117SitraBio

Materi Kuliah Gratis: Lalat Buah, Fenomena Tuhan Yang Indah

Lalat buah Drosophila melanogaster lalat yang suka sekali mengerumuni buah yang masak ini banyak digunakan penelitian genetika, karena:

· mudah didapat di alam

· Mudah dipelihara dan tidak memerlukan tempat yang luas, cukup dalam botol jam saja.

· Mempunyai siklus hidup, pendek yaitu 14 hari saja, sehinggga dalam waktu singkat sudah dapat diketahui keturuanannya. Bila diadakan percobaan perkawinan.

· Hanya mempunyai delapan kromosom, sehingga mudah dihitung.

1. Morfologi Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster adalah jenis serangga bersayap yang masuk kedalam ordo diptera (bangsa lalat). Spesies ini umumnya dikenal sebagai lalat buah dalam pustaka-pustaka Biologi eksperimental (walaupun banyak jenis lalat buah laianya) dan merupakan organisme model yang paling banyak digukana dalam penelitian genetika, fisiologi, dan evolusi sejarah kehidupananya . Drosophila melanogaster populer karena sangat mudah berbiak (hanya memerlukan waktu 2 minggu untuk menyelesaikan seluruh daur kehidupanya), mudah pemeliharaanya, serta memiliki banyak variasi fenotipe yang relatif mudah diamati. Adapun ciri-ciri umum dari Drosophila melanogaster diantaranya yaitu:

1. Warna tubuh kuning kecoklatan, dengan cincin berwarna hitam di tubuh bagian belakang

2. Berukuran kecil antara 3-5 mm

3. Urat tepi sayap (costal vein) mempunyai 2 bagian yang terinteruptus dekat dengan tubuhnya.

4. Sungut (arista) umumnya berbentuk bulu, memiliki 7-12 percabangan.

5. Cross-vein posterior umumnya lurus, tidak melengkung.

6. Mata majemuk berbentuk bulat, agak elips dan berwarna merah

7. Terdapat mata oceli pada bagian atas kepala dengan ukuran lebih kecil dibanding mata majemuk.

8. Thoraks berbulu-bulu dengan warna dasar putih, sedangkan abdomen bersegmen lima dan bergaris hitam.

9. Sayap panjang, berwarna transparan, dan posisi bermula dari thoraks.

(http://modernjumb.blogspot.com/2011/03/drosophila-melanogaster-merupakan-jenis.html)

2. Beda Jantan dan Betina

Pada serangga umumnya, lalat Drosophila yang betina mempunyai ukuran tubuh yang lebih besar dibandingkan dengan lalat jantan.

Beda lalat Drosophila jantan dan betina bisa kita lihat pada tabel berikut:

Gambar (atas) lalat Drosophila melanogaster, yang jantan lebih kecil daripada yang betina. (bawah) diagram kaki depan kiri dari lalat jantan. C= coxa; TR= trochanter; F= femur; TI = tibia; TA = tarsus. Metatarsus lalat jantan memiliki sisir kelamin (“sex comb”), yang betina tidak.

3. Materi Genetik

Inti sel tubuh lalat Drosophila mengandung delapan kromosom, yang terdiri dari:

· 6 (=tiga pasang) autosom (disingkat A), ialah kromosom yang bentuk dan ukurannya sama pada lalat betina maupun jantan.

· 2 (sama dengan satu pasang) kromosom kelamin atau sex kromosom. Pada lalat betina, sex kropmosom ini sama besarnya dan dinamakan X kromosom. Jadi lalat betina adalah XX. Pada lalat jantan, satu sex kromosom bentuknya persis kepunyaan lalat betina, sedangkan satunya lagi lebih kecil, dinamakan Y kromosom. Jadi lalat jantan adalah XY.

Berhubungan dengan itu formula kromosom untuk Drosophila adalah: lalat betina =3AAXX, lalat jantan = 3 AAXY

Gambar inti sel lalat Drosophila dengan 8 kromosom yang dibedakan atas 3 pasang autosom dan 1 pasang seks kromosom.

Lalat betina membentuk satu macam ovum (sel telur) yang mengandung tiga autosom dan 1 X- kromosom. Lalat jantan membentuk dua macam sperma, yang satu macam membawa 3 autosom dan 1 X-kromosom, sedang yang lain membawa 3 autosom dan 1 Y-kromosom. Terjadinya anak lalat betina dan jantan terlihat pada gambar di bawah ini:

Skema yang memperlihatkan terjadinya anak betina dan jantan pada lalat Drosophila

Nondisjunction

Nondisjunction pada Drosophila melanogaster andaikata terjadi selama oogenesis (pembentukan ovum) maka terjadilah beberapa kelainan dalam keturunan. Kelainan-kelainan itu berupa:

· Lalat betina super (3AAXXX). Lalat ini tak lama hidup karena organ-organ tubuh tidak sempurna.

· Lalat 3AAXXY. Lalat ini seperti lalat betina normal dan subur.

· Lalat 3AAX0. Lalat ini jantan tetapi steril (mandul).

· Lalat Y0 tidak ada sebab letal (mati),

Berdasarkan kelainan-kelainan itu, dapat diambil kesimpulan penting, yaitu bahwa pada Drosophila:

1. Y-kromosom itu bukanlah kromosom yang membawa gen kejantanan. Bukti: lalat XXY= betina; lalat X0= jantan.

Y-kromosom lebih tepat dikatakan membawa gen kesuburan. Bukti: lalat XXY= subur; lalat X0=steril

2. X-kromosom fungsinya membawa gen kehidupan. Bukti: lalat Y0 tidak ada (letal)

Berhubung dengan itu Bridges mengemukakan bahwa untuk menentukan seks pada lalat Drosophila sebaiknya menggunakan teori keseimbangan tentang seks, yaitu dengan mencari indeks kelamin.

Indeks kelamin = banyaknya X-kromosom atau X

banyaknya set autosom A

Formula kromosom	Indeks kelamin X/A	Jenis kelamin
AAXXX	3/2=1,50	Betina super
AAXX	2/2=1,00	Betina
AAAXX	2/3=0,67	Interseks
AAXY	1/2=0,50	Jantan
AAAXY	1/3=0,33	Jantan super

Secara singkat :

Drosophila adalah jantan bila I.K.=0,50 ; betina bila I.K.=1,00 ; interseks bila I.K antara 0,50 dan 1,00 ; betina super bila I.K. > 1,00 ; jantan super bila I.K. < 0,50.

Selain kelainan-kelainan tersebut, masih dikenal pula:

· Lalat interseks. Lalat ini triploid (3n) untuk autosom sehingga formulanya 3 AAAXX. Tubuhnya terdiri dari campuran sel-sel betina dan jantan. Lalat ini steril.

· Lalat ginandomorf yaitu lalat yang separuh tubuhnya terdiri dari sel-sel betina, sedang yang separuh lainnya terdiri dari sel-sel jantan. Lalat ini steril dan tidak ada formula kromosom untuknya.

· Lalat dengan dua kromosom-X yang melekat pada salah satu ujungnya. Kecuali itu, lalat ini juga masih mempunyai sebuah kromosom-Y. Kelamin dari lalat ini betina dan subur, sehingga terdapatnya kromosom-Y itu tidak berpengaruh pada seks. Lalat ini disebut lalat dengan “attached-X chromosom”, dan mempunyai formula kromosom 3AAXXY

Terpaut Seks pada Drosophila melanogaster

Adanya peristiwa terpaut seks mula-mula ditemukan oleh T.H. Morgan. Pada suatu hari, ia menemukan lalat Drosophila jantan berwarna putih, sedangkan yang normal bermata merah. Oleh karena yang bermata putih itu menyimpang dari yang normal maka lalat itu dinamakan mutan.

Warna mata pada Drosophila melanogaster, A. Betina bermata merah (normal); B. Jantan berwarna putih (mutan).

Morgan segera mengawinkan lalat jantan bermata putih itu dengan lalat betina normal (bermata merah) dan mendapatkan lalat-lalat keturunan F1 yang semuanya normal (bermata merah), baik yang betina maupun yang jantan. Ketika lalat-lalat F1 dikawinkan didapatkan keturunan F2 yang memperlihatkan perbandingan ¾ bermata merah, ¼ bermata putih. Kecuali itu, lalat F2 betina semuanya bermata merah, tetapi separuh dari jumlah lalat jantan bermata merah sedang separuh yang lainnya bermata putih.

Perkawinan resiproknya memberi keturunan yang berlainan, yaitu semua lalat betina dalam F1 bermata merah sedangkan semua lalat jantan bermata putih. Dalam keturunan F2 baik yang betina maupun yang jantan memisah 50% bermata merah dan 50% bermata putih.

Berdasarkan hasil beberapa percobaan perkawinan yang dilakukannya itu, Morgan mengambil kesimpulan bahwa gen penyebab mata berwarna putih itu adalah resesif dan terdapat pada kromosom-X.

Alel ganda pada Drosophila

banyak variasi tentang warna mata pada lalat ini, dan warna mata itu berderajat, mulai dari merah tua dan merah terang sampai pada warna putih. Berbagai macam warna itu merupakan mutan yang ditentukan oleh suatu seri alel ganda. Alel yang dominan adalah w⁺, sedang yang resesif adalah w.

Tabel Warna Mata pada Drosophila (disusun mulai dari yang paling dominan ke yang paling resesif)

Genotip Lalat	Warna mata
w⁺w⁺	Merah tua (lalat normal)
w^colw^col	Merah nyata
w^satw^sat	satsuma
w^cow^co	Koral (karang)
w^ww^w	Anggur
w^chw^ch	Buah talok (“cherry”)
w^ew^e	eosin
w^blw^bl	Darah
w^aw^a	Aprikot
w^bfw^bf	Kulit penggosok (“buff”)
ww	Putih

(Suryo, 1996)

4. Siklus Hidup

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.
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 .

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. 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 tangka tipis. Korion mempunyai kulit bagian luar yang keras dari telur tersebut.

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.

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.

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 .

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 .

Dewasa pada Drosophila melanogaster dalam satu siklus hidupnya berusia sekitar 9 hari. Setelah keluar dari pupa, lalat buah warnanya masih pucat dan sayapnya belum terbentang. Sementara itu, lalat betina akan kawin setelah berumur 8 jam dan akan menyimpan sperma dalam jumlah yang sangat banyak dari lalat buah jantan.

Pada ujung anterior terdapat mikrophyle, tempat spermatozoa masuk ke dalam telur. Walaupun banyak sperma yang masuk ke dalam mikrophyle tapi hanya satu yang dapat berfertilisasi dengan pronuleus betina dan yang lainnya segera berabsorpsi dalam perkembangan jaringan embrio.

Faktor yang mempengaruhi siklus hidup Drosophila antara lain:

· Suhu Lingkungan; Drosophila melanogaster mengalami siklus selama 8-11 hari dalam kondisi ideal. Kondisi ideal yang dimaksud adalah suhu sekitar 25-28°C. Pada suhu ini lalat akan mengalami satu putaran siklus secara optimal. Sedangkan pada suhu rendah atau sekitar 180C, waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan siklus hidupnya relatif lebih lama dan lambat yaitu sekitar 18-20 hari. Pada suhu 30°C, lalat dewasa yang tumbuh akan steril.

· Ketersediaan Media Makanan; Jumlah telur Drosophila melanogaster yang dikeluarkan akan menurun apabila kekurangan makanan. Lalat buah dewasa yang kekurangan makanan akan menghasilkan larva berukuran kecil. Larva ini mampu membentuk pupa berukuran kecil, namun sering kali gagal berkembang menjadi individu dewasa. Beberapa dapat menjadi dewasa yang hanya dapat menghasilkan sedikit telur. Viabilitas dari telur-telur ini juga dipengaruhi oleh jenis dan jumlah makanan yang dimakan oleh larva betina .

· Tingkat Kepadatan Botol Pemeliharaan; Botol medium sebaiknya diisi dengan medium buah yang cukup dan tidak terlalu padat. Selain itu, lalat buah yang dikembangbiakan di dalam botol pun sebaiknya tidak terlalu banyak, cukup beberapa pasang saja. Pada Drosophila melanogaster dengan kondisi ideal dimana tersedia cukup ruang (tidak terlalu padat) individu dewasa dapat hidup sampai kurang lebih 40 hari. Namun apabila kondisi botol medium terlalu padat akan menyebabkan menurunnya produksi telur dan meningkatnya jumlah kematian pada individu dewasa.

· Intensitas Cahaya; Drosophila melanogaster lebih menyukai cahaya remang-remang dan akan mengalami pertumbuhan yang lambat selama berada di tempat yang gelap.

(http://modernjumb.blogspot.com/2011/03/drosophila-melanogaster-merupakan-jenis.html)

5. Cara Mengembangbiakkan

Lalat buah (Drosophila melanogaster) mudah dipelihara dalam laboratorium karena makanannya sangat sederhana, hanya memerlukan sedikit ruangan dan tubuhnya cukup kuat.

a. Menangkap Lalat Buah

Lalat buah dipancing untuk datang dengan memasukkan pisang atau buah-buahan lain yang sudah mulai membusuk ke dalam kantung plastik kosong. Setelah beberapa pasang lalat buah masuk ke dalam plastik, lalat buah dipindahkan ke botol media. Makin banyak lalat yang tertangkap makin baik, karena meningkatkan kemungkinan terdapatnya lalat betina dan memperkecil kemungkinan adanya kontaminasi oleh jamur. Kemudian botol disimpan di tempat teduh.

b. Memelihara Lalat Buah

Lalat buah dipelihara didalam botol berisi media. Media yang digunakan dibuat dari pisang yang sudah dihancurkan dan ragi.

Botol media berisi lalat buah ini sebaiknya disimpan ditempat yang teduh. Bila kultur terkontaminasi oleh jamur, bersihkan media dengan membuang bagian yang terkontaminasi dan sedikit daerah disekitarnya menggunakan sendok. Kultur dapat juga dipindahkan ke media baru, dengan mensterilkan botol dan sumbat busa sebelum dipakai. Bila media menjadi sangat basah,masukkan kertas saring kedalam botol media tersebut.

(http://www.scribd.com/doc/32326009/Laporan-Genetika-Lalat-Buah)

Selain itu, biasanya Lalat buah (Drosophila melanogaster) dikembangbiakan dalam botol medium, mediumnya dapat terdiri dari :

o Molase

o Agar Molase

o Agar Pisang

oCampuran antara Pisang dengan tape singkong dengan perbandingan 6:1
Jenis medium yang paling banyak digunakan adalah medium yang terdiri dari campuran antara pisang dengan tape singkong. Jenis medium ini juga biasanya digunakan untuk pemeliharaan.

(http://saiyachikeen.blogspot.com/2010/07/keistimewaan-lalat-buah-drosophilla.html)

(gambar medium yang digunakan untuk mengembangbiakkan Drosophila)

DAFTAR PUSTAKA

Suryo. 1996. Genetika. Jakarta: depdikbud PPTA.

Suryo. 1990. Genetika Manusia. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada Press

http://modernjumb.blogspot.com/2011/03/drosophila-melanogaster-merupakan-jenis.html

http://www.scribd.com/doc/32326009/Laporan-Genetika-Lalat-Buah

http://saiyachikeen.blogspot.com/2010/07/keistimewaan-lalat-buah-drosophilla.html

Diktat Genetika Ternak-3 (penentuan kromosom pada Drosophila melanogaster

3.1. Pengantar
Kromosom (bahasa Yunani: chroma, warna; dan soma, badan) merupakan materi genetik yang berada dalam intil sel (nuckleus) dan terlihat pada waktu membelah. Kromosom merupakan struktur di dalam sel berupa deret panjang molekul yang terdiri dari satu molekul DNA dan berbagai protein terkait yang merupakan informasi genetik suatu organisme,seperti molekul kelima jenis histon dan faktor transkripsi yang terdapat pada beberapa deret, dan termasuk gen unsur regulator dan sekuens nukleotida.

Kromosom adalah kromatin yang merapat, memendek dan membesar pada waktu terjadi proses pembelahan dalam inti sel (nucleus), sehingga bagian – bagiannya dapat terlihat dengan jelas di bawah mikroskop biasa. Kromosom terdapat di dalam plasma nucleus, berupa benda – benda berbentuk lurus seperti batang atau bengkok, dan terdiri dari bahan yang mudah mengikat zat warna.

Istilah kromosom pertama kali diperkenalkan oleh W. Waldeyer pada tahun 1888, walaupun Flemming (1879) telah melihat pembelahan kromosom di dalam inti sel. Ahli yang mula – mula menduga bahwa benda – benda tersebut terlibat dalam mekanisme keturunan ialah Roux (1887) melaporkan bahwa banyaknya benda itu di dalam nucleus dari mahkluk yang berbeda adalah berlainan, dan jumlahnya tetap selama hidupnya. Morgan (1993), menemukan fungsi kromosom dalam pemindahan sifat – sifat genetik.

Kromosom dapat dilihat dengan mudah, apabila menggunakan teknik pewarnaan khusus selama nukleus membelah. Hal ini karena pada saat itu kromosom mengadakan kontraksi sehingga menjadi lebih tebal, dan dapat mengisap zat warna lebih baik.Ukuran kromosom bervariasi bagi setiap species. Panjangnya berkisar antara 0,2 – 50 mikron, diameternya antara 0,2 – 20 mikron dan pada manusia mempunyai panjang 6 mikron.

Mempunyai bentuk yang sangat bervariasi dan bergantung pada fase hidup sel. Pada interfase (fase istirahat), kromosom melilit tipis, elastis dan berkontraksi. Sedangkan pada fase metafase kromosomnya menebal dan berbentuk filamen (lembaran).

Dalam kromosom eukariota, DNA yang tidak terkondensasi berada dalam struktur order-quasi dalam nukleus, dimana ia membungkus histon (protein struktural), dan di mana material komposit ini disebut kromatin. Selama mitosis (pembelahan sel), kromosom terkondensasi dan disebut kromosom metafase. Hal ini menyebabkan masing-masing kromosom dapat diamati melalui mikroskop optik

Setiap kromosom memiliki dua lengan, yang pendek disebut lengan p (dari bahasa Perancis petit yang berarti kecil) dan lengan yang panjang lengan q (q mengikuti p dalam alfabet).Prokariota tidak memiliki histon atau nukleus. Dalam keadaan santainya, DNA dapat diakses untuk transkripsi, regulasi, dan replikasi

A.Bagian Kromosom
Suatu kromosom terdiri dari beberapa bagian yaitu kromatid, kromomer, sentromer atau kinetokor, satelit, dan telomer.

1) Kromatid
Kromatid adalah salah satu dari dua lengan hasil replikasi kromosom. Kromatid masih melekat satu sama lain pada bagian sentromer. Istilah lain untuk kromatid adalah kromonema. Kromonema merupakan filamen yang sangat tipis yang terlihat selama tahap profase (dan kadang-kadang pada tahap interfase). Kromonema sebenarnya merupakan istilah untuk tahap awal pemintalan kromatid. Jadi, kromonema dan kromatid merupakan dua istilah untuk struktur yang sama.

2) Kromomer
Kromomer adalah penebalan-penebalan pada kromonema. Kromomer ini merupakan struktur berbentuk manik-manik yang merupakan akumulasi dari materi kromatin yang terkadang terlihat saat interfase. Kromomer sangat jelas terlihat pada kromosom politen (kromosom dengan DNA yang telah direplikasi berulang kali tanpa adanya pemisahan dan terletak berdampingan sehingga bentuk kromosom seperti kawat)

3)Sentromer
Sentromer adalah daerah konstriksi (lekukan primer) di sekitar pertengahan kromosom. Pada sentromer terdapat kinetokor. Kinetokor adalah bagian kromosom yang yang merupakan tempat perlekatan benang spindel selama pembelahan inti dan merupakan tempat melekatnya kromosom.

4) Lekukan kedua
Pada beberapa kromosom terdapat lekukan kedua yang berada di sepanjang lengan dan berhubungan nucleolus. Oleh karena itu disebut dengan NOR (Nucleolar Organizing Regions).

5) Satelit
Satelit adalah bagian kromosom yang berbentuk bulatan dan terletak di ujung lengan kromatid. Satelit terbentuk karena adanya kontriksi sekunder di daerah tersebut. Tidak semua kromosom memiliki satelit.

6)Telomer
Telomer merupakan istilah yang menunjukkan daerah terujung pada kromosom. Telomer berfungsi untuk menjaga stabilitas bagian terujung kromosom agar DNA di daerah tersebut tidak terurai. Karena pentingnya telomer, sel yang telomer kromosom nya mengalami kerusakan umumnya segera mati.

B.Bagian Lengan Kromosom
Melihat pada perbedaan banyaknya mengisap zat warna teknik mikroskopik, kromatin (kromosom yang sedang tidak mengalami proses pembelahan) dibedakan oleh E. Hertz (1928) atas :

Heterokromatin, ialah daerah kromatin yang relatif lebih banyak dan lebih mudah mengisap zat warna dibandingkan dengan bagian lain dari lengan
Eukromatin, ialah daerah kromatin yang terang dan mengandung gen – gen yang sedang aktif

Pada satu kromatin, daerah hetero tersebar di antara eukromatin, paling banyak dekat sentromer. Daerah heterokromatin sewaktu waktu dapat berubah menjadi eukromatin, bilamana gen – gennya berubah menjadi aktif. Sebaliknya daerah eukromatin dapat pula berubah menjadi heterokromatin, pada saat gen – gennya tidak aktif atau beristirahat. Dengan demikian dapatlah kita ketahui, bahwa suatu gen tidak selalu giat melakukan transkripsi, bergantung pada kebutuhan sel pada waktu bermetabolisme.

Berdasarkan letak sentromer, dan melihat panjang lengannya, maka kromosom dapat dibedakan atas 4 macam yaitu :

a) Metasentris :

Sentromer : terletak median (kira – kira di tengah kromosom), sehingga kromosom terbagi menjadi dua
Lengan sama panjang dan mempunyai bentuk seperti huruf V

b) Submetasentris

Sentromer terletak submedian (ke arah salah satu ujung kromosom), sehingga kromosom terbagi menjadi dua bagian yang tidak sama panjang
Lengan yang tidak sama panjang, dan mempunyai bentuk seperti huruf J

c) Akrosentris

Sentromer terletak subterminal (di dekat ujung kromosom), sehingga kromosom tidak membengkok melainkan tetap lurus seperti batang.
Salah satu lengan kromosom sangat pendek, sedang lengan lainnya sangat panjang

d) Telosentris

Sentromer terletak di ujung kromosom, sehingga kromosom hanya terdiri dari sebuah lengan saja dan berbentuk lurus seperti batang. (Kromosom manusia tidak ada yang berbentuk telosentris)

Klasifikasi struktur kromosom menjadi metasentris, submetasentris, akrosentrik dan Telosentris tadi sebenarnya agak dipaksakan. Akan tetapi, istilah-sitilah tersebut sangat berguna untuk memberikan gambaran fisik tentang kromosom. Terlebih penting lagi, evolusi kromosom sering kali cenderung mempertahankan jumlah lengan kromosom tanpa mempertahankan jumlah kromosom. Sebagai contoh, lalat Drosophila melanogaster mempunyai dua buah autosom metasentrik yang besar sementara banyak spesies Drosophila lainnya mempunyai empat autosom akrosentrik yang kecil. Autosom adalah kromosom yang bentuknya sama pada kedua jenis kelamin. Jika peta kromosom kedua kelompok Drosophila ini dibandingkan, akan nampak bahwa tiap lengan kromosom metasentrik pada D. melanogaster sesuai dengan lengan panjang kromosom akrosentrik pada Drosophila lainnya itu. Demikian juga, simpanse dan manusia sama-sama mempunyai 22 pasang autosom yang secara morfologi sangat mirip. Akan tetapi, pada simpanse terdapat dua pasang autosom akrosentrik yang tidak ada pada manusia. Sebaliknya, manusia mempunyai sepasang autosom metasentrik yang tidak dimiliki oleh simpanse. Dalam hal ini, masing-masing lengan metasentrik pada manusia homolog dengan lengan panjang akrosentrik pada simpanse.

3.3. Tipe Kromosom
Menjelang abad ke-20, banyak peneliti telah mencoba untuk mengetahui jumlah kromosom yang terdapat di dalam nucleus sel tubuh manusia, tetapi selalu menghasilkan data – data yang berbeda karena pada waktu itu teknik pemeriksaan kromosom masih terlalu sederhana. Dalam tahun 1912, Winiwater menyatakan bahwa di dalam sel tubuh manusia terdapat 47 kromosom. Tetapi kemudian pada tahun 1920 Painter menegaskan penemuannya, bahwa manusia memiliki 48 kromosom. Pendapat ini bertahan sampai 30 tahun lamanya, sampai akhirnya Tjio dan Levan dalam tahun 1956 berhasil membuktikan melalui teknik pemeriksaan kromosom yang lebih sempurna, bahwa nucleus sel tubuh manusia mengandung 46 kromosom.

Berdasarkan bentuk, jumlah dan sifatnya maka pada sel-sel Eukariotik (sel yang berdinding inti) kita mengenal 2 macam tipe kromosom yaitu :

Autosom adalah kromosom biasa atau kromosom yang mempunyai jumlah, bentuk dan sifat yang sama, bukan kromosom seks dan selalu terdapat dalam pasangan yang sama pada individu jantan dan betina. Autosom tidak berperan menentukan dalam mengatur jenis kelamin. Dari 46 krmosom di dalam nucleus sel tubuh manusia, maka yang 44 buah (22 pasang) merupakan autosom
Gonosom / Kromosom seks (kromosom kelamin = pembeda) merupakan kromosom yang mempunyai jumlah, bentuk dan sifat berbeda serta merupakan kromosom yang bertanggungjawab atas adanya perbedaan jenis kelamin. Biasanya terdapat sepasang kromosom. Melihat macamnya dapat dibedakan atas Kromosom X dan Kromosom Y

Pada beberapa individu terjadi variasi susunan kromosom seksnya.
Misal : Pada Manusia : Jenis kelamin laki-laki ……………….xy,
Jenis Kelamin Perempuan ………….xx;
Pada Unggas : Jenis kelamin Jantan …………………zz (xx)
Jenis Kelamin betina ………………….zw (xy).
Contoh :
Manusia mempunyai 46 (n=23) kromosom terdiri dari : 44 autosom dan 2 kromosom seks
Pria mempunyai = 44 autosom + xy atau 22 pasang A + Sepasang xy
Perempuan mempunyai = 44 autosom + xx atau 22 pasang A + Sepasang xx

A. Sistem penentuan kelamin XY
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Kromosom seks Drosophila.
Sistem penentuan kelamin XY adalah sistem penentuan kelamin yang dapat ditemui pada mamalia (termasuk manusia), dan beberapa serangga (Drosophila) serta beberapa tumbuhan (Ginkgo). Pada sistem penentuan seks XY, betina memiliki dua dari kromosom seks yang sama jenisnya (XX), dan disebut kelamin homogenik sedangkan jantan memiliki dua kromosom seks berbeda (XY), dan disebut kelamin heterogenik. Sistem ini pertama kali dijelaskan oleh Nettie Stevens dan Edmund Beecher Wilson tahun 1905.
Sistem XY pada mamalia bertumpu pada satu gen dominan yang dimiliki oleh kromosom Y, yaitu SRY, yang berperan dalam pembentukan testis

A. Sistem penentuan kelamin ZW
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Sistem penentuan kelamin ZW adalah sistem penentuan jenis kelamin (seks) yang berlaku pada unggas, beberapa reptil (termasuk biawak komodo), sebagian ikan, sebagian amfibia, monotremata, dan sebagian serangga (termasuk kupu-kupu dan ngengat, seperti ngengat sutera). Dalam sistem ini, sel telurlah yang menentukan jenis kelamin keturunan, berbeda dari sistem penentuan kelamin XY dan sistem penentuan kelamin X0. Huruf Z dan W digunakan untuk membedakan sistem ini dari sistem XY. Jenis jantan memiliki kelamin homogamet ZZ sedangkan betina memiliki kelamin heterogamet ZW. Kromosom Z lebih besar dan memiliki gen lebih banyak, seperti pada kromosom X dalam sistem XY.

Dasar kerja
Kromosom Z memiliki sebuah gen bernama DMRT1 yang diketahui menentukan perkembangan gonad dan testis pada embrio ayam. Knockdown terhadap gen ini pada individu ZZ mengakibatkan terhambatnya perkembangan testis menjadi seperti ovarium (kandung telur), menurunnya ekspresi gen SOX9 yang merupakan gen penanda bagi ciri jantan dan meningkatnya aromatase yang menjadi penanda ciri betina. Produk ekspresi gen DMRT1 tergantung pada dosis gen yang tersedia. Pada individu ZZ (jantan), terdapat sepasang gen DMRT1 yang berfungsi penuh, sementara pada individu ZW (betina), hanya satu gen DMRT1 yang berfungsi penuh. Akibat kekurangan dosis ekspresi gen ini, testis tidak mampu berkembang dan terbentuklah ovarium.

Gen DMRT1 diketahui juga dimiliki oleh tikus, manusia (pada kromosom 9, yang menjadi padanan kromosom Z ayam dan menyebabkan peristiwa terbentuknya individu XY berjenis kelamin wanita), sejenis kadal serta monotremata. Pada ikan Oryzias latipes, gen DMY – yang merupakan salinan (copy) dari DMRT1 – diketahui menentukan terbentuknya kromosom Y. Suatu ekuivalen gen DMRT1 pada lalat buah Drosophila melanogaster dan nematoda Caenorhabditis elegans juga diketahui memepengaruhi perilaku kawin dan organ pengindera kelamin jantan. Suatu salinan DMRT1 pada kodok Xenopus laevis yang terdapat pada kromosom W (disebut DMW) terlibat dalam perkembangan ovarium, barangkali dengan menghambat tindak DMRT1.Fakta-fakta ini membawa kepada dugaan bahwa DMRT1 yang paling berperan dalam penentuan kelamin pada sistem ZW dan bahwa sistem ZW digunakan sebagai penentuan kelamin moyang dari unggas, reptilia, dan mamalia (Amniota), sebelum kemudian sebagian besar mamalia menggantinya dengan gen SRY yang lebih berperan dalam sistem XY.

3.4. Pengertian Genom
Secara keseluruhan kumpulan gen-gen yang terdapat di dalam setiap sel individu organisme disebut sebagai genom. Dengan perkataan lain, genom suatu organisme adalah kumpulan semua gen yang dimiliki oleh organisme tersebut pada setiap selnya. Lalu bagaimanakah hubungan antara genom dan kromosom?

Organisme prokariot seperti bakteri diketahui hanya mempunyai sebuah kromosom yang tidak dikemas di dalam suatu nukleus sejati. Kromosom ini berbentuk lingkaran (sirkuler), dan semua gen tersusun di sepanjang lingkaran tersebut. Oleh karena itu, genom organisme prokariot dikatakan hanya terdiri atas sebuah kromosom tunggal.

Berbeda dengan genom prokariot, genom eukariot tersusun dari beberapa buah kromosom. Tiap kromosom membawa sederetan gen tertentu. Selain itu, kromosom eukariot mempunyai bentuk linier. Posisi di dalam kromosom, baik pada prokariot maupun pada eukariot, yang ditempati oleh suatu gen disebut sebagai lokus (jamak: loki) bagi gen tersebut.

Genom Eukariot
Di atas telah disinggung bahwa genom eukariot terdiri atas beberapa buah kromosom. Jumlah kromosom dasar di dalam genom suatu organisme eukariot (biasa dilambangkan dengan n) dikatakan sebagai jumlah kromosom haploid. Sel-sel kelamin (gamet) pada manusia merupakan contoh sel yang mempunyai seperangkat kromosom haploid, atau berarti hanya mempunyai sebuah genom. Sementara itu, sel-sel lainnya (sel somatis) hampir selalu mempunyai dua buah genom, atau dikatakan mempunyai genom diploid.

3.5. Kariotype
Kariotype berasal dari dua kata karyon = inti dan typhos = bentuk. Kariotype adalah susunan kromosom yang berurutan menurut panjang, jumlah dan bentuk dari sel somatis suatu individu. Untuk mempelajari kromosom ini telah digunakan bermacam – macam jaringan, tetapi yang paling umum digunakan adalah kulit, sumsum tulang atau darah perifer. Penemuan penting dan mutakhir adalah dengan pembuatan kultur jaringan. Bahan untuk penelitian adalah darah vena.

Cara kerja :
1. Darah vena diambil sebanyak 5 cc
2. Sel – sel darah dipisahkan dan dicampur dengan medium kultur yang mengandung zat phytohaemaglutinin (PHA):

Sel – sel darah merah menggumpal, dan sel – sel darah putih dapat terpisah
Sel – sel darah putih terpacu untuk membelah

3. Sel – sel darah putih dipelihara dalam keadaan steril pada suhu 37oC kira – kira 3 hari
4. Setelah terjadi pembelahan, dibutuhkan zat kolkhisin sedikit, sehingga pembelahan terhenti pada stadium metaphase (kromosom mengalami kontraksi maksimal serta terlihat dengan jelas)
5. Satu jam kemudian ditambah larutan hipotonik salin, sehingga sel – sel membesar dan kromosom kromosom menyebar letaknya pada satu bidang datar
6. Kromosom – kromosom dipotret dengan sebuah kamera yang dipasang pada mikroskop
7. Kromosom hasil pemotretan kemudian digunting, diatur dalam pasangan homolog, mulai dari yang paling besar sampai ke yang paling kecil
8. Terdapat 22 pasang autosom dan sepasang kromosom kelamin

Seringkali sulit membedakan kromosom satu dengan yang lain. Karenanya kromosom dikelompokkan menjadi kelompok A – G berdasarkan ukuran kromosom serta letak dari sentromer. Sedangkan untuk membedakan kromosom perempuan dan laki – laki terlihat pada kromosom X dan Y. Pada perempuan kromosom ke 23 merupakan pasangan XX dan laki –laki XY. Kromosom-X mirip dengan kromosom – kromosom pada kelompok C, dan kromosom-Y mirip dengan kromosom – kromosom dari kelompok G.

Setiap species mahkluk hidup memiliki bentuk dan jumlah kromosom sendiri – sendiri, dengan demikian kariotypenya pun tentu sendiri – sendiri pula. Peranan kariotype dalam pengamatan sifat keturunan besar sekali. Dengan kariotype dapat diketahui kelainan kromosom pada manusia.

Kesimpulan :

Kromosom terdapat dalam nukleus (inti sel)
Kromosom: jalinan kromatin dalam inti sel yang berupa matriks dan benang kromonema, dimana didalam benang kromonema terdapat kromomer dan didalam kromomer terdapat lokus dan didalam lokus terdapat gen.
Jumlah setiap sel sama untuk spesies tertentu
Jumlah kromosom Manusia 46 (diploid)
Manusia berasal dari persatuan antara dua gamet yaitu ovum (sel telur=23) dan spermatozoa =23 (haploid).
Individu baru akan mewarisi sifat-sifat orang tuanya.
Pembawa unsur-unsur pewarisan yaitu gen
Gen-gen itu merupakan rangkaian asam deoksiribonukleat (DNA) dengan panjang tertentu dan merupakan komponen kromosom.
Fungsi Kromosom

Mengontrol sifat biologis dan genetis sel dalam suatu spesies
Memiliki DNA yang berkaitan dengan aktifitas molekular

3.6. Jumlah Kromosom Makhluk Hidup
Jumlah kromosom dasar di dalam genom haploid pada umumnya berbeda-beda antara satu spesies dan spesies lainnya. Namun, jumlah kromosom ini tidak ada kaitannya dengan ukuran atau kompleksitas biologi suatu organisme. Kebanyakan spesies mempunyai 10 hingga 40 buah kromosom di dalam genom haploidnya. Muntjac, sejenis rusa kecil dari Asia, hanya mempunyai tiga buah kromosom, sedangkan beberapa spesies paku-pakuan diketahui mempunyai beratus-ratus kromosom di dalam genom haploidnya.

Pada organisme diploid kedua genom akan berpasangan pada setiap kromosom yang sesuai. Artinya, kromosom nomor 1 dari genom pertama akan berpasangan dengan kromosom nomor 1 pula dari genom kedua. Demikian seterusnya hingga pasangan kromosom yang ke-n. Kromosom-kromosom yang berpasangan ini dinamakan kromosom homolog.

Dengan adanya kromosom-kromosom homolog, tiap gen yang terletak pada lokus tertentu di dalam suatu kromosom dapat berpasangan dengan gen yang sesuai pada kromosom homolognya. Sebagai contoh, gen A (dominan) pada suatu kromosom dapat berpasangan dengan gen A pada kromosom homolognya sehingga terbentuk genotipe homozigot dominan untuk lokus tersebut. Jika pada kromosom yang satu terdapat gen A dan pada kromosom homolognya terdapat gen a, maka akan diperoleh genotipe heterozigot. Demikian pula, jika pada kedua kromosom homolog gen a berpasangan dengan gen a, maka akan didapatkan genotipe homozigot resesif.

Berikut ini adalah jumlah kromosom 2N dari manusia serta sebagian binatang dan tanaman di mana N adalah sebuah genom / jenis kromosom dan setiap genom memiliki dua kromosom :

No

Makhluk Hidup

∑ Kromosom

No

Makhluk Hidup

∑ Kromosom

1
Ayam (Chiken)

78

01
Bawang

16

2
Anjing

78

02
Buncis

22

3
Babi

40

03
Bunga Matahari

34

4
Bebek/ Itik

80

04
Cemara

24

5
Bintang Laut

94

05
Gandum Bir

14

6
Cacing Tanah

36

06
Gandum Roti

42

7
Cacing Gelang

24

07
Hydra

32

8
Domba

54

08
Jagung

14, 20

9
Ikan Mas

94

09
Jamur

4

10
Kalkun

82

10
Kapas

52

11
Katak

26

11
Kacang Polong

14

12
Kambing

60

12
Kapah Penicillium

2

13
Kecoa

23/24

13
Ketimun

14

14
Keledai

62

14
Kentang

48

15
Kelinci

44

15
Kubis

18

16
Kera

48

16
Lobak

18

17
Kerbau

48

17
Padi

24

18
Kucing

38

18
Pinus

24

19
Kuda

64

19
Pepaya

18

20
Lalat Rumah

12

20
Pisang

22, 44, 77, 78

21
Lalat Buah

8

21
Ragi

34

22
Lebah Madu

32

22
Tebu

86

23
Marmot

64

23
Tembakau

48

24
Merpati

80

24
Tomat

24

25
Manusia

46

26
Nyamuk

6

27
Sapi

60

28
Simpanse/Gorrila

48

29
Tikus Rumah

40

30
Tikus Sawah

42

31
Ulat Sutera

56

3.7. GEN
Gen (dari bahasa Belanda: gen) adalah unit pewarisan sifat bagi organisme hidup atau substansi hereditas yang merupakan senyawa kimia yang mengandung informasi genetik dan dapat menduplikasi diri pada waktu mitosis. Bentuk fisiknya adalah urutan DNA yang menyandi suatu protein, polipeptida, atau seuntai RNA yang memiliki fungsi bagi organisme yang memilikinya. Batasan modern gen adalah suatu lokasi tertentu pada genom yang berhubungan dengan pewarisan sifat dan dapat dihubungkan dengan fungsi sebagai regulator (pengendali), sasaran transkripsi, atau peran-peran fungsional lainnya.

Penggunaan “gen” dalam percakapan sehari-hari (misalnya “gen cerdas” atau “gen warna rambut”) sering kali dimaksudkan untuk alel: pilihan variasi yang tersedia oleh suatu gen. Meskipun ekspresi alel dapat serupa, orang lebih sering menggunakan istilah alel untuk ekspresi gen yang secara fenotipik berbeda. Gen diwariskan oleh satu individu kepada keturunannya melalui suatu proses reproduksi, bersama-sama dengan DNA yang membawanya. Dengan demikian, informasi yang menjaga keutuhan bentuk dan fungsi kehidupan suatu organisme dapat terjaga.

Gen adalah unit terkecil bahan sifat menurun. Besarnya diprkirakan 4-50 mikron. Istilah gen pertama kali diperkenalakan oleh W.Johansen (1909), sebagai pengganti istilah factor keturunan atau elemen yang dikemukakan oleh Gregor Mendel. Gregor Mendel telah berasumsi tentang adanya suatu bahan yang terkait dengan suatu sifat atau karakter yang dapat diwariskan. Ia menyebutnya ‘faktor’. Pada 1910, Thomas Hunt Morgan menunjukkan bahwa gen terletak di kromosom. Selanjutnya, terjadi ‘perlombaan’ seru untuk menemukan substansi yang merupakan gen. Banyak penghargaan Nobel yang kemudian jatuh pada peneliti yang terlibat dalam subjek ini.

Gen menumbuhkan serta mengatur berbagai jenis karakter dalam tubuh baik fisik maupun psikis. Pengaturan karakteristik ini melalui proses sintesa protein seperti; kulit dibentuk oleh keratin, otot dari aktin dan miosin, darah dari (Hb, globulin, dan fibrinogen), jaringan pengikat dari (kolagen dan elastin), tulang dari Ossein, tulang rawan dari kondrin. Gen sebagai factor keturunan tersimpan di dalam kromosom, yaitu di dalam manik – manik yang disebut kromomer atau nukleusom dari kromonema.

Morgan seorang ahli genetika dari Amerika Serikat menyebut kromomer itu dengan lokus. Lokus adalah lokasi yang diperuntukan bagi gen dalam kromosom. Jadi menurut morgan gen tersebut tersimpan di dalam setiap lokus yang khas dalam kromosom. Gen sebagai zarah kompak yang mengandung satuan informasi genetic dan mengatur sifat – sifat menurun tertentu memenuhi lokus suatu kromosom. Setiap kromosom mengandung banyak gen.

Oleh sebab itu, dalam setiap kromosom khususnya di dalam kromonema terdapat deretan lokus. Batas antar lokus yang satu dengan lokus yang lain tidak jelas seperti deretan kotak – kotak Pada saat itu DNA sudah ditemukan dan diketahui hanya berada pada kromosom (1869), tetapi orang belum menyadari bahwa DNA terkait dengan gen.

Melalui penelitian Oswald Avery terhadap bakteri Pneumococcus (1943), serta Alfred Hershey dan Martha Chase (publikasi 1953) dengan virus bakteriofag T2, barulah orang mengetahui bahwa DNA adalah bahan genetik. Gen terdiri dari DNA yang diselaputi dan diikat oleh protein. Jadi secara kimia dapat disebut bahwa bahan genetis itu adalah DNA.

Thomas Hunt Morgan adalah ahli genetika dari Amerika Serikat yang menemukan bahwa factor – factor keturunan (gen) tersimpan dalam lokus yang khas dalam kromosom. Percobaan untuk hal ini dilakukan pada lalat buah ( Drosophila melanogaster ) dengan alasan sebagai berikut :

a) Cepat berkembang biak
b) Mudah diperoleh dan dipelihara
c) Cepat menjadi dewasa ( umur 10 – 14 hari sudah dewasa )
d) Lalat betina bertelur banyak
e) Hanya memiliki 4 pasang kromosom, sehingga mudah diteliti

Kesimpulannya adalah Gen bersifat antara lain :

Sebagai materi tersendiri yang terdapat dalam kromosom
Setiap gen mendapat tempat khusus (Lokus) dalam kromosom
Mengandung informasi genetika
Dapat menduplikasikan diri pada peristiwa pembelahan sel

3.8. Fungsi Gen
Sebagai substansi hereditas, gen mempunyai fungsi sebagai berikut :

1) Sebagai zarah tersendiri dalam kromosom. Zarah adalah zat terkecil yang tidak dapat dibagi –bagi lagi.
2) Menentukan perkembangan dan proses metabolisme individu, karena menentukan jenis protein yang harus dibentuk. Enzim dan Hormon merupakan protein dan jenis enzim tertentu berfungsi untuk suatu kerja tertentu pula. Berdasarkan sifat tersebut maka enzym bersifat spesifik.

Enzym berfungsi mempercepat reaksi kimia dan berperan dalam metabolesme yang berguna untuk pertumbuhan.
Hormon berfungsi mengaktifkan kembali reaksi kimia dalam tubuh dan berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan.

3) Menyampaikan informasi genetis dari generasi ke generasi berikutnya.
Adanya gen sifat-sifat yang dimiliki induk akan diturunkan kepada anaknya. Dan penurunan sifat tersebut diatur oleh gen yang dapat menimbulkan keadaan spesifik dari suatu organisme.

3.9. Alela
Dari sudut pandang genetika klasik, alel (dari bahasa Inggris allele) merupakan bentuk alternatif dari gen dalam kaitan dengan ekspresi suatu sifat (fenotipe). Sebagai ilustrasi, suatu lokus dapat ditempati gen yang mengatur warna kelopak bunga merah (alel untuk bunga merah) dan juga alel untuk warna kelopak bunga putih (alel untuk bunga putih).

Alel berasal dari kata allelon singkatan dari allelomorf yang artinya bentuk lain. Alel merupakan sepasang gen yang terletak pada lokus yang sama pada kromosom yang homolog, yang bertugas membawa suatu sifat / karakter (alternatif sesamnya).Tidak semua gen mempunyai 2 alel ada juga yang lebih dari 2 disebut beralel banyak (alela ganda), contohnya : gen yang mengatur protein darah.

Homozygot : alel dengan pasangan kedua gen pada suatu individu sama (simbolnya sama / genotipenya sama)
Heterozygot : alel dengan pasangan kedua gen tidak sama ( simbolnya berbeda / genotipenya sama.

Pada individu, pasangan alel menentukan genotipe dari individu yang bersangkutan. Sejalan dengan perkembangan genetika, pengertian alel menjadi lebih luas dan umum. Dalam arti modern, alel adalah berbagai ekspresi alternatif dari gen atau seberkas DNA, tergantung tingkat ekspresi genetik yang diamati.

Pada tingkat fenotipe, pengertian alel adalah seperti yang dikemukakan di atas.
Pada tingkat enzim (dalam analisis isoenzim), alel sama dengan isoenzim.
Pada tingkat genom, alel merupakan variasi-variasi yang diperoleh pada panjang berkas DNA (polimorfisme DNA).
Pada tingkat transkriptom, alel adalah bentuk-bentuk alternatif dari RNA yang dihasilkan oleh suatu oligo.
Pada tingkat protein, alel merupakan variasi-variasi yang bisa dihasilkan dalam suatu keluarga gen.

3.10. Struktur gen
Pada eukariota, gen terdiri dari :

Domain regulasi inisiasi transkripsi, yang terdiri antara lain dari: deret GCCACACCC, ATGCAAAT, kotak GC, kotak CCAAT dan kotak TATA.
Intron
Ekson
Domain regulasi akhir transkripsi
(Untuk penjelasan lebih lanjut tentang Gen diulas dalam bab Materi Genetik)

3.11. Umpan Balik

Jelaskan peranan dari bagian kromosom yaitu kromatid, kromomer, sentromer atau kinetokor, satelit, dan telomer.
Kromosom manusia dibedakan atas 2 tipe : yaitu Autosom dan Gonosom (Sex Chromosome). Jelaskan pengertian di atas dan bagaimanakah keterkaitannya dengan penentuan jenis kelamin.
Apakah jumlah kromosom suatu makhluk hidup berhubungan dengan derajat makhluk hidup itu. Misalnya : Jumlah kromosom kalkun 82 akan mempunyai derajat lebih tinggi dibandingkan dengan katak 26. Jelaskan !.
Tuliskan nama latin dari beberapa nama makhluk hidup pada tabel jumlah kromosom di atas.
Bagaimana keterkaitannya antara kromosom dengan gen. Jelaskan !.
Sebutkan dan Jelaskan enzim-enzim dan Hormon-Hormon yang terdapat pada manusia, ternak ayam, ternak kambing dan ternak sapi baik (Laki-laki/Jantan atau Wanita/Betina)
Pada Lalat buah (Drosophila melanogaster) memiliki 8 buah kromosom, yakni 6 buah autosom dan 2 buah kromosom seks (xx dan xy). Jelaskan proses gametogenesis pada lalat jantan dan lalat betina.
Apa yang saudara ketahui tentang : alela ganda, polipeptida, protein, DNA dan RNA
Apa yang saudara ketahui tentang : kromosom haploid, kromosom diploid, kromosom homolog, genotype homozigot dominan, genotype homozigot resesif dan genotype heterozigot.
Coba jelaskan manfaat kromosom atau gen dalam dunia peternakan.

Suka
Be the first to like this.

Pengamatan Kromosom Raksasa Drosophila melanogaster

Read article below in English [Baca artikel berikut dalam bahasa Inggris]

Berikut ini adalah artikel yang membahas tentang prosedur pengamatan kromosom raksasa pada lalat buah, artikel ini saya modifikasi dari kegiatan praktikum MK Genetika yang saya ikuti di S1 Pendidikan Biologi Universitas Negeri Malang (UM).

Daftar Isi:

Pendahuluan
Alat-Bahan
Prosedur Kerja
Hasil Pengamatan
Sumber-sumber

Pendahuluan

Kromosom merupakan molekul asam nukleat yang tersusun dari molekul DNA (mengandung sejumlah gen) yang tergabung dengan protein tertentu (bukan histon, pada makhluk hidup prokariot) atau bergabung dengan protein histon (pada makhluk hidup eukariot) dan memiliki kemampuan untuk melakukan replikasi sendiri. (Corebima, 1994). Pada sel-sel eukariot, selain ditemukan di dalam inti, kromosom juga ditemukan di dalam organel tertentu, misalnya kloroplas (tumbuhan) dan mitokondria. Struktur kromosom di dalam mitokondria makhluk hidup apapun berupa molekul DNA unting ganda yang melilit dan tidak berasosiasi dengan protein-protein semacam histon atau berupa molekul DNA unting DNA yang telanjang (Corebima, 1994). Berbeda dengan kromosom di dalam mitokondria, kromosom di dalam inti sel eukariot merupakan nucleoprotein yang terdiri dari DNA unting ganda yang berasosiasi dengan protein histon, protein non histon bahkan RNA (Gardner, 1991).

Beberapa sel dari larva insekta tetentu mempunyai kromosom raksasa. Contoh insekta yang memiliki kromosom raksasa adalah Drosophila melanogaster [lalat buah].

Koromosom raksasa ini terdapat dalam sel kelenjar ludahnya (Kimball, 1990). Kromosom ini disebut kromosom raksasa karena sesungguhnya kromosom ini adalah kromosom interfase yang memiliki ukuran lebih panjang daripada kromosom metaphase sehingga kromosom ini dapat dilihat (pada fase interfase) dimana pada kondisi tersebut semua kromosom lain tidak terlihat. Kromosom raksasa dibentuk oleh peristiwa endomitosis, yaitu suatu replikasi yang menghasilkan banyak kromosom yang tidak terpisah satu dengan yang lain. Struktur kromosom raksasa ini tersusun atas pita terang dan pita gelap. Pita terang mengandung eukromatin dengan lilitan yang renggang sedangkan pita gelap mengandung heterokromatin dengan lilitan yang padat, mengalami kondensasi, dan berperan aktif dalam pembelahan. DNA umumnya terdapat pada pita-pita yang gelap (Kimball, 1990). Kromosom raksasa ini merupakan hasil duplikasi berulang-ulang dari kromosom tanpa disertai pembelahan sel. Duplikat-duplikat homolog ini baik paternal maupun maternal, terletak berdampingan secara sempurna, sehingga menghasilkan bentukan menyerupai kabel yang berserabut banyak. Pada kelenjar ludah Drosophila melanogaster setiap kromosom raksasa merupakan hasil sembilan siklus replikasi. Kromosom raksasa yang terdapat pada kelenjar ludah Drosophila melanogaster ini umumnya menyerupai kromosom raksasa dalam jaringan lainnya tetapi memiliki lokasi gembungan yang berbeda-beda.

Pengamatan ini bertujuan untuk mengetahui struktur kromosom raksasa pada Drosopila melanogaster .

Alat-Bahan

Alat:

1. Mikroskop cahaya

2. Gelas arloji

3. Objek glass

4. Cover glass

5. Pipet

6. Jarum pentul

Bahan:

1. larva Drosopila melanogaster

2. larutan NaCl 0,9%

3. Larutan FAA

4. Acetocarmin

Prosedur Kerja

Memilih larva Drosopila melanogaster instar 3
Meletakkan larva pada gelas arloji dan diberi larutan NaCl 0,9%
Menentukan bagian kepala, ekor, dan leher larva
Meletakkan larva pada kaca benda dan diamati dibawah mikroskop
Memisahkan bagian kepala dengan ekor, dengan cara meletakkan jarum pentul pada bagian kepala dan leher kemudian menariknya hingga terputus
Mencari salivary glands (kelenjar ludah) yang memiliki bentukan seperti ginjal dengan warna transparan
Memisahkan salivary glands yang telah ditemukan dari lemak-lemak yang menempel
Menetesi salivary glands yang sudah ditemukan dengan FAA secukupnya, sampai warna salivary glands berubah menjadi keruh
Membersihkan sisa FAA dengan cara menghisapnya dengan kertas hisap, lalu ditetesi dengan acetocarmin
Menutup preparat dengan kaca penutup, dan mengamati di bawah mikroskop
Mencari kromosom raksasa pada preparat yang sudah dibuat, dan menggambarnya

Hasil Pengamatan

Pengamatan kali ini bertujuan untuk mengamati kromosom raksasa pada Drosophila melanogaster. Untuk mendapatkan kromosom raksasa ini perlu didapatkan terlebih dahulu kelenjar ludah larva instar 3 Drosophila melanogaster. Kelenjar ludah ini terletak di daerah antara kepala dengan leher. Warna kelenjar ludah adalah transparan dan akan berubah menjadi keruh saat ditetesi larutan fiksatif FAA. Kelenjar ludah Drosophila melanogaster berjumlah sepasang dengan bentuk seperti ginjal. Sebelum diamati, terlebih dahulu kelenjar ludah yang telah didapatkan ditetesi dengan acetocarmin. Pemberian acetocarmin ini bertujuan untuk memberikan pewarnaan pada kromosom sehingga kromosom lebih mudah diamati. Kromosom raksasa yang ditemukan berwarna transparan dengan suatu ciri yang khas yang mudah dikenali, yaitu terdapat garis-garis pita gelap dan terang berseling teratur. Dengan perbesaran mikroskop lemah, kromosom ini sudah dapat diamati dengan cukup jelas.

Berdasarkan hasil pengamatan dapat diketahui bahwa kromosom raksasa yang ditemukan pada kelenjar ludah Drosophila melanogaster memiliki bentukan yang besar dan panjang. Berbeda dengan kromosom biasa, kromosom raksasa ini dapat diamati pada mikroskop dengan perbesaran lemah. Secara umum, kromosom raksasa ini sama dengan kromosom biasa, salah satu perbedaan terletak pada proses terbentuknya. Menurut Gardner (1991), kromosom raksasa yang terdapat pada kelenjar ludah Drosophila melanogaster terbentuk karena proses endomitosis dimana strand kromosom mereplikasi terus menerus tanpa terjadi pembelahan inti. Proses endomitosis menghasilkan bentukan kromosom yang besar dan panjang seperti pita, atau yang biasa disebut kromosom polytene. Dalam www.ceolas.org disebutkan bahwa kromosom dalam kelenjar ludah Drosophila melanogaster membelah beberapa kali tetapi masing-masing strand tidak membelah. Strand-strand tersebut tetap menempel antara satu dengan yang lain. Dengan kata lain, kromosom raksasa ini memiliki banyak copy gen yang tidak memisah antara satu dengan yang lain, sehingga di dalam satu sel terdapat kopian informasi dari beberapa gen di dalam kromosom. Namun saat terjadi endoreplikasi yang berulang-ulang pada kromosom, ada bagian yang tidak ikut membelah dengan maksimal, yakni daerah sentromer. Sebagai hasilnya, sentromer kromosom tergabung bersama-sama menjadi bentukan padat yang dinamakan sentrosenter.

Ciri khas dari kromosom raksasa adalah terdapat garis-garis pita gelap dan pita terang yang tersusun teratur berselang-seling. Menurut Kimball (1990), pita terang pada kromosom raksasa ini merupakan eukromatin dengan lilitan renggang. Sedangkan pita gelap merupakan heterokromatin dengan lilitan yang padat dan dapat mengalami kondensasi. DNA umumnya terdapat pada pita-pita yang gelap. Bagian yang berperan aktif dalam pembelahan adalah bagian pada pita gelap. Jumlah pita pada kromosom raksasa dapat digolongkan menjadi 537 pita untuk kromosom X, 1032 pita pada kromosom kedua, 1047 pita pada kromosom ketiga, dan 34 pita pada kromosom keempat. Sehingga total pita adalah 2650 untuk satu genome. Pada beberapa penelitian lain disebutkan bahwa jumlah pitanya adalah 3286.

Kromosom raksasa biasanya ditemukan pada stadium larva. Hal ini dapat dimengerti karena dengan adanya replikasi kromosom yang berulang-ulang (untuk membentuk kromosom raksasa) ini akan menguntungkan bagi larva yang sedang tumbuh dengan cepat daripada jika sel tersebut tetap diploid. Pembentukan kromosom raksasa tidak hanya terjadi pada kelenjar ludah larva prepupa Drosophila melanogaster tetapi juga terjadi pada sel-sel perawat pada ovarium, sel folikel yang mengelilingi oosit, sel-sel lemak, sel usus dan histoblas abdominal. Jadi selain pada kelenjar ludah, kromosom raksasa juga ditemukan pada sel-sel tersebut. Perbedaannya adalah pada letak penggembungan.

Seperti halnya kromosom biasa lainnya, kromosom raksasa ini juga berfungsi untuk mengatur kegiatan metabolisme di dalam sel dan mengatur semua sistem kerja di dalam sel tersebut.

Sumber-sumber

Anonim. Tanpa tahun. Polytene Chromosome, (Online), (www.ucsf.edu/sedat/polytene_chrom.html, diakses tanggal 10 Maret 2007). Anonim. Tanpa tahun. Polytene Chromosome, (Online), (http://en.wikipedia.org/wiki/Polytene_chromosome, diakses tanggal 10 Maret 2007)Anonim. Tanpa tahun. Polytene Chromosome, Endoreplication and Puffing, (Online), (http://www.sdbonline.org/fly/aimorph/puffing.htm, diakses tanggal 10 Maret 2007)Anonim. 1994. Polytene Chromosomes from Salivary Glands, (Online), (http://www.woodrow.org/teachers/bi/1994/polytene_chromosomes.html, diakses tanggal 10 Maret 2007).

Corebima, A.D. 1994. Genetika. Malang: UM Gardner, E.J, dkk. 1991. Principles of Genetics. New York: John Wiley and Sons, Inc.

Kimball, W, John. 1990. Biologi Jilid I. Jakarta: Erlangga

Manning, Gerard. 2006. A Quick and Simple Introduction to Drosophila melanogaster, (Online), (www.ceolas.org/fly/intro.html, diakses tanggal 10 Maret 2007)

117SitraBio

Etiam placerat

Materi Kuliah Gratis: Lalat Buah, Fenomena Tuhan Yang Indah

Diktat Genetika Ternak-3 (penentuan kromosom pada Drosophila melanogaster

Pengamatan Kromosom Raksasa Drosophila melanogaster

Pengamatan Kromosom Raksasa Drosophila melanogaster

Translate

About Me

Blog Archive

Pages

My Blog List

Followers