LAPORAN PRAKTIKUM
GENETIKA
A. Pengamatan siklus hidup Drosophila sp
B. pengenalan mutan Drosophila sp
OLEH:
BHIMA WIBAWA SANTOSO AIC407003
Anggota Kelompok:
ERNAWATI AIC407002
DIANA DITA AIC407004
RANA RIO ANDHIKA AIC407005
NURDAYATI AIC407006
Asisten:
1. Rita yuliza
2. Reza nugroho
PROGRAM STUDI BIOLOGI
PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNUVERSITAS JAMBI
2009
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 JUDUL
A. Pengamatan siklus hidup Drosophila sp
B. Pengenalan mutan Drosophila sp
1.2 TUJUAN
TUJUAN A: Mahasiswa dapat menangkap, menemukan dan mengamati Drosophila sp yang ada disekitar mahasiswa, serta dapat mengamati dan memahami siklus hidup Drosophila sp dan pertumbuhannya
TUJUAN B: Untuk mengetahui dan mengenali mutan yang terjadi pada
Drosophila Sp
1.3 WAKTU DAN TEMPAT
A. Hari/ tanggal : Jumat/ 20 November 2009
Waktu Periode : 20 November- 06 Desember 2009 (F1 Dewasa)
Tempat : Laboratorium UP.MIPA Universitas Jambi & Rumah
Praktikkan (Telanaipura)
B. Hari/ tanggal : Senin/ 23 November 2009
Waktu Periode : 23 November – 10 Desember 2009 (F1 dewasa)
Tempat : Laboratorium UP.MIPA Universitas Jambi & Rumah
Praktikkan (Telanaipura)
1.4 KAJIAN PUSTAKA
Drosophila melanogaster meupakan jenis lalat buah, dimasukkan dalam filum Artropoda kelas Insekta bangsa Diptera, anak bangsa Cyclophorpha (pengelompokan lalat yang pupanya terdapat kulit instar 3, mempunyai jaw hooks), seri Acaliptrata (imago menetas dengan keluar dari bagian anterior pupa), suku Drosophilidae, Jenis Drosophila melanogaster di Indonesia terdapat sekitar 600 jenis, pulau Jawa sekitar 120 jenis dari suku drosophilidae (Wheeler, 1981).
Klasifikasi | |
Kingdom | Animalia |
Phylum | Arthropoda |
Class | Insekta |
Ordo | Diptera |
Family | Dhrosopilidae |
Genus | Dhrosophila |
Subgenus | Sophopora |
Spesies | Dhrosophila melanogaster |
Lalat buah dan Artrophoda lainnya mempunyai kontruksi modular, suatu seri segmen yang teratur. Segmen ini menyusun tiga bagian tubuh utama, yaitu; kepala, thoraks, dan abdomen. seperti hewan simetris bilateral lainnya, Drosophila ini mempunyai poros anterior dan posterior (kepala-ekor) dan poros dorsoventral (punggung-perut). Pada Drosophila, determinan sitoplasmik yang sudah ada di dalam telur memberi informasi posisional untuk penempatan kedua poros ini bahkan sebelum fertilisasi. setelah fertilisasi, informasi dengan benar dan akhirnya akan memicu struktur yang khas dari setiap segmen.
Drosophila memiliki ciri morfologi yang berbeda antara jantan dan betinanya. Pada Drosophila jantan Memiliki ukuran tubuh yang lebih kecil bila dibandingkan dengan yang betina. Memiliki 3 ruas dibagian abdomennya dan memiliki sisir kelamin.Sedangkan pada yang betina ukuran relatif lebih besar,memiliki 6 ruas pada bagian abdomen dan tidak memiliki sisir kelamin.(Soemartomo.S.S,1979)
Perbedaan jenis kelamin pada Drosophila melanogaster secara morfologi terlihat dari bentuk pantat Drosophila, lalat jantan memiliki ujung posterior yang tumpul sedangkan lalat betina memiliki ujung posterior yang runcing. Lalat jantan memiliki sex comb pada kakinya sedangkan lalat betina tidak. Ciri lainnya yang dapat membedakan jantan dan betina adalah dari ukuran tubuhnya, dimana lalat jantan memiliki ukuran tubuh yang lebih kecil dibandingkan ukuran lalat betina (Ghostrecon, 2008).
Drosophila melanogaster normal memiliki mata yang berwarna merah berbentuk elips. Terdapat pula mata oceli yang ukurannya jauh lebih kecil dari mata majemuk, berada pada bagian atas kepala, di atas di antara mata dua mata majemuk, berbentuk bulat (Ghostrecon, 2008).
Selain itu, Drosophila melanogaster normal memiliki sungut yang berbentuk tidak runcing dan bercabang-cabang. Kepala berbentuk elips. Thorax terlihat berwarna krem, ditumbuhi banyak bulu, dengan warna dasar putih. Abdomen bersegmen lima, segmen terlihat dari garis-garis hitam yang terletak pada abdomen. Sayap Drosophila normal memiliki ukuran yang panjang hingga melebihi abdomen lalat, lurus, dan bermula dari thorax dengan warna transparan (Ghostrecon, 2008).
Drosophila memiliki warna tubuh kuning kecoklatan dengan cincin berwarna hitam di tubuh bagian belakang. betina memilki ukuran panjang sekitar 2,5 mm dan yang jantan lebih kecil dibandingkan dengan betina. pada jantan, bagian tubuh belakang lebih gelap. pada Drosophila yang liar memilki mata berwarna merah. Adapun ciri umum dari Drosophila melanogaster antara lain :
Ciri umum lainnya dari Dhrosophila melanogaster, antara lain :
· memiliki mata majemuk berbentuk bulat agak ellips dan berwarna merah
· memiliki warna tubuh kuning kecoklatan dengan cincin berwarna hitam di tubuh bagian belakang
· berukuran kecil antara 3-5 mm (jantan dan betina memiliki ukuran yang berbeda)
· Urat tepi sayap (costal vein) mempunyai dua bagian yang terinteruptus dekat dengan tubuhnya.
· Sungut (arista) umumnya berbentuk bulu, memiliki 7-12 percabangan.
· Crossvein posterior umumnya lurus, tidak melengkung.
· terdapat mata oceli pada bagian atas kepala dengan ukuran lebih kecil dibanding mata majemuk.
· Thorax berbulu-bulu dengan warna dasar putih, sedangkan abdomen bersegmen lima dan bergaris hitam
· Sayap panjang, berwarna transparan, dan posisi bermula dari thorax
Perbedaan Dhrosophila melanogaster Jantan dan Betina
Lalat buah jantan dan betina dapat dibedakan melalui beberapa ciri-ciri umum seperti besar ukuran tubuh, warna tubuh, panjang sayap, bentuk ujung kelamin, dan ada atau tidak adanya sisir kelamin. Cirri yang biasa digunakan adalah dari ukuran tubuh. Pada lalat buah, ukuran betina lebih besar dibandingkan pada lalat jantan.
Berikut ini merupakan ciri-ciri yang membedakan lalat buah jantan dan betina, yaitu :
Ciri-ciri pembeda | Jantan | Betina |
Ukuran tubuh | Ukuran tubuh lebih kecil dibanding betina | Ukuran tubuh lebih besar dibanding jantan |
Warna tubuh | Bagian belakang (ujung abdomen) lebih gelap dibanding betina | Bagian belakang lebih terang dibanding jantan |
Panjang sayap | Sayapnya lebih pendek dibandingkan betina | Sayapnya lebih panjang dibandingkan jantan |
Sisir kelamin | Ada sisir kelamin | Tidak ada sisir kelamin |
Bentuk ujung abdomen | Tumpul | lancip |
Perkawinan dan Perkembangbiakan Dhrosophila melanogaster
Dewasa pada Dhrosophila melanogaster pada siklus hidupnya berusia sekitar 8-9 hari. Setelah keluar dari pupa, warna lalat buah masih pucat dan sayapnya belum terbentang.
Proses perkawinan diawali oleh “atraksi” lalat buah jantan untuk menarik lalat buah betina. Lalat buah jantan akan mempertunjukkan 5 bentuk adaptasi tingkah laku secara berurutan. Pertama, lalat buah jantan memainkan “lagu” yang bertujuan untuk menarik lalat buah betina untuk kawin dengan cara memanjangkan dan menggetarkan sayapnya secara horizontal. Setelah itu, lalat buah jantan akan memposisikan dirinya pada bagian belakang abdomen lalat buah betina dalam posisi yang lebih rendah untuk mengetuk dan memukul-mukul (tap dan lick) pada genitalia lalat buah betina. Terakhir, lalat buah jantan akan menggulungkan abdomennya dan berusaha untuk melakukan kopulasi. Lama waktu kopulasi sekitar 30 menit.
Lalat buah betina bisa menolak ajakan “perkawinan” dengan cara pergi. Perkawinan pertama lalat betina setelah 8-12 jam lalat buah betina muncul (emerge) atau keluar dari pupa. Drosophila melanogaster betina sanggup menghasilkan 50-75 butir telur per hari atau dapat menghasilkan 400-500 butir telur. Telur Drosophila melanogaster berwarna putih susu berbentuk bulat panjang dengan ukuran 0,5 mm. Pada ujung anterior terdapat lubang yang disebut mikropil dan terdapat tonjolan memanjang seperti sendok. Pada ujung anterior terdapat mikrophyle, tempat spermatozoa masuk ke dalam telur. Walaupun banyak sperma yang masuk ke dalam mikrophyle tapi hanya satu yang dapat berfertilisasi dengan pronuleus betina dan yang lainnya segera berabsorpsi dalam perkembangan jaringan embrio. (Borror, 1992)
Siklus Hidup dan Ciri-ciri pada Tahapan-tahapannya
Perkembangan dimulai segera setelah fertilisasi, yang terdiri dari dua periode. Periode pertama adalah periode embrionik di dalam telur pada saat fertilisasi hingga penetasan telur menjadi larva muda (proses ini berlangsung sekitar 24 jam). Periode kedua adalah periode setelah menetas dari telur atau periode postembrionik. Periode ini dibagi dalam tiga tahap yaitu larva, pupa, dan imago.
Tahap-tahap dari siklus hidup Dhrosophila melanogaster berikut ciri-cirinya, antara lain :
Tahapan | Ciri-ciri | Umur |
Telur | Berbentuk bulat lonjong, ukuran sekitar ± 0.5 mm, berwarna putih susu, pada ujung anteriornya terdapat dua tangkai kecil menyerupai sendok yang berfungsi agar telur tidak tenggelam, biasanya terdapat pada permukaan media. | ± 24 jam |
Larva instar 1 | Berbentuk lonjong pipih, berwarna putih bening, berukuran ± 1 mm, bersegmen, berbentuk dan bergerak seperti cacing, belum memiliki spirakel anterior. | |
Larva instar 2 | Berbentuk lonjong pipih, berwarna putih, berukuran ± 2 mm, bersegmen, berbentuk dan bergerak seperti cacing, memiliki mulut dan gigi berwarna hitam untuk makan, memiliki spirakel anterior. | ± 2 hari |
Tahapan | Ciri-ciri | Umur |
Larva instar 3 | Berbentuk lonjong pipih, berwarna putih, berukuran ± 3-4 mm, bersegmen, berbentuk dan bergerak seperti cacing, memiliki mulut dan gigi berwarna hitam lebih besar dan jelas terlihat dibanding larva instar 2, memiliki spirakel anterior dan terdapat beberapa tonjolan pada spirakel anteriornya. | ± 3 hari |
Prepupa | Terbentuk setelah larva instar 3 merayap pada dinding botol, tidak aktif, melekatkan diri; berwarna putih; kutikula keras dan memendek; tanpa kepala dan sayap | ± 4 hari |
Pupa | Tidak aktif dan melekatkan diri pada dinding botol, berwarna coklat, kutikula keras, memendek, dan besegmen. | ± 5 hari |
Imago | Tubuh terbagi atas cephla, thorax, dan abdomen; bersayap transparan; memiliki mata majemuk biasanya berwarna merah; dan ciri-ciri lainnya menyerupai ciri lalat buah dewasa | ± 9 hari |
Faktor dan dampak yang Mempengaruhi Siklus Hidup Dhrosophila sp
Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan pada siklus hidup Dhrosophila melanogaster antara lain:
Suhu lingkungan
Lalat buah mengalami kondisi siklus hidup dan pertumbuhan yang optimal sekitar 8-11 hari apabila berada pada suhu 25o-28oC. Waktu perkembangan yang paling pendek (telur-dewasa), adalah 7 hari, dan dicapai pada suhu 28° C. Perkembangan meningkat pada suhu yang lebih tinggi, yaitu sekitar 30° C, selama 11 hari, hal tersebut berkaitan dengan pemanasan tekanan. Pada suhu 25° C tersebut, lama harinya umumnya adalah sekitar 8.5 hari, sedangkan pada suhu 18° C lama harinya sekitar 19 hari dan pada suhu 12° C lama hari perkembangannya adalah 50 hari. Pada suhu 30o ,lalat buah dewasa yang dihasilkan akan steril.
Nutrisi makanan
Kekurangan nutrisi atau makanan akan menyebabkan jumlah telur yang dihasilkan menurun dan pertumbuhannya menjadi lambat. Lalat buah yang kekurangan nutrisi juga akan menghasilkan larva-larva yang kecil, pupa yang kecil dan seringkali gagal tumbuh menjadi lalat dewasa atau menghasilkan individu dewasa yang akan menghasilkan sedikit telur. Viabilitas telur-telur ini juga dipengaruhi juga oleh jenis dan jumlah makanan yang dimakan oleh larva betina.
Tingkat Kepadatan
Pengisian botol medium sebaiknya dengan menggunakan medium buah yang cukup dan tidak terlalu banyak. Jumlah lalat buah dalam botol medium juga mempengaruhi kualitas pertumbuhan lalat buah, yang dikembangkan dalam botol media cukup hanya beberapa pasang saja. Dengan kondisi yang ideal, lalat buah dapat hidup hingga 40 hari. Kondisi botol yang terlalu padat akan menurunkan jumlah telur yang dihasilkan dan menurunkan lama hidup suatu individu (tingkat kematian meningkat).
Intensitas cahaya
Dhrosophila melanogaster menyukai daerah yang remang-remang. Intensitas cahaya yang tinggi akan menyebabkan fase bertelur yang terlambat. Intensitas cahaya yang gelap (rendah) akan menyebabkan pertumbuhannya menjadi lambat.
Medium
Kekentalan dan keenceran dari suatu medium akan mempengaruhi pertumbuhan dari Dhrosophila melanogaster. Pengenceran medium akan mempengaruhi jumlah telur yang dihasilkan namun tidak berpengaruh pada siklus hidupnya. Tingkat survival dan lamanya waktu hidup akan berkurang apabila lalat dewasa berada pada medium yang sangat encer.
Pada drosophila diremukan 4 pasang kromosom.Pada lalat jantan dan lalat betina umumnya adalah sama, tetapi ada sedikit perbedaan yaitu pada salah satu kromosom jantan terdapat lengkungan seperti mata pancing.(Sepoetro.D.1975)
Pada Drosophila jantan dan betina dapat mudah dipisahkan dalam bentuk segmen-segmen abdomen.Abdomen betina mempunyai ujung meruncing dan pola garis-garis yang berbeda dari pada abdomen jantan.Kelamin lalat ditentukan sebagian oleh kromosom X yang dimiliki individu.Normalnya lalat betina akan memiliki 2 kromosom X.Sedangkan lalat jantan hanya memiliki 1 kromosom X ditambah 1 Y heterokromatik. Pada lalat buah kromosom Y tidak memiliki peranan penting dalam penentuan jenis kelamin. Pada kromosom Drosophila hanya sedikit gen aktif.(Goodenough, 1984).
1. Metamorfosis pada Drosophila merupakan metamorfosis sempurna yaitu dari telur- larva intsar I, larva intsar II, larva intsar III,-pupa dan imago. Perkembangan dimulai segera setelah terajadi fertilisasi yagn terdiri dari dua periode yaitu :
Periode embrionik didalam telur pada saat fertilisasi sampai pada saat larva muda menetas dari telur dan ini terjadi dalam waktu 24 jam. Dan pada saat inilah larva tidak henti-hentinya untuk makan ( Silvia, 2003 )
Periode embrionik didalam telur pada saat fertilisasi sampai pada saat larva muda menetas dari telur dan ini terjadi dalam waktu 24 jam. Dan pada saat inilah larva tidak henti-hentinya untuk makan ( Silvia, 2003 )
2. Setelah menetas dari telur dan disebut perkembangan postembrionik yang dibagi menjadi tiga tahap yaitu larva, pupa, dan imago ( fase seksual dengan perkembangan pada sayap) formasi lainnya pada perkembangan secara seksual terjadi pada saat dewasa (Silvia,2003)
Telur Drosophila berbentuk kecil bulat panjang dan biasanya diletakkan di permukaan makanan. Betina drosophila dewasa meletakkan telur 50-70 telur perhari atau maksimumnya 400-500 buah dalam 10 hari ( Silvia, 2003 ) . telur Drosophila dilapisi oleh dua lapisan, yang pertama selaput vitelin tipis yang mengelilingi sitoplasma dan yang kedua selaput tipis tetapi kuat ( korion ) di bagian luar dan di anteriornya terdapat dua tangakai tipis. Khorion mempunyai kulit bagian luar yang sangat keras dari telur tersebut ( Borror, 1992 )
Saat larva Drososphila membentuk cangkang pupa, tubuhnya memendek, kutikulum menjadi keras berpigmen, tanpa kepala dan sayap yang disebut larva instar. Formasi pupa ditandai dengan pembentukan kepala, bantalan sayap dan kai. Pada stadium pupa ini, larva dalam keadaan tidak aktif dan dalam keadaan ini larva berganti menjadi lalat dewasa ( Ashburner, 1985 )
Siklus hidup lalat dewasa Drosophila melanogaster sekitar 9 hari. Setelah keluar dari pupa, lalat buah warnanya masih pucat dan sayapnya pun belum merentang. Sementara itu lalat betina akan kawin setelah berumur 8 jam dan akan menyimpan sperma dalam jumlah yang sangat banyak dari lalat buah jantan. Walupun banyak sperma yang masuk kedalam mikrophyle yang terdapat pada ujung anterior tapi hanya satu yang dapat berfertilisasi dengan pronoleus betina dan yang lainnya segera berabsorpsi dalam perkembangan jaringan embrio. ( Borror,1992 )
Larva dan kebanyakan jenisnya terdapat di dalam buah telah ditunjukkan bahwa larva sebenarnya makan ragi-ragi yang tumbuh di dalam buah-buahan itu. Beberapa jenis ada yang bersifat ektoparasitik (pada ulat) atau bersifat pemangsa (pada mealybugs dan homoptera kecil lainnya) pada tahapan larva. Dalam kelompok ini karena waktu hidupnya yang pendek, kromosom-kromosom kelenjar ludah raksasa dan mudahnya dipelihara telah dipakai secara meluas dalam penelitian-penelitian keturunan, (Borror, 1992).
Menurut Ellseth dan Baumgardner (1984), Lalat Dosophila mempunyai siklus hidup yang sangat pendek yaitu sekitar 12 hari pada suhu kamar. Kondisi dibawah ideal dapat menghasilkan 25 keturunan tiap tahun. Tiap lalat betina dapat menghasilkan telur sebanyak 100 butir dan dari jumlah tersebut separuh akan menjadi lalat jantan dan separuhnya lagi akan menjadi lalat betina. Siklus hidup lalat ini akan semakin pendek apabila kondisi lingkungannya tinggi.
Ada 2 tipe lalat buah yaitu tipe normal (tipe liar) dan mutan. Tipe normalnya yaitu mata merah dan sayap panjang, biasanya pada persilangan untuk lalat normal diberi tanda +. Mutan dari lalat buah Drosophila melanogaster memiliki berbagai macam bentuk, biasanya pada bagian tubuh tertentu seperti sayap dan mata pada lalat mutan berbeda dengan tipe normal.
Alat kelamin ditentukan oleh jumlah kromosom X yang dimiliki individu. Normalnya, lalat betina mempunyai 2 kromosom X, sedangkan yang jantan hanya memiliki satu kromosom X ditambah satu salinan kromosom Y heterokromatik. kromosom Y tidak begitu memainkan peranan yang nyata dalam penentuan jenis kelamin. (Goodenough,1988)
Menurut Suryo (1998), perbedaan jenis kelamin umumnya dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu :
1. Faktor Lingkungan. Biasanya yang mengambil peranan di sini ialah keadaan fisiologis. Jika kadar hormon kelamin dalam tubuh tidak seimbang penghasilan atau peredarannya, maka pernyataan fenotip pada suatu makhluk mengenai kelaminnya dapat berubah. Akibatnya watak kelaminnya pun mengalami perubahan.
2. Faktor Genetik. Pada umumnya dapat dikatakan bahwa faktor genetiklah yang menentukan jenis kelamin suatu makhluk hidup. Oleh karena bahan genetik terdapat di dalam kromosom, maka perbedaan jenis kelamin terletak dalam komposisi kromosom. Inti sel tubuh lalat Drosophila hanya memiliki 8 buah kromosom saja, sehingga mudah dmamati dan dihitung. 6 buah kromosom (3 pasang) pada lalat betina maupun jantan sama bentuknya, disebut kromosorn autosom (kromosom tubuh) dan 2 buah kromosom (1 pasang) disebut krornosom kelamin (seks kromosom) karena bentuknya berbeda antara lalat jantan dan lalat betina. (Suryo, 1998).
Mutan Drosophila Melanogaster
Mutasi didefinisikan sebagi pemutusan atau perubahan yang terjadi pada molekul DNA, yang terdapat dalam inti sel makhluk hidup dan berisi semua informasi genetis. Perubahan bahan genetik (DNA maupun RNA), dapat terjadi pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom (aberasi). Mutasi juga dapat mengarah pada alelevolusi, munculnya variasi-variasi baru pada spesies baru dan menjadi dasar bagi kalangan pendukung. Hampir selalu bahwa mutasi dianggap menyebabkan kerusakan dan perubahan yang sedemikian parah sehingga tidak dapat diperbaiki oleh sel tersebut.
Efek langsung dari mutasi bersifat membahayakan. Mutasi terjadi secara acak, karenanya mutasi hampir selalu merusak hidup yang mengalaminya. Logika mengatakan bahwa intervensi secara tak sengaja pada sebuah struktur sempurna dan kompleks tidak akan memperbaiki struktur tersebut, tetapi merusaknya. Dan memang, tidak pernah ditemukan satu pun “mutasi yang bermanfaat”.
Mutasi tidak menambahkan informasi baru pada DNA suatu organisme. Partikel-partikel penyusun informasi genetika terenggut dari tempatnya, rusak atau terbawa ke tempat lain. Mutasi hanya mengakibatkan ketidaknormalan, seperti kaki yang muncul di punggung, atau telinga yang tumbuh dari perut.
Mutasi dapat terjadi pada frekuensi rendah di alam, biasanya lebih rendah daripada 1:10.000 individu. Mutasi di alam dapat terjadi akibat zat pembangkit mutasi (mutagen, termasuk karsinogen), radiasi surya maupun radioaktif, serta loncatan energi listrik seperti petir. Selain itu, mutasi juga dapat disebabkan oleh perubahan-perubahan struktur kromosom. Pecahnya sebuah kromosom dapat menyebabkan terjadinya empat macam perubahan pada struktur kromosom. (Zarzen, 2009).
Mutan Drosophila dari segi warna mata yaitu strain white yang memiliki warna mata yang putih, mutan Drosophila dari segi bentuk dan ukuran sayap adalah strain: dumphy yang memiliki sayap yang tereduksi, curly yang memiliki sayap yang melengkung ke atas, dan vestigeal yaitu lalat yang tidak memiliki sayap. Mutan Drosophila dari segi warna tubuh adalah ebony yang memiliki warna tubuh coklat, dan black yang memiliki warna tubuh hitam. Sedangkan mutan Drosophila dari segi ukuran tubuh adalah strain miniatur yang memiliki ukuran tubuh yang kecil
Penelitian mengenai mutasi pertama kali dilakukan oleh Hugo de Vries ketika Vries menemukan keanehan pada tanaman Oenothera lamarckiana. Pada tahun 1886 di Amsterdam, De Vries mendapati tanaman Oenothera lamarckiana memiliki perbedaan yang mencolok dari tanaman Oenothera lamarckiana pada umumnya. Perbedaan ini terletak pada tinggi tanaman, bentuk daun, dan pola percabangan. De Vries kemudian meneliti lebih dari 53.000 Oenothera lamarckiana dari delapan generasi. De Vries menemukan adanya delapan mutan yang sama sekali berbeda dari tanaman aslinya. Dari penelitian inilah kemudian De Vries pertama kali mengemukakan teorinya mengenai mutasi, The Mutation Theory (Anonim, 1998).
Tidak berhenti sampai di situ, penelitian mengenai mutasi kemudian dilanjutkan oleh Morgan. Morgan memulai penelitiannya, pada tahun 1909, setelah menemukan seekor lalat buah dengan mata berwarna putih tampak pada kultur lalat buahnya. Karakter tersebut kemudian terbukti sebagai sifat yang memiliki pautan sex resesif dan dapat diturunkan ke generasi selanjutnya. Setelah penemuan mutan yang pertama ini, Morgan dan timnya melakukan riset mengenai mutasi pada Drosophila melanogaster dan berhasil menemukan mutan-mutan lain dengan penyimpangan pada bentuk sayap, warna mata, warna tubuh, dan bentuk tubuh (Sinnott et al, 1958).
Selanjutnya, tahun 1920-an H. J. Muller berhasil menemukan hubungan mutasi dengan radiasi sinar X menggunakan Drosophila melanogaster sebagai objek penelitiannya. Hingga kini penelitian mengenai mutasi telah banyak dilakukan dan masih berkembang. Tidak, hanya pada Drosophila melanogaster, mutasi pada spesies lain juga telah banyak dipelajari.
Pada dasarnya, mutasi adalah perubahan pada material genetik yang terjadi pada level genotip, baik kualitas maupun kuantitas materi genetik itu sendiri. Secara umum mutasi dapat dibedakan menjadi dua kategori, yaitu mutasi kromosomal dan mutasi titik. Mutasi kromosomal atau penyimpangan kromosom mengakibatkan perubahan jumlah dan posisi materi genetik pada level kromosom. Sedangkan mutasi titik, menyebabkan perubahan pada gen atau cistron molekul DNA dan bersifat menurun.
Mutasi yang terjadi secara alamiah di alam semesta disebut spontaneous mutation. Penyebab terjadinya mutasi di alam semesta masih belum diketahui. Selain terjadi secara alamiah, mutasi juga dapat terjadi secara artifisial, disebut induced mutation. Induced mutation dapat dilakukan dengan memberikan perlakuan tertentu pada suatu organisme seperti radiasi, kondisi lingkungan tertentu, dan ekspos terhadap bahan kimia tertentu. Perlakuan yang diberikan untuk memperoleh induced mutation disebut mutagen atau mutagenic agents.
Menurut Campbell et al (2007), mutasi titik dapat disebabkan oleh kesalahan selama replikasi DNA sehingga susunan DNA pada rantai nukleotida yang dihasilkan berbeda dengan susunan DNA induk. Pada umumnya kesalahan ini dapat diperbaiki, namun pada beberapa kasus, kesalahan ini tidak dapat diperbaiki sehingga mengakibatkan terjadinya perubahan susunan DNA.
Berikut adalah klasifikasi mutasi menurut Sinnott et al (1958):
Berikut adalah klasifikasi mutasi menurut Sinnott et al (1958):
A. Perubahan pada jumlah kromosom:
A.1. Perubahan yang melibatkan seluruh kromosom dalam suatu sel:
A.1.1. Haploidi (n): setiap kromosom tidak memiliki pasangan homolognya.
A.1.2. Poliploid: setiap kromosom memiliki lebih dari satu pasangan homolognya. Contoh: triploidi (3n); tetraploidi (4n); pentaploidi (5n).
A.2. Perubahan yang melibatkan beberapa kromosom dalam suatu sel:
A.2.1. Monosomik: hilangnya satu kromosom dalam suatu sel. Pada sel diploid jumlah kromosom secara matematis adalah 2n-1.
A.2.2. Polisomik: penambahan satu atau lebih kromosom dalam kumpulan kromosom suatu sel. Trisomik = 2n+1; tetrasomik = 2n+2.
A.2.3. Nulisomik: hilangnya satu pasang kromosom yang homolog dalam kumpulan kromosom suatu sel.
B. Perubahan jumlah gen atau susunan gen dalam kromosom:
B.1. Perubahan jumlah gen:
B.1.1. Defisiensi atau delesi: hilangnya satu atau beberapa gen
B.1.2. Duplikasi: penambahan satu atau lebih gen.
B.2. Perubahan susunan gen:
B.2.1. Translokasi: pertukaran bagian antara nonhomolog kromosom untuk membentuk dua kromosom baru.
B.2.2. Inversi: dalam kromosom sebuah blok gen berputar 180o.
Untuk mempelajari mutan-mutan Drosophila melanogaster diperlukan pengenalan yang cukup mengenai morfologi Drosophila melanogaster normal. Dengan begitu dapat dibedakan antara Drosophila melanogaster normal dan Drosophila melanogaster mutan. Morfologi Drosophila yang perlu dikenali adalah jenis kelamin, mata majemuk, mata oceli, sungut, kepala, thorax, abdoment, dan sayap (Ghostrecon, 2008).
Berikut adalah jenis-jenis mutan Drosophila melanogaster beserta deskripsi singkatnya (Strickberger, 1962):
- Dumpy
Sayap lebih pendek hingga dua pertiga panjang sayap normal dengan ujung sayap tampak seperti terpotong. Bulu pada dada tampak tidak sama rata.
Clot Mata berwarna maroon yang semakin gelap seiring pertambahan usia. Tidak seekstrim sepia.
Clot Mata berwarna maroon yang semakin gelap seiring pertambahan usia. Tidak seekstrim sepia.
- Sepia
Mata merah kecoklatan yang semakin menggelap hingga menjadi sepia dan akhirnya berubah menjadi hitam.
- Oseli normal
- Claret Mata merah menyala. Tubulus malpighi larva tidak berwarna
- White Mata putih dengan oseli, tabung malpighi, dan testes yang tidak berwarna.
- Curly Sayap melengkung ke atas secara kuat.
Miniature Sayap mengecil dan hanya mencapai ujung abdomen saja. Permukaan sayap tampak lebih hitam karena sel dan rambut yang padat.
Miniature Sayap mengecil dan hanya mencapai ujung abdomen saja. Permukaan sayap tampak lebih hitam karena sel dan rambut yang padat.
- Black Tubuh, kaki, dan vena pada sayap berwarna hitam.
- Ebony Secara bertahap warna tubuh berubah menjadi hitam ketika dewasa. Larva memiliki pembungkus spirakel yang lebih gelap dibandingkan larva normal.\
- Taxi
Sayap merentang 75o dari sumbu tubuh, biasanya bergelombang, sempit, dan agak kehitaman. Mutan tidak dapat terbang karena bentuk dan postur sayap (Cook dan Carpenter, 2002).
Sayap merentang 75o dari sumbu tubuh, biasanya bergelombang, sempit, dan agak kehitaman. Mutan tidak dapat terbang karena bentuk dan postur sayap (Cook dan Carpenter, 2002).
- Eyeless
Ukuran mata bervariasi dari tidak ada sama sekali hingga seukuran mata normal tapi biasanya akan mengecil hingga tinggal setengah ukuran mata normal.
Ukuran mata bervariasi dari tidak ada sama sekali hingga seukuran mata normal tapi biasanya akan mengecil hingga tinggal setengah ukuran mata normal.
Lalat Drosphila mempunyai beberapa kelainan-kelainan yaitu terdiri dari:
1. Lalat ginandromorf adalah lalat yang separuh tubuhnya terdiri dari jaringan lalat betina sedangkan separuh lainnya terdiri dari jaringan lalat jantan. Lalat ini tidak mempunyai formula kromosom.
2. Lalat interseks adalah lalat yang jaringan tubuhnya merupakan mosaik (campuran yang tak teratur) dari jaringan lalat betina dan jantan. Lalat ini steril.
3. Lalat jantan super adalah lalat yang sebenarnya akan menjadi lalat jantan akan tetapi triploid (3n) untuk autosomnya (3AAAXY) dan steril.
4. Lalat dengan kromosom X yang melekat adalah lalat betina tetapi kedua kromosom X saling melekat pada salah satu ujungnya.
Lalat Drosophila melanogaster normal ( tipe liar ) adalah lalat Drosophila yang ditemukan di alam yang memiliki fenotip dengan karakteristik yang telah ditentukan, diantaranya badan kelabu, warna mata merah, dan sayap lurus panjang.
Variasi fenotip muncul akibat adanya perbedaan pada satu hingga tiga gen, misalnya warna mata putih, sayap vestigial, tubuh ebony, dan banyak lagi variasi lainnya. Lalat Drosophila melanogaster yang memiliki sedikitnya satu karakter yang berbeda dengan tipe liarnya disebut sebagai mutan.
Variasi fenotip muncul akibat adanya perbedaan pada satu hingga tiga gen, misalnya warna mata putih, sayap vestigial, tubuh ebony, dan banyak lagi variasi lainnya. Lalat Drosophila melanogaster yang memiliki sedikitnya satu karakter yang berbeda dengan tipe liarnya disebut sebagai mutan.
Untuk menyeragamkan pendapat, tiap tipe mutan lalat Drosophila diberi symbol tertentu, misalnya simbol w untuk mutan mata putih, e untuk mutan tubuh ebony/ hitam, vg untuk mutan sayap tereduksi, dan sebagainya. Lalat normal biasanya diberi simbol +.
Drosophila melanogaster yang normal mempunyai mata berwarna merah, yang ditentukan oleh gen dominan W . Adapula yang menyebutkan gen + atau w+. Disamping itu dikenal pula sifat mutan, yaitu mata berwarna putih, yang ditentukan oleh gen muatan resesif w . Sebenarnya dikenal banyak variasi tentang warna mata pada lalat ini. Variasi ini bergradasi ( berderajat ) mulai dari merah gelap, merah terang sampai menjadi putih, yang kesemuanya ditentukan oleh dominansi dari alel –alel. Berbagai warna mata pada Drosophila melanogaster ini ternyata ditentukan oleh suatu seri alel ganda. Alel yang paling dominan adalah w+ , sedangkan yang paling resesif adalah w.
1. Short-Winged Flies
Sayap-sayap lalat ini pendek. Sayap lalat ini tidak bisa terbang. Mereka mempunyai suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu vestigial gen, pada kromosom yang kedua. Lalat ini mempunyai suatu mutasi terdesak/terpendam. Tentang penghembus vestigial gen yang dibawa oleh masing-masing lalat (satu dari orangtua masing-masing), kedua-duanya harus diubah untuk menghasilkan sayap yang abnormal. Seandainya satu adalah mutan, versi yang sehat dapat mengesampingkan cacat tersebut.
2. Curly-Winged Flies
Sayap-sayap lalat ini keriting. Mereka mempunyai suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu "gen keriting" pada kromosom yang kedua. Sayap-sayap keriting ini terjadi karena suatu mutasi dominan, yang berarti bahwa satu salinan gen diubah dan menghasilkan cacat itu. Jika salinan kedua-duanya (orang tuanya) adalah mutan, maka
3. Ebony Flies
Lalat ini berwarna gelap, hampir hitam dibadannya. Mereka membawa suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu gen kayu hitam yang terletak pada kromosom ketiga. Secara normal, gen kayu hitam bertanggung jawab untuk membangun pigmen yang memberi warna pada lalat buah normal. Jika gen kayu hitam cacat, maka pigmen yang hitam ini dapat menyebabkan badan pada lalat buah menjadi hitam semuanya.
4.Yellow Flies
4.Yellow Flies
Lalat ini berwarna kekuningan dibanding lalat normal. Mereka mempunyai suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu gen kuning pada kromosom X. Gen kuning diperlukan untuk memproduksi suatu pigmen pada lalat hitam normal. Sedangkan pada mutan ini tidak bisa menghasilkan pigmen atau gen kuning ini
5. White-Eyed Flies
Lalat ini mempunyai mata putih. Seperti lalat orange-eyed, mereka juga mempunyai suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu gen putih. Tetapi di lalat ini, gen putih secara total cacat, sehingga tidak menghasilkan pigmen merah sama sekali.
6.Orange-Eyed Flies
Lalat pada gambar yang dilingkari mempunyai warna mata seperti warna jeruk. Mereka mempunyai suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu gen putih, yang secara normal menghasilkan pigmen merah di dalam mata. Di lalat ini, gen yang putih hanya bekerja secara parsial, memproduksi lebih sedikit pigmen merah dibanding lalat normal.
7. Eyeless Flies
Lalat ini tidak punya mata. Mereka mempunyai suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu gen buta, yang secara normal diinstruksikan sel di dalam larva untuk membentuk suatu mata.
8. Leg-Headed Flies
Lalat ini mempunyai antena seperti kaki abnormal pada dahi mereka. Mereka mempunyai suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu gen antennapedia (bahasa latin untuk "antenna-leg"), yang secara normal diinstruksikan sel untuk merubah beberapa badan untuk menjadi kaki. Di lalat ini, gen antennapedia dengan licik instruksikan sel yang secara normal untuk membentuk antena menjadi kaki sebagai gantinya. (Borror, 1992).
BAB II
ALAT DAN BAHAN
2.1 ALAT DAN BAHAN
A. Pengamatan siklus hidup Drosophila sp
- Botol kultur + medium Drosophila sp normal
- Drosophila sp
- Lup
- Jam
- Termometer
B. Pengamatan mutan Drosophila sp dengan ekstrak rokok
- Botol kultur + medium Drosophila sp dengan ekstrak rokok
- Drosophila sp
- Lup
- Jam
- Termometer
2.2 PROSEDUR KERJA
A. Pengamatan siklus hidup Drosophila sp
- Disediakan botol kultur yang sudah berisi medium
- Diletakkan medium segera setelah medium dibuat di tempat steril dah bersih
- Dimasukkan Drosophila sp yang ditangkap dan dimasukkan dalam botol kultur. Peringatan, Drosophila sp yang ditangkap dimasukkan dengan cara dtegakkan dalam posisi terbalik, sehingga medium terletak di bagian atas, segera mungkin Drosophila sp dimasukkan, dan botol tetap mengarah ke cahaya matahari.
- Didalam botol kultur dimasukkan ± 20 ekor, hal ini untuk mencegah banyak faktor kemungkinan, seperti kematian dan memperbesar peluang terdapatnya keberadaan lalat jantan dan betina
- Diberi label pada botol tanggal penangkapan, waktu, tempat atau alamat lalat tersebut ditangkap dan nama kolektor
- Diamati biakan setiap 2, 3, 4 atau 6 jam sekali setiap hari dan dicatat perubahan yang terjadi misalnya, timbulnya telur, adanya larva instar I, II,III, prepupa, pupa,pigmentasi pupa, dan keluarnya lalat dewasa.
- Dicatat hasil yang spesifik dari pengamatan, dan dicatat bila memeperoleh lebih dari satu jenis lalat dalam biakan.
- Dibandingkan hasil yang diperoleh dengan siklus hidup Drosophila sp, dan dibuat laporannya.
B. Pengamatan mutan Drosophila sp dengan ekstrak rokok
1. Disediakan botol kultur yang sudah berisi medium yang telah ditetesi dengan ekstrak rokok
2. Diletakkan medium segera setelah medium dibuat di tempat steril dan bersih
3. Dimasukkan Drosophila sp yang ditangkap dan dimasukkan dalam botol kultur. Peringatan, Drosophila sp yang ditangkap dimasukkan dengan cara dtegakkan dalam posisi terbalik, sehingga medium terletak di bagian atas, segera mungkin Drosophila sp dimasukkan, dan botol tetap mengarah ke cahaya matahari.
4. Didalam botol kultur dimasukkan ± 20 ekor, hal ini untuk mencegah banyak faktor kemungkinan, seperti kematian dan memperbesar peluang terdapatnya keberadaan lalat jantan dan betina
5. Diberi label pada botol tanggal penangkapan, waktu, tempat atau alamat lalat tersebut ditangkap dan nama kolektor
6. Diamati biakan setiap 2, 3, 4 atau 6 jam sekali setiap hari dan dicatat perubahan yang terjadi misalnya, timbulnya telur, adanya larva instar I, II,III, prepupa, pupa,pigmentasi pupa, dan keluarnya lalat dewasa.
7. Dicatat perkembangannya termasuk normal atau mutan, dan mutan bagaimana yang terbentuk
8. Dicatat hasil yang spesifik dari pengamatan, dan dicatat bila memeperoleh lebih dari satu morfologi mutan
9. Dibandingkan hasil yang diperoleh dengan siklus hidup Drosophila sp normal, dan dibuat laporannya.
BAB III
HASIL
A. Pengamatan siklus hidup Drosophila sp
Tanggal lalat parental dimasukkan ke dalam botol : 20 November 2009, pukul
13.30 WIB
Jumlah parental yang dimasukkan ke dalam botol : 16 ekor
Temperatur : Berfluktuasi antara 260 C –
30,50 C
Pengamatan | ||||||
Fase yang tampak | Ukuran (mm) dan amatan morfologi lainnya yang terlihat | Lamanya Fase (hari/jam) | Prediksi jumlah | Tanggal / Waktu Fase | Fluktuasi Suhu Ruangan | |
Telur | Bulat elips, ukuran 0,3- 0,5 mm, berwarna krem, ada yang menempel pada dinding botol. Namun kebanyaknan menempel pada tissue medium | ± 10 - 13 jam | ≥ 300 telur | 21/11/09, pkl 04.00 | 26 ºC Dingin, cuaca subuh | |
Larva instar 1 | Bentuknya lonjong dan panjangdengan ukuran ± 0,5 - 1 mm, berwarna krem, bergerak seperti cacing namun lamban | ± 25 jam | ± 270 larva | 23/ 11/09, pkl. 15.00 | 28,5 ºC Normal | |
Larva instar 2 | Bentuknya lonjong memenjang dengan ukuran ± 2 – 2,5 mm, berwarna krem agak gelap, bergerak seperti cacing dan mulai lincah, mulutnya mulai berwarna gelap. | ± 2 Hari | ± 250 Larva instar 2 | 25/11/09, pkl. 08.00 | 28,5 ºC Normal | |
Larva instar 3 | Bentuknya lonjong panjang dengan ukuran ± 3 – 5 mm, berwarna putih kekuningan agak gelap, bergerak seperti cacing dan lebih gesit, warna hitam pada mulutnya sangat jelas | ± 1,5 hari | ± 230 Larva instar 3 | 27/11/09, pkl. 16.00 | 30 ºC sedikit panas | |
Pengamatan | ||||||
Fase yang tampak | Ukuran (mm) dan amatan morfologi lainnya yang terlihat | Lamanya Fase (hari/jam) | Prediksi jumlah ) | Tanggal / Waktu Fase | Fluktuasi Suhu Ruangan | |
Prepupa | Berbentuk lebih lonjong dan memendek jika dibandingkan dengan larva instar 3, berwarna putih-putih bening, letaknya pada dinding, terbentuk setelah larva instar 3 bergerak ke atas (dinding botol) dan ketika larva instar 3 sudah tidak aktif lagi. Sebagian kebanyakan terletak di tissue dan melekat dibagian dalam tissue | ± 1,5 hari | ± 200 Prepupa | 28/11/09, pkl. 09.00 | 26 ºC, Hujan | |
Pupa | Bentuknya lonjong, warna kecoklatan, tidak aktif bergerak, ukuran sedikit lebih besar dibanding dengan ukuran prepupa, menempel di dinding botol dan sangat banyak pada tissue medium. | ± 1,5 hari | ± 170 Pupa | 2911/09, pkl.22.00 | 26 ºC, Mendung+ cuaca malam | |
Imago | Memili bentuk seperti lalat parental, perbedaan terlihat pada warnanya yang keabu-abuan dan ukuran dan lebih kecil, dan pergerakkannya juga belum selincah lalat parental. | ± 2 hari | ± 140 imago | 01/12/09, pkl. 08.00 | 28 ºC, Normal | |
Lalat dewasa | Bentuk telah menyerupai lalat dewasa, namun masih dalam ukuran kecil, terus berkembang hingga menjadi seukuran lalat parental | ± 5 hari | ± 120 lalat dewasa | 06/12/09, pkl.13.00 | 28 ºC, Normal, cuaca panas | |
Foto-foto Perkembangan Siklus Hidup Dhrosophila melanogaster
Foto Tahapan dan Pengamatan Siklus Hidup | Keterangan |
  | Telur |
Foto Tahapan dan Pengamatan Siklus Hidup | Keterangan |
  | Larva instar 1 |
  | Larva instar 2 |
 | Larva instar 3 |
  | Prepupa |
Foto Tahapan dan Pengamatan Siklus Hidup | Keterangan |
 | Pupa |
 | Imago |
B. Pengamatan mutan Drosophila sp dengan ekstrak rokok
Tanggal lalat parental dimasukkan ke dalam botol : 23 November 2009, pukul
13.30 WIB
Jumlah parental yang dimasukkan ke dalam botol : 9 ekor
Temperatur : Berfluktuasi antara 260 C –
29,50 C
Pengamatan | ||||||
Fase yang tampak | Ukuran (mm) dan amatan morfologi lainnya yang terlihat | Lamanya Fase (hari/jam) | Prediksi jumlah | Tanggal / Waktu Fase | Fluktuasi Suhu Ruangan | |
Telur | Bulat elips, ukuran 0,3- 0,5 mm, berwarna coklat gelap, ada yang menempel pada dinding botol. Namun kebanyaknan menempel pada tissue medium | ± 10 - 13 jam | ≥ 250 telur | 23/11/09, pkl 17.00 | ,5 ºC Normal | |
Larva instar 1 | Bentuknya lonjong dan panjang dengan ukuran ± 0,5 - 1 mm, berwarna coklat, bergerak seperti cacing namun lamban | ± 25 jam | ± 240 larva | 25/ 11/09, pkl.03.00 | 26 ºC Dingin, cuaca subuh28 | |
Larva instar 2 | Bentuknya lonjong memenjang dengan ukuran ± 2 – 2,5 mm, berwarna gelap mendekati hitam, bergerak seperti cacing dan mulai lincah, mulutnya berwarna gelap. | ± 2 Hari | ± 210 Larva instar 2 | 27/11/09, pkl. 09.00 | 28,5 ºC Normal | |
Larva instar 3 | Bentuknya lonjong panjang dengan ukuran ± 3 – 5 mm, putih sedikit gelap, bergerak seperti cacing dan lebih gesit, warna hitam pada mulutnya sangat jelas | ± 1,5 hari | ± 190 Larva instar 3 | 29/11/09, pkl. 22.00 | 26 ºC, Mendung+ cuaca malam | |
Pengamatan | ||||||
Fase yang tampak | Ukuran (mm) dan amatan morfologi lainnya yang terlihat | Lamanya Fase (hari/jam) | Prediksi jumlah ) | Tanggal / Waktu Fase | Fluktuasi Suhu Ruangan | |
Prepupa | Berbentuk lebih lonjong dan memendek jika dibandingkan dengan larva instar 3, berwarna gelap, letaknya pada dinding, terbentuk setelah larva instar 3 bergerak ke atas (dinding botol) dan ketika larva instar 3 sudah tidak aktif lagi. Sebagian kebanyakan terletak di tissue dan melekat dibagian dalam tissue | ± 1,5 hari | ± 180 Prepupa | 01/12/09, pkl. 08.00 | 28 ºC, Normal | |
Pupa | Bentuknya lonjong, warna kecoklatan gelap, tidak aktif bergerak, ukuran sedikit lebih besar dibanding dengan ukuran prepupa, menempel di dinding botol dan sangat banyak pada tissue medium. | ± 1,5 hari | ± 170 Pupa | 03/11/09, pkl.14.00 | 30 ºC, cuaca panas | |
Imago | Memili bentuk seperti lalat parental, perbedaan terlihat pada warnanya yang abu-abu gelap dan ukuran dan lebih besar dibanding lalat normal, dan pergerakkannya juga belum selincah lalat parental. | ± 2 hari | ± 160 imago | 05/12/09, pkl. 08.00 | 28 ºC, Normal | |
Lalat dewasa | Bentuk telah menyerupai lalat dewasa, namun masih dalam ukuran kecil, terus berkembang hingga menjadi seukuran lalat parental. Terjadi banyak bentuk yang tidak sesuai lagi dengan morfologi lalat dewasa seharusnya, rata-rata mengalami mutan. | ± 5 hari | ± 155 lalat dewasa | 10/12/09, pkl.13.00 | 28 ºC, Normal, cuaca panas | |
Foto-foto Perkembangan Siklus Hidup mutan Dhrosophila melanogaster dalam medium dengan estrak rokok.
Foto Tahapan dan Pengamatan Siklus Hidup | Keterangan |
 | Telur |
Foto Tahapan dan Pengamatan Siklus Hidup | Keterangan |
 | Larva instar 1 |
 | Larva instar 2 |
 | Larva instar 3 |
 | Prepupa |
Foto Tahapan dan Pengamatan Siklus Hidup | Keterangan |
 | Pupa |
 | Imago |
BAB IV
PEMBAHASAN
A. Pengamatan siklus hidup Drosophila sp
Percobaan pengamatan siklus hidup Drosophila sp dilakukan terhitung dari H0 pada tanggal 20 November 2009 hingga mendapatkan hasil F1 dewasa pada tanggal 06 Desember 2009. hasil percobaan menunjukkan hasil yang signifikan. Siklus mengalami tiap fase yang berbeda. Tiap siklus yang dilewati Drosophila sp mengalami periode lama waktu yang berbeda-beda. Tahap yang dilewati adlah telur, larva, pupa dan imago lalu selanjutnya berkembang menjadi Drosophila sp dewasa.
Siklus hidup yang cukup pendek pada Drosophila, jumlah anakan yang cukup banyak (terlihat dari perbandingan jumlah anakan dan parental), pemberian kondisi tidak perlu steril, dan membutuhkan media yang sederhana yaitu pisang yang telah dihaluskan+agar.
Setelah menetas larva akan mengalami 3 tahapan yaitu, larva instar 1, larva instar 2, dan larva instar 3. Larva instar 1 muncul setelah telur menetas, selanjutnya larva instar 1 akan berubah menjadi larva instar 2 sehari kemudian, dan setelah 2 hari larva instar 2 berkembang menjadi larva instar 3. Larva akan terus makan hingga ukurannya membesar . Kecepatan makan dan geraknya akan bertambah seiring dengan perkembangan larva. Selama makan, larva akan membuat saluran-saluran pada medium. Aktivitas membuat saluran pada medium dapat dijadikan indikator apakah larva tumbuh dan berkembang dengan baik (Demerec et al, 1996).
Perkembangan pertama yang diamati adalah telur. Menurut Borror (1992), ciri-ciri dari telur adalah berukuran ± 0.5 mm, berwarna putih, pada ujung anteriornya terdapat dua tangkai kecil menyerupai sendok yang berfungsi agar telur tidak tenggelam, biasanya terdapat pada permukaan media.
Pada pengamatan oleh praktikkan di awal tahap perkembangan ditemukan kan benda putih kecil berbutir-butir dengan ukuran sekitar 0.5 mm yang menempel pada dinding botol dan di sekitar tissue, namun tidak terlihat jelas, itulah fase telur.
Pengamatan dilanjutkan lagi hingga mulai muncul larva instar 1. Menurut Silvia (2003), dikatakan bahwa larva instar 1 berbentuk lonjong pipih, berwarna putih bening, berukuran ± 1 mm, bersegmen, berbentuk dan bergerak seperti cacing, belum memiliki spirakel anterior. Larva instar 1 di amati kira-kira memiliki ciri yang hampir sama dengan yang ada pada literatur yaitu bentuknya lonjong dengan ukuran ± 0,5- 1 mm, berwarna krem, bergerak seperti cacing namun tidak lincah.
Perubahan berikutnya adalah dari larva instar 1 menjadi larva instar 2 terjadi kira-kira 25 jam. Jika dilihat dari bentuk, larva instar 2 memiliki bentuk yang hampir sama dengan larva instar 1. Perbedaan larva instar 1 dan larva instar 2 terletak pada ukurannya yang lebih besar, adanya tanda kehitaman di mulut, dan pergerakan yang semakin aktif. Setelah 2 hari, ukuran larva makin bertambah besar dan fase larva instar 3 mulai muncul. Larva instar 3 memiliki ukuran yang lebih besar, sekitar 3-5 mm, dibanding larva instar 1 dan 2. Pergerakan larva instar 3 sangatlah aktif baik di permukaan maupun di dinding botol. Ciri lain yang membedakan adalah tanda kehitaman pada mulut.
Telur Drosphila berbentuk kecil bulat panjang dan biasanya diletakkan di permukaan makanan. Betina drosophila dewasa meletakkan telur 50-70 telur perhari atau maksimumnya 400-500 buah dalam 10 hari ( Silvia, 2003 ) . telur Drosophila dilapisi oleh dau lapisan, yang pertama selaput vatelin tipis yang mengelilingi sitoplasma dan yang kedua selaput tipis tetapi kuat ( khohiron ) di bagian luar dan di anteriornya terdapat dua tangakai tipis. Khorion mempunyai kulit bagian luar yang sangat keras dari telur tersebut( Borror, 1992 )
Saat larva Drososphila membentuk cangkang pupa, tubuhnya memendek, kutikulum menjadi keras berpigmen, tanpa kepala dan sayap yang disebut larva intisar 4. formasi pupa ditandai dengan pembentukan kepala, bantalan sayap dan kai. Pada stadium pupa ini, larva dalam keadaan tidak aktif dan dalam keadaan ini larva berganti menjadi lalat dewasa ( Ashburner, 1985 )
Larva makan dengan mulut yang terdapat pada bagian ventral segmen kepala dan bernapas menggunakan spirakel anterior. Pada tahap akhir larva, larva instar 3 akan mencapai panjang 4,5 mm. Tubuh larva terdiri dari 12 segmen: 1 segmen kepala, 3 segmen thorax, dan 8 segmen abdomen. Karena tubuhnya yang transparan beberapa organ dalam larva dapat dilihat. Lemak tubuh larva, usus yang terpilin, gonad (organ seks) dan tabung Malpighian kuning merupakan organ-organ yang dapat dilihat. Gonad pada Drosophila melanogaster jantan lebih besar dari pada gonad pada Drosophila melanogaster betina, sehingga kelamin larva Drosophila melanogaster dapat dikenali (Shorrocks, 1972).
Menurut Borror (1992), adalah gigi, semakin jelas terlihat. Tahap setelah larva instar 3 adalah prepupa. Prepupa berbentuk lonjong dan terlihat lebih pendek jika dibandingkan dengan larva instar 3, berwarna putih-putih bening, letaknya pada dinding, dan terbentuk setelah larva instar 3 bergerak ke atas (dinding botol) dan tidak aktif lagi. Fase berikutnya adalah pupa. Perubahan prepupa menuju pupa sekitar 1,5 hari. Jika dilihat dari ukurannya, pupa memiliki ukuran yang sama dengan prepupa. Perbedaan yang paling terlihat adalah dari warnanya, pupa memiliki warna coklat. Baik fase prepupa dan pupa merupakan fase tidak aktif. Fase yang paling akhir adalah imago.
` Pada percobaan yang praktikan lakukan, fase imago didapatkan sekitar 3 hari setelah pembentukan pupa yang pertama. Fase imago ini terjadi kurang lebih pada hari kesepuluh. Ciri dari imago hampir menyerupai ciri-ciri umum lalat buah dewasa (parental). Perbedaan yang terdapat antara imago dengan lalat buah dewasa adalah dari ukurannya yang lebih kecild dan warna imago yang masih keabu-abuan.
Kemudian lalat memasuki ntahapan dewasa pada tanggal 06 Desember, dan pengamatan siklus dihentikan pada hari ini, karena Drosophila telah siap untuk melanjutkan kembali siklusnya menuju pekawinan antar anakan untuk menghasilkan F2.
Berarti pada percobaan Drosophila membutuhkan waktu sekitar 11 hari untuk menyelesaikan siklusnya, dan memerlukan waktu menjadi 16 hari untuk anakan Drosophila tersebut mencapai tahap dewasa seperti parental. Dalam siklus hidupnya mencapai dewasa ternyata tidak keseluruhan telur bisa bertahan untuk mencapai menjadi drosophila dewasa, karena berbagai faktor yang tidak kondusif, baik itu persaingan antar larva, maupun suhu yang tidak sesuai dengan kondisi telur saat akan menjadi larva, atau bahkan disebabkan lingkungan cuaca yang berubah-ubah menyebabkan tidak bertahannya hidup dari Drosophila itu sendiri.
Percobaan dikatakan berhasil, karena pada pengamatan dapat dilihat semua tahapan siklus pada perkembangan Drosophila. Praktikum yang bertujuan untuk mengetahui dan mempelajari siklus hidup Drosophila melanogaster sangatlah penting. Dengan mempelajari siklus hidupnya, akan lebih mudah bagi kita untuk mengamati fase-fase pergiliran keturunannya dan proses penurunan sifatnya. Menurut literatur, genom Drosophila memiliki kemiripan 77% dengan genom pada manusia, hal ini yang menyebabkan Drosophila melanogaster sebagai model yang ideal untuk dipelajari. Selain itu, juga dapat diaplikasikan untuk meningkatkan jangka hidup manusia dan mempelajari mortalitas manusia.
B. Pengamatan mutan Drosophila sp dengan ekstrak rokok
Mutan yang terjadi pada Drosophila sp dengan medium botol kultur yamg diberi ekstark rokok yang tampak langsung secara morfologi sangat beragam. Keberadaan mutan mulai terliht sejak telur-telur dari parental Drosophila sp menempel pada dinding botol kultur medium dan tissue. Warna telur tidak lazim sebagaimana umumnya telur Drosophila sp normal yang berwarna putih dan bulat agak lonjong, namun justru sebaliknya telur bakal mutan berukuran lebih besar disbanding normal dan fenotip (warna) yang muncul juga berbeda. Warnanya gelap bening menempel pada dinding botol kultur dan sangat banyak pada tissue medium, sehingga pada tissue tampak bercak-bercak hitam seperti bubuk kopi dalam jumlah banyak tapi tidak tersebar merata.
Kemudian pada tahap larva hingga menuju larva instar 3, keadaan morfologinya juga jauh berbeda jika dibandingkan larva Drosophila sp normal, larva normal bentuknya seperti ulat berwarna putih hingga krem dengan pergerakan yang lincah bergerak di sekitar medium yang tersedia, sementara larva Drosophila sp mutan memiliki ukuran agak lebih besar dibanding normal dengan warna krem hingga coklat, sedangkan pergerakannya sangat lamban sekali.
Lalu pada fase prepupa hingga menjadi pupa, kelainan makin tetlihat jelas. Pada Drosophila sp normal kebanyakan pupa berada di tissue medium dan sedikit pada dinding botol. Sementara pupa pada botol kultur dengan medium di beri ekstak rokok, pupa terilhat lebih banyak menempel pada dinding botol dan sedikit sekali tissue medium. Dari segi morfologi, ukuran lebih kurang sama dengan pupa Drosophila normal, namun warna pupa sangat gelap, hampir mendekati warna hitam. Berbeda dengan pupa normal yang berwarna krem dan bulat lonjong.
Selajutnya saat masa pupa menjadi imago terlihat juga perbedaan yang mencolok di bandingkan imago normal. Pada imago normal saat keluar dari pupa, warnanya bening dengan sepasang sayap. Sebaliknya pada imago mutan kebanyakan di antaranya berwarna hitam seperti semut dengan ukuran yang kecil, diantaranya bersayap seperti normal namun banyak juga diantaranya tumbuh tanpa sayap sehingga terlihat seolah-olah seperti kutu atau semut hitam kecil.
Saat berlanjut mejadi dewasa Drosophila mutan yang bersayap memiliki sayap yang lebih berwarna seperti lapisan minyak, sehingga saat terkena cahaya matahari warna pelangi saat kuat terlihat pada bagian sayapnya, sedangkan Drosophila normal tidak terlalu berwarna.
Kelainan lainnya tampak juga Drosophila mtan dewasa lainnya berkembang, diantaranya seperti tidak ada sayap, warnanya berubah tidak seperti Drosophila normal, ada yang tanpa antena kepala.
Dan untuk pengamatan mikroskopis ada pula yang pada jantan tidak memiliki sisir kelamin serta bagian- bagian organ tubuh dalam tidak begitu lengkap dan ada juga tidak memiliki mata. Ada berbagai mutan yang dapat terjadi saat perkembangan drosophila, menurut Borror, (1992). Diantaranya adalah:
1. Short-Winged Flies
Sayap-sayap lalat ini pendek. Sayap lalat ini tidak bisa terbang. Mereka mempunyai suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu vestigial gen, pada kromosom yang kedua. Lalat ini mempunyai suatu mutasi terdesak/terpendam. Tentang penghembus vestigial gen yang dibawa oleh masing-masing lalat (satu dari orangtua masing-masing), kedua-duanya harus diubah untuk menghasilkan sayap yang abnormal. Seandainya satu adalah mutan, versi yang sehat dapat mengesampingkan cacat tersebut.
2. Curly-Winged Flies
Sayap-sayap lalat ini keriting. Mereka mempunyai suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu "gen keriting" pada kromosom yang kedua. Sayap-sayap keriting ini terjadi karena suatu mutasi dominan, yang berarti bahwa satu salinan gen diubah dan menghasilkan cacat itu. Jika salinan kedua-duanya (orang tuanya) adalah mutan, maka
3. Ebony Flies
Lalat ini berwarna gelap, hampir hitam dibadannya. Mereka membawa suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu gen kayu hitam yang terletak pada kromosom ketiga. Secara normal, gen kayu hitam bertanggung jawab untuk membangun pigmen yang memberi warna pada lalat buah normal. Jika gen kayu hitam cacat, maka pigmen yang hitam ini dapat menyebabkan badan pada lalat buah menjadi hitam semuanya.
4.Yellow Flies
4.Yellow Flies
Lalat ini berwarna kekuningan dibanding lalat normal. Mereka mempunyai suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu gen kuning pada kromosom X. Gen kuning diperlukan untuk memproduksi suatu pigmen pada lalat hitam normal. Sedangkan pada mutan ini tidak bisa menghasilkan pigmen atau gen kuning ini
6. White-Eyed Flies
Lalat ini mempunyai mata putih. Seperti lalat orange-eyed, mereka juga mempunyai suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu gen putih. Tetapi di lalat ini, gen putih secara total cacat, sehingga tidak menghasilkan pigmen merah sama sekali.
6.Orange-Eyed Flies
Lalat pada gambar yang dilingkari mempunyai warna mata seperti warna jeruk. Mereka mempunyai suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu gen putih, yang secara normal menghasilkan pigmen merah di dalam mata. Di lalat ini, gen yang putih hanya bekerja secara parsial, memproduksi lebih sedikit pigmen merah dibanding lalat normal.
7. Eyeless Flies
Lalat ini tidak punya mata. Mereka mempunyai suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu gen buta, yang secara normal diinstruksikan sel di dalam larva untuk membentuk suatu mata.
8. Leg-Headed Flies
Lalat ini mempunyai antena seperti kaki abnormal pada dahi mereka. Mereka mempunyai suatu cacat di dalam tubuh mereka yaitu gen antennapedia (bahasa latin untuk "antenna-leg"), yang secara normal diinstruksikan sel untuk merubah beberapa badan untuk menjadi kaki. Di lalat ini, gen antennapedia dengan licik instruksikan sel yang secara normal untuk membentuk antena menjadi kaki sebagai gantinya.
BAB V
KESIMPULAN
1. Drosophila adalah jenis serangga yang perubahan mofologi genetiknya sanga mudah diamati, sehingga saat dibuat dua kultur antara medium normal dan dengan ekstrak rokok, dapat dibandingkan dengan jelas pada fase perkembangannya, dan mutan yang terjadi.
2. Siklus hidup Drosophila normal adalah sbb: Telur, larva, pupa, dan imago
3. Terdapat berbagai jenis mutan yang kenmungkinan dapat terjadi pada Drosophila, antara lain:
- Short-Winged Flies
- Curly-Winged Flies
- Ebony Flies
- White-Eyed Flies
- Orange-Eyed Flies
- Eyeless Flies
- Leg-Headed Flies
4. faktor yang mempengaruhi siklus perkembangan Drodsophila:
- Suhu lingkungan
- Nutrisi makanan
- Tingkat Kepadatan
- Intensitas cahaya
- Medium
DAFTAR RUJUKAN
(Tidak dipublikasikan, hanya ditampilkan dalam draft asli dokumen pribadi penulis)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar