LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI SEL DAN MOLEKULER KROMOSOM KELENJAR LUDAH Chironomus

Transkripsi

1 LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI SEL DAN MOLEKULER KROMOSOM KELENJAR LUDAH Chironomus Disusun oleh: Iyus Abdusyakir ( ) Bayu Purnomo ( ) Ditya Ambarwati ( ) Ria Rista Agustina ( ) Ayu Nofitasari ( ) WildatiNuri A.S ( ) Rahmita El-jannati ( ) PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2012

2 KROMOSOM KELENJAR LUDAH Chironomus A. Tanggal Percobaan Perobaan kali ini dilakukan pada hari Selasa tanggal 2 Oktober 2012 di Laboratorium Biologi I Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. B. Tujuan Setelah selesai melakukan pengamatan, mahasiswa diharapkan dapat: 1. Membuat garis besar langkah-langkah penyiapan sediaan sel-sel kelenjar ludah untuk pengamatan kromosom melalui teknik squash acetocarmine 2. Membuat preparat segar kromosom sel-sel kelenjar ludah Chironomus serta mendiskusikan hal-hal yang penting dari hasil pengamatannya. C. Dasar Teori Kromosom merupakan suatu kemasan materi genetik (DNA). Terdapat kromosom yang berukuran lebih besar daripada kromosom normal yang terbentuk dari proses replikasi berulang suatu molekul DNA tanpa diikuti pembelahan sel, sehingga kromosom mengandung molekul DNA yang bertumpuk secara parallel yang disebut kromosom politen. Fungsi dari kromosom politen diantaranya adalah untuk memperbanyak gen, menentukan lokasi gen, dan perubahan struktur dalam kromosom. Kromosom politen sering ditemukan pada tumbuhan, mamalia, protozoa, dan serangga ordo diptera Organisme yang paling umum dijadikan model untuk pengamatan kromosom politen adalah Chironomus sp. karena memiliki kromosom politen yang berukuran sangat besar dan jelas. Kromosom politen bisa ditemukan diberbagai tempat salah satunya di kelenjar ludah. Dilakukan pengamatan pada larva Chironomus sp. untuk melihat struktur kromosom politen yang terletak pada kelenjar ludah. Kromosom raksasa terlihat pada larva sejak 1881 pertama kali ditemukan oleh Balbiani yang melihat suatu susunan sel-sel yang sangat besar pada kelenjar ludah dari larva drosophila. Kelenjar ludah (Salivary glands) tersusun dari sel-sel yang sangat besar selama perkembangan larva, namun tidak mengalami pembelahan, hanya terus membesar mengikuti perkembangan larva. 1

3 D. Alat dan Bahan ALAT No Nama Gambar 1. Mikroskop Monokular 2. Lampu spirtus 3. Kaca objek dan cover glass 4. Silet 5. Korek 7. Penjepit Kayu 2

4 9. Larutan Acetocarmine BAHAN 1. Larva Chironomus E. Langkah Kerja NO Keterangan Gambar 1 Larva yang paling besar dan bergerak aktif dipilih dan diambil dengan menggunakan jarum preparat. 2. Larva ditempatkan pada kaca objek bersih. 3. Larva yang telah berada pada kaca objek dibedah dengan cara menahan ujung anterior dengan satu silet dan kemudian 2/3 bagian anterior ditarik dengan silet lainnya. 3

5 4. Kelenjar ludah terlihat berwarna putih transparan dipisahkan dari jaringan lemak tersebut ke kaca objek bersih yang telah ditetesi larutan acetocarmine dengan menggunakan jarum preparat. 5. Kelenjar ludah yang berada di kaca objek dipanaskan secara hati-hati di atas nyala api spirtus dengan ketentuan tidak sampai mendidih. 6. Sediaan ditutup dengan kaca penutup (cover glass) yang kemudian ditutupi oleh tissue. Sediaan ditekan secara hati-hati. 7. Sediaan diamati dengan mikroskop monocular dengan perbesaran maksimum yaitu 10x40/0,65. F. Hasil Pengamatan dan Pembahasan Kromosom larva Chironomus 4

6 Kromatin adalah benang halus dalam inti prokariot dan eukariot, mengandung materi genetic, dan terdiri dari nucleoprotein, yaitu gabungan asam nukleat berupa DNA dan protein berupa histon dan nonhiston (Yatim,1992). Jika sel akan membelah, mitosis maupun meiosis, pada profase menjadi kondensasi atau pemadatan super lilitan DNA bersama protein histon dan nonhistonya, sehingga setiap utas kromatin menjadi pendek dan jelas tampak dimikroskop cahaya yang disebut kromosom. Ada dua macam kromosom yaitu autosom dan gonosom. Autosom adalah kromosom biasa atau kromosom somatik, tidak berperan dalam pertumbuhan seks dan gonosom adalah kromosom seks, berperan dalam menentukan pertumbuhan seks. Jumlah kromosom pada drosophila ada 8 buah atau 4 pasang, dengan 3 pasang autosom dan 2 pasang gonosom. Gonosom ada dua macam X dan Y. Pada percobaan ini digunakan beberapa larutan untuk membuat preparat kromosom Chironomus sp. yang antara lain adalah larutan fisiologis dan larutan Asetocarmin. Larutan-larutan ini digunakan karena fungsi-fungsinya. larutan Asetocarmin berfungsi sebagai zat pewarna. Hal ini bisa dilihat dari warna kromosom saat diamati di bawah mikroskop. Warna kromosom merah, sesuai dengan warna larutan Asetocarmin. Kromosom Chironomus yang diamati memiliki lengan kromosom dengan pola warna terang-gelap. Berdasarkan literatur, pola terang-gelap ini dihasilkan dari struktur kromatin yang menyusun kromosom. Pada pita gelap kromatin tersusun dengan sangat rapat, 10 kali lebih rapat dibandingkan kromatin pada pita terang. Walau tidak tampak jelas pada gambar hasil pengamatan, namun dapat diamati bahwa kromosom-kromosom pada Chironomus sp. tidak tersusun seperti kromosom non-politen lainnya. Pada kromosom non-politen, kromosom satu dengan kromosom lain terpisah sehingga jumlah kromosom dapat diamati dengan jelas. Sedangkan pada kromosom politen, kromosom yang diamati hanya satu dengan lengan kromatid yang cukup banyak terpusat pada satu pusat. Pusat inilah yang disebut dengan kromosenter yang terbentuk dari heterokromatin yang merupakan gabungan dari sentromer. Pada percobaan kali ini kromosom yang terdapat pada kelenjar ludah Chironomus sp. Merupakan tipe kromosom politen atau juga kromosom raksasa. Biasanya kromosom tidak tampak sebagai suatu unit yang berpasangan kecuali pada saat sinapsis dalam proses meiosis. Tetapi pada larva serangga diptera, kromosom pada kelenjar ludah saling tarik menarik pada saat replikasi dan tetap bersama-sama sebagai ikatan. 5

7 Kromosom raksasa terlihat pada larva sejak 1881 pertama kali ditemukan oleh Balbiani yang melihat suatu susunan sel-sel yang sangat besar pada kelenjar ludah dari larva drosophila. Kelenjar ludah (Salivary glands) tersusun dari sel-sel yang sangat besar selama perkembangan larva, namun tidak mengalami pembelahan, hanya terus membesar mengikuti perkembangan larva. Kromosom-kromosom itu terlihat sebagai benda besar yang terpilin kali lebih panjang dan volumenya kali lebih besar dari sel somatik dan sel gamet yang lain. Tidak ada arti genatik yang berhubungan dengan adanya kromosom tersebut sampai pada tahun 1930 ketika terlihat ada garis-garis yang ada hubunganya dengan urutan gen. Kromosom ini terlihat lebih tebal daripada kromosom biasa dan memiliki 5 lengan panjang yang keluar dari suatu bagian yang dinamakan kromosenter. Pada permulaan interfase dari sel somatik, kromosom masih berbentuk panjang dan tipis, kemudian membelah kira-kira pada pertengahan interfase seperti sel lain pada umumnya, tetapi karena suatu sebab kromosom menjadi berpasangan dan profase tidak pernah berlangsung sehingga sel-sel tumbuh membesar lalu terjadi pembelahan kedua, ketiga dan seterusnya sehingga terbentuk lebih dari 1000 molekul DNA double helix yang saling melilit atau berpilin dan menjadi tebal. Hal ini dapat terlihat dengan cukup jelas karena kromosom masih dalam keadaan sinapsis. Kromosom-kromosom politen memperlihatkan pola yang berlainan daripada kromosom biasa karena kromosom sel kelenjar ludah terdiri dari pita-pita yang berpilin yang tersusun atas daerah kromatis dan akromatis secara berseling. Lebar pita-pita kromatis dan akromatis berbeda, hal ini terjadi akibat peristiwa sinapsis kromosom homolog yang berlansung sedemikian rupa sehingga memperlihatkan kejadian pita ke pita, artinya pita dari satu kromosom akan terlihat sebaris dengan pita dari kromosom yang mengadakan sinapsis. Fenomena ini mempermudah untuk mengidentifikasi kelainan-kelainan kecil yang mungkin ada dalam struktur kromosom tersebut. Pada pewarnaan DNA dapat dilihat banyak terdapat garis-garis berwarna gelap bergantian dengan garis-garis berwarna terang. Garis-garis tersebut berbeda lebar dan strukturnya sehingga daerah yang berbeda dapat diketahui melalui pola garisnya. Garisgaris ini diduga merupakan lokus gen. Bridges (1930) menghubungkan pemetaan kromosom tautan yang ditentukan dari data pindah silang dengan pemetaan kromosom sitologis yang diperoleh dengan meletakkan gen pada posisinya yang terlihat oleh mata. Perubahan struktur seperti defisiensi dan duplikasi dapat terlihat dengan mudah pada kromosom ludah dengan 6

8 adanya bentuk-bentuk melengkung. Garis-garis yang rangkap dan garis-garis yang hilang dapat terlihat, yang memungkinkan untuk menentukan letak lokus gen. Pada praktikum kali ini, Beberapa kelompok pada saat melakukan percobaan, gagal membuat preparat kromosom. Masalah utama kegagalan ini terletak pada sulitnya proses pengambilan kelenjar ludah larva dalam keadaaan yang baik. Banyak kelenjar ludah yang rusak akibat perlakuan yang salah. Seharusnya pengambilan kelenjar ludah dilakukan dengan bantuan mikroskop bedah stereo. Selain itu pada saat melakukan proses pewarnaan yang terlalu banyak sehingga kromosom pada larva Chironomus sp tidak terlihat dengan baik dan terlalu lamanya preperat tersebut didiamkan setelah pewarnaan menyebabkan sel-sel pada larva Chironomus sp mengkerut. Kegagalan ini bisa juga disebabkan karena banyaknya lemak tubuh larva Chironomus sp. sehingga pencarian kromosom di bawah menjadi lebih sulit dilakukan. Pertanyaan dan Jawaban 1. Menurut pengalaman saudara selama praktikum, bagaimana cara paling tepat untuk mendapatkan kelenjar ludah dari larva? Ilustrasikan langkah kerja saudara! Menurut kelompok kami, cara paling tepat untuk mendapatkan kelenjar ludah dari larva chironomus yaitu dengan cara meletakkan larva diatas kaca preparat dan meletakkan dibawah mikroskop lalu memotong kepala dari larva tersebut dibawah mikroskop pada ruas ketiga. Supaya terlihat jelas, dasar dari kaca preparat menggunakan warna hitam, sehingga bias dipastikan dapat tidaknya kelenjar ludah dari larva Chironomus. 2. Berapa lamakah waktu staining yang paling tepat menurut pengalaman saudara? Kurang lebih selama 10menit. 3. Dapatkah saudara mendeteksi pita-pita dengan pola tertentu? Dikarenakan keterbatasan praktikan dalam membuat preparat kelenjar ludah Chironomus, kami tidak bisa menemukan pita dengan pola pola tertentu pada kromosom kelenjar chironomus, yang kami dapatkan hanyalah bagian dari pita kromosom dengan bentuk seperti garis dan berukuran besar. 7

9 4. Dapatkah saudara melihat nucleolus? Dalam praktikum, tidak ada nucleus yang dapat kami temukan. G. Kesimpulan 1. Kromatin adalah benang halus dalam inti prokariot dan eukariot, mengandung materi genetic, dan terdiri dari nucleoprotein, yaitu gabungan asam nukleat berupa DNA dan protein berupa histon dan nonhiston 2. Ada dua macam kromosom yaitu autosom dan gonosom 3. Kelenjar ludah Chironomus sp. merupakan tipe kromosom politen atau juga kromosom raksasa 4. Pada pewarnaan DNA dapat dilihat banyak terdapat garis-garis berwarna gelap bergantian dengan garis-garis berwarna terang H. DaftarPustaka Campbell, N.A, J.B. Reece. L.G. Mitchell Biologi jilid 1. Edisi kelima. Jakarta: Penerbit Erlangga Yatim, W, Biologi Sel Lanjut. Bandung: Tarsito