LAPORAN PRAKTIKUMGENETIKA TUMBUHAN

ACARA 1PENGAMATAN PERILAKU KROMOSOM

Semester :Ganjil 2015

Oleh :Andriani Chaerunnisa

A1L114040

KEMENTERIAN RISET,TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIANLABORATORIUM PEMULIAAN TANAMAN DAN BIOTEKNOLOGI

PURWOKERTO2015

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi semakin maju seiring

dengan pesatnya perkembangan jaman. Manusia semakin cerdas dan terus

mempelajari semua aspek kehidupan pada mahluk hidup. Salah satu ilmu yang

terus berkembang adalah ilmu genetika. Ilmu genetika mempelajari genetika

mahluk hidup seperti penurunan sifat organisme dari induk ke anaknya.

Mahluk hidup tingkat tinggi memiliki beragam organ-organ pada tubuhnya.

Organ-organ tersebut saling berkerja dan membentuk sistem organ. Kinerja salah

satu organ tersebut mempengaruhi kinerja dari organ lainnya. Organ-organ

tersebut tersusun atas jaringan yang kompleks, dimana jaringan tersebut saling

menyambung satu sama lain menurut fungsinya. Jaringan sendiri tersusun oleh

sel, sel merupakan bagian terkecil dari mahluk hidup.

Sel pada mahluk hidup terdiri dari banyak organel di dalamnya. Organel sel

tersebut memiliki bentuk dan fungsi yang beragam. Aktifitas sel dikontrol oleh

inti sel atau nukleus. Sel dapat melakukan pembelahan untuk memperbanyak diri.

Seperti pada bahasa latin “Omnis cellula e cellula” yang berarti sel berasal dari

sel. Dapat juga diartikan bahwa sel yang baru terbentuk dari sel sebelumnya.

Pembelahan sel dapat terjadi pada sel tubuh dan sel kelamin.

Praktikum ini dilakukan untuk mengetahui dan melihat bagaimana

pembelahan sel terjadi. Khususnya pembelahan mitosis yang terjadi pada akar

bawang merah. Seperti yang kita tahu bahwa pembelahan mitosis terjadi dari

profase, metafase, anafase dan telofase.

B. Tujuan

Mengetahui perilaku kromosom pada pembelahan mitosis.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Sel adalah satuan kehidupan terkecil yang tidak dapat diperkecil lagi. Sel

untuk pertama kali ditemukan lebih dari 300 tahun yang lalu, tidak lama setelah

mikroskop pertama dibuat oleh Antonio van Leeuwenhoek. Umumnya sel itu

sangat kecil dengan diameter jauh lebih kecil 1 mm, sehingga tidak terlihat oleh

mata telanjang. Pada sel yang paling sederhana, yaitu bakteri sebuah dinding sel

mengelilingi suatu membrane (plasma) sangat tipis dan mengandung asam lemak,

yang mengelilingi permukaan daerah dalam yang tidak berstruktur. Sifat

terpenting sel adalah kemampuannya untuk tumbuh dan membelah diri untuk

menghasilkan molekul-molekul seluler baru dan memperbanyak dirinya. Untuk

menjalankan fungsi-fungsi ini, sel itu secara kimia pasti bersifat secara canggih,

memang sel yang paling sederhana sekalipun mengandung hamper 1000 molekul

yang berbeda. Jadi, pada hakikatnya sel merupakan pabrik kecil yang tumbuh

dengan memasukkan unsure-unsur pembangun, berupa molekul-molekul

sederhana seperti glukosa, dan karbondioksida dan dengan car tertentu

mengubahnya menjadi berbagai molekul yang mengandung karbon, yang

dibutuhkan untuk berfungsinya sel-sel (Watson, 1988).

Di dalam sebuah sel terdapat kromosom. Kromosom sendiri adalah suatu

struktur makromolekul yang berisi DNA di mana informasi genetik dalam sel

disimpan. Kata kromosom berasal dari kata khroma yang berarti warna dan soma

yang berarti badan Kromosom terdiri atas dua bagian, yaitu sentromer / kinekthor

yang merupakan pusat kromosom berbentuk bulat dan lengan kromosom yang

mengandung kromonema & gen berjumlah dua buah (sepasang). Kromosom

merupakan alat transportasi materi genetik (gen atau DNA) yang sebagian besar

bersegregasi menurut hukum Mendel. Dalam pengertian lain menjelaskan bahwa

kromosom adalah susunan beraturan yang mengandung DNA yang berbentuk

seperti rantai panjang. Setiap kromosom dalam genom biasanya dapat dibedakan

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

(area) yang membesar yang disebut knot (tombol) atau kromomer. Selain itu,

adanya perpanjangan arus pada terminal dan material kromatin yang disebut

satelit, dan sebagainya. (Campbell dkk . 2009)

Pembelahan mitosis menghasilkan dua sel anak dengan kopi genom identik

dari sel induk. Sebelum pembelahan, DNA direplikasi sehingga sel memasuki

mitosis dengan dua kali komplemen diploid normal. Pembelahan memakan waktu

30-60 menit pada mamalia, tetapi dapat jauh lebih lama pada vetrebata berdarah

dingin. Periode di antara dua episode pembelahan sel berturut-turut disebut

interfase. Urutan kejadian pada mitosis dibagi dalam empat tahap yaitu profase,

metafase, anafase, dan telofase. (Campbell dkk . 2009)

Profase ditandai dengan munculnya kromosom Sepanjang tahap ini,

kromosom terus memadat, memendek dan menebal. Masing-masing terdiri atas

dua untuai pararel yang disebut Kromatid, saling berhubungan pada sentromer,

suatu segmen konstruksi bersama bagi kedua untai.. Bersamaan dengan kejadian

ini, sentriol bereplikasi dan bermigrasi ke kutub yang berlawanan dari sel. Ini

diikuti oleh pecahnya selaput inti yang menandakan akhir profase. (Bloom dan

fawcett. 1994)

Metafase dimulai dengan tersususnya kromosom dalam bidang yang sama di

pusat sel untuk membentuk lempeng ekuatorial. Tersusunnya kromosom secara

teratur ini diikuti dengan pembentukan kumparan mitotik, barisan fusiform dari

mikrotubul, sebagian meluas dari sentriol ke kromosom pada lempeng ekuatorial,

sedangkan yang lain meluas dari kutub ke kutub

Kejadian dini dalam anafase adalah pemisahan kinektokor tunggal dari

setiap pasang kromosom menjadi dua, sehingga masing-masing kromatid

memilikinya sendiri. Saudara kromatid, tidak terikat lagi oleh kinektokor bersama

, kemudian bebas bergerak ke kutub berlawanan dari kumparan sebagai

kromosom terpisah

Pada telofase, kromosom berkumpul di kutub kumparan, dan tak lama

kemudian segmen dari selaput inti dibentuk di sekitarnya. Kromosom kemudian

terurai kehilangan kemampuan dapat dipulas kecuali bagi daerah yang akan tetap

padat sebagai heterokromatin dari nukleus interfase. Pada akhir perubahan ini

lengkaplah kariokinesis. (Bloom dan fawcett. 1994)

III. METODE PRAKTIKUM

A. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan pada praktikum adalah akar bawang merah, larutan

0,002 M hidroxichinolin, larutan 45% CH3COOH, larutan HCl dan larutan aceto

orcein/carmin. Alat yang digunakan pada praktikum adalah kaca preparat, cover

glass, beker glass, penangas air, pembakar bunsen, mikroskop dan jarum.

B. Prosedur Kerja

1. Umbi bawang merah dipilih yang bagus dan sehat dan dikecambahkan di air

sampai muncul akar.

2. Akar bawang merah dicuci dengan air sampai bersih.

3. Ujung akar bawang merah dipotong sepanjang ± 1 cm dan masukkan ke dalam

larutan 0,002 M Hydroxychinolin, simpan di ruang gelap dengan suhu 20 ºC

selama 1 jam.

4. Ujung akar bawang merah difiksasi dengan menggunakan larutan 45%

CH3COOH selama ±10 menit.

5. Bahan dimaserasi dengan campuran larutan HCl dan CH3COOH dengan

perbandingan 3 : 1 pada suhu 60ºC selama ± 3 menit.

6. 1 mm bagian ujung akar bawang merah diambil dan diletakkan di atas gelas

preparat.

7. Pewarnaan dilakukan dengan aseto orcein atau aseto carmin (larutan staining).

8. Ujung akar bawang merah ditutup dengan gelas penutup ( cover glass) dan

dihancurkan dengan cara ditekan.

9. Dilewatkan di atas nyala api bunsen.

10. Preparat diamati di bawah mikroskop.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

No Fase Gambar Keterangan1 Profase 1.Sentriol

2.Membran Nukleus3.Sentromer4.Dinding sel5.Kromatid

Perbesaran : 40 kaliJumlah Kromosom : 16Preparat : Akar bawang merah

2 Metafase 1. Sentriol2. Benang spindle3. Sentromer4. Kromatid

Perbesaran : 40 kaliJumlah Kromosom : 16Preparat : Akar bawang merah

3 Anafase 1. Sentriol2. Benang spindle3. Sentromer4. Kromatid

Perbesaran : 40 kaliJumlah Kromosom : 16Preparat : Akar bawang merah

4 Telofase 1. Nukleus2. Dinding Nukleus3. Kromatid4. Sentromer5. Dinding sel (Pemisah)

Perbesaran : 40 kaliJumlah Kromosom : 16Preparat : Akar bawang merah

B. Pembahasan

Kromosom adalah suatu struktur makromolekul yang berisi DNA di mana

informasi genetik dalam sel disimpan. Kata kromosom berasal dari kata khroma

yang berarti warna dan soma yang berarti badan Kromosom terdiri atas dua

bagian, yaitu sentromer / kinekthor yang merupakan pusat kromosom berbentuk

bulat dan lengan kromosom yang mengandung kromonema & gen berjumlah dua

buah (sepasang). Sastrosumarjo (2006) menjelaskan bahwa kromosom merupakan

alat transportasi materi genetik (gen atau DNA) yang sebagian besar bersegregasi

menurut hukum Mendel, sedangkan pendapat lain menjelaskan bahwa kromosom

adalah susunan beraturan yang mengandung DNA yang berbentuk seperti rantai

panjang.

Kemampuan organisme bereproduksi merupakan suatu karakter yang

membedakan mahkluk hidup dan benda mati. Keberlangsungan kehidupan

didasarkan pada reproduksi sel atau pembelahan sel. Pembelahan sel merupakan

bagian dari proses siklus sel. Proses siklus sel terdiri dari fase interfase dan fase

mitosis atau pembelahan. Interfase merupakan fase yang paling lama, terjadi

sekitar 90% dari siklus sel, sedangkan fase mitotik hanya terjadi selama 10% dari

waktu siklus sel. Interfase dibagi menjadi tiga subfase, yaitu fase G1, fase S, dan

fase G2. Selama tiga subfase tersebut, sel malakukan pertumbuhan dengan

menghasilkan protein dan organel sitoplasma seperti mitokondria dan retikulum

endoplasma. Selama subfase S, kromosom melakukan duplikasi, kemudian pada

subfase G2, kromosom berkembang menjadi lebih lengkap untuk mempersiapkan

diri menuju fase pembelahan. Fase M adalah fase pembelahan pada sel yang

dilakukan untuk memproduksi sel anak atau keturunannya. Sebuah sel manusia

menjalani proses siklus sel selama 24 jam. Fase M berlangsung kurang dari 1 jam,

fase S berlangsung kurang lebih 12 jam, fase G1 berlangsung 5-6 jam, dan fase

G2 berlangsung 4-6 jam (Campbell dkk . 2009: 228-236).

Mitosis merupakan pembelahan sel yang berlangsung pada jaringan titik

tumbuh (meristem), seperti pada ujung akar atau pucuk tumbuhan. Proses mitosis

terdiri dari empat fase, yaitu profase, metafase, anafase dan telofase. Menurut

Crowder (1988), secara garis besar ciri dari setiap tahap pembelahan mitosis pada

akar bawang merah adalah sebagai berikut:

a) Interfase

Pada tahap ini sel tidak membelah. Nukleus terdiri dari RNA

ribosom dan merupakan tempat sintesis protein serta materi yang berwarna

gelap dikenal sebagai kromatin atau bentuk benang-benang kromosom

sehingga bentuk kromosom tidak dapat dilihat secara jelas. Pada salah satu

ujung sel, terdapat 2 pasang protein yang disebut sentrioles, tetapi pada

tumbuhan, sentriosol tidak muncul.

b) Profase

Pada tahap ini yang terpenting adalah benang-benang kromatin

meneebal menjadi kromosom dan mulai menduplikasi menjadi kromatid.

Ciri-cirinya:

a. Kromosom mengerut dan menebal. Pemendekan ini akibat dari

berpilinnya kromosom.

b. Terlihat dua sister chromatid dan kromosom tampak rangkap dua.

Kromatid-kromatid dihubungkan oleh sentromer.

c. Nukleolus menjadi kabur dna hilang oleh sentromer.

d. Selaput inti mulai menghilang.

e. Benang gelendong mulai terbentuk

f. Kromosom mulai bergerak ke tengah atau equator dari sel.

c) Metafase

Pada tahap ini kromosom atau kromatid berjejer teratur dibdiang

pembelahan atau bidang ekuator. Sehingga pada tahap inilah kromosom

atau kromatid mudah diamati atau dipelajari dengan ciri-ciri :

1) Benang-benang gelendong menjadi jelas pada permulaan metafase dan

teratus seperti kumparan.

2) Masing-masing kromosom terletak berbaris pada bidang equator.

Sentromer melekat pada benang gelendong. Beberapa benang gelendong

mencapai kutub tanpa melekat pada sentromer.

3) Sentromer membelah dan masing-masing kromatid menjadi kromosom

tunggal. Metafase berakhir.

d) Anafase

Pada tahap ini fase inikromatid akan tertarik oleh benang

gelendong menuju kutub-kutub pembelahan sel. Ciri-cirinya:

1) Dua sister kromosom bergerak ke arah kutub yang berlawanan.

Sentromernya tertarik karena kontraksi dari benang gelendong. Selain itu

mungkin ada gaya tolak menolak dari belahan sentromer itu.

2) Terjadi penyebaran kromosom dan DNA yang seragam di dalam sel.

3) Anafase adalah fase terpendek dari fase-fase mitosis

4) Pada akhir anafase sekat sel mulai terbentuk dekat bidang equator

e) Telofase

Pada tahap ini terjadi peristiwa kariokinesis (pembagian inti

menjadi dua bagian) dan sitokinesis (pembagian sitoplasma menjadi dua

bagian). Ciri-cirinya:

a. Benang-benang gelendong hilang.

b. Selaput inti dan nucleolus terbentuk kembali

c. Struktur kromosom istirahat dan dianggap proses selesai

d. Sekat sel terbentuk kembali dan sel membelah dua sel anakan. Terjadi

sitokinesis (pembelahan sitoplasma), semua benda-benda dalam

sitoplasma membelah dan pindah ke dalam sel anak. Sel baru ini

mempunyai sifat kenampakan seperti interfase

Setiap mahluk hidup pastinya akan melakukan pembelahan sel. Tidak

terkecuali tumbuhan. Tumbuhan melakukan pembelahan sel untuk :

1. Mengganti sel sel yang rusak dikarenakan adanya serangan hama,

penyakit, gangguan dari luar dan untuk meregenerasi sel yang lama

menjadi sel yang baru

2. Melakukan perkembangan sel dari yang tadinya sedikit menjadi semakin

banyak dan akhirnya sel dapat terdeferensiasi menjadi organ khusus yang

menunjang kehidupan tumbuhan

Pada praktikum digunakan bahan-bahan seperti larutan 0,002 M

hidroxichinolin, larutan 45% CH3COOH, larutan HCL dan lartan aceto orcein

atau aceto carmin. Pemberian larutan 0,002 M hidroxichinolin pada akar bawang

merah adalah untuk melakukan kondensasi dan penebalan sel. Ujung akar bawang

merah dilakukan fiksasi dengan larutan 45% CH3COOH selama 10 menit untung

menghentikan aktifitas pembelahan sel pada ujung akar bawang merah. Bahan

yang hampir jadi di maserasi dengan campuran larutan HCL dan CH3COOH

untuk melunakan bagian ujung akar. Setelah sebelum dilakukan pengamatan

dengan mikroskop, preparat ujung akar bawang merah diberi larutan aceto orcein

yang berfungsi sebagai larutan pewarna agar sel pada ujung akar bawang merah

dapat terlihat dengan cukup jelas

Kromosom dapat terlihat jelas pada pemotongan akar pukul 07.30-

09.00.Dikarenakan pada jam-jam tersebut. fase profase, metafase, anafase dan

telofase akan jelas terlihat Sehingga pengamatan perilaku kromosom pada

pembelahan mitosis akar bawang merah dapat diamati dengan baik. (Eka Fibayani

Imaniar, Made Pharmawati. 2014)

Pada praktikum, pengamatan perilaku kromosom pada pembelahan mitosis

akar bawang merah ditemukan fase-fase dalam pembelahan mitosis. Fase pertama

yang diamati adalah profase, dimana kromosom mulai mengerut dan menebal lalu

selaput inti mulai menghilang dan kromosom mulai bergerak ke tengah atau

equator dari sel. Fase selanjutnya adalah metafase, terlihat bahwa masing-masing

kromosom terletak berbaris pada bidang equator dan sentromer melekat pada

benang gelendong. Fase ketiga yang diamati adalah anafase, dimana dua sister

kromosom bergerak ke arah kutub yang berlawanan. Sentromernya tertarik karena

kontraksi dari benang gelendon dan sekat sel mulai terbentuk dekat bidang

equator. Fase terakhir yang diamati adalah telofase, terlihat dimana benang

gelendong hilang dan sekat sel terbentuk kembali. Pengamatan fase-fase tersebut

harus dengan teliti agar tidak tertukar pengamatan antar fase. Keempat fase yang

diamati sesusai dengan literatur yang telah dipaparkan diatas.

Kesalahan kesalahan sering terjadi saat praktikum, salah satunya adalah saat

melakukan pemotongan. Seringkali yang dipotong adalah bagian ujung akkar,

padahal seharusnya bagian tengahnya yang dipotong. Hal ini mengakibatkan

penngamatan berjalan tidak lancar karena sel-sel yang diamati bisa saja mati.

Kesalahan lain biasanya terjadi pada penempatan posisi mikroskop, pengaturan

pembesaran ataupun pada saat melakukan pewarnaan. Kesalahan kesalahan kecil

seperti itu bisa membuat praktikum menjadi gagal

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Praktikum pengamatan prilaku kromosom menjelaskan bagaimana

terjadinya proses pembelahan mitosis dalam kromosom dan fase-fasenya mulai

dari profase, metafase, anafase, dan telofase

B. Saran

Dalam melakukan praktikum ini praktikan harus lebis jeli dan teliti dalam

hal mengamati karena praktikum ini memerlukan kesabaran dan kejelian yang

tinggi

DAFTAR PUSTAKA

Bloom dan fawcett 1994. Buku ajar histologi. EGC Penerbit buku kedokteran.

Jakarta

Campbell, N.A., J.B. Reece, L.G. Mitchell. 2009. Biology, Eight Edition. Pearson

Benjamin Cummings. San Francisco : xlvi + 1267 hlm.

Eka Fibayani Imaniar, Made Pharmawati. 2014. Kerusakan kromosom Bawang

Merah (Allium cepa l.) Akibat Perendaman Dengan Etidium Bromida.

Jurnal simbiosis ii (2): 173- 183

Sastrosumarjo, S. 2006. Panduan laboratorium. Bogor: IPB Press.

Watson, james. 1988. DNA Rekombinan Suatu Pelajarn Singkat. Jakarta :

Erlangga.

William. 2006. Biologi Molekuler Dan Sel. Jakarta : Erlangga.