LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA (BI-2105)PENGENALAN MUTAN
Tanggal praktikum : 12 September 2014Tangga pengumpulan : 19
September 2014
disusun oleh:Jessica Esther10613067Kelompok 5
Asisten:Mia Audina (10611026)
PROGRAM STUDI BIOLOGISEKOLAH ILMU DAN TEKNOLOGI HAYATIINSTITUT
TEKNOLOGI BANDUNGBANDUNG2014
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangMutasi adalah perubahan materi genetik (DNA
dan RNA) dan proses yang menyebabkan terjadinya perubahan tersebut.
Sedangkan mutan adalah organisme yang menunjukkan fenotip baru
sebagai hasil terjadinya mutasi. Dampak utama dari mutasi adalah
munculnya keragaman. Keragaman itulah yang akan menjadi sumber
variasi. Variasi akibat mutasi dapat memberikan beberapa dampak
bagi kehidupan. Seperti misalnya munculnya alel letal yang
menyebabkan kematian pada organisme sebelum dilahirkan atau sebelum
dewasa. (Nusantari, 2011) Mutasi tidak selamanya akan membawa
dampak buruk bagi kehidupan manusia. Ada sesuatu yang bisa
dimanfaatkan dari adanya mutasi. Seperti misalnya dalam pemuliaan
tanaman. Secara umum, untuk mendapatkan sifat yang lebih baik pada
tanaman dilakukan persilangan secara konvensional. Namun dengan
adanya mutasi dan kemajuan teknologi saat ini, dengan sinar-X dapat
dihasilkan mutan apel yang lebih baik dari induknya (Soedjono,
2003)Pada praktikum ini, pengenalan mutan akan dilakukan dengan
menggunakan mutan Drosophila melanogaster. Untuk dapat melakukan
pengamatan dengan baik, maka diperlukan pengetahuan akan
mutasi-mutasi yang terjadi pada mutan Drosophila melanogaster.
Mutan pada Drosophila melanogaster cukup banyak variasinya sehingga
cukup baik sebagai sarana pembelajaran pengenalan mutasi.
Pembelajaran mengenai mutasi pada Drosophila melanogaster dapat
mengembangkan penelitian terhadap gen dan mutasinya pada sepesies
lain, khususnya manusia (Campbell, 2011).
1.2 TujuanAdapun tujuan dari praktikum ini antara lain :1.
Menentukan beberapa jenis mutan Drosophila melanogaster2.
Menentukan ciri-ciri fenotip mutan Drosophila melanogaster
dibandingkan dengan wild-type
BAB IITINJAUAN PUSTAKA
2.1 Struktur dan ciri-ciri Drosophila melanogasterDrosophila
melanogaster atau yang lebih dikenal dengan lalat buah merupakan
spesies dari genus Drosophila. Seperti kebanyakan spesies dari
genus Drosophila, Drosophila melanogaster membutuhkan kelembapan,
suhu kamar (tidak terlalu panas dan tidak terlalu dingin), dan
nutrisi. Nutrisi pada genus Drosophila bergantung pada spesiesnya
(Kohler, 1994).Drosophila melanogaster normal (wild type) memiliki
mata majemuk berwarna merah dengan bentuk bulat agak elips. Pada
bagian atas kepala terdapat mata oceli dan sungut yang bercabang.
Kepala berbentuk elips dan toraks berbulu dengan warna dasar putih.
Sayap Drosophila melanogaster normal berwarna transparan, ukurannya
panjang (melebihi abdomen), dan sayap bermula dari bagian toraks.
Abdomennya memiliki segmen garis-garis hitam.
Gambar 2.1 Morfologi Drosophila
melanogaster(www.exploratorium.edu)Drosophila melanogaster jantan
dan betina memiliki morfologi yang berbeda yang dapat diamati. Pada
lalat jantan, ujung bagian abdomen berwarna lebih gelap
dibandingkan dengan lalat betina. Selain itu, ujung abdomen jantan
berbentuk lebih bulat dibandingkan dengan lalat betina. Umumnya
lalat betina berukuran lebih besar dengan 7 segmen abdomen
dibandingkan dengan lalat jantan yang hanya memiliki 5 segmen
abdomen. Pada gambar 2.1 dapat dilihat perbedaan lalat betina
(sebelah kiri) dengan lalat jantan (sebelah kanan).
2.2 Mutasi dan Jenis-JenisnyaMutasi 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. Peristiwa terjadinya mutasi disebut mutagenesis. Makhluk
hidup yang mengalami mutasi disebut mutan dan faktor penyebabnya
disebut mutagen. Mutasi dapat mempengaruhi DNA maupun kromosom.
2.2.1 Jenis-jenis Mutasi Menurut proses terjadinya, mutasi dapat
dibedakan menjadi mutasi spontan (spontaneous mutation) dan induksi
(induced mutation). Mutasi spontan adalah mutasi yang terjadi
akibat adanya sesuatu pengaruh langsung (tanpa sadar) yang tidak
tidak diketahui asalnya, baik dari lingkungan luar maupun dari
internal organisme itu sendiri. Sedangkan mutasi induksi adalah
mutasi yang terjadi akibat paparan dari sesuatu yang diketahui
sumber mutagennya, seperti sinar-X atau sinar UV. Berdasarkan jenis
sel yang mengalami mutasi, mutasi dibedakan atas mutasi gametik
atau germinal dan somatik. Mutasi gametik atau germinal adalah
mutasi yang terjadi pada sel gamet. Karena mutasi ini terjadi pada
sel gamet, mutasi tersebut akan diwariskan kepada keturunannya.
Mutasi somatik adalah mutasi yang terjadi pada sel-sel somatik.
Mutasi somatik memiliki kemungkinan untuk dapat diturunkan dan
dapat pula tidak diturunkan kepada keturunan selanjutnya.Jenis
mutasi selanjutnya dibedakan berdasarkan bagian yang bermutasi.
Mutasi dibedakan menjadi mutasi DNA, mutasi gen dan mutasi
kromosom.a. Mutasi DNAMutasi yang terjadi pada tingkat DNA. Ada
beberapa tipe mutasi DNA, yaitu : Transisi : pergantian suatu
pasangan basa purin-pirimidin dengan pasangan purin-pirimidin lain.
Transversi : pergantian purin dan pirimidin dengan posisi yang sama
Insersi : penambahan satu atau lebih pasangan nukleotida pada suatu
gen Delesi : pengurangan satu atau lebih pasangan nukleotida pada
suatu gen.b. Mutasi Gen Mutasi gen merupakan perubahan yang terjadi
pada tingkatan gen. Dalam mutasi gen ini, ada nukleutida DNA yang
membawa suatu gen tertentu mengalami mutasi. Mutasi gen pada
dasarnya merupakan mutasi titik (point mutation). Peristiwa yang
terjadi pada mutasi gen adalah perubahan urutan-urutan DNA.
Jenis-jenis mutasi gen antara lain : Mutasi salah arti : perubahan
suatu kode genetic yang kemudian mengakibatkan asam amino yang
terbentuk berbeda (bukan yang seharusnya). Perubahan pada asam
amino dapat menghasilkan fenotip yang berbeda (mutan). Mutasi diam
: perubahan suatu pasangan basa yang menimbulkan perubahan satu
kode genetik tetapi tidak mengubah asam amino yang dihasilkan.
Mutasi tanpa arti : perubahan kodon asam amino menjadi kodon stop.
Hal ini dapat menyebabkan adanya protein yang tidak aktif sehingga
menghasilkan fenotip mutan. Mutasi perubahan rangka baca : terjadi
karena delesi atau insersi satu atau lebih pasangan basa nitrogen
dalam satu gen. Ribosom akan membaca kodon berbeda dari yang
semestinya dan akibatnya akan menghasilkan fenotip mutan. c. Mutasi
kromosom Mutasi kromosom merupakan mutasi yang terjadi karena
perubahan struktur atau jumlah kromosom. Umumnya perubahan kromosom
yang dapat diamati dikenal sebagai variasi kromosom atau mutasi
besar (gross mutation). Ada dua macam jenis mutasi kromosom, yaitu
: Mutasi yang terjadi karena adanya perubahan jumlah kromosom
melibatkan kehilangan atau penambahan perangkat kromosom. Misalnya
adalah kasus poliploidi, aneuploidi, dan lain-lain. Mutasi karena
perubahan atau rusaknya struktur kromosom. Mutasi ini disebut juga
dengan istilah aberasi. Macam-macam aberasi antara lain delesi atau
defisiensi, duplikasi, translokasi, inversi, dan katenasi.
2.3 Efek mutasi pada fungsi gen dan DNAEfek mutasi berbeda-beda
bergantung dari jenis-jenis mutasi yang terjadi seperti yang telah
dijelaskan pada poin 2.2. Namun, secara umum mutasi dapat
menyebabkan fungsi dari suatu gen menjadi berubah. Perubahan pada
tingkat nukleotida akan berpengaruh pada tingkatan selanjutnya dan
mempengaruhi transkripsi dan translasi dari gen untuk ekspresi
protein. Jika ekspresi protein yang dihasilkan salah, dapat
mengakibatkan gen atau DNA tidak menjalankan fungsinya yang
seharusnya. Bahkan walaupun mutasi hanya mengubah satu basa
nitrogen secara berurutan akan menyebabkan sifat yang muncul
menjadi sangat berbeda karena perubahan basa nitrogennya dapat
mengubah pula protein yang terbentuk (Scoville, 2012).
2.4 Jenis-jenis mutasi Drosophila melanogasterSelain keadaan
normal atau wildtype, Drosophila melanogaster memiliki beberapa
mutan. Perbedaan utama terkait dengan mtuasi pada warna mata,
bentuk mata, dan bentuk sayap. Ada beberapa jenis mutasi pada
Drosophila melanogaster yang dapat dilihat dari fenotipnya.
Berdasarkan hal itu, maka dikenal berbagai mutan dari D.
melanogaster, yaitu : w (white), cl (clot), se (sepia), eym
(eyemissing), cu (curled), tx (taxi), m (miniature), dp (dumpy),
dan Vg (vestiglial).Perbedaan-perbedaan fenotip pada Drosophila
melanogaster tersebut disebabkan karena telah terjadi perubahanpada
genotip dengan keadaan normalnya. Perbedaan tersebut disebut
sebagaiperbedaan ciri instrasepesifik atau sering disebut dengan
sebutan strain. Perbedaan-perbedaan pada genotip tersebut selain
memberikan dampak perbedaan pada perubahan fenotip juga akan
menyebabkan beberapa perbedaan dalam hal fisiologis (Karmana,
2010).
BAB IIIMETODOLOGI
3.1 Alat dan BahanTabel 3.1 Alat dan BahanAlatBahan
Mikroskop stereoEter
Botol pembius (etherizer)Drosophila melanogaster normal
Cawan petri dengan kapas pada bagian dalam tutupnyaDrosophila
melanogaster mutan pada warna mata, bentuk mata, bentuk sayap, dan
warna tubuh
Kuas
3.2 Cara KerjaDrosophila melanogaster mutan dipilih tiga dari
masing-masing keompok mutan. Kemudian D. melanogaster dibius dengan
eter agar dapat dipindahkan ke cawan petri (reetherizer). Warna
tubuh, bentuk mata, dan bentuk sayap mutan diamati dibawah
mikroskop kemudian dibandingkan dengan lalat normal. Selain diamati
dengan mikroskop, mutan D. melanogaster diamati lagi dengan mata
telanjang. Jika saat pengamatan lalat mulai bergerak, lalat dibius
kembali dengan meneteskan eter di atas tutup reetherizer.
BAB IVHASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil PengamatanTabel 4.1 Hasil pengamatan mutan Drosophila
melanogasterNoJenis MutanGambarCiri-ciri
1SepiaMutasi pada warna mata. Warna mata menjadi
coklat-kehitaman.
2CurledMutasi pada bentuk sayap. Sayap selalu terangkat ke atas.
Tidak pernah pada posisi rata di atas abdomen.
3WhiteMutasi warna mata. Warna mata menjadi putih.
4BlackMutasi warna tubuh. Warna tubuh lalat menjadi hitam
seluruhnya. Seharusnya hanya berwarna hitam pada segmennya.
5DumpyMutasi pada bentuk sayap. Panjang sayap hanya 2/3 dari
sayap normal.
6MiniatureMutasi pada bentuk sayap. Panjang sayap hanya mencapai
ujung abdomen.
7EbonyMutasi pada warna tubuh. Warna tubuh lebih mengilap
dibandingkan lalat normal dan ruas-ruas tubuhnya berwarna
hitam.
8ClaretMutasi pada warna mata. Warna mata merah menyala, lebih
terang dari lalat normal.
9TaxiMutasi pada bentuk sayap. Sayap terangkat ke atas dengan
sudut 75.
10ClotMutasi warna mata. Warna mata menjadi merah-bata menuju
coklat.
11EyemissingMutasi pada bentuk mata. Mata mengecil menjadi
berbentuk titik. Sehingga terlihat seperti tidak memiliki mata.
12WildtypeLalat normal yang tidak mengalami mutasi. Digunakan
sebagai kontrol/pembanding dengan mutan.
4.2 PembahasanBerdasarkan praktikum dan hasil pengamatan,
terdapat empat jenis mutasi yang diamati pada Drosophila
melanogaster. Keempat jenis mutasi tersebut adalah mutasi bentuk
sayap, mutasi warna mata, mutasi bentuk mata, dan mutasi warna
tubuh. Ada empat macam bentuk mutasi sayap, yaitu miniature, dumpy,
taxi, dan curled. Untuk mutasi warna mata ada empat macam, antara
lain white, claret, sepia, dan clot. Sedangkan mutasi bentuk mata
hanya ada satu macam yaitu eyemissing. Dan mutasi warna tubuh ada
dua macam, yaitu black dan ebony.Mutan miniature disebabkan oleh
adanya mutasi pada kromosom 1 lokus 36 pada D. melanogaster. Mutasi
pada kromosom tersebut menyebabkan mutan miniature memiliki bentuk
sayap yang tidak normal. Sayapnya lebih kecil dari normal, hanya
mencapai ujung abdomen.Mutan dumpy terjadi karena mutasi pada
kromosom 2 lokus 13. Pengaruh dari mutasi pada kromosom tersebut
menyebabkan panjang sayapnya terdegradasi hingga hanya 2/3 dari
ukuran sayap normal. Selain itu, bentuk sayapnya juga tumpul dan
berlekuk.Bentuk sayap dari mutan taxi adalah selalu terangkat ke
atas sebesar 75 dari sumbu badan. Berbeda dengan sayap normal yang
tetap terletak pada sumbu badan pada keadaan diam. Bentuk mutan ini
disebabkan oleh adanya mutasi di kromosom 3 lokus 91.Mutasi bentuk
sayap yang terakhir yaitu curled. Mutan curled terjadi karena
adanya mutasi pada kromosom 3 lokus 50. Bentuk mutan ini hampir
menyerupai taxi. Perbedaannya adalah, sayap pada curled melekuk ke
atas namun tidak membentuk sudut 75 seperti pada mutan taxi.White
merupakan mutan karena adanya mutasi warna mata. Mutasi pada mutan
ini terjadi pada kromosom 1 lokus 1,5. Warna mata menjadi putih dan
oselinya tidak berwarna.Warna mata yang merah menyala merupakan
mutasi pada warna mata. Mutasi ini terjadi pada mutan claret.
Perubahan atau mutasi terjadi pada kromosom 3 lokus 100,7. Mutasi
tersebut menyebabkan berlebihnya sekresi dari pigmen drosopterin
yang menghasilkan warna mata merah pada D. melanogaster.
Drosopterin yang berlebih menyebabkan mata lalat yang seharusnya
merah menjadi merah menyala. Lebih terang dibandingkan dengan mata
lalat normal.Mutasi warna mata yang lainnya adalah sepia. Sepia
terjadi karena adanya mutasi pada kromosom 3 lokus 26. Mutasi ini
menyebabkan pigmen drosopterin tidak aktif. Pigmen yang aktif
adalah pigmen omokrom yang menghasilkan warna coklat pada mata.
Sehingga akhirnya warna mata mutan berubah menjadi
coklat-tua-kehitaman.Jenis terakhir dari mutasi warna adalah clot.
Mutasi terjadi pada kromosom 2 lokus 16,5. Mutan clot memiliki
warna mata merah-bata-kecoklatan bukan merah seperti lalat normal.
Hal ini disebabkan oleh adanya aktivitas pigmen omokrom yang lebih
dominan dibandingkan dengan pigmen drosopterin.Eyemissing merupakan
mutan dengan perubahan pada bentuk mata. Bentuk mata jauh lebih
kecil dibandingkan bentuk mata lalat normal. Mata pada mutan
eyemissing berbentuk titik kecil sehingga terlihat seperti tidak
mempunyai mata. Mutasi pada mutan ini terjadi pada kromosom 3 lokus
67,9.Black merupakan bentuk mutasi warna tubuh. Mutan black
memiliki warna tubuh keseluruhan berwarna hitam. Kaki dan urat
sayapnya juga berwarna hitam. Black mengalami mutasi di kormosom 2
lokus 48,5.Jenis mutan yang terakhir adalah ebony. Ebony memiliki
mutasi pada warna tubuhnya. Tubuh mutan berwarna hitam mengilap,
lebih terang dibandingkan dengan lalat normal. Mutasi terjadi pada
kromosom 3 lokus 70,7
BAB VKESIMPULAN
1. Ada empat jenis mutan Drosophila melanogaster, yaitu mutan
bentuk sayap, mutan warna mata, mutan bentuk mata, dan mutan warna
tubuh2. Ciri-ciri fenotip mutan Drosophila melanogaster
dibandingkan dengan wildtype antara lain :a. Mutan miniature :
sayapnya lebih kecil dari normal, hanya mencapai ujung abdomen.b.
Mutan dumpy : panjang sayapnya terdegradasi hingga hanya 2/3 dari
ukuran sayap normal. Selain itu, bentuk sayapnya juga tumpul dan
berlekuk.c. Mutan taxi : sayap selalu terangkat ke atas sebesar 75
dari sumbu badan. Berbeda dengan sayap normal yang tetap terletak
pada sumbu badan pada keadaan diam.d. Mutan curled : sayap pada
curled melekuk ke atas namun tidak membentuk sudut 75 seperti pada
mutan taxi.e. Mutan white : warna mata menjadi putih dan oselinya
tidak berwarna.f. Mutan curled : warna mata merah menyala, lebih
terang dibandingkan dengan mata lalat normal.g. Mutan sepia : warna
mata mutan berubah menjadi coklat-tua-kehitaman.h. Mutan clot :
warna mata merah-bata-kecoklatan bukan merah seperti lalat normal.
i. Mutan eyemissing : mata berbentuk titik kecil sehingga terlihat
seperti tidak mempunyai mata.j. Mutan black : warna tubuh
keseluruhan berwarna hitam. Kaki dan urat sayapnya juga berwarna
hitam.k. Mutan ebony : Tubuh mutan berwarna hitam mengilap, lebih
terang dibandingkan dengan lalat normal.
DAFTAR PUSTAKA
Flagg, Raymon O. 1998. Carolina Drosophila Manual. Carolina
Biological Supply Co. : Burlington, NC Karmana, I Wayan.
2010.PENGARUH MACAM STRAIN DAN UMUR BETINA TERHADAP JUMLAH TURUNAN
LALAT BUAH (Drosophila melanogaster) GanecSwara. 4 (2) : 1-6Kohler,
Robert E. 1994. Lords of the fly : Drosophila genetics and the
experimental life. University of Chicago : Chicago, USA.Nusantari,
Elya. 2011. Analisis dan Penyebab Miskonsepsi pada Materi Genetika
Buku SMA Kelas XII BIOEDUKASI. 4 (2) : 72-85Soedjono, Soertini.
2003. APLIKASI MUTASI INDUKSI DAN VARIASI SOMAKLONAL DALAM
PEMULIAAN TANAMAN Jurnal Litbang Pertanian. 22 (2): 1-3Warianto,
Chaidar. 2011. Mutasi.
http://skp.unair.ac.id/repository/Guru-Indonesia/Mutasi_ChaidarWarianto_17.pdf
(diakses pada 17/09/2014).