Penuntun Praktikum Genetika

24
PENUNTUN PRAKTIKUM ILMU BIOMEDIK DASAR SUB TOPIK : BIOLOGI Departemen Biologi Kedokteran FKUI Jl. Salemba Raya No.6 Jakarta Pusat

description

Penuntun Praktikum Genetika

Transcript of Penuntun Praktikum Genetika

Page 1: Penuntun Praktikum Genetika

PENUNTUN PRAKTIKUM

ILMU BIOMEDIK DASAR

SUB TOPIK : BIOLOGI

Departemen Biologi Kedokteran FKUI

Jl. Salemba Raya No.6 Jakarta Pusat

Page 2: Penuntun Praktikum Genetika

SPERMATOGENESIS DAN OOGENESIS

A. Spermatogenesis pada tikus

Tujuan : Mempelajari berbagai tingkat perkembangan sel kelamin jantan (sel spermatogenik)

pada proses spematogenesis tikus.

Sediaan: Potongan melintang tstis tikus

Petunjuk

Testis dibungkus/dilapisi oleh jaringan pengikat fibrosa yang tipis dan transparan disebut

tunika albibugnea. Jaringan tersebut masuk ke dalam testis membentuk septa (sekat) dan

membagi testis dalam beberapa lubus. Di dalam tiap lobus terdapat saluran yang berkelok-kelok

disebut tubulus seminiferus. Dinding tubulus seminiferus disusun oleh sel-sel epitel seminiferus

(epitel geminal) yang selalu membelah secara mitosis dan meiosis dalam membentuk

spermatozoa. Tubulus seminiferus tersebut dibatasi oleh lapisan sel-sel gepeng yang dinamakan

membran basalis dan di dalam tubulus seminifrus terdapat lumen.

Dari hasil pembelahan mitosis dan meiosis akan terbentuk berbagai tingkat

perkembangan sel kelamin, berturut-turut dimulai dari sel spermatogonium A dan B, spermatosit

I (keduanya diploid), spermatosit II, spermatid, dan spermatozoa (keempatnya haploid).

Perkembangan spematid menjadi spermatozoa disebut spermatogenesis. Pada perkembangan

tersebut, inti sel speratid yang mula-mula bentuknya bulat berangsur-angsur beubah memanjang

dan akhirnya berbentuk sabit. Perubahan bentuk inti diikuti pula dengan pembentukan flagelum

(ekor).

Bentuk inti seperti sabit tersebut merupakan bagian kepala spermatozoa dewasa.

Speratozoa dapat dijumpai di sekitar sel sertoli atau di dekat lumen tubulus. Di luar tubulus

seminiferus terdapat sel-sel interstisial atau disebut pula sel leydig yang merupakan sel endokrin

menghasilkan hormon testosteron. Hormon tersebut sangat berperan dalam kelangsungan proses

spermatogenesis.

Page 3: Penuntun Praktikum Genetika

Pelajarilah : Carilah tubulus seminiferus yang bentuk irisannya baik, kemudian dengan

menggunakan pembesaran lemah dan pembesaran sedang (obyektif 40X atau 45X), pelajarilah

dengan seksama hal berikut ini:

1. Tunika albuginea, selaput tipis yang membungkus testis.

2. Membran basalis, merupakan dinding tubulus yang disusun oleh sel gepeng

3. Tubulus seminiferus

Bentuk irisannya bulat, oval, atau menunjang berkelok-kelok, Tubulus seminiferus

terdiri atas epitel seminiferus dan lumen, Epitel seminiferus terdiri dari berbagai

tingkat pekembangan sel kelamin, dimulai dari sel spermatogononium sampai

spermatozoa.

4. Spermatogonium

Sel ini letaknya dekat dengan membran basalis (baris pertama). Ada dua macam sel

spermatogonium, yaitu spematogonium A berinti lonjong agak jernih, sedangkan

spermatogonium B berbentuk bulat, lebih kecil dan agak gelap.

5. Spermatosit I

Umumnya sel tersebut berada pada stadium profase, terletak di baris kedua dari

membran basal yang terdiri dari sel-sel :

a. Leptoten : Selnya berinti padat seperti benang wol

b. Zigoten : Sel ini agak sulit dibedakan dari sel leptoten

c. Pakhiten : Kromatin dalam inti sel membentuk jaring-jaring seperti

jala, intinya bervariasi dari kecil sama besar sesuai

dengan tingkat perkembangannya. Perkembangan sel

pakhiten cukup panjang, sehingga selalu terdapat pada

setiap potongan tubulus seminiferus.

d. Diakinesis : Sel ini mudah ditemukan pada potongan tubulus yang

Banyak Berisi sel-sel dalam keadaan mitosis. Kromatin

tertarik ke pinggir, sehingga di bagaian tengah selnya

relatif nampak kosong seperti cincin.

Page 4: Penuntun Praktikum Genetika

6. Spermatosit II

Sel ini ditemukan dalam tubulus pada stadium bersama-sama dengan diakinesis. Sel

ini sulit/jarang ditemukan karena kehadiranya hanya sebentar, dan segera akan

membelah lagi menjadi sel spermatid. Jumlah kromosom sel spermatosit II adalah

haploid.

7. Spermatid

Sel ini merupakan hasil pembelahan spermatosit II, intinya kecil, dan umumnya

menempati baris ke tiga atau ke empat dari membran basal.

8. Spermatozoa

Bentuk kepala yang seperti sabit terlihat kurang jelas, sedangkan ekornya jelas

terlihat seperti rambut halus, dan banyak terdapat dekat sel sertoli atau dekat lumen

tubulus seminiferus

9. Sel sertoli

Terletak pada baris pertama, berinti besar, bentuknya bulat atau segitiga yang

mengarah ke lumen tubulus dan biasanya dikerumuni beberapa spermatozoa

10. Sel Leydig

Sel ini terletak di luar tubulus seminiferus, mudah ditemukan di antara beberapa

tubulus seminiferus

Gambarkan

Sebuah tubulus seminiferus yang mengandung beberapa tingkat perkembangan sel-sel

kelamin jantan (sel spermatogenik), seperti yang telah diuraikan di atas.

Pertanyaan:

a. Apa yang dimaksud dengan spermatogenesis dan spermiogenesis?

b. Apa perbedaaan spermatogenesis dan oogenesis?

c. Apa makna dari pembelahan mitosis dan meiosis pada pembentukan kelamin?

d. Mengapa spermatozoa banyak terdapat di dekat sel sertoli?

Page 5: Penuntun Praktikum Genetika

B. Oogenesis pada tikus

Tujuan : Mempelajari berbagai tingkat perkembangan ovum pada proses oogenesis.

Sediaan : Potongan melintang ovarium tikus

Petunjuk:

Bentuk dan besar ovarium seperti kaca hijau. Ovarium dibungkus selapissel kubis yaitu

epitel germinativum. Dari epitel inilah dihasilkan ovum dan sel folikel yang melapisi ovum.

Ovarium tikus terdiri dari jaringan korteks di bagian perifer dan jaringan medula dibagian

tengah. Pada jaringan korteks terdapat banyak sel ovum yang dibungkus oleh sel-sel folikel

berbagai tingkat perkembangan ovum, korpus haemoragikum (rubrum) dan korpus luteum. Pada

tikus sulit ditemukan korpus albikans. Fenomena oogenesis yang terjadi pada tikus mirip dengan

Page 6: Penuntun Praktikum Genetika

fenomena yang terjadi pada wanita. Jumlah sel folikel yang membungkus ovum disesuaikan

namanya dengan tingkat perkembangan ovum seperti folikel primer, folikel sekunder, folikel

tertier, dan folikel de graaf. Selanjutnya dapat ditemukan pula folikel atresia, yaitu folikel yang

telah berkembang lebih lanjut dan mengalami degenerasi.

Pelajarilah : struktur berikut ini dengan menggunakan pembesaran lemah dahulu, kemudian

pembesaran sedang.

1. Bentuk ovarium, hilus ovarium, jaringan korteks, dan medula

2. Epitel germinativum, terdapat dibagian luar ovarium berupa selapis sel epitel kubis yang

membungkus ovarium

3. Folikel primer, Ovum dikelilingi selapis sel folikel

4. Folikel sekunder, Ovum dikelilingi oleh dua lapis sel folikel

5. Folikel tesier, Ovum yang dikelilingi tiga atau lebih lapis sel folikel, seringkali terbentuk

rongga di antara sel folikel yang disebut antrum folikuli, berisi cairan.

6. Folikel de Graaf, merupakan ovum yang dewasa/matang. Antrum folikuli cukup besar,

sehingga ovum terletak di tengah antrum folikel de Graaf. Folikel ini umumnya berada di

bagian tepi ovarium

7. Folikel atresia

Banyak sel-sel folikel atau ovum yang mengalami kerusakan, menunjukan gejala

piknotis. Gejala ini dapat terjadi mulai dari tingkat pekembangan folikel primer sampai

folikel de Graaf.

8. Korpus haemoragikum, terbentuk setelah ovulasi dan agak sulit ditemukan dalam

sediaan.

9. Korpus luteum, terbentuk dari korpus haemoragikum yang terdiri dari sel-sel lutein dan

berfungsi memproduksi hormon progesteron.

Pertanyaan

1. Apa peranan hormon estrogen dan progesteron?

Page 7: Penuntun Praktikum Genetika

2. Uraikan mekanisme umpan balik hormon estrogen dan progesteon pada sistem

reproduksi wanita!

3. Apa peranan hormon FSH dan LH pada proses oogenesis?

Mitosis

Tujuan : Mempelajari

pembelahan mitosis yang terjadi

Page 8: Penuntun Praktikum Genetika

pada sel somatik, dan untuk mengingatkan saudara kembali pada salah satu fenomena dasar

biologi organisme hidup

Sediaan : Berbagai stadium mitosis pada hewan bintang laut (starfish)

Petunjuk

Proses pembelahan mitosis yang terjadi pada sel-sel somatik dibedakan dari sel-sel

kelamin (sel germinal), dimana tiap anak sel memiliki jumlah kromosom yang sama seperti

induknya. Ada lima stadium mitosis seperti yang pernah saudara peroleh dari kuliah, dan kini

saudara lihat pada sediaan starfish.

Pelajarilah dengan menggunakan pembesaran sedang (objektif 40X atau 45X), dipelajari stadium

mitosis :

1. Interfase

2. Profase

3. Metafase

4. Anafase

5. Telofase

Gambarkan : Semua stadium mitosis yang telah saudara pelajari

KARIOTIP

MANUSIA

Page 9: Penuntun Praktikum Genetika

Tujuan : Mempelajarai kromosom manusia normal

Sediaan : Kromosom manusia dan gambar kromosom dari harsil analisis kromosom

Petunjuk

a. Setelah diwarnai, kromosom dapat dikenali dengan cara memperhatikan ukuran, bentuk,

letak sentromer dan satelit

b. Kromosom manusia diberi normor berdasarkan urutan besar kecilnya kromosom dan

selanjutnya di kelompokan mulai dari golongan A sampai golongan G

c. Kromosom autosom (22 pasang), diberi nomer 1 untuk kromosom yang terbesar, sampai

nomer 22 untuk kromosom yang terkecil

d. Kromosom seks jumlahnya sepasang terdiri dari XX atau XY. Kromosom X dimasukkan

dalam golongan C, sedangkan kromosom Y termasuk golongan G

e. Tiap kromosom mempuyai lengan panjang (q) dan lengan pendek (p)

f. Letak sentromer akan menentukan tipe kromosom. Kromosom metasentrik adalah

kromosom yang mempunyai lengan p sama panjang dengan lengan q, sedangkan

submetasentrik adalah kromosom yang mempunyai lengan p lebih pendek sedikit (secara

mikroskopis) dibandingkan lengan q. Bila lengan p jauh lebih pendek dibandingkan

dengan lengan q (1/3-1/4 q) disebut tipe kromosom akrosentrik

g. Biasanya kromosom tipe akrosentrik memiliki satelit, yaitu bagian ujung lengan

kromosom seperti terpisah yang dihubungkan oleh bagian lengan yang sangat halus.

Pelajarilah : Dengan menggunakan perbesaran kuat (obyektif 100X), carilah dan gambarkan

mengenai hal berikut :

A. Kromosom tipe metasentrik, submetasentrik, akrosentrik dan bedakan kromosom golongan A

sampai G dengan mengikuti ketentuan sebagai berkut :

1. Golongan A

Terdiri dari tiga pasang kromosom metasentrik paling bsar, yaitu kromosom 1, 2 dan 3,

2. Golongan B

Page 10: Penuntun Praktikum Genetika

Terdiri dari 2 pasang kromosom sub metasentrik yang lebih kecil daripada golongan A,

yaitu kromosom nomor 4 dan 5.

3. Golongan C

Kromosom berukuran lebih kecil dari golongan B. Pada wanita terdiri dari 8 pasang

kromosom metasentrik dan submetasentrik, sedangkan pada laki-laki terdiri atas 7 pasang

kromosom dari golongan C yang meliputi kromosom nomor 6- 12 dan kromosom –X

4. Golongan D

Merupakan kromosom akrosentrik besar (lebih kecil daripada golongan C) dan bersatelit.

Ada tiga pasang, yaitu kromosom nomor 13, 14, dan 15

5. Golongan E

Lebih kecil daripada golongan E dan terdiri dari 3 pasang kromosom, yaitu kromosom

nomor 16. 17. Dan 18. Kromosom nomor 16 hampir metasentrik, sedangkan nomer 17

dan 18 hampir submetasentrik

6. Golongan F

Terdiri dari 2 pasang kromosom metasentrik kecil (lebih kecil daripada kromosom

golongan E), yaitu kromosom 19 dan 20

7. Golongan G

Terdiri 2 pasang kromosom yaitu kromosom nomor 21 dan nommor 22 yang merupakan

kromosom terkecil, akrosentrik dan bersatelit. Pada laki-laki kromosom G ada 5 karena

kromosom Y termasuk kelompok ini.

B. Buatlah kariotip dan gambarkan kromosom yang telah diberikan berdasarkan ukuran,

golongan dan letak sentromer. Dari gambar metafase kromosom manusia (bahan dari foto

copy), hitunglah jumlah kromosomnya. Setelah diketahui jumlah dan golongannya,

Guntinglah setiap kromosom tersebut dan susunlah berdasarkan golongannya ke dalam

format kariotip yang diberikan.

Page 11: Penuntun Praktikum Genetika

KROMATIN SEKS

Tujuan : Memperlajari penentuan seks manusia dari darah tepi dan sel epitel mukosa pipi

Sediaan: Preparat apus darah tepi manusia (wanita)

Page 12: Penuntun Praktikum Genetika

Petunjuk

Kromatin –X dapat ditemukan pada inti sel epitel mukosa pipi wanita berupa satelit dan

disebut badan barr (barr body) yang menempel pada membran inti. Selain itu, kromatin –X

dapat ditemukan pula pada leukosit netrofil, letaknya tidak menempel pada membran inti, tetapi

justru keluar menonjol dari inti netrofil dan bentuknya seperti pemukul genderang (drum stick).

Bentuknya kepala pemukul genderang bulat dan padat, berukuran ± 1,5 mikron

Pelajari: Dengan menggunakan pembesaran kuat (obyektif 100X) Carilah :

1. Badan Barr (Barr body) pada sediaan sel epitel mukosa pipi

2. Pemukul tambur (drum stcik) yang keluar dari salah satu lobus inti netrofil pada sediaan

apus darah tepi.

Gambarkan : Badan barr yang menempel pada membran inti dan drum stick pada lobus inti

netrofil

Pertanyaan:

1. Apakah pada laki-laki terdapat badan barr dan drumstick ?

2. Jelaskan manfaat pemeriksaan kromatin seks ?

3. Apa manfaat pemeriksaan kromatin dilakukan pada bayi yang baru lahir?

Page 13: Penuntun Praktikum Genetika

GOLONGAN DARAH

Tujuan :

Mempelajari sistem penggolongan darah (ABO) dan Rhesus dengan melihat reaksi aglutinasi antara antigen dan antibodi.

Berbagai sistem golongan terbentuk oleh karena pada lokus Isoaglutinogen (I), terjadi mutasi berulang-ulang sehingga menimbulkan alel berganda (multiple alel). Pada sistem ABO, seorang

Page 14: Penuntun Praktikum Genetika

yang bergolongan A memiliki zat anti B/antibodi B (beta). Seorang yang bergolongan darah B memiliki antigen B pada permukaan eritrositnya dan pada plasma darahnya memiliki zat anti A (alfa). Namun seorang bergolongan darah AB memiliki zat anti A dan B pada plasma darahnya. Reaksi aglutinasi terjadi jika antigen A bercampur atau bertemu dengan zat anti A dan antigen B bercampur atau bertemu dengan zat anti B.

Pada sistem Rhesus, terdiri dari Rhesus positif dan Rhesus negatif. Sebagian besar orang Asia termasuk Indonesia memiliki Rhesus positif sedangka Rhesus negatif banyak dimiliki oleh ras orang Kaukasia. Zat anti Rhesus secara alami tidak terdapat dalam plasma darah, namun berada dalam plasma darah hewan percobaan (kelinci) yang telah disuntik antigen Rhesus. Reaksi aglutinasi terjadi jika antigen Rhesus bercampur atau bertemu dengan zat anti Rhesus.

Contoh Reaksi aglutinasi golongan darah :

Gol darah Anti A Anti B Anti A,B Anti Rhesus

Gol darah A + - +

Gol darah B - + +

Gol darah AB + + +

Gol darah O - - -

Rhesus + +

Rhesus - - - - -

Ket : (+) = menunjukkan adanya reaksi aglutinasi

(-) = tidak adanya reaksi aglutinasi

Daftar Pustaka

1. Arey IB, 1958, Development Anatomy, WB Saunders Publisihing Co.Inc, New York

2. Mathew WH, 1976. Atlas of Descriptive Ambriology, 2nd edition, McMillan Publishing

co,Inc, New York

Page 15: Penuntun Praktikum Genetika

3. Ramelan W, 1994, Kromatin seks Hand Out bahan kuliah semester II untuk mahasiswa

FKUI tingkat I. Bagian Biologi Fakultas Keddokteran Univesitas Indonesia

4. Soeradi O, Suryadi R, Tjokronegoro A, Sartono ML, Suharso P 2000. Penuntun

Praktikum Anatomi Mikroskopik. Bagian Biologi Fakultas Kedoktean Univesitas

Indoensia, Balai penerbit Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia Jakarta.

5. Suhana N 1981, Tehnik Mikroskopi: Medan Terang, Perbedaan fase, Fotography,

Flourosensi, Lembaga Penerbit FE-UI, Jakarta

6. Syahrum MH, Kamaludin, Tjokronegoro K,1994 Reproduksi dan Embriologi: dari satu

sel menjadi Organisme> Bakai Penerbit FKUI, Jkarta

7. Syahrum MH, Puri K, Poerwodihardjo S, Kamaluin, Suhana N,Moeloek N dkk, 2000

Penuntun Anatomy Perkembangan. Bagian Biologi Fakultas Kedokteran Universitas

Indonesia, Balai Penerbit FKUI, Jakarta.

8. Thomson JS and Thompson MW, 1985, Genetics in Medicine. WH Saunders, Co, Inc

Philadelphia.

9. Weis I and Greep RO. 1977. Histology, 4th Edition, McGraw Hill, Co.,A Blakiston

Publication, New York

10. WHO Laboratory manual for the Examniation of human Semen and Servical Mucous

Interaction, 1988, Singapore Press Concern

11. Yurnadi, Sari P, Hartamto H, Moeloek N, 2002 Penuntun Praktikum untuk Akademi

Kebidanan, Biologi Kesehatan, Departemen Biologi Kedoktean FKUI Jakarta.

Materi Praktikum 1

No Preparat Pengamatan :

1 Epidermis Epitel selapis gepeng

Page 16: Penuntun Praktikum Genetika

2 Ginjal Epitel selapis kubus

3 Oviduck Epitel torak bersilia

4 Jantung Otot lurik

5 Usus Otot polos

6 Tendo Sel tulang rawan

7 Glotiss

Materi Praktikum 2:

Mengamati preparat :

no Preparat Pengamatan:

1 Mitosis Interfase, profase, metaphase, anaphase dan telofase

2 Spermatogenesis Sel- sel : Leydig, spermatogonium, spermatosit, spermatid dan

sperma

3 Oogonium Folikel primer, foliker sekunder, folikel tersier dan folikel de

Graaf

4 Darah Drum stick yang terdapat pada sel neutrofil tembereng

5 Kerokan mukosa pipi* Barr Body

6 Kromosom* Kromosom

Ket : demo di depan kelas (mengamati secara bergantian) atau di berikan dalam bentuk slide

Page 17: Penuntun Praktikum Genetika

PRAKTIKUM 1. MIKROSKOP DAN JARINGAN DASAR : SEL EPITEL, SEL DARAH

DAN SEL OTOT

No Preparat Pengamatan :

1 Apus Darah Tepi Macam-macam sel : eritrosit, trombosit, neutrofil tembereng,

Page 18: Penuntun Praktikum Genetika

basofil, eosinofil, monosit, limfosit

2 Kulit/integument Epidermis : epitel berlapis gepeng

Dermis : tebal, mengandung kelenjar keringat dan kelenjar

minyak

3 Ginjal Epitel selapis kubus

4 Tendo Otot lurik, inti di tepi

5 Cor Otot lurik, inti ditengah, ada percabangan

6 Intestin Otot polos

PRAKTIKUM 2: BIOLOGI

No Preparat Pengamatan :

1 Spermatogenesis Sel spermatogenik : spermatogonium, spermatosit, spermatid,

spermatozoa, sel Leydig, sel Sertoli, tubulus seminiferus

2 Oogenesis Folikel primer, folikel sekunder, foliker tersier, foliker de

Graaf, korpus luteum

3 Mitosis Stadium : interfase, profase, metaphase, anaphase dan telofase

4 Apus Darah Tepi Drum stik yang terdapat pada neutrofil tembereng

5 Mukosa pipi Badan Barr

5 Kromosom Kromosom menggunakan perbesaran 100X