Revisi Sukses SPM Sains

18 Teknik Mengukur Parameter Kesihatan Badan TINGKATAN 4 3 Jenis-jenis termometer Penerangan Termometer inframerah • Digunakan untuk mengukur suhu badan manusia tanpa bersentuhan dengan badan. • Dikenali juga sebagai termometer laser. • Menggunakan teknologi pengesanan inframerah. • Prinsip asasnya: semakin panas sesuatu objek, maka molekulnya semakin aktif dan semakin banyak tenaga inframerah yang dipancarkan. • Mudah dikendalikan, selamat digunakan dan keputusan cepat diperoleh. • Teknik penggunaan: hanya perlu diletakkan ke dahi pada jarak kira-kira 5 cm dan kemudian tekan butang. • Sangat sesuai digunakan oleh ibu bapa yang mempunyai anak kecil. Kelebihan • Tidak perlu menyentuh badan semasa mengambil bacaan suhu. • Bacaan suhu adalah tepat walaupun objek bergerak. Termometer klinik • Digunakan untuk mengukur suhu badan. • Menyukat suhu dalam julat 35 °C hingga 42 °C. Teknik penggunaan • Pastikan suhu termometer sudah menunjukkan suhu di bawah 35 °C. Jika belum, goyangkan termometer sehingga menunjukkan suhu kurang daripada 35 °C. • Kemudian, letakkan termometer itu di bawah ketiak atau di bawah lidah selama kira-kira 5 minit. • Setelah itu, ambil termometer itu dan baca ukuran pada skala termometer. Skala yang ditunjukkan oleh termometer menunjukkan suhu badan. Kelebihan • Termometer ini mempunyai lekukan sempit atau pencerutan yang berfungsi untuk mengekalkan bacaan suhu yang ditunjukkan setelah termometer diangkat daripada badan. Kekurangan • Termometer klinik ini harus digoyangkan terlebih dahulu sebelum digunakan sehingga menunjukkan suhu di bawah 35 °C. Termometer rektal (dubur) • Digunakan untuk mengukur suhu badan bayi yang kurang daripada 3 bulan melalui dubur. • Mempunyai bebuli yang direka khas untuk keselamatan semasa menyukat suhu badan di dalam dubur. Teknik penggunaan • Bersihkan bahagian hujung termometer dengan air sabun atau alkohol. • Sapukan jeli petroleum pada hujung termometer untuk memudahkannya dimasukkan ke dalam dubur. • Masukkan termometer ini sedalam 1.5 - 2.5 cm ke dalam dubur bayi. • Keluarkan termometer secara lembut apabila mendengar bunyi ‘Bip’. • Rekod bacaan suhu. • Bersihkan semula termometer sebelum disimpan dengan menggunakan air sabun atau alkohol. • Jangan gunakan termometer rektal untuk mengambil suhu di bawah lidah. • Termometer rektal – Rectal thermometer • Termometer klinik – Clinical thermometer PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

19 Teknik Mengukur Parameter Kesihatan Badan TINGKATAN 4 3 Menginterpretasi Suhu Badan 1 Suhu badan manusia boleh melebihi 36.9 °C atau kurang daripada 36.9 °C disebabkan oleh faktorfaktor tertentu seperti jangkitan penyakit, pendedahan kepada suhu panas atau melampau dan senaman. 2 Peningkatan atau penurunan suhu badan menunjukkan badan manusia berada dalam keadaan tidak sihat. 3 Jadual 3.2 dan 3.3 menunjukkan faktor-faktor yang menyebabkan suhu badan melebihi atau kurang daripada normal. Jadual 3.2 Faktor yang menyebabkan suhu badan melebihi normal Faktor Penerangan Jangkitan penyakit • Apabila badan diserang oleh patogen (mikroorganisma yang menyebabkan penyakit) seperti virus atau bakteria, sistem keimunan badan akan bertindak balas untuk melawan jangkitan tersebut. • Hasil tindak balas ini akan meningkatkan suhu badan melebihi normal. Keadaan ini dikenali sebagai demam. Terdedah kepada keadaan panas yang melampau • Suhu badan juga boleh dipengaruhi oleh suhu persekitaran. Sekiranya suhu persekitaran terlalu tinggi, suhu badan boleh meningkat melebihi suhu badan normal. • Pendedahan kepada suhu tinggi seperti selaran matahari bagi tempoh masa yang sangat lama boleh menyebabkan strok haba, iaitu suhu badan boleh meningkat sehingga 40 °C. Senaman • Senaman berat atau melakukan aktiviti fizikal yang aktif akan meningkatkan kadar metabolisme yang seterusnya meningkatkan penghasilan haba tambahan. • Jika homeostasis badan gagal mengembalikan suhu badan ke suhu normal, suhu badan akan melebihi suhu normal. Jadual 3.3 Faktor yang menyebabkan suhu badan kurang daripada normal Faktor Penerangan Terdedah kepada keadaan sejuk yang melampau • Apabila manusia terdedah kepada keadaan sejuk yang melampau, haba daripada badan akan hilang dan suhu badan akan kurang daripada suhu badan normal. • Jika suhu badan turun sehingga 35 °C atau lebih rendah, hipotermia akan berlaku. Hipotermia teruk boleh menyebabkan kematian. Usia yang meningkat • Warga emas akan mengalami kesulitan untuk mengawal suhu badan kerana kadar metabolisme menjadi semakin rendah. Virus Bakteria • Patogen – Pathogen • Metabolisme – Metabolism PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

20 Teknik Mengukur Parameter Kesihatan Badan TINGKATAN 4 3 semak cepat 1 Berapakah suhu badan normal manusia? 2 Namakan termometer yang sesuai digunakan untuk semua peringkat umur. 3 Berikan dua faktor yang menyebabkan suhu badan melebihi normal. 4 Mengapakah seseorang individu yang demam mengalami peningkatan suhu badan? 3.1 3.2 Kadar Denyutan Nadi Titik Nadi pada Badan 1 Nadi ialah denyutan yang dapat dirasa pada dinding arteri semasa darah dari jantung dipam ke seluruh tubuh badan. 2 Kadar denyutan nadi pula ialah bilangan denyutan nadi (pengepaman darah oleh jantung) dalam masa seminit. Selain itu, ia juga bermaksud berapa kali jantung kita berdegup dalam masa satu minit. 3 Titik nadi ialah tempat pada badan untuk merasai denyutan nadi. Terdapat beberapa titik nadi pada badan seperti pergelangan tangan, lipatan siku, leher, pangkal paha dan lipatan paha. Di bahagian titik nadi, arteri terletak sangat dekat dengan permukaan kulit. Oleh itu, apabila jantung berdegup, denyutan dapat dirasai melalui kulit. 4 Denyutan nadi boleh diukur dengan meletakkan jari pada arteri yang terdapat pada titik-titik nadi yang terdapat pada badan kita. • Kadar denyutan nadi – Pulse rate • Titik nadi – Pulse point • Arteri – Artery Rajah 3.1 Mengukur denyutan nadi pada leher dan pergelangan tangan 5 Kadar denyutan nadi akan menjadi lebih cepat jika seseorang berada dalam keadaan ketakutan dan menjalankan aktiviti cergas seperti senaman atau cuaca panas. 6 Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar denyutan nadi manusia: (a) Jantina – Lelaki mempunyai kadar denyutan nadi lebih rendah berbanding dengan wanita kerana saiz jantung lelaki lebih besar. Saiz jantung yang besar boleh mengepam lebih darah bagi setiap denyutan berbanding dengan jantung yang lebih kecil. (b) Umur – Bayi dan kanak-kanak mempunyai kadar denyutan nadi yang lebih tinggi berbanding dengan dewasa. (c) Aktiviti fizikal – Semakin cergas aktiviti fizikal, semakin tinggi kadar denyutan nadi. (d) Kadar kesihatan – Individu yang tidak sihat mempunyai kadar denyutan nadi yang lebih rendah atau lebih tinggi berbanding dengan individu yang sihat. 7 Jadual 3.4 menunjukkan kadar denyutan nadi normal mengikut peringkat umur. Jadual 3.4 Kadar denyutan nadi mengikut peringkat umur berdasarkan WHO Peringkat umur Bilangan denyutan nadi seminit Dewasa 70 – 80 Kanak-kanak 90 – 100 PENERBIT Bayi 100 – 140 ILMU BAKTI SDN. BHD.

21 Teknik Mengukur Parameter Kesihatan Badan TINGKATAN 4 3 8 Individu yang aktif dan sihat akan mempunyai kadar nadi rehat yang rendah. Kadar nadi rehat yang rendah bermaksud jantung tidak banyak bekerja semasa sedang berehat atau tidur. Sebaliknya, bagi individu yang tidak sihat, jantung masih banyak bekerja semasa sedang berehat atau tidur. 9 Kepentingan mengetahui kadar denyutan nadi manusia adalah untuk: (a) mengetahui kekuatan jantung dalam mengepam darah (b) menentukan cara merawat sesuatu penyakit (c) mengetahui simptom-simptom pada pesakit Tujuan: Menyiasat kesan aktiviti fizikal ke atas kadar denyutan nadi manusia. Hipotesis: Semakin cergas aktiviti yang dilakukan, semakin tinggi kadar denyutan nadi. Pemboleh ubah: Dimanipulasikan – Jenis aktiviti fizikal Bergerak balas – Kadar denyutan nadi Dimalarkan – Umur, jantina, tahap kesihatan Radas dan Bahan: Jam randik dan kalkulator. Prosedur: 1 Aktiviti ini dilakukan dalam kumpulan. 2 Salah seorang murid daripada setiap kumpulan diminta untuk berehat selama dua minit. 3 Kiraan nadi murid tersebut diambil selama satu minit selepas selesai berehat dan bacaan direkodkan. 4 Murid tersebut dikehendaki berehat selama 5 minit sebelum memulakan aktiviti seterusnya. 5 Langkah 2 hingga 4 diulang untuk aktiviti seterusnya, iaitu berjalan dan melompat. Pemerhatian/Keputusan: Jenis aktiviti fizikal Kadar denyutan nadi (bpm) Berehat Berjalan Melompat Perbincangan: 1 Setiap murid perlu berehat selama 5 minit sebelum memulakan aktiviti seterusnya kerana kadar nadi rehat (nadi normal) dipengaruhi oleh tahap kecergasan dan kesihatan individu. 2 Kadar denyutan nadi untuk aktiviti melompat adalah paling tinggi diikuti dengan aktiviti berjalan dan berehat. Kesimpulan: Hipotesis diterima. Kadar denyutan nadi meningkat apabila melakukan aktviti yang cergas. Eksperimen 3.1 Wanita mengandung mempunyai kadar denyutan nadi yang lebih tinggi berbanding dengan sebelum mengandung kerana perlu mengepam lebih banyak darah yang mengandungi oksigen dan nutrisi yang mencukupi ke seluruh badan. Sekiranya wanita mengandung mempunyai kadar denyutan nadi yang rendah, ini boleh memberi kesan terhadap bayi yang akan dilahirkan nanti seperti bayi bersaiz lebih kecil atau kelahiran pra-matang. INFO dinamik semak cepat 3.2 1 Apakah maksud nadi dan kadar denyutan nadi? 2 Senaraikan titik nadi yang terdapat pada badan manusia. 3 Berapakah kadar denyutan nadi bagi lelaki dewasa yang normal? 4 Apakah tujuan mengetahui kadar denyutan PENERBIT nadi? ILMU BAKTI SDN. BHD.

22 Teknik Mengukur Parameter Kesihatan Badan TINGKATAN 4 3 Imbas kod QR atau layari Untuk tujuan pembelajaran https://www.youtube.com/watch?v=W1Sn7 tclMRo untuk menonton video tentang cara mengukur tekanan darah menggunakan sfigmomanometer digital dengan tepat. Mengukur dan Merekod Tekanan Darah 1 Tekanan darah diukur melalui dua bacaan, iaitu, tekanan atas dan tekanan bawah. 2 Tekanan darah normal bagi seorang dewasa ialah 120/80 mmHg. 3 Bacaan 120 mmHg menunjukkan tekanan yang dikenakan pada dinding salur darah ketika otot jantung mengecut yang dikenal sebagai tekanan sistolik. 4 Bacaan 80 mmHg menunjukkan tekanan yang dikenakan pada dinding darah ketika otot jantung berehat (antara denyutan jantung) yang dikenal sebagai tekanan diastolik. 5 Unit tekanan darah dinyatakan dalam mmHg kerana merkuri digunakan dalam tolok pertama yang mengukur dengan tepat dan masih digunakan sebagai unit piawai pengukuran tekanan dalam perubatan. 6 Pengukuran tekanan darah direkodkan sebagai sistolik/diastolik (sistolik per diastolik). 7 Waktu yang terbaik untuk mengukur tekanan darah ialah semasa rehat dan dalam keadaan duduk atau baring. 8 Klasifikasi bacaan tekanan darah bagi orang dewasa ditunjukkan dalam Jadual 3.5. Jadual 3.5 Klasifikasi bacaan tekanan darah orang dewasa Kategori Sistolik (mmHg) Diastolik (mmHg) Optimum < 120 < 80 Normal 120 – 129 80 – 84 Normal tinggi 130 – 139 85 – 89 Tekanan darah tinggi peringkat 1 140 – 159 90 – 99 Tekanan darah tinggi peringkat 2 160 – 179 100 – 109 Tekanan darah tinggi peringkat 3 ≥ 180 ≥ 110 (Sumber: ESC/ESH Guidelines for Management of Arterial Hypertension, 2018) 3.3 Tekanan Darah Alat Mengukur Tekanan Darah 1 Tekanan darah ialah tekanan yang dikenakan oleh darah pada arteri semasa darah dipam oleh jantung ke seluruh tubuh badan manusia. 2 Tekanan darah diukur dengan menggunakan sfigmomanometer dalam unit milimeter merkuri (mmHg). 3 Sfigmomanometer yang pertama dicipta oleh Samuel Siegfried Karl Ritter pada tahun 1881, kemudian ditambah baik oleh Scipione Riva-Rocci pada tahun 1896 dan Dr. Harvey Cushing pada tahun 1901. 4 Terdapat dua versi alat sfigmomanometer, iaitu, sfigmomanometer analog dan sfigmomanometer digital seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.2 dan 3.3. 5 Sfigmomanometer analog adalah yang terbaik berdasarkan piawaian yang tepat dalam mengukur bacaan tekanan darah yang digunakan bersama stetoskop. 6 Sfigmomanometer digital boleh digunakan sekiranya ingin memantau bacaan tekanan darah di rumah. M SYS mmHg DIA mmHg PULSE /min START/STOP 171 119 88 Rajah 3.2 Sfigmomanometer analog M SYS mmHg DIA mmHg PULSE /min START/STOP 171 119 88 Rajah 3.3 Sfigmomanometer digital • Sfigmomanometer – Sphygmomanometer PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

23 Teknik Mengukur Parameter Kesihatan Badan TINGKATAN 4 3 • Sistolik – Systolic • Diastolik – Diastolic Bacaan Tekanan Darah 1 Tahap kesihatan badan seseorang individu boleh diukur melalui pengukuran tekanan darah secara berkala. 2 Sekiranya tekanan darah seseorang individu melebihi 140/90 mmHg secara berterusan melebihi 3 hari berturut-turut, individu itu dikatakan mengalami tekanan darah tinggi atau hipertensi. 3 Individu yang mengalami tekanan darah tinggi juga berisiko untuk mendapat serangan strok jika tidak dikawal dengan baik. 4 Sekiranya tekanan darah seorang individu adalah rendah, individu tersebut mungkin mengalami tekanan darah rendah. 5 Tekanan darah tinggi dan tekanan darah rendah dapat diatasi dengan melakukan pemeriksaan perubatan secara berkala. semak cepat 1 Apakah nama alat yang digunakan untuk mengukur tekanan darah? 2 Apakah tekanan darah normal bagi seorang dewasa? 3 Bilakah waktu yang paling sesuai untuk mengukur tekanan darah? 4 Encik Osman membuat pemeriksaan kesihatan. Doktor meminta beliau merekodkan bacaan tekanan darah selama lima hari berturut-turut di rumah. Jadual berikut menunjukkan bacaan tekanan darah Encik Osman: Hari Bacaan (mmHg) 1 141/90 2 140/92 3 145/90 4 141/89 5 142/92 Adakah tekanan darah beliau normal? Jelaskan. KBAT Menilai 3.3 Indeks Jisim Badan (Body Mass Index, BMI) 3.4 Mengira dan Menentukan Indeks Jisim Badan 1 Indeks Jisim Badan (Body Mass Index, BMI) ialah ukuran jisim badan berbanding dengan ketinggian. 2 Pengiraan BMI digunakan untuk mengetahui sama ada berat badan serta ketinggian individu menepati ciri-ciri berat badan yang ideal atau tidak. 3 Formula untuk mengira BMI adalah seperti berikut: BMI = Jisim badan (kg) Tinggi (m) × Tinggi (m)(m2 ) 4 Setelah pengiraan dibuat, rujuk carta indeks jisim badan dalam Jadual 3.6 untuk mengenal pasti status BMI terkini. Jadual 3.6 Carta indeks jisim badan (BMI) Jadual BMI Status Julat BMI Kurang jisim badan < 18.5 Jisim badan unggul 18.5 – 24.9 Lebih jisim badan 25.0 – 29.9 Obesiti ≥ 30 Imbas kod QR atau layari Untuk tujuan pembelajaran https://www. outube.com/ watch?v=4LfANan 0Dg&t=38s untuk menonton video tentang cara mengira BMI. Menginterpretasi Indeks Jisim Badan 1 BMI melebihi normal boleh mendatangkan pelbagai risiko kepada individu, terutama PENERBIT apabila mengalami obesiti. ILMU BAKTI SDN. BHD.

24 Teknik Mengukur Parameter Kesihatan Badan TINGKATAN 4 3 2 Masalah obesiti boleh memberi kesan terhadap individu seperti: (a) penyakit kencing manis atau diabetes (b) masalah jantung disebabkan oleh paras kolesterol yang tinggi (c) masalah pernafasan seperti asma (d) masalah tidur atau insomnia (e) komplikasi sendi dan tulang seperti osteoarthritis dan sakit tulang pinggul (f ) kesan psikologi seperti kemurungan dan kurang keyakinan diri 3 Peta Buih dalam Rajah 3.4 menunjukkan cara-cara menurunkan jisim badan. 4 Masalah kurang berat badan juga boleh memberi kesan terhadap individu seperti: (a) anemia (b) keletihan (c) kemurungan (d) penyakit jantung (e) penurunan kadar imuniti badan 5 Penyakit-penyakit ini dapat dibendung dengan mengamalkan pemakanan yang sihat dan melakukan aktiviti senaman fizikal yang konsisten. 6 Peta Buih dalam Rajah 3.5 menunjukkan cara-cara meningkatkan jisim badan. Cara menurunkan jisim badan Banyakkan mengambil makanan yang berkhasiat seperti buah-buahan, sayur-sayuran dan makanan rendah lemak Memantau BMI sendiri dari semasa ke semasa Berdisiplin untuk mencapai sasaran penurunan jisim badan Mendapatkan nasihat pakar pemakanan (pakar diet) untuk saranan makanan yang sesuai diambil pada setiap hari Melakukan senaman lebih kerap seperti berjoging, berbasikal dan berenang Makan secara sederhana dan mengikut masa yang sesuai Cara menurunkan jisim badan Rajah 3.4 Cara menurunkan jisim badan i THINK Peta Buih Intermittent Fasting (IF) merupakan sebuah diet yang berkonsep mengatur pola makan mengikut jadual yang tertentu. Pendekatan IF adalah berbeza dengan pendekatan diet yang lain yang lebih berfokus kepada pengaturan menu diet dan jenis makanan diet. Diet IF hanya memerlukan pengaturan tempoh waktu makan (4 - 16 jam) dan waktu berpuasa (8 - 24 jam) mengikut tahap dan kesesuaian setiap individu. Bukan itu sahaja, malah tidur juga boleh dikira sebagai tempoh berpuasa. Berdasarkan kajian yang telah dijalankan dari tahun 2015 hingga 2020, diet IF telah terbukti secara saintifik boleh menurunkan berat badan, mengekalkan berat badan yang ideal serta memberi manfaat kesihatan yang lain. INFO dinamik PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

25 Teknik Mengukur Parameter Kesihatan Badan TINGKATAN 4 3 Cara meningkatkan jisim badan Minum susu untuk mendapatkan lebih protein Mengambil makanan yang berkhasiat lebih daripada biasa Memastikan tidur cukup dan berkualiti Melakukan senaman yang lebih berat seperti senaman kardio untuk meningkatkan kekuatan badan Mengambil snek yang padat dengan nutrien untuk menambah kalori Makan mengikut waktu yang tetap Cara meningkatkan jisim badan Rajah 3.5 Cara meningkatkan jisim badan i THINK Peta Buih Praktis SPM 3 1 Termometer manakah yang paling sesuai untuk mengukur suhu objek yang berada pada jarak yang jauh? A Termometer rektal B Termometer klinik C Termometer makmal D Termometer inframerah Arahan: Jawab semua soalan. semak cepat 3.4 1 Apakah maksud BMI? 2 Aishah ialah seorang remaja berusia 18 tahun. Beliau mempunyai ketinggian 145 cm dan berat badan 63 kg. Adakah Aishah mempunyai BMI normal? Jelaskan. 3 Nyatakan dua kesan kekurangan berat badan. 4 Senaraikan dua tindakan yang boleh diambil bagi mengatasi BMI melebihi normal. Ahli terapi fizikal boleh membantu individu yang obes dengan menyediakan jadual aktiviti khas untuk menurunkan berat badan seperti cara menjaga berat badan, kesihatan dan kekuatan fizikal dalam jangka masa panjang. INFO dinamik Kertas 1 PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

26 Teknik Mengukur Parameter Kesihatan Badan TINGKATAN 4 3 2 Antara berikut, yang manakah merupakan kelebihan termometer inframerah? A Boleh mengukur suhu objek yang bergerak B Boleh mengukur suhu objek yang berada pada jarak yang sangat jauh C Mempunyai pencerutan untuk mengekalkan bacaan suhu yang ditunjukkan D Mempunyai bebuli yang direka khas untuk keselamatan 3 Rajah 1 menunjukkan termometer makmal. Rajah 1 Antara teknik berikut, yang manakah betul semasa menyukat suhu dengan menggunakan termometer tersebut? A Mengambil bacaan suhu objek apabila suhu termometer lebih daripada 35 °C B Memegang termometer pada batang secara menegak tanpa memegang bebuli termometer C Memegang termometer pada batang secara menegak dengan memegang bebuli termometer D Merendam bebuli di dalam cecair dengan menyentuhkan bebuli ke dasar bikar 4 Apakah kelebihan menggunakan termometer klinik untuk menyukat suhu? A Tidak perlu menyentuh objek B Mempunyai pencerutan yang dapat mengawal perubahan suhu C Mempunyai bebuli yang direka khas untuk keselamatan D Menggunakan teknologi inframerah yang membolehkan bacaan suhu diperoleh dengan pantas dan tepat 5 Apakah yang dimaksudkan dengan denyutan nadi? A Tekanan sistolik B Tekanan diastolik C Bilangan menarik nafas per minit D Bilangan degupan jantung per minit 6 Apakah suhu badan normal bagi manusia? A 36.9 °C B 39.6 °C C 63.9 °C D 33.9 °C 7 Seorang murid mendapati keputusan BMI nya ialah 17 kg m–2. Antara berikut, apakah tindakan yang perlu diambil oleh murid berkenaan? A Menambah protein dalam menu makanannya B Meneruskan bersukan dan beriadah seperti amalan biasanya C Mengekalkan cara pengambilan makanannya seperti sedia ada D Mengurangkan makanan berlemak dalam menu makanannya 8 Antara faktor berikut, yang manakah menyebabkan suhu badan berada di bawah paras normal? A Apabila terdedah kepada keadaan panas melampau B Apabila terdedah kepada keadaan sejuk melampau C Apabila berada di kawasan bertekanan tinggi D Apabila berada di kawasan yang bertekanan rendah 9 Tekanan darah yang manakah menandakan seseorang individu mengalami masalah tekanan darah tinggi? A 80/51 mmHg B 120/89 mmHg C 122/71 mmHg D 166/110 mmHg 10 Antara berikut, yang manakah merupakan titik nadi pada badan manusia? A Bawah dagu B Kepala lutut C Lipatan siku D Permukaan dahi PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

27 Teknik Mengukur Parameter Kesihatan Badan TINGKATAN 4 3 Kertas 2 Bahagian A 1 Jadual 1 menunjukkan keputusan eksperimen yang dijalankan bagi mengesan kadar denyutan nadi pemulihan (selepas melakukan aktiviti cergas) bagi seorang murid tingkatan 5 bernama Aishah. Nilai bagi kadar denyutan nadi rehat ialah 80 bpm. Masa (s) 0 50 100 150 200 250 300 Kadar denyutan nadi pemulihan (bpm) 150 110 90 82 80 80 150 Jadual 1 (a) Berdasarkan Jadual 1, lukis graf bagi kadar denyutan nadi pemulihan (bpm) melawan masa. [2 markah] (b) Ramalkan kadar denyutan nadi Aishah pada saat yang ke 350. [1 markah] (c) Apakah faktor yang ditetapkan dalam eksperimen di atas? [1 markah] (d) Mengapakah doktor mengambil kadar denyutan nadi pesakit semasa pesakit dalam keadaan rehat? [1 markah] Bahagian C 2 Rajah 2 menunjukkan dua jenis termometer, X dan Y. (a) Namakan termometer X dan Y. [2 markah] (b) Nyatakan kegunaan bagi kedua-dua temometer di atas. [2 markah] (c) Seorang doktor hendak menyukat suhu badan pesakitnya yang demam. Antara X dan Y, pilih termometer yang paling sesuai digunakan dan nyatakan sebab pemilihan. [4 markah] (d) Suhu badan seorang pesakit telah melebihi julat normal. Terdapat beberapa faktor yang mungkin menyebabkan masalah ini. Nyatakan satu faktor yang mungkin dan huraikan dua langkah pencegahan untuk mengatasi masalah ini. [4 markah] X Y Rajah 2 50 100 150 200 250 300 50 100 150 200 250 300 Kadar denyutan nadi pemulihan (bpm) Masa (s) Rajah 1 PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

28 Teknologi Hijau dalam Melestarikan Alam TINGKATAN 4 4 Tema 2: Penyenggaraan dan Kesinambungan Hidup bab 4 Teknologi Hijau dalam Melestarikan Alam Kelestarian Alam Sekitar 4.1 1 Aktiviti pembangunan dan kemajuan teknologi dewasa ini telah memudahkan serta melancarkan banyak urusan manusia. 2 Namun, keadaan ini juga menimbulkan impak negatif terhadap alam sekitar seperti pencemaran dan pengurangan sumber alam sekitar. 3 Teknologi Hijau harus diketengahkan bagi menimbulkan kesedaran manusia tentang kelestarian alam sekitar. Teknologi Hijau dan Kewajarannya dalam Kehidupan 1 Teknologi Hijau ialah pembangunan dan aplikasi produk, peralatan serta sistem untuk memelihara alam sekitar dan alam semula jadi serta mengurangkan kesan negatif akibat daripada aktiviti manusia. 2 Teknologi Hijau bertujuan untuk: (a) mengurangkan pengeluaran karbon (b) menjimatkan tenaga dan sumber asli dengan menggunakan sumber tenaga boleh baharu (c) mengurangkan kesan negatif kepada alam sekitar (d) meningkatkan tahap kesihatan dan kehidupan manusia 3 Degradasi alam sekitar ialah perubahan yang terjadi pada alam sekitar yang mengakibatkan kerugian atau membawa kesan negatif kepada struktur alam sekitar tersebut, dan seterusnya menurunkan nilai ekonomi. 4 Jika dibandingkan dengan teknologi sedia ada, Teknologi Hijau merupakan teknologi yang mesra alam dan lebih rendah kadar pembebasan karbon ke udara. Menghubung Kait Kecekapan Tenaga dengan Teknologi Hijau 1 Teknologi Hijaumenjadi portfolio Kementerian Tenaga Teknologi Hijau dan Air (KeTHHA) yang ditubuhkan pada 9 April 2009. 2 Dasar Teknologi Hijau Kebangsaan telah dilancarkan pada Julai 2009, menekankan aspek pemacuan pertumbuhan ekonomi negara dan pembangunan lestari. • Teknologi Hijau – Green Technology • Degradasi – Degradation • Mesra alam – Environmentally friendly • Kecekapan tenaga – Energy efficiency PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

29 Teknologi Hijau dalam Melestarikan Alam TINGKATAN 4 4 3 Dasar Teknologi Hijau Kebangsaan mempunyai empat tonggak kelestarian, iaitu: (a) Tenaga – Mempromosikan kecekapan tenaga dan mencari ketidakbergantungan tenaga (b) Alam sekitar – Meminimumkan kesan negatif dan memulihara alam sekitar (c) Ekonomi – Meningkatkan ekonomi negara melalui penggunaan teknologi (d) Sosial – Meningkatkan kualiti hidup untuk semua 4 Keempat-empat tonggak kelestarian ini menekankan aspek kecekapan tenaga. 8 Kesimpulannya, Teknologi Hijau dapat menjana tenaga dengan lebih murah,selamat, mesra pengguna serta dapat meningkatkan pembangunan negara. 5 Kecekapan tenaga ialah penggunaan tenaga yang minimum bagi menjalankan sesuatu kerja pada kadar yang sama atau lebih tanpa menjejaskan keselesaan atau hasil yang diingini. 6 Pengutamaan kecekapan tenaga akan membantu dalam menjimatkan sumber tenaga, meningkatkan ekonomi negara, mengelakkan pembaziran tenaga serta sisa buangan dapat diolah bagi menghasilkan suatu bentuk tenaga boleh baharu yang lebih bersih dan selamat. 7 Malaysia telah menjalankan beberapa inisiatif bagi menyokong kecekapan tenaga seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.1. i THINK Peta Buih Sektor dalam Teknologi Hijau 1 Teknologi Hijau dibahagikan kepada beberapa sektor untuk difokuskan pelaksanaannya. 2 Jadual 4.1 menunjukkan sektor-sektor dalam Teknologi Hijau. Inisiatif ke arah kecekapan tenaga Kempen penjimatan tenaga JIMATKAN PENGGUNAAN ELEKTRIK Penggunaan tenaga elektrik berasaskan sumber solar Indeks Bangunan Hijau (Green Building Index) Label kecekapan tenaga untuk peralatan elektrik Year Appliances Type Brand and Model QR Code Kempen teknologi cekap tenaga Rajah 4.1 Inisiatif ke arah kecekapan tenaga PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

30 Teknologi Hijau dalam Melestarikan Alam TINGKATAN 4 4 Jadual 4.1 Sektor dalam Teknologi Hijau Sektor dalam Teknologi Hijau Penerangan Sektor tenaga Memfokuskan penggunaan tenaga alternatif atau tenaga boleh baharu bagi menggantikan bahan api fosil seperti tenaga solar. Sektor pengurusan sisa dan air sisa Memfokuskan untuk mengurangkan pembuangan sisa dan air sisa ke persekitaran seperti pengenalan baja kompos. Sektor pertanian dan perhutanan Memfokuskan pengawalan gas karbon dioksida dalam udara, penjagaan nutrien dalam tanah dan penambahbaikan kaedah penanaman. Sektor pengangkutan Memfokuskan penambahbaikan prasarana pengangkutan, bahan bakar kenderaan dan pengangkutan awam. Sektor bangunan Memfokuskan pembinaan Bangunan Hijau yang mempraktikkan penggunaan bahan binaan hijau, penggunaan tenaga dan air yang cekap serta pengurusan sisa pepejal yang baik. Sektor industri pembuatan Memfokuskan program kecekapan tenaga dan pengurusan tenaga bagi mengurangkan impak negatif terhadap alam sekitar seperti hujan asid dan jerebu. Sektor teknologi maklumat dan komunikasi (TMK) Memfokuskan pengamalan TMK Hijau dalam pembuatan, reka bentuk, penggunaan serta pelupusan peralatan komputer bagi mengurangkan penggunaan bahan berbahaya, menggunakan bahan terbiodegradasi dan menjimatkan tenaga. semak cepat 4.1 1 Nyatakan dua tujuan konsep Teknologi Hijau diperkenalkan. 2 Nyatakan empat aspek yang menjadi tonggak kelestarian Dasar Teknologi Hijau Kebangsaan. 3 Apakah perbezaan teknologi sedia ada dengan Teknologi Hijau? 4.2 Sektor Tenaga Isu Sosiosaintifik 1 Pasaran industri dunia dewasa ini dipengaruhi oleh keperluan hidup dan melibatkan penggunaan bahan api secara berterusan. 2 Isu sosiosaintifik ialah isu sosial yang dikaitkan dengan sains dan menekankan aplikasi moral dan saintifik kepada situasi dunia sebenar. 3 Terdapat beberapa isu sosial saintifik berkaitan dengan alam sekitar yang sering diketengahkan seperti isu pencemaran udara, pencemaran air, penebangan hutan, pembuangan sisa secara tidak terancang dan pemanasan global. • Bahan terbiodegradasi – Biodegradable substance • Klorofluorokarbon – Chlorofluorocarbon • Hujan asid – Acid rain • Pemanasan global – Global warming • Kesan rumah hijau – Greenhouse effect 4 Isu-isu ini berlaku disebabkan oleh aktiviti manusia sendiri yang membawa kepada perubahan iklim akibat pembebasan gas rumah hijau. 5 Gas rumah hijau seperti karbon dioksida, metana, nitrus oksida dan klorofluorokarbon (CFC) menyebabkan kesan rumah hijau yang seterusnya menyebabkan peningkatan suhu Bumi, banjir, kemarau, kemusnahan biodioversiti, ribut taufan dan peningkatan paras laut. Banjir Kemarau Taufan PENERBIT Rajah 4.2 Akibat kesan rumah hijau ILMU BAKTI SDN. BHD.

31 Teknologi Hijau dalam Melestarikan Alam TINGKATAN 4 4 Isu Sosiosaintifik dalam Sektor Tenaga 1 Bahan api fosil, iaitu arang batu, petroleum dan gas asli ialah contoh sumber tenaga tidak boleh baharu yang sangat diperlukan oleh dunia. 2 Tenaga yang dijana oleh arang batu, petroleum dan gas asli diklasifikasikan sebagai tenaga tidak hijau atau tidak boleh baharu kerana mengambil masa berjuta tahun untuk dibentuk dan tidak boleh diganti dengan secepat mungkin setelah habis digunakan. 3 Stok bekalan bahan api fosil ini semakin berkurang disebabkan oleh permintaan yang sangat tinggi. 4 Pembakaran bahan api fosil ini menghasilkan gas rumah hijau yang menyebabkan kesan rumah hijau yang seterusnya mengakibatkan pemanasan global serta menyumbang kepada perubahan iklim yang ekstrem seperti kemarau panjang. Aplikasi Teknologi Hijau dalam Menangani Isu Sosiosaintifik dalam Sektor Tenaga 1 Sektor tenaga merupakan sektor yang paling utama dalam Teknologi Hijau. 2 Bagi menangani isu sosiosaintifik, sektor tenaga perlu mempertimbangkan dua perkara: (a) Cara tenaga tersebut dijana atau dibekalkan. (b) Cara pengagihan tenaga yang telah dihasilkan atau penggunaan tenaga secara cekap. 3 Bagi menggantikan penggunaan bahan api fosil melalui aplikasi Teknologi Hijau, tenaga boleh baharu harus dibangunkan. 4 Tenaga boleh baharu merupakan tenaga yang diperoleh daripada sumber tenaga boleh baharu seperti solar, hidro, angin, biojisim, geoterma dan ombak. 5 Tenaga boleh baharu juga dikenali sebagai Tenaga Bersih atau Tenaga Hijau kerana tidak mencemarkan udara dan air. Tenaga boleh baharu Tenaga angin ialah sumber tenaga bersih bagi menggantikan sumber bahan api fosil Tenaga biojisim diproses daripada sisa organik tumbuhan dan haiwan dan tidak menyumbang kepada gas rumah hijau Tenaga hidro merupakan sumber tenaga utama dunia untuk penjanaan tenaga elektrik Tenaga geoterma boleh menggantikan bahan api fosil namun memerlukan faktor geografi yang sesuai Tenaga solar digunakan yang berpotensi di kawasan yang menerima cahaya matahari yang mencukupi setiap tahun Rajah 4.3 Tenaga boleh baharu 6 Terdapat beberapa tenaga boleh baharu yang semakin luas penggunaannya seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.3. i THINK Peta Buih • Tenaga boleh baharu – Renewable energy • Tenaga biojisim – Biomass energy • Perubahan iklim – Climate change PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

32 Teknologi Hijau dalam Melestarikan Alam TINGKATAN 4 4 7 Penggunaan tenaga boleh baharu ini boleh mengurangkan kandungan gas rumah hijau di atmosfera, iaitu, gas karbon dioksida yang menjadi punca kepada pemanasan global dan perubahan iklim dunia. 8 Selain itu, kempen amalan kecekapan tenaga secara holistik telah menyedarkan ramai pengeluar barangan elektrik untuk menghasilkan pelbagai peralatan yang cekap tenaga dan pengguna juga lebih memilih untuk membeli peralatan yang cekap tenaga. 9 Amalan Teknologi Hijau juga boleh dilakukan di rumah, sekolah atau pejabat dengan menutup suis peralatan elektrik yang tidak digunakan dan menetapkan suhu penyaman udara. semak cepat 4.2 1 Apakah tenaga boleh baharu dan tenaga tidak boleh baharu? 2 Nyatakan tiga kelemahan bahan api fosil yang sedia ada seperti arang batu, petroleum dan gas asli. 3 Jelaskan tiga tenaga boleh baharu yang berpotensi dibangunkan secara meluas di Malaysia. Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa 4.3 1 Sisa ialah lebihan bahan atau bahan yang tidak dikehendaki dan perlu dilupuskan. 2 Air sisa ialah air atau cecair yang terhasil daripada aktiviti manusia yang mengandungi bahan cemar dalam bentuk pepejal, cecair dan gas yang boleh memudaratkan jika dilepaskan ke alam sekitar. 3 Air sisa hendaklah dirawat terlebih dahulu sebelum dilepaskan ke persekitaran untuk mengurangkan risiko penyebaran penyakit berjangkit yang disebabkan oleh mikroorganisma yang terdapat dalam air sisa tersebut. 4 Terdapat dua jenis air sisa, iaitu air sisa domestik dan air sisa industri. • Gas rumah hijau – Greenhouse gases • Sisa – Waste • Air sisa – Wastewater • Kumbahan – Sewage • Sisa kimia – Chemical waste 5 Air sisa domestik ialah air sisa yang dilepaskan dari kawasan perumahan bandar, dan dialirkan ke sistem pembentungan. Air sisa domestik terdiri daripada air sisa buangan dari dapur, bilik air dan juga tandas. Air sisa ini juga disebut kumbahan. 6 Air sisa industri ialah air yang dilepaskan dari kilang-kilang yang mengandungi sisa bahan kimia. 7 Bahan sisa dan air sisa yang tidak diuruskan dengan baik akan menyebabkan pencemaran alam sekitar. 8 Teknologi Hijau harus diaplikasikan dalam sektor pengurusan sisa dan air sisa bagi meminimumkan kesan pembuangan sisa terhadap alam sekitar. Sisa khas ialah sisa terkawal yang perlu dilupuskan menggunakan kaedah tertentu kerana sifatnya yang berbahaya dan memudaratkan kesihatan. Contoh sisa khas adalah seperti bahan toksik yang dihasilkan oleh premis perindustrian dan sisa ini tidak boleh dilupuskan di tapak pelupusan biasa. INFO dinamik Isu Sosiosaintifik dalam Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa 1 Sisa makanan terutamanya daripada rumah yang tidak dilupuskan dengan baik menyebabkan pencemaran alam sekitar seperti pencemaran bau dan pencemaran tanah. Banyak binatang perosak bawaan penyakit seperti tikus dan lalat yang mengerumuni sisa dan seterusnya menyebarkan kotoran ke tempat lain melalui najis atau telur. 2 Sisa kumbahan, sisa kimia serta sampah sarap yang dibuang ke sungai dan laut telah mengganggu hidupan akuatik dan marin serta kawasan berhampiran. Sisa-sisa ini mengubah pH air dan merosakkan ekosistem. 3 Penjanaan, pengurusan dan penguraian sisa pepejal menyumbang kepada peningkatan gas rumah hijau. Hal ini seterusnya menyebabkan perubahan iklim dunia. PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

33 Teknologi Hijau dalam Melestarikan Alam TINGKATAN 4 4 • Sisa pepejal – Solid waste 4 Kerajaan telah menjalankan pelbagai usaha bagi mengurangkan sisa pepejal akibat daripada penggunaan bahan plastik dengan mengadakan pelbagai kempen seperti membeli-belah tanpa beg plastik, menggunakan beg sendiri untuk membeli-belah, minum tanpa menggunakan penyedut minuman plastik dan menyediakan tong-tong untuk kitar semula. Faktor yang Menyumbang kepada Isu Sosiosaintifik dalam Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa Jadual 4.2 Faktor yang menyumbang kepada isu sosiosaintifik dalam sektor pengurusan sisa dan air sisa Faktor Penerangan Gaya hidup • Masyarakat masih tidak peka dengan isu alam sekitar atau tidak mahu mengubah kebiasaan hidup supaya lebih peka terhadap alam sekitar. • Masih ramai yang menghasilkan sisa pepejal dan membuang sampah ke dalam punca air seperti sungai dan tasik. • Nilai cintakan alam sekitar tidak diterapkan sejak kecil oleh ibu bapa. Ekonomi • Peningkatan sisa pepejal seiring dengan proses pembandaran dan peningkatan kadar pendapatan. • Sisa pepejal lebih banyak terhasil di kawasan bandar berbanding dengan kampung yang menyumbang kepada pencemaran air di bandar. • Perkembangan ekonomi yang semakin pesat menyebabkan kilang-kilang menghasilkan lebih banyak produk. • Terdapat kilang yang masih menyalurkan air sisa ke sungai-sungai tanpa dirawat terlebih dahulu yang menyebabkan pencemaran air. Undang-undang • Undang-undang dan denda sedia ada tidak dikuat kuasa dari semasa ke semasa yang menyebabkan masalah pencemaran berterusan. • Pemantauan kurang dilakukan di kawasan-kawasan yang berpotensi seperti di kilangkilang dan taman rekreasi. Aplikasi Teknologi Hijau dalam Menyelesaikan Isu Sosiosaintifik dalam Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa Jadual 4.3 Teknologi Hijau dalam sektor pengurusan sisa dan air sisa Teknologi Hijau Penerangan Pencegahan dan pengurangan • Mengelakkan pembaziran makanan dengan tidak membeli makanan secara berlebihan di kedai makan atau pasar serta menyediakan makanan untuk isi rumah mengikut keperluan. • Pengusaha kedai makanan atau hotel dinasihatkan tidak menyediakan makanan secara berlebihan kepada pelanggan. • Meminimumkan penggunaan kertas di semua organisasi dengan menggunakan kertas apabila perlu sahaja serta menggunakan semula kertas-kertas terpakai. Rawatan dan pemprosesan (proses biologi) • Memproses sisa makanan melalui proses biologi supaya diubah kepada bahan organik seperti baja organik. • Menukarkan sisa pepejal kepada produk yang mesra alam seperti bebola lumpur dan bioplastik. • Menjadikan sisa pepejal sebagai sumber utama dalam tenaga boleh baharu, iaitu, biojisim yang boleh menggantikan bahan api fosil sebagai bahan bakar. PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

34 Teknologi Hijau dalam Melestarikan Alam TINGKATAN 4 4 Pengasingan dan kitar semula KERTAS KACA ALUMINIUM DAN PLASTIK • Mengasingkan sisa yang boleh dikitar semula seperti kaca, kertas, tin dan plastik. • Mengurangkan sisa pepejal dan mengurangkan pembuangan bahan yang boleh dikitar semula. Tolak, kurangkan, guna semula, kitar semula dan pemulihan (5R) Reduce . Reuse . Recycle . . Refu s e . Recover y • Konsep 5R diperkenalkan, iaitu, Tolak, Kurangkan, Guna Semula, Kitar Semula dan Pemulihan (Refuse, Reduce, Reuse, Recycle, Recovery) bagi menggantikan konsep 3R. • Bertujuan mengurangkan sampah di puncanya, menggunakan semula produk yang boleh diguna semula, mengitar semula bahan yang boleh dikitar semula dan menukar sisa kepada bahan baharu yang berfaedah seperti baja kompos. Bebola lumpur dihasilkan daripada campuran tanah merah dan sisa kulit sayur-sayuran dan buah-buahan yang telah diolah, dirawat dan diproses untuk menghasilkan cecair mikroorganisma efektif. Ia mengandungi mikroorganisma berfaedah dan dapat bertindak menguraikan bahan-bahan yang menjadi punca pencemaran air di tasik, sungai dan kolam. INFO dinamik Bioplastik ialah bahan yang bersifat terbiodegradasi dan merupakan alternatif bagi menggantikan plastik konvensional yang tidak terbiodegradasi. Ia dihasilkan daripada bahan biojisim seperti kulit pisang. Kulit pisang mempunyai kandungan karbohidrat yang tinggi yang sesuai untuk diolah menjadi plastik polimer semula jadi. INFO dinamik semak cepat 4.3 1 Apakah maksud sisa dan air sisa? 2 Nyatakan tiga usaha yang telah dilakukan oleh Malaysia untuk mengurangkan penggunaan plastik. 3 Huraikan dua cara menangani isu sosaintifik dalam sektor pengurusan sisa dan air sisa melalui undang-undang. 4 Nyatakan dua contoh produk yang dihasilkan daripada proses biologi sisa. Sektor Pertanian dan Perhutanan 4.4 1 Malaysia mempunyai permintaan yang sangat tinggi terhadap kawasan penempatan baharu, bekalan makanan serta hubungan laluan pengangkutan seiring dengan peningkatan kepadatan penduduk dan perubahan taraf hidup. 2 Pemintaan-permintaan yang tidak terkawal ini akan mempengaruhi keseimbangan ekosistem dan menyebabkan kemudaratan kepada organisma hidup. 3 Antara aktiviti yang menyumbang kepada isu sosiosaintifik dalam sektor ini ialah penerokaan hutan, pembalakan, pembakaran terbuka dan penggunaan racun serangga dan baja kimia. Isu Sosiosaintifik dalam Sektor Pertanian dan Perhutanan 1 Sisa tanaman dan sisa haiwan yang tidak dilupuskan secara teratur dan sistematik di ladang pertanian, kawasan ternakan dan kilang memproses makanan telah menyumbang kepada pelepasan gas rumah hijau seperti karbon dioksida yang boleh meningkatkan suhu Bumi. 2 Penggunaan racun serangga dan baja kimia secara berlebihan telah meningkatkan keasidan tanah dan seterusnya mengurangkan kesuburan tanah. Peningkatan keasidan tanah menyebabkan tanah itu tidak lagi sesuai untuk PENERBIT pertanian. Selain itu, eutrofikasi juga boleh ILMU BAKTI SDN. BHD.

35 Teknologi Hijau dalam Melestarikan Alam TINGKATAN 4 4 berlaku apabila bahan kimia yang diserap oleh tanah mengalir ke dalam sungai berhampiran. Eutrofikasi menyebabkan kematian organisma akuatik akibat kekurangan oksigen. Rajah 4.4 Eutrofikasi 3 Penerokaan hutan yang berleluasa telah mengganggu kitaran gas di Bumi. Proses fotosintesis yang penting untuk penukaran gas karbon dioksida kepada gas oksigen akan berkurang disebabkan oleh penebangan pokok-pokok bagi pembukaan tanah untuk pertanian, penempatan dan aktiviti ekonomi seperti pembuatan perabot. Pokok-pokok yang ditebang telah menjejaskan struktur tanah yang akhirnya menyebabkan kejadian tanah runtuh. Rajah 4.5 Tanah runtuh 4 Aktiviti pembakaran terbuka oleh petani di kawasan ladang dan tanaman boleh menyebabkan jerebu. Jerebu yang berlarutan akan menjejaskan kualiti udara dan kesihatan manusia. Rajah 4.6 Pembakaran hutan Eutrofikasi ialah pengayaan nutrien dan bahan organik di dalam air. Keadaan ini menggalakkan pertumbuhan alga (algae bloom) yang menjejaskan hidupan akuatik akibat penurunan kandungan oksigen terlarut di dalam air. INFO dinamik Aplikasi Teknologi Hijau dalam Menangani Isu Sosiosaintifik Sektor Pertanian dan Perhutanan 1 Teknologi Hijau amat penting dalam usaha menangani isu sosiosaintifik sektor pertanian dan perhutanan. 2 Jadual 4.4 menunjukkan aplikasi Teknologi Hijau dalam sektor pertanian dan perhutanan. Jadual 4.4 Teknologi Hijau dalam sektor pertanian dan perhutanan Teknologi Hijau Penerangan Merawat dan memproses sisa tanaman • Sisa-sisa pertanian seperti najis haiwan dan sisa tanaman diproses menjadi baja kompos. • Baja kompos dapat memperbaiki struktur tanah dan menambah kesuburan tanah. • Penghasilan biogas daripada sisa najis haiwan dapat menjimatkan sumber tenaga yang tidak boleh baharu dan mengurangkan pelepasan karbon. Penanaman semula pokok • Menanam semula pokok di kawasan yang sudah diterokai. • Mengelakkan kepupusan spesies pokok yang sedia ada. • Mengelakkan peningkatan suhu Bumi. Mengawal aktiviti pembalakan • Mewartakan lebih banyak kawasan hutan supaya ekosistem hutan dapat dikekalkan. • Menguatkuasakan undangundang perhutanan. • Mengambil tindakan terhadap pembalak haram. • Memantau kawasan hutan secara berkala. • Menyemak lesen operasi hutan bagi pemaju industri berasaskan kayu. • Eutrofikasi – Eutrophication • Pembakaran terbuka – Open burning • Tanah runtuh – Landslide • Penanaman semula – Replanting • Pembalakan – Logging PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

36 Teknologi Hijau dalam Melestarikan Alam TINGKATAN 4 4 semak cepat 4.4 1 Nyatakan tiga aktiviti yang menyumbang kepada isu sosiosaintifik dalam sektor pertanian dan perhutanan. 2 Apakah kesan penggunaan baja kimia yang berlebihan terhadap sungai? 3 Nyatakan dua cara untuk mengawal aktiviti pembalakan. 4.5 Sektor Pengangkutan Isu Sosiosaintifik dalam Sektor Pengangkutan 1 Hampir semua kenderaan di dunia menggunakan petrol atau diesel sebagai bahan api kenderaan. 2 Pembakaran bahan api ini menghasilkan asap kenderaan yang mengandungi gas rumah hijau, iaitu, karbon dioksida dan karbon monoksida yang boleh menyebabkan perubahan iklim. 3 Kesan rumah hijau semakin serius apabila bilangan kenderaan bertambah. Aplikasi Teknologi Hijau dalam Menyelesaikan Isu Sosiosaintifik dalam Sektor Pengangkutan 1 Pengaplikasian Teknologi Hijau dalam sektor pengangkutan menekankan aspek prasarana pengangkutan, bahan bakar dan pengangkutan awam. Jadual 4.5 Teknologi Hijau dalam sektor pengangkutan Teknologi Hijau Penerangan Pengangkutan Hijau • Sebarang bentuk pengangkutan yang memberi impak minimum kepada persekitaran ataupun kenderaan yang menggunakan tenaga boleh baharu dikenali sebagai pengangkutan hijau atau pengangkutan lestari. • Antara bentuk pengangkutan hijau ialah berjalan kaki, berbasikal dan pengenalan kenderaan hijau yang menggunakan tenaga elektrik atau tenaga solar. • Kereta solar menggunakan sel fotovolta untuk menukarkan tenaga solar kepada tenaga elektrik. Penciptaan Kenderaan Gas Asli (NGV) • Kenderaan Gas Asli terdiri daripada dua jenis, iaitu, gas asli cecair (LNG) atau gas asli mampat (CNG). • Kenderaan yang menggunakan petrol boleh diubah suai untuk penggunaan LNG atau CNG yang kurang membebaskan gas rumah hijau. Penggunaan bahan api bio sebagai pengganti petroleum • Bahan api bio merupakan sumber alternatif yang merujuk kepada metil ester asid lemak yang dihasilkan daripada minyak sayuran serta lemak haiwan. • Sumber ini lebih mesra alam dan boleh dijana semula. • Gas asli cecair – Liquefied natural gas • Gas asli mampat – Compressed natural gas • Pengangkutan hijau – Green transportation • Metil ester asid lemak – Fatty acid methyl ester semak cepat 4.5 1 Nyatakan dua jenis gas rumah hijau yang dihasilkan oleh kenderaan bermotor. 2 Bagaimanakah kereta solar mendapatkan sumber tenaga? 3 Apakah bahan api bio? BioNG ialah gas asli yang dihasilkan daripada sisa bio seperti sisa buangan kelapa sawit, makanan atau perindustrian. BioNG ialah biogas yang ditulenkan yang bersifat versatil dan cekap seperti gas asli petroleum. Oleh itu, BioNG mampu menjadi alternatif kepada bahan bakar. Seperti gas asli konvensional, BioNG boleh digunakan sebagai bahan api pengangkutan dalam bentuk gas asli termampat (CNG) atau gas asli cecair (LNG). INFO dinamik PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

37 Teknologi Hijau dalam Melestarikan Alam TINGKATAN 4 4 Teknologi Hijau dalam Kehidupan 4.6 Peranan Individu dalam Menangani Fenomena Pemanasan Global dan Perubahan Iklim dalam Mengurangkan Jejak Kaki Karbon 1 Pembebasan gas rumah hijau yang berterusan menyumbang kepada peningkatan jejak kaki karbon. 2 Jejak kaki karbon ialah jumlah gas rumah hijau, iaitu karbon dioksida yang dibebaskan daripada aktiviti-aktiviti manusia seperti pembakaran bahan api fosil, asap kenderaan dan pembakaran terbuka. 3 Kita harus sedar bahawa isu pemanasan global yang berlaku hari ini bukan sekadar proses semula jadi malah turut dipengaruhi oleh aktiviti manusia. 4 Sebagai individu yang prihatin, kita haruslah bimbang dengan fenomena pemanasan global yang berlaku dan mula mengambil tindakan dalam mengurangkan pelepasan gas rumah hijau. 5 Usaha-usaha yang boleh dilakukan oleh setiap individu untuk mengurangkan jejak kaki karbon: (a) Menggunakan barangan elektrik yang cekap tenaga. (b) Menggunakan kenderaan hibrid, solar atau elektrik. (c) Mengolah semula sisa makanan untuk dijadikan baja kompos. (d) Mengamalkan perkongsian kereta. (e) Menggunakan kenderaan awam. (f ) Menggunakan tenaga solar bagi menggantikan tenaga elektrik di rumah. (g) Mengamalkan kitar semula dan guna semula bahan. semak cepat 4.6 1 Apakah yang dimaksudkan dengan jejak kaki karbon? 2 Sebagai seorang pelajar, nyatakan dua cara anda mengamalkan Teknologi Hijau. 3 Bagaimanakah perkongsian kenderaan boleh mengurangkan jejak kaki karbon? Praktis SPM 4 1 Apakah yang dimaksudkan dengan Teknologi Hijau? A Suatu pembangunan dan aplikasi produk, peralatan serta sistem untuk memulihara alam sekitar serta mengurangkan kesan negatif akibat aktiviti manusia B Suatu perubahan dan penghasilan produk, peralatan serta sistem untuk memelihara alam sekitar serta meningkatkan kesan negatif akibat aktiviti manusia C Suatu pembangunan dan aplikasi produk, peralatan serta sistem untuk memelihara alam sekitar serta mengurangkan kesan negatif akibat aktiviti manusia D Suatu pembangunan dan aplikasi produk, peralatan serta sistem untuk memelihara alam sekitar serta meningkatkan kesan negatif akibat aktiviti manusia 2 Antara langkah berikut, yang manakah paling sesuai diambil bagi menangani masalah penggunaan racun perosak dalam pertanian? A Penanaman semula B Tanaman bergilir C Kawalan biologi D Baja kompos Arahan: Jawab semua soalan. Kertas 1 PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

38 Teknologi Hijau dalam Melestarikan Alam TINGKATAN 4 4 3 Bagaimanakah sektor tenaga menjadi salah satu tonggak kepada Teknologi Hijau? A Mempromosikan kecekapan tenaga dan mencari sumber tenaga alternatif B Meminimumkan kesan negatif dan memulihara alam sekitar C Menambahkan ekonomi negara melalui penggunaan Teknologi Hijau D Meningkatkan kualiti hidup untuk semua 4 Apakah fokus utama sektor tenaga dalam Teknologi Hijau? A Memfokuskan tenaga nuklear B Memfokuskan tenaga boleh guna C Memfokuskan tenaga boleh baharu D Memfokuskan tenaga bahan api fosil 5 Apakah perkara yang perlu dipertimbangkan dalam sektor bekalan tenaga? A Cara tenaga tersebut dijana dan dibekalkan B Cara tenaga yang telah dihasilkan itu diagih atau diguna secara maksimum C Cara tenaga tersebut dijana atau dilupuskan D Cara tenaga yang telah dihasilkan itu diagih atau diguna dengan cekap 6 Antara berikut, yang manakah contoh yang betul untuk menerangkan langkah pemulihan dalam konsep 5R? A Menukar tayar terpakai kepada pasu bunga B Menukar sisa makanan kepada baja kompos C Mengasingkan sisa pepejal yang boleh dikitar semula D Hanya membeli barang yang benar-benar diperlukan sahaja 7 Mengapakah tenaga boleh baharu dikenali sebagai tenaga bersih? A Membebaskan gas yang menyegarkan alam sekitar B Membebaskan gas yang diperlukan oleh alam sekitar C Membebaskan gas yang tidak mencemarkan alam sekitar D Membebaskan gas yang menyelamatkan alam sekitar 8 Rajah 1 menunjukkan aktiviti yang sering dilakukan oleh Puan Maria pada hujung minggu. Rajah 1 Bagaimanakah aktiviti yang dilakukan Puan Maria membantu mengurangkan jejak kaki karbon? A Penanaman semula pokok menambahkan spesies flora di dunia B Penanaman semula pokok mengurangkan pencemaran alam sekitar C Penanaman semula pokok mengurangkan pembukaan tanah baharu D Penanaman semula pokok menambahkan bilangan pokok yang menyerap gas karbon dioksida 9 Rajah 2 menunjukkan tong gas LPG yang digunakan oleh seorang suri rumah untuk memasak di dapur. Rajah 2 Mengapakah tenaga yang dijana oleh sumber tersebut diklasifikasikan sebagai tenaga tidak boleh baharu? A Mengambil masa yang singkat untuk dibentuk dan boleh diganti dengan cepat setelah habis digunakan B Mengambil masa berjuta tahun untuk dibentuk dan boleh diganti dengan cepat setelah habis digunakan C Mengambil masa yang singkat untuk dibentuk tetapi tidak boleh diganti dengan cepat setelah habis digunakan D Mengambil masa berjuta tahun untuk dibentuk dan tidak boleh diganti dengan cepat setelah habis digunakan PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

39 Teknologi Hijau dalam Melestarikan Alam TINGKATAN 4 4 10 Rajah 3 menunjukkan isu sosiosaintifik yang berlaku di negara kita. Rajah 3 Apakah sektor yang menyumbang kepada isu sosiosaintifik ini? A Sektor tenaga B Sektor Industri C Sektor pengangkutan D Sektor pertanian dan perhutanan 11 Rajah 4 menunjukkan label cekap tenaga. Year Appliances Type Brand and Model QR Code Rajah 4 Apakah maksud lima bintang pada label cekap tenaga? A Maklumat model B Penilaian tenaga C Penjimatan tenaga setahun D Penggunaan tenaga setahun 12 Rajah 5 menunjukkan sejenis sisa. Rajah 5 Antara berikut, yang manakah cara untuk mengurangkan sisa dalam Rajah 5? A Memproses sisa untuk dijadikan baja kompos B Membeli makanan mengikut kemahuan di kedai makan C Menyediakan makanan melebihi keperluan isi rumah D Membuang sisa tersebut ke dalam longkang 13 Apakah cara menangani masalah dalam sektor pengurusan sisa dan air sisa? A Menggunakan sumber tenaga boleh baharu B Melakukan proses rawatan biologi ke atas sisa pepejal C Mengurangkan penerokaan hutan D Menggalakkan penggunaan racun serangga dan baja kimia Kertas 2 Bahagian B 1 Rajah 1 menunjukkan dua aktiviti manusia. Rajah 1 PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

40 Teknologi Hijau dalam Melestarikan Alam TINGKATAN 4 4 (a) Apakah isu sosiosaintifik dalam sektor tenaga yang mungkin timbul kesan daripada aktivitiaktiviti yang ditunjukkan dalam Rajah 1? [1 markah] (b) Nyatakan satu sumber tenaga boleh baharu yang boleh digunakan untuk menggantikan bahan api fosil. [1 markah] (c) Tenaga elektrik boleh dihasilkan menggunakan sumber tenaga boleh baharu. Anda diberi satu motor elektrik, satu bilah kipas, kaki retort, wayar, mentol dan pita selofan. Reka bentuk satu litar ringkas menggunakan radas yang diberi untuk menghasilkan tenaga elektrik daripada sumber tenaga angin untuk menyalakan mentol. Lukis dan label rekaan anda. [3 markah] (d) Kenderaan elektrik dicipta sebagai alternatif untuk menggantikan kenderaan yang menggunakan bahan api fosil. Adakah anda bersetuju dengan penggunaan kenderaan elektrik di jalan raya? Wajarkan jawapan anda. [2 markah] Bahagian C 2 (a) (i) Penggunaan petrol dan diesel sebagai bahan api kenderaan menjadi isu sosiosaintifik dalam sektor pengangkutan. Ini kerana penggunaan bahan api ini boleh mendatangkan impak negatif kepada manusia dan alam sekitar. Nyatakan dua kesan penggunaan bahan api ini kepada alam sekitar. [2 markah] (ii) Rajah 2 menunjukkan kegiatan pembalakan yang berleluasa yang dijalankan oleh manusia. Tindakan ini akan memberi kesan negatif pada masa akan datang jika tidak dikawal. Rajah 2 Terangkan dua impak negatif kepada alam sekitar jika kegiatan ini diteruskan tanpa kawalan. [2 markah] (b) Beberapa pendekatan dalam Teknologi Hijau digunakan untuk menangani isu sosiosaintifik dalam sektor pengangkutan. Beri dua contoh pendekatan itu dan huraikan contoh tersebut. [4 markah] (c) Jejak kaki karbon merupakan sejumlah gas rumah hijau yang dibebaskan akibat aktivitiaktiviti manusia. Setiap individu boleh membantu kepada penurunan jejak kaki karbon ini jika semua sedar tentang betapa pentingnya menjaga kelestarian alam sekitar. Jelaskan apa yang boleh dilakukan oleh semua individu untuk memastikan penurunan jejak kaki karbon ini dapat dicapai. [4 markah] PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

41 Genetik TINGKATAN 4 5 5.1 Pembahagian Sel Gen, Asid Deoksiribonukleik (DNA) dan Kromosom 1 Sel merupakan unit asas bagi benda hidup. 2 Sel mempunyai nukleus yang terletak di dalam sitoplasma. 3 Nukleus mengandungi kromosom. Kromosom ialah struktur bebenang halus yang terdiri daripada asid nukleik dan protein, panjang dan berlingkar yang terletak di dalam nukleus. 4 Setiap kromosom terdiri daripada satu molekul DNA yang panjang. Kromatid Sentromer Kromatid beradik Rajah 5.1 Struktur kromosom Genetik 5 Asid deoksiribonukleik atau DNA (Deoxyribonucleic acid) merupakan komponen kimia utama bagi kromosom dan bahan yang menghasilkan gen. Gula deoksiribosa Kumpulan fostat Bes bernitrogen Rajah 5.2 Struktur nukleotida 6 DNA merupakan polimer panjang yang terhasil daripada unit-unit asas nukleotida yang berulang-ulang. Setiap unit nukleotida terdiri daripada tiga komponen, iaitu gula deoksiribosa, bes bernitrogen dan kumpulan fosfat. 7 DNA mempunyai struktur yang anjal yang membolehkannya berlingkar menjadi bentuk gelung ketat serta bentuk yang lain. 8 DNA terdiri daripada dua rantaian polinukleotida (heliks ganda dua) yang diikat satu sama lain melalui ikatan hidrogen. Keduadua rantaian ini melingkar pada paksi yang sama. bab 5 Tema 2: Penyenggaraan dan Kesinambungan Hidup • Gula deoksiribosa – Deoxyribose sugar • Bes bernitrogen – Nitrogenous base • Kumpulan fosfat – Phosphate group PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

42 Genetik TINGKATAN 4 5 • Kromosom homolog – Homologous chromosome • Kariotip – Karyotype • Autosom – Autosome • Kromosom seks – Sex chromosome • Pembahagian sel – Cell division • Mitosis – Mitosis 9 Gen ialah unit asas pewarisan yang mengawal ciri-ciri yang diwarisi dalam organisma seperti warna mata, jenis rambut dan bentuk biji kacang pea. Gen tersusun sebagai segmen pada DNA di sepanjang kromosom dan terdapat beribu-ribu gen di dalam satu molekul DNA. Gen mata coklat Gen mata biru Gen rambut hitam Gen rambut perang Rajah 5.3 Gen yang terdapat pada molekul DNA 10 Setiap spesies haiwan dan tumbuhan mengandungi bilangan kromosom yang tetap dan khusus. 11 Kromosom mengandungi bahan baka dan wujud secara berpasangan. Setiap pasangan kromosom wujud mengikut bentuk dan saiz yang serupa yang dikenali sebagai kromosom homolog. Kromosom homolog yang berbeza mempunyai saiz, bentuk dan bahan baka yang berbeza. 12 Kromosom homolog disusun berdasarkan bentuk dan saiznya yang disebut sebagai kariotip. 1 6 11 16 21 2 7 12 17 22 3 8 13 18 X 4 9 14 19 X 5 10 15 20 (a) Perempuan (44 + XX) 1 6 11 16 21 2 7 12 17 22 3 8 13 18 X 4 9 14 19 Y 5 10 15 20 (b) Lelaki (44 + XY) Rajah 5.4 Kariotip seorang perempuan dan seorang lelaki 13 Sel soma manusia yang normal mengandungi 46 kromosom yang terdiri daripada 23 pasang kromosom (22 pasang autosom dan 1 pasang kromosom seks). 14 Autosom ialah kromosom bukan seks yang membawa gen yang mengawal ciri-ciri individu, manakala kromosom seks membawa gen yang menentukan jantina seseorang individu. 15 Terdapat dua jenis kromosom seks, iaitu kromosom X dan kromosom Y. Kromosom X bersaiz lebih besar berbanding dengan kromosom Y kerana membawa lebih banyak gen. Seorang wanita mempunyai sepasang kromosom X, manakala seorang lelaki mempunyai satu kromosom X dan satu kromosom Y. Mitosis dan Meiosis 1 Proses pembiakan dan pertumbuhan organisma melibatkan pembahagian sel. 2 Pembahagian sel merupakan proses pembahagian daripada satu sel induk kepada dua atau lebih sel anak yang baharu. Proses ini melibatkan pembahagian nukleus dan sitoplasma sel. 3 Semasa peringkat rehat sel, kromosom kelihatan sebagai bebenang halus dan panjang. Semasa pembahagian sel, kromosom menjadi pendek dan menebal sebelum membahagi. 4 Terdapat dua jenis pembahagian sel, iaitu mitosis dan meiosis. Mitosis 1 Mitosis ialah proses pembahagian sel yang menghasilkan dua sel anak yang mempunyai bilangan kromosom dan kandungan bahan genetik yang sama dengan sel induk. 2 Semua sel di dalam badan manusia membahagi secara mitosis kecuali sel pembiakan. Sel yang membahagi secara mitosis ini dikenali sebagai sel soma. 3 Mitosis juga berlaku di dalam sel meristem di hujung akar dan pucuk tumbuhan. 4 Proses mitosis ditunjukkan dalam Rajah 5.5. PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

43 Genetik TINGKATAN 4 5 5 Peringkat telofasa sel tumbuhan berbeza dengan peringkat telofasa sel haiwan. Pembahagian sitoplasma bermula apabila vesikel yang dihasilkan oleh jasad Golgi berkumpul di bahagian tengah sel. Vesikel akan melakur dan membentuk plat sel. Plat sel akan mengunjur ke luar dan bersambung dengan membran plasma untuk membentuk dua sel anak yang akhirnya membentuk dinding sel. Meiosis 1 Meiosis ialah proses pembahagian sel yang menghasilkan empat sel anak (gamet) yang tidak seiras dengan setiap satunya mengandungi separuh daripada bilangan kromosom sel induk. 2 Meiosis berlaku dalam organ pembiakan untuk menghasilkan gamet (sel pembiakan). 3 Meiosis berlaku di dalam ovari wanita bagi menghasilkan ovum, manakala meiosis berlaku di dalam testis lelaki bagi menghasilkan sperma. 4 Bagi tumbuhan pula, meiosis berlaku di dalam anter dan ovari. 5 Meiosis melibatkan dua peringkat pembahagian sel: (a) Pada meiosis I, penduaan kromosom berlaku untuk menghasilkan dua kali ganda kromatid. Seterusnya, sel itu membahagi untuk membentuk dua sel anak yang mengandungi bilangan kromatid yang sama seperti sel induk. • Kromatid kembar – Sister chromatid • Sentromer – Centromere • Gentian gelendong – Spindle fibre • Sentriol – Centriole • Satah khatulistiwa – Equitorial plate • Pengutuban – Polarisation • Meiosis – Meiosis i THINK Peta Alir Anafasa Kromatid menjadi kromosom di kutub Sentromer membahagi dua. Setiap kromatid kembar terpisah dan bergerak ke kutub bertentangan (pengutuban) akibat daripada pengecutan gentian gelendong. Di kutub, kromatid menjadi kromosom. 3 Telofasa Satu set kromosom Jurang sitoplasma Dua sel anak Berlaku apabila kromatid sampai ke kutub bertentangan. Membran nukleus dan nukleolus terbentuk semula. Pembahagian sitoplasma berlaku yang membentuk dua sel anak yang mempunyai bilangan kromosom dan maklumat genetik yang sama dengan sel induk. 4 Metafasa Gentian gelendong Sentromer pada gentian gelendong Kromosom tersusun pada satah khatulistiwa. Sentromer setiap kromosom melekat pada gentian gelendong. Metafasa berakhir apabila sentromer mula membahagi. 2 Profasa Sentriol bergerak ke kutub bertentangan Membran nukleus terurai Kromatid beradik (kromosom) Sel mula membahagi pada peringkat ini. Kromosom memendek dan menebal. Setiap kromosom mereplikasi membentuk dua kromatid kembar yang bercantum pada sentromer. Gentian gelendong mula terbentuk di antara sentriol dan membran nukleus dan nukleolus terurai pada peringkat akhir profasa. 1 Rajah 5.5 Proses mitosis PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

44 Genetik TINGKATAN 4 5 • Sinapsis – Synapsis • Pindah silang – Crossing over (b) Pada meiosis II, kedua-dua sel anak itu membahagi sekali lagi untuk mengurangkan bilangan kromosom menjadi separuh. Akhirnya, empat sel anak terhasil daripada meiosis dengan setiap satunya memperoleh separuh daripada bilangan kromosom sel induknya. 6 Peringkat-peringkat dalam meiosis: (a) Pada meiosis I (i) 1 Profasa I Kromosom memendek dan menebal. Kromosom mereplikasi membentuk sepasang kromatid yang bercantum di sentromer. Kromosom homolog berpasangan melalui sinapsis. Pindah silang berlaku bagi pertukaran maklumat genetik antara kromosom homolog. Membran nukleus dan nukleolus terurai dan gentian gelendong mula terbentuk di antara sentriol. (ii) 2 Metafasa I Kromosom homolog tersusun pada satah khatulistiwa. Sentromer setiap kromosom melekat pada gentian gelendong. (iii) 3 Anafasa I Sentromer membahagi dua. Kromosom homolog terpisah dan bergerak ke kutub bertentangan. Setiap kromosom mempunyai dua kromatid. (iv) 4 Telofasa I Pembahagian sitoplasma berlaku. Dua sel anak terbentuk dengan setiap satunya mempunyai separuh daripada bilangan kromosom. Meiosis I berakhir. (b) Pada meiosis II (i) 5 Profasa II Meiosis II bermula. Setiap sel mempunyai dua sentriol. Membran nukleus dan nukleolus dalam setiap sel terurai. Setiap sel kromosom tidak menjalankan replikasi. Gentian gelendong mula terbentuk. (ii) 6 Metafasa II Kromosom tersusun pada satah khatulistiwa. Sentromer setiap kromosom melekat pada gentian gelendong. (iii) 7 Anafasa II Sentromer membahagi dua. Kromatid kembar terpisah dan bergerak ke kutub bertentangan. Di kutub, kromatid menjadi kromosom. (iv) 8 Telofasa II Pembahagian sitoplasma berlaku pada setiap sel. Empat sel anak yang tidak seiras terbentuk dan mempunyai bilangan kromosom separuh daripada bilangan kromosom induk (haploid) yang terbentuk. Membran nukleus dan nukleolus terbentuk semula. 7 Rajah 5.6 menunjukkan proses meiosis. Meiosis II Dua sel anak terbentuk Sentriol di kutub bertentangan Sepasang kromosom homolog Pindah silang Kromosom dengan dua kromatid Meiosis I 1 2 3 4 5 6 7 8 Empat sel anak haploid (n) PENERBIT Rajah 5.6 Proses meiosis ILMU BAKTI SDN. BHD.

45 Genetik TINGKATAN 4 5 Kepentingan mitosis dan meiosis 1 Kepentingan mitosis: (a) Menghasilkan sel-sel baharu bagi menggantikan sel-sel yang telah rosak atau mati. (b) Menambahkan bilangan sel untuk proses pertumbuhan. (c) Menjamin bilangan kromosom pada sel baharu adalah sama dengan bilangan kromosom pada sel induk. (d) Membolehkan bahan baka daripada sel induk diturunkan kepada sel anak. (e) Bagi sesetengah organisma, mitosis membolehkan pembiakan secara aseks berlaku. Contohnya: (i) Belahan dedua yang berlaku kepada Amoeba sp. dan Paramecium sp. (ii) Pertunasan sel yang berlaku pada yis dan hidra (iii) Pembiakan vegetatif pada tumbuhan seperti tuber pada ubi kentang, bebawang pada bawang merah dan rizom pada halia 2 Kepentingan meiosis: (a) Menjamin bilangan kromosom yang sama antara zigot dan induk melalui pengekalan bilangan kromosom diploid (2n), pada setiap generasi. (b) Menyebabkan variasi genetik dalam spesies yang sama, melalui pindah silang antara kromatid pada kromosom homolog, dan pelakuran rawak antara dua gamet. • Belahan dedua – Spore formation • Pelakuran rawak – Random fusion Persamaan dan perbezaan antara mitosis dengan meiosis Kedua-dua proses melibatkan pembahagian sel dan replikasi DNA Perbezaan Mitosis Persamaan Meiosis Dalam sel soma Dalam sel pembiakan (testis, ovari dan anter) Tempat pembahagian berlaku Sekali Bilangan Dua kali pembahagian sitoplasma Dua sel anak Bilangan sel anak Empat sel anak Tiada Variasi Ada Tidak berlaku Pindah silang Berlaku Sel anak mempunyai kandungan genetik yang sama seperti sel induk Sel anak mempunyai kandungan genetik yang berbeza daripada sel induk dan juga antara satu sama lain Kandungan genetik Sekali Bilangan Sekali pembahagian sel Bilangan kromosom sama seperti sel induk Bilangan kromosom separuh daripada sel induk Bilangan kromosom dalam sel anak Rajah 5.7 Perbandingan antara mitosis dengan meiosis • Pembiakan vegetatif – Vegetative reproduction • Pertunasan – Budding PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

46 Genetik TINGKATAN 4 5 • Taburan rawak – Random distribution • Pewarisan – Inheritance • Alel dominan – Dominant allele • Ciri – Characteristic • Trait – Trai • Alel resesif – Recessive allele (i) Pindah silang ialah pertukaran bahan genetik yang berlaku di lengan kromatid apabila kromosom homolog bersilangan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.8. Pindah silang dalam sepasang kromosom Empat jenis kromosom terbentuk Rajah 5.8 Pindah silang kromosom (ii) Taburan kromosom secara rawak semasa meiosis menyebabkan perbezaan jenis gamet seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.9. Rajah 5.9 Taburan rawak kromosom semak cepat 5.1 1 Apakah yang dimaksudkan dengan kromosom, DNA dan gen? 2 Terangkan kepentingan mitosis dan meiosis. 3 Nyatakan tiga perbezaan antara mitosis dan meiosis. 4 Rajah berikut menunjukkan satu peringkat dalam proses pembahagian sel. Jelaskan mengapa kromosom tersebut bertindih. KBAT Mengaplikasi 5.2 Pewarisan Pewarisan dalam Manusia 1 Pewarisan ialah pemindahan ciri daripada ibu bapa kepada anak-anaknya. Setiap anak mewarisi ciri-ciri tertentu daripada ibu bapa. 2 Ciri ialah sifat ketara yang diwarisi atau ditentukan oleh gen. Ciri ini ditentukan oleh maklumat genetik yang dibawa oleh gen seperti warna mata dan jenis cuping telinga. 3 Trait ialah varian bagi ciri khusus yang membezakan antara individu. Contohnya warna mata dan jenis cuping teliga. 4 Bagi setiap trait, manusia mewarisi dua salinan gen, iaitu satu daripada ibu dan satu daripada bapa. Jadual 5.1 Contoh ciri dan trait Ciri Trait Warna mata Hitam, coklat, perang, biru atau hijau Jenis cuping telinga Melekap atau bebas Jenis rambut Lurus atau keriting 5 Sepasang gen yang berada pada lokus atau kedudukan yang sama dengan kromosom homolog akan mengawal satu trait organisma. 6 Pasangan gen yang berada pada lokus yang sama ini dikenali sebagai alel. Alel boleh hadir dalam bentuk dominan atau resesif. 7 Alel dominan ialah gen kuat yang menonjolkan sifatnya apabila berpasangan dengan gen resesif. 8 Alel resesif pula ialah gen lemah yang hanya boleh menonjolkan sifatnya tanpa kehadiran alel dominan. Trait resesif hanya akan dipamerkan apabila kedua-dua alel adalah resesif. 9 Alel dominan diwakili oleh huruf besar, manakala alel resesif diwakili oleh huruf kecil. Contohnya ‘K’ digunakan untuk mewakili keriting dan ‘k’ mewakili lurus. PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

47 Genetik TINGKATAN 4 5 • Kacukan monohibrid – Monohybrid cross • Genotip – Genotype • Fenotip – Phenotype • Homozigot – Homozygote • Heterozigot – Heterozygote Mekanisme Pewarisan Kacukan monohibrid 1 Kajian pewarisan secara teratur dan mendalam telah ditemui oleh seorang saintis yang juga merupakan seorang rahib Austria yang bernama Gregor Mendel. 3 Kacukan monohibrid melibatkan kajian tentang satu ciri pada satu masa. Ia dilakukan untuk mengkaji pewarisan sepasang ciri yang berlawanan, contohnya ketinggian, iaitu tinggi atau rendah. 4 Beliau mengacukkan pokok kacang pea tinggi dan pokok kacang pea kerdil. 5 Genotip ialah maklumat genetik dalam sesuatu organisma. Fenotip ialah ciri-ciri fizikal yang ditunjukkan oleh sesuatu organisma. 2 Dalam eksperimen yang dijalankan oleh Gregor Mendel tentang kacukan monohibrid, beliau telah memilih pokok kacang pea berbaka tulen sebagai induk (Rajah 5.10). 6 Jika gen sifat tinggi diwakili oleh huruf ‘T’ dan gen sifat kerdil diwakili oleh ‘t’, kombinasi tiga genetik (genotip) untuk ketinggian pokok berkemungkinan akan dihasilkan seperti dalam Jadual 5.2. Jadual 5.2 Fenotip dan genotip ketinggian pokok Fenotip Genotip Tinggi (baka tulen) TT (dominan homozigot) Tinggi (monohibrid) Tt (heterozigot) Kerdil (baka tulen) tt (resesif homozigot) Generasi induk Fenotip induk: Genotip induk: Meiosis Gamet Persenyawaan Generasi F1 Genotip: Fenotip: Pokok tinggi × Pokok kerdil Pokok tinggi Pokok tinggi Pokok tinggi TT tt T T t t Tt Tt Tt Tt Pokok tinggi Semua anak generasi F1 ialah pokok tinggi. Kemudian, anak dalam generasi F1 menjalani pendebungaan sendiri. Generasi F1 Fenotip induk: Genotip induk: Meiosis Gamet Persenyawaan Generasi F2 Genotip: Fenotip: Nisbah fenotip: Pokok tinggi × Pokok tinggi Pokok tinggi Pokok tinggi Pokok tinggi Pokok kerdil 3 tinggi : 1 kerdil Tt Tt T t T t TT Tt Tt tt Rajah 5.10 Rajah skema eksperimen kacukan monohybrid oleh Gregor Mendel PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

48 Genetik TINGKATAN 4 5 • Filial pertama – First filial • Gen dominan – Dominant gene • Filial kedua – Second filial • Gen resesif – Recessive gene 7 Pokok tinggi berbaka tulen ialah pokok yang mempunyai genotip ‘TT’ dalam beberapa generasi sebelumnya, manakala pokok kerdil berbaka tulen ialah pokok yang mempunyai genotip ‘tt’ dalam beberapa generasi sebelumnya. 8 Generasi pertama hasil daripada kacukan disebut generasi filial pertama (generasi F1 ). Generasi filial kedua (generasi F2 ) pula terhasil apabila individu F1 dikacukkan. 9 Beliau mendapati, semua anak pokok generasi F1 yang terhasil adalah tinggi. 10 Seterusnya, semua pokok generasi F1 menjalani pendebungaan sendiri dan bercambah untuk menghasilkan generasi F2 . Beliau mendapati 3 daripada anak pokok yang terhasil dalam generasi F2 ialah pokok tinggi dan 1 daripadanya ialah pokok kerdil dengan nisbah fenotip, tinggi : kerdil ialah 3:1. 11 Berdasarkan keputusan eksperimen ini, Mendel mendapati hanya sifat tinggi muncul dalam generasi F1 yang telah mengaburkan sifat kerdil, manakala sifat kerdil hanya muncul dalam generasi F2 . 12 Oleh itu, Mendel mencadangkan sifat tinggi dan sifat kerdil dikawal oleh faktor-faktor tertentu. 13 Faktor tinggi yang unggul dikatakan sebagai faktor dominan, manakala faktor kerdil yang lemah dikatakan sebagai faktor resesif. 14 Faktor yang mengawal sesuatu ciri ini dikenal sebagai gen dalam sel. Gen yang unggul disebut gen dominan, manakala gen yang lemah disebut gen resesif. Gen dominan dapat mengaburkan kesan ciri yang dikawal oleh gen resesif. 15 Akibatnya, kesan ciri gen resesif itu menjadi tidak ketara lagi. Ini kerana walaupun sesetengah anak pokok kacang pea itu mengandungi gen yang mengawal sifat kerdil, kesan gen itu dikaburi oleh gen sifat tinggi. Akhirnya, hanya kesan gen sifat tinggi sahaja yang dapat dilihat. Pewarisan dalam manusia 1 Pewarisan ciri pada manusia juga boleh diterangkan menggunakan eksperimen Mendel. 2 Setiap ciri fenotip bergantung pada dua genotip yang diwarisi daripada ibu bapa. 3 Fenotip yang terhasil bergantung pada gen, sama ada dominan atau resesif. 4 Katakanlah gen dominan untuk rambut keriting diwakili oleh huruf ‘K’dan gen resesif untuk rambut lurus pula diwakili oleh huruf ‘k’. 5 Maka, pasangan gen yang mengawal sifat rambut keriting dapat ditulis sebagai ‘KK’ atau ‘Kk’ dan sifat rambut lurus ditulis sebagai ‘kk’. 6 Jika seorang lelaki berambut keriting, dengan gen ‘KK’ berkahwin dengan seorang perempuan berambut lurus, dengan gen ‘kk’, semua anaknya akan mempunyai gen ‘Kk’ yang menonjolkan sifat rambut keriting (Rajah 5.11). Induk Fenotip induk: Genotip induk: Meiosis Gamet Persenyawaan Anak Genotip: Fenotip: Bapa Rambut keriting Ibu Rambut lurus × KK kk K K k k Kk Kk Kk Kk Rambut keriting Rambut keriting Rambut keriting Rambut keriting Semua anak mempunyai rambut keriting PENERBIT Rajah 5.11 Rajah skema pewarisan gen KK x kk ILMU BAKTI SDN. BHD.

49 Genetik TINGKATAN 4 5 7 Walau bagaimanapun, perkahwinan antara dua hibrid, iaitu ibu bapa masing-masing bergen ‘Kk’ akan menghasilkan 3 orang anak berambut keriting dan seorang anak berambut lurus (Rajah 5.12). Induk Fenotip induk: Genotip induk: Meiosis Gamet Persenyawaan Anak Genotip: Fenotip: Bapa Rambut keriting Ibu Rambut keriting × Kk Kk K k K k KK Kk Kk kk Rambut keriting Rambut keriting Rambut keriting Rambut lurus 3 orang anak rambut keriting, 1 orang anak rambut lurus Rajah 5.12 Rajah skema pewarisan gen Kk x Kk 8 Jadual 5.3 menunjukkan beberapa contoh sifat dominan dan sifat resesif yang terdapat pada manusia. Jadual 5.3 Sifat dominan dan sifat resesif dalam manusia Sifat dominan Sifat resesif Rambut keriting Rambut lurus Tinggi Kerdil Cuping telinga bebas Cuping telinga melekap Boleh menggulung lidah Tidak boleh menggulung lidah Rambut hitam Rambut perang Mata hitam atau perang Mata biru Ada lesung pipit Tiada lesung pipit Pewarisan jantina anak 1 Pewarisan jantina anak ditentukan oleh kromosom seks yang diterima daripada ibu dan bapanya. 2 Merujuk kepada subtopik 5.1, seorang lelaki dan seorang perempuan mempunyai 46 kromosom yang terdiri daripada 44 autosom dan 2 kromosom seks. Lelaki mempunyai dua jenis kromosom seks, iaitu X dan Y, manakala perempuan hanya mempunyai sejenis kromosom seks, iaitu X. 3 Semasa meiosis, dalam perempuan, ovari menghasilkan sejenis ovum yang mengandungi 22 autosom dan satu kromosom X (22 + X). 4 Dalam lelaki, testis menghasilkan dua jenis sperma. Sperma itu mengandungi sama ada 22 autosom dan satu kromosom X (22 + X) atau 22 autosom dan satu kromosom Y (22 + Y). Perempuan Ovum: 44 + XX 22 + X 22 + X Lelaki Sperma: 44 + XY 22 + X 22 + Y Rajah 5.13 Penghasilan jenis ovum dan sperma 5 Jantina seseorang ditentukan oleh jenis sperma yang bersenyawa dengan ovum. 6 Jika sperma yang membawa kromosom X (22 + X) bersenyawa dengan satu ovum, zigot yang terbentuk akan mempunyai kromosom 44 + XX. Maka, anak itu ialah perempuan. Sperma 22 + X Ovum 22 + X Zigot PENERBIT + 44 + XX ILMU BAKTI SDN. BHD.

50 Genetik TINGKATAN 4 5 2 Mutasi berlaku secara spontan atau disebabkan oleh mutagen. Mutagen ialah agen yang mengubah kandungan genetik sesuatu organisma. Bahan genetik baharu yang terhasil dikenali sebagai mutan. 3 Mutasi boleh membawa keburukan dan berbahaya terhadap organisma, contohnya kecacatan atau menyebabkan sesuatu organisma mudah dijangkiti penyakit. 4 Namun begitu, mutasi juga boleh membawa kebaikan seperti menyebabkan variasi untuk menghasilkan sesuatu baka yang mempunyai ciri-ciri yang berkualiti. 5 Sebagai contoh, serangga yang sentiasa disembur dengan insektisid akan mengalami mutasi yang menyebabkan mutan yang terhasil memperoleh daya tahan terhadap insektisid itu. 6 Mutasi yang berlaku pada sel pembiakan biasanya akan diwarisi daripada satu generasi kepada generasi yang lain, manakala mutasi pada sel soma tidak akan diwarisi oleh anak. 7 Terdapat dua jenis mutasi, iaitu mutasi kromosom dan mutasi gen. 9 Kemungkinan untuk mempunyai anak sama ada seorang lelaki atau seorang perempuan ialah 50%. semak cepat 5.2 1 Apakah yang dimaksudkan dengan alel dominan dan alel resesif? 2 Apakah yang dimaksudkan dengan kacukan monohibrid? 3 Seekor tikus berbulu hitam dikacukkan dengan seekor tikus berbulu putih. Antara anak yang dilahirkan ialah 50% berbulu hitam dan 50% berbulu putih. Lukis satu rajah skema kacukan monohibrid tersebut. 4 Beri dua contoh sifat dominan dalam manusia dan sifat resesif dalam manusia. 5.3 Mutasi Jenis Mutasi 1 Mutasi ialah perubahan yang berlaku pada struktur gen atau kromosom yang akan mengubah ciri asal sesuatu organisma. • Mutasi – Mutation • Mutagen – Mutagen • Mutasi kromosom – Cromosome mutation 7 Jika sperma yang membawa kromosom Y (22 + Y) bersenyawa dengan satu ovum, zigot yang terbentuk akan mempunyai kromosom 44 + XY. Maka, anak itu ialah lelaki. Sperma 22 + Y Ovum 22 + X Zigot + 44 + XY 8 Rajah 5.14 menunjukkan bagaimana jantina ditentukan dalam manusia. Genotip Meiosis Gamet Persenyawaan Genotip Nisbah fenotip Fenotip Bapa × Ibu 44 + XY 44 + XX 22 + Y 44 + XX 22 + X 44 + XY 22 + X 44 + XX 22 + X 44 + XY Perempuan Perempuan Lelaki Lelaki 1 perempuan : 1 lelaki Rajah 5.14 Penentuan jantina dalam manusia PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

51 Genetik TINGKATAN 4 5 Mutasi kromosom 1 Mutasi kromosom merupakan perubahan yang berlaku dalam struktur atau bilangan kromosom. 2 Perubahan struktur kromosom ini disebabkan oleh proses pelenyapan, penggandaan atau penyongsangan sebahagian kromosom yang berlaku secara spontan. 3 Ini akan menyebabkan susunan kromosom berubah dan berbeza daripada biasa. 4 Selain itu, mutasi kromosom juga akan menyebabkan bilangan kromosom dalam nukleus sel bertambah atau berkurang. 5 Perubahan bilangan kromosom ini biasanya berlaku semasa meiosis, namun kadangkala berlaku juga semasa mitosis. 6 Terdapat beberapa penyakit yang disebabkan oleh mutasi kromosom seperti sindrom Down, sindrom Turner dan sindrom Klinefelter. Sindrom Down (terlebih kromosom ke-21) 1 Penghidap sindrom Down mempunyai penambahan satu kromosom dalam sel somanya, iaitu pada pasangan kromosom yang ke-21. Oleh itu, penghidap sindrom Down mempunyai 47 bilangan kromosom berbanding dengan individu normal (Rajah 5.15). 6 7 8 9 10 11 12 13 19 20 21 22 X Y 14 15 16 17 18 1 2 3 4 5 Rajah 5.15 Kariotip seorang lelaki yang menghidap sindrom Down 2 Kebiasaannya, individu ini akan mengalami masalah jantung dan kecacatan mental sejak dilahirkan. 3 Penghidap mempunyai ciri-ciri fizikal seperti mata sepet, lidah terjelir, muka leper dan bulat serta leher pendek (Rajah 5.16). 4 Individu ini juga dikenali sebagai mongolisme. Rajah 5.16 Kanak-kanak sindrom Down Sindrom Klinefelter (XXY) 1 Individu yang menghidap sindrom Klinefelter mempunyai lebihan satu kromosom X berbanding dengan individu normal. 2 Penghidap sindrom ini ialah lelaki sahaja. 3 Individu lelaki yang normal mempunyai kromosom seks XY, manakala individu lelaki sindrom Klinefelter mempunyai kromosom seks XXY. 4 Jumlah keseluruhan kromosom penghidap ialah 47 kromosom (44 + XXY) seperti dalam Rajah 5.17. 5 Penghidap mempunyai ciri-ciri seperti testis yang kecil dan tidak boleh menghasilkan sperma serta mempunyai ciri-ciri kewanitaan seperti mempunyai buah dada. Tambahan satu kromosom X 1 2 3 4 5 6 7 8 13 14 15 19 20 21 22 16 17 18 9 10 11 12 XXY Rajah 5.17 Kariotip seorang lelaki yang menghidap sindrom Klinefelter Sindrom Turner (XO) 1 Individu yang menghidap sindrom Turner mempunyai kekurangan satu kromosom X. 2 Penghidap sindrom ini ialah perempuan sahaja. 3 Individu perempuan yang normal mempunyai kromosom seks XX, manakala individu perempuan sindrom Turner mempunyai kromosom seks X sahaja. 4 Jumlah keseluruhan kromosom penghidap ialah 46 kromosom (44 + XO). • Pelenyapan – Deletion • Sindrom Klinefelter – Klinefelter syndrome • Sindrom Down – Down syndrome • Penggandaan – Duplication • Penyongsangan – Inversion • Sindrom Turner – Turner syndrome PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

52 Genetik TINGKATAN 4 5 3 Pigmen melanin pada kulit manusia yang normal dapat melindungi kulit daripada sinar ultraungu yang berlebihan. 4 Individu albino berisiko menghidapi kanser kulit jika terdedah kepada cahaya matahari yang berlebihan. Rajah 5.19 Albinisme Anemia sel sabit 1 Anemia sel sabit merupakan sejenis penyakit yang berpunca daripada kecacatan struktur hemoglobin pada sel darah merah. 2 Penghidap mempunyai sel darah merah abnormal berbentuk sabit yang kurang cekap dalam pengangkutan gas oksigen. 3 Penyakit ini disebabkan oleh gen resesif pada autosom. Rajah 5.20 Perbezaan sel darah merah normal dan sel darah merah berbentuk sabit Buta warna 1 Buta warna ialah penyakit terangkai seks yang mempunyai alel resesif yang terletak pada kromosom X. 2 Gen resesif ini menyebabkan kekurangan sel peka cahaya warna merah dan hijau dalam retina mata penghidap berbanding dengan individu berpenglihatan normal. Oleh itu, penghidap tidak dapat membezakan antara warna merah dengan warna hijau. 3 Lelaki lebih mudah mendapat penyakit ini berbanding dengan perempuan kerana lelaki hanya mempunyai satu kromosom X. • Mutasi gen – Gene mutation • Anemia sel sabit – Sickle cell anaemia • Albinisme – Albinism • Buta warna – Colour blindness 5 Penghidap tidak mengalami perkembangan ciri-ciri seks sekunder seorang perempuan seperti mempunyai ovari dan buah dada yang tidak berkembang, tidak mengalami kitar haid dan tidak menghasilkan ovum. Hanya satu kromosom X 1 2 3 4 5 6 7 8 13 14 15 19 20 21 22 16 17 18 9 10 11 12 X0 Hanya satu kromosom X Rajah 5.18 Kariotip seorang perempuan yang menghidap sindrom Turner Individu yang menghidap sindrom Turner mempunyai ciri-ciri fizikal seperti tumbesaran terbantut (pendek), sudut siku yang berlebihan, tahi lalat yang berlebihan pada kulit serta leher dan dada yang lebar. INFO dinamik Mutasi gen 1 Mutasi gen disebabkan oleh perubahan kimia pada struktur gen. 2 Mutasi gen tidak menyebabkan perubahan yang ketara pada struktur kromosom tetapi menyebabkan perubahan pada ciri yang dikawal oleh gen tersebut. 3 Mutasi ini sukar untuk dikesan pada peringkat awal kerana perubahan fizikal pada gen tidak dapat dilihat melalui mikroskop. 4 Mutasi gen boleh menyebabkan beberapa jenis penyakit baka (keturunan) seperti albinisme (kekurangan pigmen warna di kulit dan di rambut), buta warna, anemia sel sabit dan hemofilia. Albinisme 1 Albinisme berlaku apabila gen yang mensintesis pigmen melanin mengalami mutasi. 2 Organisma albino gagal menghasilkan pigmen melanin pada kulit, rambut dan matanya yang menyebabkan organisma albino mempunyai kulit dan rambut yang putih dan mata PENERBIT berwarna merah jambu. ILMU BAKTI SDN. BHD.

53 Genetik TINGKATAN 4 5 4 Sekiranya seorang lelaki buta warna berkahwin dengan perempuan pembawa buta warna, pewarisan buta warna akan berlaku (Rajah 5.21). (ii) Bahan radioaktif seperti uranium, radium dan torium memancarkan sinaran radioaktif yang boleh mengganggu proses pembahagian sel. Keadaan ini akan menyebabkan mutasi pada sel fetus yang menyebabkan kecacatan. (b) Sinar-X dan sinaran ultraungu boleh menyebabkan kanser kulit. (c) Bahan kimia yang bertoksik seperti formaldehid dan pestisid boleh menyebabkan mutasi dan kanser. (d) Rokok mengandungi karsinogen yang boleh menyebabkan kanser. 3 Kehamilan di usia yang lewat juga menyumbang kepada mutasi. Penyakit Gangguan Gen 1 Kelainan jumlah atau struktur pada kromosom menyebabkan kelainan secara genetik yang dapat dilihat pada fizikal individu yang mengalami kelainan tersebut. 2 Alel juga membawa trait penyakit yang boleh diwarisi dalam keluarga. 3 Kebanyakan trait yang mengawal sesuatu trait terletak pada autosom. 4 Namun, ada trait yang terletak pada kromosom seks yang dikenali sebagai trait terangkai seks. Gen yang terdapat pada kromosom ini dikenali sebagai gen terangkai seks, contohnya penyakit hemofilia dan buta warna. • Hemofilia – Haemophilia • Penyakit terangkai seks – Sex-linked disease • Penyakit gangguan gen – Gene disorder disease Meiosis: Gamet: Persenyawaan: Anak: Bapa (buta warna) Ibu (pembawa) X’Y XX’ Y X’X’ X’ X’Y X’ X’X X XY Anak lelaki (normal) Anak perempuan (pembawa) Anak lelaki (buta warna) Anak perempuan (buta warna) Rajah 5.21 Pewarisan buta warna Hemofilia 1 Hemofilia menyebabkan penghidap menghadapi kesukaran pembekuan darah apabila terluka. 2 Seperti buta warna, hemofilia juga merupakan sejenis penyakit terangkai seks yang diwarisi oleh anak daripada ibu bapanya. 3 Hemofilia hanya diwarisi apabila terdapat alel resesif yang membawa penyakit hemofilia pada kromosom X. 4 Keadaan ini berlaku kerana berlaku mutasi gen yang menghasilkan faktor pembekuan darah. 5 Ini akan menyebabkan penghidap sentiasa terdedah kepada situasi yang bahaya jika terluka kerana darah sukar berhenti dan mengambil masa yang lama untuk membeku. Faktor yang Menyebabkan Mutasi Gen dan Mutasi Kromosom 1 Mutasi boleh berlaku secara semula jadi semasa proses pembahagian sel dan juga disebabkan oleh faktor-faktor luaran, iaitu mutagen. 2 Antara contoh mutagen ialah sinaran radioaktif, bahan kimia, suhu dan cahaya. (a) Sinaran radioaktif (i) Pendedahan kepada sinaran radioaktif boleh menyebabkan perubahan pada struktur molekul DNA. • Sinaran radioaktif – Radioactive radiation • Sinaran ultraungu – Ultraviolet ray • Karsinogen – Carcinogen PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

54 Genetik TINGKATAN 4 5 • Amniosentesis – Amniocentesis Kaedah mengesan penyakit gangguan gen Amniosentesis 1 Amniosentesis yang juga dikenali sebagai ujian bendalir amnion merupakan prosedur perubatan yang dilakukan untuk mengesan keabnormalan sel fetus di dalam uterus. 2 Prosedur ini dilakukan dengan cara mengambil sedikit bendalir amnion dengan memasukkan jarum halus melalui perut ibu bagi mengumpul cecair tersebut. 3 Prosedur ini hanya sesuai dilakukan sekiranya kandungan seorang wanita itu mencapai minggu ke-15 hingga minggu ke-20. 4 Sebelum prosedur dilakukan, teknik ultrabunyi dilakukan untuk memastikan kedudukan fetus selamat. 5 Wanita yang memilih untuk menjalankan ujian ini biasanya ialah wanita yang mempunyai sejarah keturunan atau masalah kromosom. Rajah 5.22 Prosedur amniosentesis Imbas kod QR atau layari Untuk tujuan pembelajaran https://www.youtube.com/ watch?v=bZc GpjyOXt0 untuk menonton video tentang prosedur amniosentesis. Jarum dimasukkan secara berhati-hati melalui perut ibu menembusi dinding uterus. 1 Bendalir amnion yang mengandungi sel fetus yang terampai diekstrak keluar. i THINK Peta Alir 2 Sel fetus digunakan untuk mendapatkan kariotip. 4 Bendalir amnion diemparkan untuk mengasingkan bendalir amnion dan sel fetus. 3 Rajah 5.23 Langkah-langkah dalam kaedah amniosentesis Analisis kariotip 1 Analisis kariotip dijalankan untuk menganalisis kromosom pada manusia dan mengesan sebarang kelainan genetik. Slaid diperhatikan di bawah mikroskop dan diambil gambarnya. Gambar kromosom dipotong dan disusun membentuk kariotip. Kariotip digunakan untuk mengesan keabnormalan pada kromosom. 8 9 Sel dipindah ke dalam tiub dan diemparkan untuk memekatkan sel. 5 Sel dipindah ke dalam tiub baharu yang berisi bahan penetap. 6 Larutan daripada tiub disedut dan dititiskan ke atas slaid mikroskop. Pewarna ditambah supaya kromosom lebih jelas. 7 Sampel sel tisu badan atau fetus diambil. Bahan kimia ditambah pada sampel bagi merangsang mitosis. Inkubasi selama 2 atau 3 hari. 1 2 3 Bahan kimia lain ditambah bagi menghentikan mitosis di peringkat metafasa. 4 Rajah 5.24 Langkah-langkah dalam kaedah kariotip i THINK Peta Alir PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

55 Genetik TINGKATAN 4 5 Aplikasi Penyelidikan Genetik dalam Meningkatkan Kualiti Kehidupan Sains forensik 1 Sains forensik merupakan satu bidang sains dan teknologi yang digunakan untuk mengkaji kes jenayah dengan mencari bukti-bukti saintifik. 2 Ia menggunakan aplikasi pengetahuan terutamanya dalam bidang kimia dan pemikiran logik. 3 Kajian ini merangkumi pemprosesan tempat kejadian, pemilihan bahan bukti yang penting, memproses bahan bukti, pentafsiran bahan bukti, mendraf laporan dan mempersembahkan laporan tersebut di mahkamah. 4 Teori sentuhan yang melibatkan analisis kimia dijalankan dengan mencari kesan sentuhan antara dua objek, seperti kesan cap jari pada pisau dalam kes pembunuhan. 5 Teori individualistik digunakan untuk membuat perbandingan antara dua objek yang disyaki sama atau daripada sumber yang sama. Paul L. Kirk (1963) mengatakan bahawa tiada dua objek sama ada semula jadi atau buatan yang betul-betul sama. Setiap entiti, individu atau objek mempunyai ciri-ciri tersendiri dan unik. Terapi gen 1 Terapi gen merupakan satu teknik terapi perubatan yang dijalankan untuk membaiki gen-gen abnormal atau cacat (gen mutan) yang menyebabkan penyakit seperti hemofilia, talasemia, anemia sel sabit dan kanser. 2 Teknik ini dilakukan dengan memasukkan gen normal yang spesifik ke dalam sel yang memiliki gen mutan. 3 Tujuan terapi ini adalah untuk memperbaiki gen-gen mutan yang menyebabkan penyakit. 4 Contohnya, kejuruteraan virus digunakan untuk memasukkan gen normal yang mengandungi virus ke dalam sel stem pesakit untuk menggantikan gen yang hilang, rosak, atau cacat. Virus merupakan vektor dalam terapi gen. Genealogi genetik 1 Genealogi genetik ialah kajian pengumpulan genetik untuk menentukan salasilah atau susur galur tentang keluarga, keturunan dan sejarahnya. 2 Kaedah ini melibatkan ujian DNA untuk menentukan aras dan jenis hubungan gen antara individu. 3 Ujian genealogi DNA merujuk kepada ujian berasaskan DNA yang melihat kepada set lengkap maklumat genetik untuk mengenal pasti hubungan salasilah genetik bagi menganggar campuran etnik bagi seseorang individu. Kesan Penyelidikan Genetik terhadap Kehidupan Manusia 1 Penyelidikan genetik semakin berkembang pesat dewasa ini, terutamanya dalam bidang perubatan dan pertanian. Sel stem dikeluarkan daripada pesakit. 1 Gen normal dimasukkan ke dalam virus. 2 Virus yang termodifikasi dicampurkan dengan sel stem pesakit. 3 Sel stem pesakit berubah secara genetik. 4 Sel-sel tersebut disuntik ke dalam pesakit. 5 Sel-sel yang diubah secara genetik menghasilkan protein atau hormon yang diingini. 6 Rajah 5.25 Proses terapi gen i THINK Peta Alir • Terapi gen – Gene therapy • Sains forensik – Forensic Science • Vektor – Vector • Genealogi genetik – Genetic genealogy PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

56 Genetik TINGKATAN 4 5 2 Antara agensi yang terlibat dalam penyelidikan genetik di Malaysia ialah Institut Penyelidikan Perubatan (IMR), Institut Penyelidikan dan Kemajuan Pertanian Malaysia (MARDI), Lembaga Minyak Sawit Malaysia (MPOB), Institut Penyelidikan Getah Malaysia (RRIM) dan Jabatan Pertanian. 3 Kebaikan penyelidikan genetik: (a) Mengesan penyakit keturunan pada peringkat awal seperti albinisme dan hemofilia. (b) Penemuan pelbagai teknik rawatan penyakit seperti penggunaan bakteria untuk menghasilkan insulin bagi merawat diabetes. (c) Meningkatkan kualiti tanaman daripada segi rasa, kualiti, ketahanan dan kesegaran. (d) Meningkatkan daya tahan tanaman dan ternakan terhadap penyakit dan jangkitan. (e) Mengurangkan penggunaan racun serangga kerana tanaman tahan terhadap penyakit. 4 Keburukan penyelidikan genetik: (a) Kandungan nutrien makanan yang diubah suai tidak sama dengan tanaman sebenar. (b) Gen baharu dalam makanan boleh dipindahkan ke dalam sel manusia dan mengganggu fungsi sel. (c) Menyebabkan kesan sampingan atau alahan terhadap manusia. semak cepat 5.3 1 Apakah perbezaan antara mutasi kromosom dengan mutasi gen? 2 Nyatakan tiga contoh penyakit yang disebabkan oleh mutasi gen. 3 Beri tiga faktor yang menyebabkan mutasi gen dan mutasi kromosom. 4 Apakah dua kaedah yang boleh digunakan untuk mengesan keabnormalan sel fetus? 5 Mariam ialah seorang wanita pembawa buta warna. Beliau berkahwin dengan Munir, iaitu seorang lelaki yang mempunyai penglihatan normal. Adakah kemungkinan anak mereka yang buta warna? Lukis rajah skema pewarisan. Teknologi Kejuruteraan Genetik 5.4 1 Kejuruteraan genetik ialah istilah bagi pengubahsuaian genetik sesuatu organisma. 2 Kejuruteraan genetik sering dikaitkan dengan DNA rekombinan, organisma termodifikasi genetik (Genetically Modified Organism, GMO) dan terapi gen. Teknologi DNA Rekombinan 1 DNA rekombinan ialah teknik kejuruteraan genetik yang menggabungkan maklumat genetik dua spesies yang berbeza untuk menghasilkan satu ciri genetik baharu. 2 Penghasilan DNA rekombinan melibatkan tiga proses: (a) Manipulasi DNA in-vitro (luar sel) (b) Gabungan DNA sesuatu organisma dengan DNA bakteria dalam plasmid (c) Pengklonan progeni yang membawa DNA rekombinan 3 Teknologi DNA rekombinan diaplikasikan dalam perubatan bagi pengubahsuaian sel bakteria supaya ia berfungsi sebagai penjana protein manusia. 4 Interferon dan hormon insulin manusia merupakan contoh produk yang dihasilkan melalui teknologi DNA rekombinan. 5 Contoh lain ialah penghasilan pengubahsuaian strain bakteria Pseudomonas fluorescens yang membolehkannya membunuh serangga perosak melalui penghasilan toksin yang berasal daripada Bacillus thuringiensis. Organisma Termodifikasi Genetik (GMO) 1 Organisma termodifikasi genetik (Genetically Modified Organism, GMO) ialah organisma (haiwan, tumbuhan, bakteria, virus) yang diubah suai secara genetik dengan menggunakan teknik penyatuan semula DNA. 2 Teknologi ini menggabungkan gen daripada dua spesies yang berbeza untuk menghasilkan GMO dengan ciri baharu yang lebih berkualiti dan tidak mungkin dihasilkan melalui proses persilangan tradisional. • Kejuruteraan genetik –Genetic engineering • TeknologiDNArekombinan– Recombinant DNA technology • Pengubahsuaiangenetik–Genetic modification • Organisma termodifikasigenetik–Genetically modified organism PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

57 Genetik TINGKATAN 4 5 • Senjata biologi – Biological weapon 3 Organisma baharu yang dihasilkan mempunyai beberapa kelebihan seperti meningkatkan jangka hayat dan kualiti makanan, menghasilkan buah yang lebih besar, lebih bernutrisi tinggi, meningkatkan daya rintangan terhadap serangan perosak dan penyakit dan meningkatkan hasil keluaran pertanian. 4 Teknologi ini banyak diaplikasikan dalam penanaman tanaman seperti jagung dan padi. 5 Contoh GMO ialah penghasilan kacang soya yang tahan rintangan serangga perosak dan kulat. Kesan Teknologi Genetik dalam Kehidupan Kebaikan dan keburukan kejuruteraan genetik dalam bidang pertanian • Meningkatkan kualiti dan kuantiti hasil tanaman dan ternakan. • Menambahkan daya tahan terhadap penyakit. • Meningkatkan hasil dan mutu tanaman. • Mempercepat masa tuaian. • Meningkatkan tahap kesihatan manusia seperti penghasilan insulin. • Penghasilan spesies baharu menyebabkan spesies asal kian pupus. • Pengguna mungkin mengalami alahan dan kesan sampingan seperti mutasi. • Pengubahsuaian genetik mungkin dilakukan secara tidak beretika. • Organisma perosak mempunyai daya tahan terhadap pestisid. • Penghasilan senjata biologi seperti kultur bakteria anthrax untuk peperangan. Kebaikan Keburukan Kesan teknologi kejuruteraan genetik Rajah 5.26 Kebaikan dan keburukan teknologi kejuruteraan genetik i THINK Peta Pokok Berdasarkan Akta Makanan 1983 dan Peraturan Makanan 1985, makanan atau minuman yang dihasilkan melalui kaedah bioteknologi moden perlu dinyatakan sumber genetiknya pada pelabelan bungkusan makanan. Selain itu, pernyataan “(nama ramuan) diubah suai secara genetik” perlu dinyatakan dengan jelas pada label untuk memaklumkan kepada pengguna. Peraturan ini mula dikuatkuasakan pada 9 Julai 2014. INFO dinamik Etika dalam teknologi kejuruteraan genetik 1 Penyelidikan genetik telah memberi banyak sumbangan kepada manusia dalam bidang perubatan, pertanian dan bioteknologi. 2 Namun begitu, terdapat isu etika yang berbangkit seperti teknik pengklonan, penghasilan vaksin dan pemetaan genom manusia serta tanaman yang kandungan genetiknya telah diubah suai. 3 Penyalahgunaan teknik dan aplikasi penyelidikan genetik boleh memudaratkan manusia sejagat. Contohnya, penghasilan peralatan peperangan secara biologi. 4 Pengklonan manusia dan penghasilan vaksin banyak dikaitkan dengan isu keagamaan. 5 Teknologi kejuruteraan genetik harus dipraktikkan dengan penuh beretika agar tidak menyentuh sensitiviti agama dan moral. 6 Undang-undang dan peraturan harus diperketat agar teknik kejuruteraan genetik tidak disalahgunakan oleh para pengkaji. PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

58 Genetik TINGKATAN 4 5 • Variasi selanjar – Continuous variation • Variasi tak selanjar – Discontinuous variation semak cepat 5.4 1 Apakah yang dimaksudkan dengan kejuruteraan genetik? 2 Nyatakan dua contoh teknologi kejuruteraan genetik. 3 Terangkan bagaimana teknologi DNA rekombinan boleh meningkatkan kesihatan manusia. 4 Nyatakan tiga kebaikan tanaman yang dihasilkan menggunakan teknologi kejuruteraan genetik. 5.5 Variasi 1 Variasi ialah perbezaan ciri antara individu dalam spesies yang sama. 2 Perbezaan ini disebabkan oleh pelbagai faktor sama ada faktor genetik, faktor persekitaran ataupun kombinasi antara faktor genetik dengan faktor persekitaran. 3 Manusia sebagai contoh, tergolong dalam satu spesies yang sama, iaitu Homo sapiens, tetapi terdapat pelbagai kaum yang mewujudkan variasi. Seterusnya, dalam kalangan kaum juga wujud pelbagai variasi. Rajah 5.27 Gambar keluarga yang menunjukkan variasi 4 Jika kita kaji gambar keluarga dalam Rajah 5.27, kita akan dapati bahawa setiap individu dalam keluarga tersebut menunjukkan variasi antara mereka. 5 Jelas di sini bahawa variasi membolehkan kita membuat perbandingan antara individu yang berada dalam spesies yang sama. Variasi Selanjar dan Variasi Tak Selanjar Variasi selanjar 1 Variasi selanjar ialah variasi yang menunjukkan perbezaan yang tidak jelas atau tidak ketara antara individu dalam populasi yang sama. 2 Variasi selanjar bersifat kuantitatif, iaitu boleh diukur atau disukat dengan skala. 3 Contoh variasi selanjar ialah ketinggian, jisim badan dan warna kulit. 4 Variasi ini ditentukan oleh gen tetapi boleh juga dipengaruhi oleh faktor persekitaran seperti makanan, iklim dan cuaca. 2 130-134 135-139 140-144 145-149 150-154 155-159 160-164 165-169 170-174 4 6 8 10 Bilangan murid Ketinggian (cm) Rajah 5.28 Variasi selanjar dalam ketinggian 5 Berdasarkan Rajah 5.28, taburan normal ditunjukkan oleh variasi selanjar. 6 Taburan normal ini menunjukkan bahawa kuantiti yang mempunyai ketinggian yang terlalu rendah dan terlalu tinggi adalah sedikit jika dibandingkan dengan kuantiti yang mempunyai ketinggian yang sederhana. Variasi tak selanjar 1 Variasi tak selanjar ialah variasi yang menunjukkan perbezaan yang jelas dan ketara. Variasi ini diwarisi dan tidak berubah. 2 Variasi tak selanjar bersifat kualitatif, iaitu tidak dapat diukur atau disukat dengan skala. 3 Contoh variasi tak selanjar ialah jenis cuping telinga, jenis kumpulan darah, kebolehan menggulung lidah, jenis cap jari, jantina dan jenis rambut. 4 Variasi ini ditentukan oleh faktor genetik sahaja. Jenis cuping Bebas Melekap telinga Bilangan murid PENERBIT Rajah 5.29 Variasi tak selanjar untuk jenis cuping telinga ILMU BAKTI SDN. BHD.

59 Genetik TINGKATAN 4 5 • Pindah silang – Crossing over • Penyusunan kromosom secara bebas – Independent assortment of chromosomes • Persenyawaan secara rawak – Random fertilisation 5 Berdasarkan Rajah 5.29, graf taburan diskrit ditunjukkan oleh variasi tak selanjar. 6 Taburan graf variasi tak selanjar menunjukkan perbezaan sifat yang jelas dan fenotip yang diskrit tanpa sebarang sifat perantaraan. Kehadiran lesung pipit ialah salah satu variasi tak selanjar pada manusia yang disebabkan oleh kecacatan genetik. INFO dinamik Faktor-faktor yang menyebabkan variasi Faktor genetik 1 Pindah silang antara kromosom semasa meiosis menyebabkan pertukaran bahan genetik antara kromatid. Gamet dengan kombinasi genetik yang berbeza dihasilkan dan menyebabkan variasi. Rajah 5.30 Pindah silang yang menghasilkan variasi baharu Imbas kod QR atau layari Untuk tujuan pembelajaran https://www.youtube.com/watch?v=Mm 9jLxw4kTE untuk menonton video tentang pindah silang antara kromosom semasa meiosis. 2 Penyusunan kromosom secara bebas menghasilkan gamet dengan kombinasi kromosom yang berbeza. 3 Mutasi gen dan mutasi kromosom boleh menyebabkan variasi. Perubahan dalam kromosom dan gen menyebabkan pembentukan ciri-ciri baharu seperti hemofilia dan buta warna. 4 Persenyawaan secara rawak antara gamet jantan dan gamet betina menghasilkan zigot dengan kombinasi genotip yang berlainan. 5 Variasi yang disebabkan oleh faktor-faktor genetik boleh diwarisi daripada satu generasi kepada satu generasi yang seterusnya. Faktor persekitaran 1 Faktor-faktor persekitaran seperti perubahan iklim, nutrisi, aktiviti fizikal, suhu, pH, air dan cahaya matahari boleh menyebabkan variasi. 2 Ciri yang diwarisi boleh berubah dengan faktor persekitaran. Contohnya, pendedahan terhadap cahaya matahari secara kerap boleh menyebabkan kulit individu menjadi lebih gelap. Kepentingan variasi 1 Variasi membolehkan kita membezakan individu daripada spesies yang sama. 2 Variasi dapat memastikan kelangsungan hidup sesuatu spesies kerana membolehkan organisma menyesuaikan diri terhadap perubahan persekitaran. 3 Variasi mengelakkan organisma daripada pupus disebabkan oleh perubahan persekitaran yang drastik. 4 Variasi menyebabkan kepelbagaian dalam organisma. 5 Variasi menghasilkan tanaman dan ternakan yang berkualiti tinggi. Sebagai contoh, haiwan dan tumbuhan dengan ciri genetik baharu yang dihasilkan mengikut sifat-sifat yang dikehendaki melalui kejuruteraan genetik dan pembiakbakaan. Ini dapat meningkatkan kualiti dan kuantiti hasil ternakan dan tanaman. 6 Variasi juga membantu organisma dalam penyamaran supaya dapat melindungi diri daripada pemangsa. semak cepat 5.5 1 Apakah variasi? 2 Senaraikan jenis variasi. 3 Nyatakan dua faktor yang mempengaruhi variasi. 4 Beri tiga contoh variasi tak selanjar. 5 Nyatakan dua kepentingan variasi. PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

60 Genetik TINGKATAN 4 5 Praktis SPM 5 1 Rajah 1 menunjukkan satu proses yang berlaku semasa pembahagian sel. Rajah 1 Apakah proses tersebut? A Mitosis B Meiosis C Persenyawaan D Pindah silang 2 Maklumat berikut adalah tentang pembahagian sel. • Berlaku dalam organ pembiakan • Satu sel induk menghasilkan 4 sel anak • Bilangan kromosom sel anak separuh daripada sel induk Apakah proses tersebut? A Meiosis B Mitosis C Pindah silang D Persenyawaan 3 Antara proses berikut, yang manakah menghasilkan gamet? A Mutasi B Mitosis C Meiosis D Persenyawaan 4 Di dalam organ yang manakah berlakunya proses meiosis? A Perut B Ovari C Uterus D Tiub Falopio 5 Rajah 2 menunjukkan fasa yang berbeza dalam pembahagian sel. W X Y Z Rajah 2 Urutan yang manakah betul? A W, X, Y, Z C Y, X, Z, W B X, Y, W, Z D W, Y, Z, X 6 Antara berikut, yang manakah merupakan trait dominan? A Rambut lurus B Warna mata biru C Cuping telinga melekap D Boleh menggulung lidah Arahan: Jawab semua soalan. Kertas 1 PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

61 Genetik TINGKATAN 4 5 7 Maklumat berikut adalah tentang sejenis mutasi. • Penambahan satu kromosom X pada pasangan kromosom XY • Testis gagal menghasilkan sperma Apakah penyakit genetik yang dimaksudkan? A Albinisme B Hemofilia C Sindrom Turner D Sindrom Klinefelter 8 Ramli berambut perang yang membawa gen (hh) dan keriting (RR) berkahwin dengan Mimi yang berambut hitam (HH) tetapi lurus (rr). Berdasarkan trait pewarisan gen dominan dan gen resesif, apakah jangkaan rambut anak yang akan dilahirkan oleh Mimi? KBAT Menganalisis A Rambut hitam dan lurus B Rambut perang dan lurus C Rambut hitam dan keriting D Rambut perang dan keriting 9 Puan Mon yang berusia 42 tahun sedang mengandung anak yang ke-6. Doktor telah mengesahkan bahawa anak tersebut mengalami masalah sindrom Down. Apakah yang berlaku kepada anak itu? A Gangguan baka yang dikawal oleh gen resesif pada kromosom X B Kehadiran satu kromosom tambahan pada pasangan kromosom ke-21 C Perempuan yang hanya mempunyai kromosom X (X0) D Lelaki yang mempunyai lebihan satu kromosom X (XXY) 10 Khairi merupakan seorang peladang yang berjaya. Beliau telah mengacukkan seladang jantan dengan lembu betina bagi mendapatkan baka baharu yang lebih berkualiti. Diketahui bahawa bilangan kromosom dalam sel soma bagi seladang dan lembu masing-masing ialah 56 dan 60. Berapakah bilangan kromosom pada sel gamet anak hasil daripada kacukan tersebut? KBAT Mengaplikasi A 56 C 60 B 58 D 116 11 Rajah 3 menunjukkan histogram yang mewakili sejenis variasi. 2 130-134 135-139 140-144 145-149 150-154 155-159 160-164 165-169 170-174 4 6 8 10 Bilangan murid Ketinggian (cm) Rajah 3 Apakah contoh lain bagi variasi yang sama? A Berat badan B Jenis cap jari C Kumpulan darah D Lekapan cuping telinga 12 Variasi yang manakah disebabkan oleh faktor genetik? A Ketinggian B Berat badan C Warna kulit D Kebolehan menggulung lidah Kertas 2 Bahagian B 1 Rajah 1.1 menunjukkan proses percantuman antara gamet P dan gamet Q untuk menghasilkan zigot R. (a) (i) Apakah proses yang ditunjukkan dalam Rajah 1.1? [1 markah] Zigot R Q P Rajah 1.1 PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

62 Genetik TINGKATAN 4 5 (ii) Nyatakan bilangan kromosom dan autosom yang dimiliki oleh zigot R sekiranya jantinanya ialah perempuan. [2 markah] (b) Penentuan jantina anak berlaku selepas meiosis. Apakah yang menentukan jantina seorang anak? Huraikan. [2 markah] (c) Rajah 1.2 menunjukkan penentuan seks anak bagi suatu zigot. Induk Ayah Gamet Genotip anak Fenotip anak Nisbah fenotip Ibu Perempuan Lelaki 44 + XY 44 + XX 22 + X 22 + X 22 + X 44 + XX 44 + XY 44 + XY Rajah 1.2 Lengkapkan Rajah 1.2 dan nyatakan peratus untuk mendapat bayi perempuan. [1 markah] 2 Rajah 2 menunjukkan semua kromosom yang terdapat dalam sel-sel badan seorang individu yang menghidap suatu penyakit genetik. 6 7 8 9 10 11 12 13 19 20 21 22 X Y 14 15 16 17 18 1 2 3 4 5 Rajah 2 (a) (i) Berdasarkan Rajah 2, nyatakan jantina individu tersebut. [1 markah] (ii) Beri alasan bagi jawapan anda di 2(a)(i). [1 markah] (b) (i) Apakah penyakit genetik yang dihidapi oleh individu tersebut? [1 markah] (ii) Terangkan jawapan anda di 2(b)(i). [1 markah] (c) Senaraikan dua ciri individu yang menghidap penyakit genetik ini. [2 markah] PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

162 Mikroorganisma TINGKATAN 5 1 Mikroorganisma 1.1 Dunia Mikroorganisma 1 Mikroorganisma ialah organisma seni yang tidak boleh dilihat dengan mata kasar. 2 Mikroorganisma hanya boleh dilihat melalui mikroskop cahaya atau mikroskop elektron. 3 Mikroorganisma dikelaskan kepada lima kumpulan, iaitu: (a) Bakteria (b) Fungi (c) Protozoa (d) Virus (e) Alga 4 Mikroorganisma dikelaskan berdasarkan ciriciri seperti berikut: (a) Saiz (b) Bentuk (c) Habitat (d) Struktur asas (e) Ciri istimewa (f ) Cara pembiakan (g) Cara mendapat nutrisi Tema 1: Penyenggaraan dan Kesinambungan Hidup bab 1 Jadual 1.1 Jenis mikroorganisma, ciri-ciri dan contoh Mikroorganisma Ciri-ciri Contoh Bakteria Struktur umum bakteria • Organisma unisel (satu sel) • Saiz: 0.2 µm hingga 10 µm • Dikelaskan mengikut bentuk Pilin (spirilum) Sfera (kokus) Koma (vibrio) Rod (basilus) • Cara pembiakan: – Pembiakan aseks: belahan dedua – Pembiakan seks: konjugasi Bacillus subtilis Vibrio cholerae • Mikoorganisma – Microorganism • Belahan dedua – Binary fission • Konjugasi – Conjugation PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

163 Mikroorganisma TINGKATAN 5 1 • Autotrof – Autotroph • Saprofit – Saprophytes • Parasit – Parasites Mikroorganisma Ciri-ciri Contoh • Cara mendapatkan nutrisi: – Sebahagian merupakan saprofit (mendapatkan bekalan makanan daripada organisma mati) – Sebahagian merupakan parasit (mendapat nutrien daripada perumahnya) – Sebahagian kecil menjalankan fotosintesis (mempunyai klorofil dan membuat makanan sendiri daripada bahan tak organik) • Habitat: Udara, air, tanah, makanan, tumbuhan dan organisma mati Alga • Organisma unisel atau multisel yang boleh membuat makanan sendiri (mempunyai klorofil) • Bentuk: berfilamen, bujur dan bulat • Saiz – Alga makroskopik (boleh dilihat dengan mata kasar) – Alga mikroskopik, 1 µm – beberapa ratus µm. • Cara pembiakan: – Pembiakan aseks: belahan dedua, pembentukan spora – Pembiakan seks: konjugasi • Cara mendapat nutrisi: autotrof (mempunyai klorofil untuk membuat makanan sendiri melalui fotosintesis) • Habitat: kawasan lembap, air tawar, air masin Euglena sp. Chlamydomonas sp. (unisel) Spirogyra sp. (multisel) Virus Struktur umum virus • Mikroorganisma paling seni yang hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron • Saiz: 0.02 µm hingga 0.04 µm • Bentuk: sfera, heliks, polihedral, kompleks • Cara pembiakan: berganda (hanya dalam sel hidup sebagai perumah) • Cara mendapat nutrisi: parasit tetapi berbeza dengan mikroorganisma yang lain • Habitat: sel hidup (perumah) dan boleh menjadi bentuk hablur apabila berada di luar sel perumah Virus influenza Koronavirus Protozoa • Organisma unisel terbesar • Saiz: 5 µm hingga 250 µm • Bentuk: sfera, bujur, bentuk tidak tetap • Cara pembiakan: – Pembiakan aseks: belahan dedua – Pembiakan seks: konjugasi • Cara mendapatkan nutrisi: – Sebahagiannya merupakan saprofit (makan bahan yang telah reput atau mati) – Sebahagian lagi merupakan parasit (mendapat makanan daripada organisma hidup melalui fagositosis) • Habitat: tanah, di dalam air, kawasan lembap dan dalam organisma hidup Paramecium sp. Amoeba sp. PENERBIT Plasmodium sp. ILMU BAKTI SDN. BHD.

164 Mikroorganisma TINGKATAN 5 1 • Flora normal – Normal flora • Kondensasi – Condensation Mikroorganisma Ciri-ciri Contoh Fungi • Sebahagian unisel (contohnya yis) dan sebahagian multisel (contohnya mukor) • Saiz: – Makroskopik (dapat dilihat dengan mata kasar, contoh: cendawan) – Mikroskopik (seperti yis dan mukor, 10 µm – 100 µm) • Bentuk: sfera dan hifa • Cara pembiakan: – Pembiakan aseks: pertunasan dan pembentukan spora – Pembiakan seks: konjugasi • Cara mendapatkan nutrisi: – Sebahagian merupakan saprofit. Sebagai contoh mukor dan yis (mendapat nutrisi daripada roti dan buahbuahan yang reput) – Sebahagian merupakan parasit. Sebagai contoh kulat (memperoleh makanan daripada organisma hidup) • Habitat: kawasan gelap dan lembap Mukor Yis Flora normal merupakan mikroorganisma yang pelbagai yang wujud di persekitaran tertentu tanpa menyebabkan penyakit. Dalam aktiviti seharian manusia seperti memegang benda, menghirup udara, menelan makanan atau minuman, kita akan membawa masuk mikroorganisma pada permukaan tubuh atau ke dalam badan. INFO dinamik Tujuan: Mengkaji pertumbuhan bakteria pada agar nutrien dalam keadaan tertentu. Pernyataan masalah: Bagaimanakah tahap kebersihan jari yang digunakan untuk menyentuh agar nutrien mempengaruhi pertumbuhan bakteria? Hipotesis: Apabila tahap kebersihan jari tinggi, kadar pertumbuhan pada permukaan agar nutrien akan berkurang. Pemboleh ubah: Dimanipulasikan – Tahap kebersihan jari Bergerak balas – Pertumbuhan bakteria Dimalarkan – Tangan individu yang sama Radas dan Bahan: Piring Petri, picagari, silinder penyukat, pita selofan, pen, agar-agar nutrien, sabun, air pili Prosedur: 1 Tiga piring Petri berlabel A, B dan C disediakan dan agar-agar nutrien dituangkan ke dalam setiap piring Petri. 2 Agar-agar nutrien dalam piring Petri disentuh dengan jari dalam keadaan seperti dalam jadual pemerhatian. 3 Semua piring Petri diterbalikkan (Rajah 1.1) supaya cecair yang terbentuk semasa kondensasi tidak terjatuh ke atas permukaan agar-agar dan mempengaruhi pertumbuhan bakteria. Agar-agar nutrien Bakteria Piring Petri Rajah 1.1 4 Semua piring Petri diperhatikan selepas 48 jam. Eksperimen 1.1 PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

165 Mikroorganisma TINGKATAN 5 1 Pemerhatian/Keputusan: Piring Petri Keadaan jari Pemerhatian A Jari yang tidak dibasuh Banyak tompok putih B Jari setelah dibasuh dengan air sahaja Banyak tompok putih C Jari setelah dibasuh dengan sabun Sedikit tompok putih Perbincangan: 1 Tompok putih di kawasan permukaan agar-agar ialah koloni bakteria. 2 Piring Petri A dan B menunjukkan pertumbuhan bakteria yang banyak kerana jari yang tidak dibasuh dengan sabun mempunyai banyak bakteria. 3 Dalam piring Petri C, sedikit pertumbuhan bakteria diperhatikan kerana sebelum menyentuh piring Petri, jari telah dibasuh dengan sabun. Sifat sabun yang beralkali merencatkan pertumbuhan kebanyakan bakteria. Kesimpulan: Hipotesis diterima. Jari yang dibasuh dengan sabun dapat merencatkan pertumbuhan bakteria. Secara purata, tangan mempunyai lebih daripada 1 000 bakteria pada setiap sentimeter persegi. Apabila tangan dicuci dengan teliti menggunakan sabun dan air, jumlah bakteria yang ada dapat dikurangkan. Tangan yang tidak dibasuh Selepas dibilas dengan air sejuk Selepas melakukan tujuh langkah mencuci tangan menggunakan air dan sabun selama 20 saat Tujuh Langkah Cuci Tangan Yang Betul Basuh tangan dengan sabun secukupnya Gosok tapak tangan Gosok setiap jari dan celah jari Gosok kuku di tapak tangan 1 2 3 4 5 6 7 Gosok belakang tangan Basuh tangan dengan air bersih secukupnya Keringkan tangan dengan tuala atau tisu yang bersih 1 2 3 4 5 6 7 INFO dinamik PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.

166 Mikroorganisma TINGKATAN 5 1 Tujuan: Mengkaji faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisma. Pernyataan masalah: Apakah faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisma? Hipotesis: Kehadiran nutrien, suhu 37 °C, keadaan gelap dan lembap serta nilai pH optimum menggalakkan pertumbuhan mikroorganisma. Pemboleh ubah: Dimanipulasikan – Kehadiran nutrien, suhu, kelembapan, cahaya, nilai pH Bergerak balas – Pertumbuhan bakteria Dimalarkan – Jumlah bakteria yang digunakan Radas dan Bahan: Piring Petri, picagari, silinder penyukat, pita selofan, pen, ketuhar, peti ais, inkubator, lampu meja, agar-agar nutrien, agar-agar tanpa nutrien, kultur bakteria Bacillus subtilis, asid hidroklorik cair, natrium hidroksida cair dan air suling. Prosedur: 1 Enam piring Petri berlabel A, B, C, D, E dan F disediakan dan agar-agar nutrien dituangkan ke dalam setiap piring Petri. 2 Piring Petri tersebut disediakan seperti dalam jadual keputusan. 3 1 cm3 larutan kultur bakteria Bacillus subtilis dituang ke atas agar-agar nutrien di dalam piring Petri. Piring Petri ditutup dengan penutup. 4 Semua piring Petri diterbalikkan (Rajah 1.2) supaya cecair yang terbentuk semasa kondensasi tidak jatuh ke atas permukaan agar-agar dan mempengaruhi pertumbuhan bakteria. Agar-agar Bakteria nutrien Piring Petri Rajah 1.2 5 Semua piring Petri diperhatikan selepas 48 jam. Eksperimen 1.2 Keputusan: Piring Petri Nutrien Suhu Kelembapan Cahaya Nilai pH Pemerhatian A Hadir 37 °C Tidak Tidak Berasid Tiada tompok putih B Tidak hadir 37 °C Ya Tidak Berasid Tiada tompok putih C Hadir 0 °C Ya Tidak Berasid Tiada tompok putih D Hadir 60 °C Ya Tidak Beralkali Tiada tompok putih E Hadir 37 °C Ya Tidak 7 (Neutral) Banyak tompok putih F Hadir 37 °C Ya Ya Beralkali Sedikit tompok putih Perbincangan: 1 Tompok putih di kawasan permukaan agar-agar ialah koloni bakteria. 2 Dalam piring Petri A, B, C dan D, tiada pertumbuhan bakteria diperhatikan kerana setiap piring Petri itu kekurangan keadaan tertentu yang diperlukan untuk pertumbuhan bakteria. 3 Piring Petri E menunjukkan pertumbuhan bakteria yang banyak kerana mengandungi nutrien, suhu yang sesuai (37 °C), diletakkan di tempat lembap, gelap dan dalam nilai pH yang sesuai (pH 7). Kesimpulan: Hipotesis diterima. Keadaaan yang sesuai untuk pertumbuhan mikroorganisma ialah dengan kehadiran nutrien, suhu optimum iaitu 37 °C, keadaan yang lembap, gelap dan pH yang neutral (pH 7). semak cepat 1.1 1 Mikroorganisma dikelaskan kepada lima kumpulan, iaitu 2 Bagaimanakah alga mendapatkan nutrisi? 3 Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisma ialah PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.