gentum acara 1.docx
TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUMGENETIKA TUMBUHAN
ACARA IPENGAMATAN PERILAKU KROMOSOM
Semester:Ganjil 2014
Oleh:Kustiyatun
A1L013008/ A
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS PERTANIANLABORATORIUM PEMULIAAN TANAMAN DAN BIOTEKNOLOGI
PURWOKERTO2014
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dewasa ini mulai berkembang ilmu pengetahuan, khususnya di bidang
genetika. Sel induk baru yang sama dengan induknya merupakan suatu hasil
proses pembelahan sel. Pembelahan sel somatis (sel tubuh) yang menghasilkan
dua sel anakan yang sama dengan sifat sel induknya disebut pembelahan sel
secara mitosis.
Pembelahan mitosis merupakan proses pembelahan sel yang menghasilkan
dua sel anakan yang sama atau identik. Bahan inti sel terbagi dalam proses
pembelahan mitosis sehingga menyebabkan dari satu sel dihasilkan dua buah sel
anakan yang masing-masing memiliki sifat yang sama. Mitosis mempertahankan
pasangan kromosom melalui pembelahan inti dari sel somatis secara berturut-
turut. Proses ini terjadi secaran bersamaan dengan pembelahan sitoplasma dan
bahan-bahan di luar inti sel (sitokinesis). Proses ini mempunyai peran penting
dalam proses pertumbuhan makhluk hidup, sebagai pengganti sel yang rusak, dan
menjaga agar faktor genetik tetap.
Praktikum pengamatan kromosom menggunakan akar bawang merah
(Alium ascalonicum), karena pada ujung akar bawang merah sel-selnya aktif
memebelah (meristematis), dinding selnya tersusun atas lapisan senyawa-senyawa
yang mudah ditembusoleh larutan fiksatif dan pewarna, sehingga kromosomnya
mudah diamati dan memiliki jumlah kromosom yang sedikit yaitu 16.
Oleh karena itu perlu di perlu dilakukan pengamatan perilaku kromosom
supaya mahasiswa dapat mengetahui perilaku kromosom pada pembelahan
mitosis yang terjadi pada akar bawang merah, yang mana tahap pembelahan
mitosis sendiri ada 5 yaitu interfase, profase, metafase, anafase dan telofase.
B. Tujuan
Tujuan praktikum ini adalah untuk mengetahui perilaku kromosom pada
pembelahan mitosis.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Kromosom adalah struktur linier pada eukariot yang terdiri atas molekul DNA
dengan jumlah protein yang terikat padanya, mempunyai telomir dan sentromir;
pada prokariot berbentuk sirkuler dengan lebih sedikit protein serta tidak
mempunyai telomir dan sentromir; pada virus tertentu berupa RNA linier atau
sirkuler, biasanya tanpa protein (Susanto, 2011).
Menurut Sastrosumarjo (2006), kromosom adalah alat transportasi materi
genetik (gen dan genetik) yang sebagian besar bersegregasi menurut hukum
mendel, sedangkan menurut Masitah (2008), bahwa kromosom adalah susunan
yang bentuknya beraturan yang mengandung DNA yang mengandung rantai
panjang. Setiap kromosom dalam genomnya biasanya dapat dibedakan antara
yang satu dengan yang lainnya oleh beberapa kriteria , termasuk panjang relatif
kromosom, posisi suatu struktur yang disebut sentromer yang memberi kromosom
dalam dua tangan yang panjangnya berbeda–beda , kehadiran dan posisi bidang
yang membesar disebut knot (tombol) atau kromomer. Selain itu adanya
perpanjangan arus pada terminal dan material kromatin yang disebut satelit, dan
sebagainya ( Suprihati et.al., 2007).
Mitosis adalah suatu proses yang menghasilkan dua sel anak yang identik.
Mitosis mempertahankan pasangan kromosom yang sama melalui pembelahan inti
dari sel somatik secara berturut–turut. Proses ini terjadi secara bersama-sama
dengan pembelahan sitoplasma dan bahan- bahan yang ada di luar inti sel
(Crowder, 1986).
Menurut suryo (2012), mitosis adalah dua buah sel anakan memiliki sifat
keturunan yang sama dengan sifat sel induknya. Gamet betina setelah dibuahi oleh
gamet jantan akan bersifat diploid (2n) dan ini disebut zigot, zigot ini yang akan
mebelah berkali- kali.
Mitosis berlangsung melalui beberapa tahap antara lain; interfase, profase,
metafase, anafase, dan telofase (suryo, 2012) :
a. Interfase
Pada tahap ini sel siap untuk mulai membelah, tetapi belum memperlihatkan
kegiatan membelah. Inti sel nampak keruh kemudian lama-kelamaan nampak
benang-benang kromatin yang halus.
b. Profase
Pada tahap ini benang-benang kromatin memendek sehingga menjadi tebal,
maka terbentuklah kromosom. Tiap kromosom akan membelah memanjang dan
anak kromosom ini disebut kromatid. Dinding inti mulai menghilang. Sentriol
( bentuk seperti bintang dalam sitoplasma ) juga ikut membelah.
c. Metafase
Pada tahap ini kromosom berada di bidang tengah sel.
d. Anafase
Pada tahap ini sentromer membelah dan kedua buah kromosom memisahkan
diri dan bergerak menuju ke kutub yang arahnya berlawanan. Tiap kromatid hasil
pembelahan itu meiliki sifat keturunan yang sama. Mulai dari saatini kromatid-
kromatid itu berlaku sebagai kromosom baru.
e. Telofase
Di tiap kutub sel terbentuk stel kromosom yang identik. Serabut gelendong
inti lenyap dan dnding inti terbentuk lagi. Kemudian plasma sel terbagi menjadi
dua bagian, proses mana disebut sitokinase. Pada sel tumbuhan sel tumbuhan
sitokinese ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah di tengah-tengah sel.
III. METODE PRAKTIKUM
A. Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam praktikum pengamatan perilaku kromosom
antara lain: akar bawang merah, larutan 0,002 M, hydroxichinolin, larutan 45%
CH3COOH, larutan HCL dan larutan aceto orcein/ carmin. Alat yang digunakan
dalam praktikum pengamatan perilaku kromosom antara lain:kaca preparat, cover
glass, beker glass, penangas air, pembakar bunsen, mikroskop dan jarum.
B. Prosedur Kerja
1. Dipilih umbi bawang merah yang bagus dan sehat dan dikecambahkan di air
sampai muncul akar.
2. Dicuci akar bawang merah sampai bersih.
3. Dipotong ujung akar bawang merah sepanjang ± 1 cm dan masukkan ke
dalam larutan 0,002 M Hydroxychinolin, simpan di ruang gelap dengan suhu
20O C selama 1 jam.
4. Difiksasi ujung akar bawang merah dilakukan dengan menggunakan larutan
45% CH3COOH selama ± 10 menit.
5. Dimaserasi bahan dengan campuran larutan HCL dan CH3COOH dengan
perbandingan 3 : 1 pada suhu 60O C selama ± 3 menit.
6. Diambil 1 mm bagian ujung akar bawang merah dan diletakkan di atas gelas
preparat.
7. Dilakukan pewarnaan dengan aseto orcein atau aseto carmin (larutan
staining).
8. Ditutup dengan gelas penutup ( cover glass ) dan dihancurkan ujung akar
bawang merah dengan cara ditekan.
9. Dilewatkan di atas nyala api bunsen.
10. Diamati preparat dibawah mikroskop.
a. Dicari dan diamati fase-fase dalam mitosis pada preparat yang dibuat.
b. Dihitung fase mana yang jumlahnya paling banyak.
c. Digambar fase-fase yang ada pada preparat yang dibuat.
d. Dicatat perbesaran yang digunakan.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
No
Fase Gambar Keterangan
1. Profase
1
3 2
1. Dinding sel2. Kromatid3. Sister kromatid
- Perbesaran: 40x- Jumlah kromosom: 16- preparat: akar bawang merah
2. Metafase
12 3
1. Kromatid2. Sentromer3. Benang
spindel- Perbesaran: 40x- Jumlah
kromosom: 16- Preparat: akar
bawang merah
3 Telofase
2 1
1. Kromosom2. Sekat sitokinesis- Perbesaran: 40x- Jumlah
kromosom: 8- Preparat: akar
bawang merah
B. Pembahasan
Kromosom adalah struktur linier pada eukariot yang terdiri atas molekul
DNA dengan jumlah protein yang terikat padanya, mempunyai telomir dan
sentromir; pada prokariot berbentuk sirkuler dengan lebih sedikit protein serta
tidak mempunyai telomir dan sentromir; pada virus tertentu berupa RNA linier
atau sirkuler, biasanya tanpa protein (Susanto, 2011).
Pertumbuhan dan perkembangan setiap makhluk hidup bergantung pada
perbanyakan dan pembesaran ukuran dari sel penyusunnya. Perkembangan
organisme multiseluler berasal dari aktivitas pembelahan zigot uniseluler,
aktivitas pertumbuhan, dan diferensiasi. Reproduksi sesksual maupun reproduksi
aseksual bergantung pada pembelhan sel (Oman, 2008).
Pembelahan sel terjadi karena dua proses utama, yaitu pembelahan inti
(kariokinesis) dan pembagian sitoplasma (sitokinesis). Waktu terjadinya
sitokinesis bergantung pada tipe sel. Proses sitokinesis berbeda antara sel hewan
dan sel tumbuhan. Pada umumnya kariokinesis diikuti oleh sitokinesis, tetapi pada
keadaan tertentu sitokinesis tidak berlangsung sehingga terjadi sel yang berinti
banyak (Oman, 2008)
Tipe pembelahan sel pada hewan maupun pada tumbuhan terbagi menjadi
tiga macam, yakni pembelahan langsung (amitosis), pembelahan tidak langsung
(mitosis), dan pembelahan reduksi atau (meiosis). Pembelahan amitosis
merupakan pembelahan secara langsung suatu sel. Pembelahan amitosis tidak
diketahui peristiwa pembentukan gelendong pembelahan maupun peleburan inti
sel. Pembelahan amitosis terjadi pada organisme uniseluler, misalnya bakteri dan
protozoa. Mitosis merupakan bagian dari siklus sel. Pembelahan ini terjadi pada
organisme multiseluler. Mitosis terdiri dari 4 fase yaitu profase, metafase, anafase
dan telofase. Meiosis adalah pembelahan sel yang terjadi dalam sel germinal dan
pembelahannya mengalami dua kali pembelahan serta pada sel induk diploid
menghasilkan empat sel anak haploid (Oman, 2008).
Menurut Oman (2008), proses pembelahan mitosis terdiri atas beberapa
fase, yakni sebagai berikut:
a. Profase
Profase merupakan fae yang membutuhkan waktu paling lama dan enenrgi
paling banyak dibandingkan fase lainnya. Pada profase, nukleus tidak terlihat.
Benang-benang kromatin mengalami penebalan dan pemendekan sehingga
kromosom dalam nukleus tampak jelas. Kromosom berduplikasi membentuk
sepasang kromatid yang makin lama, makin pendek, menebal dan menyebar
memenuhi inti. Membran inti mengalami degenerasi dan hilang pada akhir
profase, tetapi belum sempurna dan pada fase ini benang-benang spindel dibuat.
b. Prometafase
Prometafase terjadi antara profase dan metafase. Dalam fase ini, membran inti
menghilang secara sempurna karena terfragmentasi (terpotong-potong). Benang-
benang spindel yang dibentuk oleh mikrotubul melebar dari setiap kutub menuju
ke bagian ekuator sel.
c. Metafase
Pada waktu metafase pasangan kromatid berada pada bidang ekuator sel dan
terdapat spindel yang menghubungkan sentromer dengan kutub pembelahan.
Kromosom bersusun pada bidang metafase yakni bidang imajiner yang terdapat
diantara dua kutub. Kromosom yang besar berada dibagian pusat dan kromosom
yang kecil berada dibagian tepi.
d. Anafase
Pada anafase setiap kromatid yang berpasangan terpisah bersama sentromernya.
Selama anafase spindel memendek. Setiap kromatid akan bergerak menuju kutub
pembelahan masing-masing. Pergerakan kromatid menuju kutub dapat terjadi
melalui mekanisme kontraksi mikrotubul dari kutub pembelahan.
e. Telofase
Bergeraknya kromatid menuju kutub pembelahan merupakan awal dari telofase.
Kromosom anak mulai menipis dan menjadi lurus. Membran inti serta nukleus
kembali kembali terbentuk. Kekentalan matriks sitoplasma (sitosol) yang
menandai interfase dan anafase mulai hilang, kemudian diikuti hilangnya aster.
Pada bidang pembelahan terjadi penebalan yang dilanjutkan sitokinesis.
Sel merupaka unit struktural makhluk hidup yang ukurannya sangat kecil
oleh karena itu sel sangat sangat penting dalam menentukan fungsi dan bentuk
dari organ atau jaringan yang disusunnya. Jaringan merupakan kumpulan dari
banyak sel dengan struktur dan fungsi yang sama, kemudian kumpulan dari
jaringan tersebut disebut organ. Untuk bisa mencapai jumlah banyak maka
tumbuhan melakukan pembelahan yang mana bertujuan untuk regenerasi sel-sel
yang rusak atau mati, untuk pertumbuhan dan perkembangan, untuk
berkembangbiak atau bereproduksi dan membentuk variasi individu baru (Fried,
2006).
Pencucian dilakukan untuk menghilangkan pengaruh perlakuan sebelumnya
dan mengembalikan bahan pada suhu kamar sebelum diberi perlakuan lagi.
Pencucian dilakukan sebanyak 3 kali dengan akuades. Akuades dipilih karena
akuades merupakan bahan pelarut dari semua kemikalia yang digunakan
(Setyawan dan Sutikno, 2000).
Hidrolisis dilakukan untuk mendapatkan sel-sel yang menyebar dalam
pengamatan kromosom. Penyebaran sel merupakan akibat dari lamela tengah
yang larut pada jaringan meristem yang belum kuat. Asam klorida (HCI) dan
enzim hidrolase dapat digunakan untuk proses hidrolisis. Hidrolisis yang terlalu
lama dapat mengurangi affinitas pewarna terhadap kromosom dan menyebabkan
kromosom terurai karena denaturasi protein dan asam nukleat (Jahier et al., 1996);
Setyawan dan Sutikno, 2000).
Fiksasi bertujuan untuk mematikan dan menetapkan jaringan pada titik akhir
kehidupan sel. Keutuhan struktur kromosom terpelihara pada sel-sel yang
mengalami pembelahan prometafase (Gunarso,1988; Jahier et al., 1996). Berbagai
jenis larutan yang digunakan untuk fiksasi dan setiap larutan fiksatif mempunyai
efektifitas yang berbeda terhadap setiap jenis jaringan.
Pewarnaan kromosom dilakukan dengan aceto-orcein. Orcein merupakan
ubar warna yang berwarna merah ungu yang digunakan untuk mewarnai jaringan
meristem ujung akar dan jaringan yang lunak. Hasil pewarnaannya adalah
kromosom berwarna merah (Gunarso, 1998). Dilewatkannya gelas preparat diatas
api bunsen yaitu supaya warna aceto orceinnya menjadi tua. Kromosom setiap
jenis tumbuhan mempunyai perbedaan tanggapan terhadap reaksi warna. Lama
perendaman dalam zat pewarna dipengaruhi ukuran bahan dan kesegaran pewarna
(Setyawan dan Sutikno, 2006; Wulandari et al, 2006).
Pembuatan sediaan diawali dengan pemotongan ujung akar yang dilakukan
saat jam biologi yang mengatur waktu optimum pembelahan mitosis. Umumnya
Tumbuhan melakukan pembelahan sel pada pagi hari. Preparat dengan sel-sel
paling banyak berada dalam kondisi aktif membelah mewakili waktu optimum
pembelahan sel (Johansen, 1940 cit. Setyawan dan Sutikno, 2000; Wulandari et
al., 2006).
Praktikum pengamatan mengenai pembelahan sel dan kromosom
dibutuhkan jaringan yang berasal dari makhluk hidup. Jaringan di sini yang
dimaksud adalah jaringan meristematik, karena pada jaringan ini sel-selnya
sedang aktif membelah. praktikum kali ini menggunakan preparat jaringan
meristematik bawang merah (Allium ascalonicum) yaitu yang terdapat pada ujung
akar. Oleh karena itu, untuk mendapatkan akarnya, bawang merah harus
dimasukkan ke dalam sebuah media yang berfungsi untuk menumbuhkan akar-
akar bawang merah selama kurang lebih 3 hari.
Praktikum pengamatan perilaku kromosom ini digunakan metode fiksasi
termodifikasi yaitu menggunakan 0,002 M Hydroxychinolin dan larutan 45%
asam asetat. Hydroxychinolin digunakan untuk menghentikan/menon-aktifkan
kegiatan dalam sel. Sedangkan asam asetat 45% digunakan untuk meluruhkan
organel dalam sel. Setelah dilakukan fiksasi langkah selanjutnya adalah maserasi
dengan menggunakan larutan 1N HCL + asam asetat 45% fungsinya adalah untuk
melunakkan jaringan. Kemudian ujung akar bawang merah yang telah dimaserasi
diletakkan pada kaca preparat dan ditetesi dengan aseto orcein, arceto orcein di
sini berfungsi sebagai pewarna pada sel agar jika diamati kromosom dan inti sel
dapat terlihat jelas. Setelah dilewatkan pada nyala api bunsen kemudian diamati di
bawah mikroskop.
Hasil pengamatan dibawah mikroskop, hanya menemukan tiga fase
pembiakan secara mitosis, Jumlah ini tidaklah sama dengan teori bahwa menurut
Oman (2008) fase-fase pembelahan mitosis ada lima. Fase-fase tersebut adalah
profase, prometafase, metafase, anafase, dan telofase. Fase-fase yang ditemukan
dalam praktikum yang telah dilaksanakan yaitu profase, metafase dan telofase.
Penyebab ada fase-fase dalam pembelahan mitosis ada yang tidak tampak
dimikroskop hal ini disebabkan oleh bebrapa hal misalnya karena pemberian aceto
orceinnya kurang sehingga gambar yang seharusnya tampak pada mikroskop
menjadi tidak tampak; karena penekanan yang terlalu kuat pada saat kaca preparat
ditutup, mungkin karena pada saat pemotongan akar bawang merah waktunya
kurang tepat karena berdasarkan literatur pembelahan sel yang paling tepat yaitu
pada umumnya pagi hari. Preparat dengan sel-sel paling banyak berada dalam
kondisi aktif membelah mewakili waktu optimum pembelahan sel (Johansen,
1940 cit. Setyawan dan Sutikno, 2000; Wulandari et al., 2006).
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Kromosom adalah struktur linier pada eukariot yang terdiri atas molekul
DNA dengan jumlah protein yang terikat padanya, mempunyai telomir dan
sentromir.
2. Mitosis adalah dua buah sel anakan memiliki sifat keturunan yang sama
dengan sifat sel induknya.
3. Mitosis terdiri dari empat fase yaitu profase, metafase, anafase dan telofase.
Hasil pengamatan yang telah dilakukan dibawah mikroskop hanya
mendapatkan tiga fase yaitu profase, metafase dan telofase.
B. Saran
1. Praktikan hendaknya lebih hati-hati dalam menggunakan mikroskop.
2. Saat pengamatan kromosom pada akar bawang merah, bahan-bahannya
diperbanyak lagi, terutama sel akar bawang merahnya, supaya apabila
pengamatannya gagal bisa langsung buat preparat lagi.
DAFTAR PUSTAKA
Crowder, L.V. 1986. Genetika Tumbuhan. Gadjah Mada University Press: Yogyakarta.
Fried, George H. dan Geoerge J. Hademenos. 2006. Schaum’s Outlines: Biologi Edisi Kedua. Erlangga: Jakarta.
Gunarso, W. 1988. Sitogenetika. Institut Pertanian Bogor. Bogor. 135 hlm.
Jahier, J., A. M. Chevre, F. Eber, R. Delourme and A. M. Tanguy. 1996. Techniques of Plants Cytogenetics. Science Publisher Inc. Lebanon. 177 p.
Karmana, Oman. 2008. Biologi. Cetakan pertama. Grafindo Media Pratama: Bandung.
Sastrosumarjo. 2006. Sitogenetika Tanaman. IPB Press: Bogor.
Setyawan, A. D. dan Sutikno. 2000. Karyotipe Kromosom pada Allium sativum L. (Bawang Putih) dan Pisum Sativum L (Kacang Kapri). BioSmart. 2(1) :
20– 27.
Suprihati, D., Elimasni, E. Sabri. 2007. Identifikasi Karyotipe Terung Belanda (Solanum betaceum Cav) Kultivar Brastagi Sumatra Utara. Jurnal Biologi Sumatra Utara. 2(1): 7-11.
Suryo. 2012. Genetika Strata 1. Cetakan keempatbelas. Gadjah Mada University Press: Yogyakarta.
Wulandari, P.A., Marsusi dan A. D. Setyawan, 2006. Karyotipe Anggota Genus Hippeastrum Familia Amarillidaceae. J. Biosmart. 8(1): 1-7.