E-book Bahan Ajar Bioteknologi

c. Rhizopus
d. Sacharomyces
e. Eschericia col
6. Teknik perbanyakan tanaman yang menghasilkan keturunan yang seragam dan dalam
jumlah besar adalah ….
a. stek
b. menempel
c. DNA rekombinan
d. menyambung
e. kultur jaringan
7. Dalam tubuh manusia, hormon insulin diproduksi oleh pankreas untuk menurunkan
kadar gula darah dengan mengubah glukosa menjadi glikogen. Kekurangan insulin
dapat menyebabkan penyakit diabetes melitus. Untuk menolong penderita diabetes
melitus, dibuat insulin produk bioteknologi. Bioproses yang digunakan untuk
memperoleh insulin tersebut adalah ….
a. Escherichia coli dikloning setelah gennya diradiasi menjadi gen pembentuk insulin
b. Escherichia coli dibiakkan pada medium ekstrak pankreas manusia
c. Penyisipan gen manusia pembentuk insulin pada plasmid ke dalam bakteri

Escherichia coli
d. fusi sel pankreas manusia dengan sel kanker yang cepat membelah
e. fermentasi oleh bakteri Escherichia coli terhadap ekstrak pankreas tikus
8. Salah satu temuan penting di bidang kedokteran adalah pembuatan antibodi
monoklonal. Terobosan bioteknologi ini didasarkan pada ….
a. peleburan sel mieloma dan limfosit B untuk menghasilkan hibridoma
b. kemampuan setiap sel untuk memperbanyak diri
c. kemampuan hewan percobaan menghasilkan antibodi
d. cepatnya mikroorganisme berkembang biak dalam kelenjar limfa
e. teknologi rekayasa genetika dengan menyambung gen yang berbeda
9. Dampak positif dari bioteknologi adalah dapat mengolah limbah sehingga menjadi
tidak berbahaya. Ada bakteri yang ikut campur pada pengolahan limbah tersebut
yaitu....

[47]

a. Bakteri Pseudomonas sp
b. Bakteri Thuringiensis
c. Bakteri Lactobacillus bulgaricus
d. Bakteri Metanobacterium
e. Bakteri Arthrobacter
10. Perthatikan dampak negatif bioteknologi berikut!
1) Terjadinya kesenjangan dan kecemburuan dalam masyarakat karena produk -

produk dari petani tradisional mulai tersisih.
2) Dapat mengakibatkan alergi pada manusia yang mengonsumsi tanaman

transgenik.
3) Dapat menimbulkan ketidakseimbangan ekosistem
4) Para petani tradisional kehilangan mata pencahariannya
5) Menimbulkan ketergantungan manusia terhadap bioteknologi
Setelah ditemukan tanaman transgenik yang bersifat unggul, sebagian besar orang
berkeinginan membudidayakan tanaman yang seragam dalam jumlah melimpah.
Dampak negatif pada bidang sosial ekonomi yang dapat ditimbulkan bioteknologi
tersebut terdapat pada nomor …
a. 1 dan 3
b. 1 dan 4
c. 2 dan 3
d. 3 dan 4
e. 3 dan 5
B. Essay
1. Tulislah perbedaan antara bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern !
2. Tuliskan beberapa mikroorganisme penghasil dan pengubah bahan makanan pada
proses bioteknoligu !
3. Jelaskan proses rekayasa genetika dengan teknologi plasmid beserta contohnya !
4. Tulislah Pemanfaatan Bioteknolgi dibidang peternakan!
5. Jelaskan dampak negatif dan positif yang ditimbulkan biteknologi dibidang ekonomi!

[48]

DAFTAR PUSTAKA

BAB 6 Bioteknologi. (n.d.). In Biologi SMA Jilid 3 (pp. 93-108). Jakarta: Pusat Perbukuan,
Departemen Pendidikan Nasional.

Herlina, I., Yani, R., Latifah, E., dkk. (2009). Biologi 3 Kelas XII SMA dan MA. Jakarta: Pusat
Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

Kistinah, I., & Lestari, E. S. (2009). Biologi Makhluk Hidup dan Lingkungannya SMA/MA.
Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

Rachmawati, F., Urifah, N., & Wijayati, A. (2009). Biologi untuk SMA/MA kelas XII Program
IPA. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

Ramlawati, Hamka, Saenab, S., & Rahma, S. Y. (2017). Sumber Belajar Penunjang PLPG 2017
Mata Pelajaran IPA BAB XII Bioteknologi. Jakarta: Kementrian Pendidikan dan
Kebudayaan Ditrktorat Jendral Guru dan Tenaga Kependidikan.

Sembiring, L., & Sudjino. (2009). Biologi Kelas XII untuk SMA dan MA. Jakarta: Pusat
Perbukuan, Pepartemen Pendidikan Nasional.

Siregar, A. Z., Akmal, H., dkk. (2008). Biologi Pertenian untuk Sekolah Menengah Kejuruan
Jilid 3. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.

Subardi, Nuryani, & Shidiq. (2008). Biologi Untuk Kelas XII SMA dan MA. Jakarta: Pusat
Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Sulistyowati, E. (2014). Biologi untuk SMA/MA kelas XII Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu
Alam. Klaten: PT. Intan Pariwara.

[49]

A Glosarium
Agen
Orang atau sesuatu perantara atau perwakilan

B Senyawa kimia dan proses kimia yang terdapat dalam sel atau tubuh
Biokimia makhluk hidup
Ilmu tentang keadaan dan sifat makhluk hidup (manusia, binatang,
Biologi tumbuh-tumbuhan)
Ilmu yang mempelajari prinsip-prinsip penerapan biologi
Bioteknologi

D Deoxyribonucleic Acid (biomolekul yang menyimpan dan menyandi
DNA instruksi-instruksi genetika)

E Bakal anak (dalam kandungan) hasil pembuahan sel telur pada stadium
Embrio permulaan yang kemudian menjadi janin

F Penguraian metabolik senyawa organik oleh mikroorganisme yang
Fermentasi menghasilkan energi
Penggabungan dua nukleus (inti) atom yang ringan untuk membentuk
Fusi sebuah nukleus yang lebih berat sambil melepaskan sedikit energi

G Penemu teori Totipotensi, Teori yang melandasi teknik kultur jaringan
G. Haberlandt

H Teknik pembuatan sel yang dihasilkan dari fusi antara sel B limfosit
Hibridoma [50]

dengan sel kanker

J Orang yang pertama kali melakukantransfer inti yangsebenarnya
John Guardon adalah kloning inti yang dicobakan pada katak

M Zat gizi yang banyak menyumbangkan energi bagi tubuh, seperti
Makronutrient karbohidrat, protein, dan lemak
Manipulasi Bagian penting dari tindakan penanamkan gagasan, sikap, sistem
Mikrobia berpikir, perilaku dan kepercayaan tertentu
Mikrobiologi Organisme hidup yang berukuran sangat kecil dan hanya bisa diamati
Mikronutrient dengan bantuan mikroskop.
Mikroorganisme Ilmu tentang seluk-beluk mikrob (bakteri, virus, protozoa, dan
sebagainya) secara umum
Zat gizi yang tubuh membutuhkannya dengan jumlah yang lebih
sedikit.
Makhluk hidup sederhana yang terbentuk dari satu atau beberapa sel
yang hanya dapat dilihat dengan mikroskop

O Segala jenis makhluk hidup (tumbuhan, hewan, dan sebagainya)
Organisme

R Penerapan kaidah-kaidah ilmu dalam pelaksanaan (seperti
Rekayasa perancangan, pembuatan konstruksi, serta pengoperasian kerangka
Suatu proses yang mengubah susunan genetik dari suatu organisme
Rekayasa dengan menghapus atau memasukkan DNA
Genetika

S Teknik pemisahan campuran yang dilakukan dengan memanfaatkan
Sentrifugasi [51]

Substrat gaya sentrifugal.
T Bahan kimia yang menjadi subyek untuk dimodifikasi
Teknologi
Totipotensi Petode ilmiah untuk mencapai tujuan praktis; ilmu pengetahuan
Transgenik terapan
Potensi atau kemampuan dari sebuah sel untuk tumbuh dan
V berkembang menjadi tanaman secara utuh jika distimulasi
Varietas Proses pemindahan gen (disebut transgen) ke organisme hidup
Vektor sehingga organisme memiliki sifat dan ciri-ciri baru

Suatu kategori taksonomik yang berada di bawah subspesies atau
spesies
Merupakan sebuah besaran yang memiliki arah

[52]

Indeks

A Mikrobia, 5, 10, 33, 37, 38, 39, 40
Agen, 5, 6, 10, 12, 38, 52, 57 Mikrobiologi, 5, 10, 11, 23, 46, 47, 55
Mikronutrien, 5, 10, 16
B Mikroorganisme, 5, 6, 10, 18, 19, 20, 23, 38,
Biokimia, 5, 10, 11, 23, 46, 47, 55 Msg, 11
Biologi, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 19, 23, 38, 45,
Bioteknologi, 3, 5, 6, 10, 11, 12, 18, 19, 21, O
Organisme, 5, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 19, 24,
D
Dna, 11, 13, 14, 23, 24, 25, 26, 27, 35, 36, R
Rekayasa, 5, 10, 11, 12, 15, 17, 19, 24, 25,
E Rekayasa Genetik, 11, 24, 26
Embrio, 17, 29, 30
S
F Sentrifugasi, 15
Fermentasi, 18, 19, 20, 21, 32, 34, 48, 49, Substrat, 5, 10, 11, 33, 34
Fusi, 13, 14, 15, 25, 26, 28, 41, 50, 54
T
G Teknologi, 13, 18, 19, 26, 32, 35, 38, 41
G. Haberlandt, 16, 24 Totipotensi, 16, 22, 24, 25
Transgenik, 12, 14, 15, 17, 24, 35, 36, 37, 40
H
Hibridoma, 15, 26, 28, 50 V
Varietas, 22, 45, 53, 58
J Vektor, 13, 14, 26, 36
John Guardon, 29

M

Makronutrien, 5, 10, 16
Manipulasi, 11, 12, 24, 25

[53]

Kunci Jawaban

❖ Lembar Kerja Siswa
A. Sub Bab Prinsip Dasar Bioteknologi
1. Ciri ciri bioteknologi
• Adanya agen biologi yang dipergunakan
• Adanya bahan yang di proses sebagai masukan
• Adanya prinsip ilmu yang melandasi proses bioteknologi
• Adanya produk turunan atau jasa yang dipakai arinproses penggunaan agen
biologi
2. Definisi bioteknologi secara klasik
Secara klasik bioteknologi didefinisikan sebagai teknologi yang memanfaatkan
organisme atau bagian bagiannya untuk mendapatkan barang dan jasa dalam skala
industri sehingga dapat memenuhi kebutuhan manusia
B. Sub Bab Bioteknologi Konvensional dan Modern
1. Ciri-ciri bioteknologi modern
• Menggunakan teknologi yang lebih modern.
• Memanfaatkan prinsip rekayasa genetika.
• Biaya yang relatif lebih mahal.
• Dapat menghasilkan sifat baru pada organisme.
2. Kelebihan bioteknologi konvensional
Biaya produksinya murah, teknologi menggunakan peralatan sederhana, pengaruh
jangka panjang sudah diketahui
C. Sub Bab Penerapan Biteknologi Pada Berbagai Bidang
1. Contoh aplikasi bioteknologi di bidang pertanian yaitu
• Padi transgenik, mampu mengekspresikan laktoferin dan tanaman padi yang
tahan cuaca dingin
• Bunga antilayu dan buah tahan busuk, karena gen etilen diganti fengan gen
yang kurang sensitif sehingga kelayuan akan lebih lama. Dan buah akan tetap
segar dalam waktu lama
[54]

• Pembuatan pupuk organik dengan memanfaatkan mikroorganisme dengan
penggunaan agen biologi sehingga mengutangu asam organik yang dapat
mengurangi pencemaran lingkungan

2. Saccharomyces cerevisiae tidak dapat digunakan sebagai makanan sumber protein
bagi manusia karena protein yang dihasilkan dari mikroba tersebut mengandung
asam nukleat yang tinggi. PST dari mikrobia tersebut tidak dapat dikonsumsi oleh
manusia karena hanya dapat di gunakan sebagai suplemen hewan ternak.

D. Sub Bab Dampak Positif dan Negatif Bioteknologi Dalam Kehidupan Manusia
1. Peranan bioteknologi dalam usaha mengatasi krisis energi
Jika terjadi krisis energi maka yang harus dilakukan adalah mencari energi
alternatif baru yang aman, tidak menimbulkan pencemaran lingkungan,dan
tersedia secara lestari/melimpah. yaitu melalui bioteknologi. peran bioteknologi
penghasil energi yang telah dikembangkan saat ini antara lain adalah biogas dan
etanol. Biogas sendiri diproduksi oleh mikroorganisme dlm kotoran
ternak(contohnya sapi atau kambing denger2 tinja manusia juga sekarang lg
dikembangkan). menghasilkan energi untuk gas yang serupa dengan Elpiji utk
memasak,l ampu dan memanaskan air. Etanol sendiri diproduksi mgnukan bahan
baku yang mengandung karbohidrat seperti singkong,tebu . dan difermentasikan
oleh sel2 ragi . fungsi etanol antara lain sebagai bahan bakar kendaraan.. sama spt
bensin.namun untuk harganya jauh lebih mahal karena belum di produksi massal.
2. Dampak negatif penggunaan organisme transgenik secara seragam bagi
lingkungan yaitu Organisme transgenik ditakutkan akan menimbulkan kerusakan
pada ekosistem yang dapat mempengaruhi keseimbangan alam, hilangnya plasma
nutfah karena organisme asli semakin tersingkir oleh organisme transgenik, atau
bahkan dapat membahayakan keselamatan manusia.

❖ Uji Kompetensi
a) Pilihan Ganda
1. D. taksonomi
Pembahasan :
Bioteknologi dikembangkan untuk meningkatkan nilai bahan mentah dengan
memanfaatkan kemampuan mikrorganisme atau bagian- bagianya, misalnya bakteri

[55]

dan kapang. Salam bioteknologi bidang- bidang ilmu yang harus dipelajari anatara
lain biologi sel, biokimia, fisiologi, mikrobiologi, genetika dan biorekayasa.
2. A.Louis Pasteur
Pembahasan :
Louis Pateur terkenal karena penemuannya tentang prinsip vaksinasi, fermentasi
mikroba dan pasteurisasi (cara mencegah pembusukan makanan hingga beberapa
waktu lamanya dengan proses pemanasan)
3. B. Pembuatan tempe oleh Rhyzopus oryzae
Pembahasan :
Penerapan prinsip bioteknologi konvensional dapat dilakukan pada proses pembuatan
tempe oleh Rhyzopus oryzae. Proses pembuatan tempe melalui teknik fermentasi
yang dilakukan tanpa adanya rekayasa genetika seperti pada pilihan jawaban lainnya.
4. B. Streptococcus thermophilus
Pembahasan :
Salah satu bentuk makanan yang dihasilkan dari bioteknologi memanfaatkan
mikroorganisme bakteri adalah yoghurt. Yoghurt dihasilkan dengan memanfaatkan
bakteri Streptococcus thermophillus atau Lactobacillus bulgaricus. Bakteri ini
bertugas untuk mengubah laktosa pada susu menjadi asam laktat. Bakteri tersebut
juga akan memecah protein pada susu sehingga susu menjadi kental. Hasil akhirnya
susu akan terasa asam dan kental.
5. A. Acetobacter xylinum
Pembahasan :
Nata de coco merupakan hasil inovasi bioteknologi melalui proses fermentasi air
kelapa dengan bantuan aktivitas bakteri Acetobacter xylinum.
6. E. Kultur jaringan
Pembahasan :
Kultur jaringan adalah metode perbanyakan tanaman secara vegetatif/aseksual dengan
memanfaatkan sifat totipotensi tumbuhan. Prinsip dari kultur jaringan adalah
menumbuhkan jaringan maupun sel tumbuhan pada suatu media buatan secara
aseptik. Sifat totipotensi tumbuhan yang dimaksud adalah kemampuan setiap sel
tumbuhan untuk tumbuh menjadi individu baru yang sempurna. Kultur jaringan dapat

[56]

membantu menyediakan bibit pertanian yang bersifat identik dengan induknya,
seragam dan berjumlah banyak dalam waktu yang singkat.
7. C. Penyisipan gen manusia pembentuk insulin pada plasmid ke dalam bakteri
Escherichia coli
Pembahasan :
Bioteknologi untuk memperoleh insulin adalah teknik plasmid. Teknik plasmid
merupakan rekayasa genetika untuk mendapatkan plasmid rekombinan. Segmen
DNA manusia yang menghasilkan insulin disisipkan ke segmen DNA bakteri
Escherichia coli. Akibatnya bakteri ini menghasilkan insulin. Kemudian Escherichia
coli dikembangbiakkan. Semakin berkembang semakin banyak insulin yang
dihasilkan. Jadi, bioproses yang digunakan untuk memperoleh insulin tersebut adalah
teknik plasmid
8. A. peleburan sel mieloma dan limfosit B untuk menghasilkan hibridoma
Pembahasan :
Prinsip dasar pembuatan antibodi monoklonal adalah teknik hibridoma, yaitu
penggabungan dua sel yang berbeda menjadi satu sel hibrid yang mampu
menghasilkan antibodi. Jadi, terobosan bioteknologi pembuatan antibodi monoklonal
didasarkan pada peleburan sel mieloma dan limfosit B untuk menghasilkan hibridoma
9. A. Bakteri Pseudomonas sp
Pembahasan :
Dampak positif bioteknologi yaitu dapat mengolah limbah sehingga tidak berbahaya
bakteri yang berperan dalam pengolahan limbah tersebut yaitu Bakteri Pseudomonas
sp
10. B. 1 dan 4
Penjelasan :
Dampak negatif yang ditimbulkan pada bioteknologi tersebut di bidang sosial
ekonomi berupa kecemburuan dalam masyarakat, kerna produk - produk dari petani
tradisional mulai tersisih sehingga berimbas pada petani tradisional yang kehilangan
mata pencahariannya.

[57]

b) Essay
1. Perbedaan bioteknologi konvensional dan modern antara lain :
1) Hasil yang dihasilkan bioteknologi konvensional kurang efisien dibandingkan
modern.
2) Bioteknologi konvensional tidak memodifikasi agen biologis yang digunakan
sedangkan bioteknologi modern sering memodifikasi agen biologis yang
digunakan,
3) Bioteknologi modern sering berhubungan dengan tahap analisis gen dan DNA
serta rekombinasi gen dan DNA sedangkan bioteknologi konvensional tidak.
4) Biaya yang dibutuhkan untuk menjalankan bioteknologi konvensioanal lebih
sedikit dibandingkan bioteknologi modern.
2. Proses bioteknologi :
a) Spirulina dan Chlorella sebagai penghasil protein sel tunggal (PST).
b) Fusarium graminearum sebagai penghasil mikoprotein.
c) Lactobacillus bulgaricus sebagai pemberi rasa dan aroma pada yoghurt.
d) Aspergillus oryzae digunakan untuk membuat kecap.
e) Saccharomyces cerevisiae digunakan untuk membuat tapai.
f) Acetobacter xylinum digunakan untuk membuat nata de coco.
3. Contoh aplikasi penggunaan teknologi plasmid yang telah dikembangkan manusia
adalah produksi insulin secara besarbesaran. Insulin dibuat di dalam tubuh
manusia dengan dikontrol oleh gen insulin. Insulin ini kemudian diambil dari
pulau langerhans tubuh manusia, lalu disambungkan ke dalam plasmid bakteri.
Untuk menghubungkan gen insulin dengan plasmid diperlukan rekombinasi
genetik. Dalam rekombinasi DNA dilakukan pemotongan dan penyambungan
DNA.
Proses pemotongan dan penyambungan tersebut menggunakan enzim
pemotong dan penyambung. Enzim pemotong dikenal sebagai enzim restriksi atau
enzim penggunting yang bernama restriksi endonuklease. Enzim pemotong ini
jumlahnya banyak dan setiap enzim hanya dapat memotong urutan basa tertentu
pada DNA. Hasil pemotongannya berupa sepenggal DNA berujung runcing yang
komplemen. Selanjutnya, DNA manusia yang diinginkan disambungkan ke

[58]

bagian benang plasmid yang terbuka dengan menggunakan enzim ligase DNA
yang mengkatalis ikatan fosfodiester antara dua rantai DNA.

Potongan DNA antara gen manusia dengan benang plasmid ini bisa
menyambung karena endonuklease yang digunakan untuk memotong DNA
manusia dan benang plasmid tersebut sama jenisnya. Sehingga, dihasilkan
ujungujung yang sama strukturnya. Gen manusia dan plasmid yang telah menyatu
membentuk lingkaran plasmid ini disebut kimera (DNA rekombinan). Kimera
tersebut kemudian dimasukkan ke dalam sel target E. coli. Bakteri ini akan hidup
normal dan memiliki tambahan yang sesuai dengan sifat gen yang disisipkan.
Bakteri E. coli kemudian di kultur untuk dikembangbiakkan. Bakteri tersebut
kemudian mampu menghasilkan hormon insulin manusia.
4. Bioteknologi banyak diterapkan dalam bidang peternakan, contoh penerapannya
adalah sebagai berikut:
▪ Domba Ankon, yaitu domba yang mempunyai kaki pendek dan bengkok

akibat adanya proses mutasi alami.
▪ Sapi Jersey, yaitu sapi penghasil susu yang mempunyai kandungan krim jauh

lebih banyak setelah mengalami mutasi oleh manusia.
5. Dampak negatif dan positif yang ditimbulkan biteknologi dibidang ekonomi :

▪ Dampak Positif
Terjadi persaingan untuk mencari tanaman atau hewan varietas baru melalui
proses rekayasa genetika yang terjadi di kalangan industry.

▪ Dampak Negatif
Kesenjangan sosial dan ekonomi pada masyarakat karena produk-produk dari
petani dan peternak tradisional mulai tersisih oleh adanya produk-produk
rekayasa genetika. Hal ini mengakibatkan banyak petani dan peternak
tradisional yang ingin mengembangkan bibit hasil bioteknologi mau tidak
mau harus membayar royalty kepada pihak penemu bibit tersebut.

[59]