Gambar Sampul Biologi · Bab VIII Bioteknologi
Biologi · Bab VIII Bioteknologi
Langkah Sembiring

22/08/2021 09:40:54

SMA 12 K-13

Lihat Katalog Lainnya
Halaman

Biologi Kelas XII

229

Bab VIII

Bioteknologi

Mampu mendeskripsikan berbagai prinsip dasar dan peran

bioteknologi terhadap sains, lingkungan, pertanian dan

peternakan, kesehatan, serta masyarakat.

Prinsip Dasar

Peranan

Cara memanipulasi sifat

organisme:

1. Lingkungan

2. Substrat

3. Gen

Prinsip Dasar:

1. DNA rekombinan

2. Fusi protoplasma

3. Kultur jaringan

1. Produksi makanan

2. Produksi vaksin

3. Tanaman tahan hama

Bioteknologi

Rekayasa Genetika

230

Bioteknologi

bioteknologi

organisme transgenik

hibrodoma

kultur jaringan

transplantasi gen

plasmid

rekayasa genetika

DNA

bakteri

antibodi monoklonal

endonuklease restriksi

vektor

Indonesia kembali dikagetkan oleh banyaknya kasus polio yang

menjangkiti balita. Padahal, pemerintah sudah mencanangkan bahwa

Indonesia telah terbebas dari polio pada tahun 1999. Namun, ternyata

beberapa kasus polio masih ditemukan di beberapa daerah di Indo-

nesia. Hal ini membuat pemerintah melalui departemen kesehatan

mengadakan imunisasi polio secara serentak. Beribu-ribu botol vaksin

polio telah dihabiskan demi suksesnya imunisasi ini. Tahukah Anda

bahwa vaksin polio ini dapat diproduksi melalui proses bioteknologi?

Apakah bioteknologi itu? Mengapa timbul pro dan kontra seputar

aplikasi bioteknologi?

Setelah mempelajari bab ini, Anda diharapkan dapat menjelaskan

prinsip dasar, peranan, dan dampak bioteknologi terhadap sains,

lingkungan, kesehatan, dan masyarakat.

Sumber:

Kompas, 1 Juni 2005

Biologi Kelas XII

231

Tuhan telah menganugerahkan akal kepada manusia. Dengan

akal, manusia dapat mengembangkan sumber daya di alam ini untuk

menghasilkan produk yang bermanfaat bagi kehidupan. Salah

satunya melalui bioteknologi. Bioteknologi bukan sesuatu yang baru.

nenek moyang kita telah memanfaatkan bioteknologi dalam

pembuatan tempe, oncom, tape, terasi, dan kecap. Produk-produk

bioteknologi tidak hanya terbatas pada bidang makanan, bahkan

telah sampai pada bidang pertanian, peternakan, dan kesehatan.

A. Prinsip Dasar Bioteknologi

Pada dasarnya, bioteknologi adalah suatu proses yang

melibatkan berbagai agen biologi yang berupa mikrobia. Mikrobia ini

dibiakkan pada suatu substrat yang berisi berbagai makronutrien

maupun mikronutrien yang dibutuhkan oleh mikrobia dan disebut

sebagai media tumbuh. Mikrobia yang dibiakkan akan menyintesis

suatu bahan. Bahan tersebut berupa produk maupun jasa yang dapat

dimanfaatkan manusia. Produk maupun jasa yang dihasilkan sangat

tergantung pada mikrobia yang digunakan. Mikrobia mempunyai sifat

pertumbuhan yang spesifik. Suatu biakan mikrobia dapat tumbuh

dan berkembang dengan baik apabila

substrat

dan

kondisi

lingkungannya

sesuai. Perubahan pada substrat maupun kondisi

lingkungan menentukan produk maupun jasa yang dihasilkan.

Di kelas IX Anda telah mengenal bioteknologi dan proses-proses

bioteknologi. Secara prinsip, bioteknologi modern berbeda dengan

bioteknologi konvensional. Perbedaan prinsip itu terutama pada

cara

memanipulasi sifat-sifat organisme

.

Pada bioteknologi konvensional, manipulasi dilakukan pada

kondisi lingkungan dan media tumbuh (substrat). Zat-zat tertentu

ditambahkan dalam media tumbuh agar mikrobia yang ditumbuh-

kan mampu menyintesis suatu senyawa, misalnya dalam mem-

produksi

mono sodium glutamat

(MSG/vetsin). Produksi ini dibantu

oleh bakteri

Corynobacterium glutamicum

. Dalam medium tumbuh,

ditambahkan

vitamin biotin

dalam jumlah yang sangat kecil.

Penambahan ini akan mengakibatkan membran plasma bakteri

menjadi lemah (bocor) sehingga asam glutamat yang merupakan

bahan utama MSG dapat keluar dari sel bakteri. Hal serupa juga

dilakukan dalam industri antibiotik.

Pada bioteknologi modern, manipulasi tidak hanya dilakukan

pada kondisi lingkungan serta media kultur, tetapi pada

susunan

gen dalam kromosom

. Hal ini seiring dengan kemajuan

pengetahuan manusia yang telah sampai pada tingkat molekular.

Setelah Anda mencermati teks di atas, cobalah lakukan hal berikut.

Bagilah kelas Anda menjadi lima kelompok, kemudian masing-

masing kelompok mendiskusikan pertanyaan-pertanyaan di bawah

ini.

1. Apa perbedaan prinsip bioteknologi konvensional dan modern?

2. Mengapa proses bioteknologi yang dilakukan nenek moyang kita

termasuk dalam bioteknologi konvensional?

232

Bioteknologi

Sejarah Perkembangan

Rekayasa Genetika

Orang telah mengenal bahwa sifat

suatu organisme dibawa dan

dipengaruhi oleh gen. Pengenalan ini

dimulai semenjak hukum Mendel

dikemukakan. Namun, orang belum

mengetahui struktur, bentuk, maupun

cara gen tersebut dapat mengatur

suatu organisme. Penemuan model

DNA oleh Watson dan Crick

membuka era menuju penelitian

rekayasa genetika. Penemuan

tersebut diikuti oleh keberhasilan

Nirenberg dan Masher dalam

menginterpretasikan kode-kode

dalam susunan DNA. Selanjutnya

diikuti oleh Gilbert, Maxam, dan

Sanger pada tahun 1976 yang

berhasil mengembangkan metode

untuk menganalisis DNA secara tepat.

Seribu nukleotida dapat ditentukan

hanya dalam waktu 1 minggu dengan

menggunakan metode ini.

Seperti yang telah diuraikan di depan, manipulasi yang dilakukan

dalam bioteknologi modern ditujukan pada susunan gen dalam

kromosom organisme. Oleh karena itu, bioteknologi modern juga

dikenal dengan rekayasa genetika.

Rekayasa genetika

adalah

semua proses yang ditujukan untuk menghasilkan organisme

transgenik.

Organisme transgenik

adalah organisme yang urutan

informasi genetik dalam kromosomnya telah diubah sehingga

mempunyai sifat menguntungkan yang dikehendaki.

Ada beberapa prinsip dasar dalam rekayasa genetika. Pada bab

ini kita hanya akan mempelajari 3 prinsip dasar, yaitu DNA

rekombinan, fusi protoplasma, dan kultur jaringan.

1. DNA Rekombinan

DNA (

Deoxyribonucleic acid

) bertanggung jawab menentu-

kan sifat makhluk hidup. DNA mempunyai susunan yang khas

untuk tiap organisme. Untaian DNA ini dapat diubah susunannya,

sehingga diperoleh untaian baru yang mengekspresikan sifat-

sifat yang diinginkan. Perubahan susunan DNA ini diperoleh

melalui teknik DNA rekombinan.

Teknologi DNA rekombinan banyak melibatkan bakteri atau

virus sebagai vektor (perantara). Proses DNA rekombinan melalui

3 tahapan. Tahap pertama yaitu mengisolasi DNA, tahap kedua

memotong dan menyambung DNA (transplantasi gen/DNA),

serta tahap ketiga memasukkan DNA ke dalam sel hidup.

Isolasi DNA dilakukan untuk memilih dan memisahkan DNA

maupun gen yang dikehendaki. Isolasi ini dilakukan dengan

mengekstrak kromosom dari organisme donor. DNA dalam

kromosom yang dipilih harus dipotong terlebih dahulu.

Pemotongan gen dalam satu untaian DNA menggunakan enzim

endonuklease restriksi yang berperan sebagai gunting biologi.

DNA dari suatu organisme dapat diisolasi dengan memotongnya

menjadi segmen-segmen kecil menggunakan enzim tersebut.

Segmen DNA yang diperoleh, kemudian dimasukkan dalam

suatu vektor. Vektor ini harus dapat berikatan dengan gen,

memperbanyak, dan mengekspresikan gen tersebut. Vektor

(pembawa) pada proses ini berupa plasmid atau virus.

Plasmid

adalah rantai DNA melingkar di luar kromosom bakteri.

Perhatikan Gambar 8.1.

Plasmid maupun DNA virus harus dipotong terlebih dahulu

agar dapat digunakan sebagai vektor. Pemotongan ini juga

menggunakan enzim endonuklease restriksi. Gen atau DNA yang

telah diisolasi kemudian dicangkokkan ke dalam plasmid. Proses

ini dikenal dengan

transplantasi gen

. Transplantasi dilakukan

Plasmid

Kromosom bakteri

Sumber:

Biology, Mader S.S.

Gambar 8.1

Sel bakteri

Enzim restriksi

memotong DNA pada

fragmen yang spesifik.

3. Pengetahuan apa yang mendasari mereka melakukan proses

bioteknologi?

4. Ilmu apa yang mendasari dilaksanakannya bioteknologi modern?

Presentasikan hasil diskusi kelompok Anda di depan kelas. Setiap

kelompok dalam kelas dapat memberikan tanggapan dan saling

melengkapi.

Biologi Kelas XII

233

dengan cara mencangkokkan (menyambung) gen yang telah

diisolasi ke dalam DNA plasmid vektor. Penyambungan gen

tersebut menggunakan enzim ligase yang mampu menyambung

ujung-ujung nukleotida dan berperan sebagai lem biologi.

Setelah penyambungan ini maka vektor mengandung DNA asli

dan DNA sisipan (asing). Dengan demikian, diperoleh organisme

dengan rantai DNA gabungan atau kombinasi baru sehingga

rantai DNA ini disebut

DNA rekombinan

. Rangkaian proses DNA

rekombinan menggunakan vektor plasmid maupun virus dapat

Anda simak dalam Gambar 8.2 berikut.

DNA baru yang telah membawa segmen DNA cangkokan

selanjutnya memasuki tahap akhir, yaitu dimasukkan ke dalam

vektor sel bakteri maupun virus. Pemasukan ini melalui

pemanasan dalam larutan NaCl atau melalui elektroporasi.

Selanjutnya, bakteri ini (misal:

Escherichia coli

) melakukan

replikasi dengan cara membelah diri. Melalui proses ini, diperoleh

plasmid-plasmid hasil transplantasi gen (DNA rekombinan) dalam

jumlah banyak. Lakukan simulasi langkah-langkah teknik DNA

rekombinan berikut agar Anda lebih paham.

Melakukan Simulasi Langkah-Langkah Teknik

DNA Rekombinan

Buatlah 2 buah pita dari kertas yang

menyerupai bentuk kromosom manusia dan plas-

mid. Pita tersebut haruslah mempunyai tebal yang

sama. Selanjutnya, berilah arsiran dengan motif

yang berbeda-beda. Anggaplah setiap arsiran itu

gen yang mengkode suatu sifat pada organisme.

(b) Proses pencangkokan gen melalui DNA virus

Bakteri

DNA plasmid

Plasmid rekombinan

Sel inang

Gen yang diklon

Gen asing

Gen asing

DNA rekombinan

Sel inang

Klon

Virus

DNA virus

(a) Proses pencangkokan gen melalui DNA plasmid

Perpindahan vektor

Sumber:

Biology, Mader S.S.

Gambar 8.2

Proses DNA rekombinan

234

Bioteknologi

DNA rekombinan merupakan teknik yang paling banyak

digunakan untuk menghasilkan organisme transgenik (melalui

transplantasi gen). Selain melalui teknologi DNA rekombinan kita

juga dapat menggunakan prinsip lain untuk mendapatkan produk

transgenik. Prinsip tersebut adalah fusi protoplasma.

2. Fusi Protoplasma

Fusi protoplasma

adalah penggabungan dua sel dari

jaringan yang sama atau dua sel dari organisme yang berbeda

dalam suatu medan listrik. Hal ini akan mengakibatkan kedua

sel akan tertarik satu sama lain dan akhirnya mengalami fusi

(melebur). Prinsip ini dapat dilakukan pada sel tumbuhan maupun

sel hewan.

Fusi protoplasma pada tumbuhan dilakukan melalui

serangkaian tahap. Tahap-tahap tersebut diawali dengan

menyiapkan protoplasma. Protoplasma biasanya diambil dari sel-

sel yang masih muda karena mempunyai dinding sel tipis serta

protoplasma yang banyak dan utuh.

Tahap selanjutnya adalah mengisolasi protoplasma sel yang

telah dipersiapkan. Protoplasma diisolasi dengan cara

menghilangkan dinding selnya. Dinding sel ini dihancurkan

terlebih dahulu dengan menggunakan enzim kemudian dilakukan

penyaringan dan sentrifugasi berkali-kali. Protoplasma yang

didapat kemudian diuji viabilitasnya (aktivitas hidupnya) dengan

cara melihat aktivitas organel, misalnya melihat aktivitas

fotosintesisnya. Fusi protoplasma dilakukan dalam suatu medan

listrik. Setelah sel-sel tadi mengalami fusi, tahap selanjutnya

adalah menyeleksi protoplasma yang dihasilkan. Setiap sel

mempunyai spesifikasi tertentu. Protoplasma yang terseleksi

kemudian dibiakkan.

Fusi protoplasma pada sel hewan dan manusia sangat

berguna terutama untuk menghasilkan hibridoma.

Hibridoma

merupakan hasil fusi yang terjadi antara sel pembentuk antibodi

dan sel mieloma. Sel pembentuk antibodi ini adalah

sel limfosit

B

, sedangkan sel mieloma sendiri merupakan sel kanker. Sel

a. Gen yang mengkode warna rambut.

b. Gen yang mengkode produksi insulin.

c. Gen yang mengkode warna kulit.

d. Gen yang mengkode produksi kelenjar pituitari.

e. Gen yang mengkode buta warna.

f. Gen yang mengkode indra pengecap.

Lakukan simulasi langkah-langkah pada DNA

rekombinan untuk memproduksi insulin.

Pertanyaan

1. Bagaimanakah Anda dapat mengisolasi DNA

yang Anda maksud?

2. Dengan apa Anda mengisolasi gen tersebut?

3. Proses apa yang harus Anda lakukan untuk

mencangkok (transplantasi) DNA tersebut?

4. Dengan apa Anda melakukan proses tersebut?

5. Bagaimanakah cara Anda memperbanyak

rangkaian yang telah Anda peroleh?

Buatlah laporan tertulis dari kegiatan ini dan

kumpulkan kepada bapak atau ibu guru.

a

b

c

d

e

f

Kromosom manusia

Plasmid bakteri

Diameter sama

Biologi Kelas XII

235

hibridoma yang dihasilkan dapat membelah secara tidak terbatas

seperti sel kanker, tetapi juga menghasilkan antibodi seperti sel-

sel

limfosit B

. Hibridoma yang dihasilkan diseleksi karena setiap

sel menghasilkan antibodi yang sifatnya khas. Satu antibodi yang

dihasilkan spesifik untuk satu antigen. Setiap hibrid ini kemudian

diperbanyak (dikloning). Oleh karena antibodi ini berasal dari

satu klon maka antibodi ini disebut

antibodi monoklonal

.

Kedua prinsip di atas membutuhkan teknik lain agar

organisme transgenik yang diperoleh dapat ditumbuhkan. Hal

ini penting untuk membuktikan keberhasilan proses yang ber-

langsung, terutama untuk sel-sel tumbuhan. Sel-sel tersebut

harus dapat ditumbuhkan menjadi organisme utuh. Oleh karena

itu, rangkaian proses rekayasa genetika pada tumbuhan

membutuhkan teknik kultur jaringan. Apakah kultur jaringan itu?

Simaklah materi berikut untuk menjawab pertanyaan di atas.

3. Kultur Jaringan

Pernahkah Anda melihat dan mengamati tumbuhan cocor

bebek (

Kalanchoe pinata

) tumbuh dari sehelai daunnya yang

diletakkan di atas tanah? Tumbuhan tersebut dapat tumbuh

menjadi tanaman yang lengkap dari sehelai daunnya. Begitu pula

dengan batang ketela pohon berbuku (

Manihot utilisima

) yang

diletakkan di atas tanah. Batang itu dapat tumbuh menjadi pohon

ketela pohon yang lengkap dengan daun, batang, dan akar. Cocor

bebek maupun ketela pohon dapat berkembang biak secara

vegetatif menggunakan bagian tubuhnya (daun atau batang yang

mempunyai nodus). Kultur jaringan juga menggunakan prinsip

yang sama yaitu perkembangbiakan vegetatif pada tumbuhan.

Namun, terdapat perbedaan yang jelas antara keduanya.

Perbedaannya terletak pada bagian yang ditumbuhkan. Pada

kultur jaringan, tumbuhan yang lengkap dapat diperoleh dari sel

maupun jaringan tumbuhan. Perbedaan lainnya adalah tidak

semua tumbuhan dapat diperbanyak menggunakan daun

maupun batang (hanya tumbuhan tertentu saja). Melalui kultur

jaringan, semua tumbuhan dapat ditumbuhkan dari jaringan

maupun sel pada suatu media buatan.

Teori yang melandasi teknik kultur jaringan ini adalah teori

Totipotensi

. Setiap sel tumbuhan memiliki kemampuan untuk

tumbuh menjadi individu baru bila ditempatkan pada lingkungan

yang sesuai. Individu-individu yang dihasilkan akan mempunyai

sifat yang sama persis dengan induknya.

Teori ini pertama kali dikemukakan oleh seorang ahli Fisiologi

Jerman, yaitu

G. Haberlandt

pada tahun 1898. Teori itu diuji

ulang oleh

F.C. Steward

pada tahun 1969 dengan menggunakan

satu sel empulur wortel. Dalam percobaannya, Steward dapat

menumbuhkan satu sel empulur itu menjadi satu individu wortel.

Tumbuhnya satu sel menjadi tanaman yang utuh karena sel

maupun jaringan tersebut ditanam pada suatu media yang

dilengkapi dengan berbagai macam makronutrien maupun

mikronutrien yang dibutuhkan oleh tanaman. Medium tersebut

juga diperkaya dengan hormon pertumbuhan, misalnya auksin

dan sitokinin. Penambahan hormon ini tergantung pada

kebutuhan tanaman dan tujuan pelaksanaannya. Misalnya

Ingat! Kultur jaringan

merupakan aplikasi sifat

totipotensi tumbuhan.

236

Bioteknologi

apabila ingin menumbuhkan akar dari suatu jaringan, maka

ditambahkan hormon auksin dalam medium. Namun, apabila

ingin menumbuhkan tunas dari suatu sel maupun jaringan maka

medium tersebut ditambah dengan sitokinin. Selain itu, hormon

auksin mempunyai kemampuan untuk menutup luka dengan

memacu pembelahan sel sehingga membentuk gumpalan kalus.

Kalus

ini berupa massa sel yang belum terdiferensiasi. Kalus

juga dapat ditumbuhkan dalam medium yang ditambah dengan

sitokinin berlebih.

Tahap-tahap kultur jaringan dalam membentuk embrio dari

sel somatik serupa pada tahap perkembangan zigot menjadi

embrio. Perkembangan tersebut dimulai dari sel

o

globular

o

bentuk jantung

o

bentuk torpedo

o

bentuk kotiledon

o

bentuk

plantlet (tumbuhan muda). Perhatikan Gambar 8.3 di atas.

Kultur jaringan sebenarnya merupakan perbanyakan vege-

tatif seperti halnya pada pencangkokan maupun stek, hanya saja

dalam menanam (mengkultur) cukup berupa jaringan atau sel

saja. Selain itu, medium yang digunakan tidak berupa tanah,

tetapi menggunakan medium buatan (biasanya berupa agar-agar

yang diperkaya dengan hormon, vitamin, dan unsur hara).

Kultur jaringan merupakan salah satu alternatif untuk

mendapatkan tanaman baru yang mempunyai sifat sama dengan

induknya. Teknik ini hanya membutuhkan jaringan maupun sel

dari tumbuhan dan akan didapatkan tanaman sejenis dalam

jumlah besar. Kultur jaringan sering disebut sebagai perbanyakan

secara

in vitro

karena jaringan ditanam (dikultur) pada suatu

media buatan (bukan alami).

Bunga

Antera

Embrio

haploid (n)

Biji

Embrio

diploid (2n)

Tunas

Kalus

Akar

Ujung

akar

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

Gambar 8.3

Perkembangan teknik kultur jaringan

Seluruh bagian tubuh tumbuhan dapat diperbanyak menjadi tanaman baru melalui

teknik kultur jaringan

Tahap-Tahap Kultur Jaringan

Materi tumbuhan yang akan

dikulturkan dalam kultur jaringan

disebut eksplan. Eksplan dapat

diambil dari tanaman dewasa,

tanaman hasil cangkokan, ataupun

tanaman pembenihan (

seeding

).

Pada media yang sesuai, eksplan

akan tumbuh menjadi kalus.

Selanjutnya, kalus akan berkembang

menjadi tanaman kecil yang disebut

plantlet.

Biologi Kelas XII

237

Kita dapat memperbanyak bibit unggul dengan mudah dan

cepat melalui kultur jaringan, demikian juga dengan usaha

pelestarian tanaman langka atau tanaman lain yang mempunyai

nilai ekonomis tinggi. Kultur jaringan merupakan salah satu

rangkaian teknik rekayasa genetika karena dapat menumbuhkan

sel-sel transgenik. Oleh karena itu, dapat pula dikatakan bahwa

kultur jaringan sebagai alat (

tool

) dalam pelaksanaan rekayasa

genetika. Lakukan kegiatan berikut agar Anda lebih memahami

mengenai kultur jaringan.

Diskusikan dengan teman Anda mengenai apa saja manfaat

kultur jaringan sebagai metode pembiakan vegetatif tumbuhan. Jawab

pertanyaan di bawah ini.

1. Mengapa kultur jaringan termasuk dalam bioteknologi?

2. Apakah metode tersebut menggunakan mikrobia?

3. Mengapa kultur jaringan dapat digunakan untuk menjaga

kelestarian tumbuhan?

Catat hasil diskusi Anda dalam buku kerja. Selanjutnya Anda

dapat mempresentasikan hasil diskusi tersebut di depan kelas.

Jawablah soal-soal berikut.

1. Sebutkan prinsip dasar bioteknologi.

2. Sebutkan perbedaan prinsip bioteknologi

konvensional dan modern.

3. Jelaskan prinsip dasar DNA rekombinan.

4. Jelaskan prinsip dasar fusi protoplasma.

5. Jelaskan prinsip dasar kultur jaringan dan

alasan kultur jaringan menjadi bagian rekayasa

genetika.

B. Penerapan Bioteknologi dan Dampaknya

Penerapan bioteknologi begitu luas dan telah dilakukan selama

beratus-ratus tahun mulai dari taraf sederhana sampai modern.

Bioteknologi sederhana telah banyak kita temui dalam kehidupan

sehari-hari. Selain memberikan keuntungan, penerapan bioteknologi

juga tak lepas dari dampak buruk yang ditimbulkan. Apa saja aplikasi

bioteknologi tersebut? Bagaimana dampak penerapan teknologi

tersebut? Marilah kita pelajari dalam uraian berikut.

1. Penerapan Bioteknologi dalam Bidang Pangan,

Pertanian dan Peternakan, serta Kedokteran

a. Bidang Pangan

Penerapan bioteknologi dalam memproduksi makanan

dan minuman merupakan aplikasi bioteknologi tertua.

Aplikasi ini banyak dijumpai pada bioteknologi konvensional

melalui proses fermentasi. Lakukan kegiatan berikut untuk

mengetahui penerapan bioteknologi konvensional di sekitar

kita.

238

Bioteknologi

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

Gambar 8.4

Spirulina

dalam bentuk cair dan bubuk

Buatlah kelompok masing-masing terdiri dari lima orang.

Selanjutnya kunjungi salah satu industri rumah tangga yang menurut

Anda menggunakan proses fermentasi (bioteknologi konvensional),

misalnya industri tempe, yoghurt, ataupun kecap. Catat dan buat

laporan tertulis mengenai jenis mikrobia yang digunakan dan proses

yang berlangsung. Presentasikan hasil yang Anda peroleh dan

bandingkan dengan laporan kelompok lain.

Teknologi fermentasi dan hasil-hasilnya telah kita bahas di kelas

IX. Pada saat ini, kita pelajari bioteknologi pangan yang lebih modern,

yaitu protein sel tunggal (PST atau

Single Cell Protein

) dan

mikoprotein.

1)

Protein Sel T

unggal

(PST)

Sebagai sumber protein, organisme penghasil PST

mempunyai

beberapa keunggulan. Keunggulan tersebut terletak

pada kemampuan perkembangbiakan yang cepat dan relatif

mudah, serta mempunyai konversi protein yang tinggi dibanding

sumber protein yang lain. PST mempunyai kadar protein lebih

tinggi bila dibandingkan kadar protein kedelai. Keunggulan lainnya

yaitu substrat yang digunakan sebagai medium tumbuh mikrobia

penghasil PST ini dapat memanfaatkan limbah.

Beberapa contoh mikrobia yang dapat digunakan sebagai

PST yaitu

Saccharomyces cerevisiae

dan

Candida utilis

.

Mikrobia ini dapat dibiakkan dalam skala besar (industri). Pro-

tein yang dihasilkan oleh mikrobia ini mengandung asam nukleat

tinggi, namun tubuh manusia kurang memiliki enzim untuk

memetabolismenya. Hal ini cenderung menimbulkan reaksi yang

merugikan pada saluran

pencernaan manusia. PST dari

mikrobia ini (

S. cerevisiae

dan

C. utilis

) sering digunakan sebagai

suplemen makanan ternak.

Mikrobia lain yang digunakan sebagai sumber PST yaitu

Spirulina

.

Spirulina

termasuk Cyanobacteria (ganggang biru)

yang dapat berfotosintesis sehingga sangat menguntungkan

sebagai sumber makanan.

Spirulina

telah digunakan selama

berabad-abad dalam bentuk kering oleh bangsa Aztec di Meksiko.

Saat ini produk PST banyak dijumpai di pasaran, seperti terlihat

pada Gambar 8.4 di samping.

2)

Mikoprotein

Mikoprotein adalah bahan makanan sumber protein yang

dihasilkan melalui proses fermentasi secara berkesinambungan

dari miselium jamur

Fusarium graminearum

. Jamur tersebut

ditumbuhkan pada substrat yang mengandung glukosa dan zat

hara lain. Jamur ini juga membutuhkan gas amonia serta garam

amonia sebagai sumber nitrogen.

Selain mempunyai nilai konversi protein tinggi, mikoprotein

juga mempunyai nilai gizi yang tinggi. Pengujian dan penelitian

terhadap nilai gizi serta keamanan bagi konsumennya telah

banyak dilakukan. Menurut penelitian telah diketahui bahwa

Methylophylus Methylophylus

Sebagai Sumber PST

Methylophylus methylophylus

ditumbuhkan pada metanol dan

tropina yang berasal dari khamir

yang ditumbuhkan pada buangan

zat sisa pertanian, kehutanan,

dading, dan kertas. PST ini biasa

digunakan untuk makanan ternak

agar menghasilkan susu dan

daging yang berkualitas.

Biologi Kelas XII

239

mikoprotein mengandung 47% protein, 14% lemak, 25%

serat untuk diet, 10% karbohidrat, 1% RNA, dan 3% abu.

b. Bidang Pertanian dan Peternakan

Indonesia merupakan negara agraris yang menitikberatkan

pembangunan pada sektor pertanian. Namun hingga kini

kebutuhan beras masih lebih tinggi daripada produksi nasional

sehingga Indonesia perlu mengimpor beras. Kondisi ini berbeda

dengan negara-negara industri maju seperti Amerika. Meskipun

bukan negara agraris, produksi kedelai Amerika lebih besar

daripada produksi kedelai Indonesia. Semua ini terjadi karena

negara industri maju menerapkan bioteknologi modern dalam

mengelola pertaniannya.

Bioteknologi modern banyak diaplikasikan dalam bidang per-

tanian dan peternakan, terutama dalam usaha mendapatkan bibit

unggul. Bioteknologi dalam bidang pertanian dan peternakan

modern banyak memanfaatkan teknologi DNA rekombinan.

Proses DNA rekombinan pada tumbuhan menggunakan vektor

Agrobacterium tumefaciens

yang mempunyai plasmid T

i (

Tumor

inducing

). Langkah pertama, plasmid Ti diisolasi, kemudian

disisipi dengan gen asing (transplantasi gen). Setelah itu,

plasmid dimasukkan ke

dalam

A

.

tumefaciens

. Ketika digabung

dengan sel-sel tumbuhan,

A. tumefaciens

membiakkan plasmid.

Setelah berbiak,

A

.

tumefaciens

yang telah mengalami

rekombinasi (melalui proses DNA rekombinan) kembali meng-

infeksi kromosom tumbuhan. Kini tumbuhan tersebut telah

mengandung gen asing yang dicangkokkan pada

A. tumefaciens

.

Sel-sel yang dihasilkan dari proses DNA rekombinan tersebut

ditumbuhkan dengan metode kultur jaringan sehingga

menghasilkan tunas. Setelah tumbuh, tanaman tersebut dapat

ditanam pada lahan pertanian. Rangkaian proses tersebut dapat

Anda simak pada Gambar 8.5 berikut.

Petualangan Mencari Vektor

Dalam rekayasa genetika pada

tumbuhan, vektor harus dapat di-

sisipi DNA tumbuhan. Vektor ini sulit

diperoleh hampir semua plasmid

mikrobia tidak dapat disisipi oleh

DNA tumbuhan.

Peneliti banyak melakukan

penelitian mikrobia apa yang dapat

disisipi dan menjadi vektor proses

DNA rekombinan pada tumbuhan.

Akhirnya ditemukan vektor yang

tepat yaitu plasmid Ti (

Tumor

inducing

). Plasmid Ti ini terdapat

pada bakteri

Agrobacterium

tumefaciens

yang menginfeksi

batang tomat, tembakau, dan

buncis. Bakteri ini dapat dijadikan

vektor karena terdapat bagian dari

plasmid Ti yang terintegrasi

(menyatu) dengan DNA tumbuhan

inang.

Plasmid

Agrobacterium

Plasmid dipotong dan dipindah-

kan dengan enzim khusus

Gen dipotong dan dikeluarkan

dari kromosom organisme lain

menggunakan enzim khusus

Gen baru

dimasukkan

ke dalam

plasmid

Plasmid dimasukkan

kembali ke dalam

Agrobacterium

Ketika dicampur de-

ngan sel tumbuhan,

Agrobacterium

men-

duplikasi plasmid

Bakteri mentransfer gen

baru ke dalam kromo-

som tumbuhan

Sel tumbuhan mem-

belah dan masing-

masing sel anakan

menerima gen baru

1

2

3

4

5

6

7

Sumber:

Biology, Raven dan Johnson

Gambar 8.5

Rekayasa genetika pada tumbuhan

Agrobacterium tumefaciens

dengan

menggunakan plasmid T

i

240

Bioteknologi

Aplikasi (penerapan) DNA rekombinan dengan vektor

mikrobia telah menghasilkan hewan maupun tumbuhan

transgenik. Hewan maupun tumbuhan yang dihasilkan

melalui proses ini mempunyai karakteristik yang tidak

ditemukan di alam. Beberapa contoh aplikasi bioteknologi

dalam bidang pertanian dan peternakan sebagai berikut.

1)

Padi T

ransgenik

Penelitian terkini di Jepang yang dilakukan oleh

Rachmawati, D., Mori, T

., Hosaka, T., Takaiwa, F., Inoue,

E., dan Anzai, H. melaporkan bahwa

Agrobacterium

juga

dapat digunakan pada tanaman serealia, salah satunya

padi. Hasil penelitian mereka telah ditulis dalam jurnal

Breeding Science

dengan judul

Production and

Characterizat

ion of Recombinant Human Lactoferrin in

Transgenic Javanica Rice

. Penelitian ini telah berhasil

mengekspresikan laktoferin rekombinan pada tanaman

padi transgenik kultur rojolele. Laktoferin berfungsi

memberikan daya tahan terhadap serangan mikrobia

patogen (antibakterial, antiviral, dan antifungal),

antiinflamantori, memacu pertumbuhan sel limfosit, aktivitas

antioksidan, dan berperan dalam transpor besi dalam tubuh

manusia. Walaupun ekspresi laktoferin pada biji padi rojolele

transgenik hanya sekitar 20%, namun penelitian ini telah

membuktikan dan menjadi pionir penggunaan

Agrobacterium

sebagai vektor tanaman serealia. Para

ilmuwan di Inggris, Cina, Australia, dan Meksiko juga telah

mengembangkan cara lain untuk memperoleh tanaman

serealia unggul. Mereka mempelajari peningkatan

kandungan vitamin A padi di laboratorium dan

mengembangkan padi yang tahan terhadap cuaca dingin.

2)

T

embakau Resistan terhadap Virus

Penggunaan plasmid Ti (

T

umor inducing

)

Agrobacterium tumefaciens

sebagai vektor sangat luas

pemanfaatannya. Berbagai macam tumbuhan dapat

dikembangkan melalui DNA rekombinan dengan

plasmid Ti

ini. Salah satu pemanfaatannya yaitu pada

penemuan tumbuhan tembakau yang tahan terhadap

virus TMV (

Tobacco Mozaic Virus

).

Tumbuhan tidak mempunyai sistem kekebalan

seperti pada hewan. Beachy, seorang ilmuwan dari

Universitas Washington (AS) mengembangkan

tumbuhan yang tahan terhadap virus TMV. Ia

menggunakan plasmid Ti yang digabung dengan gen

yang tahan terhadap penyakit TMV. Gabungan ini

kemudian dimasukkan dalam kromosom tembakau.

Kromosom tembakau yang telah disisipi gen tahan

virus TMV tersebut kemudian diperbanyak melalui teknik

kultur jaringan. Tanaman tembakau yang dihasilkan

Biologi Kelas XII

241

terbebas dari infeksi virus TMV. Virus TMV tidak dapat

menginfeksi sel-sel tumbuhan tembakau transgenik yang

telah disisipi oleh gen tahan virus TMV.

3)

Pengendalian Hama dan Penyakit T

anaman

(Biokontrol)

Mikrobia telah dimanfaatkan untuk mengendalikan

hama dan penyakit tanaman (biokontrol). Keuntungan

pemanfaatan biokontrol untuk pertanian antara lain

mengurangi penggunaan pestisida yang tidak ramah

lingkungan. Contoh mikrobia yang digunakan sebagai

biokontrol di antaranya

Beauveria bassiana

(Gambar 8.6)

untuk mengendalikan serangga seperti pada Gambar

8.7,

Metarhizium anisopliae

u

ntuk mengendalikan hama

boktor tebu (

Dorysthenes

sp.), dan

Trichoderma

harzianum

untuk mengendalikan penyakit tular tanah

(

Gonoderma

sp., jamur akar putih, dan

Phytopthora

sp.)

Produk-produk biokontrol yang telah dikomersialisasikan

oleh unit kerja lingkup Lembaga Riset Perkebunan

Indonesia (LRPI) antara lain Meteor, Greemi–G, Triko

SP, NirAma, dan Marfu.

4)

Pembuatan Pupuk Organik

Mikrobia juga dimanfaatkan dalam proses

pembuatan pupuk organik. Peneliti di Balai Penelitian

Bioteknologi Perkebunan Indonesia (BPBPI)

mengembangkan teknologi pembuatan pupuk

superfosfat yang disebut Bio–SP dengan menggunakan

bantuan mikroba pelarut fosfat. Keunggulan teknologi

ini yaitu penggunaan agen biologi untuk mengurangi

penggunaan asam anorganik sehingga lebih aman bagi

lingkungan dan mengurangi biaya produksi.

5)

Biosuplemen Probiotik untuk Sapi

Para peternak biasa memasukkan biosuplemen ke

dalam pakan ternak. Probiotik merupakan mikrobia yang

dapat meningkatkan kesehatan ternak dan memper-

mudah penyerapan dalam saluran pencernaan ternak.

Badan Pengkajian dan Penerapan T

eknologi (BPPT)

telah mempu memproduksi biosuplemen probiotik yang

diberi nama PSc. PSc telah diujikan terhadap sapi potong

dan sapi perah di Jawa Barat dan Jawa Tengah. Hasil

pengujian menunjukkan adanya kenaikan produksi

daging sapi potong dan produksi susu pada sapi perah.

Bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan terus

berkembang. Anda telah mempelajari beberapa produk

bioteknologi dalam uraian di atas. Selain yang telah

disebutkan, masih ada beberapa produk bioteknologi di

bidang pertanian dan peternakan di antaranya sebagai

berikut.

Sumber:

www.vertigo.uqam.ca

Gambar 8.6

Beauveria bassiana

merupakan salah

satu mikrobia yang digunakan sebagai

biokontrol

Sumber:

entomology.uml.edu

Gambar 8.7

Serangga yang mati karena ditumbuhi

jamur

B. bassiana

242

Bioteknologi

Carilah informasi baik di koran, majalah, maupun internet tentang

penemuan-penemuan dalam bidang pertanian dan peternakan

melalui teknologi rekayasa genetika terbaru. Catat dan presentasikan

hasil yang Anda peroleh di depan kelas.

Tabel 8

Produk Bioteknologi di Bidang Pertanian dan Peternakan

No. Produk Bioteknologi

Keterangan

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Bunga antilayu

Buah tahan kebusukan

Ikan salmon raksasa

Sapi perah dengan hormon

manusia

Hormon Bovin Somatotro-

pin (BST)

Kain ”alami” sintesis

Etilen merupakan hormon tumbuhan yang

menyebabkan bunga menjadi layu. Para

peneliti mengganti gen yang sensitif terhadap

etilen pada mahkota bunga dengan gen yang

kurang sensitif sehingga kelayuan bunga

dapat ditunda. Contohnya anyelir transgenik

yang mampu bertahan tetap segar selama 3

minggu.

Etileh juga merangsang pematangan buah.

Aktivitas gen penghasil etilen dapat dihambat

melalui rekayasa genetika sehingga buah

tetap segar dalam waktu yang cukup lama.

Contohnya tomat ”Flavr Savr”.

Ikan salmon disisipi gen yang dapat

menghasilkan hormon pertumbuhan yang

aktif pada fase pertumbuhan embrio. Ikan

salmon transgenik ini mempunyai berat 11

kali lipat dibanding ikan salmon biasa dan

siklus hidupnya lebih pendek.

Gen laktoferin yang memproduksi HLF

(

Human Lactoferrin

) disisipkan pada sapi

perah melalui rekayasa genetika. Sapi

tersebut akan memproduksi susu yang

mengandung laktoferin. Contohnya sapi

Herman.

Gen somatotropin sapi ditransplantasikan

pada plasmid

Eschericia coli

sehingga

menghasilkan BST. BST yang ditambahkan

pada makanan ternak dapat meningkatkan

produksi daging dan susu ternak.

Kain dari serat alami mempunyai tekstur

halus tetapi mudah putus. Adapun kain dari

serat sintetis (poliester) tidak mudah putus

tetapi terasa panas. Kini telah dikembangkan

gen pada bakteri yang mengkode enzim yang

dapat mensintesis poliester.

c. Bidang Kedokteran

Penerapan rekayasa genetika dalam bidang kedokteran

untuk memproduksi hormon buatan, vaksin untuk melawan

virus, maupun antibodi.

1)

Pembuatan Insulin

Insulin adalah hormon yang dikeluarkan oleh

kelenjar pankreas. Hormon ini berperan dalam mengatur

kadar gula dalam darah (glukosa). Namun, tidak semua

Biologi Kelas XII

243

orang dapat memproduksi insulin dengan jumlah yang

sesuai kebutuhan tubuh. Bahkan, terdapat pula orang

yang sama sekali tidak memproduksi insulin. Orang ini

adalah penderita

diabetes mellitus

.

Pasien diabetes memerlukan suntikan insulin

tambahan. Pada awalnya insulin ini dibuat dari kelenjar

pankreas sapi atau babi. Insulin yang dibutuhkan

seorang pasien diabetes selama setahun lebih kurang

sebanyak 0,5 g. Insulin seberat itu diperoleh dari 4.800

g kelenjar pankreas dari 28 ekor hewan. Padahal, bila

penderita

diabetes mellitus

sebanyak 800 pasien lebih,

berapa banyak hewan yang harus diambil pankreasnya

setiap tahun?

Kebutuhan insulin terpenuhi melalui pengambilan

insulin dari hewan, tetapi beberapa pasien menunjuk-

kan gejala alergi. Melalui teknik rekayasa genetika, dapat

diperoleh insulin dalam jumlah banyak tanpa

mengorbankan banyak hewan ternak. Insulin ini

diperoleh dengan mencangkokkan gen (transplantasi

gen) yang mengkode insulin ke dalam plasmid bakteri.

Bakteri dengan gen gabungan ini dibiarkan membiakkan

diri. Bakteri yang dibiakkan tersebut dapat memproduksi

insulin yang dibutuhkan. Hal ini dapat Anda simak pada

Gambar 8.8 berikut ini.

Sumber:

Biology, Mader S.S.

Gambar 8.8

Langkah-langkah DNA rekombinan pada produksi insulin

Plasmid

DNA

Sel manusia

Enzim

restriksi

memotong

DNA

Bakteri

Gen insulin

DNA rekombinan

DNA rekombinan dimasukkan ke dalam sel inang

Gen insulin

hasil kloning

Insulin

Gen manusia dan plasmid disatukan dengan enzim ligase

Kloning

244

Bioteknologi

DNA diekstraksi

Gen yang

mengkode

Gen yang mengkode selubung

penyebab penyakit herpes

Fragmen DNA (gen)

yang mengkode

selubung virus

herpes kemudian

diisolasi

Kombinasi fragmen

yang mengkode

selubung herpes

dengan DNA virus

yang tidak

berbahaya

Virus dengan gabungan

fragmen disuntikkan ke

tubuh manusia

Respon pada tubuh

manusia

Ÿ

terbentuk

antibodi untuk melawan

penyakit herpes

DNA diekstraksi

dan dipotong

Virus herpes yang telah

dihilangkan selubungnya

(tidak berbahaya)

Sumber:

Biology

,

Raven & Johnson

Gambar 8.9

Pembentukan vaksin transgenik

selubung penyebab

penyakit herpes dipotong

2)

Produksi Vaksin

Selain digunakan untuk memproduksi hormon mau-

pun enzim, teknologi DNA rekombinan juga digunakan

untuk membuat vaksin. Pada aplikasi ini, secara garis

besar beberapa mikroorganisme digunakan untuk

menghambat kemampuan mikroorganisme patogen

(penyebab penyakit).

Mikrobia menjadi suatu bibit penyakit dalam tubuh

apabila mikrobia tersebut menghasilkan senyawa toksik

bagi tubuh manusia. Selain itu, bagian-bagian tubuh

mikrobia seperti flagel dan membran sel juga dapat

menimbulkan penyakit. Hal ini karena bagian-bagian

tersebut kemungkinan terdiri dari protein asing bagi

tubuh. Senyawa dan protein asing ini disebut

antigen

.

Gen yang mengkode senyawa penyebab penyakit

(antigen) diisolasi dari mikrobia yang bersangkutan.

Kemudian gen ini disisipkan pada plasmid mikrobia yang

sama, tetapi telah dilemahkan (tidak berbahaya).

Mikrobia ini menjadi tidak berbahaya karena telah

dihilangkan bagian yang menimbulkan penyakit, misal

lapisan lendirnya. Mikrobia yang telah disisipi gen ini akan

membentuk antigen murni. Bila antigen ini disuntikkan

pada manusia, sistem kekebalan manusia akan

membuat senyawa khas yang disebut antibodi.

Munculnya antibodi ini akan mempertahankan tubuh dari

pengaruh senyawa asing (antigen) yang masuk dalam

tubuh.

Pelajari Gambar 8.9 berikut agar Anda lebih

memahami pembuatan vaksin transgenik.

Biologi Kelas XII

245

Indonesia juga memanfaatkan bioteknologi untuk

membuat vaksin flu burung. Baru-baru ini para ahli dari

Fakultas Kedokteran Hewan IPB bekerja sama dengan

Shigeta Pharmaceutical, sebuah perusahaan farmasi

dari Jepang telah berhasil menemukan vaksin untuk

penyakit yang meresahkan masyarakat ini. Vaksin ini

diberi nama Bird CLOSE 5.1. Vaksin ini diperoleh melalui

rekayasa genetika dari virus penyebab flu burung H5N1

yang dikawinkan dengan virus influenza Puerto Rico

yang dapat tumbuh dengan pesat. Virus yang dijadikan

sampel dalam pembuatan vaksin ini yaitu virus H5N1

yang ditemukan di daerah Legok, Tangerang, Banten.

Zat-zat berbahaya dari virus ini dihilangkan kemudian

virus ini dikembangbiakkan dengan cepat. Virus yang

sudah tidak berbahaya inilah yang digunakan sebagai

vaksin.

3)

Antibodi Monoklonal

Teknologi pembuatan antibodi monoklonal

diperkenalkan oleh

Kohler

dan

Milstein

pada tahun

1975. Mereka dapat menunjukkan bahwa sel limfosit

penghasil antibodi dapat difusikan dengan sel mieloma

(kanker). T

eknologi ini menggunakan prinsip fusi

protoplasma.

Fusi ini menghasilkan sel-sel yang dapat menghasil-

kan antibodi sekaligus dapat memperbanyak diri secara

terus-menerus seperti pada sel-sel kanker. Sel-sel ini

menghasilkan antibodi monoklonal. Secara garis besar

proses fusi sel antibodi dan sel mieloma (kanker) terlihat

pada Gambar 8.10.

Secara sederhana pembuatan antibodi monoklonal

sebagai berikut. Kelinci atau tikus terlebih dahulu diinjeksi

dengan antigen kemudian limfanya (tempat pembuatan

sel darah putih) diambil. Sel-sel limfa ini kemudian

difusikan dengan sel mieloma (sel kanker) melalui

elektrofusi.

Elektrofusi

adalah fusi secara elektris

dengan frekuensi tinggi yang menyebabkan sel-sel

tertarik satu sama lain dan akhirnya bergabung (fusi).

Sel-sel yang melakukan fusi kemudian diseleksi untuk

mengidentifikasi sel gabungan tersebut. Sel-sel ini

kemudian diinjeksikan ke tubuh hewan. Sel-sel gabungan

ini akan membentuk antibodi dalam tubuh hewan.

Perhatikan Gambar 8.10 di samping.

Sel gabungan ini dapat dibiakkan ke dalam suatu

kultur sehingga menghasilkan antibodi dalam jumlah

besar. Antibodi monoklonal dapat digunakan untuk

mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin

dalam urine wanita hamil. Dengan demikian, cara ini

dapat untuk mendeteksi adanya kehamilan.

Sumber:

Biology, Campbell

Gambar 8.10

Proses pembuatan antibodi monoklonal

melalui rekayasa genetika

Tikus

diinjeksi

dengan

antigen

Limfa diambil

Suspensi

limfosit B

Kultur sel

mieloma

Suspensi sel

mieloma

Fusi sel menghasilkan

hibridoma

Sel hibridoma

yang dibiakkan

dalam suatu

kultur

Seleksi sel

hibridoma

yang

menghasilkan

antibodi

Sel-sel antibodi

monoklonal

246

Bioteknologi

Namun, bagaimanapun juga teknologi seperti halnya dua

sisi mata uang. Di satu sisi ia memberikan manfaat, tetapi di sisi

lain timbul pula dampak yang tidak diinginkan. Setelah Anda

mengetahui penerapan atau aplikasi bioteknologi di berbagai

bidang, kini Anda dapat mempelajari dampak yang ditimbulkan.

2. Dampak Bioteknologi

Bioteknologi, terutama rekayasa genetika diharapkan dapat

meningkatkan kesejahteraan manusia. Misalnya pemenuhan

kebutuhan gizi, peningkatan taraf kesehatan, produksi pertanian

serta peternakan. Bioteknologi juga diharapkan dapat membantu

mengatasi masalah-masalah lingkungan terutama pencemaran

lingkungan. Namun sejalan dengan aplikasi bioteknologi, ternyata

juga menimbulkan permasalahan mengenai dampak dari aplikasi

tersebut. Berikut ini akan kita pelajari beberapa dampak

bioteknologi.

a. Dampak terhadap Lingkungan

Salah satu dampak positif bioteknologi terhadap

lingkungan adalah penemuan tumbuhan yang tahan

terhadap serangan hama serangga (antiserangga). Dengan

diciptakannya tumbuhan antiserangga, paling tidak telah

mengurangi pencemaran akibat pemakaian insektisida.

Bagaimana cara memperoleh tumbuhan antiserangga

tersebut?

Cara untuk memperoleh tumbuhan antiserangga adalah

dengan memasukkan gen delta endotoksin

Bacillus

thuringiensis

ke dalam tanaman budi daya (Gambar 8.1

1).

Selanjutnya tanaman

budi daya akan memproduksi

protein delta endotoksin. Prot

ein ini akan bereaksi dengan

enzim yang diproduksi oleh lambung serangga. Reaksi ini

mengkonversi enzim tersebut menjadi racun. Dengan

demikian, serangga yang memakan tanaman tersebut akan

mengalami keracunan kemudian mati. Dengan menggunakan

metode ini diperoleh tanaman-tanaman yang resistan

terhadap berbagai larva maupun serangga yang menyerang

tanaman tersebut. Per

bandingan pertumbuhan tanaman

normal dan tanaman antiserangga dapat Anda lihat pada

Gambar 8.12.

Carilah informasi di berbagai media cetak maupun media

elektronik mengenai penemuan-penemuan bioteknologi dalam

bidang kedokteran dan kesehatan. Buatlah laporan secara tertulis,

presentasikan, dan kumpulkan kepada bapak atau ibu guru.

Biologi Kelas XII

247

Pemanfaatan bioteknologi juga diterapkan di tambang-

tambang untuk mengurangi pencemaran limbah. Dengan

cara ini aktivitas pengolahan bahan tambang dapat

ditingkatkan. Biasanya bahan-bahan tambang yang diperoleh

tidak dalam keadaan murni, melainkan masih terikat dengan

bijihnya (kotoran). Diperlukan berbagai macam bahan kimia

untuk memurnikan logam dari bijihnya. Namun, bahan-bahan

kimia tersebut kurang efektif dalam memisahkan logam dari

bijihnya, sehingga banyak bahan-bahan tambang berkadar

Sumber:

Biology

,

Raven & Johnson

Gambar 8.12

Eksperimen perbandingan pertumbuhan tanaman.

(

a) Tanaman normal yang terserang ulat sehingga daunnya habis

dimakan ulat.

(b) Tanaman yang dikembangkan melalui rekayasa genetika terlihat

tumbuh subur tanpa adanya gangguan ulat pemakan daun.

(a)

(b)

Sumber:

Biology

,

Raven & Johnson

Gambar 8.11

Bacillus thuringiensis

,

bakteri yang memproduksi protein beracun pada

lambung larva serangga dan banyak jenis ulat. Warna putih di sekitar

bakteri adalah kristal protein yang akan ditransformasi menjadi toksin

apabila bereaksi dengan enzim yang diproduksi dalam lambung larva

serangga.

248

Bioteknologi

rendah yang tidak bisa dibersihkan dari bijihnya. Sisa bahan

tambang ini kemudian dibuang sebagai limbah. Dengan

menggunakan bakteri

Thiobacillus ferrooxidan,

tembaga

maupun logam lain telah berhasil diambil kembali dari cairan

sisa penambangan. Bakteri ini mengoksidasi belerang yang

mengikat tembaga, seng, dan uranium dengan membentuk

logam sulfida. Bakteri ini tidak memanfaatkan logam-logam

tersebut, melainkan logam-logam itu akan jatuh ke air dan

dimanfaatkan kembali oleh manusia. Penggunaan

mikroorganisme untuk memurnikan bahan-bahan tambang

memunculkan perkembangan disiplin ilmu baru yaitu

Biohidrometalurgi

.

Dua hal tersebut di atas merupakan dampak positif

pemanfaatan bioteknologi. Bagaimana dengan dampak

negatifnya? Dampak negatif penerapan bioteknologi

terhadap lingkungan misalnya penggunaan organisme-

organisme hasil rekayasa. Organisme-organisme ini dapat

berdampak buruk terutama terhadap kelestarian ekosistem,

misalnya pada budi daya tanaman kapas transgenik. Seperti

yang telah kita ketahui bahwa kapas ini memproduksi pro-

tein delta endotoksin yang dapat dijadikan insektisida alami.

Apabila tanaman ini penyerbukannya dibantu oleh burung

atau serangga dan secara tidak sengaja serbuk sari tersebut

terbawa dan membuahi tanaman gulma maka gulma tersebut

akan menghasilkan protein delta endotoksin. Hal ini akan

membahayakan karena tidak ada lagi serangga yang dapat

mengendalikan populasinya, sehingga pada akhirnya akan

membahayakan tanaman budi daya.

Berbagai organisme baru yang unggul sudah banyak

ditemukan sehingga menimbulkan suatu kecenderungan.

Kecenderungan ini terutama pada keinginan untuk

membudidayakan organisme yang seragam. Hal ini sangat

mempengaruhi mekanisme keberagaman alam.

Alam mempunyai keseimbangan sendiri melalui

mekanisme adaptasi dan seleksi alam. Hal ini sangat

menentukan keberagamannya. Keberagaman tersebut

menyebabkan makhluk hidup dapat mempertahankan

eksistensinya di alam.

Adanya campur tangan manusia dengan pelepasan dan

pembudidayaan makhluk transgenik dalam jumlah melimpah

dan seragam (sama) dapat menimbulkan ketidak-

seimbangan ekosistem. Selain itu, akan mengakibatkan

terjadinya pergeseran-pergeseran kelangsungan makhluk

hidup, lingkungan, dan ekosistem. Semua ini akan mencapai

puncaknya berupa punahnya makhluk hidup dalam rantai

ekosistem.

Bakteri Pemurni Bahan

Tambang

Bakteri

Thiobacillus ferrooxidans

merupakan bakteri khemolitotrof

(pemakan batuan) yang mampu

memisahkan logam dari bijihnya.

Bakteri ini pertama kali ditemukan

di pertambangan Virginia tahun

1947. Bakteri ini menggunakan

energi kimia dari senyawa anorganik,

misalnya dengan mengoksidasi

besi sulfida (FeS) menjadi asam

sulfat (Fe

2

SO

4

). Asam sulfat dan besi

sulfat mampu melarutkan logam

dari bijihnya.

Biologi Kelas XII

249

Seorang ilmuwan telah berhasil menemukan suatu varietas

tanaman padi super melalui teknik rekayasa genetika. Tanaman

tersebut mempunyai bulir lebat dan dapat mencapai panen melimpah

dalam waktu singkat. Selain itu, tanaman ini juga mempunyai

ketahanan terhadap virus, insekta, serta akar yang tahan terhadap

cacing pemakan akar karena cacing tersebut akan mati apabila

memakannya. Tanaman tersebut juga tahan terhadap serangan tikus

karena mengeluarkan aroma yang tidak disukai tikus. Tanaman padi

tersebut ditanam dalam waktu serentak di satu daerah pertanian.

Sebelum Anda menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut, cermati

dengan saksama jaring-jaring makanan berikut.

Pertanyaan

1. Apa akibatnya jika tidak ada satupun ulat maupun hama terdapat

dalam tumbuhan tersebut?

2. Apa yang terjadi pada burung pipit jika tidak dapat hidup di

ekosistem tersebut?

3. Bagaimana dengan populasi tikus dan cacing tanah?

4. Apakah perubahan pada populasi tikus, ulat, dan cacing dapat

berakibat pula pada populasi ular, pipit, elang, kucing, ayam,

dan bebek? Jelaskan.

5. Apa pendapat Anda tentang peristiwa di atas? Sebaiknya apa

yang akan Anda lakukan? Bagaimana pendapat Anda tentang

keragaman plasma nutfah alami (lokal)?

Tulislah jawaban beserta pendapat Anda kemudian presentasikan

di depan kelas.

250

Bioteknologi

b. Dampak di Bidang Sosial Ekonomi

Penemuan berbagai teknik yang berbasis pada aplikasi

rekayasa genetika, mengakibatkan banyak kalangan industri

saling berpacu dan bersaing untuk menemukan varietas-

varietas tanaman maupun hewan baru. Penemuan-

penemuan ini akan mendominasi pembibitan maupun hasil-

hasil pertanian komersial di pasaran. Kalangan industri yang

telah berhasil mengembangkan varietas baru tersebut akan

mematenkan penemuannya. Hal ini akan membuat ter-

puruknya nasib petani tradisional.

Produk rekayasa genetika yang mempunyai banyak

kelebihan akan merambah dan membanjiri dunia pasar

.

Produk-produk hasil pertanian maupun peternakan tradi-

sional akan segera tersingkir. Membanjirnya produk-produk

hasil rekayasa genetika akan menggusur penghasilan petani

maupun peternak kecil.

Peternak maupun petani tradisional yang ingin

mengembangkan bibit hasil rekayasa genetika mau tidak

mau harus membayar royalti kepada pihak penemu bibit

tersebut. Hal ini semakin memperparah keterpurukan nasib

petani tradisional.

Semua ini berujung pada kesenjangan dan kecemburuan

dalam masyarakat. Bahkan, banyak petani maupun peternak

tradisional yang kehilangan mata pencaharian karena pasar

komersial telah dikuasai oleh produk-produk hasil rekayasa

genetika yang dikeluarkan oleh industri besar. Selain

kesenjangan sosial, penggunaan produk-produk hasil

rekayasa genetika akan menimbulkan kesenjangan ekonomi.

c. Dampak terhadap Kesehatan

Produk-produk bioteknologi dalam bidang kesehatan

semula sangat diharapkan dapat menanggulangi berbagai

macam penyakit. Penemuan produk-produk ini menyebabkan

obat-obat maupun hormon yang semula sukar dan sangat

mahal dapat terjangkau oleh masyarakat banyak.

Namun, ternyata produk kesehatan hasil rekayasa

mempunyai keseimbangan sendiri yang tidak diduga

sebelumnya. Keseimbangan tersebut tidak sesuai dengan

homeostasis dalam tubuh manusia. Hal ini mengakibatkan

timbulnya gejala-gejala lain dari suatu penyakit misalnya

terjadi alergi. Sebagai contoh, penggunaan insulin hasil reka-

yasa genetika menyebabkan 30 orang Inggris meninggal.

Produk-produk bioteknologi melalui rekayasa genetika

yang tidak berkaitan langsung dengan kesehatan juga dapat

berimbas pada tubuh. Misalnya saja banyak masyarakat

mengkhawatirkan pemakaian produk pertanian hasil

rekayasa genetika akan menimbulkan permasalahan baru.

Kekhawatiran ini telah muncul pada pemakaian tomat

Flavr

Savr

. Buah hasil rekayasa genetika ini diketahui mengandung

gen resistan terhadap antibiotik.

Apabila orang yang

mengkonsumsi tomat tersebut terkena infeksi akan susah

diobati dengan berbagai antibiotik yang ada.

Biologi Kelas XII

251

. . . .

Belum Bisa Dipercaya

Namun kekhawatiran tetap muncul dari kalangan pemerhati lingkungan

seperti Yayasan Keanekaragaman Hayati Indonesia (Kehati). Menurut Anida

selaku direktur program yayasan yang dalam kegiatannya banyak melibatkan

berbagai institusi ini, proyek transgenik sebagai suatu terobosan teknologi

masih perlu dipertimbangkan lebih jauh.

Apakah

Skin Prick

Itu?

Skin prick

adalah uji untuk

mengetahui adanya reaksi alergi

pada kulit. Uji ini relatif sederhana,

cepat, mudah, serta dapat diguna-

kan oleh berbagai usia dan

berbagai zat-zat penyebab alergi

(alergen). Pada dasarnya uji ini

bertujuan untuk mengukur jumlah

immunoglobulin E

(IgE) yang terikat

pada sel-sel di kulit. Sel-sel ini

disebut dengan sel-sel mast.

Uji ini dilakukan dengan me-

nusuk lengan depan atau punggung

penderita menggunakan jarum

lanset sambil memasukkan ekstrak

maupun larutan alergen. Reaksi

positif akan mengakibatkan kulit

gatal, merah, kemudian bengkak.

Hal ini menunjukkan bahwa orang

tersebut tidak mempunyai antibodi

tertentu dalam tubuh sehingga

timbul gejala ini.

Penelitian oleh Nordlee dan kawan-kawan pada tahun

1996 berhasil membuktikan kedelai yang mempunyai

kandungan metionin tinggi menyebabkan alergi. Pembuktian

ini dilakukan melalui uji

skin prick

.

. . . .

Anida berkomentar bahwa Yayasan Kehati saat ini masih belum

mengeluarkan persetujuan penggunaan produk transgenik sebab dampak

buruknya bagi lingkungan dan manusia masih belum bisa diatasi. ”Para

ilmuwan sendiri sampai sekarang belum mampu menjamin keamanan hasil

transgenik bagi manusia. Bagaimana kami bisa percaya?” tanyanya (mer).

Harian Umum Sore

SINAR HARAPAN

Senin, 28 Januari 2002

. . . .

3 Kemungkinan menyebabkan bakteri dalam tubuh manusia akan

tahan antibiotik

Ada kekhawatiran lain bahwa penggunaan marka tahan antibiotik seperti

kanamycin resistent (Kan–R) dalam tanaman transgenik menyebabkan bakteri

dalam tubuh menjadi resisten terhadap antibiotik. Kemungkinan bakteri dalam

tubuh menjadi resisten karena transfer horizontal gen Kan–R dari tanaman

transgenik yang dikonsumsi ke bakteri dalam usus adalah sangat kecil. Gen

Kan–R yang ditransfer ke tanaman melalui rekayasa genetika akan

terinkorporasi ke dalam genom tanaman, sedangkan tanaman tidak

mempunyai mekanisme untuk mentransfer gen yang sudah terinkorporasi ke

bakteri. Terjadinya transformasi pada bakteri memerlukan suatu kesamaan

homologi yang tinggi antara utas DNA donor dan DNA penerima. Selain itu,

gen yang ada pada tanaman berada di bawah komando promotor tanaman

yang tidak akan bekerja pada bakteri. Cara yang lebih cepat untuk menjadikan

bakteri dalam tubuh resisten terhadap antibiotik adalah dengan mengonsumsi

antibiotik yang berlebihan sewaktu orang sedang sakit. Menurut penelitian,

manusia diestimasi telah mengonsumsi 1 juta jasad renik tahan kanamycin

melalui bahan pangan seperti sayur-sayuran mentah. Di samping itu secara

alami 4 trilyun bakteri tahan kanamycin sudah ada dan menghuni usus

manusia. Pernah juga dikatakan adanya resistensi terhadap beberapa jenis

antibiotika apabila mengonsumsi pangan transgenik.

http://rudyct_tripod.com/sem2_012/jaqueline.htm

Dari potongan artikel-artikel tersebut terlihat adanya pro dan kontra

penggunaan pangan transgenik. Diskusikan bersama kelompok Anda

bagaimana pendapat Anda mengenai penggunaan pangan transgenik

dan dampaknya bagi kesehatan. Buatlah tulisan yang menarik dari

hasil diskusi kelompok Anda. Selanjutnya, Anda dapat menempelkan

tulisan tersebut di majalah dinding (mading) sekolah.

252

Bioteknologi

1. Rekayasa genetika adalah semua proses yang

ditujukan untuk menghasilkan organisme

transgenik.

2. Prinsip dasar dalam rekayasa genetika

a. DNA rekombinan

1) Mengisolasi DNA

2) Transplantasi DNA

3) Memasukkan DNA ke dalam sel hidup

b. Fusi protoplasma

Penggabungan dua sel dari jaringan yang

sama atau dari organisme yang berbeda

dalam suatu medan listrik. Fusi proto-

plasma dapat menghasilkan hibridoma.

c. Kultur jaringan

Perkembangbiakan vegetatif yang berasal

dari sel ataupun jaringan tumbuhan pada

suatu media buatan.

d. Dampak Etika Moral

Manusia adalah makhluk yang dikaruniai akal dan pikiran

oleh T

uhan YME. Dengan akal ini manusia dapat merekayasa

alam agar sesuai dengan apa yang mereka inginkan. Namun,

di samping akal yang membedakan manusia dengan ciptaan

yang lain, manusia juga dikaruniai etika dan moral.

Secara taksonomis manusia dan Primata lain

digolongkan dalam satu familia baik organ maupun sistem

organ manusia tidak jauh berbeda dengan Primata. Namun,

manusia mempunyai rasa malu, pengertian, toleransi, dan

etika yang tidak dimiliki Primata lain. Kelebihan yang dimiliki

manusia tersebut menumbuhkan budaya yang merupakan

manifestasi dari cipta, rasa, dan karsa yang dimilikinya.

Walaupun manusia mempunyai kemampuan untuk

dapat mencipta maupun merekayasa alam, tetapi diharapkan

agar manusia dapat bersikap dan bertindak bijaksana.

Penyisipan gen baik tumbuhan, hewan, maupun manusia

berdampak pada etika. Bagaimanakah jika hewan maupun

tumbuhan yang disisipi gen manusia suatu ketika mempunyai

perasaan seperti manusia? Tidak ada kemajuan kemanusiaan

yang dapat dicapai kalau pengetahuan dan teknologi

dikembangkan tanpa etika. Oleh karena itu, pertimbangan

etika menjadi kontrol terakhir yang wajib dilakukan.

Jawablah soal-soal berikut.

1. Sebutkan 2 contoh bahan pangan yang

diperoleh melalui proses-proses bioteknologi

baik konvensional maupun modern dan

sebutkan mikrobia yang berperan dalam

proses tersebut.

2. Sebutkan penerapan bioteknologi di bidang

pertanian dan peternakan beserta contoh-

contohnya.

3. Sebutkan penerapan bioteknologi modern di

bidang kedokteran dan contoh-contohnya.

4. Sebutkan dampak positif bioteknologi dalam

bidang lingkungan.

5. Sebutkan dampak negatif bioteknologi dalam

bidang sosial ekonomi.

Biologi Kelas XII

253

3. Penerapan bioteknologi

a. Bidang pangan

Contoh: PST dan mikoprotein

b. Bidang pertanian dan peternakan

Contoh: p

adi transgenik, buah tahan busuk,

tembakau resisten terhadap virus,

dan ikan salmon raksasa

c. Bidang kedokteran

Contoh: pembuatan insulin, vaksin, dan

antibodi monoklonal

4. Dampak bioteknologi

a. Dampak terhadap lingkungan

1). Dampak positif

a) Penemuan tumbuhan yang tahan

terhadap serangan hama.

b) Peningkatan aktivitas pengolahan

bahan tambang sehingga me-

ngurangi pencemaran limbah.

2) Dampak negatif

a) dapat menyebabkan gulma men-

jadi resisten sehingga populasinya

melimpah

b) dapat menimbulkan ketidak-

seimbangan ekosistem

b. Dampak di bidang sosial ekonomi

1) Dampak positif

a) Kalangan industri giat mencari

tanaman atau hewan varietas

baru agar nilai jualnya lebih tinggi.

b) Pasar komersial banyak me-

nyediakan produk-produk hasil

rekayasa genetika.

2) Dampak negatif

Terjadi kesenjangan dan kecemburu-

an dalam masyarakat karena produk-

produk dari petani tradisional mulai

tersisih.

c. Dampak terhadap kesehatan

1) Dampak positif

Penemuan-penemuan produk obat

atau hormon menyebabkan produk

tersebut murah dan mudah didapat

oleh masyarakat.

2) Dampak negatif

Penggunaan produk kesehatan juga

dapat menimbulkan gejala-gejala lain

dari suatu penyakit, misalnya alergi.

d. Dampak etika moral

Manusia diharapkan dapat bertindak

bijaksana dalam merekayasa alam.

Membuat

Nata

Acetobacter xylinum

dapat ditumbuhkan dalam

berbagai substrat, misalnya air kelapa, sari buah

nanas, dan air kedelai.

Nata de coco

dihasilkan

dari substrat yang berupa air kelapa,

nata de pina

dihasilkan dari air nanas, sedangkan

nata de soya

dihasilkan dari air kedelai, dalam hal ini berupa

limbah pembuatan tahu. Lapisan

nata

ini

sebenarnya merupakan lapisan eksopolisakarida

yang dihasilkan oleh bakteri

A. xylinum

. Dengan

demikian tidaklah tepat jika kita menyebutnya

dengan sari kelapa, karena sebenarnya yang kita

konsumsi adalah bakteri

A. xylinum

yang

berkembang biak dan membentuk lapisan

eksopolisakarida (lapisan

nata

).

A. Tujuan

Membuat

nata

menggunakan salah satu

substrat yang mudah diperoleh.

B. Alat dan Bahan

1. perlengkapan merebus

2. bak fermentasi

3. kertas penutup

4. tali

5. substrat (dapat berupa air kelapa, air

rendaman nanas, dan limbah tahu cair)

6. gula

7. (NH

4

)

2

SO

4

0,06%

8. urea

9. indikator pH

C. Cara Kerja

1. Ambil substrat (air kelapa atau air nanas)

kemudian masukkan 10 g gula dan 0,06%

(NH

4

)

2

SO

4

.

2. Panaskan larutan tersebut sambil diaduk

agar gula larut secara merata.

3. Setelah semua gula terlarut, dinginkan

larutan tersebut.

254

Bioteknologi

A.

Pilihlah salah satu jawaban yang tepat.

1. Ketika membuat yoghurt, kita membutuhkan

susu sebagai substrat dan bakteri

S. thermo-

philus

atau

L. bulgaricus

sebagai agen biologi.

Jika bakteri tersebut diganti, kita tidak

mendapatkan produk yang kita inginkan. Hal

ini terjadi karena . . . .

a. mikrobia yang lain tidak mampu hidup

pada substrat susu

b. laktose pada susu tidak dapat dicerna oleh

mikrobia lain

c. mikrobia mempunyai sifat pertumbuhan

yang spesifik

d. mikrobia mempunyai sifat tidak tahan

asam

e. mikrobia seperti halnya

Rhizopus oryzae

hidup dalam substrat kedelai

2. Setelah ditemukannya struktur DNA oleh

Watson dan Crick pada tahun 1953, terjadi pula

perubahan . . . .

a. pemahaman terhadap genetika

b. bioteknologi hingga tingkat genetik

c. cara memahami sel

d. cara memanipulasi pada bioteknologi

modern

e. perlakuan terhadap mikrobia

3. Prinsip yang mendasari fusi protoplasma yaitu

. . . .

a. 2 sel dapat tumbuh menjadi 1 individu.

b. susunan gen dalam kromosom dapat

diubah dengan memotong dan me-

nyambung gen

c. setiap sel dapat ditumbuhkan menjadi 1

hewan maupun tumbuhan

d. 2 sel dapat difusikan dari jaringan yang

sama, tidak bisa bila dari organisme

berbeda

e. peleburan sel dari jaringan yang sama

maupun organisme berbeda

4. Pada dasarnya kultur jaringan sama dengan

menanam daun cocor bebek (

Kalanchoe

pinnata

), yaitu keduanya . . . .

a. merupakan teknik penanaman modern

b. memerlukan zat hara (makronutrien dan

mikronutrien)

c. sama-sama teknik menumbuhkan

tanaman secara cepat

d. memerlukan media yang tepat

e. merupakan cara pembudidayaan secara

vegetatif

5. Perhatikan pernyataan berikut.

1) Sel dari akar, batang, buah, dan bunga

dapat menjadi individu baru.

2) Individu yang dihasilkan mempunyai sifat

yang sama persis dengan induknya.

3) Satu sel tanaman dapat tumbuh dari me-

dium buatan.

4) Auksin mampu membentuk massa halus

yang belum terdiferensiasi.

Penerapan teknik kultur jaringan dilandasi oleh

pernyataan nomor . . . .

a. 1)

b. 2)

c. 3)

d. 4)

e. 1) dan 2)

4. Setelah dingin, ukur pH larutan dengan pH

indikator. Atur pH dengan menambahkan

asam asetat atau asam cuka hingga pH

mencapai kisaran 3 sampai 4.

5. Tuang larutan tersebut dalam bak

fermentasi setinggi 2 cm.

6. Selanjutnya tuang starter (bibit bakteri)

A.

xylinum

sebanyak 10–20% volume larutan.

7. Tutup wadah atau bak dengan mengguna-

kan kertas yang bersih dan diikat rapat-

rapat.

8. Diamkan (peram) selama 8–10 hari sampai

terbentuk lapisan

nata

di permukaan

cairan.

9. Panen lapisan tersebut dan rendam

selama 3 hari dengan air bersih (air diganti

tiap hari).

10. Tambahkan larutan gula 40% dan rebuslah

selama 30–45 menit agar

nata

berasa

manis.

Biologi Kelas XII

255

10. Tujuan uji viabilitas yaitu . . . .

a. mengetahui keberhasilan isolasi

b. menumbuhkan sel-sel hasil fusi

c. mengetahui aktivitas hidup sel

d. menguji protoplasma hasil isolasi

e. memilih sel-sel menurut kemampuan

tumbuhnya

11. Fusi protoplasma pada sel hewan sangat ber-

guna terutama setelah berhasil membentuk

hibridoma. Hibridoma yaitu . . . .

a. penyatuan 2 sel dari sel induk yang sama

b. sel yang terbentuk dari radiasi sel kanker

c. sel baru yang dapat membunuh sel-sel kanker

d. penyatuan sel antibodi dan sel limfosit b

e. sel yang terbentuk dari peleburan sel

penghasil antibodi dan sel kanker

12. Dalam pembuatan MSG (vetsin), asam

glutamat diperoleh melalui . . . .

a. membran sel bakteri

b. produk yang dihasilkan bakteri

c. perusakan membran sel bakteri

d. substrat yang telah diubah oleh bakteri

e. pengolahan substrat

13. Produksi PST dapat mengurangi pencemar-

an limbah karena . . . .

a. produksi PST tidak menghasilkan limbah

walaupun dalam skala industri

b. PST bersifat sebagai agen biologis yang

dapat membersihkan limbah

c. produksi PST menggunakan substrat dari

limbah

d. PST dapat mengurangi limbah dengan

cara mengubah limbah menjadi makanan

ternak

e. limbah dimanfaatkan sebagai makanan

ternak setelah dicampur dengan PST

14. Di antara mikroorganisme berikut yang

dimanfaatkan untuk menghasilkan mikoprotein

yaitu . . . .

a.

Fusarium graminearum

b.

Saccharomyces cerevisae

c.

Candida utilis

d.

Spirulina

sp.

e.

Rhizopus

sp.

Proses

Menyiapkan

Protoplasma

Isolasi DNA

Isolasi

Protoplasma

Memotong/

Menyambung

DNA

Uji Viabilitas

Fusi

Memasukkan

ke Dalam

Sel Hidup

Seleksi

6. Berikut merupakan tahapan-tahapan kultur

jaringan.

1) sel

2) bentuk jantung

3) glabular

4) bentuk torpedo

5) bentuk plantlet (tanaman muda)

6) bentuk kotiledon

Tahapan pembentukan embrio dari sel somatik

dalam kultur jaringan serupa pada per-

kembangan zigot menjadi embrio berturut-turut

dari nomor . . . .

a. 1) – 3) – 2) – 4) – 6) – 5)

b. 1) – 3) – 2) – 5) – 4) – 6)

c. 1) – 2) – 4) – 6) – 5) – 3)

d. 1) – 2) – 5) – 4) – 3) – 6)

e. 1) – 2) – 3) – 4) – 5) – 6)

7. Enzim ligase dapat berperan sebagai lem

biologi pada proses DNA rekombinan karena

. . . .

a. mempunyai struktur kimia yang unik

b. merupakan protein yang sangat lengket

c. dapat menyambung ujung-ujung nukleo-

tida

d. tahan terhadap enzim endonuklease

restriksi

e. mempunyai sifat menyambung kromosom

8. Perhatikan tabel berikut.

A–

––

✓✓

B

✓✓

C

✓✓

––

✓✓

Berdasarkan data di atas, proses A merupakan

rangkaian langkah dalam . . . .

a. kultur jaringan

b. DNA rekombinan

c. transplantasi gen

d. fusi protoplasma

e. pembuatan medium

9. Transplantasi gen yaitu . . . .

a. memotong gen yang dimaksud

b. memisahkan gen yang diinginkan

c. penggunaan endonuklease

d. pencangkokan gen ke dalam plasmid

e. memasukkan gen ke dalam enzim

256

Bioteknologi

c. ligase

d. laktoferin

e. Eco–R

20. Setelah fusi dilakukan, untuk mendapatkan

antibodi monoklonal yang sesuai harus

dilakukan . . . .

a. pembiakan sel hasil fusi

b. penyuntikan antigen

c. seleksi sel

d. peleburan sel

e. pembekuan sel

21. Penggunaan

Bacillus thuringiensis

berdampak

positif bagi lingkungan karena . . . .

a.

B

.

thuringiensis

menghambat penyebaran

hama

b. dapat menghasilkan toksin usus serangga

berupa delta endotoksin

c. menghasilkan protein delta endotoksin

yang dapat meracuni jika bertemu enzim

di usus serangga

d.

B. thuringiensis

memproduksi protein delta

endotoksin dan jika disemprotkan pada

tanaman membuat serangga akan mati

jika memakan daun tersebut

e. protein delta endotoksin dapat di-

cangkokkan pada tanaman sehingga

tanaman tersebut dapat terhindar dari

berbagai hama

22. Biohidrometalurgi adalah . . . .

a. penggunaan mikroorganisme untuk

mencari sumber bahan tambang

b. penggunaan mikrobia dalam mem-

bersihkan limbah pertambangan

c. disiplin ilmu baru dalam bidang peng-

olahan tambang

d. pemisahan logam dari bijihnya

e. pemurnian bahan tambang berkualitas

rendah menggunakan mikrobia

23. Obat-obatan produk bioteknologi dapat

menimbulkan alergi karena . . . .

a. mempunyai homeostasis yang tidak

sesuai dengan tubuh manusia

b. mengandung zat alergen

c. mengakibatkan penyempitan pembuluh

darah dan saluran pencernaan

d. menjadi resistan terhadap antibiotik

e. menimbulkan infeksi yang susah diobati

menggunakan antibiotik biasa

15. Perhatikan skema sebuah bakteri berikut.

Bagian kromosom bakteri dan plasmid secara

berturut-turut ditunjukkan oleh nomor . . . .

a. 1 dan 3

b. 2 dan 3

c. 2 dan 4

d. 3 dan 4

e. 4 dan 3

16.

Agrobacterium tumefaciens

dapat dijadikan

vektor pada proses DNA rekombinan

tumbuhan karena . . . .

a.

A. tumefaciens

dapat menginfeksi pohon

tomat, tembakau, dan buncis

b. dapat menginfeksi tumbuhan sehingga

terbentuk tumor

c.

A

.

tumefaciens

mempunyai plasmid Ti

untuk memotong kromosom tumbuhan

d. mempunyai Ti plasmid yang dapat

menyatu dengan DNA tumbuhan inang

e. Ti plasmid pada

A

.

tumefaciens

dapat

membiakkan diri dan mengalami

rekombinasi

17. Tomat

Flavr Savr

tahan terhadap kebusukan

karena . . . .

a. telah disisipi gen ikan salmon sehingga

tidak dapat busuk

b. telah ditambah gen baru yang kurang

sensitif terhadap etilen

c. direkayasa agar tidak menghasilkan etilen

d. gen penghasil etilen telah dihilangkan

e. disilangkan dengan anyelir transgenik

18. Sapi herman adalah sapi transgenik yang telah

disisipi gen manusia sehingga dapat

menghasilkan susu yang mengandung . . . .

a. gen laktoferin

b. laktoferin

c. somatotropin

d. bovin somatotropin

e. gen somatotropin

19. Pada proses rekayasa genetika enzim yang

berperan sebagai lem biologis yaitu . . . .

a. endonuklease restriksi

b. HLF

1

2

3

4

Biologi Kelas XII

257

24. Penelitian-penelitian yang berkaitan dengan

rekayasa genetika tidak dapat dilepaskan dari

potong-sambung DNA. Pemotongan DNA

menggunakan . . . .

a. enzim

d. sinar laser

b. gunting mikro e. sinar-X

c. pisau mikro

25. Organisme transgenik dikhawatirkan akan

mengganggu kelangsungan . . . .

a. organisme

d. hayati

b. ekosistem

e. habitat

c. sosial ekonomi

B.

Jawablah soal-soal berikut.

1. Sebutkan perbedaan bioteknologi modern

dengan bioteknologi tradisional.

2. Sebutkan manfaat dilaksanakannya kultur

jaringan.

3. Sebutkan langkah-langkah dalam proses DNA

rekombinan.

4. Mengapa vektor DNA rekombinan pada

tumbuhan sulit ditemukan?

5. Tuliskan langkah-langkah yang dilakukan

Beachy dalam pengembangan tembakau

tahan virus.

6. Jelaskan dengan skema langkah-langkah

dalam pembuatan insulin.

7. Mengapa

Bacillus thuringiensis

dapat mem-

berikan dampak positif terhadap lingkungan?

8. Mengapa

Thiobacillus ferooxidan

dimanfaatkan

untuk meningkatkan efektifitas pertambangan?

9. Jelaskan dampak negatif rekayasa genetika

bagi lingkungan.

10. Jelaskan dampak bioteknologi modern

terhadap kesehatan.

C.

Berpikir kritis.

Informasi terkini melaporkan bahwa saat ini

sekelompok ilmuwan mengklaim telah mencipta-

kan cip bionik yang ditanam dalam tubuh. Cip

tersebut berupa sel yang dijepit oleh tiga lapis

silikon. Sel tersebut berperan untuk melengkapi

sirkuit elektris. Mereka telah mengembangkan cip

mikroelektroporasi dengan memasukkan sel hidup

dalam sirkuit elektris. Hal ini seperti menambah

gen baru. Lewat cip yang ditanam dalam tubuhnya,

manusia tidak perlu lagi berkomunikasi dengan

sesamanya lewat suara karena saraf-sarafnya

telah dihubungkan dengan komputer. Sehingga

materi pembicaraan dapat ditransfer dalam sebuah

data. Manusia akan benar-benar berbeda ketika

intelligence machine

telah menggantikan otak dan

emosi.

Pertanyaan:

Bagaimanakah pendapat Anda mengenai teks di

atas? Apa dampaknya bagi lingkungan, sosial, dan

etika moral?

258

Bioteknologi

Bioteknologi

Pelajari kembali

Jawaban betul

t

60%

Jawaban betul < 60%

Jawablah beberapa pertanyaan berikut.

1. Apakah perbedaan prinsip bioteknologi

konvensional dan modern?

2. Sebutkan prinsip dasar rekayasa genetika.

3. Jelaskan langkah-langkah melakukan teknik

DNA rekombinan.

4. Jelaskan peranan rekayasa genetika di bidang

pangan, pertanian dan peternakan, serta

kedokteran.

5. Jelaskan dampak rekayasa genetika terhadap

lingkungan.

Selamat . . .!

Anda telah menyelesaikan semua materi pelajaran

Biologi di Kelas XII ini. Ingat, sebentar lagi Anda

akan menghadapi Ujian Akhir Sekolah. Belajarlah

dengan tekun agar Anda lulus ujian.

Biologi Kelas XII

259

A.

Pilihlah salah satu jawaban yang tepat.

1. Variasi paruh burung finch di Kepulauan

Galapagos disebabkan oleh . . . .

a. tempat tinggal

b. jenis makanan

c. kondisi geografi

d. kondisi geografi dan jenis makanan

e. seleksi alam

2. Ilmuwan yang menulis buku berjudul

Principles

of Geology

yaitu . . . .

a. Charles Robert Darwin

b. Thomas Malthus

c. Charles Lyell

d. Alfred Russel Wallace

e. George Cuvier

3. Di bawah ini merupakan fakta-fakta yang

mendukung teori Evolusi,

kecuali

. . . .

a. rekaman fosil

b. embriologi perbandingan

c. homologi

d. organ fungsional

e. organ vestigial

4. Contoh organ homolog yaitu . . . .

a. sayap burung dengan sayap kupu-kupu

b. kaki depan kucing dengan sayap kupu-

kupu

c. sirip ikan paus dengan sirip lele

d. sayap kelelawar dengan sirip ikan paus

e. kaki depan anjing dengan kaki depan kucing

5. Ilmuwan yang menyatakan bahwa embrio-

embrio mengulangi proses evolusi yang

dialami nenek moyangnya yaitu . . . .

a. Ernest Haeckel d. Charles Lyell

b. George Cuvier e. Thomas Malthus

c. E. Weidershein

6. Jenis kuda yang ada sampai sekarang yaitu

. . . .

a.

Eohippus

d.

Equus

b.

Mesohippus

e.

Pliohippus

c.

Merychippus

7. Setelah revolusi industri, ngengat

Biston

betularia

berwarna gelap lebih besar daripada

ngengat berwarna cerah. Hal ini disebabkan

. . . .

a. ngengat berwarna cerah berubah menjadi

ngengat berwarna gelap

b. ngengat berwarna gelap mampu ber-

adaptasi dengan lingkungannya

c. ngengat berwarna gelap cepat berepro-

duksi

d. ngengat berwarna cerah bermigrasi ke

tempat lain

e. ngengat berwarna cerah tidak banyak

ditangkap oleh burung

8. Hukum Hardy-Weinberg tidak berlaku jika . . . .

a. terjadi mutasi

b. populasi besar

c. tidak ada seleksi alam

d. terjadi perkawinan secara acak

d. tidak ada imigrasi

9. Dari 100 mahasiswa yang melakukan tes PTC,

diketahui bahwa 96 orang mampu merasakan

rasa pahit. Jumlah mahasiswa yang diharap-

kan pengecap homozigotik yaitu . . . .

a. 80

d. 16

b. 64

e. 92

c. 32

10. Ilmuwan yang menggunakan kaldu sebagai

bahan untuk percobaannya yaitu . . . .

a. Aristoteles dan Nedham

b. F. Redi dan L. Spallanzani

c. L. Pasteur dan F. Redi

d. L. Pasteur dan A. Oparin

e. L. Spallanzani dan Nedham

11. Menurut Alexander Oparin, substansi asam

amino terdiri dari campuran . . . .

a. metana, hidrogen, amonia, dan oksigen

b. metana, amonia, uap air, dan nitrogen

c. amonia, nitrogen, oksigen, dan uap air

d. metana, amonium, hidrogen, dan uap air

e. metana, amonia, hidrogen, dan uap air

12. Ilmuwan yang melakukan eksperimen untuk

membuktikan kebenaran teori Harold Urey

yaitu . . . .

a. Sydney W. Fox d. Luis Pasteur

b. Alexander Oparin e. Francesco Redi

c. Stanley Miller

260

Latihan Ulangan Blok 3

19. Mikrobia yang dapat digunakan sebagai

sumber PST yaitu . . . .

a.

Thiobacillus ferrooxidans

b.

Agrobacterium tumefaciens

c.

Bacillus thuringiensis

d.

Candida utilis

e.

Lactobacillus laktis

20. Jenis bakteri yang digunakan untuk me-

ningkatkan aktivitas pengolahan bahan

tambang yaitu . . . .

a.

Agrobacterium tumefaciens

b.

Bacillus thuringiensis

c.

Thiobacillus ferrooxidans

d.

Rhizobium

sp.

e.

Azotobacter

sp.

21. Hormon Bovin Somatotropin (BST) berguna

untuk . . . .

a. meningkatkan produksi daging

b. menghasilkan hormon insulin

c. menghasilkan susu yang mengandung

laktoferin

d. meningkatkan produksi vaksin

e. mengurangi produksi susu

22. Teknik rekayasa genetika yang digunakan

dalam pembuatan antibodi monoklonal yaitu

. . . .

a. fusi protoplasma d.

transplantasi gen

b. DNA rekombinan e. mikropropagasi

c. kultur jaringan

23. Salah satu dampak negatif penggunaan

rekayasa genetika yaitu . . . .

a. tanaman menjadi resisten terhadap

serangga

b. pencemaran limbah berkurang

c. aktivitas pengolahan bahan tambang

meningkat

d. produksi pertanian meningkat

e. ketidakseimbangan ekosistem

24. Contoh penerapan rekayasa genetika di

bidang kedokteran yaitu . . . .

a. pembuatan antibodi poliklonal

b. pembuatan vaksin herpes

c. pembuatan asam amino

d. pengobatan penyakit hemofili

e. kemoterapi penyakit kanker

25.

Bacillus thuringiensis

dapat digunakan untuk

. . . .

a. mencegah penularan penyakit

b. membasmi bakteri

c. membasmi larva ngengat dan kupu-kupu

13. Rantai DNA yang melingkar di luar kromosom

bakteri disebut . . . .

a. kapsid

d. kapsula

b. plasmid

e. sitosol

c. viral

14. Enzim yang berfungsi untuk memotong DNA

yaitu . . . .

a. DNA polimerase

b. ligase

c. protease

d. endonuklease restriksi

e. Eco-R

15. Manfaat kultur jaringan yaitu . . . .

a. memperoleh tanaman baru dalam jumlah

banyak dalam waktu yang singkat

b. memperoleh tanaman baru dalam jumlah

banyak dalam waktu lama

c. menghemat waktu dan biaya

d. meningkatkan komoditas dalam waktu

singkat

e. memperoleh metabolit sekunder

16. Berikut ini merupakan tahap-tahap rekayasa

genetika.

1) isolasi DNA

2) pemotongan DNA inang

3) penyambungan DNA sumber ke DNA inang

4) pemotongan DNA sumber menjadi DNA

tunggal

5) analisis DNA rekombinan

Urutan yang benar yaitu . . . .

a. 1, 2, 3, 4, 5

d. 1, 5, 4, 2, 3

b. 1, 2, 4, 3, 5

e. 1, 5, 2, 4, 3

c. 1, 4, 2, 3, 5

17. Pernyataan yang tidak benar tentang

hibridoma yaitu . . . .

a. melibatkan sel limfosit B dan sel kanker

b. menghasilkan antibodi monoklonal

c. sel hibridoma yang dihasilkan bisa

mengenali semua antigen

d. penggabungan dua sel dari induk yang

berbeda dalam medan listrik

e. sel hibridoma yang dihasilkan perlu

diseleksi

18. Antibodi monoklonal dapat digunakan untuk

hal-hal di bawah ini,

kecuali

. . . .

a. pengujian kehamilan

b. teknik pengobatan kanker

c. mengisolasi gen-gen dari organisme

penyebab sakit

d. pengujian

dopping

hormon

e. mencegah penolakan transplantasi gen

Biologi Kelas XII

261

d. membantu pengolahan bahan tambang

e. menghasilkan feromon serangga

26. Berikut ini merupakan petunjuk adanya

evolusi,

kecuali

. . . .

a. embriologi perbandingan berbagai hewan

b. data fosil pada berbagai lapisan batuan

c. anatomi perbandingan yang bersifat

homolog

d. domestikasi dengan perkawinan silang

e. adanya organ-organ vestigial

27. Keuntungan pembuatan bibit unggul dengan

penyinaran radio aktif (mutasi) yaitu . . . .

a. tidak menimbulkan kerusakan

b. hasilnya pasti

c. prosesnya pendek

d. prosesnya aman

e. sifat unggul diwariskan

28. Suatu populasi terdiri dari 100 orang penduduk,

di mana 36% di antaranya wanita buta warna.

Jumah wanita pembawa sifat buta warna yang

ada di populasi tersebut . . . orang.

a. 60

d. 24

b. 48

e. 16

c. 36

29. Tujuan pemanfaatan sifat totipotensi pada

tumbuhan untuk memperoleh . . . .

a. bibit unggul yang bergizi tinggi

b. anakan yang digunakan untuk hibridisasi

c. anakan yang unggul dalam jumlah besar

dan cepat

d. anakan yang lebih baik daripada induknya

e. anakan yang seragam dalam jumlah

besar dan cepat

30. Produksi antibodi dalam skala besar dapat

dilakukan dengan cara . . . .

a. hibridoma

d. DNA rekom

binan

b. kultur jaringan

e. transplantasi gen

c. totipotensi jaringan

31. Hubungan teori evolusi kimia dengan asal-usul

kehidupan adalah . . . .

a. benda hidup berasal dari benda tidak hidup

b. makhluk hidup berasal dari spora

kehidupan luar angkasa

c. kehidupan diciptakan oleh zat supra-

natural

d. senyawa organik terbentuk di lautan menjadi

sop purba tempat kehidupan pertama

e. bahan dasar atmosfer purba oleh reaksi

halilintar sehingga terbentuk senyawa

makromolekul

32. Organ tubuh manusia yang dianggap sebagai

bukti adanya evolusi yaitu . . . .

a. tulang ekor dan rambut dada pada pria

b. umbai cacing dan buah dada pada pria

c. gigi taring runcing dan daun telinga

d. otot penggerak telinga dan usus besar

e. jari-jari kaki dan geraham belakang

33. PST lebih banyak digunakan sebagai bahan

makanan tambahan pada hewan daripada

manusia karena . . . .

a. tidak mengandung asam amino esensial

b. kadar proteinnya rendah

c. sukar dicerna oleh manusia

d. kadar asam nukleatnya rendah

e. produknya tidak mengenyangkan

34. Organisme penghasil interferon dapat

diperoleh dengan teknik . . . .

a. kultur jaringan

b. fusi sel

c. transer embrio

d. DNA rekombinan

e. hibridoma

35. Pada kultur jaringan, hasil pembelahan sel

yang belum terdiferensiasi disebut . . . .

a. eksplan

d. plantlet

b. kalus

e. embrio

c. kloning

36. Asal-usul kehidupan berdasarkan teori evolusi

biologi dinyatakan sebagai . . . .

a. proses kehidupan berasal dari lingkungan

akuatik

b. makhluk hidup penghuni berasal dari

kehidupan sebelumnya

c. semua kehidupan berasal dari kehidupan

sebelumnya

d. makhluk hidup dan proses pembentukan-

nya merupakan bagian integral dari per-

kembangan alam semesta

e. pada saat tertentu atmosfer bumi tertutup

oleh lapisan gas-gas bahan kehidupan

37. Penerapan bioteknologi untuk mendapatkan

varietas-varietas unggul akan menjurus pada

. . . .

a. meningkatnya jenis hama tanaman

b. meningkatnya keanekaragaman genetik

c. meningkatnya keanekaragaman ekologi

d. menurunkan kualitas produk pertanian

e. menurunkan kualitas lingkungan

262

Latihan Ulangan Blok 3

38. Pernyataan berikut ini yang sesuai dengan teori

Lamarck adalah . . . .

a. seleksi terhadap tumbuhan ataupun hewan

merupakan cara untuk memperoleh bibit

unggul

b. adaptasi merupakan salah satu mekanisme

seleksi alam

c. radiasi merupakan salah satu terjadinya

mutasi

d. evolusi adalah gejala seleksi alam

terhadap faktor genetik

e. sifat bawaan suatu individu dipengaruhi

langsung oleh keadaan lingkungan

39. Perhatikan tabel berikut.

Mikroorganisme

Produknya

1.

Spirulina

sp.

protein sel tunggal

2.

Lactobacillus

sp.

keju

3.

Methylophilus

sp.

protein tambahan

4.

Streptococcus

sp. yoghurt

5.

Pediococcus

sp.

sosis kering

Mikroorganisme yang berperan mengubah

bahan makanan menjadi makanan baru adalah

. . . .

a. 1 dan 3

d. 2 dan 5

b. 1 dan 4

e. 3 dan 5

c. 2 dan 4

40. Berikut ini merupakan peranan bakteri dalam

pemisahan logam.

1)

Thiobacillus ferrooxidans

tumbuh pada

lingkungan yang mengandung zat organik

2)

Thiobacillus ferrooxidans

adalah salah satu

spesies kemolitotrof (bakteri pemakan

batu)

3) bakteri kemolitotrof memperoleh energi

dari oksidasi zat organik

4) para penambang mineral melakukan

pembiakan murni terhadap

Thiobacillus

ferrooxidans

untuk pemisahan logam murni

Pernyataan yang benar ditunjukkan oleh nomor

. . . .

a. 1) dan 2)

d. 2) dan 3)

b. 1) dan 3)

e. 2) dan 4)

c. 1) dan 4)

B.

Jawablah soal-soal berikut.

1. Jelaskan mengenai fenomena yang meng-

ilhami Darwin untuk menciptakan teori Evolusi.

2. Sebutkan bukti-bukti yang mendukung teori

Evolusi.

3. Jelaskan mekanisme Evolusi berdasarkan

seleksi alam.

4. Sebutkan syarat-syarat berlakunya hukum

Hardy-Weinberg.

5. Bagaimanakah percobaan yang dilakukan oleh

Luis Pasteur untuk membuktikan teori Biogen-

esis?

6. Jelaskan tentang hipotesis yang mendasari

teori Abiogenesis.

7. Jelaskan teori Evolusi zarafah menurut

Lamarck dan Darwin.

8. Mengapa fosil kuda dianggap sebagai bukti

evolusi yang paling baik?

9. Berikan contoh akibat mutasi gen yang

menguntungkan.

10. Pada suatu desa yang berpenduduk 10.000

jiwa terdapat 16 orang yang menderita albino.

Berapakah frekuensi gen pembawa albino

dalam populasi tersebut?

11. Apakah yang dimaksud dengan organisme

transgenik?

12. Jelaskan proses pembentukan antibdi

monoklonal.

13. Berikan tiga contoh penerapan rekayasa

genetika di bidang pertanian dan peternakan.

14. Jelaskan dampak rekayasa genetika terhadap

kesehatan.

15. Sebutkan perbedaan prinsip dasar bioteknologi

konvensional dan modern.

16. Jelaskan prinsip dasar DNA rekombinan.

17. Jelaskan keuntungan plasmid bakteri sebagai

vektor dalam rekayasa genetika.

18. Sebutkan dampak positif rekayasa genetika

terhadap lingkungan.

19. Jelaskan tahapan-tahapan dalam teknik kultur

jaringan.

20. Sebutkan keunggulan-keunggulan PST

sebagai sumber protein dan berikan contoh

mikrobia yang berperan di dalamnya.

Biologi Kelas XII

263

A.

Pilihlah salah satu jawaban yang tepat.

1. Ilmu mempelajari tumbuhan yang biasa

digunakan dalam bidang pertanian, farmasi,

dan kultur jaringan yaitu . . . .

a. Mikrobiologi

b. Entomologi

c. Botani

d. Zoologi

e. Genetika

2. Para ilmuwan telah mampu menciptakan

beberapa bibit unggul tanaman budidaya

untuk memperbaiki kualitas tanaman dengan

memanfaatkan . . . .

a. keanekaragaman hayati

b. keanekaragaman gen

c. biodiversitas

d. plasma nutfah

e. domestikasi

3. Ciri khas virus yang

tidak

terdapat pada

organisme lain yaitu . . . .

a. memiliki DNA dan RNA

b. bersifat parasitik

c. hanya dapat berbiak dalam sel hidup

d. merupakan organisme satu sel

e. bentuknya beranekaragam

4. Bakteri stafilokokus ditunjukkan oleh gambar

. . . .

a.

d.

b.

e.

c.

5. Kerangka anggota Protozoa yang dapat

memberi petunjuk adanya minyak bumi di

lautan berasal dari filum . . . .

a. Ciliophora

b. Foraminifera

c. Sporozoa

d. Heliozoa

e. Zoomastigophora

6. Penyakit rebah semai yang menyerang

tanaman pada persemaian yang tanahnya

sangat lembap disebabkan oleh jamur . . . .

a.

Phytophtora faberi

b.

Phytophtora infestans

c.

Aspergillus flavus

d.

Phytium

sp.

e.

Saprolegnia

sp.

7. Urutan yang tepat untuk pergiliran generasi

pada tumbuhan lumut yaitu . . . .

a. spora

o

protonema

o

embrio

o

anteridium dan arkegonium

o

tumbuhan

lumut

b. spora

o

protonema

o

tumbuhan lumut

o

anteridium dan arkegonium

o

embrio

c. embrio

o

protonema

o

spora

o

tumbuhan lumut

o

anteridium dan

arkegonium

d. embrio

o

tumbuhan lumut

o

spora

o

protonema

o

anteridium dan arkegonium

e. protonema

o

spora

o

tumbuhan lumut

o

anteridium dan arkegonium

o

embrio

8.

Nautilus

sp. merupakan salah satu

perkecualian dari kelas Cephalopoda karena

. . . .

a. memiliki daya regenerasi tinggi

b. tidak mempunyai tentakel

c. mempunyai kantong tinta

d. mempunyai cangkang luar

e. cangkang terdapat dalam tubuh

9. Kompetisi antara dua spesies organisme

untuk mendapatkan

niche

ekologi yang sama

pada umumnya menghasilkan . . . .

a. kedua spesies tersebut akan membagi 2

niche

secara merata

b. salah satu spesies akan mengambil alih

seluruh

niche

ekologi

c. kedua spesies akan meninggalkan

niche

ekologi

d. akan terjadi

interbreeding

di antara kedua

spesies tersebut

e. salah satu spesies akan beradaptasi

264

Latihan Ujian Akhir Sekolah

X

d. sebagai tempat pembentukan sel-sel

darah

e. merupakan penopang dan penunjang

bentuk tubuh

15. Perhatikan tabel berikut.

No.

Jaringan

Fungsi

1. Otot lurik

Ekskresi

2. Kartilago hialin

Proteksi

3. Epitelium silindr

is selapis

Ca

dangan

makanan

4. Epitelium kelenjar

Sekresi

5. Saraf

Koordinasi

Hubungan yang benar antara jaringan dengan

fungsinya yaitu . . . .

a. 1 dan 2

b. 1 dan 5

c. 2 dan 3

d. 3 dan 4

e. 4 dan 5

16. Orang yang bergolongan darah O tidak boleh

mendapat tranfusi darah dari orang yang

bergolongan A sebab . . . .

a. di dalam plasma darah golongan O

terdapat antibodi

D

yang akan meng-

gumpalkan eritrosit golongan darah A

b. antigen A yang terdapat dalam plasma

golongan darah O akan menggumpalkan

eritrosit golongan A

c. dalam plasma darah golongan O tidak

terdapat antigen A yang akan meng-

gumpalkan eritrosit golongan A

d. dalam plasma darah golongan A terdapat

antigen A yang akan merusak antibodi

D

pada golongan darah O

e. dalam plasma darah golongan A tidak

terdapat antibodi

D

yang sesuai dengan

antibodi

D

dalam darah golongan O

17. Pembuluh darah yang membawa molekul

larutan makanan langsung dari usus halus ke

hati yaitu . . . .

a. aorta

b. arteria hepaticus

c. vena portal hepaticus

d. vena hepaticus

e. vena kava

18. Bila Anda memakan sesendok nasi dan

mengunyahnya cukup lama, Anda akan

merasakan rasa manis. Hal ini disebabkan

karbohidrat diubah menjadi . . . .

10. Pemakaian pestisida secara terus-menerus

dapat memberikan dampak negatif terhadap

lingkungan yaitu . . . .

a. menurunnya populasi serangga

b. meluasnya distribusi serangga

c. meningkatnya hasil panen

d. resistansi serangga terhadap pestisida

e. keanekaragaman serangga menurun

11. Kloning domba Dolly dilakukan dengan cara

transplantasi . . . .

a. gen dari sel telur domba ke sel ambing

susu domba itu sendiri

b. gen dari sel ambing susu domba ke sel

telur domba itu sendiri

c. inti sel telur domba ke inti sel ambing susu

domba itu sendiri

d. inti sel ambing susu domba ke inti sel telur

domba itu sendiri

e. gen dari sel ambing susu domba ke gen

dari sel telur domba itu sendiri

12. Organel X pada gam-

bar di samping ber-

fungsi sebagai . . . .

a. pengubah secara

kimia dan men-

transfer materi-

materi di dalamnya

b. katalisator dalam

menguraikan

materi-materi di

dalamnya

c. pengurai molekul-molekul organik secara

biologis

d. pelindung dan penunjang sel

e. tempat terjadinya sintesis protein

13. Pada gambar penampang

ujung akar di samping, di

daerah bernomor 1 terjadi

kegiatan yang dominan

yaitu . . . .

a. pembelahan sel

b. pemanjangan sel

c. diferensiasi sel

d. penyimpanan makanan

e. pembentukan percabangan

14. Tulang disebut alat gerak pasif sebab . . . .

a. sebagai tempat melekatnya otot rangka

b. saling berhubungan membentuk sendi

c. tidak mempunyai kemampuan ber-

kontraksi



1

Biologi Kelas XII

265

a. sukrosa oleh sukrase

b. maltosa oleh maltase

c. glukosa oleh amilase

d. laktosa oleh laktase

e. glukosa oleh lipase

19. Pada sapi, makanan sebelum memasuki

bagian lambung yang dinamakan omasum

dilakukan pencernaan lebih dahulu pada

bagian . . . .

a. rumen saja

b. retikulum saja

c. abomasum

d. rumen dan retikulum

e. retikulum dan abomasum

20. Peredaran O

2

ke seluruh tubuh pada katak

dewasa dilakukan oleh . . . .

a. arteri pulmokutanea

b. vena pulmokutanea

c. arteri kutanea

d. vena kutanea

e. vena pulmonalis

21. Pada proses pernapasan, bila otot antartulang

rusuk relaksasi, volume rongga dada . . . .

a. mengecil, tekanan udara di paru-paru

membesar, udara keluar

b. membesar, tekanan udara dalam paru-

paru mengecil, udara masuk

c. mengecil, tekanan udara di paru-paru

mengecil, udara keluar

d. mengecil, tekanan udara dalam paru-paru

mengecil, udara masuk

e. membesar, tekanan udara dalam paru-

paru mengecil, udara keluar

22. Bila pada tes urine seseorang dengan

menggunakan reagen biuret diperoleh warna

ungu, dapat diduga bagian ginjal yang

mengalami kelainan yaitu . . . .

a. glomerolus

b. kapsula Bowman

c. badan Malphigi

d. tubulus kontortus

e. vesika urinaria

23. Hewan yang mempunyai alat ekskresi berupa

nefridia di setiap ruas tubuhnya yaitu . . . .

a.

Planaria

b. cacing tanah

c. serangga

d. udang

e. belalang

24. Hormon yang berperan dalam mengendalikan

pertukaran kalsium dan fosfor dalam darah

dihasilkan oleh kelenjar . . . .

a. tiroid

b. paratiroid

c. hipofisis

d. adrenal

e. pankreas

25. Perhatikan tahapan proses pembuahan

berikut.

1) Terbentuk buluh serbuk sari.

2) Terbentuk beberapa embrio (poli-

embrioni).

3) Sperma membuahi sel telur.

4) Terjadi satu kali pembuahan.

5) Terbentuk zigot yang diploid.

Perbedaan pembuahan tunggal dengan

pembuahan ganda terdapat pada pernyataan

nomor . . . .

a. 1) dan 3)

b. 1) dan 5)

c. 2) dan 4)

d. 2) dan 5)

e. 3) dan 4)

26. Perhatikan data hasil pengamatan transpirasi

di bawah ini.

Tempat

Waktu Rata-Rata

Suhu Kelembapan

(Keadaan)

Tiap

Laju

(0°C)

(%)

5 Menit Transpirasi

Terang

I0,04 mL

(Terbuka)

II

0,06 mL 24°C

80

III

0,10 mL

Teduh

I0,02 mL

(Tertutup)

II

0,04 mL 25°C

90

III

0,09 mL

Berdasarkan data hasil percobaan di atas

dapat disimpulkan bahwa laju transpirasi

tercepat tercapai pada keadaan . . . .

a. suhu rendah, kelembapan tinggi, tempat

terang

b. suhu rendah, kelembapan rendah, tempat

terang

c. suhu rendah, kelembapan tinggi, tempat

teduh

d. suhu tinggi, kelembapan rendah, tempat

terang

e. suhu tinggi, kelembapan rendah, tempat

teduh

266

Latihan Ujian Akhir Sekolah

27. Salah satu cara yang dilakukan untuk

memperoleh kekebalan secara aktif yaitu . . . .

a. antibodi

b. antigen

c. imunitas

d. imunisasi

e. sistem imun

28. Perhatikan tabel berikut.

Imun Nonspesifik

Imun Spesifik

Pertahanan

Pertahanan

Pertahanan

Pertama

Kedua

Ketiga

Kulit

X

Limfose

Membran

Protein anti

Y

mukosa

mikrobia

Reaksi

peradangan

Berdasarkan tabel sistem imun di atas, X dan

Y berupa . . . .

a. sel fagosit dan eritrosit

b. otot dan leukosit

c. kulit dan antibodi

d. leukosit dan eritrosit

e. sel fagosit dan antibodi

29. Jika luka menyebabkan pembuluh robek,

mastosit akan menghasilkan . . . .

a. sel leukosit

b. sel fagosit

c. histamin

d. protein antimikrobia

e. membran mukosa

30. Perhatikan ciri-ciri sel berikut.

1) Bentuknya tetap.

2) Bentuknya tak beraturan.

3) Berukuran besar.

4) Membunuh bakteri dengan memakannya.

Makrofag disebut juga big eaters karena

memiliki ciri-ciri . . . .

a. 1), 2), dan 3)

b. 1), 2), dan 4)

c. 1), 3), dan 4)

d. 2), 3), dan 4)

e. 1) dan 4)

31. Bakteri yang sudah berada dalam makrofag

dihancurkan oleh enzim . . . .

a. lisosom

b. lipase

c. lisozim

d. ptialin

e. pepton

32. Perhatikan beberapa fungsi hormon di bawah

ini.

1) Merangsang perkecambahan biji dan

tunas.

2) Menghambat penuaan.

3) Merangsang pembungaan dan per-

kembangan buah.

4) Mempengaruhi pertumbuhan dan diferen-

siasi akar.

5) Merangsang pertumbuhan buah.

Fungsi hormon giberelin terdapat pada

pernyataan nomor . . . .

a. 1), 2), dan 3) d. 2), 4), dan 5)

b. 1), 3), dan 4) e. 3), 4), dan 5)

c. 2), 3), dan 4)

33. Pembelahan sel secara meiosis dengan ciri-

ciri sebagai berikut.

1) Kromosom homolog yang berada pada

bidang equator bergerak dan memisah-

kan diri satu dengan yang lainnya.

2) Masing-masing kromosom menuju kutub

yang berlawanan.

3) Spindel dan seluruh isi sel agak me-

manjang.

Pembelahan sel di atas terjadi pada fase . . . .

a. profase I

d. telofase I

b. anafase I

e. interfase I

c. metafase I

34. Pusat pengumpulan energi yang terbesar di

dalam sel pada waktu berlangsungnya proses

pembelahan sel terdapat pada . . . .

a. interfase

b. profase

c. metafase

d. anafase

e. telofase

35. Pernyataan-pernyataan dalam tabel berikut ini

benar mengenai mitosis dan meiosis,

kecuali

. . . .

Mitosis

Meiosis

a. Bertujuan memperba-

nyak jumlah sel untuk

pertumbuhan dan untuk

mengganti sel yang telah

rusak

b. Pembelahan selnya ha-

nya satu kali

c. Terjadi pada sel tubuh

atau sel soma

d. Sel diploid menjadi sel

haploid

e. Mengalami profase, meta-

fase, anafase, dan telofase

Bertujuan untuk mengu-

rangi jumlah kromosom

agar pada generasi se-

lanjutnya tetap

Pembelahan selnya terjadi

berkali-kali

Terjadi pada sel kelamin

(gamet)

Sel diploid menjadi sel hap-

loid

Mengalami profase, meta-

fase, anafase, dan telofase

Biologi Kelas XII

267

36.

Pada diagram segmen molekul DNA di atas,

bagian yang menunjukkan nukleotida yaitu

. . . .

a. 1

d. 4

b. 2

e. 5

c. 3

37. Seekor tikus betina mempunyai 40 kromosom

dalam setiap sel somatisnya. Berarti pada

setiap sel telurnya terkandung kromosom . . . .

a. 19 autosom + 1 gonosom–X

b. 19 autosom + 1 gonosom X atau Y

c. 19 pasang autosom + 1 pasang

gonosom–X

d. 38 autosom + 1 gonosom–X + 1

gonosom–Y

e. 18 autosom + 2 gonosom–X

38. Di bawah ini tahapan-tahapan sintesis protein.

1) mRNA meninggalkan DNA menuju ke

ribosom.

2) DNA melakukan transkripsi sehingga

terbentuk mRNA.

3) Asam amino berderet sesuai dengan kode

pembentukan protein.

4) tRNA menerjemahkan kodon yang dibawa

mRNA.

5) Protein yang terbentuk merupakan enzim

yang mengatur metabolisme sel.

6) tRNA mencari dan membawa asam

amino yang sesuai dengan kodon yang

dibawa tRNA.

Urutan tahapan sintesis protein yaitu . . . .

a. 1) – 2) – 4) – 5) – 6) – 3)

b. 1) – 2) – 5) – 4) – 6) – 3)

c. 2) – 1) – 3) – 4) – 5) – 6)

d. 2) – 1) – 4) – 6) – 3) – 5)

e. 2) – 1) – 4) – 6) – 5) – 3)

Energi bebas

Energi pengaktifan

tidak dikatalis

Energi pengaktifan

dikatalis

39.

Perhatikan grafik hubungan antara aktivasi sel

dengan enzim di atas. Fungsi katalisator

berdasarkan grafik tersebut yaitu . . . .

a. tidak mempengaruhi aktivitas sel

sehingga reaksi kimia relatif tetap

b. mengurangi energi aktivasi yang di-

perlukan sehingga reaksi kimia dapat

berlangsung cepat

c. meningkatkan energi aktivasi yang di-

perlukan sehingga reaksi kimia ber-

langsung lambat

d. meningkatkan suhu dalam sel sehingga

aktivasinya menjadi tinggi

e. menghambat jalannya reaksi kimia pada

suhu rendah

40. Tiga hasil terpenting dari peristiwa glikolisis

pada proses respirasi yaitu . . . .

a. asam laktat, asam amino, dan ATP

b. asam laktat, asam piruvat, dan ATP

c. asam laktat, NADH, dan glukosa

d. asam piruvat, glukosa, dan ATP

e. asam piruvat, NADH, dan ATP

41. Pembentukan oksigen pada proses

fotosintesis terjadi pada tahapan . . . .

a. reaksi terang

b. reaksi gelap

c. siklus Calvin

d. fotosistem I

e. fotosistem II

42. Pegubahan nitrit menjadi nitrat dengan per-

samaan reaksi, Ca(NO

2

)

2

+ O

2

o

Ca(NO

3

)

2

+ Energi dilakukan oleh . . . .

a.

Acetobacter

b.

Nitrosomonas

c.

Nitrobacter

d.

Azotobacter

e.

Nitrococcus

1

2

3

4

5

268

Latihan Ujian Akhir Sekolah

12345

12345

12345

12345

12345

12345

12345678

1

234567

8

1

234567

8

1

234567

8

1

234567

8

12345678

1234

1234

1234

12345

1

234

5

1

234

5

12345

12345678

1

234567

8

1

234567

8

1

234567

8

12345678

38. Diagram berikut menunjukkan penurunan sifat

albino dalam suatu keluarga. Albinisme

disebabkan oleh alel resesif.

Keterangan:

laki-laki albino

perempuan normal

laki-laki normal

Genotip apakah yang dimiliki oleh kedua

orang tua tersebut (1 dan 2)?

12

a. Heterozigot

Heterozigot

b. Heterozigot

Homozigot dominan

c. Homozigot dominan Heterozigot

d. Homozigot dominan Homozigot dominan

e. Homozigot resesif Homozigot dominan

39. Sepasang suami istri memiliki golongan darah

berbeda. Suami bergolongan darah B, sedang

istri bergolongan darah A. Anak pertama

mereka bergolongan darah O. Mereka

berencana mempunyai anak lagi. Genotip

yang tidak mungkin dimiliki oleh anak kedua

yaitu . . . .

a. I

A

I

A

d. I

O

I

B

b. I

A

I

B

e. I

O

I

O

c. I

A

I

O

40. Persilangan lalat buah jantan abu-abu sayap

panjang heterozigotik dengan lalat buah betina

hitam sayap pendek diperoleh keturunan 965

individu abu-abu sayap panjang, 944 hitam

sayap pendek, 206 hitam sayap panjang dari

jumlah keseluruhan 2.300 ekor. Berapa jumlah

individu abu-abu sayap pendek jika nilai

pindah silangnya adalah 17%?

(Keterangan: P = sayap panjang, p = sayap

pendek, H = abu-abu, h = hitam. Kedua gen

tersebut terletak pada satu kromosom.)

a. 21 ekor

d. 944 ekor

b. 185 ekor

e. 965 ekor

c. 206 ekor

41. Pada gandum gen H (hitam) epistasis

terhadap gen K (kuning). Apabila kedua gen

H dan K tidak muncul, gandum memperlihat-

kan fenotip putih. Bila gandum hitam (HHkk)

disilangkan dengan gandum kuning (hhKK),

kemudian F

1

-nya disilangkan sesamanya,

maka akan dihasilkan gandum hitam, kuning,

dan putih dengan rasio . . . .

a. 12 : 1 : 3

d. 9 : 3 : 4

b. 12 : 3 : 1

e. 3 : 1 : 12

c. 9 : 4 : 3

42. Perhatikan perubahan set kromosom (euploid)

berikut.

AA BB CC

o

AAA BBB CCC

Mutasi

Kromosom mutan

Peristiwa mutasi dan jumlah kromosom yang

terbentuk adalah . . . .

Tipe Ploidi

Formula Kromosom

a. Nonaploid

9n

b. Heksaploid

6n

c.

Tetraploid

4n

d.

Triploid

3n

e.

Diploid

2n

43. Rantai mRNA (kodon) dengan susunan:

GCC CGC UGU CAC AAG GUU GCU

Setelah mengalami mutasi menghasilkan

rantai mRNA dengan susunan sebagai

berikut.

GCC CGC UGU CAC AAC GUU GCU

Perubahan yang terjadi di atas disebut . . . .

a. duplikasi

d. delesi

b. inversi

e. insersi

c. substitusi

44. Sindroma Turner terjadi karena

nondisjunction

pada kromosom . . . .

a. seks induk jantan

b. seks induk betina

c. seks induk jantan atau betina

d. somatik induk jantan

e. somatik induk betina

45. Pernyataan yang tepat tentang evolusi menurut

Darwin dan Robert Malthus yaitu . . . .

Darwin

Robert Malthus

a. Sifat individu diwaris-

kan secara terus-

menerus

b. Jumlah populasi akan

berjalan terus

c. Bertambahnya populasi

tidak berlangsung terus-

menerus

d. Proses evolusi akan

terhenti pada masanya

e. Sifat pada populasi

akan berubah sesuai

dengan masanya

Sifat individu akan

menyesuaikan dengan

lingkungan

Populasi akan terhenti

pada masanya

Kenaikan jumlah pen-

duduk lebih cepat dari

kenaikan pr

oduksi pangan

Proses evolusi akan

berjalan terus-menerus

Sifat pada populasi akan

tetap sepanjang masa

Biologi Kelas XII

269

50. Salah satu cara pemanfaatan bioteknologi

dalam bidang kedokteran yaitu menyambung-

kan . . . .

a. DNA bakteri ke dalam pankreas manusia

b. kromosom bakteri ke dalam DNA manusia

c. gen yang memproduksi insulin ke dalam

DNA bakteri

d. DNA virus ke dalam DNA bakteri

e. gen virus ke dalam gen bakteri

B.

Jawablah soal-soal berikut.

1. Mengapa virus tidak digolongkan ke dalam

kelompok makhluk hidup?

2. Perhatikan gambar berikut.

Jelaskan dan bandingkan antara piramida

energi (a) dan (b).

3. Mengapa sel disebut sebagai unit fungsional

makhluk hidup?

4. Sebutkan mekanisme kerja indra penglihat

dalam melihat benda.

5. Apakah beda antara penyerbukan (polinasi)

dengan fertilisasi?

6. Sebutkan perbedaan pembelahan mitosis

dengan meiosis.

7. Bagaimana cara bakteri

Nitrosomonas

dan

Nitrobacter

mendapatkan energi?

8. Seorang wanita pembawa hemofilia menikah

dengan pria normal. Berapa prosentase anak

yang mengalami hemofilia?

9. Apa yang dimaksud mutasi gen? Apakah

mutasi alami berbeda dengan mutasi buatan?

10. Apakah konsep dasar dilakukannya trans-

plantasi gen?

46. Tabel di bawah ini menjelaskan ciri berbagai

fosil manusia.

Fosil/

I

II

III

Ciri

1. Volume otak Volume otak

Volume otak

± 600 cm

± 1.000 cm

3

± 1.200 cm

3

2. Berjalan

Dapat

Dapat

dengan kedua membuat

membuat

kaki

perkakas

senjata

untuk berburu

3. Dapat berdiri

Diperkirakan Sudah

tegak

dapat berbicara mengenal api

Ciri yang sesuai untuk kelompok manusia di

bawah ini yaitu . . . .

a. I untuk

Pithecantropus erectus

b. II untuk

Australopithecus africanus

c. III untuk

Sinantropus pekinensis

d. III untuk

Megantropus paleojavanicus

e. II untuk

Neanderthalensis

47. Perkembangan evolusi kuda merupakan

contoh terlengkap untuk mempelajari adanya

evolusi. Fosil yang ditemukan paling tua

terdapat pada zaman . . . .

a.

Pleistosen

d.

Oligosen

b.

Pliosen

e.

Eosen

c.

Miosen

48. Pemuliaan tanaman untuk mendapatkan bibit

unggul dengan cara memindahkan gen

tertentu dari spesies lain dengan perantara-

an mikroorganisme dikenal sebagai . . . .

a. kultur jaringan

b. rekayasa genetika

c. transplantasi

d. radiasi induksi

e. mutasi buatan

49. Hubungan yang benar antara jenis makanan

hasil fermentasi dengan mikroorganisme yang

melakukannya yaitu . . . .

Jenis

Mikroorganisme yang

Makanan

Melakukan

a. Yoghurt

Lactobacillus lactis

b. Tauco

Aspergillus soyae

c. Brem Bali

Saccharomyces cerevisae

d. Mentega

Streptococcus thermophillus

e.

Nata de coco Acetobacter xylinum

(a)

K

3

. . . .

K

2

. . . .

K

1

. . . .

P . . . .

K

3

. . . .

K

2

. . . .

K

1

. . . .

P . . . .

(b)

270

Glosarium

Abdomen:

bagian tubuh vertebrata yang meliputi

perut, usus, dan rongga tubuh lainnya.

Alzemeir:

kelainan atau gangguan pada otak yang

menyebabkan berkurangnya kemampuan

ingatan, kemampuan berbahasa, dan

kemampuan menjaga diri. Alzemeir biasanya

diderita oleh lansia.

Aktivator:

zat penggiat kerja enzim.

Anabolisme:

disebut juga biosintesis, yaitu reaksi

pembentukan atau sintesis dari molekul

sederhana menjadi molekul kompleks.

Antigen:

zat yang dapat merangsang pembentukan

antibodi jika diinjeksikan ke tubuh.

Antosianin:

kumpulan zat warna tanaman yang

berwarna merah, biru, dan lembayung.

Aster:

struktur menyerupai bintang yang tersusun

atas mikrotubulus di kutub pembelahan.

Atropi:

penyusutan volume, misalnya atropi otot-

otot mengecil karena tidak berolahraga.

Biokatalisator:

pemercepat reaksi pada proses-

proses biologis.

Bivalen:

pasangan kromosom homolog.

Deaminasi:

penghilangan gugus amin pada asam

amino.

Degenerasi:

mengalami kemunduran biologis.

Denaturasi:

perubahan yang terjadi pada molekul-

molekul protein akibat perubahan suhu dan

pH yang ekstrim.

Dimer:

gabungan atau ikatan dua molekul yang

sejenis.

Domestikasi:

proses penjinakan makhluk hidup

dari lingkungan (alam bebas) menuju alam

terbatas, misalnya dalam kerangkeng.

Ekuator:

bagian tengah.

Eksergonik:

reaksi yang menghasilkan energi

bebas.

Elektroporasi:

perlakuan listrik dengan voltase

tinggi yang menyebabkan permeabilitas

membran sel tinggi untuk sementara sehingga

DNA mudah melakukan penetrasi ke dalam

protoplas.

Embriologi:

cabang ilmu biologi yang mempelajari

pertumbuhan dan perkembangan embrio.

Emigrasi:

perpindahan sekelompok individu dari

habitat atau wilayah asalnya.

Endergonik:

reaksi yang memerlukan energi

bebas.

Enzim:

protein yang berfungsi untuk mempercepat

reaksi (katalisator) dalam reaksi pemecahan

dan pembentukan suatu zat yang terjadi

dalam sel.

Evolusi:

perubahan yang terjadi secara

berangsur-angsur dan dalam waktu yang

lama.

Fermentasi:

proses perubahan energi potensial

kimia menjadi energi kinetik tanpa adanya

oksigen.

Fosforilasi

: reaksi penggabungan gugus fosfat

anorganik ke dalam senyawa organik dengan

bantuan energi cahaya.

Fotolisis:

penguraian air (H

2

O) menjadi (H

2

O dan

CO

2

).

Fotosintesis:

proses penyusunan zat anorganik

(H

2

O dan CO

2

) menjadi senyawa organik

komplek dengan bantuan cahaya.

Fotosistem:

rangkaian fungsional pigmen

penyerap cahaya pada membran tilakoid.

Glikolisis:

proses perombakan molekul glukosa

(6C) menjadi asam piruvat (3C).

Habitat:

tempat hidup makhluk hidup.

Hemosianin:

pigmen yang membuat darah

berwarna biru-hijau pada Arthropoda dan

Mollusca.

Hereditas:

penurunan sifat pada keturunan.

Holoenzim:

enzim lengkap yang terdiri atas

komponen protein dan nonprotein.

Idiot:

saraf kecerdasan berpikir sangat rendah.

Imbisil:

defisiensi mental, IQ setingkat lebih tinggi

dari idiot.

Imigrasi:

masuknya sekelompok individu ke dalam

wilayah lain.

Biologi Kelas XII

271

Inhibitor:

zat penghambat kerja enzim.

Isolasi reproduksi:

dua spesies yang terpisah

lama (terisolasi) sehingga tidak dapat

mengadakan perkawinan.

Katalisator:

suatu zat yang mempengaruhi

kecepatan reaksi tanpa mempengaruhi hasil

akhir (produk).

Katabolisme:

reaksi pemecahan (penguraian)

yang menyebabkan molekul organik kompleks

terurai menjadi molekul yang lebih sederhana.

Kemosintesis:

asimilasi senyawa karbon tanpa

memerlukan cahaya, tetapi dengan energi

hasil oksidasi.

Kiasma:

titik pertemuan kromatid yang saling

menempel.

Koenzim:

komponen enzim yang berupa molekul

organik dan terikat lemah pada protein enzim.

Kofaktor:

komponen enzim yang berupa molekul

anorganik dan terikat lemah pada protein

enzim.

Kromatid:

bagian kromosom berupa benang-

benang yang dapat menyerap zat warna (saat

pewarnaan atau pengecatan preparat).

Leukimia:

kanker darah, penyakit akut/menahun

karena adanya satu titik leukosit tidak matang

yang berkembang biak secara ganas di dalam

sumsum tulang/kelenjar limfa. Sel-sel tersebut

kemudian menyebar ke bagian tubuh lain.

Makronutrien:

zat-zat yang diperlukan untuk

pertumbuhan dalam jumlah besar.

Manipulasi gen:

upaya perubahan susunan DNA

untuk memperoleh sifat-sifat yang dikehendaki.

Mikronutrien:

zat-zat yang diperlukan untuk

pertumbuhan dalam jumlah kecil.

Mereduksi:

menghilang secara perlahan-lahan.

Mesenkim:

mesoderm embrionik yang terdiri atas

jaringan yang tersebar luas dan membentuk

jaringan ikat, diapit tulang rawan, tulang, dan

sebagainya.

Nitrifikasi:

perubahan ion amonium (NH

4

+

) menjadi

ion nitrit (NO

2

) dan ion nitrat (NO

3

).

Plasmid:

kromosom melingkar di luar kromosom

bakteri.

Populasi:

sekumpulan individu sejenis yang

menempati suatu wilayah/habitat tertentu.

Postulat:

anggapan yang menjadi pangkal dasar

yang dianggap benar tanpa perlu mem-

buktikannya.

Radikal bebas:

gugus atom yang dapat masuk

ke dalam berbagai reaksi dan membentuk

suatu kesatuan.

Respirasi:

pernapasan, kegiatan memasukkan

dan mengeluarkan udara ke dalam dan dari

paru-paru.

Revolusi industri:

parubahan secara besar-

besaran di bidang industri.

Sentriol:

organel sel yang berupa sepasang

badan berbentuk silindris dan merupakan satu

kesatuan dari sentromer.

Sifat genetik:

sifat yang diturunkan.

Sinapsis:

peristiwa berpasangannya pasangan

kromosom homolog.

Sinar radioaktif:

sinar yang dipancarkan leh zat-

zat radioaktif melalui proses penghancuran inti

atom.

Sinar tampak:

cahaya yang mempunyai daerah

frekuensi yang sempit, panjang gelombang

10

–7

–10

–18

cm. Cahaya ini diperlukan oleh

mata agar dapat melihat benda di sekitar kita.

Sisi aktif:

bagian enzim yang dapat berikatan

dengan substrat.

Teknik rekombinan:

manipulasi genetik dengan

mengubah kombinasi struktur DNA sehingga

terbentuk kombinasi baru dengan sifat yang

sesuai.

Termolabil:

labil terhadap suhu atau tidak tahan

panas.

Translokasi:

transpor bahan-bahan (misalnya air

mineral, dan hasil fotosintesis) jarak jauh

dalam tumbuhan.

Transpirasi:

penguapan air dari tubuh tumbuhan.

Variasi:

perbedaan-perbedaan kecil dalam suatu

spesies.

272

Daftar Pustaka

Anonim. 1986.

Ilmu Pengetahuan Populer. Ilmu Fisika – Biologi Umum

.

Jilid 5. Edisi

Bahasa Indonesia

. Jakarta: Grolier International, Inc.

_____. 2004.

Materi Pelatihan Terintegrasi Sains Buku 4

. Jakarta: Departemen

Pendidikan Nasional Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar dan Menengah

Direktorat Pendidikan Lanjutan Pertama.

_____. 2006.

Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonesia Nomor 22

Tahun 2006 tentang Standar Isi untuk Satuan Pendidikan Dasar dan Menengah.

Lampiran 3: Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar Mata Pelajaran Kimia

untuk SMA/MA

. Jakarta.

_____. 2006.

Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonesia Nomor 23

Tahun 2006 tentang Standar Kompetensi Lulusan untuk Satuan Pendidikan Dasar

dan Menengah

. Jakarta.

Abercrombie, M. et. al. 1993.

Kamus Lengkap Biologi. Edisi Bahasa Indonesia

. Jakarta:

Erlangga.

Campbell, N.A. 1997.

Biology

.

Fourth Edition

. California: The Benjamin/Cummings

Publishing Com

pany Inc.

Burnie, D. 2004.

82 Percobaan Alam

. Semarang: Mandira Jaya Abadi.

Glenn, dan Susan T. 1987.

New Understanding Biology for Advance Level

.

Fourth

Edition

. United King

dom: Stanley Thorns (Publisher) Ltd.

_____. 1999.

New Understanding Biology

. London: Stanley Thornes.

Kimball, J.W. dkk. 1987.

Biologi

.

Jilid 1. Edisi Kelima

. Jakarta: Erlangga.

_____. 1988.

Biologi

.

Jilid 2. Edisi Kelima

. Jakarta: Erlangga.

Mader, S.S. 1998.

Biology

. United States of America: McGraw-Hill Companies, Inc.

Peter, A.M. et. al. 1987.

Biokimia Harper

(

Harper’s Review of Biochemistry

). Jakarta:

EGC Penerbit Buku Kedokteran.

Poedjiadi, A. 1994.

Dasar-Dasar Biokimia

. Jakarta: Universitas Indonesia (UI-Press).

Rahmawati, D., Mori T., Hosaka T., Takaiwa F., Inoue E., dan Anzai, H. 2005.

Production and

Characterizat

ion of Recombinant Human Lactoferin in Transgenic

Javanica Rice

. Breeding Scienc

e 55: 213–222.

Biologi Kelas XII

273

Raven & Johnson. 1987.

Biology

.

Fourth Edition

. New York: WBC/McGraw-Hill

Companies, Inc.

Raven, P.H. and Johnson, G.B. 1996.

Biology

.

Fourth Edition

. New York: WBC/McGraw–

Hill Companies, Inc.

Rutland, J. 1976.

Tubuh Manusia

.

Edisi Bahasa Indonesia

. Jakarta: Widyadara.

_____. 1997.

Genetika Manusia

. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Solomon, E.P., Berg L.R., and Martin D.W. 1999.

Biology

.

Jilid 1. Fifth Edition

. United

States of America: Saunders College Publishing.

_____. 1999.

Biology

.

Fifth Edition

. Philadelphia: Saunders College P

ublishing.

Suryo. 1990.

Genetika Strata 1

. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Tan, S.K. 1997.

G.C.E. ”0” Level (Pure) Biology

. Singapore: Redspot Publishing.

Tjitrosoepomo, G. 1989.

Taksonomi

Tumbuhan

. Yogyakarta: Gadjah Mada University

Press.

Van Cleave, J. 2004.

A+ Proyek-Proyek Biologi

.

Edisi Bahasa Indonesia

. Bandung: Pakar

Raya.

Wibisono, S. dan Sri W.S. 1996.

Anatomi Tumbuhan (Modul Universitas Terbuka)

. Jakarta:

Kurnika Universitas Terbuka.

274

Indeks

A

Abdomen lebar, 127–128

Abdomen sempit, 127–128

Adaptasi, 192, 199–200, 206, 208–210, 212,

223–224

Adisi, 152, 154–155, 180

Aerob, 16, 24–26, 28–33, 42

Agnatha, 215–216

Agrobacterium tumefaciens

, 239, 241, 256

Albino, 119, 134–136

Alel ganda, 118–119

Alergi, 243, 251, 253, 257

Alfred Russel Wallace, 201

Allium

sp., 120

Allopoliploidi, 162, 173, 179

Amitosis, 81–83, 96, 102, 104, 106

Amniota, 215

Amphibia, 204, 215, 216

Anabolisme, 15–17, 33

Anaerob, 16, 24–25, 31, 33, 52

Anafase, 81, 84, 86, 89–90, 92–94, 101–104,

162, 170–171, 175

Analogi, 206–207, 227

Anemia, 158–159, 173, 179–181

Aneuploidi, 152, 162–163, 180

Angka laju mutasi 212

Antibodi, 119, 230, 234–235, 243, 245–246,

251, 253, 256–257

Antibodi monoklonal, 230, 235, 245–246, 253,

257

Antigen, 118, 119

Antosianin, 123

Apoenzim, 18

Archaeopteryx, 203

Asam amino, 153–159, 173–174

Asam nukleat, 17

Aster, 85–86, 91

Auksanometer, 3, 13

Australopithecus afarensi

, 219

Australopithecus boisei

, 219

Australopithecus robustus

219

Australopithecus

sp., 220

Autopoliploidi, 162, 173, 179

Autosom, 97, 98

Aves, 215, 216

B

Bacillus thuringiensis

, 246, 247, 257

Back cross, 117

Bidang ekuator, 88, 91, 93, 95, 103, 104

Biokatalisator, 15, 17–18, 21, 24

Bioteknologi

Bioteknologi konvensional, 231, 237,

238, 258

Bioteknologi modern, 231–232, 239,

253, 255, 257

Biston betularia

, 209–210, 224–225

Bivalen, 91, 103

Bovin somatotropin, 242, 257

Brakhidaktili, 132

C

Cambrian, 204, 215–216

Candida utilis

, 238, 256

Carboniferous, 204, 216

Charles Lyell, 200, 202, 222

Charles Robert Darwin, 192, 224

Chordata, 215–216

Coelacanth, 205

Corynobacterium glutamicum

, 231

Biologi Kelas XII

275

Creeper, 132

Criss-cross-inheritance, 140, 144

Crossing over, 128, 130

D

Darwin, 192, 199–202, 204, 208–209, 212–

213, 220, 222, 224, 227

Defisiensi, 164, 169–172

Delesi, 152, 154–155, 170, 171–172, 179,

180–181

Dentinogenesis imperfecta, 135, 138, 144

Diabetes melitus, 134, 135, 243

Diakinesis, 91, 101

Diferensiasi, 4, 9, 13

Dihibrid, 110–115, 121, 124,144, 147

Diploid, 96–100, 104–106, 161, 172, 175

Diplonema, 91

Disimilasi, 17

Dispersif, 67–79

DNA, 153–155, 158, 162–163, 168, 173–174,

178–30

DNA rekombinan, 229, 232–234, 237, 239,

241, 244, 253, 255–258

Domestikasi, 212

Double helix, 64–65, 67, 70, 73, 78, 80

Drosophila

, 127, 128–130, 133, 145–146, 148

Drosophila melanogaster

, 127, 129, 148

E

Elektrofusi, 246

Embriologi, 191, 202, 207, 222

Embriologi perbandingan 191, 202, 207, 222

Empulur, 235

Endonuklease restriksi, 230, 232, 255, 257

Endotoksin, 246–248, 257

Enzim, 15, 17–24, 52– 55, 57–58

Eohippus, 205, 225

Eosen, 203, 205, 225

Epistasis, 120, 121, 145, 147–148

Eritrosit, 118, 119, 137

Ernest Haeckel, 207

Escherichia coli

, 233

Etilen, 240, 256

Evolusi, 191–193, 195, 197, 199–214, 218,

220–228

Evolusionis, 196, 202, 205, 207, 212

F

F.C. Steward, 235

Fase log, 3

Fase stasioner, 3

Fenilketonuria, 135–137

Fermentasi, 15–16, 24, 30–33, 237–238, 254

Fillial, 110

Filogeni, 207, 215, 218

Frekuensi, 113, 115, 125, 212–214, 223, 227

Fusarium graminearum

, 238, 256

Fusi protoplasma, 229, 232, 234, 237, 253,

255, 256

G

G. Haberlandt, 235

Galapagos, 199–200, 202, 208, 222–223

Galur murni, 109, 118, 123, 147

Gamet 107, 110–112, 114–116, 124, 127–

129, 131, 135–140, 143, 148

Gametogenesis, 81, 97, 99

Gen

Gen komplementer, 120, 125–126, 145

Gen letal, 120, 132, 147, 149

Gen linkage, 127

Genotip, 107–109, 111–122, 125–127, 135–

140, 142, 143–146

Glikosis, 26

Grafik sigmoid, 3

276

Indeks

H

Haploid, 92–93, 95–101, 104–105, 147

Hardy-Weinberg, 213, 222–223, 225

Hemofilia, 131

Heterozigot, 108, 110–112, 114, 118, 120,

125, 132, 136, 138–141, 145

HMS, 25, 30–31

Holoenzim, 18

Hominidae, 218–219

Homo erectus

, 219–220

Homo habilis

, 219

Homo sapiens

, 219–220, 222

Homo sapiens neanderthal

, 219

Homologi, 191, 202, 206–207, 222, 208–227

Homozigot dominan, 117, 132

Homozigot resesif, 118, 132–133, 145

Hormon pertumbuhan, 235, 242

I

In vitro, 236

Inhibitor

Inhibitor alosterik, 19, 21

Inhibitor kompetitif, 20, 53

Inhibitor nonkompetitif, 20

Inhibitor reversibel, 19, 20

Inhibitor umpan balik, 20, 52

Insulin, 234, 243–244, 251, 253, 257

Interfase, 81, 84, 89, 102–104

Interselular, 4, 13

Inversi heterozigot, 169

Inversi parasentris, 169

Irreversibel, 3

Isolasi reproduksi, 212

K

Kalus, 236

Kapas transgenik, 248

Katabolisme, 16–17, 24, 44–45, 52, 57

Kecambah, 3, 11

Kiasma, 91, 94, 96, 101

Klon, 233

Kodon, 64, 69, 70–72, 74, 78–80

Koenzim, 18, 28, 55

Kofaktor, 18

Kolkisin, 162, 175–176, 179, 181

Konservatif, 67–79

Kromatid, 83, 85–86, 91–94, 101, 103–104

Kromatin, 82–83, 85, 93, 101, 103–104

Kromosom, 63, 71, 73–76, 78, 82–85, 90–98,

101, 102–106

Kultur jaringan, 229–230, 232, 235–237, 253,

255–257

Kutub sel, 85–86, 104

L

Lamarck, 201–202, 224, 227

Leonardo da Vinci, 203–224

Ligase, 233, 244–255, 257

Lokus, 213

M

Makrosporogenesis, 81, 82, 99, 102

Metabolisme, 15–17, 44–46, 48, 52–53, 58

Metafase, 81, 85, 89–94, 101–104

Methylophylus, 238

Mikoprotein, 238–239, 253, 256

Missense mutation, 156–179

Mitosis, 81–84, 86–93, 95–99, 101–104, 106,

170–171, 175

Mutasi

Mutasi gen, 151, 153–154, 156, 158–161,

167, 177, 179–181

Mutasi kromosom, 151, 161, 173, 179

Biologi Kelas XII

277

N

Neodarwinisme, 212

Nondisjunction 152, 163, 165, 173, 180

Nonsense mutation, 156–179

Nukleolus, 85, 86, 91–93, 101, 104

Nukleus, 55, 82, 88–89, 90, 93, 96,

99–101, 104

O

Ontogeni, 207

Oogenesis, 81, 97–98, 102, 104–106

Organ vestigial, 202, 207

P

Padi transgenik, 240, 253

Pakinema, 91

Plantlet, 236, 255

Plasmid, 230, 232–233, 239, 241–244, 256

Poliploidi, 162, 175, 180

Primata, 218, 219

Profase, 84–85, 90–93, 95, 102–104

PST, 238, 256

R

R. Weidersheim, 207

Radiasi, 173, 176, 178–179, 181

Reaksi gelap, 36, 39, 44, 56

Reaksi terang, 36–37, 44, 56, 57

Rekayasa genetika, 229–230, 232, 237, 239,

240, 242–243, 246–247, 249, 250–251,

253, 257–258

Replikasi, 67–69, 73, 78–80

Resiprok, 168, 181

Respirasi, 15–17, 24–26, 28–33, 42

Revolusi industri, 209, 210, 224, 225

S

Saccharomyces cerevisiae

, 238

Salmon 242, 253, 256

Sapi herman, 242, 257

Sel mieloma, 234, 245–246

Seleksi alam, 200–202, 209–210, 212–214,

222–225, 227

Semikonservatif, 67–68, 79

Sentriol, 84–85, 88, 91, 93, 101, 104

Sentromer, 83, 85–86, 91–93, 101, 104

Siklus Krebs, 16, 25, 29, 32

Silent mutation, 156, 158–179

Sinapsis, 91, 102

Sinar

Sinar alfa, 173, 179

Sinar beta, 173, 179

Sinar gamma, 173, 176, 178–179

Sinar radioaktif, 173, 176–178, 180

Sindrom

Sindrom Down, 163–165, 167, 180–181

Sindrom Klinefelter, 165–166, 180–181

Sindrom Turner, 165, 166, 180–181

Sintesis

Sintesis protein, 64–65, 69–71, 77–80

Sistem transpor elektron, 16, 25, 27–30, 36–

38, 55–57

Sitokinesis, 84, 86, 88, 99–101, 103, 105

Spermatogenesis, 81, 97–98, 100, 102,

104–106

Spirulina

, 238, 256

T

Telofase, 81, 86, 89–90, 92–94, 101–104

Teori abiogenesis, 193–194, 199, 223, 225–

226

Teori cosmozoic, 195, 223

Teori evolusi biokimia, 195–223

278

Indeks

Teori penciptaan, 195, 223

Teori rekapitulasi, 207

Thiobacillus ferrooxidans

, 248

Thomas Malthus, 200, 202, 222

Totipotensi, 235

Transkripsi, 64, 69, 70–71, 74, 77–80

Translasi, 71, 73–74, 77–78

Translokasi, 152, 167–168, 172, 179, 181

Transplantasi gen, 230, 232–234, 239, 243,

256

Trilobita, 203

V

Vaksin, 229–230, 243–245, 253

Vektor, 230, 232–233, 239–240, 241, 256–257

Viabilitas, 256–257

Virus TMV, 241

B

iologi

K

elas X

II

279

Kunci

J

awaban

Soal-Soal

Terpilih

Bab

I Pertumbuhan

dan

Perkembangan

A. 1. b

3. a

5. d

7. c

9. b

B. 1. Dormasi adalah terhentinya proses

pertumbuhan suatu tanaman walaupun berada

dalam lingkungan yang mendukung. Hormon

yang mempengaruhi adalah asam absisat.

3. Diferensiasi adalah proses pertumbuhan lebih

lanjut dengan tujuan agar tumbuhan mencapai

tingkat kedewasaan.

5. Giberelin

Bab

II Metabolisme

A. 2. e

3. b

9. b

10. e

16. c

35. a

B. 1. Anabolisme merupakan proses pembentukan

molekul-molekul sederhana menjadi molekul-

molekul yang lebih kompleks dengan

menggunakan sejumlah energi. Sementara itu,

katabolisme merupakan proses pemecahan

molekul-molekul kompleks menjadi molekul-

molekul yang lebih sederhana dengan

menghasilkan sejumlah energi.

3. Asam piruvat dapat masuk ke siklus Krebs

melalui reaksi pembentukan Asetil Co-A (reaksi

transisi). Pada reaksi ini asam piruvat dikonversi

menjadi gugus asetil yang bergabung dengan

Co-enzim A membentuk asetil Co-A dan

melepaskan CO

2

.

5. Fotosistem merupakan rangkaian fungsional

pigmen penyerap cahaya pada membran

tilakoid. Fotosistem ada 2 macam, yaitu

Fotosistem I dan Fotosistem II. Fotosistem I

terdiri atas klorofil dan pigmen tambahan yang

menyerap kuat energi cahaya dengan panjang

gelombang 700 nm (P700). Sementara itu,

Fotosistem II terdiri atas klorofil yang menyerap

kuat energi cahaya dengan panjang gelombang

680 nm (P680).

6.

1. Ditemukan dalam nukleus

yaitu dalam kromosom,

mitokondria, dan kloroplas.

2. Berupa rantai panjang dan

ganda (

double helix

).

3. Fungsi berhubungan erat

dengan penurunan sifat dan

sintesis protein.

4. Kadarnya tidak dipengaruhi

oleh aktivitas sintesis protein.

1. Ditemukan dalam sitoplasma,

terutama dalam ribosom,

dan juga dalam nukleus.

2. Berupa rantai pendek dan

tunggal.

3. Fungsi berhubungan erat

dengan sintesis protein.

4. Kadarnya dipengaruhi oleh

aktivitas sintesis protein.

DNA

RNA

8. a. Fotorespirasi adalah pemecahan senyawa

antara dalam siklus Calvin menjadi CO

2

dan H

2

O.

b. Fotorespirasi dapat mengurangi efisiensi

fotosintesis pada tanaman C

3

karena

banyak menghilangkan senyawa antara

(RuBP) yang dipakai dalam siklus Calvin.

9. Sel otot melakukan fermentasi asam laktat

ketika tubuh membutuhkan energi yang besar

dalam waktu singkat. Misalnya pada atlet lari

cepat, saat berlari membutuhkan oksigen yang

sangat besar. Dengan oksigen yang banyak,

asam piruvat akan masuk siklus Krebs seperti

kondisi normal sehingga pembentukan ATP

juga besar. Namun, ketika oksigen dalam tubuh

menjadi berkurang akibat aktivitas lari tersebut,

maka asam piruvat akan diubah menjadi asam

laktat. Laktat merupakan racun bagi sel,

sehingga laktat yang terbentuk dalam sel otot

akan dibawa keluar oleh darah menuju hati.

10. Hubungan antara fotosintesis dan respirasi.

Pada proses fotosintesis, diperlukan karbon

dioksida (CO

2

) dan air (H

2

O). Karbon dioksida

diperoleh dari hasil pernapasan makhluk hidup.

Hasil proses fotosintesis berupa karbohidrat

dan oksigen. Oksigen diperlukan makhluk

hidup untuk respirasi.

Bab

III Substansi

Genetik

A. 4. c

8. b

12. a

18. d

20. c

B. 2. Perbedaan struktur, fungsi dan materi

penyusun DNA dan RNA.

a. Sumber

energi

b. Pelaku

Fotosintesis Kemosintesis

Cahaya

Tumbuhan ber-

klorofil

Kimia

Bakteri tidak ber-

klorofil

Fotosintesis Kemosintesis

c. Bahan dasar

d. Hasil

CO

2

dan H

2

O

Karbohidrat dan

oksigen

Senyawa an-

organik

Senyawa organik

280

K

unci Jawaban

S

oal -

S

oal

T

erpilih

4. Tahap-tahap sintesis protein.

Kodek-kode genetik dalam DNA disalin menjadi

mRNA. Proses ini disebut transkripsi. Setelah

disalin, mRNA keluar dari nukleus menuju

sitoplasma. Di dalam sitoplasma terdapat

ribosom sebagai tempat sintesis protein,

Karena mRNA tidak dapat mengenali asam

amino secara langsung, diperlukan tRNA untuk

membaca kode-kode yang dibawa mRNA.

Proses penerjemahan kode yang dibawa,

mRNA oleh tRNA disebut translasi. Asam

amino yang terbentuk selama penerjemahan

oleh tRNA akan membentuk suatu ikatan protein.

5. DNA memiliki kemampuan melakukan

transkipsi membentuk mRNA karena DNA

berfungsi sebagai heterokatalis atau

mensintesis molekul lain. Dalam sintesis

protein, rantai DNA yang mengandung kode-

kode genetik (kodon) dapat mencetak mRNA.

Bab

IV Pembelahan

Sel

A. 5. c

10. c

15. d

20. b

27. a

34. e

B. 1. Perbedaan pembelahan mitosis dan meiosis.

2. Mitosis bisa menjaga agar faktor genetik tetap

karena mitosis menghasilkan sel anakan yang

sama persis dengan sel induknya.

4. Pembelahan reduksi adalah pembelahan sel

yang menghasilkan sel anakan dengan jumlah

kromosom setengah jumlah kromosom sel

induk.

6. Proses mikrosporogenesis.

a. Mikrosporosit membelah meiosis I dan

menghasilkan sepasang sel haploid.

b. Sepasang sel haploid membelah meiosis

II menghasilkan 4 mikrospora haploid

(tetrad).

c. Setiap mikrospora mengalami kariokinesis

sehingga menghasilkan 2 inti haploid. Satu

ini disebut inti vegetatif dan lainnya disebut

inti generatif.

d. Inti generatif membelah secara mitosis

tanpa sitokinesis sehingga terbentuk 2 inti

sperma. Jadi, di dalam sebutir serbuk sari

masak terdapat 3 inti haploid, yaitu 1 inti

vegetatif dan 2 inti sperma (inti generatif).

8. Zigot hasil fertilisasi bersifat diploid karena zigot

ini merupakan persatuan inti generatif yang

haploid (n) dengan sel telur (n).

9. Perbedaan antara spermatogonesis dengan

oogenesis ditinjau dari hasil akhirnya adalah

pada spermatogenesis dihasilkan 4 buah sel

gamet jantan, sedangkan pada oogenesis

hanya dihasilkan 1 buah sel gamet betina.

Bab

V Hukum

Hereditas

A. 1. a

6. c

12. c

15. b

19. c

B. 1. Pindah silang terjadi apabila ada pertukaran

sebagian gen-gen suatu kromatid dengan gen-

gen dari kromatid pasangan homolognya.

Pertukaran ini disebabkan karena pada saat

berlangsungnya meiosis, kromatid yang

berdekatan dengan kromosom homolog tidak

selalu berjajar, berpasangan dan beraturan,

tetapi kadang-kadang saling melilit satu dengan

yang lain.

2. Dalam penelitian tidak pernah menggunakan

manusia sebagai objek kajian karena sebagai

berikut.

a. Jarang orang yang bersedia menjadi objek

penelitan.

b. Umur atau daur hidup manusia panjang.

c. Jumlah keturunan manusia relatif sedikit.

d. Tidak dapat melalui percobaan karena

norma tidak membenarkan.

e. Kondisi lingkungan tidak dapat dikontrol

peneliti.

f. Peneliti mengalami kesulitan dalam

meneliti dan mengontrol karakter yang

berkaitan dengan kemauan.

• Pembelahan tunggal

• Jumlah kromosom anak

sama dengan kromosom

induk (2n)

• Menghasilkan 2 sel anakan.

• Tidak terjadi pindah silang

• Pembelahan berlangsung

dalam dua tahap, yaitu meio-

sis I dan meiosis II.

• Jumlah kromosom anak





kromosom induk (n)

• Menghasilkan 4 sel anakan.

• Terjadi pindah silang

Mitosis

Meiosis

DNA

RNA

5. Basa nitrogen terdiri atas purin:

adenin

(A) dan

guanin

(G),

pirimidin:

timin

(T) dan

sitosin

(C).

6. Komponen gulanya

deok-

siribosa

, yaitu ribosa yang

kehilangan satu atom oksigen

pada atom C nomor 2.

5. Basa nitrogen terdiri atas

purin:

adenin

(A) dan

guanin

(G), pirimidin:

urasil

(U) dan

sitosin

(C).

6. Komponen gulanya

D

-ribosa

(pentosa).

B

iologi

K

elas X

II

281

4. Dengan menyilangkan gen-gen tumbuhan atau

hewan yang bersifat baik atau unggul.

5. Cara-cara yang paling bijaksana agar dapat

menghindari penyakit yang bersifat menurun

pada manusia di antaranya sebagai berikut.

a. Menggunakan

pedigree

(peta silsilah)

yaitu catatan sifat menurun dari generasi

ke generasi secara beruntun.

b. Meneliti genetika pada hewan yang

memiliki sifat atau karakter mirip dengan

yang dimiliki manusia.

c. Mempelajari penurunan sifat pada anak

kembar.

7. Cara mengetahui suatu sifat pada organisme

dominan maupun resesif melalui

test cross

(uji

silang).

9. Gen letal mengakibatkan keturunan me-

nyimpang dari hukum Mendel, karena pada

perkawinan monohibrid menghasilkan per-

bandingan fenotip 2 : 1, bukan 3 : 1.

Bab

VI Mutasi

A. 2. d

4. b

7. a

11. a

17. b

20. e

B. 1. Asam nitrat dapat menyebabkan perubahan

pada basa nitrogen. Jika asam nitrat bereaksi

dengan adenin akan membentuk zat baru yang

di sebut hipoxantin. Zat tersebut menempati

kedudukan yang sebelumnya ditempati adenin

dan berpasangan dengan sitosin, bukan lagi

dengan timin. Proses deaminasi tersebut

menyebabkan perubahan asam amino yang

dibentuk.

2. Tiga macam mutagen:

a. Mutagen bahan fisik

Contoh: sinar radioaktif

b. Mutagen bahan kimia

Contoh: asam nitrit, hidroksil amin

c. Mutagen bahan biologi

Contoh: virus epstein-bar

4. Penggunaan radioaktif secara terus-menerus

dalam terapi dapat membahayakan aktifitas

gen karena gen-gen yang terkena radiasi

pengion akan terputus ikatannya sehingga

terjadi ionisasi pada sel-sel pembentuk jaringan

tubuh. Ionisasi terjadi jika elektron terlepas dari

suatu atom dan bergabung dengan atom

lainnya. Molekul-molekul DNA yang tersusun

atas atom-atom yang terionisasi dapat

menyebabkan gen menjadi labil dan mudah

berubah.

5. Ibu yang terkena radiasi pada bagian kepala

dan mengalami mutasi pada bagian tersebut

tidak diturunkan pada generasi berikutnya.

Hanya mutasi gen pada sel-sel kelamin (gamet)

saja yang perubahan fenotipnya diwariskan

kepada keturunan.

Bab

VII Teori

Evolusi

A. 3. c

5. c

11. c

16. b

22. e

30. a

B. 1. Organ tubuh makhluk hidup yang sering

digunakan akan berkembang terus, sedangkan

organ yang tidak sering digunakan akan

mengalami atropi (penyusutan) dan bahkan

mereduksi (hilang).

3. Bukti-bukti yang mendukung teori evolusi:

– rekaman fosil

– peristiwa homolog

– embriologi perbangingan

– organ vestigial

5. Seleksi alam menyatakan bahwa makhluk

hidup yang mampu beradaptasi dengan

habitatnya akan mampu bertahan hidup

6. AA = p

2

, Aa = 2pq, aa = q

2

Albino = aa =





= 0,0016

Frekuensi gen a

q

2

=



= 0,04

Oleh karena frekuensi untuk seluruh alela

harus 1, maka p + q = 1 sehingga frekuensi

alela dominan (p) dapat dihitung:

p = 1 – 0,04 = 0,96

Ÿ

p

2

= 0,9216

Selanjutnya 2pq = 2 × 0,96 × 0,04 = 0,0768

Jadi, frekuensi pembawa gen albino dalam

populasi tersebut sebesar 0,0768.

8. Persamaan antara eksperimen Spallanzani

dan Pasteur adalah:

– media yang digunakan yaitu kaldu yang

dipanaskan.

– membuktikan bahwa makhluk hidup

berasal dari makhluk hidup.

282

K

unci Jawaban

S

oal -

S

oal

T

erpilih

Bab

VIIIBioteknologi

A. 5. e

9. a

15. e

19. e

24. a

B. 2. Manfaat dilaksanakannya kultur jaringan antara

lain dapat memperbanyak bibit unggul dengan

mudah dan cepat dan berguna dalam usaha

pelestarian tanaman langka atau tanaman lain

yang mempunyai nilai ekonomis tinggi.

3. Langkah-langkah DNA rekombinan.

a. Isolasi DNA.

b. Transplantasi DNA (memotong dan

menyambung DNA)

c. Memasukkan DNA ke dalam sel hidup.

5. Langkah-langkah yang dilakukan Beachy

dalam pengembangan tembakau tahan virus.

Plasmid Ti digabung dengan gen yang tahan

terhadap penyakit TMV. Gabungan ini

kemudian dimasukkan dalam kromosom

tembakau. Kromosom tembakau yang telah

disisipi gen tahan virus TMV tersebut kemudian

diperbanyak dengan teknik kultur jaringan.

Tanaman tembakau yang dihasilkan terbebas

dari infeksi virus TMV.

7.

B

acillus thuringiensis

dapat memberikan

dampak positif terhadap lingkungan karena

bakteri ini dapat memproduksi protein beracun

pada lambung larva serangga dan banyak jenis

ulat. Dengan demikian, serangga yang

memakan tanaman yang telah dimasukkan gen

delta endotoksin

B

acillus thuringiensis

akan

mengalami keracunan kemudian mati.

10. Dampak terhadap kesehatan:

a. Dampak positif

Penemuan-penuam produk baru atau

hormon menyebabkan produk tersebut

murah dan mudah didapat oleh masyarakat.

b. Dampak negatif

Penggunaan produk kesehatan juga dapat

menimbulkan gejala-gejala lain dari suatu

penyakit, misalnya alergi.