LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA

SIKLUS HIDUP LALAT BUAH

(DROSHOPHILA MELANOGASTER)

NAMA : RISKI AMELIA

NIM : 06111409013

FAKULTAS/JURUSAN : FKIP/PMIPA

PRODI : PENDIDIKAN BIOLOGI

DOSEN PEMBIMBING : DR. RAHMI SUSANTI, M.SI.

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN BIOLOGI

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

TAHUN AJARAN 2013/2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Lalat buah (Drosophila melanogaster) adalah serangga yang mudah

berkembang biak yang biasanya terdapat pada buah-buahan. Dari satu perkawinan

pada Drosophila dapat dihasilkan ratusan keturunan dan generasi yang baru dapat

dikembangkan setiap dua minggu. Karakteristik ini menunjukkan lalat buah

organisme yang cocok sekali untuk kajian-kajian genetik (Campbell, 2002).

Kebanyakan penemuan di bidang genetika didapatkan melalui penelitian

dengan menggunakan lalat tersebut sebagai bahan penelitian (Suryo, 2004).

Pilihan ini tepat sekali karena pertama, lalat ini kecil sehingga suatu populasi yang

besar dapat dipelihara dalam laboratorium. Kedua, daur hidup sangat cepat. Tiap 2

minggu dapat dihasilkan satu generasi dewasa yang baru. Ketiga, lalat ini

sangat  subur yang betina dapat menghasilkan ratusan telur yang dibuahi dalam

hidupnya yang pendek (Kimball, 2001).

Berikut merupakan klasifikasi dari Drosophila melanogaster (Borror, 1992):

Kingdom : Animalia

Phyllum : Arthropoda

Class : Insecta

Ordo : Diptera

Family : Drosophilidae

Genus : Drosophila

Spesies : Drosophila melanogaster

Selain itu, Drosophila juga diklasifikasikan ke dalam sub ordo

Cyclophorpha (pengelompokan lalat yang pupanya terdapat kulit instar 3,

mempunyai jaw hooks) dan termasuk ke dalam seri Acaliptrata yaitu imago

menetas dengan keluar dari bagian anterior pupa.

Adapun ciri umum lain dari Drosophila melanogaster diantaranya:

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 dua bagian yang terinteruptus

dekat dengan tubuhnya.

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

5. Crossvein posterior umumnya lurus, tidak melengkung.

6. Mata majemuk berbentuk bulat agak ellips dan berwana merah.

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

dibanding mata majemuk. Kepala berbentuk elips.

8. Thorax berbulu-bulu dengan warna dasar putih, sedangkan abdomen

bersegmen lima dan bergaris hitam.

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

(Mutiara,2012).

Untuk membedakan Drosophila melanogaster jantan dan betina yaitu sebagai

berikut :

Jantan Betina

Ukuran tubuh lebih kecil dari betina Ukuran tubuh lebih besar dari jantan

Sayap lebih pendek dari sayap betina Sayap lebih panjang dari sayap jantan

Terdapat sisir kelamin (sex comb) Tidak terdapat sisir kelamin (sex comb)

Ujung abdomen tumpul dan lebih hitam Ujung abdomen runcing

Dari latar belakang diatas diketahui bahwa Drosophila memiliki sifat

sangat mudah berkembangbiak (hanya memerlukan waktu dua minggu untuk

menyelesaikan seluruh daur kehidupannya), mudah pemeliharaannya, serta

memiliki banyak variasi fenotipe yang relatif mudah diamati, sehingga dapat

digunakan sebagai bahan pembelajaran dalam mata kuliah genetika untuk

mempelajari siklus hidup organisme, pengamatan keturunan F1 dan sifat yang

diturunkan induk. Makalah ini diharapkan mampu memberikan informasi tentang

siklus hidup Drosophila beserta keturunanya dalam F1 dan perbedaan morfologi

lalat buah jantan dan betina.

1.2 Rumusan Masalah

1.2.1 Bagaimana deskripsi umum lalat buah?

1.2.2 Bagaimana morfologi lalat buah?

1.2.3 Bagaimana siklus hidup lalat buah?

1.3 Tujuan

1.3.1 Untuk mengetahui deskripsi umum lalat buah

1.3.2 Untuk mengetahui morfologi lalat buah

1.3.3 Untuk mengetahui siklus hidup lalat buah

1.4 Manfaat

1.4.1 Mengetahui deskripsi umum lalat buah

1.4.2 Mengetahui morfologi lalat buah

1.4.3 Mengetahui siklus hidup lalat buah

BAB II

METODOLOGI

2.1 Waktu dan Tempat Pengamatan

Pengamatan ini dilaksanakan pada bulan Maret 2014 - April 2014. Masing-

masing praktikan melakukan percobaan dan pengamatan sendiri-sendiri di rumah.

Botol kultur disimpan dalam ruangan dengan suhu 25°C - 27°C. Kondisi

lingkungan tersebut masih dalam rentang optimal untuk pertumbuhan dan

perkembangan lalat Drosophilla sp.

2.2 Subjek Pengamatan

Subjek dalam penelitian ini adalah lalat Drosophilla sp. Supaya mendapatkan

lalat dewasa yang baru, maka dilakukan pembiakan dengan langkah-langkah

sebagai berikut:

1. Disiapkan botol selai ukuran 300 ml, kemudian botol dicuci bersih untuk

disterilkan dengan cara merebusnya sampai mendidih. Setelah itu diangkat

dan ditiriskan. Lalu setelah kering, botol dimasukan dalam plastik bening

untuk menjaga kesterilannya.

2. Botol dikeluarkan dari plastik. Botol diberi label tanggal, nama praktikan

dan tempat pengamatan. Kemudian botol diisi dengan media sebagai

nutrient untuk pembiakan lalat yaitu campuran pisang dan tape dengan

perbandingan 8:1 yang telah diblender serta diberi kertas saring yang telah

disterilkan dengan alkohol. Setelah selesai sumbat tutup botol

menggunakan busa. Kemudian dimasukkan lalat buah sebanyak 10

pasang. Setelah itu botol diiletakkan diruangan yang bercahaya selama

±15 hari.

3. Setelah ±7 hari ketika larva f1 sudah terlihat maka parental dikeluarkan

dari botol. Lalu dihitung berapa banyak jumlah lalat pada keturunan

pertama. Dilakukan pengamatan dibawah mikroskop stereo untuk melihat

morfologi lalat jantan dan betina.

2.3 Alat dan Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu :

- Pisang ambon

- Tape

- Alkohol

- lalat buah

Alat-alat yang digunakan yaitu :

- botol selai 300 ml

- blender

- kertas saring

- busa

- kamera digital

- pisau/cutter

- Mikroskop

- alat tulis.

2.4 Cara Kerja

2.4.1 Pembuatan Media Pisang Tape (MPT)

1. Pisang ambon yang ranum dicampurkan dengan tape singkong

dalam perbandingan 8:1 sampai benar-benar homogen.

2. Medium pisang tape yang sudah jadi kemudian dimasukan ke

dalam botol kultur yang telah disterilisasikan. Medium dimasukan secara

hati-hati dengan menggunakn sendok agar tidak ada yang menempel pada

dinding botol kultur.

3. Kertas saring disterilisasi dengan cara direndam di dalam alkohol

selama sepuluh menit kemudian diangkat dan dijemur hingga kering.

4. Kertas saring yang telah steril dilipat membentuk segitiga dan

dimasukan ke dalam botol kultur untuk menyerap kelebihan air yang

dihasilkan oleh medium pisang tape.

5. Botol kultur yang sudah berisi medium ditutup dengan busa yang

memiliki rongga-rongga kecil sebagai jalan sirkulasi udara.

2.4.2 Percobaan Siklus Hidup Drosophila sp

1. Disediakan botol kultur yang berisi medium.

2. Lalat buah ditangkap dengan menggunakan buah-buahan yang

ranum sebagai pemancing. Setelah lalat buah berkumpul diatas buah-

buahan tersebut, lalat buah ditangkap dengan menggunakan plastik.

3. Lalat buah yang sudah ditangkap dengan plastik, dipindahkan ke

dalam botol kultur dan botol ditutup dengan menggunakan busa.

4. Botol kultur diberi label berisi keterangan tanggal, waktu dan

tempat penangkapan lalat buah dan nama penangkap lalat buah.

5. Biakan lalat diamati setiap 2, 3, 4 atau 6 jam sekali setiap harinya

serta dicatat pertumbuhan yang terjadi.

2.4.3 Cara Membius Lalat

1. Botol kultur disentakkan pada buku agar semua lalat yang ada

dalam bagian atas botol jatuh ke bawah.

2. Sumbat busa dibuka dan mulut botol kultur dipertautkan dengan

botol eterisasi (botol pembiusan).

3. Botol kultur diputar perlahan-lahan sesuai dengan sumbunya untuk

merangsang lalat di dalam botol keluar ke arah botol eterisasi.

4. Setelah sebagian besar lalat masuk ke dalam botol eterisasi, botol

kultur dilepaskan dan disumbat kembali. Botol eterisasi juga disumbat.

Kapas yang sudah diteteskan diethyl eter sebanyak 3-4 tetes dimasukan ke

dalam botol eterisasi dan tunggu sampai semua lalat di dalam botol

eterisasi pingsan

2.5 Hasil Pengamatan

Tabel 1. Jumlah Parentum, Keturunan Pertama (F1)

NoJumlah Lalat Buah

Tanggal PraktikumParentum F1

1 12 87 29 Maret 2014 – 7 April 2014

Tabel 2. Kronologi Pertumbuhan F1 Lalat Buah

Jam Hari Stadium

0 0 Telur diletakan

0-24 0-1 Embrio

24 1 Menetas (instar I)

72 3 Pergantian kulit 1 (instar II)

98 4 Pergantian kulit 2 (instar III)

120 5 Pembentukan puparium

123 5 Pergantian kulit prepupal (instar IV)

141 6 Pupa: penampakan kepala, sayap, kaki

164 7 Pigmentasi mata

213 9 Imago keluar dari pupa dengan sayap

terlipat

215 9 Sayap merentang sampai bentuk

Tabel 3. Siklus Hidup Lalat Buah Drosophila sp

HariPerubahan/

PertumbuhanHasil pengamatan

Hari/tanggal

0-1 Telur (embrio)Berwarna titik-titik putih dan yang menempel pada dinding botol dan sumber makanan.

29 Maret 2013

1Telur berubah menjadi instar larva (instar 1)

Berwarna putih, memiliki segmen seperti cacing yang bergerak lambat.

30 Maret 2013

2-3

Instar larva membesar

(instar 2)

Ukurannya lebih besar dibanding instar 1, terlihat warna kehitaman pada bagian anterior larva (mulut larva).

1 April 2013

4

Instar larva lebih besar dari hari sebelumnya (larva instar 3)

warna hitam yang muncul pada mulut larva lebih jelas, gerakannya lebih cepat.

2 April 2014

5

Instar larva berubah menjadi prepupa (instar 4)

Tidak ada lagi pergerakan, pada tubuh larva muncul selaput dan tubuhnya memendek

3 April 2014

6prepupa menjadi pupa

kutikulanya mulai mengeras seperti cangkang berwarna agak kecoklatan dan tidak bergerak.

4 April 2013

7-8Pupa menjadi imago

ukuran relatif lebih kecil dan sayap belum terbentang sempurna

5 April 2014

9 lalat dewasaSayap telah terbentang sempurna, bergerak aktif dalam medium (terbang).

7 April 2014

a. Parentum b. Instar c. F1

Gambar Lalat di bawah mikroskop

BAB III

PEMBAHASAN

            Pada praktikum ini dilakukan pemeliharaan dan pengamatan terhadap

siklus hidup Drosophila. Drosophila melanogaster (Lalat buah) merupakan

sejenis lalat buah yang biasa terdapat di buah-buahan dan biasanya digunakan

sebagai objek dalam percobaan genetika karena daur hidupnya sangat cepat.

Selain itu, lalat ini sangat  subur yang betina dapat menghasilkan ratusan telur

yang dibuahi dalam hidupnya yang pendek (Kimball, 2001).

Drosophila tersebut dibiakkan dengan media pisang tape dengan

perbandingan 8:1. Fungsi tape dalam medium ini adalah sebagai sumber

karbohidrat bagi Drosophila.

Berdasarkan hasil pengamatan dapat disimpulkan siklus hidup Drosophila

yaitu telur – larva – pupa - imago. Pada pengamatan Drosophila, menghasilkan

telur yang berbentuk oval. Menurut Borror (1992) menyatakan bahwa telur

Drosophila dilapisi oleh dua lapisan, yaitu satu selaput vitellin tipis yang

mengelilingi sitoplasma dan suatu selaput tipis tapi kuat (Korion) di bagian luar

dan di anteriornya terdapat dua tangkai tipis. Korion mempunyai kulit bagian luar

yang keras dari telur tersebut. Kemudian pada tahap larva terjadi dua kali

pergantian kulit dan periode di antara masa pergantian kulit dinamakan stadium

instar. Di akhir stadium instar, larva keluar dari media makanan menuju ke tempat

yang lebih kering untuk berkembang menjadi pupa.  Tahap pupa berlangsung

sekitar 2 hari sampai 4 hari. Lalat dewasa yang baru keluar dari pupa sayapnya

belum mengembang, tubuhnya berwarna bening.  Kemudian akan berkembang

hingga tahap imago. Hal ini sesuai dengan pendapat Ashburner (1985) yang

menyatakan bahwa 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. Sehingga dari pengamatan

siklus hidup Drosophila ini dapat diketahui bahwa metamorfosis pada Drosophila

termasuk metamorfosis sempurna, yaitu dari telur – larva instar I – larva instar II

– larva instar III – pupa – imago.

Gambar1. perkembangan lalat buah

Perkembangan dimulai segera setelah terjadi fertilisasi, yang terdiri dari

dua periode. Pertama, periode embrionik di dalam telur pada saat fertilisasi

sampai pada saat larva muda menetas dari telur dan ini terjadi dalam waktu

kurang lebih 24 jam. Dan pada saat seperti ini, larva tidak berhenti-berhenti untuk

makan (Silvia, 2003)

Periode kedua adalah periode setelah menetas dari telur dan disebut

perkembangan postembrionik yang dibagi menjadi tiga tahap, yaitu larva, pupa,

dan imago (fase seksual dengan perkembangan pada sayap). Formasi lainnya pada

perkembangan secara seksual terjadi pada saat dewasa (Silvia, 2003).

Telur Drosophila berbentuk benda kecil bulat panjang dan biasanya

diletakkan di permukaan makanan. Betina dewasa mulai bertelur pada hari kedua

setelah menjadi lalat dewasa dan meningkat hingga seminggu sampai betina

meletakkan 50-75 telur perhari dan mungkin maksimum 400-500 buah dalam 10

hari (Silvia, 2003).

Larva Drosophila berwarna putih, bersegmen, berbentuk seperti cacing,

dan menggali dengan mulut berwarna hitam di dekat kepala. Untuk pernafasan

pada trakea, terdapat sepasang spirakel yang keduanya berada pada ujung anterior

dan posterior (Silvia, 2003).

Saat kutikula tidak lunak lagi, larva muda secara periodik berganti kulit

untuk mencapai ukuran dewasa. Kutikula lama dibuang dan integumen baru

diperluas dengan kecepatan makan yang tinggi. Selama periode pergantian kulit,

larva disebut instar. Instar pertama adalah larva sesudah menetas sampai

pergantian kulit pertama. Dan indikasi instar adalah ukuran larva dan jumlah gigi

pada mulut hitamnya. Sesudah pergantian kulit yang kedua, larva (instar ketiga)

makan hingga siap untuk membentuk pupa. Pada tahap terakhir, larva instar

ketiga merayap ke atas permukaan medium makanan ke tempat yang kering dan

berhenti bergerak. Jika dapat diringkas, pada Drosophila, destruksi sel-sel larva

terjadi pada prose pergantian kulit (molting) yang berlangsung empat kali dengan

tiga stadia instar: dari larva instar 1 ke instar II, dari larva instar II ke instar III,

dari instar III ke pupa, dan dari pupa ke imago (Ashburner, 1985).

Selama makan, larva membuat saluran-saluran di dalam medium, dan jika

terdapat banyak saluran maka pertumbuhan biakan dapat dikatakan berlangsung

baik. Larva yang dewasa biasanya merayap naik pada dinding botol atau pada

kertas tissue dalam botol. Dan disini larva akan melekatkan diri pada tempat

kering dengan cairan seperti lem yang dihasilkan oleh kelenjar ludah dan

kemudian membentuk pupa.

Saat larva Drosophila membentuk cangkang pupa, tubuhnya memendek,

kutikula menjadi keras dan berpigmen, tanpa kepala dan sayap disebut larva instar

4. Formasi pupa ditandai dengan pembentukan kepala, bantalan sayap, dan kaki.

Puparium (bentuk terluar pupa) menggunakan kutikula pada instar ketiga. Pada

stadium pupa ini, larva dalam keadaan tidak aktif, dan dalam keadaan ini, larva

berganti menjadi lalat dewasa (Ashburner, 1985)

Struktur dewasa tampak jelas selama periode pupa pada bagian kecil

jaringan dorman yang sama seperti pada tahap embrio. Pembatasan jaringan

preadult (sebelum dewasa) disebut anlagen. Fungsi utama dari pupa adalah untuk

perkembangan luar dari anlagen ke bentuk dewasa (Silvia, 2003).

Drosophila melanogaster dewasa dalam satu siklus hidupnya berusia

sekitar 13 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 (Borror, 1992)

Tahapan-tahapan yang terjadi pada siklus hidup  Drosophila dipengaruhi

oleh beberapa faktor. Menurut Shorrocks (1972) faktor-faktor yang

mempengaruhi pertumbuhan pada siklus hidup Drosophila melanogaster

diantaranya sebagai berikut:

1. 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 180°C, 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.

2. 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.

3. 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.

4. Intensitas Cahaya

Drosophila melanogaster lebih menyukai cahaya remang-remang dan

akan mengalami pertumbuhan yang lambat selama berada di tempat yang

gelap.

Pada praktikum ini juga dilakukan pengamatan untuk membedakan

Drosophila jantan dan Drosophila betina menggunakan mikroskop. Setelah

melakukan pengamatan diperoleh bahwa ukuran Drosophila betina memiliki

ukuran tubuh yang lebih besar daripada Drosophila jantan. Ujung abdomen

tumpul pada Drosophila jantan sedangkan Drosophila betina memiliki ujung

abdomen runcing. Pada ujung abdomen  Drosophila jantan terdapat bintik hitam

yang tidak dimiliki oleh Drosophila betina. Selain itu, terdapat 5 segmen pada

Drosophila jantan dan memiliki sex comb pada bagian tungkai, sedangkan

Drosophila betina memiliki 7 segmen dan tidak memiliki sex comb pada tungkai

depan.

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Siklus hidup Drosophila memiliki 4 fase yaitu telur, larva, pupa dan

imago. Siklus hidup Drosophila berlangsung selama kurang lebih 9 hari.

Penggunaan Drosophila dalam percobaan ini karena daur hidupnya sangat cepat

dan lalat ini sangat  subur yang betina dapat menghasilkan ratusan telur yang

dibuahi dalam hidupnya yang pendek. Siklus hidup Drosophila dipengaruhi

beberapa faktor yaitu suhu, intensitas cahaya, ketersediaan makanan dan tingkat

kepadatan tempat tinggal. Perbedaan Drosophila jantan dan Drosophila betina

dapat diketahui berdasarkan ukuran tubuh, ujung abdomen, segmen abdomen dan

ada tidaknya sex comb pada tungkai depan.

DAFTAR PUSTAKA

Ashburner, Michael. 2002. Drosophila Genomics and Speciation.

http://www.gen.cam.ac.uk/Research/ashburner. diakses tanggal 22 April

2014

Borror.J.D,Triplehorn. 1992. Pengenalan Pengajaran Serangga.

Yogyakarta:Universitas Gadjah Mada Press.

Campbell, N.A. 2002. Biologi Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Chairunnissa, Mutiara. 2012. Pengamatan Drosophila melanogaster. (Online).

http://katahatimutiara. wordpress. com /2012/09 /25/ pengamatan-

drosophila-melanogaster/ diakses tanggal 22 April 2014.

Kimball, J.W. 2001. Biologi. Jakarta: Erlangga.

Shorrocks, B. 1972. Drosophila. London: Ginn & Company Limited.

Silvia, Triana. 2003. Pengaruh Pemberian Berbagai Konsenterasi Formaldehida

Terhadap Perkembangan Larva Drosophila. Bandung: Jurusan Biologi

Universitas Padjdjaran.