LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA “PENGENALAN MUTAN”

LAPORAN PRAKTIKUM

GENETIKA

“PENGENALAN MUTAN”

Oleh:

Hofidatul Maisaroh (170210103076)

Kelas A/ Kelompok 5

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JEMBER

2018

I.                   JUDUL

PENGENALAN MUTAN

II.                TUJUAN

2.1    Mengetahui berbagai jenis mutan pada lalat buah

2.2    Mengetahui ciri-ciri berbagai jenis mutan pada lalat buah

III.             DASAR TEORI

Mutasi merupakan perubahan materi genetik yang dapat diturunkan dan dapat memunculkan bentuk-bentuk alternatif gen apapun. Bentuk-bentuk alternatif ini disebut alel. Jenis mutasi terbagi menjadi dua yaitu mutasi yang mempengaruhi gen dan mutasi yang mempengaruhi kromosom atau penyimpangan kromosom (Stansfield, 2009).

Mutasi gen atau mutasi titik, merupakan perubahan kimiawi pada satu pasangan gen. Tipe-tipe mutasi titik suatu gen dibagi menjadi dua yaitu substitusi (penggantian) pasangan basa dan insersi atau delesi pasangan basa. Jika mutasi memiliki efek buruk maka disebut sebagai kelainan atau penyakit turunan (Campbell, 2010).

Penyimpangan kromosomal terbagi menjadi dua macam, yait perubahan struktur dan jumlah kromosom. Perubahan struktural terbagi menjadi delesi, duplikasi, inversi, dan translokasi. Sedangkan perubahan yang mempengaruhi jumlah kromosom terdiri dari poliploidi dan aneuploidi (Stansfield, 2009).

Adapun beberapa agen fisik dan kimiawi, disebut dengan mutagen. Mutagen ketika berinteraksi dengan DNA menyebabkan mutasi. Pada tahun 1920-an, Muller menemukan bahwa sinar X menyebabkan perubahan genetik pada Drosophila melanogaster, ia juga menggunakan sinar-X untuk membuat mutan-mutan Drosophila untuk mengembangkan risetnya (Campbell, 2010).

Zat mutagenik medium kultur (biologi side) sering kali digunakan untuk menimbulkan mutasi pada objek penelitian seperti Drosophila melanogaster. Salah satu zat yang dipakai ialah tembakau. Pengaruh zat metagenik terhadap turunan Drosophila melanogaster dengan perlakuan pemberian tembakau dalam media kultur terbukti mempengaruhi jumlah. Penelitian ini memperoleh hasil bahwa mutagenik biologi tembakau dapat mengurangi jumlah keturunan lalat (Rahmawati, 2016).

Karakteristik morfologi Drosophilla melanogaster tipe wild type dicirikan dengan warna mata merah, berbentuk bulat agak ellips dan mata tunggal (oceli) pada bagian atas kepalanya relatif lebih kecil dibanding mata majemuk. Warna tubuh kuning kecokelatan dengan cincin warna hitam di bagian dorsal. Ukuran tubuh berkisar 3-5 mm. Sayap cukup panjang dan transparan. Abdomen bersegmen 3-5 dengan garis warna hitam  (Hotimah, 2017).

Salah satu mutan yaitu lalat tipe sepia yang memiliki bentuk tubuh sama dengan tipe normal, perbedaan hanya terletak pada mata facet yang berwarna cokelat tua. Perbedaan warna mata ini disebabkan ada kelainan kromosom nomor 3, lokus 26 (Hotimah, 2017).

Pengaruh  mutasi terhadap performance algoritma matematika yang berisikan ukuran populasi, probabilitas crossover, dan probabilitas mutasi perlu diperhatikan. Sebuah studi banding menelisik hal ini untuk memberi gambaran kepada orang-orang genetika agar memvariasikan nilai probabilitas mutasi dengan jumlah generasi (Ongko, 2017).

IV.             METODE PRAKTIKUM

4.1    ALAT DAN BAHAN

4.1.1        ALAT

1.      Gelas arloji

2.      Kuas

4.1.2        BAHAN

1.    Drosophila melanogaster normal

2.    17 mutan Drosophila melanogaster

3.    W(White)

4.    CL (Clot)

5.    Pr (Purple)

6.    Ma-I (Maroon like)

7.    Se (Sepia)

8.    W^a (white apricot)

9.    W^e( white aeosin)

10.     Dp (Dumphi)

11.     M (Miniature)

12.     Vg (Vestigial)

13.     Tx (Taxi)

14.     Bar 3

15.     Ey2 (eyeless)

16.     Eym (eyenisin)

17.     Black

18.     Y2  (Yellow)

19.     E (Eboni)

4.2    SKEMA KERJA

Memilih 3-4 mutan dari 17 mutan yang telah disediakan, yakni: a)                  Lalat yang warna matanya termutasi, dengan bagian lain tetap; b)                  Lalat yang bentuk matanya termutasi, dengan bagian lain tetap; c)                  Lalat yang warna tubuhnya termutasi, dengan bagian lain tetap; d)                 Lalat yang bentuk sayapnya termutasi, dengan bagian lain tetap;

Mengamati perbedaan mutan dengan lalat normal

Mencatat hasil ciri-ciri mutan dan perbedaannya dengan lalat normal dalam lembar pengamatan

V.                HASIL PENGAMATAN

No	Nama Mutan	Gambar	Keterangan
1	White eye		Warna mata : putih Bentuk mata : tetap Warna tubuh : tetap Bentuk sayap : tetap Kromosom : 1 Lokus : 1,5
2	Eboni		Warna mata : tetap Bentuk mata : tetap Warna tubuh : hitam mengkilat Bentuk sayap : tetap Kromosom : 3 Lokus : 70,2
3	Wild type (normal)		Warna mata : cokelat Bentuk mata : merah Warna tubuh : hitam Bentuk sayap : proporsional
4	Black		Warna mata : hitam Bentuk mata : tetap Warna tubuh : hitam Bentuk sayap : tetap Kromosom : 2 Lokus : 48,5
5	Eye missing		Warna mata : tetap Bentuk mata : kecil Warna tubuh : tetap Bentuk sayap : tetap Kromosom : 3 Lokus : 67,9
6	Sepia		Warna mata : cokelat Bentuk mata : tetap   Warna tubuh : cokelat Bentuk sayap : tetap Kromosom : 3 Lokus : 26
7	Rough		Warna mata : tetap Bentuk mata : permukaan kasar Warna tubuh : tetap Bentuk sayap : tetap Kromosom : 3 Lokus : 91,1
8	Vesigial		Warna mata : tetap Bentuk mata : tetap Warna tubuh : tetap Bentuk sayap : kecil Kromosom : 2 Lokus : 67
9	Curled		Warna mata : tetap Bentuk mata : tetap Warna tubuh : tetap Bentuk sayap : melengkung keatas Kromosom : 3 Lokus : 50
10	Taxi		Warna mata : tetap Bentuk mata : tetap Warna tubuh : tetap Bentuk sayap : terentang sejauh 75° Kromosom : 3 Lokus : 91
11	Miniature		Warna mata : tetap Bentuk mata : tetap Warna tubuh : tetap Bentuk sayap : lebih pendek dari abdomen Kromosom : 1 Lokus : 36

*Tetap: warna atau bentuk tidak termutasi atau sama dengan bagian lalat buah yang normal.

VI.             PEMBAHASAN

Mutasi merupakan perubahan bentuk materi genetik (gen atau kromosom) yang dapat diwariskan dan dapat memunculkan bentuk-bentuk alternatif berbagai gen pada generasi berikutnya. Generasi berikutnya ataupun mahluk hidup yang terkena mutasi disebut mutan. Adapun faktor-faktor yang memnyebabkan berlangsungnya mutasi disebut mutagen. Proses terjadinya mutasi disebut mutagenesis.

Karakteristik lalat buah (Drosophila melanogaster) normal dicirikan dengan mata berwarna merah, warna tubuh kuning kecokelatan dengan cincin hitam di tubuh bagian belakang, memiliki bentuk sayap yang proporsional, serta mata majemuk berbentuk bulat ellips dan oceli pada bagian atas kepala dengan ukuran relatif lebih kecil dari mata majemuk.

Pigmen yang berperan dalam mutasi ini ialah pigmen pteridin. Pigmen pteridin ini terbagi menjadi dua yaitu pigmen omnokrom dan pigmen dropsoterin. Pigmen omokrom membawa warna cokelat pada mata , pigmen ini dihasilkan dari metabolisme triptovan. Pigmen dropsoterin merupakan pigmen pembawa warna merah yan dihasilkan dari metabolisme purin.

Berdasarkan pengamatan, terdapat 11 Drosophila melanogaster dengan 10 mutan dan 1 normal. Berikut penjelasan masing-masing mutan beserta ciri, tempat terjadi, dan alasan terjadinya mutasi.

Mutan pertama ialah pada Drosophila melanogaster tipe white eye. Lalat ini memiliki kelainan pada bagian matanya yang berwarna putih. Bagian lain seperti warna tubuh, bentuk mata, dan bentuk sayap sama dengan lalat normal. Keadaan ini terjadi karena tidak mengalami pigmetasi pada pteridin yang dropsoterin. Seharusnya mata berwarna merah, akan tetapi menjadi warna putih. Lokasi mutasi terletak pada kromosom nomer 10 dan lukus nomer 1,5.

Mutan kedua ialah Drosophila melanogaster tipe eboni. Warna tubuhnya hitam mengkilat. Mutan ini hampir sama dengan mutan black, perbedannya hanya pada mengkilat tidaknya tubuh. Lokasi mutasi ialah pada kromosom nomer 3 dan lokus nomer 70,2.

Mutan ketiga adalah tipe wild type (normal). Lalat ini tidak mengalami muasi apapun. Cirinya, memiliki tubuh berwarna cokelat, kuning dan hitam melingkar di daerah punggung. Mata berwarna merah. Sayap bentuknya proporsional.

Adapun tipe black, dimana warnanya mirip tipe eboni, akan tetapi eboni lebih mengkilap. Keseluruhan dari tubuhnya ialah hitam. Bentuk sayap dan mata normal. Lokasi mutasi yaitu pada kromosom nomer 2 dan lokus nomer 48,5.

Eye missing. Merupakan tipe dimana bentuk mata kecil dan berwarna merah. Bentuk sayap dan warnanya sama seperti lalat buah normal lain. Lokasi mutasi terjadi pada kromosom nomer 3 dan lokus nomer 67,9.

Tipe sepia. Tipe ini terjadi karena adanya mutasi omnokrom berlebihan yang dihasilkan dari metabolisme triptovan. Omnokrom ini membawa pigmen warna cokelat sehingga warna seluruh tubuh cokelat dengan mata berwarna cokelat gelap. Mutasi ini terletak pada kromosom nomer 3 dan lokus nomer 26.

Tipe rough. Merupakan tipe dengan bentuk mata normal yang permukaannya kasar. Lokasi mutasi ialah pada kromosom nomer 3 dan lokus nomer 19,1.

Tipe vestigial. Bentuk sayap kecil sehingga lalat tidak bisa terbang. Bentuk mata, warna mata, dan warna tubuh normal. Lokasi mutasi terletak pada kromosom nomer 2, lokus nomer 67.

Bentuk sayap melengkung ke atas. Bentuk mata, warna mata, dan warna tubuh normal. Lokasi mutasi terletak pada kromosom nomer 3, lokus nomer 50. Ciri tersebut merupakan mutan lalat tipe curled.

Mutan terjadi pada bentuk sayap yang terlentang sampai 75° merupakan tipe taxi. Bentuk mata, warna mata, dan warna tubuh normal. Lokasi mutasi terletak pada kromosom nomer 3, lokus nomer 91.

Tipe miniature. Mutan terjadi pada bentuk sayap yang ukurannya lebih kecil dari abdomen (perut). Lokasi mutasi terletak pada kromosom nomer 1 dan lokus nomer 36.

Faktor-faktor penyebab mutasi (mutagen) antara lain karena faktor biologis, mutagen kimia, radiasi dan temperature.

Faktor biologik merupakan mutagen yang disebabkan oleh virus, bakteri, ataupun media kultur. Dalam penelitian Rahmawati, media kultur menggunakan tembakau memperoleh hasil dapat mengurangi jumlah keturunan Drosophila melanogaster.

Radiasi. Radiasi sinar-X merupakan mutagen yang sering digunakan baik dalam memutasi tumbuhan maupun hewan. Seperti yang dilakukan oleh bapak Muller yang membuat mutan-mutan Drosophila melanogaster dalam penelitiannya pada tahun 1992.

Mutagen kimia. Zat-zat kimia seperti kolkisin, digotinin, gas metan, dan etilmetan asetat (EMS) dan 2-aminopurin dapat menyebabkan kesalahan pada replikasi yang dilakukan oleh kromosom sehingga mengakibatkan perubahan susunan kimianya, terjadilah mutasi.

Pengaruh kenaikan suhu terhadap mutasi ialah semakin cepatnya laju mutasi. Kenaikan suhu sebesar 10°C menyebabkan pertambahan laju mutasi sebesar 2-3 kali lipat.

VII.          KESIMPULAN

Dalam percobaan ini, praktikan mengamati beberapa mutan Drosophila melanogaster dengan beragam ciri spesifik setelah di mutasi. Mutan-mutan tersebut diantaranya mutan tipe white eye, eboni, wild type, black, eye missing, sepia, rough, vestigial, curled, taxi dan miniature. Sebelas mutan tersebut memiliki perbedaan pada warna mata, bentuk mata, bentuk sayap, warna tubuh, serta lokasi kerusakan tingkat kromosom.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A & Reece, J.B. 2010. BIOLOGI Edisi Kedelapan Jilid 1. Jakarta: Penerbit erlangga.

Hotimah, H.; Purwatiningsih; & Karika senjarini. 2017. Deskripsi Morfologi Drosophilla melanogaster Normal (Diptera:Drosophilidae), Strain Sepia dan Plum. Jurnal ILMU DASAR. Vol. 18(1): 55-60.

Ongko, E. 2017. ANALISIS PENGARUH MUTASI TERHADAP PERFORMANCE ALGORITMA GENETIKA. Jurnal Teknik Informatika Kaputama (JTIK). Vol. 1(1): 46-51.

Rahmawati, L.; Jamaluddinsyah; & Eriawati. 2016. PENGARUH TEMBAKAU DALAM MEDIUM KULTUR TERHADAP JUMLAH TURUNAN LALAT BUAH (Drosophila melanogaster). Prosiding Seminar Nasional Biotik 2016. Vol. –(-): 252-258.

Stansfield, W. D.; Colome, J. S.; & Cano, R. J. 2009. Biologi Molekuler dan Sel. Jakarta: Penerbit erlangga.