APSiswaNavbarV2

redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

Peta Belajar Bersama

Sebelum masuk ke materi bioteknologi, coba sobat pintar perhatikan apa yang perlu kita pelajari dari peta belajar bersama berikut ya....

Sudah di cek, Sobat? Sekarang waktunya kita mulai belajar bersama…

 

Bioteknologi

Bioteknologi berasal dua kata yaitu bios yang berarti hidup dan teknologi sehingga akan menghasilkan sebuah cabang ilmu baru yaitu Ilmu yang mempelajari mengenai bagaimana cara memanfaatkan makhluk hidup seperti jamur,bakteri, virus dan sebagainya yang dapat dimanfaatkan untuk kemaslahatan manusia di bumi ini.

Ilmu bioteknologi sudah sangat berkembang pesat yang pada awalnya hanya bioteknologi konvensional kini sudah merambah pada bioteknologi modern.

Tentu Sobat Pintar jadi penasaran tentang jenis teknologi yang satu ini kan? Yuk, kita pahami materi ini bersama.

Manfaat Bioteknologi Konvensional

Sobat Pintar coba perhatikan contoh pembuatan makanan yang menggunakan prinsip bioteknologi konvensional yang dapat kita temui disekitar kita berikut ini.

  • Pembuatan yoghurt, merupakan hasil fermentasi dari susu dengan memanfaatkan bakteri Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus. Nah jika susu sudah kental maka jadilah yoghurt tersebut.
  • Pembuatan keju, keju juga memanfaatkan bakteri baik yaitu Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus lactis, dan Propioni bacterium.
  • Pembuatan kecap, didapatkan dari proses hasil fermentasi kedelai untuk dijadikan kecap memanfaatkan jamur atau fungi dengan jenis Rhizopus oligosporus dan Rhizopus stolonifer.
  • Pembuatan tempe, hasil fermentasi menumbuhkan spora jamur Rhizopus oligosporus pada biji kedelai.
  • Pembuatan tauco, hasil fermentasi biji kedelai oleh kapang, khamir, ataupun bakteri. Pada pembuatan tauco terdapat dua kali proses fermentasi. Fermentasi pertama dilakukan oleh kapang dan fermentasi kedua dilakukan oleh bakteri atau khamir halotoleran dalam larutan garam.

Bioteknologi Konvensional


Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan organisme secara langsung dengan metode sederhana. Oleh karena itu, meskipun bisa diproduksi secara massal melalui pabrik, tetapi bioteknologi konvensional tidak bisa diproduksi dalam jumlah besar.

Beberapa ciri dari bioteknologi konvensional, antara lain:

  1. masih menerapkan teknik-teknik biologi yang terbatas
  2. masih menggunakan mikroorganisme seadanya
  3. belum mengembangkan teknik sampai tingkatan molekuler yang terarah
  4. jumlah produknya relatif sedikit

Fermentasi merupakan salah satu contoh dari penerapan bioteknologi konvensional dan telah digunakan dalam menghasilkan produk, baik dalam skala kecil maupun industri besar (misalnya: tauco, kecap, minuman anggur, dan sake).

Sobat Pintar tentunya sering menjumpai pula beberapa produk fermentasi yang bersifat khas dalam masyarakat (indigenous fermented food).

Latihan 1

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Pemuliaan tanaman untuk mendapatkan bibit unggul dengan cara memindahkan gen tertentu dari suatu species lain dengan perantaraan mikroorganisme dikenal sebagai....

A. Kultur jaringan

B. Rekayasa genetik

C. Transplantasi

D. Radiasi induksi

E. Mutasi buatan

Latihan 2

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Berikut ini merupakan kelebihan pengawetan makanan dengan menggunakan radiasi, kecuali....

A. Kesegaran bahan pangan tidak berubah

B. Tidak membusuk selamanya

C. Tidak menimbulkan polusi lingkungan

D. Meningkatkan mutu dan hygiene bahan pangan

E. Tidak menimbulkan residu zat kimia pada makanan

Latihan 3

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Dampak negatif yang ditimbulkan oleh kemajuan ilmu dan teknologi terhadap sumber daya manusia adalah....

A. Timbulnya pengangguran tenaga kerja pasar

B. Menurunnya sumber plasma nutfah

C. Produksi yang berlebihan menyebabkan turunnya harga

D. Terjadinya perubahan sikap sosial

E. Lahan pertanian berkurang, produksi kecil

Latihan 4

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Salah satu cara pemanfaatan bioteknologi dalam bidang kedokteran adalah menyambungkan....

A. DNA bakteri ke dalam pankreas manusia

B. Kromosom bakteri ke dalam DNA manusia

C. Gen yang memproduksi insulin ke dalam DNA bakteri

D. DNA virus ke dalam DNA bakteri

E. Gen virus ke dalam gen bakteri

Latihan 5

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Organisme yang mengandung gen dari spesies lain disebut….

A. transplantasi

B. transgenik

C. mutasi

D. implementasi

E. vaksinasi

Latihan 6

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Zat-zat berikut sudah dapat dihasilkan dengan bioteknologi, kecuali….

A. antibodi

B. insulin

C. bioinsektisida

D. vaksin influenza

E. testosteron

Latihan 7

Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan tepat!

Jenis makanan yang dihasilkan melalui proses fermentasi ragi yang dibuat dari Saccharomyces cereviceae adalah ….

A. kecap

B. tahu

C. tempe

D. yoghurt

E. roti

Bioteknologi Modern

Sobat Pintar, bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang menggunakan prinsip-prinsip ilmiah dengan teknik rekayasa genetika (DNA), mikrobiologi, dan biokimia.

Ciri-ciri bioteknologi modern, antara lain:

  1. steril
  2. produksi dalam jumlah lebih banyak
  3. kualitasnya standar dan terjamin
  4. memanfaatkan metode-metode modern bioteknologi


Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan suatu teknik atau metode untuk mengisolasi bagian-bagian tanaman (sel, jaringan, atau organ seperti akar, batang, daun, dan pucuk) kemudian menumbuhkan bagian tersebut secara aseptis pada medium kultur secara in vitro. Dengan demikian, bagian-bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri dan dapat menjadi tanaman lengkap kembali.

Isolasi atau pemisahan bagian tanaman dapat dilakukan secara mekanis maupun kimiawi (enzimatis). Kultur jaringan pada tanaman dapat dilakukan karena setiap tanaman mempunyai sifat totipotensi. Totipotensi adalah kemampuan sel tanaman untuk menjadi tanaman baru yang lengkap, jika ditumbuhkan dalam medium atau lingkungan yang sesuai.

Keuntungan kultur jaringan antara lain:

  • untuk memperoleh bibit tanaman unggul dalam waktu singkat dan jumlah banyak
  • tidak membutuhkan area yang luas
  • sifat yang dikultur sesuai dengan induknya

Rekayasa Genetika

Tahun 1973 merupakan sejarah yang mengawali penelitian sebelum berkembangnya rekayasa genetika, yaitu pencangkokan gen mamalia ke dalam sel bakteri, sehingga menimbulkan fenotip maupun genotip yang baru. Teknik rekayasa genetika dapat dilakukan melalui Teknologi DNA Rekombinan, Transplantasi Nukleus, Kloning dan Teknologi Hibridoma.

Bioteknologi Modern

Prinsip yang digunakan untuk memperoleh organisme transgenik adalah sebagai berikut:

Teknologi DNA Rekombinan (Recombinant DNA Technology)

Teknologi DNA rekombinan atau disebut juga Rekayasa Genetika adalah suatu metode manipulasi gen, dengan cara menyisipkan (insert) gen yang dikehendaki ke dalam suatu organisme. Hasil penggabungan DNA dari individu yang tidak sama ini disebut DNA rekombinan.

Transplantasi Nukleus

Dua ahli mikrobiologi (Robert Briggs dan Thomas King) adalah orang yang pertama kali melakukan percobaan transplantasi nukleus pada tahun 1950-an. Kemudian, John Gurdon melanjutkan penelitian tersebut. Mereka menghancurkan nukleus dari sel telur katak menggunakan radiasi sinar ultra violet dan menggantinya dengan nukleus dari sel usus embrio katak (berudu) yang sedang berkembang.

Nukleus dari sel usus tersebut diambil dengan mikropipet. Bila nukleus berasal dari sel usus embrio muda yang belum terdiferensiasi, maka sel telur penerima (resipien) dapat berkembang menjadi berudu. Perkembangan ini tidak terjadi, jika nukleus diambil dari sel usus berudu yang telah terdiferensiasi. Transplantasi atau pemindahan nukleus dari satu sel ke sel yang lain dapat menghasilkan individu yang baru.

Kloning

Selain transplantasi gen, pembentukan individu baru dapat dilakukan dengan teknik yang disebut kloning. Kloning adalah suatu metode untuk menghasilkan keturunan atau individu yang identik secara genetik dengan induknya.

Pada tahun 1997, para peneliti dari Skotlandia (Ian Wilmut dan rekan-rekannya) berhasil menghasilkan seekor domba yang kemudian diberi nama Dolly. Pada penelitiannya, mereka mengambil sel telur dari satu domba dan menghilangkan nukleusnya.

Selanjutnya, sel telur tanpa nukleus tersebut digabungkan dengan sel kelenjar susu (kambing) dari domba lainnya menggunakan aliran arus listrik. Setelah 6 hari ditumbuhkan dalam kultur, terbentuk embrio dan ditanam di dalam uterus domba lainnya (domba ke-3 yang mirip dengan pendonor sel telur). Akhirnya, domba tersebut melahirkan anak yang identik dengan domba pendonor sel ambing.

Teknologi Hibridoma

Teknologi hibridoma adalah suatu metode penggabungan (fusi) dua macam sel dari organisme yang sama atau berbeda untuk mendapatkan sel hibrid (hibridoma) yang mempunyai kombinasi kedua sifat tersebut. Salah satu metode yang digunakan dalam proses penggabungan sel menggunakan tenaga listrik, sehingga prosesnya disebut elektrofusi. Hibridoma dimanfaatkan untuk memperoleh antibodi, misalnya antibodi monoklonal.

Dampak Positif Bioteknologi Modern

Sobat Pintar, bioteknologi berdampak bagi perkembangan berbagai bidang, baik bidang pangan, pertanian, kesehatan dan pengobatan, maupun bidang peternakan.

Dampak positif dari bioteknologi adalah dihasilkannya produk-produk yang bermanfaat bagi peningkatan kesejahteraan manusia.

Pembasmi hama tanaman

Penerapan bioteknologi untuk pembasmian hama tanaman dengan memanfaatkan mikroorganisme disebut biological control. Salah satu contoh mikroorganisme yang digunakan adalah Bacillus thuringiensis, yaitu bakteri yang digunakan sebagai patogen terhadap hama tanaman (ulat).

Tanaman Pengikat Nitrogen

Bioteknologi dapat menghasilkan tanaman yang mampu mengikat nitrogen bebas dari udara dengan menggunakan bakteri seperti Rhizobium dan Acetobacter.

Pengelola limbah

Bioteknologi dapat menghasilkan mikroorganisme strain baru yang dapat mengurangi polutan. Bakteri Clostridium butyricum digunakan untuk mengatasi limbah cair yang mengandung gula sebagai limbah buangan dari pabrik alkohol. Bakteri tersebut mampu menguraikan gula menjadi gas H2.

Bakteri kelompok metanogen (penghasil metana), yaitu Methanomonas mecanica dapat menguraikan limbah bahan-bahan organik (kotoran ternak). Mikroorganisme dapat digunakan dalam proses bioremediasi karena mengurangi bahan-bahan polutan dan meningkatkan kualitas tanah dan air.

Pemisah logam dari bijihnya

Bakteri Thiobacillus ferooksidans merupakan bakteri yang memperoleh energi hasil oksidasi zat anorganik (besi dan belerang pada batuan), sehingga tergolong dalam kemolitoautotrof. Bakteri ini dapat tumbuh subur pada lingkungan tanpa zat organik karena dapat menggunakan karbon langsung dari CO2 di udara dan dapat tumbuh pada lingkungan asam.

Menghasilkan bayi tabung

Pada umumnya, pasangan yang menginginkan bayi tabung adalah pasangan yang mempunyai hambatan dalam menghasilkan keturunan (infertilitas). Bayi tabung dilakukan dengan menyatukan sel telur dan sel sperma di laboratorium secara in vitro.

Menghasilkan masalah kesehatan
Penemuan berbagai obat-obatan, seperti vaksin, antibiotik, hormon, dan antibodi monoklonal dapat membantu mengatasi masalah kesehatan.

Dampak Negatif Bioteknologi Modern

Sobat Pintar, dampak negatif dari bioteknologi membahayakan terutama bagi orang yang tidak paham terhadap lingkungan. Ada etika yang harus dilakukan untuk mengembangkan produk bioteknologi.

Berikut ini dampak negatif dari bioteknologi.

  1. Rusaknya ekosistem, tanaman transgenik dapat menyebabkan adanya hama super akibat mutasi dan punahnya spesies tertentu yang menyebabkan keseimbangan ekosistem terganggu.
  2. Hilangnya beberapa jenis hewan dan tumbuhan tertentu, bioteknologi hanya mengembangkan tanaman dan hewan yang berkualitas bagus saja, sedangakan hewan dan tumbuhan dengan kualitas kurang baik akan punah.
  3. Dapat menyebabkan alergi, karena tidak semua orang cocok dengan gen asing yang di masukkan ke dalam tubuhnya maka produk trangenik dapat menyebabkan alergi. Oleh karena itu harus berhati-hati ketika mengkonsumsi produk bioteknologi.
  4. Dapat merugikan petani tradisional, karena keuntungan bioteknologi dan adanya hak paten hasil rekayasa genetika yang berfokus pada suatu kelompok atau negara maju.

Latihan 1

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Dampak negatif yang ditimbulkan oleh kemajuan ilmu dan teknologi terhadap sumber daya manusia adalah....

A. Timbulnya pengangguran tenaga kerja pasar

B. Menurunnya sumber plasma nutfah

C. Produksi yang berlebihan menyebabkan turunnya harga

D. Terjadinya perubahan sikap sosial

E. Lahan pertanian berkurang, produksi kecil

Latihan 2

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Salah satu cara pemanfaatan bioteknologi dalam bidang kedokteran adalah menyambungkan....

A. DNA bakteri ke dalam pankreas manusia

B. Kromosom bakteri ke dalam DNA manusia

C. Gen yang memproduksi insulin ke dalam DNA bakteri

D. DNA virus ke dalam DNA bakteri

E. Gen virus ke dalam gen bakteri

Latihan 3

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Pemuliaan tanaman untuk mendapatkan bibit unggul dengan cara memindahkan gen tertentu dari suatu spesies lain dengan perantaraan mikroorganisme dikenal sebagai....

A. Kultur jaringan

B. Rekayasa genetik

C. Transplantasi

D. Radiasi induksi

E. Mutasi buatan

Latihan 4

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Berikut ini merupakan kelebihan pengawetan makanan dengan menggunakan radiasi, kecuali....

A. Kesegaran bahan pangan tidak berubah

B. Tidak membusuk selamanya

C. Tidak menimbulkan polusi lingkungan

D. Meningkatkan mutu dan kebersihan bahan pangan

E. Tidak menimbulkan residu zat kimia pada makanan

Latihan 5

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Organisme yang mengandung gen dari spesies lain disebut….

A. transplantasi

B. transgenik

C. mutasi

D. implementasi

E. vaksinasi

Latihan 6

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Vektor yang umumnya digunakan dalam rekayasa genetika adalah….

A. mitokondria

B. kromosom

C. plasmid

D. kloroplas

E. ribosom

Latihan 7

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Bioteknologi untuk mentransfer gen antihama pada tanaman tembakau dapat memanfaatkan aktivitas mikroorganisme….

A. Propionibacterium

B. Lactobacillus casei

C. Acetobacter xylinum

D.  Bacillus thuringiensis

E. Rhizopus oryzae

redesain-navbar Portlet