PENGARUH PERBEDAAN KONSENTRASI PEWARNA PEWARNA SINTETIS (WANTEX) (W ANTEX) DAN JENIS KELAMIN TERHADAP FREKUENSI GAGAL BERPISAH ( Non Disjunctions) PADA PERSILANGAN Drosophila melanogaster N♂ >< eym♀ BESERTA RESIPROKNA
LAPORAN PROEK disusun untuk memenuhi Matakuliah Genetika II yang dibimbing oleh Prof. H. Agr. M. Amin, M.Si dan Andik Wijayanto, S.Si, M.Si
Disusun oleh !elom"ok # $ %ffering I Aisyatir &odliyah 'ahtiar ()*+-/+0/*12 Ahmad Abror ()*+-/+#+*)2
UNI!ERSITAS UNI!ERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS AKULTAS MATEMATIKA MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI O"#$%e& '*
BAB I PENDAHULUAN
A+ L,#,& Be-,",./ 3at 4arna tekstil adalah semua 5at ber4arna yang mem"unyai kemam"uan untuk disera" oleh sera" tekstil dan mudah dihilangkan kembali (Winarno, )1#-2. Suatu 5at da"at berlaku sebagai 5at 4arna a"abila mem"unyai gugus yang da"at menimbulkan 4arna (kromofor2 dan da"at mengadakan ikatan dengan serat tekstil Persilangan "ada Drosophila melanogaster antara indi6idu betina bermata "utih dan jantan ber4arna merah menghasilkan turunan jantan ber4arna "utih dan betina bermata merah sebagaimana yang "ertama kali dila"orkan 7.H. Morgan dan 'ridges, dila"orkan "ula bah4a salah satu di antara +++ turunan 8 ) tersebut mem"unyai 4arna mata menyim"ang, entah betina bermata "utih atau jantan bermata merah. 'ridges menduga bah4a "enyim"angan itu terjadi karena gagal ber"isah "ada kromosom kelamin 9. Dalam hal ini kedua kromosom kelamin 9 gagal memisah selama meiosis sehingga keduanya menuju ke kutub yang sama, dan terbentuklah telur yang memiliki dua kromosom kelamin 9 mau"un yang tidak memiliki kromosom kelamin 9 (:orebima, ++2. Droso"hila meru"akan salah satu anggota kelas Insekta dari suku Droso"hilidae yang memiliki jumlah anggota yang besar dan tersebar di seluruh belahan dunia. Droso"hila ini memiliki habitat yang kosmo"olit sehingga bisa hidu" di bebera"a 4ilayah mulai dari dataran rendah hingga daerah "egunungan (Maknunah, )1112 8aktor lingkungan yang da"at mem"engaruhi kemun;ulan fenoti" makhluk hidu" di antaranya adalah medium sebagai sumber nutrisi atau makanan. Medium yang digunakan bisa ditambahkan 5at<5at tertentu untuk menguji "engaruhnya terhada" "ertumbuhan Drosophila melanogaster . Salah satu 5at yang bisa ditambahkan adalah 5at "e4arna sintetis untuk tekstil. 3at 4arna tekstil adalah semua 5at ber4arna yang mem"unyai kemam"uan untuk disera" oleh sera" tekstil dan mudah dihilangkan kembali (Mimir, +))2. Nondisjunction da"at juga terjadi selama mitosis. =ika kesalahan sema;am itu berlangsung di a4al
akan diteruskan oleh mitosis ke sejumlah besar sel dan ini akan berdam"ak besar "ada organisme yang mengalaminya (:am"bell, ++2. Peristi4a gagal ber"isah da"at dibedakan menjadi gagal ber"isah "rimer dan gagal ber"isah sekunder. Peristi4a gagal ber"isah "ada makhluk hidu" da"at menyebabkan "erubahan<"erubahan jumlah kromosom yang meru"akan salah satu bentuk mutasi kromosom. Peristi4a gagal ber"isah di"engaruhi oleh dua faktor, yaitu faktor luar dan faktor dalam. 8aktor luar meli"uti energi radiasi yang tinggi, karbondioksida, 5at kimia tertentu, dan suhu. Sedangkan faktor dalam meli"uti umur, gen mutan, dan faktor yang berkaitan dengan kelainanis, )11*2. 'erdasarkan "ernyataan<"ernyataan di atas, maka kami melakukan "enelitian yang berjudul ?Pengaruh Perbedaan !onsentrasi Pe4arna Sintetis (Wante@2 dan jenis !elamin 7erhada" 8rekuensi Gagal 'er"isah ( Non Disjunctions2 Pada Persilangan Drosophila melanogaster B C eymE dan B C eymE 'eserta &esi"roknyaF B+ R0m01,. M,1,-,2 'erdasarkan latar belakang di atas, maka "eneliti membuat rumusan masalah sebagai berikut ). A"akah ada "engaruh "erbedaan konsentrasi "e4arna sintetis (4ante@2 (+, ), *, )+ 2 terhada" frekuensi gagal ber"isah "ada "ersilangan Drosophila melanogaster B C eymE dan B C eymE beserta resi"roknya . A"akah ada "engaruh jenis kelamin terhada" frekuensi gagal ber"isah "ada "ersilangan Drosophila melanogaster B C eymE dan B C eymE beserta resi"roknya . A"akah ada interaksi antara "erbedaan konsentrasi "emberian "e4arna sintetis (4ante@2 dan jenis kelamin terhada" frekuensi gagal ber"isah "ada "ersilangan Drosophila melanogaster B C eymE dan B C eymE beserta resi"roknya 3+ T040,. Pe.e-5#5,. 'erdasarkan rumusan masalah di atas, maka dida"at tujuan sebagai berikut
). Mengetahui adanya "engaruh "erbedaan konsentrasi "e4arna sintetis (4ante@2 (+, ),*,)+ 2 terhada" frekuensi gagal ber"isah "ada "ersilangan Drosophila melanogaster B C eymE dan B C eymE beserta resi"roknya. . Mengetahui adanya "engaruh jenis kelamin terhada" frekuensi gagal ber"isah "ada "ersilangan Drosophila melanogaster B C eymE dan B C eymE beserta resi"roknya. . Mengetahui adanya interaksi antara "erbedaan konsentrasi "emberian "e4arna sintetis (4ante@2 dan jenis kelamin terhada" frekuensi gagal ber"isah "ada "ersilangan Drosophila melanogaster B C eymE dan B C eymE beserta resi"roknya. D+ Ke/0.,,. Pe.e-5#5,. Penelitian yang telah dilakukan ini dihara"kan memiliki kegunaan atau manfaat sebagai berikut. ). 'agi Peneliti a. Memberikan informasi, bukti dan "emahaman konse" tentang "engaruh berbagai konsentrasi "e4arna sintetik (Wante@2 dan ma;am strain terhada" frekuensi gagal ber"isah ( Nondisjunction2 "ada "ersilanganB CwE dan B CweE b. Mengembangkan kemam"uan ber"ikir kritis, logis dan ilmiah untuk da"at menganalisis fenomena
). Semua as"ek biologi Drosophila melanogaster diangga" sama ke;uali 4arna mata, 4arna tubuh dan keadaan saya". . 8aktor internal Drosophila melanogaster se"erti umur diangga" sama. . 8aktor eksternal se"erti kondisi medium dalam tia" botol "ada stok mau"un ulangan "ersilangan dari a4al hingga akhir "enelitian diangga" sama dan kondisi lingkungan, se"erti suhu, ;ahaya, kelembaban, "e4arna sintetis (4ante@2 dan medium juga diangga" sama. -. Semua "erlakuan yang dilakukan "ada setia" ulangan "ersilangan selama "roses "enelitian diangga" tidak sama, hal ini disebabkan karena ada "erbedaan konsentrasi adalah +, ),*, )+ . F+ R0,./ L5./"06 7,. B,#,1,. M,1,-,2 &uang lingku" dan batasan masalah dari "enelitian ini antara lain adalah sebagai berikut ). Penelitian ini menggunakan Drosophila melanogaster strain , dan eym. . Pengamatan fenoti" yang dilakukan meli"uti ;iri morfologi yaitu 4arna mata, 4arna tubuh, dan saya" dari hasil "ersilangan P) . Pengambilan data di"eroleh dari "engamatan fenoti" dan hasil "ersilangan Drosophila melanogaster "ada strain B C eymE dan B C eymE beserta resi"roknya yang meli"uti 8 ) -. !onsentrasi 4ante@ yang digunakan dalam "enelitian adalah +, ),*, )+ . G+ De85.515 O6e&,15$.,). Strain meru"akan suatu kelom"ok
. Genoti" menurut Ayala (+)2 meru"akan keseluruhan jumlah informasi genetik yang terkandung "ada suatu makhluk hidu" -. Gagal ber"isah (nondisjuction2 adalah suatu "eristi4a dimana bagian< bagian dari se"asang kromosom yang homolog tidak bergerak memisahkan diri sebagaimana mestinya "ada meiosis I, atau dimana kromatid saudara gagal ber"isah selama meosis II (:am"bell,dkk, ++2. *. Pe4arna tekstil Dylon adalah "e4arna yang berbentuk serbuk dengan aneka jenis 4arna yang da"at menghasilkan 4arna se;erah 4arna bubuknya (Arini, +)2.
BAB II KAJIAN PUSTAKA A. S51#em,#5", Drosophila melanogaster
Drosophila melanogaster (lalat buah2 adalah serangga ke;il dengan "anjang dua sam"ai lima milimeter. Drosophila melanogaster seringkali digunakan dalam "enelitian biologi terutama dalam "erkembangan ilmu genetika (Aini, ++#2. Droso"hila melanogaster memiliki jenjang taksonomi sebagai berikut ('orror, et al ., )112 !ingdom
Animalia
8ilum
Arthro"oda
!elas
Insekta
%rdo
Di"tera
8amili
Droso"hilidae
Genus
Droso"hila
S"esies
Drosophila melanogaster
Ada bebera"a alasan Drosophila melanogaster dijadikan sebagai model organisme atau he4an ;oba yaitu karena D. melanogaster memiliki ukuran tubuh ke;il, mudah ditangani, "raktis, siklus hidu" singkat yaitu hanya dua minggu, mudah di"elihara dalam jumlah besar, mudah berkembangbiak dengan jumlah anak banyak, bebera"a mutan mudah diuraikan (Aini, ++2. Selain itu, terda"at jumlah kromosom D. melanogaster yang ke;il yaitu # kromosom atau - "asang kromosom sehingga mem"ermudah kerja "enelitian (:orebima, ++2. Hal ini juga disebutkan bah4a kromosom tersebut termasuk kromosom raksasa yang terda"at "ada kelenjar sali6a fase lar6a (Aini, ++#2. Drosophila melanogaster memiliki em"at ma;am kromosom di dalam tubuhnya. 7iga diantaranya meru"akan kromosom tubuh dan satu kromosom meru"akan kromosom 9 atau kromosom kelamin. Ma;am strain Drosophila melanogaster berkaitan erat dengan gen
Gagal ber"isah adalah suatu "eristi4a di mana bagian
(aberasi kromosom2. Mutasi kromosom da"at terjadi "ada struktur dan jumlahnya. Dalam hal ini meru"akan mutasi yang diakibatkan adanya "erubahan jumlah kromosom yang tergolong aneu"loidi. Hal ini didasari bah4a berdasarkan sejarah "erkembangan genetika, ter;atat bah4a aneu"loidi "ertama kali dila"orkan oleh 'ridges "ada tahun )1)/ saat beliau menemukan fenomena gagal ber"isah ( nondisjunction2 "ada D. melanogaster . Aneu"loidi adalah kondisi abnormal yang disebabkan oleh hilangnya satu kromosom atau lebih "ada suatu "asang kromosom, atau yang disebabkan oleh bertambahnya jumlah kromosom "ada suatu "asang kromosom dari jumlah yang seharusnya (&ussel, )112. Peristi4a gagal ber"isah (non-disjunction 2 termasuk "ada aneu"loidi yang monosomi yaitu hanya satu kromosom dari suatu "asangan kromosom yang hilang, jumlah kromosom se;ara keseluruhan dinyatakan sebagai n<) (jika monosomi hanya terjadi "ada satu "asang kromosom2.
G,m%,& '+' Persilangan D. Melanogaster yang Menunjukkan Peristi4a Gagal 'er"isah (non-disjunction 2 Sumber :orebima, +)
Peristi4a gagal ber"isah meru"akan salah satu bentuk mutasi kromosom karena menyebabkan "erubahan dalam jumlah kromosom. Gagal ber"isah da"at terjadi "ada autosom mau"un gonosom, selama meiosis mau"un mitosis, "ada betina mau"un jantan. Peristi4a nondisjunction dibedakan menjadi nondisjun;tion "rimer dan sekunder. Nondisjunction "rimer da"at terjadi "ada induk lalat yang belum mengalami nondisjunction atau lalat normal, sedangkan nondisjunction sekunder terjadi "ada keturunan yang meru"akan hasil nonodisjun;tion "rimer. Peristi4a itu disebut sebagai gagal ber"isah sekunder karena kejadiannya berlangsung "ada turunan dari indi6idu betina, yang keberadaannya meru"akan "roduk gagal ber"isah "rimer. hal ini indi6idu betina yang dimaksud memiliki dua kromosom kelamin 9 dan satu kromosom (:orebima, ++2. C. F,"#$&:F,"#$& y,./ Mem6e./,&025 Pe&51#59, G,/,- Be&651,2
8aktor
yang
mem"engaruhi
terjadinya
"eristi4a
gagal
ber"isah
(nondisjun;tion2 terdiri dari faktor luar dan faktor dalam. Menurut Herko4ith ()1/*2 dalam Jllinda ()1112 menyatakan bah4a "eristi4a gagal ber"isah kromosom 9 "ada Drosophila melanogaster di"engaruhi oleh faktor luar dan faktor dalam. 8aktor luar meli"uti suhu, energi matahari, dan 5at kimia. Salah satu 5at kimia yang da"at menyebabkan gagal ber"isah adalah "e4arna sintetis. 8aktor dalam yang mem"engaruhi yaitu umur dan gen mutan. Gen mutan menyebabkan sentromer tidak berada dalam keadaan normal dimana sentromer sesaudara terletak saling menutu" "ada saat meta"hase. Dua sentromer sesaudara terletak berdekatan "ada meta"hase dalam keadaan normal, sam"ai ketika satu sentromer menuju kutub dan sentromer lain menuju kutub yang berla4anan. Adanya gen mutan (gen meiis ()11*2, menyatakan bah4a "eristi4a gagal ber"isah ;enderung meningkat dengan semakin bertambahnya umur khususnya "ada bentuk kehidu"an yang rendah. D. K,45,. Pe9,&., S5.#e#51 (9,.#e;)
3at "e4arna tekstil adalah semua 5at ber4arna yang mem"unyai kemam"uan untuk disera" oleh sera" tekstil dan mudah dihilangkan. Selain sebagai fungsi yang menentukan mutu, 4arna juga da"at digunakan sebagai indikator kesegaran atau kematangan, baik tidaknya "en;am"uran atau ;ara "engolahan da"at ditandai adanya 4arna yang seragam dan merata. 3at "e4arna tekstil dibuat dari metadietilaminofenol dan ftalik anhidrid .3at "e4arna yang tersedia di "asar untuk industri ke;il terutama 4ante@ sering disalahgunakan sebagai 5at "e4arna makanan dan kosmetik di berbagai negara. dikonsumsi
3at ini "aling berbahaya bila
bisa menyebabkan gangguan "ada fungsi hati, kanker hati dan
ditemukan bersifat ra;un. 3at ini tidak layak dikonsumsi jika sudah masuk dalam tubuh manusia, akan mengenda" "ada jaringan hati dan lemak dan tidak da"at dikeluarkan. Dalam jangka "anjang bisa bersifat karsinogen (Winarno ,++-2. &hodamin ' adalah "e4arna sintetis yang digunakan "ada industri tekstil dan kertas. Pe4arna sintetis ini berbentuk serbuk kristal ber4arna merah keunguan dan di dalam larutan akan ber4arna merah terang ber"endar. 3at "e4arna sintetis ini sangat berbahaya a"abila terhiru", mengenai mata dan kulit, serta tertelan. (Desi Wijaya, +)) +2. &hodamin ' meru"akan 5at 4arna tambahan yang dilarang "enggunaannya dalam "roduk<"roduk "angan. &hodamin ' bersifat karsinogenik sehingga dalam "enggunaan jangka "anjang da"at menyebabkan kanker. Kji toksisitas rhodamin ' telah dilakukan terhada" men;it dan tikus dengan injeksi subkutan dan se;ara oral. &hodamin ' da"at menyebabkan karsinogenik "ada tikus ketika diinjeksi subkutan, yaitu timbul sar;oma lokal. Sedangkan se;ara IL dida"atkan D*+ #1,* mg$kg yang ditandai dengan gejala adanya "embesaran hati, ginjal, dan limfa diikuti "erubahan anatomi beru"a "embesaran organnya (Mer;k Inde@, ++/2.
A+ Ke&,./", K$.1e6#0,Sifat makhluk hidu" dikendalikan oleh gen. Dimana gen da"at mengalami mutasi. Salah satu ;ontoh mutasi adalah fenomena gagal ber"isah. Gagal ber"isah adalah suatu "eristi4a di mana bagian
8aktor internal Ma;am strain (eym2.
Pemberian senya4a kimia "e4arna sintetik Dylon konsentrasi +, +,*, +,*, +,)+ .
Strain 4a dan 4e ter"aut "ada kromosom kelamin. !romosom kelamin mengalami crisscross inheritance.
Analisis dan frekuensi Nondisjunction "ersilangan Drosophila melanogaster strain resi"roknya.
♂ >!eym
dan
BCEeym
Pembahasan dan kesim"ulan.
beserta
BAB III
A+ R,.,./,. 7,. Je.51 P&,"#5"0m Penelitian yang dilakukan adalah jenis "enelitian dimana "engamatan dilakukan se;ara langsung "ada hasil 8) "ersilangan Drosophila melanogaster. Persilangan D. melanogaster dilakukan "ada strain B C Eeym dan B C Eeym yang dilakukan sebanyak kali ulangan setia" "ersilangan untuk 8). B+ W,"#0 7,. Tem6,# Waktu "elaksanaan "royek dimulai "ada bulan Agustus +)0 sam"ai dengan o6ember +)0 bertem"at di gedung %* =urusan 'iologi 8akultas MIPA Kni6ersitas egeri Malang lantai ruang Genetika )+ 3+ P$60-,15 7,. S,m6ea. Po"ulasi Po"ulasi dalam "enelitian ini adalah D. melanogaster strain , 4, dan 4eyang dida"at dari aboratorium Genetika )+ jurusan 'iologi 8akultas MIPA Kni6ersitas egeri Malang. b. Sam"el Sam"el yang digunakan dalam "enelitian ini adalah D. melanogaster strain dan eym yang sudah diisolasi. D+ A-,# 7,. B,2,. Alat
Alat
'ahan yang digunakan dalam "enelitian ini antara lain Drosophilla melanogaster strain , eym "isang rajamala, ta"e singkong, gula merah, fermi"an, air, "e4arna merk 4ante@ 4arna biru. E+ P&$1e70& Ke&4, 3,&, mem%0,# me750m= ). Ditimbang bahan beru"a "isang, ta"e singkong, dan gula merah dengan "erbandingan 0) untuk satu rese", yaitu 0++ gram "isang, ++ gram ta"e singkong, dan )++ gram gula merah.
. Di"otong<"otong gula merah dan "isang rajamala yang telah diku"as. . Dibersihkan ta"e singkong dari serat
a. Setelah mun;ul "u"a hitam "ada botol stok, "u"a tersebut di ambil dengan menggunakan kuas kemudian di isolasi "ada selang am"ul yang telah diisi "otongan "isang. b. Menunggu hingga "u"a menetas menjadi imago. Ksia imago yang da"at disilangkan maksimal hari sejak "u"a menetas. -. Persilangan dan Perlakuan 8) a.
Disia"kan bebera"a botol yang berisi medium dan ditutu" s"ons.
b.
Disilangkan D. melanogaster strainB C Eeym danBC Eeym dari am"ulan yang sudah menetas (usia lalat maks hari setelah menetas dari selang am"ul2 kemudian dimasukkan ke dalam botol selai baru berisi medium yang mengandung "e4arna sintetik(4ante@2 4arna biru dengan konsentrasi +, ), *, )+. Perlakuan tersebut masing
;.
Diberi label sesuai dengan jenis "ersilangan serta ulangan yang dilakukan, dan juga konsentrasi "e4arna sintetik(4ante@2 4arna merah "ada medium dan tanggal "ersilangan.
d.
Dile"askan induk jantan setelah "ersilangan berumur hari "ada tia" "ersilangan strain.
e.
Setelah keluar lar6a "ada botol "ersilangan tersebut, di"indahkan induk betina dari masing
f.
Diamati 8) yang mun;ul dari masing
g.
Dimasukkan hasil "engamatan "ada tabel "engamatan.
F+ Te".5" Pe./0m60-,. D,#, 7eknik "engum"ulan data adalah dengan menghitung dan mengamati fenoti" 8) masing
habis sejak "u"a menetas. Data yang di"eroleh kemudian disajikan dalam bentuk tabel "engamatan. 8ormat tabel untuk "engamatan 8) adalah sebagai berikut G+
&hodamin
'
meru"akan
5at
4arna
tambahan
yang
dilarang
"enggunaannya dalam "roduk<"roduk "angan. &hodamin ' bersifat karsinogenik sehingga dalam "enggunaan jangka "anjang da"at menyebabkan kanker. (Mer;k Inde@, ++/2 Struktur &hodamin ' terda"at ikat an dengan senyawa klorin (Cl) yangmana atom klorin tergolong sebagai senya4a halogen dan sifat halogen yang
berbahaya a"abila terda"at di dalam tubuh makhluk hidu" da"at memi;u kanker. =uga senya4a Alkilating (:H<:H 2 dan bentuk struktur kimia yang "oli aromatik hidrokarbon (PAH2 dimana bentuk senya4a tersebut bersifat sangat radikal, menjadi bentuk metabolit yang reaktif setelah mengalami akti6asi dengan en5im sitokrom P<-*+. (M;heik dkk. +)2 dari teori diatas telah diketahui bah4a &hodamin ' menghambat "roses metabolism dan menghambat "roses su"lay A7P, sehingga jika A7P yang di"erlukan tidak ter;uku"i maka "embelahan mitosis tidak da"at berlangsung sehingga embrio ini da"at mengalami kematian. Hal ini mungkin yang mem"engaruhi "enuruan jumlah anakan "ada 8) akibat "emberian "e4arna sintetik ini dan "roses D= autosom semakin tinggi
Daftar "ustaka 'orror, D.=., :.A, 7ri"lehorn, . 8. =ohnson. )11/. "engenalan "elajaran #erangga.Jdisi ke
Aini, . ++#. $ajian %wal $e&utuhan Nutrisi Drosophila melanogaster . 'ogor Skri"si. De"artemen Ilmu utrisi dan 7eknologi Pakan, 8akultas Peternakan, Institut Pertanian 'ogor :am"bell, eil, dkk. ++. 'iologi jilid ( )disi kelima. =akarta Jrlangga. :orebima, A.D. ++. *enetika Mendel . Surabaya Airlangga Kni6ersity Press. :orebima, A.D. )110. *enetika $elamin. Surabaya Airlangga Kni6ersity Press. :orebima, A.D. +). *enetika $elamin. Surabaya Airlangga Kni6ersity Press. Wijaya Desi, +)), +aspada at aditif dalam Makananmu (nilah 'iang $erok 'eragam #erangan "enyakit Mematikan, ogyakarta, 'uku 'iru Jllinda. )111. #tudi tentang "engaruh /y&rid Dysgenesis terhadap 0rekuensi *agal
'erpisah
Non
disjunctions
$romosom
1
dari
"ersilangan
D.melanogaster #train 2antan N dengan 'etina v, w dan m . Malang Skri"si 7elah diterbitkan. !imball, =ohn W. )1#1. 'iologi edisi kelima. Surabaya Jrlangga. Mimir. +)). 3at Warna 7ekstil. (%nline2. ( htp://robbaniryo.com/ilmu-kimia/zawarna-eksl/ , diakses "ada # %ktober +)02.
Winarno 8G. ++-. $eamanan "angan. 'ogor Him"unan Alumni 8akultas 7eknologi Pertanian IP'
