PENYELIDIKAN KROMOSOM

A. TUJUAN

Tujuan praktikum “ Penyelidikan kromosom” adalah untuk mengetahui fase-fase pembelahan sel dan saat penting efektif terjadinya pembelahan, mengetahu bentuk-bentuk dan jumlah kromoson suatu jenis tanaman , mengetahui pengaruh faktor-faktor liuar trhadap susunan kromosom.

B. BAHAN DAN ALAT

- Ujung akar bawng merah (allium cepa)
- Laruta fixatif
- Zat pewarna (orcein atu aceto carmine)
- Mikroskop
- Cover dan sliude glass
- Lampu bunsen
- Silet
- Jarus ose
- Pinset


C. TINJAUAN PUSTAKA
Kromosom

Kromosom (bahasa Yunani: chroma, warna; dan soma, badan) merupakan struktur di dalam sel berupa deret panjang molekul yang terdiri dari satu molekul DNA[1] dan berbagai protein terkait yang merupakan informasi genetik suatu organisme,[2] seperti molekul kelima jenis histon dan faktor transkripsi yang terdapat pada beberapa deret, dan termasuk gen unsur regulator dan sekuens nukleotida. Kromosom yang berada di dalam nukleus sel eukariota, secara khusus disebut kromatin.
Dalam kromosom eukariota, DNA yang tidak terkondensasi berada dalam struktur order-quasi dalam nukleus, dimana ia membungkus histon (protein struktural, Gambar 1), dan di mana material komposit ini disebut kromatin. Selama mitosis (pembelahan sel), kromosom terkondensasi dan disebut kromosom metafase. Hal ini menyebabkan masing-masing kromosom dapat diamati melalui mikroskop optik.
Setiap kromosom memiliki dua lengan, yang pendek disebut lengan p (dari bahasa Perancis petit yang berarti kecil) dan lengan yang panjang lengan q (q mengikuti p dalam alfabet).
Prokariota tidak memiliki histon atau nukleus. Dalam keadaan santainya, DNA dapat diakses untuk transkripsi, regulasi, dan replikasi.
Kromosom pertama kali diamati oleh Karl Wilhelm von Nägeli pada 1842 dan ciri-cirinya dijelaskan dengan detil oleh Walther Flemming pada 1882. Sedangkan Prinsip-prinsip klasik genetika merupakan pemikiran deduksi dari Gregor Mendel pada tahun 1865[4] yang banyak diabaikan orang hingga tahun 1902, Walter Sutton dan Theodor Boveri menemukan kesamaan antara perilaku kromosom saat meiosis dengan hukum Mendel dan menarik kesimpulan bahwa kromosom merupakan pembawa gen.[5] Hasil penelitian keduanya dikenal sebagai teori Sutton-Boveri atau hipotesis Sutton-Boveri atau teori hereditas kromosom, yang menjadi kontroversi dan perdebatan para pakar kala itu.


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).

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 iduknya.

D. CARA KERJA

Praktikum dilakukan terhadap sel yang telah di fiksasi (cara II/b) dengan prosedur sbb:
a. Fiksasi, setelah allium cepa di tumbuhkan dalm media air selama 3 sampai 4 hari dan muncul akarnya, kemudian di potong ujung akarnya sepanjang kurang lebih 3 mm . pemotongan ujung akar di lakukan pada pagi hari ( pukul 09.00 -10.00 WIB) di mana sel sedang giat membelah. Potongan ujung akar dimasukkan ke dalm larutan fiksatif bebrapa saat. Misalnya ujunga akar, kuncup daun, kuncup bunga, EMC, PMC memerlukan waktu 15-20 menit. Untuk bagian-bagian tanaman yang lebih keras(berkayu) memerlukan waktu lebih lama. Larutan fiksatif yang biasa di gunakan adalah alkohol cuka(carnoy), yang merupakan campuran alkohol absolut 70cc dengan asam cuka glacial 20 cc. fiksatif ini di kenal mudah masuk ke dalm jaringan tanaman. Di samping larutan carnoy di kenal larutan fiksatif lain. Sesudah difiksasi preparat kemudian di cuci menggunakan aqudes untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang mungkin akan menggangu proses pengecatan.
b. Pengecatan kromosom dapat di lakukan dengan :
• Aceto carmine (belling) bterdiri atas 0,5 gr carmine dilarutkan dalam 45% asam cuka glacial(45 cc asam cuka glacial+ 55 cc aquades)
• Aceto carmine (la cour) terdiri atas 1 gr orcein di larutkan dalam 45 % asam cuka glacial.
c. Preparat dimati pada mikroskop. Mengamati hasil dan menggambar hasil yang di dapat.


E. HASIL PENGAMATAN






F. PEMBAHASAN
Pada pengamatan pertama, didapatkan sel yang memiliki kromosom yang belum membelah, dan letaknya bergerombol di tengah dengan warna yang jelas dan susunannya agak merenggang. Sehingga pada sel ini dapat disimpulkan mengalami pembelahan mitosis pada tahap awal yaitu profase.
Pada pengamatan kedua tampak sebuah sel yang kromosomnya sudah memisah dan menuju ke kedua kutub yang berlawanan. Sehingga fase ini kami simpulkan bahwa terjadi pembelahan sel yaitu pembelahan pada fase anafase.
Pada pengamatan ketiga, didapatkan sel yang intinya (kromosom) sudah terpisah sempurna namun dinding selnya belum terpisah secara sempurna. Sehingga dengan demikian kami menyimpulkan bahwa pada saat ini sel mengalami pembelahan mitosis tahap telofase.
Pengamatan yang tidak teramati adalah fase metafase, pada fase ini kromosom menyusun diri secara acak pada satu bidang ekuator atau tengah-tengah sel.
Untuk mengamati tahap-tahap pembelahan mitosis dilakukan pemotongan akar pada saat tengah malam, yaitu pukul 24.00 WIB. Menurut Margono (1973) 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.
Pemotongan bagian ujung akar (pada jam 12 malam) yang kemudian dilanjutkan dengan perendaman potongan ke dalam larutan FAA. Perendaman dilakukan agar sel tidak mengalami pembelahan lagi, karena tidak memungkinkan bagi kami untuk langsung mengamati tahap-tahap mitosis pada tudung akar bawang merah pada saat itu juga. Larutan FAA merupakan larutan fiksatif yang dapat menahan sel untuk tidak membelah lagi sehingga tahap-tahap pembelahan mitosis dapat teramati.
Sebelum pengamatan atau pembuatan preparat, dilakukan dua kali perendaman dengan perendaman pertama pada alkohol 70% selama dua menit dan rendaman selanjutnya pada larutan HCL 1N selama lima menit. Perendaman pada alkohol bertujuan untuk mensterilkan dan membersihkan sisa larutan FAA yang kemungkinan masih menempel pada potongan akar. Sementara itu, 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.
Setelah terlihat jelas perbedaan antara tudung akar dengan bagian akar yang bukan tudung akar, maka dilanjutkan dengan pemotongan bagian tudung dan peletakan potongan pada kaca benda yang diikuti dengan pemberian acetocarmin dan pencacahan tudung akar menggunakan silet berkarat. Pemberian acetocarmin akan memberikan pewarnaan dan akan mempermudah pengamatan, sementara pencacahan dengan silet berkarat dapat membantu pengikatan warna yang dilakukan oleh kromosom karena silet yang berkarat terdapat Fe yang teroksidasi. Tahap terakhir adalah pemanasan, pemanasan dilakukan bertujuan untuk mempercepat proses penyerapan warna dari asetocarmin.
Dari hasil pengamatan pada pembelahan mitosis di dapatkan tiga fase, fase pertama yang ditemukan yaitu profase.
Pada fase ini terlihat sel dengan bagian inti yang sudah mulai terakhir seperti benang-benang yang tidak teratur. Pada fase ini sel sudah mempersiapkan diri untuk membelah yang ditandai dengan berubahnya memadatnya kromosom, membran inti tidak terlihat dan nukleolus menghilang.
Selanjutnya ditemukan fase anafase. Berdasarkan pengamatan, fase ini memperlihatkan kromosom yang sudah mulai memisah dan menuju ke arah dua kutub yang berlawanan.
Fase selanjutnya yang ditemukan adalah telofase. Pada fase ini kromosom telah menyelesaikan pergerakannya menuju kutub dan mulai menyebar di dalam membran nukleus. Selama tahap ini berlangsung suatu dinding sel baru mulai terbentuk diantara dua nukleus baru. Dalam pengamatan, fase ini terlihat sel yang memiliki dua inti dengan dinding sel bagian tengah yang sudah mengalami sitokinesis.
Fase yang tidak ditemukan pada pengamatan kali ini adalah metafase. Pada fase ini kromosom menyusun diri secara acak pada satu bidang ekuator atau tengah-tengah sel. Pada awal fase ini, membran nukleus dan nukleolus lenyap. Sentromer, suatu daerah vital bagi pergerakan kromosom, melekat pada serabut gelendong yang bertanggung jawab terhadap arah pembelahan kromosom selama pembelahan .


PERTANYAAN:
1. Apakah perbedaan pembelahan mitosis dan meosis?
Jawab:
Mitosis adalah proses pembagian genom yang telah digandakan oleh sel ke dua sel identik yang dihasilkan oleh pembelahan sel. Mitosis umumnya diikuti sitokinesis yang membagi sitoplasma dan membran sel. Proses ini menghasilkan dua sel anakan yang identik, yang memiliki distribusi organel dan komponen sel yang nyaris sama. Mitosis dan sitokenesis merupakan fase mitosis (fase M) pada siklus sel, di mana sel awal terbagi menjadi dua sel anakan yang memiliki genetik yang sama dengan sel awal.

Mitosis terjadi hanya pada sel eukariot. Pada organisme multisel, sel somatik mengalami mitosis, sedangkan sel kelamin (yang akan menjadi sperma pada jantan atau sel telur pada betina) membelah diri melalui proses yang berbeda yang disebut meiosis. Sel prokariot yang tidak memiliki nukleus menjalani pembelahan yang disebut pembelahan biner.

Karena sitokinesis umumnya terjadi setelah mitosis, istilah "mitosis" sering digunakan untuk menyatakan "fase mitosis". Perlu diketahui bahwa banyak sel yang melakukan mitosis dan sitokinesis secara terpisah, membentuk sel tunggal dengan beberapa inti. Hal ini dilakukan misalnya oleh fungi dan slime moulds. Pada hewan, sitokinesis dan mitosis juga dapat terjadi terpisah, misalnya pada tahap tertentu pada perkembangan embrio lalat buah.


Garis besar
Hasil utama dari mitosis adalah pembagian genom sel awal kepada dua sel anakan. Genom terdiri dari sejumlah kromosom, yaitu kompleks DNA yang berpilin rapat yang mengandung informasi genetik vital untuk menjalankan fungsi sel secara benar. Karena tiap sel anakan harus identik secara genetik dengan sel awal, sel awal harus menggandakan tiap kromosom sebelum melakukan mitosis. Proses penggandaan terjadi pada pertengaha intefase, yaitu fase sebelum fase mitosis pada siklus sel.

Setelah penggandaan, tiap kromosom memiliki kopi identik yang disebut sister chromatid, yang berlekatan pada daerah kromosom yang disebut sentromer. Sister chromatid itu sendiri tidak dianggap sebagai kromosom.

sedangkan Meiosis adalah salah satu cara sel untuk mengalami pembelahan. Ciri pembelahan secara meiosis adalah:

Terjadi di sel kelamin
Jumlah sel anaknya 4
Jumlah kromosen 1/2 induknya
Pembelahan terjadi 2 kali
Meiosis hanya terjadi pada fase reproduksi seksual atau pada jaringan nuftah. Pada meiosis, terjadi perpasangan dari kromosom homolog serta terjadi pengurangan jumlah kromosom induk terhadap sel anak. Disamping itu, pada meiosis terjadi dua kali periode pembelahan sel, yaitu pembelahan I (meiosis I) dan pembelahan II (meiosis II)


Mitosis
Mitosis merupakan 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 benang 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).
Meiosis
Meiosis hanya terjadi pada fase reproduksi seksual atau pada jaringan nuftah. Pada meiosis, terjadi perpasangan dari kromosom homolog serta terjadi pengurangan jumlah kromosom induk terhadap sel anak. Disamping itu, pada meiosis terjadi dua kali periode pembelahan sel, yaitu pembelahan I (meiosis I) dan pembelahan II (meiosis II). Meiosis I dan meiosis II terjadi pada sel tumbuhan. Demikian juga pada sel hewan terjadi meiosis I dan meiosis II. Baik pada pembelahan meiosis I dan II, terjadi fase-fase pembelahan seperti pada mitosis. Oleh karena itu dikenal adanya profase I, metafase I, anafase I , telofase I, profase II, metafase II, anafase II, dan telofase II. Akibat adanya dua kali proses pembelahan sel, maka pada meiosis, satu sel induk akan menghasilkan empat sel baru, dengan masing-masing sel mengandung jumlah kromosom setengah dari jumlah kromosom sel induk.

2. Apakah pentingnya penyelidikan kromosom dalam pemulian tanaman?
Jawab:
Pemuliaan tanaman adalah usaha-usaha yang dilakukan untuk mengubah susunan genetik tanaman, baik individu maupun secara bersama-sama (populasi) dengan tujuan tertentu. Pemuliaan tanaman kadang-kadang disamakan dengan penangkaran tanaman, kegiatan memelihara tanaman untuk memperbanyak dan menjaga kemurnian; pada kenyataannya, kegiatan penangkaran adalah sebagian dari pemuliaan. Selain melakukan penangkaran, pemuliaan berusaha memperbaiki mutu genetik sehingga diperoleh tanaman yang lebih bermanfaat.
Pengetahuan mengenai perilaku biologi tanaman dan pengalaman dalam budidaya tanaman merupakan hal yang paling menentukan keberhasilan usaha pemuliaan, sehingga buku-buku teks seringkali menyebut pemuliaan tanaman sebagai seni dan ilmu memperbaiki keturunan tanaman demi kemaslahatan manusia. Di perguruan tinggi, pemuliaan tanaman biasa dianggap sebagai cabang agronomi (ilmu produksi tanaman) atau genetika terapan, karena sifat multidisiplinernya.
Pelaku pemuliaan tanaman disebut pemulia tanaman. Karena pengetahuannya, seorang pemulia tanaman biasanya juga menguasai agronomi dan genetika. Tugas pokok seorang pemulia tanaman adalah merakit kultivar yang lebih baik: memiliki ciri-ciri yang khas dan lebih bermanfaat bagi penanamnya. Kultivar juga dikenal awam sebagai varietas, meskipun keduanya tidak selalu sama artinya.
Aplikasi kultivar unggul padi dan gandum merupakan salah satu komponen penting dalam Revolusi Hijau, suatu paket penggunaan teknologi modern secara massal untuk menggenjot produksi pangan dunia, khususnya gandum roti, jagung, dan padi. Dilihat dari sudut pandang agribisnis, pemuliaan tanaman merupakan bagian dari usaha perbenihan yang menempati posisi awal/hulu dari keseluruhan mata rantai industri pertanian.


3. Apakah yang di maksud dengan preparat awetan?
Jawab:
Preparat adalah bahan untuk mikroskop yang bisa disimpan lama, yaitu dibuat dengan cara pembuatan preparat seperti biasa kemudian dicelupkan ke dalam nitrogen cair (suhu minus 193 oC) dan kemudian antara gelas objek dengan 'cover glass' di-'seal' dengan lapisan lilin. Dengan cara ini kita bisa menyimpan preparat, misalnya preparat pembelahan mitosis pada bawang bombay, dalam waktu yang cukup lama, dan sewaktu-waktu kita bisa melihatnya kembali dengan mikroskop.
G. KESIMPULAN
Dari hasil pengamtan dan pembahasan dapat di simpulkan bahwa 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 iduknya.









H. DAFTAR PUSTAKA

http://berita.agenbola.com/search/preparat+awetan+adalah

http://www.scribd.com/doc/24355643/Pembuatan-Preparat-Mikroskopis-Dan-Awetan

http://antonaja23.blogspot.com/2009/12/pemuliaan-tanaman.html

http://wildascience.wordpress.com/2009/01/10/mitosis-dan-meiosis/

http://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20091107201506AAsIfN4

http://id.wikipedia.org/wiki/Pemuliaan_tanaman

http://anugrahjuni.wordpress.com/biologi-in/mitosis-pada-akar-bawang-merah-allium-cepa/