Crossing over

PENGAMATAN Drosophila melanogaster NORMAL DAN MUTAN-MUTANNYA

Rabu, 02 Juni 2010 Label: Laporan Praktikum

I. TUJUAN1. Mengetahui dan memahami pengertian mutasi.2. Mengetahui perbedaan morfologi antara Drosophila melanogaster jantan dan Drosophila melanogaster betina.3. Mengetahui perbedaan antara Drosophila melanogaster normal dengan mutan-mutannya.

II. TEORIMutasi merupakan perubahan turun-temurun pada susunan basa nukloetida dari genom DNA (deoxyribonucleic acid) atau pada urutan angka dari gen atau kromosom pada sebuah sel, dapat terjadi secara spontan atau dengan melalui media lain (Rittner & Timothy. 2004: 254). Mutasi disebabkan oleh agen-agen tertentu. Satu agen yang menyebabkan satu permanen turun temurun perubahan ke dalam DNA (deoxyribonucleic acid) dari satu organisme disebut mutagen (Rittner & Timothy. 2004: 253). Agen-agen tersebut dapat berupa bahan kimiawi atau fisik yang berinteraksi dengan DNA sehingga menyebabkan mutasi (Campbell dkk. 2002: 335). Organisme yang mengalami perubahan atau mutasi disebut mutan, sedangkan mutagenesis merupakan istilah yang dipakai untuk menyebutkan proses yang menyebabkan mutasi atau penciptaan suatu mutasi (Pai. 1992: 277; Campbell dkk. 2002: 402).Berdasarkan sel-sel yang mengalami mutasi, terdapat beberapa macam jenis –jenis mutasi. Pertama, mutasi berdasarkan tingkat terjadinya yaitu mutasi kromosom dan mutasi gen. Mutasi kromosom adalah perubahan pada pengaturan susunan kromosom. Mutasi gen adalah mutasi pada rangkaian gen dan dapat melibatkan perubahan salah satu dari jumlah rangkaian DNA, termasuk substitusi pasangan basa mahupun penambahan atau pengurangan satu atau lebih pasangan basa DNA (Russell 1994: 378). Kedua, mutasi berdasarkan sel yang mengalaminya yaitu mutasi somatik dan germinal. Mutasi somatik terjadi apabila sel mutan memberikan peningkatan hanya pada sel somatik saja (pada organisme multiseluler), sehingga akan tercipta wilayah mutan pada bagian tubuh mutan tersebut, tetapi karakteristik mutannya tidak diturunkan kepada generasi berikutnya. Mutasi germinal adalah mutasi yang terjadi pada germinal organisme yang bereproduksi secara seksual, dan dapat diturunkan kepada generasi berikutnya melalui gamet sehingga akan menghasilkan suatu individu yang mengalami mutasi baik pada sel somatik mahupun pada sel germinal (Russell. 1994: 378). Ketiga, mutasi berdasarkan peranan mutagen yaitu mutasi induksi dan spontan. Mutasi induksi merupakan mutasi yang diakibatkan oleh “media” yang saling barkaitan disebabkan oleh mutagen-mutagen antara lain dengan bahan-bahan kimia yang bergabung dengan gugus basa. Misalnya, benzpyrene, salah satu komponen kimia rokok, membuat ikatan yang cukup besar dan kompleks dengan guanin, sehingga menyulitkan dalam pemasangan basa lainnya. Saat DNA polymerase mendapatkannya sebagai guanin yang termodifikasi, maka basa tersebut tidak akan berubah menjadi sitosin, sehingga terjadi mutasi. Selain dengan bahan kimia, radiasi juga menjadi penyebab mutasi induksi. Radiasi merusak meteri genetik dalam dua cara, yaitu radiasi

ion (ionizing radiation) yang menghasilkan bahan kimia yang sangat reaktif, disebut sebagai radikal bebas yang menyebabkan suatu gugus basa tidak dapat dikenali (oleh DNA polymerase), sehingga menyebabkan terjadinya abnormalitas kromosom. Kedua, radiasi UV (ultraviolet radiation) dari matahari akan diserap oleh basa timin dalam DNA yang menyebabkan timin dapat membentuk ikatan kovalen dengan nukleotida yang berdekatan dengannya. Hal tersebut juga menyebabkan kerusakan pada replikasi DNA (David Sadava dkk. 2004: 253--254). Mutasi spontan merupakan mutasi yang terjadi diakibatkan oleh kesalahan-kesalahan DNA selama replikasi, perbaikan, atau rekombinasi DNA dapat mengarah pada terjadinya substitusi, insersi, atau delesi pasangan basa, sama seperti terjadinya mutasi yang memepengaruhi rentangan DNA yang panjang (Campbell dkk. 2002: 335).Lalat buah (Drosophila melanogaster) dan arthropoda yang lain mempunyai konstruksi modular, suatu seri segmen yang teratur. Segmen tersebut menyusun tiga bagian tubuh yang teratur: kepala, toraks (tubuh bagian tengah, tempat sayap dan kaki berawal), dan abdomen, perut bagian bawah, seperti hewan simetris bilateral lain, Drosophila mempunyai poros anterior-posterior (kepala-ekor) dan poros dorsal-ventral (punggung-perut) (Campbell dkk. 2002: 423--424).Alasan menggunakan Drosophila melanogaster dalam percobaan adalah Drosophila melanogaster merupakan insekta yang memiliki jumlah kromosom yang sedikit, yaitu 2n = 8. Drosophila melanogaster memiliki siklus hidup yang pendek yaitu sekitar 10-12 hari, dengan menghasilkan telur yang banyak tiap kali Drosophila melanogaster betina bertelur, sehingga mudah dirawat dan mempunyai banyak karakter mutan. Drosophila melanogaster memiliki tiga pasang kromosom penting, yang mempunyai sistem kromosom XX / XY untuk penetapan kromosom seks, mempunyai kromosom raksasa pada kelenjar ludah dari larvanya, dan pada Drosophila melanogaster jantan tidak ditemukan crossing over atau pindah silang saat meiosis terjadi (Jones & Rickards. 1991: 48).Kromosom kelamin dibedakan atas kromosom X dan kromosom Y. Drosophila melanogaster betina memiliki kromosom X sebanyak dua buah dengan bentuk batang lurus. Kromosom Y hanya dimiliki oleh Drosophila melanogaster jantan dengan bentuk sedikit bengkok pada salah satu ujungnya dan lebih pendek dari kromosom X. Drosophila melanogaster jantan memiliki satu buah kromosom X dan satu buah kromosom Y. Oleh karena itu, formula kromosom untuk Drosophila melanogaster betina adalah 3AA + XX (dengan 3 pasang autosom + 1 pasang kromosom X), sedangkan untuk Drosophila melanogaster jantan adalah 3AA + XY (3 pasang autosom + sebuah kromosom X + sebuah kromosom Y) (Suryo. 1990: 164-165). Lalat buah (Drosophila melanogaster) jantan mahupun betina dewasa yang telah matang dapat dilihat perbedaannya walaupun dengan kasat mata. Perbedaan tersebut diantaranya sebagai berikut.1. Drosophila melanogaster betina memiliki ukuran tubuh yang lebih besar bila dibandingkan dengan Drosophila melanogaster jantan.2. Bagian abdomen (perut) Drosophila melanogaster betina terdapat garis-garis hitam yang tebal pada bagian dorsal hingga ujung abdomen. Bagian abdomen Drosophila melanogaster jantan juga terdapat pola garis hitam yang tebal di sepanjang abdomen bagian dorsal, akan tetapi garis hiam di bagian ujung abdomennya berfusi.3. Bagian ujung abdomen Drosophila melanogaster betina lancip, kecuali ketika sedang dipenuhi telur-telur, sedangkan ujung abdomen Drosophila melanogaster jantan membulat dan tumpul. 4. Khusus Drosophila melanogaster jantan terdapat karakter khusus berupa sex comb yaitu kira-kira 10 bulu berwarna gelap yang terletak di tarsal pertama pada kaki depannya. Sex comb adalah ciri utama Drosophila melanogaster jantan. Sex comb dapat dipakai untuk mengidentifikasi jenis kelamin lalat buah pada dua jam pertama setelah lalat tersebut menetas,

ketika bentuk dan pigmentasi lalat tersebut belum berkembang sempurna (Jones & Rickards. 1991: 51).Bristle adalah rambut-rambut halus yang terletak pada ujung posterior dari toraks bagian dorsal yang berfungsi untuk sensor mekanik. Halter merupakan sepasang sayap yang tereduksi dan berfungsi untuk menjaga keseimbangan tubuh pada saat terbang (Jones & Rickards. 1991: 52).Ciri-ciri Drosophila melanogaster ¬normal (wild type) adalah sebagai berikut:1. Drosophila melanogaster tipe liar (wild type) memiliki mata bulat lonjong dengan warna merah cerah. Warna pigmen mata pada Drosophila melanogaster berasal dari pigmen pteridin dan ommochrome (Klug & Curmings. 1994: 97).2. Lalat tipe liar memiliki warna tubuh cokelat keabu-abuan dengan panjang ukuran sayap normal (Campbell dkk. 2002: 282).3. Indikasi sayap normal adalah sayap yang panjangnya lebih panjang melebihi panjang tubuhnya (Campbell dkk. 2002: 282).Hal yang harus diperhatikan dalam pengamatan terhadap Drosophila melanogaster adalah jenis kelamin, keadaan mata, keadaan sayap, dan warna tubuh. Mutasi yang terjadi pada mata Drosophila melanogaster diantaranya adalah:1. White (w) merupakan mutan dengan warna mata putih karena tidak memiliki pigmen pteridin dan ommochrome. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 1, lokus 1,5.2. Vermilion (v) merupakan mutan dengan warna mata merah yang sangat terang (warna vermilion). Mutasi teradi pada kromosom nomor 1, lokus 33.3. Bar (B) merupakan mutan dengan bentuk mata yang sipit. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 1, lokus 57.4. Carnation (car) merupakan mutan dengan warna mata seperti anyelir. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 1, lokus 62,5.5. Purple (pr) merupakan mutan dengan mata warna ungu. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 2, lokus 54,5.6. Brown (bw) merupakan mutan dengan mata warna cokelat. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 2, lokus 104.7. Lobe (L) merupakan mutan dengan mata yang tereduksi, sehingga mata terlihat sangat kecil dan tidak berbentuk bulat lonjong. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 2, lokus 72,0. 8. Cinnabar (cn) merupakan mutan dengan mata berwarna merah sedikit agak orange. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 2, lokus 57,5.9. Star (S) merupakan mutan dengan mata kasar dan kecil. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 2, lokus 1,3.10. Sepia (se) merupakan mutan dengan mata warna cokelat tua agak kehitaman, hal tersebut karena mutan kelebihan pigmen sepiapterin. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 3, lokus 26.11. Scarlet (st) merupakan mutan dengan mata warna merah tua. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 3, lokus 44.12. Rough (ro) merupakan mutan dengan permukaan mata yang agak kasar dan faset abnormal. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 3, lokus 91,1.13. Claret (ca) merupakan mutan dengan mata berwarna merah anggur atau merah delima (ruby). Mutasi terjadi pada kromosom nomor 3, lokus 100,7.14. Eyemissing (eym) merupakan mutan yang tidak mempunyai organ mata. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 4, lokus 2,0.Mutasi yang terjadi pada sayap Drosophila melanogaster adalah sebagai berikut:1. Cut wings (ct) merupakan mutan dengan sayap yang terpotong. Mutasi terjadi pada kromosom

nomoe 1, lokus 20.2. Miniature (m) merupakan mutan dengan panjang sayapnya sama dengan panjang tubuhnya. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 1, lokus 36,1.3. Dumpy (dp) merupakan mutan dengan bentuk sayap yang terbelah sehingga panjang sayap tampak hanya dua per tiga dari panjang sayap normal.4. Vestigial (vg) merupakan mutan dengan sayap yang tereduksi yang berarti panjang sayap mutan jauh lebih pendek dibanding panjang sayap Drosophila melanogaster normal, akibatnya Drosophila melanogaster dengan bentuk sayap tersebut tidak dapat terbang. Mereka hanya mengandalkan bristle sebagai alat sensor mekaniknya. 5. Curly (Cy) merupakan mutan dengan sayap melengkung ke atas, baik pada saat terbang mahupun hinggap. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 3, lokus 50,0.6. Taxi (tx) merupakan mutan dengan sayap yang terentang, baik ketika terbang mahupun hinggap. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 3, lokus 91,0.Mutasi pada warna tubuh Drosophila melanogaster adalah sebagai berikut:1. Yellow (y) merupakan mutan dengan warna tubuh kuning. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 1, lokus 0,0.2. Black (b) merupakan mutan dengan warna tubuh hitam pekat. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 2, lokus 48,5.3. Ebony (e) merupakan mutan dengan warna tubuh gelap. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 3, lokus 70,7(Russell. 1994: 113).Untuk menandai Drosophila melanogaster alel tipe normal dari gen beberapa lokus sering digunakan tanda +. Alel mutan diberi simbol dengan menggunakan huruf pertama atau dua huruf pertama dari kata yang mendeskripsikan mutasi tersebut. Misalnya bw adalah simbol untuk alel mata cokelat, vg untuk alel sayap vestigial, dan w untuk alel mata putih. Alel tipe liar yang cocok dapat diberikan tanda +, atau bisa juga dibedakan dengan cara menuliskannya bw+, vg+, dan w+. Alel mutan resesif dituliskan dengan huruf kecil (misalnya vg), sementara alel mutan dominan dituliskan dengan huruf kapital (misalnya B untuk alel mata Bar, atau B+ untuk alel mata normal) (Jones & Rickards 1991: 53). Cara penulisan suatu individu mutan Drosophila melanogaster adalah dengan mengurutkan mulai dari seks, keadaan mata, keadaan sayap, dan warna tubuh. Contahnya adalah sebagai berikut:1. Drosophila melanogaster jantan normal, maka penulisan notasi individu tersebut adalah: ♂ w+ w+ m+ m+ e+ e+.2. Drosophila melanogaster betina dengan sayap tereduksi, maka penulisan notasi individu tersebut adalah: ♀ w+ w+ vg vg e+ e+.3. Drosophila melanogaster betina dengan mata putih dan tubuh berwarna kuning, maka penulisan notasi individu tersebut adalah: ♀ w w m+ m+ y y.4. Drosophila melanogaster jantan dengan warna tubuh hitam dan sayapnya melengkung ke atas, maka penulisan notasi individu tersebut adalah: ♂ w+ w+ cy cy b b.5. Drosophila melanogaster jantan dengan warna tubuh gelap dan memiliki mata sipit, maka penulisan notasi individu tersebut adalah: ♂ B B m+ m+ se se.

III. ALAT, BAHAN, DAN CARA KERJAA. ALATAlat-alat yang digunakan dalam praktikum pengamatan Drosophila melanogaster dan mutan-mutannya adalah botol etherizer, busa penutup, botol spesimen, cawan petri, kuas nomor 6, lup,

pipet tetes, dan mikroskop stereo.B. BAHANBahan-bahan yang digunakan dalam praktikum pengamatan Drosophila melanogaster dan mutan-mutannya adalah sediaan Drosophila melanogaster normal dan mutan-mutannya dan larutan dietileter.

C. CARA KERJA1. Sebelum Drosophila melanogaster dikeluarkan dari botol asalnya, terlebih dahulu botol tersebut digoyang-goyangkan agar lalat-lalat yang hinggap di sekitar dinding botol turun ke permukaan bawah botol. Setelah lalat berada di permukaan bawah, lalat telah siap untuk dipindahkan.2. Drosophila melanogaster dipindahkan ke botol etherizer setelah dipastikan bahwa lalat tersebut berada di permukaan bawah botol asalnya, dan dengan gerakan cepat busa penutup botol dibuka.3. Kedua mulut botol segera ditempelkan setelah busa penutup dibuka dan harus dipastikan bahwa tidak ada celah sedikit pun antara kedua mulut botol.4. Setelah botol etherizer segera ditutup dengan busa penutupnya, kemudian kapas di tengah busa ditetesi larutan dietileter secukupnya.5. Botol yang telah ditetesi larutan dietileter didiamkan sebentar hingga lalat-lalat di dalamnya terbius atau pingsan.6. Selanjutnya penutup botol dibuka, kemudian lalat normal tersebut dipindahkan ke dalam cawan petri dengan menggunakan kuas untuk diamati.7. Drosophila melanogaster yang telah diletakkan di atas cawan petri kemudian diamati dengan lup dan mikroskop stero.8. Drosophila melanogaster yang telah diamati kemudian dicatat dan digambar untuk mempermudah pengidentifikasian.

IV. PEMBAHASANPraktikum genetika mengenai mutasi menggunakan Drosophila melanogaster sebagai objek pengamatan. Hal pertama yang praktikan lakukan adalah mengisolasi Drosophila melanogaster dari botol spesimen ke botol etherizer. Sebelumnya, botol spesimen digoyangkan atau ditepuk-tepuk terlebih dahulu, tujuannya agar lalat yang hinggap di sisi dinding botol turun ke dasar permukaan botol. Botol etherizer disiapkan dalam posisi terbalik atau posisi bibir botol berada di bawah, tepat di atas botol spesimen, tujuannya agar lalat lebih mudah pindah ke botol di atasnya.

Kedua busa penutup botol dibuka, dan dengan gerakan cepat, kedua bibir botol ditempelkan satu sama lain, dipastikan rapat tanpa celah. Tujuannya agar tidak ada lalat yang lolos keluar botol ketika dipindahkan ke botol etherizer. Drosophila melanogaster pindah secara perlahan menuju botol etherizer. Setelah beberapa ekor Drosophila melanogaster berhasil dipindahkan ke botol etherizer, kedua botol segera ditutup kembali dengan busa penutupnya, dengan gerakan yang cepat pula.Kemudian, praktikan meneteskan beberapa tetes ether ke tengah busa penutup botol agar tepat sasaran dengan menggunakan pipet tetes. Praktikan menunggu hingga Drosophila melanogaster di dalam botol etherizer tidak bergerak lagi atau dengan kata lain terbius. Pembiusan Drosophila melanogaster dengan menggunakan larutan dietileter bertujuan untuk menjaga Drosophila melanogaster tetap berada dalam keadaan pasif atau diam ketika diamati (Jones & Rickards.

1991: 48--50).Setelah Drosophila melanogaster terbius, praktikan memindahkan lalat tersebut ke atas gelas arloji dengan menggunakan kuas nomor 5. Penggunaan kuas bertujuan agar lalat tidak mengalami luka sedikitpun ketika dipindahkan karena permukaan bulu kuas yang lembut. Penggunaan gelas arloji berfungsi sebagai wadah untuk Drosophila melanogaster ketika diamati di bawah mikroskop. Sebelum diamati di bawah mikroskop, spesimen diamati dengan menggunakan lup. Penggunaan lup dalam pengamatan bertujuan agar Drosophila melanogaster lebih mudah untuk diamati oleh praktikan (Jones & Rickards. 1991: 51).Setelah diamati dengan menggunakan lup, Drosophila melanogaster juga diamati dengan menggunakan mikroskop. Mikroskop yang digunakan adalah jenis mikroskop stereo. Penggunaan mikroskop stereo berfungsi agar spesimen yang diamati di bawah mikroskop dapat terlihat lebih jelas bila dibandingkan dengan pengamatan menggunakan lup. Hal tersebut dilakukan karena mikroskop stereo memiliki medan kerja yang lebih besar. Alasan menggunakan Drosophila melanogaster dalam percobaan adalah merupakan organisme yang baik untuk mempelajari genetika, khususnya mutasi. Penggunaan Drosophila melanogaster dalam pengamatan tersebut mempunyai banyak keuntungan, diantaranya Drosophila melanogaster adalah organisme yang memiliki jumlah kromosom yang sedikit, yaitu 2n = 8 (Jones & Rickards 1991: 48). Drosophila melanogaster juga memiliki siklus hidup yang pendek dan memiliki banyak karakter mutan. Drosophila melanogaster memiliki siklus hidup yang pendek yaitu sekitar 10-12 hari, dengan menghasilkan telur yang banyak tiap kali Drosophila melanogaster betina bertelur, sehingga mudah dirawat dan mempunyai banyak karakter mutan. Drosophila melanogaster memiliki tiga pasang kromosom penting, yang mempunyai sistem kromosom XX / XY untuk penetapan kromosom seks, mempunyai kromosom raksasa pada kelenjar ludah dari larvanya, dan pada Drosophila melanogaster janan tidak ditemukan crossing over atau pindah silang saat meiosis terjadi (Jones & Rickards 1991: 48).Hasil yang berhasil didapatkan praktikan selama praktikum adalah Drosophila melanogaster normal jantan dan betina serta mutan-mutan Drosophila melanogaster. Drosophila melanogaster normal jantan yang praktikan amati memiliki ciri-ciri terdapat pola garis hitam di sepanjang abdomen dorsalnya dengan pola garis yang berfusi di bagian ujung abdomennya. Bentuk ujung abdomen Drosophila melanogaster jantan agak membulat dan tumpul. Praktikan mengamati ujung abdomen Drosophila melanogaster berbentuk lebih lancip dan menajam bila dibandingkan dengan ujung abdomen Drosophila melanogaster jantan, dengan pola garis di ujung abdomen dorsalnya tidak berfusi. Berdasarkan literatur sudah sesuai dengan yang telah dipraktikumkan.Mutan-mutan Drosophila melanogaster yang sudah diamati selama praktikum berlangsung adalah sebagai berikut:1. Yellow white (yw): praktikan mengamati mutan tersebut memiliki warna badan secara keseluruhan kuning dengan mata berwarna putih. Artinya, lalat tersebut mengalami dua mutasi. Berdasarkan literatur, Drosophila melanogaster mutan white memiliki warna mata putih dan mutan yellow memiliki warna tubuh kuning secara keseluruhan (Russell. 1994: 113).2. Black (b): secara keseluruhan lalat tersebut memiliki warna tubuh hitam pekat dengan warna mata dan bentuk sayap normal. Berdasarkan literature, Drosophila melanogaster mutan black memiliki warna tubuh hitam pekat (Russell. 1994: 113).3. Taxi (tx): praktikan mengamati sayap mutan taxi agak merentang ke arah kanan dan kiri bagian tubuhnya. Berdasarkan literatur, mutan taxi memiliki sayap yang selalu merentang baik ketika terbang mahupun hinggap (Russell. 1994: 113).4. Dumpy (dp): praktikan mengamati sayap mutan dumpy terbelah sehingga terlihat lebih pendek

dari yang normal. Berdasarkan literatur, mutan dumpy memiliki sayap yang terbelah sehingga panjang sayap terlihat hanya dua per tiga dari panjang sayap Drosophila melanogaster normal (Russell. 1994: 113).5. Eyemissing (eym): praktikan mengamati Drosophila melanogaster mutan eyemissing tidak dilengkapi dengan organ mata. Berdasarkan literatur, mutan eyemissing tidak memiliki organ mata (Russell. 1994: 113).6. Vestigial (vg): praktikan mengamati sayap Drosophila melanogaster mutan vestigial tidak terlihat, sehingga lalat tersebut tidak bisa terbang. Berdasarkan literatur, mutan vestigial tidak memiliki sayap karena sayap tereduksi (Russell. 1994: 113).

VI. KESIMPULAN

1. Mengetahui dan memahami pengertian mutasi dan faktor-faktor yang mempengaruhi mutasi.2. Ada beberapa perbedaan morfologi antara Drosophila melanogaster jantan dengan betina antara lain ukuran tubuh Drosophila melanogaster betina lebih besar dari tubuh jantan, pola garis hitam pada abdomen dorsal Drosophila melanogaster jantan berfusi di ujung abdomen sementara pada betina tidak berfusi, serta ujung abdomen Drosophila melanogaster jantan tumpul dan membulat sementara ujung abdomen Drosophila melanogaster betina lancip dan menajam.3. Mengetahui perbedaan antara Drosophila melanogaster fenotip normal dengan fenotip mutan biasanya muncul pada bagian mata, keadaan sayap, dan warna tubuh sesuai dengan tempat dimana biasanya mutasi pada Drosophila melanogaster terjadi.

V. DAFTAR ACUANCampbell, N.A., J.B. Reece, & L.G. Mitchell. 2002. BIologi. Edisi kelima-Jilid-1. Terj. dari Biology oleh Lestari, R. Erlangga, Jakarta: xxi + 438 hlm.http://www.exploratorium.edu/imaging_station/gallery.php. 16 Februari 2010, jam 15:55Jones, R.N., G.K. Rickards. 1991. Practical Genetics. Open University Press. Milton Keynes: xii + 228 hlm.Pai, A.C. 1992. Dasar-dasar Genetika. Terj. dari Apandi, M. Erlangga. Jakarta: x + 438 hlm.Rittner, Don dan Timothy L. McCabe. 2004. Encyclopedia of Biology. Facts On File, Inc. New York: xiii + 381 hlm.Russell, P.J. 1994. Foundamental of Genetics. Harper Collins College Publishers. New York: xiii + 528 hlm.Sadava, D. 2004. Life: The Science of Biology. 5th ed. Sinauer Associates, Inc. Suryo. 1990. Genetika Strata I. Gajah Mada University Press. Yogyakarta: xvi + 344 hlm.

Laporan Praktikum Genetika

LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKAPersilangan Gen Terpaut Seks

I. TUJUANMengetahui berapa ratio fenotip yang dihasilkan pada persilangan antar individu yang memiliki gen terpaut seks pada Drosophila.

II. TINJAUAN PUSTAKASifat keturunan atau kejadian yang diterangkan di muka itu ditentukan oleh gen yang terdapat pada autosom. Mempelajari menurunnya warna bunga atau sifat albino pada manusia, keturunan F1 maupun F2 tidak pernah disebut jenis kelaminnya. Terdapat juga gen- gen yang terdapat pada kromosom kelamin. Gen ini disebut gen- gen terangkai kelamin. Peristiwanya disebut rangkai kelamin atau dalam bahasa inggrisnya “sex linkage”.(Suryo, 1994).Alel- alel dari gen- gen yang berbeda terletak pada satu kromosom yang sama tidak mengikuti hokum Mendel 2 tentang pemisahan secara bebas. Sehingga gen- gen tersebut mengalami tautan terlebih gen- gen yang berbeda, akan tetapi letaknya berdekatan seingga dipindahkan secara bersama- sama.1. TautanTautan ini dapat terjadi pada kromosom tubuh ataupun pada kromosom kelamin.Tautan yang terjadi pada kromosom tubuh disebut tautan atau tautan non kelamin (tautan autosomal). Sedangkan pada tautan kelamin disebut tautan seks.Tautan autosomalTautan autosomal adalah gen- gen yang terletak pada kromosom yang sama, sehingga tidak dapat bersegregasi secara bebas dan cenderung diturunkan bersama. Penelitian ini dilakukan oleh Thomas Hunt Morgan. Penelitian ini menggunakan lalat. Kerena lalat mudah berkembang biak dan disamping itu lalat mempunyai empat pasang kromosom. Tiga pasang kromosom autosom dan satu pasang kromosom seks. Drosophila betina mempunyai kromosom X yang homolog, sedangkan Drosophila jantan mempunyai satu kromosom X dan satu kromosom Y.Tautan kelaminGen tertaut kelamin merupakan gen yang terletak pada kromosom kelamin dan sifat yang ditimbulkan gen pada kromosom ini diturunkan bersama- sama dengan jenis kelamin. Kromosom kelamin terdiri dari kromosom X dan Y. Pada perempuan kromosomnya XX sedangkan pada laki- laki XY. Terdapat dua jenis gen tertaut kelamin, yaitu gen tertaut kelamin tidak sempurna dan gen tertaut kelamin sempurna. Gen tertaut kelamin tidak sempurna adalah gen yang terletak pada bagian homolog. Sedangkan gen tertaut kelamin sempurna adalah gen- gen yang terletak pada bagian yang tidak homolog.a. Gen tertaut kromosom XGen tertaut kromosom X adalah gen yang terdapat pada kromosom X. Gen ini merupakan gen yang tertaut kelamin tidak sempurna. Perempuan memiliki susunan kromosom kelamin XX, terdapat

sepasang kromosom seks yang benar- benar homolog. Hal ini menjadikan hokum dominansi dan resesif bagi sifat- sifat yang ditentukan oleh gen- gen tertaut kromosom X pada perempuan sama seperti tautan pada sifat- sifat yang ditentukan oleh gen- gen autosom. Jadi, tidak heran jika sifat- sifat tersebut lebih sering diekspresikan pada laki- laki. Contohnya pada penyakit buta warna dan hemophilia.b. Gen terpaut kromosom YGen tertaut kromosom Y adalah gen tertaut kelamin sempurna. Pada gen tertaut kromosom ini disebut holandrik, berarti sifat yang diturunkan hanya terdapat pada laki- laki saja. Organism yang memiliki kromosom XY, sebagian besar kromosom Y tidak mempunyai homolog pada kromosom X. Dan juga pada kromosom Y sangat langka. Walaupun ada gen pada kromosom Y tersebut akan diwariskan dari ayah kepada semua anak laki- lakinya, akan tetapi tidak akan diwariskan pada anak perempuannya. Contohnya pada hyipertrichosis (pertumbuhan rambut pada telinga) dan keratoma dissipatum (penebalan kulit pada tangan dan kaki). (Aryulina, Diah………, 2005)2. Pindah silang (Crossing Over)Pindah silang adalah pertukaran bagian kromosom satu dengan bagian kromosom lainnya, baik kromosom yang homolog maupun dengan kromosom yang berbeda. Makin panjang kromosom makin banyak kemungkinan terjadinya pindah silang. (Wijaya, Hendra, 1987).Seperti yang telah dibahas bahwa kromosom kelamin (gonosom) pada individu jantan pada umumnya kromosom XY, dan sekitar 1/3 bagian kromosom X adalah kromosom nonhomolog. Berarti jika pada 1/3 kromosom X, nonhomolog itu terdapat gen penyakit, maka tidak ada gen pasangannya yang berfungsi sebagai alel gen tersebut. Kelemahannya tidak dapat ditutupi oleh alel pasangannya. Contoh penyakit yang disebabkan oleh gen pautan seks,yaitu:1) HemofiliaHemophilia adalah penyakit yang mengakibatkan darah sukar membeku. Sehingga jika terjadi luka kecil maka akan menyebabkan kematian. Karena penderita tidak bisa membentuk atau memproduksi factor pembeku. Gen pembentuk factor pembeku adalah pada kromosom nonhomolog. Gen yang bersifat dominan diberi symbol “H (mampu memproduksi factor pembeku darah)” sedangkan resesif “h (tidak dapat memproduksi factor pembeku darah)”. Pada wanita mempunyai alel pasangannya dan pada pria tidak. Sehingga pengaruh gen h pada wanita ditutup oleh pasangannya, yaitu gen H yang normal sedang pada pria tidak. Dan menjadikan penyakit Hemofilia lebih banyak diderita oleh kaum pria daripada wanita.2) Buta warnaGen pada penderita buta warna terdapat pada kromosom X nonhomolog dan bersifat resesif. Pada wanita heterozigot, fenotipenya normal menikah dengan pria normal, maka mempunyai ketutunan ½ dari anak laki- lakinya akan menderita buta warna. Dan penyakit ini lebih banyak diderita oleh pria. (Syamsuri, 2004)

Persilangan dengan gen resesifMutan betina disilangkan dengan jantan normal, hasilnaya semua generasi F1-nya untuk yang betina mempunyai fenotipe normal sedangkan untuk yang jantan memunyai fenotipe mutan. Sedangkan F2-nya mempunyai genotip 50% nomal dan 50% mutan. Jika mutan jantan disilankan dengan betina normal maka fenotipenya normal. Keturunan berikutnya semua betina mempunyai fenotipe normal, sedang

pada jantan 50% normal dan 50% mutan.Persilangan dengan gen dominanJika mutan betina dulu, maka semua F1-nya mempunyai fenotipe induk betina. Generasi berikutnya semua bergenotipe mutan, dan pada jantannya 50% mutan dan 50% normal. Dan jika mutan jantan yang dijadikan sebagai induk penyilangan, maka semua keturunan F1 betina akan berfenotipe mutan, sedangkan pada jantan maka akan berfenotipe normal. Generasi berikutnya akan diperoleh keturunan betina maupun jantan 50% berfenotipe mutan dan 50% berfenotipe normal.

III. ALAT, BAHAN DAN CARA KERJAALAT1. Cawan petri berisi kain kasa sebagai alat bius kembali2. Kuas kecil3. Bantalan karet (Styrofoam)4. Pipet5. Lup6. Botol pembunuh berisi detergen7. Botol eterisasi8. KapasBAHAN1. Stok Drosophila melanogaster2. EterCARA KERJA1. Mengambil stok Drosophila melanogaster, cawan petri,kuas kecil, bantalan Styrofoam, lup pada asisten2. Memegang botol yang ada lalatnya ke salah satu tangan sebelah kanan, yang tangan kiri memegang botol eterisasi3. Menyentakan botol yang ada lalatnya, setelah turun pasang botol eterisasi ke ujung botol yang ada lalatnya4. Setelah berpindah lalatnya ke botol eterisasi maka tutup botol stok dan tutup juga botol eterisasi5. Meletakan botol eterisasi, teteskan 3- 4 tetes eter, tunggu sampai pingsan lalatnya6. Setelah pingsan lalatnya tuangkan ke cawan petri7. Kemudian melakukan pemilihan, untuk mengetahui parentalnya dengan kuas kecil8. Pada lalat yang sudah tidak terpakai lagi dibuang ke air sabun.

IV. HASIL PRAKTIKUMMenentukan mutan pada Drosophila no.161. Parental ♂ Normal dan ♀ WhiteJumlah lalat ♂ normal = 48 ekorJumlah lalat ♀ normal = 143 ekorJumlah lalat ♂ white = 86 ekorJumlah lalat ♀ white = 4 ekorDiagram persilangan mulai dari parental F1 dan F2

♂ normal >< ♀ white P= >< + w w G= + w F1= , + w w F2= + w w F2= = ♀ normal = ♂ normal + w + = ♀ white = ♂ white w w w Perbandingan dengan menggunakan teknik chi- kuadrat (x2) ♂ Normal ♀ Normal ♂ white ♀ white Jumlah Jumlah individu yang diamati (ft) 48 143 86 4 281 Jumlah individu yang diharapkan (Ft) 14x 281=70,25 14x 281=70,25 14x 281=70,25 14x 281=70,25 281 Derajat kebebasan (dk) = k – 1 = 4 – 1 = 3 Tabel chi- kuadrat dengan derajat kebebasan 3 adalah 7,815 x2=∑(ft-Ft)2Ft =(48-70,25)270,25+(143-70,25)270,25+(86-70,25)270,25+(4-70,25)270,25 =495,0625+5292,5625+248,0625+4389,062570,25 =10424,7570,25 x2=148,3950178 Pada perbandingan menggunaka teknik chi- kuadrat ini pada Drosophila normal dan white antara individu yang diamati dengan yang diharapkan, dengan ketentuan: X chi yang diamati > X2 tabel = H0 ditolakX chi yang diamati < X2 tabel = H0 diterimaSehingga hasil yang diamati lebih kecil dibandingkan dengan tabel, maka menolak hipotesis nol.

V. PEMBAHASANDalam hasil praktikum atau percobaan ini memperoleh mutan pada Drosophila no.16. Dengan parental ♂ normal dan ♀ white yaitu dengan jumlah lalat ♂ normal = 48 ekor, lalat ♀ normal = 143 ekor, lalat ♂ white = 86 ekor, dan lalat ♀ white = 4 ekor. Sehingga akan diperoleh fenotipe ♀ normal, ♂ white dan pada fenotipe keduanya diperoleh 1= ♀ normal, 1=♀ white, 1= ♂ normal, 1= ♂ white, sehingga perbandingannya 1 : 1 : 1 : 1.Akan tetapi praktikum atau percobaan kali ini belum akurat, seharusnya mutan pada botol no.16 ini mempunyai parental ♂ white dan ♀ normal. Jadi persilangan mulai dari parental F1 dan F2 perbandingan fenotipenya adalah 3 : 1.Seperti menurut buku penuntun praktikum genetika, Sisunandar, 2011 : 34 “ pada saat Morgan melakukan pengawinan terhadap lalat buah jantan bermata putih dengan lalat buah betina bermata normal. Dia memperleh semua lalat F1 baik jantan ataupun betina bermata normal. Dan saat F1 dikawinkan, maka diperoleh F2 yang menghasilkan perbandingan yang menyimpang, yaitu dari seluruh F2 didapat ¾ bermata nrmal, dan ¼ bermata putih. Kecuali itu, lalat betina bermata normal dan sedangkan pada jantan setengahnya bermata normal dan setengah putih”.Hasil persilangan terpaut seks sangatlah tergantung pada fenotipenya pada setiap jenis kelamin parentalnya. Hal ini bisa terjadi karena betimna mempunyai dua kromosom seks atu kromosom X, sedangkan pada jantan hanya kromosom X saja. Kesalahan ini terjadi karena kekurang telitian praktikan dalam melakukan praktikum, sehingga memperoleh hasil yang kurang akurat dengan data percobaan yang dilakukan oleg Morgan. Yang seharusnya perbandingan fenotipenya 3 : 1, tapi pada percobaan ini perbandingan yang diperoleh adalah 1 : 1 : 1 : 1. Dengan memperoleh perbandingan 1 : 1 : 1 :1 ini diperoleh dari ♂ normal dengan ♀ white.

VI. KESIMPULANTautan dapat terjadi pada kromosom tubuh ataupun pada kromosom kelamin. Tautan yang terjadi pada kromosom tubuh disebut tautan atau tautan non kelamin (tautan autosomal). Sedangkan pada tautan kelamin disebut tautan seks.Tautan autosomal adalah gen- gen yang terletak pada kromosom yang sama, sehingga tidak dapat

bersegregasi secara bebas dan cenderung diturunkan bersama.Gen tertaut kelamin merupakan gen yang terletak pada kromosom kelamin dan sifat yang ditimbulkan gen pada kromosom ini diturunkan bersama- sama dengan jenis kelamin.Gen tertaut kromosom X adalah gen yang terdapat pada kromosom X. Gen ini merupakan gen yang tertaut kelamin tidak sempurna.Gen tertaut kromosom Y adalah gen tertaut kelamin sempurna.Parental ♂ white dan ♀ normal. Jadi persilangan mulai dari parental F1 dan F2 perbandingan fenotipenya adalah 3 : 1.Hasil persilangan terpaut seks sangatlah tergantung pada fenotipenya pada setiap jenis kelamin parentalnya. Hal ini bisa terjadi karena betimna mempunyai dua kromosom seks atu kromosom X, sedangkan pada jantan hanya kromosom X saja. Kesalahan dalam praktik tidak bisa dihindari karena kekurang telitian praktikan yang menjadikan hasil tidak akurat atau sesuai.

DAFTAR PUSTAKA

Aryulina, Diah, Muslim, Choirul, Manaf, Syalfinaf, Winarni, Endang Widi. 2005. Biologi SMA Untuk Kelas XII. Jakarta : EsisSisunandar, Ph.D.2011.Penuntun Praktikum genetika.Purwokerto : UMPSuryo, 1994. Genetika Strata 1. Yogyakarta: Gadjah MadaSyamsuri, Istamar. 2004. Biologi 3A Untuk Kelas XII Semester 1. Malang : ErlanggaWijaya, Hendra. 1987. Penuntun Biologi Untuk SMA Kelas III A2. Bandung : CV Poinir Jaya Bandung