teachingteam.files.wordpress.com · web viewpendahuluan. latar belakang ... ciri mutan sepia juga...
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Drosophila yaitu sejenis serangga yang umumnya tidak berbahaya dan
merupakan pemakan jamur yang tumbuh pada buah. Lalat buah adalah serangga
yang mudah berkembang biak. Dari satu perkawinan saja dapat dihasilkan ratusan
keturunan, dan generasi yang baru dapat dikembangbiakan setiap dua minggu.
Karateristik ini menjadikan lalat buah merupakan organisme yang cocok sekali
untuk kajian-kajian genetik.
Keuntungan lain dari lalat buah adalah lalat ini hanya mempunyai empat
pasang kromosom, yang dapat dengan mudah dibedakan melalui mikroskop
cahaya. Terdapat tiga pasang kromosom autosom dan satu pasang kromosom
seks. Lalat buah betina mempunyai sepasang kromosom X yang homolog,
sedangkan yang jantan mempunyai satu kromosom X dan satu kromosom Y.
Selain itu, keuntungan lainnya adalah terdapatnya sejumlah mutan yang
mudah diamati fenotipnya secara morfologis baik dalam hal mata, sayap, warna
tubuh, dan rambut-rambut tubuh. Hal ini didukung dengan penelitian yang
dilakukan oleh Morgan, dimana Morgan menemukan seekor lalat jantan dengan
mata putih yang berbeda dengan mata normal, yaitu merah. Fenotipe normal
untuk suatu karakter (fenotipe yang paling umum ditemui di populasi alami),
seperti mata merah pada Drosophila, disebuat tipe liar (wild type). Karakter-
karakter alternatif dari tipe liar, seperti mata putih pada Drosophila, disebut
fenotipe mutan (mutan phenotype), karena sebenarnya berasal dari alel tipe liar
yang mengalami perubahan atau mutasi. (Campbell, 2002). T.H Morgan dan
beberapa orang rekannya berhasil menemukan 85 bentuk mutan yang
menyimpang dari tipe normal (wild type), seperti bentuk sayap, warna tubuh,
warna mata, bentuk bristel, dan ukuran mata. Mutan-mutan tersebut disebabkan
oleh mutasi spontan tunggal yang jarang. Setiap upaya untuk “menghasilkan
mutasi yang menguntungkan” berakhir dengan kegagalan. Selama puluhan tahun,
evolusionis melakukan berbagai percobaan untuk menghasilkan mutasi pada lalat
buah, karena serangga ini bereproduksi sangat cepat, sehingga mutasi akan
muncul dengan cepat pula.
1.2 Tujuan Praktikum
Mengidentifikasi tipe-tipe mutan Drosophila berdasarkan pengamatan fenotip
morfologinya.
BAB II
DASAR TEORI
PENGENALAN MUTAN DROSOPHILA MELANOGASTER
Mutasi merupakan perubahan-perubahan genetis yang berasal dari
perolehan material genetik asing. Sel-sel yang berubah dinyatakan sebagai sel-sel
transformasi, meskipun perubahan-perubahan ini sepenuhnya permanen dan dapat
diwariskan sebagaimana mutasi yang terjadi di dalam genom. (Anna C.Pai, 1985)
Mutasi Germinal dan Somatis
Mutasi ini akan diwariskan kepada generasi berikutnya. Mutasi-mutasi
yang terdapat dalam telur san sperma dinyatakan sebagai mutasi geminal. Mutasi
ini akan berakibat pada keturunan mutan, tetapi tidak pada keturunan individual
itu sendiri. Mutasi juga dapat terjadi pada setiap sel tubuh, mutasi ini dikenal
sebagai mutasi somatis. Mutasi somatis menyebabkan perubahan pada individual
itu dan tidak diwariskan kepada generasi-generasi berikutnya.
Mutasi Kromosonal
Mutasi dapat menyangkut atau seluruh kromosom atau sebagian besar
kromosom yang dikenal sebagai mutasi menyeluruh (mutasi kromosomal). Atau
bisa juga terjadiperubahan dan deretan nukleotida di dalam gen-gen individual
dan dikenal sebagai mutasi noktah. (Anna C.Pai, 1985).
Melihat pada tempat terjadinya, perubahan bahan genetik dapat dibagi 2 jenis :
1. Mutasi Kecil/titik
2. Mutasi Besar/aberasi
Mutasi kecil (point mutation) merupakan perubahan yang terjadi susunan
molekul (AND) gen. Lokus gen itu sendiri tetap. Mutasi ini yang menimbulkan
alel.
Mutasi besar (gross mutation) merupakan perubahan yang terjadi pada
struktur dan susunan kromosom. (Wildan, 1983).
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.
.
Perubahan struktur kromosom
(Campbell, 2002)
Gambar di atas memperlihatkan berbagai macam perubahan struktur
kromosom. Delesi (deletion) terjadi ketika sebuah fragmen kromosom yang tidak
memiliki sentromer hilang pada saat pembelahan sel. Kromosom tempat fragmen
tersebut berasal kemudian akan kehilangan gen-gen tertentu. Namun, pada
beberapa kasus, fragmen tersebut dapat berikatan dengan kromosom homolog,
menghasilkan duplikasi (duplication). Fragmen tersebut juga dapat melekat
kembali pada kromosom asalnya tetapi a.
Drosophila Melanogaster, sejenis serangga yang rahnya terbalik,
menghasilkan inversi (inversion). Hasil keempat yang bias terjadi akibat
pecahnya kromosom adalah fragmen tersebut bergabung dengan suatu kromosom
nonhomolog, suatu penyusunan ulang yang disebut translokasi (translocation).
(Campbell, 2002)umumnya tidak berbahaya dan merupakan pemakan jamur yang
tumbuh pada buah. Lalat buah adalah serangga yang mudah berkembang biak.
Dari satu perkawinan saja dapat dihasilkan ratusan keturunan, dan generasi yang
baru dapat dikembangbiakan setiap dua minggu. Karateristik ini menjadikan lalat
buah organism yang cocok sekali untuk kajian-kajian genetik.
Keuntungan lain dari lalat buah adalah lalat ini hanya mempunyai empat
pasang kromosom, yang dapat dengan mudah dibedakan melalui mikroskop
cahaya. Terdapat tiga pasang kromosom autosom dan satu pasang kromosom
seks. Lalat buah betina mempunyai sepasang kromosom X yang homolog,
sedangkan yang jantan mempunyai satu kromosom X dan satu kromosom Y.
Morgan menemukan seekor lalat jantan dengan mata putih yang berbeda
dengan mata normal, yaitu merah. Fenotipe normal untuk suatu karakter (fenotipe
yang paling umum ditemui di populasi alami), seperti mata merah pada
Drosophila, disebuat tipe liar (wild type). Karakter-karakter alternatif dari tipe
liar, seperti mata putih pada Drosophila, disebut fenotipe mutan (mutan
phenotype), karena sebenarnya berasal dari alel tipe liar yang mengalami
perubahan atau mutasi. (Campbell, 2002)
Berikut merupakan klasifikasi dari Drosophila melanogaster (Borror,1992) :
Kingdom : AnimaliaPhylum : ArthropodaKelas : InsectaOrdo : DipteraFamili : DrosophilidaeGenus : DrosophilaSpesies : Drosophila melanogaster
Untuk membandingkan morfologi mutan pada Drosophila melanogaster
dapat digunakan Drosophila melanogaster normal (wild type) sebagai
pembanding. Pada lalat buah normal (wild type) ciri-ciri morfologinya adalah
sebagai berikut:
Bentuk mata bulat agak elips
Warna merah
Terdapat mata oceli pada bagian atas kepala
Terdapat sungut yang bercabang
Kepala berbentuk elips
Jumlah segmen pada abdomen lima
Warna segmen garis hitam
Warna sayap transparan
Sayap panjang
Posisi bermula dari thorax
T.H Morgan dan beberapa orang rekannya berhasil menemukan 85 bentuk
mutan yang menyimpang dari tipe normal (wild type), seperti bentuk sayap, warna
tubuh, warna mata, bentuk bristel, dan ukuran mata. Mutan-mutan tersebut
disebabkan oleh mutasi spontan tunggal yang jarang.
Setiap upaya untuk “menghasilkan mutasi yang menguntungkan” berakhir
dengan kegagalan. Selama puluhan tahun, evolusionis melakukan berbagai
percobaan untuk menghasilkan mutasi pada lalat buah, karena serangga ini
bereproduksi sangat cepat, sehingga mutasi akan muncul dengan cepat pula. Dari
generasi ke generasi, lalat ini telah dimutasikan, tetapi mutasi yang
menguntungkan tidak pernah dihasilkan. Seorang ahli genetika evolusionis,
Gordon Taylor, menulis :
“Pada ribuan percobaan pengembangbiakan lalat yang dilakukan di seluruh
dunia selama lebih dari 50 tahun, tidak ada spesies baru yang muncul…
bahkan satu enzim baru pun tidak.”
Seorang penelitei lain, Michael Pitman, berkomentar tentang kegagalan
percobaan-percobaan yang dilakukan terhadap lalat buah:
“Morgan, Goldschmidt, Muller, dan ahli-ahli genetika lain telah
menempatkan beberapa generasi lalat buah pada kondisi ekstrem seperti
panas, dingin, terang, gelap, dan perlakuan dengan zat kimia dan radiasi.
Segala macam jenis mutasi, baik yang hampir tak berarti maupun yang
positif merugikan, telah dihasilkan. Inikah evolusi buatan manusia? tidak
juga. Hanya, sebagian kecil monster buatan ahli-ahli genetika tersebut yang
mungkin mampu bertahan hidup di luar botol tempat mereka
dikembangbiakkan. Pada kenyataannya, mutan-mutan tersebut mati, mandul,
atau cenderung kembali ke bentuk asal.” (Arie, 2007)
Tipe Normal (Wild Type) Bentuk mata bulat agak elips (warna merah),
terdapat sungut yang bercabang, kepala
berbentuk elips, Thorax berbulu-bulu dengan
warna dasar putih.
Abdomen, Jumlah segmen lima (warna
segmen garis hitam)
Sayap, Warna transparan, Panjang, Posisi
bermula dari thorax
Short-Winged Flies (Sayap
pendek)
Sayap pendek, sayap vestigial tidak bisa
terbang
Curly-Winged Flies (Sayap
Keriting)
Sayap melengkung ke atas dan kedepan
Yellow Flies (lalat kuning) Seluruh bagian tubuh secara gradual berubah
menjadi kuning.
Ebony Flies Seluruh bagian tubuh secara gradual berubah
menjadi hitam pada yang dewasa, selubung
spriracle pada larva tampak gelap jika
dibandingkan dengan normal.
Orange-Eyed Flies Memiliki warna mata orange
White-Eyed Flies Warna mata putih dan ocellusnya tidak
berwarna
Eyeless Flies Tidak memiliki mata
Leg-Headed Flies Memiliki Kaki seperti antena
(exploratorium.edu/exhibits/mutant_flies/mutant_flies.html)
BAB III
METODE KERJA
3.1 Alat dan Bahan
Mikroskop stereo dan monokuler
Kaca obyek dan kaca penutup
Jarum serangga
Stock mutan Drosophila
Botol eterisasi
Cawan petri re-eterisasi
Larutan detergen
Ether
3.2 Cara Kerja
Menyediakan Drosophila tipe mutan dari botol stock. Kemudia membius
sebagian mutan tersebut dengan hati-hati. Pada saat pembiusan mengusahakan
lepasnya mutan ke luar botol. Setelah dibius, mutan masukkan ke dalam cawan
petri untuk diamati morfologinya. Dan kemudian melakukan pengamatan secara
cermat dengan selalu membandingkannya dengan tipe liar. Setelah pengamatan
selesai selanjutnya adalah mentabulasikan hasil pengamatan dan mendeskripsikan
setiap tipe mutan berdasarkan hasil pengamatan. Lalu mutan yang telah selesai
diamati masukkan ke dalam larutan detergen.
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
Sex Warna Tubuh Warna Mata Kondisi
Sayap
Tipe
Mutan
Jantan Cokelat terang Merah Normal Normal
Betina Cokelat terang Putih Normal White
Betina Cokelat terang Cokelat
kehitaman
Normal Sepia
Jantan Gelap Merah Membentang Taxi
Jantan Cokelat terang Kecil merah Normal Eye
missing
Jantan Hitam semua Merah Normal Ebony
Jantan Hitam terang, Merah Normal Black
ujung abdomen
hitam
Jantan Cokelat Merah Kecil Vestigial
Jantan Cokelat Merah terang Membentang Curled
4.2 Pembahasan
Mutasi pada Drosophila melanogaster dapat menyebabkan perbedaan
fenotipe pada organisme tersebut atau disebut juga sebagai mutan. Beberapa jenis
mutasi pada Drosophila melanogaster yang dapat terlihat dari fenotipenya adalah
mutasi warna mata, bentuk mata, bentuk sayap dan warna tubuh.
Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan, terdapat 9 jenis mutan
Drosophila yang diantaranya 2 betina dan 7 jantan Drosophila, dan 1 diantaranya
adalah Drosophila jantan yang normal, 6 jantan lainnya mutan. 1 Drosophila
jantan berjenis normal karena memiliki ciri yaitu warna tubuhnya cokelat terang,
warna matanya merah dan kondisi sayap normal. 2 Drosphila betina tersebut
adalah jenis White dan Sepia. Ciri-ciri yang dimiliki Drosophila betina yang
berjenis mutan White adalah warna tubuhnya cokelat terang, warna matanya
merah dan kondisi sayapnya normal. Ciri mutan White mudah dikenali karena
warna matanya yang putih, sehingga mudah dibedakan dengan jenis mutan
Drosophila lainnya. Hal ini dikarenakan terjadi mutasi pada kromosom nomor 1,
lokus 1,5. Pigmen merah yang seharusnya dihasilkan sebagai warna pada faset
mata lalat tidak dihasilkan. Sehingga yang terjadi adalah penyimpangan gen white
yang memberikan warna putih pada faset matanya.Sedangkan ciri-ciri yang
dimiliki Drosophila betina berjenis mutan Sepia adalah warna tubuhya cokelat
terang, warna mata cokelat kehitaman dan kondisi sayap normal. Ciri mutan
Sepia juga mudah dikenali karena warna matanya yang cokelat kehitaman yang
membedakannya dengan jenis mutan Drosophila lainnya. Mutan tipe Sepia (se)
mengalami kecacatan pada kromosom no 3, lokus 26,0 dan menyebabkan lalat
kekurangan enzim sintase PDA yang disebabkan adanya mutasi pada struktur gen
dari DNA sintase. Mutasi ini dapat diturunkan pada keturunan-keturunan dari lalat
Sepia itu sendiri. Kecacatan ini menyebabkan lalat bermata cokelat tua kehitaman.
Pada 6 Drosophila jantan adalah berjenis mutan Taxi, Eye missing,
Ebony, Black, Vestigial, dan Curled. Drosophila yang berjenis mutan Taxi
memiliki ciri-ciri yaitu warna tubuhnya gelap, warna matanya merah namun
kondisi sayapnya membentang. Ciri utama pada Drosophila mutan jenis ini
adalah warna tubuhnya gelap dan kondisi sayap membentang. Mutan bentuk
sayap lainya adalah taxi (tx), sayapnya membentang 75° dari sumbu tubuh. Hal
ini diakibatkan oleh kecacatan pada kromosom nomor 3, lokus 91,0. Mutan
Drosophila berjenis Curled memiliki ciri-ciri warna tubuh cokelat, warna
matanya merah terang dan kondisi sayapnya membentang. Mutasi tipe curled
(cu) terjadi karena adanya kecacatan pada kromosom nomer 3, lokus 50,0. Pada
tipe ini gen “Curled” merupakan gen dominan yang memunculkan bentuk sayap
melengkung ke atas. Dari kedua jenis mutan ini terkadang sulit dibedakan karena
kondisi sayapnya sama membentang, hal yang dapat membedakan keduanya yaitu
warna tubuhn mutan Taxi cenderung gelap daripada warna tubuh mutan Curled
yang berwarna cokelat.
Drosophila mutan berjenis Vestigial memiliki ciri-ciri yaitu warna
tubuhnya cokelat, warna matanya merah namun kondisi sayapnya kecil. Kondisi
sayap ini yang mudah dibedakan dengan jenis mutan lainnya.
Mutasi juga dapat terjadi pada fenotipe atau penampakan bentuk mata.
Drosophila mutan berjenis Eye missing memiliki ciri-ciri tersebut yaitu warna
tubuhnya cokelat terang, warna matanya kecil merah, dan kondisi sayapnya
normal. Meskipun warna matanya merah, namun bentuk matanya sangat kecil
berupa titik. Kromosom lalat nomor 3, lokus 67,9 mengalami kerusakan yang
berakibat pada keabnormalan gen “mata absen” yang memberikan perintah pada
sel yang ada di larva untuk memunculkan mata. Mutasi ini menyebabkan mutan
Drosophila terganggu penglihatannya bahkan mungkin tidak dapat melihat.
Perbedaan warna tubuh juga merupakan salah satu akibat dari mutasi
Drosophila. Pada pengamatan yang dilakukan ditemukan tipe warna tubuh Ebony
dan Black. Drosophila mutan berjenis Ebony memiliki ciri-ciri warna tubuhnya
hitam semua, warna matanya merah dan kondisi sayapnya normal. Warna tubuh
Ebony muncul karena adanya kelainan pada gen Ebony, gen yang secara
memberikan pigmen warna cokelat pada lalat Drosophila melanogaster wild type
mengakibatkan lalat memiliki warna tubuh warna tubuhnya hitam. Drosophila
mutan berjenis Black memiliki ciri-ciri warna tubuhnya hitam terang, ujung
abdomen hitam, warna matanya merah dan kondisi sayapnya normal. Mutan
Black (b) pada Drosophila melanogaster diakibatkan oleh kerusakan pada
kromosom nomor 2, lokus 48,5 yang menyebabkan keabnormalan warna badan,
kaki, dan urat sayap yang hitam namun tidak mengkilat.
BAB V
JAWABAN PERTANYAAN
1. Apakah setiap tipe mutan dapat diamati fenotipnya secara morfologis?Jawab : dapat
2. Mutan manakah menurut saudara yang fenotipnya sangat mudah dibedakan dengan fenotipe tipe liar?Jawab : White, Sepia, Ebony, Black, dan Vestigial
BAB VI
KESIMPULAN
Dari hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa terdapat 9 jenis mutan
Drosophila yang diantaranya 2 betina dan 7 jantan Drosophila, dan 1 diantaranya
adalah Drosophila jantan yang normal, 6 jantan lainnya mutan. Tipe mutan yang
didapat adalah White, Sepia, Taxi, Eye missing, Ebony, black, Vestigial, dan
Curled. Tipe mutan tersebut memiliki ciri masing-masing yang dapat diamati dari
fenotip morfologinya. Mutan White memiliki ciri yang mudah diamati yaitu
warna mata putih. Ciri mutan Sepia juga mudah dikenali karena warna matanya
yang cokelat kehitaman yang membedakannya dengan jenis mutan Drosophila
lainnya. Ciri pada Drosophila mutan tipe Taxi ini adalah warna tubuhnya gelap
dan kondisi sayap membentang. Drosophila mutan tipe Eye missing memiliki ciri-
ciri yaitu warna tubuhnya cokelat terang, warna matanya kecil merah, dan kondisi
sayapnya normal. Drosophila mutan tipe Ebony memiliki ciri-ciri warna tubuhnya
hitam semua, warna matanya merah dan kondisi sayapnya normal. Black memiliki
ciri-ciri warna tubuhnya hitam terang, ujung abdomen hitam, warna matanya
merah dan kondisi sayapnya normal. Drosophila mutan tipe Vestigial memiliki
ciri-ciri yaitu warna tubuhnya cokelat, warna matanya merah namun kondisi
sayapnya kecil. Dan Drosophila mutan tipe Curled memiliki ciri-ciri warna tubuh
cokelat, warna matanya merah terang dan kondisi sayapnya membentang.
DAFTAR PUSTAKA
Pai.C.Anna. 1985. Dasar-dasar Genetika. Jakarta: Erlangga
Campbell, et. Al. 2002. Biologi Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Exploratorium.edu. Mutant fruit flies. [online]. Tersedia :
http://www.exploratorium.edu/exhibits/mutant_flies/mutant_flies.html.[25
Maret 2010]
Yatim, Wildan. 1983. Genetika. Bandung: Tarsito
Zarzen, 2007. Pengenalan Mutan. [Online]. Tersedia :
http://zarzen.wordpress.com/pengenalan-mutan-drosophila-melanogaster/.
[25 Maret 2010]
LAMPIRAN FOTO
Normal Ebony
Taxi Eye missing
Vestigial Curled
White