LEMBAR KERJA MAHASISWA(LKM)

PRAKTIKUM DASAR-DASAR GENETIKALaboratorium Genetika dan Pembenihan Ikan

Jurusan Perikanan, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada

Tanggal : Senin, 19 Mei 2014

Nama : Carissa Paresky ArisagyNIM/Prodi : 12981 / Manajemen Sumberdaya PerikananAsisten : Bagash Prawira Kurniadi

Aprilia Ratri Kumalasari

A. ACARA

Preparasi Kromosom

B. TUJUAN

1. Untuk mengetahui sedang memasuki fase apa pembelahan sel pada sampel ikan

2. Untuk mengetahui cara kerja preparasi kromosom

C. TINJAUAN PUSTAKA

Kromosom adalah badan mikroskopis dalam inti sel yang merupakan struktur sel paling

penting yang bertugas untuk menurunkan sifat kepada keturunan (Kirpichnikov, 1981).

Kromsom yang terletak di dalam intisel tersebut merupakan struktur yang tersusun dari gen

(Tave, 1986). Gen-gen tersebut menempati posisi tertentu (lokus) dalam kromosom dan

mengandung kode sifat biologis untuk memproduksi fenotipe.

Analisa kromosom dapat digunakan untuk menentukan tingkat ploidi (diploid, triploid,

dan sebagainya) dan karakteristik suatu spesies yang dikenal dengan teknik karyotip.

Pengamatan ukuran serta jumlah kromosom dapat dilakukan dengan pembuatan preparat

kromosom agar dapat memperoleh hasil yang akurat. Pembuatan preparat kromosom dapat

dilakukan dengan dua cara yaitu dengan teknik jaringan padat maupun dengan teknik kultur

darah (Carman, 1992). Perlakuan yang berkaitan dengan pembuatan preparat kromosom

meliputi penghentian pembelahan sel (mitotic inhibitor), perlakuan hipotonik, fiksasi,

pewarnaan dan penutupan preparat (Denton, 1973).

Mitosis merupakan proses terjadinya distribusi kromosom – kromosom secara sama rata

pada dua sel baru yang terbentuk dari sel induk yang menghasilkan pembelahan (Fried, 2006).

LKM Praktikum Dasar-Dasar Genetika 2012

Empat tahapan mitosis yaitu : profase, metafase, anafase, telofase. Mitosis terjadi di dalam sel

somatic yang bersifat meristematik, yaitu sel-sel yang hidup terutama sel-sel yang tumbuh.

D. ALAT DAN BAHAN

Alat :

1. Secting set

2. Cawan petri

3. Pipet tetes

4. Object glass

5. Mikroskop

6. Sentrifuge

Bahan :

1. Sampel Jaringan ikan (insang)

2. Aquadest

3. NaCl 0.5%

4. Kolkhisin 0.01%

5. KCl 0.36%

6. Camoy (3 Methanol : 1 Asam asetat

glacial)

7. Giemsa 20%

8. Kertas label dan tisu

E. CARA KERJA

Jaringan insang +- 2 lembar lamella

Direndam NaCl 0.05% hingga tergenang (15’)

Direndam Kolkhisin 0.01% (5’)

Direndam KCl 0.36% sambil dicacah (30’)

Dipindah ke mikrotube, disentrifuge 800 rpm (5’)

Supernatan diganti dengan larutan Carnoy, disentrifuge 800 rpm (5’) 3x

Suspensi diambil, oleskan pada object glass

Digenangi dengan cat Giemsa 20%, keringanginkan

Dicuci dengan aquaest

Diamati

LKM Praktikum Dasar-Dasar Genetika 2012

F. HASIL DAN PEMBAHASAN

Tabel 1. Hasil Pengamatan Pembelahan Sel Jaringan Insang Ikan

Kelompok Sampel 1 Sampel 21 Interfase Profase2 Metafase Metafase3 Profase Profase4 Metafase Interfase5 Profase Metafase6 Interfase Telofase

Pada praktikum dasar-dasar genetika acara preparasi kromosom ini dilakukan

pengamatan terhadap tahap-tahap pembelahan sel melalui pengamatan mikroskopis.

Pengamatan tersebut dilakukan dengan pembuatan preparat kromosom. Untuk membuat

preparat, dapat menggunakan insang, sirip, ginjal maupun gonad sebagai sumber jaringan.

Akan tetapi menurut Carman (1992), diantara jaringan-jaringan tersebut yang memberikan

hasil terbaik adalah insang sebab jaringan insang merupakan jaringan yang paling sering

melakukan pembelahan sel. Oleh karena itulah dalam praktikum ini pembuatan preparat

kromosom dilakukan dengan menggunakan insang ikan Nila (Oreochromis niloticus).

Pada prinsipnya praktikum preparasi kromosom ini dilakukan dengan menghentikan

pembelahan sel pada insang ikan untuk melihat fase pembelahan sel yang sedang dilalui,

apakah interfase, profase, metafase, anafase, atau telofase. Tahap pertama yang dilakukan

untuk membuat preparat kromosom adalah membunuh ikan dan membuka bagian operkulum

untuk mengambil insangnya dengan menggunakan scalpel dan gunting bedah. Bagian lunak

insang diambil, sementara bagian kerasnya dibuang. Bagian lunak insang tersebut, kemudian

direndam di dalam NaCl 0.5% selama 15 menit. Dalam hal ini, NaCl berfungsi sebagai

desinfektan untuk membunuh bakteri-bakteri dan mikrooganisme lain dalam insang yang dapat

mengganggu pengamatan sel. Setelah direndam selama 15 menit, kemudian larutan NaCl

diambil dengan menggunakan tisu. Langkah selanjutnya adalah merendam insang dalam

larutan Kolkhisin 0.01% selama 5 menit untuk memutus benang Spindel dan menghentikan

pembelahan sel. Larutan Kolkhisin tersebut diambil dengan menggunakan tisu. Setelah itu,

potongan jaringan tersebut direndam lagi dalam larutan hipotonis, KCl 0.36% selama 30 menit

pada suhu ruang dengan tujuan menggelembungkan ukuran sel sehingga kromosom memiliki

ruang yang lebih luas untuk diamati. Perendaman dengan larutan hipotonis tersebut dibarengi

dengan pencacahan jaringan. Pencacahan dilakukan agar sel tidak bertumpuk-tumpuk dan

dapat dilihat dengan jelas, sehingga bisa lebih mudah diamati. Setelah itu, jaringan yang telah

dicacah dan direndam dengan KCl tersebut dimasukkan ke dalam microtube dan disentrifuge

dengan kecepatan 800 rpm selama 5 menit, untuk memisahkan KCl dengan jaringan LKM Praktikum Dasar-Dasar Genetika 2012

berdasarkan massa jenisnya. Setelah terpisah, supernatan diambil dan diganti dengan larutan

carnoy (campuran alkohol 100% dengan asam asetat glasial dengan perbandingan 3 : 1) dan

disentrifuge selama 5 menit. Perlakuan tersebut dilakukan sebanyak 3 kali berturut-turut

dengan mengganti larutan carnoy. Larutan Carnoy berfungsi sebagai larutan fiksatif untuk

menjaga keutuhan kromosom serta mengoptimalkan fungsi kolkhisin. Jaringan yang telah

difiksasi diambil dengan menggunakan pinset, kemudian diletakkan di atas gelas objek dan

diwarnai dengan giemsa 20% agar kromosom menjadi jelas terlihat, sehingga mudah diamati

dengan menggunakan mikroskop cahaya. Setelah itu, preparat dikeringanginkan, dicuci dengan

aquadest dan terakhir diamati dibawah mikroskop.

Berdasarkan hasil pengamatan ditemukan empat fase pembelahan sel yang sedang

terjadi pada insang beberapa ikan nila (Oreochromis niloticus) yang diamati, yaitu interfase,

profase, metaphase dan telofase. Pada kelompok 1 diperoleh fase interfase pada insang ikan

pertama dan fase profase pada insang ikan kedua. Pada kelompok 2 diperoleh fase metafase

pada insang ikan pertama dan kedua. Pada kelompok 3 diperoleh fase profase pada insang ikan

pertama dan kedua. Pada kelompok 4 diperoleh fase metafase pada insang ikan pertama dan

fase interfase pada insang ikan kedua. Pada kelompok 5 diperoleh fase profase pada insang

ikan pertama dan fase metafase pada insang ikan kedua. Kemudian pada kelompok 5 diperoleh

fase interfase pada insang ikan pertama dan fase telofase pada insang ikan kedua.

Berdasarkan gambar hasil

praktikum pada interfase, kromosom

tidak dapat terlihat karena benang-

benang masih berbentuk benang-benang

yang halus dan tidak berpilin. Akan

tetapi, selama fase interfase ini aktivitas

metabolik seluler sangat tinggi, dimana

kromosom dan organel mengalami

duplikasi, dan ukuran sel meningkat.

Suryo (1997) menyatakan bahwa

interfase merupakan fase pertama dari

mitosis, yang memiliki ciri-ciri DNA telah berlipat dua dan tiap kromosom membelah

memanjang menjadi dua bagian yang sama masing – masing masih terikat oleh sebuah

sentromer bersamaan. Belahan kromosom ini disebut kromatid. Pada tahap ini, sel belum

melakukan pembelahan namun sel tersebut sudah siap membelah. Fase Interfase mencakup 3

tahapan yaitu G1, S, dan G2 (Yatim, 1996). Dimana pada tahap G1 sel anakan tumbuh menjadi

LKM Praktikum Dasar-Dasar Genetika 2012

Gambar 1. Fase Interfase

dewasa, kemudian pada tahap S terjadi replikasi dan transkripsi DNA, sementara pada tahap

G2 sel sedang mempersiapkan diri untuk membelah.

Profase merupakan tahapan

pembelahan pertama. Pada permulaan

profase, di dalam nukleus mulai terbentuk

kromosom, yaitu benang-benang rapat

dan padat yang terbentuk akibat

menggulungnya kromatin. Pada fase ini,

kromosom dapat dilihat menggunakan

mikroskop. Pada permulaan fase ini,

kromosom menjadi lebih pendek dan

tebal. Dapat dilihat pada gambar 2.

tersebut tampak adanya benang-benang

gelendong, meskipun tidak terlalu jelas

terlihat. Akan tetapi, membran nukleus pada sel tersebut tidak tampak. Hal tersebut

dikarenakan nukleolus mulai melebur dan kromatin (gabungan hasil replikasi DNA dengan

protein) terkondensasi menjadi kromosom. Yang terjadi pada profase ini adalah benang

kromatin menjadi kromosom, lalu kromosom mengganda menjadi dua kromatid tetapi masih

melekat dalam satu sentromer, membran inti dan nukleolus lenyap, sentrosom memisah

menjadi dua sentriole, dan diantaranya terbentang benang spindle. Benang-benang kromatin

makin menjadi pendek sehingga menjadi tebal dan terbentuklah kromosom-kromosom. Tiap

kromosom lalu membelah dan memanjang dan anakan kromosom ini dinamakan kromatid.

Kemudian, membran inti mulai menghilang (Kusnadi dkk., 2010).

Metafase dicirikan oleh barisan

kromosom yang amat rapi sepanjang

bidang equatorial (Fried, 2006). Pada

mikroskop tahapan metafase ditandai

dengan adanya sel yang pada bagian

tengahnya transparan dan terdapat

penebalan setelah bagian transparan

tersebut. Benang-benang spindel pun

sedikit terlihat. Pada fase ini kromosom

tampak paling jelas terlihat sehingga

lebih mudah diidentifikasi. Metafase

LKM Praktikum Dasar-Dasar Genetika 2012

Gambar 2. Fase Profase

Gambar 3. Fase Metafase

adalah tahap yang memerlukan energi terkecil dan waktu yang paling singkat (Kusnadi dkk.,

2010).

Pada tahap telofase ini, tampak inti sel anakan terbentuk kembali dari fragmen-fragmen

nukleus. Dinding inti terbentuk lagi. Pada fase ini sel telah

terbagi menjadi dua sel anakan yang masing- masing memiliki

inti yang mengandung 4 kromosom dengan bahan genetik yang

sama dengan induknya (Suryo, 1997). Pada telofase, benang-

benang gelendong mulai hilang, selaput inti dan nukleolus

terbentuk kembali.

Pembelahan yang terus berlangsung pada jaringan insang

ini terjadi pada sel somatis (sel tubuh). Kromosom dapat

diamati pada sel jaringan yang kecepatan pembelahan selnya

tinggi, seperti pada ginjal, embrio dan insang pada ikan. Ukuran

kromosom dapat sama atau berbeda, ada yang relatif besar dan

dapat diukur dan ada yang relatif kecil. Menurut Black dan

Pickering (1998), spesies ikan pada umumnya memiliki ukuran

kromosom yang kecil, sehingga sulit mengamati morfologinya.

Pada hewan dan tanaman tingkat tinggi, satu siklus sel membutuhkan waktu antara 18 -

24 jam. Sel aktif membelah pada pagi hari. Siklus pembelahan sel terdiri atas: (1) periode pra-

sintesa DNA (Gl) ± 10 jam, (2) periode sintesa DNA (S) ± 9 jam, (3) periode pasca-sintesa

DNA (G2) ± 4 jam, dan (4) periode mitosis (M) + 1 jam. Mitosis sendiri terbagi menjadi

beberapa phase yaitu: (1) Prophase, (2) Metaphase, (3) Anaphase, dan (4) Telophase.

G. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Preparasi Kromosom dilakukan dengan menggunakan metode Levan. Tahapan yang dilakuakan

dalm pembuatan preparat kromosom tersebut adalah dengan melakukan penghentian

pembelahan sel (mitotic inhibitor), perlakuan hipotonik, fiksasi, pewarnaan dan penutupan

preparat. Dari 12 sampel ikan yang diamati, ditemukan empat fase pembelahan sel, yaitu

interfase, profase, metafase, dan anafase.

Saran

LKM Praktikum Dasar-Dasar Genetika 2012

Gambar 4. Fase Telofase

Sebaiknya pada praktikum selanjutnya tidah hanya bagian insang saja yang diamati

pembelahan selnya, namun juga menggunakan sampel organ tubuh lain misalnya ginjal agar

dapat membandingkan sampel organ lain.

H. DAFTAR PUSTAKA

Black, K. D. dan Pickering. 1998. Biology of Farmed Fished. Sheffield Academic Press.USA.

Carman, O. 1992. Chromosome Set Manipulation in Some Warm-Water Fish. Doctoral Thesis.

Tokyo University of Fisheries. Tokyo.

Denton, T. E. 1973. Fish Chromosome Methodology. Charles C Thomas Publisher Springfield.

USA.

Fried, George. H. 2006. Schaum’s out Lines Biologi. Erlangga. Jakarta

Kirpichnikov, V.S. 1981. Genetic Bases of Fish Selection. Springer-Verlag Berlin Heidenberg.

New York.

Kusnadi, dkk. 2010. Buku Saku Biologi SMA. PT Kawan Pustaka. Jakarta

Suryo. 1997. Genetika. Gajah Mada University Press. Yogyakarta.

Tave, D. 1986. Genetics for Fish Hatchery Managers. The Avi Publishing Company Inc. USA.

Yatim, W. 1996. Biologi Umum. Tarsito. Bandung.

No Blog, No Wikipedia

LKM Praktikum Dasar-Dasar Genetika 2012