Laporan praktikum praktikum pemuliaan tanaman Pengamatan fase-fase pembelahan mitosisi

Laporan praktikum praktikum pemuliaan tanaman

Pengamatan fase-fase pembelahan mitosisi

Disusun oleh :

Wayan agus andi sulhan

1305105077

Program studi agroekoeknologi

Fakultas pertanian

Universitas udayana

BAB I

Pendahuluan

1.1           Latar belakang

Pertumbuhan dan perkembangan setiap organisme tergantung dari  perbanyakan (reproduksi atau pembelahan) sel-sel penyusunnya.Sel sebagai unit fungsional dan struktural mempunyai tanggung jawab dalam proses tersebut.Setiap kali pembelahan akan diikuti dengan pembagian organel-organel dan kromosom dari sel induk (Sastrosumarjo,2006). Organisme pada umumnya mengenal 3 macam reproduksi sel yaitu amitosis, mitosis dan meiosis.Pembelahan secara amitosishanya terjadi pada organisme prokariotik dan uniseluler seperti Amoeba, bakteri dan ganggang. Pada pembelahan tersebut tidak tampak adanya kromosom(Pratiwi,2003).Pembelahan sel secara Mitosis dan Meiosis pada umumnya  berlangsung pada organisme eukariotik dan multiseluler yang meliputi pembagian inti sel (kariokinesis) dan pembagian sitoplasma (sitokinesis).Setiap kali pembelahan memiliki tahapan-tahapan yang didasarkan  pada perubahan letak kromosom selama  berlangsungnya proses pembelahan. Setiap tahap pembelahan mempunyai ciri-ciri tertentu yang dapat diamati proses- prosesnya melalui teknik atau perlakuan tertentu yang diberikan pada kromosom tersebut (Jai,2011)

Mitosis yaitu pembelahan sel induk menjadi sel-sel anak yang mempunyai kariotipe kromosom yang identik dengan kariotipe kromosomal sel induknya. Pada dasarnya pembelahan ini terjadi duplikasi kromosom longitudinal dan dibagikan ke sel anak. Proses pembelahan ini terjadi melalui  beberapa fase yaitu Profase yang ditandai dengan pemendekan benang-benang kromatin menjadi kromosom. Sentriol membelah menjadi dua dan masing-masing bergerak  bersama mikrotubul menuju kutub masing-masing. Metafase ditandai dengan hilangnya membran inti (nukleus) dan anak inti (nukleolus). Kromosom-kromosom berpindah kebidang equator sel tersebut, dimana masing-masing kromosom membelah diri secara longitudinal untuk membentuk dua kromatid. Anafase ditandai dengan saling memisahnya kromatid anak dan berpindah ke kutub-kutub sel yang berhadapan, mengikuti arah mikrotubulus. Telofase ditandai dengan  berpisahnya sel anak dengan sel induk, inti sel dan membran inti mulai muncul kembali yang diikuti dengan sitokinesis. Interfase, yaitu fase sintesis zat-zat, pengumpulan energi, dan replikasi kromatin (Shelby). Mitosis berfungsi dalam mempertahankan kromosom sel dimana kromosom anak identik dengan kromosom induk dengan jumlah sel anak  berjumlah dua, pembentukan jaringan baru,  perbaikan sel-sel yang rusak (Faadilah, 2012) Meiosis dilakukan untuk untuk membagi.

Meiosis dilakukan untuk untuk membagi dua jumlah kromosom dalam gamet, mengkompensasi penggandaan yang terjadi  pada fertilisasi (Campbell,2004). Pembelahan meiosis dilakukan sebanyak dua kali secara  berurutan yang disebut meiosis I dan meiosis II. Pembelahan ini menghasilkan 4 sel anak dan masing-masing hanya mempunyai setengah dari jumlah kromosom induknya (Campbell,2004). Secara umum, tahapan  pembelahan meiosis hampir sama dengan mitosis. Pada profase I terjadi proses pindah silang (crossing over)  pada tetrad (kompleks empat kromatid). Proses ini merupakan ciri khas dari meiosis. Tahap profase I memakan lebih dari 90% waktu untuk meiosis (Campbell,2004). Pada tahap proses Profase II tidak terjadi lagi proses pindah silang tetapi sel akan membelah seperti mitosis yang diakhiri dengan proses Sitokinesis (Campbell,2004).

1.2                          Tujuan

                Mengetahui fase-fase pembelahan mitosis dengan melihat secara langsung dibawah mikroskop.

BAB II

Tinjauan pustaka

Bawang merah (Allium cepa)) merupakan salah satu anggota dari familia Liliaceae. Tanaman ini merupakan tanaman semusim dan memiliki umbi yang berlapis. Tanaman mempunyai akar serabut, dengan daun berbentuk silinder berongga. Umbi terbentuk dari pangkal daun yang bersatu dan membentuk batang yang berubah bentuk dan fungsi, membesar dan membentuk umbi berlapis. Umbi bawang merah terbentuk dari lapisan-lapisan daun yang membesar dan bersatu. Umbi bawang merah bukan merupakan umbi sejati seperti kentang atau talas.bawang mearah  (Allium cepa) memiliki jumlah kromosom 2n = 16 (Sastrosumarjo, 2006). Hal ini sangat membantu dalam  mempelajari analisis mitosis pada tanaman, karena jumlahnya yang tidak terlalu banyak. Selain itu, kromosom allium cepa sering digunakan untuk mempelajari analisis mitosis juga karena ia memiliki ukuran kromosom yang besar dan cukup mudah untuk dibuat preparatnya (Stack, 1979).

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.

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 :

a)       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).

b)      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  (Campbell,2010: 248).

c)      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).

d)     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

e)      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).

BAB III

METODELOGI

3.1 Waktu Dan Tempat

1.              Hari dan tanggal :

2.              Waktu                     :

3.              Tempat                    : gedung agrokomplek , laboratorim agronomi dan hortikultura . jln PB sudirman . denpasar LT. II.

3.2  Alat Dan Bahan

Alat : 

1)             Petridish

2)             Pinset

3)             Object glass

4)             Cover glass

5)             Pipet

6)             Silet

7)             Lampu Bunsen

8)             Mikroskop

9)             Kertas tissue

Bahan :

1)             Akar bawang

2)             Pewarna ortho orcein

3)             HCL

3.3 cara kerja

1.      Siapkan HCL didalam petridish tambahkan sedikit air

2.      Ambil ujung akar bawang merah yang masih segar 3-4 mm dengan pinset kemudian direndam dalam HCL , diamkan kurang lebih 5 menit

3.      Ambil ujung akar yang sudah direndam dengan pinset, letakkan diatas object glass.tetesi dengan pewarna ortho orcein 1-2 tetes.

4.      Ranjang dengan silet sampai halus

5.      Tutup dengan cover glass, tekan kuat-kuat dengan ibu jari.

6.      Panaskan kurang lebih 3 detik

7.      Amati di bwah mikriskop dengan pembesaran 40 kali.

8.      Gambar fase fase yang di dapat.

BAB IV

Hasil dan pembahasan

4.1 Hasil

Praktikum kali ini dilakukan pengamatan terhadap pembelahan mitosis yang terjadi pada ujung akar bawang merah. Pada ujung akar bawang merah banyak sel yang mengalami aktivitas dengan rentangan 5 menit sebelum dan sesudah pukul 24.00 WIB. (Margono, 1973), berdasarkan keterangan tersebut maka proses pemotongan akar bawang merah (Allium cepa) dilakukan pada pukul 00.00.

Dengan dipotongnya akar bawang pada jam-jam tersebut sehingga diharapkan akan potongan akar yang mengandung banyak sel-sel yang sedang melakukan aktivitas mitosis. Namun praktikum ini tidak mungkin melakukan pengamatan pada tengah malam. Sebelum mengamati sel-sel akar tersebut dibawah mikroskop, potongan-potongan akar tersebut harus memalui beberapa perlakuan, yaitu harus direndam di dalam alcohol 70%, perendaman ini bertujuan untuk menyegarkan kembali sel-sel akar. Perlakuan berikutnya adalah perendaman dengan HCl, hal ini bertujuan untuk memudahkan dalam memotong tudung akar bawang merah (Allium cepa), karena dengan pemberian HCl dapat memperjelas batas tudung akar dengan sel-sel diatasnya, tudung akar akan terlihat lebih putih dibandingkan bagian lain dari akar bawang merah(Allium cepa), pemberian HCl ini juga dapat melunakkan dinding sel sehingga memudahkan dalam memotong. Perlakuan berikutnya lagi adalah pemberian acetocarmin, acetocarmin adalah pewarna, sehingga jelas fungsinya dalah untuk memberi pigmen kepada sel-sel akar bawang sehingga mudah untuk diamati.

Pada sel akar bawang, pembelahan mitosis terdapat 4 tahap fase pembelahan, yaitu profase, anafase, metafase, dan telofase.

1.      Fase profase

Merupakan tahapan pembelahan sel yang paling lama dan membutuhkan energi yang cukup besar, setrta merupakan permulaan dari mitosis yang ditandai dengan beberapa perubahan. Nukleolus mulai menghilang sedangkan kromosomnya mulai timbul. Untaian kromosom yang semula meluas menjadi pilinan (heliks). Dengan demikian untaian itu lebih pendek dan menebal sehingga tampak lebih nyata. Pada tahapan ini, membrane nukleus mulai menghilang(Crowder, 1993).

Ciri-ciri fase ini adalah:

a)      Benang-benang gelendong menjadi jelas pada permulaan metafase dan teratus seperti kumparan.

b)      Masing-masing kromosom terletak berbaris pada bidang equator.

c)      Sentromer melekat pada benang gelendong. Beberapa benang gelendong mencapai kutub tanpa melekat pada sentrom.

d)     Sentromer membelah dan masing-masing kromatid menjadi kromosom tunggal.

2.       Fase metafase

            Tahapan metafase membutuhkan waktu sekitar 2-6 menit.Pada metafase, 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 (Welsh dan Mogen 1991).

Metafase dicirikan oleh barisan kromosom yang amat rapi sepanjang bidang equatorial (Fried, 2006). Pada tahapan ini sedikit terlihat adanya gambaran benang – benang spindelnya.

Pada tahap ini kromosom atau kromatid mudah diamati atau dipelajari. Ciri-ciri fase ini adalah:

a)      Benang-benang gelendong menjadi jelas pada permulaan metafase dan teratus seperti kumparan.

b)      Masing-masing kromosom terletak berbaris pada bidang equator.

c)      Sentromer melekat pada benang gelendong. Beberapa benang gelendong mencapai kutub tanpa melekat pada sentromer.

d)     Sentromer membelah dan masing-masing kromatid menjadi kromosom tunggal.

3.       Fase anafase

Tahapan anafase membutuhkan waktu sekitar 3-15 menit.Pada anafase, kromosom yang mengumpul di tengah sel terpisah dan mengumpul pada masing-masing kutub, sehingga telihat adal dua kumpulan kromosom. Fried (2006) menyatakan bahwa pada awal anafase sentromer – sentromer masing – masing kromosom berpisah, sehingga masing – masing kromatid kini berupa kromosom yang terpisah

Ciri-cirinya:

a)      Dua sister chromatid (sekarang kromosom) bergerak ke arah kutub yang berlawanan. Sentromernya tertarik karena kontraksi dari benang gelendong.

b)      Selain itu mungkin ada gaya tolak menolak dari belahan sentromer itu.

c)      Terjadi penyebaran kromosom dan ADN yang seragam di dalam sel

d)     Anafase adalah fase terpendek dari fase-fase mitosis.

e)      Pada akhir anafase sekat sel mulai terbentuk dekat bidang equator.

4.      Fase telofase

Pada telofase, terjadi peristiwa kariokinesis (pembagian inti menjadi dua bagian) dan sitokinesis (pembagian sitoplasma menjadi dua bagian). Pada telofase, terjadi peristiwa kariokinesis (pembagian inti menjadi dua bagian) dan sitokinesis (pembagian sitoplasma menjadi dua bagian).

Ciri-cirinya adalah:

a)      Benang-benang gelendong hilang

b)      Selaput inti dan nukleolus terbentuk kembali

c)      sekat sel terbentuk kembali dan sel membelah menjadi dua sel anakan.

d)     Terjadi sitokinesis, semua benda-benda dalam sitoplasma membelah dan pindah ke dalam sel anak.

4.2           Pembahasan

Pengamatan terhadap jumlah kromosom saat mitosis, sering timbul kesulitan karena kromosom tumpang tindih antara yang satu dan yang lainnya dan kadang masih terlihat samar akibat kondensasi yang belum sempurna. Kromosom dibedakan atas autosom dan kromosom pada sel kelamin. Pembelahan sel yang terjadi pada sel somatik disebut mitosis dan pembelahan yang terjadi pada sel kelamin disebut meiosis menjelaskan bahwa mitosis merupakan pembelahan inti yang berhubungan dengan pembelahan sel somatik, dimana terdapat beberapa tahap didalamnya, yaitu: interfase, profase, metakinesis, metafase, anafase, dan telofase. fase pada mitosis terdiri dari interfase, profase, metafase, anafase, dan  telofase.

Berdasarkan hasil  pengamatan, tahap profase pada hasil  praktikum tidak terlalu jelas diakibatkan kekurangan pengamat sendiri dalam mengamati preparat tahap profase ini benang- benang kromatin akan memadat membentuk kromatid .Benang-benang kromatin mulai memendek dan menebal. Pada tahap tersebut  benang spindle akan terbentuk, membran inti mulai menghilang hingga akhir profase, nukleolus mulai menghilang dan kromatid akan bergerak menuju bidang ekuator

Pada tahap metaphase, pada hasil pengamatan terlihat kromatid yang terbentuk mulai bergerak ke  bidang ekuator dan mulai terikat oleh  benang-benang spindle.Pada gambar  pustaka, kromosom mulai berkumpul pada  bidang ekuator pembelahan. Pada tahap inisentromer dari setiap kromosom  berkumpul pada bagian tengah spindel pada  bidang equator. Pada tempat-tempat ini, sentromer-sentromer diikat oleh benang- benang spindel yang terpisah, dimana setiap kromatid dilekatkan pada kutub-kutub spindel yang berbeda. Kadang-kadang  benang-benang spindel tidak berasosiasi dengan kromosom dan merentang secara langsung dari satu kutub ke kutub yang lain.

Pada saat metafase, sentromer-sentromer diduplikasi dan setiap kromatid menjadi kromosom yang berdiri sendiri atau independen.

Pada tahap anafase, hasil pengamatan menunjukkan kromosom anak yang sudah terbentuk mulai tertarik kearah kutub-kutub yang  berlawanan. Pada tahap anafase dua sister chromatid 

(kromosom) bergerak ke arah kutub berlawanan. Sentromernya tertarik karena kontraksi dari benang gelendong. Terjadi penyebaran kromosom dan DNA yang seragam di dalam sel. Pada akhir anafase sekat sel mulai terbentuk .Pada tahap telofase, hasil pengamatan menunjukkan kedua sel mulai terpisah dimana sel anak sudah memiliki kromosom sendiri.Penggambaran tersebut juga sesuai  pada gambar pustaka.

Pada tahap telofase nampak adanya dinding pemisah yang  berupa sekat yang belum sempurna yang memisahkan kromosom-kromosom yang telah mencapai kutub . Sekat belum sempurna dan sel belum benar-benar terpisah tetapi tanda akan terbentuknya dua sel sudah mulai tampak. Penampakan kembali nukleus, merupakan tanda bahwa mitosis sudah berakhir.

BAB V

PENUTUP

5.1 kesimpulan

Berdasarkan hasil praktikum Sel sebagai unit fungsional memiliki kemampuan bereproduksi yang pada umumnya dikenal dengan Mitosis dan Meiosis.Mitosis berfungsi dalam pertambahan jumlah sel yang terdapat pada  jaringan meristematik seperti ujung akar bawang.Preparat diberikan HCl untuk melunakkan dinding sel dan diberi pewarna agar benang-benang kromatin terlihat jelas.Pada pembelahan mitosis terdiri dari lima tahap yaitu profase, metafase, anafase dan telofase. Pada mitosis tidak terjadi proses pindah silang seperti pada meiosis tetapi kromoson dari induk akan diturunkan secara identik kepada sel anak. Hasil dari mitosis berupa dua sel anak yang memiliki kromosom yang identik dengan induknya.

5.2 saran

Sebaiknya di dalam praktikum perlu dilakukan analisi mitosi pada berbagai tanamna lain, sehingga mahasiswa dapat mengamati berbagai macam kromosom pada saat mitosis. Namun awal dari belajar analisi mitosis lebih baik menggunakan Akar bawang karena untuk mempelajari mitosis dengan alasan karena akar bawang memiliki kromosom yang besar, jumlah kromosomnya tidak terlalu banyak, sehingga lebih memungkinkan untuk mendapatkan hasil percobaan yang lebih baik dan mudah untuk dilihat fase-fasenya