Wednesday 8 April 2015

Indikator 38: Prinsip-rpinsip dasar bioteknologi


PRINSIP DASAR BIOTEKNOLOGI

 

 

Bioteknologi: Pemanfaatan prinsip-prinsip dan rekayasa terhadap organisme, sistem, atau proses biologis untuk menghasilkan atau meningkatkan potensi organisme maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia
Bioteknologi Konvensional: Menggunakan teknik dan peralatan sederhana. Memanfaatkan mikroorganisme secara utuh dan alami, dimana manipulasi dilakukan hanya dalam sebatas lingkungan dan media tumbuh, tidak sampai pada tahap rekayasa genetika.
Bioteknologi Modern: Menggunakan teknologi canggih dan ilmu-ilmu seperti Mikrobiologi, Biologi Sl, Biologi Molekuler, Biokimia, dan Genetika. Meliputi manpulasi susunan gen dalam kromosom makhluk hidup (rekayasa genetika). Untuk menghasilkan organisme degan susunan gen yang sudah diubah sehingga memiliki sifat sesuai dengan yang diinginkan.

3 Prinsip Dasar Bioteknologi Modern:

I.                   DNA REKOMBINAN – melibatkan bakteri/virus sebagai perantara.
1.      Mengisolasi DNA
2.      Transplantasi DNA
3.      Memasukkan DNA ke sel hidup

II.                FUSI PROTOPLASMA
1.      Menyiapkan protoplasma
2.      Isolasi protoplasma à dinding selnya dihilangkan
3.      Uji viabilitas (aktivitas hidup) à melihat aktivitas organelnya
4.      Fusi Protoplasma à dalam medan listrik
5.      Protoplasma hasil fusi diseleksi
6.      Yang lolos seleksi akan dibiakkan lebih lanjut

III.             KULTUR JARINGAN
Didasari oleh teori totipotensi yang menyatakan bahwa setiap sel tumbuhan mempunyai kemampuan untuk tumbuh menjadi individu baru apabila ditempatkan pada lingkungan yang sesuai.


 SOAL:

1.      Totipotensi pada pertumbuha menunjukkan bahwa setiap sel mampu bertumbuh menjadi individu baru, dimana sel telah terdiferensiasi dan tidak kehilangan informasi genetik. Sifat totipotensi pada pertumbuha tersebut dapat digunakan untuk mengembangkan bioteknologi …
A.    Teknologi plasmid
B.     Kultur jaringan
C.     Teknologi transgenic
D.    Inseminasi buatan
E.     Hibridoma

Pembahasan: Sifat totipotensi tumbuhan digunakan untuk mengembangkan teknik kultur jaringan.

2.      Dalam proses pembuatan tape ketan terjadi proses fermentasi. Urutan proses fermentasi yang tepat adalah . . .
A.    Tepung à Gula à Alkohol
B.     Gula à Tepung à Alkohol
C.     Tepung à Alkohol à Gula
D.    Alkohol à Gula à Tepung
E.     Gula àAlkohol à Tepung

Pembahasan: Dalam proses fermentasi, zat tepung (amilum) diubah menjadi gula (glukosa) yang lalu dubah menjadi alkohol.

3.      Bioteknologi tidak selalu aman bagi lingkungan. Tanaman hasil rekayasa genetik (transgenic), juga dikhawatirkan menimbulkan ancaman terhadap lingkungan karena . . .
A.    Membutuhkan banyak pestisida untuk membunuh hama
B.     Tanah menjadi tandus akibat pemakaian pupuk kimia
C.     Bakteri dan jamur pembusuk meningkat jumlahnya
D.    Terjadinya pencemaran gen bila menyerbuki tanaman sejenis
E.     Timbulnya wabah penyakit baru yang sulit diobati

Pembahasan: Tanaman transgenic dapat menimbulkan ancaman terhadap lingkungan apabila tidak dilakukan dengan hati-hati. Contohnya adalah apabila tanaman hasil rekayasa menyerbuki tanaman lain yang sejenis dan menimbulkan pencemaran gen.

4.      Bioteknologi menerapkan prinsip-prinsip ilmu pengetahuan dan rkayasa untuk penanganan dan pengolahan bahan. Prinsip dasar bioteknologi konvensional adalah...
A.    Rekayasa genetika dan pemanfaatan mikroorganisme
B.     Fermentasi dan pemanfaatan mikroorganisme
C.    Manipulasi DNA dan pemanfaatan mikroba
D.    Fermentasi dan rekayasa genetika
E.     Manipulasi DNA dan rekayasa genetika

Pembahasan: Prinsip dasar bioteknologi konvensional adalah fermentasi dan penggunaan bantuan mikroorganisme.

5.      Bioteknologi modern memanfaatkan organisme baik di tingkat seluler atau molekul dengan antara lain teknik kultur jaringan, transgenic, dan cloning. Jika populasi tanaman semusim dikembangkan terus-menerus melalui kultur jaringan secara turun-temurun maka yang terjadi adalah…
A.    Sel-sel selalu mengalami perubahan sampai mengalami fase tidak reproduktif
B.     Reproduksi menurun karena gen-gen unggul tergeser
C.     Gen-gen dominan termutasi menjadi gen resesif
D.    Sel-sel semakin tidak adaptif terhadap lingkungan
E.     Kualitas tanaman menurun, akibat sel-sel yang menua.

Pembahasan: Kultur jaringan secara terus menerus dapat menyebabkan sel-sel semakin tidak adaptif terhadap lingkungan.

6.      Teknologi cloning apabila diterapkan pada berbagai jenis hewan dalam jangka waktu yang panjang dapat menyebabkan dampak negative, yaitu…
A.    Akan terjadi isolasi reproduksi antar spesies
B.     Akan terjadi kepunahan secara massal
C.     Menghasilkan individu berumur pendek
D.    Menurunkan keanekaragaman hayati
E.     Menurunkan jumlah anggota populasi

Pembahasan: Teknologi cloning adalah sebuah teknik perkembangbiakan buatan yang menghasilkan keturunan dengan sifat sama persis seperti induknya. Jika diterapkan dalam jangka panjang, maka akan menyebabkan penurunan keanekaragaman hayati.

7.      Prinsip dasar bioteknologi tradisional memiliki perbedaan dengan bioteknologi modern dalam hal…
A.    Prinsip ilmiahnya
B.     Prosesnya
C.     Manfaatnya
D.    Bahan bakunya
E.     Produknya

Pembahasan: Bioteknologi konvensional memanfaatkan mikroorganisme dan proses-prosesnya seperti fermentasi, sedangkan bioteknologi modern menggunakan teknik manipulasi dan rekayasa terhadap DNA dan ilmu mikrobiologi dan biokimia. Perbedaan bioteknologi konvensional dan modern terletak pada proses-prosesnya.

8.      Keberhasilan rekayasa genetika menghasilkan tumbuhan unggul dan pengembangan hasilnya terus-menerus telah meningkatkan kekuatiran banyak kalangan, terutama ahli biologi karena…
A.    Menurunkan populasi plasma nutfah
B.     Memberikan keunggulan yang sesaat pada manusia
C.     Sifat unggul tidak dapat dipertahankan
D.    Sifat unggul memiliki toleransi yang tinggi terhadap lingkungan
E.     Gen-gen unggul plasma nutfah menjadi inaktif

Pembahasan: Dengan mengembangkan hanya tanaman unggul saja maka keanekaragaman tumbuhan (aka plasma nutfah) akan menurun karena tanaman yang tidak unggul tidak dikembangkan dan lama-kelamaan akan berkurang jumlahnya.

9.      Pada proses pembentukan hormone insulin dengan rekayasa genetika digunakan vector berupa plasmid yang terdapat di dalam bakteri. Peristiwa tersbut merupakan kajian biologi dalam tingkat…
A.    Molekul
B.     Sel
C.     Jaringan organ
D.    Sistem organ
E.     Organisme

Pembahasan: Plasmid adalah DNA sirkuler yang dimiliki bakteri yang setara dengan tingkatan molekuler.

10.  Prinsip pembentukan rekayasa genetika dengan hibridoma adalah…
A.    Memindahkan inti sel somatic ke dalam sel ovum
B.     Menggabungkan gen sel P Langerhans dengan plasmid bakteri E. colli
C.    Menggabungkan sel limfosit dengan sel kanker
D.    Menumbuhkan eksplan pada media agar-agar
E.     Menggambungkan gen bakteri Bacillus thuringinsis ke dalam tanaman kapas.

Pembahasan: Kloning (memindahkan inti sel somatic ke dalam sel ovum), Menghasilkan insulin (Menggabungkan gen sel P Langerhans dengan plasmid bakteri E. colli), Rekayasa Genetika dengan sel hibridoma (menggabungkan sel limfosit dengan sel kanker), Kultur jaringan (menumbuhkan eksplan pada media agar-agar), Tanaman kebal hama (Menggabungkan gen bakteri Bacillus thuringiensis ke dalam kapas.

11.  Dampak negatif penggunaan kultur jaringan bagi lingkungan adalah…
A.    Terjadi erosi plasma nutfah
B.     Menurunkan kualitas hasil pertanian
C.     Menyebabkan alergi pada manusia
D.    Serangga non-target mati dan penyerbukan terganggu
E.     Meningkatkan hasil pertanian dengan hasil buah yang unggul

Pembahasan: Karena tanaman hasil kultur jaringan mempunyai genotip yang sama dengan induk, maka keanekaragaman hayati (aka plasma nutfah) akan berkurang.

12.  Perbanyakan tanaman dengan kultur jaringan dapat menghasilkan jumlah tanaman yang banyak dan berseragam. Hal ini sangat menguntungkan dalam bidang pertanian, tetapi ada juga faktor yang dapat merugikan lingkungan yaitu…
A.    Menyebabkan alergi pada manusia yang mengonsumsi hasil tanaman kultur jaringan
B.     Terjadi erosi plasma nutfah
C.     Berkembangnya hama kebal insektisida
D.    Bertambahnya keanekaragaman hayati
E.     Berkurangnya kesuburan tanah.

Pembahasan: Karena tanaman hasil kultur jaringan mempunyai genotip yang sama dengan induk, maka keanekaragaman hayati (aka plasma nutfah) akan berkurang.

13.  Melalui teknik rekombinasi gen yang memanfaatkan bakteri E. colli, dapat diperoleh insulin dalam jumlah banyak dan cepat. Bagaimana prinsip dasar tersebut?
A.    Sel prokarion bakteri dan sel eukarion pancreas melebur membentuk sel hibrid
B.     Gen insulin dapat bekerja lebih ekspresif daripada E. colli
C.     Bakteri mengalami perubahan struktur kimia secara total
D.    Seluruh gen bakteri dapat memproduksi insulin
E.     Gen insulin pancreas disisipkan pada plasma bakteri

Pembahasan: Untuk memproduksi hormon insulin dalam jumlah banyak dan cepat, maka dilakukan rekombinasi gen pada bakteri E. colli. Gen penghasil insulin manusia disisipkan pada plasma bakteri sehingga bakteri tersebut terkode ulang untuk mensekresikan hormon insulin.

14.  Penemuan anti serangga menimbulkan implikasi positif yang menimbulkan yaitu berkurangnya pencemaran lingkungan karena tanaman tersebut tidak membutuhkan pestisida dalam jumlah yang banyak. Namun demikian, akan muncul dampak negative terhadap lingkungan yaitu…
A.    Populasi serangga meningkat
B.     Kualitas hasil panen menurun
C.     Pertumbuhan gulma meningkat
D.    Keseimbangan ekosistem terganggu
E.     Tanaman anti srangga sulit berkembang biak

Pembahasan: Tanaman anti serangga menggunakan prinsip kerja rekombinasi DNA, dengan menyisipkan DNA pembuat racun sehingga tanaman tersebut dapat memproduksi racun untuk membunuh serangga yang memakannya. Walaupun dengan begitu penggunaan pestisida dapat dikurangi, tetapi serangga tetap mati sehingga mengganggu rantai makanan dan ekosistem.

15.  Salah satu keuntungan bioteknologi ialah penemuan bibit unggul di bidang pertanian, Namun, penemuan ini juga memberi dampak bagi lingkungan, yaitu…
A.    Penurunan keanekaragaman hayati
B.     Peningkatan unsure hara
C.     Tanaman cepat mati
D.    Lingkungan tercemar
E.     Merusak habitat asli

Pembahasan: Dengan mengembangkan hanya tanaman unggul saja maka keanekaragaman tumbuhan akan menurun karena tanaman yang tidak unggul tidak dikembangkan dan lama-kelamaan akan berkurang jumlahnya.

No comments:

Post a Comment