MAKALAH Kultur Jaringan Pada Tanaman dan Kloning Pada Hewan PDF

Preview

Summary

MAKALAH Kultur Jaringan Pada Tanaman dan Kloning Pada Hewan Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Genetika dan Reproduksi DISUSUN OLEH .(/2032. TOMI APRA SANTOSA 7,.$$35,$1,5 DOSEN PEMBIMBING Dr. YUNI AHDA, S.Si, M.Si MAGISTER PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGE...

Description

Accelerat ing t he world's research.

MAKALAH Kultur Jaringan Pada Tanaman dan Kloning Pada Hewan TOMI APRA SANTOSA TOMI TOMI APRA SANTOSA

Cite this paper

Downloaded from Academia.edu 

Get the citation in MLA, APA, or Chicago styles

Related papers BAB I.docx Dafid making 1 - Dikt at Biot eknologi Felix Susant o MAKALAH FIX eka maelasari

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

MAKALAH Kultur Jaringan Pada Tanaman dan Kloning Pada Hewan

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Genetika dan Reproduksi

DISUSUN OLEH .(/2032. TOMI APRA SANTOSA 7,.$$35,$1,5

DOSEN PEMBIMBING Dr. YUNI AHDA, S.Si, M.Si

MAGISTER PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2021

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya ucapkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan karunia Nya, dan shalawat berserta salam kita limpahkan kepada Nabi Muhammad Saw, sehingga kami dapat menyelasaikan makalah untuk bahan mata kuliah Genetika dan Reproduksi. Dalam makalah ini saya sebagai penulis sekaligus penyusun menyajikan persoalan Kultur Jaringan dan Kloning Pada Hewan. Walaupun sudah berusaha semaksimal mungkin, namun saya menyadari bahwa makalah ini masih banyak terdapat kekurangan. Untuk itu saya mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi kesempurnaan penulisan untuk masa yang akan datang. Saya berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi saya penulis maupun para pembaca serta dapat menambah wawasan tentang genetika dan reproduksi.

Kerinci, 16 Februari 2021

Tomi Apra Santosa

LL

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...................................................................................................................... i KATA PENGANTAR .................................................................................................................... ii DAFTAR ISI................................................................................................................................... iii BAB I Pendahuluan ....................................................................................................................... 1 A. Latar Belakang ................................................................................................................ 1 B. Rumusan Masalah ........................................................................................................... 2 C. Tujuan Penulisan ............................................................................................................. 2 BAB II PEMBAHASAN ................................................................................................................ 3 A. Kultur Jaringan Pada Tanaman ................................................................................ 3 B. Teknik Perbanyakan Tanaman Melalui Kultur Jaringan ......................................... 3 C. Tahapan Kultur Jaringan Pada Tanaman ................................................................... 5 D. Faktor Yang Mempengaruhi Kultur Jaringan ........................................................... 7 E. Kloning Pada Hewan ................................................................................................... 9 F. Teknik Kloning Pada Hewan ...................................................................................... 12 G. Manfaat Kloning Pada Hewan .................................................................................... 13 BAB III KESIMPULAN................................................................................................................ 15 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................................... 13

LLL

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Kemajuan-kemajuan ilmu pengetahun dan teknologi yang telah ada baik di bidang fisika, kimia, matematika dan biologi telah memicu majunya bioteknologi(Sutarno, 2016). Bioteknologi modern telah memungkinkan isolasi dan manipulasi gen-gen terseleksi yang tidak diragukan lagi akan dapat mempercepat modifikasi-modifikasi genetik pada berbagai spesies pada hewan dan ternak bahkan manusia (Ciptadi, 2007). Selain itu, banyak hal yang juga ikut berperan dalam memicu lahirnya bioteknologi, diantaranya adalah karena semakin besar tuntutan untuk mencapai target yang diinginkan dengan proses yang lebih cepat dan terobosan yang inovatif yang bisa menguntungkan bagi umat manusia. Untuk menghasilkan bibit yang unggul pada tanaman dan hewan diperlukan rekayasa genetika. Salah satu teknik yang dapat dilakukan adalah teknik kultur jaringan dan kloning. Berdasarkan masalah tersebut penulis makalah ini mendeskripsikan tentang kultur jaringan pada tumbuhan dan kloning pada hewan.

B. Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan kultur jaringan pada tanaman ? 2. Apa teknik perbanyakan tanaman melalui kultur jaringan ? 3. Apa saja tahapan kultur jaringan pada tanaman ? 4. Apa saja faktor yang mempengaruhi kultur jaringan ? 5. Apa yang dimaksud dengan kloning pada hewan ? 6. Bagaimana metode kloning pada hewan ? 7. Bagaimana teknik kloning pada hewan ? 8. Apa saja manfaat kloning pada hewan ?

1

C. Tujuan Penulisan 1. Untuk mengetahui dan memahami tentang kultur jaringan pada tanaman . 2. Untuk mengetahui dan memahami tentang faktor yang mempengaruhi kultur jaringan. 3. Untuk mengetahui dan memahami tentang tahapan kultur jaringan pada tanaman. 4. Untuk mengetahui dan memahami tentang kloning pada hewan. 5. Untuk mengetahui dan memahami tentang kloning pada hewan. 6. Untuk mengetahui dan memahami tentang metode kloning pada hewan. 7. Untuk mengetahui dan memahami tentang teknik kloning pada hewan.

2

BAB II PEMBAHASAN

A. Kultur Jaringan Pada Tanaman Kultur jaringan tanaman merupakan terminologi kolektif untuk ilmu dan seni pengulturan eksplan berupa bagian tanaman (misalnya sel, protoplast, jaringan dan organ tanaman) secara aseptik in vitro di media buatan yang lengkap dan lingkungan terkendali (Yusnita, 2015). Kultur jaringan merupakan suatu teknik mengisolasi bagian tanaman, baik berupa organ, jaringan, sel atau pun protoplasma dan selanjutnya mengkultur bagian tanaman tersebut pada media buatan dengan kondisi lingkungan yang steril dan terkendali (Z. Basri, 2008). Kultur jaringan tanaman diusahakan untuk menanam eksplan berupa bagian tanaman, jaringan sel, sub selular secara in vitro untuk tujuan tertentu ( Basri, 2002).

B. Teknik Perbanyak Tanaman Melalui Kultur Jaringan 1. Pembentukan tunas adventif atau organogenesis Organogenesis merupakan proses pembentukan organ seperti embrio, daun, tunas, dan akar dari eksplan non tunas.(Gati, 2017). Pembentukan organ tersebut dapat terjadi secara langsung dan tidak langsung. Pada pembentukan secara lansung eksplan berupa bagian jaringan seperti daun, batang, petal atau akar dan potongan umbi atau biji akan membentuk tunas adventif(Gati, 2017), sedangkan pada pembentukan tunas secara tidak langsung, eksplan akan tumbuh menjadi kalus meristematik dahulu sebeleum membentuk tunas. 2. Proliferasi tunas pucuk dan tunas aksilar Perbanyakan tunas pucuk dan mata tunas ini paling banyak digunakan di berbagai laboratorium komersial. Perbanyakan untuk tunas ini dapat dilakukan dengan dua cara yaitu sebagai berikut: a. Kultur pucuk atau Shoot tip culture

3

Yaitu perbanyakan tanaman dengan menggunakan tunas lateral atau tunas yang dekat dengan ujung. Panjang tunas ini kurang lebih 20 cm dari ujung. Biasanya pucuk apikal atau lateral yang mengandung jaringan yang maristematik akan lebih mudah untuk diregenerasikan (Gati, 2017). b. Kultur mata tunas atau single node culture Yaitu perbanyakan tanaman dengan menggunakan tunas aksilar dengan eksplan. Teknik ini diterapkan pada bonggol pisang dan rimpang umbi-umbian seperti kunyit, jahe, pisang dan lain-lain (Gati, 2017). 3. Embriogenesis somatik Embriogenesis somatik merupakan proses dimana sel-sel somatik ( baik haploid atau diploid) berkembang membentuk tumbuhan baru melalui tahapan perkembangan embrio yang spesifik tanpa melalui gamet (Gati, 2017). Jalur yang dilalui terdiri dari pembentukan kalus ( pada embriogenesis

tidak

langsung)

tahap

pendewasaan

dan

tahap

pengecambahan ( pembentukan benih somatik).(Gati, 2017). Embrio somatik mempunyai ciri struktur bipolar, dengan dua calon meristem, yaitu meristem akar dan meristem tunas. Perbanyakan melalui embrio somatik akan lebih menguntungkan daripada pembentukan tunas adventif yang unipolar, mengingat pembentukan tunas adventif pada tanaman tertentu memerlukan tahap perakaran. Embriogenesis ini dapat terjadi secara langsung maupun tidakn langsung (Gati, 2017). Yang dimaksud dengan embriogenesis langsung adalah pembentukan embrio atau jaringan yang embriogenik tanpa melalui fase kalus, tetapi melalui cara sebagai berikut: 1) dari sel somatik diploid dalam kantung embrio, dan 2) dari sel-sel nukleus. Embriogenesis tidak langsung terjadi melalui tahap pembentukan kalus, biasanya terjadi pada 1) kultur antera, 2) suspensi, dan 3) kultur kalus (Gati, 2017).

4

kultur

C. Tahapan-tahapan Kultur Jaringan pada Tanaman 1. Pembuatan media Media merupakan faktor terpenting dalam pelaksanaan kulturjaringan. Media yang digunakan biasanya mengandung bahan-bahan pendukung seperti agar, hormon, garam mineral, vitamin, gula dan zat-zat yang diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berkembang (zat pengatur tumbuh) ( Basri, 2002). 2. Inisiasi Kontaminasi sering terjadi pada proses inisiasi, hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yaitu : a. Keadaan eksplan Ekspan yang akan ditanam harus bebas dari hama, penyakit maupun mikroorganisme lain yang kurang menguntungkan untuk tanaman. Umur

tanaman

juga

mempengaruhi

dalam

pertumbuhan

tanaman.Tanaman atau eksplan yang digunakan untuk kultur jaringan sebaiknya berada pada umur rata-rata dimana tanaman tersebut tidak terlalu muda dan juga tidak terlalu tua. Hal ini disebabkan apabila tanaman berumur terlalu muda maka kemungkinan untuk tumbuh dan berkembang

sangat

sulit

karena

tanaman

yang masih

muda

mengandung senyawa fenol yang sangat tinggi sehingga akan mengakibatkan browning dan pada akhirnya eksplan akan mati. Sedangkan apabila tanaman yang akan digunakan untuk eksplan berumur tua akan sulit untuk tumbuh (Basri, 2002). Hal itu disebabkan karena tanaman berada pada masa matur/pertumbuhan yang lanjut sehingga sifat totipotensi pada sel tersebut sangat sedikit sekali atau bahkan tidak ada. Contohnya pada tanaman tebu, eksplan yang digunakan sebaiknya berumur sekitar 4–5bulan. b. Aseptisitas pekerja Kebersihan pekerja juga perlu diperhatikan di dalam perkembangbiakan secara kultur in vitro. Apabila pekerja dalam kondisi yang aseptis maka akan memperkecil kemungkinan terjadinya kontaminasi.Keadaan

5

pekerja

yang

kurang

aseptik

akan

memungkinkan

terjadinya

kontaminasi. c. Sterilisasi alat dan bahan Peralatan yang harus steril adalah laminar air flow, alat-alat, tabung kultur. Pada laminar sudah dilengkapi dengan blower, lampu UV sehingga dapat mensterilkan ruangan dalam laminar.Akan tetapi sebelum menggunakan laminar sebaiknya disemprot menggunakan alkohol 70 %. Alat-alat diseksi juga perlu disterilisasi, apabila alat-alat tersebut tidak disterilisasi kemungkinan terjadinya kontaminasi akan besar karena bekas-bekas eksplan ataupun media yang tersisa pada alatalat diseksi akan mejadi sumber kontaminan.Oleh karena itu alat-alat diseksi

juga

perlu

disterilisasi.

Sterilisasi

tabung

dilakukan

menggunakan oven atau autoclave.( Basri, 2002). 3. Sterilisasi Sterilisasi yang dimaksud dalam kegiatan ini adalah bahwa semua alat, bahan, kondisi laboratorium, eksplan, tempat inisiasi dan pekerja harus dalam kondisi aseptis. 4. Multiplikasi Tahapan multiplikasi dilakukan untuk mendapatkan jumlah planlet yang lebih banyak. 5. Pengakaran Pengakaran adalah proses yang di lakukan pada pada tanaman yang bertujuan untuk membentuk akar pada tanaman yang dikulturkan.( Basri, 2002). 6. Aklimatisasi Aklimatisasi adalah proses pemindahan planlet dari botol kultur ke lapangan. Biasanya planlet terlebih dahulu di tanam di dalam polybag agar planlet beradaptasi dengan lingkungan sebelum di pindahkan ke lapangan.

6

D. Faktor Yang Mempengaruhi Keberhasilan Kultur Jaringan 1. Genotip Tanaman Salah satu faktor yang sangat mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis eksplan dalam kultur in-vitro adalah genotip tanaman asal eksplan diisolasi. Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa respon masing-masing eksplan tanaman sangat bervariasi tergantung dari spesies, bahkan varietas, tanaman asal eksplan tersebut. Pengaruh genotip ini umumnya berhubungan erat dengan faktor-faktor lain yang mempengaruhi pertumbuhan eksplan, seperti kebutuhan nutrisi, zat pengatur tumbuh, lingkungan kultur, dan lain sebagainya. 2. Media Kultur Perbedaan komposisi media, komposisi zat pengatur tumbuh dan jenis media yang digunakan akan sangat mempengaruhi pertumbuhan dan regenerasi eksplan yang dikulturkan. 3. Lingkungan Tumbuh a. Suhu Tanaman umumnya tumbuh pada lingkungandengan suhu yang tidak sama setiap saat, misalnya pada siang dan malam hari tanaman mengalami kondisi dengan perbedaan suhu yang cukup besar. Keadaan demikian bisa dilakukan dalam kultur in vitro dengan mengatur suhu siang dan malam di ruang kultur, namun laboratorium kultur jaringan selama ini mengatur suhu ruang kultur yang konstant baik pada siang maupun malam hari. b. Cahaya Seperti halnya pertumbuhan tanaman dalam kondisi in-vivo, kuantitas dan kualitas cahaya, yaitu intensitas, lama penyinaran dan panjang gelombang cahaya mempengaruhi pertumbuhan eksplan dalam kultur in-vitro. Pertumbuhan organ atau jaringan tanaman dalam kultur in-vitro umumnya tidak dihambat oleh cahaya, namun pertumbuhan kalus umumnya dihambat oleh cahaya.

7

c. Kelembaban Relatif Kelembaban Kelembaban relatif dalam botol kultur dengan mulut botol yang ditutup umumnya cukup tinggi, yaitu berkisar antara 80 - 99%. Jika mulut botol ditutup agak longgar maka kelembaban relatif dalam botol kultur dapat lebih rendah dari 80%. Sedangkan kelembaban relatif di ruang kultur umumnya adalah sekitar 70% (Basri, 2002). Jika kelembaban relatif ruang kultur berada dibawah 70% maka akan mengakibatkan media dalam botol kultur (yang tidak tertutup rapat) akan cepat menguap dan kering sehingga eksplan dan plantlet yang dikulturkan akan cepat kehabisan media. 4. Kondisi Eksplan Pertumbuhan dan morfogenesis dalam kultur jaringan sangat dipengaruhi oleh keadaan jaringan tanaman yang digunakan sebagai eksplan. Selain faktor genetis eksplan yang telah disebutkan di atas, kondisi eksplan yang mempengaruhi keberhasilan. keberhasilan kultur adalah jenis eksplan, ukuran, umur dan fase fisiologis jaringan yang digunakan sebagai eksplan ( Basri, 2002). Meskipun masing-masing sel tanaman memiliki kemampuan totipotensi, namun masing- masing jaringan memiliki kemampuan yang berbeda-beda untuk tumbuh dan beregenerasi dalam kultur jaringan. Oleh karena itu, jenis eksplan yang digunakan untuk masing-masing ultur berbeda-beda tergantung tujuan pengkulturannya.

Gambar. 1 Kultur Jaringan Pad Tanaman

8

E. Kloning Sel Pada Hewan Dalam bahasa Inggris, istilah kloning yang berasal dari kata cloning, diartikan sebagai suatu usaha untuk menciptakan duplikat suatu organisme melalui proses yang aseksual (Aman, 2007). Secara etimologis, ada dua pengertian kloning, yaitu (1) klon sel yang menduplikasi sejumlah sel dari sebuah sel yang mempunyai sifat-sifat genetik identik, dan (2) klon gen atau molekuler, artinya sekelompok salinan yang bersifat identik yang direolikasi dari satu gen dimasukkan dalam sel inang. Sedangkan secara terminologis, kloning adalah proses pembuatan sejumlah besar sel atau molekuler yang seluruhnya identik dengan sel atau molekul asalnya. Kloning dalam bidang genetika

merupakan

replikasi

segmen

DNA

tanpa

melalui

proses

seksual(Aman, 2007). Kloning dipelopori oleh Dreisch pada akhir tahun 1800 telah berkembang pesat dan menyumbangkan penemuan-penemuan baru yang sangat

menjanjikan.(Sunny& Wangko, 2010). Secara umum

kloning

merupakan sejumlah proses yang dapat digunakan untuk menghasilkan salinan suatu kesatuan biologik yang secara genetik identik tanpa melalui reproduksi seksual. Bahan salinan ini disebut klon (clone) dan mempunyai genetik yang sama dengan asalnya.

Dalam ilmu biologi kloning adalah proses untuk

menghasilkan populasi indivi du yang identik secara genetik, yang terjadi di dalam alam ketika organisme seperti bakteri, insekta, atau tumbuhan bereproduksi secara aseksual (Sunny & Wangko, 2010). Dengan kemajuan biotekonologi maka terdapat perkembangan pesat dalam kloning artifisial. Keberhasilan melakukan kloning pada mamalia dengan menggunakan sel non embrionik yang diawali oleh hot issue Dolly the sheep (1997) telah membuka wawasan penelitian biomolekular dan bioteknologi yang sangat luas (Sunny Wangko, 2010). ’Dolly the sheep’ telah menularluaskan penelitian biomolekuler dengan menggunakan spesies lain. Sebagai umpan balik muncul isu-isu yang berlandaskan kode etik dan hukum, terlebih lagi setelah tebersitnya celah untuk dilakukannya kloning manusia.

9

Kloning pada hewan ternyata lebih sulit mengalami dediferensiasi. Keberhasilan kloning pada hewan, dibuktikan di antaranya oleh John Gurdon pada tahun 1962 seorang ilmuwan Amerika. Gurdon berhasil mengkloning katak melalui teknik transplantasi inti (nuclear transplantation), yakni dengan memasukkan inti sel epitel usus katak pada sel telur katak jenis lain yang tidak dihilangkan intinya (Aman, 2007). Percobaan dilakukan berulang kali mulai dari tingkat efisiensi 2% saja sampai tingkat efisiensi 40%. Kloning reproduksi pada mamalia dapat ditelusuri kembali ke tahun 1981 ketika percobaan kloning berhasil dilakukan pada tikus menggunakan inti sel embrionik dari massa sel dalam (ICM) blastokista untuk ditransplantasikan ke dalam sel telur yang dienukleasi (Illmensee, 2007). Keberhasilan kloning pada katak, maka para ilmuwan meramalkan keberhasilan kloning pada mamalia dan bahkan pada manusia. Ramalan tersebut betul-betul menjadi kenyataan karena dalam kurun waktu beberapa tahun kemudian, lahirlah si Dolly, hewan mamalia pertama yang berhasil dikloning oleh Ian Wilmut dan Ceith Campbell, ilmuwan Skotlandia. Sebagainama halnya Gurdon, tingkat efisiensi yang dicapai Wilmut juga rendah. Dolly lahir setelah dilakukan 227 kali percobaan. Ini berarti 1: 227 yakni sekitar 0.4% (Aman, 2007). Keberhasilan Wilmut sebenarnya telah didahului oleh Trounson, rekan dekat Wilmut yang mengembangkan teknik IVF (Sunny Wangko, 2010). Dengan teknik serupa, Trounson telah menghasilkan anak domba dengan memfusikan sel embrio domba dan sel telur yang dihilangkan intinya. Tetapi keberhasilan Trounson ini tidak dipublikasikan secara luas sehingga tidak seheboh kelahiran Dolly. Setelah kelahiran Dolly ini Don Wolf dari Oregon, Amerika Serikat juga mengumumkan kloning dari embrio kera. Kera hasil pengklonan genetika tersebut kemudian diberi nama Tetra. Kemudian keberhasilan Yoko Kato dan teman-temannya dari Jepang yang berhasil mengklon delapan anak sapi sekaligus merupakan prestasi yang gemilang para ilmuwan Asia. Keberhasilan tersebut merupakan terobosan teknologi kloning yang belum dikembangkan sebelumnya.

10

Gambar.2 Kloning Pada Hewan

Gambar.3 Proses Kloning

F. M...