mitosis adalah proses pembagian genom yang telah digandakan oleh sel ke dua sel identik yang...
DESCRIPTION
pembelahan mitosis yang disebut pembelahan genom yang telah digandakan oleh sel kedua sel identikTRANSCRIPT
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.
[sunting] 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.
1. Latar belakangTumbuhan pada masa awal perkembangan mengalami pertumbuhan yang sangat banyak. Pertumbuhan ini terjadi dengan cara pembelahan sek tumbuhan yang berkembang menjadi lebih banyak sehingga bagian dari sel tersebut berada menjadi lebih besar atau panjang. Proses perkembangan sel tumbuhan ini dikenal dengan istilah 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.
Mitosis juga dikenal dengan 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 sebagian besar mould.
Tumbuhan mengalami perkembangan dan pertumbuhan setiap waktu. Proses pertumbuhan itu meliputi pembelahan sel somatik (mitosis) dan sel fase reproduksi (meiosis). Setiap tipe pembelahan tersebut mempunyai karakteristik serta jenis sel yang berbeda dalam perkembangannya (Arizona, 2004).Mitosis merupakan bagian dari siklus sel dan hanya mencakup 5-10% dari siklus sel. Persentase waktu yang besar dalam siklus sel terjadi pada interfase. Interfase terdiri dari periode G1, S, dan G2. Pada periode G1 selain terjadi pembentukan senyawa-senyawa untuk replikasi DNA, juga terjadi replikasi organel sitoplasma sehingga sel tumbuh membesar, dan kemudian sel memasuki periode S yaitu fase terjadinya proses replikasi DNA. Setelah DNA bereplikasi, sel tumbuh (G2) mempersiapkan segala keperluan untuk pemisahan kromosom, dan selanjutnya diikuti oleh proses pembelahan inti (M) serta pembelahan sitoplasma (C). Selanjutnya sel hasil pembelahan memasuki pertumbuhan sel baru (G1) (Thomas, 2007).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 (Campbell et al. 1999).Benang-benang spindel terlihat memanjang dari sentromer. 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). Anafaseadalah masing-masing kromatid memisahkan diri dari sentromer dan masing-masing.kromosom membentuk sentromer. Masing-masing kromosom ditarik oleh benang kinetokor ke kutubnya masing-masing. Telofase. Ketika kromosom saudara sampai ke kutubnya masing-masing, mulainya telofase. Kromosom saudara tampak tidak beraturan dan jika diwarnai, terpulas kuat dengan pewarna histologi. 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. 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).HASIL dan PEMBAHASAN
4.1. Data hasil percobaanTabel 1. Hasil pengamatan mitosis akar bawang.Tahap Gambar Keterangan
ProfaseNukleus melebur dan terbentuk benang-benang spindel yang mulai menebal.
MetafaseTerjadi proses sitokinesis dan terbentuk gelombang pembelahan.
AnafaseKromosom sudah menuju masing-masing sel yang siap membelah menjadi 2 buah sel.
TelofaseSekat pemisah 2 buah sel sudah terlihat jelas dan siap untuk berpisah.Percobaan ini menggunkan tanaman bawang merah karena bawang merupakan salah satu tanaman yang sangat mudah diamati tahapan mitosisnya karena bisa langsung diamati dengan bantuan mikroskop dan tahapan pembelahan sel nya bisa terlihat jelas. Bagian yang digunakan adalah akar karena pada akar merupakan meristem yang masih berkembang dengan baik sehingga masih mudah untuk diamati.Sebelumnya, bawang disemaukan akarnya selama kurang lebih 2-3 hari untuk mendapatkan bagian yang paling baru dalam pertumbuhannya dengan asumsi bahwa itu merupakan bagian yang paling banyak pembelahannya. Pemotongan akar dilakukan sebelum percobaan dilakukan agar sel yang masih berkembang masih teramati sesuai dengan keadaan sebenarnya sehingga kemungkinan besar proses pembelahan sel nya bisa teramati.Alat yang digunakan adalah pisau cutter (silet) karena pada proses pemotongan, akar bawang sangat lunak sehingga memerlukan alat pemotong yang tajam sehinnga tidak
merusak komponen sel. Pinset digunakan untuk mengambil bagian akar yang sudah dipotong pada botol flacon agar tidak tergencet. Botol flacon digunakan untuk tempat larutan yang digunakan untuk melunakkan jaringan akar yang sudah dipotong.Bahan yang dipakai adalah larutan alkohol 70% untuk melunakkan bagian akar yang sudah dipotong dan juga memudahkan ketika di squash (di pencet). Kemudian diberi perlakuan dengan 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 adalah untuk memberi pigmen kepada sel-sel akar bawang sehingga mudah untuk diamati dan terlihat pada saat diamati dibawah mikroskop. Perlakuan yang terakhir adalah meletakkan bagian akar pada gelas objek dan kemudian ditutup dengan cover slip dan ditekan menggunakan ujung pencil agar tidak merusak sel yang akan diamati.
4.3. Analisa hasil.Dari hasil perobaan didapatkan tahapan mitosisl bawang yang dapat teramati, antara lain:1. ProfasePada tahap ini benang - benang kromatin berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap kromosom membelah menjadi kromatid dengan satu sentromer.Dinding inti (nucleus) dan anak inti (nucleolus) menghilang dan pasangan sentriol yang terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan dan juga serat-serat gelendong atau benang-benang spindle terbentuk diantara kedua kutub pembelahan.Pada awal profase, sentrosom dengan sentriolnya mengalami replikasi dan dihasilkan dua sentrosom. Masing-masing sentrosom hasil pembelahan bermigrasi ke sisii 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
Gambar 1. Leteratur Hasil Pengamatan
2. MetafaseTahapan ini setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida menuju ketengah sel dan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang ekuator), dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer atau kinetokor. 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)
Gambar 2. Literatur hasil pengamatan
3. AnafasePada fase ini pembelahan sudah nampak dengan adanya kromosom-kromosom homolog saling berjauhan (berkumpul menuju kutub yang berlawanan). Kromosom nampak jelas mengalami penebalan sehingga dapat dilihat jelas dengan mikroskop cahaya sekalipun. Kromatid memisahkan diri dari sentromer dan masing-masing kromosom membentuk sentromer. Masing-masing kromosom ditarik oleh benang kinetokor ke kutubnya yang berlainan satu sama lain.
Gambar 3. Literatur Pengamatan
4. Telofase.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. Pada fase ini terjadi beberapa peristiwa antara lain:? Kromatida yang berada jpada kutub berubah menjasadi benang - benangkromatin kembali.? Terbentuk kembali dinding inti dan nucleolus membentuk dua inti baru.? Serat - serat gelendong menghilang.? Terjadi pembelahan sitoplasma (sitokenesis) menjadi dua bagian, dan terbentuk membrane sel pemisah ditengah bidang pembelahan. Akhirnya , terbentuk dua sel anak yang mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan kromosom induknya.
Gambar 4. Literatur hasil pengamatanBAB VPENUTUP
5.1. KesimpulanPada percobaan tentang mitosis bawang, didapatkan beberapa tahapan yang teramati yaitu profase, metafase, anafase dan telofase. Tiap-tiap proses pembelahan mempunyai ciri yang spesifik. Pada profase terlihat benang-benang spindel yang sudah terbentuk. Metafase benang spindel sudah mempunyai kromosom yang bertaut dan terdaat pada tengah sel. Anafase merupakan tahapan dimana kromosom mulai tertarik ke kutub masing-masing dan telofase terjadi sitokinesis dan mulai berpisah menjadi 2 buah sel.
5.2. Saran
Percobaan ini membutuhkan tingkat pengamatan yang sangat tinggi sehingga dibutuhkan mikroskop yang benar-benar mempunyai tingkat pengamatan yang tinggi sehingga tiap-tiap proses pembelahan dapat teramati dengan baik. Juga dalam memilih bahan yang akan digunakan, sebaiknya menggunakan yang masih segar sehingga proses nya dapay terlihat.
DAFTAR PUSTAKA
Arizona. 2004. The Cell Cycle & Mitosis Tutorial. http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cell_cycle/cells3.htm Holding back TOR advances mitosis.html.Campbell et al. 1999. Biology 6 th . United States.New York.Raven, Peter H., and George B. Johnson. 2006. Biology, 5th ed. New York: McGraw-Hill,1999.
Torrellas. J, 2002. Eliminating Squashes through Learning Cross-thread Violations in Speculative Parallelization for Multiprocessors. Symp. on High Performance Computer Architecture, London.
Thomas W. Sturgill et all, 2007. Mitosis Analysis. Department of Pharmacology, University of Virginia, Charlottesville, VA 22908, USA.
PENUNTUN PRAKTIKUM
GENETIKA DASAR (BIO 203)
Disusun oleh:
Ir. Ardian, M.Agr. dkk.
Jurusan Budidaya PertanianFakultas Pertanian
Universitas Lampung2008
PENGAMATAN KROMOSOM PERIODE MITOSIS(PERCOBAAN I)
Landasan Teori
Kromosom eukariot disusun oleh dua unsur utama, yaitu DNA dan protein histon.
Pada sel yang aktif kromosom berada dalam bentuk serat atau benang DNA yang
berasosiasi dengan protein histon yang tidak dapat diamati dibawah mikroskop cahaya.
Pada periode pembelahan sel (Mitosis) kromosom akan menebal dan memendek. Proses
penebalan ini dilakukan melalui penggulungan serat DNA dalam beberapa tahap
penggulungan maksimum akan terjadi pada metafase yang menghasilkan gulungan
dengan garis tengah 6000 A.
Tahapan Mitosis
Mitosis terbagi atas empat tahapan yaitu: Profase, Metafase, Anafase dan Telofase.
Tahap sel diluar periode pembelahan disebut Interfase yang meliputi periode G1
(pertumbuhan sel 1), S (sintesis DNA) dan G2 (pertumbuhan sel 2) pada daur sel. Dalam
pengamatan mikroskopis tahapan-tahapan tersebut mempunyai cirri-ciri khusus.
Interfase
Pada tahapan ini kromosom berupa benang-benang halus dan secara visual agak sulit
dilihat/tidak tampak, sel terlihat hanya terbagi atas inti dan sitoplasma.
Profase
Proses pembelahan sel yang terjadi pada tahap ini terbagi atas tiga bagian yang lebih
kecil, yaitu:
Profase awal : proses penebalan kromosom mulai berlangsung menghasilkan inti
sel menjadi berwarna.
Profase tengah: benang kromosom mulai terlihat nyata dengan ukuran yang masih
panjang.
Profase akhir : kromosom terlihat jelas dalam bentuk sister kromatid dengan ukuran
yang masih panjang.
Metafase
Pada tahapan ini kromosom sudah memilin maksimum dan kromosom terlihat
menebal dan berada pada bidang ekuator inti sel. Pada tahapan ini jumlah kromosom
biasanya mudah dihitung.
Anafase
Kromosom kembar (sister chromatid) dalam masing-masing kromatid berpisah dan
bermigrasi kearah dua kutub yang berlawanan.
Telofase
Kromosom yang telah terpisah berkumpul pada dua kutub yang berbeda, dan disusul
oleh terbentuknya dinding sel yang membentuk dua sel.
Tempat dan waktu pembelahan sel
Untuk memperoleh sel-sel dalam keadaan yang membelah, perlu diketahui tempat dan
waktu sel melakukan pembelahan, serta bagaimana cara pengambilan contohnya.
Pembelahan sel berlangsung pada jaringan yang merupakan titik tumbuh atau jaringan
merismatik, atau sel-sel induk gamet. Pada titik tumbuh, misal pada ujung akar atau
pucuk tanaman, terjadi pembelahan secara mitosis: yaitu satu sel akan membelah menjadi
dua sel yang mempunyai kromosom yang identik dengan kromosom sel sebelumnya.
Pembelahan secara meiosis terjadi pada saat pembentukan gamet yang terdapat pada
bunga (Pollen mother cell`s atau Megaspore mother cell`s). Diluar jaringan/ sel
merismatik tersebut pembelahan tidak akan terjadi dan sel akan berada pada keadaan
yang tidak aktif membelah dan kromosom terurai dalam bentuk benang DNA yang tidak
tampak dibawah mikroskop cahaya.
Dalam mempelajari morfologi kromosom dengan menggunakan mikroskop, perlu
dilakukan pengamatan pada saat kromosom mempunyai ukuran diameter maksimum.
Untuk tujuan tersebut perlu dilakukan pengambilan contoh yang tepat, yaitu selain harus
diambil dari bagian jaringan yang sedang membelah juga harus dilakukan pada waktu
yang tepat sehingga bisa didapatkan fase-fase mitosis.
Pengambilan contoh dan pewarnaan.
Untuk memperoleh sel-sel yang berada pada tahap-tahap pembelahan (mitosis atau
meiosis), pengambilan contoh jaringan atau sel yang sedang membelah harus
diberhentikan prosesnya. Penghentian dilakukan dengan memotong ujung akar atau
pucuk tanaman (untuk mitosis) dan merendamnya dalam larutan fiksatif, kemudian dapat
dilakukan pra perlakuan untuk lebih memendekkan kromosom, sehingga diharapkan
dapat lebih tebal dan mudah terlihat.
Dalam pengamatan mikroskopis, agar kromosom tampak jelas harus dilakukan
pewarnaan yang dapat membedakan dari bagian lainnya (pewarnaan selektif).
Pewarnaan selektif ini dapat dilakukan dengan cara hanya mewarnai bahan yang terdapat
dalam kromosom, yaitu DNA. Pada sel eukariot bagian terbesar DNA terdapat pada inti
sel, lebih tepatnya pada kromosom. Meskipun DNA terdapat juga pada sitoplasma, yaitu
pada mityokondria dan kloroplas, tetapijumlahnya hanya sedikit sehingga tidak
menghasilkan warna oleh pewarna seperti asam fuchsin, aceto carmin atau aceto orcein.
Tujuan
1. Memahami dan mengamati tahapan mitosis dibawah mikroskop.2. Mengamati bentuk dan menghitung kromosom.
Percobaan
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan diantaranya: pinset, gelas objek, gelas penutup (cover glass),
jarum bertangkai, alat pengetuk (pensil kayu), gelas alroji, cawan petri, kertas
penghisap,lampu spritus, water bath dan mikroskop.
Bahan tanaman yang digunakan untuk dipelajari adalah ujung akar bawang (Allium
sp.). Persiapan untuk mendapatkan akar bawang dapat dilakukan dengan cara
mengecambahkan bawang dalam tempat (cawan) yang diberi kertas merang dan dibasahi
dengan air.
Cara Kerja
Metode Aceto orcein 2%
1. Pemilihan akar (akar panjangnya antara 1.5 – 2 cm)
2. Siapkan gelas alroji berisi HCl 1 N
3. Pemotongan akar (akar dipotong sekitar 0.5 – 1.0 cm, ambil bagian ujungnya)
4. Fiksasi dan pelunakan (masukkan/rendam selama 15 menit dalam gelas alroji berisi
HCl 1 N agar spesimen terfiksasi dan menjadi lunak)
5. Pewarnaan (pindahkan spesimen pada gelas objek bersih yang sudah ditetesi aceto-
orcein 2%)
6. Pencacahan (potong spesimen sekitar 1 mm dari ujung dan sisanya dibuang,
kemudian dicacah menggunakan ujung jarum)
7. Tutup dengan gelas penutup dan dipanaskan diatas lampu spiritus (harus dijaga
jangan sampai mendidih)
8. Letakkan gelas objek diatas kertas penghisap, lakukan sedikit poenekanan pada tutup
gelas. Selanjutnya tekan pada salah satu bagian sudut gelas penutup dan diketuk-
ketuk dengan bagian ujung kayu kecil (pensil kayu) dengan arah dari tengah ke
pinggir.
9. Amati dibawah mikroskop dari pembesaran lensa objektif 10 x s/d 100 x. Buat
gambar hasil pengamatan.
Metode Feulgen
1. Perlakuan awal. Potong ujung akar sekitar 1.5 – 2 cm, kemudian masukkan
kedalam botol kecil yang berisi 8-oxynolin dan diletakkan dalam thermos dengan
suhu 17oC selama 5 jam.
2. Fiksasi. Potongan akar setelah perlakuan awal dibilas dengan akuades dan segera
direndam dalam larutan Carnoy selama 2 jam atau lebih dan disimpan didalam lemari
es (5oC)
3. Maserasi. Potongan akar setelah fiksasi dibilas dengan akuades, akar tersebut
dimasukkan kedalam botol kecil yang berisi larutan HCl 1 N dan dimaserasi dengan
meletakkannya didalam water bath pada suhu 60oC selama 15 menit.
4. Pewarnaan. Ambil potongan akar yang telah dilunakan dan masukkan kedalam botol
kecil yang telah berisi larutan feulgen tutup rapat dan simpan dilemari es selama 1
jam atau lebih. Setelah terwarnai akan tampak hanya ujung akarnya saja yang
berwarna merah (daerah meristematik).
5. Pencacahan. Ambil satu buah akar dari botol yang berisi larutan feulgen letakkan
ditengah gelas objek bersih, jika masih ada akar yang masih akan digunakan
sebaiknya tutup kembali botol dengan rapat. Akar dipotong sekitar 1 – 2 mm dari
ujung dan ambil bagian ujungnya yang berwarna merah dan sisanya dibuang,
kemudian dicacah menggunakan ujung jarum, lalu tetesi dengan asam asetat 45%.
Tutup dengan gelas penutup.
6. Letakkan gelas objek diatas kertas penghisap, Selanjutnya tekan pada salah satu
bagian sudut gelas penutup dan diketuk-ketuk dengan bagian ujung kayu kecil (pensil
kayu) dengan arah dari tengah ke pinggir sampai terlihat sel-selnya menyebar
diseluruh permukaan tutup gelas (cover glass) lakukan sedikit penekanan pada tutup
gelas yang telah dilapisi kertas penghisap untuk mengurangi kelebihan asam asetat
pada tutup gelas.
7. Amati dibawah mikroskop dari pembesaran lensa objektif 10 x s/d 100 x. Buat
gambar hasil pengamatan.
Pertanyaan dan Tugas
1. Dapatkah anda menemukan semua fase mitosis pada preparat anda?
2. Tahapan mitosis mana pada preparat anda yang paling banyak dijumpai? Bagaimana
menurut anda?
3. Pada fase mana yang paling mudah untuk menentukan macam dan jumlah
kromosom?
4. Dapatkah anda menghitung jumlah kromosom akar bawang dan berapa jumlahnya?
IMITASI PERBANDINGAN GENETIS(PERCOBAAN II-V)
Landasan Teori
1. Hukum Mendel
Perbedaan fenotip dari keturunan yang diperoleh atau diperkirakan akan diperoleh
pada percobaan persilangan adalah hasil dari persatuan gamet tetua jantan dan betina
yang berlangsung secara acak pada waktu terjadi pembuahan o0leh sperma pada sel telur.
Menurut Mendel, persilangan atau pembentukan hibrid, mengikuti kaidah (3+!)n untuk
sifat kedominanan penuh, dan {(1+2)+1}n untuk sifat kedominanan tak penuh. Pada
rumus untuk sifat kedominanan penuh, angka 3 menunjukkan angka nisbah fenotipeyang
sama pada homozigot dominan dan heterozigot (=hibrid) sedangkan angka 1
menunjukkan angka nisbah fenotipe homozigot resesif. Pada rumus untuk sifat
kedominanan sebagian, angka nisbah 3 tersebut memecah (=bersegregasi) menjadi (1+2)
yaitu 1 menunjukkan angka nisbah fenotipe homozigot dominan dan 2 menunjukkan
angka nisbah fenotipe heterozigot. Untuk kedua rumus tersebut bilangan eksponensial n
menunjukkan banyaknya sifat beda yang dikendalikan secara genetik.
Contoh 1: Kacang kapri (Pisum sativum) berbeda genetik untuk warna biji.
Kuning merupakan warna biji dominan sedangkan hijau warna biji resesif. Berdasarkan
warna resesif gen tersebut diberi nama g (dari kata green) sehingga fenotipe biji hijau
mempunyai genotipe gg, sedangkan fenotipe biji kuning GG dan Gg. Nisbah fenotipe
biji kuning : biji hijau dengan demikian adalah (3+1)n yaitu 3 : 1 (n=1, persilangan
monohibrid untuk warna biji). Tetapi untuk bunga `pukul 4 sore` (Mirabilis jalapa)
warna merah diatur oleh gen berkedominanan tidak penuh. Bila fenotip resesif adalah
bunga berwarna putih (genotipe ww, dari kata white), maka segregasi menghasilkan
{(1+2)+ 1}n yaitu 1 bunga warna merah : 2 bunag merah muda : 1 bunag putih. Warna
merah muda merupakan fenotipe heterozigot. Jelaslah terjadi perbedaan nisbah fenotipe
pada kedua sifat kedominanan tersebut, karena munculnya sifat heterozigot (=hibrid)
pada kedominanan sebagian. Pada kedominanan penuh sukar menduga genotipe
heterozigot dari fenotipenya. Pada contoh warna biji kacang kapri, fenotipe biji warna
kuning akan selalu menimbulkan pertanyaan apakah biji tersebut dari genotipe homozigot
dominan GG ataukah dari genotipe heterozigot Gg. Sebaliknya pada kedominanan
sebagian, seperti pada contoh warna bunga `pukul 4 sore`, selalu dapat ditetapkan bahwa
fenotipe bunag merah adalah dari genotipe WW, bunga merah muda dari genotipe Ww,
dan bunga putih dari genotipe ww.
Contoh 2: Bagaimana bila kita memasukkan sifat kedua kacang kapri, yaitu
bentuk biji bulat (dominan, genotipe WW) dan keriput (resesif, genotipe ww dari
wrinkle). Karena pada kapri kedua sifat tersebut diatur oleh gen berkedominanan penuh,
maka berlaku rumus dihibrid (n=2, untuk sifat warna biji dan bentuk biji) yaitu (3+1)2 =
32 + 2 (3) + 1 yang terkenal dengan nisbah fenotipe 9:3:3:1. Nisbah ini diuraikan sebagai
9 (sifat I dominan, sifat II dominan) : 3 (I dominan, II resesif) : 3 (I resesif, II dominan) :
1 (I resesif, II resesif). Pada kedua sifat biji kapri tersebut, nisbah tersebut menjadi 9
kuning, bulat : 3 kuning, keriput : 3 hijau, bulat : 1 hijau, keriput. Dengan tiga sifat
berbeda dominan penuh, untuk tipe batang menjalar (dominan, genotipe DD) dan tipe
semak (resesif, genotipe dd dari dwarf) yaitu (3+1)n nisbah tersebut menjadi 33 + 3(3)2 +
3(3) + 1 jadi nisbah fenotipenya 27:9:9:9:3:3:3:1 yaitu, 27 (sifat I,II,II dominan) : 9 (I dan
II dominan, III resesif) : 9 (I dan III dominan, II resesif) : 9 (II dan III dominan, I
resesif) : 3 (I dominan, II dan III resesif) : 3 (II dominan, I dan III resesif) : 3 (III
dominan, I dan II resesif) : 1 (I, II dan III resesif).
Seandainya kedua sifat beda tersebut dikendalikan oleh gen berkedominanan
sebagian, nisbah fenotipe akan mengikuti rumus {(1+2)+1}n = 1:2:1:2:4:2:1:2:1 yaitu 1 (I
dan II dominan) : 2 (I dominan, II heterozigot) : 1 (I dominan, II resesif) : 2 (II dominan,
I heterozigot) : 4 (I heterozigot, II heterozigot) : 2 (I heterozigot, II resesif) : 1 (I resesif,
II dominan) : 2 (I resesif, II heterozigot) : 1 (I dan II resesif). Kembali terlihat bahwa
terjadi perbedaan nisbah fenotipe antara pengendalian gen berkedominanan penuh dan
berkedominanan sebagian, karena terekspresinya fenotipe heterozigot pada kedominanan
sebagian. Ekspresi fenotipe heterozigot tersebut menghilangkan keragu-raguan dalam
menentukan kombinasi gen (=genotipe) yang terdapat pada suatu individu. Ekspresi
dominan menunjukkan individu genotipe homozigot dominan, ekspresi heterozigot
menunjukkan individu genotipe heterozigot, dan ekspresi resesif menunjukkan individu
genotipe homozigot resesif. Dikatakan bahwa pada gen berkedominanan tidak penuh,
nisbah fenotipe = nisbah genotipe.
2. Analisis χ2
Uji χ2 (chi-square) merupakan alat bantu untuk menentukan seberapa baik
kesesuaian suatu percobaan (goodness of fit). Pada uji ini penyimpangan nisbah amatan
(observed) dari nisbah harapan (expected) dengan rumus
χ2 = Σ (O – E)2 ⁄ E χ2 = (O1 – E1) ⁄ E1 + (O2 – E2) ⁄ E2 + .......... + (On – En) ⁄ En
Nilai χ2 diinterpretasikan sebagai peluang dengan mencocokkannya ke tabel χ2
berdasarkan derajat bebasnya. Derajat bebas (db) adalah banyaknya fenotip yang dapat
diekspresikan (n) dikurangi satu. Pada satu sifat beda berkedominanan penuh terdapat
dua fenotip dan db = n-1 = 2-1 = 1. Pada dua sifat beda berkedominanan sebagian, db =
9-1 = 8.
Contoh: Berdasarkan persilangan dihibrid kapri berbiji bulat, kuning x kapri
berbiji keriput hijau. Mendel mengamati 315 biji bulat, kuning : 108 biji bulat, hijau :
101 biji keriput, kuning : 32 biji keriput, hijau dari total 556 biji. Berdasarkan nisbah
fenotip 9:3:3:1 yang dapat diharapkan oleh Mendel sebenarnya adalah 9/16 x 556 = 312,75
biji bulat, kuning : 3/16 x 556 = 104,25 biji bulat, hijau : 3/16 x 556 = 104,25 biji keriput,
kuning : 1/16 x 556 = 34,75 biji keriput, hijau. Seberapa baik percobaan Mendel tersebut
dibandingkan harapan dapat dihitung dengan
χ2 = Σ (O-E)2 / E = (315 – 312,75)2 / (312,75) + (108-104,25)2 / (104,25)
+ (101-104,25)2 / (104,25) + (32-34,75)2 / 34,75
χ2 = 0,016 + 0,135 + 0,101 + 0,218 = 0,470 dengan db = 4 fenotipe – 1 = 3
dicocokkan pada Tabel χ2 (Fisher dan Yates, 1943):
Derajat bebas
P = 0,99 0,95 0,80 0,50 0,20 0,05 0,01
1 0,000157 0,00303 0,0642 0,455 1,642 3,841 6,635
2 0,020 0,103 0,446 1,386 3,219 5,991 9,210
3 0,115 0,352 1,005 2,366 4,642 7,815 11,345
4 0,297 0,711 1,649 3,357 5,989 9,448 13,277
5 0,554 1,145 2,343 4,351 7,289 11,070 15,086
6 0,872 1,635 3,070 5,348 8,558 12,592 16,812
7 1,239 2,167 3,822 6,346 9,803 14,067 18,475
8 1,646 2,733 4,549 7,344 11,030 15,507 20,090
9 2,088 3,325 5,380 8,343 12,242 16,919 21,666
10 2,558 3,940 6,179 9,342 13,442 18,307 23,209
Dari tabel tersebut χ2 = 0,407 (db=3) terletak pada P=0,80 – 0,95, sehingga dapat
disimpulkan bahwa percobaan Mendel tersebut sesuai dengan harapan nisbah fenotipe
9:3:3:1 sebesar 80-90%.
Alat dan Bahan
1. Kancing baju yang berukuran sama, dengan warna-warna kontras.
2. Polibag hitam.
Cara Kerja
1. Imitasi Persilangan Monohibrid
Kedominanan Penuh
1. Untuk percobaan ini digunakan kancing dari dua warna kontras, misalnya 10 buah
kancing merah dan 10 buah kancing putih yang dimasukkan ke dalam polibag.
2. Buatlah sebanyak dua polibag yang masing-masing menggambarkan jenis
kelamin tetua jantan dan betina, sedangkan kancing sebagai gamet.
3. Polibag diguncang merata untuk meniru segregasi bebas meiosis pada
pembentukan gamet.
4. Ambillah satu kancing dari setiap polibag, paduan warna kedua kancing
menggambarkan genotipe zigot hasil persilangan gamet jantan dan betina.
5. Catat hasil ambilan tersebut, masing-masing dengan peluang Merah-merah,
Merah-Putih, atau Putih-Putih. Kombinasi kancing Merah-Merah menggambarkan
genotipe homozigot dominan MM dengan ekspresi fenotip warna merah; Merah-
Putih menggambarkan genotipe heterozigot MP dengan ekspresi fenotipe warna
merah; Putih-Putih menggambarkan genotipe homozigot resesif PP dengan ekspresi
fenotipe warna putih.
6. Masukkan kembali kancing tersebut ke dalam polibag asalnya.
7. Ulangi prosedur 3-6 tersebut sebanyak 16 kali.
8. Data ambilan ditulis dalam bentuk tabel sebagai berikut:
Ambilan Genotipe Fenotipe Nisbah Fenotipe Frekuensi Ambilan
Merah-Merah MM Warna Merah } 7
Merah-Putih MP Warna Merah } 3 5
Putih-Putih PP Warna Putih 1 4
Total 16
1.2. Kedominanan Sebagian
1. Catatan data pengambilan Merah-Merah, Merah-Putih, atau Putih-Putih
diinterpretasikan ulang dengan memisahkan segregasi fenotipe warna merah muda
untuk ekspresi genotipe heterozigot MP.
Ambilan Genotipe Fenotipe Nisbah Fenotipe Frekuensi Ambilan
Merah-Merah MM Warna Merah 1 7
Merah-Putih MP Warna Merah 2 5
Putih-Putih PP Warna Putih 1 4
Total 16
2. Imitasi Persilangan Dihibrid
Kedominanan Penuh
1. Untuk percobaan ini digunakan kancing dari empat warna kontras, misalnya 10 buah
kancing merah dan 10 buah kancing putih untuk sifat warna; 10 buah kancing biru
dan 10 buah kancing hijau untuk sifat ukuran, yang dimasukkan ke dalam polibag.
2. Polibag pertama untuk sifat warna, diisi kancing merah dan putih, sedangkan polibag
kedua untuk sifat ukuran, diisi kancing biru dan hijau. (Perhatikan bahwa dalam
percobaan ini polibag diumpamakan sebagi lokus, dengan demikian harus memakai
empat buah polibag, masing-masing dua lokus untuk tetua jantan dan betina.
3. Polibag diguncang merata untuk meniru segregasi bebas meiosis pada pembentukkan
gamet.
4. Ambillah satu kancing dari setiap polibag, paduan warna kedua kancing
menggambarkan genotipe zigot hasil persilangan gamet jantan dan betina.
5. Catat hasil ambilan tersebut, dengan kemungkinan Merah-Merah Biru-Biru, Merah-
Merah Biru-Hijau, Merah-Merah Hijau-Hijau, Merah-Putih Biru-Biru, Merah-Putih
Biru-Hijau, Merah-Putih Hijau-Hijau, Putih-Putih Biru-Biru, Putih-Putih Biru-Hijau,
atau Putih-Putih Hijau-Hijau. Kombinasi kancing Merah-Merah menggambarkan
genotipe homozigot dominan MM dengan ekspresi fenotipe warna merah; Merah-
Putih menggambarkan fenotipe heterozigot MP dengan ekspresi fenotipe warna
merah; Putrih-Putih menggambarkan fenotipe homozigot resesif PP dengan ekspresi
fenotipe warna putih. Kombinasi kancing Biru-Biru menggambarkan genotipe
homozigot dominan BB dengan ekspresi fenotipe ukuran besar; Biru-Hijau
menggambarkan genotipe heterozigot BH dengan ekspresi fenotipe ukuran besar;
Hijau-Hijau menggambarkan genotipe homozigot resesif HH dengan ekspresi
fenotipe ukuran kecil.
6. Masukkan kembali kancing tersebut ke dalam polibag asalnya.
7. Ulangi prosedur 3-6 tersebut sebanyak 32 kali.
8. Data ambilan dituliskan dalam bentu tabel:
Ambilan Genotipe Nisbah Genotipe
Fenotipe (warna, ukuran)
Nisbah Fenotipe Frekuensi Ambilan
Merah-Merah Biru-Biru MM BB 1 Merah Besar Merah Besar = 9Merah-Merah Biru-Hijau MM BH 2 Merah Besar Merah Kecil = 3Merah-Merah Hijau-Hijau
MM HH 1 Merah Kecil Putih Besar = 3
Merah-Putih Biru-Biru MP BB 2 Merah Besar Putih Kecil = 1Merah-Putih Biru-Hijau MP BH 4 Merah BesarMerah-Putih Hijau-Hijau MP HH 2 Merah KecilPutih-Putih Biru-Biru PP BB 1 Putih BesarPutih-Putih Biru-Hijau PP BH 2 Putih BesarPutih-Putih Hijau-Hijau PP HH 1 Putih Kecil
Total 32
Kedominanan Sebagian
1. Catat data pengambilan Merah-Merah Biru-Biru, ....... dst sampai dengan Putih-Putih
Hijau-Hijau diinterpretasikan ulang dengan memisahkan segregasi fenotipe warna
merah muda untuk ekspresi genotipe heterozigot MP dan ukuran sedang untuk
ekspresi genotipe heterozigot BH.
Ambilan Genotipe Nisbah Genotipe
Fenotipe(warna, ukuran)
Nisbah Fenotipe
Frekuensi Ambilan
Merah-Merah Biru-Biru MM BB 1 Merah Besar 1Merah-Merah Biru-Hijau MM BH 2 Merah Sedang 2Merah-Merah Hijau-Hijau
MM HH 1 Merah Kecil 1
Merah-Putih Biru-Biru MP BB 2 Merah muda Besar 2Merah-Putih Biru-Hijau MP BH 4 Merah muda Sedang 4Merah-Putih Hijau-Hijau MP HH 2 Merah muda Kecil 2Putih-Putih Biru-Biru PP BB 1 Putih Besar 1Putih-Putih Biru-Hijau PP BH 2 Putih Sedang 2Putih-Putih Hijau-Hijau PP HH 1 Putih Kecil 1
Total 32
Tugas
1. Lakukan prosedur 1.1; 1.2; 2.1; dan 2.2, sehingga terbuat 4 tabel seperti contoh
2. Hitung nilai χ2 dan db untuk setiap tabel
3. Jelaskan kesimpulan masing-masing percobaan.
3. Modifikasi Hukum Mendel
3.1. Golongan Darah
1. Untuk percobaan ini digunakan kancing dari tiga warna kontras, misalnya 5 buah
kancing merah untuk genotipe IA, 5 buah kancing biru untuk genotipe IB dan 5 buah
kancing putih untuk genotipe IO, yang dimasukkan ke dalam dua polibag masing-
masing berisi kancing seperti yang telah diuraikan..
2. Polibag diguncang merata untuk meniru segregasi bebas meiosis pada pembentukkan
gamet.
3. Ambillah dua kancing dari setiap polibag, paduan warna keempat kancing
menggambarkan genotipe zigot hasil persilangan gamet jantan dan betina.
4. Catat hasil ambilan tersebut, dengan kemungkinan (lihat juga buku ajar halaman 46-
47 tentang golongan darah)
5. Masukkan kembali kancing tersebut ke dalam polibag asalnya.
6. Ulangi prosedur 3-6 tersebut sebanyak 40 kali.
7. Data ambilan dituliskan dalam bentu tabel di bawah ini
Ambilan Genotipe Fenotipe Generasi F1
A B AB OMerahPutih-MerahPutih IAIO x IAIO √ - - √
dst dst
3.2. Epistasis
1. Untuk percobaan ini digunakan kancing dari empat warna kontras, misalnya 10 buah
kancing merah untuk alel A dan 10 buah kancing putih alel a; 10 buah kancing biru
alel B dan 10 buah kancing hijau alel b, yang dimasukkan ke dalam polibag.
2. Polibag pertama untuk gamet jantan, sedangkan polibag kedua untuk gamet betina.
Polibag diguncang merata untuk meniru segregasi bebas meiosis pada pembentukkan
gamet.
3. Ambillah dua kancing dari setiap polibag, paduan warna kedua kancing
menggambarkan genotipe zigot hasil persilangan gamet jantan dan betina.
4. Catat hasil ambilan tersebut, dengan kemungkinan seperti pada (fenotipe epistasis dan
nisbah epistasis disesuaikan dengan tabel di bawah ini). Masukkan kembali kancing
tersebut ke dalam polibag asalnya.
Ka sus Jenis
KarakterGenotipe F2 dan proporsi dari 16
AABB AABb AaBB AaBb AAbb Aabb aaBB aaBb aabb ratio
1 2 2 4 1 2 1 2 1Kapri Dua sifat 9 3 3 1 9:3:3:1
1 Tikuswarnabulu
Agouti Hitam Albino 9:3:4
2 Labu warna Putih Kuning Hijau 12:3:1
3 KapriWarnabunga
Ungu Putih 9:7
4 LabuBen tuk
BuahBulat Lonjong
Pan-jang
9:6:1
5 Ayam warna Putih berwarna putih 13:36 Tikus warna Bercak putih (BP) Putih berwarna BP 10:3:3
7Pato-gen
Bentukkapsul
Segitiga oval 15:1
8
Kum-bangTe-pung
warna merah jelaga merah jelaga Hitam Hitam pekatHi-tam
6:3:3:4
5. Ulangi prosedur 3-6 tersebut sebanyak 32 kali untuk setiap kasus epistasis.
6. Data ambilan dituliskan dalam bentuk tabel (untuk setiap kasus 1 tabel)
Ambilan Genotipe Nisbah Genotipe
Fenotipeepistasis
Nisbah Fenotipe epistasis
Frekuensi Ambilan
Merah-Merah Biru-Biru AA BB 1Merah-Merah Biru-Hijau AA Bb 2Merah-Merah Hijau-Hijau
AA bb 1
Merah-Putih Biru-Biru Aa BB 2Merah-Putih Biru-Hijau Aa Bb 4Merah-Putih Hijau-Hijau Aa bb 2Putih-Putih Biru-Biru aa BB 1Putih-Putih Biru-Hijau aa Bb 2Putih-Putih Hijau-Hijau aa bb 1
Total 32
Tugas
1. Lakukan prosedur 3.1; dan 3.2, sehingga terbuat 1 tabel dan 8 tabel seperti contoh
2. Jelaskan kesimpulan masing-masing percobaan.
ANALISIS PEDIGRI (PERCOBAAN VI)
Landasan Teori
Pengunaan praktis kaidah Mendel dan hukum peluang pada manusia dan hewan
terkendala secara biologi oleh kenyataan tidak adanya sifat hemafrodit dan kecilnya
peluang ekspresi sifat genetik dan terutama pada manusia oleh norma dan hukum
perkawinan. Pakar genetik manusia dan pemulia ternak menelusuri pola pewarisan sifat
melalui sejarah munculnya ekspresi sifat tersebut dalam keluarga, dikenal sebagai
analisis pedigri.
Langkah pertama dalam analisis pedigri adalah menentukan apakah sifat tersebut
dominan atau resesif. Analisis pedigri dapat membingungkan karena pada beberapa
fenotipe, misalnya ketulian, dapat bersifat dominan pada beberapa keluarga tetapi resesif
pada keluarga lainnya. Jelaslah bahwa beberapa substitusi gen yang berbeda dapat
menyebabkan ketulian.
Gen resesif sukar ditelusuri karena mereka tersembunyi oleh alel dominannya dari
generasi ke generasi. Tetua pembawa sifat (carrier) umumnya tidak dikenali sampai bayi
yang menyandang kelainan genetik lahir. Sifat yang dikendalikan oleh gen resesif
terkadang muncul tiba-tiba dalam keluarga yang tidak memiliki sejarah sifat tersebut.
Resesif terekspresikan lebih sering dalam keluarga dengan bapak dan ibu berasal dari
keluarga yang berkerabat dekat. Kemungkinan (likelihood) munculnya gen yang sama
meningkat bila tetua berasal dari moyang yang sama.
Contoh: Pewarisan sifat cuping telinga, menggantung (AA) dan melekat (aa, dari
adherent), dikendalikan oleh gen resesif. Sifat tersebut muncul hanya satu kali dalam
keluarga selama 3 generasi yang digambarkan bulat-hitam (Gambar 3.1). Tanpa adanya
informasi lain, menantu dianggap homozigot dominan sehingga tidak membawa sifat
tersebut.
= pria; normalmaupun pembawa
= wanita; normal maupun pembawa
= wanita penyandang cuping telinga melekat
Penyelesaiannya adalah dengan mengidentifikasi sebanyak mungkin genotipe
berdasarkan informasi yang diberikan. Wanita (II-3) yang mengekspresikan sifat cuping
melekat pastilah homozigot resesif aa. Dengan demikian orang tuanya (I-1 dan I-2)
haruslah pembawa sifat (Aa) karena mereka tidak mengekspresikan sifat tersebut tetapi
menurunkan kepada zuriat (II-3). Saudaranya (wanita II-1 dan pria II-6) boleh jadi AA
atau Aa karena tidak mengekspresikan sifat cuping melekat.
Dari perkawinan orang tua (Aa x Aa), peluang munculnya Aa pada anak yang
memiliki cuping menggantung adalah ⅔ dan peluang AA adalah ⅓ (dari AA:2Aa untuk
sifat cuping menggantung). Tanpa adanya informasi yang lebih meyakinkan, II-1 dan II-
6 dianggap pembawa Aa dengan peluang ⅔. Dari perkawinan mereka, anak II-1 dan II-6
memiliki peluang ½ sebagai pembawa Aa (dari perkawinan II-1 Aa x suami AA, dan II-6
Aa x istri AA; menantu dianggap AA). Dengan demikian peluang bahwa III-1, III-2, III-
3, III-6, III-7 dan III-8 sebagai pembawa Aa adalah ⅔ x ½ = ⅓. Anak-anak II-3 (yaitu
III-4 dan III-5) seharusnya pembawa Aa (peluang= 1, dari perkawinan II-3 aa x suami
AA).
Penyelesaian berikutnya menghitung kemungkinan munculnya ekspresi sifat
cuping melekat (aa) pada anak pertama dari perkawinan dua sepupu pada generasi III,
misalnya perkawinan III-1 x III-5. Keduanya adalah pembawa, sehingga tidak
mengekspresikan sifat cuping melekat, dan peluang perkawinan mereka untuk
menurunkan anak yang mengekspresikan sifat cuping melekat (aa) adalah Aa x Aa =
AA:2Aa:aa, aa=¼. Peluang ekspresi cuping melekat pada anak pertama mereka adalah
⅓ x 1 x ¼ = 1/12. (Perhatikan bahwa perkalian peluang bebas ini diturunkan dari ⅓
(peluang satu orang tua sebagai pembawa) x 1 (peluang orang tua kedua sebagai
pembawa) x ¼ (peluang anak dari perkawinan tersebut mengekspresikan sifat).
Bila anak pertama tidak mengekspresikan sifat cuping melekat, peluang anak
kedua untuk mengekspresikan sifat tersebut juga 1/12. Tetapi bila anak pertama
mengekspresikan sifat tersebut, peluang anak kedua untuk mengekspresikan sifat yang
sama menjadi ¼ karena telah dapat dipastikan bahwa kedua orang tuanya adalah
pembawa Aa (peluang=1).
Alat dan Bahan
Percobaan ini bersifat latihan menenrtukan genotipe setiap individu di dalam
analisis pedigri dan menghitung peluang bebas untuk
(a) peluang satu orang tua sebagai pembawa Aa
(b) peluang orang tua kedua sebagai pembawa Aa
(c) Peluang anak dari perkawinan kedua orang tua tersebut mengekspresikan sifat yang
diturunkan.
Pada percobaan ini diperlukan seperangkat alat tulis dan kalkulator.
Tugas
1 2 3 4
1. Pola pewarisan satu sifat yang sama digambarkan sebagai kotak dan lingkaran yang
dihitamkan dianalisis dari empat keluarga. Sifat tersebut dapat diasumsikan
tergantung pada satu otosom dominan atau satu otosom resesif.
a. Apakah pewarisan ini ditentukan oleh otosom dominan atau resesif? Mengapa
demikian?
b. Tentukan genotipe untuk masing-masing individu pada keempat pedigri tersebut.
I
1 2
II
1 2 3 4
III
1 2 3 4
2. Sifat yang digambarkan dengan kotak dan lingkaran yang dihitamkan diwariskan
melalui satu gen dominan. Hitunglah peluang bahwa sifat tersebut muncul pada anak
dari perkawian sepupu
a. III-1 x III-3
b. III-2 x III-4
I
1 2
II
1 2 3 4 5 6 7 8
III
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
IV
1 2
3. Pedigri keluarga di atas menunjukan sifat taknormal yang diwariskan sebagai resesif
sederhana. Kecuali bila ada buktikuat, semua orang yang mengawini anggota
keluarga dianggapbikan pembawa. Kotak dan lingkaran yang dihitamkan
menggambarkan ekspresi sifat taknormal tersebut. Hitunglah peluang bahwa sifat
tersebut muncul pada zuriat perkawinan sepupu dan sepupu jauh dalam generasi III
dan IV:
a. III-1 x III-12
b. III-6 x III-13
c. III-4 x III-14
d. IV-1 x IV-2
PINDAH SILANG(PERCOBAAN VII)
Landasan Teori
Pindah silang adalah proses yang menyebabkan bagian kromosom homolog saling
bertukar, menghasilkan rekombinasi baru gen-gen pada kromosom yang sama. Pindah
silang dan asortasi bebas merupakan mekanisme untuk menghasilkan kombinasi baru
gen. Seleksi alam kemudian bertindak untuk melestarikan kombinasi baru tersebut yang
menghasilkan mahluk hidup dengan kesesuaian maksimum, yaitu peluang maksimum
pelestarian genotipe tersebut. Pindah silang terjadi sewaktu sinapsis kromosom homolog
pada profase I (zigoten dan pakhiten) meiosis.
Sebelumnya kita harus memahami bahwa lokasi gen pada kromosom disebut lokus
yang tersusun dalam sekuen linier. Lokus juga berarti lokasi serangkaian gen yang
berurutan dengan fungsi yang berkaitan. Kedua alel pada suatu gen heterozigot
menempati posisi yang sama dalam kromosom homolog, yaitu alel A pada kromosom
homolog yang satu dan alel a menempati posisi yang sama pada kromosomhomolog yang
lainnya. Pindah silang terjadi pada tahap tedtrad sesudah replikasi kromosom sewaktu
interfase, yaitu sesudah kromosom mengganda sehingga terdapat empat kromatid untuk
setiap kromosom homolog. Pindah silang melibatkan pematahan masing-masing kedua
kromosom homolog (kromatid) dan patahan tersebut saling bertukaran. Peluang
terjadinya pindah silang diantara dua lokus meningkat dengan meningkatnya jarak antara
dua lokus tersebut pada kromosom.
Pindah silang tunggal
Pindah silang melibatkan hanya dua dari empat kromatid pada pasanngan kromosom
homolog. Kedua kromatid ini bertukaran segmen yang sama melalui mekanisme
pemetahan dan pertukaran.Hasil kejadian meiosis ini dari keempat kromatid hanya dua
yang mengandung kombinasi baru alel dari kedua gen. Sedangkan kedua kromatid
lainnya membawa kombinasi tetua.
Pindah silang dua gen terpaut
Kombinasi rekombinan dari alel dua gen terpaut dihasilkan oleh pindah silang pada
interval diantara dua lokus yang bersegregasi. Peluang suatu pindah silang yang terjadi
diantara dua lokus adalah fungsi panjangnya interval yang memisahkan lokus tersebut.
Dengan demikian terdapat peluang yang lebih besar untuk terjadinya pindah silang pada
lokus yang terpisah cukup jauh dibandingkan dengan lokus yang terpaut.
Pindah silang ganda dua faktor
1. Pindah silang ganda dua strand terjadi bila kedua pindah silang melibatkan dua
kromatid yang sama
2. Pindah silang ganda tiga strand terjadi bila pindah silang yang kedua melibatkan satu
kromatid yang sama dengan pindah silang yang pertama dan kromatid tersebut
berpindah silang dengan kromatid ketiga.
3. Pindah silang ganda empat strand terjadi bila pindah silang pertama dan pindah silang
kedua melibatkan pasangan kromatid yang berbeda.
Pindah silang ganda tiga faktor
Pada pindah silang ganda dua faktor yang melibatkan dua kromatid sering terjadi
pindah silang yang tidak terpantau yang menghasilkan 100% genotipe tipe tetua,
walaupun terdapat segmen kromosom homolog yang terpatah dan bertukar pada dua
kromatid. Untuk memantau pindah silang ganda dua faktor dua strand seperti ini
diperlukan lokus ketiga dintara dua lokus. Dengan menggunakan tiga lokus sebagai
marka genetik, dimungkinkan melakukan pemetaan gen berdasarkan letak urutan marka
tersebut.
Tujuan
1. Memahami dasar genetika pindah silang (crossing over)sebagai mekanisme penting
dalam kombinasi baru gen,
2. Melakukan simulasi berbagai bentuk pindah silang
Percobaan
Alat dan Bahan
Lilin plastisin dengan dua warna yang berbeda, penggaris plastik dan pensil berwarna.
Cara Kerja
1. Buatlah kromosom homolog pada fase sesudah interfase atau pada saat sinapsis
dengan dua kromatid kembar lengkap dengan marka dan sentromernya menggunakan
lilin yang berbeda warna. Simulasikan fenomena sinapsis pada pasangan kromosom
homolog tersebut.
2. Kemudian simulasikan proses pindah silang yang terjadi pada tahap pakhiten (pindah
silang tunggal, ganda dengan dua faktor dan ganda dengan tiga faktor) dan produk
akhir pindah silangnya pada tahap diakinesis.
3. Untuk memotong segmen pada plastisin tersebut gunakan penggaris plastik agar
diperoleh potongan rapi dan tegas.
Pertanyaan dan Tugas
1. Gambarkan hasil simulasi pindah silang yang anda lakukan mulai dari tahap sesudah
interfase atau pada saat sinapsis, proses pindah silang pada saat pakhiten dan produk
akhirnya pada tahap diakinesis.
2. Apa beda pindah silang tunggal dua faktor dengan pindah silang ganda dua faktor dua
strand berdasarkan patahan dan pertukaran segmen homolognya? Mengapa bisa
terjadi demikian? Apa kesimpulan anda?
A. Bawang Merah (Allium ascalonicum L.)
1. Sejarah Bawang MerahTanaman bawang merah diduga berasal dari Asia Tengah yaitu disekitar Palestina. ( Sunarjono dan Soedarmo, 1989). Tanaman ini merupakan tanaman tertua dari silsilah budidaya tanaman oleh manusia. Hal ini antara lain ditunjukan pada zaman I dan II (3200-2700 sebelum masehi) bangsa Mesir sering melukiskan bawang merah pada patung dan tugu-tugu mereka. Di Israel tanaman bawang merah dikenal tahun 1500 sebelum masehi. ( Rukman Rahmat, 1994). Pada tahun 2100 sebelum masehi bawang merah telah dikembangkan di Yunani Kuno sebagai sarana pengobatan. ( Sunarjono dan Soedarmo, 1989).
2. Klasifikasi dan Morfologi Bawang MerahBawang merah merupakan tanaman semusim yang diklasifikasikan (menurut Robnowitch and Brewster, 1990 dalam Nani dan Etty, 1995), sebagai berikut:Divisio : SpermatophytaSub Divisio : AngiospermaeKasis : MonocotyledonaeOrdo : Asparagales (Lilliiflorae)Famili : Alliacea ( Amaryllidaceae)Genus : AllliumSpesies : Allium cepa group AggregatumCiri-ciri morfologis bawang merah adalah berumbi lapis, berakar serabut dan berdaun silindris seperti pipa memiliki batang sejati yang disebut “diskus” yang bentuknya seperti cakram, tipis dan pendek sebagai tempat melekatnya perakaran dan tunas perakaran serta mata tunas (titik tumbuh). Pangkal daun bersatu membentuk batang semu. Batang semu yang berada didalam tanah akan berubah bentuk dan fungsinya menjadi umbi lapis atau bulbus. ( nani Sumarni dan Etty Sumiati, 1995)Pada cakram diantara lapisan kelopak daunterdapat mata tunas yang mampu tumbuh menjadi tanaman baru yang disebut tunas lateral atau anakan. Tunas lateral tersebut akan membentuk cakram baru, hingga dapat membentuk umbi lapis. Bawang merah mempunyai sifat merumpun, dimana tiap umbi dapat menjadi beberapa umbi. pada dasar cakram tumbuh akar serabut dan dibagian tengah terdapat mata tunas utama yang kelak tumbuh paling dulu dan dapat dianggap sebagai tunas apical. ( Sunarjono H dan Soedarmo P, 1998)Bagian-bagian umbi bawang merah (Syamsudin, 1981), terdiri dari:- Sisik daun, merupakan bagian umbi yang berisi cadangan makanan bagi tumbuhan sejak mulai bertunas sampai keluar akar.- Kumcup (gemma bulbi) merupakan bagian umbi yang menghasilkan titik tumbuh baru yang akan membentuk umbi-umbi baru.- Subang ( diskus) merupakan batang yang rundameter berfungsi sebagai tempat duduknya sisik daun- Akar adventif, yaitu akar serabut berupa benang-benang (radix fibiosa) yang terdapat
dibawah subang.
Bunga bawang merah adalah sempurna ( hermaproditus) yang pada umumnya terdiri dari 5-6 helai benag sari, sebuah putik dengan daun bunga yang berwarna putih. Bakal buah duduk diatas membentuk bangunan bersegi tiga hingga tampak jelas seperti kubah. Bakal buah ini sebenarnya terbentuk dari tiga buah ruang dan dalam tiap ruang terdapat dua calon biji. Benang sarinya sendiri tersusun membentuk dua lingkaran yaitu lingkaran dalam dan luar. Pada lingkaran luar terdapat 3 benag sari, demikian pula pada lingkaran dalam. Dalam 2-3 hari semua benang sari menjadi dewasa, tetapi pada umumnya benang sari yang terletak pada lingkaran dalam lebih cepat dewasa. ( Sunarjono dan Soedarmo, 1989)
3. Pertumbuhan Bawang MerahTanaman bawang merah memiliki kemampuan untuk berkembang biak secara generatif maupun vegetatif.pembiakan generatif dilakukan melalui pembentukan bunga yang akhirnya akan menghasilkan biji. Perbanyakan secara vegetatif dilakukan melalui perbanyakan umbi. pada umumnya perbanyakan umbi dilakukan dengan menanam umbi bawang merah secara utuh atau dengan memotong sepertiga bagian atas umbi.( Sunarjono dan Soedarmo, 1989).Pembiakan vegetatif lebih mudah dan lebih cepat dibandingkan dengan pembiakan generatif. Fase vegetatif pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman berhubungan dengan 3 proses penting yaitu pembelahan sel, perpanjangan sel serta diferensiasi sel. Pembelahan sel terjadi pada proses pembuatan sel-sel baru yang terdapat didalam jaringan meristematik yaitu pada titik tumbuh batang, ujung akar dan kambium. ( Wibowo Singgih, 1991)Pertumbuhan pada fase vegetatif terutama terjadi pada perkembangan akar, daun dan batang baru. Pertumbuhan tanaman didukung oleh peran hasil fotosintesis yang berupa karbohidrat , protein dan lemak. Fotosintesis yang merupakan proses perubahan CO2, dan H2O dibawah pengaruh cahaya kedalam persenyawaan organic yang berisi karbon dan kaya energi, dapat mengakibatkan pertambahan ukuran dan berat kering tanaman. Dengan bertambahnya jumlah dan ukuran luas daun pada masa vegetatif yang disertai kemampuan akar dalam menyerap unsure hara dan air dari dalam tanah, akan semakin meningkat kemampuan tanaman untuk berfotosintesis. Hasil fotosintesis yang berupa karbohidrat berperan dalam mendorong pertumbuhan tanaman. ( Nani Sumarni dan Etty Sumiati, 1995).Pembentukan umbi lapis bawang merah terjadi akibat mobilisasi karbohidrat kepangkal daun muda. Disini terjadi penghambatan pertumbuhan meristem apical dan akar, umumnya bersama-sama dengan penghentian pembelahan sel dan pangkal daun muda.
FASE FASE TUMBUHANFase mitosis akar bawang (Alium cepa)Mitosis adalah pembelahan sel yang terjadi secara tidak langsung (Setjo, 2004). 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.Mitosis terjadi di dalam sel somatik yang bersifat meristematik, yaitu sel-sel yang hidup terutama sel-sel yang sedang tumbuh (ujung akar dan ujung batang). Proses pembelahan secara mitosis menghasilkan dua sel anak yang identik dan bertujuan untuk mempertahankan pasangan kromosom yang sama melalui pembelahan inti secara berturut-turut.Mitosis pada tumbuhan terjadi selama mulai dari 30 menit sampai beberapa jam dan merupakan bagian dari suatu proses yang berputar dan terus-menerus. Pada praktikum kali ini digunakan akar bawang merah (Allium cepa) karena jaringan akar bawang merah (Allium cepa) merupaskan jaringan yang mudah ditelaah untuk pengamatan mitosis (Sugiri, 1992).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.Urut-urutan terjadinya mitosis adalah sebagai berikut:1. ProfaseProses terjadinya fase profase ditandai dengan hilangnya nucleus dan diganti dengan mulai tampaknya pilinan-pilinan kromosom yang terlihat tebal.2. MetafaseCiri utama fase ini adalah terbentuknya gelendong pembelahan, gelendong pembelahan ini dibentuk oleh mikrotubula. Gelendong ini membentuk kutub-kutb pembelahan tempat sentromer mikrotubula bertumpu.3. AnafasePada fase ini kromosom yang mengumpul di tengah sel terpisah dan mengumpul pada masing-masing kutub, sehingga telihat adal dua kumpulan kromosom.
4. TelofaseTelofase 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.Bakteri adalah organisme bersel satu yang berada hampir di semua tempat. Sel bakteri adalah suatu organisasi prokariotik, suatu sistem sel yang tidak mempunyai membran inti. Bakteri banyak ditemukan di dalam tanah, yaitu di daerah rhizosphere, yaitu suatu
zona pada tanah di sekitar akar yang mengandung nutrisi yang dikeluarkan oleh akar yang merupakan sumber energi dan nutrisi yang baik bagi pertumbuhan berbagai macam Bakteri dan mikroorganisme yang lain.
Komponen Nutrisi yang Dikeluarkan Akar
Karbohidrat: Glukosa, fruktosa, sukrosa, xilosa, maltosa, rhamnosa, arabinosa, rafinosa, oligosakaridaAsam amino: Leusin/ isoleusin, valin, asam γ-aminobutirat, glutamin, γ-alanin, asparagin, serin, asam glutamat, asam aspartat, sistin/ sistein, glisin, fenilalanin, treonin, tirosin, Lisin, prolin, metionin, triptofan, homoserin, β-alanin, arginin Asam organik: Tartarat, oksalat, sitrat, malat, asetat, propionat, butirat, valerat, suksinat, fumarat, glikolat, Enzim: Fosfatase, invertase, amilase, protease, poligalakfuronase Senyawa-senyawa lain: Biotin, tiamin, pantotenat, niasin, kolin, inositol, piridoksin, asam p-aminobenzoat, asam n-metilnikotinat, auksinUntuk keperluan penelitian, bakteri yang akan dipelajari harus dipisahkan (diisolasi) dari lingklungan aslinya dan bakteri atau mikroorganisme yang lain dan kemudian ditumbuhkan pada suatu medium yang steril. Untuk mengisolasi bakteri diperlukan suatu kultur pengayaan untuk menambah jumlah bakteri yang akan diteliti karena dari sumber alaminya, bakteri yang akan diisolasi biasanya hanya ada pada jumlah yang kecil. Kultur pengayaan ini juga berfungsi untuk mengurangi jumlah bakteri lain yang tidak dibutuhkan. Bakteri mengalami empat fase pertumbuhan di dalam media biakan, yaitu fase lag, fase log statis dan fase kematian.fase pertumbuhan bakteriFase lamban (lag): Tidak ada pertambahan populasi, sel mengalami perubahan pada komposisi kimianya, ukuran bertambah, dan substansi ekstraseluler bertambahFase logaritma: Sel membelah dengan laju konstan, massa menjadi dua kali lipat dengan laju sama, aktivitas metabolik konstan, dan keadaan pertumbuhan seimbangFase statis: Penambahan produk beracun, kehabisan nutrisi, beberapa sel mati dan yang lainnya tetap hidup dan membelah, dan jumlah sel hidup konstanFase kematian: Kematian lebih cepat dari pada terbentuknya sel-sel bakeri yang baru. Bergantung pada spesiesnya, semua sel akan mati dalam beberapa hari atau bulan.
MUTASI(PERCOBAAN VIII-IX)
Landasan Teori
Mutasi adalah suatu proses dimana suatu gen mengalami perubahan struktur. Gen
yang berubah karena mutasi disebut mutan. Mutan adalah sel-sel atau individu yang
membawa mutasi tersebut. Dalam arti luas mutasi dihasilkan dari segala macam tipe
perubahan bahan keturunan yang mengakibatkan perubahan kenampakan fenotipe yang
diturunkan,
Mutasi dapat terjadi secara alami maupun buatan, yang dilakukan oleh manusia.
Banyak tanaman yang telah mengalami mutasi secara alami misalnya, pada tanaman
pisang apel alfafa dan masih banyak lagi yang lainnya. Sedangkan mutasi buatan telah
lama dilakukan oleh manusia dengan cara radiasi, secara fisik dan kimia. Mutasi secara
radiasi biasanya dengan menggunakan sinar α, sinar β dan lain sebagainya, mutasi secara
fisik, misalnya dapat kita temui pada perlakuan pelukaan pohon kelapa untuk
mendapatkan kelapa kopyor. Sedangkan dengan cara kimia ada beberapa, bahan kimia
yang digunakan sebagai mutagen misalnya, asam nitrit, ethyl methane sulfonate,
colchicin, kaffein dan nikotin.
Salah satu mutagen kimia yang sering digunakan adalah colchicin yang sudah lama
digunakan sebagai bahan kimia untuk membuat mutasi pada tanaman terutama untuk
menggandakan jumlah kromosom untuk mendapatkan buah yang lebih besar ataupun
buah tanpa biji. Colchicin adalah suatu alkaloid yang diambil dari tanaman Colchicum
autumnale (fam. Liliaceae), terdapat dalam biji dan umbinya. Mekanisme kerja colchicin
adalah dengan cara menghambat proses pembentukan benang gelendong pada fase
anafase dan menghentikan proses pembelahan sel selanjutnya, sehingga sel memiliki
jumlah kromosom ganda.
Berdasarkan mekanisme kerja colchicin yang spesifik pada tahap mitosis anafase,
maka pemberian colchicin lebih tertuju pada bagian tanaman yang sedang membelah
aktif atau yang biasa disebut sebagai daerah meristematik. Bagian tanaman tersebut
biasanya terdapat pada tunas daun, tunas bunga ataupun ujung akar. Dalam percobaan
kali ini kita akan menggunakan dua alternatif aplikasi mutagen colchicin yaitu pada tunas
daun dan ujung akar tanaman.
Tujuan
1. Mempelajari dan memahami perkembangan bagian tanaman yang mengalami mutasi.
2. Memahami mekanisme perubahan tanaman yang mengalami mutasi.
Percobaan
Bahan dan Alat
Mikroskop, dan bahan-bahan dan alat untuk mengamati kromosom, cawan petri,
kertas merang, kertas tisu atau kapas, gelatin, larutan colchicin 0.3%, biji kedele atau biji
kacang panjang, bawang merah atau bawang Bombay.
Cara Kerja
1. Tunas Daun
1. Siapkan 4 buah polibag kecil, pot atau gelas plastik yang berisi tanah dan kompos,
kemudian tanam biji kedele atau biji kacang panjang dan dipelihara selama kurang
lebih 5 hari, sampai kecambah tersebut muncul ke permukaan tanah.
2. Pisahkan dua tanaman sebagai kontrol dan dua lagi yang akan diberi perlakuan
colchicin.
3. Kedua tanaman yang akan diperlakukan colchicin, dikuak sedikit daun lembaganya
sambil dimasukkan segumpal kecil kertas tisu atau kapas dengan pinset sampai
menempel pada ujung tunas daunnya.
4. Setelah posisi kertas tisu atau kapas sudah tepat diujung tunas daun, kemudian kertas
atau kapas tersebut ditetesi dengan larutan colchicin satu sampai dua tetes sampai
kertas menjadi basah.
5. Pot atau polibag yang berisi tanaman yang sudah diperlakukan kemudian disungkup
dengan plastik bening selama seminggu, sehingga terpelihara kelembaban disekitar
tanaman dan larutan colchicin di gumpalan kertas tidak cepat menguap.
Pengamatan
1. Amati perkembangan tanaman terutama bagian disekitar perlakuan colchicin dan
catat apa yang terjadi.
2. Bandingkan tanaman yang diperlakukan dengan colchicin dengan tanaman kontrol.
Bagaimana menurut anda?
3. Apakah tanaman yang anda beri perlakuan menunjukkan reaksi kearah terjadinya
mutasi atau tidak? Bagaimana menurut anda?
2. Ujung Akar
1. Siapkan cawan petri yang telah dialasi dengan kertas merang yang telah dibasahi.
2. Kupas kulit luar bawang merah atau bawang Bombay sekitar dua lapis untuk
menghilangkan dormansi, kemudian dibersihkan dan dicuci.
3. Siung bawang yang sudah bersih, kemudian ditumbuhkan di atas kertas merang yang
telah dibasahi.
4. Jika sudah berakar kurang lebih 0.5-1 cm, suing bawang dipindahkan ke cawan yang
sudah diberi kertas tisu dan telah dibasahi dengan larutan colchicin, kemudian
disungkup untuk menghindari penguapan yang terlalu cepat.
5. Perlakuan colchicin terhadap akar bawang selama 24 jam, kemudian akar bawang
yang membesar diambil dan diamati dibawah mikroskop seperti percobaan
pengamatan kromosom sebelumnya.
Pengamatan
1. Amati perkembangan akar setelah dilakukan pemberian colchicin. Apakah terjadi
perubahan dibandingkan dengan akar tanaman bawang tanpa perlakuan (kontrol)?
2. Amati jumlah kromosom akar tanaman bawang yang sudah diberi colchicin dibawah
mikroskop. Apakah jumlah kromosomnya tetap atau mengganda atau ada keanehan
lainnya pada tahapan mitosis yang anda amati?
Pertanyaan dan Tugas
1. Bagaimana ciri-ciri fisik tanaman kedele atau kacang panjang yang telah diberi
perlakuan colchicin? Gambarkan perubahan tersebut pada laporan anda.
2. Bagaimana menurut anda apakah kecambah tersebut bermutasi yang permanen atau
tidak?
3. Berapa jumlah kromosom tanaman yang telah diberi colchicin yang anda amati di
bawah mikroskop? Apakah ada keanehan lain yang anda temui atau tidak ada sama
sekali perubahan?
4. Apakah perlakuan colchicin pada tanaman bawang merah dapat terjadi mutasi
permanen atau tidak?
GENETIKA POPULASI(PERCOBAAN X-XII)
Landasan Teori
Segregasi Mendel dirumuskan secara matematika sebagai (a+b)n. Pada
persilangan monohibrid sepasang alel (Aa), rumus tersebut berdasarkan ekspansi
binomial dapat ditulis sebagai (A+a)2 = 1 AA + 2 Aa + 1 aa. (Perhatikan bahwa A2 dan
a2 pada penyelesaian rumus tersebut dituliskan sebagai AA dan aa, dengan penulisan
genotipe seperti halnya Aa). Pada tahun 1908, G.H. Hardy, seorang pakar matematika
Inggris, dan W. Weinberg, seorang pakar fisika Jerman, secara terpisah menemuklan
bahwa nisbah 1:2:1 menggambarkan frekuensi alel di dalam populasi yang dalam
keadaan kesetimbangan tanpa adanya pengaruh lingkungan, frekuensi alel dan frekuensi
genotipe akan ajeg dari satu generasi ke generasi selanjutnya. Kaidah ini kemudian
dikenal sebagai kaidah Kesetimbangan Hardy-Weinberg. Kesetimbangan ini terjadi pada
populasi diploid, berbiak secara kawin tanpa adanya generasi saling tindih, dan di dalam
p[opulasi berukuran besar yang berkawin silang secara acak (panmctic) tanpa adanya
seleksi maupun faktor lain yang dapat mengubah frekuensi alel.
Pada kesetimbangan, 1 AA + 2 Aa + 1 aa, menggambarkan frekuensi kelas
genotipe diploid p2 (AA), 2 pq (Aa), dan q2 (aa), untuk p adalah frekuensi alel dominan
A dan q adalah frekuensi alel resesif a. Nilai p dan q dqapat berada diantara 0 – 1
sepanjang p + q = 1. Karena p + q = 1, maka p = 1 – q, sehingga rumus diploid p2 + 2pq
+ q2 = 1, dapat dibuktikan sebagai (1-q)2 + 2q(1-q) + q2 = (1-2q+q2) + (2q-2q2) + q2 = 1.
Dengan demikkian, bila frekuensi alel berada dalam kesetimbangan dengan
lingkungannnya, demikian pula halnya dengan frekuensi genotipe. Sebaliknya bila
terjadi sesuatu pada lingkungan yang dapat mempengaruhi frekuensi salah satu alel,
misalnya seleksi baik secara alami maupun buatan, akan mempengaruhin frekuensi alel
yang lain, dan pengaruhnya pada perubahan frekuensi genotipe dapat dihitung
berdasarkan rumus kesetimbangan Hardy-Weinberg, sangat membantu karena seringkali
pemulia menginginkan salah satu alel mempunyai frekuensi yang lebih tinggi dari pada
alel yang lain di dalam populasi tanaman.
Alat dan Bahan
Praktikum ini dilakukan secara simulasi dengan menggunakan kancing berwarna
yang menggambarkan alel maupun genotipe, dan simulasi perkawinan acak dilakukan di
dalam polibag yang diguncang beberapa kali. Simulasi perubahan frekuensi alel
menggunakan kancing tunggal, misalnya kancing merah dan putih untuk menggambarkan
alel A dan a. Simulasi perubahan frekuensi genotipe menggunakan kancing yang
didempet dua, misalnya merah-merah, merah-putih, dan putih-putih untuk
menggambarkan genotipe homozigot dominan AA, heterozigot Aa, dan homozigot
resesif aa. Perlu diperhatikan bahwa simulasi ini menggambarkan seleksi alami yang
terjadi setiap saat, misalnya perbedaan ketahanan tanaman terhadap penyakit. Dalam hal
ini patogen menjadi faktor lingkungan yang menyeleksi genotipe tanaman peka. Dengan
menurunnya frekuensi tanaman peka (dalam percobaan ini digambarkan sebagai genotipe
aa) di dalam populasi selama lima generasi, frekuensi alel a juga menurun, tetapi
sebaliknya frekuensi alel A meningkat.
Cara Kerja
1. Kesetimbangan Frekuensi Alel
1.1. Frekuensi alel: pA = qa = 0,5
1. Dalam generasi pertama, frekuensi pA = qa = 0,5, di dalam populasi disimulasikan
dengan memasukkan 32 kancing, masing-masing terdiri atas 16 kancing merah (alel
A) dan 16 kancing putih (alel a) ke dalam polibag (wahana populasi berkawin silang).
2. Guncang polibag tersebut beberapa kali.
3. Untuk meniru perkawinan silang secara acak, ambillah dua kancing dari dalam
polibag untuk membentuk zigot.
4. Catat hasil ambilan tersebut, yaitu merah-merah, merah-putih, atau putih-putih.
5. Masukkan kembali kancing-kancing tersebut ke dalam polibag, lalu ulangi langkah 2-
4 sebanyak 16 kali.
6. Catat hasil ambilan dalam bentuk tabel
Ambilan Genotipe Frekuensi Frekuensi Alel
Merah-Merah 1 AA .............. pA = AA+½(2Aa) / (AA+2Aa+aa)
Merah-Putih 2 Aa ..............
Putih-Putih 1 aa .............. Qa = aa+½(2Aa) / (AA+2Aa+aa)
Total = 64
(Perhatikan bahwa frekuensi alel tidak dapat ditentukan langsung melalui sebaran
masing-masing alel di dalam populasi tersebut karena tidak diketahui sebarannya,
tetapi ditetapkan secara tidak langsung melalui sebaran frekuensi genotipe. Frekuensi
alel A diduga dari frekuensi genotipe AA + separuh frekuensi genotipe 2 Aa dibagi
dengan total seluruh populasi AA + 2 Aa + aa ).
7. Frekuensi pA dan qa yang diperoleh digunakan untuk memulai generasi kedua. Ubah
jumlah kancing merah dan kancing putih disesuaikan dengan pA dan qa tersebut.
Ulangi langkah 2-6 untuk membentuk generasi ketiga.
8. Ulangi prosedur ini sampai generasi kelima.
Tugas
1. Lengkapi tabel generasi 1-5, hitunglah pA dan qa untuk setiap generasi.
2. Lakukan uji untuk melihat besarnya penyimpangan pA dan qa generasi 2-5 dari pA
= qa =0,5.
3. Gambarkan grafik pA dan qa selama lima generasi pada kertas grafik.
1.2. Frekuensi Alel: pA = qa = 0,5 dengan seleksi terhadap aa
1. Dalam generasi pertama, frekuensi pA = qA = 0, 5 di dalam populasi disimulasikan
dengan memasukkan 32 kancing, masing-masing terdiri atas 16 kancing merah (alel
A) dan 16 kancing putih (alel a) ke dalam polibag (wahana populasi berkawin silang).
2. Guncang polibag tersebut beberapa kali.
3. Untuk meniru perkawinan silang secara acak, ambillah dua kancing dari dalam
polibag untuk membentuk zigot.
4. Catat hasil ambilan tersebut, yaitu merah-merah, merah-putih, atau putih-putih.
5. Masukkan kembali kancing-kancing tersebut ke dalam polibag, lalu ulangi langkah 2-
4 sebanyak 16 kali.
6. Catat hasil ambilan dalam bentuk tabel
Ambilan Genotipe Frekuensi Frekuensi Alel
Merah-Merah 1 AA .............. pA = AA+½(2Aa) / (AA+2Aa)
Merah-Putih 2 Aa ..............
Putih-Putih 1 aa .............. Qa = ½(2Aa) / (AA+2Aa)
Total = 16
7. Frekuensi pA dan qA yang diperoleh digunakan untuk memulai generasi kedua.
Hitung frekuensi masing-masing alel setelah diseleksi genotype aa atau putih-putih.
Ubah jumlah kancing merah dan kancing putih disesuaikan dengan pA dan qA
tersebut sesuai dengan frekuensi alel A atau kancing merah x jumlah kancing
total,begitu pula dengan alel a atau kancing putih. Ulangi langkah 2-6 untuk
membentuk generasi ketiga.
8. Ulangi prosedur ini sampai generasi kelima.
Tugas
1. Lengkapi tabel generasi 1-5, hitunglah pA dan qa untuk setiap generasi.
2. Lakukan uji untuk melihat besarnya penyimpangan pA dan qa generasi 2-5 dari pA
= qa =0, 5 dengan seleksi terhadap aa.
3. Gambarkan grafik pA dan qa selama lima generasi pada kertas grafik.
2. Kesetimbangan frekuensi genotipe
2.1. Kesetimbangan frekuensi genotipe dan frekuensi alel pada populasi tanpa
seleksi
1. Pada generasi pertama, sebaran genotipe pada populasi p2Aa + 2pqAa + q2aa = 1
ditetapkan berdasarkan pA = qa = 0,5. Dengan demikian sebaran frekuensi genotipe
adalah 16AA:32Aa:16aa.
2. Sebaran frekuensi genotipe seperti itu disusun dari 16 kancing merah-merah, 32
kancing merah-putih, dan 16 kancing putih-putih, dimasukkan ke dalam polibag
sebagai wahana populasi berkawin silang.
3. Polibag diguncang beberapa kali, ambillah dua buah pasangan kancing, lalu catatlah
hasil pengambilan tersebut misalnya: merah-merah merah-putih, merah-putih putih-
putih, .... , dan seterusnya dalam kombinasi genotipenya: AA x Aa, Aa x aa, ... , dan
seterusnya.
4. Masukkan kembali kedua pasangan kancing ke dalam polibag. Ulangi langkah 1-4
sebanyak 16 kali.
5. Catat hasil ambilan tersebut dalam bentuk tabel, contoh:
Persilangan Frekuensi Frekuensi Genotipe
AA Aa aa
AA x AA 3 3 x 4 = 12 - -
AA x Aa 4 4 x 2 = 8 4 x 2 = 8 -
AA x aa 2 - 2 x 4 = 8 -
Aa x Aa 2 2 x 1 = 2 2 x 2 = 4 2 x 1 = 2
Aa x aa 3 - 3 x 2 = 6 3 x 2 = 6
aa x aa 2 - + - + 2 x 4 = 8 +
Total = 16 Total = 22 Total = 26 Total = 16
6. Perhatikan bahwa setiap persilangan menghasilkan 4 zigot sesuai dengan segregasi
Mendel: AA x AA hanya menghasilkan 4 zigot AA; AA x aa menghasilkan 4 zigot
Aa; Aa x Aa menghasilkan 1 zigot AA + 2 zigot Aa + 1 zigot aa, dan seterusnya.
(Pada tabel, perhatikan koefisien yang dicetak tebal).
7. Hitunglah frekuensi genotipe: AA = 22/64 = 0,344; 2Aa = 26/64 = 0,406; aa = 16/64
= 0,250 dan frekuensi alel A = AA + ½(2Aa) = 22 + ½(26) = 0,547
AA + 2Aa + aa 64
Frekuensi alel a = aa + ½(2Aa) = 16 + ½(26) = 0,453AA + 2Aa + aa 64
Untuk melihat dengan cepat benar atau tidaknya perhitungan tersebut, ingatlah bahwa
jumlah frekuensi genotipe dan frekuensi alel selalu sama dengan 1.
8. Dari tabel tersebut, pergunakanlah sebaran populasi baru yaitu 22AA:26Aa:16aa
untuk memulai generasi kedua. Pada generasi kedua ini ulangi langkah 2-7.
9. Sebaran populasi yang diperoleh dari generasi kedua digunakan untuk memulai
generasi ketiga.
10. Lanjutkan percobaan ini sampai generasi kelima.
Tugas
1. Lengkapi tabel sehingga diperoleh frekuensi genotipe dan frekuensi alel mulai dari
generasi pertama sampai dengan generasi kelima. Ingatlah bahwa frekuensi genotipe
generasi pertama: 0,25AA:0,50Aa:0,25aa dan frekuensi alel pA = qa = 0,5.
2. Susun frekuensi genotipe dan frekuensi alel tersebut dalam bentuk tabel, lalu
gambarkan grafik masing-masing untuk perubahan frekuensi genotipe dan frekuensi
alel pada kertas grafik.
3. Jelaskan mengapa terjadi fluktuasi pada frekuensi genotipe dan frekuensi alel.
Perubahan frekuensi genotipe dan frekuensi alel peda seleksi 50% terhadap aa
1. Pada generasi pertama, sebaran genotipe pada populasi p2AA + 2pqAa + q2aa = 1
ditetapkan berdasarkan pA = qa = 0,5. Dengan demikian sebaran frekuensi genotipe
adalah 16AA:32Aa:16aa.
2. Sebaran frekuensi genotipe seperti itu disusun dari 16 kancing merah-merah, 32
kancing merah-putih, dan 16 kancing putih-putih, dimasukkan ke dalam polibag
sebagai wahana populasi berkawin silang.
3. Polibag diguncang beberapa kali, ambillah dua buah pasangan kancing, lalu catatlah
hasil pengambilan tersebut misalnya: merah-merah merah-putih, merah-putih putih-
putih, .... , dan seterusnya dalam kombinasi genotipenya: AA x Aa, Aa x aa, ... , dan
seterusnya.
4. Masukkan kembali kedua pasangan kancing ke dalam polibag. Ulangi langkah 1-4
sebanyak 16 kali.
5. Catat hasil ambilan tersebut dalam bentuk tabel, contoh:
Persilangan Frekuensi Frekuensi Genotipe
AA Aa aa
AA x AA 3 3 x 4 = 12 - -
AA x Aa 4 4 x 2 = 8 4 x 2 = 8 -
AA x aa 2 - 2 x 2 = 4 -
Aa x Aa 2 2 x 1 = 2 2 x 2 = 4 2 x 1 = 2
Aa x aa 3 - 3 x 1 = 3 3 x 1 = 3
aa x aa 2 - + - + 2 x 2 = 4 +
Total = 16 Total = 22 Total = 19 Total = 9
6. Perhatikan bahwa setiap persilangan menghasilkan 4 zigot sesuai dengan segregasi
Mendel, kecuali untuk persilangan yang melibatkan tetua aa. Karena tujuan
percobaan ini mensimulasikan seleksi 50% terhadap genotipe aa, setiap persilangan
dengan tetua aa akan diseleksi 2 zigot: AA x aa menghasilkan ½(4 zigot Aa); Aa x aa
menghasilkan ½(2 zigot Aa + 2 zigot aa); dan aa x aa menghasilkan ½(4 zigot aa).
(Pada tabel, perhatikan koefisien yang dicetak tebal untuk persilangan yang
melibatkan genotipe aa).
7. Hitunglah frekuensi genotipe: AA = 22/50 = 0,440; 2Aa = 19/50 = 0,380; aa = 9/50 =
0,180 dan frekuensi alel A = AA + ½(2Aa) = 22 + ½(19) = 0,630
AA + 2Aa + aa 50
Frekuensi alel a = aa + ½(2Aa) = 9 + ½(19) = 0,370
AA + 2Aa + aa 50
Untuk melihat dengan cepat benar atau tidaknya perhitungan tersebut, ingatlah bahwa
jumlah frekuensi genotipe dan frekuensi alel selalu sama dengan 1.
8. Dari tabel tersebut, pergunakanlah sebaran populasi baru yaitu 22AA:19Aa:9aa untuk
memulai generasi kedua. Pada generasi kedua ini ulangi langkah 2-7.
9. Sebaran populasi yang diperoleh dari generasi kedua digunakan untuk memulai
generasi ketiga.
10. Lanjutkan percobaan ini sampai generasi kelima.
Tugas
1. Lengkapi tabel sehingga diperoleh frekuensi genotipe dan frekuensi alel mulai dari
generasi pertama sampai dengan generasi kelima. Ingatlah bahwa frekuensi genotipe
generasi pertama: 0,25AA:0,50Aa:0,25aa dan frekuensi alel pA = qa = 0,5.
2. Susun frekuensi genotipe dan frekuensi alel tersebut dalam bentuk tabel, lalu
gambarkan grafik masing-masing untuk perubahan frekuensi genotipe dan frekuensi
alel pada kertas grafik.
Perubahan frekuensi genotipe dan frekuensi alel peda seleksi total terhadap aa
2. Pada generasi pertama, sebaran genotipe pada populasi p2AA + 2pqAa + q2aa = 1
ditetapkan berdasarkan pA = qa = 0,5. Dengan demikian sebaran frekuensi genotipe
adalah 16AA:32Aa:16aa.
3. Sebaran frekuensi genotipe seperti itu disusun dari 16 kancing merah-merah, 32
kancing merah-putih, dan 16 kancing putih-putih, dimasukkan ke dalam polibag
sebagai wahana populasi berkawin silang.
4. Polibag diguncang beberapa kali, ambillah dua buah pasangan kancing, lalu catatlah
hasil pengambilan tersebut misalnya: merah-merah merah-putih, merah-putih putih-
putih, .... , dan seterusnya dalam kombinasi genotipenya: AA x Aa, Aa x aa, ... , dan
seterusnya. Karena percobaan ini melakukan seleksi total terhadap genotipe aa,
seluruh persilangan dengan aa: AA x aa, Aa x aa, dan aa x aa ditiadakan. Bila
terambil pasangan dengan kancing putih-putih, kembalikan ke dalam polibag.
5. Masukkan kembali kedua pasangan kancing ke dalam polibag. Ulangi langkah 1-4
sebanyak 16 kali.
6. Catat hasil ambilan tersebut dalam bentuk tabel, contoh:
Persilangan Frekuensi Frekuensi Genotipe
AA Aa aa
AA x AA 5 5 x 4 = 20 - -
AA x Aa 7 7 x 2 = 14 7 x 2 = 14 -
Aa x Aa 4 4 x 1 = 4 + 4 x 2 = 8 + 4 x 1 = 4 +
Total = 16 Total = 38 Total = 22 Total = 4
7. Perhatikan bahwa setiap persilangan menghasilkan 4 zigot sesuai dengan segregasi
Mendel: AA x AA menghasilkan 4 zigot AA; AA x Aa menghasilkan 2 zigot AA + 2
zigot Aa; dan Aa x Aa menghasilkan 1 zigot AA + 2 zigot Aa + 1 zigot aa). (Pada
tabel, perhatikan koefisien yang dicetak tebal).
8. Hitunglah frekuensi genotipe: AA = 38/64 = 0,594; 2Aa = 22/64 = 0,344; aa = 4/64 =
0,062 dan frekuensi alel A = AA + ½(2Aa) = 38 + ½(22) = 0,766
AA + 2Aa + aa 64
Frekuensi alel a = aa + ½(2Aa) = 4 + ½(22) = 0,234AA + 2Aa + aa 64
Untuk melihat dengan cepat benar atau tidaknya perhitungan tersebut, ingatlah bahwa
jumlah frekuensi genotipe dan frekuensi alel selalu sama dengan 1.
9. Dari tabel tersebut, pergunakanlah sebaran populasi baru yaitu 38AA:22Aa:4aa untuk
memulai generasi kedua. Pada generasi kedua ini ulangi langkah 2-7.
10. Sebaran populasi yang diperoleh dari generasi kedua digunakan untuk memulai
generasi ketiga.
11. Lanjutkan percobaan ini sampai generasi kelima.
Tugas
1. Lengkapi tabel sehingga diperoleh frekuensi genotipe dan frekuensi alel mulai dari
generasi pertama sampai dengan generasi kelima. Ingatlah bahwa frekuensi genotipe
generasi pertama: 0,25AA:0,50Aa:0,25aa dan frekuensi alel pA = qa = 0,5.
2. Susun frekuensi genotipe dan frekuensi alel tersebut dalam bentuk tabel, lalu
gambarkan grafik masing-masing untuk perubahan frekuensi genotipe dan frekuensi
alel pada kertas grafik.
3. Apakah frekuensi alel a, benar-benar menurun dan frekuensi genotipe aa, benar-benar
dapat dihilangkan dengan terjadinya seleksi tersebut? Jelaskan makna fluktuasi pada
grafik frekuensi genotipe dan frekuensi alel tersebut.
4. Mengapa genotipe aa tidak dapat dilenyapkan dari populasi tersebut? Apa yang
terjadi bila seandainya percobaan dilakukan untuk melenyapkan genotipe dan alel
dominan? Berapa generasi diperlukan untuk melenyapkan kedominanan tersebut?
Apa maknanya dalam kewajiban manusia untuk mempertahankan plasma nutfah di
alam ini?
ligan adalah molekul sederhana yang dalam senyawa kompleks bertindak sebagai donor pasangan elektron (basa Lewis). ligan akan memberikan pasangan elektronnya kepada atom pusat yang menyediakan orbital kosong. interaksi antara ligan dan atom pusat menghasilkan ikatan koordinasi. jenis-jenis ligan ialah monodentat, bidentat dan polidentat.
Bawang merah atau Brambang (Allium ascalonicum L.) adalah nama tanaman dari familia Alliaceae dan nama dari umbi yang dihasilkan. Umbi dari tanaman bawang merah merupakan bahan utama untuk bumbu dasar masakan Indonesia.
Daftar isi
[sembunyikan] 1 Deskripsi 2 Manfaat 3 Pranala luar
4 Lihat pula
[sunting] Deskripsi
Bawang merah adalah 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 MerahAllium cepa var. aggregatum L. Nama umumIndonesia: Bawang merah, bawang beureum, brambangInggris: Shallots, golden shallotsMelayu: Bawang merahVietnam: Hanh cu, hanh taThailand: Horm daeng, horm dangCina: Huo congJepang: Esharetto
Bawang Merah KlasifikasiKingdom: Plantae (Tumbuhan) Subkingdom: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh) Super Divisi: Spermatophyta (Menghasilkan biji) Divisi: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga) Kelas: Liliopsida (berkeping satu / monokotil) Sub Kelas: Liliidae Ordo: Liliales Famili: Liliaceae (suku bawang-bawangan) Genus: Allium Spesies: Allium cepa var. aggregatum L.
Kerabat DekatBawang Daun, Kucai, Bawang Prey, Bawang Putih, Bawang Kucai
BukuKhasiat dan Manfaat Bawang Putih Raja Antibiotik Alami (Dra. Iyam Siti Syamsiah, Apt & Tajudin, S.Si)Bawang Merah (Estu Rahayu)Budi Daya Bawang Putih, Merah, dan Bombay (Singgih Wibowo)