MODUL BIOLOGI KLS 12 SMA

akan mengalami penyusutan (rudimenter),
bahkan bisa jadi akan menghilang.
Contohnya adalah Jerapah.
Menurut Lamarck pada mulanya Jerapah
berleher pendek. Karena makanannya berupa
dedaunan yang tinggi, maka jerapah
menggerakan/menggunakan lehernya untuk
dapat menjangkau makanannya. Karena
terbiasa dengan hal ini maka semakin lama,
leher Jerapah yang tadinya pendek menjadi
semakin panjang. Dapatkah kalian
menyebutkan contoh lainnya?
3. Thomas Robert Malthus (Inggris, 1766 – 1834)
Malthus menjelaskan bahwa jumlah penduduk
naik seperti deret ukur (1, 2, 4, 8, 16, …)
sedangkan bahan makanan yang tersedia naik
seperti deret hitung (1, 2, 3, 4, 5, …). Dengan
demikian dapat disimpulkan bahwa jumlah
kenaikan penduduk lebih cepat daripada
kenaikan produksi pangan. bukunya yang
berjudul “An Essay on the Principle of
Population”.. Makhluk hidup yang mampu
bertahan hidup dan mampu beradaptasi
dengan lingkungannya maka akan survive dan
akan lolos dari seleksi alam.
4. Alfred Russel Wallace (1823-1913)
Russel melakukan pengamatan tentang
adanya penyebaran flora dan fauna di wilayah
oriental (Sumatera, Jawa, dan Kalimantan),
ternyata flora dan fauna di sana mempunyai
banyak persamaan dengan wilayah Australia ,
Maluku dan Sulawesi sebagai daerah transisi.

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 286

5. Charles Robert Darwin (Inggris, 1809–1882)
Dalam pelayarannya menuju Kepulauan
Galapagos, Darwin menemukan berbagai
macam burung Finch yang memiliki berbagai
macam bentuk paruh. Bentuk paruh burung
Finch yang berbeda tersebut disesuaikan
dengan kebutuhan makanannya. Lebih lanjut
Darwin menggunakan teori evolusi menurut
Malthus dan Wallace nya antara lain seperti
berikut:
a. Tidak ada individu yang sama; artinya
antara individu yang satu dengan yang
lainnya mempunyai perbedaan atau variasi
walaupun dalam satu spesies dan variasi
tersebut bersifat menurun.
b. Setiap populasi cenderung bertambah
banyak karena mempunyai kemampuan
untuk bereproduksi.
c. Bertambahnya populasi tidak akan berjalan
terus-menerus, tetapi kenaikan populasi
akan dipengaruhi oleh faktor-faktor
pembatas.
d. Jumlah individu yang dilahirkan lebih
banyak daripada individu yang dapat
bertahan hidup.
e. Masing-masing individu akan mengadakan
persaingan untuk mendapatkan makanan
agar dapat mempertahankan hidupnya.
f. Adanya seleksi alam akan mengakibatkan
individu harus beradaptasi dengan
lingkungannya.

287 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

Dalam perkembangannya, makhluk hidup
akan mengalami perubahan secara berangsur-
angsur dari generasi ke generasi yang
mengarah pada terbentuknya spesies baru,
sedangkan yang tidak mampu beradaptasi akan
mati atau punah. Hal tersebut tertuang dalam
bukunya yang berjudul“On The Origin Spesies
By Means Of Natural Selection”, yang berarti
terjadinya spesies baru melalui proses seleksi
alam, dan “The Preservation Of Favored Races
In The Strunggla For Live” yang berarti, setiap
individu harus berusaha mendapatkan
kebutuhan untuk kelangsungan hidup.

Dari berbagai teori Darwin yang dijelaskan
di atas, maka dapat ditarik kesimpulan seperti
berikut.
a. Spesies yang ada sekarang berasal dari

spesies yang hidup di masa lampau.
b. Evolusi yang terjadi melalui proses seleksi

alam.
c. Proses evolusi dipengaruhi oleh lingkungan
6. Erasmus Darwin (Inggris, 1731-1802)

Evolusi terjadi karena bagian fungsional
terhadap stimulus adalah diwariskan.
“Zoonamia” adalah judul buku yang menentang
teori evolusi dari Lamarck. Beliau mengatakan
bahwa populasi jerapah adalah heterogen, ada
yang berleher pendek dan ada yang berleher
panjang. Jerapah-jerapah tersebut berkompetisi
untuk mendapatkan makanan. Dari persaingan
tersebut jerapah berleher panjang akan menang
dan akan tetap hidup, Jerapah yang berleher

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 288

pendek mati dan perlahan-lahan mengalami
kepunahan.
7. August Weismann (1934-1914)

Weismann berpendapat bahwa sel-sel tubuh
tidak dipengaruhi oleh lingkungan dalam
pewarisan sifat pada keturunannya, melainkan
berdasarkan pada prinsip genetika. Weismann
melakukan percobaan terhadap dua ekor tikus
yang dipotong ekornya dan kemudian kedua
tikus tersebut dikawinkan. Sampai generasi ke
21 tikus tersebut tetap menghasilkan anakan
yang berekor panjang. Dari percobaan yang
dilakukan tersebut akhirnya Weismann menarik
kesimpulan bahwa perubahan sel tubuh tidak
diwariskan kepada generasi berikutnya hanya
karena perubahan lingkungan dan evolusi
merupakan gejala seleksi alam terhadap faktor-
faktor genetika.

C. Prinsip Evolusi
Berikut ini adalah prinsip-prinsip yang bekerja ketika
proses evolusi terjadi:
1. Pada satu waktu evolusi terjadi lebih cepat dari
yang lainnya. Bentuk baru muncul dan bentuk
lama punah.
2. Laju kecepatan evolusi tidak sama pada
organisme yang berbeda.
3. Spesies baru bukan merupakan bentuk yang
paling sempurna tapi bentuk yang sudah
terspesialisasi.
4. Evolusi tidak selalu dari yang sederhana ke
yang kompleks

289 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

5. Evolusi terjadi dalam populasi bukan dalam
individu.

D. Macam-macam Evolusi
Berbagai macam teori evolusi yang dicetuskan oleh
para tokoh di atas, akan menjadi dasar pemikiran
tentang evolusi selanjutnya. Proses evolusi dapat
dibedakan atas dasar faktor-faktor berikut:
1. Evolusi berdasarkan arahnya
Berdasarkan arahnya evolusi dibedakan
menjadi dua, yaitu:
a. Evolusi progresif; merupakan evolusi
menuju pada kemungkinan dapat bertahan
hidup (survival). Proses ini dapat dijumpai
melalui peristiwa evolusi yang terjadi pada
burung Finch.
b. Evolusi regresif; merupakan proses menuju
pada kemungkinan kepunahan. Hal ini
dapat dijumpai melalui peristiwa evolusi
yang terjadi pada hewan dinosaurus.
2. Evolusi berdasarkan arah perubahannya
a. Makroevolusi; perubahan evolusi yang
dapat mengakibatkan perubahan dalam
skala besar. Adanya makroevolusi dapat
mengarah kepada terbentuknya spesies
baru.
b. Mikroevolusi; proses evolusi yang hanya
mengakibatkan perubahan dalam skala
kecil. Mikroevolusi ini hanya mengarah
kepada terjadinya perubahan pada
frekuensi gen atau kromosom.

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 290

3. Evolusi berdasarkan hasil akhir
a. Evolusi Divergen; merupakan proses
evolusi yang perubahannya berasal dari
satu spesies menjadi banyak spesies baru.
Evolusi divergen ditemukan pada peristiwa
terdapatnya lima jari pada vertebrata yang
berasal dari nenek moyang yang sama dan
sekarang dimiliki oleh bangsa primata dan
manusia.
b. Evolusi Konvergen; merupakan proses
evolusi yang perubahannya didasarkan
pada adanya kesamaan struktur antara dua
organ atau organisme pada garis sama dari
nenek moyang yang sama. Hal ini dapat
ditemukan pada hiu dan lumba-lumba. Ikan
hiu dan lumba-lumba terlihat sama seperti
organisme yang berkerabat dekat, tetapi
ternyata hiu termasuk dalam pisces,
sedangkan ikan lumba-lumba termasuk
dalam mamalia.

➢ Penugasan 2

Buatlah sebuah makalah/karya tulis tentang evolusi. Sebagai contoh
Virus Covid 19. Apakah evolusi atau sebuah rekayasa genetika.
Carilah referensi dari buku, majalah, koran, dan internet..
Kumpulkan untuk selanjutnya diadakan diskusi kelas.

➢ Rangkuman Materi

1. Teori asal-usul makhluk hidup terdiri atas teori
Abiogenesis dan teori Biogenesis.

291 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

2. Evolusi merupakan perubahan struktur tubuh
makhluk hidup yang berlangsung secara perlahan-
lahan dalam waktu sangat lama.

3. Evolusi memiliki kecendrungan untuk dapat
bertahan hidup (evolusi progresif) atau sebaliknya
(evolusi regresif)

4. Berdasarkan skala perubahannya evolusi
dibedakan menjadi makroevolusi dan mikroevolusi.
Sedangkan berdasarkan hasil akhir dibedakan
menjadi evolusi divergen dan konvergen.

➢ Latihan Soal

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan memberi
tanda silang (X) pada hurup A, B, C, D atau E!

1. Berikut ini adalah pernyataan yang berhubungan
dengan asal usul kehidupan:
1. Timbulnya kehidupan hanya mungkin jika telah
ada kehidupan sebelumnya
2. Belatung tidak terbentuk dari daging yang
membusuk
3. Pada atmosfer purba tidak terdapat unsur
oksigen
4. Zat hidup yang paling sederhana berkembang
menjadi organisme yang lebih kompleks dalam
waktu berjuta – juta tahun
Pernyataan di atas yang sesuai dengan teori
Biologi modern adalah…
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 3

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 292

D. 2 dan 4
E. 3 dan 4
2. Perhatikan gambar berikut ini!

Berdasarkan gambar hasil percobaan di atas
maka dapat disimpulkan bahwa…
A. Belatung berasal dari lalat yang muncul atau

berasal dari daging
B. Belatung menyebabkan lalat dating dan

bertelur dalam daging
C. Belatung berasal dari bakteri dalam daging

busuk
D. Belatung bukan berasal dari daging

melainkan darii telur lalat
E. Pada toples nomor 3 tidak ada belatung

karena memiliki kadar oksigen tinggi
3. Pernyataan omne vivum ex ovo, omve ovum ex

vivo menjelaskan bahwa…
A. kehidupan selalu berasal dari organisme yang

bertelur
B. kehidupan dapat berasal dari benda mati
C. tak ada kehidupan tanpa telur
D. sebelum ada individu, maka harus ada telur

terlebih dahulu
E. kehidupan ada karena telah ada kehidupan

sebelumnya

293 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

4. Louis Pasteur melakukan percobaan
menggunakan labu leher angsa untuk mengetahui
asal-usul kehidupan. Fungsi pipa leher angsa pada
tabung tersebut adalah…
A. Mencegah hubungan dengan udara luar
B. Membiarkan mikroorganisme dan udara keluar
masuk
C. Mencegah masuknya udara luar dan
membiarkan mikrooerganisme masuk
D. Menghalangi mIkroorganisme masuk dan
membiarkan udara keluar masuk
E. Menghambat pernapasan mikroorganisme
dalam kaldu dengan udara luar

5. Pada eksperimen Miller, tabung percobaan yang
diisi gas hidrogen, metana, amonia, dan uap air bila
diberi aliran listrik akan membentuk…
A. Asam amino
B. Adenin
C. Gula sederhana
D. ATP
E. Glukosa

6. Perhatikan gambar eksperimen Stanley Miller
berikut ini!

Kesimpulan dari percobaan yang dilakukan
Stanley Miller adalah…

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 294

A. Makhluk hidup berasal dari benda mati
B. Makhluk hidup sekarang berasal dari makhluk

hidup sebelumnya
C. Terbentuknya senyawa organic berasal dari

meteorit dan komet
D. Reaksi gas-gas atmosfer bumi purba

membentuk molekul organic sederhana
E. Atmosfer bumi purba terdiri dari metana,

ammonia, oksigen, air serta hydrogen
7. Seorang peneliti mengenai evolusi menemukan

beberpa fakta yang terjadi dialam antara lain:
1) Terdapat homologi organ
2) Adanya variasi individu dalam satu keturunan
3) Ditemukannya hewan yang sama pada tempat
yang berbeda
4) Semua species mempunyai potensi reproduksi
yang tinggi
Fakta yang diperoleh dan dapat dijadikan sebagai
dasar teori evolusi adalah…
A. 1 dan 3
B. 1 dan 2
C. 2 dan 3
D. 2 dan 4
E. 3 dan 4
8. Perhatikan pernyataan tentang teori evolusi
berikut!
1) Memanjangnya leher jerapah karena

pengaruh lingkungan
2) Jerapah berleher panjang berasal dari jerapah

berleher pendek
3) Nenek moyang jerapah berleher panjang dan

berleher pendek

295 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

4) Jerapah berleher pendek mati kelaparan,
sedangkan jerapah berleher panjang tetap
hidup

Adaptasi menurut Lamarck ditunjukkan oleh
nomor ….

A. 3 dan 4
B. 1 dan 3
C. 2 dan 3
D. 1 dan 2
E. 4 dan 5
9. Teori evolusi Darwin menyatakan “Alam akan
mengadakan seleksi terhadap makhluk yang ada di
dalamnya, hanya makhluk hidup yang mampu
beradaptasi dengan lingkungan yang dapat
bertahan hidup”.

Fenomena evolusi yang sesuai dengan
pendapat Darwin tersebut adalah…
A. Usus buntu pada manusia mengalami

penyusutan dan mengecil karena manusia
menjadi pemakan segala (omnivora
B. Populasi jerapah leher panjang lebih banyak
setelah populasi pohon berbatang pendek
sebagai penyedia makanannya berkurang
C. Populasi kupu-kupu Biston bitularia sayap
gelap lebih banyak dibandingkan kupu-kupu
Biston bitularia sayap cerah setelah revolusi
industry
D. Populasi ular semakin menurun ketika berada
di lingkungan yang terdapat banyak
predatornya

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 296

E. Populasi tikus berekor pendek menurun seiring
menurunnya jumlah makanan yang tersedia di
lingkungannya

10. Kesimpulan dari teori Darwin adalah…
A. Manusia bisa saja berasal dari monyet
B. Homologi menjadi dasar makhluk hidup
berevolusi
C. Makhluk hidup dapat berubah sendiri secara
spontan
D. Hanya melalui mutasi makhluk hidup berubah
bentuk dan berevolusi
E. Makhluk hidup berubah bentuk karena seleksi
dan adaptasi

➢ Penilaian diri
Berilah tanda ✓ pada kolom “ya” jika mampu
memahami dan pada kolom “tidak” jika belum mampu

memahami kemampuan berikut!

NO KEMAMPUAN DIRI YA TIDAK

1. Apakah Ananda memahami teori asal usul
kehidupan?

2. Apakah Ananda memahami teori evolusi?

3. Apakah Ananda memahami mengenai prinsip evolusi

4. Apakah Ananda memahami mengenai macam-
macam evolusi?

5. Apakah Ananda dapat memahami hasil akhir dari
evolusi?

Tabel 1. Penilaian Diri 1

297 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

➢ Umpan balik dan tindak lanjut

Supaya Ananda dapat mengetahui tingkat
penguasaan terhadap materi, cocokkan hasil kerja
Ananda dengan kunci jawaban yang ada di bagian
akhir modul ini. Hitunglah jawaban benar Ananda
kemudian gunakan rumus berikut :

Rumus tingkat pemahaman = Skor yang diperoleh X 100%
Jumlah skor maksimum

Kriteria Tingkat Pemahaman

90% - 100% = Amat baik

80% - 89% = Baik

60% - 79% = Cukup

< 60% = Kurang

Apabila kriteria tingkat pemahaman Ananda cukup
atau kurang, maka Ananda harus mengulang

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 298

PEMBELAJARAN 8b
MEKANISME EVOLUSI

➢ Kompetensi Dasar
Menjelaskan teori, prinsip dan mekanisme evolusi
serta pandangan terkini para Ahli terkait spesiasi
3.9 Menjelaskan Teori Asal usul kehidupan, teori
Abiogenesis, Teori Evolusi prinsip evolusi,
mekanisme evolusi.
4.10 Menyajikan karya ilmiah terhadap gagasan baru
tentang kemungkinan
kemungkinan pandangan evolusi berdasarkan
pemahaman yang dimilikinya

➢ Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi tentang “Evolusi”, siswa
dapat :
1. Membandingkan mekanisme evolusi
2. Mengidentifikasi bukti-bukti evolusi
3. Menjelaskan pandangan baru tentang spesiasi
4. Menjelaskan implikasi teori evolusi dalam
masyarakat
5. Menyajikan karya ilmiah terhadap gagasan baru
tentang kemungkinan-kemungkinan pandangan
evolusi berdasarkan pemahaman yang dimilikinya

➢ Materi

Perubahan yang terjadi pada makhluk hidup secara
perlahan-lahan dalam jangka waktu yang lama disebut
dengan evolusi. Ketika perubahan tersebut terjadi

299 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

sedikit demi sedikit serta menghasilkan individu yang
berbeda dengan aslinya sehingga terbentuk spesies
baru maka proses tersebut disebut dengan spesiasi.

A. MEKANISME EVOLUSI
Tidak ada makhluk hidup yang sama persis

walaupun berada dalam satu spesies.
Keberadaan karakteristik yang dimiliki individu
berfungsi sebagai pembeda antara individu yang
satu dengan yang lainnya. Sifat yang dimiliki
individu dalam satu spesies disebut variasi.
Variasi genetik disebabkan karena adanya mutasi
gen dan rekombinasi gen dalam individu.
1. Mutasi gen; merupakan perubahan struktur

gen (DNA) yang dapat menyebabkan
terjadinya perubahan sifat suatu individu dan
bersifat menurun pada generasi berikutnya.
Meskipun terdiri dari gen yang jumlahnya
sangat banyak namun kemungkinan untuk
mengalami mutasi sangat jarang terjadi.
Angka yang menunjukkan jumlah gen yang
mengalami mutasi dari seluruh gamet yang
dihasilkan dari satu individu dalam suatu
spesies disebut angka laju mutasi.

Angka laju mutasi dari suatu individu
sangat rendah. Perbandingannya 1: 100.000,
artinya dalam setiap 100.000 gamet hanya
terdapat satu kemungkinan saja gamet yang
bermutasi. Namun demikian kemungkinan
mutasi yang menguntungkan juga sangat kecil
dengan perbandingan 1:1.000, artinya dalam
1.000 kali mutasi hanya ada satu

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 300

kemungkinan mutasi yang bersifat

menguntungkan. Hal ini dapat dijelaskan

dengan keterangan sebagai berikut:

a. Angka laju mutasi gen adalah 1 : 500.000

b. Jumlah gen yang mengalami mutase

1.000

c. Perbandingan antara mutasi gen yang

menguntungkan dengan mutasi yang

terjadi adalah adalah 1: 1.000

d. Jumlahpopulasi spesies adalah

100.000.000

e. Jumlah generasi selama spesies itu ada

20.000

Maka jumlah mutasi yang menguntungkan

dari spesies tersebut dapat dihitung sebagai

berikut:

1) Jumlah mutasi yang menguntungkan yang

mungkin saja terjadi pada setiap individu

adalah

1/500.000 1.000 1/1.000

= 1/500.000

2) Pada setiap generasi akan muncul mutasi

gen yang menguntungkan sebanyak:

1/500.000 100.000.000 = 200 gen

Selama spesies itu ada (20.000) generasi,

mutasi yang menguntungkan adalah:

200 x 20.000 = 4.000.000 gen.

Dengan demikian dapat disimpulkan

bahwa apabila mutasi yang menguntungkan

cukup besar maka kemungkinan akan

didapatkan spesies yang adaptif juga besar.

Mutasi dikatakan menguntungkan jika

301 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

menghasilkan spesies yang adaptif dan
memiliki viabilitas vitalitas yang tinggi.
Sedangkan mutasi dikatakan merugikan jika
menghasilkan gen yang bersifat letal.
2. Rekombinasi Gen; terjadi melalui perkawinan
silang yang menyebabkan perubahan
frekuensi gen pada generasi berikutnya.
Disebabkan karena adanya pembuahan atau
penyerbukan dari individu lain. Rekombinasi
gen merupakan dasar terjadinya evolusi,
karena melalui rekombinasi memungkinkan
adanya variasi baru. Selain Mutasi gen dan
rekombinasi gen evolusi juga didukung
adanya faktor-faktor sebagai berikut:
3. Seleksi Alam; alam akan terus mengadakan
seleksi terhadap makhluk hidup yang ada di
dalamnya. Individu yang memiliki adaptasi
yang baik, memiliki resistensi yang tinggi dan
dapat melanjutkan keturunannya saja yang
dapat mempertahankan hidupnya. Sedangkan
individu yang tidak dapat beradaptasi akan
mati kemudian mengalami kepunahan.
4. Aliran gen; terjadi melalui perpindahan alel di
antara populasi yang mengalami migrasi dan
individu yang melakukan perkawinan.
Perpindahan tersebut menghasilkan pola
kehidupan baru yang akan mendukung
terjadinya perubahan pada spesies tersebut.
Di tempat yang baru generasi yang muncul
akan berbeda dari spesies nenek moyang
asal-usulnya.

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 302

5. Perkawinan tidak acak; perkawinan tidak
acak dapat mengakibatkan alel yang
membawa sifat lebih disukai akan menjadi
lebih sering dijumpai di dalam populasi,
sedangkan alel dengan sifat yang tidak disukai
akan berkurang dan mungkin akan hilang dari
populasi. Perkawinan yang terjadi antar
keluarga dekat dapat mengakibatkan
frekuensi gen abnormal atau gen resesif.

6. Genetik Drift; merupakan perubahan secara
acak pada frekuensi gen dari populasi kecil
yang terisolasi. Hal ini dapat di jumpai pada
populasi terisolir kaum Amish di Amerika. Dari
setiap seribu kelahiran ada yang membawa
alel yang penyebab sifat cebol.
Hasil perkawinan secara acak tidak akan
mengubah populasi tertentu. Penghitungan
populasi secara acak dapat ditentukan dengan
Hukum Hardy Weinberg. Frekuensi alel dan
genotif dari suatu populasi dari generasi-ke
generasi berikutnya pada kondisi tertentu
selalu stabil. Adapun kondisi tersebut adalah:
1. Memiliki viabilitas dan vitalitas yang tinggi
2. Ukuran populasinya besar
3. Terjadi perkawinan secara acak
4. Tidak terjadi seleksi alam
5. Tidak terjadi mutasi
6. Tidak terjadi migrasi (imigrasi dan
emigrasi)

303 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

Fomulasi dari teori Hardy-Weiberg dapat

dijelaskan sebagi berikut:

a. Bila frekuensi alel A di dalam populasi

diumpamakan p

b. Frekuensi alel a diumpamakan q

c. Hasil perkawinan heterozigote antara Aa ×

Aa akan diperoleh hasil sebagai berikut:

1) Homozigot dominan AA = p × p = p2

2) Heterozigot 2(Aa) = 2(p × q) = 2pq

3) Homozigot resesif = aa = q × q = q2

Sehingga persamaan rumusnya

adalah: P2 (AA) + 2pq + q2 (aa)

Karena (p+q)2 =1, maka p + q =1,
sehingga p = 1 – q

Contoh soal:

1. Pada suatu populasi yang

berpenduduk 10.000 orang terdapat 36

orang yang menderita albino. Berapa

persentase orang yang normal dan

orang carier albino?

Jawab:

Sifat albino dikendalikan oleh gen

homozigot resesif yaitu aa

aa = q2

q2 = 36
10.000

q2 = 0,0036

q = √0,0036

q = 0,06
jika p + q = 1 maka p = 1 – q

p = 1 – 0,06

p = 0,94

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 304

a. Orang yang normal bergenotip
normal homozigot AA= p2
A = (0,94)2
A = 0,8836
Sehingga prosentase orang
normal adalah : 0,8836 x 100%
= 88,36 %

b. Orang yang carier bergenotip
Aa = 2 pq
= 2 (0,94 x 0,06) = 0,1128
Jadi prosentase orang carier
adalah = 0,1128 x 100% =
11,28%

2. Pada suatu populasi terdapat 25 orang

penderita kidal dari 10.000 orang.

Berapakah jumlah orang yang normal

carier?% 25
Jawab: kk = q2 =
10.000

q2 = 0.0025

q = √0,0025

q = 0,05
p+ q = 1 maka p = 1 – q

p = 1 – 0,05

p = 0,95

a. Orang yang normal bergenotip kk =
p2 = ( (0,95)2 = 0,9025

Sehingga orang yang normal

berjumlah = 0,9025 x 10.000 =

9,025 orang

b. Orang yang bergenotip kk = 2pq = 2

x 0,95 x 0,05= 0,095

305 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

Sehingga jumlah orang yang carier
adalah = 0,095 x 10.000 = 950
orang.

➢ Penugasan 1

Pada suatu populasi terdapat kelompok orang
merasakan PTC (Phenyl Thio Carbonide) sebesar
81%, sedangkan yang bukan perasa PTC adalah
9%.
a. Berapakah frekuensi gen perasa PTC dan bukan

perasa PTC?
b. Bagaimana perbandingan frekuensi genotipnya?

B. SPESIASI
Berikut hal-hal yang memengaruhi spesiasi, yaitu:
1. Domestikasi; yaitu suatu usaha pemuliaan
tanaman dan hewan dengan cara
membudidayakan tumbuhan maupun hewan liar
tersebut dengan tujuan untuk dijinakkan.
Contohnya yaitu budidaya ayam hutan yang
dikawinkan dengan ayam kampung kemudian
menghasilkan ayam bekisar.
2. Poliploidi; adalah suatu keadaan tidak normal,
dimana suatu organisme memiliki set kromosom
(genom) lebih dari sepasang. Peristiwa poliploidi
antara lain dipengaruhi oleh radiasi dan zat
kimia tertentu yang dapat menyebabkan
kromosom gagal berpisah. Terdapat dua jenis
poliploidi yaitu autopoliploidi dan allopoliploidi.
3. Mekanisme isolasi
Merupakan proses pembentukan individu
baru yang dipengaruhi oleh perbedaan iklim,

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 306

geografis, pematangan sel kelamin, perilaku
dan lain-lain. Mekanisme isolasi dibedakan
menjadi:
a. Mekanisme yang mencegah terbentuknya

hibrida; tidak dimungkinkannya pembuahan
karena sel sperma tidak dapat mencapai sel
telur. Kegagalan terbentuknya hibrid
disebabkan karena embrio yang tidak dapat
tumbuh, misalnya pada Rana pipiens.
b. Mekanisme yang mencegah terjadinya
perkawinan
Faktor-faktor yang menyebabkan gagal
mengadakan perkawinan antara lain seperti
berikut:
1) Isolasi geografis; Gunung, laut, padang

pasir, merupakan hambatan secara fisik
yang menghalangi perkawinan secara
alamiah. Individu yang spesiesnya sama
apabila terpisah habitatnya dan memiliki
lingkungan yang berbeda maka akan
menghalangi terjadinya perkawinan.
2) Isolasi Intrinsik
a. Isolasi musim; pematangan sel

kelamin dari dua individu yang terjadi
secara tidak bersamaan akan
menyebabkan gagal kawin secara
alami. Misalnya pada tumbuhan Pinus
radiate, berbunga bulan Februari
sedangkan Pinus muricata berbunga
April.
b. Isolasi perilaku; perbedaan perilaku
mengakibatkan dua spesies terpisah

307 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

tidak dapat saling melakukan
perkawinan. Contohnya ikan
Steackback memiliki cara percumbuan
yang khusus sebelum melakukan
perkawinan yang tidak dimiliki oleh
jenis ikan lain.
c. Isolasi gamet; yakni isolasi yang
terjadi pada dua spesies yang
simpatrik, disebabkan karena sel
gamet jantan tidak mempunyai
kemampuan hidup dalam saluran
betinanya
d. Isolasi habitat; terjadi karena adanya
dua populasi simpatrik yang memiliki
habitat yang berbeda, bila dikawinkan
antara anggota populasi tersebut akan
menghasilkan keturunan yang steril.
e. Isolasi mekanik; yaitu adanya
perbedaan struktural antara dua
individu yang dapat menghalangi
proses perkawinan. Misalnya
perbedaan bentuk morfologi alat
kelamin ataupun adanya perbedaan
ukuran tubuh yang sangat mencolok

C. Petunjuk Evolusi
1. Anatomi perbandingan
a. Homologi; organ-organ yang mempunyai
bentuk asal sama namun struktur dan
fungsinya berbeda. Contoh, tangan
manusia homolog dengan kaki depan
kucing, kuda, dan vertebrata lainnya. Agar

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 308

lebih jelas dapat dilihat pada Gambar 9.1
berikut ini!

Gambar 9.1 Homologi
b. Analogi; Organ-organ yang memiliki

kesamaan fungsi tetapi berbeda asal-
usulnya. Sebagai contoh, sayap burung
analog dengan sayap serangga. Agar lebih
jelas dapat di lihat pada Gambar 9.2
berikut ini!

Gambar 9.2 analogi

2. Embriologi Perbandingan; Pada fase-fase
perkembangannya, embrio hewan dan
manusia menunjukkan kecenderungan yang
hampir sama. Adanya persamaan bentuk
perkembangan yang dialami dari zigot sampai
embrio menunjukkan terdapat hubungan
kekerabatan pada Vertebrata. Makin banyak

309 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

persamaan yang dimiliki, maka semakin
dekatnya hubungan kekerabatannya. Untuk
dapat memahami embriologi perbandingan
perhatikan gambar 9.3 berikut ini!

Gambar 9.3 Embriologi Perbandingan

Suatu organisme dalam

perkembangannya cenderung untuk

merekapitulasi tahap-tahap perkembangan.

Sehingga dapat dikatakan bahwa Ontogeny

adalah Filogeni yang dipersingkat. Ontogeni

merupakan ulangan singkat dari filogeni. Yang

dimaksud dengan Ontogeni adalah sejarah

perkembangan organisme dari zigot sampai

dewasa sedangkan Filogeni adalah sejarah

perkembangan organisme dari filum yang

paling sederhana hingga yang paling

sempurna.

3. Petunjuk paleontology; ( ilmu tentang fosil).

Fosil adalah sisa-sisa makhluk hidup yang telah

membatu. diantaranya dapat berupa tulang,

cangkang, gigi, dan jejak kaki. Salah satu fosil

yang ditemukan secara lengkap adalah fosil

kuda. Fosil kuda yang diberi nama

Hyracotherium (Eohippus) ditemukan pada

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 310

hampir semua periode geologi. Diperkirakan
hidup sekitar 60 juta tahun yang lalu hidup pada
zaman Eosin. Perubahan-perubahan yang
terjadi dari Eohippus sampai Equus adalah
sebagai berikut:
a. Ukuran dari sebesar kucing berkembang

sampai menjadi sebesar kuda seperti
sekarang.
b. Perkembangan kepala makin besar
sehingga jarak antara ujung mulut dengan
mata makin panjang.
c. Leher makin tumbuh panjang dan mudah
digerakkan.
d. Perkembangan geraham depan dan
geraham belakang semakin sempurna
untuk menghancurkan makanan (rumput)
secara mekanis.
e. Anggota tubuh makin panjang, sehingga
kemampuan berlari makin cepat.
f. Perubahan bentuk dan jumlah jari kaki dari
yang berjumlah 5 menjadi tinggal satu jari
yang tumbuh membesar dan panjang. Jari
ke-2 dan ke-4 mereduksi hingga tidak
berfungsi lagi. Untuk memahami tentang
fosil kuda. Kalia dapat memperhatikan
gambar 9.4 berikut ini!

311 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

Gambar 9.4 Petunjuk

paleontology

4. Pengaruh Penyebaran geografis
Faktor utama yang menentukan berbagai

tipe atau karakteristik pada habitat tertentu
dipengaruhi oleh letak geografis. Iklim
merupakan salah satu faktor utama
terbentuknya daerah biografi. Daerah biografi
menekankan pada sejarah evolusi
(perkembangan) dari kelompok suatu
organisme. Dari mana mereka berasal,
bagaimana mereka menyebar, dan bagaimana
distribusinya.

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 312

➢ Penugasan 2.

Carilah Informasi tentang bukti teori evolusi, seperti
perubahan-perubahan evolusi pada virus, resistensi
hama, dan kasus seleksi alam lain yang tercatat
disertai gagasan atau pandangan ananda terhadap
evolusi. Carilah referensi dari buku, majalah, koran,
dan internet. Buatlah dalam sebuah makalah/karya
tulis. Kumpulkan untuk selanjutnya diadakan diskusi
kelas. .

➢ Rangkuman materi

1. Mekanisme evolusi dapat terjadi melalui mutasi,
genetik drif, aliran gen, rekombinasi gen, seleksi
alam, dan adaptasi

2. Proses evolusi dapat dipelajari dari petunjuk-
petunjuk yang ada yaitu adanya homologi dan
analogi, paleontologi, embriologi perbandingan dan
pengaruh penyebaran geografis.

3. Pembentukan spesies baru disebut spesiasi.
4. Mekanisme isolasi dibedakan menjadi mekanisme

yang mencegah terbentuknya hibrida dan
mekanisme yang mencegah terjadinya perkawinan

➢ Latihan Soal

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan memberi

tanda silang (X) pada hurup A, B, C, D atau E!

1. Perhatikan stuktur tubuh beberapa organisme

berikut!

1) Sayap burung

2) Kaki depan kuda

3) Sirip paus

4) Sirip ikan mas

313 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

5) Sayap kupu-kupu
6) Tangan manusia
Struktur tubuh organisme di atas yang
menunjukkan homologi adalah…
A. 1,2,3
B. 1,3,4
C. 2,3,6
D. 3,4,5
E. 3,4,6
2. Kejadian-kejadian yang terdapat di alam antara
lain:
1) Banyak ditemukannya Biston betularia hitam di

Inggris setelah revolusi industry
2) Paruh burung menjadi lebih pendek karena

mencari biji diantara batuan
3) Ditemukan lebih banyak belalang hijau di

lapangan rumput
4) Kaki kuda bertambah panjang karena

digunakan untuk berlari
Kejadian yang merupakan hasil dari proses
seleksi alam adalah….
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 3
D. 2 dan 4
E. 3 dan 4
3. Pada suatu populasi yang terdiri dari 100 individu,
terdapat 40 individu yang memiliki rambut keriting
dengan genotif homozigot dominan (HH), 15 orang
memiliki ramput keriting heterozigot (Hh), dan 45
orang memilikii rambut lurus dengan genotif hh.

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 314

Dari populasi tersebut besar frekuensi alel
adalah…
A. 0,525
B. 0,3
C. 0,45
D. 0,075
E. 0,225
4. Perhatikan pernyataan berikut!
1) Tidak terdapat barrier geografis
2) Disebabkan karena polimorfisme genetic
3) Terjadi pada lokasi geografis yang berbeda
4) Diakibatkan karena pembatas geografis
Ciri dari spesiasi simpatik ditunjukkan oleh
nomor…
A. 1 dan 2
B. 2 dan 3
C. 1 dan 3
D. 2 dan 4
E. 3 dan 4
5. Diketahui frekuensi alel a yaitu 55%. Presentase
alel A pada desa tersebut sebesar...
A. 100%
B. 50%
C. 45%
D. 22,9%
E. 60%
6. Salah satu bukti evolusi adalah adanya homologi
dan analogi organ satu organisme dengan
organisme lainnya. Berikut ini yang merupakan
analogi ditujukan oleh…
A. Sayap belalang dengan kaki depan kuda
B. Sirip paus dengan kaki depan buaya

315 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

C. Sayap kupu-kupu dengan sayap kelelawar
D. Sayap kelelawar dan sirip paus
E. Kaki depan katak dengan kaki depan kadal
7. Desa lembah dihuni oleh 200 individu dengan 2
individu albino. Berdasarkan data tersebut maka
jumlah penduduk desa lembah yang membawa
sifat albino (carier) adalah sebanyak….individu
A. 9
B. 18
C. 27
D. 36
E. 45
8. Perhatikan pernyataan berikut ini!
1) Belalang hijau banyak ditemukan di padang

rumput hijau
2) Kaki kuda semakin panjang untuk digunakan

berlari
3) Populasi ngengat hitam setelah revolusi

industry lebih banyak dari ngengat putih
4) Belalang coklat banyak ditemukan di padang

rumput hijau
Peristiwa di atas yang termasuk contoh dari
seleksi alam adalah…
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 1 dan 4
D. 3 saja
E. 3 dan 4
9. Dalam suatu daerah yang berpenduduk 10.000
orang, diketahui 25% penduduk wanitanya
mengalami buta warna. Berapa orangkah wanita
carier buta warna?

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 316

A. 950 orang
B. 2500 orang
C. 5000 orang
D. 7500 orang
E. 9500 orang
10. Diketahui frekuensi gen orang albino pada suatu
masyarakat adalah 16 diantara 10.000 orang.
Berapa persenkah orang pembawa sifat albino…
A. 77,8%
B. 76,8%
C. 67,8%
D. 7,68%
E. 7,78%
➢ Penilaian diri
Berilah tanda ✓ pada kolom “ya” jika mampu
memahami dan pada kolom “tidak” jika belum mampu
memahami kemampuan berikut!

NO KEMAMPUAN DIRI YA TIDAK
1.
2. Apakah Ananda memahami
3. mekanisme evolusi?
4.
5. Apakah Ananda memahami
Hukum Hardy Weinberg?
317
Apakah Ananda dapat memahami
tentang petunjuk evolusi?

Apakah Ananda memahami
tentang spesiasi?

Apakah Ananda dapat memahami
tentang mekanisme isolasi?

Tabel 1. Penilaian Diri 1

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

➢ Umpan balik dan tindak lanjut

Supaya Ananda dapat mengetahui tingkat
penguasaan terhadap materi, cocokkan hasil kerja
Ananda dengan kunci jawaban yang ada di bagian
akhir modul ini. Hitunglah jawaban benar Ananda
kemudian gunakan rumus berikut :

Rumus tingkat pemahaman = Skor yang diperoleh X 100%
Jumlah skor maksimum

Kriteria Tingkat Pemahaman

90% - 100% = Amat baik

80% - 89% = Baik

60% - 79% = Cukup

< 60% = Kurang

Apabila kriteria tingkat pemahaman Ananda cukup
atau kurang, maka Ananda harus mengulang

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 318

319 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

PEMBELAJARAN 9a
BIOTEKNOLOGI

➢ Kompetensi Dasar

Menganalisis prinsip-prinsip Bioteknologi dan
penerapannya sebagai upaya peningkatan
kesejahteraan manusia
3.10 Menganalisis prinsip-prinsip Bioteknologi dan

penerapannya, Jenis bioteknologi: konvensional
dan modern. produk bioteknologi. Dan dampak
pemanfaatan produk bioteknologi di
masyarakat.
4.10 Menyajikan laporan hasil percobaan penerapan
prinsipprinsip Bioteknologi Konvensional
berdasarkan scientific method

➢ Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari materi tentang “Evolusi”, siswa
dapat :
1. Menjelaskan pengertian bioteknologi.
2. Menjelaskan prinsip-prinsip bioteknologi dengan

produk bioteknologi.
3. Membedakan bioteknologi konvensional dan

modern

➢ Materi

Bioteknologi berasal dari kata bios (makhluk
hidup), teknos (aplikasi atau penerapan) dan logos
(ilmu). Sehingga bioteknologi dapat diartikan sebagai
ilmu tentang penerapan makhluk hidup melalui suatu
tahapan dan proses untuk menghasilkan produk atau

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 320

jasa guna meningkatkan kesejahteraan manusia. Jika
bahan yang digunakan adalah bahan hayati yang telah
direkayasa secara invitro maka bioteknologi tersebut
adalah bioteknologi modern. Sebaliknyaa jika tidak
maka disebut bioteknologi konvensional.

Bioteknologi bukanlah satu cabang ilmu khusus,
namun merupakan suatu cabang ilmu yang terintegrasi
dengan cabang imu lain. Misalnya biokimia, rekayasa
genetika, dan mikrobiologi. Ciri-ciri utama bioteknologi
adalah sebagai berikut: adanya agen biologi berupa
mikroorganisme, tumbuhan, atau hewan dan adanya
pendayagunaan secara teknologi dan industry serta
produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan
pemurnian.

A. Prinsip-prinsip Bioteknologi
Bioteknologi memiliki beberapa prinsip dasar.

Prinsip dasar bioteknologi diantaranya ialah
sebagai berikut ini :
• Fermentasi; mengubah suatu bahan menjadi

bahan lain dengan cara yang sederhana dan
dibantu oleh mikroorganisme. Contohnya
pembuatan roti, minuman anggur, yogurt, tuak
dan sake.
• Seleksi dan Persilangan; proses ini dilakukan
dengan memanipulasi DNA pada mikroba,
tanaman atau hewan agar memiliki sifat yang
lebih baik sehingga jika disilangkan akan
menjadi sebuah bibit unggul yang baik untuk
digunakan di kemudian hari. Contohnya ayam
leghorn, sapi avrshire, dan kedelai muria.

321 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

• Kultur Jaringan; proses memperbanyak
jaringan hewan dan tanaman atau sel-sel yang
ada didalam laboratorium tanpa mendapat
gangguan dari organisme lain. Contohnya
kultur jaringan anggrek dan pisang.

• Rekombinasi DNA; proses transfer segmen
DNA dari satu organisme ke DNA organisme
lain. Contohnya penyisian gen manusia pada
bakteri bacillus thuringiensis sehingga bakteri
tersebut dapat memproduksi insulin.

• Analisis DNA; sebuah proses reaksi rantai
polimerase sehingga dapat membuat kopi dan
segmen DNA.

B. Bioteknologi Tradisional atau Konvensional.
Sejak dulu manusia telah mengenal bahkan

telah menerapkan bioteknologi dalam kehidupan
sehari-hari. Tempe, adalah salah satu produk dari
bioteknologi. Makanan tersebut merupakan
makanan yang berasal dari proses fermentasi
(peragian) dengan menggunakan jasad hidup
seperti jamur (mikroba). Penggunaan mikroba
dimanfaatkan untuk mensintesis suatu produk
tertentu yang bermanfaat bagi manusia. Selain
tempe terdapat banyak lagi contoh bioteknologi
tradisional misalnya tape.

Dulu tempe dan tape dibuat hanya untuk
mencukupi kebutuhan sehari-hari. Ilmu yang
didapatkan merupakan warisan turun temurun dan
berdasarkan kebiasaan semata. Hanya saja
diproduksi dalam skala kecil untuk mencukupi
kebutuhan masing-masing dan belum ada

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 322

pengkajian prinsip-prinsip ilmiah. Namun kini

pembuatan tempe, tape dan produk bioteknologi

konvensional lainnya dibuat untuk diperjual belikan

bahkan mampu memproduksi dalam jumlah yang

banyak.

Kelebihan bioteknologi tradisional adalah

biasanya biaya produksi lebih murah,

menggunakan peralatan sederhana dan pengaruh

jangka waktu sudah dikatahui. Sedangkan

kekurangan bioteknologi tradisional adalah

perbaikan genetiknya tidak terarah, memerlukan

waktu yang relatif lama, belum ada pengkajian

prinsip-prinsip ilmiah, hasil tidak dapat diperkirakan

sebelumnya, tidak dapat mengatasi

ketidaksesuaian genetic, reproduksinya dalam

skala kecil, proses relatif belum steril dan kualitas

hasil belum terjamin.

Adapun aplikasi bioteknologi tradisional

mencakup berbagai aspek kehidupan manusia,

diantaranya yaitu aspek pangan, peternakan,

pertanian, dan kesehatan. Berikut ini contoh dari

bioteknologi tradisional di bidang;

1. pangan:

a. Tempe, bahan dasar kedelai, merupakan

hasil fermentasi jamur Rhizopus oryzae.

b. Kecap, bahan dasar kacang kedelai, hasil

fermentasi jamur Aspergillus wentii.

c. Tape, bahan dasar singkong atau beras

ketan, merupakan hasil fermentasi

Saccharomyces cereviceae.

d. Roti, bahan dasar terigu, merupakan hasil

fermentasi dari Sacharomyces cereviceae

323 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

e. Oncom, bahan dasar kacang kedelai, hasil
fermentasi Monila sitophyla
a.

bc

Gambar 10.1 a. tempe, b. kecap dan c. tapai

2. Peternakan:
a. Domba ankon, yaitu domba yang berkaki
pendek dan bengkok;
b. Sapi Jersey yang dapat menghasilkan susu
dan kandungan krim yang lebih bagus.

3. Pertanian
a. hidroponik,; merupakan cara bercocok
tanam tanpa menggunakan tanah, tetapi

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 324

dengan media air sebagai pengganti tanah

untuk pertumbuhan tanaman,

b. tanaman jenis mustard alami yang diteliti

yang dapat menghasilkan tanaman, kubis,

kembang kol, dan lain sebagainya.

4. Kesehatan

a. Vaksin; merupakan mikroorganisme yang

toksinnya dimatikan dan dapat bermanfaat

untuk meningkatkan imunitas.

b. Antibiotic; merupakan hasil isolasi dari

bakteri dan jamur yang dapat dimanfaatkan

untuk pengobatan. Penggunaan

mikroorganisme dilakukan secara langsung

dan sederhana. Dengan cara tersebut

kemungkinan akan dihasilkan zat-zat atau

senyawa penting bagi manusia.

➢ Penugasan 1

Sebutkan contoh mikroorganisme yang berperan
dalam bioteknologi tradisional, selain dari yang
disebutkan di atas minimal 5!

C. Bioteknologi Modern.
Seiring dengan perkembangan IPTEK,

bioteknologi juga mengalami perkembangan yang
pesat dan semakin canggih. Sekarang telah
ditemukan bagaimana cara kloning, rekayasa
genetika, terapi gen, bayi tabung dan juga kultur
jaringan. Semua itu merupakan bagian dari
bioteknologi modern. Untuk menemukan itu semua

325 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

memerlukan proses panjang yaitu melalui
pengkajian prinsip-prinsip ilmiah yang mendalam.

Kelebihan bioteknologi modern diantaranya
adalah hasil dapat diperhitungkan, dapat
mengatasi kendala ketidaksesuaian genetik,
perbaikan genetic dapat dilakukan secara terarah
dan menghasilkan individu yang memiliki sifat tidak
sama dengan sifat induknya. Sedangkan
kekurangan bioteknologi modern adalah biaya
produksi yang relative mahal, menjadikan jenis
tanaman monokultur, menyebabkan degradasi gen
jenis lokal, memerlukan teknologi yang canggih
dan pengaruh jangka panjang yang belum
diketahui.

Dalam bidang kedokteran bioteknologi modern
mempunyai peranan yang sangat penting. Selain
dibantu oleh alat-alat canggih misalnya pembuatan
antibodi monoklonal, vaksin, antibiotika, dan
hormon didukung juga oleh ilmu-ilmu lainnya
diantaranya adalah mikrobiologi, biokimia,
genetika, biologi sel, teknik kimia, dan enzimologi.
Saat ini, aplikasi bioteknologi tidak hanya pada
mikroorganisme saja, namun pada tumbuhan dan
hewan. Terdapat empat prinsip dasar bioteknologi,
yaitu: Penggunaan agen biologi, penggunaan
metode tertentu, dihasilkannya suatu produk
turunan, dan melibatkan banyak disiplin ilmu.

Bioteknologi modern sangat erat dengan
rekayasa genetika, rekayasa dilakukan bukan
hanya pada kondisi lingkungan dan media tumbuh
saja, melainkan juga dilakukan pada susunan gen
dalam kromosom makhluk hidup. Ada beberapa

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 326

macam rekayasa genetika di antaranya adalah
rekombinasi DNA, fusi sel, dan transfer inti.
1. Rekayasa Genetika

a. Rekombinasi DNA;
Setiap jenis makhluk hidup mempunyai

struktur DNA yang sama, untuk itulah DNA
dari satu spesies dapat disambungkan
dengan DNA dari spesies yang dengan
tujuan agar mendapatkan sifat yang baru.
Proses penyambungan ini dikenal dengan
nama rekombinasi DNA..

Rekayasa genetik dapat mengubah
genotipe suatu organisme dengan cara
mengenalkan gen-gen baru yang belum
dimilikinya. Para ahli menggunakan teknik
rekayasa genetika dengan menggunakan
mikroba (bakteri) untuk membuat substansi
yang tidak dapat dibuat oleh organisme
yang direkayasa. Pengenalan gen-gen
dalam bakteri jauh lebih sulit, karena para
ahli harus mendapatkan gen yang
diinginkan kemudian menggabungkan ke
dalam DNA dari bakteri. Gen yang
diinginkan kemudian digabungkan ke dalam
DNA dari bakteri. Gen yang diinginkan ini
akan dihubungkan menjadi suatu lingkaran
DNA bakteri kecil yang disebut dengan
plasmid. Kemudian plasmid ini siap untuk
memasuki sel bakteri dan akan direplikasi
bersama-sama DNA selnya sendiri.
Dengan cara ini, maka semua gen plasmid
dan sel-selnya akan menjadi gen-gen

327 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

aslinya. Selanjutnya, plasmid ini akan
diteruskan dari satu sel ke sel lainnya
dengan cara transformasi. Untuk
menghubungkan gen-gen asing ke dalam
plasmid memerlukan rekombinasi genetik.
Berikut ini produk-produk yang telah
berhasil dalam rekombinasi gen:
1) Insulin;

Ilmuwan telah berhasil mengatasi
penyakit diabetes dengan cara
memotong DNA sel manusia kemudian
disambungkan kedalam plasmid bakteri
Escherichia coli. Hasil sambungannya
kemudian dimasukkan ke dalam sel
bakteri Escherichia coli, Spesies ini
dipelihara dalam tempat yang khusus
untuk dikembangbiakkan dengan tujuan
agar dapat memproduksi insulin
manusia. Untuk lebih jelas tentang
pembuatan insulin perhatikan gambar
10.1
2) Vaksin Hepatitis; hepatitis merupakan
penyakit hati yang disebabkan oleh
virus.

Virus terdiri atas selubung protein
dan DNA-nya. Apabila selubung protein
dari virus dimasukkan ke dalam tubuh
manusia, maka tubuh akan membentuk
antibodi sehingga dapat menangkal
virus yang masuk. Saat ini sudah
berhasil diisolasi gen yang

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 328

menghasilkan selubung protein tanpa
menghasilkan DNA-nya.

Gambar 10.2 pembuatan insulin pada manusia
b. Teknologi Hibridoma/ fusi sel; adalah suatu
cara untuk menyatukan dua sel dari jaringan
yang berbeda dari suatu organisme yang
sama atau bahkan dari organisme yang
berbeda sehingga diperoleh satu sel tunggal
(sel hibrid). Jika sel tersebut dilebur dengan
sel kanker, maka produksi hormon atau
antibodi secara dramatis meningkat.
Peristiwa peleburan dua sel seperti tersebut,
menghasilkan sel hibrid dan dikenal sebagai
hibridoma (hibrid = sel asli yang dicampur,
oma = kanker).
c. Transfer Inti (Kloning); merupakan proses
pemindahan inti sel tubuh ke dalam sel telur
tanpa inti, sehingga dapat membelah diri
menjadi embrio. Keberhasilan transfer inti
yaitu dilakukannya kloning pada domba
‘Dolly’. Inti sel tubuh diambil dari kelenjar

329 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

susu domba bermuka putih, sedangkan
ovumnya diambil dari domba betina yang
bermuka hitam yang intinya telah dirusak.
Selanjutnya, inti sel tubuh domba muka putih
dimasukkan ke dalam ovum domba muka
hitam kemudian dipelihara sampai mencapai
tahap blastula, setelah itu dimasukkan ke
dalam uterus domba muka hitam, dan
hasilnya lahirlah domba Dolly.

Gambar10. 2 Teknik Kloning
2. Bayi Tabung; teknik fertilisasi bayi tabung

dilakukan secara invitro. Mulanya sel telur dan
sperma dipertemukan dalam cawan petri yang
sudah diberi nutrien (keadaan lingkungannya
disesuaikan dengan rahim), setelah terbentuk
zigot. embrio ditanam di dalam rahim agar
tumbuh dan dapat lahir. Perhatikan gambar 10.3

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 330

Gambar 10.3 teknik bayi tabung
3. Kultur jaringan; merupakan teknik

perbanyakan tanaman secara vegetatif buatan
yang didasarkan pada sifat totipotensi
tumbuhan. Prinsip kultur jaringan adalah
menumbuhkan jaringan maupun sel tumbuhan
dalam suatu media buatan secara aseptik. Sifat
yang dimiliki tumbuhan untuk dapat tumbuh
menjadi individu baru dinamakan totipotensi.
Sifat individu baru yang dihasilkan sama persis
dengan sifat induknya.

Keunggulan teknik kultur jaringan
diantaranya adalah tidak memerlukan lahan luas
untuk memproduksi banyak bibit tanaman dan
menghasilkan bibit tanaman yang sifatnya sama
dengan sifat induknya. serta Menghasilkan bibit
tanaman dalam jumlah banyak dan dalam waktu
singkat. Perhatikan gambar 10.4 contoh proses
kultur jaringan.

331 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

Gambar 10.4 teknik kultur jaringan
4. Tanaman Transgenik; adalah tanaman yang

telah mengalami perubahan susunan informasi
genetic dengan tujuan agar tanaman tahan
terhadap hama sehingga hasil panen dapat
melimpah.
5. Hewan transgenic; penerapan teknologi
rekayasa genetik pada hewan bertujuan untuk
menghasilkan hewan ternak yang memproduksi
susu dan daging yang berkualitas, ikan yang
cepat besar dan mengandung vitamin tertentu,
dan sebagainya.

➢ Penugasan 2.

Kerjakan di buku tugas Ananda! Tuliskanlah
perbedaan bioteknologi tradisional dan
bioteknologi modern! Bandingkan hasilnya
dengan teman-teman Ananda!

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 332

➢ Rangkuman Materi

1. Bioteknologi adalah ilmu tentang penerapan
makhluk hidup melalui suatu tahapan dan proses
untuk menghasilkan suatu produk guna
meningkatkan kesejahteraan manusia.

2. Bioteknologi dapat dikatakan sebagai ilmu terapan
karena bioteknologi berintegrasi dengan cabang
ilmu yang lain, misalnya mikrobiologi, biokimia,
Dgenetika, dan biologi sel.

3. Dalam prosesnya bioteknologi memanfaatkan
mikroorganisme dengan alasan, cepat
berkembang biak, mudah didapatkan, tidak
beracun, mampu hidup dari zat sisa, dan sifatnya
dapat dikendalikan.

4. Proses kultur jaringan merupakan kloning pada
tumbuhan, yang meliputi pemilihan eksplan dan
menumbuhkannya sehingga menjadi kalus dan
planlet.

5. Mekanisme kloning dapat dilakukan dengan
transfer gen, transfer embrio, dan transfer inti.

6. Rekayasa genetika artinya adalah suatu proses
merekayasa/merubah gen-gen dalam tubuh
makhluk hidup.

➢ Latihan Soal

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan memberi
tanda silang (X) pada hurup A, B, C, D atau E!

1. Yang dimaksud dengan plasmid adalah
A. DNA pada virus
B. RNA virus

333 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII

C. DNA dalam mitokondria
D. DNA di luar kromososm pada bakteri
E. DNA dalam kloroplas
2. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan
kecap adalah
A. Saccharomyces cerevisea
B. Aspergillus niger
C. Rizhopus oligosporus
D. Rizhopus sp
E. Penicillium sp
3. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini.
1. Fermentasi adalah peristiwa perombakan

senyawa kompleks menjadi sederhana
dengan bantuan mikroorganisme.
2. Teknik rekombinan gen sering disebut kloning
gen.
3. Streptomycin merupakan salah satu jenis
antibiotik.
4. Tempe dibuat dengan bantuan mikroba
Rhizopus sp.
Pernyataan yang benar adalah
A. 1, 2, dan 3
B. 1 dan 3
C. 1 dan 2
D. 2 dan 4
E. benar semua
4. Di bawah ini bukan merupakan manfaat kultur
jaringan yaitu
A. tidak memerlukan tempat yang luas
B. waktunya singkat
C. jumlahnya lebih banyak
D. tidak semua orang bisa melakukannya

MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII 334

E. hasilnya seragam
5. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini:

1) Hilangnya patogenitas
2) Hilangnya natigenitas
3) Diberikan pada orang sehat
4) Menimbulkan kekebalan alami
5) Bibit penyakit yang telah dilemahkan
Pernyataan-pernyataan yang berhubungan
dengan vaksin adalah
A. 1, 2 dan 3
B. 1, 3, dan 5
C. 2, 3 dan 4
D. 1, 4, dan 5
E. 3, 4 dan 5
6. Sel yang diperoleh dari peleburan dua tipe sel
somatik hasil isolasi dari jaringan yang berbeda
menjadi satu sel tunggal disebut sebagai
A. zigot
B. sel rekombinan
C. hibridoma
D. sel yang diklon
E. chimera
7. Pembuatan insulin dengan menyisipkan gen
pembentuk insulin dengan gen bakteri adalah salah
satu contoh aplikasi bioteknologi yang disebut …
A. kultur jaringan
B. rekayasa genetika
C. cloning
D. transplantasi
E. transgenic
8. Prinsip plasmid dalam rekayasa genetika adalah
A. penerjemah kode genetik

335 MODUL BIOLOGI SMA KELAS XII