Proposal Mita Fenomena Pautan Kelamin Persilangan Drosophila Melanogaster Strain N.docx

FENOMENA PAUTAN KELAMIN PERSILANGAN Drosophila melanogaster STRAIN N><w BESERTA RESIPROKNYA PROPOSAL PROYEK Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Genetika 1 Yang dibina oleh Prof. Dr. Siti Zubaidah, S.Pd, M.Pd

Disusun oleh Kelompok 7 Offering G 2017 1. Mita Berliana

(170342615544)

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI PRODI S1 BIOLOGI Maret 2019

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Drosophila melanogaster digunakan dalam penelitian genetika karena bebeapa alasan yaitu ukuran tubuhnya yang relatif kecil, sehingga populasi yang besar mudah dipelihara dalam laboratorium, mudah diamati, mempunyai daur hidup yang sangat cepat, dalam dua minggu dapat dihasilkan satu generasi dewasa yang baru, dan lalat betina menghasilkan ratusan telut yang dibuahi dan memiliki siklis hidup yang sangat pendek (Kimbal, 1983). Thomas Hunt Morgan adalah ahli genetika dari Amerika Serikat yang menemukan bahwa faktor-faktor keturunan (gen) tersimpan dalam lokus yang khas dalam kromosom. Percobaan untuk hal ini dilakukan pada lalat buah (Drosophila melanogaster) dengan alasan sebagai berikut cepat berkembang biak, mudah diperoleh dan dipelihara, cepat menjadi dewasa (umur 10 - 14 hari sudah dewasa), lalat betina bertelur banyak, hanya memiliki 4 pasang kromosom, dengan alasan ini sehingga Drosophila melanogaster dijadikan objek penelitian. Pada penelitian sederhana ini menggunakan Drosophila melanogaster dengan strain N dan w. Strain ini disilangkan dengan ♀N ><♂w dengan resiproknya. Pada persilangan ini akan diamati mengenai fenotip dari keturunan F1 sampai dengan didapatkan F2 yang dihasilkan. Berdasarkan latar belakang diatas, maka pada penelitian ini mengambil judul “Fenomena Pautan Kelamin Persilangan Drosophila melanogaster Strain N><w beserta Resiproknya ”. B. Rumusan Masalah 1. Bagaimana fenotip F1 dan F2 dari persilangan Drosophila melanogaster pada strain N><w bersama resiproknya? C. Tujuan Penelitian 1. Mengetahui fenotip F1 dan F2 dari persilangan Drosophila melanogaster pada strain N><w bersama resiproknya D. Manfaat Penelitian Dari penelitian ini akan diperoleh manfaat : 1. Pembuktian adanya fenomena pautan kelamin 2. Menambah informasi tentang pautan kelamin yang terjadi pada Drosophila melanogaster pada strain N><w E. Asumsi Penelitian 1. Kondisi medium dan nutrisi di dalam botol dianggap sama 2. Umur dari Drosophila melanogaster dianggap sama 3. Selama penelitian ini faktor lingkungan seperti tempat pengembangbiakan, cahaya, suhu maupun kelembapan dianggap sama F. Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup pada penelitian ini adalah :

1. Penelitian hanya dilakukan pada persilangan Drosophila melanogaster N><w beserta resiproknya 2. Pengamatan dalam penelitian dibatasi sampai pada keturunan F1 dan F2 dari hasil persilangan Drosophila melanogaster dengan strain N><w beserta resiproknya, dengan mengamati ciri-cirinya, yakni warna mata, warna tubuh, dan bentuk sayap 3. Pengambilan data dimulai dari hari menetesnya pupa (dihitung sebagai hari 1-7) G. Definisi Operasional 1. Fenotip adalah karakter yang dapat diamati pada suatu individu (yang merupakan hasil interaksi antara genotip dan lingkungan tempat hidup dan berkembang (Ayala, 1984 dalam Corembima, 1997) 2. Genotip adalah keseluruhan jumlah informasi genetik yang terkanding pada suatu makhluk hidup ataupun konstitusi genetik dari suatu makhluk hidup dalam hubungannya dengan satu atau beberapa lokus gen yang sedang menjadi perhatian (Ayala, 1984 dalam Corembima, 1997) 3. Persilangan resiprok adalah persilangan yang mana kebalikan dari persilangan yang semula dilakukan (Yatim, 1986) 4. Homozigot adalah karakter dikontrol oleh dua gen identik (Corembima, 1997) 5. Heterozigot adalah karakter yang dikontrol oleh dua gen yang tidak identik (Corembima, 1997).

BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Klasifikasi Drosophila melanogaster masuk ke dalam ordo Diptera, yang biasa disebut lalat buah dan merupakan organisme model yang paling banyak digunakan dalam penelitian genetika, fisiologi, dan evolusi sejarah kehidupan.D. melanogaster memiliki kromosom sebanyak 8 buah atau 4 pasang kromosom homolog.Kromosomkromosom ini dibedakan atas 3 pasang kromosom tubuh (autosom) dan sepasang kromosom kelamin (genosom).

Gambar 1. Klasifikasi Drosophila Sumber: Boror dkk., 1992 Lalat jantan mempunyai sex comb (sisir kelamin) pada kaki depannya, sehingga dapat digunakan sebagai alat identifikasi, sedangkan lalat betina tidak memiliki sisir kelamin. Lalat jantan mempunyai tanda berwarna gelap atau hitam pada abdomen bagian dorsal sedangkan pada lalat betina tidak ada, seperti yang terlihat ada gambar.

Gambar 2. D.melanogaster jantan dan betina Sumber : Boror dkk., 1992

Ciri-ciri morfologi D. melanogaster beranekaragam tergantung gen-gen yang diekspresikannya sehingga dapat kita lihat dua tipe yang sering dipakai dalam penelitain yaitu tipe liar dan tipe mutan. Penelitian ini menggunakan strain sebagai berikut. 

Strain Normal (wild type) Karakteristik Drosophilla melanogaster tipe normal dicirikan dengan mata

merah, mata majemuk berbentuk bulat agak ellips dan mata tunggal (oceli) pada bagian atas kepalanya dengan ukuran relatif lebih kecil dibanding mata majemuk (Robert, 2005), warna tubuh kuning kecokelatan dengan cincin berwarna hitam di tubuh bagian belakang. Ukuran tubuh Drosophilla melanogaster berkisar antara 3-5 mm (Indiyati,1999). Sayap Drosophilla melanogaster cukup panjang dan transparan (Kramana, 2010), Posisi sayapnya bermula dari thorak, vena tepi sayap (costal vein) memiliki dua bagian yang terinterupsi dekat dengan tubuhnya.aristanya pada umumnya berbentuk rambut dan memiliki 7-12 percabangan (Indiyati, 1999). Crossvein posterior umumnya berbentuk lurus, tidak melengkung (Milkman, 1965). Thoraknya memiliki bristle, baik panjang dan pendek, sedangkan abdomen bersegmen lima dan bergaris hitam (Chumaisah, 2002). 

Strain White Strain white merupakan D. melanogaster dengan penanda berupa mutasi resedif pada warna mata majemuk dan mata tunggal yang seluruhnya berwarna putih. Gen pengendali warna tersebut terletak pada kromosom I, lokus 1,5 (Ramadani, Corembima, dan Zubaidah, 2016).

B. Pautan Tanda-tanda adanya pautan sebenarnya sudah terlihat pada laporan persilangan dihibridisasi tanaman ercis (Pisum sativum) yang dikemukakan oleh W. Bateson dan R.C. Punnet pada tahun 1906 (Gardner et al., 1984). Akan tetapi hasil percobaan persilangan itu gagal diinterpretasikan oleh W. Bateson dan R.C. Punnet bahwa ada pautan. T.H. Morgan dan Sutton adalah yang pertama kali menginterpretasikan hasil percobaan persilangan itu dengan benar tentang adanya pautan. Interpretasi T.H. Morgan tentang adanya pautan termaksud, dipublikasikan pada tahun 1911 dalam makalah yang berisi laporan tentang percobaan persilangan antara strain-strain Drosophila melanogaster. Konsepsi kita dewasa ini tentang pautan (demikian pula pindah silang serta pemetaan kromosom), sebenarnya merupakan buah karya dari T.H. Morgan dan kedua muridnya yaitu C.B. Bridges dan A.H. Sturtevant (Corembima, 1997).

C. Pautan Kelamin Adanya pautan kelamin pertama kali ditemukan oleh T.H. Morgan dan C.B. Bridges pada tahun 1910. Temuan ini diperoleh disaat mempelajari penyimpangan dari hasil (keadaan) yang diharapkan. T.H. Morgan memiliki suatu strain Drosophila melanogaster yang bermata putih dan ternyata strain tersebut sudah tergolong galur murni, namun demikian, jika strain bermata putih disilangkan dengan strain bertma merah, ternyata turunan yang muncul tidak sesuai dengan yang seharusnya berdasarkan kebakan Mendel (Corembima, 1997). D. Penemuan Morgan tentang Pautan Kelamin pada Drosophila Temuan pertama tentang kebakaan yang terpaut kelamin adalah pada Drosophila, sebagaimana yang dilaporkan T.H. Morgan pada tahun 1910. Dan gen terkait dengan kebakaan yang terpaut kelamin itu terletak pada kromosom kelamin X, tepatnya pada lokus w (Gardner., 1984). Persilangan berikut memperlihatkan hal tersebut.

Gambar 3. yang memperlihatkan kebakaan terpaut kelamin X (lokus w) pada D. melanogaster Sumber: Gardner et al., 1991 dalam Corembima, 1997 Pada persilangan tersbut terlihat bahwa seluruh turunan F1 bermata merah. Pada F2, 75% turunan bermata merah, sedangkan 25% lainnya bermata putih. Ke-25% turunan F2 yang bermata putih itu berkelamin jantan. Terbukti pula 50% turunan jantan F2 bermata merah, 50% lainnya bermata putih (ke 25% tersebut). Secara keseluruhan pada percobaan persilangn itu, alela resesif diekspresikan hanya pada individu jangan. Atas dasar percobaan persilangan itu disimpulkan bahwa gen warna mata tersebut terdaoat pada kromosom kelamin X. Jelas terlihat bahwa kebakaan warna mata pada D. melanogaster itu terpaut kromosom kelamin (dalam hal ini kromosom kelamin X) (Corembima, 1997).

E. Kerangka Konseptual Suatu penelitian dari T.H Morgan yang menyilangkan Drosophila melanogaster strain berwarna merah betina dengan strain memiliki warna mata putih jantan diperoleh F1 mata merah seluruhnya.

Faktor mata merah dominan terhadap mata putih Faktor warna mata merah terdapat pada kromosom kelamin X, sedangkan kromosom kelamin Y tidak mengandung warna mata merah.

Pewarisan kromosom X ini dapat dihubungkan dengan pewarisan sifat pada pautan seks

Kromosom kelamin X mengalami pewarisan menyilang (crisscross inheritance) Terjadi fenomena pautan kelamin

Persilangan Drosophila melanogaster N><w beserta resiproknya

strain

Pembahasan Kesimpulan

F. Hipotesis Penelitian 1. Terjadi fenomena pautan kelamin pada persilangan Drosophila melanogaster N><w bersama resiproknya

BAB III METODE PENELITIAN A. Rancangan dan Jenis Penelitian Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental yang dilakukan dengan menyilangkan Drosophila melanogaster dengan strain N><w beserta resiproknya dengan diberi perlakuan sebanyak 16 kali untuk memperoleh data dari F1 dan F2, Data yang telah diperoleh kemudian dianalisis dengan menggunakan metode rekonstruksi dan pengambilan data dilakukan dengan pengamatan secara langsung mengenai fenotip yang muncul. B. Waktu dan Tempat Pelaksanaan Waktu dalam penelitian ini dilakukan selama kurang lebih 4 bulan mulai dari bulan Februari sampai Mei 2018. Tempat penelitian yang digunakan adalag Laboratorium Genetika (gedung O5 ruang 310) jurusan Biologi FMIPA UM. C. Sampel dan Populasi Populasi dalam penelitian kami adalah lalat buah Drosophila melanogaster yang diperoleh dari stok yang dibiakkan di laboratorium Genetika Universitas Negeri Malang. Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah Drosophila melanogaster starin N dan w. D. Variabel Penelitian - Variabel bebas : populasi dan sampel D. melanogaster - Variabel terikat : frekuensi pautan kelamin - Variabel kontrol : ulangan, lama pengamatan E. Instrumen Penelitian  Alat dan Bahan Alat : 1. Mikroskop stereo 2. Botol selai 3. Pengaduk 4. Kuas 5. Kain kasa 6. Selang plastik 7. Timbangan 8. Lemari es 9. Blender 10. Panci 11. Kompor gas 12. Tutup botol dari spons 13. Plastik 14. Kertas label 15. Serbet 16. Pisau

Bahan :



1. Drosophila melanogaster strain N dan w 2. Pisang raja mala 3. Tape singkong 4. Gula merah 5. Kertas pupasi 6. Fermipan Prosedur Kerja 1. Pembuatan medium Menimbang bahan seperti pisang, tape singkong, dan gula merah dengan perbandingan 7:2:1 untuk satu resep. Memotong-motong pisang kemudian menambahkan air secukupnya lalu menghaluskannya dengan tape singkong dengan cara memblender sampai halus. Mengiris gula merah dengan potongan kecil-kecil. Memasukan pisang tape singkong yang telah dihaluskan ke dalam panci, dan menambahkan potongan gula merah setelah mendidih. Setelah 45 menit, mengangkat medium dari kompor, kemudian mengisi botol selai yang sudah di cuci dan di keringkan dengan medium dan segera menutupnya dengan gabus penutup kemudian mendinginkannya dengan cara memasukkan botol pada bak atau baskom yang berisi air secukupnya. Kemudian setelah dingin memasukkan kertas pupasi dan memberi 3-5 butir fermipan. Medium telah siap digunakan dalam pengamatan. 2. Tahap menyilangkan Membuat ampulan Drosophilla melanogaster strain N dan w. Menyilangkan Drosophila melanogaster (♀N ><♂w bersama resiproknya) dengan 16 kali ulangan. Melepaskan jantan setelah 2 hari disilangkan. Mengampul pupa yang telah menghitam dengan menggunakan kuas dan dimasukkan pada botol ampul (setiap satu selang ampul berisi satu pupa). Mengamati F1 dan menghitung jumlahnya dari setiap persilangan dan memasukkan dalam tabel F1. Menyilangkan hasil F1 dan memberi tanda atau label pada setiap botol persilangan. Melepas jantan setelah 2 hari persilangan. Mengamati F2 dan menghitungnya dari hari ke 1 sampai hari ke 7 jumlahnya dari tiap persilangan. Memasukkan data dalam tabel.

F. Teknik Pengumpulan Data Dalam metode pengumpulan data dengan cara melakukan pengamatan fenotip yaitu mengamati warna mata pada strain N dan w serta F1 dan F2 mencatat data hasil pengamatan pada tabel pengamatan. Hendaknya dalam pengamatan fenotip menggunakan mikroskop karena dalam pengamatan ini warna mata dan jenis kelamin yang diamati. G. Teknik Analisis Data Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan teknik rekonstruksi kromosom kelamin pada masing-masing persilangan.

Daftar Pustaka Boror, D.J., Triplehorn, C.A., dan Johnson, H.F. 1992. Pengenalan Pelajaran Serangga, Ed. 6. (diterjemahkan oleh P. Soetiyono dan D.B. Mukayat). Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Chumaisiah, N.2002. Pengaruh Inbreeding Terhadap Viabilitas dan Fenotip Lalat Buah (Drosophila melanogaster M.)Tipe Liar dan Strain Sepia.Skripsi. Jember: FKIP UNEJ Jurusan Biologi Corembima, A.D. 1997. Genetika Mendel. Surabaya: Airlangga University Press. Corembima, A.D. 1997. Genetika Kelamin. Surabaya: Airlangga University Press. Gardner, et.al. 1984. Principle of Genetic. New York: John Wiley and Sons. Indayati, N. 1999.Pengaruh Umur Betina dan Macam Strain Jantan Terhadap Keberhasilan Kawin Kembali Individu Betina D. melanogaster.Skripsi. Tidak Diterbitkan. Malang: FPMIPA IKIP Malang Kimbal, John W. 1983. Biologi Jilid 1 aliha bahasa Siti Soetarmi Tjitrosomo dan Nawangsari Sugiri. Jakarta: Erlangga. Milkman. Roger. 1965. The genetic basis of natural variation. viii. synthesis of cue polygeni combinations from laboratory strains of Drosophila melanogaster. New York: Department of Zoology, Syracuse Uniuersity, Syracuse. Ramadani S.D., Corembima A.D., Zubaidah Siti. 2016. Waktu Perkembangan Drosopohila melanogaster Strain Normal, White, dan Ebony pada Kondisi LingkunganGelapKonstan.(Online)(https://www.researchgate.net/publication/322 292877_WAKTU_PERKEMBANGAN_Drosophila_melanogaster_STRAIN_No rmal_white_DAN_ebony_PADA_KONDISI_LINGKUNGAN_GELAP_KONST AN) diakses tanggal 24 Maret 2018. Robert.J.Brokers. 2005.Genetic Analysis dan Principles Third Edition. New York: McGraw Hill International edition. Yatim, Wildan. 1986. Genetika Manusia. Bandung: Tarsito .