambang dengan baik saat ini karena mendapat pengaruh berupa perkembangan bioteknologi dan biologi molekuler. Meskipun begitu, terdapat perbedaan mendasar di antara bioteknologi dengan rekayasa genetika. Bioteknologi menitikberatkan pada pemanfaatan makhluk hidup renik, seperti bakteri, virus bahkan virus maupun produk dari makhluk hidup dalam proses produksi barang dan jasa. Selanjutnya rekayasa genetika bekerja dengan pengambilan gen atau beberapa gen dari suatu sel dan menyisipkan gen –gen tersebut pada sel lain, dimana dihasilkan gen rekombinan dari interaksi ini dan terjadi reaksi biokimiawi pada sel penerima.
Bioteknologi modern saat ini telah menggunakan organisme hasil rekayasa genetika dengan mengubah tatanan gen yang menentukan sifat spesifik suatu organisme. Bidang pemuliaan tanaman pun berkembang dengan pesat dengan meningkatnya kepastian terhadap hasil yang tinggi dan perbaikan kualitas produk pertanian yang dihasilkan melalui penggunaan organisme hasil rekayasa genetika. Berbagai penerapan bioteknologi menuai hasil yang cukup menggembirakan karena penggunaan organisme hasil rekayasa genetika diduga mengandung gizi lebih disbanding tanaman biasa, serta lebih tahan terhadap hama maupun cekaman lingkungan. Namun, kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya, contohnya: teknologi cloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan yang mendapat kecaman dari berbagai golongan masyarakat (Sihombing, 2007)

I. Hasil Tanaman modifikasi Genetik dan Organisme Lain: Implikasinya pada Keberlajutan Agrikultur dan Keanekaragaman Makhluk Hidup
Implikasi bioteknologi dalam pertanian untuk negara-negara berkembang membawa dampak luar biasa bagi meningkatnya mutu tanaman dan jumlah tanaman yang dapat diproduksi dalam skala besar. Hal ini tidak terlepas dari berkembangnya modifikasi genetik sebagai suatu teknologi untuk merubah karakteristik tumbuhan dan hewan menjadi karakter atau ciri yang diinginkan oleh manusia. Bioteknologi memberikan masa depan dengan adanya tumbuhan hijau yang memiliki kemampuan tahan terhadap hama dan penyakit, fiksasi nitrogen sendiri dan mampu memberikan hasil yang lebih tinggi. Namun, seperti semua teknologi baru, modifikasi genetik juga mnegandung sejumlah resiko. Persepsi orang-orang Eropa bahwa beberapa geenrasi sekarang dari tanaman modifikasi genetik, khususnya yang berkembang di Amerika Serikat, yang toleran terhadap herbisida dan tahan serangga, mungkin memberikan resiko di masa depan dalam keanekaragaman makhluk hidup dalam sistem pertanian intensif saat ini.

I.1. Resiko pada Keanekaragaman Makhluk Hidup
Sebagian besar generasi pertanian modifikasi genetik saat ini membawa inforamsi dalam penyisipan gen untuk toleran herbisida dan resisten serangga atau hama ke dalam varietas asli yang sudah ada. Penelitian terbaru mengatakan bahwa gen-gen dimasukkan ke dalam beberapa tanaman yang diperbaiki secara genetik akan menyebar ke dalam hubungan dengan spesies-spesies asli (berpindah secara konvensional).
Perbedaannya adalah gen yang disisipkan ke dalam hasil tanaman modifikasi genetik selalu diturunkan dari filum lain, memberikan ciri-ciri yang tidak terdapat dalam populasi tanaman liar, dan jika masuk secara tidak sengaja, mungkin akan mengubah keseimbangan dan adanya populasi hibrida diantara tanaman-tanaman asli dan tanaman modifikasi genetik, akhirnya persilangan balik ke dalam spesies asli dan menjadi tetap.
Semua para ahli genetik berargumen bahwa semua gen asing yang dimasukkan ke dalam tanaman/ hibridisasi akan menurunkan sifat mereka ke alam liar. Hal ini tentu membahayakan karena dapat mencemari varietas tanaman asli lain yang tumbuh disekitar lahan tanaman modifikasi genetik. Pemindahan gen-gen tertentu seperti daya resisten terhadap serangga, jamur dan virus dapat meningkatkan kemampuan reproduksi pada hasil hibrida manapun, mungkin membentuk rumput liar yang cenderung agresif atau tanaman-tanaman termasuk populasi liar. Rumput liar yang memiliki toleransi terhadap herbisida dapat muncul, dan hal ini akan sulit untuk dikontrol di lahan pertanian atau dalam ekosistem alam seperti padang rumput. Timbulnya multi toleransi dan resistensi pada herbisida dapat muncul secara dini.
Jika tanaman non-target memperoleh daya resistensi serangga dari tanaman modifikasi genetik, mereka dapat merusak rantai makanan yang bergantung pada tanaman makanan seranggga yang sebelumnya liar dan tidak beracun. Selain itu, perpindahan genetik pada ekosistem asili tidak hanya membawa resiko ekologi tetapi juaga merusak alasan fundamental untuk konservasi tanman dan ekositem tempat mereka bergantung (in situ).

I.2. Tanaman Perbaikan Genetik dan Intensifikasi Pertanian
Adanya kemungkinan berpindahnya gen menyebabkan keprihatinan pada hasil tanaman yang berhubungan dengan tanaman asli dalam ekosistem yang sama, telah menimbulkan komentar heboh di media. Mungkin yang lebih penting adalah fakta adanya manajemen beberapa tanaman perbaikan genetik akan sangat berbeda dari intensif agrikultur konvensional atau penanaman organik. Petani melaporkan hampir semua terjadi pengurangan rumput liar pada tanaman modifikasi toleran herbisida, termasuk kapas, kedelai, jagung, dan lain-lain. Mereka juga melaporkan pengurangan dalam pengunaan herbisida. Seperti yang diketahui, penggunaan herbisida pada spektrum luas pada skala komersial pada tanaman modifikasi genetik toleran herbisida selama masa tanam mungkin lebih jauh membahayakan pada ekosistem lahan pertanian daripada herbisida terpilih yang mungkin mereka gantikan.

II. Perakitan Tanaman Transgenik Tahan Hama
Perakitan tanaman transgenik tahan hama merupakan teknologi alternatif yang dapat dipakai dalam pengendalian hama. Dimana kerugian yang disebabkan oleh hama dan penyakit tanman diprediksi telah mencapai 37% dari total produksi dan 13% diantaranya disebabkan oleh serangan hama. Sebelumnya, dunia telah mengenal teknologi yang digunakan untuk mengendalikan laju hama yakni dengan penggunaan insektisida, yang beberapa tahun lalu telah menimbulkan masalah baru terhadap keseimbangan alam dengan meracuni beberapa organisme dengan masuk ke siklus rantai makanan. Teknologi lain yang kemudian digunakan adalah penggunaan varietas tahan serperti varietas unggul tahan wereng, namun tidak semua hama mempunyai varietas tahannya. Lalu teknologi berkembang lagi dengan berkembangnya teknologi rekombinan DNA dengan cara merakit tanaman tahan hama melalui rekayasa genetika.
Beberapa kelebihan teknologi ini dibandingkan dengan yang lain adalah, dapat memperluas pengadaan sumber gen resisten, dapat memindahkan gen spesifik ke bagian spesifik pada tanaman, dapat juga memindahkan gen spesifik menelusuri, memungkinkan mengintroduksi beberapa gen tertentu dalam satu waktu transforamsi sehingga dapat memperpendek waktu perakitan dengan resisten ganda, serta dapat menelusuri atau mempelajari lagi perilaku gen yang di intrograsi


I.I. 1. Status Tanaman Transgenik Tahan Hama
Perakitan tanaman trangenik (modifikasi genetika) merupakan salah satu bidang yang mendapat perhatian besar dalam pemuliaan tanaman. Perakitan tanaman transgenik tahan hama umumnya menggunakan gen Bacillus thuringiensis (Bt) pada beberapa tanaman yang membutuhkan perhatian pemerintah saat ni. Sejak tahun 1998, sudah lebih dari 10 jenis tanaman yang berhasil ditransformasikan untuk mendapatkan tanaman transgenik tahan hama. Laporan adanya penanaman tanaman transgenik tahan hama yang mengandung gen Bt di duga dapat mengurangi penggunaan pestisida secara nyata.

II.2. Rekayasa Genetika Tanaman Transgenik Tahan Hama
Di Indonesia, perakitan tanaman transgenik telah dilakukan oleh berbagai lembaga penelitian, termasuk LIPI. Komoditas yang diteliti dan direkayasa meliputi padi tahan penggerek batang dan wereng cokelat, kedelai tahan penggerek polong, ubi jalar tahan boleng dan kakao tahan penggerek buah kakao.
Usaha perakitan tanaman transgenik tahan hama tentu membutuhkan dana yang reatif tinggi dan sumber daya manusia (SDM) yang berkualitas. Lalu diperlukan fasilitas dan peralatan yang relatif mahal sehingga perakitan tanaman transgenik ini harus diprogramkam secara matang agar maksimal dalam penggunaan sumber daya yang ada.
Dalam program perakitan tanaman transgenik tahan hama diperlukan kerja sama antar peneliti dari berbagai disiplin ilmu, seperti ilmu serangga (entomologi), kultur jaringan, biologi molekuler, dan pemuliaan tanaman. Hal yang tidak dapat dipungkiri bahwa keterkaitan disiplin ini dalam perakitan tanaman transgenik tahan hama sangat erat. Peran disiplin ilmu tersebut dalam perakitan tanaman transgenik tahan hama yakni, entomologi berperan dalam penentuan jenis hama target dan gen tahan yang akan digunakan; kultur jaringan diperlukan dalam penyediaan sel atau jaringan target, transformasi dan seleksi, serta regenerasi sel atau jaringan transgenik; biologi molekuler tanaman mengambil peran dalam konstruksi dan rekonstruksi plasmid atau vektor, konfirmasi keberadaan transgen serta kestabilannya dan konfirmasi ekspresi dari gen yang diintroduksi serta kestabilannya; pemuliaan tanaman berperan dengan penyilangan tanaman transgenik dan galur elit untuk mendapatkan tanaman transgenik tahan hama yang mempunyai sifar agronomi yang diinginkan.

III. Makanan Modifikasi Genetik: Berbahaya atau Bermanfaat??
Penggunaan istilah organisme modifikasi genetik atau genetikally modified organism (GMO) atau makanan modifikasi genetik digunakan secara umum pada tanaman hasil pertanian yang diciptakan untuk konsumsi manusia atau hewan dengan menggunakan teknik biologi molekuler. Tanaman ini telah dimodifikasi di laboratorium untuk menambahkan ciri-ciri yang diinginkan seperti meningkatkan resisten pada herbisida atau memperbaiki kandungan nutrisi. Penambahan ciri-ciri yang diingkinkan pada tanaman secara tradisional dilakukan melalui mekanisme perkawinan, namun metode perkawinan tanaman secara konvensional ini dapat memakan banyak waktu dan sering kurang akurat. Rekayasa genetika, dapat membuat tanaman dengan ciri-ciri yang diinginkan secara cepat dan dengan daya akurasi yang luar biasa. Contohnya, ahli genetik tanaman dapat mengisolasi suatu gen yang bertanggung jawab untuk toleran terhadap kekeraingan dan memasukkan gen tersebut ke dalam tanaman lain yang berbeda. Tanaman hasil modifikasi genetik yang baru ini bersifat toleran terhadap kekeraingan sama baiknya. Tidak hanya mampu memindahkan gen-gen dari satu tanaman ke tanaman lain, tetapi gen-gen dari organisme non-tanaman juga dapat digunakan. Contoh terbaik dari penggunaan hal ini adalah gen B.t. dalam jagung dan hasil pertanian lainnya. B.t., atau Bacilllus thuringiensis, adalah bakteri yang secara alami dihasilkan yang menghasilkan protein-protein kristal yang mematikan bagi larva serangga. Gen kristal protein B.t. telah dipindahkan ke jagung untuk menghasilkan pestisida serangga sendiri.

III. 1. Beberapa manfaat makanan hasil modifikasi genetik
Kebutuhan manusia akan ketersediaan bahan pangan akan meningkat dua kali lipat pada 50 tahun mendatang. Hal ini memerlukan ketersediaan makanan untk menghadapi tantangan di masa datang dan makanan hasil modifikasi genetik diharapkan dapat memenuhi permasalahan ini dengan kelebihannya :

1. Tahan hama.
Kerugian tanaman akibat serangan hama serangga merupakan hal yang mengejutkan, kehancuran dihasilkan dengan kerugian keuangan bagi petani dan mati kelaparan di negara-negara berkembang. Petani biasanya menggunakan berton-ton pestisida kimia setiap tahunnya tetapi konsumen tidak ingin memakan makanan yang telah terkena pestisida karena membahayakan kesehatan manusia dan sisa di lahan yang menggunakan pestida dan pupuk dapat mencemari air dan hal membahayakan bagi lingkungan. Munculnya makanan hasil modifikasi genetik seperti jagung B.t., dapat membantu mengurangi penggunaan pestisida kimia dan mengurangi pengeluaran akibat dijualnya hasil tanaman ke pasar.

2. Toleran terhadap herbisida.
Pada beberapa hasil tanaman, hal yang kurang efisien dalam mencabut rumpur liar, maka para petani selalu menyemprotkan dengan jumlah banyak herbisida yang berbeda-beda untuk memusnahkan keberadaan rumput liar, membutuhkan waktu dan proses-proses yang mahal, bahwa dibutuhkan perlindungan sehingga herbisida tidak membahayakan hasil tanaman atau lingkungan. Hasil tanaman modifikasi genetik menjadi resisten pada satu jenis herbisida yang dapat membantu melindungi lingkungan dari bahaya residu sejumlah herbisida.

3. Tahan penyakit
Banyak jenis-jenis virus, jamur dan bakteri yang dapat menyebabkan penyakit pada tanaman. Para ahli biologi tanaman bekerja menciptakan tanaman-tanaman dengan rekayasa genetik tahan terhadap penyakit-penyakit ini.

4. Toleran terhadap dingin
Suhu dingin yang tidak diharapkan akan membunuh bibit yang sensitif. Suatu gen anti beku dari ikan air dingin telah diintroduksikan ke dalam tanaman seperti tembakau dan kentang. Dengan gen anti beku ini, tanaman ini mampu untuk bertahan dalam temperature dingin yang pada kondisi normal dapat membunuh bibit yang tidak dimodifikasi.

5. Toleran kekeringan / toleran salinitas
Pertumbuhan populasi dunia dan kelebihan lahan adalah kebutuhan untuk perumahan disamping produksi makanan, para petani akan butuh untuk menanam hasil tanaman di lokasi sebelumnya belum digunakan pengolahan tanaman. Pembuatan tanaman yang dapat bertahan selama periode panjang terhadap kekeraingan atau kadar garam yang tinggi yang terkandung dalam tanah dan air tanah akan membantu orang untuk menanam hasil tanaman di lahan yang kurang bersahabat.

6. Nutrisi
Kekurangan nutrisi umumnya terjadi di negara-negara dunia ketiga dimana perbaikan pada hasil tanaman seperti beras adalah bahan makanan utama bagi kehidupan mereka. Walaupun demikian, beras tidak mengandung sejumlah besar nutrisi yang dibutuhkan untuk mencegak malnutrisi. Jika beras dapat direkayasa genetik untuk mengandung vitamin dan mineral tambahan maka kekurangan nutsisi dapat dihindari.

7. Farmasi
Obat-obatan dan vaksin sering menimbulkan pengeluaran dan kadang kala dibutuhkan konsisi penyimpanan khusus yang tidak tersedia di negara-negara dunia ketiga. Para peneliti bekerja untuk mengembangkan vaksin yang dapat dimakan pada tomat dan kentang. Vaksin ini akan lebih mudah untuk dikirim, disimpan dan dikelola daripada vaksin suntik yang konvensional.

8. Pengobatan tanaman
Tidak semua tanaman modifikasi genetik tumbuh sebagai hasil tanaman atau buah. Berlanjutnya polusi tanah dan air tanah menjadi masalah di seluruh bagian di dunia. Tanaman seperti pohon poplar yang telah di rekayasa genetik untuk dapat membersihkan polusi logam berat dari tanah yang telah terkontaminasi.

III. 2. Berbagai kritikan terhadap makanan modifikasi genetik
Aktivis lingkungan, organisasi keagamaan, kelompok umum, asosiasi profewsional dan para ilmuan dan aparat pemerintah memiliki keprihatinan yang tinggi terhadap makanan modifikasi genetik, dan mengkritik agribisnis utuk mendapatkan keuntungan tanpa peduli pada potensi bahaya dan pemerintah gagal untuk menerapkan pengeturan keamanan dengan ketat. Hal ini memperlihatkan bahwa setiap orang memiliki opini yang kuat terhadap makanan modifikasi genetik ini. Semua keprihatinan tentang makanan modifikasi genetik ini terbagi dlam tiga kategori yakni: bahaya lingkungan, resiko kesehatan manusia dan keprihatinan ekonomi:
• Tidak membahayakan organisme lain: kajian laboratorium telah mempublikasikan dalam buletin Nature menunjukkan bahwa serbuk sari dari jagung B.t menyebabkan tingginya kematian pada ulat bulu kupu-kupu raja. Ulat bulu kupu-kupu raja ini memakan tanaman rumput susu, bukan jagung, tetapi bahayanya adalah serbuk sari dari jagung B.t. terbang oleh angin ke tanaman rumput susu ini di lahan tetangga, ulat bulu termakan serbuk sari dan akhirnya mati.
• Pengurangan efektifitas pestisida; hanya beberapa populasi nyamuk yang berkembang menjadi resisten terhadao pestisida DDT, banyak orang prihatin bahwa serangga akan menjadi resisten pada B.t. atau hasil tanaman lain yang telah dimodifikasi genetik untuk menghasilkan pestisida mereka sendiri.
• Perpindahan gen ke spesies non-target: keprihatinan lain adalah bahwa hasil tanaman modifikasi genetik untuk toleran herbisida dan rumput akan terjadi perkawinan silang, menghasilkan pada perpindahan gen resisten herbisida dari hasil tanaman ke rumput.

Solusi yang ditawarkan dari ketiga permasalahan ini bermula dari gen-gen yang bertukar di antara tanaman melalui serbuk sari. Dua cara untuk memastikan bahawa spesies non-target tidak akan menerima introduksi gen dari tanaman modifikasi genetik adalah dengan membuat tanaman modifikasi genetik yang jantan bersifat steril (tidak memproduksi serbuk sari) atau dengan memodifikasi tanaman modifikasi genetik sehinnga serbuk sari tidak mengandung gen introduksi. Penyerbukan silang tidak akan terjadi dan jika serangga yang tidak berbahaya seperti ulat bulu kupu-kupu raja akan memakan serbuk sari dari tanaman modifikasi genetik, ulat ini akan bias bertahan hidup. Solusi lain adalah untuk membuat zona pelindung di sekeliling tanaman modifikasi genetik.

Resiko kesehatan manusia
• Alergi: banyak anak-anak di Amerika Serikat dan Eropa yang alergi teradap kacang dan makanan lainnya. Hal ini terjadi mungkin karena introduksi gen ke suatu tanaman mungkin membuat suatu alergen baru atau menyebabkan reaksi alergi pada individual yang rentan.
• Efek yang belum diketahui bagi kesehatan manusia: hal ini menumbuhkan keprihatinan bahwa introduksi gen asing kedalam makanan berbahan dasar tanaman mungkin suatu yang tidak diharapkan dan berpengaruh negatif pada kesehatan manusia.

Kprihatinan Ekonomi
Dibawanya tanaman modifikasi genetik ke pasar adalah hal yang lama dan memerlukan proses, dan tentunya perusahaan agri-bioteknik berharap untuk memastikan suatu keuntungan kembali pada investasi mereka. Banyak tanaman modifikasi tekonologi rekayasa genetik baru dan tanaman modifikasi genetik yang telah dipatenkan, dan pelanggaran hak paten adalah suatu masalah besar dalam agribisnis. Yayasan perlindungan konsumen cemas bahwa pematenan varietas tanaman baru ini akan menaikkan harga benih begitu tinggi bagi petani kecil dan negara-negara dunia ketiga tidak akan dapat mampu menggunakan benih hasil tanaman modifikasi genetik, dan hal ini akan semakin memperbesar jarak antara si kaya dan si miskin.

III. 3. Pelabelan makanan modifikasi genetik
Pelabelan makanan modifikasi genetik dan produksi makanan juga menjadi isu perdebatan. Dalam keseluruhan, industri agribisnis percaya bahwa pelabelan bersifat sukareala dan mempengaruhi permintaan pada pasar bebas. Jika konsumen menunjukkan keinginan untuk pelabelan makanan dibawah makanan non-label, lalu industri akan memiliki pemasukan untuk mengelola dirinya sendiri atau resiko menjauhnya konsumen. Kelompok-kelompok peduli konsumen, meminta penegasan pelabelan. Orang seharusnya tahu apa yang telah mereka makan, inilah argument dari kelompok pedulidan secara sejarah industri telah membuktikan dirinya sendiri untuk tidak percaya pada kerelaan sendiri dengan keberadaan pengaturan keamanan.


D A F T A R P U S T AK A

Amirhusin, Bahagiawati. 2004. Perakitan Tanaman Transgenik Tahan Hama. J. Litbang Pertanian 23 (1): 1-7.
B. Whitman, Deborah. 2000. Genetically Modified Foods: Harmful or Helpful?. United State: CSA Discovery Guides.
Johnson, Brian. 2000. Genetically Modified Crops and Other Organism: Implication for Agricultural Sustainability and Biodiversity. 131-138.
Sihombing, P., Manalu, A., Harahap, F., Gultom, T. 2007. Genetika Dasar. Medan: FMIPA UNIMED.