BAB IPENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Kromosom-kromosom yang berpasangan di saat profase meiosis sering memperlihatkan konfigurasi menyilang. Tiap persilangan itu diinterprestasikan sebagai suatu kiasma. Dalam hal ini kiasma mempunyai arti bahwa telah terjadi pemutusan dan penyambungan kembali yang diikuti pertukaran resiprok antar kedua kromatid dalam bentukan bivalen (satu kromatid bersifat maternal, sedang yang lain bersifat paternal). (Rothwell, 1983) dalam Corebima, 2003).

Selama meiosis pada waktu pembentukan gamet-gamet kerap kali terjadi proses pindah silang (crossing over). Pindah silang (crossing over) mempunyai arti bahwa telah terjadi suatu pemutusan dan penyambungan kembali yang diikuti oleh suatu pertukaran resiprok antara kedua kromatid di dalam bentukan bivalen (Corebima, 1997). Bisa di simpulkan bahwa pindah silang (crossing over) ialah proses pertukaran segmen dari kromatidkromatid bukan kakak beradik (nonsister chromatids) dari sepasang kromosom homolog. Pindah silang terjadi ketika meiosis I, yaitu pada saat kromosom telah mengganda menjadi dua kromatid. Tempat persilangan dua kromatid disebut chiasma. Kromatid-kromatid yang bersilang itu melekat dan putus dibagian chiasma, kemudian tiap potongan itu melekat pada kromatid sebelahnya secara timbal balik (Suryo, 2005).

Peristiwa pindah silang umumnya terjadi pada setiap gametogenesis pada mahkluk hidup seperti tumbuhan, hewan dan manusia (Suryo, 1996). Dalam Corebima (2003) menyatakan bahwa pindah silang menyebabkan terjadinya rekombinasi gen-gen, sehingga hasil dari gametogenesis adalah gamet-gamet rekombinan. Gamet-gamet rekombinan tersebut bila mengalami fertilisasi maka akan menghasilkan fenotip rekombinan selain tipe parental.

Radiasi dapat meningkatkan pindah silang pada lalat buah dan mempunyai efek meningkatkan pindah silang pada daerah-daerah yang secara normal tereduksi; sebagai contoh adalah daerah dekat sentromer (Rothwell, 1983). Dewasa ini telah diketahui berbagai gen penyebab mutasi salah satunya adalah radiasi sinar ultraviolet (UV). Radiasi UV dapat menyebabkan terjadinya perubahan materi genetik baik DNA maupun RNA. Sinar UV memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda, tidak menimbulkan ionisasi serta memiliki daya tembus yang rendah (Saadah, 2000). sinar UV hanya menembus lapisan sel-sel permukaan pada makhluk hidup tingkat tinggi akan tetapi pada makhluk hidup bersel satu, radiasi UV merupakan agen penyebab mutasi yang potensial. untuk mengetahui adanya pengaruh radiasi sinar ultraviolet terhadap frekuensi pindah silang maka dilakukan penelitian tentang Pengaruh Lama Penyinaran Sinar Ultraviolet dan Macam Strain terhadap Frekuensi Pindah Silang pada Drosophila melanogaster1.2 RUMUSAN MASALAH 1. Adakah pengaruh lama penyinaran sinar UV terhadap frekuensi pindah silang (crossing over) pada persilangan strain N >< bdp, N >< bcl beserta resiproknya?2. Adakah pengaruh macam strain terhadap frekuensi pindah silang (crossing over) pada persilangan strain N >< bdp, N >< bcl beserta resiproknya?3. Adakah pengaruh interaksi antara lama penyinaran sinar UV dengan macam strain terhadap frekuensi pindah silang (crossing over) pada persilangan strain N >< bdp, N >< bcl beserta resiproknya?1.3 TUJUAN PENELITIAN 1. Mengetahui pengaruh lama penyinaran sinar UV terhadap frekuensi pindah silang (crossing over) pada Persilangan Strain N >< bdp, N >< bcl beserta resiproknya.2. Mengetahui pengaruh macan strain terhadap frekuensi pindah silang ( crossing over ) pada Persilangan Strain N >< bdp, N >< bcl beserta resiproknya.3. Mengetahui pengaruh interaksi antara lama penyinaran sinar UV dan macam strain terhadap frekuensi pindah silang ( crossing over ) pada persilangan strain N >< bdp, N >< bcl beserta resiproknya.1.4 MANFAAT PENELITIAN

Penelitian ini diharapkan dapat memberi manfaat , antara lain :

1. Bagi peneliti

a. Mengetahui informasi mengenai efek radiasi ultraviolet terhadap makhluk hidup, khususnya dalam hal mutasi dan modifikasi.

b. Melatih keterampilan mahasiswa dalam melakukan penelitian di bidang genetika.

c. Menjadi bahan acuan untuk penelitian tentang pengaruh lamanya radiasi sinar UV dan macam strain terhadap frekuensi pindah silang.

2. Bagi pembaca

a. Mengetahui informasi tentang pengaruh UV terhadap peristiwa pindah silang.

b. Memberikan informasi tentang pengaruh macam strain terhadap frekuensi pindah silang.1.5 ASUMSI PENELITIAN

Asumsi dari penelitian ini adalah :

1. Seluruh kondisi medium dalam tiap-tiap botol ulangan persilangan dari awal sampai akhir serta perubahan selama percobaan dianggap sama.

2. Seluruh kondisi lingkungan yaitu suhu, temperatur, pH, kelembapan, dan sirkulasi udara dianggap sama.

3. Strain yang disilangkan memiliki umur yang sama.1.6 BATASAN MASALAH

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah :1. Lalat D. Melanogaster yang digunakan dalam penelitian ini adalah strain N, bdp, dan bcl.

2. Persilangan dilakukan pada Drosophila melanogaster strain N >< bdp, N >< bcl beserta resiproknya.

3. Pengambilan data dilakukan selama 7 hari, dimana hari pertama menetasnya dianggap hari ke-0.

4. Radiasi sinar UV diberikan selama 2, 4, 6, dan 8 menit pada telur Drosophila melanogaster.5. Pembahasan pada penelitian ini hanya dibatasi pada pengaruh sinar radiasi UV terhadap frekuensi pindah silang saja.1.7 DEFINISI OPERASIONAL1. Fenotip adalah karakter yang dapat diamati pada suatu individu yang merupakan hasil suatu interaksi genotip dengan lingkungan tempat hidup dan berkembang (Corebima, 2003).

2. Pindah silang (crossing over) adalah peristiwa pemutusan dan penyambungan kembali yang diikuti oleh suatu pertukaran resiprok antara kedua kromatid di dalam bentukan bivalen (Corebima,1997).

3. Frekuensi pindah silang adalah jumlah Drosophila melanogaster yang muncul pada F2 dari persilangan antara individu jantan Drosophila melanogaster strain mutan bdp dan F2 persilangan antara individu jantan Drosophila melanogaster strain mutan bcl.4. Rekombinan adalah turunan yang bukan parental (Corebima, 2003).

5. Chiasma adalah bentukan menyilang 2 kromatid saat terjadi pindah silang (Corebima, 2003).6. Bivalen adalah suatu kromatid yang bersifat parental, sedang yang lain bersifat maternal (Corebima,1997).BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster merupakan salah satu jenis lalat buah. Menurut Myers et al. (2008), sistematika Drosophila melanogaster yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

Kingdom: Animalia

Phylum: Arthropoda

Class

: Insecta

Order

: Diptera

Suborder: Brachycera

Familia: DrosophilidaeSubfamily: Drosopilinae

Genus

: Drosophila

Species:Drosophila melanogaster

Perkembangan D.melanogaster terjadi dalam dua periode dan dimulai segera setelah terjadi fertilisasi. Periode pertama merupakan periode embrionik yang terjadi di dalam telur pada saat fertilisasi sampai pada saat larva muda menetas dari telur. Periode ini terjadi dalam waktu kurang lebih 24 jam. Pada keadaan seperti ini, larva tidak berhenti makan. Periode kedua adalah periode setelah menetas dari telur dan disebut perkembangan post embrionik 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. Faktor yang dapat mempengaruhi siklus hidup D.melanogaster adalah ketersediaan makanan. Jumlah telur D. melanogaster yang dikeluarkan akan menurun apabila kekurangan makanan. Viabilitas dari telur-telur ini juga dipengaruhi oleh jenis dan jumlah makanan yang dimakan oleh larva betina.B. Pindah Silang (Crossing Over)

Jika dua gen atau lebih terletak pada kromosom yang sama, gen-gen tersebut disebut bertautan. Gen-gen itu bisa bertautan menjadi satu pada salah satu autosom atau dihubungkan menjadi satu di kromosom seks. Gen-gen pada kromosom-komosom yang berbeda didistribusikan menjadi gamet-gamet secara bebas satu sama lain (Hukum Mendel mengenai perpasangan bebas). Akan tetapi gen-gen pada kromosom yang sama cenderung tetap bersama saat pembentukan gamet. Dengan demikian, hasil uji silang atas individu-individu dihibrid akan memberikan hasil yang berbeda-beda, bergantung pada tertaut-tidaknya gen-gen itu ataukah terletak di kromosom yang berbeda-beda. Akan tetapi gen-gen yang tertaut tidak selalu bersama-sama, sebab kromatid-kromatid homolog non-saudari bisa saling bertukar segmen-segmen yang panjangnya berbeda-beda saat profase meiosis. Kromosom-kromosom homolog berpasangan satu proses yang disebut sinapsis dan bahwa titik-titik pertukaran genetik disebut kiasmata (tunggal: kiasma), menghasilkan gamet-gamet rekombinan melalui pindah silang (Elrod & Stanfield, 2007).

Sepasang kromosom yang bersinapsis terdiri atas empat kromatid yang disebut tetrad. Setiap tetrad biasanya mengalami setidaknya satu chiasma sepanjang untaiannya (Elrod & Stanfield, 2007). Pindah silang terjadi antara dua kromatid sesaudara jarang terdeteksi. Berkenaan dengan ini Gardner (1991) menyatakan bahwa pindah silang yang melibatkan kromatid-kromatid sesaudara juga terjadi. Tetapi secara genetik jarang terdeteksi, karena biasanya kromatid-kromatid sesaudara adalah identik. Jadi jelaslah bahwa pindah silang yang mudah dideteksi terjadi antara dua kromatid tidak sesaudara (nonsister chromatid).

Thomas Hunt Morgan pertama kali mengajukan kejadian pindah silang untuk menjelaskan terjadinya kombinasi rekombinan dari faktor-faktor yang disimpulkan saling terpaut berdasarkan data genetik (Gardner, dkk, 1984 dalam Corebima, 2003). Dalam proses persiapan meiosis, DNA masing-masing kromosom bereplikasi dan menghasilkan dua kromatid saudari yang identik secara genetik kecuali terjadi mutasi.

Menurut Gardner, dkk. (1984) dalam Corebima (2003), replikasi kromosom berlangsung selama interfase, maka peristiwa pindah silang terjadi pada tahap tetrad pascareplikasi pada saat tiap kromosom telah mengganda, sehingga telah terbentuk empat kromatid untuk tiap pasang kromosom homolog; Suryo (2010), pindah silang terjadi penukaran segmen dari nonsister chromatid dari sepasang kromosom homolog ketika meiosis I, akhir profase I atau permulaan metafase I), yaitu pada saat kromosom telah mengganda menjadi dua kromatid. Pada waktu kromosom-kromosom hendak memisah (anafase I), kromatid-kromatid yang bersilang itu melekat dan putus di bagian kiasma, kemudian tiap potongan itu melekat pada kromatid disebelahnya secara timbal balik. Saat profase I, kromosom-kromosom homolog membentuk pasangan-pasangan yang disebut sinapsis dengan bantuan protein-protein pada kompleks-kompleks sinaptonema (Champbell, 2002; Elrod & Stanfield, 2007). Kompleks-kompleks protein yang amat besar disebut modul rekombinasi, terjadi pada jarak-jarak tertentu di sepanjang kompleks sinaptonema. Masing-masing modul rekombinasi itu diduga berfungsi sebagai mesin rekombinasi multienzim yang mempengaruhi sinapsis dan rekombinasi. Sebuah retas (nick) adalah pembuangan ikatan fosfodiester antara nukleotida-nukleotida yang bersebelahan dalam seuntai DNA. Endonuklease dalam modul-modul rekombinasi membuat retas pada untai tunggal dari masing-masing kromatid, sehingga memungkinkan untai-untai nonsaudari untuk melakukan pertukaran, dan dengan demikian mempengaruhi rekombinasi gen-gen yang bertautan. Sebuah DNA polimerase bisa memperpanjang untai-untai yang dipertukarkan dan sebuah enzim yang disebut DNA ligase memperbaiki retas yang terjadi (Elrod & Stanfield, 2007).

Secara garis besar, semakin panjang kromosomnya, semakin banyak jumlah kiasmanya. Masing-masing tipe kromosom pada suatu spesies memiliki jumlah kiasma yang khas. Frekuensi terjadinya kiasma antara dua lokus genetik mana pun juga memiliki probabilitas yang khas. Semakin jauh letak dua gen pada sebuah kromosom, kemungkinan terbentuknya kiasma juga semakin besar. Semakin dekat pertautan dua gen, kemungkinan terbentuknya kiasma semakin kecil. Persentase gamet pindah silang (rekombinan) yang dibentuk oleh suatu genotipe tertentu merupakan cerminan langsung dari terbentunya kiasma di antara gen-gen yang diteliti. Rekombinasi akan terdeteksi hanya jika terbentuk pindah silang antara lokus-lokus gen yang sedang diteliti (Elrod & Stanfield, 2007).

Menurut Suryo (1986), peristiwa pindah silang dapat dibedakan atas

1. Pindah silang tunggal, yaitu pindah silang yang terjadi pada satu tempat dan pada peristiwa itu akan terbentuk empat macam gamet. Dua macam gamet memiliki gen-gen yang sama dengan gen yang dimiliki induk disebut dengan tipe parental. Dua gamet lainnya merupakan gamet tipe rekombinasi yaitu gamet-gamet baru yang terbentuk akibat terjadinya pindah silang. gamet tipe parental dibentuk lebih banyak dibandingkan gamet tipe rekombinasi.

2. Pindah silang ganda, yaitu pindah silang yang terjadi pada dua tempat apabila pindah silang berlangsung pada dua buah gen yang terangkai, maka terjadinya pindah silang ganda itu tidak akan tampak dalam fenotip sebab gamet yang terbentuk hanya dari tipe parental saja, tipe rekombinan saja, tipe parental dan rekombinan yang terbentuk akibat pindah silang tunggal.

Gardner (1984) menyatakan bahwa semakin jauh jarak antara dua lokus gen pada suatu kromosom, maka kemungkinan terjadinya pindah silang juga akan semakin besar. Sebaliknya apabila semakin dekat jarak antara dua lokus gen pada suatu kromosom, maka kemungkinan terjadinya pindah silang akan makin turun.

C. Radisi Sinar Ultraviolet (UV)

Secara alami, matahari merupakan sumber radiasi sinar ultraviolet yang kuat. Namun demikian, tidak seluruhnya bisa sampai di Bumi karena sebagian diserap oleh lapisan atmosfer. Sumber radiasi sinar ultraviolet secara buatan yang sering digunakan adalah lampu hidrogen dan lampu deuterium. Sinar ultraviolet merupakan jenis gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh sel-sel sensitif mata (Almaco, 1990 dalam Saadah, 2000), memiliki panjang gelombang berbeda-beda (150-3800 ), tidak menimbulkan ionisasi dan memiliki daya tembus rendah (Crowder, 1990 dalam Saadah, 2000). Sinar ultraviolet(UV) memiliki daya tembus yang sangat rendah, dan karena itu dapat secara efektif digunakan hanya pada materi genetik yang dekat dengan permukaan luar dari organisme. Sinar UV, radiasi non pengionisasi, menyebabkan timin-timin yang bersebelahan pada seuntai DNA membentuk ikatan (dimer timin) yang mengakibatkan struktur yang harus diperbaiki agar replikasi DNA dapat terus berlangsung, perbaikan yang tidak efisien dapat menyebabkan mutasi titik (Elrod & Stanfield, 2007).Radiasi sinar ultraviolet merupakan agen penyebab mutasi yang bersifat fisik. Berkaitan dengan daya tembus (penetrasi) sinar ultraviolet, tentu saja pada hewan dan tumbuhan tingkat tinggi, sinar ultraviolet hanya dapat menembus lapisan sel-sel permukaan saja dan tidak mencapai gonad. Berkenaan dengan potensinya sebagai mutagenic potencitero(Crowder, 1990 dalam Saadah, 2000), menyebutkan bahwa panjang gelombang yang paling efektif untuk membuat mutasi adalah 2600 , pada panjang gelombang tersebut terjadi penyerapan maksimum oleh DNA. Mengenai bagaimana terjadinya mutasi memang belum diketahui dengan pasti karena kejadiannya memang bersifat kebetulan, tidak terarah serta acak (Ayala dkk, 1984 dalam Saadah, 2000). Menurut Russel (1992) dalam Saadah (2000) menyebutkan bahwa purin dan pirimidin pada DNA menyerap cahaya sangat kuat pada gelombang 254-260 nm (rentang panjang gelombang sinar ultraviolet) sehingga dapat menyebabkan terjadinya mutasi sebab panjang gelombang ini sinar ultraviolet menginduksi mutasi gen terutama menyebabkan perubahan fotokimia pada DNA.

Crowder (1990) dalam Saadah (2000) menegaskan bahwa pengaruh radiasi sinar ultraviolet akan berbeda pada setiap bagian tertentu dari tubuh organisme. Pada sel yang sedang aktif tumbuh dan membelah lebih sensitif terhadap radiasi. Dalam hal ini terbentuknya embrio akan lebih sensitif terhadap radiasi sinar ultraviolet daripada individu yang dewasa.Hubunganya dengan molekul DNA dinyatakan bahwa senyawa yang paling digiatkan adalah purin dan pirimidin karena kedua macam senyawa ini menyerap cahaya pada panjang gelombang 254 260 nm yang merupakan rentang panjang gelombang sinar UV ( Gardner,dkk, 1991; Russel,1992 dalam Corebima 2000).BAB IIIKERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESISA. Kerangaka Konseptual

Kerangka konseptual yang dapat disusun berdasarkan uraian diatas adalah sebagai berikut:

B. Hipotesis

Hipotesis dari penelitian ini adalah :1. Lama penyinaran sinar UV berpengaruh terhadap frekuensi pindah silang (crossing over) pada persilangan silang Drosophila melanogaster strain N >< bdp, N >< bcl beserta resiproknya.

2. Ada pengaruh macam strain terhadap frekuensi pindah silang (crossing over) pada persilangan silang Drosophila melanogaster strain N >< bdp, N >< bcl beserta resiproknya.

3. Ada pengaruh interaksi lama penyinaran sinar UV dan macam strain terhadap frekuensi pindah silang (crossing over) pada persilangan silang Drosophila melanogaster strain N >< bdp, N >< bcl beserta resiproknya.

BAB IV

METODE PENELITIAN

A. Rancangan Penelitian

Jenis penelitian ini merupakan penelitian eksperimen karena memberikan perlakuan pada Drosophila melanogaster strain N, bdp, dan bcl. Perlakuan yang diberikan berupa lama penyinaran sinar UV dan macam strain dalam persilangan. Pengambilan data dilakukan dengan pengamatan langsung pada fenotip dan jenis kelamin F1 dan F2 serta menghitung jumlahnya. Kemudian dari data yang diperoleh dilakukan analisis rekonstruksi kromosom persilangan F1 sampai F2, serta uji analisis Anava Ganda dalam RAK.B. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Genetika gedung O5 lantai 3 ruang 310 jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Malang pada bulan September Nopember 2012.C. Variabel Penelitian

1. Variabel bebas : lama penyinaran sinar UV dan macam strain.

2. Variabel terikat : frekuensi pundah silang pada D. melanogaster

strain N >< bdp, N >< bcl beserta

resiproknya.

3. Variabel kontrol : jenis dan umur Drosophila melanogaster , tempat

perlakuan, medium, suhu, panjang gelombang

sinar UV.

4. Populasi dan Sampel1. Populasi

Populasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah seluruh lalat buah D. melanogaster yang dikembangbiakkan di laboratorium Genetika Jurusan Biologi FMIPA UM.

2. Sampel

Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah D. melanogaster strain N, bdp dan bcl, yang diperoleh dari laboratorium Genetika Jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Malang yang diberi perlakuan maupun yang tidak diberi perlakuan dengan sinar ultraviolet.

3. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah mikroskop stereo, panci, pengaduk, timbangan, bak plastik, lemari es, botol selai, selang ampul, kain kasa, blender, kompor, pisau, gunting, spon, kuas, spidol, kertas pupasi, gelas arloji, dan pinset besar, alat untuk penyinaran UV(esteril).

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah D. melanogaster strain N, bdp, bcl, pisang rajamala, tape singkong, gula merah, yeast, air, alcohol 70%.

4. Prosedur Kerja

1. Pembuatan Medium (untuk satu resep)a. Menimbang bahan antara lain pisang rajamala yang sudah dikupas kulitnya 700 gr, tape singkong 200 gr, dan gula merah 100 gr.

b. Memasukkan potongan pisang, tape singkong, dan menambahkan sedikit air kedalam blender kemudian dihaluskan.

c. Menambahkan gula merah yang sudah dicairkan 15 menit setelah dipanaskan.

d. Mengaduk bahan hingga merata dan memasaknya selama 45 menit.

e. Selagi menunggu medium matang botol di uapi untuk sterelisasi

f. Mengisi botol selai dengan medium sampai 1,5 cm dan secepatnya botol ditutup dengan spons.

g. Setelah medium di dalam botol menjadi dingin, ditaburi yeast antara 3 4 butir secukupnya kemudian memasukkan kertas pupasi.

2. Pengamatan Fenotip Parental atau Stok

a. Mengambil satu ekor D. melanogaster N, bcl dan bdp dari stok dan memasukkannya dalam plastik.

b. Mengamati fenotip D. melanogaster yang meliputi warna mata, keadaan tubuh, dan keadaan sayap dan mencatatnya. Pengamatan ini dengan menggunakan mikroskop stereo.

3. Peremajaan dan Pengampulan

a. Menyiapkan botol selai yang telah diberi medium.

b. Memasukkan beberapa pasang D. melanogaster untuk masing-masing strain N, bdp,dan bcl pada botol yang berbeda dan memberi label sesuai strain dan tanggal memasukkannya.

c. Setelah terbentuk pupa yang menghitam, mengisolasi pupa ke dalam selang yang telah diberi potongan pisang dengan menggunakan kuas.

d. Menunggu pupa tersebut sampai terbentuk imago. Usia imago dalam ampulan maksimal 3 hari.

a. Persilangan F1 untuk Kontrol

b. Menyilangkan D. melanogaster strain N bdp dan N bcl beserta resiproknya dari ampulan maksimal 3 hari ke dalam botol selai yang telah diberi medium dan ditutup spon dibuat 7 kali ulangan dan memberi label pada tiap-tiap botol selai.

c. Setelah persilangan berumur 2 hari, jantan dilepas.d. Setelah muncul larva maka memindah betina ke medium baru pada medium B, begitu seterusnya sampai medium D terhitung dari botol persilangan utama.e. Setelah terdapat pupa yang menghitam diampul untuk persilangan F2, ditunggu sampai menetas. Bila sudah diamati fenotipnya, jenis kelaminnya dan dihitung jumlahnya. Pengamatan dilakukan dari hari ke-0 sampai hari ke-6 dan dihitung jumlahnya.4. Pembuatan Stok UV dan Persiapan Persilangan untuk Perlakuan UVa. Menyiapkan botol selai yang telah diberi irisan melintang pisang.

b. Memberi label pada botol selai sesuai dengan nama masing- masing strain dan lama UV yang akan diberikan yaitu 2 menit, 4 menit, 6 menit dan 8 menit.

c. Memasukkan beberapa pasang D. melanogaster untuk masing-masing strain (N, bdp,dan bcl) pada botol yang berbeda dan ditutup dengan spon selama 2 hari untuk mendapatkan telur.

d. Setelah 2 hari, irisan pisang diletakkan pada kaca arloji dan diberi perlakuan sinar UV selama 2 menit, 4 menit, 6 menit dan 8 menit untuk masing- masing strain (N, bdp,dan bcl).

e. Irisan pisang tersebut kemudian dimasukkan kedalam botol selai berisi medium, diberi yeast dan ditutup dengan spon.f. Stok ditunggu sampai terbentuk pupa dan setelah pupa menghitam diisolasi dalam selang ampul untuk dibiarkan menetas yang kemudian disilangkan seperti pada kontrol masing-masing sesuai dengan lama radiasi UV yang diberikan sebanyak 3 kali ulangan.g. Menghitung serta mengamati fenotip dan jenis kelamin yang muncul pada F1.6. Persilangan F2

a. Mengampul pupa dari hasil persilangan F1 dari semua persilangan.

b. Mengampul pupa dari stok UV ataupun stok kontrol.

c. Setelah pupa menetas masing-masing N dari hasil pengampulan persilangan F1 disilangkan dengan induk resesif (berasal dari hasil ampulan stok UV maupun kontrol). Misalnya N dari persilangan N bdp akan disilangkan dari induk jantan resesif yaitu bdp, begitupula sebaliknya jika N dari persilangan bdp N akan disilangkan dari induk jantan resesif yaitu bdp.

d. Setelah 2 hari jantan akan dilepas.

e. Jika telah muncul larva, maka betina harus dipindahkan ke medium baru hingga pemindahan kedua ataupun botol medium ketiga dari botol persilangan pertama.

f. Setelah muncul pupa ditunggu hingga pupa menetas, setelah menetas dilanjutkan dengan mengamati fenotip dari keturunan F2 tersebut serta menghitung jumlah anak dari hari ke-1 pengamatan hingga hari ke-7 pengamatan. 5. Teknik Pengumpulan DataTeknik pengumpulan data dalam penelitian ini dilakukan dengan cara pengamatan fenotip yang muncul dan menghitung jumlahnya pada hasil persilangan F1 dan F2 untuk kontrol, perlakuan UV selama 2 menit, 4 menit, 6 menit dan 8 menit yang dilakukan pada hari ke-0 sampai ke-6 untuk tiap ulangan. Hasil pengamatan kemudian disajikan dalam tabel data pengamatan.Tabel data hasil pengamatan

PersilanganFenotipSexSampai ulangan ke 7 total

123

N>< bdp

N>< bdp

N>< bcl

N>< bcl

6. Teknik Analisis Data

Analisis yang digunakan dalam penelitian ini adalah secara rekonstruksi kromosom, persentase pindah silang dan analisis statistik. Adapun analisis statistika yang digunakan adalah RAK. Persentase pindah silang dihitung dengan:Frekuensi Parental = parental X 100%

rekombinan

Frekuensi Rekombinan = X100%

Hasil prosentase frekuensi rekombinan dan parental ditransformasi menggunakan arc sin jika prosentase yang diperoleh tidak berkisar 30-70%. Uji hipotesis dilakukan dengan menggunakan Anava ganda dalam RAKBAB V

DATA DAN ANALISIS DATA

A. DATA

1. Data Hasil Pengamatan FenotipStrain Drosophila melanogaster yang digunakan dalam penelitian ini adalah strain N, bdp, dan bcl dengan ciri ciri sebagai berikut:Nama

StrainCiri-ciriGambar

N Warna tubuh kuning kecoklatan

Sayap menutup tubuh dengan sempurna Faset mata halus

Mata berwarna merah

Bdp Warna tubuh hitam

Sayap tidak menutupi tubuh dengan sempurna

Mata berwarna merah

Faset mata halus

Sayap berlekuk di bagian ujung

Bcl-Warna mata coklat

-Faset mata halus

-Warna tubuh hitam

-Sayap menutupi tubuh sempurna

B Warna mata merah

Faset mata halus

Sayap menutupi tubuh dengan sempurna

Warna tubuh hitam

Dp Warna mata merah

Faset mata halus

Sayap berlekuk di bagian ujung

Tubuh coklat kekuningan

2. Data Hasil Perhitungan F1PerlakuanPersilangan Fenotip Jenis kelaminUlangan Total

123

UV 0NXbdpN

NXbdpN9213069

112839

N X bclN

NX bcl N

UV 2NXbdpN

NXbdpN

N X bclN

N X bclN

UV 4 NXbdpN

NXbdpN

N X bclN

N X bclN

UV 6NXbdpN

NXbdpN

N X bclN

NX bcl N

UV 8NXbdpN

NXbdpN

N X bclN

NX bcl N

3. Data Hasil Perhitungan F2Perlakuan

P1P2FenotipJenis

kelaminUlangan Jumlah Total

123

UV 0NX bdp N(F1)X bdp N36921

11112

bdp27917

358

b14510

145

dp3148

044

N X bcl N(F1)X bclN

bcl

b

cl

UV 2N X bdp N(F1)X bdp N

bdp

b

dp

N X bcl N(F1)X bclN

bcl

b

cl

UV 4N X bdp N( F1)X bdp N

bdp

b

dp

N X bcl N(F1)X bclN

bcl

b

cl

UV 6N X bdp N( F1)X bdp N

bdp

b

dp

N X bcl N(F1)X bclN

bcl

b

cl

UV 8N X bdp N(F1)X bdp N

Bdp

b

dp

N X bcl N(F1)X bclN

bcl

B

Cl

B. ANALISIS DATA Pada penelitian, jika data yang diperoleh memenuhi ulangan secara lengkap dan mencapai F2, maka data dianalisis dengan menggunakan rekontruksi kromosom dan analisis RAK. Akan tetapi karena data hasil penelitian belum memenuhi ulangan secara lengkap baik F1 maupun F2, maka belum bisa diuji menggunakan statistik dengan RAK dan hanya dilakukan dengan rekontruksi kromosom

1. Analisis rekostruksi Rekonstruksi kromosom pada persilangan N x bdp

a. Rekonstruksi kromosom pada kromosom tubuh yang terletak pada kromosom yang sama, terjadi pindah silang.

P1

N

bdpGenotipb+dp+ b dp

b+db+

b dp

Gametb+dp+, b dp

F1

b+dp+ (N heterozigot)

b db

P2

N

bdpGenotip b+dp+ b dp

b dp

b dp

b+dp+ (N) b dp (bdp)

b dp

b dp

b+b+b-b-

dp+dp+dp-dp-

b+b+ b b b+ b+ b b

dp+dp+

dp dp dp+ dp dp+ dpgamet : b+db+

b dp+

b+dp

b dp

F2: b+dp+ (N), b dp+ (b), b+dp (dp), b dp (bdp)

b dp

b dp

b dp

b dp

b. Rekonstruksi kromosom pada kromosom tubuh yang terletak pada kromosom

yang sama, tidak terjadi pindah silang

P1

N

bdpGenotipb+dp+ b dp

b+dp+

b dpGametb+dp+, b dp F1

b+dp+ (N heterozigot)

b dpP2

N(F1) bdp (stok)

Genotip b+dp+ b dp

b dp

b dpGametb+dp+, b dp, b dp,b dp F2: b+dp+ (N) , b dp (bdp) , b+dp+ (N) , b dp (bdp)

b dp

b dp b dp

b dp Rekonstruksi kromosom tubuh pada persilangan N >< b cla. Rekonstruksi kromosom pada kromosom tubuh yang terletak pada kromosom yang sama, tidak terjadi pindah silang

P1

N bclGenotipb+cl+ b cl

b+cl+

b clGametb+cl+, b cl

F1

b+cl+ (N heterozigot)

b cl P2

N(F1) bcl (stok)

Genotip b+cl+ b cl

b cl

b cl Gametb+cl+, b cl F2: b+cl+ (N), b cl (bcl), b+cl+ (N), b cl (bcl)

b cl

b cl

b cl

b clb. Rekonstruksi kromosom pada kromosom tubuh yang terletak pada kromosom yang sama, terjadi pindah silang.

P1

N

bclGenotipb+cl+ b cl

b+cl+

b clGametb+cl+, b cl

F1

b+cl+ (N heterozigot)

b cl P2

N(F1) bcl (stok)

Genotip b+cl+ b cl

b cl

b clb+b-

b+b+bb

replikasi

pindah silang

cl+cl-cl+cl+ clcl

b+

b+ b- b- b+b+bb

ro+

ro+ ro-ro+cl+clcl+ clgamet : b+cl+, b cl+,b+cl,b cl+F2: b+cl+ (N), b cl+ (b), b+cl (bl), b cl (bcl)

b cl

b cl

b cl

b cl BAB VI

PEMBAHASAN

Peristiwa pindah silang yang terjadi pada saat meiosis tersebut merupakan peristiwa penting untuk pemisahan kromosom homolog, yang mana secara fisik menghubungkan kromosom-kromosom homolog.Peristiwa pindah silang terjadi ketika F1 disilangkan dengan induk jantan resesif. Ketika dilakukan test cross, yakni F1 yang heterozigot disilangkan dengan induk jantan resesif, maka betina heterozigot bisa mengalami crossing over dan menghasilkan F2 dengan fenotip parental dan fenotip baru, yakni fenotip rekombinan. Keturunan bertipe parental memiliki fenotip yang sama dengan induknya karena dihasilkan dari kromatid yang tidak terlibat dalam pindah silang, sedangkan keturunan yang bertipe rekombinan memiliki fenotip yang berbeda dari induknya karena dihasilkan dari kromatid yang mengalami pindah silang. Pada penelitian ini, kami menyilangkan N >< bdp beserta resiproknya, serta N >< bcl beserta resiproknya. A. Pengaruh Lama Penyinaran Sinar UV terhadap Frekuensi Pindah Silang pada Drosophila melanogaster Strain bdp dan bclRadiasi sinar UV merupakan agen mutasi fisik berenergi rendah, dimana pada tumbuhan dan hewan tingkat tinggi hanya dapat menembus lapisan sel sel permukaan saja (Corebima, 2000). Radiasi ultraviolet mengeksitasi atau menggiatkan atom-atom yang dijumpainya, sehingga atom-atom ini lebih reaktif daripada molekul yang atom-atomnya dalam keadaan stabil. Reaktivitas yang meningkat merupakan efek mutagenik radiasi sinar (Gardner, dkk, 1991). Reaktivitas ini menyebabkan aktivitas enzimatik menjadi meningkat sehingga enzim Synaptonemal complex yang merupakan enzim yang berperan dalam peristiwa pindah silang menjadi lebih aktif. Meningkatnya aktivitas enzimatik ini menyebabkan frekuensi pindah silang menjadi lebih besar.

Radiasi sinar ultraviolet dapat menyebabkan perubahan struktur materi

genetik pada sel yang ditembusnya. Gardner, et al., (1991) menjelaskan bahwa sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 254 nm dapat diserap oleh basa pirimidin yang menyebabkan pirimidin tersebut menjadi lebih reaktif. Gardner, et al., (1991) dua produk utama dari absorpsi ultraviolet pada pirimidin adalah terbentuknya hidrat dan dimer pirimidin. Menurut Nickerson (1990) dalam Sa`adah (2000) bahwa ikatan yang abnormal tersebut umumnya terbentuk antara dua timin sehingga dikenal sebagai dimer timin. Bentuk dimer tersebut dapat menyebabkan terjadinya semacam bonggol atau loop yang menganggu dupleks pada tapak dimer unting dan perlengkapan sintesis unting DNA maupun RNA menjadi terhalang dengan adanya tapak-tapak yang ditempati oleh dimer tadi. Dengan adanya dimer timin, replikasi DNA akan terhalang pada posisi terjadinya dimer timin tersebut sehingga terjadi mutasi dalam kromosom.Pada penelitian ini, peneliti melakukan penyinaran pada telur Drosophila melanogaster untuk mengetahui pengaruh radiasi sinar ultraviolet terhadap frekuensi pindah silang, digunakan lama penyinaran ultraviolet yang berbeda-beda, yaitu 0, 2, 4, 6, dan 8 untuk mengetahui pengaruh lama penyinaran ultraviolet terhadap frekuensi pindah silang. Namun dari penelitian ini, kami belum dapat menjelaskan pengaruh lama penyinaran ultraviolet terhadap frekuensi pindah silang, dikarenakan kami belum memenuhi ulangan secara lengkap. Oleh karena itu, penentuan pengaruh radiasi sinar ultraviolet terhadap frekuensi pindah silang hanya berdasarkan kajian literatur. 1. Radiasi sinar ultraviolet dapat mempengaruhi frekuensi pindah silang pada Drosophila melanogaster Strain bdp dan bcl.Radiasi sinar ultraviolet dapat mempengaruhi frekuensi pindah silang pada Drosophila melanogaster Strain bdp dan bcl presentase munculnya anak tipe rekombinan dari perlakuan ultraviolet berbeda dengan presentase munculnya anak tipe rekombinan pada persilangan kontrol. Menurut Rothwell (1983:229), radiasi menunjukkan efek pada beberapa peristiwa pindah silang dan berperan untuk menstimulasi atau meningkatkan frekuensi pindah silang pada lalat buah (Drosophila melanogaster). Perlakuan lama waktu penyinaran ultraviolet diduga semakin meningkatkan frekuensi pindah silang. Karena menurut Corebima (2000), untuk menginduksi terjadinya mutasi dapat dilakukan dengan suatu penyinaran intensitas energi rendah selama suatu periode panjang atau melalui intensitas energi cahaya tinggi dengan suatu periode singkat. Pernyataan ini didukung oleh Rothwell (1983) dalam Agustin (1996) yang menjelaskan bahwa radiasi ultraviolet dapat meningkatkan pindah silang pada lalat buah dan mempunyai efek meningkatkan pindah silang pada daerah-daerah yang secara normal terinduksi, sebagai contoh adalah daerah dekat sentromer.. 2. Radiasi sinar ultraviolet tidak mempengaruhi frekuensi pindah silang pada Drosophila melanogaster Strain bdp dan bcl.

Radiasi sinar ultraviolet dikatakan tidak mempengaruhi frekuensi pindah silang pada Drosophila melanogaster strain bdp dan bcl jika presentase munculnya anak tipe rekombinan dari perlakuan penyinaran UV sama dengan presentase munculnya anak tipe rekombinan pada persilangan kontrol. Selain itu DNA juga memiliki mekanisme perbaikan setelah terpapar radiasi sinar ultraviolet. Hal ini sesuai dengan pernyataan Gardner, et al. yang menyatakan bahwa DNA dapat memperbaiki DNAnya yang telah mengalami kerusakan. Pada fenomena ini kerusakannya adalah terbentuknya dimer pirimidin dan hidrat pirimidin akibat radiasi sinar ultraviolet. Gardner, et al., (1991) menyebutkan ada tiga mekanisme perbaikan DNA setelah DNA tersebut terpapar sinar ultraviolet, yaitu fotoreaktivasi, perbaikan melalui pemotongan, dan perbaikan rekombinasi replikasi akhir. Drosophila melanogaster mampu melakukan mekanisme replikasi perbaikan DNA pada keseluruhan selnya setelah D. melanogaster tersebut terpapar radiasi sinar ultraviolet (Boyd dan Presley 1974), walaupun sinar ultraviolet menginduksi pembentukan dimer pirimidin pada DNA-DNA pengkode protein synaptonemal complex, recombination nodule, protein MEI-219, atau polipeptida lain yang terkait dengan peristiwa pindah silang, DNA-DNA tersebut dapat membuang dimer timin yang terbentuk dan memperbaiki DNAnya, sehingga protein-protein esensial yang bertindak dalam peristiwa pindah silang disintesis secara normal dan frekuensi pindah silang dipastikan tidak mengalami perubahan. B. Pengaruh Macam Strainterhadap Frekuensi Pindah pada Drosophila melanogaster Strain bdp dan bcl

Strain bdp dan bcl mengalami mutasi pada dua lokus yang berbeda, namun terletak pada satu kromosom, yaitu kromosom II (autosom). Strain bdp mengalami mutasi pada lokus black yang terletak pada titik 48,5 dan lokus dumpy (dp) yang terletak pada titik 13,5. Berarti jarak kedua lokus tersebut adalah 35 mu. Sedangkan strain bcl mengalami mutasi pada lokus black dan lokus clot eye (cl) yang terletak pada titik 16,5, sehingga jarak kedua lokus tersebut adalah 32 mu.

Dari penjabaran di atas diduga macam strain berpengaruh terhadap frekuensi pindah silang. Karena, strain bdp dan bcl memiliki jarak lokus yang berbeda. Dalam hal ini bdp di mungkinkan memiliki frekuensi pindah silang lebih tinggi di bandingkan bcl karena jarak lokus bdp lebih panjang d banding bcl. Hal ini didukung oleh pernyataan Stansfield (1991), yaitu semakin panjang kromosom semakin banyak kiasma yang terbentuk. Frekuensi terbentuk kiasma pada dua atau lebih pada lokus gen memiliki karakteristik atau jumlah kemungkinan kiasma yang berbeda. Apabila dua gen terpisah jauh tetapi terletak pada satu kromosom, maka kesempatan untuk terbentuk suatu kiasma semakin besar di antara mereka. Semakin dekat dua gen dihubungkan, semakin kecil kesempatan untuk terbentuk suatu kiasma di antara mereka. Kiasmata ini bermanfaat untuk meramalkan kemungkinan proporsi yang berkenaan dengan tipe parental dan tipe rekombinan yang terbentuk dari genotip tertentu.

Dari beberapa literatur di atas, dapat dikatakan bahwa macam strain berpengaruh terhadap frekuensi pindah silang pada Drosophila melanogaster. Tetapi, pada strain bdp dan bcl ini, peneliti belum dapat menunjukkan bukti pengaruh macam strain terhadap frekuensi pindah silang, dikarenakan data yang diperoleh belum memenuhi ulangan secara lengkap.C. Pengaruh Interaksi antara Lama Penyinaran Ultraviolet dengan Macam Strain terhadap Frekuensi Pindah pada Drosophila melanogaster Strain bdp dan bcl

Berdasarkan uraian di atas, setiap variabel memang memiliki pengaruh terhadap besarnya frekuensi pindah silang. Namun interaksi keduanya belum bisa ditentukan karena pembahasan berdasarkan data penelitian belum dapat dilakukan oleh peneliti karena peneliti belum mendapatkan keturunan F2 dari perlakuan sinar ultraviolet dan dari persilangan antara kedua strain, sehingga peneliti belum dapat memperoleh gambaran interaksi antara lama penyinaran ultraviolet dan macam strain terhadap frekuensi pindah silang pada Drosophila melanogaster strain bdp dan bcl

BAB VIIPENUTUP

Kesimpulan

Dari kajian literatur yang telah dijelaskan di atas, dapat ditarik kesimpulan sementara sebagai berikut:1. Ada pengaruh lama penyinaran UV terhadap frekuensi pindah silang pada

persilangan strain N>< bdp, N>< bcl beserta resiproknya.Saran

Sebaiknya penelitian dilakukan dengan penuh kecermatan, ketelitian dan kesungguhan agar hasil penelitian sesuai dengan harapan. Keberhasilan dan keamanan sebaiknya ditingkatkan untuk menjaga stok dan hasil persilangan dari hal hal yang dapat mengganggu penelitian, seperti kutu, gabus dan larva dari serangga lain. Hendaknya didukung dengan sarana dan prasarana yang memadai sehingga hasilnya bias maksimal. Dan kami menyarankan kepada peneliti selanjutnya untuk melakukan penelitian dengan semangat, tidak putus asa, dan teliti sehingga memperoleh data yang lebih akurat agar dapat membuktikan ada tidaknya pengaruh dari perlakuan tertentu terhadap fenDAFTAR RUJUKAN

Agustin, Dwi Anik.1996. Efek Sitoplasma terhadap Frekuensi Pindah Silang pada Individu Betina D.melanogaster Strain ered dan ero. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: IKIP Malang. Boyd JB,Presley JM. 1974. Repair replication and photorepair of DNA in larvae of Drosophila melanogaster. PubMed.Campbell, Neil A.1996. Biology Fourth Edition. California: Cumming Publishing Company, INC.

Corebima, AD. 2000. Genetika Mutasi dan Rekombinasi. Malang: Jurusan Biologi FMIPA UM

Corebima, A. D. 2003. Genetika Mendel. Surabaya: Airlangga University Press.Elrod, S. & Stanfield, W. 2007. Teori dan Soal-soal Genetika Edisi Keempat. Jakarta: Erlangga.

Gardner, Eldon J., dkk. 1984. Prinsiples of Genetics. New York: John Wiley&Sons.Rothwell, Norman V. 1983. Understanding Genetics, Third Edition. New York: Oxford University Press.

Saadah, K. 2000. Pengaruh Radiasi Sinar Ultraviolet terhadap Penetasan Telur dan Kestabilan Genetik D. melanogaster strain N dan b dalam Kaitannya dengan Mutasi Gen.Skripsi tidak diterbitkan. Malang: UM

Strickberger, Monroe. W. 1985. Genetics. New York: Macmillan Publishing Company

Suryo.2005. Genetika Manusia.Yogyakarta: Gadjah Mada University Press

Suryo. 2010. Genetika untuk Strata I. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Stanfield, William D. 1991. GENETIC 3/ed USA: McGraw-Hill, Inc.

pindah silang (crossing over) ialah proses pertukaran segmen dari kromatidkromatid bukan kakak beradik (nonsister chromatids) dari sepasang kromosom homolog.

Pindah silang terjadi ketika meiosis I, yaitu pada saat kromosom telah mengganda menjadi dua kromatid

Faktor yang mempengaruhi pindah silang

Faktor eksternal:

Radiasi sinar ultraviolet

Faktor internal :

Macam Strain

Peristiwa pindah silang akibat radiasi sinar UV pada persilangan paretal II Drosophila melanogaster persilanga N bdp dan N bcl

Persilangan test cross

Rekonstruksi kromosom kelamin dan prosentase rekombinan

20

_1415020976.unknown