Jurnal Biology Science & Education 2013
NUR ALIM. N
ABSTRAK FENOMENA PAUTAN KELAMIN PADA PERSILANGAN Drosophila melanogaster STRAIN N♂ x w♀ DAN N♂ x b♀ BESERTA RESIPROKNYA
Nur Alim Natsir, Dosen Program Studi Pendidikan Biologi, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, IAIN Ambon, 085243549813, E-mail:
[email protected] Persilangan ♂N x ♀w menghasilkan F1 berupa betina normal (♀N) dan jantan white (♂w), selanjutnya setelah diadakan persilangan diantara keduanya (F2) menghasilkan empat macam sifat yaitu ♂N, ♀N, ♂w, ♀w. Lain halnya dengan hasil perkawinan resiproknya ♀N x ♂w, menghasilkan F1 strain normal baik jantan maupun betina, dengan betina heterozigot. Persilangan antar F1 menghasilkan F2 dengan strain N♂, ♀N, ♂w. Adanya perbedaan hasil antara persilangan ♂N x ♀w dan resiproknya, menunjukkan bahwa terjadi pautan kromosom kelamin, dengan sifat mata white terpaut pada kromosom X Kata kunci: pautan kelamin, resiprok, Drosophyla melanogaster
ABSTRACT PHENOMENON of SEX LINKS at the INTERSECTION of Drosophila melanogaster STRAINS of N♂ x w♀ DAN N♂ x b♀ and BACK CROSS Crosses ♂N x ♀w yields F1 a normal female F1 and male white, the next convened after a cross between the two (F2) produces four kinds of ♂N, ♀N, ♂w, ♀w. Another case with mating back cross ♀N x ♂w, producing a normal good strains of F1 males and females, with females heterozygous. Crosses between F1 producing F2 with strains N♂, ♀N, ♂w. There is a difference between the results of crosses ♂N x ♀w and back cross, indicating that the unit of gender chromosomes, occurred with the nature of the eye white was born on X chromosome keywords: sex links, resiprok, Drosophyla melanogaster Beberapa konsepsi J. G. Mendel konsepsi J.G. Mendel yang terbukti tidak terbukti
benar,
dan
tetap
diterima
demikian hingga saat ini, tetapi ada pula BIOLOGI SEL
benar,
kurang
tepat,
ataupun
perlu
disempurnakan. Kesimpulan-kesimpulan Page 79
Jurnal Biology Science & Education 2013
NUR ALIM. N
utama J. G. Mendel atas dasar percobaan
sama lain (melalui ikatan kimia). Dalam
persilangan juga perlu disempurnakan,
hubungan ini pula jelas terlihat bahwa
sekalipun ide dasarnya tetap berlaku.
jumah pautan pada makhluk hidup diploid
Upaya evaluasi yang dilakukan ini akan
adalah
memungkinkan kita untuk memahami
kromosom.
sebanyak
berbagai hal tentang genetika Mendel lebih proporsional (Corebima, 2003). Tanda-tanda
adanya
jumlah
pasangan
Temuan tentang adanya pautan inipun pada dasarnya mempertegas lagi
pautan
konsepsi kita bahwa faktor-faktor (gen)
sebenarnya sudah terlihat pada laporan
adalah bagian dari kromosom, dan dalam
persilangan dihibridisasi tanaman ercis
rumusan lain temuan ini memperkokoh
(Pisum sativum) yang dikemukakan oleh
teori pewarisan kromosom. Fenomena
W. Bateson dan R.C Punnet pada tahun
pautan yang disadari oleh kenyataan
1906 (Gardner dkk, 1991). Akan tetapi
bahwa faktor (gen) adalah bagian dari
hasil percobaan persilangan itu gagal
kromosom, akan merupakan perangkat
diintrepetasikan oleh mereka bahwa ada
alat
terhadap
hukum
pautan. T. H Morgan dan Sutton adalah
pemisahan Mendel dan hukum
pilihan
yang pertama kali mengintrepetasikan
bebas
hasil percobaan persilangan itu dengan
(Corebima, 2003).
evaluasi
benar tentang adanya pautan.
faktor
yang
mula-mula
Bridger pada tahun 1910. Temuan ini
jumlahnya) yang terdapat pada satu
diperoleh saat mempelajari penyimpangan
kromosom yang sama akan cenderung
dari hasil (keadan) yang diharapkan. T. H
terpaut satu sama lain selama pembelahan
Morgan memiliki suatu strain Drosophila
reduksi pada meiosis dan faktor-faktor itu
melanogaster yang bermata putih dan
dikatakan
pautan.
ternyata strain tersebut sudah tergolong
(linkage)
galur murni. Namun demikian jika strain
sesungguhnya merupakan keadaan yang
bermata putih disilangkan dengan strain
normal, faktor-faktor yang terdapat pada
berwarna merah, ternyata turunan yang
satu kromosom memang terangkai satu
muncul
membentuk demikian
BIOLOGI SEL
(berapa
kali ditemukan oleh T.H Morgan dan C.B
pun
Dengan
semua
Mendel
Adanya pautan kelamin pertama
Dewasa ini sudah jelas diketahui bahwa
kita
satu
pautan
tidak
sesuai
dengan
yang
Page 80
Jurnal Biology Science & Education 2013
NUR ALIM. N
seharusnya berdasarkan kebakaan Mendel
beserta
(Corebima, 2003). Pada penelitian ini
persilangan
sifat-sifat yang merupakan pautan kelamin
ulangan. Data yang dikumpulkan berupa
adalah warana mata (mata merah (strain
pengamatan jumlah,
normal) dan mata putih (strain white))
strain pada F1 dan F2.
sedangkan warna tubuh (normal dan
Populasi dan Sampel
black) bukan merupakan pautan kelamin. Untuk
membuktikan
fenomena pautan seperti
adanya
yang telah
resiproknya.
Masing-masing
dilakukan
sebanyak
6
jenis kelamin dan
Populasi yang digunakan dalam penelitian
adalah
Drossophila
melanogaster strain N (Normal), b (black)
dijelaskan di atas, maka kami melakukan
dan
percobaan dengan menggunakan lalat
penelitian
buah Drosophila melanogaster dengan
melanogaster strain N (Normal), b (black)
pertimbangan,
lalat
dan w (white)
melanogaster
mudah
dipelihara,
bertelur
buah
Drosophila
diperoleh banyak,
dan cepat
berkembang biak, dan cepat menjadi
w
(white) ini
dan
sampel
adalah
dalam
Drossophila
Prosedur Kerja 1. Pembuatan Medium a. Menimbang
rajamala,
tape
dewasa (umur 10 - 14 hari sudah dewasa).
singkong yang telah dibersihkan
Masalah yang dikaji dalam penelitian ini
serta
adalah “Bagaimana fenomena pautan
perbandingan 7:2:1;
kelamin pada keturunan F1 dan F2 pada persilangan
Drosophila
gula
merah,
dengan
b. Memblender pisang rajamala yang
melanogaster
telah diiris-iris dan tape singkong
strain N♂ x w♀ dan N♂ x b♀ beserta
dengan menambah air secukupnya,
resiproknya?”
lalu menuangnya pada panci; c. Memasak
bahan
yang
telah
METODE PENELITIAN
diblender dengan menambahkan
Jenis dan Rancangan Penelitian
gula merah selama ± 45 menit
Jenis penelitian ini merupakan penelitian deskripsi, dengan melakukan pengamatan
hasil F1 dan F2 pada
(untuk satu resep). 2. Persiapan stok strain N (Normal), b (black) dan w (white)
persilangan N♂ x w♀ dan N♂ x b♀ BIOLOGI SEL
Page 81
Jurnal Biology Science & Education 2013
a. Menyiapkan 4 botol selai yang
NUR ALIM. N
a. Memasukkan
induk
strain
telah diisi medium dan ditambah
Drossophila melanogaster yang
yeast ± 7 butir serta kertas pupasi;
berasal dari botol ampul sesuai
b. Menutup
botol
menggunakan
w♀
spons yang telah disiapkan; c. Memberi label nama strain serta tanggal
pembuatan
stok
pada
masing-masing botol sesuai strain yang dimasukkan; d. Mengamati
dengan label persilangan (N♂ x dan
x
b♀
beserta
resiproknya), masing-masing tipe persilangan
dilakukan
5
kali
ulangan; b. Melepas jantan 48 jam (2 hari)
perkembangan
stok
induk;
setelah persilangan; c. Memindah
e. Mengampul
N♂
pupa
yang
betina
pada
botol
telah
medium baru (medium B) jika
menghitam ke dalam botol ampul
sudah muncul pupa pada botol
yang telah diisi dengan potongan
medium A, demikian seterusnya
pisang, hingga pupa menetas.
sampai benar-benar tidak muncul
3. Persiapan persilangan a. Menyiapkan
pupa lagi;
botol-botol
selai
berisi medium yang telah ditaburi dengan
yeast
serta
dilengkapi
d. Mengamati perkembangan pupa hingga menetas; e. Memasukkan beberapa pupa yang
dengan kertas pupasi dan ditutup
telah
dengan spons;
persilangan F2;
b. Memasukkan
induk
strain
hitam
f. Mengamati
untuk
dan
persiapan
menghitung
Drossophila melanogaster yang
jumlah fenotip (jenis kelaimn dan
berasal dari botol ampul sesuai
strain) yang muncul sebagai F1
dengan tipe persilangan (N♂ x w♀
(termasuk yang ada dalam botol
dan
ampul);
N♂
x
b♀)
beserta
resiproknya); c. Memberi label tanggal dan tipe persilangan. 4. Persilangan I BIOLOGI SEL
g. Mencatat data hasil pengamatan ke dalam lembar pengamatan setiap hari hingga hari ke-7 setelah menetas. Page 82
Jurnal Biology Science & Education 2013
5. Persilangan F2
(termasuk yang ada dalam botol
a. Menyilangkan sesama F1 yang
ampul);
telah diampul dari masing-masing tipe
persilangan
g. Mencatat data hasil pengamatan ke
beserta
dalam lembar pengamatan setiap
resiproknya;
hari hingga hari ke-7 setelah
b. Melepas jantan 48 jam (2 hari) setelah persilangan; c. Memindah
NUR ALIM. N
menetas. Metode Pengumpulan Data
betina
pada
botol
Pengumpulan
data
dilakukan
medium baru (medium B) jika
melalui pengamatan secara langsung hasil
sudah muncul pupa pada botol
persilangan F1 maupun F2 selama 7 hari
medium A, demikian seterusnya
setelah
sampai benar-benar tidak muncul
Pengamatan berupa jenis kelamin, strain
pupa lagi;
beserta jumlahnya. Teknik analisis data
d. Mengamati perkembangan pupa hingga menetas;
hitam
untuk
persiapan
persilangan F2; f. Mengamati
yang
pertama
digunakan
menetas.
adalah
dengan
rekonstruksi persilangan pada masing-
e. Memasukkan beberapa pupa yang telah
pupa
masing tipe persilangan. Pada persilangan N♂
x
w♀
beserta
resiproknya
menggunakan rekronstruksi persilangan dan
menghitung
pautan
kelamin,
sedangkan
pada
jumlah fenotip (jenis kelaimn dan
persilangan N♂ x b♀ beserta resiproknya
strain) yang muncul sebagai F1
menggunakan rekronstruksi persilangan hukum mendel I.
HASIL PENELITIAN Data Pengamatan Data hasil Persilangan F1: Persilangan
F
Sex
N♂ x b♀
N N b b
♂ ♀ ♂ ♀
BIOLOGI SEL
Ulangan 1 2 92 96 87 128
3 86 101
4 99 98
5 96 101
6 100 93
Jumlah 569 608
Page 83
Jurnal Biology Science & Education 2013
N♀ x b♂
N N b b
♂ ♀ ♂ ♀
N♂ x w♀
N N w w
♂ ♀ ♂ ♀
N N w w
♂ ♀ ♂ ♀
N♀ x w♂
NUR ALIM. N
48 58
116 105
82 84
145 107
105 98
67 80
563 532
76 91
90 81
68 49
89 63
106 72
46 51
475 407
91 108
99 117
80 102
106 122
85 114
65 88
526 651
3 121 129 40 41
4 127 111 56 48
5 119 123 49 34
6 134 115 48 42
Data Hasil Persilangan F2 Persilangan
F
Sex
N♂ x b♀ (F2 =N♂ x N♀)
N N b b
♂ ♀ ♂ ♀
Ulangan 1 2 136 132 129 103 52 49 47 38
N♀ x b♂ (F2 =N♂ x N♀)
N N b b
♂ ♀ ♂ ♀
112 116 33 31
128 112 29 35
110 128 36 53
104 104 26 36
131 112 41 44
92 78 26 64
677 650 191 263
N♂ x w♀ (F2 =N♀ x w♂)
N N w w
♂ ♀ ♂ ♀
48 59 64 57
59 72 73 58
55 72 70 47
62 82 85 47
84 92 84 48
59 92 68 69
367 469 444 326
N♀ x w♂ (F2 =N♂ x N♀)
N N w w
♂ ♀ ♂ ♀
64 61 156 119 55 51
73 145 70
77 138 68
77 117 48
73 132 67
425 807 359
BIOLOGI SEL
Jumlah 769 710 294 250
Page 84
Jurnal Biology Science & Education 2013
rekonstruksi
NUR ALIM. N
PEMBAHASAN
hasil
persilangan
pautan
Fenotip F1 pada Hasil Persilangan ♂N x ♀w Beserta Resiproknya dan ♂N dan ♀b beserta resiproknya
kromosom kelamin. Pada pautan kelamin dari hasil persilangan resiproknya ternyata menunjukkkan hasil yang berbeda, inilah
Berdasarkan pada
hasil
pengamatan
persilangan
fenotip
strain
jantan
normal (♂N) dengan strain betina white (♀w), pada F1 dihasilkan keturunan betina normal (♀N)
dan
jantan white (♂w),
sebagai penanda adanya pautan kelamin. Dari hasil persilangan ♀N x ♂w, F1 semuanya normal, penanda bahwa sifat normal sebagi sifat dominan terhadap white.
munculnya fenotip jantan white (♂w) diperoleh dari sifat induk betinanya (♀w). Ini dikarenakan sifat mata putih ini dikendalikan oleh faktor yang terletak pada kromosom kelamin X (terpaut pada kromosom nomor I) yang penurunannya mengalami
pewarisan
(Crisscross
inheritance),
menyilang yaitu
sifat
keturunan yang jantan semua sifatnya berasal dari induk betina, sedangkan sifat induk jantan X nya akan diberikan pada semua
keturunan
betina.
Adanya
fenomena pautan kelamin juga dibuktikan dengan hasil persilangan resiproknya ♀N x ♂w yang diperoleh fenotip F1 semuanya normal, baik pada jantan maupun betina. Sifat keturunan yang jantan memperoleh sifat mata merah dari induk betina (♀N), sedangkan induk jantan white (♂w),
Pada hasil persilangan ♀N x ♂b fenotip F1 yang muncul adalah semuanya normal (N) baik jantan maupun betina. Persilangan ini menunjukkan tidak adanya pautan kelamin, karena letak gen penentu sifat warna tubuh black beserta alelanya terdapat
pada
kromosom
autosom
(kromosom no II) (gambar 2.). Ditandai dengan
adanya
hasil
persilangan
resiproknya ♂N x ♀b yang menghasilkan keturunan F1 semuannya normal (N) baik keturunan jantan maupun betina dalam keadaan heterozigot. Hal ini telah sesuai dengan analisis tidak terdapat pautan kelamin. Jika sifat tersebut terpaut pada kromosom kelamin maka tentunya hasil persilangan ♂N x ♀b melainkan
akan
bukan normal
menghasilkan
jantan
black (♂b) dan betina normal (♀N).
memberikan sifat mata pada keturunan yang betina. Hal ini telah sesuai dengan BIOLOGI SEL
Page 85
Jurnal Biology Science & Education 2013
Fenotip F2 dari Hasil Persilangan F1(♀ N x ♂w) dari Induk ♂N x ♀w, F1 (♀N x ♂N) dari induk ♀N x ♂w, Serta Fenotip F2 dari Hasil Persilangan ♂N x ♀N dari induk ♂N x ♀b, Persilangan ♂N x ♀N dari induk ♂b x ♀N
NUR ALIM. N
(♀w) disebabkan induk
jantan normal
(♂N) dari F1 tidak mengandung gen white (WY) (Gambar 3.). Sedangkan F2 dari dari persilangan ♂N x ♀N (dari induk ♂N x ♀b) dan
Dari hasil pengamatan yang kami
persilangan ♂N x ♀ N (dari induk ♂b x
lakukan dapat diketahui bahwa hasil
♀N) diperoleh keturunan F2 yang sama
persilangan
(♂N
x
♀w)
diperoleh
F1 betina normal (♀N) dan
keturunan
jantan white (♂w). Setelah dilakukan persilangan
diantaranya,
diperoleh
keturunan F2: ♀ N, ♀w, ♂N, ♂w semua sifat muncul, hal ini disebabkan karena sifat warna mata terpaut pada pada kromosom kelamin X dan kromosom kelamin Y tidak mengandung faktor warna
mata
tentunya
(Corebima, terjadi
2003),
dan
pewarisan
menyilang(Crisscross inheritance) seperti penjelasan diatas. Sifat pautan kelamin X ini dapat dilihat pada F2 pada hasil persilangan resiproknya. Persilangan F1 (♀N x ♂N) dari induk ♀N x ♂w kami peroleh keturunan F2 : ♀N, ♂N, ♂w, yang mana sifat mata putih selalu jantan tidak diperoleh keturunan betina putih (♀w), hal ini
menunjukkan adanya pautan
kelamin dimana hasil resiproknya pada F2 berbeda. Tidak munculnya betina putih BIOLOGI SEL
yaitu (♂N , ♀N, ♂b, ♀b)
hal ini sesuai
dengan rekonstruksi persilangan bukan pautan kromosom kelamin , karena hasil resiproknya menunjukkkan hasil yang sama. Sifat fenotip ♂b pada F2 diperoleh dari induk, ♀N dan ♂N yang heterozigot Berbeda
dengan
kelamin
hasil
rekonstruksi resiproknya
pautan
pada
F1
maupun F2 nya hasilnya berbeda. Ratio Fenotip F1 dan F2 dari Induk ♂N x ♀w Beserta Resiproknya Berdasarkan hasil pengamatan F1 pada persilangan ♂N x ♀w dalam kurun waktu 7 hari setelah penetasan pupa pertama
serta
pemindahan
melalui
medium
dua
dengan
6
kali kali
ulangan, diperoleh jumlah keturunan ♀N dan ♂w, masing-masing 475 dan 407. Hal ini setara dengan perbandingan jumlah fenotif
1
:
1.
Perbandingan
ini
menunjukan penyimpangan dari hukum mendel I, yang mana melalui rekonstruksi hukum mendel I seharusnya menghasilkan Page 86
Jurnal Biology Science & Education 2013
NUR ALIM. N
100% mata merah, Sedangkan pada hasil
tubuh hitam (black). Demikian juga pada
persilangan resiproknya diperoleh strain
hasil fenotip F2, sama-sama memunculkan
normal baik jantan maupun betina. Hal ini
empat macam fenotif normal jantan,
menunjukkan sifat dominansi mata merah
normal betina, black jantan dan black
terhadap mata putih.
betina. dari
Dari persilangan ♂N x ♀N (dari
persilangan ♀N x ♂w dari induk ♂N x
induk ♂N x ♀b) diperoleh perbandingan
♀w dari 6 kali ulangan
diperoleh
♂N : ♀N : ♂b : ♀b = 769 : 710 : 294 :
perbandingan jumlah ♂N : ♀N : ♂w :
250 jika dijumlahkan diperoleh fenotip
♀w = 367 : 469: 444: 326 setara dengan
dengan perbandingan N : b = 1479 : 544
perbandingan 1 : 1 : 1 : 1. Perbandingan
setara dengan perbandingan 3 : 1 (3
ini
normal:
Perbandingan fenotip F2
menunjukkan
penyimpangan
dari
1
black),
demikian
juga
hukum mendel I, yang mana melalui
persilangan resiproknya persilangan ♂N x
rekonsktruksi perbandingan F2 hukum
♀N (dari induk ♀N x ♂b) diperoleh
mendel
perbandingan ♂N : ♀N : ♂b : ♀b = 677 :
I
seharusmya
muncul
perbandingan 3 merah : 1 putih. Demikian
650 :
juga pada persilangan ♀N
x ♂N dari
diperoleh fenotip dengan perbandingan N
induk ♀N x ♂w diperoleh ratio fenotip
: b = 1327 : 454 setara dengan hal ini
F2= ♀N : N♂ : ♂w = 807 : 425 : 359
sesuai dengan rekronstrksi perbandingan
setara dengan perbandingan 2 : 1 : 1. Hal
hukum mendel I
ini terjadi karena sifat warna mata terpaut
perbandingan
3
pada kromosom
penghitungan
ini
kelamin X (terjadi
191 : 263
jika dijumlahkan
yang menghasilkan :
1. dapat
Dari
hasil
diketahui
pautan kelamin).
fenomena persilangan ♀N x ♂b beserta
Ratio Fenotip F1 dan F2 dari Induk ♂N x ♀b Beserta Resiproknya
resiproknya tidak terjadi pautan kelamin.
Pada hasil persilangan ♂N x ♀b dan resiproknya diperoleh fenotip F1
KESIMPULAN 1.
Persilangan ♂N x ♀w menghasilkan
semuanya normal (N) baik jantan maupun
F1 berupa betina normal (♀N) dan
betina. Hal ini menunjukkan adanya sifat
jantan
dominansi tubuh coklat (normal) terhadap
setelah diadakan persilangan diantara
BIOLOGI SEL
white
(♂w),
selanjutnya
Page 87
Jurnal Biology Science & Education 2013
keduanya (F2) menghasilkan empat
strain lain yang membawa sifat
macam sifat yaitu ♂N, ♀N, ♂w, ♀w.
terpaut kromosom X sehingga dapat
Lain halnya dengan hasil perkawinan
memperbanyak
resiproknya ♀N x ♂w, menghasilkan
sifat yang terpaut pada kromosom
F1 strain normal baik jantan maupun
kelamin.
betina, dengan betina heterozigot.
2.
informasi
tentang
Perlu penelitian sejenis terhadap D.
Persilangan antar F1 menghasilkan F2
melanogster dengan menggunakan
dengan strain N♂, ♀N, ♂w. Adanya
strain lain yang membawa sifat
perbedaan hasil antara persilangan
terpaut kromosom X sehingga dapat
♂N
memperbanyak
x
♀w
dan
resiproknya,
menunjukkan bahwa terjadi pautan kromosom kelamin, dengan sifat mata
2.
NUR ALIM. N
informasi
tentang
peristiwa gagal berpisah. 3.
Perlu penelitian sejenis terhadap D.
white terpaut pada kromosom X
melanogster dengan menggunakan
(kromosom no 1).
strain
Persilangan
antara
♂N
dan
♀b
menghasilkan satu macam strain pada
lain
memperbanyak
sehingga
dapat
informasi
tentang
peristiwa pautan dan crossing over.
F1, yakni strain normal (N) baik jantan maupun betina. Sedangkan pada hasil F2 diperoleh empat macam sifat yaitu ♂N , ♀N, ♂b, ♀b. Hasil yang
sama
juga
terjadi
pada
persilangan resiproknya ♀N dan ♂b. Hal ini menunjukkan bahwa pada persilangan antara strain normal dan strain black tidak terjadi pautan kelamin. SARAN 1.
Perlu penelitian sejenis terhadap D. melanogster dengan menggunakan
BIOLOGI SEL
DAFTAR PUSTAKA Corebima, A.D. 2003. Genetika Mendel. Airlangga University Press. Surabaya. Gardner, E.J, dkk. 1991. Principle of Genetics Eight Edition. Chichester Brisbane Toronto Singapure: John Wiley and Sons, Inc. New York. Goodenaugh. 1984. Genetika Edisi ke-3 Jilid 1, diterjemahkan oleh H. Siti Soelarmi. Airlangga. Jakarta. Klug, W & Cumming, M. R. 2000. Genetics. University of Illionis. Chicago. Stansfield, W. 1991. Genetika Edisi ke-2, diterjemahkan oleh Apandi dan Lanny T. Hardy. Airlangga. Jakarta. Page 88
Jurnal Biology Science & Education 2013
NUR ALIM. N
Watson, et al. 2000. Molecular Biology of The Gene. The Benjamin/ Cummings Publishing Company, Inc. California. Yatim, W. 1991. Genetika Edisi ke-4. Tarsito. Bandung
BIOLOGI SEL
Page 89
