Siklus Hidup Drosophila melanogaster

LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA (BI-2105)

SIKLUS HIDUP Drosophila melanogaster

Tanggal Praktikum: 12 September 2014

Tanggal Pengumpulan: 26 September 2014

Disusun oleh :

Dary Aulia Muhammad

10613060

Kelompok 13

Asisten :

Dwi Davidson

21113040

PROGRAM STUDI BIOLOGI

SEKOLAH ILMU DAN TEKNOLOGI HAYATI

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

BANDUNG

2012

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada tahun 1910, T.H.Morgan, yang memilih Drosophila

melanogaster sebagai bahan pembalajaran hereditasnya,

menemukan satu dari banyak mutan yang ia temukan nanti,

yaitu mutan white. Morgan lalu bergabung ke dalam ‘Fly

Room’ di universitas Colombia yang digerakkan oleh 3 siswa

yaitu A.H. Surtevant, C.B.Bridges dan H.J.Muller. Dalam rentan

waktu 5 tahun, mereka memformulasikan teori kromosom

revolusioner dari hereditas. Morgan pun mendapatkan

penghargaan nobel atas pencapaiannya tersebut.

(Gerald,et al 2000)

Drosophila melanogaster hampir selalu dipakai dalam berbagai penelitian

genetika, baik di dalam lab maupun penelitian kecil pada pelajar sekolah

menengah. Dipilih karena beberapa alasan sederhana seperti biaya murah,

tidak memerlukan tempat yang bersih, mudah didapat, dan mudah untuk

dikembangbiakkan. Jenis mutan pada spesies ini juga terbilang banyak dengan

beberapa perbedaan pada warna badan, bentuk sayap, dan warna mata.

Ukurannya yang kecil juga emudahkan kita untuk mengamatinya dengan lebih

aman dan seksama.

Drosophila melanogaster termasuk salah satu endopterygota yang

melakukan metamorfosis sempurna. Pada Drosophila melanogaster, terdapat

fase telur, larva instar I, larva instar II, larva instar III, pre-pupa, pupa dan

imago. Penting bagi pelajar genetika untuk mempelajari siklus hidup

Drosophila melanogaster agar kita dapat mengetahui morfologi tiap fase pada

lalat tersebut serta perubahannya. Selain itu, secara ilmu genetika bila kita

mempelajari siklus hidup lalat tersebut, kita dapat mengetahui kontribusi letak

alel pada kromosom dalam menentukan morfologi serta perubahan pada tiap

fase. Dengan demikian, kita dapat mengaplikasikannya terhadap organisme

yang lebih makro serta ilmu genetika dapat terlaksana dengan baik.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari pengamatan kali ini adalah :

1. Menentukan tahapan siklus hidup Drosophila melanogaster.

2. Menentukan karakter morfologis dan waktu hidup tiap tahapan pada

Drosophila melanogaster.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Klasifikasi Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster merupakan sebuah

spesies lalat buah yang sering kita temukan hinggap

pada buah-buahan. Drosophila melanogaster memiliki

klasifikasi sebagai berikut. (Borror, 1993)

Kingdom : Animalia

Phyllum : Arthropoda

Class : Insecta

Ordo : Diptera

Familia : Drosophilidae

Genus : Drosophila

Spesies : Drosophila melanogaster

Ukuran tubuh lalat jantan lebih kecil dibandingkan betina dengan

tanda-tanda secara makroskopis adanya warna gelap pada ujung abdomen,

pada kaki depannya dilengkapi dengan sisir kelamin yang terdiri dari gigi

hitam mengkilap (Shorrock, 1972).

Drosophila melanogaster pada umumnya ringan dan memiliki

eksoskeleton dan integument yang kuat. Diseluruh permukaan tubuhnya,

integument serangga memiliki berbagai saraf penerima rangsang cahaya,

tekanan, bunyi, temperature, angin dan bau. Pada umumnya serangga

memiliki 3 bagian tubuh yaitu kepala, toraks dan abdomen. Kepala

berfungsi sebagai alat untuk memesukan makanan dan rangsangan syaraf.

Lalat memiliki tipe mulut spons pengisap. Toraks yang terdiri dari tiga ruas

tumpuan bagi tiga pasang kaki (sepasang pada setiap ruas), dan jika

terdapat sayap, dua pasang pada ruas kedua dan ketiga. Fungsi utama

Gambar 2.1 Drosophila melanogaster wildtype (Gilbert,

2010)

abdomen adalah untuk menampung saluran pencernaan dan alat reproduksi.

(Wiyono, 1986)

2.2 Morfologi dan Perbedaan Lalat Jantan dan Betina

Ada beberapa tanda yang dapat digunakan dalam membedakan antara

lalat jantan dan lalat betina, yaitu bentuk abdomen pada lalat betina kecil

dan runcing, sedangkan pada lalat jantan membulat(Gambar 1). Tanda

hitam pada ujung abdomen juga digunakan sebagai ciri yang dapat

membedakan antara jantan dan betina. Ujung abdomen lalat jantan

berwarna gelap, sedangkan pada betina tidak. Jumlah segmen pada lalat

jantan hanya 5, sedang pada betina ada 7. Lalat jantan memiliki sex comb,

berjumlah 10, terdapat pada sisi paling atas kaki depan, berupa bulu rambut

kaku dan pendek (Demerec dan Kaufmann, 1961). Lalat betina memiliki 5

garis hitam pada permukaan atas abdomen, sedangkan pada lalat jantan

hanya 3 garis hitam. (Wiyono, 1986)

Gambar 2.2 Drosophila melanogsater jantan dan betina

(Wolpert, 2002)

2.3 Siklus Hidup Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster merupakan salah satu insecta yang memiliki

siklus hidup berupa metamorfosis sempurna dengan siklus seperti yang

dibawah ini

Fase pertumbuhan dan perkembangan Drosophila melanogaster

dapat dimulai dari tingkatan paling awal, yaitu telur. Telur Drosophila

melanogaster memiliki bentuk bulat lonjong dan biasanya terletak pada

permukaan makanan. Telur memiliki fase hidup sebanyak 22-24 jam. Telur

Drosophila melanogaster dilindungi oleh dua jenis lapisan, yaitu selaput

vitelin yang mengelilingi sitoplasma dan selaput korion yang sangat keras

dan pada bagian anteriornya terdapat dua tangkai tipis. Selaput korion

Gambar 2.3 Siklus Hidup Drosophila melanogaster (Wolpert, 2002)

merupakan bagian yang paling keras pada telur dan yang paling menjaga

homeostasis telur tersebut. (Gilbert, 2010)

Setelah telur menetas, Drosophila melanogaster memasuki fase

berikutnya, yaitu larva instar I yang berbentuk seperti cacing yang

warnanya dapat dikatakan bening, karena sangat mengkilat. Larva instar I

berukuran sangat kecil dan biasanya dapat ditemukan di dalam makanan.

Motilitas larva instar I sangat rendah, dapat dilihat secara langsung pada

pergerakannya yang hampir bisa dikatakan tidak bergerak. Selain itu, bila

dilihat pada mikroskop, terdapat jumlah gigi pada mulut hitam yang sedikit.

Larva instar I memiliki spirakel di bagian posterior, tapi tidak memiliki

spirakel di bagian anterior. (Gilbert, 2010)

Dari larva instar I, Drosophila melanogaster memasuki fase yang

berikutnya, yaitu larva instar II. Secara struktur, larva instar II tidak terlalu

berbeda dengan larva instar I, tetapi dapat dibedakan ukuran tubuhnya.

Larva instar II berukuran jauh lebih besar dari larva instar I dan memiliki

motilitas yang jauh lebih tinggi dibandingkan larva instar I. Jika diamati

dengan mikroskop, dapat dibedakan dengan jelas jumlah gigi pada mulut

hitam larva instar II yang lebih banyak dibandingkan dengan larva instar I.

Pada larva instar II terdapat spirakel anterior yang tidak ditemukan pada

larva instar I. (Gilbert, 2010)

Drosophila melanogaster memasuki fase larva terakhir, yaitu larva

instar III. Tidak banyak terjadi perubahan pada larva instar III. Jika diamati

dengan mata telanjang, kita dapat melihat warna tubuhnya mulai kecoklatan

dan larva instar III tidak banyak bergerak jika dibandingkan dengan larva

instar II. Pada larva instar III terdapat lonjongan pada spirakel jika kita

amati dengan mikroskop. Fase hidup mulai dari larva instar I sampai

dengan larva instar III berlangsung 2-3 hari. (Gilbert, 2010)

Setelah dari larva instar III, Drosophila melanogaster mulai

memasuki masa diamnya, yaitu pre-pupa dan pupa. Perbedaan pre-pupa dan

pupa hanya terletak pada warna tubuh saja jika dilihat dengan mata

telanjang. Pre-pupa sama seperti larva instar III, sementara pupa sudah

berwarna coklat dan jika kita lihat pada waktu akhir sebelum pupa berubah

menjadi imago, kita dapat melihat bentuk tubuh imago pada pupa tersebut.

Fase pupa terjadi selama 2-3,5 hari hingga pupa menetas menjadi imago.

Setelah menjadi imago, Drosophila melanogaster sudah memiliki

tubuh yang terdiri dari kepala, thorax, hingga abdomen. Selain itu, terdapat

satu pasang sayap dan satu pasang antena pada Drosophila melanogaster .

Pada awal terbentuknya imago, sayap Drosophila melanogaster masih

melipat, tetapi setelah 2-3 jam sayapnya sudah membuka dan sudah bisa

terbang. Imago Drosophila melanogaster betina membutuhkan waktu 8-15

jam untuk bisa bertelur. Telur yang dihasilkan 50-75 telur perhari. (Gilbert,

2010)

2.4 Faktor Yang Mempengaruhi Siklus Hidup Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster memiliki siklus hidup 8-15 hari.

Pernyataan tersebut tidak bisa disebut sebagai akurat karena ada banyak

faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan lalat buah.

Faktor-faktor yang mempengaruhi siklus hidup Drosophila melanogaster

antara lain :

2.4.1 Suhu Lingkungan

Tiap makhluk hidup tentunya dapat hidup dalam suhu yang

berbeda-beda, begitu pula dengan Drosophila melanogaster.

Drosophila melanogaster dapat hidup dengan suhu optimal sekitar

250C-280C. Jika hidup pada suhu dibawah 180C, pertumbuhannya

akan terhambat, sementara jika hidup pada suhu diatas 300C,

pertumbuhannya menjadi steril. (Shorrocks, 1972)

2.4.2 Jumlah Makanan

Tentunya makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup jika

tidak memiliki makanan yang cukup. Hal ini menjadi bukti yang

cukup akan pentingnya kuantitas makanan dalam pemeliharaan

Drosophila melanogaster. (Campbell et al, 2008)

2.4.3 Kepadatan Media Pemeliharaan

Faktor kepadatan juga mempengaruhi pertumbuhan serta

kelangsungan hidup Drosophila melanogaster. Jika populasi

Drosophila melanogaster pada media pemeliharaan terlalu banyak,

akan terjadi persaingan hidup dalam mencari makanan dan tempat

untuk menetaskan telur. (Shorrocks, 1972)

2.4.4 Intensitas Cahaya

Intensitas cahaya sangat dibutuhkan untuk membantu

kecepatan siklus hidup Drosophila melanogaster karena pada

umumnya serangga menyukai tempat yang terang dibandingkan

dengan tempat yang gelap. (Campbell et al, 2008)

2.4.5 Parasit (Jamur)

Selain faktor lingkungan, faktor keterlibatan organisme lain

juga penting pada keberlangsungan hidup Drosophila

melanogaster. Adanya jamur, tungau, serta semut merah

mengganggu Drosophila melanogaster dalam beraktivitas dan

mencari makanan, karena adanya infeksi makanan dari jamur, serta

semut merah dan tungau tersebut. (Gilbert, 2010)

BAB III

METODE KERJA

3.1 Alat dan Bahan

Tabel 3.1 Alat dan Bahan Penelitian Siklus Hidup Drosophila melanogaster

Alat Bahan

Botol media dengan tutup (busa) Buah-buahan (pisang)

Botol dengan mulut sebesar botol

media

Drosophila melanogaster

Kantong plastik

3.2 Metode Kerja

Proses pertama yang harus dijalani adalah penangkapan lalat buah

tipe wildtype disekitar kita. Lalat buah tersebut biasanya berada di tempat

yang tidak terlalu banyak terekspos sinar matahari, dan dekat dengan buah-

buahan. Metode penangkapan lalat cukup beragam, untuk percobaan kali

ini metode yang digunakan adalah dengan melakukan penangkapan di

habitatnya menggunakan sebuah media. Setelah itu lalat dipindahkan dari

media penangkapan ke media yang telah didapatkan pada kelas praktikum.

Metode ini dipilih untuk mengurangi resiko media yang terkontaminasi

jamur.

Setelah lalat telah terkumpul dalam media, proses kerja dapat

dilanjutkan dengan pengamatan. Mula-mula lalat buah yang telah ditangkap

dicatat tempat dan tanggal penangkapan, serta jumlah lalat yang tertangkap.

Kemudian lalat buah yang telah tertangkap diamati paling sedikit dua kali

perhari atau lebih baik sesering mungkin agar tidak terlewat fasa hidupnya.

Ketika lalat pertama kali mengalami tahap pertumbuhan, dicatat tanggal

dan jam saat lalat tersebut mengalami perubahan fase pertumbuhan. Setelah

pupa pertama muncul, imago/ lalat dewasa dikeluarkan. Pengamatan terus

dilakukan secara rutin sampai ketika imago pertama muncul.

BAB IV

HASIL PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

4.1.1 Pengamatan Individual

Pengamatan

GambarPertama muncul

Ukuran dan Hasil

pengamatan lainnya

Tanggal/jam Umur

Telur Sulit teramati, berukuran 1mm

Pukul 08.5015 September 2014

1 hari 2 jam 2 menit

Larva instar I Berwarna agak bening, berukuran 1,5 mm

Pukul 10.52 16 September 2014


Larva instar II

Berukuran 2 mm, berwarna putih



Larva instar III

Berukuran 2,5 mm, spirakel terlihat, berwarna kecoklatan di bagian ujungnya



Prepupa Berukuran 2,5 mm, berwarna putih kecoklatan



Pupa Berukuran 2,5 mm, berwarna cokelat (pada gambar ada warna kehitaman)



Imago Berukuran kira-kira 3 mm



4.2 Pembahasan

Setelah melakukan pengamatan terhadap lalat buah, maka diketahui kali

ini umur lalat wildtype 9 hari 5 jam 13 menit. Sedangkan waktu hidup lalat

pada literatur berkisar antara 8 – 9 hari hingga mencapai imago. Hal ini

menunjukan kondisi media pemeliharaan praktikan yang baik, serta

didukung oleh media yang bebas jamur serta suhu yang optimal sehingga

dapat mempercepat proses pertumbuhan lalat.

Perbandingan tiap fase pada pertumbuhan Drosophila melanogaster

lebih jelasnya terletak pada ukuran, motilitas, morfologi, serta letak. Fase

telur sangat non-motil, berukuran sangat kecil hampir tak

terlihat, berbentuk bulat lonjong berwarna putih, serta terletak pada

permukaan makanan. Fase larva instar memiliki motilitas yang rendah,

berukuran kira-kira 1,5mm – 2,5 mm, terletak di dasar makanan atau dapat

dilihat di dinding pemeliharaan, berbentuk seperti cacing berwarna putih

kecokelatan serta memiliki spirakel anterior dan posterior (pada larva

instar I tidak terdapat spirakel anterior). Fase pupa sangat non-motil,

spirakelnya jelas terlihat, berukuran sama seperti larva instar III, terletak di

dinding media pemeliharaan berbentuk bulat agak lonjong. Fase imago

memiliki bagian tubuh yang kompleks dan merupakan fase akhir dalam

metamorfosis lalat buah, seperti kepala, thorax, dan abdomen, berukuran

3-5 mm, memiliki motilitas tinggi, berada di dinding media.

Berdasarkan hasil pengamatan dan pengumpulan data, waktu siklus

hidup hingga menjadi imago pertama selama 9 hari 5 jam 13 menit

terbukti melebihi literatur yang hanya menyebutkan 8-9 hari. Hal ini

mungkin disebabkan oleh kondisi lingkungan pemeliharaan lalat pada

penulis kurang optimal, yaitu bersuhu 270C-280C yang cukup bervariatif

dan juga intensitas cahaya yang berubah-ubah, sehingga menyebabkan

pertumbuhan Drosophila melanogaster terhambat.

Pada media pengamatan, tidak terdapat adanya kontaminasi jamur.

Terlihat dari Drosophila melanogaster yang dapat berkembang biak

dengan baik dan subur. Hal ini disebabkan oleh kebersihan media itu

sendiri sebelum pisang dan kertas saring dimasukkan ke dalam media.

Busa penutup pun di bersihkan sebelum digunakan, untuk mencegah

adanya kontaminasi jamur berbahaya yang dapat mengancam

pertumbuhan lalat dan keturunannya. Kalaupun ada kontaminasi jamur

pada kasus lain, kemungkinan dibawa oleh lalat wildtype liar tersebut

ataupun berasal dari pisang yg digunakan di dalam media sebagai bahan

konsumsi lalat.

Terdapat komposisi penyusun media seperti pisang, kertas saring

(tissue), akuades, serta penutup dari gabus. Pisang berfungsi sebagai

makanan bagi lalat buah yang dipelihara . Kertas saring pada media

berfungsi sebagai tempat untuk meletakkan telur bagi Drosophila

melanogaster (walaupun sering terlihat pada dasar makanan dibanding di

kertas saring). Gabus berfungsi sebagai penutup media pemeliharaan agar

lalat mendapatkan udara yang cukup serta tidak bisa keluar dari media

pemeliharaan.

BAB V

KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

1. Berdasarkan pengamatan dan yang telah dilakukan, siklus hidup

Drosophila melanogaster terdiri dari tahap telur, larva instar I, larva

instar II, larva instar III, pre-pupa, pupa dan imago.

2. Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, kita dapat menentukan

morfologi dan perubahan pada tiap fase pada Drosophila melanogaster,

serta waktu hidupnya.

Telur berbentuk bulat lonjong dengan waktu hidup selama 22-24

jam.

Larva instar berbentuk seperti cacing berspirakel dengan waktu

hidup 2-3 hari.

Pupa dengan bentuk seperti larva instar yang kecoklatan dengan

waktu hidup 2-3,5 hari.

Serta imago yang sudah jelas struktur tubuhnya dengan waktu

hidup 7-8 hari.

DAFTAR PUSTAKA

Borror, D.J., Triplehorn, C. A., dan Johnson, N.F. 1993. Pengenalan Pelajaran Serangga. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Campbell, Reece, Urry, Peterson, Wasserman, Minorsky, Jackson. 2008. Biology Concept and Connection 7th. Pearson International: New York.

Elfrod, Susan, William Stansfield. 2002. Schaum’s Outline of Theory and Problems of Genetics, 4th edition. The Mc Graw-Hill Companies: New York.

Geiger, Pete. 2002. Drosophila melanogaster – Introducing to The Unit. http://biology.arizona.edu/sciconn/lessons2/lessons.html (diakses pada 24/09/2014).

Gerald, M., Edward, B. 2000. A Brief History of Drosophila’s Contributions to Genome Research. http://web.mit.edu/HST.160/www/DrosophilaGenomeResearch.pdf (diakses pada 24/09/2014)

Gilbert, Scott F. 2010. Developmental Biology 9th Edition. Sinauer Associates : New York

Hartwell, Hood, Goldberg, Reynolds, Silver. 2011. Genetics : From Genes to Genomes 4th Edition. The McGraw-Hill Companies, Inc : New York

Wolpert, Lewis. 2002. Principles of Development 2nd Edition. Oxford University Press : New York.

Shorrocks, B. 1972. Drosophila. London: Ginn & Company Limited.

Wiyono, H.T. 1986. Studi mengenai pentingnya lalat buah Drosophila Melanogaster sebagai bahan praktikum genetika di SMA. Tesis. Fakultas Pasca sarjana Institut Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Malang.

http://web.mit.edu/HST.160/www/DrosophilaGenomeResearch.pdf

Siklus Hidup Drosophila melanogaster

Documents

Transcript of Siklus Hidup Drosophila melanogaster