LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA TUMBUHAN / ACARA I / PENGAMATAN KROMOSOM

LAPORAN PRAKTIKUM
GENETIKA TUMBUHAN

ACARA I
PENGAMATAN KROMOSOM







Oleh :
 Nama              :  
NIM                :
Rombongan    :






KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS PERTANIAN
LABORATORIUM PEMULIAAN TANAMAN DAN BIOTEKNOLOGI
PURWOKERTO
2013





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 20­0celcius.
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 600C 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 karyokinesisdan 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

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
  1. Kromosom adalah benda-benda halus berbentuk lurus seperti batang atau bengkok dan terdiri dari zat yang mudah mengikat warna.
  2. Mitosis adalah pembelahan sel dimana berlangsung pembelahan dan pembagian nukleus beserta kromosom-kromosom di dalamnya
  3. Mitosis dibedakan atas 5 fase yaitu interfase (G1, S, dan G2), profase, metafase, anafase, dan telofase.

B. Saran
  1.  Penambahan mikroskop agar waktu yang digunakan lebih efektif dan efisien.
  2. Alat-alat yang digunakan dalam praktikum sebaiknya dalam kondisi yang baik dan dapat dipakai sesuai dengan fungsinya.
  3. 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