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
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
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.