LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA TUMBUHAN / ACARA I / PENGAMATAN KROMOSOM

Oleh :
Nama :
NIM :
Rombongan
:
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
LABORATORIUM PEMULIAAN TANAMAN DAN BIOTEKNOLOGI
PURWOKERTO
Judul
Acara :
Tanggal Pelaksanaan Praktikum :
Nama/NIM :
Rombongan :
Nama Partner :
Nama Asisten Jaga :
Nama
Lab/Fakultas/Universitas :
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. Akar bawang merah
2. Larutan 8-Hydroxychnolin
0,002 M
3. Larutan asam asetat 45%
4. Larutan asam klorida 1 N
5. Aseto orcein
B. Alat
1. Cawan
petridis
2. Pemotong
atau cutter
3. Bunsen
4.
Mikroskop
5. Kaca
obyek dan gelas penutup
6. Kertas
penutup
7. Pipet tetes
8.
Pinset
9.
Tissue
IV. PROSEDUR KERJA
Prosedur kerja yang dilakukan pada praktikum acara I (Pengamatan Kromosom) adalah:
1. Ujung akar bawang merah dipotong
kira – kira satu cm dan dimasukkan ke dalam larutan 0,002 M 8-Hydroxychinolin
kemudian dibungkus dengan kertas, selama satu jam dengan suhu 200
celcius.
2. Fiksasi terhadap ujung akar bawang merah dilakukan dengan menggunakan larutan 45% asam asetat selama 10 menit dan kemudian dimaserasi dalam larutan 1N HCL + 45% asam asetat (3:1) pada suhu 600 C kurang lebih 2-3 menit.
2. Fiksasi terhadap ujung akar bawang merah dilakukan dengan menggunakan larutan 45% asam asetat selama 10 menit dan kemudian dimaserasi dalam larutan 1N HCL + 45% asam asetat (3:1) pada suhu 600 C kurang lebih 2-3 menit.
3. Bahan
dipindahkan ke atas gelas preparat kemudian diberi aseto orcein, ditutup dengan
penutup gelas preparat, lalu dilakukan peremasan bahan dengan hati – hati.
Selanjutnya bahan dilewatkan di atas nyala api bunsen.
4. Preparat
diamati di bawah mikroskop
a. Perbesaran yng digunakan dicatat
b. Fase-fase mitosis pada preparat yang dibuat
dicari dan diamati, lalu masing-masing fase tersebut digambar.
Profase
Gambar 1.
Fase Profase
|
Keterangan:
1.
dinding sel
2.
sitoplasma
3.
benang kromatin
4.
membran inti
perbesaran 40x10
|
Anafase
Gambar 2.
Fase Anafase awal
|
Keterangan:
1.
benang spindel
2.
kromatid
3.
kutub
perbesaran 40x10
|
Telofase
Gambar 3. fase telofase
|
Keterangan:
1.
dinding sel baru terbentuk
2.
sitoplasma
3.
membran inti baru
perbesaran 40x10
|
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).
Gambar 4.
Kromosom
Gambar di atas merupakan gambar dari kromosom.
Kromosom mempunyai struktur sebagai berikut ( Suryo,1986):
1. Kromonema. Di dalam kromosom terdapat pita
bentuk spiral yang oleh Vejdosky (1920)diberi nama kromonema (jamak: kromonemata).
2. Kromomer. Kromonema mempunyai penebalan-penebalan di beberapa
tempat, yang disebut kromomer. Beberapa ahli sel menganggap kromomer ini
sebagai bahan nukleoprotein yang mengendap.
3. Sentromer. Bentuk dari kromosom ditentukan
oleh letak sentromer. Di dalam sentromer terdapat granula kecil yang dinamakan sferul. Ada
sentromer yang mempunyai diameter 3μ dan sferulnya 0,2 μ. Kromonema
berhubungan dengan sferul dari sentromer.
4. Lekukan kedua. Lekukan kedua dapat
mempunyai peranan yang penting, yaitu menjadi tempat terbentuknya nukleolus
(intinya inti sel) dan karena itu disebut juga pengatur nukleolus (nucleolar
organizer).
5. Telomer, ialah bagian dari ujung-ujung
kromosom yang menghalang-halangi bersambungnya kromosom satu dengan kromosom
lainnya.
6. Satelit, ialah bagian yang merupakan
tamabahan pada ujung kromosom. Tidak setiap kromosom memiliki satelit. Kromosom
yang memiliki satelit dinamakan satelit kromosom.
Bahan yang menyusun kromosom
disebut dengan kromatin. Bagian dari kromosom yang tidak padat dan membawa
gen-gen disebut eukromatin, sedang bagian yang lainnya yang tetap padat disebut
heterokromatin. Ditinjau dari jumlah kromosom pada sel anakan, pembelahan sel
dibedakan menjadi dua tipe, yaitu mitosis dan meiosis.
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.
1. Interfase
interfase terdiri dari tiga fase,
yaitu:
a. G1=
fase gap pertama pada fase ini hanya terjadi pembesaran pada nukleus dan
sitoplasma karena itu fase ini juga disebut dengan fase pertumbuhan.
b. S=
stadium sintesa pada fase ini terjadi replikasi DNA, sehingga banyaknya
berlipat dua, juga berlangsung pembentukan histon.
c. G2=
fase gap ke dua atau fase pertumbuhan kedua. Dalam fase ini ADN cepat sekali
bertambah kompleks dengan protein kromosom dan pembentukan ARN (asam
ribonukleat) serta protein berlangsung.
2. Profase
Kromosom cepat memendek dan
menjadi lebih tebal. Memiliki struktur
memanjang dan letaknya secara random dalam nukleus. Sister kromatid dihubungankan oleh
sentromer. Jika dilihat dalam mikroskop
elektron sentromer mengandung kinetokor, masing-masing untuk tiap kromatid dan
menjadi tempat melekatnya benang spindel. Selama profase, nukleolus dan membran
nukleus menghilang. Mendekati akhir profase terbentuk benang spindel. Pada sel hewan terbentuk dua buah
sentriol. Pada sel tumbuhan tidak terdapat sentriol.
Gambar 5a. Profase awal
b. Profase akhir c. Fase Profase
b. Profase akhir c. Fase Profase
3. Methafase
sentromer dari
kromosom-kromosom dobel longitudinal terletak di bidang ekuador dari sel,
walaupun lengannya masih ke arah mana saja. Pada fase ini, kromosom paling pendek dan
tebal, serta paling mudah untuk menghitung jumlah kromosom dan mempelajari
morfologinya, karena kromosomnya tersebar di bidang tengah dari sel.
Gambar 6. Fase Methafase
3. Anafase
Sister
kromatid memisahkan diri dan masing-masing bergerak sebagai kromosom anakan
menuju ke kutub dari spindel yang berlawanan letaknya. Proses ini
didahului oleh pembelahan sentromer menjadi dua bagian yang masing-masing
fungsional. Anafase menyelesaikan pembagian jumlah kromosom secara kuantitatif
sama ke dalam sel anakan, selain itu juga berlangsung pembagian materi genetik
yang secara kualitatif sam
Gambar 7. Fase
Anafase
4. Telofase
Datangnya
kromosom anakan yang tunggal di kutub spindel merupakan tanda dimulainya fase
telofase.Terbentuknya membran nukleus baru.
Spindel menghilang, dan nukleulus dibentuk oleh bagian “nucleolar
organizer” dari sebuah kromosom. Dengan terbentuknya dua
buah nuklei baru, maka di tengah sel terjadi dinding sel baru. Selanjutnya
berlangsunglah sitokinesis.
Gambar 8. Telofase
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 0,002 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.
VII. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kasimpulan
- Kromosom adalah benda-benda halus berbentuk lurus seperti batang atau bengkok dan terdiri dari zat yang mudah mengikat warna.
- 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.
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.
- Setiap praktikan sebaiknya melakukan proses fiksasi dan maserasi secara individu.
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.
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