Laporan Praktikum Genetika Mitosis & Meiosis

LAPORAN  PRAKTIKUM GENETIKA

ACARA VIII

MITOSIS DAN MEIOSIS

Oleh :

Nama                              : Advent Fika Sitanggang

NPM                               : E1J014044

Dosen Pembimbing         : Dr.Ir.Catur Herizon

Co.ass                            : Hevia Purnama Sari

Hari,Tanggal                    : Selasa, 21 April 2015

Shift                                : 14.00-16.00 WIB

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERITAS BENGKULU

2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Dasar Teori

Mitosis adalah pembelahan sel yang terjadi secara tidak langsung. Hal ini dikarenakan pada pembelahan sel secara mitosis terdapat adanya tahapan-tahapan tertentu. Tahapan-tahapan (fase-fase) yang terdapat pada pembelahan mitosis ini meliputi: profase, metafase, anafase, dan telofase. P sel paling banyak dijumpai pada bagian akar yaitu ujung akar. Pada mitosis, bahan inti sel terbagi sedemikian rupa sehingga dari satu sel dihasilkan dua buah sel anakan. Mitosis merupakan alat untuk duplikasi teratur (dalam fase S) dan pemisahan (pada anafase) kromosom. Biasanya, mitosis diikuti dengan pembelahan sel yang disebut dengan sitokenesis dimana sel akan terpisah menjadi dua (Kimball, 1999).

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, seperti tampak pada gambar berikut :

·         Interfase adalah fase dimana inti sel nampak keruh dan nampak benang-benang kromatin yang halus, kromosom yang diduplikasi pada fase S belum terlihat secara individual karena belum terkondensas (Campbell, 2010:248).

·         Profase adalah fase dimana benang- benang kromatin memendek dan menebal, terbentuklah kromosom. Gelendong mitotik mulai terbentuk, setiap kromosom terduplikasi tampak sebagai kromatid identik yang tersambung pada sentromernya dan sepanjang lengannya oleh kohesin (kohesi kromatid saudara) (Campbell,2010: 248).

Proses terjadinya fase profase ditandai dengan hilangnya nucleus dan diganti dengan mulai tampaknya pilinan-pilinan kromosom yang terlihat tebal (http://biologi.unnes.ac.id/web_bio).

·         Metaphase merupakan tahap mitosis yang paling lama, sering kali berlangsung sekitar 20 menit  (Campbell,2008: 249). 

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-kutb pembelahan tempat sentromer mikrotubula bertumpu (http://biologi.unnes.ac.id/web_bio).

·         Anafase merupakan tahap pembelahan yang paling singkat terjadi, biasanya hanya beberapa menit  (Campbell.2008: 249).

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.Pada fase ini kromosom yang mengumpul di tengah sel terpisah dan mengumpul pada masing-masing kutub, sehingga telihat adal dua kumpulan kromosom (http://biologi.unnes.ac.id/web_bio).

·         Telofase merupakan tahap terakhir saat nukleus-nukleus anakan terbentuk dan sitokinesis telah dimulai. Dengan ciri dimana 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 (Campbell.2010: 249).

Telofase adalah fase finisiong, dalam telofase ada dua tahap yaitu telofase awal dan telofase akhir. Pada telofase awal terlihat mulai ada sekat yang memisahkan antara sel-sel anak. Sedang pada telofase akhir terlihat sel-sel anak sudah benar-benar terpisah (http://biologi.unnes.ac.id/web_bio).

Sel tumbuhan di definisikan sebagai unit dasar yang universaldari suatu struktur organik. Struktur yang membedakan sel tumbuhan denfan sel yang lain adalah keberadaan dinding sel yang merupakan lapisan terluar dari sel yang berbatasan dengan membran sel (Hartanto Nugroho, 2010).

Tumbuhan pada masa awal perkembangan mengalami pertumbuhan sangat banyak, tumbuhan mengalami pembelahan sel secara tidak langsung yang disebut juga dengan mitosis (Susetyoadi,2004).

Perkembangan individu baru dimulai saat terjadi fertilisasi yaitu peleburan dua sel gamet yaitu ovum dengan spermatozoa. Gamet dihasilkan pada proses gametogenesis dari kedua induknya.  Selama gametogenesis terjadi pembelahan meiosis. Meiosis adalah pembelahan sel yang terjadi karena pengurangan jumlah kromosom dari keadaan diploid (2n) menjadi haploid (n). Proses meiosis terdiri atas dua pembelahan sel yang berurutan yaitu tahap meiosis I dan meiosis II tanpa diseling interfase.  Pembelahan meiosis ini memiliki sifat-sifat berikut:
1. Pembelahan berlangsung dua kali.
2. Jumlah sel anak yang dihasilkan adalah 4 buah.
3. Jumlah kromosom sel anak adalah setengah dari jumlah kromosom induk, yaitu n (haploid).
4. Sifat sel anak berbeda dengan sel induknya.
5. Terjadi pada sel kelamin (sel gamet).
6. Tujuan pembelahan meiosis yaitu agar generasi berikutnya mempunyai jumlah kromoson tetap. (Sri Badiati, 2007)

Pembelahan meiosis lebih kompleks dibandingkan pembelahan mitosis, karena terjadi dua kali siklus pembelahan. Pada meiosis terjadi perpasangan kromosom homolog dan segregasi kromosom secara bebas. Meiosis dapat dipandang sebagai dua siklus yang amat termodifikasi dan berlangung secara berurutan. Dalam satu siklus meiosis terjadi satu kali replikasi DNA dan dua kali pembelahan sitoplasma sehingga akan dhasilkan empat produk haploid yang tak satu pun identik secara genetik.

1.2 Tujuan

1. Mengamati tahapan yang ada dalam proses mitosis.

2. Memahami fungsi asetokarmin untuk mengamati proses mitosis.

3. Membandingkan dan mendiskusikan perbedaan setiapa fase yang ada panda proses mitosis.

4. Untuk mempelajari fase-fase dalam meiosis.

BAB II

BAHAN DAN METODE PRAKTIKUM

2.1 Alat dan Bahan

ü  Mikroskop      

ü  Kaca objek

ü  Kaca penutup

ü  Pinset

ü  Pisau atau silet

ü  Larutan 1 M HCl

ü  Bunga discolor(masih kuncup)

ü  lampu spirtus

ü  minyak emerson

ü  Akar bawang

ü  Alkohol 70%

ü  Larutan acetocarmine

2.1 Metode praktikum

a. cara kerja mitosis

1. Teteskan larutan 1 M HCl di atas gelas pengamat secukupnya.

2. Letakkan potongan akar bawang sepanjang 1 cm di atanya lebih kurang 5 menit.

3. Amil ujung akar yang sudah lunak tersebut dan pindahkan ke gelas objek yang sebelumnya         telah ditetesi acetocarmine.

4. Cacah potongan akar yang sudah lunak itu, tetapi jangan sampai akarnya terputus.

5. Tutup gelas objek dengan gelas penutup.

6. Lewatkan gelas objek tersebut di atas api alcohol, jangan sampai mendidih. Kemudian tekan dengan ibu jari setelah slide dibalik.

7. Teteskan minyak emerson diatas gelas penutup untuk memperjelas pengamatan.

8. Amati objek menggunakan mikroskop dengan perbesaran 10X, 40X, dan 100X.

9. Gambar fase-fase mitosis yang ditemukan.

b. cara kerja meiosis

      1.      Buka kuncup bunga dan ambil antheranya, pindahkan ke kaca obyek.

2.      Tetesi dengan acetocarmine dan lakukan diatas nyala api lampu spirtus (jangan sampai mendidih), bila perlu tambahkan lagi acetocarmine nya (jangan sampai kering)

3.      Tutup sediaan tersebut dengan kaca penutup dan squash atau tekan sambil didorong ibu jari.

4.      Amati dengan mikroskop sampai perbesaran maksimum untuk setiap ukuran bunga.

5.   Gambar hasil pengamatan yang dilakukan

BAB III

HASIL PENGAMATAN

a.      Gambar proses mitosis

b.      Gambar proses meiosis

BAB IV

PEMBAHASAN

Dalam mengamati proses mitosis digunakan sel akar bawang  karena sel bawang merupakan sel yang bersifat meristematis yakni sel yang aktif membelah maka dari itu akan terlihat proses mitosis pada bagian ini.

Sebelum mengamati sel yang mengalami pembelahan mitosis, ada beberapa perlakuan yang dilakukan pada akar bawang merah. Pertama akar bawang merah di rendam dalam HCl selama 5 menit. Perendaman dengan HCl juga berfungsi untuk melunakkan dinding sel agar mempermudah masuknya zat pewarna dan memperamudah saat pemotongan. Selain itu pemberian asa HCl juga dapat memperjelas batas tudung akar dengan sel-sel diatasnya. Tudung akar akan terlihat lebih putih dibandingkan bagian lain dari akar bawang.

Perlakuan berikutnya pemberian acetocarmin, acetocarmin adalah pewarna yang fungsinya untuk memberi pigmen kepada sel-sel akar bawang sehingga mudah untuk diamati dan  kemudian di lanjutkan dengan pembakaran menggunakan lampu spritus.

Dalam pengamatan yang dilakukan tidak tampak jelas proses mitosis yang berlangsung. Hal ini mungkin terjadi karena pada saat praktikum dilaksanakan sudah melewati jam saat akar bawang melakukan proses mitosis. Yang tampak saat pengamatan dilakukan hanyalah sel-sel bawang dengan intinya saja.

Pada tahap awal praktikum, sediaan kuncup bunga discolor direndam dengan larutan former yang bertujuan untuk menghentikan proses pembelahan meiosis agar kromosom dapat diamati saat bunga itu dipetik atau pada saat sel telur diambil (proses fiksasi). Lalu fungsi dari alcohol 70% adalah untuk mempertahankan kondisi benang sari dan asam asetat berfungsi untuk melunakan dinding sel agar mudah diamati serta pewarna acetocarmine yang berfungsi agar preparat mudah untuk diamati tahap demi tahapnya.

Berikut adalah tahapan- tahapan pada proses meiosis :

a.            Tahap Profase 1

Tahap profase pada meiosis berbeda dengan mitosis, yaitu bahwa kromosom-kromosom homolog membentuk pasangan, yang dinamakan bivalen. Proses berpasangannya kromosom homolog dinamakan sinapsis. Kemudian setiap anggota bivalen membelah memanjang, sehingga terbentuklah 4 kromatid. Ke empat kromatid padad satu bivalen dinamakan tetrad. Selama sinapsis, dapat terjadi pindah silang (crossing over), yaitu peristiwa penukaran segmen dari kromatid-kromatid dalam sebuah tetrad.

.            Tahap Metafase I

Pada tahap metafase terjadi proses-proses berikut.

1.      Benang gelendong menjadi teratur dan beberapa benang melekat pada sentromer.

2.      Sentromer dari bivalen terdapat pada bidang metafase yang merupakan pasangan kromosom, bukan merupakan kromosom tunggal seperti pada metafase dari mitosis.

3.      Berderetnya bivalen ini secara rambang, dalam hubungannya dengan kromosom yang berasal dari pihak ayah dan pihak ibu. Pengaturan kromosom pada metafase ini adalah akibat pengaruh genetik.

c.       Tahap Anafase I

Pada tahap anafase I terjadi tahap-tahap berikut.

1.      Pemisahan kromosom homolog selesai kemudian kromosom bergerak ke arah kutub yang berlawanan. Sentromer tidak membelah dan bagian kromosom yang tertukar bergerak bersama di mana bagian itu baru saja melekat. Masing-masing kromosom sekarang mempunyai dua kromatid.

2.       Pengaturan kromosom homolog dan perpindahannya ke arah kutub benang gelendong ini secara kebetulan dan merupakan dasar hukum pemisahan bebas dan segresi dari Mendel. Apabila gen dominan dan resesif pada satu pasang kromosom homolog diberi simbol A dan a, maka gen-gen ini akan memisah ke kutub yang berlawanan. Apabila gen dominan dan resesif pada satu pasang kromosom homolog lain diberi simbol B dan b, maka kedua pasang gen itu akan memisah secara bebas.

d.            Telofase I

1.      Telofase merupakan tahap yang terjadi proses-proses berikut :
Telah terjadi reduksi jumlah kromosom (haploid). Masing-masing kromosom ini terdiri dari dua kromatid.

2.      Tahap ini sangat berbeda-beda antara spesies satu dengan yang lain. Pada beberapa sel tanaman terbentuk selaput inti dan nukleolus muncul kembali, sedang pada yang lain tidak terbentuk selaput inti. Replikasi DNA tidak terjadi lagi, tetapi sintesis protein dapat berlangsung terus.

Tahap pembelahan meiosis II terdiri atas tahap-tahap berikut:

a.            Profase II

Pada tahap profase II terjadi proses-proses antara lain:
1.   kromosom menjadi pendek dan tebal kemudian menjadi kelihatan lagi;
2.   kromosom-kromoson ini mulai bergerak ke bidang metafase.

b.            Tahap Metafase II

Pada tahap metafase II ini terjadi proses-proses antara lain:

1.   kromosom kelihatan, terdiri atas dua kromatid;

2.   penyebaran kromatid ke arah kutub secara rambang;

3.  sentromer melekat pada benang gelendong;

4    sentromer mulai membelah.

c.             Tahap Anafase II

Pada tahap anafase II ini terjadi proses antara lain:
1.  sentromer dari masing-masing kromosom telah membelah dan kromatid telah memisah dan menjadi satu kromosom;
2.  kromosom baru itu bergerak menuju kutub.

d.            Tahap Telofase II

Pada tahap telofase II ini terjadi proses antara lain:
1. selaput inti terbentuk mengelilingi empat hasil pembelahan;
2.  bentuk kromosom tidak jelas;
3.  masing-masing inti mengandung satu anggota dari pasangan   kromosom, keadaan haploid;
4.  terjadi modifikasi sel lebih lanjut untuk menghasilkan gamet.

Pembelahan meiosis ini menjadi penting karena dapat mempertahankan jumlah kromosom suatu individu tetap diploid. Artinya, ketika terjadi peleburan sel kelamin jantan dan betina yang masing-masingnya haploid, akan terbentuk individu diploid. Hasil akhir dari meiosis biasanya tidak langsung berupa gamet, melainkan memerlukan sedikit waktu untuk berkembangn menjadi gamet. Proses ini disebut maturasi. 

Dalam pengamatan yang dilakukan tidak tampak jelas proses meosis yang berlangsung. Hal ini dikarenakan keadaan waktu yang tidak mencukupi saat praktikum.

BAB V

KESIMPULAN

ü Fase yang kami amati umumnya berada dalam fase profase.

ü Fungsi asetokarmin adalah untuk member zat warna pada kepada sel-sel akar bawang sehingga mudah untuk diamati.

ü  Pada proses meiosis terjadi 2 kali pembelahan sel, yaitu Meiosis I dan Meiosis II, yang masing-masing disertai oleh tahapan profase, metafase, anafase, telofase. Meiosis I merupakan pembelahan reduksi (reductional division) karena terjadi pengurangan jumlah kromosom sedangkan meiosis II adalah pembelahan penyamaan (equational division) karena mengubah dua hasil dari pembelahan meiosis pertama menjadi 4 inti haploid..

ü  Mikrosporogenesis atau pembentukan serbuk sari terjadi setelah proses meiosis pada sel tercapai secara sempurna. Tahap yang mengakhiri proses meiosis tersebut adalah telofase II.

ü  Hasil pengamatan mendapatkan fase telofase II , pada tahap ini nuclei terbentuk pada kutub sel yang berlawanan, dan terjadi sitokinesis. Pada akhir sitokinesis terdapat 4 sel anak, masig-masing dengan jumlah haploid dari kromosom yang tidak direplikasi.

ü  Pembuatan sediaan(preparat) dengan metode squash atau menekan bahan yang akan digunakan sampai terbentuk lapisan yang sangat tipis sehingga bagian sel yang ingin diamati terlihat dengan jelas.

DAFTAR PUSTAKA

Bandiati, Sri. 2007. Buku Ajar Genetika Ternak. Bandung : Sri Lestari Network.( diakses panda tanggal 25 April 2015)

Campbell, Reece. 2010. Biologi jilid 1 edisi kedelapan. Erlangga: Jakarta.( diakses panda tanggal 25 April 2015)

http://biologi.unnes.ac.id/web_bio.( diakses panda tanggal 25 April 2015)

Kimball. 1999. Biologi. Erlangga: Jakarta.( diakses panda tanggal 25 April 2015)

Nugroho, L. Hartanto, Dkk. 2010. Struktur dan Perkembangan Tumbuhan. Jakarta : Penebar Swadaya.( diakses panda tanggal 25 April 2015)

Setjo, Susetyoadi. 2004. Anatomi Tumbuihan. JICA:Malang.( diakses panda tanggal 25 April 2015)