Siklus Hidup Drosophila Melanogaster Dan Giant Kromosom

8/18/2019 Siklus Hidup Drosophila Melanogaster Dan Giant Kromosom

1/9

LAPORAN AWAL

PRAKTIKUM GENETIKA

SIKLUS HIDUP Drosophila melanogaster DAN GIANT KROMOSOM

OLEH:

KELOMPOK : 6 (ENAM) B

ANGGOTA KELOMPOK : MUTIARA HANAN NUHA (1410421012)

GITA KOMONICI (1410421038)

RIAN ANGGRAINI (1410422018)

FAJRI LAILI (1410422022)

AFIFAH RIDHA IZZATI (1410421042)

LABORATORIUM GENETIKA DAN BIOLOGI SEL

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG, 2016


2/9

I. PENDAHULUAN

Kromosom adalah untai kromatin yang terkondensasi, sehingga membentuk struktur

materi genetik yang lebih pendek dan tebal. Satu kromosom terdiri dari tiga bagian,

yaitu sentromer, lengan kromosom, dan telomer (Ahluwalia, 2009). Kromatin adalah

untai DNA yang disimpulkan oleh protein histon. Kromatin pada kromosom dibagi

menjadi dua, yaitu heterochromatin dan euchromatin. Heterochromatin adalah bagian

kromosom berwarna gelap yang mengandung sedikit gen dan biasanya berada dekat

dengan sentromer. Euchromatin adalah bagian kromosom berwarna relatif lebih terang

dari heterochromatin yang mengandung lebih banyak gen untuk transkripsi protein.Kromosom adalah materi genetik yang membawa informasi genetik pada semua

makhluk hidup. Kromosom kemudian terbukti mempunyai bentuk lain selain bentuk

umumnya, seperti kromosom Lampbrush dan kromosom politen. Kromosom Lampbrush

adalah kromosom yang berbentuk seperti sikat tabung reaksi. Kromosom Lampbrush

memungkinkan terjadinya transkripsi pada saat meiosis (Lewin 2004)

Kromosom politen adalah kromosom berukuran raksasa relatif terhadap ukuran

kromosom pada umumnya. Struktur kromosom politen dibagi menjadi tiga bagian, yaitu

band, interband, puff, dan chromocenter . Band adalah bagian dari struktur kromosom

politen yang terkondensasi dan mengandung banyak heterochromatin. Interband adalah

bagian dari struktur kromosom politen yang kurang terkondensasi relatif dari band dan

mengandung banyak euchromatin. Puff adalah bagian dari struktur kromosom politen

yang menggembung karena benang kromatin yang terelaksasi. Puff berperan sebagai

tempat terjadinya transkripsi materi genetik (Pierce 2004). Chromocenter adalah bagian

struktur kromosom yang menjadi tempat melekatnya centromere kromosom yang

bergabung. Chromocenter hampir seluruhnya terdiri dari heterochromatin (Lewin 2004).

Kromosom politen terbentuk dari proses endoreduplication pada materi genetik

tanpa proses pembelahan sel (endomitosis). Kromosom yang mengalami

endoreduplication menjadi lebih besar dari sebelumnya dan saling terikat satu sama lain.


3/9

DNA pada kromosom mengalami endoreplication, namun dengan alasan yang tidak

diketahui, bagian sentromer dari kromosom ini tidak ber-endoreduplication dengan baik.

Bagian kromosom yang tidak ber -endoreduplication dengan baik ini mengakibatkan

semua kromosom terikat pada sebuah massa yang dinamakan chromocenter (University

of California, San Fransisco 2012).

Kemungkinan utama terbentuknya kromosom politen adalah untuk amplifikasi

gen. Kromosom politen menghasilkan lebih banyak protein daripada kromosom normal.

Kromosom politen mengandung banyak salinan gen, sehingga membuat proses

transkripsi dan translasi semakin berlimpah. Hal ini juga memperkuat alasan

ditemukannya kromosom politen hanya pada sel yang aktif melakukan metabolisme,

seperti kelenjar ludah dan gut pada larva instar III Drosophila melanogaster (Kimbal

2011). Lokasi lain tempat ditemukannya kromosom politen pada larva Drosophila

melanogaster adalah midgut , hindgut , and the badan lemak (Henderson 2004).

Drosophila melanogaster adalah salah satu serangga yang memiliki empat

tahapan utama dalam siklus hidupnya, yaitu embrio (telur), larva, pupa, dan dewasa.

Makanan adalah hal yang paling diutamakan organisme ini pada tahap larva. Tahap

larva membutuhkan banyak makanan untuk tahap perkembangan selanjutnya menuju

tahap dewasa sebagai lalat. Tahap larva yang membutuhkan banyak makanan harus

didukung oleh tersedianya kelenjar ludah yang cukup untuk menyediakan enzim

pencernaan. Enzim adalah protein. Produksi enzim dimaksimalkan dengan melakukan

replikasi kromosom tanpa diikuti pembelahan sel. Proses replikasi ini akan

menghasilkan kromosom dengan banyak lengan berukuran raksasa, kromosom politen

(Borror, 1992).

1.2 Tujuan


4/9

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengenal dan mengidentifikasi secara

cermat siklus hidup D. melanogaster serta membandingkannya dengan spesies

Drosophila lainnya.


5/9

II. TINJAUAN PISTAKA

Lalat buah adalah organisme yang memiliki ciri yang sudah dikenal dan sesuai untuk penyelidikan genetika karena mudah berkembang biak dan memiliki siklus hidup

singkat. Sepasang lalat buah dapat menghasilkan 300-400 butir telur. Siklus hidup

Drosophila terdiri atas stadium telur, larva, pupa, dan imago. Telur Drosophila sp. Telur

Drosophila berukuran kira-kira 0,5 mm berbentuk lonjong, permukaan dorsal agak

mendatar, sedangkan permukaan ventral agak membulat. Pada bagian anterodorsal

terdapat sepasang filament yang fungsinya yang melekatkan diri pada permukaan, agar

telur tidak tenggelam pada medium (Hartwell dkk, 2004).

Pada bagian ujung anterior terdapat lubang kecil yang disebut micropyle, yaitu

tempat masuknya spermatozoa. Telur yang dikeluarkan dari tubuh biasanya sudah dalam

tahap blastula. Dalam waktu 24 jam telur akan menetas menjadi larva. Larva yang

menetas ini akan mengalami 2 kali pergantian kulit, sehingga periode stadium yang

paling aktif. Larva kemudian menjadi pupa yang melekat pada permukaan yang relative

kering, yaitu pada dinding botol kultur atau pada kertas saring. Pupa akan menetas

menjadi imago setelah berumur 8-11 hari bergantung pada spesies dan suhu lingkungan

(Kimbal, 1990).

Lalat buah dan Artrophoda lainnya mempunyai kontruksi modular, suatu seri

segmen yang teratur. segmen ini menyusun tiga bagian tubuh utama, yaitu; kepala,

thoraks, dan abdomen. seperti hewan simetris bilateral lainnya, Drosophila ini

mempunyai poros anterior dan posterior (kepala-ekor) dan poros dorsoventral

(punggung-perut). Pada Drosophila, determinan sitoplasmik yang sudah ada di dalam

telur memberi informasi posisional untuk penempatan kedua poros ini bahkan sebelum

fertilisasi. Setelah fertilisasi, informasi dengan benar dan akhirnya akan memicu struktur

yang khas dari setiap segmen (Lindsley, 1992).

Metamorfosis pada Drosophila termasuk metamorfosis sempurna, yaitu dari telur

– larva instar I – larva instar II – larva instar III – pupa – imago. Perkembangan dimulai

segera setelah terjadi fertilisasi, yang terdiri dari dua periode. Pertama, periode


6/9

embrionik di dalam telur pada saat fertilisasi sampai pada saat larva muda menetas dari

telur dan ini terjadi dalam waktu kurang lebih 24 jam. Dan pada saat seperti ini, larva

tidak berhenti-berhenti untuk makan (Suryo, 2010).

Jumlah telur Drosophila melanogaster yang dikeluarkan akan menurun apabila

kekurangan makanan. Lalat buah dewasa yang kekurangan makanan akan menghasilkan

larva berukuran kecil. Larva ini mampu membentuk pupa berukuran kecil, namun sering

kali gagal berkembang menjadi individu dewasa. Beberapa dapat menjadi dewasa yang

hanya dapat menghasilkan sedikit telur. Viabilitas dari telur-telur ini juga dipengaruhi

oleh jenis dan jumlah makanan yang dimakan oleh larva betina (Shorrocks, 1972).

Periode kedua adalah periode setelah menetas dari telur dan disebut

perkembangan postembrionik yang dibagi menjadi tiga tahap, yaitu larva, pupa, dan

imago (fase seksual dengan perkembangan padasayap). Formasi lainnya pada

perkembangan secara seksual terjadi pada saat dewasa. Telur Drosophila berbentuk

benda kecil bulat panjang dan biasanya diletakkan di permukaan makanan. Betina

dewasa mulai bertelur pada hari kedua setelah menjadi lalat dewasa dan meningkat

hingga seminggu sampai betina meletakkan 50-75 telur perhari dan mungkin maksimum

400-500 buah dalam 10 hari. Telur Drosophila dilapisi oleh dua lapisan, yaitu satu

selaput vitellin tipis yang mengelilingi sitoplasma dan suatu selaput tipis tapi kuat

(Khorion) di bagian luar dan di anteriornya terdapat dua tangkai.tipis. Korion

mempunyai kulit bagian luar yang keras dari telur tersebut (Susan, 2009).

Larva Drosophila berwarna putih, bersegmen, berbentuk seperti cacing, dan

menggali dengan mulut berwarna hitam di dekat kepala. Untuk pernafasan pada trakea,

terdapat sepasang spirakel yang keduanya berada pada ujung anterior dan posterior.Saat

kutikula tidak lunak lagi, larva muda secara periodik berganti kulit untuk mencapai

ukuran dewasa. Kutikula lama dibuang dan integumen baru diperluas dengan kecepatan

makan yang tinggi. Selama periode pergantian kulit, larva disebut instar. Instar pertama

adalah larva sesudah menetas sampai pergantian kulit pertama. Dan indikasi instar

adalah ukuran larva dan jumlah gigi pada mulut hitamnya. Sesudah pergantian kulit

yang kedua, larva (instar ketiga) makan hingga siap untuk membentuk pupa. Pada tahap

terakhir, larva instar ketiga merayap ke atas permukaan medium makanan ke tempat


7/9

yang kering dan berhenti bergerak. Dan jika dapat diringkas, pada Drosophila, destruksi

sel-sel larva terjadi pada prose pergantian kulit (molting) yang berlangsung empat kali

dengan tiga stadia instar : dari larva instar 1 ke instar II, dari larva instar II ke instar III,

dari instar III ke pupa, dan dari pupa ke imago (Kimball, 1999).

Selama makan, larva membuat saluran-saluran di dalam medium, dan jika

terdapat banyak saluran maka pertumbuhan biakan dapat dikatakan berlangsung baik.

Larva yang dewasa biasanya merayap naik pada dinding botol atau pada kertas tissue

dalam botol. Dan disini larva akan melekatkan diri pada tempat kering dengan cairan

seperti lem yang dihasilkan oleh kelenjar ludah dan kemudian membentuk pupa

(Campbell.2001).

Saat larva Drosophila membentuk cangkang pupa, tubuhnya memendek, kutikula

menjadi keras dan berpigmen, tanpa kepala dan sayap disebut larva instar 4. Formasi

pupa ditandai dengan pembentukan kepala, bantalan sayap, dan kaki. Puparium (bentuk

terluar pupa) menggunakan kutikula pada instar ketiga. Pada stadium pupa ini, larva

dalam keadaan tidak aktif, dan dalam keadaan ini, larva berganti menjadi lalat dewasa.

Struktur dewasa tampak jelas selama periode pupa pada bagian kecil jaringan dorman

yang sama seperti pada tahap embrio. Pembatasan jaringan preadult (sebelum dewasa)

disebut anlagen. Fungsi utama dari pupa adalah untuk perkembangan luar dari anlagen

ke bentuk dewasa (Gardner, 1991).

Dewasa pada Drosophila melanogaster dalam satu siklus hidupnya berusia

sekitar 9 hari. Setelah keluar dari pupa, lalat buah warnanya masih pucat dan sayapnya

belum terbentang. Sementara itu, lalat betina akan kawin setelah berumur 8 jam dan

akan menyimpan sperma dalam jumlah yang sangat banyak dari lalat buah jantan

(Strickberger, 1962).


8/9

III. PELAKSANAAN PRAKTIKUM

1.

Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Senin tanggal 4 April 2016 pada pukul 10.00 wib

sampai 13.00 wib di Laboratorium Genetika dan Biologi Sel Jurusan Biologi, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas, Padang.

2. Alat dan Bahan

Adapun alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah mikroskop, kaca arloji, pipet

tetes dan jarum pentul. Bahan yang dipakai adalah larva instar IV Drosophilamelanogaster, tissue, larutan NaCl 0,9% dan acetoorcein.

3.

Cara Kerja

Larva Drosophila melanogaster disiapkan kemudian diletakkan dalam cawan petri yang

telah berisi larutan NaCl 0,9%. Kotoran dan sisa-sisa makanan dibersihkan dari tubuh

larva tersebut. Selanjutnya larva diletakkan di atas kaca objek dan dengan menggunakan

dua pinset atau jarum pentul di bawah mikroskop, bagian ujung kepala ditarik (bagian

yang berwarna hitam) secara perlahan-lahan sehingga bagian kepala beserta kelenjar

ludahnya terpisah dari bagian yang lainnya. Sisa-sisa potongan tubuh larva dibuang dan

dipisahkan kelenjar ludahnya secara perlahan. Kelenjar sludah yang telah diperoleh

selanjutnya ditetesi dengan acetoorcein dan dibiarkan selama sekitar 10 menit. Sediaan

ditutup dengan kaca penutup, kelenjar ludah disquash dan diamati bentuk kromosomnya

di bawah mikroskop.


9/9

DAFTAR PUSTAKA

Ahluwalia, K. B. 2009. Genetics. 2nd ed. New Age International Publisher, New Delhi:ix + 451 hlm.

Borror.J.D,Triplehorn. 1992. Pengenalan Pengajaran Serangga. Yogyakarta:

Universitas Gadjah Mada Press.

Gardner, E.J. 1991. Principles of Genetics. New York: John Wiley and Sons, Inc.

Campbell. 2001. Biologi Edisi Kelima Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Hartwell,L.H, Hood, L.,Goldberg,.,Reynolds, Silver, Veres. 2004. Genetics From Genes

To Genoms second edition. New Delhi: McGraw-Hill Publishing Company LTD.

Henderson, D.S. 2004. Drosophila cytogenetics protocols. Humana Press. United States:

468 hlm.

Kimball, J. W. 1999. Biologi Edisi ke-lima Jilid 3. Jakarta. Erlangga.

Kimball, W, John. 1990. Biologi Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Lewin, Benjamin. 2004. Genes VIII . Pearson Prentice Hall. United States of America.

Lindsley. 1992. The Genome of Drosophila melanogaster . California: Academic Press

Inc.

Pierce, B. A. 2004. Genetics: A Conceptual Approach. 2nd ed. W. H. Freeman, New

York: 709 hlm.

Shorrocks, B. 1972. Drosophila. London: Ginn & Company Limited.

Strickberger, Monroe, W. 1962. Experiments in Genetics with Drosophila. London: John

Wiley and Sons, inc.

Suryo. 2010. Genetika untuk Strata 1. Yogyakarta : GMU Press.

Susan. 2009. Genetika. Jakarta : Erlangga

University of California, San Fransisco (=UCSF). 2012. Polytene Chromosomes. 1 hlm.

http://msg.ucsf.edu/sedat/polytene_chrom.html. diakses 2 April 2016.

Siklus Hidup Drosophila Melanogaster Dan Giant Kromosom

Documents

Transcript of Siklus Hidup Drosophila Melanogaster Dan Giant Kromosom