LAPORAN PRAKTIKUM
GENETIKA TUMBUHAN
ACARA I
PENGAMATAN KROMOSOM
Oleh :
Nama : Andy Abdillah Mursyid
NIM : A1F007010
Rombongan : I
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
LABORATORIUM GENETIKA
PURWOKERTO
2008
ACARA I
PENGAMATAN KROMOSOM
Judul Acara : Pengamatan Kromosom
Hari, Tanggal Praktikum : Minggu, 30 November 2008
Nama : Andy Abdillah Mursyid
Rombongan : I
Nama Asisten Jaga : Anthika Paramita
Nama Lab/Fakultas/Universitas : Genetika/Pertanian/Universitas Jenderal Soedirman
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Teori sel menyatakan bahwa setiap sel penyusun suatu makhluk hidup berasal dari sel sebelumnya. Proses terjadinya sel baru dari sel induknya disebut dengan pembelahan sel, yang berdasarkan beberapa perbedaan pokoknya dikelompokkan menjadi mitosis dan meiosis.
Mitosis adalah peristiwa pembelahan sel yang terjadi pada sel-sel somatis (sangat aktif pada jaringan meristem) yang menghasilkan dua sel anak yang memiliki genotip sama dan identik dengan sel induknya. Sedangkan meiosis, terjadi pada sel-sel germinal dengan hasil akhir empat buah sel anak yang haploid dengan komposisi genotip yang mungkin berbeda dengan sel induknya.
Di dalam inti sel dari kebanyakan makhluk terdapat kromosom, yaitu benda-benda halus berbentuk batang panjang atau pendek dan berbentuk lurus atau bengkok (Suryo,1986). Kromosom merupakan pemegang semua instruksi hereditas. Struktur kromosom dapat dilihat sangat jelas pada fase-fase tertentu waktu pembelahan nukleus pada saat mereka bergulung.
Untuk melihat struktur kromosom, dapat kita lakukan di atas mikroskop. Tapi, kebanyakan yang dapat kita lihat hanya sekelompok kromosom yang kecil menyerupai cacing. Oleh karena itu, praktikum pengamatan kromosom ini menggunakan preparat bawang merah (Allium ascallonicum), karena bawang merah bisa dibelah setipis mungkin.
B. Tujuan
1. Dapat mengamati kromosom pada akar tanaman bawang merah
2. Mengetahui fase-fase pembelahan mitosis pada ujung akar tanaman bawang merah (Allium ascolonicum).
II. TINJAUAN PUSTAKA
Unit terkecil dari makhluk hidup dinamakan sel. Semua benda hidup tersusun dari unit dasar ini, dari struktur uniselular yang sederhana seperti bakteri dan protozoa hingga struktur-struktur kompleks seperti manusia, hewan dan tumbuhan. Di dalam sel terdapat berbagai macam materi kimia yang membentuk suatu organel-organel, inti sel dan lainnya. Di dalam inti sel dari kebanyakan makhluk terdapat kromosom, yaitu benda-benda halus berbentuk batang panjang atau pendek dan berbentuk lurus atau bengkok (Suryo,1986). Kromosom merupakan pemegang semua instruksi hereditas. Struktur kromosom dapat dilihat sangat jelas pada fase-fase tertentu waktu pembelahan nukleus pada saat mereka bergulung.
Berdasarkan teori, sel penyusun suatu makhluk hidup berasal dari sel sebelumnya. Di dalam sel makhluk hidup terjadi proses pembelahan sel yaitu suatu proses terbentuknya sel baru dan sel induknya. Berdasarkan perbedaan pokoknya proses ini dikelompokkan menjadi dua yaitu mitosis dan meiosis.
Semua sel somatik dalam suatu organisme multiselular berasal dari satu sel, yaitu zigot, melalui proses pembelahan yang disebut mitosis. Fungsi mitosis mula-mula membentuk salinan yang sama dari tiap kromosom dan kemudian melalui pembelahan sel induk (asal), mendistribusika suatu set kromosom yang identik kepada kedua sel anak (Stansfield,1991). Mitosis berlaku pada pembelahan inti sedangkan pembelahan sitoplasma disebut sitokinesis. Pembelahan inti terdapat pada embrio seluruh jaringan (Yatim,1983). Fase-fase dari pembelahan mitosis ini terdiri dari 4 fase yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase.
Reproduksi seksual melibatkan pembentukan gamet-gamet (gametogenesis) dan penyatuannya (fertilisasi). Gametogenesis hanya terjadi dalam sel-sel khusus (garis nutfah, germ line) dari organ-organ reproduktif. Gamet-gamet mengandung jumlah kromosom haploid (n), tetapi berasal dari sel-sel diploid (2n) dari garis nutfah. Rupanya jumlah kromosom direduksi menjadi setengahnya pada waktu gametogenesis. Proses reduksi ini disebut meiosis. Meiosis sebenarnya melibatkan dua kali pembelahan, meiosis yang pertama merupakan suatu pembelahan reduksi yang menghasilkan dua sel haploid dari satu sel diploid. Pembelahan meiosis kedua merupakan pembelahan ekuasional yang memisahkan pasangan kromatid-kromatid sel-sel haploid (Stansfield,1991). Pada intinya, meiosis merupakan peristiwa pembelahan sel yang terjadi pada sel-sel germinal (sel kelamin) yang menghasilkan 4 buah sel anak yang haploid dengan komposisi genotipe yang mungkin berbeda dengan sel induknya.
Kromosom dapat dengan mudah diamati pada saat sel sedang aktif membelah dengan maneggunakan metode fiksasi dan pewarnaabn sederhana. Bahan yang biasa digunakan dalam pengamatan mitosis adalah sel-sel ujung akar bawang merah (Allium ascalonicum), sedang kan pengamatan meiosis sering menggunakan kotak sari atau bakal biji tanaman lily. Bahan-bahan tersebut digunakan karena memiliki beberapa kelebihan yaitu komposisi dinding selnya yang tersusun atas senyawa-senyawa yang relatif mudah ditembus oleh larutan fiksatif dan pewarna, juga jumlah kromosomnya tidak terlalu banyak sehingga pengamatan terhadap masing-masing fase yang sedang berlangsung relatif mudah dilakukan. Salah satu metode Fiksasi yang dapat dilakukan adalah metode termodifikasi yang menggunakan pre treatment 0,002 M 8-Hydroxychinolin dan larutan fiksasi 45% asam asetat
III. BAHAN DAN ALAT
A. Bahan
1.Ujung akar bawang merah
2. Larutan 8-Hydroxychnolin 0,02 M
3. Larutan asam asetat 45%
4. Larutan asam klorida 1 N
5. Aseto orcein
B. Alat
1. Cover Glass
2. Termometer
3. Beker Glass
4. Pipet
5. Pinset
6. Water Heater
7. Alumunium Foil
8. Petridish
9. Mikroskop
10. Alat Tulis
IV. PROSEDUR KERJA
Prosedur kerja yang dilakukan pada praktikum acara I (Pengamatan Kromosom) adalah:
1.Ujung akar bawang merah dipotong sepanjang 0.5- 1 cm dan dimasukkan ke dalam larutan 0,02 M 8-Hydroxychinolin kemudian dibungkus dengan kertas ( Ruang gelap ), selama satu jam dengan suhu 200 C.
2. Fiksasi terhadap ujung akar bawang merah dilakukan dengan menggunakan larutan 45% asam asetat selama 10
3. kemudian dimaserasi dalam larutan 1N HCL + 45% asam asetat (3:1) pada suhu 600 C selama 2-3 menit.
4. Bagian ujung akar bawang merah diambil menggunakan jarum besi. Lalu diletakan diatas gelas preparat kemudian ujung akar dihancurkan dengan jarum besi dan ditetesi dengan Aseto Orcein.
5. Tutup dengan cover glass lalu ditekan dengan ibu jari (Squashing) usahakan tidak ada gelembung udara kemudian dibalut tissue.
6. tissue dibuka lalu lewatkan diatas nyala api bunsen sebanyak tiga kali.
7. Preparat diamati di bawah mikroskop
a. Perbesaran yang digunakan dicatat
b. Fase-fase mitosis pada preparat yang dibuat dicari dan diamati, lalu masing-masing fase tersebut digambar.
V. HASIL PENGAMATAN
Nama preparat : Ujung Akar Bawantg Merah (Allium ascalonicum)
1. 2.
Interfase Profase
3. 4.
Metafase Anafase
5. 6.
Telofase awal Telofase akhir
VI. PEMBAHASAN
Tubuh semua makhluk hidup tersusun dari sel yang biasanya terdiri dari bagian yang bersifat hidup (protoplast) yang dikelilingi oleh membran (pada hewan) atau dinding sel (pada tumbuhan). Protoplast mempunyai bagian yang dinamakan nukleus yang didalamnya mengandung kromosom. Kromosom adalah benda-benda halus berbentuk lurus seperti batang atau bengkok dan terdiri dari zat yang mudah mengikat warna (Suryo, 1986).
Mitosis adalah pembelahan sel dimana berlangsung pembelahan dan pembagian nukleus beserta kromosom-kromosom di dalamnya (Suryo,1986). nukleus dibagi menjadi dua nukleus anakan yang identik. pembagian nukleus ini dinamakan karyokinesis. Selanjutnya karyokinesis akan diikuti pembelahan sel menjadi dua sel anakan yang identik. Prosesnya disebut sitokinesis.
adanya karyokinesis dan sitokinesis yang terus menerus akan menjaga informasi genetik dalam semua sel somatis agar selalu tetap. Mitosis berlangsung pada semua sel, kecuali pada sel-sel yang akan menjadi sel kelamin. Adapun mitosis terdiri dari dua stadia, yaitu: stadia tidak membelah (interfase) dan stadia membelah (mitosis). Stadia membelah (mitosis) terdiri dari profase, metafase, anafase, dan telofase.
PEMBELAHAN MITOSIS
Pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan yang jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel induknya, pembelahan mitosis terjadi pada sel somatic(sel penyusun tubuh).
Sel – sel tersebut juga memiliki kemampuan yang berbeda – beda dalam melakukan pembelahannya, ada sel – sel yang mampu melakukan pembelahan secara cepat, ada yang lambat dan ada juga yang tidak mengalami pembelahan sama sekalisetelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya sel – sel germinatikum kulit mampu melakukan pembelahan yang sangat cepat untuk menggantikan sel – sel kulit yang rusak atau mati. Akan tetapi sel – sel yang ada pada organ hati melakukan pembelahan dalam waktu tahunan, atau sel – sel saraf pada jaringan saraf yang sama sekali tidak tidak mampu melakukan pembelahan setelah usia tertentu. Sementara itu beberapa jenis bakteri mampu melakukan pembelahan hanya dalam hitungan jam, sehingga haya dalam waktu beberapa jam saja dapat dihasilkan ribuan, bahkan jutaan sel bakteri. Sama dnegan bakteri, protozoa bersel tunggal mampu melakukan pembelahan hanya dalam waktu singkat, misalkan amoeba, paramecium, didinium, dan euglena.
Pada sel – sel organisme multiseluler, proses pembelahan sel memiliki tahap – tahap tertentu yang disebut siklus sel. Sel – sel tubuh yang aktif melakukan pembelahan memiliki siklus sel yang lengkap. Siklus sel tersebut dibedakan menjadi dua fase(tahap ) utama, yaitu interfase dan mitosis. Interfase terdiri atas 3 fase yaitu fase G, ( growth atau gap), fase S (synthesis), fase G2(growth atau Gap2).
Pembelahan mitosis dibedakan atas dua fase, yaitu kariokinesis dan sitokinesis, kariokinesis adalah proses pembagian materi inti yang terdiri dari beberapa fase, yaitu Profase, Metafase, dan Telofase. Sedangkan sitokinesis adalah proses pembagian sitoplasma kepada dua sel anak hasil pembelahan.
1. Kariokinesis
Kariokinesis selama mitosis menunjukkan cirri yang berbeda – beda pada tiap fasenya. Beberapa aspek yang dapat dipelajari selama proses pembagian materi inti berlangsung adalah berubah – ubah pada struktur kromosom,membran inti, mikro tubulus dan sentriol. Ciri dari tiap fase pada kariokinesis adalah:
a) Profase
1. Benang – benang kromatin berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap kromosom membelah menjadi kromatid dengan satu sentromer.
2. Dinding inti (nucleus) dan anak inti (nucleolus) menghilang.
3. Pasangan sentriol yang terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak ` menuju kutub yang berlawanan.
4. Serat – serat gelendong atau benang – benang spindle terbentuk diantara kedua kutub pembelahan.
b) Metafase
Setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida menuju ketengah sel dan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang ekuator), dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer atau kinetokor.
c) Anaphase
Sentromer dari setiap kromosom membelah menjadi dua dengan masing – masing satu kromatida. Kemudian setiap kromatida berpisah dengan pasangannya dan menuju kekutub yang berlawanan. Pada akhir nanfase, semua kroatida sampai pada kutub masing – masing.
d) Telofase
Pada telofase terjadi peristiwa berikut:
1. Kromatida yang berada jpada kutub berubah menjasadi benang – benangkromatin kembali.
2. Terbentuk kembali dinding inti dan nucleolus membentuk dua inti baru.
3. Serat – serat gelendong menghilang.
4. Terjadi pembelahan sitoplasma (sitokenesis) menjadi dua bagian, dan terbentuk membrane sel pemisah ditengah bidang pembelahan. Akhirnya , terbentuk dua sel anak yang mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan kromosom induknya.
Hasil mitosis:
1. Satu Sel induk yang diploid (2n) menjadi 2 sel anakan yang masing – masing diploid.
2. Jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah kromosom sel induknya.
2 Sitokinesis
Selama sitokinesis berlangsung, sitoplasma sel hewan dibagi menjadi dua melalui terbentuknya cincin kontraktil yang terbentuk oleh aktin dan miosin pada bagian tengah sel. Cincin kontraktil ini menyebabkan terbentuknya alur pembelahan yang akhirnya akan menghasilkan dua sel anak. Masing – masing sel anak yang terbentuk ini mengandung inti sel, beserta organel – organel selnya. Pada tumbuhan, sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah ditengah – tengah sel. Tahap sitokinesis ini biasanya dimasukkan dalam tahap telofase. 
Keterangan:
(a) Sitokinesis pada hewan
(b) Sitokinesis pada tumbuhan
Untuk melakukan percobaan atau 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.
Untuk melakukan pengamatan ini digunakan metode fiksasi termodifikasi yaitu menggunakan 0,02 M 8-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.
dalam praktikum ini, hanya menemukan tiga fase pembiakan secara mitosis, Jumlah ini tidaklah sama dengan teori bahwa ada 5 fase dalam pembelahan sel secara mitosis (4 fase utama dan 1 fase istirahat). Fase-fase tersebut adalah profase, anafase, telofase, dan fase istirahat yaitu interfase. fase-fase yang ditemukan dalam praktikum yang telah dilaksanakan yaitu profase, anafase dan telofase.
Pada ujung akar bawang merah, jaringan yang mudah untuk ditelaah ialah meristem pada titik tumbuh akar bawang. Mewarnainya dengan zat pewarna yang sesuai akan tampak kromosom-kromosom dalam sel-sel yang membelah diri. Sel akar bawang yang baru terbentuk berisi 16 kromosom, 8 diantaranya pada mulanya disumbangkan oleh induknya tumbuhan bawang, yaitu tumbuhan yang menyediakan gamet jantan. Kromosom ini sering dinamai dengan sebutan kromosom paternal. Sisa yang delapan lagi semula disediakan oleh induk bawang yang menghasilkan sel telur. Inilah kromosom yang disebut dengan kromosom maternal. Untuk setiap kromosom maternal atau kromosom paternal yang sangat mirip degan yang pertama tadi, kromosom-kromosom yang serupa ini merupakan pasangan homolog. Setiap anggota suatu pasangan homolog tertentu seringkali disebut hormolog anggota lainnya pasangan tersebut.
Alasan penggunaan akar bawang merah (Allium ascalonicum) pada praktikum kali ini adalah antara lain karena akar merupakan salah satu jaringan yang sel-sel penyusunnya adalah sel-sel somatik, khusus pada ujung akar bersifat meristematik. Mitosis merupakan pembelahan sel yang umumnya terjadi pada sel-sel yang hidup terutama sel-sel yang sedang tumbuh, dan dan sel-sel ini umnya terdapat pada ujung akar dan ujung batang tumbuhan. Hal inilah yang melatarbelakangi digunakannya akar dalam praktikum mitosis ini.
Percobaan ini sebelum mengamati sel-sel akar tersebut di bawah mikroskop, potongan-potongan akar tersebut harus memalui beberapa perlakuan, yaitu harus direndam di dalam larutan 0,02 M 8-Hidroxychinolin, perendaman ini bertujuan untuk menghentikan pembelahan sel.
Perlakuan berikutnya adalah perendaman dengan asam asetat dan HCl, hal ini bertujuan untuk memudahkan dalam memotong tudung akar bawang merah, karena dengan pemberian asam asetat dan HCl dapat memperjelas batas tudung akar dengan sel-sel diatasnya, tudung akar akan terlihat lebih putih dibandingkan bagian lain dari akar bawang merah, pemberian asam asetat dan HCl juga dapat melunakkan dinding sel sehingga memudahkan dalam memotong.
Perlakuan berikutnya lagi adalah pemberian aceto carmin, aceto carmin adalah pewarna, sehingga jelas fungsinya adalah untuk memberi pigmen kepada sel-sel akar bawang sehingga mudah untuk diamati.
VII. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
- Mitosis adalah pembelahan sel dimana berlangsung pembelahan dan pembagian nukleus beserta kromosom-kromosom di dalamnya
- Mitosis dibedakan atas 5 fase yaitu interfase (G1, S, dan G2), profase, metafase, anafase, dan telofase.
- Bahan percobaan adalah Allium ascalonicum karena jaringan penyusunnya merupakan sel somatik dan mitosis hanya terjadi pada sel somatik.
B. Saran
- Penambahan mikroskop agar waktu yang digunakan lebih efektif dan efisien.
- Alat-alat yang digunakan dalam praktikum sebaiknya dalam kondisi yang baik dan dapat dipakai sesuai dengan fungsinya.
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Apandi, M.1987. Dasar-dasar Genetika Ilmu untuk Masyarakat. Jakarta: Erlangga.
Crowder, L.V. 1986. Genetika Tumbuhan, Edisi Indonesia. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Anonym.2008.proses mitosis. Online http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Proses_mitosis . diakses tanggal 4 desember 2008.
Joseputra, D.1977. Pengantar Genetika. Jakarta: Bhratara.
Kimball. John W. 1987. Biologi. Jakarta : Erlangga.
Klugs, Williams.1997. Genetics. New Jersey: Viacom Company.
Yatim, W. 1983. Genetika. Bandung: Tarsito
Suryo. 1986. Genetika Strata 1. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press
Stansfield, William D.1991. Genetika, edisi kedua. Jakarta : Erlangga
07.21
Cengere
