Laporan Praktikum Genetika Acara 8 dan Acara 9 Pembelahan Sel Mitosis dan Pembelahan Sel Meiosis

Laporan Praktikum Genetika

Acara 8 dan Acara 9

Pembelahan Sel Mitosis dan Pembelahan Sel Meiosis

Disusun Oleh :

Nama                           : Riski Meliya Ningsih

NPM                            : E1J014147

Hari/Tanggal                : Senin, 20 April 2015

Shift                             : Senin (10:00-12:00)

Kelompok                    : 3

Dosen Pembimbing     : Dwi Wahyuni Ganevianti

Co-As                          : Paulina Situmorang

LABORATORIUM AGRONOMI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS BENGKULU

2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Dasar Teori

Pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup tergantung pada pembesaran dan perbanyakan sel penyusunnya. Pembelahan sel terjadi karena dua proses, yaitu kariokinesis (pembelahan inti) dan sitokinesis (pembagian sitoplasma). Pada umumnya kariokinesis diikuti oleh sitokinesis. Proses sitokinesis sel hewan berbeda dengan sel tumbuhan.

Pembelahan sel pada hewan maupun tumbuhan dapat dibedakan menjadi 3, Pembelahan langsung (amitosis) yaitu terjadi secara langsung tanpa melalui tahap-tahap pembelahan dimana satu sel induk akan membelah menjadi 2, 2 menjadi 4, 4 menjadi 8, dan seterusnya. Setiap sel yang membelah menjadi 2 memiliki sifat yang sama dengan induknya. Pembelahan mitosis yaitu terjadi pada semua sel tubuh makhluk hidup kecuali pada sel gamet.  Pada pembelahan mitosis sel induk membelah menjadi 2 sel anak yang mewarisi sifat induknya atau identik dengan sel induk dan jumlah kromosom sama dengan induk. Tujuan pembelahan mitosis untuk pertumbuhan dan perbaikan sel yang rusak. Pembelahan meiosis yaitu terjadi pada sel gamet, menghasilkan  sel anakan dengan jumlah kromosom setengah kromosom sel induk. Tujuan pembelahan meiosis untuk memelihara jumlah kromosom makhluk hidup

Interfase merupakan fase terpanjang dalam siklus sel yakni kurang lebih 90 % dari siklus. Interfase bukan merupakan tahap dari pembelahan sel. Interfase terdiri atas 3 fase berikut :

1.    Gap 1 (G1) merupakan fase saat sel melakukan replikasi organel-organel sel

2.    Fase sintesis (S) merupakan tahap saat sel melakukan penggandaan molekul DNA (replikasi) dan pembentukan DNA sehingga dihasilkan DNA baru dengan susunan yang sama dengan DNA asal

3.    Gap 2 (G2) merupakan tahap akhir interfase yang ditandai dengan terbentuknya protein mikrotubul dan perangkat spindel, kromatin mulai menggulung

PEMBELAHAN MITOSIS

Mitosis berasal dari kata mitos yang berarti benang, disebut demikian karena dalam prosesnya terbentuk benang-benang kromosom dalam inti.Tujuan pembelahan mitosis pada hewan bersel satu, untuk memperbanyak diri(reproduksi). Pada hewan bersel banyak untuk memperbanyak sel dan pertumbuhan. Terjadi pada seluruh jaringan tubuh, baik jaringan somatik (vegetatif) maupun jaringan germinatif (generatif). Tahap pembelahan terdiri dari profase, metafase, anafase, dan telofase yang menghasilkan dua sel anakan yang memiliki jumlah kromosom seperti induknya (diploid)

Pembelahan mitosis terjadi pada pertumbuhan embrio, pergantian sel yang usang, faktor penyembuhan luka. Fungsi mitosis :

-          Menjaga agar faktor genetik tetap

-          Mengganti sel yang rusak/mati

-          Reproduksi (uniselluler) dan pertumbuhan (multiselluler)

Tahap-tahap mitosis

Profase

·         Benang-benang kromatin memendek dan menebal membentuk kromosom yang tampak jelas dalam nukleus

·         Kromosom mereplikasi diri menjadi sepasang kromatid

·         Kromatid menebal, memendek dan menyebar memenuhi inti

·         Membran inti mengalami degenerasi dan hilang

·         Benang spindel dan mikrotubula terbentuk dalam sitoplasma, pada awal profase sepasang sentriol dikelilingi aster

·         Kedua pasang sentriol bermigrasi ke arah yang berlawanan sehingga terbentuk benang spindel

Metafase

• Sentrosom berada pada kedua kutub sel yang berlawanan.
• Membran inti menghilang sempurna
• Kromatid menuju bidang equator dan tersusun dibidang equator
• Serat gelendong terbentuk sempurna antara kutub, kromosom menggantung pada serat gelendong tersebut lewat sentromernya, dan semua bergerak ke bidang ekuator hingga kromosom terletak pada satu bidang datar

Anafase

• Sentromer dari setiap kromosom mengganda, sehingga setiap kromatid memiliki sentromer sendiri-sendiri.
• Setiap kromatid sekarang dianggap sebagai calon kromosom.
• Spindle mulai menggerakkan kromatid menuju kutub sel yang berlawanan.
• Hal ini dikarenakan mikrotubul kinetokor menambat pada sentromer.
• Mikrotubul kinetokor memendek ketika kromosom mendekati kutub sel.
• Pada saat yang bersamaan kutub dari sel juga bergerak lebih jauh.
• Akhir dari anafase kedua kutub sel sama jaraknya dan merupakan kumpulan dari kromosom.

Telofase

• Membran nukleus terbentuk di sekeliling kromosom pada tiap kutub dan kromosom memanjang (kariokinesis)
• Terbentuk dua inti pada kutub yang berlawanan
• Spindel menghilang, terjadi penebalan sitoplasma dan diikuti pembagian sitoplasma (sitokinesis)

PEMBELAHAN MEIOSIS

Meiosis terjadi pada organisme ekuariot, yang selnya mengandung jumlah kromosom diploid. Diploid berarti rangkap, dalam artian bahwa informasi genetik pada salah satu kromosom dapat dijumpai pada bentuk yang sama ( atau termodifikasi) pada kromosom kedua didalam inti. Kedua kromosom membentuk pasangan sedemikian yang dinamakan homolog. Sel diploid manusia mengandung 46 kromosom, atau 23 pasang homolog ke 46 kromosom dari zigot terbentuk dari fertilisasi, yang berasal dari sel sperma dan sel telur yang masing-masing gamet memberikan satu anggotanya dari setiap pasangan homolognya. Pemembelahan meiosis terdiri atas 2 tahap yaitu:

1.      Meiosis pertama (I)

2.      Meiosis kedua (II).

Masing-masing tahapan meiosis memiliki ke-4 fase: profase, metafase, anafase, dan telofase. Istirahat antara kedua tahap disebut interkinesis. Profase meiosis I dibagi atas 5 sub-tahap: leptoten, zigoten, pakiten, diloten, dan diakinesis.

Meiosis I

·       Meiosis didahului oleh sel induk kelamin berupa sel tubuh ( 2n) dimana setiap kromosom mengalami proses replikasi.

·       Proses ini menyerupai pada replikasi kromososm mitosis.

·       Untuk setiap kromosom, setiap kromatid ( anak) menyerupai sifat genetik yang sama menambat pada sentromer.

·       Ada sepasang sentriol (pada sel hewan) juga mengalami replikasi untuk membentuk dua pasang.

Profase I

1.        Leptoten/Leptonema

Kromatin terpilin menjadi kromosom. Terdapat 2 pasang kromosom homolog

2.        Zigoten/Zigonema

Kromosom homolog mengandeng, berpasangan disebut bivalen peristiwa ini disebut sinapsis; sebelah kromosom berasal dari kromosom induk (kromosom matroklin) dan sebelah lain dari kromosom bapak (kromosom patroklin). Dibeberapa tempat terjadi persilangan (chiasma; jamak: chiasmata)

3.        Pakiten/Pakinema

Kromosom homolog mengandeng rapat sepanjang lengannya, dari pangkal ke ujung terbentuk tetrade.

4.        Diploten/Diplonema

Setiap kromosom membelah longitudinal membentuk dua kromatid, sentromer masih satu terjadi chiasmata pada beberapa tempat antara kromatid homolog; dari chiasmata timbul crossing over.

5.        Diakinesis

Kromosam (kromatid) mencapai pilinan maksimal, sehingga mencapai besar maksimal pula. Kromosom homolog merenggang, nukleus menghilang, selaput inti hancur, sentriol menganda dan setiap pasang menuju kutub berseberangan.

Metafase I

·           Selaput inti menghilang, serat gelondong terbentuk anatara kedua pasang sentriol, yang terdiri dari: mikrotubuli dan mikrofilia.

·           Kromosom (berpasangan homolog) bergerak ke bidang ekuator.

Anafase I

·           Kromosom homolog berpisah ke kutub berseberangan, tanpa pemisahan sentromer

·           Terjadi reduksi jumlah kromosom (pengurangan jumlah perangkat kromosom)

Telofase I

·           Selaput inti terbentuk kembali.

·           Sepasang sentriol berada dipinggir luar selaput.

·           Setelah kariokinesis, terjadi sitokinesis yaitu pembentukan membran plasma untuk memisahkan sitoplasma

·           Terbentuk 2 sel anak yang haploid (n)

Meiosis II

Profase II

·       Inti dan Selaput inti hilang.

·       Sentriol mengganda dan menuju ke kutub berseberangan inti

·       Terbentuk benang spindel

Metafase II

·       Serat gelondong terbentuk antara pasangan sentriol.

·       Kromosom (sepasang kromatid) yang menggatung pada serat gelondong lewat sentromer pindah ke bidang equator.

Anafase II

·       Sel memanjang dari kutub ke kutub menurut poros serat gelondong.

·       Sentromer pada setiap pasangan kromatid membelah sehingga kromatid bersaudara lepas.

·       Kromatid berpisah dan bergerak ke kutub berseberangan.

Telofase II

·       Kromatid terbuka kembali pilinannya, terlepas-lepas, menjadi jala halus: kromatin.

·       Selaput inti terbentuk kembali.

·       Nukleolus muncul, melekat pada kromatin.

·       Terbentuk 4 sel baru dengan jumlah kromosom ½ kromosom induk

·       Terjadi sitokinesis, sehingga dari dua gametaosit II terbentuk 4 gametid.

·       Gametid (spermatisd , ootid) mengandung kromosom separuh dari sel induk, dari 2N pada gametosit I, menjadi 1N pada gametid.

·       Dengan proses transformasi gametid nanti akan berubah menjadi gamet, yakni sel benih matang.

Meiosis menghasilkan gamet yang mengandung bahan genetis yang:

1.    Separuh dari bahan gametogonium

2.    Bervariasi, karena terjadinya crossing over pada profase I

Perbedaan mitosis dengan meiosis

Faktor Pembanding	Mitosis	Meiosis
Jumlah pembelahan	1 X	2 X
Jumlah sel anak & komposisi genetik	2, masing-masing 2n  (diploid)	4, masing-masing n (haploid)
Tempat terjadi	Sel tubuh	Sel kelamin/gamet
Peranan	·         Perbanyakan sel ·         Pertumbuhan ·         Perbaikan sel ·         Reproduksi aseksual	·         Pembentukan sel kelamin/gamet dalam rangka memelihara jumlah kromosom makhluk hidup

1.2    Tujuan

1.      Mengamati tahapan yang ada dalam proses mitosis

2.      Memahami fungsi asetokarmin untuk mengamati proses mitosis

3.      Membandingkan dan mendiskusikan perbedaan setiaap fase yang ada pada proses mitosis

4.      Untuk mempelajari proses-proses dalam meiosis

BAB II

METODOLOGI

2.1  Alat dan Bahan

Alat	Bahan
1.      Mikroskop 2.      Gelas pengamat 3.      Gelas objek 4.      Gelas penutup 5.      Jarum pengiris 6.      Skalpel 7.      Forset	1.      Ujung akar bawang merah 2.      Pewarna asetokarmin 3.      Larutan 1 M HCl 4.      Larutan 70% dan 96% alkohol 5.      Bunga rheodiscolour (masih kuncup)

2.2  Cara Kerja

A. Pengamatan Mitosis

1.      Meneteskan larutan 1 M HCl diatas gelas pengamat secukupnya

2.      Meletakan potokan ujung akar sepanjang 1 cm di atas HCl tersebut, lebih kurang 5 menit. Lebihlama lebih baik

3.      Mengambil ujung akar yang sudah lunak tersebut dan memindahkannya kegelas objek yang sebelumnya telah ditetesi dengan asetokarmin

4.      Menutup gelas objek dengan gelas penutup

5.      Melewatkan gelas objek tersebut diatas api alkohol, jangan sampai mendidih

6.      Mengamati objek tersebutdibawah mikroskop menggunakan perbesaran rendah (10x) kemudian perbesaran yang lebih tinggi (40x) dan kemudian yang paling tinggi (100)

7.      Menggambar fase-fase mitosis yang dapat ditemukan, mencocokan pada fase-fase mitosis yang ada pada preparat yang telah disediakan atau dengan bahan yang sudah ada

B.     Pengamatan Meiosis

1.      Mengeluarkan sel induk megaspora dengan jarum diseksi

2.      Meletakan bagian tersebut diatas gelas objek dan meneteskan 2 tetes aceto orcein 2%, membiarkan beberapa saat agar warna terserap, kemudian menutupnya dengan gelas penutup

3.      Melewatkan preparat diatas api bunse 2-3 kali

4.      Mengetuk dengan pensil brkaret, lalu menekannya menggunakan ibu jari

5.      Mengamati dibawah mikroskop

6.      Menggambar hasil pengamatan

BAB III

HASIL

Mitosis pada akar bawang merah

Meiosis pada bunga kuncup Rheodiscolour

BAB IV

PEMBAHASAN

Pembelahan sel secara mitosis berlangsung pada sel-sel somatis, baik pada sel yang haploid (n) maupun sel yang diploid (2n), berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis yang berlangsung pada sel-sel perkembangbiakan (germinal cells) yang diploid (2n).

Pembelahan sel secara mitosis waktu berlangsungnya relatif singkat (beberapa jam), berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis yang waktu berlangsungnya lama. Misalnya pada seorang pria berlangsung selama 24 hari sedangkan pada wanita bahkan sampai beberapa tahun.

Pembelahan sel secara mitosis pembelahan nukleus hanya berlangsung satu kali dengan menghasilkan dua buah nukleus anak, berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis yang pembelahan nukleusnya berlangsung dua berturut-turut dengan menghasilkan empat buah nukleus anak.

Pembelahan sel secara mitosis tahap pembelahan sel didahului oleh satu periode S (sintesis DNA), berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis yang kedua pembelahan sel secara berturutan hanya didahului oleh satu periode S (sintesis DNA).

Pembelahan sel secara mitosis setiap kromosom pada profase bersifat bebas, biasanya tidak membentuk pasangan. Berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis pada profase I terbentuk pasangan-pasangan kromosom yang homolog (proses sinapsis).

Pembelahan sel secara mitosis tidak terdapat proses pindah silang (crossing over), berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis yang pada setiap pasangan kromosom yang homolog sekurang-kurangnya terjadi sebuah pindah silang.

Pembelahan sel secara mitosis pada tahap metafase, kromosom (yang terdiri dari dua kromatida) berada sendiri-sendiri dibidang ekuator dan melekat pada benang-benang spindel dengan perantaraan kinetokor. Berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis yang pada tahap metafase I terdapat pasangan-pasangan kromosom yang homolog pada bidang ekuator. Anggota pasangan tersebut melekat pada benang spindel yang berasal dari kutub sel yang berlawanan.

Pembelahan sel secara mitosis sentromer (kinetokor) membelah pada anafase dan kromatida bergeral menuju kearah kutub sel yang berlawanan. Akhirnya terbentuk dua buah nukleus anak dengan ploidi yang sama (n, 2n, dst) dengan nukleus semula. Berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis, walaupun anggota pasangan kromosom yang homolog berpisah pada anafase I, namun sentromer (kinetokor) pada tahap ini belum membelah, sentromer baru membelah pada anafase II. Akhirnya terbentuk empat buah nukleus anak yang haploid (n).

Pembelahan sel secara mitosis jumlah kromosom per nukleus tetap dipertahankan pada sel anak (misalnya tetap 2n). Berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis jumlah kromosom per nukleus dikurangi sehingga setiap sel anak (gamet) memiliki jumlah kromosom setengah dari nukleus semula (dari 2n hingga n).

Pembelahan sel secara mitosis karyotipe sel anak identik dengan sel induk. Materi fenetik tetap konstan, kecuali jika ada mutasi (jarang). Berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis yang karyotipe sel anak satu sama lain tidak mesti sama dan juga tidak perlu sama dengan sel induk. Hal yang demikian menyebabkan timbulnya variasi genetik.

BAB V

PENUTUP

5.1  Kesimpulan

Pembelahan mitosis yaitu terjadi pada semua sel tubuh makhluk hidup kecuali pada sel gamet.  Pada pembelahan mitosis sel induk membelah menjadi 2 sel anak yang mewarisi sifat induknya atau identik dengan sel induk dan jumlah kromosom sama dengan induk. Tujuan pembelahan mitosis untuk pertumbuhan dan perbaikan sel yang rusak. Tahap pembelahan mitosis terdiri dari profase, metafase, anafase, dan telofase yang menghasilkan dua sel anakan yang memiliki jumlah kromosom seperti induknya (diploid). Pembelahan meiosis yaitu terjadi pada sel gamet, menghasilkan  sel anakan dengan jumlah kromosom setengah kromosom sel induk. Tujuan pembelahan meiosis untuk memelihara jumlah kromosom makhluk hidup Pemembelahan meiosis terdiri atas 2 tahap yaitu Meiosis pertama (I) dan Meiosis kedua (II). Masing-masing tahapan meiosis memiliki ke-4 fase yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Istirahat antara kedua tahap disebut interkinesis. Profase meiosis I dibagi atas 5 sub-tahap: leptoten, zigoten, pakiten, diloten, dan diakinesis.

5.2  Saran

Kami mengucapkan terima kasih kepada dosen pengampun serta pihak-pihak yang membantu terselesainya laporan ini, semoga bermanfaat bagi para pembaca dan kami mengharapkan kritik dan saran demi sempurnanya laporan ini

DAFTAR PUSTAKA

PERTANYAAN DAN JAWABAN

Pertanyaan :

1.    Apakah kegunaan dari larutan 1 M HCl dalam praktikum ini ?

2.    Apakah kegunaan asetokarmin ?

3.    Mengapa digunakan akar bawang merah dalam praktikum ini ?

4.    Bahas secara rinci setiap fase mitosis ?

Jawaban :

1.    Larutan 1 M HCl digunakan untuk melembutkan serat-serat yang ada pada akar bawang merah agar dapat diamati dibawah mikroskop

2.    Fungsi dari pewarna asetokarmin adalah untu memperjelas gambaran proses pembelahan mitosis yang terjadi pada ujung akar bawang merah dengan cara menggelapkan bagian latar belakang preparat agar proses pembelahan dapat dilihat secara jelas oleh pengamat.

3.    Karena pada akar bawang merah terutama dibagian ujungnya terdapat jaringan meristem apikal, karena meristem ini bersifat aktif membelah, maka dari itu digunakan ujung akar bawang merah agar lebih mudah mengamati proses pembelahan mitosis yang terjadi pada ujung akar bawang merah.

4.    Pada proses pembelahan mitosis terdapat 4 fase penting yaitu yang pertama ialah fase profase benang-benang kromatin memendek dan menebal membentuk kromosom yang tampak jelas dalam nukleus. Pada proses fase metafase kromatid menuju bidang equator dan tersusun dibidang equator. Pada fase anafase sentromer dari setiap kromosom mengganda, sehingga setiap kromatid memiliki sentromer sendiri-sendiri dan benang spindle mulai menggerakkan kromatid menuju kutub sel yang berlawanan. Terakhie pada fase telofase membran nukleus terbentuk di sekeliling kromosom pada tiap kutub dan kromosom memanjang (kariokinesis) dan terbentuk dua inti pada kutub yang berlawanan hingga spindel menghilang, terjadi penebalan sitoplasma dan diikuti pembagian sitoplasma (sitokinesis)