Contoh Soal

Pembahasan:

Fermentasi alami atau spontan adalah fermentasi yang terjadi tanpa melibatkan mikroba yang sengaja diberikan (starter) pada substrat makanan. Mikroba yang melakukan fermentasi bisa berasal dari wadah maupun dari mikroba indigenus yang terdapat pada bahan makanan tersebut.

Salah satu contohnya adalah proses pembuatan dadih. Dadih dibuat dari susu kerbau yang disimpan dalam tabung bambu dan pada nantinya akan menghasilkan tekstur berupa yogurt kental. Penelitian sebelumnya menemukan bahwa susu kerbau pada dadih difermentasi oleh puluhan bakteri salah satunya Lactobacillus plantarum yang berasal dari susu kerbau itu sendiri.

Produk bioteknologi konvensional dari Indonesia yang membutuhkan starter contohnya

• tempe membutuhkan starter berupa jamur Rhizopus sp.,
• oncom membutuhkan starter Monilia sitophila, dan
• tapai dan brem membutuhkan starter Saccharomyces cereviciae.

Jadi produk bioteknologi konvensional dari Indonesia yang proses pembuatannya menggunakan teknik fermentasi alami adalah dadih.

Pembahasan:

Yoghurt merupakan produk bioteknologi konvensional yang bercita rasa asam. Yoghurt dibuat dengan teknik fermentasi yang memanfaatkan bakteri Lactobacillus burgaricus. Bakteri ini terlibat dalam mengubah laktosa pada susu menjadi asam laktat.

• Aspergilus wentii merupakan jamur yang terlibat dalam pembuatan kecap dengan mengubah protein kompleks yang terdapat pada kacang kedelai menjadi asam amino.
• Acetobacter xylinum adalah bakteri yang terlibat dalam pembuatan nata de coco. Bakteri ini berperan dalam mengubah air kelapa yang mengandung gula menjadi serat selulosa yang kenyal dan berwarna putih.
• Rhizopus oligosprorus terlibat dalam pembuatan tempe. Cara kerjanya mengubah protein kompleks kacang kedelai yang sukar dicerna menjadi protein sederhana yang mudah dicerna atau asam amino. 
• Saccaromyces cereviciae atau disebut juga dengan ragi fungsinya mengubah glukosa menjadi alkohol dan CO_2. Mikroba ini terlibat dalam pembuatan tape dan roti.

Jadi dalam pembuatan yoghurt, mikroba yang berperan dalam mengasamkan susu dengan cara kerja mengubah laktosa menjadi asam laktat adalah Lactobacillus burgaricus.

Pembahasan:

Plasmid bisa dijadikan sebagai vektor atau "kendaraan gen" yang akan menyampaikan materi genetik seperti DNA kepada sel tujuan. Plasmid adalah DNA ekstrakromosonal pada bakteri yang berbentuk sirkular. Plasmid ini memiliki sifat yakni bisa bereplikasi, dapat dipindahkan dari satu sel ke sel lainnya, dan sifatnya bisa diturunkan pada sel anaknya. Alasan penggunaannya adalah ukurannya kecil, bisa diisolasi, mudah dimanipulasi secara genetik, dan dapat diintegrasikan ke dalam sel tumbuhan, protista, dan mamalia.

sumber: id.wikipedia.org

Jadi bagian dari bakteri yang bisa dijadikan vektor atau "kendaraan gen" adalah plasmid.

*Inti sel adalah pusat sel yang mengendalikan semua kegiatan sel, pada bakteri tidak punya inti sel.

*Kloroplas adalah organel yang berperan dalam fotosintesis.

*Dinding sel adalah bagian sel tempat lalu lintas zat-zat tertentu.

*Ribosom adalah organel sel tempat terjadinya sintesis protein.

Pembahasan:

Rekayasa genetika adalah sebuah teknik untuk memanipulasi langsung gen suatu organisme menggunakan bioteknologi. Dalam rekayasa genetika terdapat enzim yang bertindak sebagai "gunting" dan "lem biologi".

Enzim yang bertindak sebagai "gunting biologi" adalah enzim restriksi yang terlibat dalam pemotongan DNA. Cara kerja enzim ini adalah memotong pada rangka gula dan fosfat tanpa merusak basa. Sedangkan enzim yang bertindak sebagai "lem biologi" adalah enzim ligase yang terlibat dalam pembentukan ikatan fosfodiester antara ujung 5’-fosfat dan 3’-hidroksil pada DNA yang mengalami pemutusan rantai sehingga DNA dapat disambungkan kembali dengan bantuan ATP.

• Enzim amilase adalah enzim yang berfungsi untuk memecahkan amilum menjadi maltosa.
• Enzim lipase adalah ezim yang berfungsi untuk memecah lemak menjadi asam lemak dan gliserol.
• Gyrase adalah enzim yang berfungsi untuk mengurangi tegangan pada replication fork dan juga mampu membuka pilinan rantai DNA yang kusut.
• Enzim helikase adalah enzim yang berperan dalam membuka rantai double helix DNA menjadi dua rantai tunggal pada proses awal replikasi DNA.

Jadi enzim yang berperan sebagai gunting biologi (pemotongan DNA) dan lem biologi (penyambungan DNA) berturut-turut adalah enzim restriksi dan ligase.

Pembahasan:

Interferon adalah hormon berupa glikoprotein yang disekresikan  oleh sel vertebrata (leukosit) akibat rangsangan biologis, seperti virus, bakteri, protozoa, mycoplasma, mitogen, dan senyawa lainnya. Di laboraturium, interferon biasanya dihasilkan dengan teknik fusi sel atau hibridoma. Teknik ini dilakukan dengan cara menggabungkan gen-gen tertentu dengan sel kanker yang pertumbuhannya cepat. Tujuannya adalah untuk menghasilkan interferon dalam jumlah banyak.

Jadi jawaban yang benar untuk pertanyaan di atas adalah teknik hibridoma.

*Kultur jaringan adalah suatu teknik yang digunakan untuk memperbanyak jumlah sel hewan atau tanaman dalam kondisi aseptis.

*DNA rekombinan adalah proses merekayasa gen makhluk hidup dengan melakukan manipulasi genetik.

*Fermentasi adalah proses terjadinya penguraian senyawa-senyawa organik untuk menghasilkan energi dan produk baru. 

*Teknologi plasmid adalah salah satu teknik yang dipakai dalam bioteknologi modern yang memanfaatkan plasmid bakteri sebagai vektor dalam manipulasi DNA.

Pembahasan:

Tanaman transgenik atau tanaman hasil rekayasa genetik adalah tanaman yang dihasilkan dari penyisipan gen-gen dari organisme yang berbeda dengan tujuan tertentu. Tanaman transgenik dibuat lebih unggul dibanding tanaman dengan gen-gen liar atau alami. Tanaman ini selain berdampak positif karena memiliki beberapa keunggulan, tetapi juga bisa berdampak buruk pada lingkungan. Hal ini terjadi karena, gen-gen pada tanaman transgenik yang sudah direkayasa dapat menyerbuki tanaman sejenis sehingga muncul tanaman hasil persilangan baru yang tidak bisa dikontrol hasilnya.

Jadi tanaman hasil rekayasa genetik (transgenik) juga dikhawatirkan menimbulkan ancaman terhadap lingkungan karena menyebabkan pencemaran gen bila menyerbuki tanaman sejenis.

*Membutuhkan banyak pestisida untuk membunuh hama → salah, karena tanaman trasgenik yang sudah disisipi gen Bacillus tungiriensis tidak membutuhkan pestisida.

*Tanah menjadi tandus akibat pemakaian produk kimia → salah, karena banyak tanaman trasgenik yang sudah disisipi gen dari bakteri pengikat nitrogen sehingga tidak membutuhkan pupuk kimia.

*Meningkatkan jumlah bakteri dan jamur pembusuk → salah, karena banyak tanaman trasgenik yag susah diuraikan oleh bakteri pembusuk.

*Dapat menimbulkan wabah penyakit baru yang sulit diobati → salah, karena itu adalah dampak bagi kesehatan bukan lingkungan.

Pembahasan:

Pemuliaan tanaman merupakan suatu usaha manusia untuk mendapatkan tanaman dengan kualitas unggulan. Ada dua cara dalam pemuliaan tanaman ini yakni secara konvensional dengan penyerbukan dan secara modern dengan memakai rekayasa genetika.

Ciri-ciri dari pemuliaan tanaman secara konvensional dengan penyerbukan adalah

• dilakukan pada organisme utuh,
• dilakukan pada sekumpulan gen, dan
• perubahan sulit dikontrol.

Sedangkan ciri-ciri dari pemuliaan tanaman dengan memakai konsep rekayasa genetika adalah

• tidak ada batasan taksonomi dengan maksud bisa dilakukan antar organisme walaupun jauh hubungan kekerabatannya,
• dilakukan pada gen yang spesifik,
• perubahan atau hasil bisa dikontrol, dan
• dilakukan pada tingkat sel.

Jadi opsi yang benar dari ciri-ciri pemuliaan tanaman dengan rekayasa genetika modern adalah nomor 4 saja.

Pembahasan:

Stem cell dari sel embrionik merupakan stem cell yang menggunakan sel-sel yang diperoleh dari inner cell mass dari suatu blastocyst (embrio yang terdiri atas 50-150 sel, kira-kira hari ke 5 pasca pembuahan). Dan perkembangan stem cell ini bisa diarahkan untuk berdiferensiasi menjadi sel apa saja sehingga mampu mengobati berbagai macam penyakit tertentu.

Dampak negatif yang ditimbulkan dari penerapan aplikasi tersebut untuk mengobati penyakit adalah

• dapat bersifat tumorigenik artinya setiap kontaminasi dengan sel yang tak berdiferensiasi dapat menimbulkan kanker → karena memiliki kemampuan pembelahan yang tinggi dan bisa menjadi sel apa saja.
• selalu bersifat allogenik sehingga berpotensi menimbulkan terjadinya penolakan imunitas.
• secara etik masih kontroversial → karena diambil dari klinik bayi tabung, sehingga menimbulkan paradigma di masyarakat tentang arti penting kehidupan.

Jadi dampak negatif dari penggunaan stem cell dari sel embrionik adalah nomor 1, 2 dan 3.

*Sedangkan opsi nomor 4 bukan merupakan dampak negatif dari embrionic stem cell karena embrionic stem cell merupakan stem cell yang bersifat pluripoten yang bisa dikembangkan menjadi cikal sel apa saja.

Pembahasan:

Biodegradasi adalah proses dimana bahan organik yang diuraikan oleh enzim dihasilkan oleh organisme hidup. 

Cara-cara yang dapat meningkatkan kemampuan biodegradasi adalah

• menggunakan mikroba indegenus (mikroba asli ditempat pencemaran yang berpotensi mendegradasi limbah),
• memodifikasi lingkungan dengan penambahan nutrisi dan aerasi dengan tujuan untuk menyediakan kondisi pertumbuhan optimal untuk bakteri pendegradasi, dan
• penambahan mikroorganisme yang bisa mendegradasi limbah.

Jadi yang tidak termasuk dalam usaha untuk meningkatkan kemampuan biodegradasi adalah penambahan desinfektan ke area limbah yang ingin didegradasi. Penambahan desinfektan ini bisa membunuh bakteri pendegradasi.

Pembahasan:

DNA fingerprint merupakan salah satu teknik biologi molekuler penanda genetik yang dipakai untuk pengujian terhadap materi profil DNA, yaitu sehimpunan data yang menggambarkan susunan DNA yang dianggap khas untuk individu yang menjadi sampelnya.

Dalam kerja pengujiannya, sampel yang dibutuhkan sangat sedikit seperti berasal dari air mani, darah, rambut, dan lain-lain. Hasil pengujian ini biasanya menunjukan keakuratan hampir seratus persen karena setiap individu memiliki kekhasan tersendiri pada DNAnya.

• Fermentasi adalah sebuah proses terjadinya penguraian senyawa-senyawa organik untuk menghasilkan energi serta terjadi pengubahan substrat menjadi produk baru oleh mikroba.
• Hibridoma adalah sel yang dihasilkan dari peleburan dua sel.
• DNA rekombinan adalah suatu bentuk DNA buatan yang dihasilkan dengan cara menggabungkan atau merekombinasi dua atau lebih untaian benang DNA. 
• Transgenik adalah makhluk hidup yang dihasilkan dari proses rekayasa genetika.