LAPORAN PRAKTIKUM
INTERAKSI LETHAL DOMINAN PADA PERSILANGAN Drosophila melanogaster STRAIN Pm DAN N
(♀N ><♂N, ♀Pm >< ♂Pm , DAN ♀N >< ♂Pm BESERTA BESERTA RESIPROKNYA) RESIPROKNYA)
Disusun Untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Genetika I Yang Dibina Oleh Prof. Dr. Siti Zubaidah, M.Si.
Oleh : Kelompok 14 / Off. G Niken Eka Agustina 120342400170 120342400170 Dwi Anggun Anggun Putri S. 120342422482 120342422482
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI
April 2014
1
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
Genetika adalah salah satu cabang ilmu biologi yang mengkaji tentang materi genetik, struktur, reproduksi, ekspresi, perubahan, dan rekombinasi, keberadaan dalam populasi, serta perekayasaannya. Dalam bidang genetika dikenal istilah genetika mendel. Konsepsi genetika mendel adalah hukum pemisahan Mendel ( Mendel’s Mendel’s laws segregation), hukum pilihan bebas Mendel ( Mendel’s Mendel’s laws of independent independent assortment ), ), Populasi Mendel ( Mendelian population), population), dan gen-gen Mendel ( Mendelian genes). genes). Selama percobaan Mendel disilangkan strain-strain yang dikehendaki hingga keturunan kedua (F 2). Ciri-ciri yang muncul pada F 2 direkam frekuensinya untuk mengungkap proporsi ciri-ciri tersebut. Analisa data dilakukan berdasarkan data yang telah direkam secara kuantitatif tersebut (F2) dihubungkan dengan gambaran data ciri turunan pertama (F1) maupun ciri induk (strain-strain yang disilangkan) (Corebima,1997). Penelitian persilangan strain ini masih berkaitan dengan hukum Mendel, dimana diduga pada persilangan ini terjadi interaksi antara kedua gen induk. Interaksi antara faktor-faktor (sepasang) dapat berpengaruh terhadap viabilitas tiap individu yang memilikinya. Efek atas viabilitas itu bahkan dapat menyebabkan matinya individu bersangkutan secara cepat atau lambat. Interaksi antara faktor-faktor tersebut mengakibatkan matinya individu yang bersangkutan atau bersifat letal. Interaksi antara faktor-faktor (sepasang) dapat bersifat lethal yang dominan, tetapi dapat juga bersifat lethal yang yang resesif. Interaksi yang bersifat lethal dominan berlangsung antara faktor yang sama-sama dominan. Interaksi yang bersifat lethal resesif berlangsung antara faktor yang sama-sama resesif. Faktor-Faktor (sepasang) yang interaksinya bersifat lethal dikenal sebagai faktor lethal ( Corebima, 1997). Dalam penelitian-penelitian yang sebelumnya telah diketahui bahwa Drosphila melanogaster merupakan salah satu contoh hewan yang dapat terjadi interaksi gen letal. Interaksi yang terjadi pada persilangan ini merupakan interaksi antara faktor-faktor bersifat letal yang dominan. Dalam hal ini interaksi pasangan homozigot bersifat lethal. Rasio yang diturunkan bukan 3:1 tetapi 2:1 karena turunanan yang memiliki pasangan homozigot dominan ini mati. Biasanya individu yang membawahi pasangan faktor lethal dominan sama-sama dominan akan segera mati, tetapi adapula beberapa contoh pasangan faktor lethal dominan yang efek lethalnya tertunda, sehingga individu yang membawahinya dapat bertahan hidup selama beberapa waktu ( Corebima, 1997). 1997).
2
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
Genetika adalah salah satu cabang ilmu biologi yang mengkaji tentang materi genetik, struktur, reproduksi, ekspresi, perubahan, dan rekombinasi, keberadaan dalam populasi, serta perekayasaannya. Dalam bidang genetika dikenal istilah genetika mendel. Konsepsi genetika mendel adalah hukum pemisahan Mendel ( Mendel’s Mendel’s laws segregation), hukum pilihan bebas Mendel ( Mendel’s Mendel’s laws of independent independent assortment ), ), Populasi Mendel ( Mendelian population), population), dan gen-gen Mendel ( Mendelian genes). genes). Selama percobaan Mendel disilangkan strain-strain yang dikehendaki hingga keturunan kedua (F 2). Ciri-ciri yang muncul pada F 2 direkam frekuensinya untuk mengungkap proporsi ciri-ciri tersebut. Analisa data dilakukan berdasarkan data yang telah direkam secara kuantitatif tersebut (F2) dihubungkan dengan gambaran data ciri turunan pertama (F1) maupun ciri induk (strain-strain yang disilangkan) (Corebima,1997). Penelitian persilangan strain ini masih berkaitan dengan hukum Mendel, dimana diduga pada persilangan ini terjadi interaksi antara kedua gen induk. Interaksi antara faktor-faktor (sepasang) dapat berpengaruh terhadap viabilitas tiap individu yang memilikinya. Efek atas viabilitas itu bahkan dapat menyebabkan matinya individu bersangkutan secara cepat atau lambat. Interaksi antara faktor-faktor tersebut mengakibatkan matinya individu yang bersangkutan atau bersifat letal. Interaksi antara faktor-faktor (sepasang) dapat bersifat lethal yang dominan, tetapi dapat juga bersifat lethal yang yang resesif. Interaksi yang bersifat lethal dominan berlangsung antara faktor yang sama-sama dominan. Interaksi yang bersifat lethal resesif berlangsung antara faktor yang sama-sama resesif. Faktor-Faktor (sepasang) yang interaksinya bersifat lethal dikenal sebagai faktor lethal ( Corebima, 1997). Dalam penelitian-penelitian yang sebelumnya telah diketahui bahwa Drosphila melanogaster merupakan salah satu contoh hewan yang dapat terjadi interaksi gen letal. Interaksi yang terjadi pada persilangan ini merupakan interaksi antara faktor-faktor bersifat letal yang dominan. Dalam hal ini interaksi pasangan homozigot bersifat lethal. Rasio yang diturunkan bukan 3:1 tetapi 2:1 karena turunanan yang memiliki pasangan homozigot dominan ini mati. Biasanya individu yang membawahi pasangan faktor lethal dominan sama-sama dominan akan segera mati, tetapi adapula beberapa contoh pasangan faktor lethal dominan yang efek lethalnya tertunda, sehingga individu yang membawahinya dapat bertahan hidup selama beberapa waktu ( Corebima, 1997). 1997).
2
Telah dijelaskan diatas bahwa dalam penelitian sebelumya interaksi gen letal dapat terjadi pada Drosophila melanogaster , sehingga salah satu tujuan penggunaan Drosophila Drosophila yaitu untuk mengetahui interaksi gen pada strain ini. Selain itu penggunaan Drosophila melanogaster dianggap paling mudah untuk digunakan dalam penelitian ini. Drosophila melanogaster seringkali dijadikan bahan dalam bidang ilmu il mu biologi yang mencakup genetika, fisiologi, f isiologi, dan evolusi di dalamnya. Menurut Suryo, (1986) Drosophila Drosophila banyak digunakan dalam penelitian Genetika karena karena Drosophila melanogaster memiliki beberapa keuntungan, antara lain, 1) Mudah dipelihara pada media makanan yang sederhana, pada suhu kamar dan didalam botol selai berukuran sedang, 2) Mempunyai siklus hidup pendek (hanya kira-kira 2 minggu) sehingga dalam waktu satu tahun dapat diperoleh 25 generasi. 3) Mempunyai tanda-tanda kelamin sekunder yang mudah dibedakan. Lalat betina lebih besar dari pada lalat jantan, ujung abdomen meruncing dan pada abdomen terdapat garis-garis hitam melintang. 4) Hanya mempunyai 8 kromosom saja, sehingga mudah menghitungnya. Pada penelitian ini dilakukan dengan menyilangkan antara strain N dan Pm beserta resiproknya sehingga dapat diketahui rasio perbandingan fenotip yang muncul pada F 1 dan F2, serta mendapatkan fenomena yang terjadi berdasarkan hasil persilangan tersebut, yaitu penyimpangan terhadap Hukum Mendel terutama tentang gen letal yang menyebabkan ratio fenotip yang diturunkan bukan 3:1 tetapi 2:1. Berdasarkan latar belakang tersebut maka kami melakukan penelitian yang berjudul “Interaksi Gen Lethal Pada Persilangan Drosophila melanogaster strain N dan Pm (N♂>< Pm♀, N♂>< Pm♀ beserta resiproknya)”. 1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan dari latar belakang, maka dapat dirumuskan masalahnya sebagai berikut. 1. Bagaimana fenotip F 1 dan F2 D. melanogaster dari persilangan (♀N Pm beserta dengan resiproknya)? ><♂N, ♀ Pm >< ♂ Pm, dan ♀N >< ♂ Pm beserta 2. Bagaimana rasio F1 dan F2 D. melanogaster dari persilangan (♀N Pm beserta dengan resiproknya)? ><♂N, ♀ Pm >< ♂ Pm, dan ♀N >< ♂ Pm beserta 3. Bagaimana fenomena D. melanogaster dari persilangan pada ♀ Pm Pm? >< ♂ Pm?
1.3
Tujuan Dari rumusan masalah diatas, maka tujuan dari penelit ian ini adalah, 1. Mengetahui fenotip F1 dan F2 D. melanogaster dari persilangan (♀N Pm beserta dengan resiproknya) ><♂N, ♀ Pm >< ♂ Pm, dan ♀N >< ♂ Pm beserta 2. Mengetahui rasio F1 dan F2 D. melanogaster dari persilangan (♀N Pm beserta dengan resiproknya) ><♂N, ♀ Pm >< ♂ Pm, dan ♀N >< ♂ Pm beserta
3
3.
Mengetahui fenomena D. melanogaster dari persilangan pada ♀ Pm >< ♂ Pm
1.4
Kegunaan Setelah adanya penelitian diharapkan agar penelitian ini dapat memberikan manfaat sebagai berikut, 1. Memberikan informasi mengenai gen letal dominan, serta mengetahui interaksi gen letal pada mata ungu yang dapat berpengaruh pada kematian D. melanogaster, 2. Membantu penelitian lain yang masih terkait dengan masalah gen letal, dengan membagikan hasil penelitian yang telah dilakukan.
1.5
Asumsi Penelitian Sebelum dilakukan penelitian, peneliti berasumsi bahwa ada beberapa keadaan atau kondisi yang dianggap sama yaitu, 1. Waktu yang digunakan selama penelitian dalam mengembangbiakkan D. melanogaster dianggap sama. 2. Dalam pembuatan medium, bahan yang digunakan dalam pembuatan medium ini dianggap sama. 3. Selama penelitian ini faktor lingkungan seperti tempat pengembangbiakan, cahaya atau sinar, suhu maupun kelembapan dianggap sama.
1.6
Ruang Lingkup dan Batasan Pada penelitian ini memiliki batasan masalah sebagai berikut,
1.
Menggunakan lalat buah D. melanogaster dengan strain N dan starin Pm. 2. Hanya mengamati berdasarkan fenotip perbedaan mata antara starain N dan starain Pm. 3. Penelitian ini mencari fenomena yang terjadi pada persilangan F 1 dan F2 pada persilangan strain N dan Pm (♀N ><♂N, ♀Pm >< ♂ Pm, dan ♀N >< ♂Pm beserta dengan resiproknya). 1.7
Definisi Operasional 1. Strain adalah galur-galur dalam suatu spesies. 2. Fenotip adalah karakter-karakter yang dapat diamati pada suatu individu yang merupakan hasil interaksi antara genotip dan lingkungan tempat hidup dan berkembang (Ayala, dkk dalam Corebima, 1997). 3. Genotip adalah keseluruhan jumlah informasi genetik yang terkandung pada suatu makhluk hidup (Ayala, dkk dalam Corebima, 1997).
4
4.
Sifat dominan merupakan sifat interaksi antara dua faktor (gen) penyususn suatu pasang faktor (gen), sifat ini dapat terlihat pada persilangan monohibrid yaitu dari dua ciri pada induk), hanya satu ciri yang muncul pada generasi turunan pertama (F1); satu ciri yang
“mengalahkan” yang lain (Corebima, 1997). 5.
Sifat resesif merupakan sifat kebalikan dari sifat dominan, yaitu ciri
yang “dikalahkan”. 6.
7.
8.
Karakter homozigot adalah karakter yang dikontrol oleh dua gen (sepasang) identik. Contoh, karakter yang bergenotip AA tergolong homozigot. Karakter heterozigot adalah yang dikontrol oleh dua gen (sepasang) tidak identik (berlainan). Contoh karakter yang bergenotip Aa tergolong bersifat heterozigot. Interaksi letal adalah interaksi antara faktor-faktor gen untuk mengontrol suatu sifat yang sama dari suatu individu (Corebima; 1997).
5
BAB II KAJIAN PUSTAKA 1.1.Sistematika
Sistematika dari Drosophila melanogaster, menurut Borror (1992) sebagai berikut: Kingdom
: Animalia
Filum
: Arthropoda
Kelas
: Insekta
Ordo
: Diptera
Famili
: Drosophilidae
Genus
: Drosophila
Spesies
: Drosophila melanogaster
1.2.Ciri-ciri Morfologi Dr osophil la mel anogaster
Strain Drosophila melanogaster mempunyai ciri atau karakter morfologi yang berbeda pada masing-masing strain. Untuk mengetahui jenis kelamin Drosophila melanogaster dilihat dari warna ujung posterior abdomennya. Drosophila melanogaster jantan memiliki warna hitam pada ujung posterior lebih banyak atau lebih jelas dibandingkan dengan Drosophila melanogaster betina. Strain N dan Pm merupakan dua strain ini memiliki morfologi yang hampir sama yakni memiliki tubuh yang berwarna coklat terang dan sayap yang menutupi tubuh dengan sempurna. Yang membedakan diantara keduanya hanyalah warna mata. Pada strain N matanya berwarna merah sedangkan pada strain Pm matanya berwarna keunguan (sturtevant, 1921). 1.3. Gen
Gen pertama kali diperkenalkan oleh Thomas Hunt Morgan, ahli Genetika dan Embriologi Amerika Serikat (1911), yang mengatakan bahwa substansi hereditas yang dinamakan gen terdapat dalam lokus, di dalam kromosom. Menurut Klug dan Cummings (1997), genetika merupakan cabang Biologi yang mengenai hereditas dan variasinya. Disiplin ilmu ini meliputi penelitian sel, individu, keturunan, mereka dan populasi dalam
6
organisme hidup. Genetika meneliti semua bentuk variasi sifat menurun dan dan juga dasar-dasar molukuler yang mendasari karakteristik. 1.4. Fenotip dan Genotip
Menurut
johansen
dalan
Corebima
(2013)
mengintroduksikan
perbedaan yang penting antara fenotip dan genotip. Fenotip suatu makhluk hidup diartikan sebagai kenampakannya yang mencakup morfologi, fisiologi, dan tingkah laku. Sedangkan genotip adalah konstitusi genetik yang telah diwarisi makhluk hidup tersebut. Menurut Ayala, dkk (1984) dalam Corebima (2013), mengartikan
fenotip secara lebih lengkap sebagai “karakter -karakter yang dapat diamati pada suatu individu (yang merupakan hasil interaksi antara genotip dan
lingkungan tempat hidup dan berkembang)”; dan gen otip diartikan secara lebih lengkap sebagai “keseluruhan jumlah informasi genetik yang terkandung pada suatu makhluk hidup”, ataupun “ kontitusi genetik dari suatu makhluk hidup dalam hubungannya dengan suatu makhluk hidup dalam hubungannya dengan satu atau beberapa lokus gen yang sedang menjadi
perhatian”. Sedangkan genotip sebagai keseluruhan jumlah informasi genetik yang terkandung pula pada suatu makhluk hidup, atau konstitusi genetik dan sutau makhluk hidup dalam hubungannya dengan satu atau beberapa lokus gen yang sedang menjadi perhatian. Menurut Ayala, dkk ( 1984) dalam Corebima (2013), selama hidupnya suatu makhluk hidup, fenotip dapat berubah tetapi genotip tetap konstan. Menurut Ayala, perbedaan antara fenotip dan genotip harus tetap diingat karena hubungan antara keduanya tidak mantap. Dinyatakan pula bahwa hal tersebut adalah sebagai akibat adanya jaring-jaring interaksi yamg kompleks antara gen-gen yang berbeda, maupun antara gen-gen dan lingkungan. Genotip merupakan merupakan gen yang dimiliki oleh suatu individu. 1.5.
Gen Dominan dan Gen Resesif
Pada persilangan – persilangan monohibrida dengan tanaman coba ercis (Pisum sativum), dari antara dua ciri pada induk hanya satu ciri yang muncul pada generasi turunan pertama (F1). Mendel menyebutkan dalam
7
permasalahan tersebut sebagai ciri induk yang satu mengalahkan ciri induk yang lain, ciri yang mengalahkan disebut bersifat dominan dan ciri yang dikalahkan bersifat resesif (Goodenough, 1984). Kedua sifat tersebut terbukti pada salah satu percobaan J. G. Mendel ketika mempelajari pewarisan sifat bentuk biji. Tanaman ercis ( Pisum sativum), berbiji bulat disilangkan dengan berbiji keriput, ternyata seluruh turunan pertama yang muncl adalah yang berbiji bulat. Tidak peduli induk jantan yang digunakan apakah yang berbiji bulat ataukah yang berbiji keriput (Corebima, 2013).
P1
biji bulat
Genotip
RR
rr
Gamet
R
r
F1
x
biji keriput
Rr (Biji bulat) Karena gen R dominan terhadap gen r
Menurut Corebima (2013) sifat dominan dan sifat resesi merupakan sifat interaksi antara dua faktor gen penyusun suatu pasang faktor (gen). Sifat homozigot adalah sifat yang dikontrol oleh suatu pasang gen yang identik, sedangkan sifat heterozigot adalah sifat yang dikontrol oleh suatu gen yang tidak identik (berlainan). Misalnya gen R adalah gen dominan dan gen r adalah gen resesif, maka suatu karakter yang bergenotip RR adalah homozigot dominan, rr adalah homozigot resesif dan Rr heterozigot. Menurut Tamarin (2001), gen mengontrol pembentukan enzim yang merupakan suatu protein fungsional yang mengontrol setiap jalur reaksi biokimia di dalam tubuh makhluk hidup. Untuk gen dominan, mengontrol pembentukan enzim yang fungsional yang dapat mengkatalisis tahap reaksi biokimia yang spesifik. Individu heterozigot adalah normal karena satu gen memproduksi enzim yang dihasilkan gen homozigot dominan.
8
1.6.
Interaksi Gen
Menurut Corebima (2013) interaksi gen adalah interaksi antara faktor – faktor gen untuk mengontrol suatu sifat yang sama dari suatu individu Istilah interaksi gen sering digunakan untuk menggambarkan pemikiran bahwa beberapa gen mempengaruhi suatu karakteristik tertentu. Suatu sifat keturunan yang nampak pada suatu individu ditentukan oleh gen. Menurut Klug dan Cluming (1997) menyatakan bahwa segera setelah penemuan kembali kerja Mendel, banyak eksperimen yang mengungkap bahwa karakter individu memperlihatkan fenotip yang berlainan sering yang sering dikontrol oleh lebih dari satu gen. Penemuan ini signifikan karena mengungkapkan bahwa genetic mempengaruhi fenotip yang lebih kompleks daripada yang ditemukan Mendel dalam persilangan dengan menggunakan kacang kercis. Menurut Corebima (2013), konsepsi faktor yang diajukan Mendel adalah satuan atau unit yang berdiri sendiri, sedangkan menurut Gardner, dkk (1984) Mendel berpendapat bahwa satu gen (tunggal) bertanggung jawab
terhadap
satu
sifat.
Tetapi
selama
ini,
terdapat
beberapa
penyimpangan dari hukum Mendel karena adanya pengontrolan suatu sifat yang tidak hanya dilakukan oleh satu gen saja tetapi oleh beberapa gen atau lebih yang melakukan kerjasama (interaksi) seperti yang telah dibuktikan oleh beberapa ahli Genetika sesudahnya. Salah satu kajian pewarisan sifat yang menyimpang dari rasio Mendel adalah adanya interaksi gen. Dimana dewasa ini diketahui bahwa karakter atau sifat makhluk hidup muncul sebagai suatu produk dari rangkaian reaksi biokomia yang dikatalis oleh enzim. Enzim tersebut tersusun oleh polipeptida- polipeptida yang pembentukannya dikontrol oleh faktor atau gen. Dengan demikian tidak ada satu sifat atau karakter yang dikontrol oleh satu faktor atau satu unit karakter (gen), tetapi pengontrolan sifat (karakter) tersebut oleh satu faktor atau unit karakter dianggap benar dalam batas satu tahap reaksi biokimia. (Corebima, 2013)
9
Kajian tentang interaksi gen banyak ditemukan pada tumbuhan, maupun hewan, baik pada persilangan monohibrid atau dihibrid. Setiap individu, baik tumbuhan maupun hewan memiliki pola – pola interaksi yang sama atau berbeda, tergantung dari karakteristik masing – masing gen yang membawa sifat dari suatu individu. Gen A
Gen B
Gen C
Enzim A
EnzimB
Enzim C
Tahap A
Tahap B
Tahap C
Produk A
Produk B
Produk C
Model rangkaian reaksi biokimia (Corebima, 2000) 1.7.
Interaksi Lethal
Menurut Corebima (2013), interaksi antara faktor-faktor (sepasang) dapat berpengaruh terhadap viabilitas tiap individu yang memilikinya. Efek atau viabilitas itu bahkan dapat menyebabkan matinya individu yang bersangkutan secara cepat atau lambat. Interaksi antara faktor-faktor termaksud, yang berakibat matinya individu yang bersangkutan, dikatakan bersifat lethal. Interaksi antara faktor-faktor (sepasang) dapat bersifat lethal yang dominan, tetapi dapat juga bersifat lethal yang resesif. Interaksi yang bersifat lethal dominan berlangsung antara faktor-faktor yang sama-sama dominan. Interaksi yang bersifat lethal resesif berlangsung antara faktorfaktor yang sama-sama resesif. Faktor-faktor (sepasang) yang interaksinya bersifat lethal dikenal sebagai faktor lethal. Sedangkan contoh untuk pasangan faktor yang sama – sama dominan yang interaksinya bersifat lethal dominan adalah pasangan faktor yang bertanggung jawab atas kelainan postur pada ayam yang disebut
10
“Creeppers”. Dalam hal ini interaksi pasangan CC (homozigot dominan) bersifat lethal. Bagan persilangan ayam Creepers dapat dilihat pada bagan dibawah ini: P1
Creepers
x
Creepers
G
Cc
F1
CC
Cc
(mati)
(Creepers)
Cc cc (normal)
Mutasi lethal itu adalah yang mengakibatkan suatu sel atau makhluk hidup tidak dapat hidup (Brown, 1989, dalam Corebima). Di kalangan bakteri
contoh
mutasi
lethal
misalnya
yang berhubungan
dengan
ketidakmampuan untuk mensintesis asam amino yang spesifik. Dalam hal ini bakteri tersebut akan mati jika dikultur pada medium yang tidak mengandung asam amino itu. Pada manusia berbagai cacat seperti Tay sachs disease dan Huntington disesse bersifat lethal di waktu – waktu tertentu selama siklus hidup. Pada kenyataannya memang efek mutasi lethal ataupun yang dapat terekspresi di berbagai tingkat perkembangan mulai awal embriogenesis hingga ke tahap – tahap perkembangannya selanjutnya sepanjang hayat makhluk hidup dan mutasi tersebut dapat mempengaruhi berbagai jaringan, pola perilaku, ataupun proses metabolik (Ayala, dkk, 1984 dalam Corebima, 2000) Menurut Klug dan Clummings (1994) dalam Corebima (2000), kematian pada individu yang mempunyai gen lethal juga disebabkan mutasi lethal yaitu mutasi biokimia, juga menyebabkan mutasi biokimia dapat menimbulkan variasi nutrisional atau biokimia yang menyimpang dari kondisi normal.
11
BAB III KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS 3.1 Kerangka Konseptual
Penelitian yang kami lakukan menggunakan kerangka konseptual, sebagai berikut:
J.G Mendel menyatakan pada generasi F1, satu ciri induk “mengalahkan” yang lain. Ciri yang mengalahkan itu sebagai sifat dominan dan yang dikalahkan itu sifat resesi f
Interaksi lethaladalah faktor-faktor (sepasang) yang dapat berpengaruh terhadap viabilitas individu sehingga berakibat matinya individu yang bersangkutan. Kematian pada individu yang mempunyai gen lethal juga disebabkan yaitu mutasi biokimia
Persilangan Drosophilla melanogaster strain N dan Pm
N♂ X N♀
N♂ X Pm♀
♀NX Pm♂
Pm♂ X Pm♀
Pengamatan dan perhitungan jumlah fenotip F1 dan F2
Mengamati fenomena yang terjadi. Pada persilangan N♂ X N♀ semua F1 memiliki
strain N sedangkan persilangan Pm♂ X Pm♀ pada F1 muncul strain N dan strain Pm
Melakukan rekonstruksi kromosom dan chi-square
Pembahasan 12
Kesimpulan
BAB IV METODE PENELITIAN 4.1 Rancangan dan jenis penelitian
Penelitian yang dilakukan merupakan penelitian yang bersifat deskriptif kuantitatif dengan melakukan persilangan Drosophilla melanogaster strain Pm dan N, yaitu persilangan ♀N ><♂N, ♀ Pm >< ♂ Pm, dan ♀N >< ♂ Pm beserta dengan resiproknya. Keempat tipe persilangan tersebut dilakukan sebanyak 7 ulangan.Pengambilan data dilakukan dengan cara pengamatan langsung dan mencatat semua perhitungan jumlah fenotip yang muncul pada F1 dan F2. 4.2 Waktu dan tempat
Penelitian ini dilakukan dari bulan Januari 2014 sampai Mei 2014. Kegiatan penelitian dilakukan di Laboratorium Genetika gedung O5 Biologi ruang 310 Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang. 4.3 Populasi dan sampel
Populasi yang digunakan adalah lalat buah ( Drosophyla melanogaster) yang telah disediakan di laboraturium Genetika Universitas Negeri Malang dan sampel yang digunakan adalah Drosophyla melanogaster strain N dan strain Pe. 4.4 Alat dan bahan
Dalam melakukan penelitian ini, dibutuhkan beberapa alat dan bahan yang digunakan untuk menunjang kepetingan penelitian diantaranya, Alat: mikrokop stereo, kuas kecil, botol selai, botol ampul, selang plastic diameter 0,5 mm, dan diameter 0.3 mm, kain kasa, tutup botol dari spon, pengaduk, gunting, blender, kantong plastik, karet gelang, panci, kompor, timbangan, stopwatch, dan kamera, sedangkan bahan yang dibutukan yaitu, Drosophyla melanogaster strain N dan Pm, pisang rajamala, tape singkong, gula merah, yeast, dan air.
13
4.5 Prosedur 1. Pembuatan Medium Seluruh bahan medium ditimbang dengan masing-masing berat. Dalam satu resep dibutuhkan pisang 700 g, tape 200 g, dan gula merah 100 g.Ketiga bahan dibuat denga perbadingan 7:2:1
Pisang dipotong kecil-kecil, gula merah dihaluskan, serat t ape dibuang.
Tape dan pisang diblander dengan ditambahkan air secukupnya
Gula merah ditambahkan air kemudian dipanaskan dengan api sedang. Pisang dan tape yang telah dihaluskan kemudian dicampur kedalam panci yang berisi air gula merah. Setelah adonan tercampur, kemudian dipanaskan di atas api sedang dan diadukl secar berkala. Ditunggu hingga 45 menit. Medium yang sudah masak dapat segera dimasukkan kedalam botol selai yang bersih (kurang lebih 2-2,5 cm) kemudian ditutup dengan spons. Kemudian medium ditunggu hingga dingin.
Setelah medium dingin, taburkan 2 butir yeast dipermukaan atas medium. Selanjutnya pupasi dipasangkan pada bagian tengah medium dengan posisi berdiri.
2. Peremajaan Stok Medium pada botol selai yang sudah dingin dapat segera digunakan untuk peremajaan. Botol diberikan label sesuai dengan stain yang diremajakan
Lalat dimasukan kedalam botol medium yang sudah dilabeli, dengan perbandingan jantan dan betina minimal 3:3 14
3. Prosedur Pengamatan Fenotip Masing-masing strain diambil 2-3 lalat sebagai sampel yang akan diamati fenotipnya. Kemudian dimasukkan kedalam plastik bening. Atur posisi lalat agar bagian mata, sayap dan tubuhnya terlihat dengan jelas.
Amati bagaimana morfologi lalat pada setiap strain. Cermati warna mata, faset mata, warna tubuh serta ukuran dan penutupan sayapnya. Bandingkan dan bedakan antara strain yang satu dengan yang lain.
Ciri-ciri morfologi yang didapat dicatat kemudian gambarkan.
4. Prosedur I Meremajakan stok sebanyak-banyaknya
Pupa lalat yang sudah menghitam ( pada botol peremajaan) diampul yaitu dengan cara kuas kecil dibasahi dengan air kemudian digunakan untuk mengambil pupa yang menghitam, Pupa dipindahkan kedalam selang yang telah diberikan pisang dibagian tengahnya. Kemudian pipa t ersebut ditutup menggunakan gabus. Setelah itu pupa ditunggu sampai menetas.
Pupa yang sudah menetas dipilih dan dibedakan yang jantan dan betinanya kemudian disilangkan, (♀N ><♂N, ♀ Pm >< ♂ Pm, dan
♀N >< ♂ Pm beserta resiproknya). Lama persilangan adalah dua hari. Persilangan dilakukan sampai ulanggan tujuh.
Setelah dua hari jantan dilepaskan
15
5. Prosedur II
Setelah jantan dilepas, botol harus diamati sampai pada botol medium telah nampak larva.
Setelah nampak adanya larva, betina dipindahkan pada botol lain, botol sebelumnya dilabeli A dan botol selanjutnya dilabeli B. Pemindahan dilakukan hingga pada botol D.
Botol yang berisi larva terus diamati hingga mnetas menjadi lalat. Yang diamati yiatu, jumlah lalat pada setiap botol pemindahan , strain yang muncul yang dibedakan jantan dan betinanya. Pengamatan fenotip dilakukan hingga tujuh hari.
Sambil mengamati fenotip, juga dilakukan pengampulan untuk penyilangan P2 dari F1 persilangan.
Pengamatan fenotip F2 sama dilakukan sama dengan pengamatan fenoti F1.
Hasil pengamatan ditulis dan dimasukkan kedalam tabel pengamatan fenotip.
4.6 Teknik Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan dengan menggunakan dua tabel data yaitu, tabel pengamatan pada F1 dan F2. Data yang dimasukkan adalah data jumlah lalat yang menetas setiap harinya. Baik untuk pengamatan F1 maupun F2 memiliki teknik pengumpulan data yang sama. Setiap harinya, lalat diamati strain pa yang muncul dan menetas berapa jumlah masingmasing setiap seks. Misalnya pada hari pertama F1 ♀N ><♂Pm, muncul lalat srain N dan strain Pm. Jumlah strain N 10, yaitu betina 6 dan 4 jantan, dan strain Pm muncul dengan julah 6, yaitu 2 betina, 4 jantan. Angka yang didapatkan dapat langsung dituliskan kedalam tabel pengamatan. Masingmasing botol diamati fenotipnya sampai hari ketujuh setelah penetasan larva. Adapun bentuk tabel yang dapat digunakan untuk hasil data pengamatan fenotip, sebagai berikut :
16
4.7 Teknik analisis data Data yang diperoleh dari hasil pengamatan kemudian dianalisis menggunakan analisis rekonstruksi kromosom tubuh (membandingkan dengan hukum Mendel) dan selanjutnya diuji dengan perhitungan Chisquare. Setelah itu dibuat kesimpulan dari perbandingan antara hasil rekonstruksi berdasarkan teori dengan hasil penelitian.
17
BAB V DATA DAN ANALISIS DATA 5.1 Data Pengamatan
Pada penelitian ini kami menggunakan strain Pm dan N, dari pengamatan fenotip yang kami lakukan diperoleh data sebagai berikut: 1. Strain Pm Warna mata : ungu Warna tubuh : kuning kecoklatan : menutupi tubuh dengan sempurna Sayap
Gambar 4.1 D. melanogester strain Pm (Sumber : Dokumen Pribadi) 2. Strain N Warna mata : merah Warna tubuh : kuning kecoklatan Sayap : menutupi tubuh dengan sempurna.
Gambar 4.2 D. melanogester strain N (Sumber : Dokumen Pribadi)
18
Tabel hasil persilangan F1 TIPE PERSILANGAN
ULANGAN
FENOTI P
SEX
N
♂ ♀
♂ N x ♀ Pm Pm
N
♂ Pm x ♀ N Pm
N
13 7 15 3
6
7
686
2
3
4
68
95
8
308
95
12 4
6
378
16
5
19
1
41
♀
22
13
27
1
63
♂
2
93
6
7
108
♀
3
13 4
8
4
149
♂
0
27
0
0
27
♀
0
26
0
0
26
♂
13 5 14 8
13 2 17 2
11
1
24
0
♂
20
33
1
78
132
♀
26
39
7
14 4
216
♂
28
10 7
49
49
233
♀
41
99
57
97
294
♀
♂ Pm x ♀Pm Pm
5
TOTA L
♂
♂Ax♀A N
1
JUMLA H
6 3 6 0
279
104
257
53
623
344 348
527
Tabel Persilangan F2 TIPE PERSILANGAN
F1 ♂ N x ♀ Pm
SE X
1
2
3
N
♂
111
166
♀
276
♂
Pm
N
F1 ♂ Pm x ♀ N
F1 ♂ N x ♀ N
Pm
N
N
F1 ♂ Pm x ♀ Pm
ULANGAN
FENOTI P
Pm
JUMLA H
TOTA L
132
409
1190
278
227
781
30
69
77
176
♀
97
93
76
266
♂
111
111
♀
119
119
♂
53
53
♀
49
49
♂
81
42
123
♀
111
38
149
♂
23
0
1
5
29
♀
33
1
0
4
38
♂
22
3
8
2
35
♀
23
9
1
1
34
4
5
6
7
442
230
102
272
67
69
19
5.2 Analisis Data
Rekonstruksi kromosom tubuh strain Normal: 1. Persilangan ♀N ><♂N
P1: ♂N x ♀N G:
Pm
Pm
x
Pm
Pm
Gamet: Pm, Pm F2:
Pm
(N)
Pm
Rasio: 100% N N : N = 1:1
P2: ♂N x ♀N G:
Pm
Pm
x
Pm
Pm
Gamet: Pm, Pm F2:
Pm
(N)
Pm
Rasio: 100% N N : N = 1:1 2. Persilangan ♂ Pm >< ♀Pm P1: ♂Pm x ♀Pm
G:
Pm
Pm
x
Pm
Pm +
Gamet: Pm , Pm x Pm+ , Pm F2:
Pm
Pm
(homozigot dominan letal),
heterozigot,
Pm Pm
Pm Pm
(Pm) heterozigot,
Pm Pm
(Pm)
(N) homozigot resesif.
Rasio: 1 : 2 : 1, dengan adanya gen dominan letal maka rasio menjadi Pm : N (2 : 1)
P2: ♂N x ♀N
20
G:
Pm
Pm
x
Pm
Pm
Gamet: Pm, Pm F2:
Pm
(N) homozigot
Pm
Rasio: 100% N N : N = 1:1
P2: ♂Pm x ♀N beserta resiproknya G:
Pm
Pm
x
Pm
Pm
Gamet: Pm+xPm , Pm F2:
Pm
(Pm) heterozigot,
Pm
Pm Pm
(N) homozigot
Rasio: 1 : 1
P2: ♂Pm x ♀Pm G:
Pm
Pm
x
Pm
Pm
Gamet: Pm+,Pm F2:
Pm
Pm
(homozigot dominan letal),
heterozigot,
Pm Pm
Pm Pm
(Pm) heterozigot,
Pm Pm
(Pm)
(N) homozigot.
Rasio: 1 : 2 : 1, dengan adanya gen dominan letal maka rasio menjadi Pm : N (2 : 1) 3. Persilangan ♂Pm dan ♀N beserta resiproknya P1: ♂N x ♀Pm
G:
Pm Pm
x
Pm
Pm
Gamet : Pm, Pm + Pm F1:
Pm Pm
(Pm heterozigot)
Pm Pm
(N homozigot)
21
Rasio: 1 : 1 Pm : N = 1:1 P2: ♂N x ♀N
G:
Pm
x
Pm
Pm Pm
Gamet: Pm, Pm F2:
Pm
(N)
Pm
Rasio: 100% N N : N = 1:1
P2: ♂N x ♀Pm beserta resiproknya G:
Pm
x
Pm
Pm
Pm
Gamet: Pm, Pm+ xPm F2:
Pm
(Pm) ,
Pm
Pm Pm
(N)
Rasio: 1 : 1
P2: ♂Pm x ♀Pm G:
Pm
x
Pm
Pm
Pm
Gamet: Pm+ Pm , Pm+ Pm F2:
Pm
Pm
(dominan letal),
Pm
Pm
(Pm) ,
Pm Pm
(N)
Rasio: 1 : 2 : 1, dengan adanya gen dominan letal maka rasio menjadi Pm : N (2 : 1).
22
Uji
2
(Chi-Square)
Rasio Hukum Mendel I 1. Persilangan ♂ N x ♀ Pm
Fenotip
Fo
Fh
fo-fh
(fo-fh)
(fo - fh)2 fh
N Pm TOTAL
2
hitung =
686 104 790
395 395
428,764557 >
291 -291
2
tabel (0,05)=
84681 84681
214,3822785 214,3822785 428,764557
3,841459149
Kesimpulan: 2hitung lebih besar dari 2tabel (0,05). Jadi, Ho ditolak dan Hi penelitian diterima. Persilangan D. melanogester pada P1 ♂ N >< ♀ Pm menghasilkan F1 dengan fenotip N dengan rasio 1 : 1 dengan kata lain rasio F 1 tidak menyimpang. 2. Persilangan ♂ Pm x ♀ N
Fenotip
Fo
Fh
fo-fh
(fo-fh)
N
257
155
102
10404
Pm
53
155
-102
10404
TOTAL
310
2
(fo - fh)2 fh
67,12258065 67,12258065 134,2451613
2
hitung = 134,2451613> tabel (0,05)=
3,841459149
Kesimpulan: 2hitung lebih besar dari 2tabel (0,05). Jadi, Ho ditolak dan Hi penelitian diterima. Persilangan D. melanogester pada ♂ Pm x ♀ N menghasilkan F1 dengan fenotip N dengan rasio 1 : 1 dengan kata lain rasio F 1 tidak menyimpang. 3. Persilangan ♂ N x ♀ N
Fenotip
Fo
Fh
fo-fh
(fo-fh)
(fo - fh)2 fh
N
746
373
373
139129
Pm TOTAL
0
373
-373
139129
746
373 373 746
23
2
hitung =
746 > 2tabel (0,05)= 3,841459149
Kesimpulan: 2hitung lebih besar dari 2tabel (0,05). Jadi, Ho ditolak dan Hi penelitian diterima. Persilangan D. melanogester pada ♂ N x ♀ N menghasilkan F1 100 % normal. 4. Persilangan ♂ Pm x ♀ Pm
Fenotip
Fo
Fh
fo-fh
(fo-fh)
(fo - fh)2 fh
N
318
422,5 -104,5
10920,25
Pm
527
422,5
10920,25
TOTAL
2
hitung =
104,5
25,846746 25,846746 51,693491
845
51,693491 >
2
tabel (0,05)=
3,841459149
Kesimpulan: 2hitung lebih besar dari 2tabel (0,05). Jadi, Ho ditolak dan Hi penelitian diterima. Persilangan D. melanogester pada P1 ♂ Pm x ♀ Pm menghasilkan F1 dengan fenotip N dengan rasio 2 : 1 dengan kata lain rasio F 1 menyimpang dari rasio mendel 1:2:1. 1. Persilangan F1 ♂ N x ♀ Pm
Fenotip
Fo
Fh
fo-fh
(fo-fh)
N
1181
811,5
369,5
136530,3
Pm
442
811,5
-369,5
136530,3
TOTAL
1623
2
hitung =
336,489 >
(fo - fh)2 fh
168,244 168,244 336,489
2
tabel (0,05)=
3,841459149
Kesimpulan: 2hitung lebih besar dari 2tabel (0,05). Jadi, Ho ditolak dan Hi penelitian diterima. Persilangan D. melanogester pada F1 ♂ N >< ♀ Pm menghasilkan F 2 dengan fenotip N dengan rasio 1 : 1 dengan kata lain rasio F 2 tidak menyimpang.
24
2. Persilangan F1 ♂ Pm x ♀ N
Fenotip
Fo
Fh
fo-fh
(fo-fh)
(fo - fh)2 fh
N
230
166
64
4096
Pm
102
166
-64
4096
TOTAL
332
2
hitung =
49,3494 >
24,6747 24,6747 49,3494
2
tabel (0,05)=
3,841459149
Kesimpulan: 2hitung lebih besar dari 2tabel (0,05). Jadi, Ho ditolak dan Hi penelitian diterima. Persilangan D. melanogester pada F1 ♀ N >< ♂Pm menghasilkan F2 dengan fenotip N dengan rasio 1 : 1 dengan kata lain rasio F 2 tidak menyimpang. 3. Persilangan F1 ♂ N x ♀ N
Fenotip
Fo
Fh
fo-fh
(fo-fh)
(fo - fh)2 fh
N
272
136
136
18496
Pm
0
136
-136
18496
TOTAL
272
2
hitung =
272 >
136 136 272
2
tabel (0,05)=
3,841459149
Kesimpulan: 2hitung lebih besar dari 2tabel (0,05). Jadi, Ho ditolak dan Hi penelitian diterima. Persilangan D. melanogester pada ♂ N x ♀ N menghasilkan F 2 100 % normal. 4. Persilangan F1 ♂ Pm x ♀ Pm
Fenotip
Fo
Fh
fo-fh
(fofh)2
(fo - fh)2
0,01471 0,01471
N
67
68
-1
1
Pm
69
68
1
1
TOTAL
136
2
hitung =
0,02941 >
fh
0,02941
2
tabel (0,05)=
3,841459149
25
Kesimpulan: 2hitung lebih besar dari 2tabel (0,05). Jadi, Ho diterima dan Hi penelitian ditolak. Persilangan D. melanogester pada F1 ♂ Pm x ♀ Pm menghasilkan F 2 dengan fenotip N dengan rasio 2 : 1 dengan kata lain rasio F 2 menyimpang dari rasio mendel 1:2:1.
26
BAB VI PEMBAHASAN
Dari data hasil pengamatan dan analisis data yang dilakukan dengan rekontruksi data, dapat diketahui bahwa D. melanogaster strain N berada dalam keadaan homozigot resesif, sedangkan D. melanogaster strain Pm berada dalam keadaan heterozigot. Strain Pm dominan terhadap strain N. Dari hasil pengamatan
dan analisis rekonstruksi kromosom tubuh, dapat diketahui persilangan ♂N><♀N menghasilkan keturunan F1 dengan fenotip N homozigot resesif dengan rasio N:N adalah 1:1. Rasio perbandingan pada pers ilangan P1 ♂N><♀N untuk
persilangan F1 ♂N><♀N setelah di analisis dengan uji χ 2(Chi-Square) :
2
hitung
lebih besar dari 2tabel (0,05). Jadi, Ho ditolak dan Hi penelitian diterima.Persilangan D. melanogester pada ♂ N x ♀ N menghasilkan F1 100 % normal. Munculnya fenotip normal ini disebabkan oleh tidak memisahnya alela induk pada saat gametogenesis, dimana gen wild type (normal) dibawa oleh induk jantan dan induk betina, sehingga dihasilkan fenotip normal 100%. Dengan tidak adanya fenotip lain yang muncu l pada persilangan
♂N><♀N pada F1 menunjukkan
bahwa Drosophilla melanogaster strain N merupakan galur N.
Pada persilangan ♂N><♀ Pm beserta resiproknya, berdasarkan analisis rekonstruksi kromosom tubuhnya pada F1 fenotip yang muncul adalah strain N (yang merupakan homozigot resesif) dan Pm (yang merupakan heterozigot)
dengan rasio 1:1. Rasio perbandingan pada persilangan P1: ♂N><♀ Pm, dan ♂ Pm ><♀N untuk persilangan F1 ♂N><♀ Pm beserta resiproknya yaitu ♂ Pm ><♀N setelah di analisis dengan uji χ 2(Chi-Square) menghasilkan 2
tabel (0,05).
2
hitung lebih
besar dari
Jadi, Ho ditolak dan Hi penelitian diterima. Persilangan
D.
melanogester pada P1 ♂ N >< ♀ Pm menghasilkan F1 dengan fenotip N dengan rasio 1 : 1 dengan kata lain rasio F 2 tidak menyimpang. Pada persilangan ♂ Pm ><♀ Pm, berdasarkan analisis rekontruksi tubuh pada F1 fenotip yang muncul adalah Pm dan N dengan rasio 2:1. Rasio
perbandingan pada persilangan P1: ♂ Pm ><♀ Pm setelah di analisis dengan uji χ 2(Chi-Square)
2
hitung
lebih besar dari
2
tabel (0,05).
Jadi, Ho ditolak dan Hi
27
penelitian diterima. Persilangan D. melanogester pada P1 ♂ Pm x ♀ Pm menghasilkan F1 dengan fenotip N dengan rasio 2 : 1 dengan kata lain rasio F 2 menyimpang dari rasio mendel 1:2:1. Pada persilangan ini dapat dijelaskan bahwa D. melanogaster strain Pm yang berada dalam keadaan heterozigot, jika disilangkan dengan sesamanya akan diperoleh keturunan Pm homozigot dominan, Pm heterozigot, dan N homozigot resesif dengan perbandingan 1:2:1. Pada Pm homozigot dominan berada dalam keadaan letal, hal ini menyebabkan fenotip yang dapat teramati adalah fenotip Pm heterozigot dan N homozigot resesif dengan rasio perbandingan 2:1. Menurut (Strickberger) dalam (Crowder:1990), kematian disebabkan oleh gen lethal dalam keadaan homozigot dominan atau homozigot resesif, maka keadaan tersebut dikatakan lethal resesif karena kematian tergantung pada keadaan homozigot, sedangkan lethal dominan adalah gen yang pengaruh kematiannya terjadi karena alel dominan dalam individu heterozigot (Crowder; 1990:66). Interaksi lethal merupakan faktor-faktor (sepasang) yang dapat berpengaruh terhadap viabilitas tiap individu yang memilikinya bahkan dapat menyebabkan kematian individu yang bersangkutan baik secara cepat ataupun lambat. Interaksi lethal dapat bersifat lethal yang dominant tetapi dapat juga bersifat lethal yang resesif. Penyebab terjadinya lethal ini disebabkan adanya mutasi biokimiawi. Mutasi ini dapat menimbulkan variasi nutrisional atau biokimiawi yang menyimpang dari kondisi normal. Hal ini dikarenakan mutasi biokimiawi yang dapat menyebabkan perubahan pada gen organisme tersebut. Ada kelompok atau macam yang disebut mutasi lethal (Klug dan Cummings, 1994 dalam Corebima). Mutasi lethal itu dapat mengakibatkan suatu sel atau makhluk hidup tidak dapat hidup. Kematian juga dapat terjadi pada proses tahap embrio ataupun dapat dilahirkan tetapi mati pada saat menjadi larva atau pupa (Levine; 1986; 135).. Proses kejadian letal pada Pm ini berawal dari gen rosy yang berada pada kromosom 3 dengan posisi 52,0 yang selanjutnya Dalam Collins dan Glassman (1968) salah satu alelnya yaitu ry² yang berasosiasi dengan Plum eye ( Pm) mengalami inversi ke kromosom 2. Diketahui pula bahwa letak kromosom Pm
28
berada pada kromosom 2 pada posisi 104,5 (http://courses.bio.indiana.edu/|319 berndtson/e3b.pdf). Menurut Rushlow dan Chovnick (1984) pergerakan gen ke posisi berbeda pada genom mungkin merubah ekspresi gen tersebut. Fenomena ini disebut efek posisi yang telah lama diketahui sebagai masalah fundamental dari pengorganisasian genom dan eskpresi, dan secara luas didokumentasikan pada Drosophlia melanogaster. Efek posisi heterokromatik adalah efek saat ekspresi gen eukromatik ditempatkan ke sebelah atau ke dalam heterokromatin. Pada kejadian pengubahan fungsi gen melibatkan fenotip sel otonomi, efek posisi ini digambarkan sebagai variasi fenotip. Dalam Reaume, Knecht, dan Chovnick (1991)
gen rosy pada Drosophila melanogaster mengkode enzim xanthine
dehydrogenase (XDH). D. melanogaster strain ry (rosy) merupakan strain mutant D. melanogaster yang mengalami defisiensi dalam sintesis gen pengkode enzim xanthine dehydrogenase (XDH). Sehingga baik Pm dan ry sama sama mengalami defisiensi XDH.XDH berpengaruh terhadap juvenil hormon . Hal ini karena gen rosy (ry) mengkode sintesis enzim xanthine dehydrogenase yang mengkatalis dua tahap reaksi final oksidasi katabolisme purin yang diperlukan sebagai precursor aktivitas juvenile hormone pada epidermis (Xiaofeng dan Riddiford, 2007). Penghambatan aktivitas ekspresi gen rosy berdampak pada penghambatan aktivitas juvenile hormone, yang berdampak pada terganggunya proses perkembangan dan metamorphosis pada D. melanogaster (Xiaofeng dan Riddiford, 2007). Reaume, Knecht, dan Chovnick (1991) menjelaskan bahwa ry gen mengkodekan enzim xanthine dehydrogenase (XDH) yang diperlukan untuk pembentukan asam urat pada D. melanogaster . Enzim XDH memiliki peranan yang penting dalam degradasi asam nukleat, khususnya purin (Reaume, Knecht dan Chovnick, 1991). Asam urat ini memainkan peranan yang penting utamanya dalam menetralisir ROS (reactive oxygen species) dan khelasi ion besi pada D. melanogaster (Reaume, Knecht dan Chovnick, 1991). Young Shin Kim, dkk. (2001) menyatakan bahwa keberadaan senyawa asam urat sebagai penetralisir ROS (reactive oxygen species) dalam tubuh D. melanogaster memegang peranan penting dalam meningkatkan viabilitas dan daya imunitas pasif D. melanogaster .
29
Gen rosy merupakan gen yang mengkode sintesis enzim XDH (Reaume, Knecht, dan Chovnick, 1989). Enzim XDH ini disintesis pada beberapa jaringan lemak dan pembuluh Malpighi untuk selanjutnya ditransport ke mata sebagai enzim yang mengkatalis substrat menjadi senyawa precursor dalam sintesis pigmen warna mata merah pada D. melanogaster (Reaume, Knecht, dan Chovnick, 1989). Apabila gen rosy pada salah satu kromosom homolog tersebut mengalami kerusakan atau defisiensi maka enzyme XDH tidak dapat disintesis secara normal atau fungsional. Sehingga mengakibatkan suatu sel atau makhluk hidup tidak dapat hidup. Selannjutnya perubahan warna mata ke ungu dalam Xiaofeng dan Riddiford (2007)
ketika XDH mengkatalis setidaknya satu reaksi pteridin (2-amino-4-
hydroxypteridine
ke
isoxanthopterin
)
tidak
pernah
ditunjukkan
untuk
mengkatalisasi sebuah reaksi pteridin pada pathway pigmen merah yang berlangsung di mata. Reaksi biokimia perubahan ke mata ungu sebagai berikut:
Brown et al dalam Mackay dan O’ Donnell (1983) biosintesis
pteridin
adalah
mengubah
guanosin
reaksi pertama pada tripospat
(GTP)
ke
dihidroneopterin tripospat dengan melepaskan formic acid. Ini dikatalisis oleh
30
GTP siklohidrolase (GTP CH) (EC 3.5.4.16, GTP 7, 8-8,9-dihydrolase). Selain itu reaksi yang melibatkan enzim dalam perubahan warna mata menurut Glassman dan Mitchell (1985) sebagai berikut
Dalam Forrest (1958) kofaktor DPN ditambahkan untuk mengubah hiypoxantine ke asam uric dan and 2-amino-4-hydroxypteridine ke ke isoxanthopterin. Isoxanthopterin ini memiliki warna biru violet atau lebih mudahnya disebut ungu. Demikian dapat disimpulkan bahwa individu D. melanogaster strain Pm yang kami peroleh merupakan individu yang heterozigot yang mengandung sifat strain N dan Pm, dalam hal ini sifat strain Pm lebih dominan terhapad sifat strain N . hal tersebut sesuai dengan hasil persilangan Pm >< Pm muncul fenotip mata merah. Jadi dapat diketahui bahwa strain B merupakan heterozigot. Namun bila dilihat dari rasio anakan memperlihatkan bahwa Pm dominan terhadap N karena jumlah fenotip anakan Pm lebih bnyak dari pada strain N. yang ternyata hasilnya Maka dapat ditarik kesimpulan bahwa fenomena yang terjadi pada persilangan D. melanogaster strain Pm dengan D. melanogaster strain N adalah fenomena lethal dominan, berarti bahwa interaksi antara gen Pm yang homozigot dominan menyebabkan terjadinya fenomena lethal.
31
BAB VII PENUTUP 7.1
Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis dan pembahasan maka dapat kami simpulkan bahwa: 1. Fenotip yang muncul pada F1 dan F2 dari persilangan D. melanogaster pada strain ♀N ><♂N adalah N (homozigot resesif), ♀pm >< ♂pm adalah pm (heterozigot dominan) dan N (homozigot resesif) dan ♀N >< ♂pm beserta dengan resiproknya adalah pm (heterozigot dominan) dan N (homozigot resesif). 2. Mengetahui Rasio F1 dan F2 dari persilangan D. melanogaster pada strain
♀N ><♂N rasionya adalah 1:1, ♀pm >< ♂pm adalah pm: N (2: 1), dan ♀N >< ♂pm beserta dengan resiproknya adalah N: pm (1:1). 3. Fenomena dari persilangan D. melanogaster pada strain ♀pm >< ♂pm adalah fenomena lethal dimana yang lethal adalah pm homozigot dominan yang merupakan lethal dominan. 7.2
Saran 1. Dalam pengamatan fenotip F1 dan F2 hendaknya kita melakukannya di bawah mikroskop atau lup. 2. Diharapkan peneliti harus sabar, teliti, dan cermat dalam penelitian, terutama pada saat pengamatan fenotip agar data yang dihasilkan lebih akurat.
32
DAFTAR PUSTAKA
Borror,
J.D.
Triplehorn.
1992.
Pengenalan
Pengajaran
Serangga.
Yogyakarta:Universitas Gadjah Mada Press Collins, James F. And Edward Glassman.1968. A Third Locus (lpo) Affecting Phyridoxal oxidase in Drosophila melanogaster.Genetics Journal .61 :833-839 Corebima. A.D. 2013. Genetika Mendel. Surabaya: Airlangga University Press Corebima. A.D. 2000. Genetika Mutasi dan Rekombinasi.Malang: FMIPA UM Crowder, L.U. 1990. Genetika Tumbuhan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Forrest, H.S, E.W Hanly, & J.M Lagowski.1961. Biochemical Differences Between
The
Mutans
Rosy-2
and
Maroon-like
of
Drosophila
melanogaster .Genetics Journal. 46:1455-1463 Glassman, Edward & H.K. Mitchell.1958. Mutan of Drosophila melanogaster Deficient in Xanthine Dehydrogenase.American Cancer Society.153-162 Goodenough, Ursula. 1984. genetic’s. Third Edition. New Tork : Holt, Rinehart, and Winston Kimball, John. 1990. Biologi Jilid IIi. Bogor. Gelora Akasara Pratama. Klug W. S dan Cumming M. R. 1997. Concept of Genetic. New Jersey: Prentice Hall inc Levine, Robert. Paul. 1968. Genetic’s Second Edition, London: Hold, Rinehartang Winston, inc. Mackay, William J. & Janis M. O'Donnel.1983. A Genetic Analysis of The Pteridine Biosynthetic Enzyme, Guanosine Triphosphate Cyclohydrolase in Drosophila melanogaster . Genetics Journal. 105:35-53
33
