Biologi · bab 5 Bioteknologi

Ida

22/08/2021 10:33:58

SMA 12 K-13

Daftar Isi

Bab 1 Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan Bab 2 Metabolisme Bab 3 Hereditas Bab 4 Evolusi Makhluk Hidup bab 5 Bioteknologi

Halaman

Bioteknologi

229

Bioteknologi

Bab V

TUJUAN PEMBELAJARAN

Setelah mempelajari bab ini, siswa dapat:

menjelaskan pengertian dan ruang lingkup bioteknologi;

menjelaskan prinsip-prinsip dasar bioteknologi;

membedakan bioteknologi konvensional dan modern;

menyebutkan contoh bioteknologi;

menjelaskan proses rekayasa genetik;

menyebutkan sumber-sumber bioteknologi dan produk yang dihasilkan;

menjelaskan keuntungan dan kerugian diperoleh produk bioteknologi;

menjelaskan dampak pemanfaatan hasil produk bioteknologi di berbagai bidang;

menyebutkan hasil produk bioteknologi konvensional.

Sumber:

Biology for Life

Bioteknologi

229

230

Biologi Kelas XII SMA dan MA

PETA KONSEP

Bioteknologi

Peranan

Dampak

Jenis-jenis

Konvensional

Model

Fermentasi

Kultur jaringan

- Tape

- Donat

Bidang pertanian

Rekayasa

Genetika

Tumbuhan/hewan

transgenik

Positif

Sains

Lingkungan

hidup

Teknologi

pertanian &

peternakan

Industri

makanan

Masyarakat

Kesehatan

Negatif

Bahan

Mikrobiologi

Genetika

Biokimia

Ilmu pangan

dll.

multidisiplin

ilmu

melibatkan

membahas

terdiri dari

di antaranya

contoh

dalam

bidang

berupa

Makhluk

hidup

Bagian

dari makhluk

hidup

Agen

Produk/Jasa

Bioteknologi

231

akanan apa yang harganya murah, tetapi bergizi tinggi? Tempe, itulah

makanan tersebut. Mungkin kamu tidak menyangka bahwa tempe

yang sering dimakan merupakan salah satu produk bioteknologi. Akan tetapi,

biteknologi yang digunakan masih bioteknologi sederhana atau konvensional.

Bioteknologi terus berkembang seiring dengan berkembangnya ilmu

pengetahuan dan teknologi. Istilah bioteknologi modern pun muncul sebagai

respons dari cepatnya perkembangan bioteknologi. Lahirnya domba Dolly

dengan teknik kloning dan munculnya tanaman transgenik merupakan

contoh keberhasilan manusia dalam mengembangkan bioteknologi. Apakah

sebenarnya bioteknologi itu? Seberapa jauh batasan bioteknologi

konvensional dan bioteknologi modern? Apakah dampak bioteknologi pada

masyarakat? Pertanyaan-pertanyaan itu akan kamu temukan jawabannya

pada bab ini.

Tempe dan tape adalah sekadar contoh suatu produk dari proses yang

dikenal dengan istilah bioteknologi. Dari namanya kita bisa mengerti bahwa

proses bioteknologi biasanya dibantu oleh makhluk hidup (dalam hal ini

adalah mikroorganisme).

A. Arti dan Prinsip Dasar Bioteknologi

Penerapan bioteknologi sebenarnya telah dilakukan sejak zaman

prasejarah, antara lain untuk menghasilkan minuman beralkohol dan

mengawetkan daging. Dari minuman beralkohol, anggur mungkin

merupakan produk bioteknologi tertua, kemudian disusul bir selanjutnya

roti. Bagaimana prinsip dasar bioteknologi ini?

1. Konsep-Konsep yang Mendasari Bioteknologi

Bioteknologi boleh didefinisikan sebagai proses-proses biologi oleh

organisme yang dimanfaatkan oleh dan untuk kepentingan manusia.

Sebenarnya pengertian bioteknologi sangat luas. Tiap-tiap negara mempunyai

definisi masing-masing. Definisi yang seragam sebenarnya penting agar

terdapat pandangan yang sama dalam mendiskusikan masalah bioteknologi

baik dalam lingkup nasional maupun internasional. Batasan umum yang

diusulkan bagi negara anggota organisasi untuk kerja sama dan

pengembangan ekonomi (OECD = Organization for Economic Coorporation

and Development) adalah bahwa: “

Bioteknologi merupakan penerapan prinsip

ilmiah dan rekayasa pengolahan bahan oleh agen biologi, untuk menyediakan barang

dan jasa

”.

232

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Definisi ini (Bull dkk, 1982) dengan asas ilmiah dan rekayasa yang

dikaitkan dengan disiplin ilmu yang luas, tetapi ditekankan pada

mikrobiologi, biokimia, genetika, rekayasa biokimia, dan kimia. Meskipun

demikian, ahli bioteknologi tidak harus mampu menguasai sepenuhnya

semua disiplin ilmu pendukung bioteknologi, tetapi dia dapat memulai

dengan satu disiplin ilmu yang kemudian dimantapkan melalui pelatihan

dan pendidikan khusus untuk memperoleh keterampilan praktis dan

kemampuan kerja sama secara terpadu.

Agen biologi yang dimaksud dalam definisi di atas adalah katalisator-

katalisator biologi dengan kisaran yang luas, tetapi terutama ditekankan pada

mikroorganisme berenzim, sel hewan, dan sel tumbuhan. Mikroorganisme

yang dimaksud biasanya bakteri, jamur, kapang, dan ragi. Bahan dalam

definisi ini meliputi semua bahan baik yang organik maupun anorganik.

Pengertian barang dan jasa meliputi produk industri yang berupa pangan,

minuman, obat, senyawa biokimia, dan peniadaan pengaruh logam dalam

mengolah limbah industri maupun rumah tangga.

2. Sifat Multidisipliner Bioteknologi

Bioteknologi merupakan ilmu yang benar-benar multidisiplin, melibatkan

keahlian, pengetahuan dasar, dan kerja sama antara berbagai cabang ilmu.

Cabang-cabang ilmu tersebut, antara lain biologi umum, kimia, mikrobiologi,

biofisika, genetika, biologi sel, biokimia, elektronika, komputer, ekonomi, dan

akuntansi.

Sifat multidisiplin bioteknologi

yang luar biasa, dapat kamu lihat

pada Gambar 5.1 (walaupun tidak

semua produk selalu melibatkan

semua disiplin ilmu yang dimaksud).

Bisakah kamu mendeskripsikan

konsep-konsep yang mendasari

cabang-cabang ilmu bioteknologi

tersebut?

Dalam perkembangannya kita

mengenal produk bioteknologi yang

dihasilkan secara konvensional dan

secara modern. Apakah perbedaan

bioteknologi konvensional dan

bioteknologi modern? Ikutilah uraian

selanjutnya.

Bioteknologi

Genetika

Mikrobiologi

Kimia/

Biokimia

Ilmu Pangan

Rakayasa

Teknologi

Pangan

Rekayasa

Mekanik

Rekayasa

Kimia

Rekayasa

Biokimia

Elektronik

Gambar 5.1

Sifat interdisiplin bioteknologi

(menurut Higgins, dkk.)

Bioteknologi

233

B. Bioteknologi Konvensional dan Modern

Para ahli antropologi sependapat bahwa bioteknologi telah dilakukan

sejak zaman prasejarah. Bioteknologi yang masih bersifat konvensional ini

dilakukan dengan cara yang sederhana, dengan alat-alat yang sederhana pula.

Kira-kira 6000 tahun sebelum Masehi, penduduk Babylonia telah mengetahui

bahwa Khamir (ragi) mampu menghasilkan bir. Kemudian sekitar 4000 tahun

sebelum Masehi, penduduk Mesir telah membuat adonan roti yang

mengembang menggunakan khamir.

Pada abad ke-14 penyulingan alkohol sebagai hasil proses fermentasi

biji-bijian telah dipraktikkan di Cina dan Timur Tengah. Masih banyak lagi

praktik-praktik fermentasi yang sudah dilakukan manusia jauh sebelum

mikroskop ditemukan (abad ke-17), antara lain pembuatan susu asam

(yoghurt), cuka, kefir, keju, dan kecap.

Selain praktik-praktik bioteknologi konvensional di atas, penyilangan

konvensional pun sudah dilakukan oleh para petani dengan tujuan

menghasilkan tanaman yang lebih besar, kuat, dan tahan penyakit. Biologi

konvensional adalah praktik-praktik bioteknologi yang belum dikembangkan

secara komersial dan umumnya membutuhkan waktu yang lama.

Awal bioteknologi modern mungkin sangat dekat hubungannya dengan

ditemukannya teknik produksi antibiotik Penisilin pada tahun1940-an (setelah

Perang Dunia II). Penemuan tersebut kemudian diikuti dengan peningkatan

penelitian mikroorganisme lain yang dapat menghasilkan antibiotik dan zat-

zat lain, seperti vitamin, steroid, enzim, dan asam amino.

Kemajuan-kemajuan yang dicapai di bidang teknologi fermentasi telah

memungkinkan manusia untuk mendapatkan berbagai produk yang tidak

dapat atau sulit diperoleh melalui proses kimia. Teknologi fermentasi yang

memanfaatkan kemampuan mikroba telah membuka lembaran baru dalam

usaha manusia untuk mengubah bahan-bahan mentah yang murah bahkan

tidak berharga menjadi produk-produk yang bernilai ekonomi tinggi dan

berguna bagi kesejahteraan umat manusia.

Produk-produk seperti antibiotik, vitamin, dan asam amino yang sangat

berguna di bidang pengobatan dan kesehatan serta berbagai senyawa organik

telah memacu perkembangan industri farmasi dan industri kimia. Penelitian

di bidang fermentasi makanan telah mengungkapkan bahwa melalui proses

fermentasi, bahan makanan akan mengalami perubahan-perubahan fisik dan

kimia yang menguntungkan, seperti aroma, flavor, tekstur, daya cerna, dan

daya tahan simpan.

Perkembangan yang pesat di bidang biologi molekuler dan biologi seluler

dalam beberapa dasawarsa terakhir sepenuhnya menjadi dasar ilmiah utama

untuk perkembangan bioteknologi mutakhir. Teknologi enzim dan rekayasa

genetika mengantarkan bioteknologi ke suatu bioteknologi dimensi baru yang

berkembang dengan sangat pesat menuju bioteknologi modern.

234

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Perbedaan utama antara cara pemuliaan tradisional dan bioteknologi

modern bukan terletak pada tujuan akhir, tetapi terletak pada kecepatan,

ketepatan, keterandalan, dan cakupannya.

KEGIATAN

Fermentasi

Tujuan: Melakukan kegiatan bioteknologi pada bahan pangan.

Carilah informasi mengenai pembuatan

Tempe

Oncom

Tape

Nata de coco

Yoghurt

Kerjakan salah satu proses pembuatan makanan tersebut sesuai

dengan informasi yang kalian peroleh.

Buat laporan, dan sertakan pula hasil percobaannya sehingga jika

berhasil bisa kalian pasarkan.

C. Jenis-Jenis Bioteknologi

Perkembangan bioteknologi modern telah ditempuh dengan banyak cara,

tetapi kita akan mengenal beberapa saja, yaitu kultur jaringan dan rekayasa

genetika.

1. Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan sebuah teknologi reproduksi vegetatif yang

sangat populer dan sudah meluas penggunaannya. Pada teknik ini sebagian

kecil dari jaringan tumbuhan dikultur dalam suatu medium yang

mengandung zat-zat kimia sebagai bahan makanan untuk pertumbuhan. Zat-

zat kimia tersebut, misalnya sukrosa, mineral, hormon, vitamin, dan santan

kelapa. Jaringan tersebut akan tumbuh menjadi kalus (gumpalan jaringan

yang belum berbentuk). Kalus tersebut membelah (tumbuh) dan terbentuklah

tunas, akhirnya menjadi satu tanaman yang utuh (lengkap). Hal ini dapat

dimengerti karena setiap sel mempunyai sifat

totipoten

, artinya setiap sel

mempunyai informasi/kemampuan untuk membantu seluruh bagian tubuh.

Tanaman yang sudah lengkap tersebut (mempunyai akar, batang, dan daun),

setelah cukup kuat dapat dipindahkan ke tanah biasa. Semua jaringan bisa

dikultur, tetapi biasanya diambil dari jaringan yang masih aktif, seperti ujung

batang, daun, dan ujung akar. Satu lembar daun, misalnya dapat dipotong-

potong menjadi puluhan potong. Setiap potongan daun tersebut dikultur

(lihat kembali pelajaran SMP kelas IX). Dengan cara ini, satu jenis tanaman

dapat dengan cepat diperbanyak.

Bioteknologi

235

Unilever, misalnya, sebuah perusahaan gabungan antara Inggris-Belanda

telah berhasil memproduksi bibit kelapa sawit hasil kultur jaringan.

Perusahaan tersebut menghasilkan lebih dari satu juta anakan kelapa sawit

setiap tahunnya untuk ditanam di perkebunan-perkebunannya di berbagai

negara berkembang. Dengan kultur diperkirakan waktu di antara penanaman

dan pemanenan dapat meningkat 30 kali lebih cepat dengan hasil berlipat-

lipat. Untuk lebih jelasnya mengenai kultur jaringan ini dapat kamu lihat

pada Gambar 5.2.

Langkah awal adalah membuat potongan-

potongan jaringan dari suatu organ tanaman

(misalnya daun)

Potongan-potongan

jaringan tersebut kemudian

dikultur (dibiakkan) dalam

medium yang mengandung

nutrien (makanan) dan

hormon.

Di dalam kultur sel-sel

tumbuh dari potongan

jaringan tersebut menjadi

gumpalan yang disebut

kalus

Selanjutnya kalus

dipindahkan ke dalam

medium yang padat.

Kalus kemudian tumbuh

menjadi tanaman yang

kecil yang kelak akan

tumbuh menjadi tanaman

yang lengkap seperti

induknya.

Gambar 5.2

Kultur jaringan

Sumber:

The Nature of Life,

Postlethwait

236

Biologi Kelas XII SMA dan MA

2. Rekayasa Genetika

Kamu tentu pernah mendengar “domba Dolly” bukan? Itulah nama

seekor domba yang dihasilkan dari sebuah proses rekayasa genetika. Rekayasa

genetika adalah upaya para ahli biologi dalam mengutak-atik atau memani-

pulasi gen secara langsung untuk tujuan praktis. Penggunaan teknik rekayasa

genetik telah meliputi ratusan produk yang bermanfaat. Teknologi ini juga

telah mengungkap pemahaman mendalam mengenai genom manusia

sehingga masalah-masalah penting (khususnya penyakit) dapat diatasi.

Bagaimana prosedur atau langkah-langkah rekayasa genetika ini? Contoh

yang paling klasik adalah pembuatan hormon insulin manusia. Mula-mula

sel pankreas manusia diambil. Sel tersebut kemudian dianalisis sampai

ditemukan gen (DNA) yang menentukan pembentukan insulin. DNA tersebut

kemudian dipotong, dan disambungkan dengan kromosom kecil dari bakteri

(lingkaran kecil DNA bakteri ini disebut plasmid). Plasmid tersebut kemudian

dimasukkan lagi ke dalam sel bakteri dan bakteri itu dikultur. Bakteri yang

dikultur akan segera memproduksi insulin. Insulin dapat dipisahkan dengan

teknik biokimia dan siap digunakan untuk menyuntik penderita diabetes

(kencing manis). Untuk lebih jelasnya pelajari Gambar 5.3.

Gambar 5.3

Pengklonan gen

Plasmid

diletakkan di

dalam sel

bakteri

Sel diklon dengan gen yang

diinginkan

Identifikasi klon yang

diharapkan

Bakteri

Plasmid

Kromosom

bakteri

Pengisolasian DNA plasmid

dan DNA yang mengandung

gen yang diinginkan

Gen diselipkan

ke dalam

plasmid

Sel yang mengandung

gen yang diinginkan

Gen yang

diinginkan

DNA

kromosom

Salinan produk

protein diisolasi

Berbagi aplikasi

Hormon

pertumbuhan

manusia

mengobati

pertumbuhan

yang

terhambat

Protein melarutkan gumpalan darah

dalam tetapi serangan jantung

Gen digunakan untuk mengubah bakteri yang

dimanfaatkan untuk membersihkan limbah toksik

Gen untuk

resistensi

terhadap hama

diselipkan ke

dalam tanaman

Bakteri

rekombinan

DNA

rekombinan

(plasmid)

Salinan gen

diisolasi dan

ditransfer ke

organisme lain

Bioteknologi

237

Peristiwa penyambungan potongan DNA pada DNA lain seperti yang

telah diuraikan pada contoh di atas disebut pengklonan gen (

gen cloning

Hasilnya adalah perpaduan dua molekul DNA dari dua sumber yang berbeda,

dan disebut DNA rekombinan. Pengklonan gen tersebut dimungkinkan oleh

penemuan enzim-enzim yang dapat memotong DNA atau menyambung

DNA pada lokasi-lokasi tertentu.

Enzim restriksi

berfungsi untuk memotong,

sedangkan

enzim DNA ligase

berfungsi untuk menyambung.

Pada Gambar 5.3, langkah awal adalah pengisolasian plasmid dari bakteri

dan DNA berisi gen yang diinginkan , misalnya penghasil hormon. Potongan

gen tersebut kemudian diselipkan ke dalam plasmid. Kemudian plasmid

disuntikkan lagi ke sel bakterinya. Selanjutnya sel bakteri itu dikultur dan

membentuk klon sel. Dalam contoh sebelah kiri gen yang berasal dari satu

organisme lain digunakan untuk memberi organisme lain suatu kemampuan

metabolik baru (tahan terhadap hama), sedangkan gambar sebelah kanan

produk protein yang bermanfaat dipanen dalam jumlah besar dari kultur

bakteri.

D. Produk-Produk Bioteknologi

Pernahkah kehidupan kita sehari-hari terlepas dari produk bioteknologi?

Mungkin hampir tidak pernah, karena kita sering mengonsumsi tempe, tape,

kecap, keju, mentega dan lain-lain. Pendek kata perkembangan bioteknologi

telah memberikan manfaat di berbagai bidang dalam kehidupan manusia.

Beberapa contoh manfaat bioteknologi tersebut dapat dipelajari pada Tabel

5.1 di bawah ini.

Tabel 5.1

Produk-Produk Bioteknologi

Sektor/Bidang

Produk/Manfaat

Industri kimia

Etanol, aseton, butanol, asam-asam organik

Farmasi dan kedokteran

antibiotik, antibodi, vaksin, interferon, vitamin,

diagnosis penyakit.

Sumber energi (biokonversi)

Gasohol, biogas, biomassa

Makanan & Minuman

Tempe, keju, yoghurt, alkohol, sirup glukosa,

nata de coco, zat aditif (esens), protein sel

tunggal, mikroprotein.

Pertanian & peternakan

Pemuliaan tanaman, kultur sel, kultur jaringan,

penambahan nitrogen, pembuatan pakan,

kompos, pestisida, produksi embrio, produk-

produk transgenik.

Pelayanan industri dan

Penjernihan air, pengolahan limbah,

lingkungan

penemuan minyak.

238

Biologi Kelas XII SMA dan MA

1. Bidang Industri Kimia

Pelarut organik yang biasa dihasilkan melalui proses fermentasi, antara

lain etanol, aseton, butanol dan isopropanol. Etanol diperoleh dengan cara

fermentasi gula oleh khamir (ragi) dalam keadaan anaerobik. Bahan baku

gula yang murah biasanya digunakan

tetes

(molase) yaitu ampas tebu.

Aseton dan butanol biasanya menggunakan bahan baku pati dalam

keadaan anaerobik pada suhu 30

C–32

C selama 40 – 80 jam. Mikroba yang

berperan contohnya

Clostridium acetobutylinum

. Butanol banyak digunakan

dalam pembuatan

Plastik

dan

minyak rem.

Asam-asam organik penting hasil fermentasi contohnya adalah

asam

asetat

asam laktat, asam sitrat,

dan

glukonat

. Asam asetat (asam cuka) berasal

dari fermentasi etanol secara aerobik oleh bakteri

Acetobacter aceti.

Asam laktat

merupakan bahan yang rasa dan baunya sedap dan mempunyai daya

pengawet. Asam ini digunakan sebagai penyedap minuman ringan,

pengharum, sari buah, selai dan sirup, juga dalam pengalengan buah dan

ikan. Bahan yang difermentasi biasanya gula, dengan bantuan

Lactobacillus

Sp.

Asam sitrat juga diperoleh dari fermentasi gula, dengan bantuan

Aspergillus

niger

atau

Aspergillus wentii

. Asam sitrat banyak digunakan dalam pembuatan

minuman, selai, manisan, dan sirup.

2. Bidang Farmasi dan Kesehatan

Tidak perlu diragukan lagi, bahwa kemajuan bioteknologi dapat

meningkatkan upaya pemeliharaan kesehatan masyarakat. Penerapan

industri biologi dalam bidang kesehatan mengalami kemajuan yang

mengagumkan. Berbagai aspek biologi telah dijadikan dasar pembuatan

rancangan-rancangan untuk memerangi penyakit seperti produksi berbagai

obat, antibiotik, vaksin, hormon, enzim, dan antibodi.

a. Antibiotik

Antibiotik adalah senyawa kimia yang dihasilkan oleh mikroorganisme.

Senyawa ini mampu membunuh atau menghambat pertumbuhan mikro-

organisme lain.

Antibiotik digolongkan menjadi empat kelas utama, yaitu

penisilin

tetrasiklin

sefalosporin,

dan

eritromisin

. Penisilin dapat menghentikan infeksi

oleh bakteri-bakteri yang umumnya sangat berbahaya. Sefalosporin adalah

senyawa lain yang dapat membunuh bakteri yang resisten (tahan) terhadap

penisilin. Sefalosporin, misalnya digunakan untuk melawan Staphylococcus

(bakteri penyebab pneumonia).

Bioteknologi

239

Streptomisin bekerja dengan mencegah pembentukan protein pada

bakteri. Antibiotik yang dihasilkan oleh jamur

Streptomyces griseus

ini

ditemukan oleh Selman Waksman (1944). Streptomisin digunakan untuk

mengobati tuberculosis (TBC).

Antibiotik-antibiotik di atas dapat mengakibatkan sifat resistensi (tahan)

sehingga mendorong para ahli untuk melakukan pencarian antibiotik baru.

Rekayasa genetik dapat digunakan untuk menciptakan antibiotik yang

termodifikasi. Sebuah teknik yang dikenal sebagai “Fusi Sel” memberi

harapan besar untuk mendapatkan antibiotik dalam jumlah besar bahkan

yang lebih baik

b. Antibodi

Tubuh manusia dan hewan terus-menerus menghadapi serangan virus,

bakteri, jamur, dan senyawa kimia yang terdapat dalam lingkungan. Untuk

mengatasi serangan tersebut, tubuh membutuhkan golongan protein yang

disebut

antibod

i. Antibodi tersebut dibentuk oleh sel khusus bernama

limfosit

yang terdapat dalam limpa, darah, dan kelenjar limfe. Antibodi bersifat

mengenali substansi asing (disebut

antigen

) dan menyerangnya atau

menghancurkannya. Bagaimana jika tubuh diserang antigen secara

berlebihan, sementara tubuh mempunyai kemampuan yang terbatas dalam

menghasilkan antibodi?

Suatu teknik pembentukan antibodi telah dikembangkan berkat

kemajuan bioteknologi. Para pakar bioteknologi telah dapat mengembangkan

produksi antibodi secara besar-besaran. Sebuah antibodi yang disebut

antibodi

monoklonal

telah mampu mengatasi berbagai penyakit pada manusia, mulai

dari penyakit kanker dan kegagalan ginjal sampai dengan penyakit infeksi

oleh virus atau bakteri. Antibodi monoklonal juga meningkatkan keberhasilan

pencangkokan organ.

Antibodi monoklonal adalah kelompok antibodi yang identik dengan

bentuk lekuk yang sama sehingga hanya mengenali antigen yang sama

(perhatikan Gambar 5.4).

antibodi

antigen

Gambar 5.4

Antibodi (juga dinamakan

imunoglobulin merupakan protein berbentuk

Y. Di ujung setiap tangan terdapat dua

kantung identik, bentuknya bervariasi dari

satu molekul antibodi ke molekul antibodi

lainnya. Apabila antibodi berdekatan dengan

antigen yang bentuknya sesuai dengan

kantung, antibodi dan antigen akan saling

berkaitan.

Sumber:

Biotechnology in School

240

Biologi Kelas XII SMA dan MA

George Kohler dan Cesar Milstein, berhasil menemukan cara membuat

antibodi monoklonal pada penyakit kanker, penemuan ini memberikan

harapan besar dalam pengobatan kanker. Dengan menggabungkan

kemampuan sel B dalam membuat antibodi dan sifat sel kanker yang dapat

dikatakan terus-menerus hidup pada lingkungan luar, dapat diproduksi

sejumlah antibodi monoklonal. Cara ini dilakukan dengan memfusikan sel B

dengan sel kanker sehingga dihasilkan sel hibrid (Teknologi hibridoma) yang

memiliki sifat kedua sel tersebut, yaitu sel yang dapat membuat antibodi

dan hidup dalam jangka waktu yang lama. Untuk lebih jelasnya pelajari bagan

berikut ini!

Gambar 5.5

Pembuatan antibodi monoklonal

Sumber:

Biotechnology in School

antigen

sel kanker

limfosit B dari limfa tikus

Hibridoma

antibodi monoklonal

Hibridoma

antibodi monoklonal

Hibridoma

Bioteknologi

241

Produksi sel hibridoma yang membuat antibodi monoklonal mengenali

dan melekat pada molekul antigen. Tikus diinjeksi dengan campuran bahan

yang mengandung sejumlah kecil antigen. Beberapa hari setelah injeksi itu

limpa tikus dipindahkan dan sel-sel B-nya, beberapa di antaranya akan

membuat antibodi mengenali antigen, dibiarkan berfusi dengan sel myeloma

kanker untuk menghasilkan hibridoma. Klon hibridoma dipisahkan satu

dengan lainnya dan diuji untuk melihat mana yang menghasilkan antibodi

monoklonal.

c. Vaksin

Pada tahun 1067 lebih dari sepuluh juta penduduk dunia terserang

penyakit cacar, dan penyakit ini bersifat endemik bagi lebih dari 30 negara.

Sekarang penyakit ini telah dapat diatasi sejak program vaksinasi masal WHO

dilakukan.Vaksinasi juga telah dilakukan untuk memerangi penyakit rabies,

dipteri, tetanus, batuk kering, radang sum-sum tulang belakang, radang paru-

paru, radang selaput otak, TBC, polio, hepatitis, dan lain-lain. Meskipun

demikian, penyakit akibat infeksi virus masih banyak melanda masyarakat,

hal ini disebabkan oleh belum tersedianya vaksin yang efektif dan harganya

murah.

Metode baku pembuatan vaksin adalah membiakkan mikroba patogen

(misalnya virus) dalam binatang yang cocok atau membiakkan sel dalam

laboratorium. Virus kemudian dikumpulkan, dimatikan atau dilemahkan

sebelum diinjeksikan ke dalam tubuh manusia. Tubuh kemudian membuat

antibodi untuk menyerang mereka. Cara ini memerlukan waktu, tetapi yang

merupakan masalah utama sebenarnya adalah sering kali tidak ditemukannya

metode konvensional untuk membiakkan virus dalam jumlah banyak. Untuk

mengatasi hal ini vaksin telah dibuat dengan rekayasa genetika dengan teknik

“Kloning”.

d. Interferon

Sejarah interferon dimulai pada tahun 1957, ketika

Alick Isaacs

dan

Jean

Lindenmann

meneliti tanggapan tubuh terhadap infeksi virus. Mereka

menemukan bahwa suatu substansi yang disekresikan oleh sel yang terserang

dapat membantu sel lain untuk menentang virus penyerang. Senyawa tersebut

dinamakan interferon. Interferon digunakan untuk mengobati penyakit oleh

virus dan beberapa penyakit kanker.

Sampai tahun 1980, sumber interferon dunia berasal dari laboratorium

Karl Cantell

di Helsinki, di sini sel darah putih dari donor darah dalam jumlah

banyak, kemudian sengaja diinfeksi dengan virus untuk menghasilkan in-

terferon. Jumlah interferon yang dibuat sangat kecil dan sangat sukar

dipisahkan dari bahan lain yang terdapat dalam darah. Darah dari 90.000

donor hanya dapat menghasilkan 1 gram interferon, yang harganya dapat

mencapai 50 juta (per gram).

242

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Hal yang sangat menggembirakan

Charles Weissman

(Swiss, 1980) bersama

kerabat kerjanya mengumumkan telah berhasil mengklonkan gen pengendali

pembuatan satu tipe interferon manusia dengan menyisipkannya ke dalam

bakteri, lalu sel bakteri tersebut segera membuat interferon. Kini interferon

telah dapat diproduksi secara besar-besaran dan digunakan untuk mengobati

berbagai infeksi virus (herpes, hepatitis, rabies) dan kanker.

Pluripotensi

Kemajuan bioteknologi senantiasa ditunjukkan pada berbagai tujuan.

Di tengah perdebatan etika, ilmuwan di seluruh dunia berlomba

mendapatkan teknik tercepat untuk pengobatan medis.

Kemampuan sel induk embrio berkembang menjadi beragam tipe

sel – disebut

pluripotensi

– telah membuka cakrawala baru di bidang

kedokteran.

Tubuh orang dewasa memiliki sejumlah kecil sel induk dalam banyak

jaringan dan organ – di mana mereka bersembunyi hingga tergerak oleh

penyakit atau cedera. Tak seperti sel induk embrio, sel induk dari orang

dewasa belum terbukti mampu menjadi beragam macam sel. Sel induk

dewasa di dalam otak misalnya, dapat menjadi sel saraf atau sel glia –

keduanya sel saraf – tetapi tak menjadi sel tulang.

Begitu pula sel induk dari

darah tali pusar bayi yang baru

lahir menghasilkan sel darah saja.

Namun baru-baru ini, jaringan tali

pusar terbukti mengandung sel

mesansin yang dapat menghasil-

kan tulang dan tulang rawan.

Dengan teknik ini diharapkan

berbagai tipe jaringan bahkan or-

gan tubuh manusia dapat di-

kloning (dibuat) untuk keperluan

pencangkokan organ. Sel induk

embrio tersebut disimpan di lemari

pembeku di laboratorium hingga

diperlukan.

I N F O B I O L O G I

Sumber:

National Geographic,

2006

inti sel

sel telur

pembuatan in vitro

pengalihan inti sel

inti sel

donor

sel telur

yang

dihilang-

kan intinya

embrio

usia lima hari

massa sel dalam

sel biakan

galur sel induk

Bioteknologi

243

3. Bidang Energi

Energi mutlak diperlukan manusia sebagai bahan dasar melakukan

berbagai aktivitas. Sumber energi terbesar di dunia saat ini adalah bahan

bakar fosil. Sementara bahan bakar fosil ini semakin hari semakin berkurang.

Mau tidak mau manusia harus berpikir keras untuk mencari bahan bakar

alternatif. Di antara berbagai alternatif penggunaan energi, biomassa

merupakan suatu pilihan yang banyak mendapat perhatian.

Biomassa merupakan sumber energi kimia yang selalu dapat diperbarui.

Bahan ini dapat dibakar atau dengan mudah diubah menjadi bahan bakar

cair atau gas (metan, alkohol atau hidrogen) oleh mikroorganisme. Biomassa

mempunyai pengertian produksi bahan bakar mutu tinggi dan senyawa kimia

tertentu dari hasil budi daya tanaman dengan sengaja atau limbah biologi

seperti yang dihasilkan dalam pertanian dan kehutanan atau limbah

pengolahan pangan.

Di Brasil (1975), alkohol digunakan sebagai bahan bakar pengganti

minyak bumi. Kendaraan bermotor menggunakan alkohol yang dicampur

dengan bensin menjadi gasohol. Alkohol tersebut diperoleh dari fermentasi

tebu. Di Amerika, gasohol merupakan campuran 10% alkohol dan 90% bensin,

bahan pembuatan alkoholnya adalah jagung. Kebanyakan fermentasi etanol

skala komersial dilakukan oleh khamir (

Saccharomycess

sp). Bahan yang

digunakan bisa glukosa, fruktosa dan maltosa.

Bahan bakar lain adalah

metan

. Metan berasal dari penguraian bahan

organik oleh bakteri anaerobik. Bahan organik yang dimaksud dapat berupa

limbah ternak, limbah panenan, atau limbah manusia. Untuk lebih jelasnya

pelajari tabel berikut!

Tabel 5.2

Bahan organik yang potensial untuk menghasilkan metan

Limbah panenan

Sampat tebu, pangkal dan daun jagung, jerami.

Limbah ternak

kotoran hewan, sampah.

Limbah manusia

tinja, kencing, sampah

Produk sampingan

sekam, ampas tebu, limbah sayuran

Serasah hutan

daun, ranting, cabang

Limbah tumbuhan

ganggang laut, gulma air (eceng gondok)

air

4. Bidang Makanan dan Minuman

Kisaran hasil pangan yang pembuatannya melibatkan mikroorganisme

adalah sangat lebar, dari produk yang difermentasikan secara konvensional

seperti tempe, oncom, kecap, mentega, keju, roti, yoghurt anggur, bir, tape,

terasi, nata de coco, sampai yang modern seperti protein sel tunggal (PST)

244

Biologi Kelas XII SMA dan MA

dan mikroprotein. Protein sel tunggal (“Single Cell Protein”) adalah sel

mikroorganisme yang dikeringkan seperti ganggang, jamur, bakteri, ragi, dan

kapang.

Di bawah ini adalah daftar nama mikroba peranannya dalam mengubah

bahan mentah menjadi suatu produk yang bernilai tinggi.

Tabel 5.3

Mikroba dan Peranannya

Produk yang

dibentuk

Saccharomyces cerevisiae

tepung

roti

gula

alkohol

– Bacillus subtilis

pati jagung,

sirop glukosa

– Aspergillus niger

– B. coagulanes

gandum, kentang,

singkong

– Streptococcus

thermophyllus

– S. lactis

– S. cremoris

– Lactobacillus bulgaricus

Susu

keju

– L.lactis

– Propionibacterium

shermanii

Streptococcus

thermophyllus

Susu

yoghurt

L. bulgaricus

Acetobacter

Alkohol

cuka

Aspergillus wentii

kedelai

kecap

Rhizopus oryzae

R.oligosporus

kedelai

tempe, oncom

Neurospora

Ampas tahu

oncom

10.

Monascus purpureus

Nasi

angkak (nasi

merah)

11.

Streptococcus diacetilactis

Leuconstoc citrovorum

– Susu

mentega

S. cerevisiae

Sel itu sendiri

otein sel tunggal

Spirulina (ganggang)

Candida utilia

13.

Fusarium graminearum

mikroprotein

No.

Mikroorganisme

Bahan Mentah

Bioteknologi

245

Cita rasa dan aroma sangat penting agar makanan/minuman menjadi

lebih enak dan menarik. Saat ini cita rasa dan aroma tidak hanya meng-

andalkan sumber dari bahan alami, tetapi sudah dapat disintesis di

laboratorium.

Beberapa contoh senyawa penimbul flavour dan aroma yang mempunyai

potensi untuk dikembangkan secara komersial dapat dilihat pada Tabel di

bawah ini.

Tabel 5.4

Senyawa Penimbul Cita rasa/Aroma

No. Cita rasa/Aroma

Senyawa Kimia

Mikroba

Kacang tanah,

Tetramethyl pyrazine

Bacillus substilis

aroma bakar

Buah-buahan,

Geraniol

Cerato eytis

spp

tanaman dan

Citronellal

Kluyveromyces lactis

bunga mawar

Linalool

terpineol

terpen

Buah-buahan,

kelapa

Lactone

–

Sacharomyces.

Buah-buahan

Ester

Pseudomonas

spp

–

Steptococcus

spp

Mentega

Diacetyl

Lactobacillus

spp

Contoh-contoh enzim dalam industri makanan yang telah diproduksi

melalui fermentasi adalah sebagai berikut.

Tabel 5.5

Enzim dalam industri makanan

No.

Enzim

Mikroba

Kegunaan

Glukosa isomerase

Baccillus coagulan

Pembuatan sirup

(bakteri)

jagung

Glukosa oksidase

Aspergillus niger

Pembuangan oksigen

(jamur)

pada pembuatan

sari buah

Rennin

Mucor (jamur)

Pembuatan keju

Protease

Aspergillus oryzae

Pelembut roti

Invertase

Saccharomyces

cerevisiae

Pelembut coklat

246

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Untuk menganalisis produk-produk bioteknologi di tempat-tempat

tertentu. Buatlah rencana kunjungan ke berbagai tempat (pasar, apotek, rumah

sakit, industri dan lain-lain). Carilah data sebanyak-banyaknya mengenai

produk-produk bioteknologi yang dimanfaatkan sebagai bahan makanan,

minuman, obat-obatan, industri kimia, dan perbaikan kualitas lingkungan.

Buatlah laporan secara tertulis mengenai: macam-macam produk, bahan

dasar mikroba atau agen yang berperan dalam pembuatannya.

5. Bidang Pertanian dan Peternakan

Bertambahnya penduduk dari waktu ke waktu tentu saja menuntut

tersedianya bahan pangan yang lebih banyak. Dalam beberapa dasawarsa

terakhir, produksi hasil pertanian telah meningkat melebihi kebutuhan. Hal

ini mendorong manusia untuk selalu meningkatkan teknologi pangan.

Bioteknologi mempunyai potensi besar untuk meningkatkan produksi

tanaman yang lebih tinggi, tahan terhadap herbisida tertentu, tahan terhadap

penyakit, mengurangi kebutuhan terhadap pupuk, dan lain-lain.

a. Pemuliaan Tanaman

Penyilangan konvensional oleh para petani dilakukan dengan tujuan

menghasilkan tanaman yang menjadi besar, kuat, dan lebih tahan penyakit.

Selama puluhan tahun bahkan ratusan tahun lalu para petani dan para

pemulia tanaman telah berhasil memuiliakan tanaman padi, jagung, dan tebu,

sehingga tanaman tersebut memiliki kualitas panen yang baik.

Pemuliaan tradisional telah banyak membantu meningkatkan produksi

pertanian dalam kurun waktu 50 tahun terakhir. Data FAO tahun 1992

menunjukkan adanya peningkatan hasil biji-bijian dari rata-rata 1,1 ton per

hektar pada tahun 1950 menjadi 2,8 ton per hektar pada tahun 1992. Namun,

karena jumlah penduduk masih jauh lebih besar dibandingkan jumlah

produksi pangan, peningkatan hasil pangan melalui proses pemuliaan ini

masih terus dikembangkan.

Pada tahun 2030 diperkirakan penduduk dunia mencapai 8 miliar atau

meningkat 2 miliar dari populasi sekarang. Di Indonesia sendiri diperkirakan

pada tahun 2010 penduduk mencapai 245,71 juta atau bertambah sebesar 33,78

juta jiwa dari sekarang. Pada saat itu kebutuhan beras diperkirakan 36,42

juta ton, padahal produksi hanya 29,42 juta ton, sehingga defisit produksi

mencapai 6,72 juta ton (Suryana A., 2002).

Akibat dari pembangunan yang sangat pesat di berbagai bidang dalam

beberapa tahun terakhir ini lambat laun lahan produktif semakin banyak

Tugas

Bioteknologi

247

terkonversi menjadi lahan nonpertanian. Pada tahun 1950 lahan yang dapat

dimanfaatkan untuk aktivitas per orang sekitar 0,24 hektar, tetapi lahan

tersebut hampir separuhnya (0,12 hektar) pada tahun 1993 dan diperkirakan

hanya akan tinggal 0,08 hektar pada tahun 2030 (Suranto, 1999).

Dari data di atas Indonesia diperkirakan akan mengalami krisis pangan

yang dapat mengganggu ketahanan pangan nasional. Untuk mencukupi

kebutuhan pangan penduduk yang populasinya terus bertambah dengan

pesat ini, diperlukan lahan yang luas, sementara lahannya semakin berkurang.

Oleh karena itu, diperlukan terobosan-terobosan di bidang teknologi

pertanian untuk meningkatkan produktivitas pertanian.

Seperti diyakini para pakar rekayasa genetika merupakan salah satu

teknologi pertanian yang berpeluang dapat meningkatkan produktivitas

pertanian. Pada pemuliaan tradisional diperlukan sedikitnya lima generasi

penyilangan balik untuk menghilangkan gen-gen yang tidak dikehendaki

sehingga pemuliaan tradisional memerlukan waktu yang lama.

Dengan kemajuan ilmu genetika molekuler pada tahun 1970-an,

dimungkinkan usaha mencari gen yang diduga bertanggung jawab terhadap

karakter unggul satu tanaman. Saat ini secara umum ada dua cara untuk

mencari gen tanaman itu, yakni isolasi gen dalam skala kecil dengan

menargetkan satu gen saja (strategi ini disebut

map-based cloning

) dan dalam

skala besar dengan menggunakan proyek genom, yaitu dengan membaca

(dalam istilah khususnya menyekuen) semua urutan DNA suatu organisme

untuk mendapatkan semua gen yang ada.

Pada tahun 1920 istilah genom telah lahir, dipakai untuk menunjukkan

keseluruhan kode genetika pada kromosom yang ada pada suatu organisme.

Baru pada tahun 1944 diketahui bahwa materi dari kode genetik itu adalah

DNA yang ada pada setiap organisme. Sekarang ini istilah genom telah begitu

dikenal luas oleh masyarakat. Keunggulan rekayasa genetika adalah mampu

memindahkan materi genetika dari sumber yang sangat beragam dengan

ketepatan tinggi dan terkontrol dalam waktu yang lebih singkat. Usaha yang

dilakukan untuk menanggulangi krisis pangan di Indonesia dengan

pendekatan biologi molekuler, antara lain dengan merakit tanaman yang

resisten terhadap serangan hama dan penyakit, toleran terhadap cekaman

lingkungan serta bergizi tinggi.

b. Transgenik

Rekayasa genetika dalam bidang tanaman dilakukan dengan mentransfer

gen asing ke dalam tanaman. Hasil rekayasa genetika pada tanaman seperti

ini disebut tanaman

transgenik

. Pernahkah kamu berpikir bahwa sepotong

jagung dan sebuah tomat dapat menyembuhkan penyakit? Atau hanya

dengan memakan pisang kita dapat melindungi diri dari hepatitis?

248

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Prodi gene Inc. of College station, Texas menjadi perusahaan pertama

yang berhasil memodifikasi tanaman untuk menghasilkan protein tertentu

yang berfungsi sebagai obat. Protein tersebut adalah trypsin, insulin, dan

obat penting lainnya yang akan dimasukkan ke dalam jagung. Mereka juga

mengujinya pada kentang, tomat dan wortel untuk menghasilkan vaksin

hepatitis B. Para peneliti juga memodifikasi tomat, bayam, dan melon untuk

menghasilkan vaksin rabies.

Kedelai transgenik muncul menjadi obat untuk herpes. Sebuah tim

ilmuwan dari Purdue University dan Departemen Pertanian AS (USDA) telah

mengembangkan tomat yang tiga setengah kali lebih banyak mengandung

lycopene dan antioksidan untuk melawan kanker. Kemajuan ini sangat

penting dan dalam kenyataan jumlah tanaman transgenik yang diproduksi

setiap tahun semakin meningkat. Hingga tahun 1988 yang asalnya hanya

ada 23 tanaman transgenik, meningkat menjadi 30 pada tahun 1989 dan lebih

dari 40 pada tahun 1990.

Pencangkokan (kloning) adalah transplantasi/transfer gen ke gen lainnya,

misalnya gen pankreas babi ditransplantasikan ke bakteri

E. Coli

sehingga

dihasilkan insulin dalam jumlah besar. Sebaliknya gen bakteri yang

menghasilkan toksin pembunuh hama ditransplantasikan ke tanaman jagung,

maka akan diperoleh jagung transgenik yang tahan hama tanaman. Gen dari

sel kelenjar susu domba ditransplansikan ke sel telurnya sendiri yang

kemudian ditumbuhkembangkan di dalam kandungan induknya sehingga

lahirlah Domba Dolly. Demikian pula gen tomat ditransplantasikan ke ikan

transgenik sehingga ikan menjadi tahan lama dan tidak cepat busuk dalam

penyimpanan.

Vektor DNA yang digunakan untuk memindahkan gen ke dalam

tumbuhan, misalnya plasmid dari bakteri

Agrobakterium tumefaciens

Perhatikan gambar berikut ini.

DNA

tempat

enzim restriksi

memotong

enzim

restriksi

dan DNA

ligase

DNA mengandung

gen yang

diinginkan

Plasmid

rekombinan

pemasukan

ke dalam

sel tanaman

di dalam

kultur

menyelipkan DNA

T yang membawa

gen-gen baru

regenerasi

tanaman

tanaman dengan

sifat baru

Gambar 5.6

penggunaan plasmid pada transgenik

Bioteknologi

249

Tanaman membutuhkan unsur N yang cukup. Kemampuan tanaman

untuk memperoleh nitrogen sangat penting.

Rhizobium

merupakan penambat

nitrogen yang sangat populer dan banyak ditemukan pada akar kacang-

kacangan. Telah lama diketahui bahwa enzim utama yang berperan menambat

nitrogen tersebut adalah

nitrogenase

. Ternyata lebih dari selusin gen yang

terlibat dalam menghasilkan enzim tersebut. Gen tersebut dinamakan gen

nif (Nitrogen fixation). Rekayasa genetik telah berhasil untuk mentransfer

gen nif dari bakteri penambat nitrogen ke dalam

Eschecilia coli

sehingga bakteri

E Coli

kemudian mampu menambat nitrogen. Bakteri ini kemudian dapat

dijadikan inokulan untuk diberikan pada tanaman budi daya.

c. Transplantasi nukleus pada hewan

Pada tahun 1997 seorang peneliti Skotlandia, Ian Wilmut dan rekan-

rekannya menguasai pokok pemberitaan di berbagai media bahwa mereka

telah mengklon seekor domba dewasa dengan mentrasplantasi nukleus dari

sel puting susu kambing ke dalam suatu sel telur domba lain yang tidak di

buahi. Hasilnya adalah domba “Dolly” yang DNA-nya sungguh-sunguh

identik dengan domba pendonor nukleus, perhatikan Gambar 5.7.

Gambar 5.7

Pengklonan seekor mamalia

Sumber:

Biologi jilid 2,

Campbell

Domba

pendonor

sel kelenjar

susu

Domba

pendonor

sel telur

Sel telur dari

ovarium

Nukleus

dipindahkan

Nukleus dari

sel kelenjar

susu

Embrio awal

Induk asuh/

induk

pengganti

Anak domba

(“Dolly”) secara

kromosom

identik dengan

pendonor sel

susu

Perkembangan

embrionik

Ditanam pada

uterus domba

ketika

Ditumbuhkan di

dalam kultur

Sel berfusi

Sel kelenjar

susu di

dalam

kultur; siklus

sel ditahan

(fase G

)

250

Biologi Kelas XII SMA dan MA

I N F O B I O L O G I

Sel kelenjar susu diambil dari kambing seekor domba dan ditumbuhkan

di dalam kultur dengan nutrisi rendah. Kondisi nutrisi rendah (setengah-

kelaparan) ini menahan siklus sel tetap berada pada G

dan tampaknya

membiarkan sel untuk berdediferensiasi.

Sementara itu sel telur diambil dari domba lain dan nukleusnya

dipindahkan.

Sel kelenjar susu dalam fase G

berfusi dengan sel telur yang tak

bernukleus dengan cara memberikan getaran arus listrik ke kedua sel

tersebut, yang juga merangsan agar mulai melakukan pembelahan.

Setelah ditumbuhkan dalam kultur selama 6 hari.

Embrio ditanam pada uterus domba ketiga, yang mirip seperti pendonor

sel telur.

Hasilnya setelah kehamilan berupa anak domba (Dolly) yang identik

dalam penampakan dan susunan kromosomnya dengan domba yang

mendonorkan sel kelenjar susu. (Namun, gen Dolly tidak identik secara

keseluruhan dengan domba pendonor sel kelenjar susu karena DNA

mitokondria Dolly berasal dari pendonor sel telur). Dolly ini merupakan

kasus pertama yang laporannya disebarluaskan tentang mamalia yang

“diklon” menggunakan nukleus dari suatu sel terdiferensiasi. Fotograf

pada Gambar 5.7 memperlihatkan Dolly ketika sudah menjadi seekor

domba dewasa.

Bayi Tabung

Teknologi mutakhir lain dalam bidang reproduksi adalah pembuatan

bayi tabung. Sudah tidak asing lagi bukan? Apakah sebenarnya bayi

tabung? Apakah bayi yang dibuat di dalam tabung? Ternyata bukan.

Istilah bayi tabung sebetulnya digunakan karena proses pembuahan

tidak terjadi sebagaimana “lazimnya”, yaitu di dalam tubuh ibu,

melainkan terjadi di luar tubuh. Pembuahan tersebut tepatnya terjadi di

dalam sebuah tabung yang telah dipersiapkan sedemikian rupa di

laboratorium. Dengan kata lain, bertemunya sperma dan sel telur tidak

terjadi secara alamiah, tetapi dengan campur tangan ahli (dokter). Tabung

tersebut dibuat sedemikian rupa, baik suhu dan situasinya, hingga

menyerupai pembuahan di dalam rahim. Prosedur ini disebut “fertilisasi

in vitro”.

Mula-mula dengan alat bantu khusus, sel telur wanita yang baru saja

mengalami ovulasi, diambil. Proses selanjutnya adalah melakukan

Bioteknologi

251

pembuatan dengan spermatozoa yang sudah disiapkan untuk kemudian

diimasukkan ke dalam tabung yang suasananya sama persis dengan

rahim. Setelah terjadi pembuahan, hasil pembuahan tersebut dipelihara

kurang lebih 3 hari di dalam tabung (diinkubasi). Kemudian dimasukkan

ke dalam rahim sang ibu hingga melahirkan.

Di Indonesia, sejak lahirnya bayi tabung pertama yang lahir di

Makmal Terpadu Imunoendrokrinologi FKUI dan RSAB Harapan Kita

pada tahun 1988 program ini segera banyak diminati oleh pasangan suami

istri yang sudah rindu mendapatkan keturunan. Banyak faktor yang

menyebabkan tidak terjadi kehamilan antara lain: ada infeksi dan

penyumbatan pada saluran reproduksi, gangguan kontraksi uterus, tidak

terjadi ovulasi, kelainan letak uterus maupun bentuk uterus.

Adapun kelemahan-kelemahan pria yang tidak mampu membuat

kehamilan, antara lain: impotensi, kualitas sperma dan jumlah sperma

kurang, serta adanya infeksi pada saluran reproduksi. Tonggak sejarah

bayi tabung sebenarnya adalah sejak dilahirkannya, Louis Brown di

Inggris pada tahun 1978. Sepuluh tahun kemudian tepatnya tanggal 2

Mei 1988 lahir Nugroho Karyanto di RSAB Harapan Kita Jakarta.

d. Pro ek Genom

Tanaman menyediakan materi untuk kebutuhan industri seperti minyak,

tekstil, bahan bakar dan obat-obatan. Nenek moyang kita dahulu

meningkatkan kualitas tanaman dengan menyeleksi tanaman berdasarkan

sifat dan karakter yang diinginkan melalui proses persilangan yang panjang.

Sifat unggul dari satu tanaman liar digabungkan ke tanaman lain sehingga

terbentuk tanaman baru dengan beberapa karakter yang lebih bagus. Proses

panjang ini telah memungkinkan lahirnya revolusi hijau, dalam hal ini produk

pertanian teroptimalkan sampai menyamai pertambahan jumlah penduduk

dunia. Meskipun demikian, ledakan penduduk dunia terutama di negara-

negara berkembang yang diikuti oleh berkurangnya lahan-lahan pertanian

untuk pemukiman menyebabkan pertanian tidak seimbang lagi. Dengan

demikian, usaha persilangan yang memakan waktu lama dengan sendirinya

tidak mampu meningkatkan hasil produksi untuk mencukupi kebutuhan

pangan pada masa mendatang. Untuk itu diperlukan satu teknologi baru

guna meningkatkan produksi pangan secara lebih cepat.

Salah satu penemuan spektakuler telah dikembangkan, kita kenal dengan

istilah

Proyek Genom

(“Genom Project”). Strategi ini ditopang dengan majunya

perkembangan teknologi marker DNA, pemetaan genetika dan perpustakaan

genom (genome library), teknologi sekuen DNA secara otomatis, serta analisis

komputer (computerized analysis). Selain itu juga teknik kultur jaringan untuk

Sumber: Majalah Ayah Bunda, 2005

252

Biologi Kelas XII SMA dan MA

mentransfer gen-gen yang ditemukan. Dengan demikian, bisa dikatakan ada

dua tahap revolusi pertanian, yang

pertama

dicapai dengan persilangan

tanaman secara tradisional yang memakan waktu dan yang

kedua

adalah

melalui aplikasi ilmu genetika molekuler.

Proyek genom

adalah proyek menyekuen urutan DNA setiap kromosom

dari ujung ke ujung. Proyek genom pada tanaman sangat menjanjikan untuk

mendapatkan informasi terlengkap tentang seluruh sifat biologis tanaman.

Informasi ini akan membantu kita memahami bagaimana gen-gen

menyebabkan tanaman mampu melaksanakan segala aktivitasnya sebagai

makhluk hidup.

Inilah target umum proyek genom tanaman. Adapun target khususnya

adalah untuk mengisolasi gen-gen yang memberikan sifat unggul, seperti

sifat tahan penyakit, sifat toleran pada tanah bergaram, dan sifat alami lainnya,

di antaranya gen yang mengatur pembentukan minyak biji-bijian atau waktu

berbunga yang semuanya berdampak pada hasil panen. Usaha ini nantinya

akan memungkinkan rekayasa genetika untuk menghasilkan tanaman baru

yang lebih berkualitas.

Besarnya proyek genom serta teknologi yang mendukung untuk

penyelesaiannya melahirkan genomika sebagai ilmu baru.

Genomika

diartikan

sebagai usaha mendalami struktur dan fungsi gen dalam skala besar.

Genomika dibagi dalam dua bagian, yaitu

structural genomics

(genomika

struktur) dan

functional genomics

(genomika fungsi). Berikut ini beberapa

contoh mikroba yang telah selesai pembacaan genomnya dan prospek yang

diharapkan saat ini dan masa yang akan datang.

Pengubahan Zat Pati

Clostridium acetobutylicum

adalah bakteri yang dapat mengubah zat

pati menjadi pelarut organik aseton dan butanol yang sangat bermanfaat

untuk industri.

Tahan Radioaktif

Deinococcus radioduran

adalah mikroba yang dapat bertahan di

lingkungan radioaktif berdosis tinggi yang membunuh hampir semua

makhluk hidup lain. Bakteri ini dapat bertahan hidup pada tingkat radiasi

1,7 juta rad yang membuat

E. Coli

, kecoa, dan manusia tak mungkin

bertahan hidup.

Informasi genom bakteri ini sangat potensial untuk proses

“bioremediasi” seperti pembersihan lingkungan dari limbah radioaktif,

logam berat atau senyawa kimia organik. Saat ini para peneliti di Amerika

Serikat sedang mengekplorasi kapabilitas bakteri

radioduran

dengan

menambah gen dari organisme lain. Tambahan gen ini mengodekan pro-

tein yang bisa mengubah logam berat menjadi biomassa yang lebih netral

Bioteknologi

253

dan menguraikan zat organik berbahaya, seperti toluena. Diharapkan

pula dengan mempelajari genom mikroba, manusia dapat lebih

memahami proses terjadinya sel kanker sekaligus menemukan obat dan

cara pengobatan kanker tersebut sebab bakteri ini sanggup memperbaiki

DNA-nya sendiri yang rusak karena pengaruh radiasi.

Penghasil Gas Metan

Arkeo

Methanococcus jannaschii

adalah mikroba yang dapat meng-

hasilkan gas metan. Mikroba ini ditemukan di lingkungan berasap

hidrothermal, tanpa cahaya, tanpa oksigen, tanpa sumber zat karbon.

Sifat yang sangat tidak biasa yang dimiliki oleh mikroba ini membawa

pada kesimpulan bahwa makhluk hidup tidak hanya “prokariot” dan

“eukariot”, tetapi ada kelompok baru yang berbeda dengan prokariot

dan eukariot. Para ilmuwan mengelompokkan mikroba ini ke dalam

kelompok baru yaitu

Archeae

(Arkeo). Dengan berhasilnya pembacaan

genom mikroba ini diharapkan masalah mengenai bahan bakar dapat

dipecahkan.

Aplikasi dahsyat dan kemajuan sains yang dijanjikan oleh proyek

ini memang di depan mata. Proyek genom mikroba ini sampai saat ini

memang hanya milik negara-negara maju yang bermodal besar. Namun,

mudah-mudahan masa depan yang cerah ini bukan hanya milik negara-

negara bermodal besar. Indonesia tak kalah kaya dengan mikroba yang

potensial untuk kehidupan masa depan.

Menstabilkan Jumlah Karbon Dioksida di Atmosfer

Mikroba lain seperti

Nitrosomonas europaea, Prochlorococcus marinu,

Rhodopseudomonas palustris

adalah organisme yang menjadikan karbon

dioksida sebagai satu-satunya sumber nutrisi zat karbonnya. Mikroba-

mikroba ini diduga mempunyai peranan penting dalam perubahan iklim.

Dengan demikian, informasi yang didapat dari genom mikroba-mikroba

ini mampu berperan mengatasi pemanasan global dengan menstabilkan

jumlah CO

di atmosfer.

Clostrodium botulinum

Clostrodium acetobutylicum

Deinococcus radioduran

Gambar 5.8

Mikroba penghasil gas metan

Sumber:

Kompas

254

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Pada tahun 1998

Arabidhopsis thaliana

dikukuhkan menjadi tanaman

pertama yang disekuen genomnya oleh konsorsium internasional dari Jepang,

Eropa dan Amerika.

Arabidhopsis

merupakan model yang cocok bagi

kelompok tanaman berbji belah yang termasuk di dalamnya tomat, kentang,

tembakau, dan sayur-sayuran. Di antara kelebihan model ini adalah ukuran

genomnya yang kecil. Tanaman diploid yang terdiri atas 5 set kromosom

mudah ditanam karena kecil dan cepat menghasilkan biji untuk regenerasi,

latar belakang genetika memadai, serta mudahnya proses transformasi.

Padi memiliki nilai ekonomi tinggi karena menjadi makanan pokok lebih

dari setengah jumlah penduduk di planet ini. Padi merupakan tanaman berbiji

tunggal, diploid dengan 12 kromosom, dan mempunyai ukuran genom yang

lumayan kecil, yaitu 450 juta base. Latar belakang genetika padi sangat kuat

dengan adanya peta genetika yang terlengkap di antara tanaman lain, yaitu

adanya lebih dari 2.000 molecular marker DNA yang terbagi merata sepanjang

kromosomnya serta proses transformasinya padi yang sudah berkembang.

Secara evolusi, padi mempunyai hubungan sangat erat dengan tanaman

pangan yang masuk dalam jenis rumput-rumputan. Berdasarkan studi

perbandingan, ternyata pada konservasi

gene collinearity

(persamaan urutan

gen) dalam kromosom antara padi dan anggota keluarga rerumputan, seperti

barley, oats (keduanya adalah jenis gandum), jagung, dan gandum.

Untuk itu, dengan menyekuen genom padi, semua gen dari tanaman

berbiji tunggal yang notabene adalah bahan pokok hidup manusia sedunia

bisa diketahui. Pada tahun 1998, dalam pertemuan

Internasional Society of Plant

Molecular Biologist

(ISPMB) di Singapura, padi dari jenis

nipponbare

disetujui

sebagai tanaman model kedua untuk proyek genom setelah

Arabidhopsis

oleh

konsorsium internasional yang beranggotakan Jepang, Cina, Korea, Amerika,

dan Uni Eropa.

Selain pada tumbuhan proyek genom juga dilakukan pada manusia.

Hanya dalam tempo tiga belas tahun, lebih cepat dua tahun dari target tahun

2005 para ilmuwan dunia yang bergabung dalam

The Human Genom Project

mengumumkan keberhasilan mereka memetakan genom manusia. Karena

Gambar 5.9

Berbagai jenis bakteri

Sumber:

Kompas

Methanococcus jannaschii

Prochlorococcus marinu

Rhodopseudomonas

palustris

Bioteknologi

255

genom adalah suatu cetak biru informasi genetik yang menentukan sifat setiap

makhluk hidup, maka pemetaan ini bakal menjadi kunci pembuka babak

baru dalam memahami penyakit dan bagaimana mengobatinya.

Informasi genetika setiap makhluk hidup disandi dalam bentuk pita

molekul asam deoksiribonukleat yang dikenal sebagai DNA. Dengan

pengumuman di atas, berarti proyek genom manusia telah berhasil

memetakan tiga miliar nukleotida yang menyusun 100.000 gen dalam tubuh

manusia. Dengan demikian, setiap individu memiliki kurang lebih 100.000

gen untuk diturunkan. Varian-varian dari gen inilah yang kemudian

menentukan tinggi badan, warna mata, sidik jari, golongan darah, maupun

kerentanan terhadap penyakit.

Lembaga pertama “

The Human Genom Project

“ membangun peta

susunannya dari DNA yang diambil dari 24 individu anonim dari berbagai

grup ras dan etnisitas. Dari situlah dipahami adanya perbedaan rata-rata tiga

juta antara satu orang dan orang lainnya. Proyek riset genom memang masih

akan berlanjut dengan upaya mencari mutasi gen-gen penyebab kanker yang

mematikan maupun gen yang terlibat dalam pemunculan diabetes, leuke-

mia, bahkan juga eksim yang suka muncul pada usia kanak-kanak.

Seperti yang diberitakan

Reuters

, para peneliti di Amerika Serikat, Prancis,

Jerman, Jepang, dan Cina mengungkapkan, mereka sebenarnya juga berminat

menguak misteri protein yang menyusun jaringan dan mengatur fungsi

metabolisme tubuh. Namun, kode genetikanya ternyata lebih kompleks dari

yang dibayangkan. Memang harus diakui, masih perlu jalan panjang untuk

mengaplikasikan hasil pemetaan genom manusia ini. Pekerjaan memetakan

genom manusia tentulah pantas dipandang sebagai ikhtiar ilmiah yang

mengagumkan.

6. Bidang Lingkungan Hidup dan Pengolahan Limbah

Limbah rumah tangga, pertanian, dan aktivitas industri telah banyak

mengubah lingkungan kita, membuat pencemaran yang sangat merusak dan

membahayakan ekosistem. Limbah tersebut dapat berupa senyawa kimia cair

(asam, basa) dan senyawa kimia padat (logam-logam berat), tumpahan

minyak, pestisida, pupuk, dan lain-lain.

Bioteknologi yang berperan penting dalam pemeliharaan lingkungan

ditujukan pada proses mengatur dan membuat produk buangan tersebut

menjadi aman untuk dibuang ke lingkungan. Banyak bakteri dapat

mengekstraksi logam-logam berat, seperti tembaga, timbal, nikel, dan besi.

Kelompok bakteri yang diduga bersifat aktif dalam proses pengolahan

air limbah dikenal sebagai

zoogles

, meskipun sejumlah organisme lain juga

ikut terlibat, seperti ganggang biru, ganggang hijau, cacing tanah, dan

serangga. Saat ini banyak pabrik yang mengelola limbah cairnya dengan

256

Biologi Kelas XII SMA dan MA

pengaktifan lumpur (lumpur aktif). Sejumlah mikroorganisme yang terlibat

dalam lumpur aktif ini adalah

Achromobacter, Flavobacterium, Pseudomonas,

moraxella, Thiobacillus, Nitrosomonas, Nitrobacter dan Ferrobacillus

E. Dampak Bioteknologi terhadap Sains,

Lingkungan, Teknologi, dan Masyarakat

Kita telah membicarakan contoh-contoh, peranan, dan manfaat

bioteknologi dalam kehidupan manusia. Tidakkah kita bertanya, “Adakah

dampak negatif dari perkembangan bioteknologi yang demikian pesatnya?

Kalau kita rajin membaca informasi serta peka terhadap isu-isu mengenai

kemajuan bioteknologi, tentu kita tahu bahwa banyak “Pro dan Kontra” di

antara berbagai kalangan, baik kalangan penelitian mahasiswa, maupun

masyarakat. Berikut ini kita akan membahas beberapa pendapat tersebut.

1. Transgenik

Seperti yang telah dikemukakan pada bagian sebelumnya, bahwa produk

transgenik yang dikenal juga dengan istilah GMO =

Genetics Manipulation

Organism

merupakan produk bioteknologi yang spektakuler. Dengan

transgenik (gen suatu species disisipi dengan gen tertentu) memungkinkan

terbentuknya suatu jenis hewan atau tumbuhan yang mempunyai sifat-sifat

unggul, seperti lebih besar, lebih kuat, tahan lama, dan kandungan gizi tinggi.

Pertanyaannya sekarang adalah “Seberapa aman produk teknologi

reproduksi tersebut?” Sejauh ini terdapat sejumlah pernyataan aman dari

lembaga resmi internasional, seperti WHO dan FAO. (Masih ingat

kepanjangan WHO dan FAO?). Masyarakat AS sejak tahun 1996 telah

mengonsumsi kedelai transgenik dan tidak ada laporan dampak negatif yang

timbul. Masyarakat Eropa yang awalnya menentang produk transgenik kini

sudah mulai menerima. Hal ini ditandai dengan adanya pernyataan dari

Komisi Pusat Masyarakat Eropa di Brussel pada bulan Oktober 2001.

Akan tetapi, ada juga yang berpendapat bahwa terdapat beberapa

kemungkinan risiko mengonsumsi makanan transgenik ini, seperti keracunan,

risiko kanker, dan alergi makanan. Hal ini disebabkan antara lain produk

transgenik tersebut bersifat “kebal antibiotik”, dan mengundang “residu

pestisida”. Beberapa produk transgenik yang sudah dilepas di pasaran negara-

negara maju, sepanjang penelitian ilmiah dengan teknologi dan pengamatan

yang ada sekarang, tidak ada masalah dalam hal keamanan terhadap

lingkungan ataupun tubuh manusia. Demikian kesimpulan Departemen

Kesehatan Inggris dalam laporannya tahun 1999.

Bioteknologi

257

Sejak 20 tahun lalu, teknologi ini dimanfaatkan hingga kini karena belum

ada laporan ilmiah yang memaparkan efek negatif produk rekayasa genetika

yang telah dievaluasi sesuai standar Jepang adalah aman. Ini kesimpulan

Departemen Pertanian dan Kehutanan Jepang tahun lalu. Di Indonesia sendiri,

meskipun mengundang banyak protes dari banyak pihak, pengembangan

kapas transgenik telah ditanam di tujuh kabupaten Sulawesi Selatan. Namun,

penelitian yang dilakukan oleh dua mahasiswa Pascasarjana Program Studi

Bioteknologi IPB (Institut Pertanian Bogor), Marhamah Nadir dan Reza

Indriadi membuktikan bahwa kapas transgenik di Indonesia ternyata

mengontaminasi kapas non-transgenik di sekitarnya. Penelitian tersebut

dilakukan selama setahun (September 2001–Agustus 2002).

Adanya kontaminasi (pencemaran genetik) dapat menyebabkan antara

lain kebalnya hama (sehingga dapat memicu ledakan hama), mengganggu

kesehatan bahkan tanaman transgenik tersebut menjadi gulma. Gulma adalah

tanaman liar yang mengganggu tanaman budi daya. Jadi, sebenarnya

mengelola tanaman transgenik itu tidak gampang, karena itu, perlu

pengkajian yang benar, peraturan dan pengawalan yang ketat pula.

Dengan tetap berprinsip pada pendekatan kehati-hatian (

preecautionary

approach

) bahwa OHM (organisme hidup hasil modifikasi) yang secara nyata

dapat memberi manfaat bagi manusia, tetapi tetap perlu waspada untuk

mencegah hal-hal yang dapat merugikan bagi kesehatan manusia, pelestarian

lingkungan, dan keanekaragaman hayati, maka Indonesia bersama dengan

133 perwakilan pemerintah, LSM, organisasi industri, dan masyarakat ilmiah,

telah menyepakati suatu kesepakatan internasional mengenai pengaturan tata

cara gerakan lintas batas negara (termasuk penanganan dan pemanfaatan)

OHM, atau yang terkenal dengan

Cartagena Biosafety Protocol

, pada tanggal

29 Februari 2000, di Mountreal, Kanada.

Cartagena Biosafety Protocol (

cartagena Protocol

) adalah kesepakatan

antara berbagai pihak yang mengatur tata cara gerakan lintas batas negara

secara sengaja (termasuk penanganan dan pemanfaatan) suatu organisme

hidup yang dihasilkan bioteknologi modern dari suatu negara ke negara lain

oleh seseorang atau badan. Tujuan dibuatnya

Cartagena Biosafety Protocol

adalah untuk memberikan kontribusi dalam memastikan tingkat proteksi

yang memadai dalam hal transfer, penanganan, dan penggunaan yang aman

dari organisme hidup hasil bioteknologi modern. Hal itu untuk menjaga

adanya kemungkinan pengaruh yang merugikan kelestarian dan pe-

manfaatan yang berkelanjutan pada keanekaragaman hayati, dengan mem-

pertimbangkan risiko terhadap kesehatan manusia, dan khususnya berfokus

pada pergerakan lintas batas. Sebenarnya sebelum tanaman transgenik

disetujui untuk dikomersialisasi, tanaman tersebut telah diuji melalui proses

evaluasi makanan bioteknologi.

258

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Kelompok konsiderasi dari badan internasional dunia Food and Agri-

culture Organization (FAO) memberikan beberapa rekomendasi mengenai

bioteknologi dan keamanan pangan, yaitu:

Peraturan mengenai keamanan pangan yang komprehensif dan

diterapkan dengan baik merupakan hal penting untuk melindungi

kesehatan konsumen. Semua negara harus dapat menempatkan

peraturan tersebut seimbang dengan perkembangan teknologi.

Penilaian kesamaan untuk produk rekayasa genetika hendaknya

berdasarkan konsep substansi ekuivalen.

Pemindahan gen dari pangan yang menyebabkan alergi hendaknya

dihindari kecuali telah terbukti bahwa gen yang dipindahkan tidak

menunjukkan alergi.

d. Pemindahan gen dari bahan pangan yang mengandung alergen ke

organisme lain tidak boleh dikomersialkan.

Senyawa alergen pangan dan sifat alergen yang menetapkan

immuno

genicity

dianjurkan untuk diidentifikasi.

FAO akan mengadakan lokakarya untuk membahas dan memutuskan

bilamana ada beberapa gen

marka

ketahanan antibiotika yang harus

dihindarkan dari tanaman pangan komersial.

Perlu ada pangkalan data (data base) tentang pangan dari tanaman,

mikroorganisme pangan, dan pakan.

Validasi metode sangat diperlukan.

Negara berkembang harus dibantu dalam pendidikan dan pelatihan

tentang keamanan pangan dan komponen pangan yang ditimbulkan oleh

modifikasi genetik.

Perlu ditingkatkan riset pengembangan metode untuk meningkatkan

kemampuan dalam melakukan penilaian keamanan pangan untuk

produk rekayasa genetik.

Di Indonesia sendiri dalam rangka pengaturan keamanan hayati dan

keamanan pangan suatu produk pertanian hasil rekayasa genetik seperti

tanaman transgenik telah dikeluarkan keputusan bersama Menteri Pertanian,

Menteri Kehutanan dan Perkebunan, Menteri Kesehatan dan Menteri Negara

Pangan dan Holtikultura tentang Keamanan Hayati dan Keamanan Pangan

Produk Pertanian Hasil Rekayasa Genetik Tanaman No.998.l/Kpts/OT.210/

9/99;790.a/Kptrs-IX/1999;1145A/MENKES/SKB/IX/199;015A/Nmneg

PHOR/09/1999. Keputusan ini dimaksudkan untuk mengatur dan

mengawasi keamanan hayati dan keamanan pangan pemanfaatan produk

pertanian hasil rekayasa genetika agar tidak merugikan, mengganggu dan

membahayakan kesehatan manusia, keanegaragaman hayati, dan lingkungan.

Tanggapan masyarakat dalam menyikapi produk bioteknologi beraneka

ragam sesuai dengan informasi yang didapatnya. Umumnya mengambil sikap

anti dan tidak menerima, tetapi sebaliknya ada yang menerima dan ada juga

yang menerima tetapi dengan kehati-hatian.

Bioteknologi

259

2. Bayi Tabung

Bagi pasangan suami istri yang tak kunjung dikaruniai anak, program

bayi tabung ini tentu sangat membantu. Terlebih di masyarakat masih

tertanam kuat bahwa perkawinan tanpa anak dikatakan tidak sempurna.

Tidak jarang berbagai masalah akan muncul karena alasan yang satu itu, tetapi

tidak jarang masyarakat yang berpendapat tidak setuju dengan program bayi

tabung ini. Hal tersebut dapat dimengerti sebab dikhawatirkan sel telur

maupun sel sperma tidak berasal dari pasangan suami istrinya yang

sebenarnya, melainkan sperma dari donor. Dari segi agama tentu hal ini tidak

dibenarkan.

Walaupun dirasakan manfaatnya, program ini masih menimbulkan

perdebatan. Perdebatan ini terfokus pada segi agama, etika, legalitas dan

sosial, baik menyangkut prosedur maupun produk yang dihasilkan. Sebagian

kelompok agamawan menolak “fertilitas in vitro” pada manusia karena

dianggap mempermainkan Tuhan sebagai sang pencipta. Hal ini dapat

dimengerti sebab dikhawatirkan sel telur maupun sperma tidak berasal dari

pasangan suami istri yang sebenarnya. Sperma bisa saja dari donor (bank

sperma). Dari segi agama tentu hal ini tidak dapat dibenarkan karena individu

baru tersebut dapat kehilangan nasabnya (keutuhan keturunannya).

Di Indonesia sendiri sebenarnya program bayi tabung ini diatur

berdasarkan undang-undang, yaitu UU No. 23/1992, tentang kesehatan.

Undang-undang ini menjelaskan pelaksanaan program bayi tabung harus

dilakukan sesuai dengan norma hukum, agama, kesusilaan, dan kesopanan.

UU ini juga mengatur bahwa dalam pelaksanaan program bayi tabung di

Indonesia tidak diizinkan menggunakan rahim milik wanita yang bukan

istrinya.

Selain Undang-undang di atas, program bayi tabung di Indonesia, saat

ini juga mengacu pada peraturan Menteri Kesehatan RI No.73/Menteri Kes/

Per/11/1999 tentang Penyelenggaraan Pelayanan Teknologi Reproduksi

Buatan. Peraturan ini mengatur penyelenggaraan teknologi reproduksi buatan

hanya dapat dilakukan di Rumah Sakit Umum Pemerintah Kelas A, B dan

Rumah Sakit Umum Swasta kelas utama. Penyelenggaraan penelitian dan

pengembangan teknologi reproduksi buatan hanya dapat dilakukan oleh

Rumah Sakit Umum yang menyelenggarakan teknologi reproduksi buatan.

Rumah Sakit yang diberi izin penyelenggaraan dan pelayanan, penelitian

dan pengembangan adalah RSUP Cipto Mangunkusumo, RSAB Harapan Kita,

RSUD Dr.Soetomo Surabaya. Dalam pasal 4 disebutkan pelayanan teknologi

reproduksi buatan hanya dapat diberikan kepada pasangan suami istri yang

terikat perkawinan yang sah dan sebagai upaya akhir untuk memperoleh

keturunan.

260

Biologi Kelas XII SMA dan MA

3. kloning

Kloning sebenarnya penting untuk menghasilkan organisme unggul baik

pada tumbuhan maupun hewan. Di bidang pengobatan, klon hewan dipakai

sebagai media membuat obat yang sangat langka dan mahal harganya, seperti

yang dilakukan oleh Ian Wilmut yang menghasilkan Dolly, domba kloning

pertama yang lahir pada tanggal 5 Juli 2003 di Skotlandia. Ian Wilmut berhasil

membuat klon domba dengan sel donor dari kelenjar susu domba jenis

“findorset” yang berumur 6 tahun. Findorset sebagai donor berbulu putih,

sedangkan telurnya diambil dari domba betina jenis

blacface

, yang mukanya

berbulu hitam, hasilnya Dolly yang berbulu putih bersih.

Setelah Dolly, sebenarnya secara teknik, klon manusia juga dapat

dilakukan. Kloning dilakukan dengan cara mengeluarkan inti telur betina

dan menggantinya dengan inti dari orang dewasa. Kalau berhasil, telur hasil

rekayasa yang mulai berkembang tersebut ditanam di dalam rahim seorang

perempuan. Nantinya telur tersebut akan tumbuh menjadi duplikat orang

dewasa yang menyumbangkan intinya itu.

Secara medis infertilitas ketidaksuburan digolongkan sebagai penyakit.

Salah satu cara yang sudah lazim ditempuh adalah teknik invitro (bayi

tabung). Namun demikian, invitro tidak dapat menolong semua pasangan

infertil, misalnya bagi seorang ibu yang tidak dapat menghasilkan sel telur,

dan pria yang tidak dapat menghasilkan sperma.

Dalam hal ini, teknik kloning merupakan hal yang “revolusioner” sebagai

pengobatan infertilitas karena penderita tidak perlu menghasilkan sperma

atau telur. Mereka hanya memerlukan sejumlah sel dari manapun diambilnya.

Pengklonan juga dapat dilakukan terhadap anggota badan untuk mengganti

jaringan sel yang rusak di dalam tubuh.

Bagaimana tanggapan masyarakat mengenai hal ini? Ternyata masih

merupakan kontroversi. Berbagai usulan melarang kloning manusia. Banyak

kalangan menganggap bahwa “pengklonan manusia secara utuh tidak boleh

dilakukan sebab anggapan sebagai intervensi karya ilahi dan tidak bermoral.”

4. Dampak Bioteknologi pada Petani Dunia Ketiga

Negara dunia ketiga adalah negara-negara berkembang yang umumnya

terletak di belahan bumi bagian selatan. Semula sumber daya alam, seperti

cokelat, vanili, kina, minyak sawit, tembakau, dan gula dihasilkan secara

tradisional oleh negara-negara berkembang. Umumnya negara-negara

berkembang ini bertindak sebagai pemasok negara-negara maju. Kini dengan

kemajuan bioteknologi beberapa sumber daya alam di atas diproduksi di

dalam pabrik-pabrik industri.

Bioteknologi

261

a. Penggantian Gula

Gula tadinya dihasilkan oleh negara-negara di Selatan. Kini gula bit telah

dihasilkan oleh negara-negara Utara, terutama Eropa. Masyarakat Ekonomi

Eropa (MEE) beralih dari pengimpor menjadi pengekspor gula pada

pertengahan dasawarsa 70-an. Kelebihan produksi gula di pasar dunia telah

mengakibatkan turunnya harga. Dengan bioteknologi, hasil panen tebu dapat

ditingkatkan menjadi tiga kali lipat, yang tampaknya menguntungkan negara

berkembang, tetapi sebetulnya justru menekan lebih jauh harga gula di pasar

dunia. Apalagi zat pemanis sudah dapat diekstraksi dari tanaman tertentu,

atau lebih jauh lagi seluruhnya telah dapat dibuat di pabrik dengan

menggunakan teknik enzim.

Menurut sebuah studi yang dilakukan di Amerika Serikat, sekarang gula

disaingi oleh lebih dari 30 perusahaan. Sampai sekarang telah lebih dari 30

karyawan minuman ringan di Amerika Serikat (Coca Cola,Pepsi Cola, 7-up,

Sunkist) mengganti penggunaan gula dengan HFCS (

High Fructose Corn Syrup

)

yang dibuat dari jagung.

Lebih jauh lagi zat pemanis telah dapat dibuat dengan bioteknologi di

dalam pabrik dan tidak membutuhkan lahan sama sekali. Aspartam misalnya,

yang rasanya 200 kali lebih manis dari gula telah diproduksi; Aefulsame-k,

130 kali lebih manis daripada gula, dan Thaumatin 250 kali lebih manis

daripada gula.

b. Penggantian Cokelat

Cokelat merupakan komoditi pertanian kedua bagi kawasan tropika

dengan nilai ekspor tahunan kira-kira US$ 2,6 miliar. Sekitar separuh dari

produksi cokelat dunia dihasilkan oleh petani-petani kecil di negara-negara

Afrika yang miskin.

Sekarang beberapa perusahaan di negara industri sedang menggantikan

cokelat ini sepenuhnya. Ajinomoto, sebuah perusahaan makanan Jepang telah

berusaha memodifikasi minyak nabati yang murah (misalnya minyak sawit)

sehingga dapat diolah menjadi mentega cokelat. Bersamaan dengan itu

perusahaan cokelat terkemuka seperti Hersey dan Nestle, menyelenggarakan

riset untuk menghasilkan cokelat melalui teknik kultur sel di pabrik-pabrik

mereka. Setiap sel yang dibiakkan di pabrik akan menghasilkan cokelat yang

serupa dengan cokelat yang ditanam di perkebunan.

c. Penggantian Vanili

Beberapa perusahaan bioteknologi Amerika Serikat telah menyelidiki cara

bagaimana pembuatan vanili di pabrik-pabrik industri. Selama ini vanili

dihasilkan oleh negara-negara berkembang, seperti Madagaskar, Reunion,

262

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Rangkuman

Komoro, dan Indonesia. Dengan demikian, sebenarnya kemajuan bioteknologi

menyebabkan peran negara berkembang yang miskin sebagai penghasil

bahan baku telah diperkecil.

d. Paten dalam Bioteknologi

Kemajuan-kemajuan dalam bidang bioteknologi menyebabkan semakin

meningkatnya nilai sumber daya genetika dan saran-saran pengolahannya.

Tekanan-tekanan ditujukan untuk menjadikan perlindungan hak cipta atas

varietas-varietas baru sehingga varietas-varietas baru tersebut dapat

dimasukkan ke dalam sistem paten industri yang umum, dan penguasaan

monopolinya dapat mempunyai jangkauan lebih jauh. Kini kalangan industri

sedang giat mendapatkan paten-paten produk atas gen dan bibit. Pemegang

paten dapat menguasai semua varietas, gen miliknya dipadukan, dan juga dapat

melarang orang lain untuk tidak menggunakan gen tersebut. Bagaimana

dampak sistem paten ini terhadap negara-negara sedang berkembang? Pada

kenyataannya paten menjadi alat untuk memuaskan dan menguasai pasar. Jadi,

sebaiknya negara-negara sedang berkembang bersikap “menolak sistem paten”.

Bioteknologi adalah penerapan prinsip ilmiah dan rekayasa

pengolahan bahan oleh agen biologi untuk menyediakan barang

dan jasa.

Bioteknologi bersifat multidisiplin.

Bioteknologi dapat dipraktikkan secara konvensional maupun

modern.

Jenis-jenis bioteknologi modern, antara lain kultur jaringan dan

rekayasa genetika.

Bioteknologi telah memberikan manfaat dalam berbagai bidang

misalnya bidang industri kimia, farmasi dan kesehatan, makanan

dan minuman, sumber energi, pertanian dan peternakan,

pengolahan limbah, dan lingkungan hidup.

Dampak bioteknologi, antara lain keamanan produk kadang-

kadang diragukan, menimbulkan polusi genetika, dan

menimbulkan polemik (pro dan kontra) di kalangan masyarakat.

Bioteknologi

263

Kata Kunci

Bioteknologi

Totipoten

Antibodi

Vaksin

Antibiotik

Genom

Plasmid

DNA rekombinan

Kloning

Transgenik

Interferon

Pluripotensi

A. Pilih jawaban yang paling tepat!

Penggunaan makhluk hidup dalam bioteknologi adalah sebagai berikut,

kecuali

. . . .

A. mudah bereproduksi

produk yang dihasilkan bervariasi

C. dapat dikloning

D. mudah diperoleh

harga relatif murah

Berikut ini adalah cabang-cabang ilmu yang berperan dalam per-

kembangan bioteknologi,

kecuali

. . . .

A. Biologi sel

D. Ekonomi

Elektronika

Agama

C. Komputer

Makanan-makanan berikut yang bukan berasal dari hasil fermentasi

adalah . . . .

A. oncom

D. tape

kecap

tahu

C. brem

Makanan khas Indonesia yang merupakan hasil bioteknologi adalah . . . .

A. keju

D. tempe

yoghurt

anggur

C. sake

Evaluasi Akhir Bab

264

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Mikroorganisme yang dapat membantu pembuatan yoghurt adalah . . . .

Lactobacillys bulgaricus

Acetobacter xylinum

Streptococcus lactis

Xanthomonas

Saccharomyces cereviceae

Berikut ini adalah bidang-bidang yang dapat memanfaatkan hasil

bioteknologi,

kecuali

. . . .

A. lingkungan hidup

D. farmasi

industri kimia

elektronika

C. agrikultur

Bibit-bibit tanaman tidak harus diperoleh dengan menyemai biji, tetapi

mengkultur sepotong jaringan dalam suatu medium. Hal ini karena setiap

sel memiliki sifat . . . .

A. regenerasi

D. totipoten

iritabilitas

eksistensi

C. reproduksi

Bioteknologi modern adalah bioteknologi yang dikembangkan dengan

memanfaatkan . . . .

A. kultur jaringan

C. fermentasi

teknik DNA rekombinan

D. kawin silang

Bayi pertama yang lahir sebagai “bayi tabung” bernama . . . .

A. Louis Band

D. Louis Brown

Kate Bonie

Nugroho Karyanto

C. James Brown

10. Tanaman transgenik yang dikembangkan untuk menghasilkan vaksin

hepatitis B adalah . . . .

A. bayam

D. kedelai

melon

jagung

C. tomat

11. Negara yang saat ini tengah mengembangkan penelitian mengenai

bioteknologi terbesar di dunia adalah . . . .

A. Amerika Serikat

D. Cina

Inggris

Thailand

C. India

Bioteknologi

265

12. Republik Korea telah mencanangkan “Tahun Bioteknologi” bagi

negaranya pada tahun . . . .

A. 1984

D. 2000

1988

2002

C. 1999

13. Berikut adalah contoh produk bioteknologi dalam bidang pertanian,

kecuali

. . . .

A. inokulasi

tanaman gulma

C. pembacaan genom tanaman padi

D. tanaman tahan hama

diperoleh tanaman transgenik

14. Sifat-sifat unggul tanaman “transgenik” antara lain sebagai berikut,

kecuali

. . . .

A. sudah pasti aman

tanaman menjadi besar

C. tanaman lebih kuat

D. kandungan vitaminnya banyak

15. Rekayasa genetika melibatkan penyisipan informasi genetika baru ke

dalam organisme (yang biasanya adalah bakteri) untuk memberi

kemampuan baru. Penerapan bioteknologi rekayasa genetika terdiri atas

tahap-tahap berikut,

kecuali

. . . .

A. memperoleh gen yang mengandung sifat yang akan diproduk

menyisipkan gen ke dalam mikroba

C. melakukan fusi protoplasma

D. menginduksikan mikroba untuk mulai melakukan sintesis produk

asing

mengumpulkan produk tersebut

16. Salah satu cara memperbanyak tanaman secara vegetatif dari berbagai

bagian tanaman (pucuk, daun dan sebagainya) secara cepat adalah . . . .

A. Kultur jaringan

Pengklonan gen

C. Teknologi DNA rekombinan

D. Teknologi hibrida

Pembuatan interferon

266

Biologi Kelas XII SMA dan MA

17. Pernyataan yang tidak benar tentang Antibodi monoklonal yaitu . . . .

A. hanya mengenali antigen yang memiliki lekukan sama

dapat dipergunakan untuk mendeteksi adanya virus, bakteri, dan

infeksi lain

C. dihasilkan sel B dari kelenjar limfa, darah, dan limfa

D. setiap antibodi dapat berkaitan dengan berbagai antigen

mempunyai kemampuan menghancurkan antigen

18. Berbagai aktivitas yang menggunakan kemampuan dasar organisme

terutama mikroba atau sel yang diperoleh dari tanaman atau hewan

merupakan Bioteknologi. Mikroba sering digunakan dalam kegiatan

bioteknologi sebab hal-hal berikut,

kecuali

. . . .

A. dapat ditemukan hampir di setiap tempat

mempunyai kemampuan dan daya tahan yang tinggi

C. makhluk ini dapat tumbuh dengan cepat

D. dapat dimanfaatkan untuk mengubah bahan mentah menjadi suatu

produk yang mempunyai nilai tambah yang tinggi

mampu menimbulkan proses fermentasi bahan mentah

19. Jamur Aspergillus oryzae merupakan mikroorganisme yang digunakan

dalam pembuatan . . . .

A. keju

D. tahu

kecap

tape

C. tempe

20. Suatu bahan tertentu yang dikeluarkan dari sel yang terinfeksi oleh vi-

rus, dan bahan tersebut membantu sel-sel lain untuk menolak pengaruh

virus dengan memacu pembentukan antibodi disebut . . . .

A. hibrida

D. DNA rekombinan

interferon

jaringan kalus

C. plasmid

B. Jawab pertanyaan berikut ini dengan benar.

Jelaskan pengertian bioteknologi.

Berilah contoh-contoh pemanfaatan bioteknologi dalam bidang farmasi.

Menurut pendapatmu, “kloning” itu bermanfaat atau tidak bermanfaat?

Jelaskan alasanmu.

Mengapa “proyek genom” mikroba perlu dikembangkan?

Jelaskan dampak negatif yang mungkin timbul dengan pengembangan

transgenik.

Evaluasi Akhir Tahun

267

A. Pilih jawaban yang paling tepat.

Dari hasil percobaan penanaman biji kacang, yang termasuk data

kualitatif adalah . . . .

A. tinggi kecambah

tumbuhnya daun pertama

C. mulai tumbuhnya akar

D. kotiledon mulai menyusut

ada tidaknya cahaya

Pernyataan di bawah ini adalah tahap-tahap dari Metode Ilmiah . . . .

Merumuskan masalah.

Membuat hipotesis.

Melaksanakan eksperimen.

Mengumpulkan data.

Urutan yang benar untuk tahapan metode ilmiah adalah

A. 1 – 2 – 3 – 4

D. 4 – 1 – 2 – 1

2 – 3 -- 4 – 1

1 – 4 – 2 – 3

C. 3 – 4 – 1 – 2

Perlakuan suhu dingin merangsang untuk pembentukan bunga, peristiwa

ini dinamakan . . . .

A. Vernalisasi

D. Thermotrofisme

Thermoperiodisme

Thermonastik

C. Fototrofisme

Apabila tumbuhan selama perkecambahan mengalami kekurangan

cahaya, tumbuhan tersebut akan mengalami . . . .

A. kekerdilan

D. kematian

klorosis

pembengkokan

C. etiolasi

Tumbuhan yang hidup pada tempat tumbuhnya kekurangan unsur Fe

dan Mg, akan mengalami klorosis yang berarti . . . .

A. terhambat proses pertumbuhan

perkembangan yang terhambat

C. rendahnya kandungan klorofil

D. tidak mampu berfotosintesis

tidak mampu membentuk organ reproduksi

Evaluasi Akhir Tahun

268

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Hormon yang merangsang pembentukan pembuluh angkut floem dan

xilem adalah . . . .

A. Auksin

D. Etilen

Giberelin

Asam absisat

C. Sitokinin

Enzim merupakan sebuah senyawa . . . .

A. karbohidrat

D. asam inti

lemak

glikoprotein

C. protein

Fungsi enzim dalam suatu reaksi biokimia adalah . . . .

A. membuat reaksi kimia kembali ke semula

mengubah laju reaksi kimia

C. mengendalikan keseimbangan reaksi

D. mengubah arah reaksi

meningkatkan energi aktivasi reaksi

Manakah dari pernyataan berikut ini termasuk reaksi katabolisme . . . .

A. penyusunan protein dari bahan asam-asam amino

ADP + Phosfat + Energy

⎛∅

ATP + H

C. C

+ 6O

⎛∅

6CO

+ 6H

+ energi

D. 6CO

+ 12H

O + energi

⎛∅

+ 6O

+ 6H

pemecahan molekul air oleh energi cahaya

10. Molekul gula ditulis . . . .

A. C

D. CH

C. C

11. Pengertian anaerobik, yaitu . . . .

A. dengan glukosa

dengan oksigen

C. tanpa gula

D. tanpa oksigen

tanpa gula dan oksigen

12. Tahap berikut yang menggunakan oksigen secara langsung adalah . . . .

A. glikolisis

D. transpor elektron

fermentasi

siklus asam sitrat

C. siklus Krebs

Evaluasi Akhir Tahun

269

13. Jika manusia tidak menimbulkan polusi, kadar CO

di atmosfer relatif

stabil karena . . . .

A. pada organisme fotoautrotrof, laju fotosintesis seimbang dengan laju

respirasi sel

pada tumbuhan, fotosintesis berlangsung siang hari, respirasi sel

berlangsung malam hari

C. selama berlangsung fotosintesis, CO

dimanfaatkan, O

dibebaskan

D. laju fotosintesis organisme fotoautotrof seimbang dengan laju

respirasi sel seluruh organisme

tumbuhan hanya memerlukan CO

, sedangkan hewan dan manusia

hanya memerlukan O

14. Terbentuknya NADPH pada kloroplas terjadi selama . . . .

A. fotofosforilasi siklik

fotofosforilasi nonsiklik

C. seluruh rangkaian fotofosforilasi

D. hari mendung

aktivitas fotosistem I

15. Gambar berikut ini merupakan tahap meiosis yang diberi nama . . . .

A. Prophase 1

Metafase 2

C. Anaphase 1

D. Telophase 2

Telophase 1

16. Suatu tempat terjadinya

crossing over

antara kromosom homolog disebut

. . . .

A. chiasmata

sentromer

C. kompleks sinapsis

D. interkinesis

sinapsis

17. Berapa macam gamet yang dihasilkan dari individu dengan genotipe

Aa BB Cc? . . . .

A. 3

D. 9

C. 6

270

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Untuk soal nomor 18 dan 19 bacalah wacana berikut:

Tanaman galur murni dengan sifat tinggi (TT) berbuah bundar (BB)

disilangkan dengan tanaman galur murni pendek (tt) berbuah keriput (bb),

terbentuklah F

. Jika F

disilangkan sesamanya.

18. Berapa jumlah genotipe yang terbentuk pada F

A. 32

D. 6

C. 9

19. Berapa peluang terbentuknya

dengan sifat pendek berbuah keriput?

A. 0

20. Anak dengan golongan darah bergenotipe I

dilahirkan dari ibu

bergenotipe I

. Ayahnya tidak mungkin bergenotipe . . . .

A. I

D. I

atau I

C. I

21. Kelainan pada manusia dikarenakan sel somatiknya mengandung

kromosom seks XXY disebut . . . .

A. Super

D. Turner

Supermale

Klinefelter

C. Down’s

22. Ayah Sari mempunyai gen hemofili, tetapi suami Sari tidak memiliki gen

hemofili. Bagaimana kemungkinan hemofili pada anak laki-lakinya?

A. 0%

D. 75%

25%

100%

C. 50%

23. Sindrom Down merupakan kelainan manusia, sebagai contoh . . . .

A. aneuploidi

D. ploidi

monoploidi

politen

C. poliploidi

24. Patahnya segmen kromosom pada suatu individu disebut . . . .

A. delesi

D. inversi

duplikasi

insersi

C. translokasi

Evaluasi Akhir Tahun

271

25. Menurut pendapat Lamarck, jerapah memiliki leher panjang

disebabkan . . . .

A. sang Kreator mendesain demikian

bencana alam telah mengurangi populasi jerapah berleher pendek

C. moyang berleher pendek sering menjulurkan leher untuk meng-

gapai makanan

D. keturunan berleher panjang mewariskan keturunan yang lebih

survive

perubahan leher pendek ke leher panjang dapat diwariskan

26. Darwin yakin bahwa jerapah berleher panjang karena . . . .

A. sang Kreator mendesain demikian

bencana alam telah mengurangi populasi jerapah leher pendek

C. moyang berleher pendek sering menjulurkan leher untuk meng-

gapai makanan

D. keturunan berleher panjang mewariskan keturunan yang lebih

survive

perubahan leher pendek ke leher panjang dapat diwariskan

27. Pada umumnya fosil ditemukan di dalam . . . .

A. granit

D. getah tanaman

batuan sedimen

tanah hitam

C. aliran lava

28. Sayap burung dan tungkai depan kuda merupakan . . . .

A. struktur analog

D. struktur filogenetik

struktur homolog

struktur rudimenter

C. struktur vestigial

29. Uji terbaik untuk menunjukkan kekerabatan antardua spesies adalah

dengan menguji . . . .

A. anatomi

D. tingkah laku

DNA dan protein

darah

C. perkembangan embrio

Untuk soal nomor 30 dan 31 perhatikan wacana berikut:

Terdapat 100 ekor keong di suatu populasi, dengan warna diatur oleh dua

macam alel: hitam (H) dan kuning (h).

30. Berapa jumlah keseluruhan lokus yang menyimpan gen warna?

A. 2

D. 100

200

C. 60

272

Biologi Kelas XII SMA dan MA

31. Keong berwarna kuning 20 ekor (bb) dan 80 ekor berwarna hitam (BB

atau Bb). Dari 80 ekor keong hitam, 30 ekor homozigot dan 50 ekor

heterozigot. Berapa jumlah lokus untuk alel B? . . . .

A. 40

D. 100

110

C. 90

32. Pada teori Inteligent Design, diyakini bahwa perubahan struktur makhluk

hidup diatur oleh . . . .

A. perubahan bumi

pewarisan gen yang tidak konsisten

C. gen yang bisa mengalami mutasi

D. daya adaptasi makhluk hidup

Tuhan Yang Maha Kuasa

33. Jamur

Aspergillus oryzae

merupakan mikroorganisme yang digunakan

dalam pembuatan . . . .

A. keju

D. tempe

kecap

tape

C. sake

34. Bakteri

Bacillus thuringensis

dimanfaatkan untuk pemberantasan hama

karena . . . .

A. mampu menghasilkan suatu protein kristal yang bersifat racun

sebagai predator biologi karena bersifat omnivor

C. memiliki kromosom yang berbentuk lingkaran

D. memiliki kemampuan berkembang biak yang sangat pesat

memiliki daya tahan tubuh yang tinggi

35. Penerapan bioteknologi rekayasa genetika terdiri atas tahap sebagai

berikut:

menginduksi mikroba untuk melakukan sintesis produk asing

menyisipkan gen tersebut ke dalam bakteri

mengumpulkan produk dari gen yang dikembangkan

mengidentifikasi gen atau DNA dari organisme yang diinginkan

Urutan tahapan yang benar adalah . . . .

A. 1 – 2 – 3 – 4

3 – 2 – 1 – 4

C. 4 – 2 – 1 – 3

D. 3 – 1 – 2 – 4

4 – 3 – 2 – 1

Evaluasi Akhir Tahun

273

36. Suatu bahan tertentu yang dikeluarkan dari sel yang terinfeksi oleh vi-

rus, dan bahan tersebut membantu sel-sel lain untuk menolak pengaruh

virus dengan memacu pembentukan antibodi disebut . . . .

A. hibridoma

interferon

C. plasmid

D. DNA rekombinan

jaringan kolus

37. Mikroorganisme berikut yang digunakan sebagai PST bagi makanan

tambahan hewan adalah . . . .

Cellulomonas

sp dan

Chlorella

Methalomonas

sp dan

Cellumonas

Tricodherma viride

dan

Spirullina

dan

Chlorella

Candida Utilis

dan

Cellumonas

38. Keju setengah lunak atau hijau biru di dalam proses pembuatannya

dibantu oleh . . . .

A. Penicillium roqueforti

Propioni bacterium

C. Rhyzopus oryzae

D. Aspergillus wentii

Lactobacillus casei

39. Salah satu cara memperbanyak tanaman secara vegetatif dari berbagai

bagian tanaman secara cepat adalah . . . .

A. kultur jaringan

fusi protoplas

C. teknologi hibridoma

D. pembuatan interferon

teknologi DNA rekombinan

40. Melalui fusi protoplas, protoplas dari spesies yang berbeda dapat di

induksi agar melebur dan membentuk . . . .

A. DNA rekombinan

plasmid

C. interferon

D. antibodi

hibridoma

274

Biologi Kelas XII SMA dan MA

B. Jawablah pertanyaan berikut ini dengan benar.

41. Buatlah suatu rumusan masalah dari dunia kesehatan

42. Tuliskan berbagai keuntungan semaksimal mungkin dari kemampuan

tumbuhan melakukan fotosintesis.

43. Ibu bergolongan B rhesus positif mempunyai suami bergolongan darah

AB rhesus negatif. Tentukan genotipe dan fenotipe kemungkinan anak-

anaknya.

44. Jelaskan pendapat Urey dan Oparin yang berkaitan dengan terjadinya

evolusi.

45. Tuliskan 5 dampak negatif berkembangnya Bioteknologi modern.

Glosarium

275

GLOSARIUM

Active site,

area kecil pada enzim yang merupakan tempat

melekatnya substrat.

Albinisme, 140, 159

suatu keadaan tubuh seseorang tidak mampu

membentuk enzim pengubah tirosin menjadi

pigmen melanin.

Alel, 79, 81, 105, 106, 111,

pasangan gen yang berada pada lokus yang sama

131, 148, 172, 214

pada kromosom homolog.

Alel ganda, 81

satu karakter/sifat yang memiliki beberapa alel.

Antikodon, 76, 88, 90

utan nukleotida (basa nitrogen) pada RNA

transfer.

Antibiotik, 233, 238

substansi kimia yang dihasilkan dari proses

mikroorganisme, berperan dalam menghambat

penyebaran mikroorganisme lainnya, khususnya

bakteri; merupakan obat bagi penderita yang

tubuhnya sudah tidak mampu melawan serangan

kuman.

Anabolisme, 55, 56, 64

peristiwa penyusunan atau sintesis dari molekul

sederhana menjadi kompleks.

Aneuploid, 161

keadaan bila jumlah kromosom suatu individu

tidak merupakan kelipatan tepat perangkat hap-

loid jenisnya atau angka dasar genomnya.

Auksanometer, 11

alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan

tumbuh tumbuhan.

Auksin, 20, 21, 23, 24, 27

hormon tumbuhan untuk memacu perpanjangan

sel.

Biokatalisator, 36, 64

katalisator biologis, yaitu enzim.

Bioteknologi, 229-266

usaha terpadu dari berbagai disiplin ilmu

pengetahuan, untuk mengolah bahan baku oleh

mikroba, sel atau komponen subselulernya yang

diperoleh dari tanaman atau hewan tanpa

menyertakan aktivitas yang melibatkan ke-

seluruhan tanaman atau hewan sehingga menjadi

produk baru atau jasa.

Brakidaktili, 143

jari-jari tangan atau kaki pendek-pendek (lebih

pendek dari normal).

Buta warna, 146

penyakit genetis, tidak dapat membedakan warna.

276

Biologi Kelas XII SMA dan MA

GLOSARIUM

Carrier, 145

pembawa (individu heterozigot) yang membawa

sifat resesif.

Delesi, 157, 160

mutasi karena pengurangan satu atau lebih

pasangan basa nitrogen.

Diploid, 86, 95, 254

sel yang memiliki 2 set kromosom.

Dominan, 82, 104, 108, 110, sifat yang menang, lambang gennya

111, 117, 118, 143

menggunakan huruf kapital.

Duplikasi, 160

penambahan patahan segmen kromosom pada

kromosom normal sehingga suatu bagian

kromosom terdapat lebih dari satu.

Energi aktivasi, 36

energi yang digunakan untuk memulai reaksi

kimia.

Enzim, 17, 18, 35, 37, 76,

senyawa kimia yang berfungsi sebagai

87, 156, 171, 219, 233,

biokatalisator.

Etilen, 20, 24, 27

regulator pertumbuhan.

Etiolasi, 25

pertumbuhan yang cepat dalam keadaan gelap.

Erytroblastosis fetalis, 152, keadaan eritrosit belum dewasa dan dapat

153

menimbulkan kematian.

Evolusi, 155, 191-228, 254 per

ubahan (pertumbuhan, perkembangan) secara

berangsur-angsur dan dalam kurun waktu jutaan

bahkan miliaran tahun.

Evolusi kimia, 218

suatu teori yang menjelaskan bahwa kehidupan

berawal dari serangkaian reaksi-reaksi kimia. Zat-

zat anorganik menjadi zat-zat organik.

Fosil, 200, 204, 206, 217,

sisa tulang-belulang binatang atau sisa tumbuhan

224, 243

zaman purba yang telah membatu dan tertanam

di bawah lapisan tanah.

Fotoperiodisme, 25

tanggapan suatu tumbuhan terhadap panjang

pendeknya hari.

Fotosistem, 52

sistem penangkapan cahaya matahari (foton).

Glosarium

277

GLOSARIUM

Gen, 69, 78, 135, 214

faktor pembawa sifat.

Gen ganda, 80

satu sifat/karakter yang ditentukan oleh beberapa

gen.

Genom, 86, 162, 163, 252

perangkat (set) kromosom.

Giberelin, 20, 22-24, 26, 27

hormon tumbuhan yang berpengaruh pada

pembelahan dan pemanjangan sel.

Glikolisis, 45, 47, 56, 57

penguraian gula (glukosa) menjadi asam piruvat

yang terjadi pada sitoplasma (tahapan respirasi).

Hemofili, 144, 145

suatu penyakit menurun, yaitu darah sukar

membeku.

Hipostasis, 110, 114

sifat/fenotipe yang ditutupi sifat yang lain.

Hypertichosis, 147

suatu keadaan daun telinga ditumbuhi rambut,

hanya diderita laki-laki.

Heterozigot, 104, 141, 142,

genotipe yang tersusun atas gen dominan dan gen

150, 154

resesif.

Homologi, 297, 208, 209,

bagian tubuh yang struktur dasar dan asal

224

filogeniknya sama walaupun fungsinya dapat

berlainan.

Homozigot, 105, 108, 112, genotipe yang tersusun atas gen dominan saja

115, 128, 135, 141, 150

atau gen resesif saja.

Interferon, 242

suatu bahan, dikeluarkan dari sel yang terinfeksi

oleh virus, dan bahan tersebut membantu sel-sel

lain untuk menolak pengaruh virus dengan

memacu pembentukan antibodi.

Intermediet, 106

sifat yang sama kuat sehingga fenotipe merupakan

gabungan kedua sifat tersebut.

Karboksilasi, 53

penambahan CO

pada suatu molekul.

Katabolisme, 35, 40, 48, 55, peristiwa penguraian dari molekul kompleks

menjadi sederhana.

Klon, 260

populasi sel yang diturunkan dari satu sel induk

asal, yang semuanya memiliki susunan genetika

yang sama.

278

Biologi Kelas XII SMA dan MA

GLOSARIUM

Kodon, 76, 90, 173

utan basa nitrogen pada RNA duta yang

mengandung arti khusus.

Koenzim, 37, 39, 62

salah satu kofaktor enzim yang merupakan

turunan asam nikotinat.

Kofaktor, 18, 37

suatu komponen bukan protein yang membantu

aktivitas enzim.

Komplemen, 173

pasangan yang sesuai.

Kriptomeri, 110, 111

faktor tersembunyi yang fenotipenya akan muncul

jika disilangkan dengan genotipe dominan.

Kromatid, 93, 97, 98, 124

lengan-lengan kromosom setelah kromosom

menggandakan diri (duplikasi), tiap lengan

kromosom terikat pada sentromer.

Kromomer, 85

dinamakan juga lokus, yaitu bagian dari

kromonema yang mengandung gen.

Kromosom, 79, 83, 97, 103, benang-benang kromatin yang menebal dan

106, 162, 174

memendek pada saat sel mengalami pembelahan,

mengandung gen (pembawa sifat).

Kultur jaringan, 234, 235,

merupakan salah satu cara memperbanyak

251, 262

tanaman secara vegetatif dari berbagai bagian

tanaman (pucuk, daun dan sebagainya) secara

cepat.

Letal (gen letal), 135, 143

gen penyebab kematian.

Lokus, 78, 79, 881, 85, 124 letak gen dalam kromosom.

Mitosis, 69, 92, 95, 101, 161 pem

belahan sel secara tidak langsung, melalui

tahap; profase, metafase, anafase, telofase, dan

terjadi pada sel tubuh (sel somatis).

Mutan, 78, 156, 212

individu yang mengalami mutasi.

Mutagen, 166, 170

faktor-faktor yang dapat menyebabkan mutasi.

Mutasi, 155-157, 166, 170, mer

upakan suatu kegiatan merakit keanekaragam

172, 211-213, 222, 224

genetika, tetapi melalui pengubahan struktur

kimia materi genetika hingga diperoleh sifat-sifat

genetik baru sesuai dengan yang diharapkan.

Pengubahan dapat dilakukan melalui radiasi atau

menggunakan zat-zat kimia tertentu.

Glosarium

279

GLOSARIUM

Mutasi gen, 156, 159, 174

perubahan pada materi hereditas pada satu atau

beberapa nukleotida.

Mutasi kromosom, 156,

perubahan yang meliputi struktur atau jumlah

159, 174

kromosom.

Plasmid, 171, 236, 237

lingkaran DNA yang berukuran lebih kecil dan

mempunyai kemampuan untuk keluar masuk

dari sel ke sel lainnya, bahkan pada sel yang

spesiesnya berbeda; molekul yang dapat

diturunkan secara stabil tanpa dikaitkan pada

kromosom.

Polidaktili, 142

jari-jari tangan atau jari-jari kaki lebih dari lima.

Polimorfik, 214

suatu spesies yang tampak berbeda jenis, tetapi

merupakan satu spesies, mereka dapat kawin dan

menghasilkan keturunan yang fertil.

Poliploid, 162, 163, 171

pelipatgandaan set kromosom.

Protein sel tunggal, 61, 62, mikroorganisme yang digunakan sebagai bahan

243, 244

pangan, yang memiliki kadar protein tinggi

(

80%) jika dibanding dengan protein kedelai

(45%) dan protein ragi (50%)

Reaksi eksergonik, 55

reaksi yang menghasilkan energi.

Reaksi endergonik, 56

reaksi yang membutuhkan energi.

Rekayasa genetika, 171,

suatu proses memanipulasi DNA (materi

233, 234, 236, 241, 247,

genetika) dengan melakukan pengubahan melalui

257, 258

berbagai cara, salah satunya adalah dengan

penyisipan sehingga terbentuk DNA rekombinan.

Rekombinasi, 122

sifat anak gabungan dari kedua induknya (sifat

baru).

Replikasi, 74

oses penggandaan protein DNA yang terjadi

pada saat interfase.

Respirasi aerob, 41, 43

respirasi yang terjadi dengan adanya oksigen.

Respirasi anaerob, 41, 46,

respirasi yang terjadi tanpa adanya oksigen.

Rudimentasi, 209

anggota tubuh yang tidak sempurna atau tidak

berfungsi lagi.

280

Biologi Kelas XII SMA dan MA

GLOSARIUM

Sentromer, 84, 93, 94

bagian kromosom yang berfungsi sebagai tempat

perlekatan kromatid juga untuk perlekatan pada

spindel.

Siklus Krebs, 41, 43, 46, 57

dinamakan juga siklus asam sitrat merupakan

tahapan respirasi yang terjadi dalam mitokondria.

Siklus Calvin, 53, 54

dinamakan juga reaksi gelap merupakan tahapan

fotosintesis terjadi pengikatan CO

dan H

menghasilkan glukosa.

Sindaktili, 143

jari-jari tangan atau kaki saling berdekatan.

Stroma, 50, 53

cairan yang berada di dalam kloroplas.

Tautan, 119, 121, 123, 173

beberapa gen terdapat dalam satu kromosom.

Tilakoid, 50, 51

penjuluran membran sel ke arah dalam pada

kloroplas.

Totipoten, 234

sel

yang memiliki kemampuan berdiferensiasi

dan mengandung semua informasi genetika tanpa

kehilangan informasi genetika selama ber-

diferensiasi, artinya berpotensi penuh untuk

menjadi individu utuh identik dengan individu

yang kita inginkan. Sel yang demikian dapat

diperoleh dari jaringan kalus (jaringan yang

terbentuk jika bagian tanaman mengalami

kerusakan atau luka).

Transkripsi, 88

proses penyalinan DNA menjadi RNA duta.

Translasi, 88

peristiwa penerjemahan kodon menjadi asam

amino pada proses sintesis protein.

Translokasi, 160

pindahnya potongan segmen kromosom yang

satu ke potongan kromosom lain yang bukan

homolognya.

Vaksin, 238, 241, 248

bibit penyakit yang telah dilemahkan. Secara

tradisional vaksin dibuat dari virus yang

digunakan untuk mencegah beberapa penyakit

infeksi yang disebabkan oleh mikroorganisme.

Glosarium

281

GLOSARIUM

Arms, Karen. 1988.

Biology of Journey Into Life.

New York: Saunder College.

Baker, Jeffrey J.W. & G.E. Allen. 1982.

The Study of Biology

, Fourth Edition.

Philipines. Addison-Wesley Company, Inc.

Barret, James M, dkk. 1985.

Biology

. London: Prentice-Hall International (UK)

Limited.

Basuki, Triadi, dkk. 1985.

Kamus Istilah Biologi untuk Pelajar

. Jakarta: Pusat

Pembinaan dan Pengembangan Bahasa, Depdikbud.

Becker, Wayne M. 1991.

The World of The Cell,

Second Edition. California:

Cummungs Publishing Company.

Beckett, BS. 1988.

Beginning Science Biology.

London: Oxford University Press.

Campbell, Neil A, dkk. 2002.

Biologi Jilid 1, 2, dan 3

. Jakarta: Erlangga.

Donald, Ritchie D. 1983.

Biology

, Second Edition. Addison - Wesley Publishing

Company, Inc.

Dwijoseputro. 1977.

Pengantar Genetika.

Jakarta: Bharata.

Elseth, G.D. & Kandy B. Baumgardner. 1984.

Genetics

. Canada: Addison Wesley

Publishing Company.

Gardner, E.J., Simmons, M.J. & Snunstad, D.P. 1991.

Principles of Genetics.

Eighth

Edition. New York: John Wiley & Sons, Inc.

Green, N.P.O., G.W. Stout, D.J.Taylor. 1986.

Biological Science

Organism, En-

ergy, and Enviroment

. Fourth Edition. Cambridge: Cambridge Univer-

sity Press.

Henderson, J & Stephen Knutton. 1990.

Biotechnology in School

. A Hand Book

for Teachers. Milton Keynes-Philadelphia: Open University Press.

Herkowits, Irwin H. 1962.

Genetics,

Second Edition. University of New York.

Hopson, J.L. & N.K. Wessells. 1990.

Essentials of Biology

. New York: McGraw-

Hill Publishing Company.

Kimball, J.W. 1983.

Biologi

.Jilid 1 terjemahan H. Siti Soetarmi Tjitrosomo &

Nawangsari Sugiri. Jakarta: Erlangga.

Kusmaji, Drs. M.Sc. 1985.

Genetika Lanjutan.

Departemen Pendidikan dan

Kebudayaan.

Mix, M.C., Farber, P. and King, K.L. 1992.

Biology: The network of life

. New York:

Harper Collins Publishers.

Nason, Alvin. 1965.

Textbook of Biology

. New York: John Willey & Sons, Inc.

Pai, Anna C. 1978.

Dasar-Dasar Genetika,

edisi ke-2. Jakarta: Erlangga.

Paul, John. 1970.

Cell Biology,

Second Edition

DAFTAR PUSTAKA

Daftar Pustaka

282

Biologi Kelas XII SMA dan MA

GLOSARIUM

Parker, Gary, Ann W Reynold, & Rex Reynold. 1987.

Heredity,

Second Edition.

Chicago: Educational Methods.

Pelczar, M.J. & E.C.S. Chan. 1988.

Dasar-Dasar Mikrobiologi.

Terjemahan Ratna

Siri Hadioetomo, dkk. Jakarta: Penertbit Universitas Indonesia.

Peter, Raven H., Johnson B. George. 1986.

Biology, Time Mirror

. Mosby College

Publishing.

Postlethwait, John H. & Janet L Hopson. 1995.

The Nature of Life

. New York:

McGraw-Hill, Inc.

Prentis, Steve. 1990.

Bioteknologi: Suatu Revolusi Industri yang Baru

. Alih bahasa

oleh Dr. Ir. Maggy Thenawidjaya.Jakarta; Penerbit Erlangga.

Redaksi Ensiklopedia Indonesia. 1991.

Ensiklopedia Indonesia,

jilid 3, edisi

khusus Ichtiar baru - Van Hoeve.

Rifai, Mien A. 2004.

Kamus Biologi.

Jakarta: Balai Pustaka.

Salisbury, Frank B. & Cleon W Rosy. 1995.

Fisiologi Tumbuhan Jilid I Edisi 5.

Bandung: Penerbit ITB.

Sardjoko, 1991.

Bioteknologi: Latar Belakang dan Penerapannya.

Jakarta: Gramedia.

Starr, Cecie & Ralph Taggart. 2004.

Biology: The Unity and Diversity of Life

Australia: Thompson Brooks/Cole.

Taiz, L & Zeiger E. 1998.

Plant Physiology

. Second Edition. Sunderland USA:

Sinauer Associates, Inc.

Tortorn, Gerard J. & Sandra R Grabowski. 2003.

Principles of Anatomy and

Physiology Seventh Edition.

Harper Collins College Publisher.

Williams, Gareth. 1996.

Biology for You

. London: Stanley Thornes Ltd.

Whitten, Tony. 2002.

Indonesia Heritage: Margasatwa (terjemahan).

Jakarta: Buku

Antar-Bangsa.

Yahya, Harun. 2002.

Menyingkap Rahasia Alam Semesta

. Bandung: Dzikra.

DAFTAR PUSTAKA

Glosarium

283

GLOSARIUM

Absorpsi, 51

Active site

, 37

Adaptasi, 195-197, 202, 215

Aglutinogen, 83

Ahli: anatomi, 194; embriologi, 69,

83; genetik, 83; geologi, 202

Akrosentris, 85

Albinisme, 140, 159

Alel: 79, 81, 105, 106, 111, 131, 148,

172, 214; ganda, 81

Anabolisme: 55, 56, 64; karbohidrat,

Anaerob: fakultatif, 47; obligat, 47

Anafase, 92, 94, 97, 98, 106

Analog, 208

Anatomi, 202, 205

Aneuploid, 161

Aneusomi, 161, 163

Anodontia, 147

Anorganik, 232

Antibiotik, 233, 238

Antibodi: 83, 150, 152, 238, 239, 240,

241; monoklonal, 238, 240

Antigen, 148, 150, 151, 239, 241

Antikodon, 76, 88, 90

Antiserum, 150

Apikal dominan, 21- 23

Aristoteles, 222

Arkeologi, 205

Asam glutamat, 158

Aspartam, 58

Atrofi, 209

Auksanometer, 11

Auksin, 20, 21, 23, 24, 27

Autosom, 85, 126, 128, 129, 134, 140,

142, 166, 174

Bateson, William, 112

Beadle, G.W., 87

Beche, Michael J., 223

Bernstein, 148

Bilirubin, 144, 153

Biofisika, 232

Biokatalisator, 36, 64

Bioteknologi: 229-266; konvensional,

232, 233; modern, 232, 233, 234,

257; mutakhir, 233

Blastula, 210

Brakidaktili, 143

Bridges, Calvin B., 132

Bull, 232

Buta warna: 146; partial, 146; total,

146

Carier, 145

Cholodny, 21

Clung, Mc, 126

Colling, G.N., 122

Crick, Francis H.C., 70, 71

Cuvier, Georges, 194

Darwin, Charles, 196, 204, 213, 223

Daur: Krebs, 56; Nitrogen, 55

Davenport, 80, 116

De Vries, Hugo, 212

Dekarboksilasi oksidatif, 43

Delesi, 157, 160

Determinasi seks, 126

Diakenesis, 97

INDEKS

Indeks

284

Biologi Kelas XII SMA dan MA

GLOSARIUM

Diferensiasi, 14, 20

Dihibrid, 104, 106

Diploid, 86, 95, 254

Direfosforilasi, 38

Dominan, 82, 104, 108, 110, 111, 117,

118, 143

Dormansi, 26

Down, J.L., 134, 166

Duktus, 100

Duplikasi, 160

Dwarfisme, 133

East, E.M., 110, 116

Ekosistem, 208

Eksperimen, 5

Elektron carriers, 44

Embrio, 210, 224

Embriologi, 211

Emerson, R.A, 116

Energi; 243; aktivasi, 36

Enzim: 17, 18, 35-37, 76, 87, 156, 171,

219, 233, 238, ligase, 237;

restriksi, 237; sitokrom, 19

Enzimatis, 53

Epidermis, 14, 16

Epiglotis, 161

Epistasis, 115

Eritromisin, 238

Eritrosit, 135, 152, 153

Erytroblastosis fetalis, 152, 153

Etilen, 20, 24, 27

Etiolasi, 25

Evolusi: 155, 191-228; 254; biologi,

193, 199, 201, 202, 206, 213, 221;

kimia, 218; kuda, 218

Felerm, 16

Feloderm, 16

Felogen, 16

Fenilalanin, 90

Fenotipe, 82, 83, 108, 111, 113 , 118,

129, 132, 148, 150, 152, 156, 216

Fermentasi: 234, 238, 243, 245;

alkohol, 48; asam laktat, 47;

makanan, 233

Fertil, 212, 213

Fertilisasi: 103, 161, 163, 202, 214, 215,

224; invitro, 250

Fetus, 152

Filogeni, 210

Fisiologi, 205

Fitohormon, 20-22

Fitokalin, 24

Flavoprotein, 44

Florigen, 24

Fosil, 200, 204, 206, 217, 224, 243

Fotofosforilasi, 52

Fotoperiodisme, 25

Fotosintesis, 19, 48-50, 64

Fotosistem, 52

Fototropisme, 21

Furuhata, 148

Gamet, 85, 92, 98, 102, 104, 107, 122,

123, 164

Gametogenesis, 98

Gasohol, 243

Gastrula, 208, 210

Gen: 69, 78, 79, 81, 83, 84, 104, 111,

117, 119, 122, 135, 171, 172, 202,

INDEKS

Glosarium

285

GLOSARIUM

211- 213, 236, 247, 248, 252, 262;

dominan, 214; ganda, 80;

holondrik, 147; letal, 135, 174;

pool, 213; resesif, 147, 148, 158,

214; subletal, 135

Genetika: 136, 232; molekuler, 252

Genom: 86, 162, 163, 252; manusia,

252; mikroba, 253; padi, 254

Genomika: 252; fungsi, 252; struktur,

252

Genotipe, 80, 82, 105, 108, 117, 118,

123, 124, 132, 141, 146, 150, 152,

174214, 216

Geotropisme, 21

Giberelin, 20, 22-24, 26, 27

Glikolisis, 41, 47, 56, 57

Globulin, 144

Gonosom, 174

Gulma, 257

Haploid, 95, 96, 101, 102

Hardy, Goldrey, 214, 224

Hayes, H,K., 110

Hemofili, 144, 145

Hemoglobin, 158

Hereditas, 17, 27, 67-190

Heteroauksin, 20, 21

Heterogametik, 138

Heterozigot, 104, 141, 142, 150, 154

Hibridoma, 241

Hidrolisis, 38, 57

Hidroponik, 19

Higgins, 232

Hipostasis, 110

Hipotesis: 3, 4; alternatif, 4; nol, 4

Homolog, 81

Homologi, 207, 208, 209, 224

Homozigot, 105, 108, 112, 115, 128,

135, 141, 142, 150

Hormon: 17, 18, 20, 25, 234, 238;

fitokrom, 25; insulin, 171, 172

Hukum: Hardy Weinberg, 214, 216;

Mendel, 104, 109, 110, 113, 119,

121, 124, 173

Hutton, James, 194

Hypertrichosis, 147

Ikatan fosfodiester, 73

Ilmu genetika, 247

Imunoglobulin, 239

Indriadi, Reza, 257

Induksi poliploid, 163

Industri: farmasi, 233; kima, 233, 238

Infertilitas, 260

Insersi, 157

Insulin, 236

Interaksi gen, 110

Interfase, 96

Interferon, 242

Intermediet, 106

Inversi, 160

Invitro, 260

Iradiasi, 59, 60, 167-169

Isaacs, Alick, 241

Isoaglutinogen, 83

Isolasi gen, 247

Jacobs, P.A., 165

Johansen, W., 78

INDEKS

Indeks

286

Biologi Kelas XII SMA dan MA

GLOSARIUM

Kalin, 24

Kaliptra, 12

Kant, 218

Kantung embrio, 102

Karboksilasi, 53

Kariotipe, 127

Karoten, 50

Karotenoid, 49

Katabolisme, 35, 40, 48, 55, 56

Katalase, 19

Katalis biologis, 36

Katalisator, 232

Katastropi, 194

Kaulokalin, 24

Keanekaragaman hayati, 196

Kemosintesis, 55, 64

Kemton, J.H., 122

Kinetin, 24

Klinefelter, H.H., 133, 165

Klon: hewan, 260; manusia, 260

Kloning, 231, 241, 248, 260

Klorofil, 18, 19, 49, 50, 51l, 52l, 53

Kloroplas, 50, 51, 64

Klorosis, 19

Kode genetika, 87, 90, 173, 247

Kodon, 76, 90, 173

Koenzim, 37, 39, 62

Kofaktor, 18, 37

Kohler, George, 240

Koleoptil, 20

Komplemen, 173

Komplementer, 110

Korteks, 14

Kotiledon, 7

Krebs, Hans, 43

Kriptomeri, 110, 111

Kriptos, 111, 112

Kromatid, 93, 97, 98, 124

Kromatin, 69

Kromomer, 85

Kromonema, 78, 84

Kromosom: 69, 78, 79, 81, 83-85, 92-

95, 97, 103, 106, 121, 122, 124,

126, 131, 133, 134, 138, 156, 159,

160, 161, 163, 166, 171, 172, 224,

247; homolog, 79, 82, 123, 162,

172; seks, 83, 85, 127-130, 140,

174

Kultur jaringan, 234, 235, 251, 262

Kurasawa, F., 23

Kusick, V.A. Mc. 131

Lamarck, Jean Baptiste, 194, 195, 223

Landsteiner, Karl, 83, 136, 148, 150-

152

Laplace, 218

Lenti sel, 16

Leptoten, 97

Letal, 143, 145

Leukosit, 144

Levine, 150

Lindenmann, Jean, 241

Linkage, 121

Linnaeus, Carolus, 194, 197, 213

Lokus, 78, 79, 81, 85, 124

Lyell, Charles, 194

Makanan suplemen, 61, 62

Matthaei, J.H., 90

Megaspora, 102

Megasporosit, 102

INDEKS

Glosarium

287

GLOSARIUM

Meiosis, 69, 92, 95-97, 100, 102, 104,

121, 122, 123, 127, 132, 161

Membran: inti, 97; nukleus, 93, 94, 98;

plasma, 19, 92

Mendel, 104, 120, 121, 129, 173

Meristem, 20

Metabolisme: 17, 33-66, 79;

karbohidrat, 56, 57; lemak, 56;

protein, 56; sel, 39

Metafase, 92, 94, 97, 98

Metan, 243

Metasentris, 85

Metode penelitian, 4

Mikroba, 59, 60, 238, 244; patogen,

168

Mikrobiologi, 232

Mikroorganisme, 231, 238, 243

Mikroskop elektron, 84

Mikrotubula, 100

Miller, Stanley, 220, 224

Milstein, Cesar, 240

Mitokondria, 43, 100

Mitosis, 69, 92, 95, 101, 161

Monohibrid, 104, 114

Monoploid, 162

Monosomik, 164

Morfologi, 200, 202, 205, 213

Morgan, Thomas Hunt, 69, 83, 119,

120, 122, 129, 130, 156

Mortalitas, 163

Morula, 210

Muir, 22

Muller, Herman J., 170

Multiseluler, 193

Multivitamin, 61, 62

Mutagen: 166, 170; biologi, 167;

fisika, 167; kimia, 167

Mutan, 78, 156, 212

Mutasi: 155-157, 166, 170, 172, 211-

213, 222, 224; alami, 170, 174,

223; buatan, 170, 174; gen, 156,

159, 174; germinal, 156;

induksi, 167, 171; kromosom,

156, 159, 174; somatik, 156

Nilson-Ehle, H., 116

Nirenberg, M.W., 90

Nukleolus, 93

Nukleoprotein, 69

Nukleotida, 72, 73, 173, 214, 255

Nullisomik, 164

Nutrien, 19

Nutrisi, 17, 27, 38, 250, 253

Observasi, 3, 4

Ontogeni, 210

Oogenesis, 98, 101

Oparin, Alexander Ivanovich, 219,

220, 224

Organisme: 193, 196, 202, 211;

kemosintetik, 55

Pakiten, 97

Paleontologi, 205

Pankreas, 172

Partenokarpi, 21, 22

Pasangan homolog, 78

Pembelahan: meiosis, 124; mitosis,

92, 93

INDEKS

Indeks

288

Biologi Kelas XII SMA dan MA

GLOSARIUM

Pengklonan gen, 237

Penisilin, 238

Penyilangan konvensional, 246

Percobaan Pertumbuhan, 1-32

Persilangan: dihibrid, 106 , 108;

monohibrid,105

Pertumbuhan: primer, 14, 15;

sekunder, 14, 15, 17

Peta: genetika, 254; kromosom, 124

Pewarisan sifat, 137

Pigmen, 50, 51

Pindah silang, 119, 122

Plasenta, 152

Plasma sel, 79

Plasmid, 171, 236, 237

Ploidi, 86

Pluripotensi, 242

Pola hereditas, 119

Polidaktili, 142

Poligen, 80

Polihibrid, 106

Polimeri, 110, 116, 117

Polimorfik, 214

Polinukleotida, 73, 173

Polipeptida, 88, 222

Poliploid, 162, 163, 171

Polosit: primer, 101; sekunder, 101

Prinsip hereditas, 103

Produk bioteknologi, 231, 237

Profase, 92, 93, 97, 98, 123

Prokariot, 253

Prokariotik, 222

Proyek genom, 251, 252

PST (Protein Sel Tunggal), 61, 62, 243,

244

Punnet, R.C., 112

Radiasi, 170

Rantai respirator, 41

Rasio: fenotipe, 109, 110, 112, 116, 135;

genotipe, 135, 136

Reaksi: anabolisme, 35; biokimia, 35,

36; eksergonik, 55; endergonik,

56; gelap, 50, 53; hidrolisis, 57;

katabolisme, 35; metabolik, 38;

oksidasi reduksi/Redoks, 19,

35, 38, 39; terang, 50, 52

Reduksi, 39, 53, 95

Regenerasi, 53, 209

Rekayasa: biokimia, 232; genetika,

171, 233, 234, 236, 241, 247, 257,

258

Rekombinasi, 122, 125

Replikasi, 74

Resesif, 104-106, 142

Resistensi, 239

Respirasi: 39, 40; aerob, 41, 43;

anaerob, 41, 46, 47; sel, 41, 57,

Revolusi: hijau, 251; pertanian, 252

Ribosom, 76, 88, 90

Rizokalin, 24

Rudimentasi, 209

Sakarin, 58

Sefalosporin, 238

Sel: meristem, 11; pankreas, 236;

parenkim, 13; somatis, 92;

tubuh, 69

Seleksi alam, 197, 211, 216

Sentriol, 93

Sentromer, 84, 93, 94

INDEKS

Glosarium

289

GLOSARIUM

Sickle cell anemia, 144

Siklus: Calvin, 53, 54; Krebs, 41, 43,

46, 57; sel, 250

Silinder pusat, 14

Sindaktili, 143

Sindroma: Cri-du-chat, 161; Down,

134, 166; Edward, 134;Jacobs,

165; Klinefelter, 133, 165;

Pantau, 134, 166; Turner, 133,

164;

Sinnot, E.W., 114

Sintesis protein, 79, 87, 88, 90, 160

Sitokinesis, 94

Sitokinin, 20, 22, 24, 26, 27

Sitokrom, 44

Sitoplasma, 76, 79, 88, 101

Skizofrenia, 133

Skoog, F. 24

Somatis, 69

Spektrum cahaya, 50

Spermatogenesis, 99, 100

Spermatosit, 99

Spermatozoa, 138

Spesies, 170, 204, 213, 216

Stele, 14

Steroid, 233

Strata, 194

Streptomisin, 238

Stroma, 50, 53

Submetasentris, 85

Suhu: 26; maksimum, 26; minimum,

26; optimum, 26

Sutton, W.S., 103

Takson, 194

Taksonomi, 194, 197, 205

Tatum, E.L., 87

Tautan: 119, 121, 123, 173; seks, 129,

130, 174

Teele, Edward, 168

Teknologi: fermentasi, 233; hibrido-

ma, 240; pangan, 246; repro-

duksi, 259

Telofase, 92, 94, 97, 98

Telosentris, 85

Teori evolusi: 205, 218; Darwin, 193

Tetraploid, 86, 162, 163

Tetrasiklin, 238

Tetrasomik, 164

Thalasemia, 144

Tilakoid, 50, 51

Tirosin, 141

Totipoten, 234

Transfusi, 148, 152

Transgenik, 231, 247, 248, 256, 257

Transkripsi, 88

Translasi, 88

Translokasi, 160

Transpor: aktif, 27; elektron, 44

Transposon, 158

Triploid, 86, 162

Tromboplastin, 144

Tudung akar, 12, 13

Turner, H.M., 133, 164

Uniseluler, 193

Urey, Harold, 220, 224

Vaksin, 238, 241, 248

Vaksinasi, 241

INDEKS

Indeks

290

Biologi Kelas XII SMA dan MA

GLOSARIUM

Valin, 158

Variabel: 3; bebas, 3, 27; terikat, 3, 27

Variabilitas genetika, 155

Variasi, 201, 202

Varietas, 262

Vestigial, 209

Von Baer, 210

Vries, Hugo de, 156

Waksman, Selman, 239

Waldeyer, W., 69

Wallace, Alfred Russel, 198, 223

Watson, James D., 70, 71

Weinberg, Wilhelm, 214, 224

Weiner, A.S., 151

INDEKS

Weissman, August, 198, 223

Weissman, Charles, 242

Went, F.W., 20, 21

Wilmut, Ian, 249

Wright, 156

Yahya, Harun, 223

Zeatin, 24

Zigoten, 97

Zona: meristem, 12, 13, 14; pe-

manjangan, 12 14; pematang-

an, 14

Zoogles, 255