LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM
GENETIKA DASAR GENETIKA DASAR ANALISIS KROMOSOM ANALISIS KROMOSOM
KELOMPOK
KELOMPOK : : VIIIVIII ANGGOTA
ANGGOTA : : AMIDA AMIDA CITRA CITRA PUTRIPUTRI AYU NANDA HADIA AYU NANDA HADIA NOVRIAN AKHDAN NOVRIAN AKHDAN SHANIA FAIRIE SHANIA FAIRIE KELAS KELAS : : EE ASISTEN
ASISTEN : : IMAM IMAM MUHAMMAD MUHAMMAD SIDIKSIDIK FEBBY LIA ANGGRAINI FEBBY LIA ANGGRAINI DOSEN
DOSEN PENJAB PENJAB : : Dr.Dr. APRIZAL ZAINAL SP. MSiAPRIZAL ZAINAL SP. MSi
LABORATORIUM GENETIKA DAN PEMULIAAN TANAMAN LABORATORIUM GENETIKA DAN PEMULIAAN TANAMAN
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS ANDALAS UNIVERSITAS ANDALAS PADANG PADANG 2017 2017
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kromosom memiliki peran penting bagi keberlangsungan suatu makhluk hidup, karena kromosom merupakan alat pengangkutan gen-gen yang akan dipindahkan dari suatu sel induk ke sel anakannya, dari suatu generasi ke generasi selanjutnya. Kromosom berkaitan dengan pembawa sifat atau pewarisan sifat makhluk hidup. Pada dasarnya tersimpan di dalam DNA yang bersama dengan protein histon membentuk kromosom.
Perilaku atau aktivitas kromosom dapat terlihat dalam siklus sel termasuk di dalamnya adalah pembelahan sel. Pembelahan sel jenisnya ada dua, yaitu pembelahan secara mitosis dan meiosis. Bentuk dan jumlah kromosom dapat dilihat jelas pada saat pembelahan sel tersebut.
Mitosis adalah peristiwa pembelahan sel yang terjadi pada sel-sel somatis (sangat aktif pada jaringan meristem) yang menghasilkan dua sel anak yang memiliki genotip sama dan identik dengan sel induknya. Sedangkan meiosis, terjadi pada sel-sel germinal dengan hasil akhir empat buah sel anak yang haploid dengan komposisi genotip yang mungkin berbeda dengan sel induknya.
Di dalam inti sel dari kebanyakan makhluk terdapat kromosom, yaitu benda-benda halus berbentuk batang panjang atau pendek dan berbentuk lurus atau bengkok. Kromosom merupakan pemegang semua instruksi hereditas. Struktur kromosom dapat dilihat sangat jelas pada fase-fase tertentu waktu pembelahan nukleus pada saat mereka bergulung. Untuk melihat struktur kromosom, dapat kita lakukan di atas mikroskop. Tapi, kebanyakan yang dapat kita lihat hanya sekelompok kromosom yang kecil menyerupai cacing.
Kromosom dikatakan sebagai pembawa sifat keturunan memiliki panjang antara 0,2 hingga 0,5 mikron. Umumnya pada saat metafase mitosis, kromosom mencapai diameter maksimal, sehingga dapat membedakan antara satu kromosom dengan kromosom lainnya dengan jelas.
Kariotipe merupakan teknik analisis kromosom yang dapat menjelaskan tentang jumlah, morfologi atau bentuk dan ukuran kromosom. Bentuk diagramatik dari suatu kariotipe dinamakan idiogram atau karyogram. Idiogram menggambarkan kromosom yang disusun berdasarkan perbedaan kromosom pada ukuran dan posisi sentromer serta adanya satelit kromosom.
Karakteristik kromosom yang digunakan untuk pembuatan kariotipe adalah panjang lengan kromosom, posisi sentromer, pola pita yang dihasilkkan oleh teknik pewarnaan, perbedaan pada kromosom seks dan ada-tidaknya satelit kromosom.
Sentromer merupakan bagian dari kromosom yang mengikat sister kromatid sebelum memisah. Sentromer menjadi tempat melekatnya benang- benang gelendong (spindle) yang berperan untuk menggerakkan kromosom selama proses pembelahan sel. Lengan kromosom merupakan bagian kromosom yang mengandung kromonema (DNA yang bergulung membentuk spiral di dalam kromosom). Adapun satelit kromosom merupakan penyempitan sekunder yang terdapat pada ujung kromosom.
Mitosis merupakan dasar dari perkembangbiakan secara vegetatif pada tanaman. Sedangkan meiosis merupakan dasar munculnya setiap keragaman pada masing-masing individu. Oleh sebab itu, para ilmuwan mengenai pemuliaan
wajib untuk mempelajari pembelahan sel secara mitosis maupun meiosis.
Bagi para pemulia tanaman, kariotipe memberikan informasi mengenai memungkinkan atau tidaknya persilangan buatan dilakukan. Semakin miripnya kariotipe suatu tanaman, maka akan semakin mudah dan semakin tinggi tingkat keberhasilan suatu hibridisasi. Kariotipe juga berfungsi untuk mengetahui suatu kelainan atau perubahanyang terjadi pada kromosom.
B. Tujuan
Praktikum mengenai “Analisis Kromosom” ini bertujuan untuk melakukan analisiskromosom terhadap berbagai varietas Allium cepa dan membuat kariotipe dan idiogram kromosom Allium cepa
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
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 dua kinekthor yang merupakan pusat kromosom berbentuk bulat, dengan lengan kromosom mengandung kromonema dan gen yang berjumlah sepasang. Setiap kromosom biasanya dapat dibedakan antara satu dengan yang lainnya, dengan beberapa kriteria, termasuk panjang relatif kromosom. Posisi satu struktur yang
disebut sentrommer, memberi kromosom dua lengan yang berbeda panjangnya. Adanya perpanjangan arus pada terminal kromatin disebut dengan satelit dan sebagainya (Hartono, 2007).
Kromosom adalah struktur benang dalam inti sel yang bertanggung jawab dalam hal sifat keturunan (hereditas). Setiap sel somatik pada organisme
tingkat tinggi memiliki jumalh kromosom dasar, yakni satu sel diwariskan dari induk dan satu sel dari ayah. Masing-masing kromosom mempunyai pasangan yang identik, yaitu kromosom homolog. Dua sel kromosom ini disebut diploid (2n) (Crowder, 1998).
DNA akan terbalut oleh satu atau lebih kromosom. Dalam kromosom eukariotik yang tidak terkondensasi berada di dalam struktur orderquasi dalam nukleus. Dimana ia membentuk histon protein. Sedangkan pada prokariotik, tidak mengandung histon. Pada keadaan yang biasanya, DNA dapat diakses untuk transportasi, transkripsi, regulasi, dan replikasi (Campbell, 2003).
Kromosom yang terdapat di dalam sel tidak pernah sama ukurannya. Panjang kromosom antara 0,2 hingga 50 sedangkan diameternya antara 0,2 hingga 20. Pada manusia, panjang kromosom dapat mencapai 6. Kromosom tumbuhan berukuran lebih besar dibandingkan kromosom hewan. Pengaturan kromosom secara standar berdasarkan panjang, jumlah dari sel somatik suatu individu dinamakan karyotipe (Suryo, 1984).
Berdasarkan ukurannya, kromosom dibedakan atas: panjang (>10m); sedang (4-10 m): dan pendek (<2m). Pembeda utama anatar sel eukariotik dan
sel prokariotik ialah ada-tidaknya kompementasi dalam sel yang didukung oleh adanya membran hayati. Komplen yang paling utama adalah ada atau tidaknya membran hayati yang memisahkan bagian inti nukleus dan sitoplasma (Hartono, 2007).
Kromosom yang sedang membelah dikenal dengan kromatid, mereka satu sama lain saling terlekat pada semacam ‘pinggang’ (sentromer) dan ini terletak dekat tengah beberapa kromosom, yang kemudian disebut dengan metasentrik, dan dekat ujung lainnya (aksosentrik). Oleh karena itu, banyak kromosom yang memiliki lengan panjang dan pendek (Clarke, 1996).
Kromosom dibedakan atas autosom (kromosom pada sel somatik) dan genosom (kromosom pada sel kelamin). Pembelahan sel yang terjadi pada sel somatik disebut mitosis dan pembelahan yang terjadi pada sel kelamin disebut meiosis. Mitosis merupakan pembelahan inti yang berhubungan dengan pembelahan sel somatik, dimana terdapat beberapa tahap didalamnya, yaitu:
interfase, profase, metakinesis, metafase, anafase, dan telofase. Sedangkan fase pada mitosis terdiri dari interfase, profase, metafase, anafase, dan telofase (Suryo,
1984).
Keragaman jumlah sel kromosom atau ploidi sering dijumpai di alam. Perubahan jumlah kromosom dibedakan menjadi euploid dan aneuploid. Perubahan jumlah kromosom sangat berpengaruh, karena dapat menimbulkan beberapa kelainan. Struktur kromosom juga dapat terjadi, disebut aberasi
kromosom dan dibedakan dalam beberapa peristiwa, yaitu defisiensi, inversi, translokasi, dan duplikasi (Pai, 1982).
Macam-macam kromosom berdasarkan sentromernya, yaitu: metasentrik, kromosomnya memiliki sentromer di tengah, sehingga kedua lengannya sama panjang; sub metasentrik, memiliki sentromer yang tidak di tengah, sehingga kedua lengan kromosom tidak sama panjang; asosentrik, kromosom yang sentromernya dekat dengan salah satu ujungnya.; telosentrik, kromosom yang memiliki sentromer di salah satu ujungnya, sehingga kromosomnya tetap lurus dan tidak terbagi atas dua lengan (Suryo,1986).
Karyotipe merupakan tampilan visual kromosom setiap individu. Kromosom akan berpasang-pasangan membentuk pasangan homolog yang
ditandai dengan panjang dan posisi sentromer yang sama. Contoh penulisan karyotipe sebagai berikut: manusia memiliki 46 kromosom, 22 AA (autosom) + XX (genosom) a untuk wanita, 22 AA (autosom) + XX (genosom) a untuk pria (Pai, 1982).
Kariogram merupakan susunan sistematis kromosom sel tunggal individu selama tahap metafase dan tersusun menurut urutannya (karyotipe). Sedangkan idiogram merupakan penyajian diagram dari susunan kromosom (karyotipe) dari suatu organisme. Salah satu manfaat karyotipe ialah untuk mendeteksi beberapa kelainan yang berhubungan dengan struktur dan jumlah kromosom. Karyotipe dibuat apabila adda dugaan kelainan kromosom pada suatu individu. Hal ini berdasarkan pertimbangan karena tingginya biaya dan pembuatannya memerlukan keahlian tertentu (Clarke, 1996).
Karyotipe memperlihatkan berapa banyak kromosom yang terdapat pada sel dengan beberapa rincian struktur kromosom tersebut. Para ilmuwan hanya dapat melihat rincian tersebut menggunakan pewarna khusus. Cara kerja untuk memeriksa kromosom, yaitu dengan memperoleh sampel. Hampir semua sel yang membelah bisa digunakan, termasuk sel darah, sel kulit, dan sel dari akar tanaman. Sel tersebut dibudidayakan, diberi nutrisi yang tepat untuk pertumbuhan agar bisa aktif membelah. Beberapa sel di keluarkan, dibudidayakan dan dilakukan pemberhentian pembelahan mitosis pada tahap metafase. Selanjutnya kromosom diberi pewarna dan dilakukan analisis mengenai jumlah dan kelainan yang terjadi (Campbell, 2003).
Kromosom dapat dengan mudah diamati pada saat sel sedang aktif membelah dengan menggunakan metode fiksasi dan pewarnaan sederhana. Bahan yang biasa digunakan dalam pengamatan mitosis adalah sel-sel ujung akar bawang merah ( Allium ascalonicum), sedangkan pengamatan meiosis sering menggunakan kotak sari atau bakal biji tanaman lily. Bahan-bahan tersebut digunakan karena memiliki beberapa kelebihan yaitu komposisi dinding selnya yang tersusun atas senyawa-senyawa yang relatif mudah ditembus oleh larutan fiksatif dan pewarna, juga jumlah kromosomnya tidak terlalu banyak sehingga pengamatan terhadap masing-masing fase yang sedang berlangsung relatif mudah
BAB III. BAHAN DAN METODA
A. Waktu dan Tempat
Praktikum mengenai ‘Analisis Kromosom’ dilakukan pada hari Jum’at, tanggal 20 Januari 2017, pukul 16.00 WIB di Laboratorium Genetika dan Pemuliaan Tanaman, Fakultas Pertanian, Universitas Andalas, Padang.
B. Alat dan Bahan
Adapun alat yang digunakan ialah lem, gunting, dan alat tulis. Sedangkan bahan yang digunakan ialah foto kromosom bawang Allium cepa yang telah diperbesar dan kertas grafik.
C. Cara Kerja
Pembuatan Karyotipe
Setiap potongan kromosom pada gambar diberi nomor, dan digunting bagian tepinya. Setiap kromosom diukur panjang lengan (lengan pendek = p, dan
lengan panjang = q). Rasio lengan kromosom ditentukan dengan cara membagi panjang lengan yang penajang dengan lengan yang pendek (q/p). Panjang lengan total kromosom ditentukan dengan menjumlahkan lengan panjang dengan lengan pendek (p+q). Pasangan kromosom ditentukan dengan menggunakan diagram pencar, dengan sumbu x adalah p+q sedangkan sumbu y adalah q/p. Kromosom yang terletak pada titik-titik yang berdekatan dikelompokkan untuk menunjukkan bahwa kromosom-kromosom tersebut merupakan pasangan kromosom homolog. Apabila terdapat lebih dari duat titik yang berdekatan, maka pasangan kromosom ditentukan berdasarkan bentuk yang lebih mirip.
Karyotipe dibuat dengan cara menempelkan pasangan-pasangan kromosom, dari kromosom yang memiliki total lengan terbesar dengan rasio terkecil hingga total lengan kromosom terkecil dengan rasio terkecil. Dengan urutan rasio 1,0-1,7 adalah kelompok metasentrik; rasio 1,7-3,0 adalah kelompok sub metasentrik; rasio 3,0-7,0 adalah kelompok sub telosentrik; dan rasio lebih dari 7,0 adalah kelompok telosentrik. Pasangan kromosom diberi nama dengan angka atau huruf.
Pembuatan Idiogram
Panjang lengan kromosom dilakukan pengukuran rata-rata. Kromosom digambarkan berupa garis dari yang memiliki panjang total lengan kromosom yang terkecil sampai yang terbesar pada suatu garis yang mendatar yang merupakan letak sentromer. Lengan pendek berada pada bagian atas garis mendatar. Penyusunan dilakukan berdasarkan urutan dari kromosom yang memiliki lengan pendek kromosom terpendek, hingga kromosom yang memiliki lengan pendek kromosom terpanjang. Apabila terdapat dua kromosom dengan ukuran lengan pendek yang sama, maka kromosom disusun mulai dari lengan panjang kromosom yang lebih pendek.
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Tabel 1. Hasil Pengukuran Panjang Lengan Kromosom Nomor
Kromosom
Panjang Lengan Kromosom
p+q p/q Pendek (p) Panjang (q) 1 2 3 5 1,5 2 2,4 4 6,4 1,67 3 2 4 6 2 4 2,2 4 6,2 1,8 5 2,5 4,8 7,3 1,92 6 1,8 2,8 4,6 1,55 7 2,3 2,5 4,8 1,08 8 1,1 3,4 4,5 3,09 9 1,5 2 3,5 1,33 10 2 2,4 4,4 1,2 11 2,5 2,7 5,2 1,08 12 2,6 3 5,6 1,15 13 2,9 4 6,9 1,37 14 2 2,2 4,2 1,1 15 2,7 3 5,4 1,11 16 3 3,5 6,5 1,16
Tabel 2. Hasil Pengukuran Panjang Lengan Rata-Rata Pasangan Kromosom Nama Kromosom Nomor Kromosom (Homolog) Rata-Rata Panjang
Lengan Kromosom p+q p/q Kelompok Kromosom
P q
A 5 & 3 2,7 4,4 7,1 1,6 Metasentrik B 16 & 2 2,7 3,75 6,45 1,4 Metasentrik
Metasentrik D 12 & 15 2,65 3 5,65 1,1 Metasentrik E 11 & 1 2,25 2,85 5,1 1,2 Metasentrik F 7 & 6 2,05 2,65 4,7 1,3 Metasentrik G 10 & 14 2 2,3 4,3 1,1 Metasentrik H 8 & 9 1,3 2,7 4 1,5 Metasentrik B. Pembahasan
Kromosom adalah suatu struktur makromolekul yang berisi DNA di mana informasi genetik dalam sel disimpan. Kromosom yang terdapat di dalam sel tidak pernah sama ukurannya. Panjang lengan masing-masing kromosom pun berbeda-beda.
Pada praktikum ‘Analisis Kromosom’ dan pembuatan karyotipe menggunakan objek kromosom bawang merah pada saat mitosis yang ukurannya sudah diperbesar. Pada saat praktikum, praktikan melakukan pengukuran panjang lengan kromosom dan melakukan pemasangan kromosom.
Pengamatan dilakukan pada 16 kromosom. Pengukuran lengan pendek kromosom mendapatkan hasil terkecil ialah 1,1cm pada kromosom nomor 8, dan yang terpanjang 3cm pada kromosom nomor 16. Sedangkan pada pengukuran lengan kromosom panjang, mendapatkan hasil terpendeknya 2 cm pada kromosom nomor 9, dan yang terpanjang 4,8cm pada kromosom nomor 5. Dengan mengetahui panjang lengan masing-masing kromosom, kita dapat menentukan kromosom homolognya.
Total lengan pasangan kromosom homolog paling panjang ialah pasangan kromosom A, dengan total 7,1cm sedangkan total lengan terpendeknya adalah pasangan kromosom H dengan total 4cm. Rasio pasangan kromosom homolog tertinggi adalah kromosom C, dengan rasio 1,9 termasuk dalam kelompok sub metasentrik. Untuk rasio terkecil adalah kromosom D dan G, dengan rasio 1,1 termasuk kelompok sub metasentrik. Sedangkan pasangan kromosom lainnya termasuk kelompok metasentrik.
BAB V. PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan, didapatkan bahwa pada bawang merah, kromosom homolognya termasuk kelompok Metasentrik, hanya satu yang tergolong dalam kelompok Sub Metasentrik, yakni kromosom C.
B. Saran
Disarankan agar praktikan melengkapi alat dan bahan yang diperlukan dan memperhatikan arahan dari asisten. Yang terpenting dalam melakukan praktikum ialah diharapkan agar praktikan dapat bekerjasama dengan baik.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, NA. 2003. Biologi. Jakarta: Erlangga.
Clarke, Cyril A. 1996. Genetika Manusia dan Kedokteran. Jakarta: Widya Medika.
Crowder, I.V. 1998. Genetika Tumbuhan. Yogyakarta: UGM. Hartono, Prawiri. 2007. Biologi. Jakarta: Bumi Iksani.
Pai, C Ana. 1982. Dasar-Dasar Genetika. Jakarta: Erlangga. Suryo, H. 1984. Sitogenetika. Yogyakarta: UGM.
