TUGAS PRAKTIKUM EVALUASI DAN REMIDIASI PEMBELAJARAN BIOLOGI SOAL HIGH ORDER THINKING (HOT)
DISUSUN OLEH: FATHARANI YURIAN WAHID NIM. 12317244013 PENDIDIKAN BIOLOGI INTERNASIONAL 2012
JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2014
SOAL HIGH ORDER THINKING (HOT) BIOLOGI SMA KELAS XII SEMESTER 2 MATERI BIOTEKNOLOGI
Tabel 1. Sembilan ragam kata kerja operasional untuk soal High Order Thinking (HOT). No
Hasil belajar
Contoh kata yang sesuai
1
Membandingkan
Bandingkan, klasifikasikan, gambarkan, bedakan, jelaskan,
(Comparing)
buat garis besarnya, ringkaslah
Menafsirkan
Ubahlah, gambarlah, estimasilah, ilustrasikan, interpretasikan,
(Interpreting)
nyatakan kembali, ringkaslah, tafsirkan
Menyimpulkan
Carilah, gambarlah, estimasilah, perluaslah, ekstrapolasilah
(Inferring)
(pada situasi lain), prediksilah, tujukanlah, hubungkan
Menerapkan
Susun/rangkailah, hitunglah, gambarkanlah, demonstrasikan,
(Applying)
ilustrasikan, susunlah kembali, hubungkan, ringkaslah
Menganalisis
Pecahkanlah/gambarkanlah, diagramkanlah, bedakanlah,
(Analyzing)
bagilah, daftarlah, buat garis besarnya, pisahkan
Mengreasi
Susun/komposisikan, rancanglah, pisahkan, gambar,
(Creating)
buatlah/formulasikan, dandanilah/buat menjadi lebih baik,
2
3
4
5
6
adakan, usulkan 7
Menyintesis
Susun/rangkailah, gabunglah/kombinasikanlah, konstruksilah,
(Synthesizing)
desain/rancanglah, susunlah kembali, kelompokkan kembali, hubungkan, tuliskan
8
9
Menggeneralisasikan Konstruksilah, kembangkan, jelaskan, formulasikan, (Generalizing)
generalisasikan, buatlah, usulkan, nyatakan
Mengevaluasi
Apresialilah, kritiklah, pertahankan, gambarkan, evaluasilah,
(Evaluating)
jelaskan, putuskan, tulislah
1. Membandingkan a. 1) B S
MB MS
Bioteknologi membutuhkan peran makhluk hidup
2) B S
MB MS
Bioteknologi menghasilkan barang dan jasa
3) B S
MB MS
Pembuatan kecap termasuk bioteknologi konvensional sebab memanfaatkan kondisi lingkungan dan media tumbuh (substrat)
4) B S
MB MS
Rekayasa genetika juga dikenal dengan bioteknologi konvensional
Penjelasan: 1) Jawaban dinyatakan benar jika testi menyilang MS (menjadi salah) karena pernyataan “Bioteknologi membutuhkan peran makhluk hidup” merupakan pernyataan yang benar dan pernyataan “peran makhluk hidup membutuhkan bioteknologi” adalah pernyataan yang salah. 2) Jawaban dinyatakan benar jika testi menyilang huruf MS karena pernyataan “Bioteknologi menghasilkan barang dan jasa” merupakan pernyataan yang benar dan pernyataan “Barang dan jasa menghasilkan bioteknologi” merupakan pernyataan yang salah. 3) Jawaban dinyatakan benar jika testi menyilang huruf B (benar) karena pernyataan “Pembuatan kecap termasuk bioteknologi konvensional sebab memanfaatkan kondisi lingkungan dan media tumbuh (substrat)” merupakan pernyataan yang benar dan pernyataan “Pembuatan kecap termasuk memanfaatkan kondisi lingkungan dan media tumbuh (substrat) sebab pembuatan kecap termasuk bioteknologi konvensional” juga pernyataan yang benar. 4) Jawaban dinyatakan benar jika testi menyilang huruf S (salah) karena pernyataan
“Rekayasa
konvensional”
genetika
merupakan
juga
pernyataan
dikenal yang
dengan
salah
dan
bioteknologi pernyataan
“Bioteknologi konvensional juga dikenal dengan rekayasa genetika” juga pernyataan yang salah.
b. Ada dua macam bioteknologi yang berkembang yakni bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern. Jelaskan perbedaan diantara keduanya dan berikan contoh masing-masing! Rubrik: Bioteknologi konvensional adalah praktik bioteknologi yang dilakukan dengan cara dan peralatan sederhana tanpa rekayasa genetika. Dengan ciri-ciri :
dilakukan tanpa menggunakan prinsip-prinsip ilmiah.
dilakukan hanya berdasarkan pada pengalaman yang di wariskan secara turun temurun, umumnya belum dapat diproduksi secara masal.
Adapun contoh dari bioteknologi konvensional ini yaitu pada proses pembuatan bir, tempe, roti dll. Sedangkan, Bioteknologi modern adalah praktik bioteknologi yang diperkaya dengan teknik rekayasa genetika ( suatu teknik manipulasi materi genetikal ). Cirinya berkebalikan dengan bioteknologi konvensional ditambah dengan menerapkan teknik Aseptis. Contoh dari bioteknologi modern ini yaitu tumbuhan yang kuat atau tahan terhadap hama dan penyakit serta buahnya sifatnya tahan lama, bakteri penghasil antibiotik ataupun insulin.
2. Menafsirkan a. Gambar di bawah merupakan rangkaian proses DNA rekombinan menggunakan vektor plasmid dan virus.
Interpretasikan gambar di atas ke dalam kalimat yang jelas! Rubrik: Proses DNA rekombinan melalui 3 tahapan. Tahap pertama yaitu mengisolasi DNA, tahap kedua memotong dan menyambung DNA (transplantasi gen/DNA), serta tahap ketiga memasukkan DNA ke dalam sel hidup. Isolasi DNA dilakukan untuk memilih dan memisahkan DNA maupun gen yang dikehendaki. Isolasi ini dilakukan dengan mengekstrak kromosom dari organisme donor. DNA dalam kromosom yang dipilih harus dipotong terlebih dahulu. Pemotongan gen dalam satu untaian DNA menggunakan enzim endonuklease restriksi yang berperan sebagai gunting biologi. DNA dari suatu organisme dapat diisolasi dengan memotongnya menjadi segmen-segmen kecil menggunakan enzim tersebut. Segmen DNA yang diperoleh, kemudian dimasukkan dalam suatu vektor. Vektor ini harus dapat berikatan dengan gen, memperbanyak, dan mengekspresikan gen tersebut. Vektor (pembawa) pada proses ini berupa plasmid atau virus. Plasmid adalah rantai DNA melingkar di luar kromosom bakteri. Plasmid maupun DNA virus harus dipotong terlebih dahulu agar dapat digunakan sebagai vektor. Pemotongan ini juga menggunakan enzim endonuklease restriksi. Gen atau DNA yang telah diisolasi kemudian dicangkokkan ke dalam plasmid. Proses ini dikenal dengan transplantasi gen. Transplantasi dilakukan dengan cara mencangkokkan (menyambung) gen yang telah diisolasi ke dalam DNA plasmid vektor. Penyambungan
gen tersebut
menggunakan
enzim
ligase
yang mampu
menyambung ujung-ujung nukleotida dan berperan sebagai lem biologi. Setelah penyambungan ini maka vektor mengandung DNA asli dan DNA sisipan (asing). Dengan demikian, diperoleh organisme dengan rantai DNA gabungan atau kombinasi baru sehingga rantai DNA ini disebut DNA rekombinan.
b. Gambar di bawah merupakan perkembangan teknik kultur jaringan pada seluruh bagian tubuh tumbuhan.
Interpretasikan gambar di atas dengan kalimat yang jelas!
3. Menyimpulkan a. Hubungkan pernyataan berikut dengan alasannya: Spirulina dapat digunakan sebagai alternatif sumber makanan di masa yang akan datang SEBAB Spirulina adalah ganggang hijau yang mudah dibudidayakan. A. Pernyataan benar, alasan benar dan saling berkaitan B. Pernyataan benar, alasan benar dan tidak saling berkaitan C. Pernyataan benar, alasan salah D. Pernyataan salah, alasan benar E. Pernyataan dan alasan salah
Jawaban: C. Spirulina adalah alga biru yang memiliki kandungan protein cukup tinggi dan dapat digunakan sebagai makanan suplemen manusia.
b. Anda menemukan bahwa suatu mikroorganisme baru yang tumbuh pada minuman ringan ( Diet Coke ) yang menggunakan aspartam (pemanis buatan) dalam keadaan tanpa oksigen melalui fermentasi dan menghasilkan asam butirat. Hal ini memberitahukan apa kepada Anda tentang metabolisme aspartam? A. Merupakan sumber yang rendah energi B. Aspartam dapat diproses menjadi senyawa antara/intermediet kaya energi C. Penggunaannya bergantung pada rantai transport elektron D. Merupakan suatu prekursor asam amino E. Menghasilkan protein Jawaban B. Fermentasi merupakan proses metabolime yang hasil akhirnya berupa senyawa antara. Senyawa antara ini bila dioksidasi (ada oksigen) makan energi yang terkandung didalmmnya dapat di ekstrak lebih lanjut.
4. Menerapkan a. Indonesia kembali dikagetkan oleh banyaknya kasus polio yang menjangkiti balita. Padahal, pemerintah sudah mencanangkan bahwa Indonesia telah terbebas dari polio pada tahun 1999. Namun, ternyata beberapa kasus polio masih ditemukan di beberapa daerah di Indonesia. Hal ini membuat pemerintah melalui departemen kesehatan harus menemukan solusi yang tepat untuk menyelesaikan masalah tersebut. Bioteknologi dapat memberikan peran terhadap solusi permasalahan tersebut. Silanglah A jika pernyataan berikut benar dan relevan dengan kasus yang terjadi B jika pernyataan berikut benar namun tidak relevan dengan kasus yang terjadi C jika pernyataan berikut salah A B C imunisasi polio secara serentak di seluruh Indonesia A B C pemberian vitamin secara rutin pada balita dapat meningkatkan sistem kekebalan tubuh A B C pemberian vitamin dapat menyembuhkan penyakit polio
b. Penggunaan teknologi nuklir (radioisotop) dalam bidang teknologi pangan lazim disebut proses iradiasi. Radiasi bahan pangan tersebut dilakukan karena mempunyai beberapa kelebihan bila dibandingkan dengan proses pengawetan konvensional. Sebutkan 3 kelebihan radiasi pada bahan pangan! Rubrik: 1. Dapat dilakukan pada bahan yang telah dikemas 2. Kesegaran bahan pangan tidak berubah 3. Tidak menimbulkan residu zat kimia pada makanan 4. Tidak menimbulkan polusi pada lingkungan 5. Dapat menggunakan bahan pengeras yang murah 6. Dapat meningkatkan mutu dan hygiene bahan makanan
5. Menganalisis a. Informasi terkini melaporkan bahwa saat ini sekelompok ilmuwan mengklaim telah mencipta- kan cip bionik yang ditanam dalam tubuh. Cip tersebut berupa sel yang dijepit oleh tiga lapis silikon. Sel tersebut berperan untuk melengkapi sirkuit elektris.
Mereka
telah
mengembangkan
cip
mikroelektroporasi
dengan
memasukkan sel hidup dalam sirkuit elektris. Hal ini seperti menambah gen baru. Lewat cip yang ditanam dalam tubuhnya, manusia tidak perlu lagi berkomunikasi dengan sesamanya lewat suara karena saraf-sarafnya telah dihubungkan dengan komputer. Sehingga materi pembicaraan dapat ditransfer dalam sebuah data. Manusia
akan
benar-benar
berbeda
ketika
intelligence
machine
telah
menggantikan otak dan emosi. Bagaimanakah pendapat Anda mengenai teks di atas? Apa dampaknya bagi lingkungan, sosial, dan etika moral?
b.
6. Mengreasi a. Tabel di bawah ini merupakan contoh produk bioteknologi melalui rekayasa genetika.
Berdasarkan tabel tersebut di atas, rancanglah sebuah ide baru mengenai produk bioteknologi melalui rekayasa genetika beserta deskripsi ide anda tersebut!
b. Vaksin dapat dibuat dari virus aktif untuk menghasilkan antibody SEBAB Vaksin digunakan untuk melawan penyakit A. Pernyataan benar, alasan benar dan saling berkaitan B. Pernyataan benar, alasan benar dan tidak saling berkaitan C. Pernyataan benar, alasan salah D. Pernyataan salah, alasan benar E. Pernyataan dan alasan salah
Jawaban : A Karena virus juga dapat dibuat dari virus yang aktif, tetapi tidak bersifat patogen.
7. Menyintesis a.
Jawaban: a. Kandungan oksigen di dalam air dikenal dengan istilah DO sedangkan jumlah oksigen yang dikonsumsi oleh organisme air dikenal dengan istilah BOD. DO air murni adalah 10 mg/ml, sedangkan sampel 2 mg/ml dan sampel yang diberi perlakuan primer 6 mg/ml, ini berarti BOD sampel adalah 10-2 = 8 mg/ml dan sampel yang mendapat perlakukan primer adalah 10-6 = 4 mg/ml. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa penurunan BOD akibat perlakuan primer adalah sebanyak 50%
b. BOD air setelah perlakuan skunder adalah 10-9,2 = 0,8 mg/ml sehingga penurunan BODnya adalah 90% c. untuk mengukur pathogen, karena coliform merupakan organisme indikator bagi adanya patogen faecal
b. Proses manakah yang terjadi di dalam bejana fermentasi sehingga terbentuk zat antibiotik penisilin? A. Terjadinya reaksi kimia antara zat makanan dan jamur Penicillium sehingga terbentuk zat penisilin. B. Zat antibiotic penisilin perlu ditambahkan dalam bejana sehingga dapat merangsang jamur untuk memproduksi antibiotic. C. Jamur Penicillium tumbuh subur dalam bejana fermentasi sehingga dapat menghasilkan penisilin D. Bakteri – bakteri tertentu tumbuh subur dalam bejana fermentasi sehingga menghasilka penisilin E. Udara dalam bejana fermentasi menyebabkan makanan dalam bejana tersebut teroksidasi dan membentuk penisilin Jawaban: C. Jamur “Penicillium” menghasilkan zat antibiotik penisilin. Dalam bejana fermentasi, jamur ini tumbuh dengan subur karena suplai makanan atau media yang cukup.
8. Menggeneralisasikan a. Bioteknologi mencakup hal-hal berikut ini: 1) Rekayasa genetika 2) Cloning 3) Hibridoma 4) Kultur jaringan 5) Fermentasi 6) Budidaya Protein Sel Tunggal (PST) 7) Bioremediasi Berdasarkan pernyataan di atas, generalisasikan definisi/pengertian dari bioteknologi!
Rubrik: a. Bioteknologi adalah pemanfaatan makhluk hidup yang digunakan untuk menyediakan barang dan jasa untuk kesejahteraan manusia b. Bioteknologi adalah pemanfaatan agen hayati/makhluk hidup dengan teknologi tertentu sehingga dapat menghasilkan barang dan jasa c. Jawaban lain yang benar
b. Dalam kultur jaringan dikenal istilah teori totipotensi yang menyatakan bahwa setiap sel tumbuhan memiliki kemampuan untuk tumbuh menjadi individu baru bila ditempatkan pada lingkungan yang sesuai. Individu-individu yang dihasilkan akan mempunyai sifat yang sama persis dengan induknya. Cocor bebek (Kalanchoe pinata)
maupun ketela pohon (Manihot utilisima)
merupakan contoh tanaman yang dapat berkembang biak secara vegetatif menggunakan bagian tubuhnya (daun atau batang yang mempunyai nodus). Kultur jaringan juga menggunakan prinsip yang sama yaitu perkembangbiakan vegetatif pada tumbuhan. Namun, pada kultur jaringan, tumbuhan yang lengkap dapat diperoleh dari sel maupun jaringan tumbuhan. Selain itu, tidak semua tumbuhan dapat diperbanyak menggunakan daun maupun batang (hanya tumbuhan tertentu saja). Melalui kultur jaringan, semua tumbuhan dapat ditumbuhkan dari jaringan maupun sel pada suatu media buatan. Berdasarkan ulasan di atas, pernyataan umum yang benar adalah: A. Teori totipotensi melandasi teknik kultur jaringan B. Tanaman cocor bebek dan ketela pohon merupakan contoh kultur jaringan C. Tanaman cocor bebek menggunakan daun untuk reproduksi vegetatifnya D. Tanaman ketela pohon menggunakan batang untuk reproduksi vegetatifnya E. Teori totipotensi juga bisa disebut kultur jaringan Jawaban: A.
9. Mengevaluasi a. Ketika membuat yoghurt, Pak Yoga membutuhkan susu sebagai substrat dan bakteri S. thermo- philus atau L. bulgaricus sebagai agen biologi. Namun suatu hari Pak Yoga tidak bisa mendapatkan bakteri tersebut sehingga diganti oleh
bakteri lain. Pak Yoga merasa sedih karena ternyata ia tidak mendapatkan produk yang diinginkan. Pak Yoga imgin mengetahui alasan sebenarnya dari hal tersebut agar ia bisa memperbaiki produknya. Menurut anda, alasan yang paling tepat untuk hal tersebut adalah karena... A. mikrobia yang lain tidak mampu hidup pada substrat susu B. laktose pada susu tidak dapat dicerna oleh mikrobia lain C. mikrobia mempunyai sifat pertumbuhan yang spesifik D. mikrobia mempunyai sifat tidak tahan asam E. mikrobia seperti halnya Rhizopus oryzae hidup dalam substrat kedelai
b. Seorang mahasiswa biologi ingin menggunakan sisa-sisa pembakaran sampah plastik untuk dijadikan sebagai media tumbuh Protein Sel Tunggal (PST). Ternyata setelah digunakan media tersebut tidak bisa menumbuhkan PST. Setelah ditelusuri, ternyata media tumbuh PST yang baik berasal dari zat organik. Apa yang sebaiknya diakukan mahasiswa tersebut selanjutnya agar penelitiannya benar-benar membuahkan hasil yang baik?
000
