LAPORAN PRAKTIKUM TAHAP MITOSIS AKAR BAWANG
Untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Genetika 1 yang dibimbing oleh Ibu Siti Zubaidah
Disusun Oleh : Kelompok 2 Dyan Listiana Siti Afiyatus Sholiha
(150342602064) (150342602064) (150342607001) (150342607001)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Maret 2017
TAHAP MITOSIS AKAR BAWANG A. Judul
Tahap Mitosis Akar Bawang B. Tujuan
1. Mengetahui fase-fase pembelahan mitosis pada akar bawang ( Allium ascalonicum) 2. Mengetahui kedudukan kromosom pada fase-fase pembelahan mitosis pada akar bawnag Allium ascalonicum) C. Rumusan Masalah
1. Bagaimana fase-fase pembelahan mitosis pada akar bawang (Allium ascalonicum) 2. Bagaimana kedudukan kromosom pada fase-fase pembelahan mitosis pada akar bawang (Allium ascalonicum) D. Dasar Teori
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). Suryo (2001) menjelaskan bahwa kromosom merupakan alat transportasi materi genetik (gen atau DNA) yang sebagian besar bersegregasi menurut hukum Mendel. 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. Kromosom memiliki peranan yang sangat penting bagi keberlangsungan suatu makhluk hidup, karena kromosom merupakan alat pengangkutan bagi gen – gen yang akan dipindahkan dari suatu sel induk ke sel anakannya, dari generasi yang satu ke generasi yang lainnya. Pengamatan terhadap perilaku kromosom sama pentingnya dengan mempelajari struktur kromosom. Perilaku atau aktivitas kromosom dapat terlihat dalam siklus sel, termasuk didalamnya adalah
pembelahan sel (mitosis atau meiosis). Analisis kromosom, baik mitosis maupun meiosis merupakan langkah awal yang dapat dilaksanakan untuk mempelajari kromosom Tumbuhan pada masa awal perkembangan mengalami pertumbuhan sangat banyak, tumbuhan mengalami pembelahan sel secara tidak langsung yang disebut juga dengan mitosis (Setjo, 2004). Mitosis adalah pembelahan duplikasi dimana sel memproduksi dirinya sendiri dengan jumlah kromosom sel induk. Mitosis mempertahankan pasangan kromosom yang sama melalui pembelahan inti dari sel somatis secara berturut turut. Peristiwa ini terjadi bersama-sama dengan pembelahan sitoplasma dan bahan-bahan di luar inti sel dan memiliki peran penting dalam pertumbuhan dan perkembangan hampir semua organisme. mitosis memiliki beberapa tahapan meliputi profase metafase, anafase, dan telofase. Terjadi pada ujung akar, yang mengalami pembelahan awal, mitosis terjadi dalam sel somatik yang bersifat meristematik, yaitu sel-sel yang hidup terutama yang sedang tumbuh (ujung akar dan ujung batang), mitosis pada tumbuhan terjadi selama mulai dari 30 menit sampai beberapa jam dan merupakan bagian dari suatu proses yang berputar dan terus menerus. Proses mitosis ini terjadi bersama dengan pembelahan sitoplasma dan bahan-bahan di luar inti sel. Pada mitosis setiap induk yang diploid (2n) akan menghasilkan dua buah sel anakan yang masing-masing tetap diploid serta memiliki sifat keturunan yang sama dengan sel induknya. Proses terjadinya mitosis terbagi ke dalam 5 fase, yaitu interfase, profase, metafase, anafase dan telofase. 1.
Interfase
Inti sel Nampak keruh dan tampak benang- benang kromatin yang halus. 2.
Profase
Benang-benang kromatin memendek dan menebal. Terbentuklah kromosam. Tiap kromosom membelah dan memanjang membentuk kromatid, membrane inti mulai menghilang 3.
Metaphase
Kromosom- kromosom menempatkan diri di bidang tengah dari sel. Ciri utama fase ini adalah terbentuknya gelendong pembelahan, gelendong pembelahan ini
dibentuk oleh mikrotubula. Gelendong ini membentuk kutub-kutub pembelahan tempat sentromer mikrotubula bertumpu. 4.
Anafase
Sentromer membelah dan kedua kromatid memisahkan diri dan bergerak menuju kutub dari sel yang berlawanan. Tiap kromatid hasil pembelahan itu memiliki sifat yang sama dengan sel induknya, sejak saat itu kromatid-kromatid tersebut menjadi kromosom baru. 5.
Telofase
Di tiap kutub sel terbentuk stel kromosom yang identik. Selaput gelendong inti lenyap dan dinding inti terbentuk lagi. Kemudian plasma sel terbagi lagi menjadi dua bagian, proses tersebut dikenal sebagai sitokinesis. Pada sel tumbuhan sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah di tengah- tengah sel (Suryo, 2001).
E. Alat dan Bahan Alat
Mikroskop binokuler
Kaca benda
Kaca penutup
Pipet tetes
Botol vial
Tissue
gunting
Silet
Bahan
Akar Bawang Merah (Allium ascalonicum)
air
Larutan asetocarmin
Larutan Asam Klorida (HCl)
Larutan FAA
F. Prosedur Kerja
1. Tahap persiapan penumbuhan akar bawang disediakan botolplastik dan melubangi di kedua sisinya.
dipasang tusuk sate secara horizontal pada salah satu sisi lubang.
ditusuk bagian tengah bawang secara horizontal. satu tusuk terdapat tiga buah bawang. kemudian memasang ujung tusuk sate pada lubang yang lain. dituangkan air ke gelas plastik hingga bagian akar bawang saja yang menyentuh air.
Proses merendam akar bawang dilakukan selama 5 hari.
dipotong akar bawang dengan menggunakan gunting pada pukul 00.00 dan memasukkan potongannya ke botol vial yang sudah berisi FAA kemudian ditutup
hasil
2. Tahap pengamatan mitosis bawang merah dikeluarkan larutan FAA dari botol vial. ditambahkan alkohol 70% sebanyak 20 tetes kemudian di tunggu selama 2 menit
dikeluarkan alkohol dari botol vial ditambahkan larutan HCl 1 N kedalam botol vial dan merendamnya selama 5 menit diambil potongan akar dari botol vial dan dipotong bagian ujung (tudung akar) dan diletakan pada kaca benda. ditetesi dengan larutan acetocarmin, lalu dicacah dengan silet kemudian ditutup dengan kaca penutup. menggilasnya dengan pensil atau bolpoin diamati preparat dibawah mikroskop cahaya. Mengamati apa saja yang tampak pada tampilan bayangan preparat dibawah mikroskop. hasil
G. Data Hasil Pengamatan
No.
Nama Tahapan
1.
Profase
2.
Metafase
3
Anafase
4
Telofase
Gambar
H. Analisis Data
Pada praktikum klasikal genetika kedua ini dilakukan pengamatan terhadap fase-fase mitosis akar bawang merah ( Allium ascalonicum). Berdasarkan hasil pengamatn yang telah dilakukan tahapan pertama dari mitosis akar bawang merah adalah profase yang ditandai dengan ukuran sel dan intisel yang membesar sebagai tanda persiapan dalam melakukan pembelahan mitosis. Tahapan yang kedua adalah metafase, pada preparat yang diamati, fase ini ditandai dengan berkumpulnya kromosom pada daerah ekuator dan benang-benang spindel telah berada pada kedua ujung kutub dari sel, tahapan berikutnya yaitu anafse, pada tahapan ini ditandai dengan kromosom yang terbagi dua dan bergerak menuju ke
masing-masing ujung kutub, pada preparat dapat diketahui dengan bentuk bulatan tengah yang memanjang yang mengindikasikan pergerakan dari kromosom. Tahapan terakhir yaitu telofase, pada preparat yang diamati, ytahapan ini ditandai denga adanya 2 bulatan kecil dalam satu sel, bulat an tersebut merupan inti sel tang telah terbagi menjadi dua namun sitoplasma dan membran sel belum terpisah.
I. Pembahasan
Pada praktikum pengamatan mitosis akar bawang, dilakukan dua tahapan yaitu tahap penumbuhan akar dan tahap pengamatan mitosis, pada tahapan pertama, akar bawang harus di tumbuhkan terlebih dahulu dengan menusuk bawang dengan tusuk sate kemudian di letakan pada botol yang telah dilubangi dan diberi air kemudian ditunggu selama 5 hari hingga akar tumbuh. Selanjunya tepat pada jam 12 malam akar di potong dan dimasukan ke dalam botol vial yang sudah berisi larutan FAA dan didiamkan selama 24 jam kemudian dilakukan pengamatan. Pengamatan dilakukan dengan mengganti larutan FAA dengan alkohol 70% sebanyak 20 tetes selama 2 menit, diganti lagi dengan larutan HCl 1 N sebanyak 20 tetes selama 2 menit. Setelah itu dipotong ujung akar diatas kaca benda, di tetesi asetocarmin dan dicacah sampai halus, selanjutnya ditutup dengan kaca penutup, di gilas dengan pensil dan diamati dibawah mikroskop. Hasil pengamatan menunjukan adanya empat fase pada pembelahan mitosis yaitu profase yang ditandai dengan ukuran sel dan intisel yang membesar sebagai tanda persiapan dalam melakukan pembelahan mitosis. Pernyataan tersebut sesuai dengan teori yang menyebutkan bahwa profase ditandai dengan ciri-ciri sebagai berikut: 1) Terjadinya
perubahan
sentosoma
dan
benang-benang
kromatin
menduplikasikan diri dan berkondensasi menjadi kromatid yang terikat pada sentromer. 2) Sentrosoma membelah menjadi mikrotubula aster yang terpisah. Ujungnya memanjang, dan sentrosoma menjauh. 3) Sentromer diikat konektor. 4) Kromosom mengerut dan menjadi lebih tebal. Pemendekan ini akibat dari berpilinnya kromosom sehingga tampak nyata.
5) Nukleolus menjadi kabur dan hilang pada akhir profase. 6) Selaput inti mulai menghilang 7) Benang gelondong mulai terbentuk. 8) Kromosom
mulai
bergerak
ketengah
atau
equator
dari
sel.
(Reksoatmodjo, 1994 ) Namun pada gambar yang taeramati dibawah mikroskop, tidak nampak dengan jelas bagaimana bentuk dari benang spindel dan kromosom sehingga tidak dapat teramati dengan bagaimana perubahan bentuk dan posisinya, hal tersebut dapat dikarenakan kurangnya fokus dari mikroskop, tidak jelasnya kamera saat memotret
preparat,
ataupun
kurangnya
keahlian
dari
pengamat
untuk
menggunakan mikroskop secara optimal. Tahapan yang kedua adalah metafase, pada preparat yang diamati, fase ini ditandai dengan berkumpulnya kromosom pada daerah ekuator dan benang benang spindel telah berada pada kedua ujung kutub dari sel. Pernyataan tersebut sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa metafase ditandai dengan ciri-ciri sebagai berikut: 1)
Pengaturan letak dan arah kromosom oleh mikrotubula kinetokhor.
2)
Kromosom tertata di bidang ekuator karena adanya gaya tarik yang
sama kuat dari masing-masing kutub pembelahan. 3)
Sentromer melekat pada benang gelendong, namun ada juga
beberapa benang gelendong yang mencapai kutub tanpa melekat pada sentromer. 4)
Sentromer membelah dan masing-masing kromatid menjadi
kromosom tunggal. 5)
Benang-benang gelendong menjadi lebih jelas pada permulaan
metafase dan teratur seperti kumparan . benang-benang ini terdiri dari serabut protein halus yang terbuat dari mikrotubul yang sangat kecil. Benang gelendong dibentuk dalam hubungannya dengan sentriol (badan yang menandai kutub dari mekanisme banang gelendong). Benang gelendong ini berperan penting dalam penyebaran kromosom secara teratur. (Sasmitamihardja, 1990) Pada gambar preparat yang teramati nampak terlihat kromosom yang berkumpul di tengah dengan benang spindel yang berpusat pada kedua ujung
Tahapan berikutnya yaitu anafse, pada tahapan ini ditandai dengan kromosom yang terbagi dua dan bergerak menuju ke masing-masing ujung kutub, pada preparat dapat diketahui dengan bentuk bulatan tengah yang memanjang yang mengindikasikan pergerakan dari kromosom. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan bahwa anafase ditandai dengan adanya ciri-ciri sebagai berikut: 1)
Terbelahnya kromosom menjadi dua kromatid, masing-masing
dengan sebuah kinetokor 2)
Kromatid bergerak ke arah kutub pembelahan masing-masing
(bergerak ke kutub yang berlawanan) 3)
Kromatid berkumpul di kutub pembelahan tersebut
4)
Sentromer membelah mengikuti panjang kromosom dan kromatid
mulai bergerak pada serabut gelendong menuju kekutub-kutub sel terdekatnya, dengan sentromer yang memimpin pergerakan itu 5)
Terjadi penyebaran kromosom dan ADN yang seragam didalam sel
(Sasmitamihardja, 1990) Tahapan terakhir yaitu telofase, pada preparat yang diamati, tahapan ini ditandai denga adanya 2 bulatan kecil dalam satu sel, bulatan tersebut merupan inti sel tang telah terbagi menjadi dua namun sitoplasma dan membran sel belum terpisah serta bentuk sel yang memanjang. Pernyataan tersebut sesuai dengan teori yang menyebutkan bahwa
telofase ditandai dengan adanya ciri-ciri sebagai
berikut: 1)
Benang-benang gelendong menghilang
2)
Terkitnya kembali selubung nukleus di sekeliling tiap kelompok
kromosom baru 3)
Mikrotubula kinektokhor sudah menghilang, tetapi mikrotubal
kutub masih ada 4)
Mikrotubula kutub masih panjang
5)
Sekat sel terbentuk kembali dan sel membelah menjadi dua sel
anakan (Reksoatmodjo, 1994)
J. Kesimpulan
1. Terdapat empat fase pembelahan mitosis pada akar bawang ( Allium ascalonicum) yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase 2. Kedudukan kromosom pada profase ditandai dengn mengerut dan menjadi lebih tebal, pemendekan ini akibat dari berpilinnya kromosom sehingga tampak nyata. Pada metafase kromosom tertata di bidang ekuator karena adanya gaya tarik yang sama kuat dari masing-masing kutub pembelahan. Pada anafase kromosom terbelah menjadi dua kromatid, masing-masing dengan sebuah kinetokor dan bergerak menuju kedua sisi kutub. Sedangakan pada telofase kromosom sudah berada pada masing-masing kutub dan terbungkus kembali oleh membran inti sel.
K. Saran
-) agar mendapatkan hasil dari gambar preparat yang lebih optimal, sebaiknya digunakan mikroskop dengan fokus yang lebih baik dan kamera yang memiliki resolusi yang lebih tinggi -) lebih meningkatkan kemampuan pengamat dalam menggunakan mikroskop dengan optimal
L. Diskusi
1. a) - Fungsi dari larutan FAA saat perendaman adalah agar sel tidak mengalami pembelahan lagi. Larutan FAA merupakan larutan fiksatif yang dapat menahan sel untuk tidak membelah lagi sehingga tahap-tahap pembelahan mitosis dapat teramati. -Perendaman
pada
alkohol
bertujuan
untuk
mensterilkan
dan
membersihkan sisa larutan FAA yang kemungkinan masih menempel pada potongan akar. - Larutan HCL 1 N berfungsi memperjelas batas antara daerah tudung akar dengan bagian yang lain karena dengan pemberian larutan ini daerah tudung akar akan terlihat lebih putih daripada bagian lainnya -Pemberian acetocarmin berfungsi memberikan pewarnaan dan akan mempermudah pengamatan,
b. * FAA (Formalin Acetic Acid) adalah larutan yang digunakan untuk mematikan jaringan, komposisi FAA yaitu - ethyl alcohol : 96% 50 - GAA (FPA) 5
mengawetkan
mengembangkan
- formaldehid 37 – 40 % 10 mengawetkan, membantu merekatkan - air mengimbangi asam * Alkohol 70% digunakan untuk
mensterilkan dan membersihkan sisa
larutan FAA yang kemungkinan masih menempel pada potongan akar. Alkohol merupakan larutan antimikroba yang dapat membersihkan akar bawang dan mensterilkannya. * Larutan HCL 1 N berfungsi memperjelas batas antara daerah tudung akar dengan bagian yang lain karena dengan pemberian larutan ini daerah tudung akar akan terlihat lebih putih daripada bagian lainnya * Asetokarmin merupakan salah satu modifikasi teknik pewarnaan yang peling populer terutama dalam bidang sitogenetika untuk penelaahan kromosom. Pewarna asetokarmin terdiri dari bubuk karmin dan asam asetat 45%. Karmin merupakan zat warna yang terbuat dari eksrak kochinil yang merupakan hasil gerusan serangga Coccus cacti yang dikeringkan (Gunarso, 1989). 2. Pencacahan dengan silet berkarat dapat membantu pengikatan warna merah asetocarmin yang dilakukan oleh kromosom karena silet yang berkarat terdapat Fe yang teroksidasi. 3. a) Tudung akar merupakan bagian ujung dari akar yang paling aktif melakukan pembelahan, pada bagian ini akan mudah di temukan sel-sel yang sedang mengalami pembelahan mitosis sehingga dapat diamati bagaimana bentuk dari fase-fase pada pembelahan mitosis tersebut. b) Apabila bukan bagian tudug akar yang digunakan sebagai bahan amatan, maka beberapa fase dari mitosis akan sukit ditemukan atau bahkan sulit untuk mengidentifikasi proses pembelahannya karena pada bagian selain tudung akar sudah tidak aktif melakukan pembelahan melainkan akan lebih aktif melakukan pemanjangan sel dan diferensiasi
4.a. Kemumgkinan yang terjadi adalah kurangnya pencacahan dengan silet berkarat atau juga dapat disebabkan kurangnya tekanan saat melakukan penggilasan dengan pensil, solusinya dengan melakukan pencacahan lebih lama sampai benar-banar terlihat halus dan menekan preparat lebih kuat namun tidak sampai merusak kaca penutup b. kemungkinan kurangnya asetokarmin yang ditambahkan, solusinya dengan menambahkan kembali sedikit asetokarmin ke sela-sela kaca penutup c. kemungkinan terlalu banyak pemberian asetokarmin, solusinya dengan di teteskan air pada satu sisi kaca penutup dan dihisap menggunakan tisu atau kertas hisap pada sisi yang lainnya d. kemungkinan pemotongan tidak tepat pada ujung tudung akar bawang, solusinya dengan mengganti preparat dengan yang baru dan memotong tepat pada ujung akar daerah tudung akar 5. Untuk mengamati tahap-tahap pembelahan mitosis dilakukan pemotongan akar pada saat tengah malam, yaitu pukul 24.00 WIB, hal ini dikarenakan pada ujung akar bawang merah banyak sel yang mengalami aktifitas pembelahan dengan rentangan 5 menit sebelum dan sesudah pukul 24 malam sehingga diharapkan tahap-tahap mitosis dapat diamati. 6. Mitosis bertujuan untuk memperbanyak sel-sel dengan materi genetik yang hampir serupa, hal ini bertujuan agar sel induk dan sel anakan memiliki fungsi yang sama sehingga dapat melakukan tugas sebagai satu jaringan dengan optimal.
M. Daftar Rujukan
Suryo, H. 2007 . Sitogenetika . Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Reksoatmodjo. 1994. Biologi Sel. Jakarta : Ditjen Dikti Depdikbud. Sasmitamihardja. 1990. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Bandung : ITB Press Setjo, S. 2004. Anatomi Tumbuhan. Malang: JICA.
