BIOTEKNOLOGI

Oleh :Nafi’ah Ema Suryani

Dina Kusuma WardaniNur Hidayati

Rizky Monika Gusnanda LiaSherly Ranetha

BIOTEKNOLOGI

SMA N 1 Way Jepara

PETA KONSEP Kelangsungan Hidup Manusia

Ditunjang Oleh

Teknologi

melalui

Bioteknologi

Bioteknologi Konvensional

Bioteknologi Modern

Produksi Misalnya

Tempe

Kecap Keju mikroprotein Kultur Jaringan

Rekayasa Genetik

BIOTEKNOLOGI

Perbandingan Bioteknologi Konvensional dan modern

Konvensional

1. Memakai makhluk hidup secara langsung

2. Tanpa didasari prinsip ilmiah

3. Berdasarkan keterampilan yg diwariskan turun temurun

4. Tidak diproduksi secara masal

Modern

1. Memakai makhluk hidup dan komponennya secara langsung

2. Menggunakan prinsip-prinsip ilmiah

3. Hasil pengkajian berbagi disiplin ilmu yg mendalam

4. Diproduksi secara masal

BIOTEKNOLOGI

PERHATIKAN PRODUK

MAKANAN BERIKUT INI !

BIOTEKNOLOGI

LALU BAGAIMANA

DENGAN PRODUK

BERIKUT INI!

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

Bioteknologi adalah ilmu yang menggunakan prinsip-prinsip

kehidupan maupun sistem kehidupan organisme untuk menghasilkan

produk yang berguna dan ramah lingkungan.

BIOTEKNOLOGIPengerti

an

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

• 1980 Bioteknologi modern dicirikan oleh teknologi DNA rekombinan Model prokariot-nya, E. coli, digunakan untuk memproduksi insulin dan obat lain, dalam bentuk manusia. Sekitar 5% pengidap diabetes alergi terhadap insulin hewan yang sebelumnya tersedia).

• 1992 FDA menyetujui makanan GM pertama dari Calgene: tomat "flavor saver".

• 2000 Perampungan Human Genome Project

BIOTEKNOLOGI Sejarah

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

8000 SM pengumpulan benih untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa Babilonia, Mesir, dan Ro maw i melakukan praktik p e n ge mb a n g b i a ka n s e l e k ti f ( s e l e ks i a r ti fi s a l ) untuk meningkatkan kualitas te r n a k

Sejarah

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

6000 SM Pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti, membuat tempe dengan bantuan ragi

4000 SM Bangsa Tionghoa membuat yogurt dan keju dengan bakteri asam laktat

1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia

Sejarah

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

1665 Penemuan Sel Oleh Robert Hooke (Inggris) Melalui Mikroskop

1800 Nikolai I. Vavilov Menciptakan Penelitian Komprehensif Tentang Hewan.

• 1880 Mikroorganisme ditemukan

• 1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan rekombinan

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

• 1865 Gregor Mendel menemukan hukum hukum dalam penyampaian sifat induk ke turunannya

1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi

1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untuk memotong gen-gen

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

• 1975 Metode produaksi antibodi monoklonal dikembangkan oleh Kohler dan Milstein

• 1978 Para peneliti di AS berhasil membuat insulin dengan menggunakan bakteri yang terdapat pada usus besar

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

5 Warna BIOTEKNOLOGI Bioteknologi merah, mewakili bioteknologi dalam bidang

kesehatanContohnya : Cloning. Contoh pertama hasil kloning yaitu eve(manusia kloning pertama) dan domba Dolly.

Bioteknologi hijau, mewakili bioteknologi yang bergerak dalam bidang agrikultur dan pangan.Contohnya : Golden Rice, GM Food(Genetically Modified Food), produknya yaitu makanan-makanan yang telah difortivikasi dengan vitamin maupun mineral, seperti margarin dan mentega yang telah difortivikasi dengan vitamin A.

Warna

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi biru, adalah bioteknologi yang bergerak dalam bidang perairan dan kelautan.Contohnya : produksi nori(rumput laut) secara masal, rekayasa genetika pada ikan untuk memodifikasi ukuran ikan, dan pembuatan Golden pearl difiliphina.

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi abu-abu, adalah bioteknologi yang bergerak dalam bidang lingkungan.Contohnya : Biodegradable plastic

Gambar biodegradable plastic

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI Bioteknologi putih, adalah penerapan bioteknologi

dalam bidang industri. Contohnya : pembuatan bio-ethanol dan bio-diesel.

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

Rekayasa genetika adalah kegiatan maniulasi gen untuk mendapatkan produksi baru dengan cara membuat DNA rekombinan melalui penyimpanan gen. DNA rekombinan adalah DNA yang urutannya telah

direkombinasikan agar memiliki sifat-sifat atau fungsi yang kita inginkan sehingga penerimanya mengepresikan sifat atau melakukan fungsi yang kita inginkan.

Dasar rekayasa genetika adalah memotong DNA target dan vektor pembawa/plasmid dengan endonuklease restriksi pada sisi spesifik, menyambung dengan DNA ligase dan transformasi ke dalam bakteri inang yang cocok untuk diperbanyak dan diekspresikan.

Rekayasa Genetika

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi :• Isolasi gen• Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya

lebih baik.• Mentransfer gen tersebut ke organisme baru.• Membentuk produk organisme transgenik.

Prosedur pembentukan transgenik ada 2 :• Melalui proses introduksi gen• Melalui proses mutagenesis

Rekayasa Genetika

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

Produk bioteknologi dengan sifat –sifat yg menguntungkan bagi manusia

Jagung resisten hama serangga Kapas resisten hama serangga Pepaya resisten virus Enzim pemacu produksi susu pada sapi Padi mengandung vitamin A Pisang mengandung vaksin hepatitis.

Produk

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

Produk bioteknologi:Bayi tabung ( test tube baby ) adalah bayi yang berasal dari pembuahan sel telur ibu sperma yang diambil dari suami atau donor dalam piring kaca laboratorium. Zigot hasil pembuahan akan tumbuh menjadi berpuluh puluh sel. Zigot tersebut lalu dimaksukan kedalam rahim ibu semula dan mengalami pertumbuhan sampi kelahiran.

TempeTempe adalah bahan makanan hasil fermentasi biji kedelai oleh kapang /jamur Rhizopus oligosporus,

a. Penyortiran b. Pencucian I c. Perebusan I Selama 30 menit

d. Perendaman sekitar 8 jam

e. Pengupasan kulitf. Pencucian II

i. Peragian

h. Penirisan dan pendinginan

j. Pembungkusan

g. Perebusan II hingga matang

k. Pemeraman

1. Pembuatan Tempe Kedelai

Tempe yang baik, kacang kedelenya diselaputi oleh jamur Rhizopus oligosporus bewarna putih

2. Pembuatan Tape Singkong

Tape singkong

Tape adalah suatu produk yang dibuat dari bahan-bahan sumber pati (karbohidrat ), seperti ubi/singkong, dan beras ketan, dengan diberi ragi (jamur) Saccharomyces cerevisiae dalam proses pembuatannya dan dapat diolah lebih lanjut menjadi minuman alkohol, sirup glukosa, sari tape, asam cuka, dsbnya.

a. Pengupasan kulit

b. Pencucian c. Pengukusan

d. Pendinginan e. Peragian

f. Pemeraman

Jamur Saccharomyces cerevisiae membuat ubi menjadi lunak, manis & berair (alkohol)

Yoghurt ialah jenis minuman asam yang dibuat dari susu murni dg kadar lemaknya rendah. Dengan bantuan bakteri asam laktat seperti lactobacillus thermophillus dan Streptococcus thermophillus sehingga susu mengental.

yoghurt

5. Dinginkan susu yang telah mencapai pH

4- 5 pada suhu 5oC untuk selanjutnya dikemas dalam botol atau tempat lainnya.

3. Pembuatan Yoghurt

1. Panaskan susu yang akan difermentasi pada suhu 900C selama 15-30 menit.

2. Dinginkan susu yang telah dipanaskan sampai suhunya mencapai 400C.

3. Inokulasikan biakan Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus. Sebanyak 2% dari jumlah susu yang akan difermentasikan, kemudian tutup tempat susu tsb.

4. Simpanlah susu yang telah diinokulasikan tsb. dalam ruangan yang bersuhu sekitar 430C selama tiga jam atau smpai tercapai pH 4-5.

5. Dinginkan susu yang telah mencapai pH

4- 5 pada suhu 5oC untuk selanjutnya dikemas dalam botol atau tempat lainnya.

Kecap

Kecap termasuk bumbu makanan berbentuk cair, berwarna coklat kehitaman, serta memiliki rasa dan aroma yang khas. Kecap dibuat dari kedele dengan bantuan jamur Rhyzopus dari ragi tempe

4. Cara pembuatan

Kedelai

Dicuci & rendam 1 malam

Direbus

Ditiriskan

Jamur tempe

Larutan garam

Air

Bungkil

Diragikan I (3-5 hari)

Diragikan II (3-4 minggu)

Dimasak I hingga mendidih

Disaring

Hasil saringan

Dimasak II hingga mendidih

Ampas

Disaring

Untuk makanan ternakKecap

Biogas adalah salah satu bahan bakar alternatif yang dibuat dari bahan organik seperti limbah pasar, limbah pertanian, air & kotoran hewan. Menggunakan bakteri Bacteriodes, Clostridium, Escerchia Coli, Methanobacterium dan Methanobacillus.sehingga menghasilkan gas methana dan CO2

Biogas/gasbio

video

Gas yang terbentuk dialirkan kerumah untuk masak atau lampu

Protein Sel Tunggal (PST)

Gbr Spirulina Gbr Chlorella

Kelemahan PST adalah mempunyai dinding sel berupa selulosa (ganggang), sehingga sulit dicerna

Protein Sel Tunggal (PST) adalah senyawa protein yang berasal dari makhluk hidup bersel satu

Mikroorganisme dapat juga menghasilkan zat-zat organik, seperti etanol, asam cuka, asam sitrat, aseton, gliserol yang dapat digunakan untuk bahan minuman. Yang dibuat dari karbohidrat (ubi dan beras) ditambah ragi

Penghasil Zat-Zat Organik

Etanol Aseton

PST dibuat dari ganggang, jamur, bakteri yang membelah diri , hidupnya dari limbah buangan. Contoh PST adalah Spirulina dan Chorella.

Yaitu teknik menghasilkan suatu produk atau jasa yang telah memanfaatkan jaringan sel atau materi inti suatu organisme melalui rekayasa genetika.

2. Bioteknologi modern

Ciri-ciri bioteknologi modern adalah:a) Mulai berkembang sejak ditemukan DNA karena melibatkan rekayasa genetikab) Rumit, memerlukan ketelitian &menguasai ilmu biokimia, genetika & mikrobiologic) Alat dan bahan yang digunakan sudah modern.d) Pemanfaatan mikroorganisme ditambah dengan teknologi modern.

Beberapa contoh produk dari bioteknologi moderen ialah :

Berikut ini adalah cara dari beberapa produk bioteknologi modern :

Rekayasa genetik ialah mengutak atik asam nucleat (DNA/RNA) yang menyimpan informasi materi genetik untuk sifat fisik & psikis makhluk hidup

Kloning adalah suatu teknik reproduksi secara aseksual yang menggunakan sel tubuh (sel somatis) makhluk hidup. Jadi cara memperoleh individu baru yang memiliki sifat mirip dengan induknya tanpa terjadinya fertilisasi

Kloning

Kloning 2. videoKloning 1. video

Kloning dari bahasa Yunani Kuno, yaitu Clone artinya ranting atau cangkokan.

Pada tahun 1952, orang Amerika Serikat (Robert Briggs dan Thomas King )mulai mencoba mengkloning pada katak. Pada tahun 1984, orang Inggris (Steen Wlladsen) mencoba kloning pada kambing. Selanjutnya Ian Wilmut dan rekan-rekannya berhasil mengklon domba yang kemudian diberi nama Dolly

e. Sel telur lalu sel telur berkembang menjadi embrio,janin dan lahir sebagai anak hasil dari kloning.

Cara kloning adalah sbb:

a. Ambil sel telur yang ada dalam ovarium betina, dan ambil sel tubuh(somatik) dari hewan lain yang sejenis.b. Keluarkan inti sel telur (nukleus) lalu masukkan inti sel tubuh kedalam sel telur tsb.c. Sel telur dengan inti baru tsb diperlakukan sedemikian rupa agar aktif membelah lalu dimasukkan ke dalam rahin (uterus) induknya semula

Kloning

Para ilmuwan di Linden Labs di San Francisco, California telah berhasil menciptakan cloning manusia-beruang-babi. Sel somatik dari jaringan manusia dan beruang yang ditransfer dengan kromosom bakteri yang mengandung gen Nanog dan resistensi kaset gen GFP-IRES-puromycin. Sel-sel tsb disuntikkan ke dalam blastokista babi dan dimasukan ke dalam uterus babi pseudo-hamil. Ujar Dr Eli Vance dari Linden Labs.

Keberhasilan kloning Dolly sangat menggemparkan. Akan tetapi, Dolly disuntik mati pada tgl 14 Februari 2003.

•Noori, seekor kambing Pashmina, di Fakultas Kedokteran Hewan di Universitas Ilmu Pertanian dan Teknologi Sher-e-Kashmir (SKUAST) di Shuhama, 25 km timur Srinagar, 15 Maret 2012

Kultur jaringanKultur jaringan ialah memperbanyak tanaman dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media tanam buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh sehingga bagian tanaman tsb dapat memperbanyak diri, bergenerasi dan tumbuh menjadi tanaman lengkap.

video

Kultur jaringan adalah perbanyakan tanaman yang diambil dari bagian vegetatif tanaman menggunakan media tanam buatan yang steril. 

Bayi tabung atau pembuahan in vitro (bahasa Inggris: in vitro fertilisation) adalah sebuah teknik pembuahan dimana sel telur (ovum)

dibuahi oleh sperma di luar tubuh wanita.

Bayi Tabung

* Sel telur yang telah matang diambil dari ovarium dan dikeluarkan dari tubuh wanita lalu dimasukkan dalam wadah (tempat) terjadinya pembuahan

Bayi tabung ialah pembuahan atau pertemuan sel telur dan sperma terjadi diluar tubuh wanita

* Lalu dimasukkan sperma kedalam wadah tsb. Dan terjadilah fertilisasi ( penggabungan sel telur dan sperma) dan terbentuk zygot

* Zygot mengalami pembelahan sel menjadi banyak dan terbentuk embrio

* Lalu embrio dimasukkan kedalam rahim wanita dan berkembang menjadi janin sekitar 9 bulan dan lahir sebagai bayi tabung

video

Hidroponik ialah teknik bercocok tanam tanpa mengunakan tanah sebagai media tanamnya dan meletakkan akar pohon ke dalam air (nutrien) yang diberi arang,pasir, kerikil atau batu apung. Makanan diperoleh dari air yang mengandung zat zat organik yang diberikan melalui pipa pipa air atau dengan cara disiram

Hidroponik & Aeroponik

Keuntungan teknik hidroponik, antara lain:1) Masih dapat bercocok tanam di lahan yang sempit.2) Dapat menggunakan pupuk dengan efisien.3) Hama dan penyakit tanaman dapat dihindari.

Aeroponik adalah teknik penanaman sayuran denganmenggunakan styrofoam yang berlubang-lubang sehingga akar tanaman menjuntai ke bawah. Tanaman memperoleh makanan dengan cara menyemprotkan air yang mengandung zat makananan pada akar tanaman , sehingga akar dapat menyerap zat makanan tsb.

Keuntungan aeroponik adalah akar yang menggantung lebih banyak menyerap oksigen sehingga dapat meningkatkan metabolisme yg mempercepat pertumbuhan tanaman dan tidak ada air yang hilang karena penguapan

video

Keluar

Tanaman kentang yang ditanamn secara aeroponik dengan menggunakan stek batang

Tanaman transgenik ialah tanaman yang telah disisipi gen dari spesies yang lain atau memiliki gen asing dari spesies tanaman yang berbeda atau makhluk hidup lainnya. Teknik ini dikenal dengan rekayasa genetika

Tanaman Transgenik

Beberapa contoh tanaman transgenik yang sudah dikembangkan sekarang ini:

Padi Mengandung provitamin A (beta karoten) dalam jumlah tinggi karena gen dari tumbuhan narsis, jagung, dan bakteri Erwinia telah disisipkan pada kromosom padi  

Jagung, kapas, kentang tahan (resisten) terhadap hama. Karena gen toksin Bt dari bakteri Bacillus thuringiensis ditransfer ke ke dalam tanaman tsb

Tujuannya untuk mendapatkan tanaman dengan sifat- sifat yang diinginkan, seperti pembuatan tanaman yang tahan suhu tinggi, suhu rendah, tahan kekeringan, tahan penyakit, serta kuantitas dan kualitas yang lebih

tinggi dari tanaman alami.

Tomat yang tidak cepat busuk karena proses pelunakan tomat diperlambat oleh gen antisenescens yang telah ditransfer ke dalam tomat sehingga tomat dapat disimpan lebih lama. Gen tsb. menghambat kerja enzim pembusuk (enzim poligalakturonase).

Tanaman Transgenik

Kedele mengandung asam oleat tinggi dan tahan terhadap herbisida glifosat. Sehingga saat disemprot dengan herbisida tsb, hanya gulma di sekitar kedelai yang akan mati karena kedele telah ditransfer gen yang resisten herbisida dari bakteri   Agrobacterium

Ubi jalar tahan terhadap penyakit virus tanaman karena gen dari selubung virus tertentu ditransfer ke dalam ubi jalar

Pepaya resisten terhadap virus tertentu, karena telah ditransfer gen Papaya ringspot virus (PRSV).

Melon buahnya tidak cepat busuk karena gen baru dari bakteriofag T3

Tembakau tahan terhadap cuaca dingin. Karena gen untuk mengatur pertahanan pada cuaca dingin dari tanaman Arabidopsisi thaliana

Jambu sukun taiwan buahnya seukuran jambu biji bangkok yang memang  terkenal besar-besar.

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi Tradisional

PRODUK / JASA MIKROORGANISME

Keju Propionibacter shermani, Penicillium requeforti, P. cammemberti, Lactobacillus lactis

Mentega Sterptococcus lactis, Leuconostoc cremoris

Yoghurt Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus

Kimchi Bakteri asam laktat

Kecap Aspergillus soyae, Aspergillus wentii

Tempe Rhizopus oryzae, Aspergillus oligosporus

Oncom Neurospora crassa

Tauco Aspergillus soyae

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGIPRODUK / JASA MIKROORGANISME

Kue / roti Saccharomyces cereviciaeMinuman beralkohol

Saccharomyces

Nata de coco Acetobacter xylinumRagi tapai Dari jamur : Saccharomyces, Aspergillus, dari bakteri

: Acetobacter acetiProtein sel tunggal (PST)

Dari alga : Chlorella, Arthrospora (nama dagang : Spirulina), Scenedesmus dari jamur : Fusarium graminearum, Candida utilis

Asam sitrat Aspergillus nigerEnzim selulase Trichoderma, AspergillusPerombak plastik Alcaligenes euthropus, Aerobasidium pollutansMengatasi limbah minyak

Enterobacter cloacae, Pseudomonas

Mengatasi limbah logam berat

Pseudomonas foetida, Xanthomonas campestris

Sejarah

Pengertian

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

PRODUK / JASA MIKROORGANISME

Penghasil energi (biogas) Methanobacterium

Pertambangan tembaga dan pemurnian emas

Thiobacillus ferrooxidans

Pemurniaan belerang Thiobacillus thiooxidans

Penghasil antibiotik Penicillium notatum dan P. Chrysogenum = penisilin, Chephalosporium = sefalosporin, Streptomyces griseus = sterptomisin, Streptomyces = tetrasiklin, Bacillus polimyxa = polimiksin, B. Subtilis = basitrasin

Penghasil bioinsektisida Bacillus thuringiensis

Penghasil hormon pertumbuhan tanaman dan mengatasi penyakit layu

Trichoderma harzianum

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

DAMPAK POSITIF BIOTEKNOLOGI

1. Peningkatan produksi pangan2. Peningkatan kesehatan3. Penyedia bahan bakar alternatif

Dampak

Pengertian

Sejarah

Warna

RekayasaGenetika

Produk

Dampak

BIOTEKNOLOGI

DAMPAK NEGATIF BIOTEKNOLOGI

1. Di bidang Etika/ MoralAda masyarakat yang menganggap bahwa menyisipkan gen suatu MH ke MH bertentangan dengan nilai budaya dan melanggar hukum alam

2. Di bidang sosial ekonomiMenimbulkan kesenjangan antara negara/ perusahaan yang memanfaatkan biotekno-logi dengan yang belum memanfaatkan bioteknologi (negara dunia ke tiga)

3. Dampak terhadap lingkunganPelepasan organisme transgenik ke alam dapat keseimbangan alam dan kelestarian organisme.

Dampak Rekayasa Reproduksi

Rekayasa teknologi tidak semuanya berdampak positif bagi kehidupan manusia maupun bagi makhluk hidup lain dan lingkungan, tapi juga mempunyai dampak negatifnya

Dampak positif nya adalah sebagai berikut. ☯Menciptakan bibit unggul ☯Meningkatkan gizi dan kesehatan masyarakat ☯Menyediakan bahan bakar alternatif seperti bio gas ☯Meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi sesuai dengan keinginan

manusia.

Dampak negatif nya adalah sebagai berikut. ☯ Pada perbanyakan keturunan dengan kultur jaringan yang memiliki materi genetis

yang sama akan mudah terkena penyakit. ☯Merugikan petani dan peternak lokal yang mengandalkan reproduksi secara

alami. ☯ Dikhawatirkan adanya penyalahgunaan teknologi reproduksi untuk kepentingan

pribadi yang merugikan orang lain. Misalnya misi sebuah negara yang hendak menguasai dunia dengan menciptakan prajurit tangguh dengan teknik pengkloningan.

☯Mengganggu proses seleksi alam.