Mutiara Muharram 109016100038 Pendidikan Biologi 3B Unit Sub Unit Sub Sub Unit Sub Sub Sub Unit : : : : Meiosis dan Siklus Hidup Seksual Peranan meiosis dalam Siklus Hidup Seksual Meiosis Mengurangi Jumlah Kromosom dari Diploid menjadi Haploid Membandingkan Mitosis dan Meiosis TEKS DASAR PROPOSISI MIKRO Perbedaan utama pada meiosis dan mitosis adalah mitosis menghasilkan sel anak yang identik secara genetik dengan sel induk dan dengan sel anak lainnya, sedangkan meiosis menghasilkan sel anak yang berbeda. 1. Mitosis menghasilkan sel anak yang identik secara genetik dengan sel induk. 2. Meiosis menghasilkan sel anak yang berbeda. Meiosis melibatkan dua pembelahan sel, meskipun demikian, tiga proses penting pada pembelahan meiosis semuanya terjadi selama pembelahan pertama, yaitu meiosis I: 3. Meiosis melibatkan dua pembelahan sel. Selama profase I meiosis, kromoson yang telah diduplikasi berpasangan dengan homolognya, proses ini dinamakan sinapsis. Keempat 5. Kromoson yang telah diduplikasi berpasangan dengan homolognya (sinapsis) pada profase I. 4. Meiosis 1 merupakan proses penting pembelahan meiosis PROPOSISI MAKRO I PROPOSISI MAKRO II 1. Perbedaan utama meiosis dan mitosis (1,2). 2. Meiosis melibatkan dua kali pembelahan sel dan fase pentingnya terjadi pada meiosis I (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9). 1. Tahap-tahap utama pada meiosis I (2). kromatid dari pasangan homolog yang berhubungan dekat disebut tetrad yang terlihat di mikroskop cahaya adalah daerah bentuk X yang dinamakan kiasmata (tunggal, kiasma), yaitu daerah yang memperlihatkan suatu persilangan antara kromatid-kromatid bukan saudara, yang berasal dari kromosom yang terpisah tetapi homolog, atau dinamakan juga pindah silang (crossing over). 6. Tetrad adalah empat kromatid dari pasangan homolog yang berhubungan dekat. Pada metafase I meiosis, pasangan kromosom homolog berjejer pada pelat metafase yaitu sejajar bidang equator. 8. Pasangan kromosom homolog berjejer pada bidang equator saat metafase I meiosis. Pada anafase I meiosis, kromatid saudara tidak terpisah, melainkan tetap melekat dan berpindah ke kutub sel sama dari sel tersebut. 9. Kromatid melekat dan berpindah ke kutub sel pada saat anafase I meiosis. Proses meiosis II memisahkan kromatid saudara dan kromosom tidak bereplikasi. Hasil akhir meiosis adalah terbagi duanya jumlah kromosom untuk tiap sel. 7. Pindah silang adalah persilangan antara kromatid-kromatid bukan saudara, yang berasal dari kromosom yang terpisah tetapi homolog. 10. Kromatid saudara berpisah dan kromosom tidak bereplikasi pada saat meiosis II. 11. Pada fase akhir meiosis, kromosom terbagi menjadi dua untuk tiap sel. 3. Pada fase akhir meiosis, kromosom terbagi menjadi dua untuk tiap sel(11). 2. Hasil akhir meiosis (5). Gambar 13.6 memperlihatkan pembelahan sel meiotik untuk sel hewan dengan jumlah kromosom diploid (2n). Perilaku kromosom diperjelas dengan memberi warna merah dan biru untuk membedakan anggota dan setiap pasangan homolog. 12. Gambar 13.6 memperlihatkan pembelahan sel meiotik untuk sel hewan. INTERFASE I Selama fase ini kromosom bereplikasi sama dengan replikasi kromosom yang mendahului mitosis. Untuk setiap kromosom hasilnya adalah dua kromatid saudara yang identik secara genetik dan tetap melekat pada sentromernya. Sentrosom juga bereplikasi menjadi dua. INTERFASE I 13. Kromosom bereplikasi dan hasilnya adalah dua kromatid saudara yang identik secara genetik dan tetap melekat pada sentromernya. 14. Sentromer bereplikasi menjadi dua. PROFASE I Kromosom mulai memadat. Pada proses sinapsis, yaitu kromosom homolog yang masing-masing tersusun dari dua kromatid saudara muncul secara bersamaan sebagai satu pasangan. Masing- masing pasangan kromosom kini dapat terlihat di mikroskop sebagai suatu tetrad yaitu sebuah kompleks empat kromatin. Di sepanjang tubuhnya, kromatid kromosom homolog saling silangmenyilang untuk membantu mengikat kromosom agar tetap bersama yang disebut kiasmata (tunggal, kiasma). Kromosom memiliki segmen yang saling tukar. Sementara itu komponen seluler lainnya mempersiapkan pembelahan nukleus dengan cara yang mirip dengan yang diamati selama mitosis, sentrosom bergerak saling 3. Gambar pembelahan meiotik sel hewan (12). 4. Tahapan interfase I (13, 14). 15. 16. 17. 18. 19. 20. PROFASE I Pada proses sinapsis, kromosom homolog muncul secara bersamaan sebagai satu pasangan. Pasangan kromosom terlihat di mikroskop sebagai suatu tetrad. Kromosom homolog saling silang-menyilang untuk membantu mengikat kromosom agar tetap bersama yang disebut kiasmata Kromosom memiliki segmen yang saling tukar. Sentrosom bergerak saling menjauhi dan gelendong mikrotubula terbentuk diantaranya. Gelendong mikrotubula menangkap kinotokor yang terbentuk pada kromosom 3. Tahapan pembelahan meiosis I (7, 8, 9, 10, 11). 5. Tahapan profase I (15, 16, 17, 18, 19, 20, 21). menjauhi dan gelendong mikrotubula terbentuk diantaranya. Selubung nukleus dan nukleoli menyebar. Akhirnya gelendong mikrotubula menangkap kinotokor yang terbentuk pada kromosom, dan kromosom mulai bergerak ke pelat metafase. 21. Kromosom mulai bergerak ke pelat metafase. METAFASE I Kromosom sekarang tersusun pada pelat metafase, masih dalam pasangan homolog. Mikrotubula kinetokor dari satu kutub sel melekat pada satu kromosom masing-masing pasangan, sementara itu mikrotubula dari kutub yang berlawanan menempel pada homolognya. METAFASE I 22. Kromosom tersusun pada pelat metafase. 23. Mikrotubula kinetokor dari satu kutub sel melekat pada satu kromosom masing-masing pasangan, 24. Mikrotubula dari kutub yang berlawanan menempel pada homolognya. ANAFASE I Alat gelendong menggerakkan kromosom ke arah kutub tetapi kromatid saudara tetap terikat pada sentromernya dan bergerak sebagai satu unit tunggal ke arah kutub yang sama. Sedangkan pada mitosis, kromosom muncul sendiri-sendiri pada pelat metafase dan bukan pada pasangan, dan gelendong memisahkan kromatid saudara dari masing-masing kromosom. TELOFASE I DAN SITOKINESIS Aparatus gelendong terus memisahkan pasangan kromosom homolog sampai kromosom itu mencapai kutub sel. Setiap kutub ini mempunyai satu set kromosom haploid tetapi setiap kromosom tetap memiliki dua kromatid saudara. Sitokinesis (pembelahan sitoplasma) terjadi secara simultan ANAFASE I 25. Alat gelendong menggerakkan kromosom ke arah kutub dan bergerak sebagai satu unit tunggal ke arah kutub yang sama. 26. Pada mitosis, kromosom muncul sendiri-sendiri pada pelat metafase. 27. Gelendong memisahkan kromatid saudara dari masingmasing kromosom TELOFASE I DAN SITOKINESIS 28. Aparatus gelendong terus memisahkan pasangan kromosom homolog sampai kromosom itu mencapai kutub sel. 6. Tahapan metafase I (22, 23, 24). 7. Tahapan anafase I (25, 26, 27). 8. Tahapan telofase I dan sitokinesis (28, 29, 30, 31, 32). dengan telofase I, membentuk dua sel anak. PROFASE II Aparatus gelendong terbentuk dan kromosom berkembang ke arah pelat metafase II. METAFASE II Kromosom ditempatkan pada pelat metafase dengan cara seperti mitosis, dengan kinetokor kromatid saudara dari masing-masing kromosom menunjuk ke arah kutub-kutub yang berlawanan. ANAFASE II Sentromer kromatid saudara akhirnya berpisah, dan kromatid saudara dari masing-masing pasangan, kini merupakan kromosom individual, bergerak ke arah kutub yang berlawanan. TELOFASE II DAN SITOKINESIS Nuklei terbentuk pada kutub sel yang berlawanan, dan sitokinesis, terjadi. Pada akhir sitokinesis terdapat 4 sel anak, masing-masing dengan jumlah haploid dari kromosom yang tidak direplikasi. 29. Setiap kutub mempunyai satu set kromosom haploid. 30. Setiap kromosom tetap memiliki dua kromatid saudara. 31. Sitokinesis (pembelahan sitoplasma) terjadi secara simultan dengan telofase I. 32. Sitokinesis membentuk dua sel anak. PROFASE II 33. Aparatus gelendong terbentuk. 34. Kromosom berkembang ke arah pelat metafase II. METAFASE II 35. Kromosom ditempatkan pada pelat metafase 36. Kinetokor kromatid saudara menunjuk ke arah kutub-kutub yang berlawanan. ANAFASE II 37. Sentromer kromatid saudara berpisah,. 38. Kromatid saudara dari masingmasing pasangan bergerak ke arah kutub yang berlawanan. TELOFASE II DAN SITOKINESIS 39. Nuklei terbentuk pada kutub sel yang berlawanan. 40. Pada akhir sitokinesis terdapat 4 sel anak, masing-masing dengan jumlah haploid dari kromosom yang tidak direplikasi. 9. Tahapan profase II (33, 34, 35, 36). 10. Tahapan metafase II (35, 36). 11. Tahapan anafase II (37, 38). 12. Tahapan telofase II dan sitokinesis (39, 40). 4. Tahapan pembelahan meiosis II (12, 13, 14, 15). Gambar 12.7 pengujian hipotesis untuk perpindahan kromosom selama anafase. (a) 1. mikrotubula dari sel yang sedang membelah ditandai dengan warna kuning. 2. Selama awal anafase, para peneliti mengarahkan mikro berkas laser pada mikro tubula kinetokor sekitar di pertengahan antara satu kutub gelendong dengan kromosom. Laser ini menandai miktotubula dengan menghilangkan fluoresensi pada daerah target, tetapi mikrotubula itu masih berfungsi. 3. Begitu anafase berlanjut dan kromosom berpindah kearah kutubnya, segmen mikrotubula pada sisi kinetokor dari tanda laser memendek sementara bagian mikrotubula pada sisi sentrosom tetap dengan panjang yang sama. Ini merupakan salah satu percobaan yang mendukung hipotesis (b) bahwa kromosom menelusuri di sepanjang mikrotubula pada saat mikrotubula berdepolimerasasi pada ujung-ujung kinetokornya, sehingga terjadi pelepas subunit tubulin. 41. Gambar 12.7 menunjukkan pengujian hipotesis untuk perpindahan kromosom selama anafase. 42. Para peneliti mengarahkan mikro berkas laser pada mikro tubula kinetokor sekitar di pertengahan antara satu kutub gelendong dengan kromosom. 43. Laser ini menandai miktotubula dengan menghilangkan fluoresensi pada daerah target. 44. Segmen mikrotubula pada sisi kinetokor dari tanda laser memendek. 45. Kromosom menelusuri di sepanjang mikrotubula sehingga terjadi pelepas subunit tubulin. 5. Gambar 12.7 menunjukkan pengujian hipotesis untuk perpindahan kromosom selama anafase (41). 6. Kegiatan para peneliti (42, 43, 44, 45). a. Gambar pengujian hipotesis untuk perpindah an kromoso m selama anafase (21, 22).