Selamat datang di kumpulan soal biologi bioteknologi terlengkap untuk menguji dan memperdalam pemahaman Anda! Bioteknologi merupakan cabang ilmu biologi yang memanfaatkan organisme hidup atau bagian darinya untuk menghasilkan produk dan jasa yang bermanfaat bagi manusia. Bidang ini mencakup berbagai aplikasi, mulai dari pembuatan makanan fermentasi tradisional hingga rekayasa genetika canggih yang menghasilkan obat-obatan atau tanaman tahan hama. Memahami konsep bioteknologi sangat krusial di era modern ini, mengingat perannya yang terus berkembang dalam kesehatan, pertanian, lingkungan, dan industri. Soal-soal ini dirancang untuk mencakup spektrum luas materi bioteknologi, termasuk bioteknologi konvensional dan modern, teknik rekayasa genetika, kultur jaringan, kloning, serta dampak positif dan negatifnya. Dengan latihan soal pilihan ganda, isian singkat, uraian, dan mencocokkan, Anda akan siap menghadapi ujian dan memiliki wawasan yang lebih mendalam tentang bioteknologi. Mari kita asah pemahaman Anda!
Contoh Soal dan Pembahasan
A. Pilihan Ganda
- Pemanfaatan mikroorganisme untuk menghasilkan produk baru melalui proses fermentasi, seperti pembuatan tempe, termasuk dalam kategori bioteknologi…
- Modern
- Rekombinan
- Hibrida
- Konvensional
Jawaban: Konvensional
Pembahasan: Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme secara langsung tanpa melibatkan rekayasa genetika, biasanya dalam skala kecil dan proses yang sederhana.
- Enzim yang berfungsi untuk memotong DNA pada situs spesifik dalam teknik rekayasa genetika adalah…
- Enzim ligase
- Enzim polimerase
- Enzim helikase
- Enzim restriksi
Jawaban: Enzim restriksi
Pembahasan: Enzim restriksi (endonuklease restriksi) adalah enzim yang dapat mengenali urutan basa tertentu pada molekul DNA dan memotongnya di atau dekat situs tersebut.
- Bagian dari bakteri yang sering digunakan sebagai vektor untuk menyisipkan gen asing dalam rekayasa genetika adalah…
- Ribosom
- Kromosom
- Membran sel
- Plasmid
Jawaban: Plasmid
Pembahasan: Plasmid adalah molekul DNA sirkular kecil yang berada di luar kromosom bakteri dan dapat bereplikasi secara independen. Sifat ini membuatnya ideal sebagai vektor untuk membawa gen target.
- Produk bioteknologi yang dihasilkan dengan teknik DNA rekombinan untuk mengatasi masalah penderita diabetes adalah…
- Vaksin
- Antibiotik
- Hormon pertumbuhan
- Insulin manusia
Jawaban: Insulin manusia
Pembahasan: Insulin manusia adalah salah satu produk pertama dan paling sukses dari bioteknologi modern, diproduksi dengan memasukkan gen insulin manusia ke dalam bakteri atau ragi, yang kemudian memproduksi insulin dalam jumlah besar.
- Kemampuan sel tumbuhan untuk beregenerasi menjadi tumbuhan utuh dari satu sel atau jaringan disebut…
- Diferensiasi
- Pluripotensi
- Totipotensi
- Multipotensi
Jawaban: Totipotensi
Pembahasan: Totipotensi adalah kemampuan sel tumbuhan untuk berdiferensiasi dan membentuk kembali seluruh organisme, yang merupakan prinsip dasar dalam teknik kultur jaringan.
- Proses perbanyakan tanaman secara vegetatif dengan memanfaatkan jaringan tanaman dalam kondisi aseptik di medium nutrisi disebut…
- Kloning
- Hidroponik
- Aklimatisasi
- Kultur jaringan
Jawaban: Kultur jaringan
Pembahasan: Kultur jaringan adalah teknik perbanyakan tanaman secara in vitro (di luar tubuh induk) menggunakan potongan jaringan atau sel dalam kondisi steril dan media nutrisi yang terkontrol.
- Organisme yang materi genetiknya telah diubah menggunakan teknik rekayasa genetika disebut…
- Organisme Mutan
- Organisme Hibrida
- Organisme Klon
- Organisme Transgenik
Jawaban: Organisme Transgenik
Pembahasan: Organisme transgenik adalah organisme yang telah menerima satu atau lebih gen dari spesies lain atau dimodifikasi gennya secara artifisial melalui rekayasa genetika.
- Contoh produk bioteknologi konvensional di bidang pangan adalah…
- Golden rice
- Tomat Flavr Savr
- Vaksin
- Tempe
Jawaban: Tempe
Pembahasan: Tempe dibuat melalui fermentasi kedelai oleh jamur Rhizopus sp., yang merupakan contoh klasik bioteknologi konvensional karena memanfaatkan mikroorganisme alami tanpa manipulasi genetik.
- Tujuan utama pembuatan ‘Golden Rice’ adalah untuk mengatasi defisiensi…
- Zat besi
- Protein
- Vitamin C
- Vitamin A
Jawaban: Vitamin A
Pembahasan: Golden Rice adalah beras transgenik yang direkayasa untuk menghasilkan beta-karoten, prekursor Vitamin A, sebagai upaya mengatasi kekurangan Vitamin A di negara berkembang.
- Teknik yang digunakan untuk menghasilkan individu baru yang secara genetik identik dengan induknya adalah…
- Mutasi
- Fertilisasi in vitro
- Hibridisasi
- Kloning
Jawaban: Kloning
Pembahasan: Kloning adalah proses menghasilkan salinan genetik yang identik dari suatu organisme. Contoh paling terkenal adalah domba Dolly.
- Berikut ini yang BUKAN merupakan aplikasi bioteknologi di bidang lingkungan adalah…
- Bioremediasi tumpahan minyak
- Penanganan limbah industri
- Produksi biogas
- Produksi antibiotik
Jawaban: Produksi antibiotik
Pembahasan: Produksi antibiotik adalah aplikasi bioteknologi di bidang kesehatan/farmasi, sedangkan bioremediasi, penanganan limbah, dan produksi biogas adalah aplikasi di bidang lingkungan.
- Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt adalah…
- Saccharomyces cerevisiae
- Aspergillus oryzae
- Rhizopus oryzae
- Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus
Jawaban: Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus
Pembahasan: Dua bakteri utama ini melakukan fermentasi laktosa dalam susu menjadi asam laktat, yang menyebabkan susu mengental dan memberikan rasa asam khas yoghurt.
- Salah satu dampak negatif potensial dari penggunaan tanaman transgenik adalah…
- Peningkatan hasil panen
- Peningkatan kandungan gizi
- Berkurangnya penggunaan pestisida kimia
- Munculnya resistensi hama terhadap pestisida biologi
Jawaban: Munculnya resistensi hama terhadap pestisida biologi
Pembahasan: Penggunaan tanaman transgenik yang tahan hama secara terus-menerus dapat menyebabkan seleksi dan munculnya hama yang resisten terhadap toksin atau sifat resistensi yang diberikan oleh tanaman transgenik.
- Proses pembentukan antibodi monoklonal melibatkan teknologi…
- Kultur jaringan
- DNA rekombinan
- Kloning
- Hibridoma
Jawaban: Hibridoma
Pembahasan: Teknologi hibridoma adalah penggabungan sel B (penghasil antibodi) dengan sel mieloma (sel kanker yang dapat membelah tak terbatas) untuk menghasilkan sel hibridoma yang dapat memproduksi antibodi monoklonal dalam jumlah besar.
- Aplikasi bioteknologi modern dalam bidang kedokteran yang memanfaatkan virus yang telah dilemahkan atau dimatikan adalah…
- Terapi gen
- Kloning terapeutik
- Diagnostik penyakit
- Produksi vaksin
Jawaban: Produksi vaksin
Pembahasan: Vaksin adalah produk bioteknologi yang melatih sistem kekebalan tubuh untuk mengenali dan melawan patogen tertentu. Banyak vaksin diproduksi dari virus atau bakteri yang dilemahkan/dimatikan.
- Enzim yang berperan untuk menyambung kembali potongan-potongan DNA yang telah dipotong oleh enzim restriksi adalah…
- Enzim polimerase
- Enzim restriksi
- Enzim helikase
- Enzim ligase
Jawaban: Enzim ligase
Pembahasan: Enzim ligase berfungsi untuk membentuk ikatan fosfodiester antara fragmen DNA, ‘merekatkan’ potongan-potongan DNA menjadi satu kesatuan yang utuh.
- Salah satu keuntungan utama dari kultur jaringan tanaman adalah…
- Memerlukan lahan yang luas
- Membutuhkan banyak pupuk kimia
- Menghasilkan bibit dengan sifat yang bervariasi
- Menghasilkan bibit dalam jumlah banyak dalam waktu singkat
Jawaban: Menghasilkan bibit dalam jumlah banyak dalam waktu singkat
Pembahasan: Kultur jaringan memungkinkan produksi massal bibit yang seragam dan bebas penyakit dalam waktu yang relatif singkat, tanpa memerlukan lahan yang luas.
- Bioetanol merupakan contoh aplikasi bioteknologi di bidang energi yang dihasilkan melalui proses…
- Fotosintesis
- Sintesis kimia
- Pembakaran
- Fermentasi
Jawaban: Fermentasi
Pembahasan: Bioetanol diproduksi dari biomassa (misalnya jagung, tebu, singkong) melalui fermentasi gula oleh mikroorganisme, terutama ragi Saccharomyces cerevisiae.
- Kekhawatiran etika terbesar terkait dengan rekayasa genetika pada manusia adalah…
- Pengembangan terapi gen untuk penyakit
- Penggunaan sel punca untuk penelitian
- Diagnostik genetik prenatal
- Perubahan genetik pada garis keturunan (germline engineering)
Jawaban: Perubahan genetik pada garis keturunan (germline engineering)
Pembahasan: Perubahan genetik pada garis keturunan (germline engineering) akan diwariskan ke generasi berikutnya, menimbulkan masalah etika serius tentang ‘desainer bayi’ dan dampaknya pada evolusi manusia.
- Berikut ini adalah contoh bioteknologi modern, KECUALI…
- Terapi gen
- Tanaman tahan hama
- Produksi interferon
- Pembuatan oncom
Jawaban: Pembuatan oncom
Pembahasan: Pembuatan oncom menggunakan jamur Neurospora sp. adalah bioteknologi konvensional. Terapi gen, tanaman transgenik, dan produksi interferon adalah bioteknologi modern karena melibatkan manipulasi genetik atau teknik seluler canggih.
B. Isian Singkat
- Organisme yang berperan utama dalam proses fermentasi kedelai menjadi tempe adalah jamur dari genus …
Jawaban: Rhizopus - Enzim yang berfungsi untuk menyambung fragmen DNA yang telah dipotong oleh enzim restriksi adalah …
Jawaban: Ligase - Nama lain dari teknik perbanyakan tumbuhan secara vegetatif in vitro menggunakan jaringan tumbuhan adalah …
Jawaban: Kultur jaringan - Domba hasil kloning pertama di dunia yang berhasil dikembangkan diberi nama …
Jawaban: Dolly - Proses memanfaatkan mikroorganisme untuk mendegradasi atau menghilangkan polutan dari lingkungan disebut …
Jawaban: Bioremediasi
C. Uraian
- Jelaskan perbedaan mendasar antara bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern, serta berikan masing-masing 2 contoh produknya!
Jawaban/Pembahasan:
Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme secara langsung tanpa manipulasi genetik yang spesifik, prosesnya sederhana, skala produksi kecil, dan umumnya menggunakan peralatan tradisional. Contoh: pembuatan tempe, tapai, yoghurt. Sementara itu, bioteknologi modern melibatkan rekayasa genetika atau teknik manipulasi gen dan sel secara canggih, prosesnya kompleks, skala produksi besar, dan memerlukan peralatan serta teknologi tinggi. Contoh: produksi insulin manusia, tanaman transgenik (Golden Rice), kloning. - Bagaimana prinsip dasar rekayasa genetika dapat digunakan untuk menghasilkan insulin manusia bagi penderita diabetes? Jelaskan secara singkat langkah-langkahnya!
Jawaban/Pembahasan:
Prinsip dasar rekayasa genetika untuk insulin manusia adalah teknologi DNA rekombinan. Langkah-langkahnya: 1) Isolasi gen pengkode insulin dari sel pankreas manusia. 2) Isolasi plasmid dari bakteri E. coli yang akan berfungsi sebagai vektor. 3) Gen insulin dan plasmid dipotong dengan enzim restriksi yang sama, sehingga menghasilkan ujung lengket yang kompatibel. 4) Gen insulin disisipkan ke dalam plasmid menggunakan enzim ligase untuk membentuk DNA rekombinan. 5) Plasmid rekombinan dimasukkan kembali ke dalam sel bakteri (transformasi). 6) Bakteri hasil transformasi dikultur dalam kondisi yang sesuai, sehingga mereka akan bereplikasi dan menghasilkan protein insulin manusia dalam jumlah besar. 7) Insulin dipanen dan dimurnikan. - Sebutkan dan jelaskan tiga aplikasi bioteknologi di bidang pertanian yang memberikan manfaat signifikan!
Jawaban/Pembahasan:
Tiga aplikasi bioteknologi di bidang pertanian: 1) Tanaman transgenik: Rekayasa genetika untuk menghasilkan tanaman dengan sifat unggul, seperti tahan hama (contoh: kapas Bt), tahan herbisida, atau memiliki nilai gizi lebih tinggi (contoh: Golden Rice). Manfaatnya adalah mengurangi penggunaan pestisida, meningkatkan hasil panen, dan memperbaiki nutrisi. 2) Kultur jaringan: Teknik perbanyakan tanaman secara vegetatif in vitro untuk menghasilkan bibit dalam jumlah besar secara cepat, seragam, dan bebas penyakit. Contoh: perbanyakan anggrek, pisang, dan kentang. 3) Biopestisida dan Biofertilizer: Pemanfaatan mikroorganisme atau produk alami sebagai pengganti pestisida dan pupuk kimia sintetik. Contoh: bakteri Bacillus thuringiensis untuk mengendalikan hama serangga, atau bakteri penambat nitrogen untuk meningkatkan kesuburan tanah. Manfaatnya adalah mengurangi dampak negatif bahan kimia terhadap lingkungan dan kesehatan. - Diskusikan dampak positif dan negatif dari aplikasi kloning pada hewan bagi kehidupan manusia.
Jawaban/Pembahasan:
Dampak positif kloning pada hewan meliputi: 1) Produksi hewan ternak unggul secara massal dengan sifat genetik yang sama, misalnya sapi perah dengan produksi susu tinggi. 2) Konservasi spesies langka atau terancam punah dengan menciptakan salinan genetik mereka. 3) Model penelitian medis, yaitu menghasilkan hewan dengan kondisi penyakit tertentu untuk studi dan pengujian obat. Dampak negatif kloning pada hewan meliputi: 1) Masalah etika dan moral terkait manipulasi kehidupan dan potensi penyalahgunaan teknologi. 2) Tingkat keberhasilan kloning yang rendah dan seringnya terjadi kelainan pada hewan hasil kloning (misalnya, sindrom kloning). 3) Berkurangnya keanekaragaman genetik dalam populasi, membuat spesies lebih rentan terhadap penyakit atau perubahan lingkungan. 4) Biaya yang sangat mahal dan kompleksitas teknologi. - Jelaskan tahapan-tahapan dasar dalam teknik kultur jaringan tumbuhan!
Jawaban/Pembahasan:
Tahapan dasar dalam teknik kultur jaringan tumbuhan meliputi: 1) Sterilisasi: Pemilihan dan sterilisasi eksplan (bagian tumbuhan yang akan dikultur, seperti daun, batang, atau akar) untuk menghilangkan kontaminasi mikroorganisme. 2) Inisiasi: Penanaman eksplan pada medium kultur steril yang mengandung nutrisi lengkap (garam mineral, vitamin, gula), hormon pertumbuhan (auksin dan sitokinin), serta zat pengatur tumbuh lainnya. 3) Multiplikasi: Proses perbanyakan kalus (massa sel tak berdiferensiasi) atau tunas baru. Hormon pertumbuhan diatur untuk mendorong pembentukan kalus atau tunas. 4) Pengakaran: Kalus atau tunas yang telah terbentuk dipindahkan ke medium yang mendorong pembentukan akar, biasanya dengan konsentrasi auksin yang lebih tinggi. 5) Aklimatisasi: Plantlet (tanaman kecil lengkap) yang telah berakar dipindahkan dari kondisi in vitro ke lingkungan eksternal (misalnya, di rumah kaca) secara bertahap untuk menyesuaikan diri dengan kondisi lingkungan yang lebih keras sebelum ditanam di lapangan.
D. Mencocokkan
- Cocokkan istilah-istilah bioteknologi berikut dengan deskripsi yang tepat!
- 1. Tempe — B. Bioteknologi konvensional
- 2. Insulin manusia — A. Rekayasa genetika
- 3. Tanaman transgenik — C. Organisme dengan gen asing
- 4. Bioremediasi — D. Perbaikan lingkungan dengan mikroba
- 5. Kloning — E. Perbanyakan identik secara genetik
- Cocokkan konsep-konsep kunci bioteknologi berikut dengan peran atau contohnya!
- 1. Plasmid — C. Vektor pembawa gen
- 2. Enzim ligase — E. Menyambung potongan DNA
- 3. Totipotensi — A. Kemampuan sel tumbuhan
- 4. Fermentasi — B. Proses metabolisme anaerob
- 5. Dolly — D. Domba hasil kloning