Biologi · Bab IV Pembelahan Sel

Siti

22/08/2021 10:34:00

SMA 12 K-13

Daftar Isi

Bab I Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan Bab II Metabolisme Bab III Genetika Bab IV Pembelahan Sel Bab V Prinsip Hereditas Bab VI Mutasi Bab VII Evolusi Bab VIII Kecenderungan Baru Teori Evolusi Bab IX Bioteknologi

Halaman

Pembelahan Sel

alian mungkin sering melihat orang yang secara fi

sik mirip dengan

orang lainnya dalam satu keluarga. Coba kalian perhatikan

gambar di atas. Adakah persamaan yang kalian temukan antara orang

tua dengan anaknya? Pepatah mengatakan “Buah jatuh tidak jauh dari

pohonnya”. Pepatah ini dapat diartikan, sifat seorang anak tidak akan

jauh dari sifat kedua orang tuanya.

Dalam hal ini, kita hanya membicarakan sifat fi sik, bukan sifat secara

total. Kemiripan antara orang tua dengan anaknya merupakan salah satu

bentuk pewarisan sifat. Tahapan awal yang menyebabkan terjadinya

pewarisan sifat adalah proses pembelahan sel. Kalian tentunya ingin

mengetahui mekanisme pembelahan sel ini bukan? Nah, untuk itu,

kalian perlu mempelajari materi pada bab ini.

Microsoft Encarta Premium 2006

Bab

Biologi Kelas XII

Pada materi berikut ini, kalian akan diajak bersama-sama untuk

mempelajari proses pembelahan sel yang meliputi pembelahan mitosis

dan pembelahan meiosis. Selanjutnya, kalian juga akan mempelajari

kaitan antara gametogenesis dengan pewarisan sifat, baik pada hewan

maupun tumbuhan. Simaklah uraiannya pada materi di bawah ini.

Setelah mempelajarinya, kalian diharapkan dapat mengidentifi

kasi

dan membedakan ciri-ciri, tahapan, tempat terjadinya, serta fungsi dari

pembelahan mitosis dan meiosis. Selain itu, kalian diharapkan dapat

membedakan gametogenesis pada hewan dan tumbuhan.

A. Reproduksi Sel

Pernahkah kalian memikirkan proses tumbuhnya badan bayi hing-

ga dewasa? Dari bayi, kita dapat tumbuh menjadi bentuk sekarang ini

disebabkan sel-sel di dalam tubuh kita terus-menerus memperbanyak

diri melalui pembelahan sel. Oleh karena itu, pembelahan sel meru-

pakan faktor penting dalam hidup kita.

Sel merupakan bagian terkecil yang menyusun tubuh kita. Setiap

sel dapat memperbanyak diri dengan membentuk sel-sel baru melalui

proses yang disebut

pembelahan sel

atau

reproduksi sel

. Pada organ-

isme bersel satu (

uniseluler

), seperti bakteri dan protozoa, proses pem-

belahan sel merupakan salah satu cara untuk berkembang biak. Proto-

zoa melakukan pembelahan sel dari satu sel menjadi dua, dari dua sel

menjadi empat, dan dari empat sel menjadi delapan, dan seterusnya.

Pada makhluk hidup bersel banyak (

multiseluler

), pembelahan sel

mengakibatkan bertambahnya sel-sel tubuh. Oleh karena itu, terjadi-

lah proses pertumbuhan pada makhluk hidup. Pembelahan sel juga

berlangsung pada sel kelamin atau sel gamet yang bertanggung jawab

dalam proses perkawinan antar individu. Setelah dewasa, sel kelenjar

kelamin pada tubuh manusia membelah membentuk sel-sel kelamin.

Seorang laki-laki menghasilkan sperma di dalam testis, sedangkan

wanita menghasilkan sel telur atau ovum di dalam ovarium.

Pada dasarnya, pembelahan sel dibedakan menjadi dua, yaitu

pembelahan secara langsung (amitosis)

dan

pembelahan secara tidak

langsung (mitosis dan meiosis)

. Apa yang dimaksud dengan pembe-

lahan sel secara langsung maupun tidak langsung tersebut? Kalian akan

mengetahuinya dengan menyimak penjelasan berikut.

1. Pembelahan Sel secara Langsung

Proses pembelahan secara langsung disebut juga pembelahan

ami-

tosis

atau

pembelahan biner

. Pembelahan biner merupakan proses

pembelahan dari 1 sel menjadi 2 sel tanpa melalui fase-fase atau tahap-

tahap pembelahan sel. Pembelahan biner banyak dilakukan organisme

uniseluler (bersel satu), seperti bakteri, protozoa, dan mikroalga (alga

bersel satu yang bersifat mikroskopis). Setiap terjadi pembelahan biner,

satu sel akan membelah menjadi dua sel yang identik (sama satu sama

lain). Dua sel ini akan membelah lagi menjadi empat, begitu seterus-

nya.

• Pembelahan sel

• Amitosis

• Mitosis

• Meiosis

• Gametogenesis

KataKunci

Kilas

Pada bab sebelumnya, ka-

lian telah mempelajari ma-

teri genetik yang terdiri dari

DNA dan RNA. Salah satu

tugas materi genetik adalah

membawa sifat-sifat induk

kepada anaknya. Pada

manusia, DNA bertugas

mewariskan sifat-sifat orang

tua kepada anaknya.

Galeri

Berapakah kecepatan

pembelahan sel bakteri?

Pada umumnya, satu sel

bakteri hanya membutuh-

kan waktu 1- 3 jam untuk

menghasilkan 2 sel bakteri

atau untuk melipatgandakan

jumlah selnya. Jika di dalam

1 erlenmeyer ditumbuhkan

10.000 sel bakteri, maka

setelah 1 jam jumlah bakteri

akan menjadi 20.000 sel.

Madigan, Martinko, & Parker, Biology of

Microorganisms

Pembelahan Sel

Pembelahan biner dimulai dengan pembelahan inti sel menjadi

dua, kemudian diikuti pembelahan sitoplasma. Akhirnya, sel terbelah

menjadi dua sel anakan. Pembelahan biner dapat terjadi pada

organisme prokariotik atau eukariotik tertentu. Perbedaan antara

organisme prokariotik dan eukariotik, terutama berdasarkan pada ada

tidaknya membran inti selnya. Membran inti sel tersebut membatasi

cairan pada inti sel (

nukleoplasma

) dengan cairan di luar inti sel,

tempat terdapatnya organel sel (

sitoplasma

). Organisme

prokariotik

tidak mempunyai membran inti sel, sedangkan organisme

eukariotik

mempunyai membran inti sel. Oleh karena itu, eukariotik dikatakan

mempunyai inti sel (nukleus) sejati.

Pembelahan biner pada organisme prokariotik terjadi pada

bakteri. DNA bakteri terdapat pada daerah yang disebut

nukleoid

DNA pada bakteri relatif lebih kecil dibandingkan dengan DNA pada

sel eukariotik. DNA pada bakteri berbentuk tunggal, panjang dan

sirkuler sehingga tidak perlu dikemas menjadi kromosom sebelum

pembelahan. Proses pembelahan sel pada bakteri dapat kalian lihat

pada Gambar 4.1.

Contoh organisme eukariotik yang mengalami pembelahan biner

adalah Amoeba. Proses pembelahan sel pada Amoeba dapat kalian pe-

lajari pada Gambar 4.2.

Nah, berdasarkan Gambar 4.1. dan 4.2. tersebut, untuk memu-

dahkan pemahaman kalian maka lakukanlah rubrik

Telisik

berikut ini.

Setelah kalian memahami pembelahan sel secara langsung, simak-

lah materi berikutnya tentang pembelahan sel secara tidak langsung

berikut ini.

Gambar 4.2

Pembelahan biner pada

Amoeba.

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 221

Telisik

Mengingat Struktur Sel Prokariotik dan Eukariotik

Gambarlah struktur sel prokariotik dan eukariotik beserta bagian-bagiannya. Berilah bingkai pada

gambar kalian dan bila perlu kalian tempel di dinding ruang kelas kalian. Setelah mengetahui struktur sel,

berdasarkan Gambar 4.1. dan 4.2, jelaskan dengan kata-kata kalian sendiri proses pembelahan biner

pada Amoeba dan bakteri. Kalian dapat mencari dan menelusuri pelbagai literatur tentang pembelahan

sel tersebut.

Gambar 4.1

Pembelahan amitosis pada bakteri.

Kromosom

bakteri

Membran plasma

Dinding sel

Duplikasi kromosom

Pertumbuhan berlanjut

dari sel

Pembelahan menjadi

dua sel

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1,

hlm. 229 (dengan pengembangan)

100

Biologi Kelas XII

2. Pembelahan Sel secara Tidak Langsung (Mitosis dan Meiosis)

Pembelahan sel secara tidak langsung adalah pembelahan yang

melalui tahapan-tahapan tertentu. Setiap tahapan pembelahan ditandai

dengan penampakan kromosom yang berbeda-beda. Kalian telah

mengetahui bahwa di dalam inti sel terdapat

benang-benang

kromatin

Ketika sel akan membelah, benang-benang kromatin ini menebal dan

memendek, yang kemudian disebut kromosom. Perhatikan Gambar

4.3. Kromosom dapat berikatan dengan warna tertentu, sehingga

mudah diamati dengan mikroskop. Hasil penelitian menunjukkan

bahwa kromosom merupakan benang pembawa sifat. Di dalam

kromosom terdapat gen sebagai faktor pembawa sifat keturunan.

Pada waktu sel sedang membelah, terjadi proses pembagian

kromosom di dalamnya. Tingkah laku kromosom selama sel

membelah dibedakan menjadi fase-fase atau tahap-tahap pembelahan

sel. Pembelahan sel yang terjadi melalui fase-fase itulah yang disebut

pembelahan secara tidak langsung. Mengenai fase-fase pembelahan

mitosis akan dibahas pada subab tersendiri.

Pembelahan sel secara tidak langsung dibedakan menjadi dua,

yaitu pembelahan

mitosis

dan

meiosis

Sebelum kalian mempelajari lebih jauh tentang pembelahan sel

secara tidak langsung, ada baiknya kalian lakukan rubrik

Diskusi

beri-

kut ini.

Proses pertumbuhan dan perkembangan jaringan atau organ tu-

buh organisme terjadi melalui proses pembelahan sel secara mitosis.

Pembelahan mitosis

adalah pembelahan sel yang menghasilkan sel

anakan dengan jumlah kromosom sama dengan jumlah kromosom

induknya. Proses pembelahan mitosis terjadi pada semua sel tubuh

makhluk hidup, kecuali pada jaringan yang menghasilkan gamet (sel

kelamin).

Pada pembelahan mitosis, satu sel induk membelah diri menjadi

dua sel anakan. Sel anakan ini mewarisi sifat sel induknya dan memiliki

jumlah kromosom yang sama dengan induknya. Jika sel induk memi-

liki 2n kromosom, maka setiap sel anakan juga memiliki 2n kromo-

som. Jumlah 2n ini disebut juga kromosom

diploid

Pembelahan mitosis terjadi selama pertumbuhan dan reproduksi

secara aseksual. Pada manusia dan hewan, pembelahan mitosis terjadi

pada sel meristem somatik (sel tubuh) muda yang mengalami pertum-

buhan dan perkembangan. Sebagai contoh, sel telur yang telah dibuahi

sperma akan membelah beberapa kali secara mitosis untuk memben-

Menurut kalian, apa yang akan terjadi apabila organisme di dunia ini tidak mengalami pembelahan sel?

Apa yang akan terjadi jika manusia mempunyai kecepatan memperbanyak diri atau berkembangbiak

secepat sel bakteri? Jelaskan dan diskusikan dengan teman kalian serta presentasikan argumen kalian di

depan kelas.

Diskusi

Gambar 4.3

Kromosom pada sel yang siap

membelah

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 221

Pembelahan Sel

101

tuk embrio. Sel-sel pada embrio ini terus-menerus membelah secara

mitosis dan akhirnya terbentuk bayi. Pertumbuhan manusia dari bayi

hingga dewasa juga melalui mekanisme pembelahan sel secara mitosis.

Inilah salah satu bentuk kekuasaan tuhan yang harus kita syukuri.

Pembelahan meiosis

yang disebut juga sebagai

pembelahan reduksi

merupakan pembelahan sel induk dengan jumlah kromosom diploid

(2n) menghasilkan empat sel anakan. Setiap sel anakan mengandung

separuh kromosom sel induk atau disebut haploid

(

)

. Pembelahan

meiosis terjadi pada proses pembentukan sel gamet (sel kelamin) pada

organ reproduksi (testis atau ovarium). Pada manusia atau hewan,

sperma yang haploid dihasilkan di dalam testis dan sel telur yang

juga haploid dihasilkan di dalam ovarium. Pada tumbuhan berbunga,

sel gamet dihasilkan di dalam putik dan benang sari. Pembentukan

gamet jantan dan gamet betina terjadi melalui tahapan gametogenensis

(dibahas pada subbab tersendiri). Penyatuan kedua gamet akan

menghasilkan zigot dengan variasi genetik. Ini disebabkan karena

sel anakan merupakan hasil penyatuan dua sel yang berbeda materi

genetiknya. Perpaduan ini menyebabkan adanya variasi genetik.

Kalian telah mengetahui pengertian pembelahan mitosis dan meiosis.

Tahapan apa sajakah yang dilalui pada setiap pembelahan tersebut? Un-

tuk mengetahui jawabannya, simaklah dengan saksama uraian berikut.

B. Tahapan Pembelahan Mitosis

Pembelahan sel secara mitosis meliputi sejumlah tahapan tertentu.

Sebenarnya, pembelahan mitosis hanyalah sebagian kecil dari

siklus

sel

. Siklus sel terdiri dari fase pembelahan mitosis (M) dan periode

pertumbuhan yang disebut interfase. Interfase merupakan bagian ter-

besar dari siklus sel. Interfase terdiri dari tiga sub fase, yaitu

fase G1

(pertumbuhan primer)

fase S (sintesis)

, dan

fase G2 (pertumbuhan

sekunder

). Perhatikan Gambar 4.4.

Pembelahan mitosis merupakan pembelahan yang menghasil-

kan sel-sel tubuh (sel somatik). Secara garis besar, pembelahan sel

secara mitosis terdiri dari fase istirahat (

interfase

), fase pembelahan

Apakah yang dimaksud dengan pembelah-

an sel?

Apakah peranan pembelahan sel pada or-

ganisme bersel satu dan organisme bersel

banyak?

Jelaskan istilah kromatin dan kromosom pada

proses pembelahan sel.

Pembelahan sel secara langsung disebut

juga amitosis. Jelaskan maksudnya dan

berilah contoh.

Apa yang dimaksud dengan pembelahan

mitosis?

Apa yang dimaksud dengan pembelahan

meiosis?

Di manakah terjadinya pembelahan mito-

sis dan meiosis pada hewan dan tumbu-

han berbunga?

Uji Kompetensi

Pertumbuhan

sampai terjadi

Mitosis

Sintesis

komponen

sel

Replikasi komponen

sel dan DNA

tidak terjadi

pembelahan

Gambar 4.4

Siklus mitosis

102

Biologi Kelas XII

inti sel (

kariokinesis

), dan fase

pembelahan sitoplasma (sitokinesis)

Bagaimanakah ciri-ciri setiap fase pembelahan tersebut? Untuk menge-

tahuinya, simaklah penjelasan berikut.

1. Interfase (Fase Istirahat)

Pada tahap ini, sel dianggap sedang istirahat dan tidak melaku-

kan pembelahan. Namun, interfase merupakan tahap yang penting

untuk mempersiapkan pembelahan atau melakukan metabolisme sel.

Pada interfase, tingkah laku kromosom tidak tampak karena berbentuk

benang-benang kromatin yang halus. Walaupun begitu, sel anak yang

baru terbentuk sudah melakukan metabolisme. Sel perlu tumbuh dan

melakukan berbagai sintesis sebelum memasuki proses pembelahan

berikutnya.

Apa saja kegiatan sel pada saat interfase? Pada saat interfase, sel

mengalami subfase berikut.

a. Fase Pertumbuhan Primer (

Growth 1

disingkat

)

Sel yang baru terbentuk mengalami pertumbuhan tahap pertama.

Pada subfase ini, sel-sel belum mengadakan replikasi DNA yang masih

bersifat 2n (diploid). Sementara organel-organel yang ada di dalam sel,

seperti mitokondria, retikulum endoplasma, kompleks golgi, dan or-

ganel lainnya memperbanyak diri guna menunjang kehidupan sel.

b. Fase Sintesis (S)

Pada subfase ini, sel melakukan sintesis materi genetik. Materi ge-

netik adalah bahan-bahan yang akan diwariskan kepada keturunannya,

yaitu DNA. DNA dalam inti sel mengalami replikasi (penggandaan

jumlah salinan). Jadi, subfase sintesis (penyusunan) menghasilkan 2

salinan DNA.

c. Fase Pertumbuhan Sekunder (

Growth 2

disingkat

)

Setelah DNA mengalami replikasi, subfase berikutnya adalah per-

tumbuhan sekunder (G2). Pada subfase ini, sel memperbanyak organel-

organel yang dimilikinya. Ini bertujuan agar organel-organel tersebut

dapat diwariskan kepada setiap sel turunannya. Pada subfase ini, rep-

likasi DNA telah selesai dan sel bersiap-siap mengadakan pembelahan

secara mitosis. Selain itu, inti sel (nukleus) telah terbentuk dengan jelas

dan terbungkus membran inti. Perhatikan Gambar 4.5.

Pada subfase ini, inti sel mempunyai satu atau lebih nukleolus

(membran inti sel). Di luar inti terdapat dua

sentrosom

yang terbentuk

oleh replikasi

sentrosom

pada tahap sebelumnya. Sentrosom mengala-

mi perpanjangan menyebar secara radial yang disebut aster (bintang).

Pada sentrosom terdapat sepasang sentriol yang berfungsi menentukan

orientasi pembelahan sel. Walaupun kromosom telah diduplikasi pada

fase S, namun pada fase G2, kromosom belum dapat dibedakan secara

individual karena masih berupa benang-benang kromatin.

Gambar 4.5

Pada fase G2

(interfase akhir), inti sel sudah

terbentuk dengan jelas dan

terbungkus membran inti sel.

Sentrosom

(dengan pasangan sentriol)

Nukleolus

Selubung

nukleus

Aster

Kromatin

(reduplikasi)

Plasma

membran

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 224

Pembelahan Sel

103

Setelah ketiga tahapan interfase dilalui, sel telah siap menjalani

pembelahan secara mitosis. Seperti fase interfase, pembelahan mitosis

juga terdiri dari beberapa fase. Untuk mengetahui lebih jauh tentang

fase-fase pada pembelahan mitosis, simaklah penjelasan berikut.

2. Pembelahan Mitosis

Kalian telah mengetahui bahwa pembelahan mitosis menghasil-

kan sel anakan yang identik dengan induknya. Secara garis besar, fase

pembelahan mitosis terbagi menjadi dua fase, yaitu fase pembelahan

inti (

kariokinesis

) dan fase pembelahan sitoplasma (

sitokinesis

Kariokinesis adalah fase pembelahan inti sel. Secara rinci, fase

kariokinesis dibagi menjadi empat subfase, yaitu

profase, metafase,

anafase,

dan

telofase

. Sekarang, marilah kita bahas keempat subfase

tersebut.

a Profase

Pada permulaan profase, di dalam nukleus mulai terbentuk kro-

mosom

yaitu benang-benang rapat dan padat yang terbentuk akibat

menggulungnya kromatin. Pada fase ini, kromosom dapat dilihat

menggunakan mikroskop. Selanjutnya, nukleolus menghilang dan

terjadi duplikasi kromosom (kromosom membelah dan memanjang)

menghasilkan 2 kromosom anakan yang disebut

kromatid

. Kedua

kromatid tersebut bersifat identik sehingga disebut

kromatid kembar

(

sister chromatid

), yang bersatu atau dihubungkan oleh

sentromer

pada

lekukan kromosom. Perhatikan Gambar 4.6. Sentromer merupakan

bagian kromosom yang menyempit, tampak lebih terang dan membagi

kromosom menjadi 2 lengan.

Pada akhir profase, di dalam sitoplasma mulai terbentuk

gelendong

pembelahan

(

spindel

) yang berasal dari mikrotubulus. Mikrotubulus

tersebut memanjang, seolah-olah mendorong dua sentrosom di sepanjang

permukaan inti sel (nukleus). Akibatnya, sentrosom sa ling menjauh.

Proses ini kemudian berlanjut ke fase berikutnya, yaitu metafase.

b Metafase

Tahap awal metafase (prometafase) ditandai dengan semakin

memadatnya kromosom (kromosom ini terdiri dari 2 kromatid) dan

terpecahnya membran inti (membran nukleus). Hal ini menyebab-

kan mikrotubulus dapat menembus inti sel dan melekat pada struktur

khusus di daerah sentromer setiap kromatid, disebut

kinetokor

. Oleh

karena itu, kinetokor ini berfungsi sebagai tempat bergantung bagi

kromosom.

Sebagian mikrotubulus yang melekat pada kinetokor disebut

mikro-

tubulus kinetokor

, sedangkan mikrotubulus yang tidak memperoleh

kinetokor disebut

mikrotubulus non kinetokor

. Sementara itu,

mikrotubulus non kinetokor berinteraksi dengan mikrotubulus lain

dari kutub sel yang berlawanan. Pada metafase, kromosom tampak

jelas.

Gelondong

miotik awal

Sentromer

Kromosom, terdiri

dari dua kromatid

saudara

Gambar 4.6

rofase ditandai

dengan terbentuknya kromosom

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 224

104

Biologi Kelas XII

Pada tahap metafase sesungguhnya, sentrosom telah berada pada

kutub sel. Dinding inti sel menghilang. Sementara itu, kromosom me-

nempatkan diri pada bidang pembelahan yang disebut bidang metafase.

Bidang ini merupakan bidang khayal yang terletak tepat di tengah sel,

seperti garis katulistiwa bumi sehingga disebut juga

bidang ekuator

Pada bidang ini, sentromer dari seluruh kromosom terletak pada satu

baris yang tegak lurus dengan gelendong pembelahan. Kinetokor pada

setiap kromatid menghadap pada kutub yang berlainan (perhatikan

Gambar 4.7). Dengan letak kromosom berada di bidang pembelahan,

maka pembagian jumlah informasi DNA yang akan diberikan kepada

sel anakan yang baru, benar-benar rata dan sama jumlahnya. Tahapan

ini merupakan akhir dari metafase.

c Anafase

Setelah berakhirnya tahap metafase, pembelahan sel berlanjut

pada tahap anafase. Tahap anafase ditandai dengan berpisahnya

kromatid saudara pada bagian sentromer kromosom. Gerak kromatid

ini disebabkan tarikan benang mikrotubulus yang berasal dari sentriol

pada kutub sel. Kalian telah mengetahui bahwa mikrotubulus melekat

pada sentromer. Hal ini menyebabkan sentromer tertarik terlebih

dahulu. Akibatnya, sentromer berada di depan dan bagian lengan

kromatid berada di belakang. Struktur ini seperti huruf V. Gerakan

ini menempuh jarak sekitar 1μm (10-6 meter) tiap menit. Pada

saat bersamaan, mikrotubulus non kinetokor semakin memanjang

sehingga jarak kedua kutub sel semakin jauh. Selanjutnya, masing-

masing kromatid bergerak ke arah kutub yang berlawanan dan

berfungsi sebagai kromosom lengkap, dengan sifat keturunan yang

sama (identik). Untuk menjalankan tugasnya ini, mikrotubulus telah

mengalami peruraian pada bagian kinetokornya. Lalu bagaimanakah

bidang pembelahan sel pada hewan dan tumbuhan?

Salah satu perbedaan sel tumbuhan dan sel hewan adalah ada ti-

daknya sentriol. Pada sel tumbuhan, peran sentriol digantikan oleh

kromosom sehingga arah pembelahan tetap menuju ke kutub sel. Pada

sel hewan, sentriol pada kutub sel merupakan arah yang dituju oleh

gerakan kromatid saat pembelahan.

Gambar 4.8

Tahap pembelahan

anafase ditandai berpisahnya

pasangan kromatid ke kutub

berlawanan.

Kromosom anak

Gambar 4.7

(a) Metafase awal

(prometafase) ditandai

dengan interaksi kromosom

dan mikrotubulus. (b) Metafase

ditandai dengan adanya bidang

metafase sebagai tempat

kromosom berbagi DNA pada

setiap kromatid.

Mikrotubula

nonkinetokor

Kinetokor

Fragmen selubung

nukleus

Kutub

gelondong

Mikrotubula

kinetokor

Gelondong

Pelat metafase

(a)

(b)

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 225

Pembelahan Sel

105

d Telofase

Pada tahap telofase ini, inti sel anakan terbentuk kembali dari

fragmen-fragmen nukleus. Bentuk selnya memanjang akibat peran

mikrotubulus non kinetokor. Benang-benang kromatin mulai longgar.

Dengan demikian, fase kariokinesis yang menghasilkan dua inti sel

anak yang identik secara genetik telah berakhir, namun dua inti sel

masih berada dalam satu sel. Perhatikan Gambar 4.9.

Agar kedua inti terpisah menjadi sel baru, perlu adanya

pembelahan sitoplasma yang disebut

sitokinesis

. Sitokinesis terjadi,

segera setelah telofase selesai. Pada fase sitokinesis terjadi pembelahan

sitoplasma diikuti pembentukan sekat sel baru, sehingga terbentuk dua

sel anakan.

Pada sel hewan, sitokinesis ditandai dengan pembentukan alur

pembelahan melalui pelekukan permukaan sel di sekitar bekas bidang

ekuator. Di sepanjang alur melingkar, terdapat mikrofi

lamen yang

terdiri dari protein aktin dan miosin. Protein tersebut berperan dalam

kontraksi otot atau pergerakan sel yang lain. Kontraksi ini semakin

ke dalam sehingga menjepit sel dan membagi isi sel menjadi 2 bagian

yang sama.

Berbeda dengan sel hewan, sel tumbuhan mempunyai dinding

sel yang keras. Oleh karena itu, pada sitokinensis tidak terbentuk

alur pembelahan. Sitokinesis terjadi dengan pembentukan pelat sel

(

cell plate

) yang terbentuk oleh vesikula di sekitar bidang ekuator.

Vesikula-vesikula yang dibentuk oleh badan golgi tersebut saling

bergabung. Penggabungan juga terjadi dengan membran plasma

diikuti terbentuknya dinding sel yang baru oleh materi dinding sel

yang dibawa oleh vesikula. Perhatikan Gambar 4.10.

Kalian telah mempelajari tahap-tahap pembelahan sel hewan, dan sedikit

menyinggung pembelahan sel tumbuhan. Pembelahan pada sel hewan dan

sel tumbuhan memang sedikit berbeda. Di manakah letak perbedaannya?

Untuk mengetahuinya, lakukan

Percobaan

di halaman berikutnya.

Gambar 4.9

Tahap telofase merupakan tahap

akhir kariokinesis.

Pembentukan

selubung

nukleus

Pembentukan

nukleolus

Alur pembelahan

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 225

Gambar 4.10

(a) Sitokinesis pada sel hewan

(b) Sitokinesis pada sel tumbuhan

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 228

Alur pembelahan

Kontraksi cincin

mikrofi

lamen

Sel anak

(a)

Dinding sel

Dinding sel baru

Sel anak

Pelat sel

Vesikula yang mengandung

materi dinding sel

(b)

106

Biologi Kelas XII

Percobaan

Tahap Mitosis pada Ujung Akar Bawang Putih

(

Allium sativum

)

A. Dasar Teori

Pembelahan mitosis merupakan pembelahan yang terjadi pada sel-sel tubuh (sel somatik).

Pembelahan mitosis terjadi melalui fase istirahat (interfase), profase, metafase, anafase, dan

telofase serta sitokinesis. Pembelahan mitosis pada tanaman terjadi pada jaringan-jaringan

meristem yang sel-selnya aktif membelah, seperti sel pada ujung akar, ujung batang, dan kam-

bium. Pembelahan mitosis menghasilkan dua sel anakan yang identik dengan sel induknya.

B. Tujuan

Mengetahui dan memahami tahapan mitosis pada ujung akar, khususnya akar bawang putih

dan menemukan perbedaan pembelahan sel hewan dan sel tumbuhan.

C. Alat dan Bahan

Cawan Petri (

petridish

)

Gelas benda dan kaca penutup

3. Silet atau

cutter

4. Pipet tetes

5. Jarum jala

6. Lampu spiritus

7. Mikroskop

8. Kertas tisu

9. Karton hitam

10. Air

11. Larutan fiksatif

carnoy

(etanol: kloroform : asam asetat glacial perbandingan 6:3:1)

12. Kloroform atau asam asetat 45%

13. Larutan HCl 1 N

14. Larutan asetoorcein

15. Bawang putih segar

16.

Cutex

D. Langkah Percobaan

Sebelumnya, kalian tumbuhkan akar bawang putih dengan langkah sebagai berikut:

Bersihkan bagian pangkal bawang putih dari sisa-sisa akar. Kemudian, masukkan ke

dalam cawan Petri yang telah diisi air agar bagian pangkal bawang sedikit teren-

dam.

b. Bungkus cawan Petri dengan karton hitam, lalu letakkan di tempat yang gelap dan

hangat. Tambahkan air secara kontinyu agar bagian pangkal bawang tetap teren-

dam. Tunggulah tumbuhnya akar bawang putih tersebut setelah satu minggu.

Setelah akar tumbuh, potong akar bawang putih sekitar 3-5 mm dari ujung akar dengan

hati-hati. Bila tidak segera digunakan, preparat dapat diawetkan pada larutan fiksatif

car-

noy

Cucilah akar tersebut dengan akuades 2 kali dan difiksasi dengan asam asetat 45% pada

suhu 4° C selama 15 menit.

Cucilah kembali ujung akar tersebut, kemudian pindahkan potongan akar ke dalam gelas

benda yang telah ditetesi HCl 1 N. Panaskan pada suhu 55° C selama 2-5 menit sehingga

ujung akar menjadi lunak.

Ujung-ujung akar tersebut dicuci bersih dan warnailah dengan acetoorcein 1% selama 30

menit.

Pembelahan Sel

107

Setelah terwarnai, pindahkan potongan akar pada gelas benda menggunakan jarum jala

dan seraplah bagian pinggirnya dengan tisu. Lalu teteskan gliserin dan haluskan poton-

gan akar menggunakan jarum jala.

Letakkan potongan akar pada gelas benda, tutup dengan kaca penutup. Lekatkan den-

gan

cutex

. Tekan pelan-pelan kaca penutup agar potongan akar menjadi pipih.

Amati preparat menggunakan mikroskop.

Gambarlah sel-sel ujung akar yang tampak. Kemudian, identifikasikan tahap-tahap pem-

belahan yang sedang berlangsung.

Perhatian dan Catatan:

a. Hati-hatilah dalam menggunakan larutan HCl karena larutan ini berbahaya bagi kulit.

b. Fiksatif berfungsi memelihara keadaan sel agar tidak melanjutkan proses pembelahan.

E. Pembahasan

Adakah bagian akar bawang bombay yang sedang mengalami interfase, profase, meta-

fase, anafase, telofase, dan sitokinesis? Ciri-ciri apakah yang tampak pada setiap fase

tersebut?

Apakah pada sel tumbuhan yang kalian amati terdapat sentriol? Jika tidak ada, apakah

yang berperan dalam orientasi pembelahan sel?

Bagaimanakah jumlah kromosom pada sel akar bawang pada setiap tahap pembelahan?

4. Kadang kala dijumpai sel-sel yang sedang tidak membelah pada ujung akar bawang

bombay. Jelaskan kemungkinan yang terjadi pada peristiwa ini.

Buatlah tabel perbedaan antara pembelahan sel pada hewan dan tumbuhan.

Gambar 4.11

Fase pembelahan

mitosis pada ujung akar

bawang. (a) Profase, (b)

metafase, (c) anafase, (d)

telofase, dan (e) sitokinesis.

Nukleus

Nukleolus

Kromatin

memadat

Kromosom

Pelat sel

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 229.

Bagaimanakah hasil percobaan kalian? Dengan melakukan per-

cobaan tersebut, tentunya kalian telah mengetahui perbedaan antara

pembelahan sel hewan dan sel tumbuhan. Coba bandingkan fase-fase

pembelahan mitosis pada ujung akar bawang bombay hasil pengamatan

kalian dengan gambar berikut ini:

108

Biologi Kelas XII

Nah, berdasarkan gambar dan hasil pengamatan kalian, pembelah an

mitosis pada ujung akar bawang bombay dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Tahap profase dimulai dengan memadatnya benang kromatin.

Meskipun tampak jelas, nukleolus akan segera menghilang. Selain

itu, gelendong pembelahan mulai terbentuk walaupun belum ter-

lihat pada mikroskop.

2. Tahap metafase awal (prometafase) dimulai dengan pemisahan

kromosom. Setiap kromosom terdiri dari dua kromatid berpa-

sangan. Pada fase ini, membran nukleus terfragmentasi dan

mikrotubulus kinetokor melekat pada sentromer. Pada tahap

metafase, gelendong terbentuk lengkap. Kromosom ditarik dengan

kuat oleh mikrotubulus kinetokor yang datang dari kutub sel

berlawanan. Akhirnya, kromosom berbaris pada bidang metafase.

3. Tahap anafase ditandai dengan pemisahan kromosom. Kromosom

anak berpindah ke kutub-kutub sel seiring memendeknya mikro-

tubulus kinetokor.

4. Tahap telofase ditandai dengan terbentuknya inti sel (nukleus)

anak. Pada tahap ini, sitokinesis mulai terjadi. Pelat sel yang

membagi sitoplasma menjadi dua, mulai tumbuh di sekeliling sel

induknya. Kemudian dua sel anak terpisah, seperti tampak pada

Gambar 4.11.

Dari keterangan tersebut tampak bahwa pada sel tumbuhan ti-

dak terdapat sentriol. Orientasi pembelahan dilakukan secara langsung

oleh kromosom.

Mudah dan mengasyikkan bukan? Agar tahu sejauh mana pema-

haman kalian, coba kerjakan

Uji Kompetensi

di bawah ini.

Kalian telah mempelajari proses-proses yang terjadi pada pembelah-

an mitosis. Sekarang, marilah mempelajari proses-proses yang terjadi

pada pembelahan sel secara meiosis. Untuk lebih lengkapnya, simaklah

penjelasan berikut.

Kerjakanlah soal-soal berikut ini.

Apa yang perlu dilakukan sel sebelum meng-

alami pembelahan?

Jelaskan pengertian dan tahapan siklus sel.

3. Sebutkan tahapan-tahapan pada interfase

sebelum sel membelah secara mitosis.

Sebutkan ciri-ciri setiap tahap pembelahan

mitosis. Kemudian, gambarkan proses yang

terjadi pada setiap tahapan.

5. Jelaskan fungsi sentriol dan sentromer

dalam pembelahan mitosis.

Hasil pembelahan mitosis adalah dua sel

yang identik. Begaimanakah penjelasan

pernyataan tersebut?

Sebutkan perbedaan pembelahan mitosis

pada sel hewan dan sel tumbuhan.

Jelaskan dengan gambar fase pembela-

han mitosis pada sel tumbuhan.

Uji Kompetensi

Pembelahan Sel

109

C. Pembelahan Meiosis

Pernahkah kalian berpikir mengapa seekor kambing hanya mela-

hirkan kambing, manusia melahirkan manusia, atau sapi melahirkan

sapi? Secara kodrati, makhluk hidup tertentu hanya melahirkan makh-

luk yang sejenis. Ini dikarenakan adanya mekanisme tertentu pada saat

awal perkembangbiakan. Bahkan, sebelum terbentuk calon anak di

dalam rahim, mekanisme ini sudah dimulai. Mekanisme ini dimulai

pada sel-sel kelamin (sel reproduksi) calon bapak dan calon ibu. Me-

kanisme tersebut adalah pembelahan sel secara

meiosis

Makhluk hidup yang sejenis mempunyai jumlah kromosom yang

sama pada setiap sel. Misalnya, manusia mempunyai 46 kromosom, ke-

cuali pada sel reproduksi atau sel kelaminnya. Sel kelamin pada manusia

hanya mempunyai setengah jumlah kromosom sel tubuh lainnya, yaitu 23

kromosom. Jumlah setengah kromosom (haploid) ini diperlukan untuk

menjaga agar jumlah kromosom anak tetap 46. Kalian telah mengetahui

bahwa anak terbentuk dari perpaduan antara sel kelamin betina (sel telur)

dan sel kelamin jantan (sperma). Perpadu an kedua sel kelamin yang ma-

sing-masing memiliki 23 kromosom ini akan menghasilkan sel anak (calon

janin) yang mempunyai 46 kromosom. Oleh sebab itu, pembelahan meio-

sis sangat berpengaruh dalam perkembang an makhluk hidup.

Pembelahan meiosis disebut juga pembelahan

reduksi

, yaitu pe-

ngurangan jumlah kromosom pada sel-sel kelamin (sel gamet jantan

dan sel gamet betina). Sel gamet jantan pada hewan (mamalia) diben-

tuk di dalam testis dan gamet betinanya dibentuk di dalam ovarium.

Gamet jantan pada tumbuhan dibentuk di dalam organ reproduktif

berupa benang sari, sedangkan gamet betinanya dibentuk di dalam pu-

tik. Sel kelamin betina pada hewan berupa sel telur, sedangkan pada

tumbuhan berupa putik. Pada dasarnya, tahap pembelahan meiosis

serupa dengan pembelahan mitosis. Hanya saja, pada meiosis terjadi

dua kali pembelahan, yaitu

meiosis I dan meiosis II

. Masing-masing

pembelahan meiosis terdiri dari tahap-tahap yang sama, yaitu profase,

metafase, anafase, dan telofase. Bagaimanakah ciri-ciri setiap tahap

pembelahan meiosis tersebut? Kalian akan mengetahuinya setelah

mempelajari uraian berikut.

1. Tahap Meiosis I

Seperti halnya pembelahan mitosis, sebelum mengalami pembe-

lahan meiosis, sel kelamin perlu mempersiapkan diri. Fase persiapan

ini disebut tahap

interfase

. Pada tahap ini, sel melakukan persiapan

berupa penggandaan DNA dari satu salinan menjadi dua salinan

(seperti interfase pada mitosis). Tingkah laku kromosom masih be-

lum jelas terlihat karena masih berbentuk benang-benang halus (kro-

matin) sebagaimana interfase pada mitosis. Selain itu, sentrosom juga

bereplikasi menjadi dua (masing-masing dengan 2 sentriol), seperti

tampak pada gambar di samping. Sentriol berperan dalam menentu-

kan arah pembelahan sel.

Galeri

Pada manusia, ovulasi satu

ovum berlangsung secara

bergantian dari ovarium kiri

atau kanan, biasanya setiap

28 hari sekali. Jika ovulasi

berlangsung sejak usia 14

tahun hingga 40 tahun, maka

banyaknya ovum yang

dihasilkan wanita sekitar 26

x 13 = 338 ovum. Padahal

sebenarnya sejak lahir,

setiap wanita mengandung

400.000 oosit primer. Ini

berarti bahwa tidak semua

oosit primer dapat tumbuh

menjadi ovum karena men-

galami kematian.

Kwan & Lam, Biology, hlm. 343

Gambar 4.12

Tahap interfase

pada pembelahan meiosis.

Sentrosom (dengan

pasangan senriol)

Kromatin

Selubung nukleus

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 248

110

Biologi Kelas XII

Setelah terbentuk salinan DNA, barulah sel mengalami tahap

pembelahan meiosis I yang diikuti tahap meiosis II. Tahap meiosis I ter-

diri atas profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I, serta sitokinesis

I. Bagaimanakah ciri-ciri setiap fase pembelahan tersebut? Berikut akan

dibahas fase-fase meiosis I pada sel hewan dengan 4 kromosom diploid

(2n = 2). Untuk lebih jelasnya, simaklah penjelasan di bawah ini.

a. Profase I

Pada tahap meiosis I, profase I merupakan fase terpanjang atau

terlama dibandingkan fase lainnya bahkan lebih lama daripada tahap

profase pada pembelahan mitosis. Profase I dapat berlangsung dalam

beberapa hari. Biasanya, profase I membutuhkan waktu sekitar 90%

dari keseluruhan waktu yang dibutuhkan dalam pembelahan meiosis.

Tahapan ini terdiri dari lima subfase, yaitu

leptoten, zigoten, pakiten,

diploten,

dan

diakinesis

1) Leptoten

Subfase leptoten ditandai adanya benang-benang kromatin yang

memendek dan menebal. P

ada subfase ini mulai terbentuk sebagai

kromosom homolog

. Kalian perlu membedakan kromosom

homolog dengan kromatid saudara. Gambar 4.13 memperlihatkan

perbedaan pasangan kromosom homolog dengan kromatid saudara.

2) Zigoten

Kromosom homolog saling berdekatan atau berpasangan

menur

ut panjangnya. Peristiwa ini disebut

sinapsis

. Kromosom

homolog yang berpasangan ini disebut

bivalen

(terdiri dari 2 kro-

mosom homolog). Amati kembali Gambar 4.13.

3) Pakiten

Kromatid antara kromosom homolog satu dengan kromosom

homolog yang lain disebut sebagai kr

omatid bukan saudara (

non

sister chromatids

). Dengan demikian, pada setiap kelompok sinap-

sis terdapat 4 kromatid (1 pasang kromatid saudara dan 1 pasang

kromatid bukan saudara). Empat kromatid yang membentuk pa-

sangan sinapsis ini disebut

tetrad

(Gambar 4.14).

4) Diploten

Setiap bivalen me ngandung empat kromatid yang tetap

ber

kaitan atau berpasangan di suatu titik yang disebut

kiasma

(tunggal). Apabila titik-titik perlekatan tersebut lebih dari satu

disebut

kiasmata

. Proses perlekatan atau persilangan kromatid-

kromatid disebut

pindah silang

(

crossing over

). Pada proses pin-

dah silang, dimungkinkan terjadinya pertukaran materi genetik

(DNA) dari homolog satu ke homolog lainnya. Pindah silang ini-

lah yang memengaruhi variasi genetik sel anakan.

5) Diakinesis

Pada subfase ini terbentuk benang-benang spindel pembela-

han (gelendong mikr

otubulus). Sementara itu, membran inti sel

atau karioteka dan nukleolus mulai lenyap.

Gambar 4.14

Terbentuknya

tetrad pada subfase pakiten.

Kromatid

saudara

Kromatid bukan

saudara

Kiasmata

Gelendong

Tetrad

Gambar 4.13

Pasangan

kromosom homolog berbeda

dengan kromatid saudara.

Pasangan homolog berisi

kromosom yang direplikasi

Kromatid saudara

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 247

(dengan pengembangan)

Pembelahan Sel

111

Profase I diakhiri dengan terbentuknya

tetrad

yang mem-

bentuk dua pasang kromosom homolog. Perhatikan lagi Gambar

4.14. Setelah profase I berakhir, kromosom mulai bergerak ke bi-

dang metafase.

b. Metafase I

Pada metafase I, kromatid hasil duplikasi kromosom homolog

berjajar berhadap-hadapan di sepanjang daerah ekuatorial inti (bidang

metafase I). Membran inti mulai menghilang. Mikrotubulus kinetokor

dari salah satu kutub melekat pada satu kromosom di setiap pasangan.

Sementara mikrotubulus dari kutub berlawanan melekat pada pasang-

an homolognya. Dalam hal ini, kromosom masih bersifat diploid. Per-

hatikan Gambar 4.15.

c. Anafase I

Setelah tahap metafase I selesai, gelendong mikrotubulus mulai

menarik kromosom homolog sehingga pasangan kromosom homolog

terpisah dan masing-masing menuju ke kutub yang berlawanan

(Gambar 4.16). Peristiwa ini mengawali tahap anafase I. Namun,

kromatid saudara masih terikat pada sentromernya dan bergerak

sebagai satu unit tunggal. Inilah perbedaan antara anafase pada mitosis

dan meiosis. Pada mitosis, mikrotubulus memisahkan kromatid yang

bergerak ke arah berlawanan. Coba pelajari lagi tahap anafase pada

mitosis.

d. Telofase I

Pada telofase, setiap kromosom homolog telah mencapai kutub-

kutub yang berlawanan. Ini berarti setiap kutub mempunyai satu set

kromosom haploid. Akan tetapi, setiap kromosom tetap mempunyai

dua kromatid kembar. Pada fase ini, membran inti muncul kembali.

Peristiwa ini kemudian diikuti tahap selanjutnya, yaitu sitokinesis.

e. Sitokinesis

Kalian masih ingat pengertian sitokinesis pada sel hewan mau-

pun tumbuhan bukan? Ya, sitokinesis merupakan proses pembelahan

sitoplasma. Tahap sitokinesis terjadi secara simultan dengan telofase.

Artinya, terjadi secara bersama-sama. Tahap ini merupakan tahap di

antara dua pembelahan meiosis. Alur pembelahan atau pelat sel mulai

terbentuk (Gambar 4.17). Pada tahap ini tidak terjadi perbanyakan

(replikasi) DNA.

Hasil pembelahan meiosis I menghasilkan dua sel haploid yang

mengandung setengah jumlah kromosom homolog. Meskipun demiki-

an, kromosom tersebut masih berupa kromatid saudara (kandungan

DNA-nya masih rangkap). Untuk menghasilkan sel anakan yang mem-

punyai kromosom haploid diperlukan proses pembelahan selanjutnya,

yaitu meiosis II. Jarak waktu antara meiosis I dengan meiosis II disebut

dengan

interkinesis

Gambar 4.15

Kromosom

homolog berjajar pada bidang

metafase.

Sentromer (dengan

kinetokor)

Pelat metafase

Mikrotubula melekat

pada kinetokor

Gambar 4.16

Kromosom homolog mulai

bergerak menuju kutub sel.

Kromosom

homolog

berpisah

Kromatid saudara

tetap melekat

Gambar 4.17

Kromosom homolog mulai

bergerak menuju kutub sel.

Tahap ini disertai sitokinesis.

Alur pembelahan

112

Biologi Kelas XII

Jadi, tujuan meiosis II adalah membagi kedua salinan DNA pada

sel anakan yang baru hasil dari meiosis I. Meiosis II terjadi pada ta-

hap-tahap yang serupa seperti meiosis I. Nah, untuk mengetahui lebih

lanjut tentang tahap meiosis II, perhatikan uraian selanjutnya.

2. Tahap Meiosis II

Tahap meiosis II juga terdiri dari profase, metafase, anafase, dan telo-

fase. Tahap ini merupakan kelanjutan dari tahap meiosis I. Masing

-masing

sel anakan hasil pembelahan meiosis I akan membelah lagi menjadi

dua. Sehingga, ketika pembelahan meiosis telah sempurna, dihasilkan

empat sel anakan. Hal yang perlu diingat adalah bahwa jumlah kromo-

som keempat sel anakan ini tidak lagi diploid (2n) tetapi sudah haploid

(n). Proses pengurangan jumlah kromosom ini terjadi pada tahap meio-

sis II. Bagaimanakah proses pengurangan jumlah kromosom ini terjadi?

Kalian akan mengetahuinya setelah mempelajari uraian di bawah ini.

a. Profase II

Fase pertama pada tahap pembelahan meiosis II adalah profase II

(Gambar 4.18a). Pada fase ini, kromatid saudara pada setiap sel anakan

masih melekat pada sentromer kromosom. Sementara itu, benang mi-

krotubulus mulai terbentuk dan kromosom mulai bergerak ke arah

bidang metafase. Tahap ini terjadi dalam waktu yang singkat karena

diikuti tahap berikutnya.

b. Metafase II

Pada metafase II, setiap kromosom yang berisi dua kromatid, me-

rentang atau berjajar pada bidang metafase II (Gambar 4.18b). Pada

tahap ini, benang-benang spindel (benang mikrotubulus) melekat pada

kinetokor masing-masing kromatid.

c. Anafase II

Fase ini mudah dikenali karena benang spindel mulai menarik

kromatid menuju ke kutub pembelahan yang berlawanan. Akibatnya,

kromosom memisahkan kedua kromatidnya untuk bergerak menuju

kutub yang berbeda (Gambar 4.18c). Kromatid yang terpisah ini se-

lanjutnya berfungsi sebagai kromosom individual.

d. Telofase II

Pada telofase II, kromatid yang telah menjadi kromosom menca-

pai kutub pembelahan. Hasil akhir telofase II adalah terbentuknya 4 sel

haploid, lengkap dengan satu salinan DNA pada inti selnya (nuklei).

e. Sitokinesis II

Selama telofase II, terjadi pula sitokinesis II, ditandai adanya sekat

sel yang memisahkan tiap inti sel. Akhirnya terbentuk 4 sel kembar

yang haploid.

Berdasarkan uraian di depan, sel-sel anakan sebagai hasil

pembelahan meiosis mempunyai sifat genetis yang bervariasi satu

Gambar 4.18

(a) Setiap sel anakan hasil

meiosis I mengalami profase II.

(b) Pada anafase II, kromatid

bergerak ke kutub

berlawanan.

kromatid) berada di bidang

metafase.

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 249

(a)

(b)

Kromatid saudara

memisah

(c)

Pembelahan Sel

113

sama lain. Variasi genetis yang dibawa sel kelamin orang tua

menyebabkan munculnya keturunan yang bervariasi juga.

Dapatkah kalian menunjukkan bagaimana mekanisme variasi

genetik sel anakan ini? Untuk mengetahuinya, simaklah

penjelasan berikut.

Kalian telah mempelajari pembelahan sel secara mitosis

dan meiosis. Pembelahan mitosis dan meiosis merupakan pem-

belahan yang berbeda satu sama lain. Bagaimanakah perbedaan

antara mitosis dan meiosis? Coba kalian perhatikan Tabel 4.1

berikut.

Nah, untuk mengetahui sejauh mana kalian menguasai materi

tersebut, coba kerjakan

Diskusi

dan

Uji Kompetensi

berikut.

Pembeda

Mitosis

Meiosis

a. Replikasi DNA

Pada interfase

Pada interfase, sebelum meiosis I.

. Tahap pembelahan

Satu kali, meliputi profase, metafase,

anafase, telofase, dan sitokinesis.

Dua kali, yaitu meiosis I dan meiosis

II.

Meiosis I meliputi profase I (lepto-

ten, zigoten, pakiten, diploten, dan

diakinesis).

Meiosis II meliputi profase II, meta-

fase II, anafase II, telofase II, dan

sitokinesis II.

c. Sinapsis

Tidak terjadi

Pada profase I

d. Jumlah dan sifat sel

anakan

Dua sel, masing-masing diploid (2n)

dan identik secara genetik dengan in-

duknya.

Empat sel, masing-masing haploid

(n) dan tidak identik secara gene-

tik, dengan induk maupun dengan

sesamanya.

e.Tempat terjadinya

1) Pada hewan

2) Pada tumbuhan

Di sel-sel tubuh (sel somatik)

Jaringan meristem (ujung akar, ujug

batang, dan kambium)

Organ kelamin jantan (testis) dan

organ kelamin betina (ovarium)

Organ reproduktif jantan (benang

sari) dan organ betina (putik)

f. Peran

1) Pada organisme

uniseluler

2) Pada orgsanisme

multiseluler

Memperbanyak diri

Memperbanyak sel, pertumbuhan, atau

memperbaiki sel yang rusak

Membentuk dan mengurangi jumlah

kromosom sel kelamin

Tabel 4.1. Perbedaan mitosis dan meiosis

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 250. (dengan pengembangan)

Pernahkah sel-sel pada bagian tubuh kalian rusak atau mengelupas? Dapatkah sel-sel tersebut diperbaiki?

Peristiwa apakah yang berperan dalam memperbaiki sel yang rusak tersebut? Diskusikan bersama kelom-

pok kalian.

Diskusi

Sel anak yang

haploid terbentuk

Gambar 2.19

ada telofase II yang

disertai sitokinesis II, dihasilkan empat

sel anak haploid.

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 249

114

Biologi Kelas XII

Kalian telah mempelajari pembelahan sel secara meiosis yang ter-

jadi pada sel-sel reproduksi. Berdasarkan penjelasan di atas, kalian tahu

bahwa pada hewan, sperma dan sel telur terbentuk dari pembelahan

meiosis. Bukan hanya hewan saja, tetapi sel-sel reproduksi pada tum-

buhan juga terbentuk dari pembelahan meiosis ini. Nah, setelah mem-

pelajari uraian selanjutnya, kalian akan mengetahui proses-proses yang

terjadi dalam pembentukan sel reproduksi pada hewan dan tumbuhan,

yang disebut

gametogenesis

D. Gametogenesis dan Pewarisan Sifat

Sebelum menjadi individu baru, baik pada tumbuhan maupun

hewan, tentunya diperlukan bahan baku atau cikal bakal pembentuk in-

dividu baru tersebut. Pada proses perkembangbiakan generatif (seksu-

al) hewan maupun tumbuhan, bahan baku tersebut berupa sel kelamin

yang disebut

gamet

. Gamet jantan dan betina diperlukan untuk mem-

bentuk zigot, embrio, kemudian individu baru. Nah, pada materi beri-

kut ini akan dibahas tentang proses pembentukan gamet, baik jantan

maupun betina yang disebut

gametogenesis

(

genesis

= pembentukan).

Gametogenesis melibatkan pembelahan meiosis dan terjadi pada

organ reproduktif. Pada hewan dan manusia, gametogenesis terjadi

pada testis dan ovarium, sedangkan pada tumbuhan terjadi pada pu-

tik dan benang sari. Hasil gametogenesis adalah sel-sel kelamin, yaitu

gamet jantan (sperma) dan gamet betina (ovum atau sel telur). Seka-

rang, marilah kita mempelajari proses terjadinya gametoge nesis pada

hewan dan tumbuhan.

1. Gametogenesis pada Hewan

Gametogenesis memegang peranan yang sangat penting dalam

perkembangbiakan hewan. Gametogenesis pada hewan yang akan kita

pelajari dibagi menjadi dua, yaitu spermatogenesis dan oogenesis.

Sper-

Jelaskan mengapa pembelahan meiosis di-

katakan sangat berpengaruh dalam pertum-

buhan dan perkembangan organisme?

Apakah yang akan terjadi jika sel kelamin,

baik jantan atau betina, tidak mengalami

pembelahan meiosis?

Sebutkan subfase yang terjadi pada profase.

Jelaskan pula ciri-ciri yang terjadi pada se-

tiap subfase tersebut.

Apa yang dimaksud sinapsis?

Apakah perbedaan antara

sister chromatids

dan

non sister chromatids

Bagaimanakah perbedaan profase pada

mitosis dan profase I pada meiosis?

Jelaskan tingkah laku pasangan kromatid

pada fase metafase I.

8. Jelaskan perbedaan antara mitosis dan

meiosis, ditinjau dari tujuan dan sifat sel

anakannya.

Gambarkan dan jelaskan tahapan-tahapan

yang dilalui pada pembelahan meiosis.

10. Jelaskan perbedaan antara anafase I

pada meiosis I dengan anafase pada mi-

tosis.

Uji Kompetensi

Galeri

Produksi Sperma Pria

Pada manusia, proses

pembentukan sperma dari

spermatosit primer hingga

terbentuk sel sperma, me-

merlukan waktu sekitar 48

jam. Setiap pria dapat me-

n geluarkan sperma sekitar

3 ml. Dalam setiap mililiter

mengandung 120 juta

sperma. Ini berarti, setiap in-

dividu dapat mengeluarkan

360 juta sperma yang hidup

dan bergerak aktif.

Pembelahan Sel

115

Gambar 4.20

Diagram

pembentukan sperma

(spermatogenesis) di dalam

testis.

Oogonium

Oosit

primer

Oosit

sekunder

Ootid

Ovum

Badan kutub

primer

Badan kutub

sekunder

Pai, Dasar-dasar Genetika, hlm. 37

matogenesis

merupakan proses pembentukan gamet jantan (sperma).

Sementara

oogenesis

adalah proses pembentuk an gamet betina (ovum

atau sel telur).

a. Spermatogenesis

Sperma berbentuk kecil, lonjong, berfl agela, dan secara keselu-

ruhan bentuknya menyerupai kecebong (berudu). Flagela pada sperma

digunakan sebagai alat gerak di dalam medium cair. Sperma dihasilkan

pada testis. Pada mamalia, testis terdapat pada hewan jantan sebagai

buah pelir atau buah zakar. Buah pelir pada manusia berjumlah

sepasang.

Di dalam testis terdapat saluran-saluran kecil yang disebut

tubulus

seminiferus

. Pada dinding sebelah dalam saluran inilah, terjadi proses

spermatogenesis. Di bagian tersebut terdapat sel-sel induk sperma yang

bersifat diploid (2n) yang disebut

spermatogonium

Pembentukan sperma terjadi ketika spermatogonium mengalami

pembelahan mitosis menjadi

spermatosit primer

(sel sperma primer).

Selanjutnya, sel spermatosit primer mengalami meiosis I menjadi dua

spermatosit sekunder

yang sama besar dan bersifat haploid. Setiap sel

spermatosit sekunder mengalami meiosis II, sehingga terbentuk 4 sel

spermatid

yang sama besar dan bersifat haploid.

Mula-mula, spermatid berbentuk bulat, lalu sitoplasmanya se-

makin banyak berkurang dan tumbuh menjadi sel spermatozoa yang

berfl

agela dan dapat bergerak aktif. Berarti, satu spermatosit primer

menghasilkan dua spermatosit sekunder dan akhirnya terbentuk 4 sel

spermatozoa

(jamak =

spermatozoon

) yang masing-masing bersifat

haploid dan fungsional (dapat hidup).

b. Oogenesis

Oogenesis merupakan proses pembentukan sel kelamin betina

atau gamet betina yang disebut sel telur atau ovum. Oogenesis terjadi

di dalam

ovarium

. Di dalam ovarium, sel induk telur yang disebut

oogonium

tumbuh besar sebagai oosit primer sebelum membelah

secara meiosis. Berbeda dengan meiosis I pada spermatogenesis yang

menghasilkan 2 spermatosit sekunder yang sama besar. Meiosis I

pada

oosit primer

menghasilkan 2 sel dengan komponen sitoplasmik

yang berbeda, yaitu 1 sel besar dan 1 sel kecil. Sel yang besar disebut

oosit sekunder

, sedangkan sel yang kecil disebut

badan kutub primer

(

polar body

Oosit sekunder dan badan kutub primer mengalami pembelahan

meiosis tahap II. Oosit sekunder menghasilkan dua sel yang berbeda.

Satu sel yang besar disebut

ootid

yang akan berkembang menjadi

ovum. Sedangkan sel yang kecil disebut badan kutub. Sementara

itu, badan kutub hasil meiosis I juga membelah menjadi dua badan

kutub sekunder. Jadi, hasil akhir oogenesis adalah satu ovum (sel

telur) yang fungsional dan tiga badan kutub yang me ngalami

degenerasi (mati).

Meiosis I

Meiosis II

Gambar 4.21

Diagram

terbentuknya ovum atau sel telur

di dalam ovarium.

Spermatogonium

permatosit

primer

Mitosis

Spermatosit

sekunder

Spermatid

Spermatozoa

Meiosis I

Meiosis II

Maturasi

116

Biologi Kelas XII

Stigma (kepala putik)

Anthera

(kepala sari)

Tangkai

sari

Tangkai putik

Ovarium

Kandung

lembaga

Integumen

Mikrosporosit

Meiosis I

Meiosis II

4 Mikrospora

(tetrad)

Kariokinesis

Inti generatif

Inti saluran

serbuk sari

Inti sperma

Inti sperma saluran

serbuk sari

Putik

Benang

sari

Sel haploid

(n)

Gambar 4.22

embentukan serbuk sari

(mikrosporogenesis)

Nah, dari uraian tentang spermatogenesis tersebut, lakukanlah

rubrik

Diskusi

berikut ini.

Selain pada hewan, gametogenesis juga terjadi pada tumbuhan.

Berikut ini akan diuraikan tentang gametogenesis pada tumbuhan

tingkat tinggi.

2. Gametogenesis pada Tumbuhan Tingkat Tinggi

Sebelum menjadi gamet, hasil akhir meiosis pada gametogenesis

mengalami perkembangan terlebih dahulu melalui proses yang dise-

but

maturasi

. Berikut ini kalian akan membahas proses gametogenesis

pada tumbuhan berbunga (Angiospermae) saja.

Pada tumbuhan berbunga, gametogenesis diperlukan dalam pem-

bentukan gamet jantan dan pembentukan gamet betina. Pembentukan

gamet jantan disebut

mikrosporogenesis

, sedangkan pembentukan

gamet betina disebut

megasporogenesis

. Mari kita pelajari pengertian

kedua macam gametogenesis tersebut.

a. Mikrosporogenesis

Mikrosporogenesis berlangsung di dalam benang sari, yaitu pada

bagian kepala sari atau

anthera

. Kepala sari ini meng-

hasilkan serbuk sari, yang mengandung sel sperma.

Pembentukan sel sperma dimulai dari sebuah sel in-

duk mikrospora diploid yang disebut

mikros porosit

dalam anthera. Mikrosporosit ini mengalami meiosis I

menghasilkan sepasang sel haploid. Selanjutnya, sel ini

mengalami meiosis II dan menghasilkan 4

mikrospora

yang haploid. Keempat mikrospora ini berkelompok

menjadi satu sehingga disebut sebagai

tetrad

Setiap mikrospora mengalami pembelahan mi-

tosis. Pembelahan ini menghasilkan dua sel, yaitu sel

generatif dan sel vegetatif. Sel vege tatif ini mempu-

nyai ukuran yang lebih besar daripada sel generatif.

Struktur bersel dua ini terbungkus dalam dinding

sel yang tebal. Kedua sel dan dinding sel ini ber-

sama-sama membentuk sebuah butiran serbuk sari

yang belum dewasa.

Setelah terbentuk serbuk sari, inti generatif

membelah secara mitosis tanpa disertai sitokinesis,

sehingga terbentuklah dua inti sel sperma. Sementara

itu, inti vegetatifnya tidak membelah. Pembentukan sel

sperma ini dapat terjadi sebelum serbuk sari keluar dari

Mengapa sel kelamin (gamet) pada manusia atau hewan bersifat haploid? Apa yang akan terjadi jika sel

kelamin tersebut bersifat diploid? Hubungkanlah jawaban tersebut dengan proses fertilisasi. Diskusikanlah

bersama kelompok kalian dan presentasikan hasilnya di depan kelas.

Diskusi

Pembelahan Sel

117

anthera atau pada saat serbuk sari sampai di kepala putik (stigma). Pada

saat inilah, tangkai serbuk sari mulai tumbuh. Pada umumnya, pembe-

lahan mitosis sel generatif terjadi setelah buluh serbuk sari menembus

stigma atau mencapai kantung embrio di dalam bakal biji (ovulum).

b. Megasporogenesis

Megasporogenesis

merupakan proses pembentukan gamet betina

(Gambar 4.24). Proses ini terjadi di dalam bagian betina bunga,

yaitu bakal biji (ovulum) yang dibungkus oleh bakal buah (

ovarium

)

pada pangkal putik. Di dalam bakal biji terdapat sporangium yang

mengandung

megasporofi

yang bersifat diploid. Selanjutnya,

megasporofi

t mengalami meiosis menghasilkan 4 megaspora haploid

yang letaknya berderet. Tiga buah megaspora mengalami degenerasi

dan mati, tinggal sebuah megaspora yang masih hidup.

Megaspora yang hidup ini mengalami pembelahan kromosom

secara mitosis 3 kali berturut-turut, tanpa diikuti pembelahan

sitoplasma. Hasilnya berupa sebuah sel besar yang disebut

kandung

lembaga muda

yang mengan dung delapan inti haploid. Kandung

lembaga ini dikelilingi kulit (

integumen

). Di ujungnya terdapat

sebuah lubang (

mikropil

) sebagai tempat masuknya saluran serbuk sari

ke dalam kandung lembaga.

Selanjutnya, tiga dari delapan inti tadi menempatkan diri di dekat

mikropil. Dua di antara tiga inti yang merupakan

sel sinergid

meng-

alami degenerasi. Sementara itu, inti yang ketiga berkembang menjadi

sel telur

. Tiga buah inti lainnya bergerak ke arah

kutub kalaza

, tetapi

kemudian mengalami degenerasi pula. Ketiga inti ini dinamakan

inti

antipoda

. Sisanya, dua inti yang disebut

inti kutub

, bersatu di tengah

kandung lembaga dan terjadilah sebuah inti diploid (2n). Inti ini

disebut

inti kandung lembaga sekunder

. Ini berarti kandung lembaga

telah masak, yang disebut

megagametofi

dan siap untuk dibuahi.

3. Pewarisan Sifat dan Variasi Genetis

Secara garis besar, ada tiga mekanisme yang menyebabkan ter-

jadinya variasi genetik pada suatu populasi. Ketiga mekanisme ini

dapat dijelaskan sebagai berikut.

a. Pindah silang

Telah dijelaskan di depan bahwa sel kelamin membelah secara meiosis.

Pada profase I, kromosom homolog muncul pertama kali se

bagai pasangan.

Kromosom-kromosom homolog ini saling bersilangan pada

kiasmata

Pada kiasmata inilah terjadi

pindah silang

(

crossing over

) materi genetik

dari kromosom satu ke kromosom lainnya. Pindah silang ini terjadi

ketika dua kromatid dari kromosom yang berbeda bertukar tempat.

Kromatid yang sudah tidak identik lagi dengan kromatid saudaranya

karena terjadi pindah silang disebut

dyad

. Terjadinya pindah silang ini

dapat kalian lihat pada Gambar 4.24. Pada manusia, dua atau tiga kasus

kejadian pindah silang dapat terjadi untuk setiap pasangan kromosom.

Gambar 4.23

Diagram terjadinya

megasporofit

sel induk

megaspora

(megaspor

osit)

meiosis

mitosis

megaspora

yang hidup

megaspora yang

mati (berdege-

nerasi)

kutub kalaza

inti antipoda (3)

inti kutub (2)

sel telur

sel sinergid

integumen

mikropil

ner

gid

mik

kandung

lembaga

Profase I meiosis

Anafase II

Metafase II

Anafase I

Metafase I

Kiasma tempat

pindah silang

Tetrad

Mikrotubulus

kinetokor

Gambar 4.24

Pindah silang

menyebabkan terjadinya variasi

genetik pada sel anak

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 2, hlm. 359

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 252

118

Biologi Kelas XII

b. Pemilahan kromosom secara bebas

Kalian telah mengetahui bahwa pembelahan sel selalu diikuti

pembagian kromosom pada sel anakan yang dihasilkan. Begitu pula

dengan pembelahan meiosis. Pada metafase I, pasangan kromosom

homolog terletak pada bidang metafase. Orientasi pasangan homolog yang

menghadap kutub-kutub sel bersifat acak. Setiap pasangan mempunyai

dua kemungkinan dalam penyusunan ini. Kita ambil contoh organis-

me yang mempunyai empat kromosom diploid (2n = 4). Organisme

ini mempunyai 2 kromosom dalam sel gametnya. Dua kromosom ini

dapat menghasilkan empat kemungkinan sel anakan dengan kombinasi

kromosom berbeda satu sama lain. Perhatikan Gambar 4.25.

Bagaimanakah dengan manusia? Manusia mempunyai 46

kromosom diploid. Ini berarti pada sperma atau sel telur terdapat

23 kromosom haploid. Dari 23 kromosom ini mempunyai sekitar 8

juta kemungkinan penyusunan homolog pada metafase. Kandungan

kromosom pada sel sperma atau sel telur ini akan diwariskan pada anak

keturunannya. Jadi, setiap manusia sebenarnya merupakan 1 dari 8

juta kemungkinan pemilahan kromosom yang diwariskan oleh bapak

atau ibu kandungnya.

c. Fertilisasi random

Di dalam sebuah keluarga, seorang anak mempunyai sifat yang

berbeda dengan saudara-saudaranya. Seorang anak tidak ada yang

memiliki sifat yang sama persis dengan ibu atau bapaknya. Akan tetapi,

sifatnya kemungkinan besar merupakan perpaduan sifat kedua orang

tuanya. Ini jelas sangat masuk akal, sebab seorang anak dihasilkan dari

pembuahan 1 sel telur ibu oleh 1 sel sperma bapak. Sel telur yang dibuahi

sperma akan menjadi zigot sebagai cikal bakal manusia. Jadi, genetik

seorang anak sangat dipengaruhi kromosom yang terkandung dalam sel

telur atau sperma tersebut. Kalian mengetahui bahwa setiap sel kelamin

(sperma dan sel telur) yang menentukan kromosom anak merupakan 1

dari 8 juta kemungkinan. Hal ini berarti, seorang manusia merupakan

salah satu dari 64 trilyun (8 juta × 8 juta) kombinasi kromosom diploid.

Dengan kata lain, kita telah memenangkan pertandingan melawan 64

Kombinasi 1

Kombinasi 2

Kombinasi 3

Kombinasi 4

Dua kemungkinan

penyusunan kromosom

pada metafase I yang

peluang terjadinya sama

besar

Metafase II

Gamet

Gambar 4.25

Dua k

emungkinan penyusunan kromosom pada metafase I

untuk sel dengan 4 buah kromosom diploid.

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1, hlm. 251

Pembelahan Sel

119

trilyun calon anak yang mungkin dilahirkan. Inilah tanda kebesaran

Tuhan Yang Maha Esa.

Setelah kalian mempelajari peristiwa gametogenesis, cobalah ka-

lian kerjakan

Telisik

Dari rubrik

Telisik

yang telah kalian buat, tentunya kalian telah

memahami tentang gametogenesis. Untuk lebih memperdalamnya

lagi, kerjakanlah rubrik

Uji Kompetensi

berikut ini.

Bersama kelompok kalian, lakukanlah tahapan berikut ini:

Buatlah bagan tentang tahapan gametogenesis pada hewan dan Angiospermae. Buatlah diagram

tersebut pada kertas berukuran A5 semenarik mungkin. Berikut ini contoh diagram alirnya:

Kumpulkanlah tugas kepada guru kalian serta jelaskan di depan guru kalian, maksud dari bagan

yang kalian buat.

Telisik

Gametogenesis

Angiospermae

Mikrosporogenesis

Megasporogenesis

16 (inti vegetatif)

ksud dari bagan

Spermatogenesis

Oogenesis

Hewan

18 (2 inti sperma)

3x mitosis

Jelaskan pengertian istilah-istilah berikut.

a. Gametogenesis

b. Spermatogenesis

c. Oogenesis

d. Mikrosporofit

e. Megasporofit

2. Apakah perubahan oosit I menjadi oosit II

sama dengan perubahan spermatosit I menjadi

spermatosit II? Berikan alasan jawabanmu.

Jelaskan proses pembentukan sperma dan

sel telur (ovum) pada hewan. Lengkapi jawab-

annya dengan gambar.

Apakah tujuan spermatogenesis dan oo-

genesis bagi hewan?

5. Jelaskan bagaimanakah mekanisme ter-

jadinya variasi genetik pada sel anakan

hasil pembelahan meiosis.

Jelaskan pengertian maturasi.

Gambarkan diagram proses pembentukan

serbuk sari pada tumbuhan berbunga.

Gambarkan diagram proses pembentukan

gamet betina pada tumbuhan berbunga.

Kandung lembaga muda terdiri dari dela-

pan inti. Inti apa sajakah itu?

Uji Kompetensi

120

Biologi Kelas XII

Ikhtisar

Berdasarkan proses yang terjadi, pembelahan sel dibedakan menjadi tiga macam, yaitu pembelahan

amitosis (spontan), pembelahan mitosis, dan pembelahan meiosis.

Pembelahan amitosis (yang terjadi pada golongan bakteri) adalah pembelahan spontan dimana

satu sel menghasilkan dua sel identik.

3. Pembelahan mitosis terjadi pada sel organisme eukariotik. Sel diploid yang mengalami mitosis

membelah menjadi dua sel anakan yang juga diploid. Pembelahan mitosis terjadi secara bertahap

yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase.

Pada pembelahan meiosis, satu sel diploid membelah menjadi empat sel anakan yang masing-

masing bersifat haploid.

Pembelahan meiosis bertujuan menghasilkan sel gamet (sel kelamin). Pembelahan ini terjadi dua

tahap, yaitu meiosis I dan meiosis II. Masing-masing tahap meiosis tersebut melalui tahap profase,

metafase, anafase, dan telofase.

Gametogenesis adalah proses pembentukan gamet.

7. Gametogenesis pada hewan jantan disebut spermatogenesis. Spermatogenesis menghasilkan

empat sperma yang haploid. Sementara gametogenesis pada hewan betina disebut oogenesis

yang menghasilkan satu sel telur haploid.

Pembentukan gamet jantan pada tumbuhan berbunga disebut mikrosporogenesis. Mikrosporogenesis

menghasilkan empat mikrospora yang haploid. Sementara pembentukan gamet betina pada

tumbuhan disebut megasporogenesis. Megasporogenesis menghasilkan delapan megaspora yang

haploid.

S e n a r a i k a t a

Aktin

Mikrofilamen dalam sitoplasma, berupa

benang halus tak berongga dan menyebabkan

kontraksi otot (pada gelendong pembelahan)

Anthera

Kepala sari, tempat terdapatnya serbuk sari

Badan golgi

Organel pembentuk vesikula atau

pensekresi zat yang lain

Dyad

Kromatid yang sudah tidak identik lagi karena

sudah mengalami pindah silang

Haploid

Sifat kromosom yang tidak berpasangan

(tunggal)

Diploid

Keadaan sel yang kromosomnya

berpasangan (2n)

Fertilisasi

Peleburan antara sel gamet jantan dan

sel gamet betina

Interkinesis

Tahap (fase) singkat di antara dua

pembelahan meiosis

Kinetokor

Struktur di daerah sentromer kromatid

sebagai perlekatan mikrotubulus, terdiri dari bagian

spesifik DNA dan protein

Kromatin

Struktur berupa benang-benang halus

sebelum memadat dan memendek menjadi

kromosom

Kromatid

Salah satu bagian dari pasangan

kromosom (kromosom anak)

Kromosom homolog

Kromosom sepasang yang

terdiri dari kromosom identik

Megaspora

Sel gamet betina yang haploid pada

tumbuhan

Meiosis

Pembelahan sel yang menghasilkan sel

anakan yang bersifat haploid

Mikrospora

Sel gamet jantan yang haploid pada

tumbuhan yang akan berkembang menjadi pollen

(serbuk sari)

Miosin

Mikrofilamen yang lebih besar dari aktin,

juga berperan dalam kontraksi otot. Aktin dan miosin

terletak berjajar

Oogenesis

Proses pembentukan sel kelamin betina

(ovum atau sel telur) pada hewan dan manusia

Ovarium

Disebut juga bakal buah, terdapat di bagian

pangkal putik sebagai tempat terbentuknya ovum

Pollen

Butir-butir serbuk sari yang sudah masak

Spermatogenesis

Proses pembentukan sel kelamin

jantan (sperma) pada hewan dan manusia

Vesikula

Rongga di dalam sitoplasma sebagai

penyimpan bahan organik

Pembelahan Sel

121

A Pilihlah satu jawaban yang paling tepat.

1. Ciri

fi siologis kehidupan yang bertujuan

untuk melestarikan jenisnya ialah . . . .

a. nutrisi d. reproduksi

b. respirasi e. sintesis

c. transportasi

2. Pada akhir pembelahan sel selalu diikuti

pembagian sitoplasma. Peristiwa ini dise-

but . . . .

a. diakinesis

d. karioteka

b. kariokinesis

e. reduksi

c. sitokinesis

3. Peristiwa replikasi DNA terjadi pada fase

. . . .

a. G1 interfase

d. S interfase

b. G2 interfase

e. G2 profase

c. G1 metafase

4. Pada pembelahan mitosis, pengemasan

DNA dalam kromosom mulai terjadi pada

fase awal dari ....

a. interfase d. telofase

b. profase e. anafase

c. metafase

5. Pada pembelahan mitosis, kromosom tam-

pak paling jelas pada fase . . . .

a. interfase d. anafase

b. profase

e. telofase

c. metafase

6. Organel yang berfungsi mengatur arah

pembelahan sel adalah . . . .

a. mitokondria

d. sentromer

b. sentriol

e. gametogenesis

c. sentrosom

7. Pembentukan alur pembelahan atau pelat

sel terjadi pada tahap . . . .

a. awal profase

d. awal telofase

b. akhir metafase

e. akhir telofase

c. akhir anafase

8. Jika satu sel diploid membelah tiga kali se-

cara mitosis, maka jumlah sel anakannya

adalah . . . .

a. 3 sel haploid

b. 3 sel diploid

c. 6 sel haploid

d. 6 sel diploid

e. 8 sel diploid

Dari gambar di sam-

ping, yang merupakan

kromatid saudara dan

tetrad ditunjukkan

pada nomor . . . .

a. 1 dan 2

b. 1 dan 3

d. 2 dan 4

c. 1 dan 5

e. 4 dan 5

10. Jarak waktu yang singkat antara meiosis I

dengan meiosis II disebut . . . .

a. profase d. interkinesis

b. sitokinesis

e. interfase

c. diakinesis

11. Pembelahan sel pada meiosis I menghasil-

kan dua sel anakan yang . . . .

a. diploid, DNA dua salinan (2n)

b. diploid, DNA satu salinan

c. haploid DNA dua salinan

d. haploid DNA satu salinan

e. diploid tanpa salinan DNA

12. Pembelahan sel secara mitosis menghasil-

kan . . . .

a. 4 sel yang diploid

b. 4 sel yang haploid

c. 2 sel yang diploid

d. 2 sel yang haploid

e. 4 sel, 2 sel haploid dan 2 sel diploid

13. Di antara hal-hal berikut ini yang tidak ter-

jadi pada tahap profase adalah . . . .

a. benang-benang kromatin memendek

dan menebal

b. membran inti mulai menghilang

c. sentriol membelah menjadi dua

d. mulai tampak adanya mikrotubulus

e. kromosom mulai menghilang

Ulangan Harian

122

Biologi Kelas XII

14. Perhatikan ciri-ciri berikut.

(1) terjadi sintesis RNA

(2) terbentuk bahan-bahan pembelahan

(3) waktu yang dipergunakan paling lama

Ciri-ciri tersebut terjadi pada tahap . . . .

a. interfase

d. anafase

b. profase

e. telofase

c. metafase

15. Struktur dalam sel yang memiliki kemam-

puan menyerap zat warna ialah . . . .

a. endoplasma

d. kromosom

b. sentriol

e. fi

lamen

c. ribosom

16. Pada tumbuhan berbunga, pembentukan

sel-sel spermatozoid terjadi di dalam . . . .

a. kepala putik

e. kelopak bunga

b. ovarium

d. kotak sari

c. putik

17. Sel yang mempunyai kromosom diploid

adalah . . . .

a. sel mikrospora

d. sel sperma

b. sel ovum

e. sel oosit

c. sel zigot sekunder

18. Sel yang merupakan hasil dari pembelahan

mitosis adalah . . . .

a. sel megaspora

b. sel ovum

c. inti vegetatif bulu serbuk sari

d. sel induk spora

e. sel mikrospora

19. Ciri anafase pada pembelahan mitosis

adalah . . . .

a. kromatid berkumpul di bidang pem-

belahan

b. kromatid memisah dan bergerak

menuju kutub

c. kromatid telah sampai di kutub sel

d. terbentuk dinding inti dan nukleolus

e. terbentuk bidang pembelahan

20. Pernyataan berikut berhubungan dengan

pembelahan sel.

1) terjadi pada sel tubuh

2) sifat sel anak tidak sama dengan sel

induk

3) sifat sel anak sama dengan sel induk

4) terjadi pada sel kelamin

5) pembelahan berlangsung dua kali

Ciri khas mitosis ditunjukkan pada nomor

. . . .

a. 1 dan 2

d. 2 dan 5

b. 1 dan 3

e. 3 dan 4

c. 2 dan 4

B Kerjakan soal-soal berikut dengan benar.

Sebutkan perbedaan antara pembelahan

mitosis dan pembelahan meiosis, ditinjau

dari hasil akhir dan tempat terjadinya.

2. Untuk pembelahan mitosis, bagaimanakah

keadaan DNA dan kromosom pada fase in-

terfase, profase, metafase, dan telofase?

3. Jelaskan tujuan kromosom menempatkan

diri pada bidang metafase.

4. Mengapa sel telur (ovum) dan sel sperma

memiliki n kromosom? Jelaskan proses

pembentukannya melalui spermatogenesis

dan oogenesis.

5. Sel tubuh manusia mempunyai 46 kromo-

som. Berapa banyak kromosom manusia

yang ditemukan di dalam:

a. spermatosit sekunder

b. spermatid

c. spermatozoa

d. spermatosit primer

6. Diketahui sebuah sel induk mempu nyai

6 buah kromosom dan tersusun di ploid.

Gambarlah proses dihasilkannya sel anakan,

jika:

a. sel mengalami pembelahan mitosis

b. sel mengalami pembelahan meiosis

7. Jelaskan pengertian

dyad

8. Apakah perbedaan antara metafase I de-

ngan telofase I pada meiosis I, ditinjau dari

membran intinya?

9. Jelaskan mekanisme terjadinya pindah si-

lang pada meiosis.

10. Jelaskan perbedaan spermatogenesis dan oo-

genesis, berdasarkan sel yang fungsional.