Laporan Praktikum Drosophila melanogaste mata
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Makhluk hidup, baik manusia, hewan maupun tumbuh-tumbuhan memiliki karakter
yang berbeda satu sama lain. Perbedaan karakter tersebut dipengaruhi oleh suatu material
genetik yang disebut gen. Material genetik tersebut memiliki peranan yang penting dalam
menentukan bentuk tubuh, warna mata, jenis kelamin, dan lain sebagainya. Hal ini
sebagaimana dapat diamati pada Drosophila melanogaster yang mana pada spesies tersebut
dapat dijumpai varisi yang beraneka ragam.
Allah berfirman dalam Al-Quran Surah Fussilat Ayat 53 sebagai berikut :
“Kami akan memperlihatkan kepada mereka tanda-tanda (kekuasaan) Kami di segala
wilayah bumi dan pada diri mereka sendiri, hingga jelas bagi mereka bahwa AlQuran itu adalah benar. Tiadakah cukup bahwa sesungguhnya Tuhanmu menjadi
saksi atas segala sesuatu ?”
(Q.S. Fussilat:41[53]).
(Kami akan memperlihatkan kepada mereka tanda-tanda kekuasaan Kami disegenap
penjuru) disegenap penjuru langit dan bumi, yaitu berupa api, tmbuh-tumbuhan dan pohonpohonan (dan pada diri mereka sendiri) yaitu berupa rapihnya ciptaan Allah dan indahnya
hikmah yang terkandung di dalam penciptaan itu (sehingga jelaslah bagi mereka bahwa ia)
yakni Al-Quran itu (adalah benar) diturunkan dari sisi Allah yang di dalamnya dijelaskan
masalah hari berbangkit, hisab dan siksaan (Jalalain, 2010). Berdasarkan pada Firman Allah
di atas, dapat diketahui bahwasanya salah satu bukti kebenaran yang terdapat di dalam diri
manusia adalah gen. Menurut Campbell (2010), Gen merupakan segmen DNA, bahwa DNA
adalah suatu polymer yang terdiri dari empat monomer yang berbeda yang dinamakan
nukeotida.
Penelaahan materi genetik tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan Drosophila
melanogaster. Lalat ini sebagaimana telah disinggung di atas memiliki banyak vaiasi mutan
yang menyimpang dengan strain normalnya. Selain itu, lalat buah (Drosophila melanogaster)
tersebut memiliki jumlah kromosom yang sedikit sehingga mudah untuk dipelajari.
1.2.
Tujuan
Tujuan dilaksanakannya praktikum yang berjudul “Perbanyakan Drosophila
melanogaster” adalah untuk :
1) Mengetahui ciri yang membedakan antara Lalat Drosophila melanogaster jantan
dengan betina.
2) Mengetahui perbedaan antara Drosophila melanogaster strain N dengan stran W dan
strain E.
1.3.
Manfaat
Manfaat dilaksanakannya praktikum ini adalah untuk memahami tentang pengaruh
dari materi genetik terhadap bentuk morofologi lalat buah Drosophila melanogaster, serta
memahami perbedaan antara lalat jantan dan betina. Selain itu, manfaat lainnya ialah dapat
menjadikan pemahaman akan variasi genetik oleh karena adanya mutasi yang menyebabkan
variasi pada lalat buah Drosophila melanogaster seperti pada strain N, W, dan E, sehingga
akan meningkatkan kualitas iman dan taqwa kepada Allah SWT sebagai Pencipta Yang Maha
Luas Ilmunya.
BAB II
METODE PRAKTIKUM
2.1. Waktu dan Tempat
Praktikum yang berjudul “Pembiakan Drosophila melanogaster” dilaksanakan pada
Hari Rabu, 26 April 2017 pada pukul 13.00 WIB sampai 14.00 WIB. Tempat
dilaksanakannya praktikum adalah Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Jurusan Biologi Faultas
Sains dan Teknologi Universitas Negeri Maulana Malik Ibrahim, Malang.
2.2. Alat dan Bahan
2.2.1. Alat
Alat-alat yang digunakan dalam praktikum yang berjudul “Pembiakan
Drosophila melanogaster” adalah :
1)
Lembar Kerja
Secukupnya
2)
Pipa penyedot
1 buah
3)
Toples
1 buah
4)
Solasi
1 buah
5)
Lemari Es
1 buah
6)
Kantong Plastik
1 buah
7)
Mikroskop Binokuler
1 buah
8)
Alat Menggambar
1 buah
9)
Alat Dokumenter
1 buah
10)
Sumbat Busa
1 buah
2.2.2. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum yang berjudul “Pembiakan
Drosophila melanogaster” adalah :
1)
Drosophila melanogaster strain N
secukupnya
2)
Drosophila melanogaster strain W
secukupnya
3)
Drosophila melanogaster strain E
secukupnya
4)
Media biakan
secukupnya
2.3. Cara Kerja
Langkah kerja yang dilakukan dalam praktikum yang berjudul “Pembiakan
Drosophila melanogaster” adalah :
1) Disiapkan Drosophila melanogaster strain N, W, dan E.
2) Disiapkan Mikroskop Binokuler.
3) Dicolokkan kabel Mikroskop ke stop kontak.
4) Dinyalakan mikroskop binokuler.
5) Diambil Drosophila melanogaster dan diletakkan di dalam kantong plastik.
6) Ditidurkan Drosophila melanogaster dengan dimasukkan ke dalam pendingin selama
3 menit.
7) Dikeluarkan Drosophila melanogaster dari dalam pendingin.
8) Diletakkan Drosophila melanogaster di atas gelas objek.
9) Disolasi dengan gelas objek.
10) Diamati di bawah mikroskop.
11) Digambar pada lembar kerja.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Hasil
3.1.1. Drosophila melanogaster Strain N
Gambar Pengamatan
Gambar Literatur
Dokumen Pribadi
Morfologi
Sayap
Warna mata
Bentuk tubuh
Jumlah segmen
Ujung abdomen
Jenis kelamin
Ciri-Ciri
Tidak melebihi tubuh
Merah
Bulat
4 segmen
Terdapat sex comb dan tumpul
Jantan
3.1.2. Drosophila melanogaster Strain W
Gambar Pengamatan
Dokumen Pribadi
Gambar Literatur
Morfologi
Sayap
Warna mata
Bentuk tubuh
Jumlah segmen
Ujung abdomen
Jenis kelamin
Ciri-Ciri
Tidak melebihi tubuh
Putih
Bulat
5 segmen
Terdapat sex comb dan tumpul
Jantan
3.1.3. Drosophila melanogaster Strain E
Gambar Pengamatan
Gambar Literatur
Dokumen Pribadi
Morfologi
Sayap
Warna mata
Bentuk tubuh
Jumlah segmen
Ujung abdomen
Jenis kelamin
Ciri-Ciri
Tidak melebihi tubuh
Merah kecoklatan
Bulat
6 segmen
Terdapat sex comb dan tumpul
Jantan
3.2. Pembahasan
3.2.1. Drosophila melanogaster Strain N
Drosophila melanogaster merupakan jenis serangga yang sering digunakan
sebagai subjek dalam penelitian genetika. Hal ini dikarenakan jumlah kromosomnya
yang relatif sedikit serta umurnya yang pendek menjadikan Drosophila melanogaster
sebagai subjek penelitian yang baik. Pernyataan tersebut sebagaimana pernyataan
Hartwell (2011), yang menyatakan bahwasanya Karakteristik serangga ini yang
memiliki siklus hidup yang cepat, hanya memiliki sedikit kromosom, ukuran genom
yang kecil, dan memiliki kromosom raksasa di kelenjar ludahnya menjadikan D.
Melanogaster dipilih peneliti genetika dalam penelitiannya. Menurut Suryo (2012),
inti sel tubuh lalat buah Drosophila hanya memiliki 8 buah kromosom saja, sehingga
mudah sekali diamati dan dihitung. Delapan buah kromosom itu dibedakan atas
(Suryo, 2012) :
a. 6 buah kromosom (atau 3 pasang) yang pada lalat betina maupun jantan
bentuknya sama. Karena itu, kromosom-kromosom ini disebut autosom
(kromosom tubuh), disingkat dengan huruf A.
b. 2 buah kromosom (atau 1 pasang) disebut kromosom kelamin (seks
kromosom), sebab bentuknya ada yang berbeda pada lalat betina dan jantan
(Suryo, 2012). Drosophila melanogaster (D. melanogaster) merupakan
serangga (insekta) yang memiliki kromosom kelamin seperti kromosom
kelamin pada manusia, yaitu XX untuk individu betina dan XY untuk individu
jantan (Campbell, 2002).
Berdasarkan
pada
hasil
pengamatan
terhadap
strain
N
Drosophila
melanogaster didapati bahwasanya warna mata pada strain tersebut adalah merah.
Strain Drosophila melanogaster yang demikian itu merupakan strain D. melanogaster
normal. Selain itu, data hasil pengamatan juga menunjukkan bahwasanya jumlah
segmen tubuh lalat tersebut sebagyak 4 buah. Menurut Wahyuni (2013), sayap
Drosophila normal memiliki ukuran yang panjang dan lurus, bermula dari thorax
hingga melebihi abdomen lalat dengan warna trnsparan. Lebih lanjut, Campbell
(2002) menyatakan bahwasanya fenotipe normal untuk suatu karakter, seperti mata
merah pada Drosophila disebut tipe liar (wild-type). Menurut Cakir (2000), wild-type
strain memiliki masa hidup yang lebih panjang dari pada strain mutan.
Selain ciri yang disebutkan di atas, normalnya terdapat beberapa ciri umum
pada tubuh Drosophila melanogaster. Menurut Ashburner (1989), ciri umum dari
Drosophila melanogaster diantaranya, warna tubuh kuning kecoklatan dengan cincin
berwarna hitam di tubuh bagian belakang, berukuran kecil, antara 3-5 mm, urat tepi
sayap (costal vein)mempunyai dua bagian yang terinteruptus dekat dengan tubuhnya,
sungut (arista) umumnya berbentuk bulu, memiliki 7-12 percabangan, mata majemuk
berbentuk bulat agak elips dan berwarna merah, terdapat mata oceli pada bagian atas
kepala dengan ukuran lebih kecil dibanding mata majemuk. Kepala berbentuk elips
thorak berbulu-bulu dengan warna dasar putih, sedangkan abdomen bersegmen lima
dan bergaris hitam, sayap panjang, berwarna transparan, dan posisi bermula dari
thorax.
Data hasil pengamatan yang telah dilakukan juga menunjukkan ciri lain pada
strain N Drosophila melanogaster tersebut. Berdasarkan pada data tesebut, diketahui
bahwasanya panjang sayap spesimen tersebut tidak melebihi panjang tubuhnya. Selain
itu, bentuk tubuh lalat strain N tersebut bulat dengan ujung abdomen tumpul, serta
terdapat sisir kelamin (sex comb) pada ujung abdomen tersebut. Berdasarkan pada
data hasil pengamatan tersebut, dapat diketahui bahwasanya spesimen Drosophila
melanogaster strain N tersebut berjenis kelamin jantan. Hal ini sebagaimana
pernyataan Siburian (2008), yang menyatakan bahwasanya abdomen jantan berujung
tumpul, dan segmen terakhirnya berwarna hitam. Ujung posterior lalat betina lebih
lancip. Menurut Iskandar (1987), Lancipnya ujung posterior abdomen betina tersebut
adalah karena adanya ovipositor. Lebih lanjut, menurut Siburian (2008), perbedaan
lain adalah ukuran tubuhnya. Drosophila betina biasanya berukuran tubuh lebih besar
daripada jantan. Ukuran tubuh drosophila jantan lebih kecil.
3.2.2. Drosophila melanogaster Strain W
Drosophila melanogaster strain W merupakan strain mutan yang memiliki
mata berwarna putih. Hasil mutasi tersebut disebabkan oleh beberapa faktor yang
menurut Karmana (2010) diantaranya adalah karakteristik spermatozoa, viabilitas, gen
transformer (tra), pautan dan resesif letal, suhu, segregation distorsion, dan umur
jantan. Menurut Rothwell (1983), adanya alel resesif autosom yang disebut
transformer (tra) dari persilangan antar betina carier resesif tra (tra tra xx) dengan
jantan homozigot resesif tra (tra tra xy) pada keturunan akan diperoleh nisbah jantan
dengan betina yang tidak normal yaitu 3:1.
Stran W pada Drosophila melanogaster tersebut dapat diketahui merupakan
hasil mutasi dari lalat Drosophila melanogaster strain N atau wild type. Hal ini dapat
terjadi sebagaiana telah disinggung sebelumnya oleh karena beberapa faktor yang
mendukung terjadinya proses mutasi tersebut. Hal ini sebagaimana pernyataan
Campbell (2002), yang menyatakan bahwasanya karakter-karakter alternatif dari tipe
liar, seperti mata putih pada Drosophila, disebut fenotipe mutan (mutant phenotype),
yang sebenarnya berasal dari alel tipe liar yang mengalami perubahan atau mutasi.
Menurut Gardner (1984), mutasi adalah perubahan materi genetik (ADN dan ARN)
dan proses yang menyebabkan terjadinya perubahan tersebut. Sedangkan mutan
adalah organise yang menunjukkan fenotipe baru sebagai hasil terjadinya mutasi.
Berdasarkan pada hasil pengamatan, dapat diketahui bahwasanya panjang
sayap pada Drosophila melanogaster strain W tidak melebihi panjang tubuhnya.
Selainitu, warna mata berwarna putih sebagaimana telah disinggung sebelumnya,
bentuk tubuh bulat, jumlah segmen tubuh sebanyak 5 segmen, dan pada ujung
abdomen terdapat sisir kelamain atau sex comb. Berdasarkan pada data pengamatan
tersebut, dapat diketahui bahwasanya strain mutan W Drosophila melanogaster
tersebut merupakan individu jantan. Hal ini didasarkan pada bentuk tubuh dan
terdapatnya sisir kelamin. Pernyataan tersebut sejalan dengan pernyataan Siburian
(2008), yang menyatakan bahwasanya abdomen jantan berujung tumpul, dan segmen
terakhirnya berwarna hitam. Ujung posterior lalat betina lebih lancip. Lebih lanjut,
menurut Herskowitz (1977), yang menyatakan bahwasanya lalat jantan mempunyai
sex comb (sisir kelamin) pada kaki depannya.
Sebagaimana telah disinggung sebelumnya, mutasi yang terjadi pada mutan
Drosophila melanogaster strain W disebabkan oleh adanya gen tra yang terekspresi.
Gen tersebut berdasarkan pada database stritch (2017), berperan dalam proses
biosintesis glutamat, siklus asimilasi amonia, proses biosintesis asam amino alpha,
proses biosintesis senyawa organonitrogen, dan proses biosintesis organisme tunggal.
Menurut Ramadhani (2016), hasil kajian yang dilakukan sebelumnya menunjukkan
bahwa mutasi yang dibawa oleh strain white tidak hanya menyebabkan kebutaan,
tetapi juga menyebabkan proses kawin oleh individu jantan menjadi tidak efisien, serta
perkembangan menjadi lambat (Wang, 2008). Gen tra tersebut, menurut String-db
(2017), berfungsi mengatur diferensiasi sistem somatik pada betina, yang diatur oleh
Sxl. Mengaktifkan dsx khusus betina dengan formasi kompleks yang terdiri dari
protein tra, tra2, dan sr. Bersama dengan tra2 memainkan peranan dalam pengubahan
fru pengikat dari pola khusus jantan menjadi pola khusus betina melalui aktivasi situs
khusus 5’ betina.
3.2.3. Drosophila melanogaster Strain E
Seperti halnya Drosophila melanogaster strain W, strain E pada lalat ini juga
merupakan spesies mutan dari wild type. Berdasarkan pada hasil pengamatan, strain E
menunjukkan warna mata merah kecoklatan. Menurut Ramadhani (2016), mutan yang
berkenaan dengan pigmentasi pada D. melanogaster menunjukkan efek pleiotropi.
Analisis terhadap mutasi pada gen yang berperan dalam proses pigmentasi tidak hanya
berperan selama pembentukan pigmentasi kutikula atau warna mata, tetapi juga
berperan pada proses neurobiological/perilaku. Sejumlah penelitian menunjukkan
bahwa D. melanogaster yang membawa mutasi pada lokus eboni memiliki
keberhasilakn kawin yang lebih rendah, serta gangguan perilaku kawin lainnya yang
disebabkan oleh visual defects. Lebih lanjut, Takahashi (2007), menyatakan
bahwasanya mutan eboni juga diketahui memiliki kerusakan pada aktivitas neural
pada ujung fotoreseptor, aktivitas lokomotor yang tidak beraturan, dan tingkah laku
seksual yang tidak biasa.
Fenitipe mutan eboni yang palaing jelas adalah kerusakan sklerotisasi dan
pigmentasi kutikula walaupun mereka juga menunjukkan irama yang berubah, daya
penglihatan, dan tingkah laku percumbuan (Suh, 2007). Bersesuaian dengan fenotipefenotipe ini, protein eboni dapat dideteksi pada hipodermis (yang menghasilkan
kutikula), sistem penglihatan, dan daerah otak lainnya (Richardt, 2002). Pada sistem
penglihatan lalat letak eboni semata-mata pada gliatermasuk neuropfil dan epitelial
glia (Suh, 2007). Berdasarkan pada hasil studi pigmentasi fenotipe eboni mutan,
menunjukkan bahwasanya protein eboni memiliki β-alanil-dopamin (DA) syntase
(BAS) aktivitas enzimatik (Hovemann, 1998), dan akibatnya mutan kekurangan N-βalanil-dopamin (NBAD) pada jaringan sekitar dan jaringan saraf (Perez, 2004).
Menurut Stitch (2017), protein DA pada lalat buah Drosophila melanogaster tersebut
merupakan heterodimer yang bertindak sebagai aktivator transkripsi dari sel saraf dan
terlibat dalam penentuan jenis kelamin, sedangkan protein BAS berperan dalam proses
paralisis.
Berdasarkan pada pernyataan-pernyataan di atas, jelaslah bahwasanya strain
mutan eboni terjadi akibat terekspresikannya gen BAS yang pada akhirnya akan
menyebabkan lalat tersebut menderita kecacatan. Menurut Stitch (2017), Gen BAS
atau PARA tersebut dapat mengakibatkan terjadinya paralisis yang akan berpengaruh
terhadap regulasi transport ion, tingkah laku terbang, respon yang ditimbulkan
terhadap eter, oligomerisasi protein, transportasi transmembran ion kalium, perilaku
pacaran, transportasi transmembran kation anorganik, dan perkawinan.
Ciri lain yang dapat teramati pada morfologi lalat Drosophila melanogaster
strain E adalah panjang sayapnya tidak melebihi tubuh, bentuk tubuh bulat (tumpul),
jumlah segmen 6 buah, serta ujung abdomen tumpul. Lalat Drosophila melanogaster
tersebut memiliki sisir kelamin atau sex comb. Berdasarkan pada ciri-ciri tersebut,
dapat diketahui bahwasanya lalat Drosophila melanogaster strain E yang diamati pada
praktikum merupakan drosophila jantan. Hal ini sebagaimana pernyataan Herskowitz
(1977), yang menyatakan bahwasanya lalat jantan mempunyai sex comb (sisir
kelamin) pada kaki depannya. Lebih lanjut, Siburian (2008), menyatakan bahwasanya
abdomen jantan berujung tumpul, dan segmen terakhirnya berwarna hitam.
BAB IV
PENUTUP
4.1. Kesimpulan
Berdasarkan pada uraian-uraian pada bab-bab sebelumnya, dapat disimpulkan
bahwasanya :
1. Perbedaan pada Drosophila melanogaster jantan dengan betina adalah tubuh betina
berukuran lebih besar daripada jantan, ujung abdomen pada individu jantan berbentuk
membulat atau tumpul sedangkan pada betina rincing atau ramping. Ciri lainnya ialah
Ujung abdomen pada individu jantan memiliki pola akhiran berwarna hitam,
sedangkan pada betina tidak demikian. Drosophila melanogaster jantan memiliki sisir
kelamin, sedangkan betinanya tidak.
2. Hal-hal yang dapat digunakan sebagai pembeda antara strain N, strain E, dan strain W
adalah warna mata pada setiap strain. Drosophila melanogaster strain N memiliki
mata berwarna merah menyala, strain E berwarna merah kecoklatan, sedangkan strain
W memiliki mata berwarna putih.
4.2. Saran
Praktikum yang akan datang sebaiknya dipandu dengan lebih baik lagi sehingga tidak
terjadi kesalahan seperti praktikum ini. Hal ini terjadi dimana praktikan secara tidak sengaja
menempelkan Drosophila melanogaster tersebut dengan menekannya pada gelah
objek sehingga lalat tersebut mati mengenaskan.
DAFTAR PUSTAKA
Ashburner, Michael. 1989. Drosophila, A Laboratory Handbook. USA : Coldspring Harbor
Laboratory Press.
Cakir, Sukran dan Ali Nihat Bozcuk. 2000. Longetivity in Some Wild Type and Hybrid
Strains of Drosophila melanogaster. Turk. J. Biol.
Campbell, N. A., Recce, J. B., & Mitchell, L. G. 2002. Biologi. Edisi Kelima Jilid 1.
Campbell, Neil A., Jane B. Reece, Lisa A. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman,
Peter V. Minorsky, dan Robert B. Jackson. 2010. Biologi. Jilid 1. Edisi Kedelapan.
Jakarta : Erlangga.
Gardner, E. J. 1984. Principles of Genetics. New York: John Willey and Soons, Inc.
Hartwell, L. H., Hood, L., Goldberg, M. L., Reynolds, A. E., & Silver, L. M. 2011. Genetics:
from Genes to Genome, Fourth Edition. USA :McGraw-Hill Higher Education.
Herskowitz, I. H. 1977. Principles of Genetics. New York: Mac Millan Publishing Company.
Hovemann, B. T., R. P. Ryseck, U.Walldorf, K. F. Stortkuhl, I. D. Dietzel et al., 1998 The
Drosophila ebony gene is closely related to microbial peptide synthetases and shows
specific cuticle and nervous system expression. Gene.
Iskandar, D. T. 1987. Penuntun Praktikum Genetika. Bandung : Institut Teknologi Bandung.
Bandung.
Jakarta: Erlangga.
Karmana, I Wayan. 2010. Pengaruh Macam Strain dan Umur Betina Terhadap Jumlah
Turunan Lalat Buah (Drosophila melanogaster). Genec Swara. Vol. 4. No. 2.
Perez M, Schachter J, Quesada-Allue LA. 2004. Constitutive activity of N-beta-alanylcatecholamine ligase in insect brain. Neuroscience Letters.
Ramadhani, Shefa Dwijayanti, Aloysius Duran Corebima, dan Siti Zubaidah. 2016.
Pemanfaatan Drosophila melanogaster Sebagai Organisme Model untuk
Mempelajari Pengaruh Faktor Lingkungan terhadap Ekspresi Sifat Makhluk Hidup
pada Perkuliahan
Genetika. Jurnal Pendidikan. Vol. 1. No. 5.
Richardt A, Rybak A, Strortkuhl KF, Meinertzhagen LA, Hovemann B. 2002. Ebony protein
in the Drosophila nervous system: Optic neuropile expression in glial cells. Journal of
Comparative Neurology.
Rothwell, N. V. 1983. Understanding Genetics. Edisi 3. New York: Oxford ingleton.
Siburian, Jodion. 2008. Studi Keanekaragaman Drosophila sp. di Kota Jambi. Biospecies.
Vol. 1. No. 2.
String-db. 2017.www.string-db.org. Diakses pada 30 April 2017.
Stritch. 2017. www. Stritch.embl.de. Diakses pada 30 April 2017.
Suh, Joowon dan F. Rob Jackson. 2007. Drosophila Ebony Activity is Required in Glia for
The CircadianRegulation of Locomotor Activity. Neuron. Vol. 55. No. 3.
Suryo. 2012. Genetika untuk Strata 1. Yogyakarta : Gadjahmada University Press.
Takahashi, Aya, Kuniaki Takahashi, Ryu Ueda, dan ToshiyukiTakano-Shimizu. 2007. Note :
atural Variation of Ebony Gene Controlling Thoracic Pigmentation in Drosophila
melanogaster. Genetics.
Wang, S., Tan, X. L., Michaud, J. P., Zhang, F., & Guo, X. 2013. Light intensity and
wavelength influence development, reproduction and locomotor activity in the
predatory flower bug Orius sauteri (Poppius) (Hemiptera: Anthocoridae). BioControl.
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Makhluk hidup, baik manusia, hewan maupun tumbuh-tumbuhan memiliki karakter
yang berbeda satu sama lain. Perbedaan karakter tersebut dipengaruhi oleh suatu material
genetik yang disebut gen. Material genetik tersebut memiliki peranan yang penting dalam
menentukan bentuk tubuh, warna mata, jenis kelamin, dan lain sebagainya. Hal ini
sebagaimana dapat diamati pada Drosophila melanogaster yang mana pada spesies tersebut
dapat dijumpai varisi yang beraneka ragam.
Allah berfirman dalam Al-Quran Surah Fussilat Ayat 53 sebagai berikut :
“Kami akan memperlihatkan kepada mereka tanda-tanda (kekuasaan) Kami di segala
wilayah bumi dan pada diri mereka sendiri, hingga jelas bagi mereka bahwa AlQuran itu adalah benar. Tiadakah cukup bahwa sesungguhnya Tuhanmu menjadi
saksi atas segala sesuatu ?”
(Q.S. Fussilat:41[53]).
(Kami akan memperlihatkan kepada mereka tanda-tanda kekuasaan Kami disegenap
penjuru) disegenap penjuru langit dan bumi, yaitu berupa api, tmbuh-tumbuhan dan pohonpohonan (dan pada diri mereka sendiri) yaitu berupa rapihnya ciptaan Allah dan indahnya
hikmah yang terkandung di dalam penciptaan itu (sehingga jelaslah bagi mereka bahwa ia)
yakni Al-Quran itu (adalah benar) diturunkan dari sisi Allah yang di dalamnya dijelaskan
masalah hari berbangkit, hisab dan siksaan (Jalalain, 2010). Berdasarkan pada Firman Allah
di atas, dapat diketahui bahwasanya salah satu bukti kebenaran yang terdapat di dalam diri
manusia adalah gen. Menurut Campbell (2010), Gen merupakan segmen DNA, bahwa DNA
adalah suatu polymer yang terdiri dari empat monomer yang berbeda yang dinamakan
nukeotida.
Penelaahan materi genetik tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan Drosophila
melanogaster. Lalat ini sebagaimana telah disinggung di atas memiliki banyak vaiasi mutan
yang menyimpang dengan strain normalnya. Selain itu, lalat buah (Drosophila melanogaster)
tersebut memiliki jumlah kromosom yang sedikit sehingga mudah untuk dipelajari.
1.2.
Tujuan
Tujuan dilaksanakannya praktikum yang berjudul “Perbanyakan Drosophila
melanogaster” adalah untuk :
1) Mengetahui ciri yang membedakan antara Lalat Drosophila melanogaster jantan
dengan betina.
2) Mengetahui perbedaan antara Drosophila melanogaster strain N dengan stran W dan
strain E.
1.3.
Manfaat
Manfaat dilaksanakannya praktikum ini adalah untuk memahami tentang pengaruh
dari materi genetik terhadap bentuk morofologi lalat buah Drosophila melanogaster, serta
memahami perbedaan antara lalat jantan dan betina. Selain itu, manfaat lainnya ialah dapat
menjadikan pemahaman akan variasi genetik oleh karena adanya mutasi yang menyebabkan
variasi pada lalat buah Drosophila melanogaster seperti pada strain N, W, dan E, sehingga
akan meningkatkan kualitas iman dan taqwa kepada Allah SWT sebagai Pencipta Yang Maha
Luas Ilmunya.
BAB II
METODE PRAKTIKUM
2.1. Waktu dan Tempat
Praktikum yang berjudul “Pembiakan Drosophila melanogaster” dilaksanakan pada
Hari Rabu, 26 April 2017 pada pukul 13.00 WIB sampai 14.00 WIB. Tempat
dilaksanakannya praktikum adalah Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Jurusan Biologi Faultas
Sains dan Teknologi Universitas Negeri Maulana Malik Ibrahim, Malang.
2.2. Alat dan Bahan
2.2.1. Alat
Alat-alat yang digunakan dalam praktikum yang berjudul “Pembiakan
Drosophila melanogaster” adalah :
1)
Lembar Kerja
Secukupnya
2)
Pipa penyedot
1 buah
3)
Toples
1 buah
4)
Solasi
1 buah
5)
Lemari Es
1 buah
6)
Kantong Plastik
1 buah
7)
Mikroskop Binokuler
1 buah
8)
Alat Menggambar
1 buah
9)
Alat Dokumenter
1 buah
10)
Sumbat Busa
1 buah
2.2.2. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum yang berjudul “Pembiakan
Drosophila melanogaster” adalah :
1)
Drosophila melanogaster strain N
secukupnya
2)
Drosophila melanogaster strain W
secukupnya
3)
Drosophila melanogaster strain E
secukupnya
4)
Media biakan
secukupnya
2.3. Cara Kerja
Langkah kerja yang dilakukan dalam praktikum yang berjudul “Pembiakan
Drosophila melanogaster” adalah :
1) Disiapkan Drosophila melanogaster strain N, W, dan E.
2) Disiapkan Mikroskop Binokuler.
3) Dicolokkan kabel Mikroskop ke stop kontak.
4) Dinyalakan mikroskop binokuler.
5) Diambil Drosophila melanogaster dan diletakkan di dalam kantong plastik.
6) Ditidurkan Drosophila melanogaster dengan dimasukkan ke dalam pendingin selama
3 menit.
7) Dikeluarkan Drosophila melanogaster dari dalam pendingin.
8) Diletakkan Drosophila melanogaster di atas gelas objek.
9) Disolasi dengan gelas objek.
10) Diamati di bawah mikroskop.
11) Digambar pada lembar kerja.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Hasil
3.1.1. Drosophila melanogaster Strain N
Gambar Pengamatan
Gambar Literatur
Dokumen Pribadi
Morfologi
Sayap
Warna mata
Bentuk tubuh
Jumlah segmen
Ujung abdomen
Jenis kelamin
Ciri-Ciri
Tidak melebihi tubuh
Merah
Bulat
4 segmen
Terdapat sex comb dan tumpul
Jantan
3.1.2. Drosophila melanogaster Strain W
Gambar Pengamatan
Dokumen Pribadi
Gambar Literatur
Morfologi
Sayap
Warna mata
Bentuk tubuh
Jumlah segmen
Ujung abdomen
Jenis kelamin
Ciri-Ciri
Tidak melebihi tubuh
Putih
Bulat
5 segmen
Terdapat sex comb dan tumpul
Jantan
3.1.3. Drosophila melanogaster Strain E
Gambar Pengamatan
Gambar Literatur
Dokumen Pribadi
Morfologi
Sayap
Warna mata
Bentuk tubuh
Jumlah segmen
Ujung abdomen
Jenis kelamin
Ciri-Ciri
Tidak melebihi tubuh
Merah kecoklatan
Bulat
6 segmen
Terdapat sex comb dan tumpul
Jantan
3.2. Pembahasan
3.2.1. Drosophila melanogaster Strain N
Drosophila melanogaster merupakan jenis serangga yang sering digunakan
sebagai subjek dalam penelitian genetika. Hal ini dikarenakan jumlah kromosomnya
yang relatif sedikit serta umurnya yang pendek menjadikan Drosophila melanogaster
sebagai subjek penelitian yang baik. Pernyataan tersebut sebagaimana pernyataan
Hartwell (2011), yang menyatakan bahwasanya Karakteristik serangga ini yang
memiliki siklus hidup yang cepat, hanya memiliki sedikit kromosom, ukuran genom
yang kecil, dan memiliki kromosom raksasa di kelenjar ludahnya menjadikan D.
Melanogaster dipilih peneliti genetika dalam penelitiannya. Menurut Suryo (2012),
inti sel tubuh lalat buah Drosophila hanya memiliki 8 buah kromosom saja, sehingga
mudah sekali diamati dan dihitung. Delapan buah kromosom itu dibedakan atas
(Suryo, 2012) :
a. 6 buah kromosom (atau 3 pasang) yang pada lalat betina maupun jantan
bentuknya sama. Karena itu, kromosom-kromosom ini disebut autosom
(kromosom tubuh), disingkat dengan huruf A.
b. 2 buah kromosom (atau 1 pasang) disebut kromosom kelamin (seks
kromosom), sebab bentuknya ada yang berbeda pada lalat betina dan jantan
(Suryo, 2012). Drosophila melanogaster (D. melanogaster) merupakan
serangga (insekta) yang memiliki kromosom kelamin seperti kromosom
kelamin pada manusia, yaitu XX untuk individu betina dan XY untuk individu
jantan (Campbell, 2002).
Berdasarkan
pada
hasil
pengamatan
terhadap
strain
N
Drosophila
melanogaster didapati bahwasanya warna mata pada strain tersebut adalah merah.
Strain Drosophila melanogaster yang demikian itu merupakan strain D. melanogaster
normal. Selain itu, data hasil pengamatan juga menunjukkan bahwasanya jumlah
segmen tubuh lalat tersebut sebagyak 4 buah. Menurut Wahyuni (2013), sayap
Drosophila normal memiliki ukuran yang panjang dan lurus, bermula dari thorax
hingga melebihi abdomen lalat dengan warna trnsparan. Lebih lanjut, Campbell
(2002) menyatakan bahwasanya fenotipe normal untuk suatu karakter, seperti mata
merah pada Drosophila disebut tipe liar (wild-type). Menurut Cakir (2000), wild-type
strain memiliki masa hidup yang lebih panjang dari pada strain mutan.
Selain ciri yang disebutkan di atas, normalnya terdapat beberapa ciri umum
pada tubuh Drosophila melanogaster. Menurut Ashburner (1989), ciri umum dari
Drosophila melanogaster diantaranya, warna tubuh kuning kecoklatan dengan cincin
berwarna hitam di tubuh bagian belakang, berukuran kecil, antara 3-5 mm, urat tepi
sayap (costal vein)mempunyai dua bagian yang terinteruptus dekat dengan tubuhnya,
sungut (arista) umumnya berbentuk bulu, memiliki 7-12 percabangan, mata majemuk
berbentuk bulat agak elips dan berwarna merah, terdapat mata oceli pada bagian atas
kepala dengan ukuran lebih kecil dibanding mata majemuk. Kepala berbentuk elips
thorak berbulu-bulu dengan warna dasar putih, sedangkan abdomen bersegmen lima
dan bergaris hitam, sayap panjang, berwarna transparan, dan posisi bermula dari
thorax.
Data hasil pengamatan yang telah dilakukan juga menunjukkan ciri lain pada
strain N Drosophila melanogaster tersebut. Berdasarkan pada data tesebut, diketahui
bahwasanya panjang sayap spesimen tersebut tidak melebihi panjang tubuhnya. Selain
itu, bentuk tubuh lalat strain N tersebut bulat dengan ujung abdomen tumpul, serta
terdapat sisir kelamin (sex comb) pada ujung abdomen tersebut. Berdasarkan pada
data hasil pengamatan tersebut, dapat diketahui bahwasanya spesimen Drosophila
melanogaster strain N tersebut berjenis kelamin jantan. Hal ini sebagaimana
pernyataan Siburian (2008), yang menyatakan bahwasanya abdomen jantan berujung
tumpul, dan segmen terakhirnya berwarna hitam. Ujung posterior lalat betina lebih
lancip. Menurut Iskandar (1987), Lancipnya ujung posterior abdomen betina tersebut
adalah karena adanya ovipositor. Lebih lanjut, menurut Siburian (2008), perbedaan
lain adalah ukuran tubuhnya. Drosophila betina biasanya berukuran tubuh lebih besar
daripada jantan. Ukuran tubuh drosophila jantan lebih kecil.
3.2.2. Drosophila melanogaster Strain W
Drosophila melanogaster strain W merupakan strain mutan yang memiliki
mata berwarna putih. Hasil mutasi tersebut disebabkan oleh beberapa faktor yang
menurut Karmana (2010) diantaranya adalah karakteristik spermatozoa, viabilitas, gen
transformer (tra), pautan dan resesif letal, suhu, segregation distorsion, dan umur
jantan. Menurut Rothwell (1983), adanya alel resesif autosom yang disebut
transformer (tra) dari persilangan antar betina carier resesif tra (tra tra xx) dengan
jantan homozigot resesif tra (tra tra xy) pada keturunan akan diperoleh nisbah jantan
dengan betina yang tidak normal yaitu 3:1.
Stran W pada Drosophila melanogaster tersebut dapat diketahui merupakan
hasil mutasi dari lalat Drosophila melanogaster strain N atau wild type. Hal ini dapat
terjadi sebagaiana telah disinggung sebelumnya oleh karena beberapa faktor yang
mendukung terjadinya proses mutasi tersebut. Hal ini sebagaimana pernyataan
Campbell (2002), yang menyatakan bahwasanya karakter-karakter alternatif dari tipe
liar, seperti mata putih pada Drosophila, disebut fenotipe mutan (mutant phenotype),
yang sebenarnya berasal dari alel tipe liar yang mengalami perubahan atau mutasi.
Menurut Gardner (1984), mutasi adalah perubahan materi genetik (ADN dan ARN)
dan proses yang menyebabkan terjadinya perubahan tersebut. Sedangkan mutan
adalah organise yang menunjukkan fenotipe baru sebagai hasil terjadinya mutasi.
Berdasarkan pada hasil pengamatan, dapat diketahui bahwasanya panjang
sayap pada Drosophila melanogaster strain W tidak melebihi panjang tubuhnya.
Selainitu, warna mata berwarna putih sebagaimana telah disinggung sebelumnya,
bentuk tubuh bulat, jumlah segmen tubuh sebanyak 5 segmen, dan pada ujung
abdomen terdapat sisir kelamain atau sex comb. Berdasarkan pada data pengamatan
tersebut, dapat diketahui bahwasanya strain mutan W Drosophila melanogaster
tersebut merupakan individu jantan. Hal ini didasarkan pada bentuk tubuh dan
terdapatnya sisir kelamin. Pernyataan tersebut sejalan dengan pernyataan Siburian
(2008), yang menyatakan bahwasanya abdomen jantan berujung tumpul, dan segmen
terakhirnya berwarna hitam. Ujung posterior lalat betina lebih lancip. Lebih lanjut,
menurut Herskowitz (1977), yang menyatakan bahwasanya lalat jantan mempunyai
sex comb (sisir kelamin) pada kaki depannya.
Sebagaimana telah disinggung sebelumnya, mutasi yang terjadi pada mutan
Drosophila melanogaster strain W disebabkan oleh adanya gen tra yang terekspresi.
Gen tersebut berdasarkan pada database stritch (2017), berperan dalam proses
biosintesis glutamat, siklus asimilasi amonia, proses biosintesis asam amino alpha,
proses biosintesis senyawa organonitrogen, dan proses biosintesis organisme tunggal.
Menurut Ramadhani (2016), hasil kajian yang dilakukan sebelumnya menunjukkan
bahwa mutasi yang dibawa oleh strain white tidak hanya menyebabkan kebutaan,
tetapi juga menyebabkan proses kawin oleh individu jantan menjadi tidak efisien, serta
perkembangan menjadi lambat (Wang, 2008). Gen tra tersebut, menurut String-db
(2017), berfungsi mengatur diferensiasi sistem somatik pada betina, yang diatur oleh
Sxl. Mengaktifkan dsx khusus betina dengan formasi kompleks yang terdiri dari
protein tra, tra2, dan sr. Bersama dengan tra2 memainkan peranan dalam pengubahan
fru pengikat dari pola khusus jantan menjadi pola khusus betina melalui aktivasi situs
khusus 5’ betina.
3.2.3. Drosophila melanogaster Strain E
Seperti halnya Drosophila melanogaster strain W, strain E pada lalat ini juga
merupakan spesies mutan dari wild type. Berdasarkan pada hasil pengamatan, strain E
menunjukkan warna mata merah kecoklatan. Menurut Ramadhani (2016), mutan yang
berkenaan dengan pigmentasi pada D. melanogaster menunjukkan efek pleiotropi.
Analisis terhadap mutasi pada gen yang berperan dalam proses pigmentasi tidak hanya
berperan selama pembentukan pigmentasi kutikula atau warna mata, tetapi juga
berperan pada proses neurobiological/perilaku. Sejumlah penelitian menunjukkan
bahwa D. melanogaster yang membawa mutasi pada lokus eboni memiliki
keberhasilakn kawin yang lebih rendah, serta gangguan perilaku kawin lainnya yang
disebabkan oleh visual defects. Lebih lanjut, Takahashi (2007), menyatakan
bahwasanya mutan eboni juga diketahui memiliki kerusakan pada aktivitas neural
pada ujung fotoreseptor, aktivitas lokomotor yang tidak beraturan, dan tingkah laku
seksual yang tidak biasa.
Fenitipe mutan eboni yang palaing jelas adalah kerusakan sklerotisasi dan
pigmentasi kutikula walaupun mereka juga menunjukkan irama yang berubah, daya
penglihatan, dan tingkah laku percumbuan (Suh, 2007). Bersesuaian dengan fenotipefenotipe ini, protein eboni dapat dideteksi pada hipodermis (yang menghasilkan
kutikula), sistem penglihatan, dan daerah otak lainnya (Richardt, 2002). Pada sistem
penglihatan lalat letak eboni semata-mata pada gliatermasuk neuropfil dan epitelial
glia (Suh, 2007). Berdasarkan pada hasil studi pigmentasi fenotipe eboni mutan,
menunjukkan bahwasanya protein eboni memiliki β-alanil-dopamin (DA) syntase
(BAS) aktivitas enzimatik (Hovemann, 1998), dan akibatnya mutan kekurangan N-βalanil-dopamin (NBAD) pada jaringan sekitar dan jaringan saraf (Perez, 2004).
Menurut Stitch (2017), protein DA pada lalat buah Drosophila melanogaster tersebut
merupakan heterodimer yang bertindak sebagai aktivator transkripsi dari sel saraf dan
terlibat dalam penentuan jenis kelamin, sedangkan protein BAS berperan dalam proses
paralisis.
Berdasarkan pada pernyataan-pernyataan di atas, jelaslah bahwasanya strain
mutan eboni terjadi akibat terekspresikannya gen BAS yang pada akhirnya akan
menyebabkan lalat tersebut menderita kecacatan. Menurut Stitch (2017), Gen BAS
atau PARA tersebut dapat mengakibatkan terjadinya paralisis yang akan berpengaruh
terhadap regulasi transport ion, tingkah laku terbang, respon yang ditimbulkan
terhadap eter, oligomerisasi protein, transportasi transmembran ion kalium, perilaku
pacaran, transportasi transmembran kation anorganik, dan perkawinan.
Ciri lain yang dapat teramati pada morfologi lalat Drosophila melanogaster
strain E adalah panjang sayapnya tidak melebihi tubuh, bentuk tubuh bulat (tumpul),
jumlah segmen 6 buah, serta ujung abdomen tumpul. Lalat Drosophila melanogaster
tersebut memiliki sisir kelamin atau sex comb. Berdasarkan pada ciri-ciri tersebut,
dapat diketahui bahwasanya lalat Drosophila melanogaster strain E yang diamati pada
praktikum merupakan drosophila jantan. Hal ini sebagaimana pernyataan Herskowitz
(1977), yang menyatakan bahwasanya lalat jantan mempunyai sex comb (sisir
kelamin) pada kaki depannya. Lebih lanjut, Siburian (2008), menyatakan bahwasanya
abdomen jantan berujung tumpul, dan segmen terakhirnya berwarna hitam.
BAB IV
PENUTUP
4.1. Kesimpulan
Berdasarkan pada uraian-uraian pada bab-bab sebelumnya, dapat disimpulkan
bahwasanya :
1. Perbedaan pada Drosophila melanogaster jantan dengan betina adalah tubuh betina
berukuran lebih besar daripada jantan, ujung abdomen pada individu jantan berbentuk
membulat atau tumpul sedangkan pada betina rincing atau ramping. Ciri lainnya ialah
Ujung abdomen pada individu jantan memiliki pola akhiran berwarna hitam,
sedangkan pada betina tidak demikian. Drosophila melanogaster jantan memiliki sisir
kelamin, sedangkan betinanya tidak.
2. Hal-hal yang dapat digunakan sebagai pembeda antara strain N, strain E, dan strain W
adalah warna mata pada setiap strain. Drosophila melanogaster strain N memiliki
mata berwarna merah menyala, strain E berwarna merah kecoklatan, sedangkan strain
W memiliki mata berwarna putih.
4.2. Saran
Praktikum yang akan datang sebaiknya dipandu dengan lebih baik lagi sehingga tidak
terjadi kesalahan seperti praktikum ini. Hal ini terjadi dimana praktikan secara tidak sengaja
menempelkan Drosophila melanogaster tersebut dengan menekannya pada gelah
objek sehingga lalat tersebut mati mengenaskan.
DAFTAR PUSTAKA
Ashburner, Michael. 1989. Drosophila, A Laboratory Handbook. USA : Coldspring Harbor
Laboratory Press.
Cakir, Sukran dan Ali Nihat Bozcuk. 2000. Longetivity in Some Wild Type and Hybrid
Strains of Drosophila melanogaster. Turk. J. Biol.
Campbell, N. A., Recce, J. B., & Mitchell, L. G. 2002. Biologi. Edisi Kelima Jilid 1.
Campbell, Neil A., Jane B. Reece, Lisa A. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman,
Peter V. Minorsky, dan Robert B. Jackson. 2010. Biologi. Jilid 1. Edisi Kedelapan.
Jakarta : Erlangga.
Gardner, E. J. 1984. Principles of Genetics. New York: John Willey and Soons, Inc.
Hartwell, L. H., Hood, L., Goldberg, M. L., Reynolds, A. E., & Silver, L. M. 2011. Genetics:
from Genes to Genome, Fourth Edition. USA :McGraw-Hill Higher Education.
Herskowitz, I. H. 1977. Principles of Genetics. New York: Mac Millan Publishing Company.
Hovemann, B. T., R. P. Ryseck, U.Walldorf, K. F. Stortkuhl, I. D. Dietzel et al., 1998 The
Drosophila ebony gene is closely related to microbial peptide synthetases and shows
specific cuticle and nervous system expression. Gene.
Iskandar, D. T. 1987. Penuntun Praktikum Genetika. Bandung : Institut Teknologi Bandung.
Bandung.
Jakarta: Erlangga.
Karmana, I Wayan. 2010. Pengaruh Macam Strain dan Umur Betina Terhadap Jumlah
Turunan Lalat Buah (Drosophila melanogaster). Genec Swara. Vol. 4. No. 2.
Perez M, Schachter J, Quesada-Allue LA. 2004. Constitutive activity of N-beta-alanylcatecholamine ligase in insect brain. Neuroscience Letters.
Ramadhani, Shefa Dwijayanti, Aloysius Duran Corebima, dan Siti Zubaidah. 2016.
Pemanfaatan Drosophila melanogaster Sebagai Organisme Model untuk
Mempelajari Pengaruh Faktor Lingkungan terhadap Ekspresi Sifat Makhluk Hidup
pada Perkuliahan
Genetika. Jurnal Pendidikan. Vol. 1. No. 5.
Richardt A, Rybak A, Strortkuhl KF, Meinertzhagen LA, Hovemann B. 2002. Ebony protein
in the Drosophila nervous system: Optic neuropile expression in glial cells. Journal of
Comparative Neurology.
Rothwell, N. V. 1983. Understanding Genetics. Edisi 3. New York: Oxford ingleton.
Siburian, Jodion. 2008. Studi Keanekaragaman Drosophila sp. di Kota Jambi. Biospecies.
Vol. 1. No. 2.
String-db. 2017.www.string-db.org. Diakses pada 30 April 2017.
Stritch. 2017. www. Stritch.embl.de. Diakses pada 30 April 2017.
Suh, Joowon dan F. Rob Jackson. 2007. Drosophila Ebony Activity is Required in Glia for
The CircadianRegulation of Locomotor Activity. Neuron. Vol. 55. No. 3.
Suryo. 2012. Genetika untuk Strata 1. Yogyakarta : Gadjahmada University Press.
Takahashi, Aya, Kuniaki Takahashi, Ryu Ueda, dan ToshiyukiTakano-Shimizu. 2007. Note :
atural Variation of Ebony Gene Controlling Thoracic Pigmentation in Drosophila
melanogaster. Genetics.
Wang, S., Tan, X. L., Michaud, J. P., Zhang, F., & Guo, X. 2013. Light intensity and
wavelength influence development, reproduction and locomotor activity in the
predatory flower bug Orius sauteri (Poppius) (Hemiptera: Anthocoridae). BioControl.