LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA Mitosis dan Siklus Sel
Nama
: Dwi Mujayanah Mujayanah
NIM
: 201776001
Kelompok
:I
JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PATTIMURA AMBON 2018
PENDAHULUAN
Kromosom yaitu benda-benda halus yang berbentuk batang panjang atau pendek dan lurus atau bengkok. Kromosom adalah pembawa bahan keturunan (Suryo, 2004). Yang terdapat di dalam inti sel (nukleus). Istilah kromosom diberikan untuk pertama kalinya oleh Weyder pada tahun 1882 untuk benda-benda halus berbentuk benang panjang atau pendek yang dapat dilihat di dalam nukleus. Kromosom ikut membelah pada waktu pembelahan inti berlangsung, lebih dahulu diketahui oleh Schneider pada tahun 1873 dan Strasburger di tahun 1875, yang dikuatkan oleh Flemming pada tahun 1882 serta Van Beneden di tahun 1883 yang melihat bahwa setiap kromosom ikut membelah secara longitudinal di waktu pembelahan inti. Selanjutnya Rabl dan Boveri di tahun 1885 berpendapat bahwa tiap-tiap spesies memiliki jumlah kromosom yang tetap dan bahwa ada hubungan antara kromosom dan gen-gen yakni gen-gen terdapat dalam kromosom. ((Bruri Melky Laimeheriwa, 2018). Dalam sel somatis terdapat dua kelompok kromosom yang serupa yaitu yang satu berasal dari induk betina dan yang lainnya berasal dari induk jantan, yakni terdapat kromosom dalam pasangan homolog yang sejajar dan terdapatnya gen-gen dalam pasangan. Kromosom memiliki sifat morfologi yang tetap sepanjang berbagai pembelahan sel dan setiap kromosom atau pasangan kromosom mempunyai peranan tertentu dalam kehidupan dan perkembangan individu. Kromosom terletak di sel nukleus (sel gonad mapun sel somatid) dengan jumlah yang sama dalam suatu individu. Tiap kromosom disebut juga sebagai kromatin yang tersusun atas dua kromatid yang berhadap hadapan. Pada kromatin inilah lokasi gen (lokus), yang didalamnya terdapat alel alel sebagai penyandi protein ataupun enzim yang menjaga dan memengaruhi sistem biokimia yang ada pada organisme. (Bruri Melky Laimeheriwa, 2018). Mitosis merupakan proses dari pembelahan sel. Pada tahun 1882, mitosis ini dikenalkan oleh W. Flemming. Kata mitosis diambil dari kamus Greek yaitu Mitos, yang berarti urutan atau keberlanjutan. Proses mitosis pertama sekali di amati oleh Flemming
pada tahun 1879. Pada tahun 1884, E. Strasburger menciptakan istilah Prophase, Metaphase, dan Anaphase untuk pembagian stage pada pembelahan sel. Mitosis menghasilkan satu anakan yang sesuai dengan indukannya (Nindi Syahputri Lubis dkk, 2014). Mitosis adalah periode pembelahan sel yang berlangsung pada jaringan titik tumbuh (meristem), seperti pada ujung akar atau pucuk tanaman. Proses mitosis terjadi dalam empat fase, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Fase mitosis tersebut terjadi pada sel tumbuhan maupun hewan. Terdapat perbedaan mendasar antara mitosis pada hewan dan tumbuhan. Pada hewan terbentuk aster dan terbentuknya alur di ekuator pada membran sel pada saat telofase sehingga kedua sel anak menjadi terpisah. Profase Pada awal profase, sentrosom dengan sentriolnya mengalami replikasi dan dihasilkan dua sentrosom. Masing-masing sentrosom hasil pembelahan bermigrasi ke sisi berlawanan dari inti. Pada saat bersamaan, mikrotubul muncul diantara dua sentrosom dan membentuk benang-benang spindle, yang membentuk seperti bola sepak. Pada sel hewan, mikrotubul lainnya menyebar yang kemudian membentuk aster . Pada saat bersamaan, kromosom teramati dengan jelas, yaitu terdiri dua kromatid identik yang terbentuk pada interfase. Dua kromatid identek tersebut bergabung pada sentromernya. Benang-benang spindel terlihat memanjang dari sentromer (Campbell et al . 1999). Metafase Masing-masing sentromer mempunyai dua kinetokor dan masing-masing kinetokor dihubungkan ke satu sentrosom oleh serabut kinetokor. Sementara itu, kromatid bersaudara begerak ke bagian tengah inti membentuk keping metafase (metaphasic plate) (Campbell et al . 1999).
Anafase Masing-masing kromatid memisahkan diri dari sentromer dan masing-masing kromosom membentuk sentromer. Masing-masing kromosom ditarik oleh ben ang kinetokor ke kutubnya masing-masing (Campbell et al . 1999). Telofase Ketika kromosom saudara sampai ke kutubnya masing-masing, mulainya telofase. Kromosom saudara tampak tidak beraturan dan jika diwarnai, terpulas kuat dengan pewarna histologi (Campbell et al . 1999). Tahap berikutnya terlihat benang-benang spindle hilang dan kromosom tidak terlihat (membentuk kromatin; difuse). Keadaan seperti ini merupakan karakteristik dari interfase. Pada akhirnya membran inti tidak terlihat diantara dua anak inti (Campbell et al . 1999). Sitokinesis. Selama fase akhir pembelahan mitosis, muncul lekukan membran sel dan lekukan makin dalam yang akhirnya membagi sel tetua menjadi dua sel anak. Sitokinesis terjadi karena dibantu oleh protein aktin dan myosin (Campbell et al . 1999). Tanaman bawang merah ( Allium cepa L. var. aggregatum) merupakan sayuran umbi yang serbaguna yang dapat digunakan sebagai penyedap aneka masakan atau sebagai obat tradisional. Tanaman ini sering digunakan pada pengamatan mitosis karena memiliki pertumbuhan yang cepat, mudah didapat, dan harganya terjangkau. Pada pengamatan mitosis yang menggunakan akar bawang merah akan memudahkan pengamatan karena memiliki jumlah kromosom yang sedikit dan berukuran besar. ( Fas Nurussalami Abdullah dkk, 2017) Setyawan dan Sutikno (2000) menyatakan bahwa tanaman bawang memiliki ukuran kromosom yang cukup besar sehingga sangat cocok digunakan untuk studi eksperimental mitosis. Menurut Mader (2011), mitosis pada sel tumbuhan khusus terjadi pada jaringan meristematik yang terdapat pada ujung akar dan ujung batang. (Fas Nurussalam Abdullah dkk, 2017).
Pada praktikum Genetika kali ini yaitu tentang Mitosis dan Siklus Sel digunakan ujung akar bawang merah ( Allium cepa L. var. aggregatum) dan bawang Bombay ( Allium cepa) karena memiliki kromosom yang besar, jumlah kromosom tidak banyak (2n=16), mudah didapatkan dan mudah dilakukan (Stack, 1979).
TUJUAN PRAKTIKUM
1. Mengamati fase pembelahan mitosis pada tanaman. 2. Mempelajari siklus sel. 3. Memepelajari struktur, bentuk kromosom dan menghitung jumlah kromosom p ada tanaman.
METODE KERJA Alat dan Bahan :
1. Mikroskop binokuler 2. Kaca objek 3. Cover glass 4. Silet 5. Bunsen 6. Pipet tetes 7. Pinset 8. Desecting sets 9. Ujung akar bawang merah dan bawang bombay 10. Larutan fiksatif HCL dan asam asetat 11. Zat pewarna Eosin Metode Kerja :
1. Fiksasi a. Bawang merah dan Bombay ditumbuhkan dalam medium air selama 3-4 hari. b. Ujung akar dipotong ± 3 mm (0,3 cm), dilakukan pada pagi hari (09.00-10.00) saat sel sedang giat membelah dengan menggunakan peralatan desecting sets dan cawan petri. Akan tetapi, sel sedang giat membelah aktif pada jam 24.0004.00 pagi.
c. Potongan ujung akar tersebut diletakkan di atas kaca objek, yang masing-masing diberi label BM (Bawang merah) dan BB (Bawang Bombay). d. Potongan ujung akar tersebutdimasukkan kedalam larutan HCL 0,1 M selama 15 menit. e. Potongan ujung akar tersebut dimasukkan kedalam larutan HCL murni selama 15 menit.
2. Pewarnaan Kromosom a. Potongan ujung akar tersebut ditetesi dengan menggunakan pipet tetes oleh zat pewarna eosin. b. Potongan akar tersebut dipanaskan diatas bunsen sampai mendidih agar pewana segera meresap dalam jaringan ujung akar. c. Ujung akar diambil menggunakan pinset letakkan diatas kaca object glass. 3. Pengamatan menggunakan metode Squeeze a. Potongan akar tersebut ditekan dengan menggunakan ujung jari pada ibu jari agar tidak bertumpuk dan menjadi lapisan sel. b. Amati dengan mikroskop untuk semua fase pembelahan. Fase pembelahan dini diamati pada sel bagaian ujung sedangkan fase pembelahan lanjut diamati pada sel bagian paangkal. c. Amati bentuk kromosom dan dihitung jumlahnya. d. Foto hasil pengamatan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Akar bawang merah ( Allium cepa L. var. aggregatum)
Tidak terlihat jelas tahapannya.
Akar bawang Bombay ( Allium cepa)
Tidak terlihat jelas tahapannya.
B. Pembahasan Dari praktikum yang telah dilakukan hasil gambar yang didapatkan tidak terlihat jelas tahapan pembelahannya. Karena pada praktikum ini pembelahan dilakukan pada jam 2 siang sampai dengan jam 4 sore. Padahal waktu pembelahan yang optimal adalah pada jam 00.00 sampai dengan jam 4 pagi, atau jam 9 sampai dengan jam 10 pagi. Tetapi karena pembelahan yang dilakukan pada jam 2 siang sampai dengan jam 4 sore, tahapan yang didapatakan tidak sesuai yang diinginkan. Pada praktikum ini media yang digunakan untuk menumbuhkan akar berupa air karena akar yang dihasilkan akan tumbuh lurus dan diameter akar yang diperoleh relatif berukuran lebih besar. Bentuk akar yang lurus akan lebih memudahkan pada saat melakukan pengamatan karena biasanya sel-selnya akan berjajar dengan rapid dan diameter akar yang besar otomatis akan memiliki kapasitas yang lebih untuk menampung sel dalam jumlah yang relatif lebih banyak, sehingga akan memudahkan mata pratikan dalam mengamati sel-sel yang sedang mengalami proses mitosis. Ketika dalam pemotongan akar bawang merah dan bawang Bombay harus dipotong pada bagian ujung akar yang belum di potong sebelumnya. Hal ini dikarenakan pada ujung akar yang belum dipotong masih memiliki jaringan meristem apikal yang selalu aktif membelah. Sehingga ketika praktikan mengamati tahapan mitosis dan siklus sel dapat diamati dengan mudah. Potongan ujung akar bawang merah ( Allium cepa L. var. aggregatum) dan ujung akar bawang bombay ( Allium cepa) harus terlebih dulu difiksasi pada larutan HCl 0,1 M dan pada larutan HCl murni. Hal ini bertujuan untuk menjernihkan sitoplasma dan memisahkan lamella tengah yang menyebabkan jaringan pada ujung akar tersebut menjadi lunak dan kromosom menyebar, beberapa komponen menghilang dalam jaringan serta metabolism sel berhenti dan mempertahankan jaringan serta komponen-komponen seperti semula. Sehingga proses yang dilakukan pada ujung akar bawang merah dan ujung akar bawang Bombay terlihat transparan. Pada praktikum ini pada saat pewarnaan, menggunakan zat perwarna eosin. Zat pewarna eosin digunakan karena kuat mengikat warna dan zat pewarna eosin merupakan
pewarna selektif dalam membedakan kromosom dengan benda-benda yang lain didalam sel serta memberikan warna merah pada kromosom. Sehingga memudahkan dalam mengidentifikasi tahapan pembelahan mitosis pada sel. Kemudian pemanasan dilakukan diatas bunsen untuk menjernihkan sitoplasma dan komponen-komponen lain. Dengan menggunakan metode squeeze, penekanan dengan ujung ibu jari dilakukan dari arah tengah ke pinggir hingga dirasa cukup. Tujuan adalah agar fase-fase mitosis yang mucul dapat dengan mudah diamati. Didapatkan hasil pada akar bawang merah ( Allium cepa L. var. aggregatum) dan bawang bombay ( Allium cepa) tidak bisa terlihat jelas dibawah bawah mikroskop fase tahapan yang muncul. Karana disebabkan pemotongan ujung akar dilakukan pada siang hari yaitu pada jam 14.00. Pemotongan akar bawang merah ( Allium cepa L. var. aggregatum) dan bawang bombay ( Allium cepa) yang dilakukan pada jam 14.00 mengakibatkan pembelahan sel tidak optimal atau bisa dikatakan sel tidak membelah. Hal ini terjadi karena, sel aktif membelah dari jam 00.00 sampai jam 04.00 pagi atau pada jam 09.00 sampai 10.00 pagi. Pada waktu tersebut pembelahan sel sedang optimal sehingga mudah dalam mengamati fase mitosis dan siklus sel pada akar bawang merah (Allium cepa L. var. aggregatum) dan bawang bombay ( Allium cepa). Selain itu, disebabkan oleh pada saat praktikum adanya kesalahan dalam pengamatan fase sel dan siklus sel. Dan juga diakibatkan oleh kesalahan dalam melakukan metode squeeze.
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah F N, dkk. 2017. Penentuan Waktu Perendaman Sel (Fase Mitosis) Akar Bawang Merah ( Allium ascalonicum L.) Menggunakan Safranin untuk Mendukung Praktikum Biologi. BIOLEUSER, 1(3): 86-91 Campbell, Reece and Mitchell L. 1999. Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga. Surya, 2004.Genetika. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
LAMPIRAN
Alat dan Bahan
