Praktikum Virtual Indeks Mitosis: Squash Akar, Khi-Kuadrat

Praktikum virtual indeks mitosis ini mengikuti praktikum squash ujung akar dalam Biologi A-level, AP, dan IB. Siswa menghidrolisis ujung akar bawang dalam asam klorida, mewarnai dan menekannya (squash), lalu mengelompokkan sel pada ×400 sebagai interfase, profase, metafase, anafase, atau telofase. Mereka membandingkan indeks mitosis berbagai daerah akar dan akar yang diberi lektin dengan uji khi-kuadrat, lalu menaksir lama setiap tahap. Tidak perlu asam panas atau pewarna beracun.

Keterkaitan dengan kurikulum

• AQA A-level Biology 7402, praktikum wajib 2 (bagian 3.2.2): preparat squash sel ujung akar yang diwarnai, mengenali tahap-tahap mitosis, dan menghitung indeks mitosis.
• AP Biology Unit 4 (siklus sel, topik 4.6) dan investigasi pembelahan sel AP, yang membandingkan indeks mitosis akar kontrol dan akar yang diberi lektin dengan uji khi-kuadrat serta menghitung askus Sordaria.
• IB Biology D2.1 (pembelahan sel dan inti): mengenali fase mitosis pada mikrograf dan menghitung indeks mitosis.

Simulic tidak berafiliasi dengan AQA, College Board, maupun IB dan tidak didukung oleh ketiganya.

Sebelum praktikum (5 menit)

Tanyakan: "Bagian akar bawang mana yang indeks mitosisnya lebih tinggi: daerah 0–2 mm dari ujung atau daerah 5–10 mm dari ujung?" Pada tautan kelas, ini adalah pertanyaan 1; simulasi terbuka setelah siswa menjawab.

Langkah kerja dalam simulasi

1. Pada Siapkan preparat, biarkan Hidrolisis HCl pada 5 menit dan Pewarna pada Biru toluidin, lalu tekan Putar langkah. Coba juga 0 dan 20 menit.
2. Pada Mikroskop, pilih tombol tahap, ketuk setiap sel utuh di bidang pandang, lalu tekan Periksa. Hitung satu bidang sendiri sebelum memakai Hitungkan.
3. Pada Bandingkan sampel, biarkan Perlakuan pada Kontrol (air) dan Daerah pada 0–2 mm dari ujung. Tekan Hitung 300 sel tiga kali (sampel S1–S3).
4. Atur Daerah ke 5–10 mm dari ujung lalu tekan Hitung 300 sel sekali (S4). Pilih S1 pada Sampel A dan S4 pada Sampel B, lalu baca panel khi-kuadrat.
5. Kembalikan Daerah ke 0–2 mm, atur Perlakuan ke Lektin, lalu hitung otomatis tiga sampel lagi (S5–S7). Bandingkan S1 dengan S5.

Sampel	Perlakuan	Daerah (mm)	I	P	M	A	T	n	Indeks mitosis (%)
S1–S3	Kontrol	0–2						masing-masing 300
S4	Kontrol	5–10						300
S5–S7	Lektin	0–2						masing-masing 300

Hasil yang diharapkan

Bidang pandang diambil secara acak, jadi tiap kelompok mendapat hitungan berbeda. Indeks kontrol dalam model adalah 14 % pada 0–2 mm, 5 % pada 2–5 mm, dan 0,8 % pada 5–10 mm; lektin menaikkannya menjadi sekitar 24 %. Rentang di bawah berasal dari 100.000 kali menjalankan model dan sudah diperiksa di peramban.

• Satu sampel kontrol 300 sel pada 0–2 mm: hampir selalu antara 8 % dan 21 %. Rata-rata tiga sampel berada antara 10 % dan 18 %.
• Satu percobaan di peramban: S1–S3 memberi 14,0, 14,0, dan 17,0 % (rata-rata 15,0 %); S4 pada 5–10 mm memberi 1,3 %, dengan χ² = 34,00, jauh di atas 3,84.
• Lektin: S5–S7 memberi 20,0, 24,3, dan 22,0 %. Namun S1 dibandingkan S5 memberi χ² = 3,83: tidak signifikan. Pada sekitar 1 dari 8 percobaan, satu pasang sampel 300 sel tidak mencapai signifikansi. Menggabungkan tiga sampel tiap kelompok (135 dari 900 lawan 198 dari 900 sel yang sedang mitosis) memberi χ² ≈ 14,6.
• Lama tiap tahap: sekitar separuh sel yang sedang mitosis berada pada profase. Dengan siklus sel 24 jam, gabungan 900 sel kontrol memberi lama profase 1,0–2,4 jam (2,0 jam pada percobaan di peramban).

Pertanyaan untuk siswa

1. (Prediksi, ditanyakan lagi setelah praktikum) Daerah mana yang indeks mitosisnya lebih tinggi: 0–2 mm atau 5–10 mm dari ujung?
2. Saat membandingkan akar kontrol dan akar yang diberi lektin, variabel apa yang harus tetap sama?
3. Hitung otomatis tiga sampel kontrol 300 sel pada 0–2 mm. Berapa rata-rata indeks mitosisnya?
4. Gunakan hitungan profase dari ketiga sampel itu dan siklus sel 24 jam. Berapa lama profase berlangsung?
5. Seorang siswa membandingkan satu sampel kontrol dan satu sampel lektin dan mendapat χ² = 3,83. Apa kesimpulannya, dan bagaimana investigasinya dapat diperbaiki?

Jawaban untuk guru: (1) 0–2 mm, yaitu meristem; 5–10 mm adalah daerah pemanjangan. (2) Daerah yang diambil, lama hidrolisis, dan pewarna. (3) Terima 10–18 %. (4) Sel profase ÷ 900 × 24 jam; terima 1,0–2,4 jam. (5) χ² di bawah 3,84, jadi hipotesis nol tidak ditolak: perbedaannya bisa karena kebetulan. Hitung lebih banyak sel dari lebih banyak akar, lalu gabungkan sampel sebelum menguji lagi.

Miskonsepsi umum

• "Interfase adalah tahap istirahat." Pada interfase, tahap terpanjang, sel tumbuh dan menyalin DNA-nya.
• "Indeks mitosis hanya menghitung sel metafase." Indeks ini menghitung setiap sel pada profase, metafase, anafase, atau telofase.
• "Selisih persentase yang lebih besar membuktikan adanya pengaruh." S1 dan S5 berbeda 6 poin persentase, tetapi tetap tidak lolos uji.
• "Kolkisin mempercepat mitosis." Kolkisin mencegah terbentuknya gelendong, sehingga sel menumpuk pada metafase.

Pengayaan

• Kolkisin: hitung otomatis akar yang diberi kolkisin dan jelaskan mengapa banyak sel berada pada metafase.
• Sordaria (AP): pada tab Sordaria, kelompokkan askus sebagai 4:4 atau pindah silang. Sepuluh bidang dengan Hitungkan memberi 101 askus pindah silang dari 199: 50,8 %, jadi 25,4 satuan peta.

Pertanyaan umum

Bisakah tautan kelas langsung terbuka di Bandingkan sampel?

Bisa. Di halaman Bagikan, tetapkan Layar ke "Bandingkan sampel" pada nilai awal tautan. Anda juga bisa menetapkan Perlakuan akar dan Daerah akar yang diambil. Jika tidak, langkah 3 meminta siswa membuka tab tersebut.

Mengapa hitungan saya berbeda dari teman sebelah?

Setiap bidang pandang diambil secara acak, seperti pada preparat sungguhan. Karena itu, pertanyaannya menerima rentang nilai.

Perlukah siswa memakai hitung otomatis?

Perlu, setelah mereka menghitung satu bidang dengan tangan dan memakai Periksa. Menghitung dengan tangan mengajarkan tahap-tahap mitosis; hitung otomatis memberi cukup banyak sel untuk statistik.

Simulasi dan panduan terkait

Siklus sel dan mitosis Meiosis dan asal-usul variasi gamet

Untuk keterampilan memakai mikroskop sebelum praktikum ini, lihat praktikum virtual mikroskop. Untuk ide lain, lihat ide pelajaran biologi interaktif.