PENGGUNAAN LALAT Drosophila
SEBAGAI ORGANISME PERCOBAAN GENETIKA
A. Tujuan
1. Menyediakan medium kultur bagi Drosophila
2. Membuat kultur Drosophila
3. Membuat subkultur Drosophila
4. Melakukan pengamtan morfologi Drosophila
5. Melakukan Pengamatan daur hidup Drosophila
B. Dasar Teori
Lalat Drosophila melanogaster mempunyai banyak sekali tipe mutan yang sangat memungkinkan dilakukannya berbagai percobaan mengenai pola pewarisan sifat, sementara tipe liarnya begitu mudah diperoleh denagn cara memasang jebakan makanan berupa buah yang dimasukkan kedalam botol. ukuran kromosomnhya yang cukup besar dan jumlahnhya yang hanya 4 pasang menyebabkan lalat ini menarik untuk dijadikan model dalam studi genetika yang melibatkan pengamatan kromosom.
Drosophila melanogaster merupakan jenis lalat buah yang dapat ditemukan di buah-buahan busuk. Drosophila telah digunakan secara bertahun-tahun dalam kajian genetika dan perilaku hewan.
Berikut merupakan klasifikasi dari Drosophila melanogaster (Borror, 1992):
| Kingdom | Animalia |
| Phyllum | Arthropoda |
| Kelas | Insecta |
| Ordo | Diptera |
| Famili | Drosophilidae |
| Genus | Drosophila |
| Spesies | Drosophila melanogaster |
Selain itu, Drosophila juga diklasifikasikan ke dalam sub ordo Cyclophorpha (pengelompokan lalat yang pupanya terdapat kulit instar 3, mempunyai jaw hooks) dan termasuk ke dalam seri Acaliptrata yaitu imago menetas dengan keluar dari bagian anterior pupa (Wheeler, 1981).
Lalat buah dan Artrophoda lainnya mempunyai kontruksi modular, suatu seri segmen yang teratur. segmen ini menyusun tiga bagian tubuh utama, ayitu; 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.
Metamorfosis pada Drosophila termasuk metamorfosis sempurna, yaitu dari telur – larva instar I – larva instar II – larva instar III – pupa – imago. Fase perkembangan dari telur Drosophila melanogaster dapat dilihat lebih jelas pada gambar di bawah ini.
Perkembangan dimulai segera setelah terjadi fertilisasi, yang terdiri dari dua periode. Pertama, periode 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 (Silvia, 2003)
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 pada sayap). Formasi lainnya pada perkembangan secara seksual terjadi pada saat dewasa (Silvia, 2003).
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. (Silvia, 2003). 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 (Borror, 1992).
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 (Silvia, 2003).
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 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 (Ashburner, 1985).
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.
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 (Ashburner, 1985)
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 (Silvia, 2003).
C. Alat dan Bahan
Alat
$ lumpang dan alu
$ cawan petri
$ mikroskop
$ botol kaca
Bahan
$ tapai singkong
$ pisang
$ asam benzoate
$ timbangan
$ sedotan
D. Cara Kerja
Hasil Pengamatan
Secara morfologi Drosophila melanogaster jantan dan betina dapat dibedakan dengan parameter-parameter sebagai berikut:
| Jantan | Betina |
| Ukuran tubuh lebih kecil | Ukuran tubuh lebih besar |
| Memiliki 3 ruas abdomen | Memiliki 6 ruas abdomen |
| Memiliki sisir kelamin/sex comb | Tidak memiliki sisir kelamin |
| Ujung abdomen tumpul | Ujung abdomen runcing |
Gambar
| Jantan | Betina |
 |  |
 |  |
 |  |
Siklus Hidup Lalat Buah
Tanggal lalat buah parental dimasukkan ke dalam botol : 3 Desember 2010
Temperatur rata-rata : ± 25°C
Tabel Pengamatan
| Hari dan tanggal | Hasil yang diamati |
| Jumat, 03 Desember 2010 | Awal pembuatan media baru |
| Sabtu, 04 Desember 2010 | Mulai pengisolasian, sekitar 25 spesies terisolasi dalam botol kultur. |
| Minggu, 05 Desember 2010 | Mulai terlihat telur, binti-bintik putih di dasar botol kultur. |
| Senin, 06 Desember 2010 | Beberapa spesies mati, ada 2 ulat yang menetas dari telur. |
| Selasa, 07 Desember 2010 | Semakin banyak spesies yang mati, ulat semakin besar, terdapat 3 ulat. |
| Rabu, 08 Desember 2010 | - Terdapat banyak telur di dasar - Terdapat 53 larva kecil dan besar - Terdapat 13 pupa yang terlihat - Terdapat 30 imago |
| Kamis, 09 Desember 2010 | - Terdapat banyak telur - Terdapat 35 larva - Terdapat 77 pupa (dari 53 larva diatas banyak berubah menjadi 77 pupa) - Terdapat >17 imago |
| Jum’at, 10 Desember 2010 | - Terdapat 99 pupa - Terdapat 13 lalat - Terdapat 21 imago |
· Keterangan: Pengamatan ini dilakukan selama 8 hari
· Tahap dari pemasukan Drosophila sp hingga bertelur tidak disertakan karena waktu perkawinan tidak diketahui.
E. PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini akan mengamati tentang lalat Drosophila, pada pengamatan ini kita akan mengamati morfologi dan siklus hidup lalat Drosophila. Orang pertama yang menggunakan Lalat buah (Drosophila melanogaster) sebagai objek penelitian genetika adalah Thomas Hunt Morgan yang berhasil menemukan “pautan seks” dan “gen rekombinan”. Lalat buah atau Drosophila sering digunakan dalam kajian studi genetika, karena
ˆ Lalat buah (Drosophila melanogaster) mudah dipelihara dalam laboratorium karena makanannya sangat sederhana, hanya memerlukan sedikit ruangan dan tubuhnya cukup kuat.
ˆ Pada temperatur kamar (suhu ruangan), Lalat buah (Drosophila melanogaster) dapat menyelesaikan siklus hidupnya kurang lebih dalam 12 hari.
ˆ Jumlahnya di alam sangat berlimpah dan mudah didapati.
ˆ Lalat buah (Drosophila melanogaster) dapat menghasilkan keturunan dalam jumlah yang besar.
ˆ Jumlah kromosom relatif sedikit, yaitu 4 pasang dan memiliki “Giant Chromosme”. kromosom ini terdapat dalam sel-sel kelenjar ludah yang besarnya 100 kali lipat dari kromosom biasa, sehingga mudah diamati di bawah mikroskop cahaya.
ˆ Lalat buah (Drosophila melanogaster) memiliki berbagai macam perbedaan sifat keturunan yang dapat dikenali dengan pembesaran lemah. Lalat buah (Drosophila melanogaster) ini memiliki beberapa jenis mutan (individu yang dihasilkan karena adanya mutasi) yang dapat diamati dengan perbesaran yang lemah pula.
ˆ Perkembangan dari siklus hidupnya mudah di amati, karena terjadi di luar tubuhnya mulai dari telur, larva, pupa hingga menjadi dewasa (imago).
Bahan yang akan digunakan dalam praktikum ini berupa tapai singkong dan pisang. Pada praktikum ini terlebih dahulu kita membuat perangkap lalat Drosophila melanogaster untuk mengamati morfologinya dengan cara menumbuk pisang dan tapai singkong secukupnya dengan lumpang dan alu sampai halus, kemudian masukkan dalam botol kaca yang sudah disterilisasi dengan cara menetesi alkohol 75% secara merata dalam botol kemudian fiksasi dengan api. Setelah itu masukkan bahan yang sudah ditumbuk tersebut kedalam botol kaca setelah itu kita taruh botol didekat tempat sampah agar lalat cepat masuk kedalam botol.
Setelah lalat masuk kedalam botol kemudian barulah kita membius lalat tersebut untuk diamati morfologinya menggunakan mikroskop. Dengan mengamati lalat tersebut kita akan mengetahui perbedaan morfologi antara lalat Drosophila melanogaster jantan dan lalat Drosophila melanogaster betina. Dari hasil pengamatan teresbut diperoleh data sebagai berikut :
| Jantan | Betina |
| Ukuran tubuh lebih kecil | Ukuran tubuh lebih besar |
| Memiliki 3 ruas abdomen | Memiliki 6 ruas abdomen |
| Memiliki sisir kelamin/sex comb | Tidak memiliki sisir kelamin |
| Ujung abdomen tumpul | Ujung abdomen runcing |
Setelah kita mengetahui morfologi lalat Drosophila jantan dan betina, kemudian kita lanjutkan untuk mengamati siklus hidup lalat tersebut. Untuk mengamati siklus hidup Drosophila terlebih dahulu kita membuat medium perkembangbiakannya, mediumnya berupa pisang yang sudah ditumbuk sebanyak 8 gr dan juga tapai pisang yang sudah dihaluskan sebanyak 13 gr kemudian campurkan kedua bahan tersebut lalu kita ambil 20 gr saja, campurkan juga asam benzoat sebanyak 0,2 gr. Pemberian asam benzoat ini bertujuan agar medium untuk perkembangbiakan lalat tidak berjamur.
Setelah itu masukkan bahan-bahan dalam botol yang sudah disterilkan. Tutup botol tersebut lalu taruh dipanci untuk dipanaskan agar tidak terkena kontaminan. Setelah dipanaskan buka kembali tutup dan taruh pada suhu ruangan untuk menarik lalat Drosophila melanogaster sebanyak-banyaknya selama 24 jam, setelah lalat terkumpul kita tutup botol tersebut dengan kain kassa. Setelah itu kita tinggal mengamati perkembangbiakannya.
Karena sempat gagal dalam pengamatan siklus hidup ini maka kita mengulangi pembuatan mdium ini dirumah. Untuk siklus hidup ini dilakukan pengamatan selama 2 minggu.
Pada tanggal 03 desember 2010 kami mulai membuat media, kemudian pada tanggal 04 desember mulai pengisolasian,sekitar 25 spesies terisolasi dalam botol kultur, 05 desember mulai terlihat telur, bintik-bintik putih didasar botol kultur, pada tanggal 06 desember beberapa spesies mati ada 2 ulat yang menetes dari telur, sedangkan pada tanggal 07 desember semakin banyak spesies yang mati dan ulat semakin besar terdapat 3 ulat, pada hari rabu tanggal 08 desember telur banyak terdapat didasar, larva 53 larva kecil dan besar, 13 pupa yang terlihat, dan 30 imago, pada hari kamis 09 desember telur banyak, 95 larva, 77 pupa (dari 53 larva di atas banyak berubah menjadi 77 pupa) dan pada hari terakhir pengamatan yaitu hari jum’at 10 desember imago > 17, 21 lalat, 13 ulat, dan 99 pupa
Waktu yang diperlukan Drosophila melanogaster untuk pergiliran adalah 8 hari. Lamanya perubahan telur menjadi imago dipengaruhi oleh kondisi lingkungan seperti suhu lingkungan (rendah, ideal atau tinggi) dan perlakuan yang diberikan masing-masing praktikan seperti pemberian intensitas cahaya (botol diletakkan di tempat gelap atau terang).
Untuk mengamati perkembengbiakan Drosophila melanogaster tentunya kita harus mengetahui dulu siklus hidup lalat tersebut. agar lebih mudah untuk diamati fase-fase pergiliran keturunannya dan mudah diamati proses penurunan sifatnya.
Berikut adalah gambar dari fase-fase perkembangbiakan Drosophila
Daur hidup lalat Drosophila relatif pendek, terdiri atas tahap-tahap sebagai berikut:
1. Telur
Individu betina dewasa bertelur dua hari setelah keluar dari pupa. Masa bertelur ini berlangsung lebih kurang selama 1 minggu, dengan jumlah telur 50 hingga 75 butir/hari. Telur diletakkan di permukaan makanan. Bentuknya oval, memiliki struktur seperti kait yang berfungsi sebagai pengapung untuk mencegah agar tidak tenggelam ke dalam makanan yang berbentuk cair. Diameternya 0,5 mm sehingga dapat dilihat dengan mata telanjang. Tahap telur berlangsung selama lebih kurang 24 jam.
2. Larva
Larva berwarna putih dengan panjang 4,5 mm dan bersegmen. Mulut berwarna hitam dan bertaring. Larva hidup di dalam makanan dan aktivitas makannya sangat tinggi. Pada tahap larva terjadi dua kali pergantian kulit, dan periode di antara masa pergantian kulit dinamakan stadium instar. Dengan demikian, dikenal tiga stadium instar, yaitu sebelum pergantian kulit yang pertama, antara kedua masa pergantian kulit, dan setelah pergantian yang kedua. Di akhir stadium instar ketiga, larva keluar dari media makanan menuju ke tempat yang lebih kering untuk berkembang menjadi pupa. Secara keseluruhan tahap larva memakan waktu kira-kira satu minggu.
3. Pupa
Pupa memiliki kutikula yang keras dan berwarna gelap. Panjangnya 3 mm. Tahap pupa berlangsung sekitar lima
4. Dewasa (imago)
Lalat dewasa yang baru keluar dari pupa sayapnya belum mengembang , tubuhnya berwarna bening. Keadaan ini akan berubah dalam beberapa jam. Lalat betina mencapai umur matang kelamin dalam waktu 12 hingga 18 jam, dan dapat bertahan hidup selama lebih kurang 26 hari. Ukuran tubuhnya lebih panjang daripada lalat jantan. Pada permukaan dorsal, abdomen lalat betina berwarna lebih gelap daripada lalat jantan. Sementara itu, pada bagian kaki lalat jantan terdapat struktur yang dinamakan sisir kelamin (sex comb). Lalat betina tidak memiliki struktur ini.
Genom Drosophila memiliki kemiripan 77% dengan genom pada manusia, hal ini yang menyebabkan Drosophila melanogaster sebagai model yang ideal untuk dipelajari. Selain itu, juga dapat diaplikasikan untuk meningkatkan jangka hidup manusia dan mempelajari mortalitas manusia.
F. KESIMPULAN
Dari pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa:
% Karakteristik lalat Dhrosophila melanogaster betina: Ukuran tubuh lebih besar, memiliki 6 ruas abdomen, tidak memiliki sisir kelamin, ujung abdomen runcing
% Metamorfosis lalat Dhrosophila melanogaster adalah metamorfosis sempurna, berlangsung selama 10 sampai 12 hari, dengan fase-fase: Telur – larva instar I - larva instar II - larva instar III – prepupa – pupa – imago.
% Drosophila melanogaster merupakan jenis lalat buah yang dapat ditemukan di buah-buahan busuk. Drosophila telah digunakan secara bertahun-tahun dalam kajian genetika dan perilaku hewan.
% Ciri morfologi lalat Drosophila jantan yaitu ukuran tubuh kecil, sayap lebih pendek, terdapat sisir kelamin (Sex Comb), dan ujung abdomen tumpul dan lebih hitam.
DAFTAR PUSTAKA
Ø Reece, Campbel. 2002. Biologi jilid 1. Jakarta
Ø Suryo. 2010. Genetika untuk Strata 1. Yogyakarta : GMU Press
Ø Susan. 2009. Genetika. Jakarta
Ø Borror.J.D,Triplehorn. 1992. Pengenalan Pengajaran Serangga. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada Press
Praktikan Ass Praktikum
Teti Sulbiyati Lulus Lusiana
Mengetahui,
Dosen Praktikum
Ria Yulia Gloria
Tidak ada komentar:
Posting Komentar