Laporan Praktikum Genetika

 

LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA (BI-2105)

PENGENALAN MUTAN

Tanggal Praktikum : 12 September 2014 Tanggal Pengumpulan : 19 September 2014

disusun oleh: Muh. Agung Saputra 10613040 Kelompok 10

Asisten: Dita Yustine.W 10611045

PROGRAM STUDI BIOLOGI SEKOLAH DAN ILMU TEKNOLOGI HAYATI INSTITUTE TEKNOLOGI BANDUNG BANDUNG 2014

 

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pada praktikum dilakukan pengamatan terhadap mutan dari lalat buah atau  Drosophila melanogaster dan dibandingkan terhadap lalat buah yang normal. Mutasi adalah perubahan pada materi genetik suatu makhluk yang terjadi secara tiba-tiba, acak, dan merupakan dasar bagi sumber variasi organisme hidup yang bersifat terwariskan (heritable). Mutasi juga dapat diartikan sebagai perubahan struktural atau komposisi genom suatu jasad yang dapat terjadi karena faktor luar (mutagen) atau karena kesalahan replikasi. Makhluk hidup yang mengalami mutasi disebut mutan dan faktor penyebab mutasi disebut mutagen (mutagenic agent). Perubahan urutan nukleotida yang menyebabkan protein yang dihasilkan tidak dapat berfungsi baik dalam sel dan sel tidak mampu mentolerir inaktifnya protein tersebut, maka akan menyebabkan kematian (lethal mutation) (Chaidar, 2009).

Adapun beberapa konsep mutasi yang dapat dimanfaatkan dalam kehidupan manusia diantaranya sebagai berikut : coli (Bannet  (Bannet et   Adaptasi terhadap suhu tinggi dan rendah dari  Eschericia coli



al, 1992)

  Adaptasi ragi terhadap ketersediaan glukosa di lingkungan melalui



duplikasi gen dan seleksi alam (Brown,1997)

  Adaptasi terhadap pertumbuhan dalam gelap dari Chlamydomonas sp



(Williams, 2013)  Drosophila melanogaster seringkali digunakan dalam penelitian  biologi terutama dalam perkembangan ilmu genetika (Manning, 2006).  Drosophila melanogaster   atau lalat buah memegang peranan yang penting

 

dalam beberapa pengujian genetika, seperti dalam pengujian Hipotesis Mendel, baik Hukum Mendel 1 atau Hukum Segregasi dan Hukum Mendel II atau Hukum Pemisahan Secara Bebas, pautan seks, crossing over, kromosom  politen dan lain sebagainya. Karakteristik K arakteristik ini menjadikan lalat buah menjadi organisme yang cocok sekali untuk kajian-kajian genetik.

1.2 Tujuan Praktikum siklus lalat buah bertujuan untuk : 1.  Menentukan beberapa jenis mutan Drosophila mutan Drosophila melanogaster   2.  Menentukan

ciri-ciri

fenotipe

dibandingkan dengan wild type

mutan

 Drosophila

melanogaster

 

 

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Struktur dan Ciri-ciri D r os  Wild Type  Wild osophi ophi l a mel mel anogas anogaster  ter 

 Drosophila melanogaster   adalah jenis serangga bersayap yang masuk ke dalam ordo Diptera.  Drosophila melanogaster   normal (wild type) memiliki mata bulat lonjong dengan warna merah. Warna pigmen mata pada Drosophila melanogaster berasal dari pigmen pteridin dan ommochrome (Klug & Curmings. 1994: 97). Wild type memiliki warna tubuh cokelat keabu-abuan dengan panjang ukuran sayap normal (Campbell dkk. 2002: 282).   Indikasi sayap normal adalah sayap yang panjangnya lebih panjang melebihi panjang tubuhnya (Campbell dkk. 2002: 282). 282). Seperti lalat pada umumnya, Drosophila melanogaster memiliki sepasang sayap yang terbentuk dari tengah segmen rongga dadanya (Raven and Johnson, 1999). Pada Drosophila lalat jantan dapat dengan mudah dibedakan dari lalat betina dengan melihat kaki depannya,alat kelaminnya dan ujung abdomennya maupun bentuk abdomennya. Pada kaki depan hewan jantan pada tarsal keduanya terdapat sekelompok rambut yang agak tepat tersusun seperti sisir yang disebut sisir kelamin (Sex comn). Selain itu hewan jantan berukuran lebih kecil mempunya ujung abdomen yang tumpul dan berwarna hitam.Jumlah segmen hewan jantan hanya 7 buah karna segmen terakhirnya bersatu. (Nio, 1990 : 43).

 

 

Gambar 2.1 Drosophila 2.1 Drosophila melanogaster  wildtype  wildtype (Sumber : Zarzen, 2006)

Gambar 2.2 perbedaan Drosophila perbedaan Drosophila melanogaster jantan melanogaster jantan dan betina

Gambar 2.2 perbedaan Drosophila perbedaan Drosophila melanogaster jantan melanogaster jantan dan betina (Sumber : Zarzen, 2006)

2.2 Mutasi dan JenisJenis- jenisnya   jenisnya 

Mutasi dapat mempengaruhi DNA maupun kromosom. DNA dapat

 

dipengaruhi pada saat sintesis DNA (replikasi). Pada saat tersebut factor mutagenic

mempengarugi

pasangan

basa

nukleutida

sehingga

tidak

 berpasangan dengan basa nukleutida yang seharusnya (mismatch). Misalnya triplet DNA cetakan adalah TTA. Namun karena adanya mutagen menyebabkan DNA polymerase memasangkan A dengan C, bukan dengan T. Mutasi dapat dibedakan antara lain : 1.  Menurut kejadiannya, mutasi dapat terjadi secara spontan (spontaneous mutation) dan juga dapat terjadi melalui induksi (induced mutation). Mutasi spontan adalah mutasi (perubahan materi genetik) yang terjadi akibat adanya sesuatu pengaruh yang tidak jelas, baik dari lingkungan luar maupun dari internal organisme itu sendiri. Sedangkan mutasi terinduksi adalah mutasi yang terjadi akibat paparan dari sesuatu yang jelas, misalnya  paparan sinar UV. Secara mendasar tidak terdapat perbedaan antara mutasi yang terjadi secara alami dan mutasi hasil induksi. 2.  Berdasarkan Sel yang Bermutasi  Berdasarkan jenis sel yang mengalami mutasi, mutasi dibedakan atas mutasi somatik dan mutasi gametik atau germinal. Mutasi somatik adalah mutasi yang terjadi pada sel-sel somatik. Sedangkan mutasi gametik atau germinal adalah mutasi yang terjadi pada sel gamet. Mutasi somatik dapat diturunkan dan dapat pula tidak diturunkan. Sedangkan mutasi gametik, karena terjadinya di sel gamet, maka akan diwariskan oleh keturunannya.  3.  Berdasarkan Bagian yang Bermutasi   Berdasarkan bagian yang bermutasi, mutasi dibedakan menjadi mutasi DNA, mutasi gen dan mutasi kromosom.

2.3 Efek Mutasi pada Fungsi Gen

Mutasi memiliki efek yang berbeda bergantung pada jenis mutasi yang terjadi. Mutasi pada fungsi gen mempunyai efek yang dapat merugikan atau menguntungkan antara lain mutasi yang mengakibatkan hilangnya fungsi gen

 

yaitu hal itu dapat terjadi akibat sejumlah tipe mutasi berbeda dan bersifat resesif seperti dapat meningkatkan kerentanan terhadap penyakit suatu individu tersebut. Sedangkan mutasi yang memberikan fungsi yaitu mutasi yang mengakibatkan gen memiliki fungsi baru atau berbeda seperti dapat membuat individu tersebut lebih bisa beradaptasi dengan lingkungannya. Hal itu dapat terjadi akibat sejumlah tipe mutasi berbeda dan bersifat dominan (Jefta, 2006).

2.4 Jenis-jenis Mutan Dr osophi   osophi l a me mell anogas anogaster  ter 

Terdapat banyak jenis mutan pada  Drosophila melanogaster. Mutasi yang diamati umumnya terjadi pada warna mata, bentuk sayap, warna tubuh, dan  bentuk mata. Berikut adalah jenis-jenis mutan  Drosophila melanogaster yang diamati pada percobaan ini beserta deskripsi singkatnya, sebagai berikut :  

1. Dumpy Sayap lebih pendek hingga dua pertiga panjang normal dengan ujung sayap tampak seperti terpotong. Bulu pada dada tampak tidak sama rata. Sayap pada sudut 90o dari tubuh dalam posisi normal mereka. (Borror et al , 1998)

2. Sepia Mata berwarna coklat sampai hitam akibat adanya kerusakan gen pada kromosom ketiga, lokus 26. (Russell, 1994: 113)

3. Clot Mata berwarna maroon yang semakin gelap menjadi coklat seiring dengan  pertambahan usia.(Borror, 1994)

4. Ebony Lalat ini berwarna gelap , hampir hitam dibadannya. Adanya suatu mutasi pada gen yang terletak pada kromosom ketiga. Secara normal fungsi gen tersebut

 

 berfungsi untuk membangun pigmen yang memberi warna pada lalat buah normal. Namun karena mengalami kerusakan maka pigmen hitam menumpuk di seluruh tubuh. (Borror et al, 1998) 5. Curled Sayap pada lalat berbentuk keriting. Terjadi mutasi gen pada kromosom kedua. Sayap-sayap ini menjadi keriting karena adanya suatu mutasi dominan, yang  berarti bahwa satu salinan gen diubah dan menghasilkan adanya kelainan tersebut. (Borror et al , 1998) 6. White Matanya berwarna putih yang terjadi akibat adanya kerusakan pada gen white yang terletak pada kromosom pertama lokus 1,5 dan benar-benar tidak menghasilkan pigmen pigmen merah sama sekali. (Pai, 1992:51) 7. Eyemissing Mata berupa titik, mengalami mutasi pada kromosom ketiga di dalam tubuhnya, sehingga yang harusnya diintruksi sel di dalam larva untuk menjadi mata menjadi tidak terbentuk karena adanya mutasi. (Russell, 1994: 113)

8. Claret Claret (ca) merupakan mutan dengan mata berwarna merah anggur atau merah delima (ruby). Mutasi terjadi pada kromosom nomor 3, lokus 100,7. (Russell, 1994: 113) 9. Miniature Sayap berukuran sanagat pendek. Lalat dengan sayap vestigial ini tidak mampu untuk terbang. Lalat ini memiliki kecacatan dalam “gen vestigial” mereka pada kromosom ke dua. Lalat ini memiliki mutasi resesif. resesif . (Anonim, 2012) 10. Taxi Taxi merupakan mutan dengan sayap yang terentang, baik ketika terbang

 

mahupun hinggap. Mutasi terjadi pada kromosom nomor 3, lokus 91,0. (Russell, 1994: 113)

11. Black Seluruh tubuhnya berwarna hitam akibat adanya kerusakan pada gen black  pada kromosom kedua lokus lokus 48.5 (Borror et al , 1998)

 

  BAB III METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

Dalam percobaan pengenalan mutan ini dibutuhkan alat dan bahan sebagai  berikut: Tabel 3.1 Alat dan Bahan

 No

Alat

Bahan

1

Mikroskop

Eter

2

Cawan petri dengan kapas pada bagian  Drosophila melanogaster  normal  normal dalam tutupnya

3

Kuas

Drosophila melanogaster mutan  pada warna mata, bentuk mata,  bentuk sayap, dan warna tubuh

4

Botol pembius (etherizer)

 

  3.2 Cara Kerja

Tiga mutan dipilih dari masing-masing kelompok dan dibandingkan dengan lalat normal. Lalat dibius dengan eter tetapi jangan sampai mati. Lalat dipindahkan ke cawan petri. Diamati dibawah mikroskop warna tubuh, bentuk mata, warna mata, dan bentuk sayap mutan tersebut dan dibandingkan dengan lalat yang normal.

 

  BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamat Pengamatan an

Berdasarkan percobaan yang dilakukan didapatkan hasil pengamatan seperti tabel 4.1 dibawah ini Jenis

Foto

Literatur

Deskripsi

Clot

Gambar 4.1 Clot  Clot 

Gambar 4.1.1 Clot

Mata berwarna merah kecoklatan

(Sumber: Dokumentasi pribadi,

(Sumber : Otto, 2000)  

2014) White

Gambar 4.2 White

Gambar 4.2.2 White

Mata putih, oseli tidak

 

 berwarna

 

Sepia

(Sumber: Dokumentasi pribadi,

(Sumber : Lindsley & Grell,

2014) 

1972) 

Gambar 4.3 Sepia

Gambar 4.3.3 Sepia

Mata coklat tuahitam

(Sumber: Dokumentasi pribadi,

(Sumber : Lindsley & Grell,

2014) 

1972) 

Eyemissing Gambar 4.4 Eyemissing

Gambar 4.4.4 Eyemissing

Mata absen/berbentuk

 

titik

  (Sumber: Dokumentasi pribadi,

Wildtype

Claret

2014) 

(Sumber : Otto, 2012) 

Gambar 4.5 Wildtype

Gambar 4.5.5 Wildtype

(Sumber: Dokumentasi pribadi,

(Sumber : Lindsley & Grell,

2014) 

1972) 

Gambar 4.6 Claret

Gambar 4.6.6 Claret

 Normal

Mata merah terang

 

  (Sumber: Dokumentasi pribadi,

Miniature

2014) 

(Sumber : Otto, 2000) 

Gambar 4.7 Miniature

Gambar 4.7.7 Miniature

Ukuran sayap lebih kecil mencapai ujung abdomen

(Sumber : Otto, 2000)  

(Sumber: Dokumentasi pribadi, 2014)  Taxi

Gambar 4.8 Taxi

Gambar 4.8.8 Taxi

Sayap membentang 75 derajat dari

 

sumbu badan 

 

Dumpy

(Sumber: Irda, 2014) 

(Sumber : Otto, 2000) 

Gambar 4.9 Dumpy

Gambar 4.9.9 Dumpy

Sayap pendek, ukuran sayap normal, bentuk sayap tumpul dan berlekuk

(Sumber: Dokumentasi pribadi,

(Sumber : Otto, 2000)  2000) 

2014)  Black

Gambar 4.10 Black

Gambar 4.10.10

Warna tubuh, kaki, dan urat

 

sayap hitam

 

Ebony

(Sumber: Dokumentasi pribadi,

(Sumber : Lindsley & Grell,

2014) 

1972)  1972) 

Gambar 4.11 Ebony

Gambar 4.11 Ebony

Tubuh hitam mengkilap

Curled

(Sumber: Dokumentasi pribadi,

(Sumber : Lindsley & Grell,

2014) 

1972)  1972) 

Gambar 4.12 Curled

Gambar 4.12.12

Sayap melengkung ke

 

atas

  (Sumber: Irda, 2014) 

(Sumber : Lindsley & Grell, 1972) 

4.2 Pembahasan

Berdasarkan hasil pengamatan pada percobaan ini didapatkan beberapa mutan Drosophila mutan  Drosophila melanogaster yang dapat dikategorikan berdasarakan aspekaspek tertentu. Aspek-aspek tersebut adalah bagian tubuh yang termutasi pada  bagian warna mata, bentuk mata, bentuk sayap, sayap, dan warna tubuh. Lalat buah normal (wild (wild type) type) memiliki warna mata merah. Namun,  pada mutasi warna mata, telah diamati warna mata lalat yang tidak merah (tidak normal). Beberapa warna mata mutan yang teramati yaitu white, clot, claret dan sepia. Pada mutan tipe white (w) mengalami mutasi pada kromosom

 

nomor 1, lokus 1,5. Pigmen merah yang seharusnya dihasilkan sebagai warna  pada faset mata lalat tidak dihasilkan. Sehingga yang terjadi adalah  penyimpangan  gen white white   yang memberikan warna putih pada faset matanya. Sementara pada mutan tipe clot (cl) warna mata yang teramati adalah cokelat akibat mutasi pada kromosom nomor 2, lokus 16,5. Mutasi pada kromosom nomor 3, lokus 100,7 pada lalat buah mengakibatkan mata berwarna merah terang atau disebut juga sebagai tipe claret (ca). Warna matanya lebih terang  bila dibandingkan dengan warna merah pada lalat normal. Mutan tipe sepia (se) mengalami kecacatan pada kromosom no 3, lokus 26,0 dan menyebabkan lalat kekurangan enzim sintase PDA yang disebabkan adanya mutasi pada struktur gen dari DNA sintase. Mutasi ini dapat diturunkan pada keturunanketurunan dari lalat sepia itu sendiri. Kecacatan ini menyebabkan lalat bermata cokelat tua kehitaman. Mutasi juga dapat terjadi pada fenotipe atau penampakan bentuk mata. Pada pengamatan bentuk mata, ditemukan lalat buah yang tidak memiliki mata atau hanya berupa titik yang disebut juga dengan eyemissing (eym). Kromosom lalat nomor 3, lokus 67,9 mengalami kerusakan yang berakibat  pada keabnormalan gen “mata absen” yang memberikan perintah pada sel yang ada di larva untuk memunculkan mata. Mutasi ini menyebabkan mutan lalat  buah terganggu penglihatannya penglihatannya bahkan mungkin tidak dapat melihat. Sayap pada lalat wild type  type  panjang dan lurus sehingga lalat dapat terbang dengan normal atau tanpa mengalami kesulitan. Perubahan yang terjadi  pada materi genetis lalat buah dapat menyebabkan perbedaan bentuk sayap, yaitu dumpy, miniature, curled dan taxi. Mutasi tipe curled (cu) terjadi karena adanya kecacatan pada kromosom nomer 3, lokus 50,0. Pada tipe ini gen “curled” merupakan

gen

dominan

yang

memunculkan

bentuk

sayap

melengkung ke atas. Mutan bentuk sayap lainya adalah taxi (tx), sayapnya membentang 75° dari sumbu tubuh. Hal ini diakibatkan oleh kecacatan pada kromosom nomor 3, lokus 91,0.  91,0.  Mutan miniature (m) terjadi karena adanya

 

kecacatan pada kromosom nomor 1, lokus 36,0 yang memunculkan fenotipe  bentuk sayap hanya mencapai ujung abdomen dan menjadi me njadi pendek. Selain itu, ukuran tubuh lalat miniature lebih kecil dibadingkan dengan lalat normal. Mutasi yang terjadi pada kromosom nomor 2, lokus 13,0 memunculkan fenotipe lalat dumpy (dp) yang terlahir dengan sayap pendek (2/3 dari ukuran sayap normal) mutan ini adalah mutasi yang resesif yang dibawa oleh kedua lalat parental. Mutasi-mutasi yang terjadi dapat menyebabkan lalat tidak bisa terbang dengan sempurna, bahkan beberapa tipe mutan miniature tidak dapat terbang. Perbedaan warna tubuh juga merupakan salah satu akibat dari mutasi  pada lalat buah. Warna tubuh lalat normal adalah cokelat muda. Pada  pengamatan, ditemukan tipe warna tubuh ebony dan black. Warna tubuh tipe ebony (e) muncul karena adanya kelainan pada  gen eboni eboni,, gen yang secara memberikan pigmen warna cokelat pada lalat  Drosophila melanogaster wild type   mengakibatkan lalat memiliki warna tubuh warna tubuhnya hitam type mengkilat. Mutan black (b) pada  Drosophila melanogaster diakibatkan oleh kerusakan pada kromosom nomor 2, lokus 48,5 yang menyebabkan keabnormalan warna badan, kaki, dan urat sayap yang hitam namun tidak mengkilat (Morgan,et al, 1923). Pada dasarnya penyebab mutasi pada  Drosophila melanogaster    bermacam- macam, bergantung pada jenis mutasinya, tempat terjadinya mutasi atau faktor lingkungan ditempat hidupnya, susunan rantai DNA yang berubah,  pembelahan sel yang tidak sempurna dan terkena radiasi. Penyebab terjadi mutasi pada  Drosophila melanogaster dapat juga terjadi secara buatan karena campur tangan manusia. Pengaruh adanya mutasi pada  Drosophila melanogaster  pada dasarnya dapat bersifat menguntungkan dan yang bersifat tidak menguntungkan. Yang  bersifat menguntungkan pada pada Drosophila  Drosophila melanogaster  adalah   adalah mengakibatkan adanya penambahan keanekaragaman serta adanya penambahan kualitas yang

 

terjadi pada  Drosophila melanogaster . Sedangkan yang bersifat tidak menguntungkan adalah adanya mutasi yang menyebabkan kehilangan hereditas normal yang seharusnya ada di alam dan terbentuk secara alami, karena tidak mampu mempertahankan hidupnya maka yang normal semakin berjalannya waktu akan punah dan digantikan dengan hewan hasil persilangan / mutasi.

 

BAB V KESIMPULAN  1.  Jenis-jenis mutan Drosophila melanogaster Drosophila melanogaster yang diamati pada percobaan ini adalah jenis mutan beberapa jenis mutan  Drosophila melanogaster yang terjadi pada bagian bentuk dan warna mata, warna tubuh. Jenis mutan  Drosophila melanogaster tersebut adalah clot, white, sepia, eyemissing, claret, miniature, taxi, dumpy, black, ebony dan curled

2.  Berdasarkan pengamatan yang dilakukan, dapat ditarik kesimpulan mengenai ciri-ciri pada beberapa jenis mutan  Drosophila melanogaster yang terjadi pada bagian bentuk dan warna mata, warna tubuh, Berikut ciri-ciri fenotipe yang telah diamati. Tabel 5.1 Ciri —   — ciri ciri fenotipe  Drosophila melanogaster

yang dibandingkan

dengan wild type Jenis mutan  mutan 

Ciri fenotipe  fenotipe 

Clot   Clot

Mata berwarna merah kecoklatan  kecoklatan 

White   White

Mata putih, oseli tidak berwarna  berwarna  

Sepia   Sepia

Mata coklat tuatua-hitam hitam  

Eyemissing   Eyemissing

Mata absen atau berbentuk titik  

Claret   Claret

Mata merah terang  terang 

Miniature   Miniature

Ukuran sayap lebih kecil mencapai

 

ujung abdomen  abdomen  Taxi   Taxi

Sayap membentang 75 derajat dari sumbu badan  badan 

Dumpy   Dumpy

Sayap pendek, ukuran sayap normal,  bentuk sayap tumpul dan berlekuk  

Black  

Warna tubuh, kaki dan urat sayap hitam hitam  

Ebony   Ebony

Tubuh hitam mengkilap  mengkilap 

Curled   Curled

Sayap melengkung ke atas  atas  

DAFTAR PUSTAKA 

Borror et al. 1998. al. 1998. Pengenalan Pelajaran Serangga. 8th Ed. Terjemahan dari an  Introduction to Study of Insect oleh Soetiyono Partosoedjono. Yogyakarta: Gajah

 

Mada University Press. Campbell, N.A., J.B. Reece, & L.G. Mitchell. 2002. BIologi. Edisi kelima-Jilid-1 kelima-Jilid- 1. Terj. dari Biology oleh Lestari, R. Erlangga, Jakarta: xxi + 438 hlm. Warianto, Chaidar. 2011. “Mutasi.” http://skp.unair.ac.id/repository/GuruIndonesia/Mutasi_ChaidarWarianto_17.pdf  . Diakses tanggal 18 September 2014 pukul 20.50 WIB Otto, P.A. 2000. “Genetics and Molecular Molecula r Biology”. http://cgslab.com/phenotypes/. Diakses http://cgslab.com/phenotypes/.  Diakses tanggal 19 September 2014 pukul 00.44 WIB Manning, G. 2008. “A quick and simple introduction to Drosophila melanogaster”.  http://www.ceolas.org/fly/intro.html . Diakses tanggal 18 melanogaster”. September 2014 pukul 23.20 WIB