BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Genetika merupakan salah satu cabang dari ilmu biologi yang mempelajari tentang gen. Ilmu ini mempelajari tentang pewarisan sifat yang diturunkan pada keturunannya atau (F 1 ). Banyak terjadi beberapa kasus adanya perselisihan tentang anak yang dipunyai tersebut merupakan anak kandung atau tidak. Fenomena ini dapat terpecahkan dengan menggunakan penerapan hukum ini. Hukum ini diciptakan dan sekaligus ditemukan oleh Gregor Johann Mendel. Mendel dikenal dengan hasil dari penemuannya yang sangat fenomenal ini. Mendel menyebutnya unit genetic atau gen, dengan persyaratan sebagai berikut: 1. membawa informasi yang berkaitan dengan struktur, fungsi dan sifat biologi yang lain. ( Henuhili, 2002) 2. diwariskan dari generasi ke generasi dimana keturunannya mempunyai persamaan fisik dari materi genetik induk (P 1 ). Menurut hukum ini, penurunan sifat dengan satu sifat beda (monohibrid) menghasilkan F1 dengan perbandingan 50% untuk tiap sifat beda. Jadi tiap 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Genetika merupakan salah satu cabang dari ilmu biologi yang
mempelajari tentang gen. Ilmu ini mempelajari tentang pewarisan sifat yang
diturunkan pada keturunannya atau (F1). Banyak terjadi beberapa kasus
adanya perselisihan tentang anak yang dipunyai tersebut merupakan anak
kandung atau tidak. Fenomena ini dapat terpecahkan dengan menggunakan
penerapan hukum ini.
Hukum ini diciptakan dan sekaligus ditemukan oleh Gregor
Johann Mendel. Mendel dikenal dengan hasil dari penemuannya yang sangat
fenomenal ini. Mendel menyebutnya unit genetic atau gen, dengan
persyaratan sebagai berikut:
1. membawa informasi yang berkaitan dengan struktur,
fungsi dan sifat biologi yang lain. ( Henuhili, 2002)
2. diwariskan dari generasi ke generasi dimana
keturunannya mempunyai persamaan fisik dari materi genetik induk (P1).
Menurut hukum ini, penurunan sifat dengan satu sifat beda
(monohibrid) menghasilkan F1 dengan perbandingan 50% untuk tiap sifat
beda. Jadi tiap sifat beda memiliki kesempatan yang sama untuk
diekspresikan.
Percobaan dasar Mendel telah dicoba berulang kali dengan
menggunakan berbagai jenis organisme. Banyak di antara eksperimen tersebut
membutuhkan jangka waktu yang lama untuk mendapatkan generasi F1
maupun F2. Tetapi dengan menggunakan Drosophila sp, waktu yang
dibutuhkan kurang dari satu bulan. Alasan lain yang membuat peneliti
menggunakan Drosophila sp. Sebagai organisme terbaik untuk percobaan
hereditas sebab :
a. Lalat ini mudah sekali dipelihara di laboratorium, sebab makanan lalat
ini sangat sederhana dan ruang yang dibutuhkan sangat kecil.
1
b. Siklus hidup lalat ini pendek, 7-8 hari (untuk Indonesia).
c. Keturunan sangat banyak.
d. Memiliki banyak variasi yang herediter.
Oleh karena itu, pada kesempatan kali ini, kami ingin meneliti
tentang kebenaran Hukum Mendel dengan satu sifat beda pada Drosophila sp.
Sifat beda yang dimaksud di sini adalah jenis kelamin Drosophila sp, yaitu
jantan dan betina.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimanakah siklus dari perkembangbiakan hingga
menghasilkan keturunan (F1) Drosophila ?
2. Berapakah perbandingan keturunan (F1) yang jantan (♂)
dan betina (♀) dari perkawinan Drosophila ?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui siklus dari Drosophila.
2. Untuk mengetahui perbandingan keturunan (F1) yang
jantan (♂) dan betina (♀) dari perkawinan Drosophila.
2
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
A. Karakteristik Umum Drosophila sp
Lalat buah (Drosophila sp) merupakan salah satu hama pada
tanaman holtikultura, yang sasaran utamanya antara lain; belimbing manis,
jambu air, mangga, nangka, dan buah-buahan yang terlalu masak. Sifat
khas dari lalat buah adalah hanya dapat bertelur dalam buah, sehingga
buah menjadi busuk dan jatuh dari pohon.
Terdiri atas ± 4000 spesies yang terbagi dalam 5000 genus.
Stadium lalat buah yang paling merusak adalah stadium larva, yang pada
umumnya berkembang dalam buah.
Secara biologis lalat buah memiliki empat stadium metamorfosis,
yaitu telur, larva, pupa, dan imago (lalat dewasa). Adapun ciri-cirinya
sebagai berikut :
Telur, diletakkan di dalam buah dengan memasukkan ovipositor-nya
(alat peletak telur). Dan memiliki ciri-ciri ysaitu: telur berwarna
putih, bentuk lonjong dan diletakkan berkelompok, yang mana di
setiap sekali bertelur dapat menghasilkan 1-40 butir /hari.
Larva, dengan ciri bentuk dan ukuran pada umumnya bermacam-
macam, tergantung pada zat gizi esensial dalam media makanannya.
Larva berwarna putih kekuningan, berbentuk bulat panjang dengan
salah satu ujungnya runcing. Larva lalat buah terdiri dari tiga bagian:
yaitu kepala, toraks (3 ruas dan 8 abdomen). Larva membuat saluran-
saluran di dalam media makanan dan juga menghisap cairan di
media.
Pupa, adapun ciri-ciri pupa adalah berbentuk oval, warnanya
kecoklatan, panjang nya ± 4mm. masa pupa adalah 4-10 hari dan
setelah itu menjadi lalat dewasa.
Imago, imago lalat buah rata-rata 0,7mm X 0,3mm dan terdiri atas
kepala, toraks, dan abdomen. Di mana toraks terdiri dari tiga ruas:
berwarna orange, merah kecoklatan, coklat, atau hitam; dan memiliki
3
sepasang sayap transparan. Sedangkan pada ujung abdomen pada
lalat betina lebih runcing dan mempunyai alat peletak telur,
sebaliknya pada lalat jantan tubuhnya lebih bulat.
B. Klasifikasi Drosophila sp.
Lalat buah memiliki klasifikasi sebagai berikut ini :
Kingdom : Animalia
Phylum : Arthropoda
Classis : Insecta
Ordo : Dipterae
Family : Drosophilidae
Subfamily : Drosophilinae
Genus : Drosophila
Species : Drosophila melanogaster
C. Penentuan Jenis Kelamin
Jenis kelamin pada makhluk hidup umumnya dibedakan atas jenis
jantan dan betina. Banyak makhluk hidup yang memiliki satu jenis kelamin
atau seksnya terpisah, jadi ada individu jantan dan individu betina. Di alam
juga terdapat tumbuhan dan hewan tingkat tinggi yang hermaprodit artinya
dalam satu tubuh makhluk hidup tersebut dihasilkan gamet-gamet jantan
maupun betina. Terjadinya perbedaan seks pada makhluk hidup dipengaruhi
oleh faktor genetik dan lingkungan.
1. Faktor Lingkungan
Faktor lingkungan biasanya ditentukan oleh keadaan fisiologis.
Bila kadar hormon kelamin dalam tubuh tidak seimbang dapat
mmpengaruhi penampilan fenotipnya, sehingga jenis kelamin suatu
makhluk hidup dapat berubah.
2. Faktor Genetik
Faktor genetik ditentukan oleh komposisi kromosom, karena
kromosom mengandung bahan genetik.
4
Pada lalat buah, sel tubuhnya hanya memiliki 8 kromosom (4
pasang), 8 kromosom yang ada dalam inti sel itu dibedakan atas : 6 buah
kromosom (3 pasang) yang bentuknya sama pada jantan maupun betina dan
karena itu disebut autosom (kromosom tubuh), disingkat A. Sedangkan 2
kromosom lainnya disebut kromosom kelamin (kromosom seks) sebab
anggota dari sepasang kromosom ini tidak sama bentuknya antara lalat jantan
dan betina.
Prinsip dan pola pewarisan sifat dapat diketahui dengan
penyilangan atau mengawinkan organisme-organisme yang berbeda satu sama
lain dalam sifat-sifat menurun yang tertentu, diikuti oleh tabulasi yang diteliti
ari keturunan yang dihasilkan, kemudian menganalisis hasilnya untuk
mengetahui atau menentukan cara penurunan sifat tersebut. Banyak sekali
prinsip dan pola pewarisan sifat yang diperoleh melalui eksperimen dengan
menggunakan Drosophila dalam persilangannya. Di antara prinsip-prinsip
pewarisan sifat tersebut adalah :
1. Sifat-sifat bakal diwariskan kepada keturunannya melalui gen-gen
di dalam kromosom.
2. Kebanyakan sifat akan berkembang dengan dukungan lingkungan.
3. Penurunan sifat kepada anaknya bukan melalui darah
4. Sifat-sifat didapat dari lingkungan tak dapat diturunkan kepada
anaknya.
5. Cacat menurun bukan karena kejadian pada waktu hamil. Dalam
pewarisan sifat dari induk kepada anaknya banyak dijumpai pola-
pola pewarisan sifat, diantaranya adalah pola dominasi penuh,
intermediet, pola yang dipengaruhi jenis kelamin dan sebagainya.
Pola pewarisan tersebut sangat ditentukan oleh banyak hal,
diantaranya adalah : sifat. keberadaan/ letak, jumlah yang terlibat
dari gen-gen dalam kromosom dan sebagainya.
5
Thomas Hunt Morgan adalah perintis dalam penggunaan
organisme kecil ini sebagai obyek dalam penelitian genetika. Pilihannya tepat
sekali karena, pertama lalat ini kecil sehingga suatu populasi yang besar dapat
dipelihara dalam laboratorium. Kedua, daur hidup sangat cepat. Tiap 2
minggu dapat dihasilkan satu generasi dewasa yang baru. Ketiga, lalat ini
sangat subur, yang betina dapat menghasilkan ratusan telur yang dibuahi
dalam hidupnya yang pendek ini. Dengan demikian populasi besar yang
dihasilkan tersebut memudahkan analitik statistik yang mudah dan dapat
dipercaya. Masih ada kemungkinan keempat yang ditemukan yaitu adanya
kromosom raksasa di dalam kelenjar ludah larva. Kromosom raksasa ini
memperlihatkan detail struktur yang jauh lebih jelas dari pada kromosom
badan normal. Di samping itu kromosom raksasa ini terdapat dalam masa
interfase, suatu masa di mana biasanya kromosom tidak kelihatan. Meskipun
seekor lalat buah betina mempunyai 4 pasang kromosom homolog, tetapi lalat
jantan mempunyai 3 pasang kromosom homolog. Dua (2) kroosom lainnya
tidak homolog.
Satu anggota dari pasangan kromosom keempat ini wujudnya
identik dengan pasangan kromosom keempat pada betina. Kromosom ini
disebut kromosom X. Anggota lainnya wujudnya sangat berlainan dan
disebut kromosom Y. Kedua kromosom itu disebut kromosom kelamin,
karena kehadirannya selalu berkolerasi dengan kelamin lalat itu. Kromosom
lainnya disebut autosom. Sebagai akibat dari pemsahan pasangan homolog
pada waktu meiosis maka telur lalat buah mempunyai satu dari tiap autosom
ditambah satu kromosom X. Sel sperma yang dihasilkan oleh jantan
mempunyai tiga autosom dan satu kromosom X atau Y. Kita dapat
menggambarkan hasil penyatuan acak dari sel telur dengan sperma ini dengan
mempergunakan segi empat Punnet. Kita segera melihat keturunannya kira-
kira akan terdiri atas jantan dan betina dengan jumlah yang sama banyak.
Kromosom seks pada Drosophila sp. ada 2 macam, yaitu
kromosom x dan kromosom y. Kromosom x bentuknya batang, sedangkan
kromosom y bentuknya agak bengkok. Ternyata Drosophila betina
mempunyai 2 kromosom x (ditulis dengan simbol XX), dan yang jantan
6
mempunyai 1 kromosom x dan 1 kromosom y tidak homolog artinya tidak
sama panjang (ditulis dengan simbol XY).
Lalat buah jantan cukup ditulis dengan simbol XY, dan untuk yang
betina ditulis dengan simbol XX, sedangkan pasangan autosomnya tidak
ditulis. Berikut ini akan dibastarkan lalat jantan dengan lalat buah betina :
Parental (P) : Jantan (♂) >< (♀) Betina
XY XX
Gamet (G) : X dan Y X
Sperma Sel telur
Keturunan (F1) : XX XY
Betina Jantan
50% 50%
Pembastaran lalat buah jantan dengan betina akan menghasilkan
keturunan F1 yang berjenis kelamin jantan (XY) dan betina (XX), masing-
masing 50%. Hal tersebut di atas dapat ditengkan sebagai berikut : lalat buah
jantan akan menghasilkan 2 macam sel sperma, yaitu yang mempunyai X dan
Y. Lalat buah betina akan menghasilkan sel telur 1 macam, yaitu yang
mempunyai X. Bila sel telur X dibuahi oleh sel sperma Y, akan terjadi lalat
buah jantan, akan tetapi bila sel telur X dibuahi oleh sel sperma X, akan terjadi
lalat buah betina. Maka dapat disimpulkan bahwa jenis kelamin suatu
individu (pada lalat buah) ditentukan oleh kromosom seks, yaitu X dan Y.
Dengan demikian bahwa kromosom menentukan jenis kelamin.
Perbedaan kelamin ditandai dengan sifat-sifat meurun tertentu
yang jelas. Pola pigmentasi pada perut yang jantan, penis dan bulu kelenjar
pada ruas tarsal pertama dari kaki depan adalah beberapa sifat yang nyata
yang membedakan lalat jantan dari lalat betina. Fakta bahwa ada atau tidak
adanya sifat-sifat ini selalu berhubungan dengan kromosom kelamin yang
merupakan bukti dari teori keturunan.
Mekanisme khusus apapun yang berlangsung, kelamin dalam alam
binatang tampaknya langsung berhubungan dengan penyatuan kromosom-
kromosom tertentu dan dengan demikian memperkuat teori bahwa kromosom
adalah pembawa penentu sifat-sifat organisme.
7
Ada beberapa tipe penentuan jenis kelamin :
Type xy, pada lalat Drosophila melanogaster.
1. 3 pasang (6buah kromosom) pada lalat jantan maupun betina bentuknya
sama. kromosom ini disebut kromosom tubuh (autosom) di singkat dengan
huruf A.
2. 1 pasang (2buah) kromosom yang disebut kromosom kelamin (sex-
kromosom).
X = yang berbentuk batang lurus. lalat betina mempunyai 2 kromosom X.
Y = yang lebih pendek daripada kromosom X dan sedikit membengkok
pada salah satu ujungnya.
Lalat jantan mempunyai sebuah kromosom X dan sebuah