BAB 5 Bioteknologi - smpkartikasatu.files.wordpress.com … · Definisi bioteknologi yang terakhir ini lebih dikenal sebagai bioteknologi modern, karena di dalamnya terdapat perekayaan

Bab 5 Bioteknologi 109

BioteknologiBAB 5

A. Peranan Bioteknologi untukMendukung KelangsunganHidup Manusia

B. Penerapan Bioteknologi Sehari-hari

Sumber: www.bbc.co. uk.

110 IPA SMP Kelas IX

Peta Konsep

Kelan

gsun

gan h

idup M

akhlu

k Hidu

p

Peta

Kon

sep

Bio

tekn

olog

i

biotek

nolog

i mod

ern

ditu

njan

g ol

eh

misa

lnya

tekno

logi

mel

alui

misa

lnya

biotek

nolog

i

dibe

daka

n

biotek

nolog

i kon

vens

ional

kultu

r jarin

gan

reka

yasa

gene

tika

tempe

ke

cap

keju

mikro

prote

in

manusia

prod

uksi


Bisakah kamu hidup tanpa teknologi? Mungkin tidak akan bisa. Perhatikan aktivitasmusehari-hari selalu menggunakan hasil-hasil teknologi. Kamu nonton TV, pergi sekolah dengankendaraan bermotor, berkomuniasi dengan telepon, bekerja dengan komputer, dansebagainya. Semuanya yang telah dicontohkan tersebut adalah produk teknologi. Demikianjuga yang berkaitan dengan sandang, papan, pangan dan pengobatan juga menerapkanteknologi. sebagai contoh, mungkin kamu pernah melihat semangka tanpa biji, mendengartentang kloning domba atau anjing. Itu semua adalah hasil penerapan teknologi padaorganisme untuk menghasilkan produk yang bermanfaat, dan dikenal dengan Bioteknologi.Apa itu bioteknologi akan kamu pelajari pada bab ini. Sebelum itu ikutilah kegiatanpenyelidikan untuk mencermati bioteknologi sederhana.

Mengenal organisme yang berperan dalam fermentasi

Alat dan Bahan• ragi roti (yeast)• mikroskop• air• gula pasir

Prosedur1. Siapkan dua buah gelas kecil, masing masing isilah dengan air. Ke dalam salah satu

gelas tersebut isikan sesendok kecil gula pasir .2. Ke dalam dua gelas tersebut masukkan seperempat sendok kecil ragi roti.3. Diamkan kira-kira 15 menit, kemudian amatilah di bawah mikroskop, gambarlah hasil

pengamatanmu.4. Diamkan larutan ragi selama 45 menit, dan amatilah lagi. Perhatikan bentuk sel-sel ragi

setelah 45 menit.

Analisis1. Adakah perbedaan antara sel ragi yang ditumbuhkan dalam air dibandingkan dengan

air gula?2. Menurutmu apakah sel ragi termasuk makhluk hidup? Apakah sel gai memiliki ciri

hidup? Beri alasan!

Bioteknologi

Sifat ZatKegiatan Penyelidikan

BAB5


Pengertian BioteknologiTahukah kamu apa yang dimaksud dengan

bioteknologi? Bioteknologi berasal dari kata “Bio” dan“teknologi”, dan secara bebas dapat kamu definisikansebagai pemanfaatan organisme hidup untuk menghasilkan produkdan jasa yang bermanfaat bagi manusia.

Setelah kamu membaca definisi di atas, kamu mungkinakan bertanya, apakah petani yang membajak sawah denganmenggunakan kerbau juga termasuk bioteknologi?Diskusikan dengan teman-temanmu.

Bioteknologi sebenarnya sudah dikerjakan manusiasejak ratusan tahun yang lalu, karena manusia telahbertahun-tahun lamanya menggunakan mikroorganismeseperti bakteri dan jamur ragi untuk membuat makananbermanfaat seperti tempe, roti, anggur, keju, dan yoghurt.Namun istilah bioteknologi baru berkembang setelah Pas-teur menemukan proses fermentasi dalam pembuatananggur.

Di bidang pertanian kita juga sudah menggunakanmikroorganime sejak abad ke-19 untuk mengendalikanhama serangga dan menambah kesuburan tanah.Mikroorganisme juga sudah digunakan secara luas didalam mengolah limbah industri dalam dasawarsa ini.Dalam bidang kesehatan dan kedokteran, manusia telahdapat memproduksi vaksin tertentu dengan bantuan virus.

Perkembangan yang pesat dalam bidang biologi sel danbiologi molekuler sejak tahun 1960-an mendorongperkembangan bioteknologi secara cepat. Dewasa inimanusia telah mampu memanipulasi, mengubah, dan/ataumenambahkan sifat tertentu pada suatu organisme.

Pengubahan itu dilakukan pada tempat yang sangatpenting dan mendasar yaitu pada tingkat DNA (DeoksyriboNucleic Acid = Asam Deoksiribo Nukleat), yaitu suatu rantaikimia yang terdapat di dalam inti sel yang mengontrol

Peranan Bioteknologi untukMendukung KelangsunganHidup Manusia

A

Kata-kata IPAFermentasi

BioteknologiDNA

DNA rekombinanRekayasa Genetika

FermentasiMakanan fermentatif

Terapi genetik


seluruh aktivitas sel, termasuk sifat suatu organisme. Atasdasar itu maka definisi bioteknologi sekarang adalah:Pemanfaatan dan/atau perekayasaan proses biologi dari suatu agenbiologi untuk menghasilkan produk dan jasa yang bermanfaat bagimanusisa.

Definisi bioteknologi yang terakhir ini lebih dikenalsebagai bioteknologi modern, karena di dalamnya terdapatperekayaan proses, termasuk rekayasa genetika. Sementaraitu definisi yang pertama mengacu kepada bioteknologikonvensional (tradisional), dimana manusia hanyamenggunakan proses yang terjadi dalam organisme, tanpamelakukan manipulasi, seperti dalam pembuatan tape atautempe. Perbedaan yang mendasar antara bioteknologikonvensional dengan bioteknologi modern dapat dipelajaridari Tabel 5.1 berikut.

Sejarah Singkat BioteknologiBioteknologi bukanlah merupakan ilmu baru dalam

peradaban manusia. Bioteknologi telah dilakukan sejakzaman prasejarah, antara lain untuk menghasilkan minumanberalkohol dan makanan yang difermentasikan.

Bioteknologi mengalami perkembangan secarabertahap, sebagaimana ditunjukkan dalam Tabel 5.2.Semenjak awal diterapkan, sampai dengan tahun 1857disebut era bioteknologi non-mikrobial. Disebutbioteknologi era non-mikrobial karena pada saat itu belumdiketahui bahwa makanan produk fermentasi merupakan

Tabel 5.1 Perbandingan Bioteknologi Konvensional dan Modern

Bioteknologi Karakteristik Konvensional Modern

Tenikyg digunakan Fermentasi DNA rekombinan

Kertelibatan Tidak mengubah Mengubah sifatmanusia sifat (proses) (proses)

pada agen pada agen biologibiologi (organisme) yang digunakanyang digunakan

Contoh hasil Tape, tempe, Insulin dari bakteri,alkohol, asam Tomat tahan lamacuka, yoghurt (tomat Favr Savr)


Tabel 5.2 Sejarah singkat perkembanganBioteknologi

Peristiwa Kapan

Ragi untuk pembuatan < 6000 SManggurRagi untuk mengembang- ± 4000 SMkan rotiTembaga ditambang dengan < 1670mikroba di SpanyolMikroba pertama kali dilihat 1680oleh LeewenhoekMikroba perusak fermentasi 1876ditemukan Louis PasteurEnzim diekstrak dari ragi dapatmembuat alkohol ditemukan 1897Eduard BuchnerPenemuan bakteri penghasil ± 1910aseton, butanol, gliserolStruktur rantai ganda ADN 1953terungkapPenemuan bakteri antibiotik baru 1953(streptomisin, sefalosporin, dll)Mikroba digunakan menambang 1960-anuranium di KanadaDitemukan ADN rekombinan danpercobaan rekayasa genetik 1973pertama berhasilHibridoma menghasilkan 1973antibodi monoklonalBahan mentah industri plastik 80-andari mikroba, interferon untuk kankerMikroba hasil rekayasa membantumengekstrak minyak dari tanah.Mikroba secara luas digunakanuntuk mengekstrak logam, produksihidrogen dari bakteri, Antibodi mono- 1990-anklonal digunakan untuk menuntunobat anti kanker, membuat tanamanyang memupuk sendiri dan tanamanyang mampu menolak seranganhama sendiri, lewat rekayasa genetika.

hasil kerja mikroorganisme. Bioteknologi dimensi baru(bioteknologi mikrobial) dimulai sejak 1857 setelahLouis Pasteur menemukan bahwa fermentasi yang terjadi

dalam pembuatan anggurmerupakan hasil kerjamikroorganisme. Makanan atauminuman yang diproduksi melaluiproses fermentasi antara lain tempe,tape, sake (di Jepang), tuak, anggur,dan yoghurt.

Pada tahun 1920 prosesfermentasi yang ditimbulkan olehmikroorganisme mulai diguna-kanuntuk memproduksi zat-zat sepertiaseton, butanol, etanol, dan gliserin.Fermentasi juga digunakan untukmemproduksi asam laktat, asamsitrat, dan asam asetat dengan meng-gunakan jasa bakteri. Setelah perangdunia II dihasilkan produk bio-teknologi lain misalnya penisilin darijamur Penicillium notatum.Keberhasilan ini diikuti denganpenelitian kemampuan mikroorga-nisme lain menghasilkan antibiotikdan zat-zat lain seperti vitamin, ste-roid, enzim, asam amino, dansenyawa-senyawa protein tertentu.

Perkembangan teknologi muta-khir yang dibarengi dengan per-kembangan di bidang biokimia,biologi seluler, dan biologimolekuler melahirkan teknologienzim dan rekayasa genetika yangakhirnya mengantarkan kita ke suatuera bioteknologi modern. Kinibioteknologi telah benar-benardigunakan untuk menjawab berbagaitantangan kehidupan manusia.


Bioteknologi KonvensionalBioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang

mengandalkan jasa mikroba untuk menghasilkan produkyang dibutuhkan manusia melalui proses fermentasi (prosesperagian). Di dalam pemanfaatan mikroba ini, manusiatidak melakukan manipulasi atau rekayasa proses. Manusiahanya menciptakan kondisi dan bahan makanan yang cocokbagi mikroba untuk berkembang secara optimal.

Contoh rangkaian proses yang digunakan dalambioteknologi konvensional dapat dilihat pada Gambar 5.1Proses terjadi berurutan, dari tepung menjadi glukosa olehjamur Aspergillus, selanjutnya glukosa diubah menjadialkohol oleh jamur Saccharomyces. Rangkaian proses ini telahlama digunak

TEPUNGJamur: Aspergillus

GLUKOSAJamur: Saccharomyces

ALKOHOL

Bakteri: Acetobacter

ASAM CUKA

Bakteri: Methanobacterium

METANA (BIOGAS)Gambar 5.1Bagan jalur mikrobia untuk menghasilkan metana (biogas)

Contoh lain yang lebih populer dapat kamu lihat ketikaseseorang membuat tape. Pembuat tape sebenarnya hanyamemelihara jamur ragi tape (mikroba pembuat tape) padaketela pohon atau nasi ketan yang dijadikan substrat bagijamur ragi. Pemeraman ketela pohon atau nasi ketan yangtelah ditaburi ragi sebagai upaya untuk menciptakankondisi yang sesuai untuk pertumbuhan jamur ragi, karenajamur ragi menyukai tempat yang gelap dan hangat.


Bioteknologi Modern (RekayasaGenetika)

Berbeda dengan bioteknologi konvensional,bioteknologi modern (khususnya rekayasa genetika)berusaha mengubah sifat organisme sehingga memilikikemampuan seperti yang diinginkan. Sebagai contohmisalnya, bakteri pada masa dahulu tidak mampumenghasilkan insulin yang diperlukan oleh manusia, padasaat sekarang orang sudah berhasil menambah sifat barukepada bakteri tersebut, sehingga mampu menghasilkaninsulin.

Bioteknologi modern juga digunakan untukmerekombinasi DNA. DNA dipotong kemudian disambungdengan DNA baru yang membawa sifat unggul. DNA baruhasil penggabungan inilah yang disebut DNA rekombinan.

Bagaimana DNA rekombinan itu dibuat? PerhatikanGambar 5.2

gen untuktahan

antibiotik

plasmid

DNA asingfragmen yang diinginkan

ujung yangdisisip

DNArekombinan

sel bakteri kromosombakteri

cloning

clon

bakteri dielihara padacawan mengandung antiiotik

hanya bakteri yang mengandung DNArecombinan yang bisa tumbuh

Kultur

Pemurnian DNASumber: www.accessexcellence.org

Gambar 5.2Urut-urutan pembuatan DNA rekombinan.


Tahap-tahap dalam membentuk DNArekombinan.1. Mula-mula orang mencari DNA unggul, misalnya

diambil dari makhluk hidup lain atau membuatnya.Orang pada saat sekarang sudah berhasil membuatDNA ini.

2. Menyiapkan wahana (vektor), yaitu alat untukmemasukkan DNA itu ke dalam makhluk hidup yangakan diubah sifatnya. Wahana biasanya berupa virusatau plasmid dari bakteri. Plasmid adalah DNA yangbentuknya melingkar, terdapat di luar DNA inti bakteri.DNA plasmid mampu keluar masuk sel dan bisabergabung dengan kromosom sel organisme lain. DNAplasmid yang telah bergabung ini dapat pula lepaskembali.

3. Memasukkan DNA rekombinan ke dalam sel4. Kloning (perbanyakan) DNA rekombinan. DNA yang

sudah dimasukkan ke dalam sel, diperlakukansedemikian rupa sehingga bakteri yang dimasuki DNAitu menggandakan DNA tersebut di dalam selnya.

5. Memelihara sel agar menghasilkan produk yangdiinginkan, sesuai dengan sifat yang dibawa oleh DNAyang disisipkan

Makhluk hidup yang telah disisipi sifat (DNA) barubiasanya akan memiliki sifat baru itu. Makhluk hidup yangdemikian itu disebut makhluk hidup transgenik (GMO=Genetic Manipulating Organism).

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan bioteknologi!2. Bedakan antara bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern!3. Berilah contoh produk-produk yang dihasilkan melalui bioteknologi

konvensional.4. Apa yang dimaksud dengan makhluk hidup transgenis?5. Apa yang dimaksud dengan rekayasa genetika?

Intisari Subbab


Sebagaimana uraian sebelumnya, banyak produk bahanmakanan yang proses pembuatannya memanfaat-kan kerjamikroba, misalnya tempe. Nata de coco (sari kelapa ataukolang-kaling dari air kelapa) juga produk bioteknologikonvensional yang pembuatannya dibantu bakteriAcetobacter xylinum. Nata de coco ini berupa massa kenyalberwarna putih yang terbentuk dari serabut hemiselulosayang terbentuk padapermukaan medium cair tempat hidupbakteri Acetobacter xylinum.

Contoh lain adalah tape dan anggur yang dibuat denganmemanfaatkan Saccharomyces cerevisiae. Keju jugamerupakan produk bioteknologi konvensional yangmemanfaatkan bakteri Propionibacterium shermanii (Gambar5.3).

Penerapan BioteknologiSehari-hari

Kata-kata IPATransgenik

Mikoprotein

Sumber:www.jalankenangan.net

Gambar 5.3Keju merupakan hasil olahan susu yangmemanfaatkan kerja bakteriPropionibacterium shermanii

B


a. Menggunakan mikroorganisme untukmengubah bahan pangan1) Aspergillus oryzae atau Aspergillus soyae bersama

Saccharomyces rouxii atau Pediococcus soyae atauTorulopsis sp digunakan dalam pembuatan kecap.Mikroorganisme tersebut mengubah campurankedelai dan padi-padian menjadi kecap (Indonesia),Shoyu (Jepang), Chiang-yu (Cina) , dan soy-sauce(Eropa).

2) Aspergillus wentii digunakan untuk memfermentasi-kan biji-bijian, kedelai, dan garam menjadi tauco.

3) Rhizopus oryzae, R. oligosporus, R. stolonifer, R.chlamydosporus dimanfaatkan oleh orang untukmemfermentasikan kedelai yang sudah dikupaskulitnya. Miselium jamur tersebut akan mengikatkeping-keping biji kedelai membentuk produk yangdisebut tempe.

4) Makanan lain yang dibuat menggunakan jasamikroorganisme melalui proses fermentasi adalahoncom (Neurospora), tape (Aspergillus oryzae,Saccharomyces, Rhizopus sp., Hansenula sp., danTorulopsis, sp.); roti, kue, anggur, dan bir,(Saccharomyces), serta keju, mentega, yoghurt(Streptococcus lactis)

b. Mikroorganisme yang menjadi bahan panganSeperti sudah dijelaskan bahwa mikroorganisme

tidak hanya dapat mengubah bahan pangan, tapi justrudapat menjadi bahan pangan itu sendiri.

Pembuatan Yoghurt yang memanfaatkan Lactobacillussp dapat kamu ikuti pada Lab Mini 5.1. Penerapanbioteknologi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:

1) Protein Sel Tunggal (PST). Istilah protein sel tunggaldigunakan untuk menyatakan proteinmikroorganisme untuk membedakan denganprotein yang berasal dari hewan dan tumbuhan. PSTmengacu kepada sel mikroorganisme yangdikeringkan seperti bakteri, alga dan jamur yangsebelumnya ditumbuhkan di dalam sistem biakanyang berskala besar. Meskipun mikroorganismeini ditumbuhkan untuk menghasilkan protein,tetapi juga mengandung karbohidrat, lemak,vitamin, mineral, dan senyawa nitrogen bukan

Lab Mini 5.1

Membuat YoghurtProsedur1. Ambillah segelas susu,

dan masaklah padasuhu 90 derajat celsius,dan biarkan mendidihsampai kurang lebih 1jam.

2. Angkat dari atas api dandinginkan sampai suam-suam kuku.

3. Tambahkan ke dalamsusu itu bibit yoghurt(dapat digunakan yo-ghurt yang sudah jadi)satu atau dua sendokmakan penuh.

4. Tunggu selama 2 atau 3hari sampai terbentukpadatan di bagian atasair susu tersebut. Itulahyoghurt yang bisadiminum.


2) Mikoprotein. Mikoprotein merupakan produkmakanan yang berasal dari miselium jamur(tubuh jamur). Pada pembuatan mikoproteinini, digunakan jasa jamur Fusarium graminearum.Mikoprotein dihasilkan melalui fermentasimenggunakan glukosa sebagai bahan baku danzat hara lain serta gas amoniak dan garamamoniak.

Tahukah kamu bahwasebagian dari makananringan (snack) yangdigemari anak-anak dibuatdari mikoprotein? Diban-dingkan dengan proteinhewan, produksi mikopro-tein memil iki beberapakeuntungan, misalnya pro-ses pembuatannya cepat.Sebagai contoh 1 kg pakanuntuk sapi menghasilkan 14gram protein dalam 68 gramdaging. Jamur Fusariumgraminearum, menghasil-kan 136 gram protein didalam 1080 gram massasel basah yang terbuat dari1 kg karbohidrat ditambahdengan nitrogen anorganik.

Bagaimana memanfaatkan jasamikrobia untuk menguji kualitas bahanmakanan?

Kegiatan 5.1Kegiatan 5.1Kegiatan 5.1Kegiatan 5.1Kegiatan 5.1

Apa yang kamu perlukan- larutan metilin biru- air susu sapi- pipet tetes- gelas ukur- tabung reaksi dan raknya- termometer

Apa yang harus kamu lakukan1. Siapkan tabung reaksi yang bersih/teril,

isilah dengan 10 ml contoh air susu yangakan diuji kualitasnya.

2. Teteskan ke dalam tabung tersebut 1 mlmetilin biru, goyangkan sehinggatercampur merata.

3. Peram/simpanlah di tempat yangbersuhu hangat (37 o C)

4. Amati setelah 1 jam, 2 jam, dan 3 jam.

protein seperti asam nukleat. Produksi PSTpertama yang memberikan harapan berasal dariJerman, diperoleh dengan jalan menumbuhkanSaccharomyces cerevisae di dalam medium molase(limbah pabrik gula) dan garam amonium. Hasilproses ini dikonsumsi oleh manusia sebagaipengganti protein. Limbah pabrik bubur kayuberupa sulfit juga telah digunakan sebagai bahanbaku dengan memanfaatkan khamir Candidautilia untuk menghasilkan protein bagi manusiadan hewan.


Berpikir kritisBila di dalam air susu terdapat bakteri,bakteri ini akan meragi (memfer-mentasikan) gula susu (laktosa) danmereduksi warna metilin biru yang ada didalam air susu tersebut sehingga warnasusu menjadi luntur.

Produk Bioteknologi ModernProduk bioteknologi modern antara lain berupa

makhluk hidup transgenik, yaitu makhluk hidup yang telahdiubah sifatnya sehingga memiliki keunggulan tertentu.Contoh makhluk transgenik adalah bakteri yang mampumenambang tembaga, bakteri yang mampumembersihkan lingkungan yang tercemar,bakteri yang mampu mengubah bahanpencemar menjadi bahan lain yang tidakberbahaya, jagung yang memiliki kadar pro-tein tinggi, dan jeruk yang tahan penyakitbusuk akar (Gambar 5.4), tomat (Favr Savr)yang tahan lama, kapas yang tahan hama,kentang dengan kandungan vitamin Atinggi, dan sebagainya.

Gambar 5.4Tanaman jeruk transgenik memiliki dayatahan terhadap penyakit busuk akar

Sumber: www.ditlin.hortikultura.go.id

Manakah air susu yang mengandungbanyak bakteri, yang warnanya cepatluntur ataukah lama lunturnya?Bandingkan hasilmu dengan kelompoklain, Manakah air susu yang berkualitasbaik?

Gunakan pedoman berikut untuk menarikkesimpulan:

Warna luntur setelah Kualitas air Susu 8 jam baik sekali6 - 8 jam baik2 - 6 jam cukupkurang dari 2 jam buruk


Bioteknologi modern banyak pula digunakan untukmenyem-buhkan penyakit menurun. Penyembuhanpenyakit menurun ini dilakukan dengan jalan menyisipkangen yang kurang pada penderita. Proses ini disebut terapigenetik. Tabel 5.4 menunjukkan contoh-contoh penyakitmenurun dan gen yang disisipkan untuk penyembuhannya.

Kopi super juga sedang diusahakan oleh perusahaanEscagenetics, Amerika Serikat. Oleh perusahaan ini kopidiubah susunan genetiknya sehingga berubah rasa,kandungan kafein, serta meningkat proporsi bahanpadatnya yang dapat diekstraksi guna pembuatan kopi in-stant yang mudah larut. Perusahaan lain, Sungene sedangmengembangkan bunga matahari yang memiliki asam oleat

Berikut ini makhluk hidup transgenik yang mampumenghasilkan produk-produk bermanfaat bagi manusia.

Insulin manusia Mengobati kencing manisInferon Mencegah infeksi virusHormon Pertumbuhan Mengobati kekerdilanProtein Hepatitis-B Vaksin melawan Hepatitis BUrokinase Menghilangkan bekuan darahGen beta-globulin Mengobati thalasemiaAntibodi monoklonal Diagnosis penyakit menurun

(misalnya sick cell anemiae,Gambar 7-8)

Erythropoetin Mengobati anemia, danmerangsang pembentukansel darahan baru

Tabel 5.3 Produk Bioteknologi Modern

Produk Manfaat

Tabel 5.4 Penyakit Menurun dan Gen Terapinya

Penyakit Gen yang disisipkan

Hemofili Faktor VIII Kanker otak Interleukin-2 Kanker paru-paru Antisense ras AIDS Selubung protein HIV Kanker indung telur Thymidin kinase


Hormon pertumbuhan sapi juga sering digunakanuntuk meningkatkan produksi air susu pada sapi. Sapi-sapiyang diberi hormon ini dapat meningkat produksi airsusunya sampai 20%.

Pada saat sekarang orang masih melakukanpemupukan pada lahan pertaniannya, karena padi yangditanam menghabiskan unsur-unsur hara di dalam tanah.Di masa depan dengan bioteknologi modern,dimungkinkan orang menggabung gen tanaman polongandengan gen padi, sehingga diharapkan dapat diperolehpadi yang dapat memupuk sendiri karena mampu mengikatbakteri yang dapat mengambil nitrogen dari udara.Perhatikan Gambar 5.5

Hasil lain dari rekayasa genetika adalah Tomat FlavrSavr. Tomat ini merupakan makanan hasil modifikasigenetik pertama yang dipasarkan ke konsumen. Ke dalamtomat ini dimasukkan gen ikan mas, yang dapat mengubahkebiasaan alami tomat untuk melunak ketika masak,sehingga tomat akan cukup keras selama transportasi danpenjualan.

Pada saat ini yang sedang menanti persetujuan dansedang menanti ijin komersial adalah (1) kapas, tembakau,kentang, dan kedelai yang tahan herbisida; (2) kapas,tembakau, apel yang tahan hama, (3) jeruk, semangka,jagung, ketimun, pepaya, kentang yang anti virus.

Gambar 5.5Padi perlu dipupuk dan disiangi, dimasa depan orang akan membuatpadi transgenik yang mampumemupuk sendiri

Sumber: www.geocities.com

Kultur JaringanKultur jaringan (Gambar 5.6) merupakan

teknik untuk memperoleh bibit tanaman dengancara menumbuhkan sebagian jaringan tumbuhandalam media khusus. Teknik ini bertujuanmemperoleh bibit tanaman baru yang lebih baik,lebih cepat, dan lebih banyak dalam waktu yangtidak terlalu lama. Melalui cara ini perbanyakantanaman dilakukan secara vegetatif.

Teori yang melandasi teknik ini adalah teori totipotensi,yang artinya setiap sel tumbuhan memiliki kemampuanuntuk tumbuh menjadi individu bila ditempatkan padalingkungan yang sesuai. Dengan demikian individu-individu

Gambar 5.6Tanaman yang ditumbuhkan dalam botolkultur jaringan

Sumber: www.tfkhdyt. blogspot. com

berkadar tinggi yang diduga mampu mencegah penyakitjantung.


Teknik kultur jaringan diterapkan dengan caramengambil sedikit jaringan dari daun, pucuk, atau ujungakar tanaman yang sebelumnya telah disucihamakan.Selanjutnya potongan jaringan tersebut ditanam pada botol-botol steril yang telah diisi dengan media tanam. Dalammedia tersebut terkandung unsur hara yang sudah ditakardan hormon pertumbuhan yang sesuai. Setelah beberapalama, dari potongan jaringan tersebut akan tumbuh tunasbaru atau kalus. Kalus selanjutnya akan berkembang jaditunas yang dapat menghasilkan akar dan selanjutnyatumbuh menjadi individu baru, yang disebut plantlet.

Setelah plantlet dalam botol tersebut cukup besar dapatdipindah ke media tanah seperti pada umumnya. Prosesmenanam dengan teknik kultur jaringan dapat kamu amatimelalui skema pada Gambar 5.7.

yang dihasilkan akan mempunyai sifat yang sama persisdengan induknya.

Gambar 5.7Skema menanam tanaman dengan teknik kultur jaringan.

Sumber:www.tfkhdyt.blogspot.com

Komposisi media diubah agar tumbuh

Tanaman induk yang diambil jaringan

Kumpulan sel yang disebut kalus.

Media yang mengandung mineral,

Dipindah ke tanah.


Dampak Penerapan BioteknologiBioteknologi semula diharapkan dapat membantu

memecahkan berbagai persoalan dunia yang dihadapi olehumat manusia, seperti kekurangan pangan, penyakit,hambatan-hambatan di dalam melakukan aktivitas manusiasendiri seperti pertambagan dan lain sebagainya.

Banyak contoh-contoh masalah umat manusia dapatdiatasi melalui bioteknologi ini; namun perlu juga disadaribahwa dampaknya juga tidak sedikit. Dampak penerapanbioteknologi terdapat pada berbagai aspek kehidupanseperti etika/moral, lingkungan hidup, sosial ekonomi, dankesehatan.

Dampak di Bidang Sosial EkonomiProduk bioteknologi dapat merugikan petani kecil.

Penggunaan hormon pertumbuhan sapi (bovine growth hor-mone/BGH) dapat meningkatkan produksi susu sapisampai 20%. Bila tidak diatur penggunaannya hal ini akanmenggusur peternak kecil. Bioteknologi dapat menim-bulkan kesenjangan ekonomi.

Dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, jeruk,tembakau, coklat, kopi, gula, kelapa, vanili, ginseng danopium akan dapat dihasilkan melalui modifikasi genetikatanaman lain. Keadaan ini akan menyingkirkan tanamanaslinya. Dunia ketiga sebagai penghasil tanaman-tanamantadi akan menderita kerugian besar.

Pelepasan makhluk transgenik ke alam bebas dapatmenimbulkan dampak berupa pencemaranbiologi yang bisa lebih berbahaya daripadapencemaran kimia dan nuklir. Dengankeberadaan rekayasa genetika, perubahangenotip tidak dirancang secara alami sesuaidengan kebutuhan dinamika popu-lasi,melainkan menurut kebutuhan pelakubioteknologi itu. Bila tidak dilakukan secarabijaksana, perubahan drastis ini berpeluangmenimbulkan bahaya yang besar.

Tulislah di dalam Jurnal IPA-mu,kemungkinan dampak apa yangmuncul kalau bioteknologikonvensional seperti pembuatantempe dan tape dilakukansecara besar-besaran?


Dampak di Bidang Etika/MoralMenyisipkan gen makhluk hidup kepada makhluk

hidup lain memiliki dampak etika yang serius. Menyisip-kan gen makhluk hidup lain yang tidak berkerabatdianggap sebagai pelanggaran terhadap hukum alam dansulit diterima masyarakat. Mayoritas orang Amerikaberpendapat bahwa pemindahan gen itu tidak etis, 90%menentang pemindahan gen manusia ke hewan, dan 75%menentang pemindahan gen hewan ke hewan lain.

Dampak di Bidang KesehatanProduk rekayasa di bidang kesehatan ini memang

sudah ada yang menimbulkan masalah yang serius.Contohnya adalah penggunaan insulin hasil rekayasa telahmenyebabkan 31 orang meninggal di Inggris . Tomat FlavrSavr diketahui mengandung gen resisten terhadapantibiotik. Susu sapi yang disuntik dengan hormon BGHdisinyalir mengandung bahan kimia baru yang punyapotensi berbahaya bagi kesehatan manusia. Bahan pangantransgenik yang tidak berlabel juga membawa konsekuensibagi penganut agama tertentu. Bagaimana hukumnya bagipenganut agama Islam, kalau gen babi disisipkan ke dalambuah semangka? Penerapan hak paten pada organisme hasilrekayasa merupakan pemberian hak pribadi atas organisme.Hal ini bertentangan dengan banyak nilai-nilai budaya yangmenghargai nilai intrinsik makhluk hidup.

Intisari Subbab

Jawablah dengan singkat dan jelas! Tulislah jawabanmu di bukuJurnal-mu1. Semangka tertentu menurut kabar telah disisipkan gen babi. Coba kamu jelaskan

kemungkinan dampaknya secara moral dan ekonomi?2. Kalau Amerika serikat berhasil membuat coklat dari alang-alang, mengapa hal itu dapat

merugikan Indonesia?3. Jelaskan dampak bioteknologi modern bagi lingkungan hidup?4. Bagaimana para pakar membuat organisme yang tidak mampu menghasilkan produk

menjadi mampu pada bioteknologi modern?5. Sebutkan beberapa produk bioteknologi modern!


RangkumanA. Penerapan Biteknologi untuk Mendukung Kelangsungan Hidup Manusia

1. Bioteknologi sebenarnya bukanlah ilmu baru, karena bioteknologi konvensionalsudah ada sejak manusia ada. Teknik fermentasi telah digunakan oleh manusia sejakdahulu kala untuk membuat berbagai ragam makanan fermentatif seperti tempe,tape, oncom, tahu, legen, terasi, susu masam, dan sebagainya.

2. Sejalan dengan berkembangnya teknologi dan ilmu pengetahuan terutama biologisel dan biologi molekuler, orang melakukan intervensi untuk mengubah beberapasifat makhluk hidup sesuai dengan keinginannya. Perubahan itu dilakukan denganmenyisipkan atau mengganti DNA (pembawa sifat) makhluk hidup itu denganpotongan DNA lain yang “unggul”.

B. Penerapan Bioteknologi Sehari-hari1. Dari hasil proses ini telah diperoleh banyak makhluk hidup transgenik yang memiliki

sifat unggul. Keunggulan itu misalnya: ada tanaman yang sangat tinggi nilai gizinya,ada tanaman yang tahan hama, karena mampu menghasilkan zat yang dapatmembunuh hama, ada bakteri yang dapat menghasilkan enzim,. Di samping ituterdapat banyak penyakit menurun yang kemungkinan besar dapat disembuhkandengan menyisipkan gen-gen tertentu ke dalam selnya.

2. Kemajuan yang diperoleh di dalam bidang bioteknologi ini terutama rekayasagenetika telah membawa angin segar bagi peningkatan kesejahteraan dan harapanhidup manusia. Tapi dibalik terdapat banyak dampak yang negatif di berbagai bidangkehidupan seperti etika, moral, lingkungan, sosial ekonomi, dan sebagainya.

3. Kemajuan yang diperoleh di dalam bidang bioteknologi ini terutama rekayasagenetika telah membawa angin segar bagi peningkatan kesejahteraan dan harapanhidup manusia. Tapi dibalik terdapat banyak dampak yang negatif di berbagai bidangkehidupan seperti etika, moral, lingkungan, sosial ekonomi, dan sebagainya.

Evaluasi

Reviu Perbendaharaan Kata

a. kloningb. bioteknologi konvensinalc. bioteknologi modernd. totipotensie. kultur jaringanf. fermentasig. transgeniki. mikoproteinj. bioteknologi

Pasangkan Kata-kata Kunci IPA berikut (tidaksemua kata kunci digunakan) dengan pernyataandi bawahnya.

1. Produk makanan yang berasal darimiselium jamur (tubuh jamur) bertambahbanyaknya individu suatu spesies untukmempertahan-kan jenisnya.

2. Pembentukan sel-sel secara invitro yangmemiliki sifat sama dan identik denganinduk

3. Pemanfaatan organisme hidup untukmenghasilkan produk dan jasa yangbermanfaat bagi manusia.


4. Bioteknologi yang mengandalkan jasamikroba untuk menghasilkan produkyang dibutuhan manusia melalui prosesfermentasi.

5. Rekayasa genetika berusaha mengu-bahsifat organisme sehingga memilikikemampuan seperti yang diinginkan.

6. Makhluk hidup yang telah disisipi sifat(DNA) baru biasanya akan memiliki sifatbaru itu.

7. Setiap sel tumbuhan memilikikemampuan untuk tumbuh menjadiindividu bila ditempatkan padalingkungan yang sesuai

8. Teknik untuk memperoleh bibit tanamandengan cara menumbuhkan sebagianjaringan tumbuhan dalam media khusus

Pengecekan Konsep

Pilihlah kalimat atau kata berikut untukmelengkapi kalimat.1. Proses reproduksi vegetatis yang

bertujuan menghasilkan makhlukhidup yang secara genetik sama disebut __________a. fertilisasib. perkembangbiakan seksualc. kloningd. mutasi

2. Contoh dari bioteknologi konvensi-onaladalah _________a. fermentsib. kloningc. individu transgenikd. planlet

3. Planlet adalah individu baru dan kecilhasil dari teknik perbanyak tumbuhanyang dikenal dengan ________a. fermentasib. kultur jaringanc. klond rekayasa genetika

4. Setiap sel tumbuhan memilikikemampuan untuk berkembang menjadiindividu baru jika ditumbuhkan dalammedia yang sesuai. Sifat tersebut dikenaldengan istilah _______a. totipotensib. genetikc. fenotifd. genotif

5. Penyembuhan penyakit menurundengan jalan menyisipkan gen yangkurang pada penderita. Proses inidisebut ____a. terapi genetikb terapi alternatifc. rekayasa genetikad. terapi medis

6. Aspergillus oryzae atau Aspergillus soyaebersama Saccharomyces rouxii atauPediococcus soyae digunakan dalampembuatan ________a. kecapb. tapec. temped. tauco

7. Rhizopus oryzae, R. oligosporus, R. stolonifer,R. chlamydosporus dimanfaatkan oleh or-ang untuk membuat _______a. kecapb. tapec. temped. tauco

8. Produk bioteknologi modern yangdisebut insulin digunakan untukpengobatan terhadap penyakit_________a. thalasemiab. diabetesc. hepatitisd. anemia


Pemahaman KonsepJawablah pertanyaan berikut di dalam bukuIPA-mu1. Analisislah apa yang menyebabkan

bioteknologi berkembang sepertidewasa ini?

2. Apa keuntungan dari proses pembuatanbibit tanaman melalui kultur jaringan.

3. Pikirkan apa yang akan timbul padatatanan masyarakat kita andaikatabioteknologi berhasil mengkloningmanusia dengan sifat-sifat yangdikehendaki?

1. (a) Ambillah sepotong tempe yang masihsegar. Ambillah benang-benanghalusnya, dan amatilah di bawahmikroskop. Gambarlah hasilpengamatanmu.

Pengembangan Keterampilan

(b) Keesokan harinya lakukan penga-matan yang sama pada tempetersebut. Catat hasil pengamatanmu,dan bandingkan dengan pengamatanpertama.

(c) Lakukan lagi kegiatan yang samapada hari ke tiga dan keempat.

(d) Perubahan apa yang tampak padajamur yang tampak pada tempe.Buatlah gambar untuk menunjukkanperbedaannya.

2. Carilah dan tulislah ringkasan darikoran yang berceritera tentang kloning.

3. Buatlah suatu tulisan tentang hasilbioteknologi yang diterapkan dalamkehidupanmu sehari hari. Carilahsumber informasi dari bacaan ataupundari internet.


Documents

BAB 5 Bioteknologi - smpkartikasatu.files.wordpress.com … · Definisi bioteknologi yang terakhir ini lebih dikenal sebagai bioteknologi modern, karena di dalamnya terdapat perekayaan