PENGARUH USIA TERHADAP FENOMENA GAGAL BERPISAH
sophila la melanog lanog aster ster (NONDISJUNCTION) PADA PERSILANGAN D r osophi STRAIN N♂ >< m♀ DAN RESIPROKNYA LAPORAN PROYEK
Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Genetika II Yang dibimbing oleh Prof. Dr. H. Agr. M. Amin, Msi dan Andik Wijayanto, SSi, MSi.
Oleh: Kelompok 15/ Offering H / 2015 Monica Feby Zelvia
150342604927 150342604927
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI 2017
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Genetika adalah ilmu yang mempelajari tentang gen dan pola pewarisan sifatnya pada suatu makhluk hidup. Dasar dari pewarisan sifat tersebut ialah dari penelitian yang menghasilkan Hukum Mendel I dan Hukum Mendel II. Namun ternyata tidak seluruhnya pola pewarisan sifat sesuai dengan ketentuan dari Hukum Mendel. Penyimpangan tersebut dapat berupa beberapa macam, misalnya fenomena gagal berpisah atau nondisjunction. nondisjunction. Nondisjunction Nondisjunction adalah kegagalan segregasi dari pasangan kromosom homolog selama meiosis. Terdapat formasi pada sel baru dengan jumlah abnormal dari materi genetik. Bagaimanapun selama proses meiosis dapat terjadi beberapa kesalahan yang membuat kromosom homolog pembelahannya mengalami kegagalan dan bermigrasi pada kutub yang sama. Konsekuensinya, dua tipe dari gamet diproduksi, satu dari masing-masing membawa dua kopi kromosom, sedangkan satu yang lain tak membawa satupun. Akibatnya secara fenotip, kondisi individu yang mengalami gagal berpisah selama perkembangan akan menunjukkan abnormalitas yang dapat menjadi fatal (Ahmad et al., al., 2010). Peristiwa gagal berpisah dapat terjadi karena berbagai macam hal baik dari faktor internal maupun eksternal. Hal-hal yang dapat memicu nondisjunction nondisjunction ini diantaranya yaitu adanya virus/infeksi, radiasi, penuaan sel telur dimana peningkatan usia ibu berpengaruh terhadap kualitas sel telur. Sel telur akan menjadi kurang baik dan pada saat terjadi pembuahan oleh spermatozoa, sel telur akan mengalami kesalahan dalam pembelahan (Belinda, 2010). Fenomena gagal berpisah dapat dibuktikan melalui penelitian misalnya pada lalat buah. Lalat buah D. melanogaster seringkali digunakan dalam penelitian biologi terutama dalam perkembangan ilmu genetika. Hal tersebut adalah karena lalat buah ini memenuhi persyaratan sebagai objek yaitu ukuran tubuhnya kecil, mudah ditangani dan mudah dipahami, praktis, siklus hidup singkat yaitu hanya dua minggu, murah dan mudah dipelihara dalam jumlah besar, mudah berkembangbiak dengan jumlah anak banyak, dan beberapa mutannya mudah diuraikan (Aini, 2008).
Penelitian terkait peristiwa gagal berpisah sudah beberapa kali dilakukan seperti yang dilakukan oleh Tokunaga (1969) yang membuktikan peristiwa gagal berpisah pada D. melanogaster yang dipengaruhi faktor internal usia betina dan faktor eksternal berupa suhu. Penelitian tersebut mendapatkan hasil dimana frekuensi gagal berpisah meningkat pada usia betina yang lebih tua dan suhu yang rendah. Berkaitan dengan faktor yang mempengaruhi peristiwa gagal berpisah, dalam penelitian kali ini akan dilakukan penelitian serupa terkait gagal berpisah yang dipengaruhi oleh faktor internal yaitu usia pada betina sehingga pola gagal berpisah pada kromosom kelamin dapat diketahui. Dengan demikian akan digunakan D.melanogaster strain m dan N dengan pola persilangan ♀m >< ♂ N beserta resiproknya.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diutarakan, maka dapat dibuat rumusan masalah untuk penelitian ini sebagai berikut. 1. Bagaimanakah fenotip F1 pada persilangan Drosophila melanogaster antara
strain ♀m >< ♂ N beserta resiproknya? 2. Bagaimana rasio gagal berpisah pada persilangan Drosophila melanogaster strain ♀m >< ♂ N beserta resiproknya? 3. Bagaimana pengaruh usia betina terhadap frekuensi gagal berpisah berpisah pada persilangan Drosophila
melanogaster strain ♀m >< ♂ N beserta
resiproknya? C. Tujuan
Berdasarkan rumusan maslah yang telah diutarakan, maka tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Untuk mengetahui fenotip F 1 pada persilangan Drosophila persilangan Drosophila melanogaster antara antara
strain ♀m >< ♂ N beserta resiproknya 2. Untuk mengetahui rasio gagal berpisah pada persilangan persilangan Drosophila melanogaster strain strain ♀m >< ♂ N beserta resiproknya 3. Untuk mengetahui pengaruh usia betina terhadap frekuensi gagal berpisah berpisah pada pada persilangan Drosophila persilangan Drosophila melanogaster strain strain ♀m >< ♂ N beserta resiproknya?
D. Kegunaan Penelitian
Adapun kegunaan penelitian ini adalah sebagi berikut. 1. Bagi Peneliti a. Memberikan informasi dan bukti serta pemahaman konsep tentang fenomena gagal berpisah ( Nondisjunction) yang dipengaruhi usia betina terutama pada persilangan N♂ >< m♀ beserta resiprok nya. b. Mengembangkan
kemampuan
berpikir
kritis
untuk
dapat
menganalisis fenomena pewarisan sifat dan penyimpangannya c. Melatih kemampuan menulis secara ilmiah sebagai bekal untuk calon ilmuan. 2. Bagi Pembaca a. Memberikan informasi dan meningkatkan pemahaman fenomena gagal berpisah ( Nondisjunction) yang dipengaruhi usia betina pada persilangan N♂ >< m♀ beserta resiprok nya. b. Menambah referensi bagi pembaca.
E. Asumsi Penelitian
Adapun asumsi penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Faktor internal selain usia betina pada Drosophila melanogaster yang digunakan dalam penelitian saat persilangan dianggap sama. 2. Faktor eksternal atau kondisi lingkungan seperti suhu, kelembaban, dan cahaya dianggap sama dan tidak menimbulkan berpengaruh terhadap persilangan Drosophila melanogaster selama penelitian. 3. Medium sebagai sumber nutrisi dan tempat perkembangbiakan Drosophila melanogaster dianggap sama selama penelitian.
F. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah untuk memberikan gambaran terhadap penelitian ini yaitu sebagai berikut: 1. Penelitan menggunakan Drosophila melanogaster strain N dan m. 2. Penelitian ini dibatasi pada persilangan Drosophila melanogaster strain ♀m
>< ♂ N beserta resiproknya.
3. Data yang diambil pada jumlah fenotipnya sampai F 1 pada setiap persilangan. 4. Ciri fenotip yang diamati meliputi warna mata, warna tubuh, dan kondisi sayap. 5. Pengambilan data dimulai dari hari menetesnya pupa yang dihitung sebagai hari ke 1-7. 6. Indikator terjadinya gagal berpisah dilihat dari munculnya anakan yang menyimpang anakan yang seharusnya muncul.
G. Definisi Operasional
1. Fenotip adalah kenampakan yang mencakup fermokologi, fisiologi, dan tingkah laku (Aloysius, 2013). Fenotip yang diamati dalam penelitian ini adalah warna mata, warna tubuh, dan kondisi sayap. 2. Strain adalah suatu kelompok intraspesifik yang memilliki hanya satu atau sejumlah kecil ciri yang berbeda (King R. C. 1985). Dalam penelitian ini, strain yang digunakan adalah strain N dan m. 3. Perkawinan resiprok merupakan perkawinan kebalikan dari perkawinan yang dilakukan.
Dalam penelitian ini, perkawinan resiprok adalah
perkawinan antara ♀N >< ♂m dengan resiproknya yaitu ♀ m >< ♂N. 4. Gagal berpisah adalah suatu peristiwa yang terjadi pada kromoson X, dimana kedua kromosom X gagal memisah selama meiosis sehingga keduanya menuju kutub yang sama dan terbentuklah telur yang memiliki dua kromosom kelamin X atau tidak memiliki kromosom kelamin X. Gagal berpisah terjadi pada gamet betina (Aloysius, 2013). 5. Frekuensi gagal berpisah dihitung dari perbandingan antara banyaknya individu dari Drosophila melanogaster yang muncul pada F 1 yang mengalami penyimpangan dengan jumlah keseluruhan individu yang dihasilkan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Drosophila melanogaster
Drosophila melanogaster merupakan kelompok serangga yang biasa dikenal sebagai lalat buah. Menurut Aini (2008), dalam sistem taksonomi, D. melanogaster memiliki klasifikasi sebagai berikut. Filum
: Arthropoda
Kelas
: Insecta
Ordo
: Diptera
Famili
: Drosophilidae
Genus
: Drosophila
Spesies : Drosophila melanogaster D. melanogaster (lalat buah) adalah suatu serangga kecil dengan panjang dua sampai lima milimeter dan komunitasnya sering ditemukan di sekitar buah yang rusak/busuk (Iskandar, 1987). Lalat buah D. melanogaster seringkali digunakan dalam penelitian biologi terutama dalam perkembangan ilmu genetika. Hal tersebut adalah karena lalat buah ini memenuhi persyaratan sebagai objek yaitu ukuran tubuhnya kecil, mudah ditangani dan mudah dipahami, praktis, siklus hidup singkat yaitu hanya dua minggu, murah dan mudah dipelihara dalam jumlah besar, mudah berkembangbiak dengan jumlah anak banyak, beberapa mutan mudah diuraikan (Aini, 2008). Lalat buah ini memiliki sifat dimorfisme. 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). Ada beberapa tanda yang dapat digunakan untuk membedakan lalat jantandan betina, yaitu bentuk abdomen pada lalat betina kecil dan runcing, sedangkanpada jantan agak membulat. Tanda hitam pada ujung abdomen juga bisa menjadi ciri dalam menentukan jenis kelamin lalat ini tanpa bantuanmikroskop. Ujung abdomen lalat jantan berwarna gelap, sedang 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 1 dibawah menunjukkan lalat betina (atas) dan lalat kantan (bawah): Tampilan seluruh tubuh lateral (kiri), pandangan diperbesar dari kaki depan (kolom 2), tampilan dorsal (kolom ke-3) dan tampilan ventral (kanan) pada bagian abdomen. Hanya jantan yang menampilkan sisir seks pada sepasang kaki pertama. Betina sedikit lebih besar dan menampilkan garis-garis gelap yang terpisah di ujung posterior perut mereka, yang digabungkan pada pria (panah melengkung). Pelat analog (panah putih) lebih gelap dan lebih kompleks pada pria dan menampilkan ekstensi mirip pin pada wanita. Bagian perut dan anal masih pucat pada pria yang baru terekspos dan bisa salah sebagai indikator wanita pada pandangan pertama. Betina menampilkan bintik hijau kehijauan yang terlihat di perut mereka (mekonium; tidak ditunjukkan) yang merupakan indikator keperawanan yang aman bahkan jika jantan subur hadir.(Childress dan Halder, 2008).
Gambar 1. Kriteria pembeda jenis kelamin Drosophila melanogaster Sumber: Childress dan Halder (2008)
D. melanogaster tergolong Holometabola, memiliki periode istirahat yaitu dalam fase pupa. Dalam perkembangannya
D. melanogaster mengalami
metamorfosis sempurna yaitu melalui fase telur, larva, pupa dan D. Melanogaster dewasa (Frost, 1959). Lalat betina setelah perkawinan menyimpan sperma di dalam organ yang disebut spermatheca (kantong sperma). Lalat jantan dan betina adalah diploid. Setiap kali pembelahan meiosis dihasilkan 4 sperma haploid di dalam testes lalat jantan dewasa sedangkan pada lalat betina dewasa hanya dihasilkan 1 butir telur dari setiap kali pembelahan (Wiyono, 1986).
Telur D. melanogaster memiliki panjang kira-kira setengah millimeter. Bagian struktur punggung telur ini lebih datar dibandingkan dengan bagian perut. Telur lalat akan nampak di permukaan media makanan setelah 24 jam dari perkawinan (Wiyono, 1986). Setelah fertilisasi acak telur berkembang kurang lebih satu hari, kemudian menetas menjadi larva. Larva yang baru menetas disebut sebagai larva fase (instar) pertama dan hanya nampak jelas bila diamati dengan menggunakan alat pembesar. Larva makan dan tumbuh dengan cepat (Demerec dan Kaufmann, 1961) kemudian berganti kulit mejadi larva fase kedua dan ketiga kemudian berubah menjadi pupa (Wiyono, 1986). Larva sangat aktif dan termasuk rakus dalam makan, sehingga larva tersebut bergerak pelan pada media biakan. Saat larva siap menjadi pupa, mereka berjalan perlahan dan menempel di permukaan relatif kering, seperti sisi botol atau di bagian kertas kering yang diselipkan ke pakannya. Pupa yang baru terbentuk awalnya bertekstur lembut dan putih seperti kulit larva tahap akhir, tetapi secara perlahan akan mengeras dan warnanya gelap (Demerec dan Kaufmann, 1961). Diatas dari empat hari, tubuh pupa tersebut sudah siap dirubah bentuk dan diberi sayap dewasa, dan akan tumbuh menjadi individu baru (Manning, 2006). Tahap akhir fase ini ditunjukkan dengan perkembangan dalam pupa seperti mulai terlihatnya bentuk tubuh dan organ dewasa (imago). Ketika perkembangan tubuh sudah mencapai sempurna maka D. melanogaster dewasa akan muncul melalui anterior enddari pembungkus pupa. Lalat dewasa yang baru muncul ini berukuran sangat panjang dengan sayap yang belum berkembang. Waktu yang singkat, sayap mulai berkembang dan tubuhnya berangsur menjadi bulat (Demerec dan Kaufmann, 1961). Perkawinan biasanya terjadi setelah imago berumur 10 jam, tetapi meskipun demikian lalat betina biasanya tidak segera meletakkan telur sampai hari kedua. Lalat betina bertelur kurang lebih 50 sampai 75 butir per hari sampai jumlah maksimum kurang lebih 400-500 dalam 10 hari. Siklus hidup totalterhitung dari telur sampai telur kembali berkisar antara 10-14 hari. Siklus hidup Drosophila melanogasterselengkapnya adalah sebagai berikut
Gambar 2. Siklus hidup Drosophila melanogaster Sumber: Weighman et al ., (2003)
Salah satu alasan digunakannya D. melanogaster sebagai objek adalah karena spesies ini menampilkan banyak mutan. Dalam kondisi normal (sering disebut wild type) tidak mengalami mutasi pada salah satu atau beberapa lokus kromosomnya (Aloysius, 2013). Tipe normal memiliki ciri-ciri dengan tubuh berwarna coklat kekuningan, mata merah, dan sayap yang panjang menutupi seluruh abdomennya dengan warna yang transpraran (Dimit, 2006). Strain mutan yang dimiliki D. melanogaster cukup bervariasi, yang dapat dilihat dari warna mata, bentuk mata, dan bentuk sayap (Karmana, 2010). Salah satu strain mutan dari D. melanogaster ialah Pm yang memiliki ciri-ciri menurut Krebs dan Fasolo (2004) yaitu strain Pm (Plum) memiliki mata yang berwarna ungu gelap. Strain ini dalam keadaan homozigot bersifat letal. Sifat yang khas pada strain mutan ini yang kerap digunakan sebagai objek dasar dalam penelitian terkait kajian-kajian il mu genetika. Kromosom Kelamin dan Penentuan Kelamin pada Drosophila melanogaster
Kromosom kelamin ialah suatu perangkat krmosom yang dapat mengekspresikan suatu kelmain pada individu. Dalam Aloysius (2004) disbutkanbahwa kromosom kelamin yang telah dikenalkan antara lain ialah kromosom X dan Y serta kromsom Z dan W. Kelompok makhluk hidup yang
memiliki kromosom kelamin X dan Y salah satunya ialah Drosophila melanogaster . Pada D. melanogaster terdapat suatu mekanisme perimbangan kromosom dalam menentukan jenis kelamin. Menurut Aloysius (2004) pada D. melanogaster terdapat kromosom kelamin X dan Y. Dalam kedaan diploid normal ditemukan pasangan kromosom kelamin XX dan XY atau pasangan kromosom secara lengkap sebagai AAXX dan AAXY (jumlah autosom sebanyak tiga pasang). Mekanisme ekspresi kelamin pada D. melanogaster dikenal sebagai suatu mekanisme perimbangan antara kromosom kelamin (X) dan autosom (A) atau X/A. Berikut rincian indeks kelamin numerik kelamin D.melanogaster menurut Aloysius (2004). Tabel 1 Indeks kelamin numerik pada D. melanogaster . Jumlah kromosom X
Jumlah A (autosom) pada tiap pasang A
Rasio X/A
3 4 4 3 2 1 3 2 2 1 1
2 3 4 3 2 1 4 3 4 2 3
1.5 1.33 1 1 1 1 0,75 0,67 0,5 0,5 0,33
Fenotipe Kelamin Betina super (metafemale) Betina super (metafemale) Betina normal tetraploid Betina normal triploid Betina normal diploid Betina normal haploid Intersex Intersex Jantan tetraploid Jantan normal Jantan super (metamale)
Sumber: Rangkuman dari : Andrian dan Owen 1960, Berskowita 1973, Ayala dkk, 1984, Gardner dkk 1991 dalam Aloysius (2004) Strain N dan m
Drosophila melanogaster memiliki strain-strain mutan yang mudah dibedakan satu dengan yang lain berdasarkan fenotipe terutama dari warna mata, bentuk sayap, panjang sayap dan warna tubuh. Strain normal (N) dari D. melanogaster sering disebut sebagai tipe normal atau wild-type dimana strain ini tidak mengalami mutasi pada salah satu atau beberapa lokus kromosomnya (Aloysius, 2000). Strain normal D. melanogaster ini memiliki ciri morfologis tubuh berwarna kuning kecoklatan, mata merah sayap lurus dan menutupi seluruh tubuhnya.
Strain mutan dari D.melanogaster yang mengalami mutasi salah satunya adalah strain m. Mutan ini memiliki ciri dengan panjang sayapnya tereduksi hingga sama dengan panjang tubuhnya sehingga lebih pendek dari wild type. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 1, lokus 36. Strain miniature (m) pada D. melanogaster ini merupakan mutan yang bersifat resesif terhadap strain N dalam kondisi heterozigot (Flybase, 2017).
Gambar: Strain m pada D. melanogaster Sumber: Flybase (2017)
B. Peristiwa Gagal Berpisah ( Nondisjunction)
Nondisjunction adalah kegagalan segregasi dari pasangan kromosom homolog selama meiosis. Terdapat formasi pada sel baru dengan jumlah abnormal dari materi genetik. Menurut Ahmad et al., (2010) formasi yang baru ini dapat menyebabkan peribahan fenotipik yang bersifat fatal. Kromosom homolog adalah kromosom identik yang dapat dilihat secara berpasangan, dengan mengandung sekitar 50% turunan dari masing-masing orang tua. Pada manusia memiliki 46 kromosom, atau 23 pasangan homolog. Dalam kondisi normal, pada meiosis kromosom homolog terikat pada benang spindel, yang terhubung pada 2 sentriol dan terarahkan pada bidang ekuator sel. Sebelum .pembelahan meiotik pertama mengambil tempat, pasangan kromosom homolog bermigrasi pada kutub sel yang berlawanan dengan dipengaruhi oleh aktivitas benang spindel, dan meiosis terselesaikan dengan tiap gamet membawa satu kopi dari setiap kromosom (Ahmad et al ., 2010).
Gambar. Proses pembelahan meiosis yang normal Sumber: Ahmad et al., (2010)
Namun demikian, selama proses meiosis dapat terjadi beberapa kesalahan yang membuat kromosom homolog pembelahannya mengalami kegagalan dan bermigrasi pada kutub yang sama. Konsekuensinya, dua tipe dari gamet diproduksi, satu dari masing-masing membawa dua kopi kromosom, sedangkan satu yang lain tak membawa satupun. Zigot yang kromosomnya lebih sedikit dari jumlah normal diploid (2n-1) disebut monosomik, dan saru yang lain yang memiliki ekstra kromosom (2n+1) disebut trisomik, yang kondisinya selama perkembangan akan menunjukkan abnormalitas yang dapat menjadi fatal (Ahmad et al ., 2010)
B. Kerangka Konseptual
Pembelahan meiosis merupakan proses pembelahan yang terjadi pada sel gamet yang membuat kromosom sel tereduksi dari diploid menjadi haploid
↓ Meiosis selama prosesnya dapat mengalami kegagalan misalnya gagal berpisah atau nondisjunction
↓ Gagal berpisah merupakan peristiwa dimana bagian-bagian dari sepasang kromosom yang homolog tidak bergerak memisahkan diri sebagaimana mestinya pada meiosis I, atau dimana kromatid saudara gagal berpisah selama meiosis II, sehingga satu gamet menerima dua jenis kromosom yang sama dan satu gamet lainnya tidak mendapat salinan sama sekali
↓ Peristiwa gagal berpisah dipengaruhi oleh berbagai faktor baik faktor internal maupun eksternal. Faktor initernal yang mempengaruhi gagal berpisah salah satunya ialah faktor usia
↓
Pewarisan sifat yang terpaut kromosom kelamin X mengikuti pola khas yaitu crisscross patern of inheritance (pola pewarisan menyilang).
Persilangan D. melanogaster strain N♂ >< w♀ dan N♀ >< m♂ beserta resiproknya yang merupakan strain yang terpaut kromosom kelamin.
Pada
Pada persilangan
Pada
Pada persilangan
C. Hipotesis Penelitian
Hipotesis penelitian yang digunakan adalah sebagai berikut: Fenotip F1 pada persilangan Drosophila melanogaster strain ♀N >< ♂w
1.
dan ♀N >< ♂m beserta resiproknya yaitu: a. Persilangan N♂ >< w♀ menghasilkan fenotipe F1 N ♀ super, w♀ fertil,
N♂steril, letal, N♀, w♂ b. N♀ >< w♂ menghasilkan fenotipe F1 N ♀ fertil, N♂ steril, N♂ dan N♀. c. N♂ >< m♀menghasilkan fenotipe F1 N♀ super, m♀ fertil, N♂ steril, letal, N♀ dan m♂. d. N♀ >< m♂menghasilkan fenotipe F1 N ♀ fertil, N♂ steril, N♀ dan m♂. 2. Rasio gagal berpisah (nondisjunction) pada persilangan Drosophila melanogaster strain N♂>
N♂ >< w♀ N♀ super: w♀ fertil: N♂steril: letal: N♀: w♂ = 1:1:1:1:1:1
N♀ >< w♂ N♀ fertil : N♂ steril: N♂: N♀ = 1:1:1:1
N♂ >< m♀ N♀ super: m♀ fertil: N♂ steril: letal: N♀: m♂ = 1:1:1:1:1:1
N♀ >< m♂
N♀ fertil: N♂ steril: N♀: m♂ = 1:1:1:1
BAB III METODE PENELITIAN
A. Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif observatif, yang tidak memberikan perlakuan khusus pada objek penelitian. Penelitian ini dilakukan dengan menyilangkan Drosophila melanogaster strain ♂N><♀m beserta resiproknya dengan memberikan perlakuan usia pada betina untuk 3, 6, 9, 12, dan 15 hari dan dilakukan ulangan sebanyak 3 kali pada masing-masing perlakuan. Pengambilan data dilakukan secara langsung dengan menghitung dan mencatat semua fenotip dan jenis kelamin yang muncul pada keturunan F1. B. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di laboratorium genetika jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Malang tepatnya di ruang 310. Adapun waktu penelitian dilaksanakan pada bulan September-November 2017. C. Populasi dan Sampel
Populasi yang digunakan pada penelitian ini adalah lalat buah D. melanogaster . Sampel yang digunakan ialah D. melanogaster strain N dan m. Sampel yang digunakan didapatkan dari stok yang ada pada laboratorium. D. Instrumen Penelitian
Instrumen penelitian ini meliputi alat dan bahan yang digunakan serta prosedur kerja meliputi pembuatan medium, peremajaan stok, pengamatan strain, pengampulan dan persilangan P1. Selengkapnya disajikan sebagai berikut. 1. Alat Pada penelitan ini digunakan peralatan yaitu botol selai, kertas pupasi, kertas label, selang plastik berdiameter sedang dan kecil, kuas, cotton bud, kain kasa, spons, spidol, plastik, timbangan, blender, pisau, panci, baskom, pengaduk, kompor gas, mikroskop stereo dan kardus. 2. Bahan Bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah D. melanogaster strain N dan m, pisang rajamala, tape singkong, gula merah, ragi (yeast), tis u dan air.
3. Prosedur Kerja a. Pembuatan medium Menimbang bahan medium yaitu pisang rajamala, tape singkong, dan gula merah dengan perbandingan 7 : 2 : 1 untuk satu resep, yaitu 700 gram pisang rajamala, 200 gram tape singkong, dan 100 gram gula merah
↓ Memblender pisang rajamala dan tape singkong dan menambahkan air secukupnya serta memanaskan gula merah dalam panci hingga mencair
↓ Memasukkan pisang dan tape yang sudah halus beserta gula merah yang telah cair kedalam panci dan memanaskan diatas kompor dengan api sedang
↓ Memasak adonan medium tersebut selama 45 menit
↓ Mematikan kompor dan memasukkan adonan masak ke dalam botol selai yang sudah disterilkan dalam keadaan panas dan langsung ditutup dengan spons yang telah dipotong dan ukurannya sesuai untuk tutup botol
↓ Setelah medium dingin, memasukkan ±3-4 butir yeast ke dalam medium dan membersihkannya dari uap air serta memberi kertas pupasi.
b. Peremajaan stok Menyiapkan beberapa botol selai yang berisi medium baru dan telah diberi yeast dan kertas pupasi. kemudian diberi label pada seti ap botol/
↓ Memindahkan minimal 3 pasang lalat (jantan dab betina) dari masingmasing strain dari stok ke botol selai yang berisi medium baru
↓ Mengamati perkembangbiakan lalat, jika muncul pupa warna hitam maka dilakukan pengampulan untuk melakukan persilangan
c. Pengamatan fenotipe Mengambil D. melanogaster dari botol stok tiap strain.
↓ Memasukkan D. melanogaster ke dalam plastik.
↓ Mengamati ciri-ciri fenotip dari tiap strain D. melanogaster dibawah mikroskop stereo.
↓ Mencocokkan ciri-ciri fenotip yang telah diperoleh dengan berbagai sumber literatur.
d.
Pengampulan
Menyiapkan selang bediameter sedang sepanjang ± 6 cm dan memberi irisan pisang kecil pada bagian tengah selang
↓ Mengambil pupa dari masing-masing strain yang sudah menghitam menggunakan kuas atau cotton bud.
↓ Memasukkan pupa tersebut ke dalam selang yang telah disiapkan dan menutupnya dengan gabus
↓ Memberi label nama strain dan tanggal mengampul pada tiap selang
↓ Menunggu ampulan sampai menetas dan lalat siap untuk disilangkan. Umur lalat dalam ampulan maksimal 3 hari setelah pupa menetas untuk digunakan dalam persilangan
e.
Persilangan P1
Menyiapkan botol selai yang berisi medium baru serta ragi ( yeast) dan kertas pupasi
↓
Menyiapkan D. melanogaster dari masing-masing strain yang menetas dari ampulan (berusia 1-2 hari setelah menetas)
↓ Memasukkan D. melanogaster dari masing-masing strain yang menetas ke dalam botol selai (botol A) sebagai perlakuan usia betina 3 hari. Strain lalat yang disilangkan adalah ♂N><♀m beserta resiproknya
↓ Memberi label pada masing-masing persilangan dan member tanggal
↓ Melakukan persilangan sebanyak 3 kali ulangan untuk tiap persilangan
↓ Melepas induk jantan dari persilangan setelah 3 hari dan memindahkan induk betina pada botol selanjutnya (botol B) sebagai perlakuan usia betina 6 hari
↓ Memindahkan induk betina pada botol selanjutnya (botol C) sebagai perlakuan usia betina 9 hari
↓ memindahkan induk betina pada botol selanjutnya (botol D) sebagai perlakuan usia betina 12 hari
↓ memindahkan induk betina pada botol selanjutnya (botol E) sebagai perlakuan usia betina 15 hari
↓ Menunggu hingga larva menetas, kemudian mengamati fenotip lalat dan menghitung jumlah anakan F1 berdasarkan fenotip dan jenis kelaminnya selama tujuh hari berturut-turut.
↓ Mencatat hasil pengamatan ke dalam tabel pengamatan.
A. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data pada penelitian ini dilakukan dengan cara menghitung jumlah keturunan F1 yang didapatkan dari hasil persilangan pada tiap perlakuan usia betina (3, 6, 9, 12, dan 15 hari), kemudian data yang diperoleh disajikan dalam bentuk tabel pengamatan berikut.
1. Persilangan strain ♂N >< ♀m a. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 3 hari Persilangan
Fenotip
N
♂N >< ♀m m
Sex
Ulangan 1
2
3
∑
♂ ♀ ♂ ♀
b. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 6 hari Persilangan
Fenotip
N
♂N >< ♀m M
Sex
Ulangan 1
2
3
∑
♂ ♀ ♂ ♀
c. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 9 hari Persilangan
Fenotip
N
♂N >< ♀m M
Sex
Ulangan 1
2
3
∑
♂ ♀ ♂ ♀
d. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 12 hari Persilangan
Fenotip
N
♂N >< ♀m M
Sex
♂ ♀ ♂ ♀
Ulangan 1
2
3
∑
e. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 15 hari Persilangan
Fenotip
N
♂N >< ♀m M
Sex
Ulangan 1
2
3
∑
♂ ♀ ♂ ♀
2. Persilangan strain ♂m >< ♀N a. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 3 hari Persilangan
Fenotip
N
♂m >< ♀N M
Sex
Ulangan 1
2
3
∑
♂ ♀ ♂ ♀
b. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 6 ha ri Persilangan
Fenotip
N
♂m >< ♀N M
Sex
Ulangan 1
2
3
∑
♂ ♀ ♂ ♀
c. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 9 ha ri Persilangan
Fenotip
N
♂m >< ♀N m
Sex
Ulangan 1
2
3
∑
♂ ♀ ♂ ♀
d. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 12 hari Persilangan
Fenotip
N
♂m >< ♀N m
Sex
♂ ♀ ♂ ♀
Ulangan 1
2
3
∑
e. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 15 hari Persilangan
Fenotip
N
♂m >< ♀N m
Sex
Ulangan 1
2
3
∑
♂ ♀ ♂ ♀
B. Teknik Analisis Data
Teknik analisis data menggunakan peta rekonstruksi. Adapun rekonstruksi yang digunakan ialah rekonstruksi kromosom kelamin yang tidak mengalami nondisjunction dan yang mengalami nondisjunction. Data anakan dianalisis dengan uji chi square.
BAB IV DATA DAN ANALISIS DATA
B. Data Fenotip Strain Drosophila melanogaster
Drosophila melanogaster yang digunakan dalam penelitian ini adalah: No
1
Gambar Pengamatan
Karakteristik Warna mata : merah
Normal
: halus
Faset mata
Warna tubuh : coklat
kekuningan. Bentuk sayap : menutupi
tubuh dengan sempurna.
2
Warna mata : merah
miniature
: halus
Faset mata
Warna tubuh : coklat
kekuningan. Bentuk sayap : menutupi
tubuh tidak sempurna.
C. Tabel Hasil Pengamatan Anakan
1. Persilangan strain ♂N >< ♀m a. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 3 hari Persilangan
Fenotip
N
♂N >< ♀m m
Ulangan
Sex
1
♂ ♀ ♂ ♀ ∑
2
3
∑
b. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 6 ha ri Persilangan
Fenotip
N
♂N >< ♀ m M
Ulangan
Sex
1
2
3
∑
♂ ♀ ♂ ♀ ∑
c. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 9 ha ri Persilangan
Fenotip
Ulangan
Sex
1
2
3
∑
♂
N
♀
♂N >< ♀m
♂
M
♀ ∑
d. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 12 hari Persilangan
Fenotip
N
♂N >< ♀ m M
Ulangan
Sex
1
2
3
∑
♂ ♀ ♂ ♀ ∑
e. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 15 hari Persilangan
Fenotip
N
♂N >< ♀m M
Ulangan
Sex
1
♂ ♀ ♂ ♀ ∑
2
3
∑
2. Persilangan strain ♂m >< ♀N f.
Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 3 hari Persilangan
Fenotip
N
♂m >< ♀N M
Ulangan
Sex
1
2
3
∑
♂ ♀ ♂ ♀ ∑
g. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 6 ha ri Persilangan
Fenotip
N
♂m >< ♀N M
Ulangan
Sex
1
2
3
∑
♂ ♀ ♂ ♀ ∑
h. Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 9 ha ri Persilangan
Fenotip
N
♂m >< ♀N m
Ulangan
Sex
1
2
3
∑
♂ ♀ ♂ ♀ ∑
i.
Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 12 hari Persilangan
Fenotip
N
♂m >< ♀N m
Ulangan
Sex
1
♂ ♀ ♂ ♀ ∑
2
3
∑
j.
Tabel hasil persilangan perlakuan usia betina 15 hari Persilangan
Fenotip
Ulangan
Sex
1
2
∑
3
♂
N
♀
♂m >< ♀N
♂
m
♀ ∑
C. Analisis Data
1. Persilangan Antara strain N♂ >< m♀ a. Rekonstruksi persilangan yang tidak mengalami nondisjunction P1
: N♂ >< m♀
Genotip
:
Gamet
: m+, ⇁ ; m, m
⇁
><
♀
m
♂
m+
( N ♀)
⇁
m
(m ♂)
⇁
( N ♀)
(m ♂)
⇁
Rasio fenotipe = N : m = 1:1 b. Rekonstruksi persilangan yang mengalami nondisjunction P1
: N♂ >< m♀
Genotip
:
Gamet
: m+, ⇁ ; , 0, m, m
♀
⇁
><
♂
+
m+
⇁
0 +
m
+
m
+
0
( N♀ super )
( N♂ steril)
( N♀)
( N♀)
0
⇁
⇁
⇁
⇁
(m♀ fertil)
(letal)
(m ♂)
(m ♂)
Rasio fenotipe = N : m : letal = 4 : 3 : 1
2. Persilangan antara strain ♂m >< ♀ N a. Rekonstruksi persilangan yang tidak mengalami nondisjunction P1
: ♂ m >< ♀ N
Genotip
:
Gamet
: m, ⇁ ; m+, m+
⇁
><
♀
m+
♂
M
( N♀)
⇁
m+
⇁
( N♂)
( N♀)
⇁
( N♂)
Rasio fenotipe = 100% N b. Rekonstruksi persilangan yang mengalami nondisjunction P1
: ♂ m >< ♀ N
Genotip
:
Gamet
: , 0, m, ⇁ ; m+, m+
♀ ♂ ⇁
⇁
><
⇁
m+
+
+
⇁
( N♀ fertil)
( N♀ fertil)
+
+
0
0
( N♂ steril)
( N♂ steril)
+
+
( N♀)
( N♀)
⇁
m+
⇁
M
0
+
+
⇁
⇁
(N♂)
( N♂)
Rasio fenotipe = 100% N
BAB V PEMBAHASAN
BAB VI PENUTUP A. Kesimpulan B. Saran
