Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. menj menjelas elaskan kan pertumbu pertumbuhan han dan perkemb perkembangan angan pada pada tumbuhan; tumbuhan; 2. menj menjelas elaskan kan pertumbuh pertumbuhan an dan perkembang perkembangan an pada hewan dan manusia manusia;; 3. merencanak merencanakan an dan melaksanakan melaksanakan percobaan percobaan tentang tentang faktor luar yang memengaruhi memengaruhi pertumbuhan pertumbuhan dan perkembangan perkembangan pada tumbuhan. Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik: 1. rajin beribadah beribadah sebagai wujud wujud rasa syukur syukur terhadap Tuhan karena telah diciptakan diciptakan makhluk makhluk hidup yang tumbuh dan dan berkembang dengan baik dari kecil hingga besar; 2. bersikap jujur, terbuka, terbuka, objektif, objektif, bertanggung bertanggung jawab, dan memiliki memiliki rasa ingin tahu yang tinggi; tinggi; 3. men mengha gharga rgaii kerj kerja a kelo kelompo mpok. k.
Pertumbuhan dan Perkembangan
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
•
•
•
Meng Me ngam amat atii pro prose ses s per pertu tumb mbuh uhan an dan perkembangan pada tumbuhan melalui tayangan video. Menc Me ncar arii inf infor orma masi si da dari ri ber berba baga gaii sumber dan membuat tulisan mengenai grafik sigmoid. Mela Me laku kuka kan n perc percob obaa aan n meng mengen enai ai pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman kacang merah.
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Hewan serta Manusia
•
•
•
•
• • • • • • • • • • • •
M en en ga ga ma ma ti ti p er er tu tu mb mb uh uh an an d an an perkembangan pada hewan serta manusia melalui gambar yang disediakan. Menc Me ncar arii info inform rmas asii dan dan mem membu buat at tulisan mengenai kartu menuju sehat (KMS). M e m b u a t me me d i a po we r po in t mengenai faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada hewan serta manusia. Menc Me ncar arii info inform rmas asii dan dan mem membu buat at kliping mengenai gangguan pertumbuhan dan perkembangan pada manusia.
Merencanakan dan Melaksanakan Percobaan tentang Faktor Luar yang Memengaruhi Pertumbuhan serta Perkembangan pada Tumbuhan
•
•
•
M en en ga ga ma ma ti ti be be be be ra ra pa pa co co nt nt oh oh laporan percobaan mengenai faktor luar yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Memb Me mbua uatt ran ranca cang ngan an pe perc rcob obaa aan n mengenai pengaruh suhu terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman kacang hijau. Mela Me laku kuka kan n perc percob obaa aan n meng mengen enai ai pengaruh suhu terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman kacang hijau.
Rajin beriba beribadah dah sebagai sebagai wujud wujud rasa syukur syukur terhadap terhadap Tuhan Tuhan karena telah telah diciptak diciptakan an makhluk makhluk hidup hidup yang mampu tumbuh dan berkembang dengan baik dari kecil hingga besar. Bersikap Bers ikap jujur, jujur, terbuka, terbuka, objekti objektif, f, bertanggu bertanggung ng jawab, jawab, dan memiliki memiliki rasa rasa ingin tahu tahu yang tinggi. tinggi. Meng Me ngha harg rgai ai ke kerj rja a ke kelo lomp mpok ok.. Mampu menj menjelas elaskan kan prose proses s pertumbu pertumbuhan han dan dan perkemban perkembangan gan pada pada tumbuha tumbuhan. n. Mampu Mamp u menganal menganalisis isis dan membu membuat at tulisan tulisan tenta tentang ng grafik grafik sigmo sigmoid. id. Mampu Mamp u menjelas menjelaskan kan pertum pertumbuha buhan n dan perkem perkembang bangan an pada pada hewan hewan dan manusi manusia. a. Mampu Mamp u menyaji menyajikan kan tuli tulisan san menge mengenai nai kartu kartu menu menuju ju sehat sehat (KMS (KMS). ). M am am pu pu me me ny ny aj aj ik ik an an me me di di a pow er poi nt mengenai faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada hewan dan manusia. Mampu menyajikan menyajikan sebuah kliping mengenai kasus gangguan pertumbuhan dan perkembangan perkembangan pada manusia. manusia. Mampu Mamp u menjelask menjelaskan an komponenkomponen-komp komponen onen yang yang ada di dalam laporan laporan percobaan percobaan mengen mengenai ai faktor faktor luar yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan. Mampu Mamp u membuat membuat rancangan rancangan percobaa percobaan n mengenai mengenai pengaruh pengaruh suhu terhada terhadap p pertumbuha pertumbuhan n dan perkembang perkembangan an tanaman kacang hijau. Biologi XII Mampu menyaj menyajikan ikan laporan laporan percob percobaan aan mengenai mengenai pengaruh pengaruh suhu suhu terhadap terhadap pertumbuh pertumbuhan an dan perkKelas perkemba embangan ngan tanaman kacang hijau.
1
A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: b Pertumbuhan adalah proses bertambahnya ukuran seperti volume, massa, dan tinggi pada makhluk hidup. Pertumbuhan ini bersifat irreversible yaitu tidak dapat balik seperti semula. Selain itu, pertumbuhan juga merupakan proses kuantitatif, artinya dapat diukur dan dinyatakan dengan angka. Sementara itu, terbentuk struktur dan fungsi organ yang kompleks serta bersifat kualitatif merupakan ciri-ciri perkembangan. 2. Jawaban: e Perkembangan merupakan proses menuju tingkat kedewasaan pada makhluk hidup. Sebagai contoh, munculnya biji tanaman setelah berbunga, serta terbentuknya akar, batang, dan daun dari perkecambahan biji. Sementara itu, bertambahnya tinggi batang suatu tanaman menjadi 15 cm dan jumlah daun suatu tanaman tanaman bertambah menjadi menjadi 10 daun menunjukkan adanya pertumbuhan. Pertumbuhan merupakan peristiwa bertambahnya jumlah juml ah dan ukur ukuran, an, bai baik k volu volume, me, mass massa, a, dan ting tinggi gi pada mahkluk hidup. 3.
Jawaban: e Jawaban: Berdasarkan gambar pada soal dapat dituliskan keterangan seperti berikut. 1) I = fase fase lag lag,, pertu pertumbu mbuhan han lamb lambat at dan dan selsel-sel sel yang membelah hanya sedikit. 2) II = fase fase ekspo eksponen nensia sial, l, pertu pertumb mbuha uhan n mencap mencapai ai maksimum, serta sel-sel aktif membelah dan mengalami elongasi. 3) III = fase fase stasi stasione oner, r, pert pertumbu umbuhan han terh terhenti enti atau nol, serta ukuran tumbuhan tidak mengalami perubahan. 4) IV = fas fase e kemat kematian ian,, tumbu tumbuhan han men mengal galami ami penuaan.
4. Jawaban: a Pada perkecambahan epigeal, ditandai dengan terangkatnya kotiledon ke atas permukaan tanah. Selain itu, pada perkecambahan epigeal bagian yang mengalami pemanjangan adalah hipokotil, kotiledon dan plumula/bakal daun terdorong ke permukaaan tanah, serta umumnya terjadi pada biji tanaman Dicotyledoneae. Sementara itu, Kotiledon tetap berada di dalam tanah dan terjadi pada biji tanaman Monocotyledoneae merupakan ciri-ciri dari perkecambahan hipogeal.
2
Pertumbuhan dan Perkembangan
5. Jawaban: e Perkecambahan hipogeal ditandai dengan tertinggalnya kotiledon di dalam tanah. Biji tumbuhan yang mengalami perkecambahan hipogeal contohnya kacang kapri, jagung, dan padi. Sementara itu, kacang hijau dan kacang kedelai mengalami perkecambahan epigeal. Perkecambahan epigeal ditandai dengan terangkatnya kotiledon ke atas permukaan tanah. 6. Jawaban: b Fungsi hormon auksin sebagai berikut. 1) Mem Memacu acu pem pemben bentan tangan gan dan pem pembel belaha ahan n sel. sel. 2) Men Menceg cegah ah ront rontokn oknya ya daun daun,, bunga bunga,, dan buah buah.. 3) Mer Merang angsan sang g pemb pembentu entukan kan aka akarr later lateral al dan serabut akar. 4) Mer Merang angsan sang g pema pemanja njanga ngan n tuna tunas s ujun ujung g tanaman. 5) Me Mera rang ngsan sang g akti aktivit vitas as kam kambi bium um.. Adapun fungsi hormon giberelin sebagai berikut. 1) Me Meng ngak akiba ibatka tkan n tanam tanaman an tumb tumbuh uh tingg tinggi. i. 2) Mer Merang angsan sang g pem pemben bentuka tukan n enz enzim im ami amilase lase.. 3) Men Mengak gakibat ibatkan kan tan tanama aman n ber berbun bunga ga seb sebelu elum m waktunya. 4) Mer Merang angsan sang g pertu pertumbu mbuhan han tuna tunas, s, dau daun, n, dan batang. 5) Me Memp mper erbe besa sarr uku ukura ran n bua buah. h. 7. Jawaban: d Pertumbuhan primer terjadi akibat aktivitas meristem yang terdapat di ujung akar dan ujung batang. Pertumbuhan primer terjadi pada tumbuhan Monocotyledoneae, contoh pohon kelapa, rumput teki, dan pohon palem. Pada tumbuhan Dicotyledoneae, terjadi dua macam pertumbuhan yaitu pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder terjadi akibat aktivitas kambium. Contoh tumbuhan Dicotyledoneae yaitu pohon mangga, bayam, dan pohon nangka. 8. Jawaban: a Interaksi antara gas etilen dan giberelin dapat mengatur perbandingan antara bunga jantan dengan bunga betina yang terbentuk. Sementara itu, hormon auksin dan gas etilen merangsang terjadinya pembungaan. Hormon auksin dan giberelin samasama memengaruhi pembentukan jaringan pengangkut. Hormon auksin dan sitokinin bekerja secara sinergis untuk memacu pertumbuhan dan pembentukan organ pada kultur jaringan tumbuhan.
Adapun hormon giberelin dan asam absisat bekerja secara berlawanan. Hormon giberelin merangsang pertumbuhan tunas, daun, dan batang. Hormon asam absisat menghambat pembelahan sel dan merangsang terjadinya dormansi. 9. Jawaban: b Tumbuhan kerdil apabila diberi hormon giberelin akan tumbuh kembali dan menjadi tumbuhan yang normal. Hal tersebut dikarenakan hormon giberelin akan merangsang pertumbuhan batang. Sementara itu, etilen berfungsi merangsang pemasakan buah. Antokalin berfungsi merangsang pembentukan bunga. Asam absisat berfungsi dalam proses penuaan dan gugurnya daun. Asam traumalin berfungsi merangsang pembelahan sel pada bagian jaringan tumbuhan yang terluka sehingga jaringan yang rusak akan digantikan dengan jaringan baru. 10. Jawaban: a Gambar pada soal menunjukkan bahwa kecambah yang ditambah dengan hormon pertumbuhan mengalami perpanjangan pada batangnya. Hormon pertumbuhan yang memacu pertambahan panjang batang yaitu kaulokalin. Sementara itu, hormon filokalin merupakan hormon pertumbuhan yang merangsang pembentukan daun. Hormon rizokalin merupakan hormon pertumbuhan yang merangsang pembentukan akar. 11. Jawaban: d Nutriea tumbuhan dapat dibedakan menjadi unsur makro dan unsur mikro. 1) Un Unsur sur makr makro o merup merupaka akan n unsur unsur-un -unsur sur mine minera rall yang dibutuhkan dalam jumlah banyak. Unsurunsur tersebut meliputi karbon, hidrogen, oksigen, fosfor, kalium, nitrogen, sulfur, kalsium, dan magnesium. 2) Uns Unsur ur mikr mikro o merup merupaka akan n unsur unsur-un -unsur sur min minera erall yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit. Unsurunsur tersebut meliputi besi, boron, mangan, molibdenum, seng, tembaga, dan klor. 12. Jawaban: c Etiolasi merupakan peristiwa pertumbuhan tumbuhan yang sangat cepat di tempat gelap. CiriCiri ciri tumbuhan yang mengalami etiolasi sebagai berikut. 1) Bat Batan ang g lebih lebih kur kurus us dan dan ber bersif sifat at lem lemah ah.. 2) Ba Batan tang g tum tumbu buh h leb lebih ih pa panja njang ng.. 3) Bata Batang ng dan dau daun n berw berwarn arna a kuni kuning ng puc pucat. at. 4) Dau Daun n tida tidak k berke berkemba mbang ng akib akibat at keku kekuran rangan gan klorofil.
13. Jawaban: a Tumbuhan berhari netral yaitu tumbuhan yang pembungaannya tidak tergantung pada lama penyinaran. Sebagai contoh, bunga mawar, bunga matahari, dan tomat. Sementara itu, gandum, kentang, dan bayam termasuk tumbuhan berhari panjang. Tumbuhan berhari panjang yaitu tumbuhan yang dapat berbunga apabila memperoleh penyinaran lebih dari 12 jam sehari. Adapun bunga aster, bunga dahlia, dan ubi jalar termasuk dalam tumbuhan berhari pendek. Tumbuhan berhari pendek yaitu tumbuhan yang dapat berbunga apabila memperoleh penyinaran selama kurang dari 12 jam sehari. 14. Jawaban: a Kelembapan udara dan tanah dapat memengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Kelembapan udara rendah dapat meningkatkan laju transpirasi sehingga air dan unsur hara meningkat. Keadaan ini dapat memacu pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Sementara itu, kelembapan tanah yang cukup dapat meingkatkan penyerapan air sehingga mampu mempercepat pertumbuhan tumbuhan dan membantu perkecambahan biji. 15. Jawaban: d Unsur makro adalah zat yang dibutuhkan oleh tumbuhan dalam jumlah besar yang diperlukan dalam konsentrasi paling sedikit 1 gram per kilogram bobot kering tanaman. Unsur makro sama pentingnya dengan unsur mikro. Adapun unsur mikro diperlukan dalam jumlah sedikit oleh tanaman. Unsur mikro berfungsi sebagai katalis dan mencakup mangan, boron, dan zink. Unsur makro dan unsur mikro diperoleh dari dalam tanah. B. Uraian 1. Pertumbuh Pertumbuhan an adalah adalah proses proses bertamb bertambahnya ahnya ukura ukuran n yang meliputi ukuran, massa, dan tinggi pada makhluk hidup. Pertumbuhan ini bersifat irreversible (tidak dapat balik seperti semula), serta bersifat kuantitatif sehingga dapat diukur dan dinyatakan dengan angka. Contoh pertumbuhan yaitu bertambahnya tinggi batang menjadi 10 cm dan bertambahnya jumlah daun menjadi 5 buah. Sementara itu, perkembangan adalah proses perubahan yang menyertai pertumbuhan yang menuju tingkat pematangan atau kedewasaan pada makhluk hidup. Perkembangan ini bersifat kualitatif sehingga tidak dapat diukur. Contoh perkembangan yaitu munculnya bunga sebagai alat perkembangbiakan serta terbentuknya akar, batang, dan daun dari perkecambahan biji.
Biologi Kelas XII
3
2. Pertumbuhan Pertumbuhan primer adalah pertum pertumbuhan buhan yang terjadi akibat aktivitas meristem apikal. Pada pertumbuhan ini terjadi proses pembelahan dan diferensiasi sel yang mengakibatkan akar dan batang tumbuh memanjang. Sementara itu, pertumbuhan sekunder adalah pertumbuhan yang terjadi akibat aktivitas pembelahan mitosis pada jaringan meristem sekunder (meristem lateral) sehingga mengakibatkan diameter batang dan akar bertambah besar. 3. Tanaman Tanaman yang yang diletakk diletakkan an dalam dalam kotak kotak gelap gelap akan bergerak ke arah datangnya cahaya karena di dalam tanaman tersebut terjadi ketidakseimbangan hormon auksin. Kerja hormon auksin akan terhambat jika terkena cahaya matahari. Jika salah satu sisi saja pada batang yang terkena cahaya matahari, persebaran auksin menjadi tidak rata. Kandungan auksin pada sisi yang terkena cahaya matahari lebih rendah daripada bagian yang tidak terkena cahaya matahari. Akibatnya, batang tumbuh membengkok menuju arah datangnya cahaya karena bagian yang tidak terkena cahaya dapat tumbuh lebih panjang. Fungsi auksin antara lain merangsang aktivitas pembentangan dan pembelahan sel, merangsang pemanjangan tunas ujung tanaman, serta merangsang pembentukan akar lateral dan serabut akar. 4. a.
b. c.
d.
4
Horm Ho rmon on au auksi ksin n be bers rsam ama a ho horm rmon on gi gibe bere relilin n bekerja sama dalam pembentukan buah tanpa biji (partenokarpi) dan dalam proses perkecambahan. Horm Ho rmon on auks auksin in beke bekerja rja sam sama a deng dengan an hor hormo mon n sitokinin dalam memacu pembelahan sel. Horm Ho rmon on gibe gibere relin lin den denga gan n gas etil etilen en beker bekerja ja sama dalam mengatur perbandingan antara bunga jantan dengan bunga betina yang terbentuk. Hormon Hor mon auk auksin sin den dengan gan gas eti etilen len bek bekerj erja a sama dalam memacu pembungaan.
Pertumbuhan dan Perkembangan
5. Kulit batang batang karet yang yang disayat disayat dapa dapatt sembuh sembuh dan memperbaiki jaringannya karena adanya pengaruh hormon luka (asam traumalin). Hormon asam traumalin merangsang pembelahan sel pada bagian jaringan jarin gan tumbu tumbuhan han yang terlu terluka ka sehi sehingga ngga jarin jaringan gan yang rusak akan membentuk jaringan baru. Dengan demikian, luka pada batang pohon karet dapat tertutup oleh jaringan baru tersebut. 6. Hormon yang berpera berperan n dalam dalam mengatasi mengatasi permasalahan pada soal adalah hormon giberelin. Berhubung tanaman bunga potong dapat dibuat berbunga sepanjang tahun, maka tanaman tersebut dapat disemprotkan dengan hormon giberelin. Hormon giberelin dapat memacu pertumbuhan dan pembungaan sebelum waktunya. Dengan demikian, permintaan terhadap bunga potong dapat terpenuhi sepanjang tahun. 7. Apabila Apabila ujung ujung batang batang pohon pohon jambu jambu dipotong dipotong,, hormon auksin yang terakumulasi di ujung batang akan ikut hilang. Namun, keberadaan hormon sitokinin akan merangsang pembentukan tunas lateral sehingga akan tumbuh menjadi tunas-tunas baru ke arah lateral dan akan membentuk percabangan. 8. Tumbuhan Tumbuhan dalam dalam pertumb pertumbuhan uhan dan dan perkemba perkembangan ngan-nya memerlukan suhu optimum. Suhu optimum yaitu suhu tertentu yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk tumbuh dan berkembang dengan baik. Suhu yang terlalu tinggi atau rendah akan menghambat proses pertumbuhan dan perkembangan. Suhu optimum optim um bagi tumbuhan tu mbuhan yaitu y aitu berkisar ber kisar 10°C–38°C. 9. Tumbuhan yang kekuranga kekurangan n nutriea nutriea dapat mengalami defisiensi. Defisiensi mengakibatkan pertumbuhan tanaman menjadi terhambat dan apabila berkelanjutan dapat mengakibatkan kematian. Oleh karena itu, kebutuhan tumbuhan akan nutriea harus dapat terpenuhi dengan baik. 10. Peran air dalam dalam proses proses pertumbuhan pertumbuhan dan perperkembangan tumbuhan di antaranya membantu proses perkecambahan biji, menentukan laju fotosintesis, fotosintes is, mengangkut unsur hara maupun hasil fotosintesis,, sebagai pelarut universal, serta sebagai fotosintesis medium berbagai reaksi enzimatis.
A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c Urutan tahapan fase-fase embrionik pada hewan secara benar sebagai berikut. 1) Morulasi 2) Blastulasi 3) Gastrulasi 4) Organogenesi sis s 2. Jawaban: b Fase embrionik pada hewan terdiri atas empat tahap sebagai berikut. 1) Fas Fase e morul morulasi asi,, pada pada fase fase ini pemb pembela elahan han zig zigot ot akan membentuk suatu wujud yang menyerupai buah anggur (morula). Morula mengandung banyak sel hasil mitosis yang akan berkumpul menjadi satu kesatuan. 2) Fa Fase se blas blastul tulas asi, i, pada pada fase fase ini ini morula morula akan akan berkembang sampai membentuk suatu rongga pada bagian tengahnya (blastosol). 3) Fas Fase e gastru gastrulas lasi, i, pada pada fase fase ini ini terben terbentuk tuk gastrula yang ditandai dengan adanya tiga lapisan embrionik (ektoderm, mesoderm, dan endoderm). 4) Fas Fase e orga organog nogene enesis, sis, pad pada a fase fase ini ini terja terjadi di proses pembentukan berbagai organ tubuh yang berkembang dari tiga lapisan saat proses gastrulasi. 3. Jawaban: e Organ-organ yang terbentuk dari ketiga lapisan saat proses gastrulasi sebagai berikut. a) La Lapis pisan an ekto ektoder derm m akan akan berke berkemba mbang ng menja menjadi di rambut, kulit, sistem saraf, dan organ indra. b) La Lapis pisan an meso mesoder derm m akan akan berke berkemba mbang ng menj menjad adii otot, rangka, organ reproduksi, organ peredaran darah, dan organ ekskresi. c) Lap Lapisan isan end endode oderm rm aka akan n berk berkemb embang ang men menjad jadii organ pencernaan dan organ pernapasan. 4. Jawaban: d Keterangan dari gambar pada soal sebagai berikut. 1 = Medusa 2 = Telur 3 = Planula 4 = Polip muda 5 = Tunas dewasa 5. Jawaban: b Hewan yang mengalami tahapan metamorfosis dari telur – larva – pupa – hewan dewasa termasuk dalam metamorfosis sempurna. Contoh hewan yang mengalami metamorfosis sempurna yaitu
kupu-kupu (1), katak (3), dan nyamuk (5). Sementara itu, belalang, kecoak, dan capung mengalami metamorfosis tidak sempurna. Tahapan metamorfosis tidak sempurna yaitu dari telur – nimfa – hewan dewasa. 6. Jawaban: e Ciri-ciri pada masa remaja di antaranya yaitu tergesa-gesa dalam mengambil keputusan, emosi masih labil, mulai tertarik pada lawan jenis, suka mencari perhatian orang lain, senang meniru tokoh yang dikagumi, tidak mau diperlakukan seperti kanak-kanak, serta terjadi perubahan fisik baik perubahan internal dan eksternal. Adapun, perkembangan otot dan otak mencapai puncaknya, serta organ reproduksi tumbuh dan berkembang dengan sempurna merupakan ciri-ciri pada masa dewasa. Emosi masih berubah-ubah merupakan ciri-ciri pada masa kanak-kanak. 7. Jawaban: a Hormon tiroksin berfungsi dalam memengaruhi perkembangan mental. Hormon somatotropin berfungsi dalam merangsang pertumbuhan tulang dan otot. Hormon estrogen berfungsi merangsang munculnya tanda-tanda kelamin sekunder pada pria. Sementara itu, hormon progesteron berfungsi dalam penebalan dan perbaikan dinding uterus pada wanita. 8. Jawaban: e Perubahan fisik yang terjadi pada pria di antaranya suara menjadi berat, dada melebar dan bidang, tumbuh kumis dan jambang, jakun membesar, tumbuh rambut di sekitar kemaluan dan ketiak, kulit kencang, otot membesar, serta mengalami mimpi basah. Sementara itu, perubahan fisik yang terjadi pada wanita di antaranya suara menjadi lembut, payudara tumbuh membesar, pinggul melebar, lapisan lemak bertambah, kulit halus, tumbuh rambut di sekitar kemaluan dan ketiak, serta mengalami menstruasi. 9. Jawaban: d Masa pertumbuhan dan perkembangan manusia dibagi menjadi lima yaitu masa bayi, masa kanakkanak, masa remaja, masa dewasa, dan masa lanjut usia. Pada masa bayi organ-organ dalam tubuh mulai berproduktif dan biasanya berumur sampai lima tahun. Masa kanak-kanak ditandai dengan anak lebih aktif dan berkelakuan seperti orang nakal. Pada masa remaja ditandai dengan munculnya perubahan fisik dan psikis (perubahan
Biologi Kelas XII
5
tanda-tanda kelamin sekunder dan primer). Pada masa dewasa perubahan fisik yang terjadi benarbenar matang serta mempunyai peran dan tanggung jawab yang semakin besar. Pada masa lanjut usia ditandai dengan nonproduktifnya organorgan dalam tubuh, bersikap seperti kanak-kanak lagi, sel-sel tubuh mengalami degenerasi, mengalami menopause pada wanita, tulang rapuh dan tidak lentur, kulit semakin tipis dan kering, serta rambut mulai rontok. 10. Jawaban: c Salah satu manfaat cahaya matahari bagi pertumbuhan dan perkembangan hewan serta manusia yaitu mengaktifkan provitamin D pada kulit. Oleh karena itu, hewan dan manusia memperoleh vitamin D, yang berfungsi dalam proses pembentukan tulang. Sementara itu, menjaga elastisitas kapiler darah merupakan fungsi vitamin C. Membantu proses pembentukan eritrosit, serta dalam metabolisme sel dan pertumbuhan jaringan merupakan fungsi vitamin B12. Membantu pembentukan protrombin dalam hati merupakan fungsi vitamin K. B. Uraian 1. Pada tahap morula morulasi si dimulai dimulai dengan dengan zigot yang yang membelah secara mitosis. Pembelahan tersebut akan membentuk suatu wujud yang menyerupai buah anggur yang disebut dengan morula. Morula ini merupakan embrio pada tahap morulasi. Sementara itu, pada tahap blastulasi dimulai dari morula yang akan berkembang menjadi blastula. Morula tersebut terus mengalami pembelahan mitosis sampai terbentuk rongga pada bagian tengahnya. Pada tahap blatulasi ini dihasilkan embrio yang dinamakan dengan blastula. 2. Metamorfos Metamorfosis is pada capung capung terjad terjadii dengan dengan metamorfosis tidak sempurna. Metamorfosis tidak sempurna terjadi melalui tahapan telur – larva (capung muda) – capung dewasa. Metamorfosis dimulai dari telur yang akan menetas menjadi larva (capung muda). Capung muda akan berkembang menjadi capung dewasa. Sementara itu, pada kupu-kupu terjadi dengan metamorfosis sempurna. Metamorfosis sempurna terjadi melalui tahapan telur – larva – pupa – hewan dewasa (kupu-kupu dewasa). Metamorfosis tersebut dimulai dari telur yang akan menetas menjadi ulat (larva). Ulat akan berubah menjadi pupa (kepompong). Selanjutnya, pupa akan berkembang menjadi kupu-kupu dewasa.
6
Pertumbuhan dan Perkembangan
3. Pada masa kanak-ka kanak-kanak nak sering disebut denga dengan n golden age karena pada masa ini pertumbuhan dan perkembangan anak berlangsung dengan cepat. Anak-anak lebih aktif dalam bersikap sehingga akan berkelakuan seperti orang nakal. Namun, sikap tersebut bukanlah sikap negatif bagi anak melainkan sikap positif bagi anak. Hal tersebut dikarenakan rasa keingintahuan anak yang semakin besar sebagai akibat dari pertumbuhan dan perkembangan otak anak dalam mengamati lingkungan sekitar. 4. Air merupaka merupakan n faktor faktor penting penting dalam dalam pertumbu pertumbuhan han dan perkembangan hewan serta manusia. Dalam tubuh hewan dan manusia tersusun atas 70% air. Kebutuhan air tersebut harus terpenuhi secara terus-menerus. Apabila kebutuhan air tidak tercukupi, hewan dan manusia tidak akan mampu bertahan hidup. Hal tersebut disebabkan air sangat berfungsi dalam pertumbuhan dan perkembangan karena dalam air berlangsung reaksi-rekasi kimia dalam tubuh. Dengan demikian, kebutuhan air harus terpenuhi dengan baik. 5. Berdasarkan Berdasarkan peristiw peristiwa a yang yang terdapat terdapat pada soal dapat diketahui bahwa Riko dan Dika masih dalam masa kanak-kanak. Ciri-ciri perkembangan kedua anak tersebut dapat dituliskan seperti berikut. a. Ra Rasa sa ing ingin in tah tahu u yang yang san sanga gatt besar besar.. Dika Dika tertarik dengan mainan milik Riko. Oleh karena itu, Dika ingin mengetahui, merasakan, dan mencoba mainan baru tersebut. b. Kei Keingin nginan an mem memiliki iliki bar barang ang mili milik k oran orang g lain lain.. Dika merebut mainan Riko dan membawanya pulang karena terdorong oleh rasa ingin memiliki mainan tersebut. c. Mu Mulai lai men menge gena nall hal-h hal-hal al yang yang baik baik dan dan bur buruk. uk. Tindakan yang dilakukan ibu Dika memberi nasihat putranya tentang perbuatan baik dan buruk membuat Dika belajar mengenai perbuatan yang boleh dilakukan dan tidak boleh dilakukan. d. Em Emos osii masih masih beru beruba bahh-ub ubah ah.. Meskip Meskipun un Riko Riko masih kesal dengan Dika karena mainannya direbut, tetapi dengan mudah ia melupakan peristiwa tersebut dan bermain bersama kembali tanpa rasa dendam terhadap Dika.
A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: d Sistematika penulisan laporan ilmiah sebagai berikut. a) Judul laporan b) Kata pe pengantar c) Daftar isi d) Pendahuluan e) Tin inja jaua uan n pu pust stak aka a f) Metode penelitian g) Ha Hasi sill dan dan pe pemb mbah ahas asan an h) Kesimpulan i) Daftar pustaka j) La Lampi mpiran ran Dengan demikian, urutan penulisan laporan ilmiah yang benar adalah 1) – 4) – 3) – 2) – 7) – 5) – 6) – 10) – 8) – 9). 2. Jawaban: e Air yang masuk memacu embrio dalam biji untuk melepas hormon giberelin. Hormon ini mendorong pelepasan enzim yang berfungsi menghidrolisis makanan cadangan membentuk energi. Hasil metabolisme ini digunakan untuk proses awal pertumbuhan embrio. 3. Jawaban: d Pertambahan panjang yang terjadi sebagai berikut. Hari 1 ke 2 = 5 – 2 = 3 cm Hari 2 ke 3 = 8 – 5 = 3 cm Hari 3 ke 4 = 15 – 8 = 7 cm Hari 4 ke 5 = 25 – 15 = 10 cm Hari 5 ke 6 = 47 – 25 = 22 cm Hari 6 ke 7 = 68 – 47 = 19 cm Jadi, pertumbuhan paling cepat terjadi pada hari 5 ke 6. 4. Jawaban: e Rumusan masalah merupakan pertanyaan mengenai ruang lingkup masalah yang akan diteliti. Berdasarkan judul tersebut, rumusan masalah yang paling tepat adalah ”Bagaimana pengaruh perendaman biji cabai dalam air hangat terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman cabai?” 5. Jawaban: a Hipotesis merupakan jawaban sementara dari percobaan yang akan dilakukan. Hipotesis perlu dibuktikan kebenarannya melalui percobaan. Hipotesis yang tepat berdasarkan percobaan dengan judul tersebut adalah “perendaman biji cabai dalam air hangat dapat mempercepat pertumbuhan dan perkembangan tanaman cabai”.
6. Jawaban: c Perkecambahan terjadi jika terpenuhi faktor-faktor penting yaitu air, kelembapan, oksigen, pH, dan suhu sesuai. Biji kacang hijau tersebut tidak berkecambah karena tidak mendapatkan cukup oksigen. Penambahan minyak pada tabung akan menutup permukaan air sehingga biji kacang hijau yang terendam dalam air tidak mendapatkan cukup oksigen. 7. Jawaban: d Cahaya matahari memang diperlukan dalam pertumbuhan tanaman sebagai faktor yang berperan penting dalam proses fotosintesis untuk menghasilkan energi bagi pertumbuhan tanaman. Namun, keberadaan cahaya dapat menghambat kerja hormon auksin sehingga tanaman yang diletakkan di tempat terang akan tumbuh lebih pendek daripada tanaman yang diletakkan di tempat gelap. 8. Jawaban: b Kandungan nutrisi beras yang tertinggi terdapat pada bagian kulit ari. Saat mencuci beras, biasanya air cucian pertama akan berwarna keruh. Warna keruh bekas cucian itu menunjukkan bahwa lapisan terluar dari beras ikut terkikis. terkikis . Namun, pada bagian kulit ari masih terdapat sisa-sisa nutrisi yang sangat bermanfaat tersebut. Misalnya fosfor (P), salah satu unsur utama yang dibutuhkan. Fosfor berperan dalam memacu pertumbuhan akar dan pembentukan sistem perakaran yang baik dari benih dan tanaman muda. Nutrisi lainnya adalah zat besi yang penting bagi pembentukan zat warna hijau daun (klorofil), karbohidrat, lemak, dan protein. Selain itu, kulit ari juga mengandung vitamin, mineral, dan nutriea yang tinggi. Vitamin sangat berperan dalam proses pembentukan hormon dan berfungsi sebagai koenzim (komponen nonprotein untuk mengaktifkan enzim). 9. Jawaban: e Tanaman pada pot II tumbuh lebih cepat serta terbentuk bunga dan daunnya lebih banyak. Berarti pot II tersebut diberi hormon giberelin dan antokalin. Giberelin mengakibatkan tanaman berbunga sebelum waktunya, merangsang pertumbuhan tunas, serta merangsang pertumbuhan daun dan batang. Antokalin merangsang pembentukan bunga. Adapun auksin dan giberelin merangsang perkembangan dan perkecambahan embrio.
Biologi Kelas XII
7
10. Jawaban: c Berdasarkan data hasil pengamatan pada soal, tanaman kacang hijau yang ditanam pada tanah humus menunjukkan interval pertumbuhan yang paling tinggi pada minggu ke-5 yaitu 13 cm (dari 25 cm menjadi 38 cm). Sementara itu, interval pertumbuhan pada minggu yang lain dan pada media tumbuh yang lain menunjukkan nilai pertumbuhan yang lebih rendah dari 13 cm. 11. Jawaban: a Variabel bebas pada percobaan tersebut adalah dosis penyemprotan pupuk cair merek X. Adapun variabel terikatnya yaitu pertumbuhan tanaman terung dan tomat. Frekuensi dan waktu penyemprotan tanaman merupakan variabel kontrol. 12. Jawaban: e Untuk membuktikan hipotesis bahwa cahaya matahari menghambat pertumbuhan kecambah, maka variabel yang dibuat berbeda adalah keadaan cahaya. Oleh karena itu, ada cawan yang ditempatkan di tempat gelap dan ada cawan di tempat yang terang. Sementara itu, variabel yang dibuat sama adalah media (kapas basah). 13. Jawaban: b Peningkatan pemberian kadar hormon giberelin dapat meningkatkan jumlah bunga dan memperpendek masa pembungaan. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi kadar giberelin, kualitas bunga semakin baik. 14. Jawaban: c Tanaman dalam pot A diletakkan dalam ruangan gelap sehingga akan mengalami etiolasi. Ciri-ciri tanaman yang mengalami etiolasi sebagai berikut. 1) Bata Batang ng tumb tumbuh uh lebi lebih h cepa cepatt tetap tetapii kuru kurus s dan dan lemah. 2) Wa Warn rna a daun daun puca pucatt karen karena a kuran kurang g cahaya cahaya.. 3) Dau Daun n tidak tidak ber berkemb kembang ang kar karena ena keku kekuran rangan gan klorofil. Sementara itu, tanaman dalam pot B diletakkan di tempat terbuka sehingga akan memperoleh cahaya matahari yang cukup. Ciri-ciri tanaman yang diletakkan di tempat terbuka sebagai berikut. 1) Da Daun un be berw rwar arna na hi hija jau u seg segar ar.. 2) Bat Batan ang g lebih lebih pe pend ndek ek teta tetapi pi kua kuat. t. 3) Da Daun un le lebi bih h te teba bal. l. 15. Jawaban: b Data kuantitatif merupakan data yang dapat dinyatakan dalam bentuk angka. Sebagai contoh, panjang batang tanaman 35 cm, jumlah daun bertambah sebanyak 10 buah, dan panjang akar sekitar 10 cm. Sementara itu, warna daun hijau
8
Pertumbuhan dan Perkembangan
dan permukaannya rata, serta batangnya lurus dan kuat merupakan contoh data kualitatif. Data kualitatif merupakan data yang dinyatakan dalam bentuk deskripsi dan bukan dalam bentuk angka. B. Uraian 1. Rancanga Rancangan n percobaan percobaan perlu perlu dituliskan dituliskan terleb terlebih ih dahulu sebelum melakukan percobaan. Hal tersebut dikarenakan agar percobaan dapat berjalan dengan baik dan dapat diperoleh hasil sesuai dengan hipotesis yang diajukan. Selain itu, apabila tidak dituliskan rancangan percobaan akan mengalami kesulitan di tengah-tengah percobaan. 2. Variabel Variabel percoba percobaan an adalah adalah faktor-fa faktor-faktor ktor yang yang berpengaruh dalam suatu percobaan dan memiliki nilai yang dapat diubah. Variabel percobaan ada tiga macam sebagai berikut. a. Var Variab iabel el beba bebas s yaitu yaitu var variab iabel el yan yang g memengaruhi variabel terikat dengan sengaja dibuat berbeda. b. Var Variab iabel el terik terikat at yaitu yaitu varia variabel bel yang yang dipe dipeng ngaru aruhi hi oleh variabel bebas. c. Var Variab iabel el kontr kontrol ol yait yaitu u varia variabel bel yan yang g dibua dibuatt sama untuk semua perlakuan. 3. Cara Cara menentuka menentukan n teknik percoba percobaan an dalam dalam percobaan biologi yaitu dengan membagi percobaan dalam beberapa kelompok. Pembagian kelompok tersebut bertujuan untuk membandingkan hasil penelitian di setiap kelompok percobaan. Dalam percobaan biologi ada dua macam kelompok percobaan yaitu kelompok kontrol dan kelompok perlakuan. Kelompok kontrol merupakan kelompok yang tidak diberi perlakuan. Sementara itu, kelompok perlakuan merupakan kelompok yang diberi perlakuan tertentu. Hanya ada satu kelompok kontrol dalam suatu percobaan, tetapi sebaliknya kelompok perlakuan dapat lebih dari satu kelompok. 4. Laporan Laporan percobaan percobaan dikatakan baik dan ilmiah apabila format laporan tersebut disusun dengan unsur-unsur yang lengkap dan urut. Unsur-unsur laporan ilmiah yang lengkap dan urut dapat dituliskan seperti berikut. a. Judul laporan. b. Kata pe pengantar. c . Daftar isi. d. Pen Pendah dahulu uluan an (la (latar tar bel belaka akang, ng, rum rumusan usan masalah, tujuan penelitian, dan manfaat penelitian). e. Tin Tinjaua jauan n pus pustaka taka (teo (teori, ri, kons konsep, ep, fakt fakta-fa a-fakta, kta, penelitian sebelumnya yang berkaitan dengan topik, dan hipotesis).
f.
g. h. i. j.
Metode pen Metode peneli elitia tian n (ala (alatt dan dan ba bahan han,, wakt waktu u dan dan tempat pelaksanaan, cara kerja, dan cara pengambilan data). Hasi Ha sill da dan n pe pemb mbah ahas asan an.. Kesimpulan. Daftar pustaka. Lampir Lam piran. an.
5. Data kualitat kualitatif if merupaka merupakan n data yang yang dituliskan dituliskan dalam bentuk deskripsi dan bukan dinyatakan dalam angka. Data ini lebih menjelaskan pada karakteristik suatu percobaan. Sebagai contoh, warna daun dan bentuk daun tanaman kacang merah. Sementara itu, data kuantitatif merupakan data yang dituliskan dalam bentuk angka dan bukan suatu deskripsi. Data kuantitatif harus diolah dalam bentuk grafik, tabel, atau diagram. Contoh data kuantitatif yaitu tinggi batang dan jumlah daun tanaman kacang kedelai. 6. Alat merupa merupakan kan semua semua benda benda yang digun digunakan akan untuk melakukan percobaan. Alat biasanya berupa perkakas atau perabot. Sebagai contoh, mikroskop, gelas ukur, dan pipet tetes. Sementara itu, bahan merupakan benda yang dibutuhkan dalam suatu percobaan atau benda yang dibutuhkan untuk membuktikan percobaan. Bahan biasanya berupa zat, senyawa, dan makhluk hidup. Sebagai contoh, air, asam cuka, hormon, dan tumbuhan. 7. a.
b.
8. a.
Berdas Berd asar arka kan n teo teori ri,, kom kombi bina nasi si au auks ksin in da dan n etil etilen en dapat memacu pembungaan. Jadi, judul yang tepat adalah ”Pengaruh Hormon Auksin dan Etilen terhadap Jumlah Bunga Tanaman Jeruk”. Variab Var iabel el beba bebas s adala adalah h varia variabel bel yan yang g senga sengaja ja dibuat berbeda dan memengaruhi variabel terikat. Variabel bebas pada percobaan tersebut adalah konsentrasi etilen dan auksin. Kombinasi auksin dan etilen dapat memacu pembungaan. Jadi, variabel terikat yang mungkin adalah jumlah bunga. Kelomp Kelo mpok ok pe perl rlak akua uan n pad pada a per perco coba baan an te ters rseb ebut ut adalah tanaman pada polybag B, C, D, dan E. Adapun kelompok kontrol dalam percobaan tersebut adalah tanaman pada polybag A.
b.
Variabel Variab el beba bebas s adala adalah h varia variabel bel yan yang g senga sengaja ja dibuat berbeda dan memengaruhi variabel terikat. Variabel bebas pada percobaan tersebut adalah jenis pupuk yang digunakan. Adapun variabel terikat adalah variabel yang dipengaruhi variabel bebas. Variabel terikat pada percobaan tersebut dapat berupa tinggi batang, diameter batang, jumlah daun, dan luas daun.
9. a.
Variab Vari abel el yan yang g dija dijadi dika kan n kont kontro roll (var (varia iabe bell kontrol) adalah variabel yang dibuat tetap/ sama pada semua pot sehingga tidak memengaruhii variabel terikat. Adapun variabel memengaruh kontrolnya adalah kondisi media tanam, umur tanaman, tinggi tanaman, kondisi suhu, kelembapan, dan pencahayaan. Tabe Ta bell penga pengama mata tan n yang yang mungk mungkin in dari dari percobaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut.
b.
Pertambahan Tinggi Tanaman pada Hari Ke- (cm) Kelo Ke lomp mpok ok
Perl Pe rlak akua uan n 1
Pot I
Tanpa urea
Pot II
Ditambah urea 10%
Pot III
Ditambah urea 20%
Pot IV
Ditambah urea 30%
Pot V
Ditambah urea 40%
2
3
4
5
6
dst.
10. a.
Tujua Tu juan n per percob cobaa aan n te terse rsebu butt ad adala alah h un untuk tuk mengetahui pengaruh perlakuan fisik dan kimia terhadap perkecambahan biji Abrus precatorius. precatoriu s. b. Hip Hipotes otesis is yan yang g dapa dapatt disus disusun un seb sebaga agaii berik berikut. ut. 1) Ada Adanya nya per perlak lakuan uan fis fisik ik beru berupa pa pen penggampelasan kulit biji Abrus precatoriu precatorius s akan mempercepat perkecambahan. 2) Ada Adanya nya pe perla rlakua kuan n kimi kimia a beru berupa pa perendaman biji Abrus precat precatorius orius dalam larutan asam cuka akan mempercepat perkecambahan. 3) Ga Gabu bung ngan an per perla laku kuan an fisik fisik dan dan kimia kimia akan akan memberikan pengaruh terbaik terhadap perkecambahan biji Abrus precatorius. c. Asa Asam m cuka cuka dap dapat at melu meluna nakka kkan n kulit kulit biji biji yan yang g precatorius orius keras. Perendaman biji Abrus precat dalam larutan asam cuka akan mempercepat perkecambahan.
Biologi Kelas XII
9
A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: b Contoh perkembangan antara lain munculnya benang sari dan putik, berkembangnya buah, dan terbentuknya biji. Adapun pertambahan panjang batang dan pembelahan jaringan meristem akar merupakan contoh pertumbuhan pertumbuhan.. 2. Jawaban: d Perkecambahan dimulai dengan imbibisi. Imbibisi merupakan proses penyerapan air yang dilakukan oleh biji. Proses ini mengakibatkan enzim dan hormon bersifat aktif sehingga terjadi proses metabolisme makanan cadangan untuk menghasilkan energi. Sel-sel embrional akan membelah sehingga kulit biji akan pecah dan muncullah daun pertama yang akan tumbuh menjadi tanaman baru. 3. Jawaban: e Keterangan gambar pada soal sebagai berikut. 1. Plu Plumu mula la,, cal calon on da daun un da dan n tu tuna nas. s. 2. Ra Radik dikul ula, a, calo calon n akar akar primer primer (ba (bagi gian an dari dari hipokotil). 3. Ep Epik ikot otilil,, ca calo lon n ba bata tang ng.. 4. Hi Hipo poko koti til, l, ca calo lon n ak akar ar.. 5. Ko Kotil tiled edon on,, makan makanan an cad cadan anga gan n bagi bagi kecambah. 4. Jawaban: a Pertumbuhan primer tumbuhan terjadi karena aktivitas sel-sel meristem pada ujung akar dan ujung batang. Aktivitas sel-sel tersebut mengakibatkan pertambahan panjang akar dan batang. Pertumbuhan primer terjadi pada semua tumbuhan. Adapun pertambahan diameter batang merupakan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan ini terjadi karena aktivitas sel-sel kambium. Pembentukan lingkaran tahun pada batang tumbuhan Dicotyledoneae juga meru merupaka pakan n pertu pertumbuh mbuhan an sekun sekunder. der. 5. Jawaban: a Fungsi hormon auksin sebagai berikut. 1) Mem Memacu acu pem pemben bentan tangan gan dan pem pembel belaha ahan n sel. sel. 2) Mer Merang angsan sang g pembe pembentu ntukan kan bua buah h dan dan bunga bunga.. 3) Mer Merang angsang sang pem pemben bentuka tukan n akar late lateral ral dan serabut akar. 4) Mer Merang angsang sang pem pemanj anjang angan an tuna tunas s ujun ujung g tanaman. 5) Me Mera rang ngsan sang g akt aktivi ivitas tas ka kamb mbium ium.. 6) Me Memba mbantu ntu pemb pembent entuka ukan n buah buah tanp tanpa a biji biji (partenokarpi). 7) Me Mence ncega gah h rontok rontoknya nya dau daun, n, bung bunga, a, dan dan buah. buah.
10
Pertumbuhan dan Perkembangan
8)
Merangsa Meran gsang ng domin dominan ansi si apikal apikal,, yaitu yaitu terhal terhalan anggnya pertumbuhan tunas lateral oleh adanya tunas ujung tanaman. Jika tunas ujung tersebut dipotong, tunas-tunas lateral akan tumbuh. Adapun menghambat proses penuaan merupakan fungsi hormon sitokinin. Memacu pengguguran daun merupakan fungsi asam absisat. 6. Jawaban: d Interaksi antara kedua hormon yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan sebagai berikut. 1) Auk Auksin sin dan eti etilen len mer merang angsan sang g terja terjadin dinya ya pembungaan. 2) Gib Gibere erelin lin dan etil etilen en men mengatu gaturr perb perband andinga ingan n bunga jantan dan betina. 3) Auks Auksin in dan gib gibere erelin lin mem memeng engaru aruhi hi pem pem-bentukan jaringan pengangkut. 4) Auk Auksin sin dan dan sito sitokin kinin in beker bekerja jasam sama a memacu memacu pertumbuhan dan pembentukan organ pada kultur jaringan. Sementara itu, giberelin merangsang pertumbuhan tunas, daun dan batang, sedangkan asam absisat menghambat pembelahan sel dan merangsang terjadinya dormansi. 7. Jawaban: a Hormon auksin berfungsi merangsang kambium untuk membentuk xilem dan floem. Asam absisat berfungsi untuk merangsang pengguguran daun. Hormon yang mampu merangsang tanaman tumbuh sangat cepat adalah giberelin. Hormon yang mampu merangsang proses pematangan buah secara cepat adalah gas etilen. Hormon yang mampu menunda pengguguran daun adalah sitokinin. 8. Jawaban: c Faktor pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dibagi menjadi dua faktor yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal merupakan faktor yang berasal dari tubuh tumbuhan sendiri. Misalnya, gen dan hormon. Sementara itu, faktor eksternal merupakan faktor yang berasal dari luar tubuh tumbuhan. Misalnya, suhu, cahaya, air, kelembapan, dan nutriea. 9. Jawaban: c Jenis-jenis hormon beserta organ yang dipengaruhinya sebagai berikut. 1) Filo Filokali kalin n (I), (I), mera merangs ngsang ang pem pemben bentuka tukan n daun daun (R). 2) Rizo Rizokali kalin n (II) (II),, mera merangsa ngsang ng pem pembent bentukan ukan akar (P).
3) 4)
Antokalin Antoka lin (III (III), ), meran merangsa gsang ng pe pembe mbentu ntukan kan bunga (S). Kaulok Kau lokali alin n (IV), (IV), merang merangsan sang g pembe pembentu ntukan kan batang (Q).
10. Jawaban: c Cahaya matahari yang berlebihan dapat mengakibatkan hormon auksin menjadi tidak aktif dan menghambat pembentukan hormon auksin. Sementara itu, tumbuhan yang mengalami etiolasi yaitu tumbuhan yang kekurangan cahaya. Tumbuhan yang mengalami etiolasi berbatang lurus, lemah, diameter kecil, dan daun berwarna kuning pucat. 11. Jawaban: b Lapisan yang terbentuk dalam tahap gastrulasi yaitu lapisan ektoderm, lapisan mesoderm, dan lapisan endoderm. Lapisan ektoderm dan lapisan endoderm akan berkembang menjadi organ-organ berikut. 1) Lap Lapisa isan n ektode ektoderm rm akan akan berk berkemb embang ang men menjad jadii rambut, kulit, sistem saraf, dan organ indra. 2) Lap Lapisa isan n endo endoder derm m akan akan ber berkem kemban bang g menj menjadi adi organ pencernaan dan organ pernapasan. 12. Jawaban: b Hormon yang berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan hewan adalah hormon ekdison dan juvenil, juve nil, tiro tiroksin ksin,, sert serta a somat somatomedi omedin. n. Hormon ekdison dan juvenil berfungsi untuk memengaruhi perkembangan fase larva dan fase dewasa. Hormon tiroksin berfungsi merangsang dimulainya proses metamorfosis. Hormon somatomedin berfungsi merangsang pertumbuhan tulang. Sementara itu, hormon somatotropin dan hormon testosteron berperan dalam proses pertumbuhan dan perkembangan manusia. 13. Jawaban: d Metamorfosis pada katak terjadi dengan sempurna. Metamorfosis katak diawali dengan telur. Telur tersebut akan menetas menjadi berudu berekor yang hidup di air. Selanjutnya, pada tubuh berudu tumbuh kaki belakang dan kaki depan. Lamakelamaan ekornya akan menyusut dan akhirnya hilang. Kemudian, berudu berkaki tersebut akan tumbuh menjadi katak muda yang mulai hidup di darat. Katak muda akan tumbuh menjadi katak dewasa. Katak dewasa akan kembali ke perairan untuk bertelur. 14. Jawaban: d Gambar pada soal menunjukkan metamorfosis kupu-kupu dalam fase kepompong atau pupa. Metamorfosis pada kupu-kupu adalah telur – ulat – kepomp kepompong/pup ong/pupa a – kupu-ku kupu-kupu pu dewasa dewasa.. Oleh karena itu, setelah fase kepompong atau pupa terjadi fase kupu-kupu dewasa.
15. Jawaban: b Perkembangan merupakan proses menuju kedewasaan. Apabila hewan telah dewasa, sel-sel kelaminnya menjadi aktif sehingga dapat melakukan perkawinan dan menghasilkan keturunan. Sementara itu, bulu semakin lebat, ukuran badan bertambah besar, panjang kuku semakin bertambah, dan tulang hewan bertambah panjang merupakan contoh pertumbuhan. 16. Jawaban: b Gambar yang ditunjukkan pada soal merupakan gambar pada masa kanak-kanak. Pada masa kanak-kanak pertumbuhan dan perkembangan mempunyai ciri-ciri seperti berikut. 1) Em Emos osii ma masi sih h be beru ruba bahh-ub ubah ah.. 2) Me Memil miliki iki ra rasa sa ing ingin in tah tahu u yang yang bes besar ar.. 3) Kein Keingina ginan n memil memiliki iki bar barang ang mili milik k oran orang g lain lain.. 4) Mu Mulai lai men menge gena nall hal hal baik baik dan dan hal hal buru buruk. k. 5) Ma Mamp mpu u mereka merekam m kejad kejadia ian n di sekit sekitar ar dala dalam m ingatan. 6) Mula Mulaii menye menyesua suaikan ikan dir dirii deng dengan an ling lingkun kungan gan sekitar. Adapun perkembangan otot mencapai puncak merupakan ciri pada masa dewasa. Mengalami menopause merupakan ciri pada masa lanjut usia. 17. Jawaban: d Ciri-ciri perkembangan pada masa dewasa sebagai berikut. a) Per Perkem kemban bangan gan ota otak k dan dan otot otot tel telang ang men mencap capai ai puncaknya. b) Dal Dalam am meng mengamb ambilil keput keputusa usan n lebih lebih ten tenang ang dan matang. c) Ada kein keingin ginan an untu untuk k menika menikah h atau atau menja menjalin lin rumah tangga. d) Mem Mempun punyai yai ras rasa a bert bertang angggu ggung ng jaw jawab. ab. e) Or Organ gan re repr produ oduksi ksi tela telah h tumb tumbuh uh dan dan berkembang dengan sempurna. f) Ke Kead adaa aan n fi fisi sik k rel relat atif if st stab abilil.. g) Te Telah lah ma mata tang ng sec secar ara a emo emosio siona nal. l. Sementara itu, ciri-ciri perkembangan pada masa lanjut usia sebagai berikut. a) Tul Tulang ang-tu -tulan lang g kero keropos pos (os (osteo teopor porosi osis). s). b) Bert Bertingk ingkah ah sepe seperti rti ana anak k kecil kecil untu untuk k mena menarik rik perhatian. c) Ter Terjad jadii penur penuruna unan n fungsi fungsi-fu -fungs ngsii organ organ tub tubuh, uh, misalnya berkurangnya kemampuan mendengar dan melihat. d) Ger Geraka akan n menj menjadi adi lamb lambat at kar karena ena per persen sendian dian kaku. e) Wa Wanit nita a lanju lanjutt usia usia akan akan men mengal galam amii menopause. 18. Jawaban: c Hormon yang memengaruhi tanda-tanda kelamin sekunder pada pria yaitu hormon testosteron.
Biologi Kelas XII
11
Sementara itu, hormon tiroksin berperan dalam proses proses metabolisme, pertumbuhan fisik, dan perkembangan mental. Hormon estrogen berperan dalam mengatur perkembangan organ reproduksi dan merangsang munculnya tanda-tanda kelamin sekunder pada wanita. Hormon progesteron berperan dalam penebalan dan perbaikan dinding uterus pada wanita. Hormon somatotropin berperan dalam merangsang sintesis protein, serta merangsang pertumbuhan tulang dan otot. 19. Jawaban: e Kemampuan bersosialisasi merupakan kemampuan berinteraksi dengan orang lain secara positif. Kemampuan tersebut harus dapat meningkatkan kepekaan, simpati, dan kebersamaan dengan orang lain. Salah satu contoh yang dapat dilakukan orang tua adalah mengajarkan anak agar mau bermain bersama teman-teman. Dengan anak mau bermain bersama teman-temannya, anak dapat bersosialisasi atau berkomunikasi baik dengan teman-temannya. Sementara itu, membelikan mobil remote akan membuat anak tidak mau bergaul dan berinteraksi dengan teman. Membatasi teman-teman yang bergaul dengan anak dan melarang anak tidak mengikuti kegiatan sekolah akan membuat kemampuan bersosialisasi anak kurang berkembang. Mengajarkan anak agar mengumpulkan mainannya merupakan contoh mengajarkan anak dalam bertanggung jawab. 20. Jawaban: d Perkembangan kemampuan berkomunikasi pada balita sebagai berikut. 1) Te Tert rtaw awa a ket ketik ika a dih dihib ibur ur.. 2) Me Meno nole leh h apab apabila ila ada ada yang yang mem meman angg ggil. il. 3) Mu Mula laii berbi berbicar cara a meski meskipu pun n belum belum jel jelas. as. 4) Su Suka ka ber berter teria iak-t k-ter eria iak k tidak tidak jel jelas. as. 5) Da Dapa patt mel melafa afalka lkan n sua suatu tu ka kata. ta. 6) Mula Mulaii meng mengajak ajak ber berbica bicara ra den dengan gan ling lingkung kungan an sekitar. Adapun memakai baju sendiri dan makan sendiri menggunakan sendok merupakan perkembangan balita dalam kemampuan kemandirian. Berjalan sendiri ketika berumur 15 bulan merupakan perkembangan balita dalam kemampuan motorik. 21. Jawaban: d Kelompok kontrol merupakan kelompok yang tidak diberi perlakuan, yaitu pot 1. Adapun kelompok perlakuan adalah pot 2 dan pot 3. Variabel V ariabel bebas adalah variabel yang sengaja dibuat berbeda dan memengaruhi variabel terikat. Pada percobaan tersebut, variabel bebas adalah pemberian pupuk urea dan pupuk kandang. Variabel kontrol merupakan faktor yang dibuat sama/konstan. Variabel kontrol pada percobaan tersebut adalah media tanam, umur dan tinggi tanaman, penyinaran
12
Pertumbuhan dan Perkembangan
matahari, serta suhu. Berdasarkan percobaan tersebut kesimpulannya adalah pupuk urea yang lebih efektif dalam menambah tinggi tanaman. 22. Jawaban: e Berdasarkan grafik pertumbuhan pada soal menunjukkan bahwa pertambahan tinggi kecambah kacang hijau yang ditanam di tempat terang berlangsung lambat. Sementara itu, pertambahan tinggi kecambah kacang hijau yang ditanam di tempat gelap berlangsung cepat karena mengalami peristiwa etiolasi. Peristiwa etiolasi merupakan peristiwa pertumbuhan yang cepat di tempat gelap. Dengan demikian, dapat diambil kesimpulan bahwa cahaya memengaruhi pertumbuhan kecambah. 23. Jawaban: e Berdasarkan tabel hasil pengamatan pada soal, dapat dilihat bahwa kecambah biji kacang yang ditanam pada suhu yang berbeda-beda dapat memengaruhi pertumbuhan panjangnya. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa suhu memengaruhi proses perkecambahan. 24. Jawaban: e Dalam unsur metode penelitian, komponen yang perlu dituliskan yaitu alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian, waktu dan tempat pelaksanaan penelitian, cara kerja penelitian, serta cara pengambilan data. Sementara itu, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan latar belakang penelitian dituliskan dalam unsur pendahuluan. 25. Jawaban: a Variabel terikat adalah variabel yang dipengaruhi oleh variabel bebas. Sementara itu, variabel bebas adalah variabel yang sengaja dibuat berbeda. Pada percobaan yang dibuat Moko, variabel terikatnya adalah perkecambahan biji cabai. Variabel bebas dalam percobaan adalah perendaman dengan berbagai cara. 26. Jawaban: d Kelompok kontrol merupakan kelompok yang tidak mendapatkan perlakuan. Kelompok kontrol pada percobaan tersebut adalah kelompok IV yang tidak dilakukan perendaman biji cabai. Sementara itu, kelompok I, II, dan III merupakan kelompok perlakuan. Kelompok perlakuan adalah kelompok yang mendapatkan perlakuan tertentu. 27. Jawaban: b Salah satu fungsi hormon giberelin adalah untuk mempercepat pembungaan. Jadi, hipotesis yang tepat untuk eksperimen tersebut adalah tanaman di pot A akan berbunga lebih cepat daripada tanaman di pot B. Selain itu, giberelin juga berfungsi untuk merangsang pertumbuhan batang.
Jadi, hipotesis lainnya yaitu tanaman di pot A akan tumbuh lebih tinggi daripada tanaman di pot B. Sementara itu, percabangan pada tanaman dipengaruhi oleh hormon sitokinin. Akar yang lebat dipengaruhi oleh hormon auksin. 28. Jawaban: c Pernyataan yang sesuai dengan data hasil percobaan tersebut sebagai berikut. 1) Tan Tanama aman n memi memiliki liki res respon pons s terh terhada adap p setia setiap p perlakuan suhu berupa terjadinya pertambahan panjang batang yang berbeda-beda. 2) Suh Suhu u 0°C merupa merupakan kan suhu suhu minimu minimum m terhada terhadap p pertumbuhan tanaman X. Suhu optimum untuk memaksimalkan pertumbuhan tanaman X, yaitu ya itu berkis b erkisar ar antara anta ra 25°C–35° 25°C–35°C. C. 29. Jawaban: c Penambahan amonium hidroksida (NH 4OH) sama halnya menambahkan unsur nitrogen pada tanaman. Unsur nitrogen umumnya diserap oleh tumbuhan dalam bentuk amonia (NH3) atau nitrat (NO3 – ). Unsur nitrogen berperan dalam penyusunan protein, asam nukleat, klorofil, hormon, dan enzim. Jika penyusunan klorofil berlangsung sempurna, daun akan terlihat lebih hijau dan tanaman tumbuh subur. 30. Jawaban: e Rumusan masalah harus berupa pertanyaan mengenai ruang lingkup masalah yang akan diteliti. Rumusan masalah yang tepat pada percobaan tersebut adalah ”apakah hormon giberelin dapat mempercepat pembungaan tanaman wijaya kusuma?”. Sementara itu, pertanyaan a dan c tidak berhubungan dengan penelitian. Pernyataan b dan d bukan kalimat pertanyaan. B. Uraian 1. Tumbuhnya Tumbuhnya batang batang ke atas atas dari dari tanaman tanaman yang yang direbahkan dipengaruhi oleh hormon auksin. Aktivitas auksin dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi dan cahaya matahari. Tanaman yang semula tumbuh tegak jika direbahkan, auksin akan terakumulasi pada sisi bawah. Hal ini akan mengakibatkan terjadinya ketidakseimbangan pembelahan sel antara bagian atas dan bagian bawah sehingga batang akan tumbuh membengkok ke atas. 2. Untuk merang merangsang sang pembu pembungaan ngaan Bu Dewi Dewi dapat dapat mengombinasikan auksin dengan etilen atau giberelin dengan antokalin. Kombinasi auksin dengan etilen dapat merangsang terjadinya pembungaan. Begitu pula kombinasi giberelin dengan antokalin. Giberelin mengakibatkan tanaman berbunga sebelum waktunya, me-
rangsang pertumbuhan tunas, serta merangsang pertumbuhan daun dan batang. Antokalin merangsang pembentukan bunga. 3. Klorosis diakibatk diakibatkan an oleh oleh kekurang kekurangan an unsur unsur besi (Fe) dan magnesium (Mg). Kedua unsur ini i ni berperan penting dalam pembentukan klorofil. Apabila tanaman kekurangan unsur Fe dan Mg pembentukan klorofil akan terganggu sehingga kandungan klorofil dalam daun berkurang dan mengakibatkan warna daun menguning. 4. Hormon-hormo Hormon-hormon n pertumbu pertumbuhan han hanya bekerja selama masa pertumbuhan saja. Oleh karena itu, apabila pada masa pertumbuhan selesai, hormon pertumbuhan juga akan berhenti bekerja. 5. Perbedaan a.
Masa Remaja
Masa Dewasa
Emosi
Emosi masih labil dan Emosi sudah matang mudah terpengaruh dan dapat berpikir oleh lingkungan. panjang mengenai sesuatu yang dihadapi. b. Mengambil kepu- Masih tergesa-gesa Mengambil keputusan tusan dalam mengambil lebih tenang dan keputusan. mantap. c. Rasa tanggung Kurang bertanggung Lebih bertanggung jawab jawab jaw ab ja wab da n ma si h dan mau memikirkan memikirkan diri sendiri. orang lain. d. Organ reproduksi Baru mulai berfungsi Sudah mulai berfungsi dan belum tumbuh dan telah tumbuh dengan dengan sempurna. sempurna. e. Kemandirian Masih ingin sendiri, Sudah ingin membina belum ada keinginan rumah tangga dan sudah menikah, dan masih memikirkan masa depan bergantung dengan tanpa bergantung kepada orang tua. orang tua.
6. Hewan Hewan dan manus manusia ia sangat sangat memerlu memerlukan kan oksigen oksigen.. Oksigen diperlukan hewan dan manusia untuk melakukan proses dalam tubuh yaitu proses pernapasan. Proses pernapasan akan menghasilkan energi berupa ATP yang akan digunakan dalam proses metabolisme, pertumbuhan, dan aktivitas lainnya. 7. Belalang Belalang merup merupakan akan salah salah satu hewan hewan yang yang mengalami metamorfosis tidak sempurna. Metamorfosis belalang dimulai dari telur belalang yang akan menetas menjadi nimfa. Nimfa ini tidak memiliki sayap dan struktur reproduksi. Setelah itu, nimfa akan mengalami perkembangan sehingga menjadi belalang dewasa. 8. a.
b.
T uj uj ua ua n pe pe rc rc ob ob aa aa n: n: u nt nt uk uk m en en ge ge ta ta hu hu i pengaruh perbandingan pupuk NPK terhadap pembentukan daun. Rumusa Rum usan n masa masalah lah:: perb perband anding ingan an pup pupuk uk NPK manakah yang paling baik merangsang pembentukan daun tanaman Bougenvilea spectabilis?
Biologi Kelas XII
13
c.
Kesimpu Kesim pula lan n perco percoba baan an:: pupuk pupuk NPK NPK deng dengan an perbandingan 2 : 2 : 1 memberikan pengaruh paling baik terhadap pembentukan daun Bougenvilea spectabilis.
9. Dengan Dengan mengetahu mengetahuii perilaku perilaku lalat buah tersebut tersebut,, dapat diduga bahwa jika lahan penanaman cabai diberi mulsa plastik, lalat buah tidak dapat mengalami pupasi dalam tanah. Jadi, hipotesis yang dapat disusun adalah serangan lalat buah pada lahan yang ditutup mulsa plastik akan lebih rendah dibandingkan pada lahan yang tidak ditutup mulsa plastik. Dengan mengetahui bahwa mulsa plastik dapat menghambat perkembangan lalat buah dan menurunkan serangan lalat buah, ia dapat menyarankan petani agar memakai mulsa plastik pada penanaman cabai ( Capsicum annum).
14
Pertumbuhan dan Perkembangan
Variabel terikat dapat berupa jumlah buah busuk yang diserang lalat buah, sedangkan variabel bebasnya adalah pemberian mulsa plastik dan tanpa pemberian mulsa plastik. 10. a.
Variab Vari abel el beb bebas as dar darii perc percob obaa aan n adal adalah ah pemberian berbagai macam jenis pupuk kandang (dari kotoran hewan) pada tanaman tomat. Sementara itu, variabel terikat dari percobaan adalah pertumbuhan dan perkembangan tanaman tomat. b. Rum Rumusa usan n mas masala alah h dar darii perc percoba obaan an ada adalah lah ”Bagaimana pengaruh pemberian berbagai jenis pupuk kandang (dari kotoran hewan) terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman tomat?”.
Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. menj menjelas elaskan kan peran peran enzim enzim dalam dalam metabo metabolism lisme; e; 2. men menjela jelaska skan n pros proses es kat katabol abolism isme; e; 3. men menjel jelask askan an pro proses ses ana anabol bolism isme; e; 4. mela melakuka kukan n pengamatan pengamatan atau percoba percobaan an tentang tentang metabolisme metabolisme.. Berdasarkan kemampuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik: 1. rajin beribadah beribadah sebagai wujud wujud rasa syukur syukur terhadap keteraturan keteraturan dan kompleksitas kompleksitas enzim enzim dan proses proses metabolisme dalam dalam tubuh makhluk hidup ciptaan Tuhan; 2. mengemukakan pendapat pendapat atau argumen argumen secara ilmiah ilmiah dan kritis, kritis, responsif, responsif, serta proaktif proaktif dalam diskusi diskusi maupun pengamatan; pengamatan; 3. melak melakukan ukan percobaan percobaan tentang metabolis metabolisme me dengan memperhatik memperhatikan an prinsip keselamat keselamatan an kerja.
Metabolisme Sel
Enzim
• • •
Mendiskusi Mendisk usikan kan per peruba ubahan han bah bahan an makanan setelah dikunyah. Mengid Men gidenti entifik fikasi asi ker kerja ja enzi enzim m pada pada proses pencernaan makanan. M e ne ne n tu tu k an an f a kt kt o rr- f ak ak t or or y a ng ng memengaruhi kerja enzim katalase.
Katabolisme
• • • • • •
• • • • • • • • • • • • • • •
Mendiskusi Mendisk usikan kan akti aktivit vitas as yan yang g mememerlukan dan menghasilkan energi. Mengid Men gident entifi ifikas kasii perbedaa perbedaan n respiras respirasii aerob dan anaerob. Membua Mem buatt tapa tapaii bera beras s keta ketan. n. M e ng ng i de de n ti ti f ik ik a si si p ro ro d uk uk y an an g menerapkan proses fermentasi. Mengan Men ganali alisis sis pro proses ses kat katabo abolis lisme me lemak dan protein. Mengan Men ganali alisis sis die diett zat zat maka makanan nan tertentu.
Anabolisme
• • • •
Mendiskus Mendis kusika ikan n meka mekanis nisme me fot fotoosintesis. M e mb mb u kt kt i ka ka n ad ad a ny ny a o k si si g en en sebagai hasil fotosintesis. Membuk Mem buktik tikan an adan adanya ya karb karbohi ohidra dratt sebagai hasil fotosintesis. Mengan Men ganali alisis sis mek mekani anisme sme sint sintesi esis s lemak dan protein.
Rajin beribadah sebagai wujud wujud rasa rasa syukur terhadap keteraturan keteraturan dan kompleksitas kompleksitas enzim enzim dan proses metabolisme dalam tubuh makhluk hidup ciptaan Tuhan. Menerapkan pola pikir pikir ilmiah saat melakukan melakukan pengamatan tentang metabolis metabolisme. me. Mengemukakan Mengemukak an pendapat atau argumen argumen secara ilmiah dan dan kritis, kritis, responsif, responsif, serta proaktif dalam diskusi maupun pengamatan. Mampu Mamp u menjelaska menjelaskan n perubahan perubahan bahan bahan makanan makanan setelah setelah dikuny dikunyah. ah. Mampu Mamp u menjelask menjelaskan an kerja kerja enzim pada pada proses proses pencerna pencernaan an makanan. makanan. Mampu mendeskrip mendeskripsikan sikan faktor-fak faktor-faktor tor yang yang memengaruhi memengaruhi kerja enzim katalase. Mampu mendeskrip mendeskripsikan sikan aktivitas yang memerluka memerlukan n dan menghasilk menghasilkan an energi. energi. Mampu Mamp u mengidenti mengidentifika fikasi si perbedaa perbedaan n respirasi respirasi aerob aerob dan anaerob. anaerob. Mampu Mam pu memb membuat uat tap tapai ai ber beras as keta ketan. n. Mampu Mamp u menganalis menganalisis is produk produk yang menerapk menerapkan an proses proses fermentas fermentasi. i. Mampu Mamp u menganali menganalisis sis proses proses katabol katabolisme isme lemak lemak dan dan protein. protein. Mampu Mamp u mengana menganalis lisis is diet diet zat zat makanan makanan tert tertentu. entu. Mampu Mamp u menjela menjelaskan skan meka mekanism nisme e fotosin fotosintesi tesis. s. Mampu membuktikan membuktikan adanya oksigen oksigen dan karbon karbon dioksida dioksida sebagai sebagai hasil hasil fotosintesis. fotosintesis. Mampu Mamp u menganali menganalisis sis mekanis mekanisme me sintesis sintesis lemak lemak dan dan protein. protein.
Biologi Kelas XII
15
A.
Piliha Pil ihan n Gan Ganda da
1.
Jawaban:: b Jawaban Enzim memiliki ciri-ciri berikut. 1) Mem Memper percep cepat at reak reaksi si kimi kimia, a, teta tetapi pi tid tidak ak berubah bentuk setelah reaksi selesai sehingga tidak mengubah kesetimbangan kimia. 2) Me Memil miliki iki sis sisii katal kataliti itik k dan dan sisi sisi akti aktif. f. 3) Bek Bekerj erja a spesif spesifik, ik, yakn yaknii denga dengan n sistem sistem satu satu substrat satu enzim. 4) Me Memp mperc ercep epat at reaks reaksii kimia kimia deng dengan an cara cara menurunkan energi aktivasi.
2.
Jawaban: b Jawaban: Berdasarkan percobaan tersebut, ekstrak hati mengandung enzim katalase yang berperan dalam penguraian H 2O2 menjadi H 2O dan O 2. Gas X yang ditunjukkan dengan gelembung gelembung udara merupakan gas O 2. Hal ini dibuktikan dengan nyala api yang membesar karena oksigen berfungsi pada proses pembakaran. Reaksi kimia yang terjadi dalam proses ini yaitu: 2H2O2 → 2H2O + O2
3.
Jawaban:: b Jawaban Berdasarkan grafik mekanisme kerja enzim, enzim dapat meningkatkan kecepatan reaksi dengan menurunkan energi aktivasi. Energi aktivasi adalah energi awal untuk memulai suatu reaksi.
4.
Jawaban: b Jawaban: Grafik pada soal menunjukkan pengaruh pH terhadap kecepatan kerja enzim. Berdasarkan grafik pada soal, enzim bekerja optimum pada lingkungan (pH) asam. Pada pH netral, enzim tidak bekerja optimum. Sementara itu, pada pH basa pengaruh kecepatan kerja enzimnya tidak digambarkan pada grafik tersebut.
5.
Jawaban: d Jawaban: Inhibitor kompetitif adalah molekul penghambat yang cara kerjanya bersaing dengan substrat untuk mendapatkan sisi aktif enzim. Sianida yang terlarut dalam darah bersaing dengan oksigen untuk mendapatkan sisi aktif hemoglobin. Inhibitor kompetitif dapat diatasi dengan menambahkan menambahkan konsentrasi substrat.
6.
Jawaban:: d Jawaban Tabel tersebut menunjukkan bahwa kerja enzim katalase dipengaruhi oleh suhu dan pH. Dari data terlihat bahwa gelembung paling banyak
16
Metabolisme Sel
dihasilkan pada perlakuan pH netral dan suhu 35°C. Nyala api terbentuk pada perlakuan pH netral dan suhu 35°C. Dengan demikian, kerja enzim katalase optimal pada pH netral dan suhu 35°C. 7. Jawaban: c Komponen penyusun enzim terdiri atas komponen protein dan komponen bukan protein. Komponen nonprotein disebut gugus prostetik yang terdiri atas komponen koenzim dan kofaktor, sedangkan komponen protein disebut dengan apoenzim yang hanya tersusun dari protein. 8. Jawaban: d Garam alkali merupakan salah satu zat aktivator. Zat aktivator merupakan molekul yang mempermudah ikatan antara substrat dengan enzim. Dengan menambahkan zat aktivator dalam suatu reaksi yang melibatkan enzim, aktivitas enzim akan meningkat. Akibatnya, reaksi akan berlangsung lebih cepat. aktivitas enzim akan mengalami penurunan jika terdapat penurunan suhu atau perubahan pH. Enzim akan mengalami denaturasi jika enzim bekerja pada suhu di atas suhu optimum. Enzim mengalami renaturasi, artinya enzim kembali ke bentuk semula setelah mengalami denaturasi. Enzim yang memiliki kemampuan renaturasi yaitu enzim RNA-ase. Sisi aktif enzim akan berubah bentuk jika enzim berikatan dengan zat inhibitor nonkompetitif. 9. Jawaban: a Hati mengandung enzim katalase. Enzim ini berperan mengubah H 2O2 menjadi H2O dan O2. Gas O2 ditunjukkan oleh adanya gelembung udara. Kesimpulan yang diperoleh dari data tersebut sebagai berikut. Semakin rendah konsentrasi substrat, kecepatan reaksi antara enzim katalase dengan H 2O2 semakin lambat. Sebaliknya semakin tinggi konsentrasi substrat, kecepatan reaksi antara enzim katalase dengan H2O2 semakin cepat. Hal ini berarti kerja enzim katalase dipengaruhi oleh konsentrasi substrat. 10. Jawaban: e Jenis inhibitor yang berikatan dengan sisi alosterik enzim dan tidak bisa dihilangkan dengan penambahan substrat merupakan ciri inhibitor nonkompetitif. Inhibitor kompetitif memiliki struktur yang mirip substrat. Inhibitor ini berikatan dengan sisi aktif enzim dan dapat dihilangkan dengan penambahan substrat.
11. Jawaban: c Berdasarkan grafik pada soal, enzim renin bekerja optimal pada pH sekitar 2 (suasana asam). Adapun Adap un enzim ptial ptialin in beker bekerja ja optim optimal al pada pH 7,5. Perubahan pH dapat mengakibatkan kerusakan pada enzim sehingga enzim menjadi tidak aktif. Dengan demikian, setiap enzim mempunyai pH optimum yang spesifik. 12. Jawaban: d Enzim katalase berfungsi mengubah H 2O2 menjadi H2O dan O2. Adanya O2 ditunjukkan oleh adanya gelembung dan nyala api yang terang. Enzim katalase bekerja maksimum pada pH netral dan suhu optimum 40°C ditandai dengan banyaknya gelembung dan besarnya nyala api. Pada pH asam atau basa, kerja enzim katalase menurun, atau bahkan tidak dapat bekerja. 13. Jawaban: c 1) Enzi zim m ka kattala las se = h hid idro roge gen n per perok oksi sida da → H2O + O2 2) Enzim lipase = lemak → asam lemak dan gliserol 3) Enzim am amilase = amilum → glukosa 4) Enzim pe peptidase = po poli lipe pept ptid ida a → asam amino 5) Enzim pepsin = protein → pepton
melalui proses sintesis protein. Proses tersebut berlangsung di dalam ribosom. 2.
Ion-ion Ag+, Hg2+, dan Pb2+ merupakan inhibitor nonkompetitif. Inhibitor nonkompetitif akan terikat pada sisi alosterik enzim sehingga mengubah sisi aktif enzim. Hal ini mengakibatkan substrat tidak dapat berikatan pada sisi aktif enzim. Inhibitor ini tidak dapat dihilangkan meskipun dengan penambahan substrat.
3.
Kecepatan Kecepat an rea reaksi ksi dip dipeng engaru aruhi hi oleh oleh per peruba ubahan han pH. Setiap enzim mempunyai pH yang spesifik. Perubahan pH mengakibatkan sisi aktif enzim berubah. Hal ini dapat menghalangi terikatnya substrat pada sisi aktif enzim. Selain itu, perubahan pH juga dapat mengakibatkan terjadinya proses denaturasi pada enzim sehingga aktivitas enzim menurun.
4.
Macam-macam Macam-ma cam enz enzim im berd berdasa asarkan rkan sifa sifatt kerja kerjanya nya sebagai berikut. a. Oks Oksido idored redukta uktase se dike dikenal nal seb sebaga agaii dehi dehidro dro-genase/oksidase, yaitu kelompok enzim yang mengkatalisis mengkatal isis oksidoreduksi antara 2 substrat S dan S′. b. Transferase, yaitu kelompok enzim yang mengkatalisis pemindahan suatu gugus antara sepasang substrat S dan S ′, contoh asetil-KoA + kolin → KoA + asetilkolin. c. Hid Hidrola rolase, se, yai yaitu tu enz enzim im yan yang g meng mengkat katali alisis sis hidrolisis ikatan-ikatan ester, eter, peptida, glikosil, anhidrida asam, C-C, C-halida, atau P-N, misal asilkolin + H 2O → kolin + asam. d. Lia Liase se,, yaitu yaitu enzim enzim yan yang g meng mengka katal talisi isis s pempembuangan gugus dari substrat dengan mekanisme selain hidrolisis dan meninggalkan ikatan rangkap, contoh aldehida-liase. e. Iso Isomer merase ase,, yaitu yaitu sem semua ua enz enzim im yan yang g meng meng-katalisis interkonversi isomer-isomer optik, geometrik, atau posisi, contoh enzim yang mengkatalisis meng katalisis interkonversi aldosa dan ketosa. f. Ligase Lig ase,, yait yaitu u enz enzim im yan yang g men mengka gkatal talisi isis s peng peng-gabungan 2 senyawa diikuti oleh pemecahan ikatan pirofosfat pada ATP atau senyawa yang sejenis, contoh enzim yang mengkatalisis pembentukan ikatan G-S. Misal suksinat: KoA ligase (GDP) [suksinat tiokinase].
5.
Saat ekstra Saat ekstrak k hati hati dita ditamba mbah h denga dengan n HCl HCl dan dan NaOH, gelembung gas yang dihasilkan sedikit dan nyala bara api redup. Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak bekerja bekerj a dengan baik. Penambahan HCl akan mengakibatkan kondisi asam dan penambahan NaOH mengakibatkan kondisi basa. Enzim katalase bekerja optimal pada kondisi netral. Dalam kondisi asam atau basa, kerja enzim katalase akan terhambat.
14. Jawaban: b Perbedaan inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif sebagai berikut. No.
Inhibitor Kompetitif
Inhibitor Nonkompetitif
1.
Berikatan dengan sisi aktif enzim. Tidak mengubah sisi aktif enzim. Struktur mirip dengan substrat. Dapat dihilangkan dengan menambah substrat.
Berikatan dengan sisi alosterik enzim. Mengubah sisi aktif enzim. Struktur berbeda dengan substrat. Tidak dapat dihilangkan dengan menambah substrat.
2. 3. 4.
15. Jawaban: c Grafik tersebut menunjukkan pengaruh pH terhadap kerja enzim. Berdasarkan grafik di atas, enzim bekerja optimum pada pH netral. Pada pH asam dan basa, aktivitas enzim menurun. B. Ur Urai aian an 1.
Enzim meru Enzim merupak pakan an bioka biokatali talisat sator or pada pada pro proses ses metabolisme makhluk hidup. Adapun sifat-sifat enzim antara lain, enzim merupakan protein, bekerja untuk mempercepat reaksi kimia tanpa ikut bereaksi, dipengaruhi oleh suhu dan pH, bekerja spesifik, bekerja bolak-balik (reversible ( reversible), ), dan diperlukan dalam jumlah sedikit. Enzim tersusun dari protein. Enzim dibentuk dalam tubuh
Biologi Kelas XII
17
A.
Piliha Pil ihan n Gan Ganda da
1.
Jawaban: b Jawaban: Katabolisme adalah proses penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa-senyawa sederhana yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Contohnya proses pemecahan karbohidrat menjadi CO2 dan H2O. Reaksi ini menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Sementara itu, anabolisme adalah proses penyusunan senyawa kompleks dari senyawa-senyawa sederhana. Reaksi ini membutuhkan energi. Contohnya penyusunan asam amino menjadi protein.
2.
Jawaban:: b Jawaban Bagian yang ditunjuk oleh huruf X adalah tahapan glikolisis yang terjadi di sitosol. Bagian yang ditunjuk oleh huruf Y adalah tahap transpor elektron yang terjadi di dalam mitokondria.
3.
Jawaban: c Jawaban: Hasil dari tiap tahap respirasi aerob sebagai berikut. 1) Gl Gliko ikolis lisis is = 2 asa asam m piru piruvat vat,, 2 NADH, NADH, dan dan 2 ATP 2) Dek Dekarb arbok oksil silasi asi oksi oksida datif tif = 2 Ase Asetil til Co-A Co-A2 d dan an 2 CO2 3) Si Sikl klus us Kr Kre ebs = 4CO2, 2 TP, 6 NADH, dan 2 FADH2 4) Si Sist stem em tr tran ansp spor or el elek ektr tron on,, H2O dan ATP
4.
5.
Jawaban: e Jawaban: Bagan tersebut merupakan proses fermentasi asam laktat. Fermentasi asam laktat pada organisme tingkat tinggi terjadi jika tidak tersedia oksigen yang cukup. Glukosa akan diubah menjadi asam piruvat melalui proses glikolisis. Asam piruvat hasil glikolisis akan diubah menjadi fosfoenol piruvat. Hasilnya Ha silnya berupa asam laktat lak tat dan ATP. Jika tersedia cukup oksigen, akan terjadi respirasi aerob. Pada respirasi aerob asam piruvat diubah menjadi asetil Co-A selanjutnya memasuki tahap siklus Krebs dan transpor elektron. Adapun alkohol adalah hasil fermentasi alkohol. Fermentasi alkohol terjadi pada organisme tingkat rendah, misal khamir. Hasil fermentasi alkohol yaitu alkohol, CO 2, dan ATP. Jawaban: d Jawaban: Pada proses fermentasi alkohol, glukosa (C6H12O6) dirombak menjadi asam piruvat melalui proses glikolisis (huruf X) dengan melepaskan 2 ATP dan 2 NADH. Asam piruvat mengalami
18
Metabolisme Sel
dekarboksilasi (melepas CO 2 ) membentuk asetaldehid. Selanjutnya, NADH hasil glikolisis mereduksi asetaldehid menjadi etanol (huruf Y). 6. Jawaban: e Keterangan pada gambar sebagai berikut. X = mat matriks riks mito mitokon kondria dria,, tempa tempatt terjad terjadiny inya a dekarboksilasi oksidatif dan siklus Krebs. Y = kris krista, ta, tem tempat pat terj terjadi adinya nya sist sistem em tran transpo spor r elektron. 7. Jawaban: a Jalur metabolisme yang sama-sama dimiliki oleh respirasi aerob dan anaerob adalah glikolisis. Respirasi aerob dan anerob sama-sama mengubah satu molekul glukosa menjadi 2 molekul asam piruvat melalui jalur glikolisis. Perbedaan tahap metabolismenya metabolismen ya dapat dilihat pada skema proses respirasi aerob dan anaerob berikut. 1) Sk Skem ema a re resp spir iras asii ae aero rob: b: Glukosa → 2 asam glikolisis piruvat
→
2 asetil Co-A →
dekarboksilasi oskidatif
siklus Krebs
4CO2 36ATP 2ATP → H2O 6NADH Sistem 2FADH2 transpor elektron
2)
Skem Sk ema a res respi pira rasi si an anae aero rob: b: 2NAD 2NAD +
→
2 fosfoenol piruvat
→
→ → 2 etanol 2 asetal- dehid
Glukosa → 2 asam glikolisis piruvat
→ →
2asam laktat
2NAD 2NAD +
8. Jawaban: e Percobaan tersebut menunjukkan terjadinya proses fermentasi alkohol oleh ragi Saccharomyces Saccharomyces.. Hasil dari fermentasi tersebut yaitu alkohol, CO2, dan da n ATP. ATP. 9. Jawaban: e Glikolisis merupakan proses pengubahan molekul glukosa menjadi asam piruvat dengan menghasilkan NADH dan ATP. Secara singkat, persamaan reaksinya sebagai berikut. Glukosa + 2 ADP + 2P + 2NAD piruvat + 2 ATP + 2 NADH
→ 2
asam
10. Jawaban: a Reaksi fermentasi asam laktat sebagai berikut. 2 ADP
2 ATP
2 NADH NADH 2N 2NAD AD+
Glukosa → 2 asam → 2 fosfoenol → 2 asam laktat piruvat piruvat 2NAD+
2 NADH
Satu molekul glukosa akan melewati tahap glikolisis dan dihasilkan 2 ATP, 2 NADH, dan 2 asam piruvat. Selanjutnya, asam piruvat membentuk fosfoenol piruvat. Dengan penambahan ion H+ dari NADH, fosfoenol piruvat membentuk asam laktat. Jadi, 2 molekul ATP yang dibebaskan dalam fermentasi asam laktat diperoleh dari tahap glikolisis di sitoplasma. 11. Jawaban: e Fermentasi adalah proses penguraian glukosa menjadi senyawa lain tanpa bantuan oksigen. Proses fermentasi dalam makhluk hidup dibedakan menjadi 2, yakni fermentasi asam laktat dan fermentasi alkohol. Dalam fermentasi asam laktat glukosa diubah menjadi asam piruvat, selanjutnya asam piruvat diubah menjadi fosfoenol piruvat (huruf X) dan akhirnya menjadi asam laktat. Pada fermentasi alkohol asam piruvat akan diubah menjadi asetaldehid (huruf Y). Selanjutnya, asetaldehid diubah menjadi alkohol.
B. Ur Urai aian an 1.
glikolisis
Glukosa → 2 asam piruvat 2NADH
2ATP
2CO2
2NADH
2.
Reaksi dea Reaksi deamin minasi asi ata atau u trans transami aminasi nasi ada adalah lah proses penguraian asam amino menjadi gugus amin (NH3) dan asam keto. Amonia bersifat racun bagi tubuh sehingga dikeluarkan dalam bentuk urea dalam urine. Adapun asam keto yang dihasilkan akan memasuki tahap siklus Krebs. Reaksi deaminasi sebagai berikut. Asam amino + NAD+ → asam keto + NH 3
3.
Pada org Pada organ anism isme e euka eukario riotik tik,, oksi oksida dasi si NAD NADH H dan dan FADH2 terjadi di dalam membran mitokondria. Namun, NADH hasil glikolisis dibentuk dalam sitosol. Akibatnya,, NADH tersebut harus Akibatnya harus dimasukkan dimasukkan ke dalam mitokondria. Pemindahan 2 NADH hasil glikolisis tersebut memerlukan 2 ATP. Dengan demikian, jumlah total ATP yang dihasilkan sebanyak 36 ATP. Adapun pada organisme prokariotik tidak memiliki mitokondria sehingga tidak terjadi penggunaan ATP untuk pemindahan NADH ke dalam mitokondria. Jumlah total ATP yang dihasilkan sebanyak 38 ATP.
4.
Lemak meru Lemak merupak pakan an ener energi gi cadan cadangan gan ter terbes besar ar bagi bagi tubuh. Proses katabolisme lemak diawali dengan pemecahan lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Asam lemak selanjutnya diubah menjadi asetil Co-A. Asetil Co-A selanjutnya masuk ke siklus Krebs. Adapun gliserol akan diubah menjadi PGAL (fosfogliseraldehid). PGAL selanjutnya memasuki tahap glikolisis. Energi berupa ATP akan dibebaskan melalui proses fosforilasi oksidatif dalam sistem transpor elektron.
5.
Proses ferm Proses ferment entasi asi alk alkoho oholl pada pada tapa tapaii yang yang dilakukan oleh khamir atau yeast sebagai berikut.
2 NA NAD +
→ → 2 asam piruvat → 2 asetaldehid → → 2 etanol Glukosa
13. Jawaban: b Gambar tersebut merupakan skema fermentasi alkohol. Dalam fermentasi alkohol, hasil glikolisis yang berupa 2 asam piruvat akan difermentasi menjadi 2 asetaldehid (X) dengan melepaskan 2 molekul CO 2 dan menghasilkan 2 etanol (Y). Proses ini menghasilkan 2 ATP. 14. Jawaban: b Jumlah molekul ATP yang dihasilkan untuk setiap 1 molekul FADH 2 = 2 ATP, sedangkan jumlah molekul ATP yang dihasilkan untuk setiap 1 molekul NADH = 3 ATP. 15. Jawaban: e Karbohidrat dipecah menjadi molekul yang lebih sederhana yaitu glukosa, melalui glikolisis diubah menjadi asam piruvat. Molekul protein dipecah menjadi asam amino kemudian diubah menjadi asam piruvat melalui deaminasi. Asam piruvat diubah menjadi asetil Co-A untuk masuk ke siklus sik lus Krebs. Sementara itu, lemak dipecah menjadi asam lemak dan langsung diubah menjadi asetil Co-A melalui oksidasi Beta.
2NAD+
2 fosfoenol piruvat → → 2 asam laktat
12. Jawaban: d Ubi kayu mengandung pati yang merupakan polisakarida dari glukosa. Dalam proses fermentasi alkohol dari ubi kayu, mikrobia mempunyai kemampuan untuk mengubah pati menjadi gula (glukosa). Selanjutnya, glukosa ini masuk ke jalur fermentasi alkohol menghasilkan alkohol. Reaksinya sebagai berikut. glikolisis
Jika tida Jika tidak k terse tersedia dia oks oksige igen n dalam dalam tubuh tubuh Anim Animalia alia akan terjadi proses fermentasi asam laktat. Proses fermentasi dimulai dengan mengubah glukosa menjadi asam piruvat selanjutnya menjadi asam laktat. Reaksi yang terjadi sebagai berikut.
glikolisis
2ATP
2CO2
2 NA NADH
2NAD +
→ → 2 asam piruvat → 2 asetaldehid → → 2 etanol Glukosa
Hasil akhir dari proses tersebut berupa etanol, CO2 dan ATP.
Biologi Kelas XII
19
A.
Piliha Pil ihan n Gan Ganda da
1.
Jawaban:: e Jawaban Reaksi terang terjadi di dalam membran tilakoid (nomor 4). Reaksi gelap terjadi di dalam stroma (nomor 5). Sementara itu, nomor 1) adalah membran luar, nomor 2) adalah membran dalam, nomor 3) adalah grana. Grana merupakan tumpukan tilakoid.
2.
Jawaban: b Jawaban: Reaksi terang berlangsung di membran tilakoid. Peristiwa yang terjadi pada reaksi terang yaitu penguraian H 2O menjadi H + dan O2 melalui reaksi fotolisis dan pembentukan ATP dan NADPH. Adapun Adap un ter terbent bentukny uknya a RuB RuBP P dan fik fiksasi sasi CO 2 olehRuBP terjadi pada reaksi gelap. Reaksi gelap berlangsung di stroma.
3.
Jawaban: a Jawaban: Reaksi fotolisis yaitu pemecahan molekul air yang membebaskan oksigen dan ion hidrogen. Ion hidrogen yang dibebaskan selanjutnya akan diikat oleh NADP+ dan membentuk NADPH 2. Reaksi yang terjadi adalah NADP + + 2H+ → NADPH2. 1) ADP (ade (adeno nosin sin difos difosfa fat) t) merup merupaka akan n moleku molekull yang terbentuk dari AT ATP P yang membebaskan satu P. 2) Ru RuBP BP (rib (ribul ulos osa a bifos bifosfa fat): t): pen pengi gika katt CO2 dalam reaksi gelap pada tanaman C 3. 3) PEP (fos (fosfoe foeno noll piruv piruvat) at):: enzim enzim pen pengik gikat at CO2 pada tanaman C 4.
4.
5.
Jawaban: d Jawaban: Proses yang terjadi pada siklus Calvin sebagai berikut. 1) Fiksasi CO2 oleh RuBP membentuk PGA. 2) Red Reduks uksii PGA PGA menj menjad adii DPGA DPGA kem kemud udian ian menjadi PGAL. 3) Pe Pemb mben entuk tukan an kem kemba balili RuBP RuBP da dari ri PGAL PGAL.. Adapun Adap un pen penangk angkapan apan elek elektron tron oleh NADP+ terjadi pada reaksi terang. Reaksi terang menghasilkan ATP da n NA DP H 2. Selanjutnya, ATP dan NADPH2 tersebut digunakan dalam reaksi gelap. Jawaban: b Jawaban: Dalam reaksi gelap (siklus Calvin) terjadi fiksasi CO2 oleh RuBP. Dengan bantuan enzim rubisco membentuk PGA (fosfogliserat). PGA selanjutnya mengalami reduksi sehingga dihasilkan PGAL dan glukosa. Pada tahap regenerasi terjadi pembentukan kembali RuBP dari PGAL.
20
Metabolisme Sel
6. Jawaban: a Produk dari reaksi terang adalah ATP, oksigen (O2), dan NADPH2. ATP dan NADPH2 selanjutnya digunakan untuk pembentukan glukosa pada reaksi gelap. Adapun oksigen dikeluarkan melalui stomata. CO2 merupakan zat yang dibutuhkan dalam siklus Calvin (reaksi gelap) yang menghasilkan glukosa. 7. Jawaban: c Siklus Calvin merupakan proses fotosintesis yang berlangsung di dalam stroma tanpa memerlukan cahaya. Urutan tahap siklus Calvin sebagai berikut. 1) Fiksasi CO2 oleh RuBP. 2) Pe Pemb mbe ent ntuk uka an PG PGA. A. 3) Reduksi PGA. 4) Pe Pemb mbe ent ntuk uka an PG PGAL AL.. 5) Pe Pemb mben entu tuka kan n Ru RuBP BP.. 8. Jawaban: b Peristiwa yang terjadi pada proses reduksi yaitu senyawa PGA menerima gugus fosfat dari ATP dan ion H + dari NADPH2 untuk membentuk PGAL. Adapun pengik pengikatan atan CO 2 dari udara oleh senyawa karbon beratom C5 (RuBP) merupakan peristiwa yang terjadi pada proses fiksasi. Terbentuknya RuBP untuk melanjutkan proses pembentukan glukosa adalah peristiwa yang terjadi pada proses regenerasi. Sementara, pemakaian pemakai an H dari FADH2 untuk mereduksi senyawa fosfogliseraldehid dalam pembentukan glukosa dan pelepasan CO 2 dari senyawa karbon beratom C5 (RuBP) bukan termasuk dalam reaksi gelap. 9. Jawaban: c Senyawa antara yang dihasilkan dari setiap 3 molekul CO 2 yang masuk ke dalam siklus Calvin-Benson adalah asam 3-fosfogliserat, 1,3 difosfogliserat atau gliseraldehid 3-fosfat, dan RuBP. Adapun asam oksaloasetat dihasilkan pada fiksasi karbon oleh tanaman C 4 dan CAM sebelum masuk ke siklus Calvin. 10. Jawaban: b Bakteri nitrat : Bakteri belerang: Bakteri metan : Bakteri besi :
Nitrosomonas dan Nitrobacter Nitrosomonas dan Beggiatoa dan Beggiatoa dan Cladotrix Methanomonas Ferrobacillus
11. Jawaban: d Pada proses fotosintesis tumbuhan, saat transfer elektron nonsiklik, elektron yang keluar dari klorofil akan memfiksasi energi surya, untuk selanjutnya diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH2 yang berlangsung di membran tilakoid. 12. Jawaban: e Pembentukan glukosa terjadi pada tahap regenerasi siklus Calvin. Pada tahap ini molekul PGAL disusun ulang menjadi molekul RuBP dan glukosa. Reaksinya: 12 PGAL → 10 PGAL → RuBP → 2 PGAL → Glukosa Adapun Adap un PGA adal adalah ah senya senyawa wa yang terbe terbentuk ntuk dari fiksasi CO2 oleh RuBP pada tahap fiksasi karbon.
2.
3.
13. Jawaban: b Senyawa yang diperlukan dalam reaksi gelap (siklus Calvin) yang tidak berasal dari reaksi terang adalah CO2. CO2 diambil dari udara melalui stomata. Adapun NADPH 2 dan ATP berasal dari reaksi terang. Reaksi terang menghasilkan O 2, NADPH2, dan ATP. 14. Jawaban: d Nitrifikasi adalah proses oksidasi amoniak menjadi nitrat melalui tahapan proses nitrifikasi dan nitratasi dengan bantuan mikrobia. Proses yang terjadi sebagai berikut.
Klorofil a palin Klorofil paling g banya banyak k ditem ditemukan ukan di foto fotosist sistem em II karena berperan langsung dalam proses reaksi terang. Klorofil a menyerap cahaya biru-violet dan merah dengan absorpsi maksimum panjang gelombangnya 674 nm. Adapun klorofil b paling banyak ditemukan di fotosistem I karena tidak secara langsung berperan dalam reaksi terang. Klorofil b menyerap cahaya biru dan oranye serta memantulkan cahaya kuning-hijau. Klorofil b memiliki absorpsi maksimum pada panjang gelombang 455–60 nm.
Kemosintesis
1.
Sumber energi
Cahaya
Zat kimia
2.
Pelaku
Organisme
Organisme tidak berklorofil
3.
Bahan dasar
CO2 dan H2O
C, H, O, N, S, P (glukosa, nitrat, sulfat, fosfat)
4.
Hasil
Karbohidrat
Karbohidrat dan senyawa lain
a.
Conto toh h bakt kte eri nitr trit it adalah Nitrosococcus dan Nitrosomonas Nitrosomonas,, sedangkan bakteri nitrat adalah Nitrobacter dan dan Bactoderma Bactoderma.. Reaksi kemosintesis pada bakteri nitrifikasi sebagai berikut!
1)
2NH3 + 3O2
→
2)
2HNO2 + O2
→
b.
Kegunaan Kegun aan ba bakte kteri ri nitri nitrifik fikasi asi ada adalah lah menambat nitrogen bebas dari udara sehingga dapat diserap oleh akar tanaman dan menyuburkan tanah. Bakteri ini umumnya bersimbiosis dengan akar tanaman Leguminoseae (polong-polongan) membentuk bintil akar.
2HNO2 + 2H2O + energi
2HNO3 + energi
5.
Reaksi tera Reaksi terang ng ada adalah lah reak reaksi si yang mem membut butuhka uhkan n cahaya. Reaksi ini terjadi pada membran tilakoid. Dalam reaksi terang energi cahaya digunakan untuk memecah H 2O melalui proses fotolisis menjadi H+ dan O2. Reaksi terang menghasilkan NADPH2, ATP, dan O 2. Adapun reaksi gelap terjadi pada stroma dan berlangsung tanpa memerlukan cahaya. Proses ini memerlukan NADPH2, ATP, serta CO2. NADPH2 dan ATP diperoleh dari reaksi terang, sedangkan CO 2 diperoleh dari udara. Reaksi gelap dimulai dari pengikatan CO 2 oleh ribulosa bifosfat (RuBP). Pada akhir siklus dibentuk fosfogliseraldehid (PGAL) yang kemudian diubah menjadi glukosa.
15. Jawaban: b Fotosistem tersusun dari beberapa pigmen/klorofil pigmen/klorofil yang berfungsi menangkap energi cahaya. Fotosintesis merupakan reaksi penyusunan glukosa. Adapun fotolisis air terjadi pada reaksi terang dengan bantuan energi cahaya. Sementara itu, fiksasi CO2 terjadi pada siklus Calvin.
1.
Fotosintesis
Perbedaan Perbed aan sikl siklus us Cal Calvin vin pad pada a tanam tanaman an tip tipe e C4 d dan an CAM sebagai berikut. Pada tumbuhan C 4 fiksasi karbon dilakukan di selsel mesofil dan membentuk asam malat. Sementara itu, pembentukan pati dilakukan di dalam seludang berkas pembuluh. Contoh tanaman C 4 adalah jagung jag ung,, teb tebu, u, da dan n sor sorgh ghum. um. Tu Tumb mbuha uhan n CAM CAM,, fik fiksas sasii karbon dilakukan pada malam hari membentuk asam malat, sedangkan pembentukan pati dilakukan pada siang hari. Contoh tanaman CAM adalah kaktu kaktus. s.
(nitrat)
B. Ur Urai aian an
Pembeda
4.
→ 2HNO2 + energi 2NH3 + 3O2 (nitrit)
No.
Biologi Kelas XII
21
A.
Piliha Pil ihan n Gan Ganda da
1.
Jawaban: b Jawaban: Setiap enzim memiliki suhu optimum yang spesifik, misal enzim pada manusia bekerja optimal pada suhu 37°C. Enzim bersifat nonaktif pada suhu 0°C, artinya pada suhu 0°C enzim tidak bekerja, tetapi enzim tidak mengalami kerusakan. Pada suhu yang melebihi batas optimum, enzim mengalami denaturasi atau kerusakan.
2.
Jawaban: d Jawaban: Inhibitor nonkompetitif adalah molekul penghambat enzim yang bekerja dengan cara melekatkan diri pada luar sisi aktif sehingga bentuk sisi aktif enzim berubah dan tidak dapat berfungsi. Akibatnya, substrat tidak dapat berikatan dengan sisi aktif enzim. Inhibitor nonkompetitif tidak dapat dihilangkan meskipun dengan menambahkan substrat.
3.
Jawaban:: b Jawaban Menurut teori yang diutarakan oleh Fischer ( Lock and Key Theory atau atau teori Gembok dan Kunci), substrat dapat bereaksi dengan enzim jika sesuai dengan sisi aktif enzim. Ikatan antara substrat dengan enzim membentuk ikatan yang lemah. Substrat 1 dan 4 mempunyai struktur yang sesuai ses uai dengan sisi aktif enzim sehingga keduanya dapat berikatan. Adapun substrat 2, 3, dan 5 mempunyai struktur yang tidak sesuai dengan sisi aktif enzim. Akibatnya, Akibatn ya, substra substratt tersebut tidak dapat berikata berikatan n dengan enzim.
4.
5.
Jawaban: c Jawaban: Saat ekstrak hati ditambah dengan larutan larut an NaOH dan HCl gelembung gas yang dihasilkan sedikit. Keadaan tersebut menunjukkan bahwa enzim tidak bekerja dengan baik. Penambahan NaOH menyebabkan kondisi basa dan penambahan HCl menyebabkan kondisi asam. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa enzim katalase bekerja lebih efektif pada suasana netral. Dalam suasana basa atau asam, kerja enzim katalase akan terhambat. Jawaban:: d Jawaban Enzim katalase berperan menguraikan hidrogen peroksida menjadi H 2O dan O 2. Enzim amilase berperan menguraikan amilum menjadi glukosa. Enzim protease berperan menguraikan protein menjadi asam amino. Enzim lipase berperan menguraikan lemak menjadi asam lemak. Enzim peptidase berperan menguraikan peptida menjadi pepton. 22
Metabolisme Sel
6. Jawaban: e Berdasarkan grafik hubungan antara aktivitas enzim katalase dengan suhu menunjukkan bahwa pada suhu 40°C enzim katalase bekerja secara optimum. Apabila suhu melebihi suhu optimum yaitu 40°C, enzim katalase akan mengalami denaturasi (kerusakan) sehingga enzim tidak dapat berfungsi sebagai katalis lagi. Adapun pada suhu 0°C enzim bersifat nonaktif. 7. Jawaban: d Respirasi aerob pada organisme eukariotik terjadi melalui empat tahap yaitu glikolisis → dekarboksilasi oksidatif → siklus Krebs → sistem transpor elektron. Hasil glikolisis berupa asam piruvat memasuki tahap dekarboksilasi oksidatif dalam mitokondria. Hasilnya diubah menjadi asetil Co-A yang selanjutnya memasuki siklus Krebs. NADH dan FADH2 yang dihasilkan dari siklus Krebs akan mengalami proses fosforilasi oksidatif dalam sistem transpor elektron. Transpor elektron merupakan tahap terakhir dari respirasi aerob. 8. Jawaban: d Katabolisme merupakan reaksi penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana untuk menghasilkan energi. Salah satu proses katabolisme adalah respirasi yang melalui beberapa tahap yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus Krebs, dan transpor elektron. Reaksi yang membutuhkan energi cahaya, melalui tahap reaksi terang, dan melalui tahap reaksi gelap atau siklus Calvin adalah peristiwa fotosintesis atau anabolisme. 9. Jawaban: a Fermentasi asam laktat menggunakan bahan baku berupa asam piruvat dari hasil glikolisis. Proses ini menghasilkan asam laktat dan ATP. Persamaan reaksinya: 10. Jawaban: d Tahapan yang menghasilkan mengha silkan ATP adalah tahap IV. Pada tahap ini, suksinil Co-A melepaskan coenzim A dan diga digantik ntikan an ole oleh h fosf fosfat at yan yang g bera berasal sal dari GTP. Selanjutnya fosfat tersebut akan terikat pada ADP. ADP yang suda sudah h berika berikatan tan deng dengan an fosfa fosfatt terseb tersebut ut akan membentuk ATP. Sementara itu, suksinil Ko-A yang telah melepaska melepaskan n coenzim A berubah menjadi asam suksinat. Adapun tahap I merupakan tahap dekarboksilasi oksidatif yang menghasilka menghasilkan n asetil Ko-A, NADH, dan CO2. Asetil Co-A selanjutnya masuk ke siklus Krebs yang meliputi tahap II, III, IV, dan V. Tahap II merupakan tahap
pembentukan asam sitrat dengan mentransfer 2 atom C ke oksaloasetat yang berasal dari asetil Ko-A. Tahap III merupakan tahap pembentukan asam α-ketoglutarat yang menghasilkan NADH dan CO2. Tahap Tahap V merupakan tahap pembentukan asam malat dari asam fumarat menggunakan H 2O. 11. Jawaban: a Reaksi fermentasi alkohol sebagai berikut. 2 ATP
CO 2
2NADH
2NAD+
Glukosa → 2 asam → 2 asetaldehid → 2 etanol piruvat + 2 NAD 2NADH
Dua molekul ATP dihasilkan pada saat pemecahan glukosa menjadi asam piruvat. Proses ini disebut glikolisis.
direduksi membentuk PGAL. Pada bagian nomor 2 terjadi proses sintesis, yaitu pembentukan glukosa dari PGAL. 16. Jawaban: c Fotosistem II mengambil elektron hasil fotolisis. Dari fotosistem II, elektron diteruskan ke fotosistem fotosist em I. Dalam proses tersebut terbentuk t erbentuk ATP. ATP. Pada saat yang bersamaan, fotosistem I akan melepas elektron. Elektron tersebut diteruskan ke sistem transpor elektron hingga akhirnya diikat NADP+ untuk membentuk NADPH. Untuk ke jelasan jelas an lebih lebih lanjut perhati perhatikan kan jalur jalur elektron elektron siklik dan nonsiklik berikut.
12. Jawaban: a Oksigen yang dihasilkan pada peristiwa fotosintesis terbentuk dalam proses fotolisis. Reaksinya sebagai berikut. H2O → H+ + O2 Oksigen dikeluarkan tumbuhan melalui stomata. Sementara itu, pada reaksi gelap berlangsung fiksasi CO2 yang berlangsung pada proses siklus Calvin. 13. Jawaban: e Perbedaan fotosintesis dan respirasi sebagai berikut. No.
Fotosintesis
Respirasi
a. b.
Membutuhkan ATP. Menghasilkan oksigen.
c. d.
Tergantung cahaya. Terjadi di klorofil.
e.
Ak se pt or NADP+
Menghasilkan ATP. Dapat terjadi tanpa oksigen, disebut fermentasi. Tidak tergantung cahaya. Terjadi di mitokondria dan sitoplasma. Akseptor elektron: NAD+ dan FAD+
el ek tr on :
14. Jawaban: e Pada fotofosforilasi siklik, elektron dilepaskan oleh fotosistem I (P700) lalu ditangkap akseptor elektron dan melewatkannya dalam sistem transpor elektron dan kembali ke fotosistem I (P 700). Ketika elektron melalui beberapa akseptor elektron, energi yang dilepaskan digunakan untuk membentuk ADP menjadi ATP. Adapun terjadi fotolisis air, terbentuk ATP dan NADPH 2, serta menghasilkan oksigen merupakan peristiwa yang terjadi pada fotofosforilasi nonsiklik dan tidak dihasilkan NADPH2 dan O2. 15. Jawaban: d Pada bagian nomor 1 terjadi proses fiksasi, yaitu penambatan CO2 oleh RuBP menjadi PGA. Proses ini dikatalis oleh enzim rubisco. Selanjutnya, PGA
17. Jawaban: a Reaksi gelap atau siklus Calvin terjadi di dalam stroma, berlangsung dalam tiga tahap. Reaksi gelap terjadi jika terdapat ATP dan NADPH. Pada reaksi gelap CO2 difiksasi oleh RuBP, kemudian dipecah menjadi PGA (fosfogliserat). PGA menerima gugus fosfat dari ATP membentuk PAGP yang akan menerima elektron dan H + dari NADPH membentuk PGAL. Setiap 10 PGAL akan membentuk RuBP dan 2PGAL mengalami kondensasi menjadi glukosa. Sementara itu, terjadi aliran elektron pada fotosistem, pemecahan molekul air, dan penangkapan energi cahaya oleh klorofil terjadi pada reaksi terang. 18. Jawaban: c Reaksi terang terjadi di membran tilakoid. Pada reaksi terang terjadi penyerapan energi cahaya oleh klorofil dan diteruskan ke fotosistem. Reaksi ini dimulai ketika fotosistem II menyerap energi cahaya untuk memecah molekul air (fotolisis air) dengan reaksi sebagai berikut. H2O
→
2H+ + 2e – +
O 2
Fotosistem II (P680) akan mengambil elektron hasil fotolisis. Dari fotosistem II, elektron diteruskan ke fotosistem I (P700) melalui sistem transpor elektron. Proses tersebut akan
Biologi Kelas XII
23
membentuk ATP. Pada saat yang bersamaan, fotosistem I akan melepaskan elektron. Elektron tersebut diteruskan ke sistem transpor elektron hingga akhirnya diikat oleh NADP + untuk membentuk NADPH2. Jadi, pada reaksi terang ini dihasilkan ATP dan NADPH 2 yang akan digunakan dalam reaksi gelap. 19. Jawaban: e Respirasi anaerob oleh ragi Saccharomyches cerevisiae disebut juga fermentasi alkohol. Satu molekul glukosa pada fermentasi alkohol menghasilkan 2 molekul etanol dan 2 molekul ATP A TP.. Reaksi yang terjadi sebagai sebagai berikut. glikolisis
Glukosa → 2 asam piruvat 2CO2
2NADH
2NAD+
2 asetaldehid → → 2 etanol
Fermentasi asam laktat menghasilkan 2 asam laktat dan 2 ATP. 20. Jawaban: e Glikolisis adalah proses penguraian glukosa menjadi 2 asam piruvat dan 2 NADH. Asetil Co-A merupakan hasil konversi asam piruvat dengan koenzim A pada tahap dekarboksilasi oksidatif. Asetilil Co-A aka Aset akan n masu masuk k ke sikl siklus us Kreb Krebs s dan men mengghasilkan 2ATP, 4CO2, 6NADH2, dan 2FADH2. 21. Jawaban: d Makanan yang kita makan merupakan sumber energi kimia. Energi diserap oleh sistem pencernaan dalam bentuk glukosa. Glukosa diedarkan ke seluruh tubuh yang memerlukan. Selanjutnya, glukosa diubah menjadi energi yang siap digunakan yaitu ATP. ATP merupakan sumber energi bagi reaksi metabolisme tubuh. 22. Jawaban: e Fermentasi alkohol merupakan pembentukan etanol dari asam piruvat melalui dua langkah reaksi. Langkah pertama adalah pembebasan CO 2 dari asam piruvat kemudian diubah menjadi asetaldehid. Langkah kedua adalah reaksi reduksi asetaldehid oleh NADH untuk membentuk etanol. 23. Jawaban: e Kandungan zat dalam makanan dapat diuji dengan beberapa reagen berikut. Zat Makanan Glukosa Protein Karbohidrat/ amilum
24
Reagen Benedict (Fehling A + B) Biuret Lugol
Metabolisme Sel
Hasil Reaksi Merah bata/ kuning Ungu Biru-tua/biru kehitaman
Berdasarkan hasil percobaan tersebut, dapat diperoleh kesimpulan berikut. 1) A → mengandung karbohidrat/amilum. 2) B → mengandung karbohidrat/amilum dan protein. 3) C → mengandung karbohidrat/amilum dan glukosa. 4) D → mengandung glukosa. Karbohidrat dapat dibedakan menjadi dua macam: 1) Kar Karboh bohidr idrat at yang yang men mengan gandun dung g banya banyak k gula/ gula/ glukosa, contoh gula (gula pasir, gula jawa, dan gula batu). Jenis-jenis makanan tersebut berbahaya bagi penderita diabetes karena dapat meningkatkan kadar gula darah secara tiba-tiba jika dikonsumsi terlalu banyak. Gula ini akan masuk ke dalam aliran darah dengan cepat. 2) Kar Karbo bohid hidrat rat yan yang g meng mengan andu dung ng ban banyak yak zat zat tepung/amilum, contoh pada roti dan kentang. Kandungan gula pada makanan tersebut lebih rendah sehingga aman dikonsumsi oleh penderita diabetes. Penderita diabetes dianjurkan mengonsumsi karbohidrat jenis ini daripada karbohidrat yang mengandung banyak gula. 24. Jawaban: e Reaksi terang terjadi pada membran tilakoid. Pada reaksi terang terjadi penangkapan energi cahaya oleh klorofil yang digunakan untuk memecah air melalui fotolisis. Reaksi ini menghasilkan ATP dan NADPH2. Kedua senyawa tersebut nantinya akan digunakan untuk pembentukan glukosa pada reaksi gelap. Pada reaksi gelap terjadi fiksasi karbon yang dilakukan oleh RuBP dan menghasilkan fosfogliserat (PGA). PGA selanjutnya direduksi menjadi fosfogliseraldehid (PGAL) dan akhirnya membentuk glukosa. 25. Jawaban: a Fotosintesis adalah proses penyusunan bahan anorganik yaitu CO 2 dan H 2O menjadi bahan organik yaitu karbohidrat dengan menggunakan energi cahaya yang menghasilkan produk sampingan berupa oksigen (O 2). Fotosintesis terjadi dalam kloroplas. Fotosintesis membutuhkan energi sehingga disebut reaksi endergonik. Reaksi dalam fotosintesis menggunakan NADP + sebagai akseptor elektron. 26. Jawaban: c Pada fiksasi karbon terjadi penambatan CO 2 oleh RuBP (ribulosa 1,5 difosfat) yang terdiri atas 5 atom karbon menjadi fosfogliserat (PGA). Reaksi ini dikatalisis oleh enzim ribulosa bifosfat karboksilase
(Rubisco). Reaksi yang terjadi sebagai berikut. Rubisco
CO2 + RuBP → PGA 27. Jawaban: a Asam lakt laktat at merupa merupakan kan senya senyawa wa yang yang dihas dihasilkan ilkan oleh tubuh saat tubuh terlalu bekerja keras sementara oksigen yang tersedia sedikit jumlahn jum lahnya. ya. Asam lakt laktat at dih dihasil asilkan kan mel melalu aluii resp respiras irasii anaerob. Apabila respirasi anaerob berlangsung dalam waktu lama, asam laktat yang dihasilkan semakin banyak. Penimbunan asam laktat dalam sel otot menyebabkan elastisitas otot berkurang. Akibat Aki batnya nya,, aka akan n mun muncul cul gej gejala ala kram dan kel kelela elahan han.. 28. Jawaban: d Pada katabolisme lemak, lemak dipecah menjadi asam lemak dan gliserol. Asam lemak selanjutnya diubah menjadi asetil Co-A masuk ke jalur siklus Krebs. Gliserol diubah menjadi fosfogliseraldehid dan masuk ke jalur glikolisis. 29. Jawaban: c Katabolisme protein dimulai dengan pemecahan protein menjadi asam amino yang selanjutnya mengalami proses deaminasi/transaminasi. Zat hasil deaminasi/transaminasi yang dapat masuk siklus Krebs adalah asam alfa ketoglutarat, suksinil Co-A, asam fumarat, asam oksaloasetat, dan asam sitrat. Adapun asam aspartat merupakan produk dari daur urea. Asam aspartat terlibat dalam glukoneogenesis. 30. Jawaban: d Pada tahap pertama siklus Calvin, CO 2 berikatan dengan ribulosa bifosfat (RuBP) membentuk dua molekul 3-fosfogliserat (PGA) dengan bantuan enzim RuBP karboksilase (Rubisco). Selanjutnya, PGA direduksi menjadi PGAL. PGAL mengalami reduksi menjadi glukosa. Pada tahap regenerasi PGAL akan dibentuk kembali menjadi RuBP. RuBP akan dimanfaatkan lagi untuk memfiksasi CO2. B. Ur Urai aian an 1.
Setiap Setia p enzim enzim mem mempu puny nyai ai pH opti optimu mum m yang yang spesifik. Perubahan pH mengakibatkan sisi aktif enzim berubah sehingga dapat menghalangi terikatnya substrat pada sisi aktif enzim. Selain itu, perubahan pH juga mengakibatkan proses denaturasi pada enzim. Enzim amilase di mulut hanya dapat bekerja pada pH netral. Suasana di dalam mulut bersifat netral sehingga enzim ini mampu bekerja dengan baik dalam mengubah karbohidrat menjadi glukosa. Namun, setelah enzim amilase bersama makanan menuju lambung, aktivitasnya menurun karena pH di
lambung bersifat asam. Perubahan pH ini memengaruhi efektivitas sisi aktif enzim dalam membentuk kompleks enzim-substrat, serta menyebabkan enzim amilase mengalami denaturasi dan tidak mampu bekerja di dalam lambung. 2. Grafik Grafik pada soal soal menunjukka menunjukkan n pengaruh pengaruh konsentrasi substrat terhadap kecepatan reaksi enzim. Grafik tersebut menggambarkan adanya penambahan substrat akan meningkatkan kecepatan reaksi substrat. Kenaikan konsentrasi substrat harus diimbangi dengan penambahan enzim agar kecepatan reaksi dapat bekerja maksimal. Pada grafik terlihat bahwa saat konsentrasi substrat naik dan tidak terjadi penambahan enzim maka kecepatan reaksi konstan atau tidak mengalami penambahan. 3. Mekanisme Mekanisme kerja kerja enzim enzim dapat dijelaska dijelaskan n melalui melalui teori Gembok dan Kunci (Lock ( Lock and Key Theory ) dan teori Ketepatan Induksi (Induced ( Induced Fit Theory ). ). a. Lock and key Theory : Teori ini menjelaskan bahwa enzim diumpamakan sebagai gembok karena memiliki sebuah bagian kecil yang dapat berikatan dengan substrat. Bagian ini disebut sisi aktif. Adapun substrat diumpamakan sebagai kunci karena dapat berikatan secara tepat dengan sisi aktif enzim. Hubungan antara enzim dengan substrat membentuk ikatan yang lemah. b. Induced Fit Theory : Theory : Teori ini menjelaskan bahwa sisi aktif enzim dapat berubah bentuk sesuai dengan substratnya (fleksibel ( fleksibel ). ). 4. Respirasi Respirasi aerob aerob adalah adalah respir respirasi asi yang yang membutuhmembutuhkan oksigen. Proses respirasi aerob mengubah energi kimia yang terkandung dalam sari makanan (glukosa) menjadi energi kimia yang tersimpan dalam ATP. Respirasi anaerob adalah respirasi yang tidak membutuhkan oksigen. Pada respirasi aerob, tahapan yang ditempuh yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus Krebs, dan transpor elektron. Hasil akhir respirasi aerob yaitu CO 2, H2O, dan 38 ATP. Pada respirasi anaerob, tahapan yang ditempuh yaitu glikolisis dan pembentukan alkohol atau pembentukan asam laktat. Hasil akhir proses respirasi anaerob yaitu alkohol atau asam laktat, CO 2, dan 2 ATP. 5. Kaktus terma termasuk suk tipe tipe tumbuh tumbuhan an CAM CAM (Crassulasean Acid Metabolism). Metabolism ). Tumbuhan ini berbeda dengan tumbuhan lain. Stomata tumbuhan CAM membuka pada malam hari, tetapi menutup pada siang hari. Mekanisme penambatan CO2 dilakukan pada malam hari jika kondisi udara kurang menguntungkan untuk transpirasi. Karbon
Biologi Kelas XII
25
dioksida masuk ke dalam daun melalui stomata dan diikat oleh PEP karboksilase untuk membentuk asam oksaloasetat dan malat. Malat lalu dipindahkan dari sitoplasma ke vakuola tengah selsel mesofil dan terkumpul dalam jumlah besar. Reaksi yang terjadi sebagai berikut.
a.
CO2 → diketooksaloasetat → malat Pada siang hari stomata tumbuhan kaktus menutup untuk mengurangi kehilangan air. Malat dan asam organik lain yang terkumpul didekarboksilasi untuk menyediakan sumber karbon. Karbon yang tersedia akan diikat oleh sel melalui daur Calvin. Reaksi yang terjadi sebagai berikut. Asam piruvat Malat CO2 + RuBP → siklus Calvin → glukosa 6. Siklus Siklus Calvin Calvin disebut disebut reaksi reaksi gelap gelap karena karena reaksi reaksi ini dapat berlangsung dalam kondisi gelap (tidak memerlukan energi cahaya). Namun, reaksi ini tidak selalu terjadi dalam kondisi gelap. Reaksi gelap terjadi pada stroma kloroplas. Enzim-enzim yang digunakan untuk fiksasi CO 2 pada reaksi gelap tidak memerlukan cahaya, tetapi membutuhkan ATP dan NADPH 2 yang dihasilkan dari reaksi terang. 7. Setiap Setiap satu mole molekul kul FADH2 akan menghasilkan 2 molekul ATP, sedangkan setiap 1 molekul NADH 2 akan menghasilkan 3 molekul ATP. Jumlah total ATP yang akan dihasilkan pada tahap transpor elektron adalah: 8 NADH2 = 8 × 3 = 24 ATP ATP 2 FADH2 = 2 × 2 = 4 ATP ATP –––––– ––––– –+ Jumlah total 28 ATP 8. Energi cahaya mataha matahari ri harus harus diubah diubah menjadi menjadi bentuk energi kimia agar dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi bagi makhluk hidup. Proses transformasi energi cahaya matahari dibagi menjadi tiga tahap berikut.
26
Metabolisme Sel
b.
Energi mat Energi matah ahari ari dita ditang ngka kap p oleh oleh klorof klorofilil pada pada tumbuhan hijau. Energi cahaya diubah menjadi energi kimia melalui proses fotosintesis. Proses fotosintesis menghasilkan karbohidrat dan molekul kompleks lainnya dari CO2 dan H2O. Hasil fotosintesis disimpan dalam molekul karbohidrat dan bahan makanan lain. Energi Ene rgi kimi kimia a dalam dalam ben bentuk tuk karb karboh ohid idrat rat yan yang g masuk ke dalam tubuh makhluk hidup akan diubah menjadi energi ikatan fosfat (ATP) melalui respirasi sel. ATP merupakan sumber energi yang siap digunakan dalam sel. Transformasi energi berlangsung dalam mitokondria.
9. Proses pemben pembentukan tukan bahan organik dari bahan anorganik menggunakan energi kimia disebut dengan kemosintesis. Bakteri yang berperan dalam kemosintesis disebut bakteri kemosintetik. Contoh bakteri kemosintetik adalah bakteri nitrifikasi. Bakteri nitrifikasi adalah bakteri yang mampu menyusun senyawa nitrat dari amonia yang berlangsung secara aerob di dalam tanah. Dalam bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena menghasilkan senyawa yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat. Adapun bakteri pengurai/ bakteri saprofit menguraikan tumbuhan atau hewan yang mati serta sisa-sisa organisme. Bakteri tersebut menguraikan protein, karbohidrat, dan senyawa organik lain menjadi senyawa anorganik misal CO 2, gas amonia, dan senyawa-senyawa lain yang lebih sederhana. Bakteri ini berperan dalam mineralisasi di alam untuk mengembalikan senyawa organik menjadi senyawa anorganik. 10. Mitokondri Mitokondria a disebut disebut sebagai sebagai organel organel penghasil penghasil energi karena dalam mitokondria terjadi proses katabolisme. Katabolisme adalah proses pemecahan molekul kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana. Proses tersebut menghasilkan energi. Proses katabolisme yang terjadi dalam mitokondria yaitu dekarboksilasi oksidatif, siklus Krebs, dan sistem transpor elektron.
A.
Pilihan Pilih an Gan Ganda da
1.
Jawaban: e
Perkembangan merupakan proses perubahan yang menuju tingkat pematangan atau kedewasaan makhluk hidup. Proses ini bersifat kualitatif sehingga tidak dapat diukur. Contoh dari perkembangan yaitu munculnya bunga pada pohon jambu. Sementara itu, bertambahnya diameter batang, panjang akar, jumlah ranting, dan jumlah daun merupakan contoh pertumbuhan. Pertumbuhan merupakan proses bertambahnya ukuran pada makhluk hidup dan bersifat kuantitatif. Oleh karena itu, proses pertumbuhan dapat diukur. 2.
4.
5.
Jawaban: Jawa ban: c
Jawaban: Jawa ban: b
Salah satu fungsi hormon auksin yaitu merangsang pembentukan akar lateral dan serabut akar. Hormon asam absisat berfungsi merangsang penutupan stomata selama tumbuhan kekurangan air. Hormon asam traumalin berperan dalam merangsang pembelahan sel pada jaringan tumbuhan yang terluka sehingga dapat menggantikan jaringan tersebut dengan jaringan baru. Adapun hormon sitokinin berfungsi merangsang pertumbuhan memanjang pada akar dan menghambat proses penuaan. Hormon giberelin berfungsi memperbesar ukuran uk uran buah dan mengakibatkan tanaman berbunga sebelum waktunya.
Jawaban: Jawa ban: b
Berikut gejala defisiensi dari beberapa unsur mineral. 1) Def Defisi isien ensi si boron boron:: ujung ujung bata batang ng men menger gering ing,, cabang-cabang lateral mati, serta daun menebal, keriting, dan rapuh. 2) Def Defisi isiens ensii zinc: zinc: daun daun be berwa rwarna rna mer merah ah tua tua,, akar berukuran abnormal, dan ukuran daun berkurang. 3) Def Defisi isien ensi si mang mangan an:: berkas berkas pemb pembulu uluh h berwarna gelap, tetapi warna daun memutih dan gugur. 4) Defi Defisien siensi si temb tembaga aga:: terda terdapat pat bin bintik-b tik-binti intik k pada daun yang sudah mati, mengalami klorosis, dan pertumbuhan terhambat.
Defisiensi mag Defisiensi magnes nesium ium:: meng mengala alami mi klo klorosi rosis, s, pembelahan sel terganggu, dan tumbuhan dapat mati.
Perkecambahan epigeal ditandai dengan terangkatnya kotiledon ke atas permukaan tanah. Keadaan tersebut disebabkan terjadi pemanjangan pada bagian hipokotil (ruas batang di bawah kotiledon). Oleh karena itu, kotiledon dan plumula terdorong ke permukaan tanah. Contoh biji yang mengalami perkecambahan epigeal yaitu kacang hijau dan kacang kedelai. Sementara itu, kacang kapri, jagung, dan padi merupakan contoh biji yang mengalami perkecambahan hipogeal. Perkecambahan hipogeal ditandai dengan tertinggalnya kotiledon di dalam tanah.
Jawaban: Jawa ban: d
Berdasarkan grafik pada soal, pertumbuhan tumbuhan dibagi menjadi empat. 1) Fas Fase e lag lag (hu (huruf ruf P), dita ditanda ndaii deng dengan an per per-tumbuhan lambat karena sel-sel yang membelah hanya sedikit. 2) Fas Fase e ekspon eksponen ensia siall (huruf (huruf Q), Q), ditan ditandai dai deng dengan an pertumbuhan mencapai maksimum karena sel-sel aktif membelah dan mengalami elongasi. 3) Fase stasi stasione onerr (huruf (huruf R), dita ditanda ndaii deng dengan an pertumbuhan terhenti sehingga ukuran tumbuhan sudah tidak mengalami perubahan. 4) Fas Fase e kemat kematian ian (hu (huruf ruf S), dit ditand andai ai den dengan gan tumbuhan mengalami penuaan. 3.
5)
6.
Jawaban: Jawa ban: c
Peran enzim katalase yaitu mengubah makanan cadangan yang berupa amilum menjadi glukosa. Selanjutnya, glukosa tersebut akan dioksidasi sehingga menghasilkan energi yang digunakan dalam perkecambahan biji. 7.
Jawaban: Jawa ban: a
Pisang masak lebih cepat karena pengaruh gas etilen dari pepaya yang merangsang pematangan buah. Sementara itu, auksin berperan memacu pembentangan dan pembelahan sel untuk pertumbuhan tanaman. Giberelin berfungsi
Biologi Kelas XII
27
merangsang pertumbuhan daun dan batang. Sitokinin merangsang perkecambahan biji. Adapun asam absisat mengakibatkan mengakibatkan dormansi pada biji. 8. Jawaban: Jawaban: d Tanaman padi berwarna kuning menunjukkan bahwa tanaman tersebut kekurangan unsur makro jenis nitrogen (N). Bagi tumbuhan, unsur N berguna untuk merangsang pertumbuhan khususnya batang, malai, anakan, dan buah. Apabila Apabil a tanaman kekur kekurangan angan unsur N, dapat mengakibatkan gangguan pada pertumbuhan buah/bulir, mengakibatkan sistem perakaran kurang baik, pertumbuhan pucuk terhambat, dan daun berwarna gelap/kelabu. Jika tumbuhan kekurangan unsur magnesium (Mg), mengakibatkan daun mengalami klorosis, daun berwarna kuning dan terdapat bercak cokelat serta kegagalan pertumbuhan dan perkembangan kuncup bunga. Jika tumbuhan kekurangan fosfor (P), sistem perakaran dan pembuahan terhambat, tulang daun berwarna merah keunguan, serta daun melengkung. Jika tumbuhan kekurangan kalium (K), mengakibatkan tepi daun menjadi kecokelatan dan robek membentuk seperti gerigi serta menurunkan daya tahan terhadap serangan hama penyakit. Jika tumbuhan kekurangan kalsium (Ca), mengakibatkan gangguan pada aktivitas meristem apikal sehingga pertumbuhannya terhambat. 9. Jawaban: Jawaban: d Berdasarkan gambar metamorfosis pada soal, nomor 1 yaitu katak dewasa, nomor 2 yaitu telur, nomor 3 yaitu berudu, nomor 4 yaitu berudu berekor, dan nomor 5 yaitu katak muda. Pada saat berudu katak bernapas menggunakan insang. Pada katak muda mulai bernapas menggunakan paru-paru. Dengan demikian, pergantian organ pernapasan dari insang ke paru-paru terjadi pada tahap 4 (berudu kaki) ke tahap 5 (katak muda). 10. Jawaban: Jawaban: d Metamorfosis pada nyamuk terjadi secara sempurna. Urutan fase metamorfosis sempurna yaitu telur – larva – pupa – imago. Sementara itu, fase pada metamorfosis tidak sempurna yaitu telur – nimfa – imago. 11.
Jawaban: Jawa ban: a
Metagenesis yang terjadi pada Aureli a aurita sebagai berikut. 1) Zigot 2) Planula 3) Skifistoma 4) Strobila mu muda
28
Ulangan Tengah Semester 1
5) 6) 7)
Strob Stro bil ila a de dewasa Medu Me dusa sa mu muda da (e (efi fira ra)) Medusa de dewasa
12. Jawaban: b Seorang perempuan yang mengalami menopause ditandai dengan tidak adanya peristiwa menstruasi. Keadaan tersebut disebabkan dalam ovarium sudah mulai berhenti memproduksi sel telur. Sementara itu, terjadinya osteoporosis ditandai dengan tulang mulai keropos. Kehamilan merupakan kondisi seorang perempuan yang memiliki janin di dalam rahimnya. Perempuan yang hamil tidak mengalami menstruasi. Pubertas merupakan tahapan perkembangan ketika alat-alat reproduksi mulai memproduksi sel kelamin dan siap bereproduksi. Ovulasi proses pematangan dan pelepasan sel telur berupa oosit sekunder di ovarium. 13. Jawaban: e Gambar yang ditunjukkan pada soal merupakan seseorang yang mengalami masa dewasa. Masamasa dewa mempunyai ciri-ciri sebagai berikut. 1) Per Perkem kemba banga ngan n otot otot dan dan otak otak men mencap capai ai puncaknya. 2) Ma Mata tang ng se seca cara ra emo emosi sion onal al.. 3) Me Memp mpun unyai yai ras rasa a berta bertang nggu gung ng jaw jawab ab.. 4) Men Mengam gambil bil kep keputu utusan san leb lebih ih mata matang ng dan dan tenang. 5) Org Organ an repro reprodu duksi ksi tum tumbu buh h dan dan berke berkemb mban ang g dengan sempurna. 6) Kete Ketertari rtarikan kan kepa kepada da lawa lawan n jen jenis is lebi lebih h mengarah untuk berumah tangga. 7) Ke Kead adaa aan n fisi fisik k relat relatif if stab stabil il.. Adapu n daya tahan tubuh terh Adapun terhadap adap penya penyakit kit menurun merupakan ciri dari masa lanjut usia. Mengambil keputusan masih tergesa-gesa merupakan ciri dari masa remaja. 14. Jawaban: b Berdasarkan uraian pada soal, Alwi termasuk dalam masa remaja (masa puber). Usia remaja secara psikologis cenderung sudah merasa dewasa dan tidak seperti anak kecil lagi. Oleh karena itu, pada masa itu anak tidak suka jika banyak diatur atau dibatasi. Pada masa remaja anak juga ingin diperlakukan seperti orang dewasa padahal secara emosional belum matang. Sementara itu, orang tua masih khawatir pada anak-anak remajanya sehingga memperlakukan anaknya seperti anak-anak yang harus diberi tahu, diatur, atau diarahkan. 15. Jawaban: b Pemberian amonium hidroksida (NH 4OH) sama halnya dengan menambahkan unsur nitrogen pada tanaman. Unsur nitrogen umumnya diserap
oleh tumbuhan dalam bentuk amonia (NH 3) atau nitrat (NO –3 ). Unsur nitrogen berperan dalam pembentukan protein, asam nukleat, klorofil, hormon, dan enzim. Jika pembentukan klorofil berlangsung sempurna, daun akan terlihat lebih hijau dan tanaman tumbuh subur. Oleh karena itu, tanaman I daunnya lebih hijau dari daun tanaman II. 16. Jawaban: Jawaban: d Perkecambahan terjadi jika terpenuhi faktor-faktor penting yaitu air, kelembapan, oksigen, pH, dan suhu sesuai. Biji kacang hijau tersebut tidak berkecambah karena tidak mendapatkan cukup oksigen. Penambahan minyak pada tabung akan menutup permukaan air sehingga biji kacang hijau yang terendam dalam air tidak mendapatkan cukup oksigen. 17. Jawaban: Jawaban: a Variabel bebas adalah variabel yang sengaja dibuat berbeda dan memengaruhi variabel terikat. Variabel bebas pada percobaan tersebut adalah konsentrasi auksin dan giberelin. Kombinasi antara auksin dan giberelin dapat merangsang perkembangan dan perkecambahan embrio. Oleh karena itu, variabel terikat pada percobaan tersebut berupa lama perkecambahan, tinggi kecambah, dan jumlah daun. Adapun jenis biji yang dipergunakan merupakan variabel kontrol. 18. Jawaban: Jawaban: c Berdasarkan data pada tabel, diketahui bahwa dengan penambahan mikoriza terjadi penambahan tinggi tanaman cokelat, sengon, dan kedelai. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa penambahan penambaha n mikoriza dapat memacu pertumbuhan tanaman.
informasi yang dijadikan dasar, pernyataan b merupakan rumusan masalah, pernyataan c merupakan informasi tambahan, dan pernyataan d tidak berhubungan dengan eksperimen. 21. Jawaban: e Enzim bekerja mendorong laju reaksi kimia sehingga sel mampu menurunkan penggunaan energi aktivasi. Penurunan energi aktivasi dilakukan dengan membentuk kompleks enzim dan substrat. 22. Jawaban: a Faktor-faktor yang merusak kerja enzim sebagai berikut. 1) pH yang yang ekst ekstrem rem dap dapat at meng mengaki akiba batka tkan n sisi sisi aktif enzim berubah sehingga enzim terdenaturasi. 2) Temp empera eratur tur ting tinggi gi dapa dapatt membu membuat at enzim enzim terdenaturasi. Hal ini karena enzim memiliki suhu optimum yang spesifik. Sementara itu, logam-logam berat seperti Ag +, Hg+, dan Pb2+ tidak merusak enzim, karena hanya menjadi inhibitor nonkompetitif. Inhibitor kompetitif menghambat kerja enzim, tetapi tidak merusak. Adanya inhibit inhibitor or kompetit if dapat mengurang mengurangii kecepatan reaksi. 23. Jawaban: d Inhibitor kompetitif memiliki struktur yang mirip dengan substrat. Akibatnya, inhibitor dan substrat saling berkompetisi untuk berikatan dengan sisi aktif enzim. Inhibitor ini dapat dihilangkan dihilangk an dengan menambahkan substrat. Kecepatan reaksi akan lebih cepat apabila tidak ada inhibitor kompetitif.
19. Jawaban: Jawaban: c Berdasarkan grafik diketahui bahwa pemberian giberelin 75 ppm mengakibatkan pertumbuhan tinggi batang optimum. Namun, apabila kadar giberelin berlebih justru akan menghambat pertumbuhan tinggi tanaman. Pemberian giberelin kurang dari 75 ppm juga dapat memperlambat pertumbuhan tanaman. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa pemberian giberelin dalam kadar tertentu dapat memacu pertumbuhan optimal tanaman.
24. Jawaban: e Molekul yang berikatan dengan sisi aktif enzim atau inhibitor kompetitif akan menghalangi enzim berikatan dengan substrat. Kofaktor merupakan molekul yang membantu enzim dalam mengatalisis substrat. Konsetrasi substrat yang rendah tidak menghambat kerja enzim. Adapun enzim dapat bekerja optimal pada suhu ± 35–40°C. Jika suhu terlalu tinggi enzim akan mengalami kerusakan atau denaturasi. Enzim tertentu akan bekerja pada pH tertentu pula. Sebagai contoh, enzim ptialin hanya dapat bekerja di mulut dengan pH netral dan tidak dapat bekerja di lambung karena pH lambung terlalu asam.
20. Jawaban: Jawaban: e Hipotesis merupakan dugaan sementara hasil penelitian berdasarkan referensi yang diperoleh. Berdasarkan referensi air kelapa mengandung sitokinin. Sitokinin berperan dalam merangsang pembentukan tunas lateral yang akan menjadi cabang-cabang baru. Pernyataan a merupakan
25. Jawaban: e Salah satu sifat enzim yaitu akan bekerja secara optimal pada suhu tertentu. Berdasarkan hasil percobaan, enzim katalase bekerja optimal pada suhu 37 oC. Kondisi ini dibuktikan dengan munculnya gelembung paling banyak dan nyala api paling besar.
Biologi Kelas XII
29
26. Jawaban: Jawaban: a Persamaan reaksi respirasi seluler secara aerob dapat dituliskan seperti berikut. C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O + ATP
→
Berdasarkan persamaan reaksi tersebut, diketahui bahwa untuk menguraikan 1 molekul glukosa (C 6H12 O6) diperlukan 6 molekul O 2. FADH2 dan NADH adalah hasil dari glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus Krebs. FADH2 dan NADH dibawa ke rantai transpor elektron untuk dikonversi menjadi ATP. 27. Jawaban: Jawaban: d Fiksasi CO2 merupakan tahap awal dari reaksi gelap (siklus Calvin). Pada tahap ini ribulosa bifosfat (RuBP) mengikat CO2 untuk membentuk 3-fosfogliserat (PGA). Reaksi ini terjadi di dalam stroma kloroplas. 28. Jawaban: Jawaban: e Perhatikan gambar berikut! Sisi aktif
Enzim Substrat
Kompleks enzim Enzim + produk substrat
Berdasarkan gambar tersebut dapat diketahui bahwa enzim diumpamakan sebagai gembok, sedangkan substrat diumpamakan sebagai kunci. Substrat dapat berikatan dengan enzim jika enzim memiliki sisi aktif sebagai tempat melekat substrat. Hubungan antara enzim dan substrat terjadi pada sisi aktivasi dan hubungan tersebut membentuk ikatan yang lemah. Adapun teori lainnya adalah teori Induced Fit yang yang menyatakan bahwa sisi aktif enzim bersifat fleksibel. Akibatnya, sisi aktif enzim dapat berubah bentuk menyesuaikan bentuk substrat. 29. Jawaban: Jawaban: a Proses yang terjadi dalam siklus Calvin sebagai berikut. 1) Fiksasi CO2 oleh RuBP membentuk PGA. 2) Red Reduks uksii PGA PGA menj menjad adii DPGA DPGA kem kemudi udian an menjadi PGAL. 3) Pem Pembe bentu ntukan kan kem kembal balii RuBP RuBP dari dari PG PGAL. AL. Ada pun pen ang angkap kapan an ele elekt ktron ron ol oleh eh NA NADP DP + terjadi pada reaksi terang. Reaksi terang menghasilkan ATP dan NADPH 2 . ATP dan NADPH2 tersebut digunakan dalam reaksi gelap.
30
Ulangan Tengah Semester 1
30. Jawaban: a Fotosintesis adalah proses perubahan CO 2 dan air menjadi bahan kimia organik menggunakan energi cahaya disertai pembebasan O 2. Fotosintesis membutuhkan energi sehingga disebut reaksi endergonik. Reaksi dalam fotosintesis menggunakan NADP + sebagai akseptor elektron. Fotosintesis terjadi dalam kloroplas. 31. Jawaban: c Dalam sistem transpor elektron oksidasi satu molekul NADH dapat menghasilkan 3 ATP. Adapun oksidasi 1 molekul molekul FA FADH DH2 menghasilkan 2 ATP. Reaksi kimia yang terjadi sebagai berikut. 1)
NADH +
2)
FDH2 +
O 2 O 2
NAD+ + H2O + 3 ATP
→
FAD + H2O + 2 ATP
→
32. Jawaban: c Pada sel-sel otot dapat terjadi fermentasi asam laktat. Proses ini terjadi ketika tubuh melakukan aktivitas secara berlebihan. Hasil dari proses tersebut berupa asam laktat dan ATP. Timbunan asam laktat berlebihan dapat mengakibatkan otot terasa lelah dan pegal-pegal. 33. Jawaban: e Zat hasil deaminasi/transaminasi yang dapat masuk siklus Krebs adalah asam alfa ketoglutarat, suksinil Co-A, asam fumarat, asam oksaloasetat, dan asam sitrat. Asam aspartat merupakan produk dari daur urea. Asam aspartat terlibat dalam glukoneogenesis. Adapun NH 3 adalah zat residu dari proses deaminasi (proses pembuangan gugus gugus amino yang menghasilkan asam keto dan NH3). 34. Jawaban: d Reaksi dekarboksilasi oksidatif merupakan reaksi pembentukan asetil Co-A. Dalam peristiwa ini asam piruvat bereaksi dengan co-enzim A dan kofaktor NAD sehingga menghasilkan NADH, asetil Co-A, dan karbon dioksida. Adapun reaksinya sebagai berikut. 2NAD+
2NADH
2C3H3O3 + 2Co-A → 2C2H3O-Co-A + 2CO2 Asam piruvat
Co-enzim A
Asetil Co-A
35. Jawaban: d Perubahan asam piruvat menjadi asetil Co-A terjadi melalui proses dekarboksilasi oksidatif. Asam pir piruvat uvat mele melepas paskan kan gugu gugus s kar karboks boksila ilatt dalam bentuk CO 2. Asam piruvat yang memberikan hidrogen dan elektron kepada NAD +
membentuk NADH. Selanjutnya, Ko-enzim A bergabung dengan sisa 2 atom karbon dari asam piruvat membentuk asetil Co-A. 2NAD+
anaerob, respirasi aerob, fermentasi asam laktat, dan fermentasi alkohol adalah contoh proses katabolisme. Katabolisme adalah proses pengura pen guraian ian senyawa kompleks k ompleks menjadi senyawasenyawa yang Iebih sederhana.
2NADH
2C3H4O3 + C0-A → 2C2H3O–Co-A + 2CO2 Asam piruvat
Co-enzim A
Asetil Co-A
36. Jawaban: Jawaban: e Kembalinya elektron ke kompleks sitokrom akan mengakibatkan aliran elektron siklik pada fotosistem. Peristiwa ini tidak menghasilkan NADPH, tetapi menghasilkan ATP. Dengan demikian, jumlah ATP yang dihasilkan akan lebih banyak. Pembentukan glukosa terjadi melalui siklus Calvin. 37. Jawaban: Jawaban: d Respirasi aerob melalui jalur siklus Krebs memiliki empat tahap, yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus Krebs, dan sistem transpor elektron. Setelah reaksi glikolisis, tahap selanjutnya adalah dekarboksilasi oksidatif di dalam matriks mitokondria yang menghasilkan CO 2 da dan n NADH. 38. Jawaban: Jawaban: c Berdasarkan skema di atas, glukosa (ditunjukkan oleh X) mengalami proses glikolisis. Pada tahap tersebut, dari satu molekul glukosa akan dihasilkan 2 asam piruvat, 2 NADH, dan 2 ATP. Asam piruvat hasil glikolisis selanjutnya memasuki tahap pembentukan asetil Co-A atau dekarboksilasi asam piruvat dan dihasilkan asetil Co-A, CO 2, dan NADH. Asetil Co-A tersebut akan memasuki siklus Krebs. Pada siklus Krebs dihasilkan CO2, ATP, NADH, dan FADH2. Selanjutnya, senyawa NADH dan FADH 2 dioksidasi dalam sistem transpor elektron (ditunjuk oleh huruf Y) untuk menghasilkan ATP dengan membebaskan H 2O. 39. Jawaban: Jawaban: e Bagian yang ditunjuk oleh huruf X adalah matriks mitokondria. Matriks mitokondria berfungsi sebagai tempat terjadinya siklus Krebs dan dekarboksilasi oksidatif. Sistem transpor elektron terjadi di membran dalam mitokondria. Tahap ini berfungsi mengoksidasi NADH atau NADPH 2 dan FADH2. Siklus Calvin disebut reaksi gelap dan terjadi di dalam stroma kloroplas. 40. Jawaban: Jawaban: c Anabol Ana bolism ism e mer upa upakan kan pr prose oses s pen penyus yus una unan n senyawa kompleks dari senyawa-senyawa yang Iebih sederhana. Proses tersebut memerlukan energi bebas sehingga disebut juga sebagai reaksi endergonik. Contoh dari anabolisme yaitu fotosintesis dan kemosintesis. Adapun respirasi
B.
Urai Ur aian an
1.
Hormon auks Hormon auksin in dan sito sitokini kinin n pada pada pros proses es kult kultur ur jaringan memiliki peran sinergis yaitu sitokinin merangsang pembelahan sel (sitokinesis). Sementara auksin membantu pembentangan dan pembelahan sel. Oleh karena itu, pada kultur ja ri ng an ke du a ho rm on in i me mp er ce pa t pembuatan kultur-kultur baru.
2.
Adanya cah Adanya cahaya aya jus justru tru men mengha ghamba mbatt pertum pertumbuh buhan an tanaman. Cahaya dapat merusak auksin sehingga auksin pada bagian yang tidak terkena cahaya jumlahnya lebih banyak. Hal ini mengakibatkan pemanjangan yang tidak seimbang. Pemanjangan lebih cepat terjadi pada bagian yang tidak terkena cahaya. Akibatnya, batang tumbuh membengkok ke arah datangnya cahaya.
3.
Kesimpulan Kesimpu lan yang mun mungkin gkin dari perc percoba obaan an yan yang g dilakukan Ani sebagai berikut. a. Bij Bijii kaca kacang ng hija hijau u di tab tabun ung g A tida tidak k berberkecambah karena tidak terdapat air. b. Bij Bijii kaca kacang ng hij hijau au di di dalam dalam ta tabu bung ng C tid tidak ak berkecambah karena suhu tidak sesuai. c. Biji kac kacang ang hij hijau au pad pada a tabu tabung ng D tida tidak k berkecambah karena tidak tersedia oksigen.
4.
a.
b.
5.
Persamaan Katak dan kecoak sama-sama mengalami metamorfosis selama kehidupannya. Perbedaan Pada katak mengalami metamorfosis sempurna, sedangkan kecoak mengalami metamorfosis tidak sempurna. Adapun daur hidup dari kedua hewan tersebut dapat dituliskan seperti berikut. 1) Met Metam amorf orfosi osis s katak katak:: telur telur – beru berudu du – berudu berkaki – katak muda – katak dewasa. 2) Met Metam amorf orfosi osis s kecoa kecoak: k: telu telurr – nimf nimfa a (kecoak muda) – imago (kecoak dewasa).
Ciri-cirii kelami Ciri-cir kelamin n sekun sekunder der pad pada a perem perempua puan n ditandai dengan perubahan fisik seperti berikut. a. Set Setiap iap bu bulan lan me meng ngala alami mi men menstr strua uasi. si. b. Ku Kulit lit men menja jadi di leb lebih ih hal halus us dan dan lem lembu but. t. c. Sua Suara ra me menj njad adii le lebih bih le lemb mbut ut da dan n nya nyarin ring. g. d. Terja erjadi di pem pembesa besaran ran pay payuda udara ra dan ping pinggul gul.. e. Tu Tumb mbuh uh ram rambu butt di keti ketiak ak dan dan di di sekit sekitar ar kemaluan.
Biologi Kelas XII
31
6. Tahap-tah ahap-tahap ap siklus Calvin sebaga sebagaii berikut. berikut. a.
Fiksasi Pada tahap ini ribulosa bifosfat (RuBP) mengikat CO 2 untuk membentuk 3-fosfogliserat (PGA). Reaksi yang terjadi sebagai berikut. CO2 + RuBP
b.
→
Reduksi Pada tahap ini PGA diubah menjadi DPGA (1,3-difosfogliserat). Selanjutnya, DPGA diubah menjadi PGAL atau G3P. Reaksinya sebagai berikut. 12ATP 12ADP
12 PGA c.
PGA
12NADPH2 12NADP+
12 DPGA
12 PGAL
Regenerasi Pada tahap ini terjadi pembentukan RuBP kembali dari PGAL. Adapun sebagian PGAL yang lain diubah menjadi glukosa. Reaksinya sebagai berikut. 12 PGAL
10 PGAL
RuBP
2 PGAL
glukosa
7. Energi yang yang siap digunakan digunakan oleh sel adalah adalah ATP ATP,, sementara kandungan energi dalam lemak yang diperoleh dari bahan makanan belum berwujud ATP.. Zat makana ATP makanan n yang kita konsum konsumsi si harus dipecah terlebih dahulu untuk menjadi energi siap pakai. Katabolisme lemak diawali dengan proses pemecahan lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Selanjutnya masuk ke tahap respirasi aerob untuk pembebasan energi. Hasil akhir proses pemecahan ini adalah ATP yang siap untuk digunakan sebagai sumber energi bagi metabolisme.
32
Ulangan Tengah Semester 1
8. Dalam Dalam prose proses s fotosi fotosintes ntesis, is, H2O dan CO2 diubah menjadi karbohidrat dengan bantuan energi cahaya. Selanjutnya, karbohidrat tersebut akan mengalami proses respirasi dalam sel-sel makhluk hidup. Dalam proses tersebut akan dihasilkan energi CO 2 dan H2O. CO2 dan H2O tersebut selanjutnya digunakan sebagai bahan baku fotosintesis. 9. Dalam Dalam proses katabo katabolism lisme, e, lemak mengha menghasilk silkan an energi lebih besar daripada karbohidrat maupun protein. Dari satu gram lemak akan dihasilkan energi sebesar 9 kalori. Adapun dari satu gram karbohidrat atau protein akan dihasilkan energi sebesar 4,1 kalori. Dalam proses respirasi aerob, dari satu molekul glukosa akan dihasilkan 36 ATP. ATP. Dari satu molekul asam lemak dengan atom 6C dihasilkan 44 ATP. 10.. Sistem transpo 10 transporr elektron elektron terjadi terjadi di membran membran dalam mitokondria. Tahap ini berfungsi mengoksidasi NADH atau NADPH2 dan FADH 2 dari tahap-tahap sebelumnya. Pembentukan ATP dalam sistem transpor elektron terjadi melalui reaksi fosforilasi oksidatif. Oksidasi 1 NADH dapat menghasilkan 3 ATP. Adapun oksidasi 1 FADH 2 menghasilkan2 ATP sehingga hasil akhir proses tersebut adalah 38 ATP. ATP. Namun, pada organisme eukariotik ATP yang dihasilkan menjadi 36 karena 2 ATP digunakan untuk memasukkan NADH ke dalam mitokondria.
Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. menje menjelask laskan an kompone komponen n penyusun penyusun materi materi geneti genetik; k; 2. menj menjelask elaskan an struktur struktur dan fungsi komponen komponen penyusu penyusun n materi genetik; genetik; 3. menj menjelas elaskan kan peran peran materi geneti genetik k dalam pewari pewarisan san sifat; sifat; 4. menj menjelas elaskan kan peran peran materi genetik genetik dalam dalam pembentuk pembentukan an sifat; sifat; 5. men menjel jelask askan an proses proses sintesi sintesis s protein. protein. Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik: 1. rajin beribadah sebagai sebagai wujud rasa syukur kepada Tuhan Tuhan terhad terhadap ap materi materi gene genetik tik sebagai sebagai ciptaan-Nya; 2. mensyukuri dan mengagumi keteraturan keteraturan materi materi genetik beserta beserta bioproses yang terjadi berkaitan dengan dengan materi genetik; genetik; 3. bersikap ilmiah, bertanggung jawab, dan dan berani mengemukak mengemukakan an pendapat pendapat dengan sopan; 4. pedu pedulili terhadap terhadap kesela keselamata matan n diri dan dan lingkunga lingkungan. n.
Substansi Materi Genetik
Kromosom, DNA, dan Gen
•
• • • • •
Mengam Men gamati ati peran peran krom kromoso osom m dalam dalam penent penentuan uan berbagai kasus seperti penentuan status bayi dan identifikasi tersangka dalam kejahatan. Membuat Memb uat baga bagan n hubung hubungan an kromo kromosom, som, DNA, dan gen. Mengamat Meng amatii kromos kromosom om pada pada kelen kelenjar jar ludah ludah Dros Drosoophila melanogaster. Mengam Men gamati ati stru struktu kturr dan fungs fungsii DNA sert serta a memmembuat model struktur DNA. Mengam Men gamati ati pro proses ses rep replilikas kasii DNA. DNA. Meng Me ngis isol olas asii DNA DNA bua buah. h.
• • • • • • • • • • • • • •
Sintesis Protein
• • •
Mengamati pros Mengamati proses es transk transkrips ripsii dan trans translasi lasi dala dalam m sintesis protein. Menyim Men yimulas ulasika ikan n proses proses sintes sintesis is protein protein dalam dalam pembentukan sifat. Membua Mem buatt model model sint sintes esis is prote protein. in.
Rajin beribadah Rajin beribadah sebagai sebagai wujud wujud rasa syukur syukur kepada kepada Tuhan terhadap terhadap materi materi genetik genetik sebagai sebagai ciptaa ciptaan-Nya n-Nya.. Mensyukuri dan mengagumi mengagumi keteraturan keteraturan materi genetik genetik beserta bioproses yang terjadi terjadi berkaitan berkaitan dengan materi materi genetik. Bersikap Bers ikap ilmia ilmiah, h, bertangg bertanggung ung jawab, jawab, dan berani berani mengem mengemukak ukakan an pendapat pendapat dengan dengan sopan. sopan. Peduli terhadap keselamatan diri dan lingkungan saat melakukan melakukan kegiatan berkaitan dengan materi genetik. genetik. Mampu menjelask menjelaskan an peran kromosom dalam penentuan penentuan berbagai kasus seperti penentuan status bayi dan dan identifikasi tersangka dalam kejahatan. Mampu Mam pu men menent entuka ukan n bagi bagianan-bag bagian ian kro kromos mosom. om. Mampu Mamp u melaku melakukan kan peng pengamata amatan n kromos kromosom om pada pada kele kelenjar njar luda ludah h Drosophila melanogaster . Mampu Mamp u menjel menjelaska askan n strukt struktur, ur, komp komponen, onen, dan fungs fungsii DNA. DNA. Mampu Mam pu mel melaku akukan kan is isola olasi si DNA DNA pada pada bua buah. h. Mamp Ma mpu u memb membua uatt mode modell stru strukt ktur ur DNA DNA.. Mampu Mamp u membu membuat at bagan bagan hubu hubungan ngan krom kromosom osom,, DNA, DNA, dan gen. Mampu Mamp u menjelask menjelaskan an proses proses transkri transkripsi psi dan dan translasi translasi dalam dalam sinte sintesis sis protei protein. n. Mampu Mamp u melakukan melakukan kegiat kegiatan an simulasi simulasi proses proses sinte sintesis sis protein protein dalam dalam pembent pembentukan ukan sifat. sifat. Mampu Mam pu memb membuat uat mod model el sin sintes tesis is pro protei tein. n.
Biologi Kelas XII
33
A. Pili Pilihan han Gan Ganda da 1. Jawaban: c Berdasarkan letak sentromernya, kromosom dibedakan menjadi empat sebagai berikut. 1) Metasentrik Kromosom metasentrik memiliki sentromer yang terletak di tengah kromosom sehingga membagi lengan menjadi dua sama panjang. Kromosom metasentrik berbentuk huruf V seperti yang ditunjukkan oleh gambar A. 2) Submeta tase sen ntrik Kromosom submetasentrik memiliki sentromer yang terletak hampir di tengah kromosom. Kromosom submetasentrik berbentuk huruf L seperti yang ditunjukkan oleh gambar B. 3) Akrosentrik Kromosom akrosentrik memiliki sentromer yang terletak di dekat salah satu ujung. Kromosom akrosentrik berbentuk huruf J seperti yang ditunjukkan oleh gambar C. 4) Telosentrik Kromosom telosentrik memiliki sentromer yang terletak di ujung kromosom. Kromosom telosentrik ditunjukkan oleh gambar D. 2. Jawaban: b Organisme yang memiliki formula kromosom 29 AA + XX berarti organisme tersebut memiliki 60 kromosom yang terdiri atas 58 autosom dan 2 gonosom. 3. Jawaban: c Sentromer merupakan bagian kromosom yang menyempit dan tampak lebih terang. Bagian ini berfungsi sebagai tempat melekatnya serat gelendong/spindel saat pembelahan sel. DNA merupakan tempat penyimpanan informasi genetik. Kromatin merupakan benang-benang penyusun kromosom. Telomere merupakan bagian ujungujung kromosom yang menghalangi bersambungnya ujung kromosom yang satu dengan kromosom lainnya. Adapun kromonema berupa pita spiral sebagai tempat terdapatnya kromomer. 4. Jawaban: a Nomor 1 adalah kromatid yaitu lengan kromosom. k romosom. Nomor 2 adalah sentromer, yaitu bagian yang menyempit atau daerah lekukan pada kromosom. Nomor 3 adalah kromonema yaitu benang-benang spiral yang menyusun kromatid.
34
Substansi Materi Genetik
5. Jawaban: e Pasangan basa nitrogen dalam rantai DNA sebagai berikut. 1) Ade Adenin nin (A) sel selalu alu ber berpas pasang angan an den dengan gan timin (T). 2) Gua Guanin nin (G) sela selalu lu berp berpasa asanga ngan n deng dengan an sitosin (S). Dalam hitungan matematis jumlah A = T dan jumlah G = S. 6. Jawaban: d Basa nitrogen penyusun DNA tersusun atas basa purin dan basa pirimidin. Purin terdiri atas guanin (G) dan adenin (A), sedangkan basa pirimidin terdiri atas timin (T) dan sitosin (C). Adapun urasil (U) merupakan salah satu basa nitrogen kelompok pirimidin penyusun RNA. 7. Jawaban: d Dalam satu nukleotida tersusun atas satu gula deoksiribosa, satu asam fosfat, dan satu basa nitrogen. 4
1
5 2 6 3
8. Jawaban: d DNA tersusun atas beberapa komponen, yaitu fosfat, gula deoksiribosa, dan basa nitrogen. Fosfat ditunjukkan oleh nomor 1 dan 2. Gula deoksiribosa ditunjukkan oleh nomor 2 dan 4. Adapun basa nitrogen ditunjukkan oleh nomor 5, 6, 7, dan 8. 9. Jawaban: c replikasi semikonservatif
→
replikasi dispersif
→
replikasi konservatif
→
10. Jawaban: a Substansi genetik yang berfungsi membawa sifat menurun adalah gen. Gen terletak di dalam kromosom dan tersusun berderet secara linear. Tempat gen itu berada disebut lokus. Di dalam kromosom, gen yang sesuai berpasangan membentuk alel. Kromosom berada di dalam nukleus. Adapun protoplasma merupakan isi sel hidup yang dapat dibedakan menjadi sitoplasma dan nukleoplasma. Sitoplasma merupakan cairan yang berada di dalam sel, tetapi berada di luar inti sel. Sementara itu, nukleoplasma merupakan cairan yang berada di dalam inti sel. B. Ur Urai aian an 1. a. b.
c.
P ada adala lah h DN DNA A dan dan Q ad adal alah ah kr krom omos osom om.. Tiga Tig a kompo kompone nen n penyu penyusun sun DNA DNA seba sebaga gaii berikut. 1) Gug Gugusa usan n gula gula (gu (gula la pent pentosa osa yan yang g dike dikenal nal sebagai deoksiribosa). 2) Asa Asam m fosfa fosfatt (peng (penghu hubu bung ng dua dua gug gugusa usan n gula). 3) Bas Basa a nitro nitroge gen n (ade (adenin nin da dan n guan guanin in dar darii golongan purin serta sitosin dan timin dari golongan pirimidin). Kromos Kro mosom om ter terlet letak ak di dal dalam am int intii sel sel tub tubuh uh manusia.
2. Ada dua dua tipe kromo kromosom som dalam dalam sel sel tubuh, tubuh, yaitu yaitu autosom dan gonosom. a. Auto Autosom som dis disebu ebutt juga juga kro kromos mosom om tub tubuh. uh. Autosom tidak menentukan jenis kelamin dan umumnya disingkat A. b. Go Gono nosom som di diseb sebut ut jug juga a krom kromos osom om seks seks.. Gonosom menentukan jenis kelamin dan terdiri atas kromosom X dan Y. Kromosom XX untuk individu berjenis kelamin perempuan atau betina dan kromosom XY untuk individu berjenis kelamin laki-laki atau jantan.
A. Pilih Pilihan an Gan Ganda da 1. Jawaban: d Sintesis protein berlangsung melalui tahap transkripsi dan translasi. Transkripsi merupakan proses pembentukan RNA yang berlangsung di dalam inti sel. Sementara itu, translasi adalah proses pembacaan kode genetik yang dibawa oleh mRNA dengan bantuan tRNA (RNA transfer). Proses ini terjadi di dalam ribosom, menghasilkan rangkaian asam amino yang disusun menjadi polipeptida.
3. Beberapa Beberapa enzim enzim yang yang berperan berperan dalam replikasi DNA sebagai berikut. a. Enzi Enzim m helik helikase ase ber berfun fungsi gsi unt untuk uk meng menghid hidrol rolisi isis s rantai ganda polinukleotida menjadi dua rantai tunggal mononukleotida. b. Enz Enzim im poli polimer merase ase ber berfun fungsi gsi unt untuk uk mera merangk ngkai ai rantai-rantai mononukleotida untuk membentuk DNA baru. c. Enz Enzim im liga ligase se ber berfun fungs gsii untuk untuk men menya yamb mbun ung g ulir tunggal DNA yang baru terbentuk. 4. Struktur Struktur DNA berup berupa a tangga tangga tali terpilin terpilin ganda ganda yang yang tersusun atas ibu tangga dan anak tangga. t angga. Bagian ibu tangga tersusun atas deretan gugusan gula pentosa dan asam fosfat, sedangkan bagian anak tangga tersusun atas dua basa nitrogen yang berpasangan antara purin dengan pirimidin, dengan pasangan yang mungkin terjadi yaitu adenin dengan timin, sedangkan guanin dengan sitosin. Antara dua basa nitrogen yang berpasangan yaitu antara adenin dengan timin serta antara guanin dengan sitosin dihubungkan oleh ikatan hidrogen. 5. Gen adalah adalah faktor keturun keturunan an yang yang tersimpan tersimpan di dalam setiap lokus yang khas dalam kromosom. Gen mengandung informasi genetik yang berfungsi mengatur sifat-sifat menurun tertentu. Sementara itu, alel adalah gen-gen yang terletak dalam lokus yang sama dalam kromosom homolog. Alel memiliki tugas atau peran yang berlawanan untuk satu sifat tertentu.
2. Jawaban: b Kodon start memberikan sinyal untuk dimulainya proses translasi. Ribosom akan melekat pada salah satu ujung mRNA. Di dekat perlekatan tersebut terdapat kodon start AUG yang membawa kode untuk membentuk asam amino metionin. 3. Jawaban: c DNA rantai sense : GAC AAA CAT TAC DNA rantai antisense :C CT TG TTT GTA ATG Hasil Ha sil tra trans nskri krips psii (mR (mRNA NA)) : CUG UUU GUA AU AUG G
Biologi Kelas XII
35
4. Jawaban: e E nz i m
Fu ng s i
Ligase
menyambung rantai tunggal DNA yang baru terbentuk
Helika Hel ikase se
menghi meng hidr drol olis isis is ran ranta taii gand ganda a poli polinu nukl kleo eoti tida da menjadi dua rantai tunggal mononukleo tida
Poli Po limer meras ase e
merangkai merangk ai rantai-ran rantai-rantai tai mononuk mononukleot leotida ida membentuk DNA baru
5. Jawaban: c Kompleks inisiasi transkripsi terbentuk pada tahap inisiasi saat transkripsi mRNA. Kompleks inisiasi transkripsi terdiri atas RNA polimerase dan faktor transkripsi yang melekat pada promoter. 6. Jawaban: d Sintesis protein terdiri atas dua tahap, yaitu transkripsi dan translasi. DNA
Ribosom
tRNA
Transkripsi dRNA
Translasi
Protein
asam tRNA amino
Transkripsi yaitu penduplikasian DNA membentuk dRNA yang berlangsung di inti sel. Translasi yaitu proses penerjemahan kode yang dibawa dRNA oleh tRNA. Asam amino-asam amino akan berjajar membentuk urutan sesuai dengan kode yang dibawa dRNA sehingga terbentuklah protein. 7. Jawaban: b DNA ra rantai se sense : GGA AAT AGA CCG TGA DNA ran ranta taii anti antis sense: CCT TT TTA A TCT GGC ACT Kodon dRNA : CCU UUA UCU G GG GC ACU 8. Jawaban: e Perhatikan gambar di bawah ini. DNA
Transkripsi
dRNA
dRNA+ Ribosom
Polipeptida
Translasi
tRNA-asam amino tRNA
Jadi, pada diagram sintesis protein yang ditunjukkan oleh tanda X, Y, dan Z adalah tRNA, tRNA-asam amino, dan polipeptida.
36
Substansi Materi Genetik
9. Jawaban: c Sintesis protein terdiri atas dua tahap, yaitu transkripsi dan translasi. Transkripsi meliputi proses duplikasi DNA membentuk dRNA dalam inti sel. Setelah itu, dRNA keluar dari inti sel dan asam-asam amino diangkut oleh tRNA dari sitoplasma. Translasi meliputi proses perangkaia perangkaian n asam-asam amino dalam ribosom dan terbentuklah polipeptida. Jadi, urutan yang benar adalah 1) – 3) – 2 – 5) – 4). 10. Jawaban: e Rantai se sense Antisense Kodon RNAd Asam amino
: TAC CTA GTG CTT TAC : AT ATC GAT CAC GAA ATG : AUC GAU CAC GAA AUG : E B D A C
B. Ur Urai aian an 1. Perbedaan Perbedaan fungsi fungsi dRNA, tRNA, dan rRNA rRNA sebaga sebagaii berikut. a. dR dRNA NA (RN (RNA A duta/ duta/mRN mRNA) A) berf berfung ungsi si untu untuk k membawa kode genetik (kodon) dari DNA ke ribosom. dRNA berupa rantai tunggal yang panjang. dRNA dibentuk dalam nukleus. b. tRN tRNA A (RNA (RNA tran transfer sfer)) ber berfung fungsi si men menerj erjema emahhkan kodon dari dRNA menjadi asam amino. tRNA terdapat dalam sitoplasma. c. rR rRNA NA (RN (RNA A ribos ribosom omal) al) be berfu rfung ngsi si dala dalam m sintesis protein yaitu mempermudah perekatan yang spesifik antara antikodon tRNA dengan kodon dRNA selama sintesis protein. rRNA terdapat dalam sitoplasma. 2. Proses sintesis protein dapat dibeda dibedakan kan menjadi menjadi dua tahap, yaitu transkripsi dan translasi. a. Transkripsi Langkah transkripsi berlangsung sebagai berikut. 1) Seb Sebag agian ian ra ranta ntaii DNA DNA mem membu buka, ka, kemudian disusul oleh pembentukan rantai dRNA. Rantai DNA yang mencetak dRNA disebut rantai sense/template. Pasangan rantai sense yang tidak mencetak dRNA disebut rantai antisense. 2) Pad Pada a ranta rantaii sense sense DN DNA A dida didapa pati ti pasangan tiga basa nitrogen (triplet). Triplet ini akan mencetak triplet pada rantai dRNA yang disebut kodon. Kodon inilah yang disebut kode genetika yang berfungsi mengkodekan jenis asam amino tertentu yang diperlukan dalam sintesis protein. 3) Set Setela elah h terbe terbentu ntuk, k, dRNA dRNA kelua keluarr dari dari inti inti sel melalui pori-pori membran inti menuju ke ribosom dalam sitoplasma.
b.
Translasi Setelah dRNA keluar dari dalam inti, selanjutnya akan bergabung dengan ribosom dalam sitoplasma. Langkah berikutnya adalah penerjemahan kode genetik (kodon) yang dilakukan oleh tRNA. Caranya, tRNA akan mengikat asam amino tertentu sesuai yang dikodekan oleh kodon, lalu membawa asam amino tersebut dan bergabung dengan dRNA yang telah ada di ribosom. Langkah tersebut dilakukan secara bergantian oleh banyak tRNA yang masing-masing mengikat satu jenis asam asam amino. amino.
3. Terminasi Terminasi adalah adalah tahap tahap penghe penghentian ntian proses proses translasi setelah ribosom mencapai kodon stop. Kodon yang berperan sebagai kodon stop adalah UAA, UAG, atau UGA. Selanjutnya, polipeptida yang terbentuk dilepaskan dari ribosom ke sitoplasma.
A. Pilih Pilihan an Gan Ganda da 1. Jawaban: c Berdasarkan letak sentromernya, kromosom dibagi menjadi empat sebagai berikut. 1) Kro Kromo mosom som telo telosen sentri trik, k, hanya hanya mem memili iliki ki satu satu lengan, sentromernya terletak di ujung, dan berbentuk seperti batang. 2) Kro Kromos mosom om met metase asentr ntrik, ik, mem mempun punyai yai dua lengan yang sama panjang, sentromer terletak di tengah, dan memiliki bentuk seperti huruf V. 3) Kro Kromo mosom som akro akrosen sentri trik, k, mempu mempunya nyaii dua dua lengan yang tidak sama panjang, sentromer terletak di dekat ujung, dan memiliki bentuk seperti huruf J. 4) Kro Kromos mosom om subm submeta etasen sentri trik, k, memil memiliki iki dua dua lengan yang hampir sama panjang, letak sentromer hampir di tengah, memiliki bentuk seperti huruf L. 2. Jawaban: b Kromosom adalah suatu struktur padat yang terdiri atas protein dan asam nukleat. Asam nukleat terdiri atas DNA dan RNA. 3. Jawaban: b Ciri-ciri DNA sebagai berikut. 1) Dit Ditemu emuka kan n dalam dalam nukle nukleus, us, yaitu yaitu dala dalam m kromosom, mitokondria, dan kloroplas. 2) Ber Berupa upa ran rantai tai gand ganda a dan dan berpi berpilin lin yan yang g panja panjang ng (double helix ). ).
4. Proses Proses inisiasi inisiasi dimulai dimulai dari promot promoter, er, yakni yakni daerah daerah DNA yang merupakan tempat melekatnya RNA polimerase. Promoter mencakup titik awal (start po in t ) transkripsi yaitu nukleotida yang menunjukkan dimulainya sintesis protein (kodon ). Promoter berfungsi menentukan tempat start ). dimulainya transkripsi dan menentukan satu rantai DNA yang akan digunakan sebagai cetakan. 5. a.
Rantai sense DNA: GGT TCG AAG ATC GCA AT ATG Rantai antisense DNA: CCA AGC TTC TAG CGT TA TAC
b.
Uru ruta tan n ba basa sa N dR dRN NA: CCA AGC UUC UAG CGU UA UAC
c.
Asam amino Asam amino yan yang g terb terben entuk tuk seca secara ra ber berur uruta utan n adalah prolin, serin, fenilalanin, dan tirosin.
3)
Fungsin Fung sinya ya berh berhub ubung ungan an erat erat deng dengan an penurunan sifat dan sintesis protein. 4) Kad Kadarn arnya ya tida tidak k dipen dipengar garuhi uhi ole oleh h sinte sintesis sis protein. 5) Basa nitr nitroge ogen n terdi terdiri ri atas atas pur purin in (ade (adenin nin dan guanin) serta pirimidin ( timin dan sitosin). 6) Men eng gan and dun ung g fosf fosfat at.. 7) Ko Komp mpon onen en gul gulan anya ya deo deoksi ksiri ribo bosa. sa. Ciri-ciri RNA sebagai berikut. 1) Dite Ditemuk mukan an dal dalam am sito sitoplas plasma, ma, ter terutam utama a di di ribosom dan nukleus. 2) Be Beru rupa pa ran ranta taii pend pendek ek dan dan tun tungg ggal al.. 3) Fun Fungsi gsinya nya berh berhubu ubunga ngan n erat erat denga dengan n sintes sintesis is protein. 4) Kad Kadarn arnya ya dip dipeng engaru aruhi hi ole oleh h aktivi aktivitas tas sint sintesis esis protein. 5) Basa nitr nitroge ogen n terdi terdiri ri atas atas pur purin in (ade (adenin nin dan guanin) serta pirimidin (urasil dan sitosin). 6) Men eng gan and dun ung g fosf fosfat at.. 7) Ko Komp mpen enen en gu gula lany nya a D-r D-rib ibos osa. a. 4. Jawaban: b Rantai DNA mengandung segmen-segmen yang berperan menyampaikan informasi genetik kepada keturunannya. Materi genetik tersebut adalah gen. Ekspresi gen berlangsung melalui proses sintesis protein. Sintesis protein melibatkan DNA, RNA, ribosom, asam amino, dan enzim. Sintesis protein membutuhkan bahan dasar asam amino yang berlangsung di dalam inti sel dan ribosom.
Biologi Kelas XII
37
5. Jawaban: c Pasangan basa nitrogen sebagai berikut. 1) Timi Timin n dihub dihubung ungkan kan den dengan gan ade adenin nin ole oleh h dua dua ikatan hidrogen. 2) Gua Guanin nin dih dihubu ubungk ngkan an deng dengan an sito sitosin sin oleh oleh tig tiga a ikatan hidrogen. 6. Jawaban: a Satu nukleotida terdiri atas satu basa nitrogen (bisa adenin, guanin, timin, atau sitosin), satu gula deoksiribosa, dan satu fosfat. C A
No.
DNA
RNA
1.
Ditemukan dalam nukleus.
Ditemukan dalam sitoplasma terutama dalam ribosom dan juga dalam nukleus.
2.
Rantai double helix.
Rantai single helix .
3.
Berperan dalam penurunan sifat dan sintesis protein.
Berperan dalam sintesis protein.
4.
Kadarnya tidak dipengaruhi oleh aktivitas sintesis protein.
Kadarnya dipengaruhi oleh aktivitas sintesis protein.
5.
Basa nitrogen terdiri atas purin dan pirimidin. – Purin: adenin (A) dan guanin (G) – Pirim Pirimidin: idin: timin (T) dan sitosin (C)
Basa nitrogen terdiri atas purin dan pirimidin. – Pu ri n: ad en in (A ) da n guanin (G) – Pir imid in: ura sil (U) dan sitosin (C)
6.
Komponen gulanya deoksiribosa.
Komponen gulanya ribosa.
B
Keterangan gambar: A : basa nitrogen B : gula deoksiribosa C : fosfat
7. Jawaban: c Dalam setiap sel tubuh terdapat dua tipe kromosom yaitu autosom (kromosom tubuh) dan gonosom (kromosom seks). Kromosom seks berjumlah sepasang atau dua buah. Jumlah kromosom merpati 40 pasang. Ini berarti dalam sel tubuh merpati tersebut terdiri atas 39 pasang atau 78 buah autosom (kromosom tubuh) dan sepasang atau dua buah gonosom (kromosom seks). 8. Jawaban: e DNA dapat bersifat heterokatalitik dan autokatalitik. DNA bersifat autokatalitik karena dapat melakukan replikasi menghasilkan DNA baru. DNA bersifat heterokatalitik karena mampu membentuk RNA melalui sintesis protein. DNA tersusun atas rantai ganda yang berpilin sehingga struktur DNA tersebut disebut double helix . 9. Jawaban: b DNA tersusun atas polimer polinukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, serta membentuk ikatan seperti rantai ganda dan berpilin ke kanan. Setiap nukleotida terdiri atas komponen gula berupa deoksiribosa, basa nitrogen, nit rogen, dan gugus fosfat.
38
10. Jawaban: d Perbedaan struktur, fungsi, dan materi penyusun DNA dan RNA sebagai berikut.
Substansi Materi Genetik
11. Jawaban: a Tiga hipotesis tentang replikasi DNA sebagai berikut. 1) Re Repli plikas kasii kon konser servat vatif, if, ben bentuk tuk double helix DNA lama tetap, kemudian menghasilkan baru. double helix baru. 2) Re Repl plika ikasi si sem semiko ikonse nserv rvati atif, f, double helix DNA memisahkan diri dan setiap pita tunggal mencetak pita pasangannya. 3) Re Repl plik ikas asii di disp sper ersi sif, f, double helix DNA DNA terputusputus, kemudian segmen-segmen tersebut akan membentuk segmen baru yang akan bergabung dengan segmen lama untuk membentuk DNA baru. 12. Jawaban: b Kromosom berada di dalam inti sel. Eritrosit (sel darah merah) tidak memiliki inti sel sehingga pada eritrosit tidak terdapat kromosom. Sementara itu, neuron, leukosit, sel otot lurik, dan sel otot polos memiliki inti sel yang di dalamnya mengandung kromosom. 13. Jawaban: a Katak betina betina mempunyai kromosom sebanyak 26 buah maka formula kromosomnya adalah 12AA + XX. Sementara itu, formula kromosom pada katak jantan adalah 12AA + XY.
14. Jawaban: b DNA dan RNA memiliki kesamaan pada jenis fosfat dan jenis basa purin. Adapun perbedaan antara DNA dan RNA terletak pada jenis gula, jenis basa pirimidin, fungsi, dan jenis rantai penyusunnya. Jenis gula pada DNA yaitu deoksiribosa, sedangkan pada RNA yaitu gula ribosa. Jenis basa pirimidin pada DNA yaitu timin dan sitosin, sedangkan jenis basa pirimidin pada RNA yaitu urasil dan sitosin. DNA berfungsi mewariskan sifat biologis kepada keturunannya, sedangkan RNA berfungsi menyintesis menyintesis protein dari asam amino. DNA tersusun atas rantai ganda yang berpilin ( double helix ), ), sedangkan RNA tersusun atas rantai tunggal. 15. Jawaban: c DNA berfungsi mencetak RNA dan perencana sintesis protein. Sementara itu, menerjemahkan kode genetika merupakan fungsi dari RNA. Mengatur pergerakan kromosom selama pembelahan sel merupakan fungsi kinetokor. 16. Jawaban: d DNA merupakan polinukleotida yang berbentuk rantai double helix (ganda (ganda berpilin) yang panjang. Setiap nukleotida tersusun atas gula deoksiribosa, basa nitrogen, dan fosfat. Terdapat dua jenis basa nitrogen penyusun DNA yaitu basa purin dan basa pirimidin. Basa purin berupa adenin dan guanin, sedangkan basa pirimidin berupa sitosin dan timin. Sementara itu, asam nukleat yang berupa rantai tunggal dan memiliki susunan basa nitrogen berupa adenin, urasil, guanin, dan sitosin adalah RNA. 17. Jawaban: e Alel ganda merupakan beberapa alel yang menempati lokus yang sama dan memengaruhi bagian yang sama. Adapun gen-gen yang terletak pada lokus yang bersesuaian pada pasangan kromosom homolog disebut alel. 18. Jawaban: a Nukleosida terdiri atas sebuah gula deoksiribosa atau gula deoksiribosa (D) dan sebuah basa nitrogen (B). Nukleosida adalah nukleotida yang tanpa fosfat. Sementara itu, nukleotida adalah nukleosida (D – B) dan fosfat (F). 19. Jawaban: b Susunan basa nitrogen pada dRNA sama dengan susunan pada DNA rantai antisense, hanya dengan mengganti basa nitrogen timin dengan urasil. Rantai an antisense ATG GCC CAT GGA ATC Kod odon on pad ada a RNAd AUG GCC CAU GGA AUC 20. Jawaban: a Berdasarkan letak sentromernya, kromosom dibedakan sebagai berikut. 1) Tel Telosen osentrik trik,, memili memiliki ki satu satu leng lengan an , berbe berbentu ntuk k
seperti batang, letak sentromer berada di ujung kromosom. 2) Me Metas tasent entrik rik,, memili memiliki ki dua dua lenga lengan n sama sama panjang, berbentuk seperti huruf V, dan letak sentromer berada di tengah kromosom. 3) Akro Akrosen sentrik trik,, memili memiliki ki dua dua leng lengan an yang tida tidak k sama panjang, berbentuk seperti huruf J, dan letak sentromernya di dekat ujung kromosom. 4) Subm Submeta etasent sentrik, rik, kedu kedua a leng lengan an ham hampir pir sama panjang, berbentuk seperti huruf L, dan letak sentromernya hampir di tengah kromosom. 21. Jawaban: e Setiap asam amino digabungkan dengan tRNA yang sesuai oleh suatu enzim spesifik yang disebut aminoasil-tRNA sintetase ( aminoacyltRNA synthetase). Adapun RNA polimerase atau sering disebut RNA transkriptase berperan dalam pembentukan RNA. Endonuklease adalah enzim yang berfungsi memotong molekul DNA. DNA polimerase merupakan sebuah enzim yang mengatalisasi reaksi polimerisasi deoksiribonukleotida menjadi rantai DNA pada proses pembentukan DNA. 22. Jawaban: e Translasi dibagi menjadi tiga tahap sebagai berikut. 1) Ini Inisia siasi, si, pada pada tahap tahap ini ini terja terjadi di peng pengkod kodean ean asam amino metionin. 2) El Elon onga gasi, si, pad pada a tahap tahap ini ini asam asam amino amino-a -asam sam amino yang baru terbentuk dengan asam amino metionin membentuk rantai polipeptida. 3) Ter Termin minasi, asi, pad pada a tahap tahap ini rib ribosom osom men mencap capai ai kodon UAA, UAG, dan UGA. 23. Jawaban: a N o. 1. 2. 3.
Jenis RNA
Fungsi RNA
tRNA
Menerjemahkan kodon dari dRNA menjadi asam amino. dRNA dRN A (mRNA) Me Memb mbaw awa a ko kod donda dari riDN DNA A keribos bosom om.. rRNA Mempermudah perekatan spesifik antikodon tRNA dengan kodon dRNA.
24. Jawaban: b Urutan sintesis protein sebagai berikut. 1) DN DNA A di dala dalam m nukle nukleus us memb memben entuk tuk RNA RNA duta duta.. 2) RN RNA A duta duta meni meningg nggalka alkan n nukle nukleus us menu menuju ju sitoplasma dan melekat pada ribosom. 3) RN RNA A transf transfer er mem membaw bawa a asam asam ami amino no dar darii sitoplasma ke ribosom sesuai kodon pada RNA duta. 4) Asam Asam-asa -asam m ami amino no dira dirangk ngkai ai sesu sesuai ai den dengan gan urutan kodon pada RNA duta. 5) Kod Kodon on stop akan ber bertind tindak ak seba sebagai gai ter termina mina-tor dan terbentuklah molekul protein. 25. Jawaban: c Ciri-ciri hasil transkripsi sebagai berikut. 1) Me Meru rupa paka kan n kom kompl plem emen en se sense nse..
Biologi Kelas XII
39
2) 3) 4)
T pad pada a DNA DNA di diga ganti nti U pad pada a RNA RNA.. Merupa Mer upakan kan uta utas s tungg tunggal al yang yang mud mudah ah teru terurai rai.. Merupa Mer upakan kan trip tripletlet-trip triplet let bas basa a N yang dise disebut but kodon. Adapun komplemen antisense adalah DNA yang akan ditranslasi. 26. Jawaban: b Pada sintesis protein terjadi proses pembentukan protein dari urutan asam amino tertentu yang ditentukan oleh setiap tiga basa nitrogen pada rantai polinukleotida. Proses ini terjadi di ribosom. 27. Jawaban: c Transkripsi adalah pembentukan pembent ukan mRNA (messenger RNA/RNA duta) dari salah satu pita DNA dengan bantuan enzim polimerase. Proses ini dapat terjadi pada organisme prokariotik dan eukariotik. Adapun proses yang memerlukan tRNA adalah proses translasi. Proses translasi memerlukan ribosom untuk membaca kode yang ada pada mRNA dengan bantuan tRNA. 28. Jawaban: d Kodon terminasi adalah kodon yang mengakhiri sintesis protein. Kodon ini antara lain UAG dan UGA. Adapun kodon AUG adalah kodon yang digunakan untuk memulai terjadinya sintesis protein. 29. Jawaban: d Tahap translasi pada sintesis protein dimulai dari tRNA membawa asam amino yang sesuai kodon yang dibawa dRNA. Selanjutnya, asam amino saling berikatan membentuk polipeptida. Adapun pilihan jawaban 3) dan 4) termasuk dalam proses transkripsi. 30. Jawaban: e DNA rantai sense: CAC - CCT - CGT - GGT - GTA Kodon dRNA: GUG - GGA - GCA - CCA - CAU Urutan basa amino: valin - glisin - alanin - prolin histidin B. Ur Urai aian an 1. Gambar pada soal merupa merupakan kan gambar gambar struktur kromosom. Bagian A adalah sentromer yang berfungsi mengatur pergerakan kromosom selama pembelahan sel. Bagian B adalah telomer yang berfungsi menjaga stabilitas bagian ujung kromosom agar DNA di daerah tersebut tidak terurai. Adapun bagian C adalah kromonema yang berfungsi menyusun lengan kromosom.
40
Substansi Materi Genetik
2.
D NA
R NA
1.
Ditemu Dit emuka kan n dalam dalam nuk nukleu leus, s, yaitu dalam kromosom, mitokondria, dan kloroplas.
1.
D it it em em uk uk an an d al al am am s it it ooplasma, terutama dalam ribosom dan dalam nukleus.
2.
Berupa Ber upa ra ranta ntaii panj panjang ang da dan n ganda (double helix ). ).
2.
Berup Be rupa a rant rantai ai pen pendek dek dan tunggal.
3.
Fungs Fun gsiny inya a ber berhub hubung ungan an erat dengan penurunan sifat dan sintesis protein.
3.
Fungs Fu ngsiny inya a ber berhub hubun ungan gan erat dengan sintesis protein.
4.
Kadarn Kad arnya ya tid tidak ak dip dipeng engaru aruhi hi oleh aktivitas sintesis protein.
4.
Kada Ka darn rnya ya dip dipen enga garu ruhi hi oleh oleh aktivitas sintesis protein.
5.
Basa Bas a nitr nitroge ogen n terdi terdiri ri atas atas:: • pu purin rin:: adeni adenin n (A) (A) dan dan guanin (G); • pir pirimi imidin din:: timin timin (T) (T) dan dan sitosin (C).
5.
Basa Ba sa nitr nitroge ogen n terdi terdiri ri atas atas:: • pu purin rin:: adeni adenin n (A) (A) dan guanin (G); • piri pirimidi midin: n: uras urasilil (U) dan sitosin (C).
6.
Kompon Kom ponen en gul gulany anya a deo deoksi ksi-ribosa, yaitu ribosa yang kehilangan satu atom oksigen pada atom C nomor 2.
6.
Kompo Kom ponen nengulanya anya D-r D-ribo ibosa sa (pentosa).
3. Gen ditulis ditulis dengan dengan simbol simbol huruf. huruf. Huruf Huruf kapital kapital menunjukkan sifat gen tersebut dominan sedangkan huruf kecil menunjukkan sifat resesif. Gen yang menentukan sifat rambut keriting ditulis dengan huruf K yang menunjukkan sifat dominan dan sifat rambut lurus ditulis dengan huruf k yang menunjukkan sifat resesif. Demikian juga gen mata sipit yang ditulis dengan huruf kapital dominan terhadap gen mata lebar yang ditulis dengan huruf kecil. Jadi, orang yang berambut keriting dan bermata lebar dapat dituliskan dengan KKss atau Kkss. KKss atau Kkss adalah sifat genotipe. Adapun sifat rambut keriting-mata lebar adalah sifat fenotipe yakni sifat yang tampak dari luar. 4. Replikasi Replikasi DNA DNA merupaka merupakan n proses proses pembuata pembuatan n DNA baru. Pembentukan DNA baru terjadi melalui proses pengkopian DNA lama. Secara umum, proses replikasi DNA antara organisme prokariotik dan eukariotik tidak jauh berbeda. Replikasi pada organisme prokariotik maupun eukariotik mengikuti model teori semikonservatif. Perbedaannya terletak pada jenis dan jumlah enzim yang terlibat, kecepatan, dan kompleksitas replikasi DNA. 5. Pada gambar gambar,, bagian bagian nomor nomor 1 berika berikatan tan dengan dengan fosfat dan basa nitrogen sehingga dapat diketahui bahwa bagian nomor 1 adalah gula deoksiribosa. Basa nitrogen yang ditunjuk nomor 2 dan 4 adalah basa pirimidin. Basa pirimidin terdiri atas sitosin dan timin. Pada gambar terlihat bahwa nomor 2 dihubungkan oleh dua ikatan hidrogen dengan nomor 3. Timin akan selalu dihubungkan oleh dua ikatan hidrogen dengan adenin sehingga dapat disimpulkan bahwa nomor 2 adalah timin (T) dari golongan pirimidin dan nomor 3 adalah adenin (A) dari golongan purin. Sementara itu, basa nitrogen
nomor 4 dihubungkan oleh tiga ikatan hidrogen dengan basa nitrogen nomor 5. Sitosin akan selalu dihubungkan oleh tiga ikatan hidrogen dengan guanin sehingga dapat disimpulkan bahwa nomor 4 adalah sitosin (C) dari golongan pirimidin dan nomor 5 adalah guanin (G) dari golongan purin. police ice lin line e pada TKP untuk 6. Tujua Tujuan n polis polisii mema memasan sang g pol mengamankan barang bukti serta mencegah agar orang lain tidak masuk ke TKP sehingga tidak meninggalkan sidik jari di TKP. Sidik jari dapat membantu petugas forensik menemukan sidik jari pelaku kejahatan. Sidik jari sangat penting karena dapat mengetahui identitas pelaku. DNA yang digunakan untuk penyelidikan sidik jari adalah DNA mitokondria dan DNA inti sel. DNA ini diperoleh dari berbagai sumber yang memungkinkan adanya sel manusia yang menempel seperti benda yang memungkinkan mengandung bekas ludah, misal gelas bekas minum, puntung rokok, ceceran darah, rambut, dan sumber-sumber lain. Oleh karena itu, polisi segera mengamankan lokasi/TKP agar buktibukti yang tertinggal tidak rusak karena tercampur dengan DNA orang lain.
7. Pada umumn umumnya ya sel tubuh tubuh normal normal memilik memilikii kromosom yang selalu berpasangan. Sementara itu, kromosom dalam sel kelamin tidak berpasangan. Jadi, pada manusia dengan formulasi kromosom 46 XY berarti ia memiliki 46 kromosom autosom dan memiliki kromosom seks XY.
8. Ekspresi gen merup merupakan akan proses penerj penerjemahan emahan informasi yang dikode dalam urutan DNA menjadi urutan asam amino. Ekspresi gen terjadi melalui proses sintesis protein. Proses tersebut berlangsung melalui dua tahap yaitu transkripsi dan translasi. Pada tahap transkripsi urutan rantai nukleotida template (cetakan) dari DNA rantai ganda disalin untuk menghasilkan rantai RNA. Selanjutnya, terjadi sintesis polipeptida dengan urutan spesifik berdasarkan rantai RNA yang dibuat pada tahap transkripsi. Pada tahap translasi terjadi penerjemahan urutan nukleotida pada rantai ran tai RNA duta menjadi urutan asam amino untuk membentuk polipeptida. 9. Gambar pada soal menunju menunjukkan kkan inisiasi inisiasi pada tahap translasi. Pada tahap ini, ribosom kecil mengikatkan diri pada mRNA dan tRNA inisiator. Ribosom melekat pada salah satu ujung mRNA. Di dekat pelekatan tersebut terdapat kodon start AUG (membawa kode genetik membentuk asam amino metionin). Kodon ini yang memberikan sinyal dimulainya proses translasi. 10. Apabila terjadi kesalaha kesalahan n dalam dalam penerje penerjemahan mahan kode genetik, protein yang dibentuk juga akan keliru sehingga enzim yang dihasilkan tidak sesuai dengan keperluan tubuh. Akibatnya, akan terjadi gangguan metabolisme.
Biologi Kelas XII
41
Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. meng menganali analisis sis prose proses s pembe pembelaha lahan n sel; sel; 2. meny menyajik ajikan an data hasil hasil analis analisis is pembela pembelahan han sel. sel. Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik: 1. rajin beribadah beribadah sebagai wujud wujud rasa syukur kepada kepada Tuhan terhadap keteraturan keteraturan siklus siklus sel sehingga sehingga dapat tumbuh dan berkembang dengan baik; 2. bersikap ilmiah bertanggung jawab dan dan berani mengemukak mengemukakan an pendapat pendapat dengan sopan.
Pembelahan Sel
Pembelahan Amitosis, Mitosis, dan Meiosis
• • • •
Mendiskus Mendi skusikan ikan perbe perbedaan daan pemb pembelaha elahan n amitos amitosis, is, mitosis, dan meiosis melalui pengamatan gambar. Melakuka Mela kukan n penga pengamatan matan tahap pembe pembelaha lahan n mitosis pada ujung akar tumbuhan. Mengiden Meng identifi tifikasi kasi tahap tahapan an pembelah pembelahan an meiosi meiosis s melalui pengamatan gambar. Membedakan Membe dakan pemb pembelaha elahan n mitos mitosis is deng dengan an meiosis melalui pengamatan gambar.
• • • • • • • • •
42
Gametogenesis
• •
•
Mengurai Meng uraikan kan pros proses es gamet gametogen ogenesis esis pada hewa hewan n dan tumbuhan. Membuat Mem buat baga bagan n gametog gametogenes enesis is yang yang meli meliputi puti bagan spermatogenesis, oogenesis, mikrosporagenesis, dan makrosporogenesis. Mengurai Meng uraikan kan kete keterkai rkaitan tan anta antara ra pembel pembelahan ahan meiosis dengan fertilisasi dalam siklus hidup seksual manusia.
Rajin beribad beribadah ah sebagai sebagai wujud wujud rasa rasa syukur syukur kepada kepada Tuhan Tuhan terhadap terhadap keteratur keteraturan an siklus siklus sel sel sehingga dapat tumbuh dan berkembang dengan baik. Bersikap Bers ikap ilmiah ilmiah,, bertanggu bertanggung ng jawab, jawab, dan berani berani mengemuk mengemukakan akan pendap pendapat at dengan dengan sopan. sopan. Mampu Mamp u menjelask menjelaskan an pengertian pengertian dan dan tujuan pembel pembelahan ahan amitos amitosis, is, mitosi mitosis, s, dan meiosis meiosis.. Mampu Mamp u mengi mengident dentifik ifikasi asi taha tahapan pan pemb pembelah elahan an mito mitosis. sis. Mampu Mamp u mengi mengident dentifik ifikasi asi tahap tahapan an pemb pembelah elahan an meio meiosis sis.. Mampu Mamp u menguraika menguraikan n perbedaan perbedaan pembelah pembelahan an mitosis mitosis dan meiosi meiosis s melalui melalui pengamat pengamatan an gambar. gambar. Mampu Mamp u menjela menjelaskan skan prose proses s gametog gametogesis esis pada hewa hewan n dan tumbu tumbuhan. han. Mampu Mam pu mem membua buatt bag bagan an gam gameto etogen genesi esis. s. Mampu menjel menjelaska askan n keterkaitan keterkaitan antara antara pembelah pembelahan an meiosis meiosis dengan dengan fertilis fertilisasi asi dalam dalam siklus siklus hidup seksual manusia.
Pembelahan Sel
A. Pilih Pilihan an Gan Ganda da 1. Jawaban: e Pembelahan mitosis dan amitosis bertujuan untuk memperbanyak sel, sedangkan pembelahan meiosis berperan dalam menghasilkan gamet. 2. Jawaban: a Interfase merupakan tahap persiapan untuk mitosis. Interfase merupakan fase terpanjang dalam siklus sel. Pada tahap ini sel tidak menunjukkan adanya perubahan morfologi, tetapi aktif melakukan metabolisme sehingga membutuhkan banyak energi. 3. Jawaban: a Siklus sel dapat dibedakan menjadi dua, yaitu interfase dan fase mitosis. Saat interfase terjadi peningkatan aktivitas kimiawi dan replikasi DNA selanjutnya terjadi fase mitosis yang meliputi proses kariokinesis dan sitokinesis. Kariokinesis adalah pembelahan inti sel menjadi dua dan sitokinesis adalah pembelahan sitoplasma menjadi dua bagian. Setelah fase-fase tersebut dilalui, terbentuklah dua sel anakan. 4. Jawaban: b Pada tahap profase, membran inti dan anak inti i nti menghilang serta satu kromosom menduplikasi diri menjadi sepasang kromatid. Sementara itu, pada tahap anafase benang-benang spindel memendek, sentromer membelah, dan kromatid terpisah. Terdapat Terda pat tiga period periode e selama interfase interfase yaitu periode periode tumbuh pertama, periode sintesis, dan periode tumbuh kedua. 5. Jawaban: c DNA (materi genetik) sel direplikasi (duplikasi) selama interfase sel pada fase sintesis (S). Pada fase profase dan fase sitokinesis terjadi proses pembelahan sel tanpa terjadi sintesis DNA. Pada fase G1 interfase dan fase G2 interfase tidak terjadi sintesis DNA maupun proses pembelahan sel. 6. Jawaban: c Pada profase I tahap diploten, kromosom homolog saling menjauhi sehingga terbentuk perlekatan berbentuk X yang disebut kiasma. Kiasma merupakan tempat terjadinya peristiwa pindah silang. Adanya peristiwa pindah silang dapat mengakibatkan terjadinya mutasi kromosom pada sel anakan.
7. Jawaban: a Dalam setiap sentromer ada dua kinetokor yang mengakibatkan pasangan kromatid tertarik ke arah yang berlawanan. Perlekatan kromosom homolog terjadi pada pembelahan meiosis. Sintesis protein berhenti saat memasuki profase hingga telofase. Sel memiliki masa aktif membelah yang berbedabeda, sehingga tidak seumur hidupnya membelah. Contoh mitosis yaitu saat terjadi pertumbuhan pert umbuhan organ, penggantian sel rusak, sedangkan pembentukan spermatozoa dan ovum melalui meiosis. 8. Jawaban: a Adanya sel anakan yang haploid menjaga identitas spesies dari generasi ke generasi. Variasi genetik akan menjaga daya adaptasi individu terhadap lingkungan hidupnya. 9. Jawaban: d Sindrom Klinefelter merupakan kelainan genetik pada laki-laki yang diakibatkan oleh kelebihan kromosom X. Penderita sindrom Klinefelter memiliki kromosom seks XXY. Kelebihan kromosom X ini diakibatkan oleh peristiwa nondisjuction pada saat pembelahan meiosis, yaitu kegagalan sepasang kromosom seks untuk memisah selama proses meiosis yaitu pada tahap anafase. 10. Jawaban: c Ciri-ciri pembelahan sel pada tahap profase sebagai berikut. 1) Ben Benan ang g kroma kromatin tin men meneb ebal al dan dan mem memen ende dek k menjadi kromosom. 2) Set Setiap iap ben benan ang g kromo kromosom som men mengga ggand ndaka akan n diri diri membentuk kromatid. 3) Me Memb mbra ran n int intii mel meleb ebur ur.. 4) Se Sentr ntrio ioll membe membent ntuk uk bena benang ng spin spinde del. l. Tahap telofase yang terjadi pada sel somatik (pembelahan mitosis) akan menghasilkan sel anakan yang bersifat dipolid (2n). Pada tahap interfase terjadi aktivitas kimiawi sebagai berikut. 1) Pem Pembe bentu ntukan kan or orga gane nell sel sel (fa (fase se G1). 2) Ada Adany nya a repl replika ikasi si DNA DNA (fas (fase e sintes sintesis) is).. 3) Ter Terjad jadii replik replikasi asi sentr sentriol iol dan dan penin peningka gkatan tan energi cadangan (fase G2). Kromatid berada di bidang ekuator merupakan ciri tahap metafase. Kromatid menuju kutub berlawanan merupakan ciri tahap anafase.
Biologi Kelas XII
43
B. Ur Urai aian an 1. Interfase merupa merupakan kan tahap persiap persiapan an untuk untuk mitosis. Interfase merupakan fase terpanjang dari siklus sel. Pada saat interfase, sel tidak menunjukkan adanya perubahan morfologi, tetapi sel tersebut aktif melakukan metabolisme. Tahap-tahap dalam interfase sebagai berikut. a. Fase gap-1 (G1) Pada fase ini sel-sel belum mengadakan replikasi DNA sehingga DNA masih berjumlah satu salinan dan bersifat diploid (2n). b. Fase si sinte tesi sis s (S (S) Pada fase ini DNA dalam inti mengalami replikasi sehingga dihasilkan dua salinan dan diploid. c. Fase gap-2 (G2) Pada fase ini replikasi DNA sudah selesai selesa i dan sel siap mengadakan pembelahan. 2. Amitosis merupa merupakan kan salah satu cara cara reprodu reproduksi ksi aseksual pada organisme uniseluler, misalnya bakteri dan Protozoa. Pada pembelahan ini setiap sel membelah menjadi dua (pembelahan biner). Pembelahan inti diikuti dengan pembagian sitoplasma. Setiap sel anakan mempunyai ukuran dengan pembagian sitoplasma yang sama. Selanjutnya, diikuti dengan pembagian DNA baru. Pembelahan amitosis pada organisme uniseluler bertujuan untuk berkembang biak sehingga dapat melestarikan jenisnya. 3. Pembelahan Pembelahan mitos mitosis is sel hewan hewan dan tumbuh tumbuhan an sebenarnya serupa. Perbedaannya Perbedaann ya ada pada saat sitokinesis serta berkaitan dengan struktur tambahan yang mengatur pergerakan kromosom. Pada sel hewan, sitokinesis dimulai dengan penggentingan pada bagian tengah membran sel,
A. Pilih Pilihan an Gan Ganda da 1. Jawaban: a Pada spermatogenesis, spermatogonium tumbuh menjadi spermatosit primer melalui proses pembelahan pembelaha n mitosis. Selanjutnya, spermatosit primer membelah secara meiosis menjadi spermatosit sekunder. Spermatosit sekunder akan membelah secara meiosis menjadi spermatid. Spermatid akan mengalami diferensiasi menjadi sperma. Pada oogenesis, oogonium tumbuh menjadi oosit primer melalui proses pembelahan mitosis. Selanjutnya, oosit primer membelah secara meiosis menjadi oosit sekunder. Salah satu oosit primer mengalami meiosis I membentuk badan kutub primer. 44
Pembelahan Sel
antara dua kutub. Membran sel yang menggenting akhirnya membelah sel menjadi dua sel anakan. Penggentingan membran ke dalam merupakan hasil dari tarikan mikrofilamen. Pada sel tanaman, vesikel dari aparat Golgi bergabung bersama di tengah sel sehingga terbentuk bidang pembelahan. Bidang pembelahan berkembang menjadi dinding sel baru dan sel induk membelah menjadi dua sel anakan. Pada sel hewan terdapat sentriol, pada sel tumbuhan tidak. 4. Dua hal hal yang paling paling pentin penting g dalam dalam hal ini ini adalah ah munculmunculnya variasi genetik dan dan produksi sel-sel haploid haploid (gamet) (gamet).. Variasi genetik sangat penting karena memungkinkan keturunannya menjadi berbeda dari orang tua, dengan mendapatkan setengah dari kromosom induk betina dan setengahnya lagi induk jantan. jant an. Varias Variasii genetik genetik memun memungkin gkinkan kan organ organisme isme multiseluler untuk lebih mampu beradaptasi dengan lingkungan yang berubah-ubah. Pembelahan meiosis menghasilkan sel haploid dari sel diploid. Tanpa meiosis setiap generasi baru akan memiliki dua kali lipat jumlah kromosom dari orang tua mereka. Dengan adanya pengurangan jumlah sel kromosom gamet menjadi setengah kromosom sel induk maka pembelahan meiosis dapat mempertahankan jumlah jum lah kro kromos mosom om sela selalu lu sam sama a pad pada a sua suatu tu ind individ ividu. u. 5. Peristiwa yang terjadi selama tahap metafase sebagai berikut. a. Ben Benang ang-be -benan nang g spind spindel el terl terliha ihatt semak semakin in jela jelas. s. b. Ben Benang ang-be -benan nang g spin spindel del men mengika gikatt sen sentrom tromer er dari setiap kromosom. c. Kro Kromo moso som m bera berada da di di daer daerah ah ekua ekuator tor se sel. l. d. Set Setiap iap kro kromos mosom om masi masih h terd terdiri iri ata atas s dua dua kromatid yang terkait pada sentromernya. e. Pad Pada a setia setiap p sentr sentrome omerr ada ada dua dua kinet kinetoko okorr yang yang masing-masing dikaitkan dengan benang spindel.
2. Jawaban: c 1) Se Sell yang yang masih masih meng mengan andu dung ng pasan pasanga gan n kromosom homolog yaitu oogonium dan oosit primer. Oogonium dan oosit primer belum mengalami pembelahan reduksi sehingga kromosom homolog masih berpasangan. 2) Oosi Oositt sekun sekunder der mer merupa upakan kan has hasilil mei meiosis osis I. Sel ini berisi satu pasangan kromosom. 3) Oot Ootid id mer merupa upakan kan has hasil il meio meiosis sis II. Oot Ootid id mengandung kromatid. 4) Ovu Ovum m merup merupaka akan n perkem perkemban banga gan n dari dari ootid.
Dari bagan tampak bahwa kromosom yang mempunyai 4 lengan dengan sifat n adalah spermatosit sekunder.
3. Jawaban: c Pembelahan meiosis I
Spermatogonium (2n)
Pembelahan meiosis II
Diferensiasi
9. Jawaban: d Pembelahan meiosis terjadi pada proses gametogenesis yaitu proses pembentukan sel gamet. Sementara itu, pada proses pembentukan dan perkecambahan spora serta pembentukan daun terjadi pembelahan mitosis. Adapun zigot merupakan hasil pertemuan sel kelamin jantan jant an dan betina. Zigot mengalami pembelahan secara mitosis.
Spermatosit primer (2n) Spermatosit sekunder Spermatid (n) (n)
Sperma (n)
4. Jawaban: d Spermatogonium dan sel spermatosit primer belum mengalami meiosis sehingga memiliki kromosom 2n, spermatid dan spermatozoid sudah mengalami meiosis sehingga memiliki kromosom n. Jumlah kromosom manusia adalah 46. 5. Jawaban: e Satu sel mikrosporosit atau sel induk mikrospora yang mengalami mikrosporogonesis akan menghasilkan 4 sel serbuk sari. Jadi, 20 sel induk mikrospora akan menghasilkan mengha silkan 20 × 4 = 80 serbuk sari. 6. Jawaban: b Reduksi kromosom terjadi pada saat spermatosit primer yang bersifat diploid (ditunjuk oleh nomor 2) mengalami pembelahan meiosis I membentuk dua spermatosit sekunder yang bersifat haploid (ditunjuk oleh nomor 3). 7. Jawaban: b I badan i s s o primer i o e m →
kutub (n) I I tumbuh i s oogonium → oosit primer → s o ootid → ovum (n) i o → e ( 2n ) ( 2 n) oosit m → s ek ek un un de de r badan kutub (n) s ek un d e r ( n )
8. Jawaban: a
Spermatogonium (2n)
Pembelahan meiosis I
Pembelahan meiosis II
Spermatosit primer (2n)
Diferensiasi
Spermatosit sekunder Spermatid (n) (n)
Sperma (n)
10. Jawaban: d Spermatosit primer bersifat diploid karena belum mengalami meiosis. Badan polar, spermatid, dan spermatozoa merupakan hasil pembelahan meiosis yang bersifat haploid. B. Ur Urai aian an 1. Spermatog Spermatogenes enesis is pada laki-lak laki-lakii terjadi terjadi seumur hidup hidup.. Sementara itu, oogonesis pada wanita terjadi saat wanita tersebut mengalami menopause, biasanya terjadi pada umur 45–55 tahun. 2. No.. No
Pembeda
1.
Jumlah sel anak yang fungsional Nama sel yang dibentuk Tempat terjadinya
2. 3.
Spermatogenesis
Oogenesis
4 Sperma Testis
1 Sel telur Ovarium
3. Proses Proses pembentuka pembentukan n gamet gamet betina betina pada pada alat kelamin betina tumbuhan disebut juga megasporogenesis. Megasporogenesis terjadi di dalam bakal buah atau ovarium dan menghasilkan megaspora. Sel induk megaspora mengalami pembelahan meiosis I dan meiosis II membentuk empat sel megaspora haploid. Pada Angiospermae, hanya satu sel megaspora yang fungsional dan tiga lainnya lai nnya mengalami degenerasi. Selanjutnya, sel megaspora yang fungsional tersebut mengalami tiga kali kariokinesis menghasilkan delapan inti haploid. Selanjutnya, dari delapan inti tersebut, tiga inti di mikrofil membentuk dua sel sinergid dan satu sel telur, dua inti di tengah membentuk sel kutub, serta tiga inti di kalaza membentuk tiga sel antipoda. 4. Tidak. Bagian serbuk sari yang yang membuah membuahii ovum adalah inti sperma. Serbuk sari tumbuhan ketika memasuki buluh serbuk sari mengalami perkembangan lebih lanjut. Inti serbuk sari membelah secara mitosis membentuk tiga inti haploid yaitu 1 inti vegetatif dan 2 inti generatif. Inti generatif terdiri atas 2 inti sperma. Kedua inti sperma tersebut memiliki fungsi yang berbeda. Satu inti sperma membuahi ovum dan membentuk embrio.
Biologi Kelas XII
45
Adapun inti sperma yang lain membuahi kandung lembaga membentuk endosperma yang berperan sebagai makanan cadangan. 5. Serbuk Serbuk sari merupa merupakan kan sel kelamin kelamin tumbuhan. Pembentukan sel kelamin tumbuhan disebut mikrosporogenesis. sporogenesis terjadi dalam kepala sari.
jantan ja ntan jantan MikroDalam
A. Pili Pilihan han Gan Ganda da 1. Jawaban: Jawaban: d Ciri-ciri tahap pembelahan profase sebagai berikut. 1) Nuk Nukleu leus s (memb (membran ran inti dan ana anak k inti) inti) men mengghilang. 2) Be Benan nangg-be benan nang g kromati kromatin n memben membentuk tuk kromosom. 3) Kro Kromo mosom som men mendup duplik likasi asi diri diri menj menjadi adi sepasang kromatid. 4) Sen Sentrio trioll membe membelah lah dan ber berger gerak ak ke ara arah h kutub. kutub. Di sekitar sentriol terbentuk benang-benang spindel. Tahap pembelahan berupa benang spindel memendek dan tiap-tiap kromatid yang berpasangan berpisah merupakan ciri tahap anafase. Setiap kromatid menuju bidang ekuator merupakan ciri-ciri tahap metafase. 2. Jawaban: Jawaban: d Meiosis menghasilkan empat sel anakan yang ju ml ah kr om omos os om ny a se pa ru ruh h da dari ri ju ml ah kromosom sel induk. Jadi, sel anakan bersifat haploid. Sementara itu, mitosis menghasilkan dua sel anakan yang identik dengan sel induk (diploid). 3. Jawaban: c Peristiwa yang terjadi pada tahap diploten adalah kromosom homolog saling menjauhi sehingga terbentuk perlekatan berbentuk X yang disebut kiasma. Kromosom homolog saling berdekatan dan berpasangan terjadi pada tahap zigoten. Membran nukleus menghilang terjadi pada tahap diakinesis. Kromatin berubah menjadi kromosom terjadi pada tahap leptoten. Terbentuknya benang-benang spindel terjadi pada tahap diakinesis. 4. Jawaban: c Gambar tersebut menunjukkan pembelahan sel secara mitosis pada tahap anafase dengan ciriciri sebagai berikut. 1) Ben Benang ang-be -bena nang ng spi spinde ndell meme memende ndek. k. 2) Kr Krom omat atid id menu menuju ju kutu kutub b berla berlawa wana nan. n. 3) Mu Mula laii terj terjad adii sito sitoki kine nesi sis. s. Pada metafase, kromosom berada di bidang ekuator. Pada tahap telofase mulai terbentuk membran inti. 46
Pembelahan Sel
kepala sari terdapat mikrosporosit (sel induk mikrospora). Mikrosporosit mengalami pembelahan meiosis I dilanjutkan meiosis II sehingga menghasilkan empat mikrospora. Mikrospora akan berkembang membentuk serbuk sari.
5. Jawaban: d Kiasma dapat diamati pada saat kromosom homolog saling menjauhi. Peristiwa ini terjadi pada tahap diploten. Pada tahap zigoten, kromosom homolog saling berdekatan dan berpasangan. Pada tahap leptoten, kromosom berubah menjadi kromomer. Pada tahap pakiten, tiap kromosom melakukan replikasi sehingga terbentuk tetrad/ bivalen. 6. Jawaban: c Ciri-ciri sel pada tahap metafase I yaitu inti dan nukleolus menghilang (2), terbentuk benangbenang spindel (4), dan kromosom homolog bergerak ke bidang ekuator. Ciri-ciri telofase I yaitu membran inti dan anak inti kembali terbentuk, sel anakan berpisah (5), dan terbentuk 2 sel anakan haploid (3). Terlihat benang-benang halus pada nukleus (1) merupakan ciri sel pada tahap profase. Kromosom homolog berpisah dan bergerak ke kutub berlawanan tanpa pemisahan sentromer (6) merupakan ciri sel pada tahap anafase I. 7. Jawaban: c Pada semua fase pembelahan sel, kromosom selalu terlihat, sedangkan pada interfase (fase istirahat) kromosom tidak terlihat. Kromosom terbentuk dari penebalan dan pemendekan kromatin yang terjadi pada awal pembelahan sel (profase). 8. Jawaban: b Pada gambar terlihat bahwa sedang terjadi proses pembelahan sel yaitu membran inti menghilang, diikuti dengan pembentukan kromosom dari benang kromatin. Terlihat pula dua sentriol yang bergerak ke arah kutub yang berlawanan. Selanjutnya, setiap kromosom melakukan replikasi menjadi dua kromatid dengan sentromer yang masih menyatu. Pada tahapan terakhir tampak kromosom homolog saling menjauhi sehingga terbentuk perlekatan berbentuk X (terjadi peristiwa pindah silang). Tahapan pembelahan tersebut merupakan ciri-ciri tahap profase I pada pembelahan meiosis. Di dalam gambar tersebut tidak terlihat adanya peristiwa mutasi yang mengakibatkan pertukaran genetik atau mengganggu tahapan profase.
9. Jawaban: e 1) Pad Pada a akhir akhir pro profas fase e nukle nukleus us lenya lenyap p dan dan terbentuk dua pasang sentriol yang bergerak ke arah kutub berlawanan dan terdapat spindel. 2) Pad Pada a metaf metafase ase II spind spindel el meng menghub hubun ungka gkan n sentromer dengan kutub pembelahan, kromatid di bidang ekuator. 10. Jawaban: c Sitokinesis adalah peristiwa terbaginya sitoplasma menjadi dua bagian. Peristiwa ini dimulai pada akhir anafase dan selesai pada akhir telofase. Pada tahap awal profase, benang-benang kromatin dalam inti sel membentuk kromosom. Pada tahap awal metafase, benang-benang spindel mengikat sentromer dari setiap kromosom. kromosom . Pada tahap awal telofase, bentuk kromatid di kutub menjadi kompak. Pada akhir metafase, kromosom berada di daerah ekuator. Pada akhir telofase terjadi pembagian sitoplasma menjadi dua bagian. Peristiwa itu disebut sitokinesis. 11. Jawaban: e Kromatid telah sampai di kutub berlawanan terjadi pada tahap telofase. Peristiwa Perist iwa lain yang terjadi pada tahap telofase yaitu kromatid menipis dan memanjang membentuk kromatin, kumpulan kromatin membentuk anak inti, terbentuk membran nukleus di luar anak inti, dan sitokinesis selesai. 12. Jawaban: e Pada fase G1, sel mengalami pertumbuhan di mana terjadi sintesis organel-organel. Pada fase S terjadi sintesis DNA replikasi. Pada G2 sintesis DNA replikasi selesai. 13. Jawaban: a Profase I pada meiosis I meliputi 5 tahapan berikut. berikut . 1) Lep Leptote toten: n: krom kromatin atin mem memend endek ek dan men meneba eball (terbentuk kromosom). 2) Zigo Zigoten ten:: sentr sentroso osom m memb membela elah h men menjad jadii dua dua dan bergerak ke kutub yang berlawanan. Kromosom homolog berpasangan disebut bivalen/tetrad. 3) Paki Pakiten ten:: tiap tiap krom kromoso osom m memb membela elah h men menjad jadii dua kromatid (duplikasi kromosom) dan sentromer masih menyatu dan belum membelah. 4) Dip Diplot loten en:: dua kro kromos mosom om homo homolog log yan yang g berpasangan memisahkan diri. 5) Dia Diakine kinesis: sis: dua sen sentrio trioll samp sampai ai pad pada a kutub kutub yang berlawanan, terbentuk spindel, membran inti, dan nukleus menghilang.
14. Jawaban: d Pada waktu meiosis I terjadi reduksi jumlah kromosom dari 2n menjadi n (22 buah menjadi 11). Pada profase II terjadi duplikasi kromosom sehingga pada saat metafase II jumlah kromosom dua kali semula yaitu 22 buah. 15. Jawaban: b Pada saat metafase kromosom berjajar di bidang ekuator (bidang pembelahan) sehingga mudah untuk diamati. Terbentuknya kromatid terjadi pada fase profase. Kromatid berubah menjadi kromatin terjadi pada fase telofase. Kromatin berubah menjadi kromosom terjadi pada fase profase. Kromosom bergerak ke kutub yang berlawanan terjadi pada fase anafase. 16. Jawaban: b Pembelahan mitosis berfungsi untuk pertumbuhan, perbaikan sel rusak, dan pergantian sel yang mati. Pembelahan mitosis meliputi kariokinesis dan sitokinesis. Pembelahan amitosis terjadi terj adi pada sel prokariotik. Pembelahan meiosis berfungsi untuk pembentukan gamet. 17. Jawaban: d Tunas tersusun dari sel-sel meristem yang aktif membelah sehingga sangat tepat untuk dijadikan bahan pengamatan pembelahan sel secara mitosis. Biji, daun, bunga, dan batang tersusun dari jaringan dewasa yang sudah tidak aktif membelah. 18. Jawaban: c Oogenesis adalah proses pembentukan sel kelamin betina. Proses ini terjadi di dalam ovarium. Oviduk merupakan tempat berlangsungnya pembuahan. Uterus (rahim) merupakan tempat perkembangan janin. Serviks merupakan leher rahim yaitu bagian bawah rahim yang menyempit. 19. Jawaban: a Sel induk telur (oogonium) mengalami pertumbuhan menjadi oosit primer. Oosit primer bermeiosis membentuk oosit sekunder dan badan kutub primer. Badan kutub primer mengalami pembelahan membentuk dua badan kutub sekunder, tetapi ada juga ju ga ya yang ng me meng ngal alam amii de dege gene nera rasi si se sebe belu lum m me memb mbel elah ah.. Oosit sekunder mengalami meiosis lagi membentuk badan kutub sekunder dan ootid. Badan kutub sekunder mengalami degenerasi, sedangkan ootid berkembang menjadi ovum. 20. Jawaban: a Pada saat megasporogenesis, megasporosit mengalami meiosis I membentuk sepasang sel yang bersifat haploid. Selanjutnya, sel tersebut membentuk empat sel megaspora haploid.
Biologi Kelas XII
47
21. Jawaban: d No.
Mitosis
Meiosis
1.
Kromosom sel anak bersifat diploid (2n) Berfungsi untuk pertumbuhan Menghasilkan 2 sel anakan Sel anakan identik dengan sel induk Terjadi pada sel-sel somatis
Kromosom sel anakan bersifat haploid (n) Untuk menghasilkan sel kelamin Menghasilkan 4 sel anakan Sel anakan secara genetik tidak identik Terjadi pada sel gamet
2. 3. 4. 5.
22. Jawaban: d Pembelahan meiosis I
Pembelahan meiosis II
Diferensiasi
Spermatogonium (2n)
Spermatosit primer (2n) Spermatosit sekunder Spermatid (n) (n)
Sperma (n)
23. Jawaban: e Ciri fase profase yaitu kromosomnya menebal, membran intinya tidak tampak, dan memiliki dua sentriol yang tampak menuju ke kutub yang berbeda. Kromosom berjajar di bidang ekuator pada fase metafase. Selanjutnya kromosom homolog menuju kutub berlawanan pada fase anafase. Pada fase telofase, kromosom menipis menjadi benang kromatin dan inti sel muncul kembali. Fase interfase disebut fase istirahat. Pada saat sel diamati tampak adanya inti sel dan membran inti sel. 24. Jawaban: c Gambar tersebut menunjukkan pembelahan sel secara mitosis pada tahap metafase. Pada tahap ini terbentuk benang-benang spindel dan kromosom berada di bidang ekuator. Selanjutnya, kromatid bergerak menuju kutub-kutub yang berlawanan. Perilaku kromosom ini terjadi pada tahap t ahap anafase. Adapun kromosom berduplikasi menjadi dua kromatid terjadi pada tahap profase. Sinapsis antarkromosom homolog terjadi pada tahap profase I pada pembelahan meiosis. Kromosom tidak tampak, tetapi butiran kromosom tampak jelas merupakan ciri-ciri pembelahan meiosis pada tahap profase I.
48
Pembelahan Sel
25. Jawaban: c Serbuk sari yang sudah masak akan berkecambah dan siap membuahi sel telur. Serbuk sari tersebut mengandung satu inti vegetatif dan dua inti generatif. Dengan demikian, serbuk sari yang telah masak mengandung tiga inti haploid. 26. Jawaban: b Contoh pembelahan meiosis pada pembentukan sel spermatozoa, ovum, dan serbuk sari. Pembentukan zigot terjadi karena adanya fertilisasi atau pembuahan inti sel sperma dengan inti sel telur. Embrio terbentuk karena sel penyusun zigot mengalami pembelahan mitosis. 27. Jawaban: a Kandung lembaga yang masak terdiri dari 1 sel telur didampingi 2 sel sinergid di daerah mikrofil, 3 antipoda di kalaza, dan 2 inti kutub yang menyatu di tengah membentuk sel kutub. 28. Jawaban: c Jumlah kromosom kelamin adalah setengah jumlah kromosom sel tubuh. Setengah dari 44 adalah 22. 29. Jawaban: b Mikrosporogenesis terjadi di dalam kepala sari. Mikrosporogenesis diawali pembelahan meiosis. Mikrosporosit menghasilkan mikrospora. Mikrospora berkembang menjadi serbuk sari. Megasporosit menghasilkan megaspora yang membelah menjadi sel telur. 30. Jawaban: c Megasporosit mengalami pembelahan meiosis I dan meiosis II membentuk empat sel megaspora, tiga di antaranya kemudian mengalami degenerasi. Inti sel megaspora sisanya mengalami tiga kali kariokinesis sehingga terbentuk delapan inti haploid dalam megaspora. Selanjutnya, dari delapan inti tersebut, tiga inti di mikrofil membentuk dua sel sinergid dan satu sel telur, dua inti di tengah membentuk sel kutub, dan tiga inti di kalaza membentuk tiga sel antipoda. B. Ur Urai aian an 1. Pembelahan Pembelahan reduksi yaitu pembel pembelahan ahan sel induk induk diploid (2n) menghasilkan empat sel anakan yang haploid (n). Setiap sel anakan mengandung separuh kromosom sel induk, yaitu haploid. Pembelahan ini terjadi pada proses pembentukan sel gamet (sel kelamin) yang terjadi pada organ reproduktif. Pada hewan dan manusia, sperma yang haploid dihasilkan di dalam testis dan dan sel telur haploid dihasilkan di dalam ovarium. Pada tumbuhan berbunga, sel gamet dihasilkan di dalam putik dan benang sari.
2. Materi genetik manusia berupa DNA yang terdiri terdiri atas gen-gen. DNA ini melekat pada protein histon dan membentuk benang-benang kromatin yang dapat menyerap warna. Kromatin dijumpai pada fase profase awal yang selanjutnya mengalami kondensasi menjadi kromosom. Kromosom ini memiliki set duplikasi sehingga terdiri atas dua sisi yang melekat pada bagian sentromer. Tiap sisi kromosom disebut kromatid karena berisi materi genetik yang identik disebut kromatid bersaudara. Kromatid dan kromosom tampak dari profase akhir hingga telofase sel dan paling jelas ketika metafase sel.
6. Pada dasarnya dasarnya,, pembelaha pembelahan n sel sel dibedakan dibedakan menjad menjadii 2 macam, yaitu pembelahan sel secara langsung dan secara tak langsung. Pembelahan sel secara langsung jika proses pembelahan tidak didahului dengan pembentukan gelendong pembelahan dan penampakan kromosom. Adapun pembelahan sel secara tak langsung jika proses pembelahan didahului dengan pembentukan gelendong pembelahan dan penampakan kromosom. Pembelahan sel secara langsung disebut amitosis, sedangkan pembelahan secara tidak langsung meliputi pembelahan mitosis dan pembelahan meiosis.
3. Pada sel sel hewan, hewan, sitokines sitokinesis is terjadi terjadi karena karena adanya adanya tarikan mikrofilamen aktif dan meiosis. Tarikan terhadap membran sel ke dalam ini membentuk alur al ur pembelahan sehingga sel terbelah dua. Pada sel tumbuhan, sitokinesis terjadi akibat vesikel-vesikel yang membawa materi dinding sel berkumpul di tengah sel membentuk bidang ekuator. Penyatuan vesikel ini menjadi dinding sel baru.
7. Kita dapat dapat menemuk menemukan an pembelah pembelahan an mitosis mitosis pada pada jaring jar ingan an mer meriste istem m yan yang g ter terlet letak ak di uju ujung ng aka akar, r, uju ujung ng batang, maupun tunas daun. Pembelahan ini mendorong pertumbuhan primer dan sekunder tanaman. Pembelahan meiosis dapat kita jumpai pada sel kelamin jantan dalam kepala sari dan sel s el kelamin betina pada bakal buah. Melalui meiosis, kepala sari menghasilkan serbuk sari dan bakal buah menghasilkan megaspora.
4. Interfase Interfase terdiri terdiri atas atas tiga subfase subfase,, yaitu gap-1 gap-1,, sintesis, dan gap-2. Saat gap-1, sel melakukan sintesis DNA, organel sel diperbanyak, dan nutrisi pembentuk DNA disiapkan. Pada fase sintesis, terjadi replikasi DNA untuk keperluan pembelahan. Setelah itu, sel bersiap memasuki pembelahan sel pada gap-2.
8. Tahapan Tahapan pembelah pembelahan an sel sel yang ditunju ditunjukkan kkan pada pada gambar adalah tahap anafase. Peristiwa-peristiwa yang terjadi pada tahap anafase sebagai berikut. a. Ben Benang ang-be -benan nang g spi spind ndel el me memen mendek dek.. b. Kr Krom omat atid id men menuj uju u kutu kutub b berl berlaw awan anan an.. c. Mu Mula laii ter terja jadi di si sito toki kine nesi sis. s.
5. Pembelah Pembelahan an mitosis mitosis meliputi meliputi dua proses proses pembelahan yang berurutan, yaitu kariokinesis dan sitokinesis. Kariokinesis merupakan pembelahan suatu inti menjadi dua, sedangkan sitokinesis merupakan pembelahan suatu sel menjadi dua sel anakan yang masing-masing mengandung inti sel.
9. Tiga dari empat empat megasp megaspora ora hasil hasil meiosis meiosis II mengalami degenerasi akibat sitoplasma yang terbatas. Oleh karena itu, satu megaspora ini menjadi bakal kandung lembaga besar yang intinya mengalami kariokinesis 3 kali tanpa disertai sitokinesis. 10. Sentriol terbentuk pada tahap profase. Sentriol berguna dalam pembelahan sel dengan mengatur benang-benang spindel melakukan panarikan kromatid.
Biologi Kelas XII
49
Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. menjelas menjelaskan kan hukum hukum I Mende Mendell dan hukum hukum IIII Mendel; Mendel; 2. mengaitkan pola-pola hukum Mendel Mendel dengan peristiwa peristiwa yang ditemukan ditemukan sehari-har sehari-hari; i; 3. menjelas menjelaskan kan pola penyimp penyimpanga angan n semu terhadap terhadap hukum hukum Mendel. Mendel. Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik: 1. rajin beribadah beribadah sebagai wujud wujud rasa syukur syukur terhadap terhadap Tuhan karena karena telah diciptakan diciptakan mengenai pola pola pewarisan pewarisan sifat pada makhluk hidup; 2. berperilaku berperilaku teliti cermat, cermat, memiliki memiliki rasa ingin ingin tahun, objektif, objektif, jujur, jujur, terbuka, dan dan bertanggung jawab; 3. mengha mengharga rgaii kerja kerja kelomp kelompok. ok.
Pola Pewarisan Sifat pada Hukum Mendel
Hukum Mendel
•
• •
•
•
• • • • • • • • • • •
50
Melakuka Melakukan n pengama pengamatan tan mengenai mengenai ciri fisik fisik yang yang ada pada orang tua, diri sendiri, dan teman serta mencari informasi mengenai pola pewarisan sifat menurut hukum Mendel. Melaku Melakukan kan demons demonstra trasi si meng mengenai enai proses proses pembentukan gamet menggunakan kancing genetika. Melaku Melakukan kan pengamat pengamatan an dan percoba percobaan an mengena mengenaii simulasi persilangan monohibrid dengan sifat intermediat menggunakan baling-baling genetika. Melaku Melakukan kan pengamat pengamatan an dan percoba percobaan an mengena mengenaii simulasi persilangan dihibrid menggunakan kancing genetika. Membua Membuatt tulisa tulisan n mengena mengenaii diagram diagram pers persila ilanga ngan n monohibrid dan dihibrid menggunakan sistem garpu serta sistem papan catur.
Penyimpangan Semu terhadap Hukum Mendel
•
•
•
Mencari Mencari informas informasii dari dari berbagai berbagai sumber sumber mengenai mengenai penyimpangan-penyimpangan semu terhadap hukum Mendel. M e la la k uk uk a n d em em o ns ns t ra ra s i me me n ge ge n ai ai p e rs rs i la la n ga ga n interaksi gen pada kriptomeri menggunakan balingbaling genetika. Membuat Membuat makalah makalah mengenai mengenai pola pewaris pewarisan an sifat sifat pada hukum Mendel berdasarkan peristiwa-peristiwa di lingkungan sekitar.
Rajin Rajin beribadah beribadah sebagai sebagai wujud wujud rasa syukur syukur terhadap terhadap Tuhan Tuhan karena karena telah diciptaka diciptakan n mengenai mengenai pola pewarisa pewarisan n sifat pada pada makhluk hidup. Berperilaku Berperilaku teliti, teliti, cermat, cermat, memiliki memiliki rasa rasa ingin tahu, objektif, objektif, jujur, jujur, terbuka, terbuka, kritis, kritis, dan bertanggung bertanggung jawab. jawab. Meng Mengha harg rgai ai kerj kerja a kelo kelomp mpok ok.. Mampu menjelaskan menjelaskan mengenai pola pewarisan pewarisan sifat sifat dari orang tua kepada anaknya, anaknya, serta serta menjelaskan menjelaskan pola pola pewarisan pewarisan sifat sifat menurut hukum Mendel. Mampu Mampu menjelask menjelaskan an mengenai mengenai proses proses pemben pembentukan tukan gamet gamet menggun menggunakan akan kanci kancing ng genetika. genetika. Mampu menyajikan menyajikan laporan dan menjelaskan menjelaskan mengenai persilangan persilangan monohibrid monohibrid menggunakan menggunakan bailing-baling bailing-baling genetika. genetika. Mampu menyajikan laporan dan menjelaskan menjelaskan mengenai persilangan persilangan dihibrid dihibrid menggunakan menggunakan kancing genetika. Mampu menyajikan menyajikan tulisan tulisan mengenai mengenai diagram diagram persilangan persilangan monohibrid monohibrid dan dihibrid dihibrid menggunakan menggunakan sistem sistem garpu serta sistem sistem papan catur. Mampu Mampu menjelaska menjelaskan n mengenai mengenai penyimpa penyimpanganngan-peny penyimpan impangan gan semu terhad terhadap ap hukum Mendel Mendel.. Mampu menyajikan menyajikan laporan dan menjelaskan menjelaskan mengenai persilangan persilangan interaksi interaksi gen gen pada kriptomeri kriptomeri menggunakan menggunakan baling-balin baling-baling g genetika. Mampu menyajikan menyajikan makalah mengenai mengenai pola pola pewarisan pewarisan sifat sifat pada hukum hukum Mendel Mendel berdasarkan berdasarkan peristiwaperistiwa-perstiwa perstiwa di lingkungan lingkungan sekitar.
Pola Pewarisan Sifat pada Hukum Mendel
A.
Piliha Pilihan n Ganda Ganda
1. Jawaban: b Hukum I Mendel menjelaskan bahwa pemisahan alel secara bebas terjadi saat pembentukan gamet. Setiap gamet hanya mengandung salah satu alel yang dimiliki sel induk. Pada saat pembuahan sel telur oleh sperma, saat persilangan, dan pembentukan zigot terjadi pengelompokan gen secara bebas. Pada pembentukan sel tubuh tidak terjadi pemisahan gen dan pengelompokan gen secara bebas. 2. Jawaban: c P1 = bbRr & bb (keriput-tinggi) G1 = bR br F1 =
><
br
Br
br
BbRr (bulat-tinggi)
bbRr (keriput-tinggi)
Bbrr (bulat-pendek)
bbrr (keriput-pendek)
Jadi, persentase dihasilkan keturunan yang bersifat biji keriput batang pendek sebanyak 25%. 3. Jawaban: e P1 : BBKK >< & BB % bbkk (bulat-kuning) (keriput-hijau) G : BK bk F1 : BbKk (bulat-kuning) F2 : BbKk >< BbKk G : BK, Bk, bK, bk BK, Bk, bK, bk F2 : Gamet
BK
Bk
bK
bk
BK Bk bK bk
BBKK BBKk BbKK BbKk
BBKk BBkk BbKk Bbkk
BbKK BbKk bbKK bbKk
BbKk Bbkk bbKk bbkk
Keterangan: B_K_ = bulat-k bulat-kunin uning g B_kk = bula bulat-h t-hij ijau au bbK_ bbK_ = keripu keriput-k t-kuni uning ng bbkk = ker keripu iputt-hij hijau au
bula bulatt-ku kuni ning ng : bula bulatt-hi hija jau u : keri keripu putt-ku kuni ning ng : keri keripu putt-hi hija jau u 9 : 3 : 3 : 1 :
600
:
600
:
200
Jadi, jumlah biji bulat-warna kuning dan biji keriputwarna hijau adalah 1.800 dan 200.
% bbMm
(lonjong-manis) bM bm
><
% Bbtt
(bulat-pendek)
BT Bt bT bt
Bt bt
F1 = Gamet
BT
Bt
bT
bt
Bt
BBTt (bulat-tinggi)
BBtt (bulat-pendek)
BbTt (bulat-tinggi)
Bbtt (bulat-pendek)
bt
BbTt (bulat-tinggi)
Bbtt (bulat-pendek)
bbTt (kisut-tinggi)
bbtt (kisut-pendek)
B_Tt = bulatbulat-ting tinggi gi = 3 B_tt B_tt = bula bulatt-pe pend ndek ek = 3 bbTt bbTt = kisut kisut-ti -ting nggi gi = 1 bbtt bbtt = kis kisut ut-p -pen ende dek k =1 Jadi, hasil keturunannya sebagai berikut.
1)
Bul Bulat-ti t-tin nggi =
2)
Bul Bulat-p t-pendek =
3)
Kisu Kisutt-ti tin nggi =
4)
Kisu Kisutt-p pendek =
× 160 = 60 tanaman
×
× 160 = 60 tanaman 160 = 20 tanaman
×
160 = 20 tanaman
6. Jawaban: a P2 : >< % BbHh & BbHh (bul (bulat at-h -hit itam am)) (bul (bulat at-h -hit itam am)) G :
Dari persilangan tersebut dihasilkan keturunan F 2 sebanyak 3.200 dengan perbandingan fenotipe 9 : 3 : 3 : 1. Oleh karena itu, keturunann F 2 = 1.800
5. Jawaban: e P = BbTt & Bb (bulat-tinggi) G=
% Bbrr
><
F = BbMM (b (bulat-ma -manis) BbMm (bulat-manis) Jadi, hasil keturunan dari persilangan tersebut yaitu 100% bulat manis.
(bulat-pendek) Br br
Gamet bR
4. Jawaban: Jawaban: c P = BBMM & BB (bulat-manis) G1 = BM
F2 :
BH Bh bH bh
BH Bh bH bh
Gamet
BH
Bh
bH
bh
BH
BBHH
BBHh
BbHH
BbHh
Bh
BBHh
BBhh
BbHh
Bbhh
bH
BbHH
BbHh
bbHH
bbHh
bh
BbHh
Bbhh
bbHh
bbhh
Biologi Kelas XII
51
B_H_ B_hh bbH_ bbhh
= bula bulatt-hi hita tam m = bulat-hijau = kis kisut ut-h -hit itam am = kisut-hijau
=9 =3 =3 =1
Tanaman kisut-hijau =
F2 =
1 × 16
160 = 10
7. Jawaban: a Sifat semangka besar dominan terhadap semangka kecil, sedangkan rasa manis dominan terhadap rasa masam. P1 = >< & BBMM % bbmm (besar-manis) (kecil-masam) G =
BM
F1 = &
G =
BbMm
><
BM Bm bM bm
><
%
BbMm BM Bm bM bm
F2 = Gamet
BM
Bm
bM
bm
BM
BBMM
BBMm
BbMM
BbMm
Bm
BBMm
BBmm
BbMm
Bbmm
bM
BbMM
BbMm
bbMM
bbMm
bm
BbMm
Bbmm
bbMm
bbmm
Keturunan yang bersifat homozigot dominan (BBMM) dan homozigot resesif (bbmm) =
× 480 = 60.
8. Jawaban: d P = BbMM >< bbmm G = BM bm bM F = BbMm BbMm (bul (bulat at-m -me erah rah) bbMm (lonjong-merah) Jadi, genotipe kedua induknya adalah BbMM dan bbmm. 9. Jawaban: a Persilangan dari pernyataan pada soal dapat dituliskan sebagai berikut. P1 = >< & HHKK % hhkk (hitam-kasar) (albino-halus) G =
HK
F1 P2 =
hk HhKk (hitam-kasar)
&
HhKk
G = HK, Hk, hK, hk
52
HK
Hk
hK
hk
HK
HHKK (hitam-kasar)
HHKk (hitam-kasar)
HhKK (hitam-kasar)
HhKk (hitam-kasar)
Hk
HHKk (hitam-kasar)
HHkk (hitam-halus)
HhKk (hitam-kasar)
Hhkk (hitam-halus)
hK
HhKK (hitam-kasar)
HhKk (hitam-kasar)
hhKK (albino-kasar)
hhKk (albino-kasar)
hk
HhKk (hitam-kasar)
Hhkk (hitam-halus)
hhKk (albino-kasar)
hhkk (albino-halus)
Genotipe induk pertama adalah HHKK dan hhkk. Jadi, hasil keturunan F 2 yang mempunyai genotipe sama dengan induk pertama adalah nomor 1 dan 16.
bm BbMm (besar-manis)
P2 =
%
&
><
%
HhKk
HK, Hk, hK, hk
Pola Pewarisan Sifat pada Hukum Mendel
10. Jawaban: c Hasil keturunan F 2 yang mempunyai fenotipe marmot rambut hitam-halus ditunjukkan oleh nomor 6, 8, dan 14. Sementara itu, it u, nomor 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10, dan 13 merupakan marmot yang berfenotipe rambut hitam-kasar. Nomor 11, 12, dan 15 merupakan marmot yang berfenotipe rambut albino-kasar. Nomor 16 merupakan marmot yang berfenotipe rambut albino-halus. B.
Urai Uraian an
1. Kacang Kacang ercis ercis dipilih dipilih oleh Mendel Mendel sebaga sebagaii bahan penelitian karena memiliki variasi sifat yang mencolok seperti dalam tabel berikut. Variasi Sifat Batang Warna bunga Letak bunga Warna buah Warna kulit biji Permukaan biji Warna biji
Sifat Dominan
Sifat Resesif
Tinggi Ungu Aksial Kuning Abu-abu Bulat Hijau
Rendah Putih Terminal Hijau Putih Keriput Kuning
Selain karena memiliki variasi sifat yang mencolok, kacang ercis juga memiliki sifat berumur pendek, mudah tumbuh, dan mudah melakukan pernyerbukan sendiri. 2. Berdasarkan Berdasarkan percobaan percobaan yang dilaku dilakukan kan dalam dalam hukum I Mendel, Mendel menyimpulkan bahwa pada pembentukan gamet, pasangan-pasangan gen sealel saling berpisah. Pemisahan ini berlangsung selama proses meiosis. Oleh karena itu, di dalam setiap gamet hanya terdapat satu set kromosom saja. Kesimpulan tersebut dikenal dengan hukum I Mendel atau hukum Pemisahan Gen Sealel atau hukum Segregasi Gen.
3. Back cross disebut juga dengan perkawinan balik. Perkawinan balik adalah perkawinan antara individu F1 dengan salah satu induknya. Perkawinan ini berguna untuk mencari genotipe induk. Sementara itu, test cross disebut juga dengan uji silang. Uji silang adalah perkawinan individu F 1 dengan induknya yang bersifat homozigot resesif. Uji silang berguna untuk mengetahui suatu individu bersifat homozigot atau heterozigot. 4. P
=
MmBb % Mm
G =
><
%
mB
mb
MB Mb mB mb MB MB
mB mb
Mb
mb
MmBB MmBb (merah-besar) (merah-besar)
mmBB (putih-besar)
mmBb (putih-besar)
MmBb (merah-besar)
mmBb (putih-besar)
mmbb (putih-kecil)
Jadi, perbandingan fenotipenya adalah merahbesar : merah-kecil : putih-besar : putih-kecil = 3 : 1 : 3 : 1.
1. Jawaban: c P1 : & AA AAbb >< % aaBB (merah) (putih) G :
Ab
F1 : P2 :
aB AaBb (ungu)
AaBb & Aa (ungu)
><
G = F1 =
b.
%
(lebat-licin) BD
% bbdd
(jarang-keriput) bd
& Bb % BbDd P2 = BbDd >< G = BD, Bd, bD, bd BD, Bd, bD, bd F2 = Bd
bD
bd
BD
BBDD (lebat-licin)
BBDd (lebat-licin)
BbDD (lebat-licin)
BbDd (lebat-licin)
Bd
BBDd (lebat-licin)
BBdd (lebat-keriput)
BbDd (lebat-licin)
Bbdd (lebat-keriput)
bD
BbDD (lebat-licin)
BbDd (lebat-licin)
bbDD (jarang-licin)
bbDd (jarang-licin)
bd
BbDd (lebat-licin)
Bbdd (lebat-keriput)
bbDd (jarang-licin)
bbdd (jarang-keriput)
Jadi, perbandingan genotipe F 2 adalah B_D_ : B_dd : bbD_ : bbdd = 9 : 3 : 3 : 1. Sementara perbandingan fenotipe F 2 adalah berbuah lebat-biji licin : berbuah lebat-biji keriput : berbuah jarangbiji licin : berbuah jarang-biji keriput = 9 : 3 : 3 : 1.
3)
4)
(ungu)
2. Jawaban: d 1) Kript Kriptom omeri eri adal adalah ah peris peristiw tiwa a muncul munculnya nya karakter tertentu apabila gen dominan bersama-sama dengan gen dominan yang lainnya. Perbandingan fenotipenya 9 : 3 : 4. 2) Gen Gen komp komplem lemen ente terr adalah adalah gen gen yan yang g saling saling melengkapi dan menimbulkan suatu sifat baru jika saling saling berinter berinteraksi aksi,, tetapi tetapi tidak tidak memuncu memuncullkan sifat jika berdiri sendiri. Perbandingan fenotipenya 9 : 7.
><
BD BD
% AaBb
F2 : 9 A_B_ = ungu 3 A_b A_bb b = mer merah ah 3 aaB aaB_ _ = puti putih h 1 aab aabb = puti putih h Jadi, rasio fenotipe F 2 = 9 ungu : 3 merah : 4 putih.
BBDD & BB
BbDd (lebat-licin) Jadi, genoitpe F 1 = BbDd dan fenotipenya adalah berbuah lebat-berkulit biji licin.
&
mB
Mmbb (merah-kecil)
P1 =
& mmBb
F1 = &
5. a.
5)
Epistasi Epistasi domina dominan n adal adalah ah sepasa sepasang ng gen yang yang menutupi ekspresi gen lain yang tidak sealel dan bersifat dominan. Perbandingan fenotipenya 12 : 3 : 1. Epista Epistasi si domin dominan an dan dan rese resesif sif ada adalah lah penyimpangan yang terjadi karena ada dua gen dominan yang keberadaannya menghambat pengaruh salah satu gen dominan tersebut. Perbandingan fenotipenya fenoti penya 13 : 3. Polimeri Polimeri adalah adalah interaks interaksii gen gen yang bersifat bersifat kumulatif. Perbandingan fenotipenya 15 : 1.
3. Jawaban: b P = walnut (R (R_P_) >< pea (rrP_) pea (rrP_) F1 = walnut (R (R_P_) : rose (R_pp) rose (R_pp) 3 : 1 Pada persilangan antara walnut (R_P_) (R_P_) dengan pe dengan pea a (rrP_) didapatkan keturunan yang berpial rose (R_pp), maka masing-masing induk pastilah mengandung gen p, jika dituliskan: P = walnut (R_ (R_Pp) Pp) >< pea (rrPp) pea (rrPp) Persilangan tersebut menghasilkan keturunan walnut dan dan rose dengan rose dengan rasio 3 : 1, maka genotipe induk yang walnut harus harus RRPp bukan RrPp karena jika RrPp maka akan diperoleh keturunan yang berfenotipe rose, rose, pea, pea, dan single. single. Biologi Kelas XII
53
4. Jawaban: e P1 = Genotipe = Gamet = F2 = G a me t
kacang % ka
><
& kacang
kulit hitam Hhkk Hk, hk
kulit kuning hhKk hK, hk hk
G :
Hk
HhKk hitam
Hhkk hitam
F1 :
hk
hhKk kuning
hhkk putih
P2 :
5. Jawaban: e P1 : M1M1M2M2 >< m1m1m2m2 (merah) (putih) G1 : M1M2 m1m2 F1 : M1m1M2m2 (merah) P2 : M1m1M2m2 >< M1m1M2m2 (merah) (merah) F2 : M1M2
M1m2
m1M2
m1 m 2
M1M1M2M2 M1M1M2m2 M1m1M2M2 M1m1M2m2
M1m2
M1M1M2m2 M1M1m2m2 M1m1M2m2 M1m1m2m2
merah
merah
merah
merah
merah
merah
M1m1M2M2 M1m1M2m2 m1m1M2M2 m1m1M2m2 merah
m1 m 2
merah
merah
merah
merah
merah
M1m1M2m2 M1m1m2m2 m1m1M2m2 m1m1m2m2 merah
merah
merah
putih
Persentase munculnya bunga warna putih adalah
× 100% = 6,25%.
6. Jawaban: b P1 : & RR RRPP (walnut ) G1 :
G2 : F2 :
% rrPP
( pea pea)
RP
F1 : P2 :
><
rP RrPP (walnut )
RrPP & Rr
><
% Rrpp
(walnut )
(rose) rose)
RP rP
Rp rp RP
rP
Rp
RRPp (walnut )
RrPp ( pea) pea )
rp
RrPp (walnut )
rrPp ( pea) pea )
><
(bunga putih tih)
aaBB (bunga putih tih)
Ab
aB
%
AaBb (bunga ungu) & AaBb
><
% aabb
(bunga-ungu)
(bung unga-p a-putih) tih)
AB Ab aB ab
ab
Berdasarkan diagram di atas, dapat diketahui kedua induk pertama memiliki fenotipe warna putih, padahal genotipenya berbeda. Apabila kedua induk tersebut disilangkan akan menghasilkan 100% bunga ungu. Keadaan tersebut dikarenakan gengen yang saling berinteraksi akan saling melengkapi dan memunculkan fenotipe tertentu yang disebut dengan gen-gen komplementer. Sementara itu, polimeri merupakan bentuk interaksi gen yang bersifat kumulatif (saling menambah). Atavisme merupakan interaksi beberapa gen yang mengakibatkan menghilangnya suatu sifat keturunan dan memunculkan suatu sifat keturunan yang berbeda dengan induknya, tetapi sifat induk akan muncul kembali pada generasi selanjutnya. Kriptomeri merupakan peristiwa munculnya karakter tertentu apabila gen dominan bersama-sama dengan gen dominan lainnya. Epistasi dan hipostasi adalah peristiwa sebuah atau sepasang gen yang menutupi ekspresi gen lain yang tidak sealel. 8. Jawaban: c Persilangan yang menunjukkan peristiwa kriptomeri antara Linnaria maroccana merah maroccana merah dengan putih sebagai berikut. P1 : G :
Ga met
Jadi, perbandingan hasil keturunan F 2-nya adalah walnut : pea : pea = = 3 : 1.
54
G :
& AAbb
F2 : AaBb = bunga ungu (25%) Aabb Aabb aaBb bun bunga putih utih (75% (75%)) aabb
M1M2
m1M2
P1 :
hK
Jadi, perbandingan keturunan dengan fenotipe hitam : kuning : putih adalah 2 : 1 : 1.
Gamet
7. Jawaban: e Berdasarkan uraian pada soal dapat dituliskan diagram persilangan sebagai berikut.
Pola Pewarisan Sifat pada Hukum Mendel
& Aabb
(merah)
aaBb (putih)
Ab ab
aB ab
F1 : AaBb Aabb Aabb aaBb aabb P2 :
><
%
ungu → merah → putih heterozigot putih homozigot → →
& AaBb
(ungu)
><
% aabb
(putih)
G2 :
AB Ab aB ab
ab
F2 : AaBb → ungu Aabb → merah aaBb putih aabb Apabila tanaman yang dihasilkan 200 tanaman, jumlah tanaman tanaman yang yang berfenotipe berfenotipe merah sebagai sebagai berikut. Bunga merah =
×
10. Jawaban: b % Rrpp
(rose)
rrPp ( pea pea)
Rp rp
rP rp
G:
><
&
F :
RrPp = walnut = 25% Rrp Rrpp = rose = 25% rrPp = pea = 25% pea rrpp = single = 25% Jadi, keturunan yang memiliki fenotipe walnut sebanyak 25%. B.
&
200 = 50 tanaman.
9. Jawaban: a Polimeri merupakan bentuk interaksi gen yang bersifat kumulatif (saling menambah) dan terjadi karena adanya interaksi antara antar a dua gen atau lebih. Kriptomeri adalah peristiwa munculnya karakter tertentu apabila gen dominan bersama-sama dengan gen dominan lainnya. Epistasi dan hipostasi adalah sebuah gen atau sepasang gen yang menutupi ekspresi gen lain yang tidak sealel. P :
leghorn bulu putih bergenotipe iicc di mana gen I epistasis terhadap ter hadap gen C dan c serta gen cc epistasis terhadap I dan i. Proses persilangannya sebagai berikut. P1 : % II IICC >< & iicc (putih) (putih) Gamet : IC ic F1 : IiCc P2 : % Ii IiCc >< & IiCc F2 :
Urai Uraian an
1. Penyimpangan Penyimpangan semu hukum Mendel Mendel adalah adalah terjadinya suatu kerja sama berbagai sifat yang memberikan fenotipe berlainan, tetapi masih mengikuti hukum-hukum perbandingan genotipe dari Mendel. Penyimpangan ini dapat terjadi karena adanya dua pasang gen atau lebih yang saling memengaruhi dalam memberikan fenotipe pada suatu individu. Penyimpangan ini ditandai ditandai dengan berubahnya perbandingan fenotipe keturunan sehingga tidak sesuai dengan hukum Mendel. 2. Epistasi Epistasi dominan dominan dan dan resesif resesif adalah adalah penyimpan penyimpangan gan yang terjadi karena ada dua gen dominan yang keberadaannya menghambat pengaruh salah satu gen dominan tersebut. Contoh epistasis dominan resesif terjadi pada persilangan ayam yang memiliki warna bulu berbeda-beda, misalnya leghorn bulu putih bergenotipe IICC dengan ayam
%
IC IC
Ic
iC
ic
IC
IICC putih
IICc putih
IiCC putih
IiCc putih
Ic
IICc putih
IIcc putih
IiCc putih
Iicc putih
iC
IiCC putih
IiCc putih
iiCC berwarna
iiCc berwarna
ic
IiCc putih
Iicc putih
iiCc berwarna
iicc putih
Catatan: Gen Gen C = gen gen yan yang g men mengh ghas asil ilka kan n war warna na.. Gen Gen c = gen gen yan yang g tid tidak ak men mengh ghas asil ilka kan n warn warna a (ayam jadi putih). Gen I = gen gen yang yang meng mengha hala lang ngii kelu keluar arny nya a warn warna a (disebut gen penghalang). penghalang). Gen Gen i = gen gen yan yang g tid tidak ak meng mengha hala lang ngii kel kelua uarn rnya ya warna. 3. Pada peristiwa peristiwa atavisme, atavisme, persilangan persilangan pertama pertama menghasilkan keturunan dengan sifat yang berbeda dengan induknya. Namun, sifat induk akan muncul kembali pada persilangan antar-F 2. Pada persilangan tersebut juga muncul sifat induk F 1 dan sifat baru (single (single). ). Diagram perkawinan sebagai berikut. P2 : RrPp >< RrPp (walnut ) (walnut ) G : RP RP Rp Rp rP rP rp rp F2 : %
RP
Rp
rP
rp
RP
RRPP walnut
RRPp walnut
RrPP walnut
RrPp walnut
Rp
RRPp walnut
RRpp rose
RrPp walnut
Rrpp rose
rP
RrPP walnut
RrPp walnut
rrPP pea
rrPp pea
rp
RrPp walnut
Rrpp rose
rrPp pea
rrpp single
&
Perbandingan fenotipe F 2 = walnut : : rose : rose : pea pea : : single = single = 9 : 3 : 3 : 1. Biologi Kelas XII
55
4. P1 : & M1M1M2M2 >< % m1m1m2m2 (merah-gelap) (putih) G : M1M2 m1m2 F1 : M1m1M2m2 (merah-sedang) P2 : & M1m1M2m2 >< % M1m1M2m2 (mer merah-se h-sed dang ang) (mer merah-se h-sed dang ang) G : M1M2 M1M2 M1m2 M1m2 m1M2 m1M2 m1m2 m1m2 F2 :
A.
%
M 1M 2
M1m2
m1M2
m1m2
M 1M 2
M1M1M2M2 (merah gelap)
M1M1M2m 2 (merah)
M1m1M2M 2 (merah)
M1m1M2m2 (merah sedang)
M1m2
M1M1M2m2 (merah)
M1M1m2m 2 M1m1M2m 2 (merah sedang) (merah sedang)
M1m1m2m2 (merah muda)
m1M2
M1m1M2M2 (merah)
M1m1M2m 2 m1m1M2M 2 (merah sedang) (merah sedang)
m1m1M2m2 (merah muda)
m1m2
M1m1M2m2 (merah sedang)
&
M1m1m2m 2 (merah muda)
m1m1M2m 2 (merah muda)
2. Jawaban: c
F1
56
=
× 480 = 180 tanaman.
5. Kriptomeri Kriptomeri merupaka merupakan n peristiwa peristiwa munculnya munculnya karakter tertentu apabila gen dominan bersamasama dengan gen dominan lainnya. Apabila gen berdiri sendiri, karakternya akan tersembunyi (kriptos). Sebagai contoh, bunga Linnaria maroccana berwarna merah disilangkan dengan warna putih akan menghasilkan bunga berwarna ungu. Warna merah ditentukan oleh pigmen hemosianin pada plasma yang asam dan warna ungu ditentukan pada plasma yang bersifat basa. Warna ungu tersebut merupakan hal yang tidak biasa karena merupakan fenotipe baru. Warna ungu merupakan sifat yang tersembunyi.
Jadi, persentase keturunan yang bergenotipe BbKk
1. Jawaban: b Persilangan pohon mangga buah bulat-manis (BBMM) dengan pohon mangga buah lonjong-asam (bbmm) menghasilkan F 1 dengan fenotipe buah bulat-manis (BbMm) 100%. Persilangan sesama F1 akan menghasilkan keturunan yang mempunyai fenotipe sama dengan salah satu induknya. Keturunan F2 memiliki perbandingan fenotipe 9 : 3 : 3 : 1. Pada F2 muncul empat macam sifat, yaitu buah bulat-manis (sama dengan induk), buah lonjong-asam (sama dengan induk), buah bulatasam (perpaduan sifat dari kedua induk), induk ), dan buah lonjong-manis (perpaduan sifat dari kedua induk). BbKk & Bb
Merah sedang =
m1m1m2m2 (putih)
Piliha Pilihan n Ganda Ganda
P = Gamet =
Fenotipe keturunan F 1 adalah merah sedang. Jadi, jumlah keturunan F2 yang bersifat merah sedang sebagai berikut.
><
BK Bk bK bk
=
×
100% = 25%.
3. Jawaban: c Persilangan antarpohon mangga berbuah besarasam dan mangga berbuah kecil-manis dituliskan sebagai berikut. P1 :
BBmm (besar-asam)
F1 : P1 :
><
&
bbMM (kec (kecil il-m -ma anis) nis) %
BbMm (besar-manis) &
BbMm
><
%
BbMm
F2 :
% BbKk
Gamet
BM
BK Bk bK bk
BM
BBMM (besar-manis)
BBMm BbMM (besar-manis) (besar-manis)
BbMm (besar-manis)
Bm
BBMm (besar-manis)
BBmm (besar-asam)
BbMm (besar-manis)
Bbmm (besar-asam)
bM
BbMM (besar-manis)
BbMm (besar-manis)
bbMM (kecil-manis)
bbMm (kecil-manis)
bm
BbMm (besar-manis)
Bbmm (besar-asam)
bbMm (kecil-manis)
bbmm (kecil-asam)
G a me t
BK
Bk
bK
bk
BK Bk bK bk
BBKK BBK k BbKK BbKk
BBKk B B kk B b Kk Bbkk
BbKK BbKk bbKK b b Kk
Bb K k Bb kk bb Kk b b kk
Pola Pewarisan Sifat pada Hukum Mendel
Bm
bM
bm
Jadi, persentase F2 yang mempunyai fenotipe kecil dan rasa manis =
× 100% = 18,75%.
4. Jawaban: c Diagram persilangan ikan hias warna merah-ekor pendek (RRpp) dengan ikan hias warna hitam-ekor panjang (rrPP) sebagai berikut. P1 : RRpp >< & RR % rrPP (me (merahrah-p pende ndek) (hit (hitam am-p -pa anja njang) ng) F1 : RrPp RrPp (merah (merah-pa -panja njang) ng) & Rr % RrPp P2 : RrPp >< (mer (merah ah-p -pan anja jang ng)) (mer (merah ah-p -pan anja jang ng)) F2 : 9 R_P_ R_P_ (merah-pa (merah-panja njang) ng) 3 R_pp (merah-pendek) 3 rrP_ (hitam-panjang) ( hitam-panjang) 1 rrpp (hitam-pendek) Jadi, kemungkinan keturunan ikan hias warna merah-ekor pendek adalah 5. Jawaban: d P = & LL LLBB Gamet = LB F1 = Gamet
× 48 = 9 ekor.
><
% llBb
lB, lb
G :
LIBB (lebar-rambut hitam)
lb
LIBb (lebar-rambut kelabu)
8. Jawaban: b P1 = LlMm >< % Ll & LlMm (ke (keriti ritin ng-ma -mancung) (ke (keriti ritin ng-ma -mancun cung) G =
7. Jawaban: a Gen B (bulat) dominan terhadap gen b (kisut). Gen K (kuning) dominan terhadap gen k (hijau). P1 : G :
BbKk % Bb
><
& bbkk
(biji bulat-kuning)
(biji kisut-hijau)
BK Bk bK bk
bk
F1 : BbKk Bbkk disilangkan bbKk bbkk P2 : Bbkk >< % Bb & bbKk (biji bulat-hijau) (biji kisut-kuning)
LM Lm lM lm
Gamet
LM
Lm
lM
lm
LM
LLMM (keritingmancung)
LLMm (keritingmancung)
LlMM (keritingmancung)
LlMm (keritingmancung)
Lm
LLMm (keritingmancung)
LLmm (keritingpesek)
LlMm (keritingmancung)
Llmm (keritingpesek)
lM
LlMM (keritingmancung)
LLMM (keritingmancung)
llMM (lurusmancung)
llMm (lurusmancung)
lm
LlMm (keritingmancung)
Llmm (keritingpesek)
llMm (lurusmancung)
llmm (luruspesek)
× 100% = 50%.
6. Jawaban: c Uji silang (test (test cross) cross) bertujuan untuk mengetahui suatu individu bersifat homozigot atau heterozigot. Apabila hasil uji silang menunjukkan beberapa fenotipe keturunan, berarti individu yang diuji bersifat heterozigot. Sementara itu, individu yang diuji bersifat homozigot jika hasil uji silang menunjukkan fenotipe keturunan yang sama.
LM Lm lM lm
F =
Jadi, persentase fenotipe keturunannya yang bertelinga lebar-rambut hitam adalah
bK bk
F2 : BbKk Bbkk bbKk bbkk Jadi, genotipe BbKk : Bbkk : bbKk : bbkk = 1 : 1 : 1 : 1.
LB
IB
Bk bk
Persilangan dihibrid pada pernikahan Riko dan Sifa menghasilkan perbandingan fenotipe 9 : 3 : 3 : 1 yaitu: 9 L_M_ L_M_ : kerit keritin ingg-ma manc ncun ung g 3 L_mm L_mm : keriting keriting-pe -pende ndek k 3 llM_ : lurus-mancung 1 llllmm : lurus-pesek Jadi, persentase anak-anak berfenotipe rambut keriting dan berhidung pesek sebanyak
× 100%
= 18,75%. 9. Jawaban: e P :
BBMM (besar-manis homozigot)
G :
BM
><
BbMm (besar-manis heterozigot) BM Bm bM bm
F1 : BBMM BBMM = besa besarr-ma mani nis s BBMm = besar-manis BbMM = besar-manis BbMm = besar-manis Biologi Kelas XII
57
Jadi, genotipe keturunan yang dihasilkan adalah BBMM, BBMm, BbMM, dan BbMm. 10. Jawaban: d
×
bbTT (kecil-tinggi)
BbTt (besar-tinggi)
Y
BBTT (besar-tinggi)
BbTT (besar-tinggi)
Z
11. Jawaban: e P : LlMm >< % Ll & LLmm (lebar-merah (lebar-putih heterozigot) homozigot) G : LM Lm Lm lM lm F : LLMm = lebar-merah LLmm LLmm = lebar-p lebar-puti utih h LlMm LlMm = leba lebar-m r-mer erah ah Llmm Llmm = leba lebarr-pu puti tih h Berdasarkan persilangan di atas, dapat diketahui beberapa hal berikut. 1) Game Gamett dari dari ind induk uk pert pertama ama LM, LM, Lm, Lm, lM, lM, dan dan lm. Gamet induk kedua yaitu Lm. 2) Terma Termasuk suk persi persilan langa gan n dihibri dihibrid d karena karena menyilangkan dua sifat beda yaitu bentuk daun dan warna bunga. 3) Hasil Hasil persil persilan angan gan yang yang berge bergenot notipe ipe LLMm LLMm sebanyak 25%. 4) Hasil Hasil persi persilang langan an yang yang berfe berfenot notipe ipe daun daun lebar lebar warna bunga merah sebanyak 50%. 5) Hasil Hasil persil persilan anga gan n mengha menghasil silkan kan feno fenotip tipe e berdaun lebar bunga berwarna merah dan berdaun lebar bunga berwarna putih. 12. Jawaban: c P1 : BBKK >< % BB & bbkk (bulat-kuning) (keriput-hijau) G : BK bk F1 : BbKk (bulat-kuning) P2 : BbKk >< % Bb & BbKk G : BK, Bk, bK, bk BK, Bk, bK, bk F2 : 9 B_ B_K_ = bulat-k t-kuning 3 B_kk B_kk = bula bulat-h t-hij ijau au 3 bbK_ bbK_ = kerip keriput ut-ku -kuni ning ng 1 bbkk bbkk = ker kerip iput ut-h -hij ijau au
58
sebanyak
×
2.400 = 450 tanaman. Jumlah
keturunan berfenotipe keriput-hijau sebanyak
BBtt (besar-pendek)
BBTT (besar-tinggi)
Jadi, jumlah keturunan berfenotipe bulat-hijau
Pola Pewarisan Sifat pada Hukum Mendel
2.400 = 150 tanaman.
13. Jawaban: b Gen B dominan terhadap gen b (bentuk besar dominan terhadap bentuk kecil). Gen S dominan terhadap gen s (bentuk segar dominan terhadap bentuk kusut). Jadi, tanaman buah jeruk yang mewarisi gen BbSs memiliki fenotipe buah jeruk besar-segar. 14. Jawaban: b Polimeri merupakan bentuk interaksi gen yang bersifat kumulatif (saling menambah). Polimeri terjadi karena adanya interaksi antara dua gen atau lebih sehingga disebut gen ganda. Peristiwa polimeri ini mirip dengan persilangan dihibrid tidak penuh (intermediat). Sementara itu, apabila gen berdiri sendiri sehingga karakternya akan tersembunyi merupakan pernyataan dalam kriptomeri. Sepasang gen yang menutupi ekspresi gen lain yang tidak sealel disebut gen epistasis. 15. Jawaban: c Pasangan antara nama penyimpangan hukum Mendel dengan hasil perbandingan fenotipe keturunan F2 dapat dituliskan dalam tabel berikut. Penyimpangan Hukum Mendel I. II. II. III. III. IV. IV. V.
GenGen-ge gen n komp komple leme ment nter er Poli olimeri eri Krip Kriptom tomer erii Atav Atavis isme me Epis Epista tasi si domi domina nan n
Perbandingan Fenotipe 9 : 7 (R) 15 : 1 (T) 9 : 3 : 4 (P) 9 : 3 : 3 : 1 (S) 12 : 3 : 1 (Q)
16. Jawaban: c Ada tiga macam epistasi epis tasi dan hipos tasi yaitu yait u epistasi dominan, epistasi resesif, serta epistasi dominan dan resesif. 1) Epistas Epistasii domin dominan, an, yaitu yaitu perist peristiwa iwa yang yang terja terjadi di karena adanya satu gen dominan yang bersifat epistasis. 2) Epistasi Epistasi resesif, resesif, yaitu peristiwa peristiwa yang terjadi terjadi karena adanya gen resesif yang epistasis terhadap gen dominan lain yang tidak sealel. 3) Epista Epistasi si domin dominan an dan dan resesif resesif,, yaitu yaitu penyim penyimpa pangngan yang terjadi karena ada dua gen dominan yang keberadaannya menghambat pengaruh salah satu gen dominan tersebut.
17. Jawaban: e Gen komplementer merupakan gen yang saling melengkapi dan menimbulkan sifat baru jika saling berinteraksi, tetapi tidak memunculkan sifat baru jika berdiri sendiri. Gen dominan C dan P tidak menimbulkan warna saat berdiri sendiri dan memunculkan warna ungu setelah gen berinteraksi bersama-bersama (CcPp). Sementara itu, epistasis adalah sebuah atau sepasang gen yang menutupi ekspresi gen lain yang tidak sealel. Polimeri adalah interaksi gen yang bersifat kumulatif. Kriptomeri adalah munculnya karakter tertentu apakah gen dominan bersama-sama dengan gen dominan lainnya. Jika gen dominan berdiri sendiri, maka sifatnya tersembunyi. Interaksi gen dominan tersebut akan menghasilkan sifat baru. Adapun intermediat adalah sifat antara (gabungan) dan muncul karena interaksi dua gen yang sama kuat. 18. Jawaban: b Epistas merupakan gen yang menutupi sifat gen lain yang tidak sealel. Sifat gen lain tidak akan muncul jika ada gen epistasi. Jadi, gen M bersifat menutupi gen K dan k. Jika ada gen M maka sifat kuning tidak muncul. Jadi, pasangan genotipe dan fenotipe yang muncul yaitu MMKK (merah), MmKk (merah), mmKK (kuning), dan mmKk (kuning). 19. Jawaban: e P = & Hh Hhkk >< % hhKk Gamet = Hk, hk hK, hk F1 = Hk
hk
hK
HhKk (hitam)
hhKk (kuning)
Hhkk (hitam)
hhkk (putih)
Jadi, hasil keturunannya adalah 50% hitam, 25% kuning, dan 25% putih. 20. Jawaban: d P1 : & kelinci kelinci kela kelabu bu >< % kelinci himalaya Genotipe : Cc cc h F1 : Gamet C c
ch
Cc (kelabu) cc (albino)
Cc h (kelabu ) cc h (himalaya)
Perbandingan fenotipe F 2 = kelabu : himalaya : albino = 2 : 1 : 1.
Gamet = RP, Rp, rP, rp
Gamet
RP
Rp
rP
rp
rP
RrPP (walnut )
RrPp (walnut )
rrPP (pea) (pea)
rrPp (pea) (pea)
rp
RrPp (walnut )
Rrpp ( rose) rose )
rrPp (pea) (pea)
rrpp (single) single )
Jadi, perbandingan fenotipe keturunannya = walnut : : rose : rose : pie pie : : single = single = 3 : 1 : 3 : 1. 22. Jawaban: a Dari soal tersebut dapat dituliskan persilangan sebagai berikut. P1 : AAbb >< % aaBB & AA (merah) (putih) G : Ab aB F1 : AaBb (ungu) P2 : G F2
: :
><
(ungu) AB, Ab, aB, ab
% Aabb
(merah) Ab, ab
Gamet
AB
Ab
aB
ab
Ab
AABb (ungu)
AAbb (merah)
AaBb (ungu)
Aabb (merah)
ab
AaBb (ungu)
Aabb (merah)
aaBb (putih)
aabb (putih)
23. Jawaban: e P2 : AaBb & Aa (ungu) G :
><
% aaBB
(putih)
AB, Ab, aB, ab
aB
F2 : Gamet
AB
Ab
aB
ab
aB
AaBB (ungu)
AaBb (ungu)
aaBB (putih)
aaBb (putih)
Apa bil a jumlah jum lah ket urunann uru nann ya seb anyak any ak 200 tanaman, rasio fenotipe = ungu : putih = 100 : 100. P1 :
MMkk & MM (merah)
(kuning)
G :
Mk
mK
% rrPp
rP, rp
><
P2
MmKk (oranye) : & Mm MmKk ><
% mmKK
F1 :
G : ><
AaBb & Aa
24. Jawaban: b
c
21. Jawaban: d P = & Rr RrPp
=
F2 = ungu : merah : putih = 3 : 3 : 2
Gamet
hk
F1
MK Mk mK mk
% MmKk
MK Mk mK mk
Biologi Kelas XII
59
F2 : %
MK
Mk
mK
mk
MK
MMKK (oranye)
MMKk (oranye)
MmKK (oranye)
MmKk (oranye)
Mk
MMKk (oranye)
MMkk (merah)
MmKk (oranye)
Mmkk (merah)
mK
MmKK (oranye)
MmKk (oranye)
mmKK (kuning)
mmKk (kuning)
mk
MmKk (oranye)
Mmkk (merah)
mmKk (kuning)
mmkk (kuning)
&
Jadi, perbandingan fenotipenya adalah orange : merah : kuning = 9 : 3 : 4. 25. Jawaban: c P2 : Aabb >< & Aa % aaBb (um (umbi la lapis merah rah) (um (umbi la lapis kun kuning ing) G : Ab aB ab ab F1 : % %
aB
ab
Ab
AaBb (merah)
Aabb (merah)
ab
aaBb (kuning)
aabb (putih)
&
Jadi, persentase bawang umbi lapis putih sebesar 25%. B.
Urai Uraian an
1. Dalam percobaan percobaan hukum hukum II II Mendel, Mendel, Mendel Mendel melakukan persilangan dengan cara dihibrid. Mendel menggunakan dua sifat beda yang dimiliki oleh tanaman kacang ercis yaitu bentuk dan warna bijinya. Mendel melakukan persilangan tanaman kacang ercis berbiji bulat-warna kuning dengan tanaman kacang ercis berbiji keriput-warna hijau. Semua keturunan pertamanya akan menghasilkan tanaman kacang ercis berbiji bulat-warna kuning. Setelah itu, Mendel menyilangkan hasil keturunan pertama dengan sesamanya. Dari persilangan kedua ini, Mendel memperoleh keturunan dengan perbandingan fenotipenya 9 : 3 : 3 : 1. Fenotipe yang diperoleh Mendel yaitu tanaman kacang ercis berbiji bulatwarna kuning, berbiji bulat-warna hijau, berbiji keriputwarna kuning, dan berbiji keriput-warna hijau. 2. Genotipe Genotipe adalah adalah sifat sifat tidak tidak tampak tampak yang yang ditentukan ditentukan oleh pasangan gen dalam individu. Genotipe disimbolkan dengan huruf. Biasanya huruf pertama merupakan suatu sifat yang dominan. Simbol genotipe untuk sifat dominan ditulis dengan huruf besar, sedangkan sifat resesif dituliskan dengan huruf kecil. Berhubung individu bersifat diploid, genotipe dinyatakan dengan dua huruf. Sebagai contoh, gen H merupakan gen penentu warna hitam sehingga 60
Pola Pewarisan Sifat pada Hukum Mendel
ditulis dengan HH. Sementara itu, gen h merupakan gen penentu warna putih dan ditulis dengan hh. Adapun Adapun fenoti fenotipe pe merupak merupakan an sifat sifat keturunan keturunan yang yang dapat diamati. Fenotipe dituliskan dengan bentuk kata-kata atau deskripsi. Sebagai contoh, bulu marmot berwarna hitam dan berwarna putih. 3. Perkawinan Perkawinan resiprok resiprok merupakan merupakan perkawinan perkawinan kebalikan dari yang semula dilakukan. Perkawinan resiprok bertujuan untuk membuktikan bahwa induk jantan dan dan induk induk betina mempunyai mempunyai kesempatan kesempatan yang sama dalam pewarisan sifat. 4. Cara mengetah mengetahui ui genotipe genotipe bunga kertas tersebut yaitu dengan melakukan test cross cross (uji silang). Test cross dilakukan dengan menyilangkan individu bunga tersebut dengan induk resesif homozigot. Jika hasil uji menunjukkan fenotipe yang sama, berarti bunga tersebut bergenotipe homozigot. Jika hasil uji menunjukkan beberapa fenotipe keturunan, berarti bunga tersebut bergenotipe heterozigot. a. Jika Jika P : bunga me merah rah >< >< bu bunga pu putih tih (m (mm) F : 100% 100% mera merah h (Mm) (Mm) maka maka bung bunga a tersebut bergenotipe MM (homozigot) b. Jika Jika P : bunga me merah rah >< >< bu bunga pu putih tih (m (mm) F : 50% 50% mer merah ah (Mm) (Mm) 50% putih (mm) maka bunga tersebut bergenotipe Mm (heterozigot) 5. P1 : G : F1 : P2 : G :
% BBKK (besar-kuning) BK
><
& bbkk (kecil-merah) bk
BbKk (besar-kuning) BbKk >< % Bb & BbKk (besar-kuning) (besar-kuning) BK BK Bk Bk bK bK bk bk
F2 : %
&
BK BK
Bk
bK
bk
BK
BBKK BBKk (besar-kuning) (besar-kuning)
BbKK (besar-kuning)
BbKk (besar-kuning)
Bk
BBKk BBkk (besar-kuning) (besar-merah)
BbKk (besar-kuning)
Bbkk (besar-merah)
bK
BbKK BbKk (besar-kuning) (besar-kuning)
bbKK (kecil-kuning)
bbKk (kecil-kuning)
bk
BbKk Bbkk (besar-kuning) (besar-merah)
bbKk (kecil-kuning)
bbkk (besar-merah)
Jadi, perbandingan genotipe dan fenotipe sebagai berikut. a. 9 B_K_ = 9 besar-ku r-kun ning b. 3 B_ B_kk = 3 besar-merah c. 3 bbK_ = 3 kecil-kuning d. 1 bbkk = 1 kecil-merah
6. Persilangan Persilangan yang mengakibatkan mengakibatkan keturunannya keturunannya memberikan ekspresi campuran antara kedua induknya dapat terjadi karena adanya sifat intermediat. Sehingga contoh, tanaman bunga pukul empat berwarna merah (MM) disilangkan dengan warna putih (mm) dengan sifat intermediat akan menghasilkan keturunan sebagai berikut. & MM % mm P1 : MM >< (bunga merah) (bunga putih) F : Gamet
M
M
m
Mm (merah muda)
Mm (merah muda)
m
Mm (merah muda)
Mm (merah muda)
7. Gen-gen Gen-gen komplemen komplementer ter adalah adalah gen yang saling berinteraksi dan saling melengkapi sehingga memunculkan fenotipe tertentu. Apabila ada salah satu gen tidak hadir, karakter fenotipe tersebut tidak muncul atau tidak sempurna. Contoh persilangan pada warna bunga Lathyrus odoratus. odoratus. Terdapat dua gen yang saling berinteraksi dalam memunculkan pigmen bunga. P = & CC CCpp >< % ccPP (putih) (putih) G = Cp cP F1 = CcPp (ungu) Perbandingan fenotipe: 100% ungu Perbandingan genotipe: 100% CcPp P = CcPp >< & Cc % CcPp (ungu) (ungu) G = CP, Cp, cP, cp CP, Cp, cP, cp F2 = %
CP
Cp
cP
cp
CP
CCPP ungu
CCPp ungu
CcPP ungu
CcPp ungu
Cp
CCPp ungu
CCpp putih
CcPp ungu
Ccpp putih
cP
CcPP ungu
CcPp ungu
ccPP putih
ccPp putih
cp
CcPp ungu
Ccpp putih
ccPp putih
ccpp putih
&
Jadi, perbandingan fenotipe F 2 = ungu : putih = 9 : 7. 8. Persilan Persilangan gan ayam berjeng berjengger ger rose dengan ayam berjengger pea dapat menghasilkan keturunan ayam berjengger walnut karena terjadinya penyimpangan hukum Mendel, yaitu peristiwa atavisme. Atavisme mengakibatkan munculnya keturunan dengan suatu sifat yang berbeda dengan induknya. Pada ayam terdapat empat tipe jengger yaitu rose, pea, walnut, dan single. Tipe rose bergenotipe RRpp dan tipe pea bergenotipe rrPP. Jengger walnut merupakan hasil interaksi dua gen dominan R dan P yang berdiri sendiri. Sementara Sementar a
itu, jengger single merupakan hasil interaksi dua gen resesif r dan p. Diagram persilangan ayam berjengger rose dan pe dan pea a sebagai berikut. P1 = & RR RRpp >< % rrPP (rose) ( pea) pea) F1 = RrPp (walnut ) P2 = & Rr RrPp >< % RrPp (walnut) (walnut) F2 = Gamet
RP
Rp
rP
rp
RP
RRPP (walnut )
RRPp (walnut )
RrPP (walnut )
RrPp (walnut )
Rp
RRPp (walnut )
RRpp ( rose) rose )
RrPp (walnut )
Rrpp ( rose) rose )
rP
RrPP (walnut )
RrPp (walnut )
rrPP ( pea) pea )
rrPp ( pea) pea )
rp
RrPp (walnut )
Rrpp ( rose) rose )
rrPp ( pea) pea )
rrpp (single) single )
Jadi, perbandingan fenotipe F 2 adalah 9 walnut : walnut : 3 rose : rose : 3 pea : pea : 1 single. single. 9. Persi Persila lang ngan an bung bunga a Linnaria maroccana merah dengan putih menghasilkan warna ungu karena adanya penyimpangan semu hukum Mendel yaitu peristiwa kriptomeri. Kriptomeri adalah peristiwa munculnya karakter tertentu apabila gen dominan bersama-sama dengan gen dominan lainnya. Jika gen dominan berdiri sendiri, maka karakter tersebut akan tersembunyi. Interaksi gen dominan dari merah dan putih tersebut akan menghasilkan sifat baru yaitu ungu. 10. Diagram persilangan persilangan antara ayam berbulu putih heterozigot dengan sesamanya sebagai berikut. % Ii & IiCc P1 : IiCc >< (put (putih ih hete hetero rozi zig got) ot) (pu (putih tih hete hetero rozi zig got) ot) G : IC IC Ic Ic iC iC ic ic F1 : %
IC IC
Ic
iC
ic
IC
IICC (putih)
IICc (putih)
IiCC (putih)
IiCc (putih)
Ic
IICc (putih)
IIcc (putih)
IiCc (putih)
Iicc (putih)
iC
IiCC (putih)
IiCc (putih)
iiCC (berwarna)
iiCc (berwarna)
ic
IiCc (putih)
Iicc (putih)
IiCc (berwarna)
iicc (putih)
&
Jadi, perbandingan fenotipe keturunannya = bulu putih : bulu berwarna = 13 : 3. Biologi Kelas XII
61
A. Pil Piliha ihan n Gan Ganda da 1. Jawa Jawaba ban: n: b Pertumbuhan adalah proses bertambahnya ukuran (di antaranya volume, massa, dan tinggi) pada makhluk hidup. Pertumbuhan tumbuhan terjadi karena adanya pertambahan jumlah sel dan pembesaran sel. Proses ini terjadi akibat pembelahan mitosis pada jaringan yang bersifat meristematis, contoh pada ujung batang. Sementara itu, perkembangan merupakan proses perubahan yang menyertai pertumbuhan, menuju tingkat pematangan atau kedewasaan makhluk hidup. Perkembangan merupakan proses kualitatif sehingga tidak dapat diukur. Contoh perkembangan pada tumbuhan yaitu munculnya bunga sebagai alat perkembang perkembangbiakan. biakan. 2. Jawaban: a Fungsi hormon auksin yaitu merangsang pemanjangan sel terutama pada titik tumbuh dan merangsang partenokarpi, yaitu terbentuknya buah tanpa didahului pembuahan. Sementara itu, sitokinin berperan dalam merangsang pelebaran daun muda, rizokalin berfungsi untuk pembentukan akar, antokalin merangsang pembentukan bunga, dan kaulokalin berfungsi untuk merangsang pembentukan batang. 3. Jawa Jawaba ban: n: d Faktor eksternal yang memengaruhi pertumbuhan tanaman antara lain air, intensitas cahaya, dan temperatur. Air berfungsi sebagai pelarut universal dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Cahaya berfungsi sebagai sumber energi dalam fotosintesis. Suhu memengaruhi proses fotosintesis,, respirasi, dan transpirasi pada tumbuhan. fotosintesis Sementara itu, hormon dan gen merupakan faktor internal yang memengaruh memengaruhii pertumbuhan. 4. Jawaban: e Saat biji direndam dalam air, air akan masuk ke biji melalui radikula. Akibatnya, biji akan mengembang sehingga mudah pecah dan kulit biji mengelupas. Dengan demikian, biji lebih mudah berkecambah. Air juga dapat merangsang aktifnya hormon giberelin yang akan memacu aleuron untuk menyintesis amilum.
5. Jawaban: c Pertumbuhan sekunder pada tumbuhan Dicotyledoneae meliputi bertambahnya diameter akar dan batang tumbuhan. Pada saat tumbuhan mengalami pertumbuhan sekunder, tumbuhan menghasilkan kayu yang tersusun dari sel-sel lignin. Dinding sel lignin menghasilkan bahan kimia yang mendukung kekuatan kayu. 6. Jawa Jawaba ban: n: b Berdasarkan judul penelitian tersebut, dapat ditentukan beberapa variabel sebagai berikut. 1) Va Vari riab abel el beba bebas: s: konse konsentr ntras asii auksin auksin.. 2) Var Variab iabel el terik terikat: at: pert pertumb umbuha uhan n dan dan perperkembangan akar tanaman mangga. 3) Var Variab iabel el kontr kontrol: ol: caha cahaya ya mata matahar hari, i, kada kadarr air air tanah, jenis tanah, dan kelembapan tanah. 7. Jawaban: b Pada percobaan terlihat adanya gelembunggelembung yang dihasilkan setelah potonganpotongan hati dimasukkan dalam larutan H2O2. Hal ini mengindikasikan bahwa H 2O2 terhidrolisis menjadi H2O dan O2. H2O2 dihidrolisis menjadi H2O dan O2 oleh enzim katalase. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa dalam potongan hati tersebut mengandung enzim katalase. Pada percobaan (b) aktivitas enzim akan meningkat karena adanya penambahan penambaha n garam alkali 4% sehingga lebih banyak menghasilkan gelembung udara (O2). Penambahan garam alkali 2–5% ke dalam reaksi yang melibatkan enzim akan menurunkan aktivitas enzim. 8. Jawa Jawaba ban: n: c Aktivitas enzim katalase meningkat pada kisaran suhu optimum (30–40°C). (30–40°C). Aktivitas Aktiv itas enzim katalase akan menurun jika suhunya di bawah atau di atas suhu optimum. Hal ini menunjukkan bahwa aktivitas enzim dipengaruhi oleh suhu dan jika digambarkan dengan grafik akan menghasilkan grafik seperti pilihan jawaban c. 9. Jawaban: e Reaksi penggabungan CO 2 dengan fosfoenol piruvat pada reaksi gelap terjadi di dalam sel-sel mesofil daun tumbuhan C4. Reaksi yang terjadi sebagai berikut. CO2 + fosfoenolpiruvat (PEP) → oksaloasetat → malat (senyawa 4C)
62
Ulangan Akhir Semester 1
(senyawa 4C)
10. Jawaban: e Fermentasi yang berlangsung di dalam sel otot adalah fermentasi asam laktat. Reaksinya sebagai berikut. 2 ATP
2NADH
Satu molekul glukosa akan menghasilkan 2 ATP. Produk akhirnya berupa asam laktat. Asam piruvat akan diubah menjadi fosfoenolpiruvat sebelum menjadi produk akhir. Prosesnya berlangsung secara anaerob sehingga tidak membutuhkan O2 dan tidak dihasilkan produk sampingan berupa CO 2. 11. Jawa Jawaba ban: n: a Tumbuhan mengambil CO 2 dari udara melalui stomata. CO2 diikat oleh suatu molekul kimia di dalam stroma yang bernama ribulosa bifosfat (RuBP). Karbon dioksida dan RuBP yang berikatan akan membentuk fosfogliserat (PGA). Energi yang berasal dari ATP dan NADH akan digunakan untuk unt uk mengubah PGA menjadi fosfogliseraldehid (PGAL) yang mengandung 3 gugus C. Dua molekul PGAL akan menjadi bahan utama pembentukan glukosa yang merupakan produk utama fotosintesis, sedangkan sisanya akan menjadi RuBP kembali. 12. Jawaban: c Pembuatan tapai singkong termasuk dalam reaksi fermentasi alkohol. Reaksi yang terjadi pada fermentasi alkohol sebagai berikut. 2 NADH
2NAD+
Glukosa ⎯→ 2 asam → 2 asetaldehid ⎯→ 2 etanol piruvat
Reaksi fermentasi ini tidak melibatkan mitokondria dan berlangsung secara anaerob tanpa membutuhkan oksigen. Hasil akhirnya adalah CO 2, ATP, dan etanol. 13. Ja Jawa waba ban: n: b Teori Replikasi a. Konservatif b.
c.
1
2NAD+
Glukosa ⎯→ 2 asam → 2 fosfoenol ⎯→ 2 asam piruvat piruvat laktat
2CO2
14. Ja Jawa waba ban: n: c
Proses
Double helix DNA DNA lama tetap, kemudian menghasilkan double helix baru. baru. Dispersif Double helix DNA terputus-putus, kemudian segmen-segmen tersebut membentuk segmen baru yang akan bergabung dengan segmen lama untuk membentuk DNA baru. Semikonservatif Double helix DNA memisahkan diri dan setiap pita tunggal mencetak pita pasangannya.
2
3
Satu nukleotida terdiri atas gugus fosfat (1), gula pentosa (2), dan basa nitrogen (3). Dengan demikian, pada struktur DNA tersebut terdapat enam nukleotida. 15. Jawa Jawaba ban: n: d Ciri-ciri DNA sebagai berikut. 1) Da Dapa patt mendu mendupl plika ikasi si diri diri saat saat memb membel elah ah.. 2) Me Meng ngan andu dung ng inf infor orma masi si gen genet etik. ik. 3) Ka Kad darnya teta tetap p. 4) Me Memb mben entu tuk k ra rant ntai ai double helix yang yang panjang. 5) Pad Pada a setia setiap p nukle nukleotid otida a terd terdiri iri ata atas s gugu gugusan san gula, asam fosfat, dan basa nitrogen (adenin dan guanin dari golongan purin serta sitosin dan timin dari golongan pirimidin). Adapun urasil merupakan komponen pada basa nitrogen golongan pirimidin penyusun RNA. 16. Jawa Jawaba ban: n: d Sentromer adalah daerah konstriksi (pelekukan) di sekitar pertengahan kromosom. Pada sentromer terdapat kinetokor, yaitu bagian kromosom yang merupakan tempat pelekatan benang-benang spindel selama pembelahan inti dan merupakan tempat melekatnya lengan kromosom. Sementara itu, DNA merupakan materi genetik penyusun kromosom. Kromatin merupakan benang-benang halus yang terdiri atas DNA dan protein. Telomer merupakan daerah pada kromosom yang berfungsi menjaga stabilitas bagian ujung kromosom agar DNA di daerah tersebut tidak terurai. Kromonema merupakan filamen tipis yang terbentuk pada tahap awal pemintalan kromatid. Struktur ini biasanya terlihat selama tahap profase dan kadang-kadang pada tahap interfase. 17. Jawa Jawaba ban: n: b Keterangan gambar tersebut: 1 = fosfat, 2 = gula, dan 3 = basa nitrogen. 18. Jawa Jawaba ban: n: b Ranta Ra ntaii sen sense se Antisense RNAd Asam Asa m amin amino o
: : : :
A G G– G AT –C GT – TG C TCC–CTA–GCA–ACG UCC–CUA–GCA–ACG serin se rin – leus leusin in – ala alani nin n – tre treon onin in
19. Jawa Jawaba ban: n: b Urutan sintesis protein sebagai berikut. 1) DN DNA A di dala dalam m nukle nukleus us memb memben entuk tuk RNA RNA duta duta.. 2) RN RNA A duta duta meni meningg nggalka alkan n nukle nukleus us menu menuju ju sitoplasma dan melekat pada ribosom.
Biologi Kelas XII
63
3)
4) 5)
RNA transf RNA transfer er mem memba bawa wa asam asam ami amino no dar darii sitoplasma ke ribosom sesuai kodon pada RNA duta. Asam-a Asa m-asam sam ami amino no dira dirangk ngkai ai sesu sesuai ai den dengan gan urutan kodon pada RNA duta. Kodon Kod on stop aka akan n berti bertinda ndak k sebag sebagai ai term termina inator tor dan terbentuklah molekul protein.
20. Jawa Jawaba ban: n: c Susunan basa nitrogen pada RNAd sama dengan susunan pada DNA rantai antisense, hanya dengan mengganti basa nitrogen timin dengan urasil. ATG GAT CAC GA GAA A AT ATG G ra rant nta ai an anti tise sen nse AUG GAU CAC GA GAA A AUG ko kodo don n pa pada da RN RNAd Ad 21. Ja Jawa waba ban: n: d No.
Karakter
1.
B en t uk
2.
Leta k
3. 4.
Kompo n en gula Basa N
5.
Ka d ar
DN A
R NA
Rantai panjang dan susunannya double helix Dalam nukleus, kloroplas, dan mitokondria Deoksiribosa
Rantai pendek dan tunggal
Adenin, guanin, sitosin, timin Tetap
Adenin, guanin, sitosin, urasil Tidak tetap
Dalam nukleus, sitoplasma, dan ribosom Ribosa
22. Jawa Jawaba ban: n: d DNA tersusun dari gugus fosfat, gula deoksiribosa, dan basa nitrogen (adenin, guanin, timin, dan sitosin), sedangkan urasil merupakan basa pirimidin penyusun RNA. 23. Jawaban: d Profase ditandai dengan menebalnya kromosom, sedangkan metafase ditandai dengan berjajarnya kromosom di bidang pembelahan (ekuator). Kromosom menipis menjadi kromatin merupakan ciri tahap telofase. Kromosom menuju arah berlawanan merupakan ciri tahap anafase. 24. Jawaban: c Pembelahan mitosis terjadi pada sel-sel tubuh, sedangkan pembelahan meiosis terjadi pada pembelahan sel gamet. 25. Jawa Jawaba ban: n: e Pada gambar pembelahan tersebut tampak bahwa setiap kromosom haploid (berisi dua kromatid) tertarik ke bidang ekuator. Peristiwa tersebut menunjukkan tahap metafase II pada pembelahan meiosis. 26. Jawaban: a Profase adalah tahap pembelahan inti yang ditandai dengan peristiwa berikut. 1) Be Benan nangg-be bena nang ng kroma kromatin tin memb memben entuk tuk kromosom.
64
Ulangan Akhir Semester 1
2) 3)
Membra Memb ran n inti inti dan ana anak k inti inti meng menghil hilan ang. g. Kromos Kro mosom om mend mendup uplik likasi asi diri diri men menjad jadii sepasang kromatid. Sementara itu, tahap telofase ditandai dengan peristiwa berikut. 1) Mu Mulai lai te terb rben entuk tuk me memb mbra ran n int inti. i. 2) Krom Kromatid atid men menipis ipis dan mul mulai ai terb terbent entuk uk ana anak k inti. 3) Sit Sitopl oplasm asma a terba terbagi gi menj menjad adii dua ba bagia gian n (sitokinesis). 27. Jawaban: c Penebalan kromosom pada sel akar bawang merah menunjukkan sel tersebut sedang mengalami tahap profase. Interfase ditandai dengan tampak jelasnya inti sel yang dibungkus membran inti. Metafase ditandai dengan kromosom yang berjajar di sepanjang bidang ekuator sel. Anafase ditandai dengan kromatid yang terpisah menuju kutub yang berlawanan. Adapun telofase ditandai dengan terbentuknya membran inti dan anak inti. 28. Jawa Jawaba ban: n: b Beberapa ciri pembelahan meiosis sebagai berikut. 1) Han Hanya ya terj terjadi adi pad pada a sel sel gona gonad d pada pada saa saatt pembentukan gamet. 2) Ter Terda dapat pat dua dua taha tahap p pembel pembelaha ahan, n, yaitu yaitu meio meiosis sis I dan meiosis II. 3) Ter Terjad jadii pinda pindah h silang silang ant antara ara kro kromos mosom om homolog yang berpasangan. 4) Juml Jumlah ah krom kromoso osom m sel sel anak anak sep separu aruh h dari dari sel induk. 5) Men Mengha ghasilk silkan an emp empat at sel bar baru u yang yang hap haploid loid.. Sementara itu, terjadi di semua jenis sel (sel somatik dan zigot), terjadi satu kali duplikasi dan satu kali tahap pembelahan, hasil akhir pembelahan berupa dua sel anakan yang masingmasing diploid (2n), dan jumlah kromosom identik dengan induknya merupakan ciri-ciri pembelahan mitosis. 29. Jawa Jawaba ban: n: a Tahap anafase pada meiosis II ditandai dengan kedua kromatid bergerak menuju kutub pembelahan yang berlawanan. Pada akhir anafase, membran sel mulai melekuk. Sementara itu, membran nukleus dan nukleolus mulai menghilang merupakan peristiwa yang terjadi pada profase. Terbentuknya membran nukleus merupakan peristiwa yang terjadi pada tahap metafase. Adapun terbentuknya membran nukleus dan inti serta proses pembentukan empat sel anakan merupakan peristiwa yang terjadi pada tahap telofase.
30. Jawa Jawaba ban: n: c Gambar pada soal menunjukkan proses pembelahan meiosis I. 1) Anafase I 3) Metafase I 2) Profase I 4) Telofase I Urutan tahapan pembelahan meiosis I adalah profase–metafase–anafase–telofase. Jadi urutan tahapan yang benar adalah (2) – (3) – (1) – (4).
33. Ja Jawa waba ban: n: d P1
><
& biji
bulat batang pendek
BBRr
Bbrr
Br
br
BR
BBRr (Bulat, tinggi)
BbRr (Bulat, tinggi)
Br
BBrr (Bulat, pendek)
Bbrr (Bulat, pendek)
C
2
Jadi, jumlah keturunan berbiji bulat batang pendek
B
adalah A
Keterangan gambar: 1 : perkembangan 2 : meiosis I 3 : meiosis II A : oosit primer B : oosit sekunder C : ootid 32. Jawa Jawaba ban: n: c Persilangan dihibrid adalah persilangan dengan dua sifat beda. Hal ini berarti parental bersifat heterozigot (gamet berbeda). Seandainya induk dimisalkan bergenotipe BbKk (bulat-kuning) maka persilangan dengan sesamanya dapat dituliskan sebagai berikut. P : BbKk >< BbKk Gamet : BK, Bk BK, Bk bK, bk bK, bk %
bulat batang tinggi
Gamet
3
BK
Bk
bK
bk
BK
BBKK
BBK k
BbKK
B bK k
Bk
BBK k
BB k k
Bb K k
Bbkk
bK
BbKK
Bb K k
bbKK
bbKk
bk
B bK k
B b kk
bb Kk
bb kk
&
% b biiji
Genotipe = F2 =
31. Ja Jawa waba ban: n: c
1
=
Berdasarkan tabel tersebut dapat diketahui bahwa terdapat empat macam fenotipe yaitu bulat-kuning, bulat-hijau, keriput-kuning, dan keriput-hijau. Genotipe dari persilangan tersebut berjumlah 9 macam, yaitu BBKK, BBKk, BBkk, Bbkk, BbKK, BbKK , BbKk, bbKK, bbKk, dan bbkk. Pada persilangan tersebut tidak ada sifat intermediat, artinya gen B dominan penuh terhadap gen b. Demikian pula gen K dominan penuh terhadap gen k. Apabila terdapat sifat intermediat, perbandingan pada F 2 tidak akan menjadi 9 : 3 : 3 : 1.
2 4
× 1.250 = 625 biji.
34. Jawa Jawaba ban: n: d Penyimpangan yang terjadi pada persilangan tersebut yaitu epistasis dominan dan resesif. Epistasis dominan dan resesif terjadi apabila gen dominan dari pasangan gen I epistasis terhadap pasangan gen II yang bukan alelnya. Sementara itu, gen resesif dari pasangan gen II juga epista epistasis sis terhadap pasangan gen I. P = I I C C > < ii cc (putih) (putih) G = IC ic F1 = I i C c P2 = I i C c >< I i C c (putih) (putih) F2 = %
IC
Ic
iC
ic
IC
IICC (putih)
IICc (putih)
IiCC (putih)
IiCc (putih)
Ic
IICc (putih)
IIcc (putih)
IiCc (putih)
Iicc (putih)
iC
IiCC (putih)
IiCc (putih)
iiCC iiCc (berwarna) (berwarna)
ic
IiCc (putih)
Iicc (putih)
iiCc (berwarna)
&
iicc (putih)
Rasio fenotipe F2 antara ayam berwarna : ayam putih = 3 : 13. 35. Jawaban: P = Gamet = F1 = P2 = Gamet =
c RRpp >< rrPP Rp rP RrPp RrPp >< rrpp RrPp (walnut ) Rrpp (rose) rrPp ( pea pea) rrpp (single) Perbandingan fenotipenya adalah 1 walnut : : 1 rose : 1 pea : 1 single.
Biologi Kelas XII
65
36. Jawaban: c Persilangan antara tanaman gandum berbiji merah sedang dengan tanaman gandum berbiji merah muda sebagai berikut. P1 =
M1m1M2m2 (merah sedang) G1 = M1M2 M1m2 m1M2 m1m2 F1 =
P2 = G2 = F1 =
><
M1m1m2m2 (merah muda) ⏐ M1m2 ⏐ m1m2
⏐ ⏐ ↓
M1M1M2m2→ merah M1M1m2m2→ merah sedang M1m1M2m2→ merah sedang M1m1m2m2→ merah muda M1m1M2m2→ merah sedang M1m1m2m2→ merah muda m1m1M2m2→ merah muda m1m1m2m2 → putih M1M1M2m2 (merah) M1M2 M1m2
><
⏐ ⏐ ↓
m1m1m2m2 (putih) m1m2
M1m1M2m2→ merah sedang M1m1m2m2→ merah muda
Jadi, persentase F2 tanaman gandum berbiji merah sedang =
1 2
× 100% = 50%.
37. Jawa Jawaba ban: n: b Persilangan antara ayam berpial rose dengan atam berpial pea yang menghasilkan keturunan atam berpial rose, pea , walnut , dan single sebagai berikut. P1 = Rrpp >< rrPp (rose) ( pea pea) ⏐ G1 = Rp ⏐ rP rp rp ↓ F1 = RrPp → walnut Rrpp → rose rrPp → pea rrpp → single Jadi, genotipe induk adalah Rrpp (rose) dan rrPp pea). ( pea 38. Jawa Jawaba ban: n: b Persilangan yang menunjukkan peristiwa kriptomeri antara bunga Linnaria maroccana merah dan putih sebagai berikut. P1 = Aabb >< aaBb (merah) (putih) G1 = Ab ⏐ aB ab ab ↓ F1 = AaBb → ungu Aabb → merah aaBb putih aabb 66
Ulangan Akhir Semester 1
P2 = AaBb >< Aabb (ungu) (merah) G2 = AB Ab ⏐ Ab ab ⏐ aB ⏐ ab ↓ F2 = AABb AaBb ungu AaBb AAbb Aabb merah Aabb aaBb putih aabb Apabila tanaman yang dihasilkan 360 tanaman, jumlah tanaman yang berfenotipe berfenotipe putih sebaga sebagaii berikut. Bunga putih =
2 8
× 360 = 90 tanaman
39. Jawa Jawaba ban: n: b Persilangan yang menunjukkan peristiwa komplementer pada soal sebagai berikut. P1 : BBRR >< BBrr (biru) ⏐ (putih) G1 : BR Br ↓ F1 : BBRr (biru) P2 : BBRr >< BBRr G2 : BR BR ⏐ Br Br ↓ F2 : BBRR BBRr biru BBRr BBrr → putih Persentase fenotipe Biru =
3 4
Putih =
× 100% = 75% 1 4
× 100% = 25%
Jadi, perbandingan persentase fenotipe adalah biru : putih = 75% : 25%. 40. Jawa Jawaba ban: n: c Diagram persilangan pada soal sebagai berikut. P1 : AaBB >< aaBb (ungu) (putih) ⏐ G1 : AB aB ⏐ aB ab ↓ F1 : AaBB ungu AaBb aaBB putih aaBb
P2 :
aaBb >< AABb (putih) ⏐ (ungu) G2 : aB AB ⏐ ab Ab ↓ F2 : AaBB AaBb ungu AaBb Aabb → merah Jadi, fenotipe dan genotipe tanaman X dan Y secara berurutan adalah putih (aaBb) dan ungu (AABb). B. Uraian 1. Dormansi Dormansi biji dan pertumb pertumbuhan uhan tanama tanaman n adalah adalah peristiwa melambatnya metabolisme pada suatu tanaman yang mengakibatkan lambatnya pertumbuhan. Dormansi dipengaruhi oleh hormon asam absisat. Hormon ini menghambat pertumbuhan tanaman dengan memperlambat proses metabolisme. Dampak positif dormansi tanaman adalah untuk melindungi tanaman dari kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan, misalnya musim dingin atau kemarau panjang. 2. a.
b.
Jalur el elektron si siklik Elektron yang dilepaskan oleh fotosistem I akan ditangkap oleh akseptor elektron. Selanjutnya, elektron tersebut diteruskan menuju sistem transpor elektron. Pada akhirnya elektron akan kembali ke fotosistem fotosist em I lagi. Jalur tersebut hanya menghasilkan ATP. Jalu Ja lurr el elek ektr tron on no nons nsik iklilik k Reaksi ini dimulai ketika fotosistem II menyerap energi cahaya dan melepaskan elektron. Fotosistem II selanjutnya mengambil elektron dari hasil fotolisis dengan reaksi: H2O → 2H+ + 2e – +
sehingga membuat otot menjadi kejang. Peristiwa ini disebut kram. Namun tumpukan asam laktat akan berkurang sedikit demi sedikit dari darah karena akan diangkut ke dalam hati yang kemudian diubah kembali menjadi asam piruvat secara aerob. Artinya kondisi otot dapat pulih kembali setelah berhenti melakukan aktivitas. 4. Rant Rantai ai se sense nse : ACG – CTC CTC – ATA ATA – CGC CGC Anti An tise sens nse e : TGC TGC – GAG GAG – TAT TAT – GC GCG RNAd : UGC – GAG – UAU – GCG Asam ami amino no : F – G – E – D 5. Tahap Tahap elongasi elongasi pada pada transkrip transkripsi si merupakan merupakan prose proses s pemanjangan mRNA. Pemanjangan terjadi saat mRNA bergerak di sepanjang pilinan ganda DNA terbuka secara berurutan. Enzim RNA polimerase menambahkan nukleotida dari molekul RNA yang sedang tumbuh di sepanjang rantai DNA. Setelah selesai mRNA akan terlepas dari cetakannya. Sementara itu, elongasi pada translasi merupakan proses pemanjangan polipeptida. Tahap ini dimulai dengan terbentuknya asam-asam amino yang berikatan dengan metionin. Molekul rRNA dari ribosom mengatalis pembentukan ikatan peptida antara asam amino yang baru dengan ujung rantai ranta i polipeptida yang sebelumnya terbentuk. Peristiwa ini terjadi hingga terbentuk polipeptida. 6. Peristiwa Peristiwa yang yang terjadi terjadi pada pada kromosom kromosom pada pada tahap tahap profase sebagai berikut. a. Leptonema (Leptoten) Terlihat benang-benang halus di bagian inti sel dan mulai terbentuk kromosom. b.
Zigo Zi gone nema ma (Z (Zig igot oten en)) 1) Pem Pemben bentuk tukan an kem kembar baran an kro kromos mosom om (geminus). 2) Kro Kromo mosom som hom homolo olog g yang yang ber berpa pasa sang ngan an disebut bivalen, sedangkan peristiwa berpasangannya antarkromosom homolog dinamakan sinapsis.
c.
Pakinema (Pakiten) Geminus (kembaran kromosom) terbentuk secara sempurna.
d.
Diplonema (Diploten) 1) Kro Kromo mosom som me memb mbela elah h mem membu bujur jur sehingga setiap kelompok sinapsis terbentuk empat kromatid dan letaknya saling menjauh. Namun, pada titik-titik tertentu masih ada hubungan disebut kiasma. Adanya kiasma ini memungkinkan terjadinya pindah silang (crossing over ). ). 2) Pas Pasang angan an kro kromos mosom om hom homolo olog g mem memisa isahhkan diri.
1 O 2 2
Elektron yang dilepaskan dari fotosistem II akan diteruskan menuju sistem transpor elektron. Dalam proses tersebut terbentuk ATP, pada akhirnya elektron tersebut akan diterima oleh fotosistem I. Pada saat bersamaan, fotosistem I juga melepaskan elektron yang diteruskan ke sistem transpor elektron. Elektron tersebut akan ditangkap oleh NADP+. Ion H+ hasil fotolisis diikat NADP+ membentuk NADPH2. 3. Pada sel otot otot manusia, manusia, asam asam laktat laktat terbentuk terbentuk dari fermentasi asam laktat. Fermentasi asam laktat terjadi jika kondisi kandungan oksigen sangat sedikit. Hasil dari fermentasi asam laktat berupa asam laktat yang akan terakumulasi dalam otot
Biologi Kelas XII
67
e.
Diakinesis 1) Kr Krom omos osom om ma maki kin n te teba bal. l. 2) Ge Gemin minus us men menye yeba barr di sep sepan anja jang ng inti inti..
7. No. 1. 2.
3. 4. 5. 6.
Aspek Perbedaan
Mitosis
Meiosis
Tempat berlangsung Sel somatik Tujuan Pertumbuhan serta penggantian sel rusak atau mati Kandungan genetik Sama dengan pada sel-sel anak sel induk Jumlah sel anak Empat sel Jumlah pembelahan Satu kali Jumlah kromosom Sama dengan sel induk (diploid)
Sel kelamin Pembentukan gamet
Berbeda dengan sel induk Dua sel Dua kali Setengah dari sel induk (haploid)
8. Persilangan Persilangan terong terong berbu berbuah ah ungu ungu lonjong lonjong dengan dengan terong berbuah hijau bulat sebagai berikut. P1 : UUbb >< uuBB (ungu lonjong) (hijau bulat) G : Ub uB F1 : UuBb (ungu bulat) P2 : UuBb >< UuBb (ungu bulat) (ungu bulat) G : UB UB Ub Ub uB uB ub ub F2 : UB
Ub
uB
ub
UB
UUBB UUBb UuBB UuBb (ungu bulat) (ungu bulat) (ungu bulat) (ungu bulat)
Ub
UUBb UUbb UuBb Uubb (ungu bulat) (ungu lonjong) (ungu bulat) (ungu lonjong)
uB
UuBB UuBb uuBB uuBb (ungu bulat) (ungu bulat) (hijau bulat) (ungu bulat)
ub
UuBb Uubb uuBb uubb (ungu bulat) (ungu lonjong) (hijau bulat) (hijau lonjong)
Fenotipe F2 sebagai berikut. Ungu bulat = 9 Ungu Ung u lonj lonjong ong = 3 Hijau bulat = 3 Hijau Hij au lon lonjon jong g =1
68
Ulangan Akhir Semester 1
Jadi, jumlah tanaman fenotipe F2 sebagai berikut. Ungu bulat
9
= 16 × 320 = 180
Ungu Ung u lon lonjong jong =
3 16
× 320 = 60
Hijau bulat
=
3 16
× 320 = 60
Hijau Hij au lonj lonjon ong g =
1 16
× 320 = 20
9. Persilan Persilangan gan antara antara dua dua genotipe genotipe kelinci kelinci kelabu kelabu sebagai berikut. P : Cc >< Cc Ccch Gamet : C C c cch F1 : CC, Ccch, Cc, dan cchc Perbandingan genotipe = 1 CC : 1 Ccch: 1 Cc : 1 cchc Perbandingan fenotipe yang dihasilkan adalah 3 kelabu : 1 chincila. 10. Epistasis Epistasis merupaka merupakan n gen yang yang menutupi menutupi ekspre ekspresi si gen lain yang tidak sealel. Persilangan tanaman pada soal sebagai berikut. P1 : RRGg >< rrGG (merah) (hijau) ⏐ G : RG rG ⏐ Rg ↓ F1 : RrGG (merah) RrGg (merah) P2 : RrGG >< RrGg (merah) (merah) G : RG RG rG Rg rG rg F2 : %
RG
Rg
rG
rg
RG
RRGG (merah)
RRGg (merah)
RrGG (merah)
RrGg (merah)
rG
RrGg (merah)
RrGg (merah)
rrGG (hijau)
rrGg (hijau)
&
Jadi, persilangan antara kedua F 1 akan menghasilkan keturunan F2 dengan perbandingan fenotipe merah : hijau = 6 : 2 = 3 : 1.
Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. menje menjelask laskan an penger pengertian tian deter determinas minasii seks; seks; 2. menj menjelas elaskan kan peng pengerti ertian an pauta pautan n gen; gen; 3. menj menjelas elaskan kan penge pengertia rtian n pindah pindah sil silang; ang; 4. menje menjelaska laskan n penge pengertian rtian pauta pautan n seks; 5. menj menjelas elaskan kan penge pengertia rtian n gagal gagal berpi berpisah; sah; 6. menj menjelas elaskan kan peng pengerti ertian an gen leta letal. l. Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik: 1. rajin beribadah beribadah sebagai wujud rasa syukur syukur terhadap Tuhan karena karena telah menciptakan suatu suatu pola-pola hereditas hereditas pautan pautan yang yang mengakibatkan adanya berbagai keragaman pada makhluk hidup; 2. berperil berperilaku aku ilmiah, ilmiah, bertanggung jawab, berani berani serta santun dalam mengajukan pertanyaan dan dan pendapat; 3. pedu pedulili terhada terhadap p keselamat keselamatan an diri dan dan lingkun lingkungan. gan.
Pola-Pola Hereditas Pautan
Pola-Pola Pewarisan Sifat
• • •
• • •
• • • • • • • • • •
Melakukan Melakuk an diskusi diskusi mengenai mengenai persilan persilangan gan monohibri monohibrid, d, persilang persilangan an dihibrid, serta penyimpangan yang terjadi pada hukum Mendel. Mencari Menc ari informa informasi si dan melakuka melakukan n diskusi diskusi mengenai mengenai mekani mekanisme sme penurunan jenis kelamin dari orang tua kepada anaknya. Melakukan Melak ukan perco percobaan baan mengena mengenaii penyajian penyajian gamba gambarr persilan persilangan gan Drosophila melanogaster yang menunjukkan adanya peristiwa pindah silang. Melakukan Melaku kan diskus diskusii mengenai mengenai mekanis mekanisme me terjadiny terjadinya a peristiw peristiwa a gagal berpisah. Melakukan Melaku kan diskus diskusii mengenai mengenai mekanis mekanisme me terjadiny terjadinya a peristiw peristiwa a pautan seks. Mencari Menc ari inform informasi asi dan membua membuatt makalah makalah mengenai mengenai pola-p pola-pola ola hereditas pautan.
Rajin beribadah sebagai wujud rasa syukur syukur terhadap Tuhan karena telah menciptakan suatu polapolapola hereditas pautan yang mengakibatkan adanya berbagai keragaman pada makhluk hidup. Berperilaku Berperil aku ilmiah, ilmiah, bertanggung jawab, berani serta santun dalam mengajuka mengajukan n pertanyaan pertanyaan dan pendapat. Pedulili terh Pedu terhadap adap kese keselama lamatan tan dir dirii dan dan ling lingkung kungan. an. Menghargai kerja individu dan kelompok kelompok serta bertanggung jawab dalam aktivitas sehari-ha sehari-hari. ri. Mampu menjela menjelaskan skan mengenai mengenai persil persilangan angan monohibr monohibrid, id, persilan persilangan gan dihibrid, dihibrid, serta serta penyimpa penyimpangan ngan yang terjadi pada hukum Mendel. Mampu menyaj menyajikan ikan tulisa tulisan n mengenai mengenai mekanism mekanisme e penurunan penurunan jenis jenis kelamin kelamin dari dari orang tua tua kepada anaknya. Mampu meny menyajik ajikan an laporan laporan dan diagr diagram am mengen mengenai ai persi persilang langan an Drosophila melanogaster yang menunjukkan adanya peristiwa pindah silang. Mampu Mamp u menyajik menyajikan an tulisan tulisan meng mengenai enai peris peristiwa tiwa gaga gagall berpisa berpisah. h. Mampu Mamp u menyaji menyajikan kan tulis tulisan an mengen mengenai ai peris peristiwa tiwa pauta pautan n seks. seks. Mampu menyajikan makalah mengenai pola-pola hereditas pautan pada makhluk makhluk hidup yang meliputi makalah determinasi seks, pautan gen, pindah silang, pautan seks, gagal berpisah, dan gen letal.
Biologi Kelas XII
69
A.
Piliha Pil ihan n Gan Ganda da
1. Jawaban: e P : & C Cc c >< % Cc G: C C c c F : CC → letal Cc Cc 75% hidup cc
3. Jawaban: c Pindah silang merupakan pertukaran sebagian gengen suatu kromatid dengan gen-gen dari kromatid pasangan homolognya. A
B
A
B
A
b
A
b
a
B
a
B
a
b
a
b
∑ ∑
= = 0,5.
4. Jawaban: a Gen G = daun daun berklorofil berklorofil Gen g = daun daun tidak tidak berkloro berklorofil fil Gen B = batang batang ting tinggi gi Gen b = batang batang pen pendek dek
70
Gg gBb & G
G1 =
GB Gb gB gb
><
% Ggbb
Gb gb
F1 =
2. Jawaban: e Peristiwa pindah silang merupakan pemisahan atau pertukaran bagian kromatid dari sepasang kromosom homolog sehingga terbentuk individu yang merupakan perpaduan dari kedua induknya (tipe rekombinan). Peristiwa pindah silang disebabkan karena beberapa faktor berikut. 1) Tem Tempera peratur, tur, temp temperat eratur ur yang kura kurang ng atau lebi lebih h dari temperatur kamar dapat memperbesar kemungkinan terjadinya pindah silang. 2) Umu Umur, r, sema semakin kin tua umu umurr indiv individu idu sem semaki akin n besar kemungkinan terjadinya pindah silang. 3) Jara Jarak k antar antargen gen,, semak semakin in jau jauh h jarak jarak ant antarge argen n dengan gen lainnya, semakin besar kemungkinan terjadinya pindah silang. 4) Za Zatt kimia, kimia, zat zat kimia kimia tert terten entu tu dapa dapatt mempe memperrbesar kemungkinan terjadinya pindah silang. 5) Sin Sinar ar X, pen penyin yinara aran n meng menggu guna naka kan n sinar sinar X dapat memperbesar kemungkinan terjadinya pindah silang. Adapun Ada pun var variet ietas as ked kedua ua ind induk uk ber berbed beda a tid tidak ak memengaruhi terjadinya pindah silang.
NPS =
P1 =
Pola-Pola Hereditas Pautan
gamet parental gamet rekombinan gamet parental
Gamet
GB
Gb
gB
Gb
GGBb (hijau-tinggi)
Ggbb GgBb (hijau-pendek) (hijau-tinggi)
gb
GgBb (hijau-tinggi)
Ggbb (hijau-pendek)
gb Ggbb (hijau-pendek)
ggBb (letal)
ggbb (letal)
Perbandingan keturunan yang memiliki fenotipe hijau tinggi : hijau pendek = 3 : 3 = 1 : 1. 5. Jawaban: c P1 = & X bXb (kuning)
><
% X BY
(hitam)
G1 =
Xb
XB Y
F1 =
XBXb betina kaliko
XbY jantan kuning
Jadi, persentase anak kucing kaliko 50%. 6. Jawaban: d Berdasarkan kasus pada soal diperoleh data sebagai berikut. 1) Kup Kupu-k u-kupu upu berb berbada adan n besarbesar-ber bersay sayap ap cokel cokelat at = 130. 2) Kup Kupu-ku u-kupu pu ber berbad badan an bes besar-b ar-bersa ersayap yap put putih ih = 250. 3) Kup Kupu-ku u-kupu pu berb berbada adan n keci kecil-be l-bersay rsayap ap coke cokelat lat = 176. 4) Kup Kupu-ku u-kupu pu berb berbada adan n keci kecil-be l-bersay rsayap ap put putih ih = 278. Pindah silang terjadi pada kupu-kupu berbadan besar-bersayap putih dan kupu-kupu berbadan kecil-bersayap cokelat = 250 + 176 = 426 (hasil rekombinan) × 100% Nilaii pindah Nila pindah silang silang =
= × 100% = 0,51 × 100% = 51% 7. Jawaban: c P: TT THh >< & T % ttHh (tinggi-hijau) (pendek-hijau) G: TH tH Th th
F1: TtHH = ting tingg gii-hi hija jau u TtHh Tt Hh = tingg tinggi-hi i-hijau jau TtHh Tt Hh = tingg tinggi-hi i-hijau jau Tthh Tt hh = ting tinggigi-pu putih tih Daun yang berwarna putih tidak dapat menghasilkan klorofil sehingga tidak dapat berfotosintesis dan akan menyebabkan kematian. Jadi, perbandingan tanaman yang hidup dengan yang tidak dapat hidup adalah 3 : 1. 8. Jawaban: a Natalitas merupakan angka kelahiran yang memperlihatkan jumlah keturunan yang dihasilkan. Sementara itu, mortalitas merupakan angka ratarata kematian di suatu daerah. Dengan demikian, apabila dalam sutau populasi terjadi gen letal akan terjadi natalitas yang semakin kecil dan mortalitas yang semakin besar. 9. Jawaban: a NPS =
∑ × 100% ∑
+ 13% = + + + × 100% + 13 = + 3.809 + 13X = 2.400 + 100X 100X 3.809 – 2.400 2.400 = –13X + 100X 1.40 1. 409 9 = 87X 87X X = 16, 16,19 19 X = 16 Jadi, jumlah keturunan yang bertipe lalat bermata ungu-sayap normal sebesar 16 ekor.
10. Jawaban: b Pindah silang merupakan pemisahan dan pertukaran bagian kromatid dari sepasang kromosom homolog. Gen letal merupakan gen yang dapat menyebabkan kematian apabila dalam keadaan homozigot. Pautan seks merupakan peristiwa terdapatnya gen dalam kromosom kelamin. Sementara itu, gagal berpisah terjadi apabila ada pasangan kromosom pada saat meiosis I dan meiosis II dapat mengalami gagal berpisah. Pautan gen terjadi akibat gen-gen terletak pada lokus yang berdekatan dalam kromosom sehingga pembentukan gamet saling berkait atau berikatan. 11. Jawaban: d P : >< & Kk % Kk (jantan) (betina) G: K, k K, k F : KK (letal) Kk (hidup) Kk (hidup) kk (hidup) Jadi, kemungkinan sifat genotipe dari ke-50 ekor keturunan tikus tersebut adalah Kk dan kk.
12. Jawaban: e Kromosom XXY merupakan kromosom yang dimiliki oleh seorang pria yang mengalami kelainan sindrom Klinefelter. Sindrom Klinefelter ini terjadi apabila ovum XX dibuahi oleh sperma Y sehingga memperoleh kromosom XXY. Oleh karena itu, seorang pria tersebut mengalami kelebihan jumlah kromosom. Apabila terjadi kelebihan atau kekurangan kromosom tersebut disebabkan karena adanya peristiwa gagal berpisah. Sementara itu, gen letal merupakan gen yang dapat menyebabkan kematian apabila gen dalam keadaan homozigot. Pautan gen terjadi akibat gen-gen terletak pada lokus yang berdekatan dalam kromosom sehingga pembentukan gamet saling berkait atau berikatan. Pautan seks merupakan peristiwa terdapatnya gen dalam kromosom kelamin. Pindah silang merupakan pemisahan dan pertukaran bagian kromatid dari sepasang kromosom homolog. 13. Jawaban: d P : Bb b >< & B % bb (brakidaktili) (normal) G: B b b b F1 : Bb 50% brakidaktili Bb bb 50% normal bb 14. Jawaban: c Persilangan yang dapat menghasilkan tanaman albino sebagai berikut. P : & K Kk k >< % Kk G : K, k K, k F : KK (norm (normal) al),, Kk (no (norma rmal), l), Kk Kk (norm (normal) al),, dan dan kk (albino) Adapun Ada pun pers persilan ilangan gan-per -persila silanga ngan n yan yang g lai lain n seba sebagai gai berikut. a. P : & K KK K >< % KK G : K K F : KK (normal) b.
P : & K KK K >< % Kk G : K K, k F : KK (no (norma rmal) l) dan dan Kk (no (norma rmal) l)
Sementara itu, genotipe kk tidak mungkin menjadi parental untuk disilangkan. Hal tersebut dikarenakan genotipe kk menyebabkan tanaman jagung bersifat letal (tidak menghasilkan klorofil). Tanaman akan mati setelah makanan cadangan dalam endosperma kecambah jagung habis. 15. Jawaban: c Pautan gen adalah beberapa gen yang terletak dalam kromosom yang sama sehingga saat proses pembentukan gamet saling berkait atau berikatan. Hal tersebut disebabkan gen-gen terletak pada
Biologi Kelas XII
71
lokus yang berdekatan. Oleh karena itu, pada peristiwa pautan gen, dua gen atau lebih yang terletak pada satu kromosom tidak dapat memisahkan diri secara bebas. B.
Urai Ur aian an
1. Gen letal letal resesif resesif adalah adalah gen-ge gen-gen n yang yang dapat dapat mengakibatkan kematian apabila dalam keadaan homozigot resesif. Sebagai contoh, pada tanaman jagung jagu ng terda terdapat pat gen G yang mene menentuka ntukan n produ produksi ksi klorofil. Sementara itu, gen g tidak mampu memproduksi klorofil. Genotipe yang mungkin terjadi yaitu HH (normal), Hh (normal), dan hh (letal). Tanaman jagung dengan gen resesif homozigot tidak memiliki kemampuan memproduksi klorofil. Oleh karena itu, tanaman akan mati setelah makanan cadangan dalam endosperma kecambah jagung jagun g habis habis.. 2. Apabila Apabila dalam dalam suatu suatu populasi populasi terjadi terjadi pindah pindah silang akan menghasilkan keturunan dengan kombinasi baru dari sifat induknya. Adanya pindah silang mengakibatkan terbentuknya empat macam gamet yaitu dua macam gamet dengan sifat sama seperti induk (tipe parental) dan dua macam gamet dengan sifat berbeda dari induk (tipe rekombinan). 3. P1
:
re edep & r
><
% redep
Genotipe :
Cc
Cc
Gamet
:
C c
C c
F1
:
%
C
c
C
CC (letal)
Cc (redep)
c
Cc (redep)
cc (normal)
&
a.
Perban Perb andi ding ngan an ge geno noti tipe pe F1 adalah CC : 2Cc : cc. Sementara itu, perbandingan fenotipe F 1 adalah letal : redep : normal = 1 : 2 : 1.
b.
P er er ba ba nd nd in in ga ga n g en en ot ot ip ip e F 1 yang hidup adalah Cc : cc = 2 : 1
c.
Kemung Kem ungkin kinan an tel telur ur yan yang g mene menetas tas seb sebaga agaii ayam normal adalah
×
20 = 5 ekor.
4. Temperatur Temperatur yang yang kurang atau lebih dari tempera temperatur tur kamar dapat mengakibatkan kemungkinan terjadinya pindah silang semakin besar. 5. Drosophila melanogaster bermata putih selalu berkelamin jantan karena gen warna mata pada hewan tersebut terpaut pada kromosom X. Hal ini menunjukkan warna mata merah lebih dominan terhadap warna mata putih. 72
Pola-Pola Hereditas Pautan
6. Berdasarkan Berdasarkan hasil keturuna keturunannya, nnya, diperole diperoleh h data sebagai berikut. a. Ju Juml mlah ah ti tip pe par paren enta tall = (lal (lalat at mata merahmerah-saya sayap p normal) normal) + (lalat (lalat mata ungu-sayap keriput) = 32 324 4 + 38 388 8 = 712 712 b. Ju Juml mlah ah ti tipe pe re reko komb mbin inan an = (lal (lalat at mata merahmerah-saya sayap p keriput) keriput) + (lalat (lalat mata ungu-sayap normal) = 26 + 34 = 60 60 c. Ju Juml mlah ah to tota tall ket ketur urun unan an = (jumlah tipe parental) + (jumlah tipe rekombinan) = 712 + 60 = 772 d. Ni Nila laii pin pinda dah h sil silan ang g (NP (NPS) S) = =
∑ × 100% ∑
× 100%
= 0, 0,08 08 × 100 100% % = 8% 8% Jadi, nilai pindah silang (NPS) dari hasil persilangan tersebut sebesar 8%. 7. Apabila Drosophila melanogaster memiliki memiliki kromosom X berjumlah 2 dan tidak memiliki kromosom Y, akan terbentuk Drosophila berkelamin betina. Oleh karena itu, individu betina hanya memiliki satu macam ovum yaitu ovum yang mengandung kromosom X. Sementara itu, apabila Drosophila memiliki satu kromosom X dan satu kromosom Y, akan terbentuk Drosophila berkelamin jantan. Oleh karena itu, individu jantan memiliki dua macam sperma yaitu sperma yang mengandung kromosom X dan sperma yang mengandung kormosom Y. 8. Pautan Pautan seks yang terjad terjadii pada pada ayam ayam berpenga berpengaruh ruh pada penentuan warna bulu ayam. Warna bulu ayam ditentukan oleh gen-gen yang terpaut pada kromosom seks. Sebagai contoh, gen B pada ayam menentukan bahwa bulu ayam bergaris-garis (blorok), sedangkan gen b pada ayam menentukan bahwa bulu ayam polos. 9. Pada Pada tipe XO, XO, kromosom kromosom kelamin kelaminnya nya hanya hanya satu satu yaitu kromosom X. Sementara itu, O bukanlah simbol kromosom kelamin. Jumlah kromosom sel somatis pada individu betina dengan tipe XO lebih banyak daripada jumlah pada individu jantan. Contoh makhluk hidup yang mengalami tipe XO yaitu serangga seperti belalang dan kutu daun. 10. Suatu individu individu dapat mengalam mengalamii gen letal apabila apabila indvidu tersebut terdapat gen-gen dalam keadaan homozigot. Dengan demikian, dapat menyebabkan individu tersebut mengalami kematian.
A.
Piliha Pil ihan n Gan Ganda da
1. Jawaban: b P = Gg >< Gg G = G, G, g G, g F1 = GG GG= = tanaman tanaman jagung jagung berdaun berdaun hijau hijau Gg= tanaman jagung berdaun hijau Gg= tanaman jagung berdaun hijau gg = bersifat letal Jadi, keturunan yang bersifat letal sebesar = 100% – 75% = 25%. 2. Jawaban: d Berdasarkan peristiwa pada soal dapat dituliskan data sebagai berikut. 1) Tip Tipe e induk induk = tub tubuh uh kela kelabu bu-sa -sayap yap pan panjan jang g dan dan tubuh hitam-sayap pendek. 2) Tip Tipe e rekomb rekombina inan n = tubuh tubuh hit hitamam-say sayap ap panj panjang ang dan tubuh kelabu-sayap pendek. Dengan demikian, nilai pindah silang (NPS) dari peristiwa pada soal sebagai berikut. NPS =
×
=
+ + + +
=
×
100%
× 100%
100%
3. Jawaban: a Pada peristiwa gen V terpaut gen A dan gen v terpaut gen a maka induk bergenotipe VvAa akan ak an menghasilkan gamet VA dan va serta induk bergenotipe vvaa akan menghasilkan gamet va. Diagram persilangan kedua induk sebagai berikut. Vv vAa % V
G :
VA va
F :
VvAa vvaa
><
va
4. Jawaban: b NPS NP S = Σ × 100% Σ
17 =
G : BD BD,, Bd, Bd, bD bD,, dan dan bd F1 : BbDd BbDd = abu abu-ab -abu u saya sayap p pan panja jang ng Bbdd Bb dd = abu-abu abu-abu sayap sayap pende pendek k = 50 bbD bDd d = hitam hitam sayap sayap panjan panjang g = 25 bbdd = hitam hitam sayap sayap pen pende dek k Jumlah keturunan sebanyak 1.000 ekor Jadi, persentase gen yang mengalami pindah + silang = = × 100% = 7,5%.
6. Jawaban: b P =
× 100%
&
DdPp
><
Gamet = DP, Dp, dP, dp F1 = DP
Dp
%
DdPp
DP, Dp, dP, dp
dP
dp
DP
DDPP DDPp DdPP DdPp (normal(normal(dexter(dexterbertanduk) bertanduk) bertanduk) bertanduk)
Dp
DDPp DDpp DdPp Ddpp (normal(normal(dexter(dexterbertanduk) tidak bertanduk) tidak bertanduk) bertanduk)
dP
DdPP DdPp (dexter(dexterbertanduk) bertanduk)
ddPP (letal)
ddPp (letal)
dp
DdPp (dexterbertanduk)
ddPp (letal)
ddpp (letal)
& vvaa
Jadi, perbandingan genotipe keturunannya = VvAa : vvaa = 1 : 1.
17% =
5. Jawaban: c P : abu-abu >< hitam sayap pa panjang sayap pendek Bb, Dd bb, dd
Gamet
= 0,55 × 100% 100% = 55% 55%
P :
35.955 + 17 Y = 20.600 20.600 + 100Y 100Y 35.955 – 20.600 = –17 Y + 100Y 15.3 15 .355 55 = 83Y Y = 18 185 Jadi, jumlah keturunan lalat buah bertubuh kelabusayap pendek sebesar 185 ekor.
Ddpp (dextertidak bertanduk)
Jadi, sapi normal-tidak bertanduk = 1, sapi normalbertanduk = 3, sapi dexter-tidak bertanduk = 2, dan sapi dexter-bertanduk = 6. 7. Jawaban: e Misalnya gen terpaut kromosom X pada laki-laki tersebut adalah G, berarti gonosom laki-laki tersebut adalah X GY. Jika dianggap bahwa lakilaki tersebut menikah dengan perempuan normal, diagram pernikahannya sebagai berikut.
Biologi Kelas XII
73
XGY >< % XX XG X Y F = XGX (anak perempuan) XY (anak laki-laki) Jadi, sifat pada gen terpaut kromosom X pada lakilaki seluruhnya diwariskan kepada anak perempuannya. P = G=
&
8. Jawaban: c Peristiwa yang terjadi pada soal adalah peristiwa pindah silang, yaitu pemisahan dan pertukaran bagian kromatid dari sepasang kromosom homolog. Peristiwa ini menghasilkan kombinasi baru dari sifat induknya. Pindah silang ini umumnya terjadi pada peristiwa gametogenesis saat meiosis. Sementara itu, gen letal adalah gen yang mengakibatkan kematian jika dal dalam am kead keadaan aan hom homozig ozigot. ot. Paut Pautan an gen ada adalah lah beberapa gen yang terletak dalam kromosom yang sama sehingga proses pembentukan gamet saling berkait atau berikatan. Gagal berpisah terjadi apabila ada pasangan kromosom pada meiosis I maupun meiosis II mengalami gagal berpisah. Determinasi seks adalah proses penentuan jenis kelamin pada makhluk hidup berdasarkan kromosom kelamin (gonosom) yang diwariskan secara bebas oleh gamet parental kepada keturunannya melalui proses meiosis. 9. Jawaban: d P : >< & BbGg % bbGg (berbiji besar(berbiji kecilberdaun hi hijau) berdaun hi hijau) G: BG bG Bg bg bG bg F1 : &
BG
Bg
bG
bg
bG
BbGG (berbiji besarberdaun hijau)
BbGg (berbiji besarberdaun hijau)
bbGG (berbiji kecilberdaun hijau)
bbGg (berbiji kecilberdaun hijau)
bg
BbGg (berbiji besarberdaun hijau)
Bbgg (letal)
bbGg (berbiji kecilberdaun hijau)
bbgg (letal)
%
Jadi, hasil perbandingan keturunan yang diharapkan hidup adalah BbGG : BbGg : bbGG : bbGg = 1 : 2 : 1 : 2. 10. Jawaban: e Kucing kaliko merupakan kucing berambut tiga yang warna bulunya tersebut terpaut pada kromosom X. Gen O menentukan warna oranye, sedangkan gen o menentukan warna hitam. Adanya gen O dan gen o menghasilkan sifat warna belang tiga yang disebut kucing kaliko. Kucing kaliko
74
Pola-Pola Hereditas Pautan
selalu berkelamin betina dengan genotipe X BXb. Sementara kucing kaliko jantan, terbentuk apabila ada peristiwa gagal berpisah dan mempunyai genotipe X BXbY. Kucing kaliko jantan tersebut mengalami kelainan bertubuh lemah dan bersifat steril yang disebut dengan Klinefelter. 11. Jawaban: b P: >< & BbHH % Bbhh (bulat-hitam) (bulat-putih) G: BH Bh bH bh F1 : BBHh = le letal BbHh Bb Hh = bulat bulat abu-abu abu-abu bbH bHh h = bulat bulat abu abu-ab -abu u bbH bHh h = keriput keriput abu abu-ab -abu u Jadi, perbandingan fenotipe keturunan yang hidup = bulat-abu-abu : keriput-abu-abu = 2 : 1. 12. Jawaban: a Pada perempuan memiliki kromosom kelamin XX, apabila mengalami peristiwa gagal berpisah akan menghasilkan 3 macam ovum yaitu ovum XX, ovum X, dan ovum 0 (tidak memiliki kromosom X). Apabila ovum 0 dibuahi dibuahi sperma X akan akan diperoleh diperoleh zigot XO, yaitu perempuan dengan kelainan sindrom Turner. Dengan demikian, sindrom Turner merupakan peristiwa kehilangan satu kromosom X. Sementara itu, XY merupakan merupakan kromosom kromosom pada laki-laki normal. Kromosom XXY merupakan kromosom seseorang yang mengalami sindrom Klinefelter. Kromosom XXX merupakan kromosom seseorang yang mengalami sindrom Metafemale. Kromososm XYY merupakan kromosom seseorang yang mengalami sindrom Jacob. 13. Jawaban: c Pengaruh jarak antara gen-gen terhadap terjadinya pindah silang yaitu semakin jauh jarak antara gen satu dengan gen lain, semakin besar pula kemungkinan terjadinya pindah silang. 14. Jawaban: c Warna rambut pada kucing kaliko dipengaruhi adanya gen B yang terpaut pada kromosom X. Oleh karena itu, munculnya kucing kaliko ini menunjukkan adanya peristiwa pautan seks. Berhubung kucing ini terpaut pada kromosom X, akibatnya kucing selalu berkelamin betina. Namun, apabila terjadi kelebihan kromosom X menjadi XXY, akan memunculkan kucing kaliko berjenis kelamin jantan. Sementara itu, gen letal adalah gen-gen yang dalam keadaan homozigot akan mengakibatkan kematian pada individu. Pautan gen adalah gen-gen dalam satu kromosom yang sama sehingga saat proses pembentukan gamet saling berkait atau berikatan. Pindah silang adalah pertukaran kromatid dari sepasang kromosom
homolog. Gagal berpisah mengakibatkan bertambah atau berkurangnya kromosom dalam sel anak. 15. Jawaban: c P : Gg gLl >< % ggll & G G : GL, Gl, gL, gl gl F1 : GgLl (lalat buah berbada berbadan n kelabu-be kelabu-bersayap rsayap panjang) Ggll (lalat buah berbadan kelabu-bersayap pendek) ggLl (lalat buah berbadan hitam-bersayap panjang) ggll (lalat buah berbadan hitam-bersayap pendek) GgLl dan ggll merupakan keturunan yang mempunyai sifat seperti dengan induknya (tipe parental). Jumlah keturunan yang bertipe parental = 104 + 98 = 202. Sementara itu, Ggll dan ggLl merupakan keturunan yang mempunyai sifat dengan kombinasi dari induknya. Jumlah keturunan k eturunan yang bertipe rekombinan = 34 + 22 = 56. Dengan D engan demikian, apabila dilihat dari jumlah keturunannya, tipe parental lebih besar dari tipe rekombinan. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa gen-gen tersebut terdapat pada kromosom yang sama dan terjadi pindah silang. 16. Jawaban: a P : >< & ZBW % ZbZb (ayam bu bulu bl blorok) (ayam bu bulu po polos) G: ZB, W Zb F1 : ZBZb (ayam berbulu blorok) ZbW (ayam berbulu polos) Jadi, perbandingan ayam berbulu blorok : ayam berbulu polos = 1 : 1. 17. Jawaban: c P = AaBbCcDd, gen C dan gen D bertautan Gam amet et = ABCD, AbCD AbCD,, aBCD, aBCD, abC abCD, D, ABcd ABcd,, Abcd, aBcd, abcd abcd Jadi, gamet yang terbentuk sebanyak 8 macam. 18. Jawaban: a Diagram persilangan dari soal sebagai berikut. P : Iii >< & I % Ii (normal (normal heterozigot) heterozigot) G: I, i I, i F1 : II → normal homozigot Ii → normal heterozigot Ii → normal heterozigot ii → penderita icthyosis congenita Alel untuk penderita icthyosis congenita yaitu ii. Jadi, kemungkinan anak yang menderita penyakit tersebut sebesar
× 100% = 25%.
19. Jawaban: b P : >< & Yy % Yy (tikus berambut (tikus berambut kuning) kuning) G: Y, y Y, y F1 : YY (l (let etal al)) Yy (tikus berambut kuning) Yy (tikus berambut kuning) yy (tikus normal) Jadi, keturunan tikus yang memiliki rambut kuning sebesr 50%. 20. Jawaban: b Berdasarkan uraian pada soal tersebut yang mengalami kelainan genetik hanya seluruh anggota keluarga berjenis kelamin laki-laki, sedangkan yang berjenis perempuan tidak mengalami kelainan. Hal tersebut menunjukkan adanya gen yang terpaut pada kromosom seks Y. Oleh karena itu, kelainan genetik tersebut dinamakan dengan pautan seks. Sementara itu, pautan gen adalah gen-gen dalam satu kromosom yang sama sehingga saat pembentukan gamet saling berikatan. Pindah silang adalah pertukaran kromatid dari sepasang kromosom homolog. Gagal berpisah mengakibatkan bertambah atau berkurangnya kromosom dalam sel anak. Determinasi seks merupakan proses penentuan jenis kelamin pada makhluk hidup berdasarkan kromosom kelamin (gonosom) yang diwariskan secara bebas oleh gamet parental kepada keturunannya melalui proses meiosis. 21. Jawaban: e NPS NP S=
x
100%
Diketahui: Tipe rekombinan = (jumlah keturunan keturunan bertubuh abu-abu-sayap abu-abu-sayap vestigeal) + (jumlah keturunan bertubuh hitamsayap normal) = 328 + 237 237 = 565 565 Tipe parental = (jumlah keturunan bertubuh abu-abu-sayap abu-abu-sayap normal) + (jumlah keturunan bertubuh hitam-sayap vestigeal) = 756 + 805 = 1561 Total jumlah keturunan = 565 + 1561 = 2126 NPS =
× 100%
= 0,27 × 100% = 27% 22. Jawaban: a Penentuan jenis kelamin pada ayam dilakukan dengan tipe ZW. Untuk membedakan dengan tipe XX (betina) dan XY (jantan), (jantan) , pada tipe ini mengguna-
Biologi Kelas XII
75
kan Z dan W. Ayam memiliki jumlah kromosom 78 yang berarti memiliki autosom 78 – 2 = 76 (38 pasang). Oleh karena itu, kromosom betina adalah 38a + Z dan 38a + W, sedangkan kromosom jantan adalah 38a + Z. 23. Jawaban: e Faktor-faktor yang memengaruhi terjadinya pindah silang yaitu umur, temperatur, jarak antara gengen, zat kimia, dan sinar X. Sementara itu, jenis kelamin dan berat badan tidak memengaruhi terjadinya peristiwa pindah silang. 24. Jawaban: d Sifat berjambul pada ayam ditentukan oleh gen dominan Cr. Perkawinan atara ayam berjambul heterozigot akan menghasilkan keturunan dengan dua macam fenotipe. Diagram perkawinannya dapat dituliskan seperti berikut. P : & C Crrcr >< % Crcr G : Cr, cr Cr, cr F1 : 1 CrCr CrCr = leta letal/m l/mati ati 2 Crcr = ayam berjambul 1 crcr = ayam normal Jadi, perbandingan antara ayam berjambul : ayam normal = 2 : 1. 25. Jawaban: b Salah satu tipe penentuan jenis kelamin yaitu tipe ZW. Hewan yang penentuan jenis kelaminnya dengan tipe ZW di antaranya ngengat, itik, burung puyuh, ayam, kupu-kupu, dan beberapa jenis ika. Sementara itu, penentuan jenis kelamin pada lalat buah dengan tipe XY. Adapun penentuan jenis kelamin pada kutu daun dengan tipe XO. B.
Urai Ur aian an
1. Pada Pada kucing, kucing, gen penen penentu tu warna warna rambut rambut terpaut terpaut pada kromosom X. Akibatnya, kucing kaliko selalu berkelamin betina. Namun, kadang-kadang ada kucing kaliko yang berjenis kelamin jantan. Hal tersebut terjadi karena kucing mempunyai kelebihan kromosom X sehingga susunannya berubah menjadi kromosom XXY. Perubahan susunan kromosom terjadi karena adanya nondisjunction selama induk jantannya membentuk gamet. Adapun Adapu n diagra diagram m perkaw perkawinan inan sebag sebagai ai berikut berikut.. P : G : F1 :
& X bXb
><
% X BY
Xb Xb XBXbY
XBY O XbO
jantan kaliko
betina kuning
2. P1 = & XMXM >< (betina mata merah)
76
% XmY
(jantan mata putih)
Pola-Pola Hereditas Pautan
G =
XM
F1 =
XMXm XMY
P2 =
& XMXm
G =
XM Xm
F2
Xm Y
><
% XMY
XM Y
= XMXM : XMXm : XmY : XMY
Jadi, perbandingan fenotipe keturunannya adalah 2 betina mata merah : 1 jantan mata putih : 1 jantan mata merah. 3. a.
P= G =
&
Dd >< D d
% Dd
D d
F1 = DD = 1 Dd = 2 dd = 1 Perbandingan genotipe F 1 = DD : Dd : dd = 1 : 2 : 1. 1. Perbandingan fenotipe F 1 = normal : dexter : letal = 1 : 2 : 1. b.
Anak sapi Anak sapi dex dexter ter hom homozi ozigo gott memil memiliki iki kaki kaki yang sangat pendek dan muka seperti anjing bulldog. Anak sapi tersebut biasanya lahir dalam keadaan mati atau hidup dalam waktu singkat.
4. Pada lalat buah warna merah bersifat domina dominan n terhadap warna mata putih serta gen yang bertanggung jawab atas warna mata ini terkandung dalam kromosom X dan tidak ada dalam kromosom Y. Selanjutnya, gen pembawa sifat warna ini saling berikatan dengan gen lain yang terletak pada lokus yang berdekatan dalam kromosom sama. Hal inilah yang mengakibatkan lalat buah jantan selalu bermata putih. 5. Apabila Apabila umur umur suatu individ individu u semakin semakin bertamba bertambah h (semakin tua), dapat mengakibatkan kemungkinan terjadinya pindah silang juga semakin bertambah besar. Sementara itu, apabila sering melakukan penyinaran dengan sinar X dapat mengakibatkan kemungkinan terjadinya pindah silang juga semakin besar. 6. Gen untuk untuk warna warna kuning kuning pada pada tikus tikus adalah adalah Y, sedangkan untuk warna abu-abu adalah y. Tikus berambut kuning bergenotipe Yy. Persilangan antara tikus berambut kuning dengan sesamanya sebagai berikut. P : & Y Yy y >< % Yy Genotipe : kuning kuning Gamet : Y, y Y, y
F1
: YY (l (let etal al)) Yy (berambut kuning) Yy (berambut kuning) yy (berambut abu-abu) Perbandingan genotipe = YY : Yy : yy = 1 : 2 : 1. Perbandingan fenotipe = letal : berambut kuning : berambut abu-abu = 1 : 2 : 1. 7. Gen letal letal pada pada ayam ayam redep terjadi dengan gen letal letal dominan. Gen letal dominan yaitu apabila gen dalam keadaan dominan homozigot akan mengakibatkan kematian individu. Sementara itu, gen letal pada tanaman jagung terjadi dengan gen letal resesif. Gen letal resesif yaitu apabila gen dalam keadaan resesif homozigot akan mengakibatkan kematian individu. 8. Penentu Penentuan an jenis jenis kelamin kelamin pada pada manusia manusia secara secara genetik dapat dipahami sebagai berikut. a. Jik Jika a sper spermat matozo ozoa a pem pembaw bawa a krom kromoso osom m X (ginospermium) membuahi ovum (pembawa kromosom X), maka anak yang lahir mempunyai jenis kelamin perempuan.
b.
Jika spe Jika sperma rmatoz tozoa oa pem pemba bawa wa kro kromos mosom om Y (androspermium) membuahi ovum (pembawa kromosom X), maka anak yang lahir mempunyai jenis kelamin laki-laki.
9. Pada serang serangga ga jenis jenis kelaminnya kelaminnya ditent ditentukan ukan denga dengan n tipe XO. Tipe ini hanya memiliki satu kromosom kelamin saja yaitu kromosom X. Sementara itu, O bukanlah simbol kromosom kelamin. Pada sel somatis, serangga betina memiliki dua kromosom X (XX), sedangkan serangga jantan memiliki satu kromosom X (XO). Perbedaannya, pada tipe XO ini, serangga jantan tidak memiliki kromosom Y. Dengan demikian, jumlah kromosom serangga betina lebih banyak dari kromosom serangga jantan. 10. Ichthyosis congenita merupakan penyakit pada manusia yang diderita oleh bayi. Penyakit ini terjadi karena bayi lahir dengan kulit tebal dan banyak luka sobekan. Pada umumnya bayi tersebut meninggal dalam kandungan atau sewaktu dilahirkan. Penyakit ini muncul apabila bayi memiliki gen homozigot resesif (ii).
Biologi Kelas XII
77
Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. mengidentifi mengidentifikasi kasi sifat-sifat fisik yang diturunkan diturunkan dalam satu satu keluarga; keluarga; 2. menjelask menjelaskan an macam-macam macam-macam kelainan kelainan atau penyakit penyakit yang yang diturunkan diturunkan melalui melalui autosom dan gonosom; gonosom; 3. menj menjelask elaskan an sistem sistem pewari pewarisan san golong golongan an darah. darah. Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik: 1. rajin beribadah beribadah sebagai wujud rasa syukur terhadap terhadap keteraturan mekanisme pewarisan sifat; sifat; 2. mengemukak mengemukakan an pendapat atau argumen argumen secara ilmiah ilmiah dan kritis, responsif, responsif, serta proaktif proaktif dalam diskusi diskusi maupun pengamatan; pengamatan; 3. mau bekerj bekerja a sama saat saat melakuk melakukan an kerja kerja kelompo kelompok. k.
Hereditas pada Manusia
Sifat-Sifat yang Diturunkan pada Manusia
• • • • •
• • • • • • • •
78
Menganal Meng analisi isis s peta sils silsilah ilah Ratu Ratu Victor Victoria ia yang yang merupaka merupakan n pembawa pembawa sifat sifat hemofilia untuk mengetahui pola pewarisan sifat. Meganali Mega nalisis sis mekan mekanisme isme penen penentuan tuan jenis jenis kelam kelamin in melalui melalui penga pengamatan matan gambar. Mengiden Meng identifi tifikas kasii jenis-je jenis-jenis nis penyaki penyakitt dan kelaina kelainan n yang bersif bersifat at menurun menurun melalui pengamatan gambar. Membuat Memb uat diagr diagram am persil persilanga angan n golonga golongan n darah darah kedua kedua orang orang tua tua untuk untuk menentukan golongan darah yang dimiliki anak-anaknya. Membuat Memb uat tulisa tulisan n mengenai mengenai kons konsep ep pewaris pewarisan an sifat sifat dan dan golongan golongan darah darah dalam menyelesaikan suatu permasalahan.
Menunjukkan Menunjukka n rasa kagum kepada Tuhan Tuhan atas keteraturan mekanisme pewarisan sifat dengan rajin rajin beribadah beribadah sesuai dengan agamanya masing-masing. Berani mengemukakan mengemukakan pendapat atau argumen argumen secara secara ilmiah ilmiah dan kritis, responsif, serta proaktif proaktif dalam dalam diskusi diskusi maupun pengamatan. Menerapka Mener apkan n sikap sikap mau mau bekerja bekerja sama saat mela melakuka kukan n kerja kerja kelompo kelompok. k. Mampu Mamp u menjel menjelask askan an pola pola pewa pewarisa risan n sifat sifat pada manu manusia. sia. Mampu Mamp u mengurai menguraikan kan mekani mekanisme sme penen penentuan tuan jenis jenis kela kelamin min pada pada manusi manusia. a. Mampu menjelaskan menjelaskan jenis-jeni jenis-jenis s penyakit penyakit dan dan kelainan kelainan yang yang diturunkan diturunkan melalui melalui autosom autosom dan dan gonosom. gonosom. Mampu Mamp u membuat membuat diagram diagram persilanga persilangan n dalam mekani mekanisme sme pewaris pewarisan an jenis jenis golongan golongan darah darah darah. Mampu membuat membuat tulisan tulisan mengenai penerapan konsep pewarisan sifat dan golongan golongan darah darah dalam menyeles menyelesaikan aikan suatu permasalahan.
Hereditas pada Manusia
A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c Wanita carrier yang bergenotipe x Hxh dapat menghasilkan 2 macam ovum, yaitu ovum xH d dan an h ovum x . Jika wanita ini menikah dengan laki-laki normal (xHY), ada kemungkinan anak laki-lakinya menderita hemofilia. P :
xHxh
G :
xH xh
P : xHxH xHxh xHY xhY
><
xHY xH Y
→ & normal → & carrier → % normal → % hemofilia
2. Jawaban: d Ayah Ibu A O P = I I ( (A A) IA IO (A) Gamet = IA IA IO IO F : IA IO (golongan darah A), I A IA (golongan darah A), IO IO (golongan darah O) 3. Jawaban: a Hemofilia merupakan kelainan yang ditentukan oleh gen resesif terpaut kromosom X. Diagram persilangan laki-laki hemofilia dengan wanita normal: P1 : XHXH >< XhY F1 : %
Xh
Y
XH
XHXh (carrier )
XHY (normal)
XH
XHXh (carrier )
XHY (normal)
&
5. Jawaban: e Penyakit atau kelainan yang diturunkan melalui gonosom adalah penyakit yang disebabkan oleh gen yang terpaut pada kromosom kelamin (kromosom X atau Y), contoh buta warna, hemofilia, dan anodontia. Adapun kelainan, seperti albino, FKU, dan anonychia adalah kelainan yang diturunkan melalui gen autosom yakni gen yang terpaut pada kromosom tubuh (AA). 6. Jawaban: d P : TtAa >< G : TA Ta tA ta F : &
%
TA
Ta
tA
ta
TA
TTAA
TTAa
TtAA
TtAa
Ta
TTAa
TTaa
t tA a
Ttaa
tA
TtAA
TtAa
t tA A
t t Aa
ta
TtAa
Ttaa
t tA a
t t aa
Perbandingan fenotipe keturunan: Perbandingan T_A_ (tinggi-normal) = 9 T_aa (tinggi-albino) =3 1 × 100% = 6,25% 16 ttA_ tt A_ (pendek-normal) = 3 ttaa (pendek-albino) = 1 7. Jawaban: e Polidaktili adalah kelainan yang ditentukan oleh gen dominan. P1 : % Pp >< & Pp F1 : %
P
p
P
PP (p (pol olid idak akti tili li))
Pp (p (pol olid idak akti tili li))
p
Pp (p (polidaktili)
pp (n (normal )
&
Tidak ada kemungkinan lahirnya anak laki-laki hemofilia. 4. Jawaban: c FKU adalah kelainan genetik yang disebabkan oleh gen resesif. Firman P = Iph I ph Gamet = Iph
Nani IPH Iph IPH Iph F : IPH Iph (carrier ), ), Iph Iph (FKU) Jadi, kemungkinan anaknya yang menderita FKU adalah 50%.
TtAa TA Ta tA ta
Kemungkinan lahir anak polidaktili adalah 75%. Jadi, dari kedelapan orang anaknya, yang kemungkinan polidaktili adalah 75% × 8 = 6 orang. 8. Jawaban: c Sifat albino ditentukan oleh alel resesif autosomal. Diagram persilangan antara laki-laki carrier albino albino dengan wanita carrier albino albino sebagai berikut. P1 = % carrier al albino >< & carrier albino albino Genotipe =
Aa
AA
Gamet
A,a
A, A
=
Biologi Kelas XII
79
F2
=
%
A
A
A
AA
Aa
a
Aa
aa
&
Jadi, keturunan yang dihasilkan 25% normal homozigot, 50% normal carrier albino (normal heterozigot, dan 25% albino. 9. Jawaban: d Anak bergolongan darah O memiliki genotipe I OIO. Satu gen IO berasal dari ibunya (ibunya bergenotipe IAIO) dan satu gen IO berasal dari ayahnya. Jadi, kemungkinan golongan darah ayahnya adalah golongan A (bergenotipe I AIO) golongan B (bergenotipe IBIO), dan golongan O (bergenotipe I OIO). Jadi, laki-laki itu bisa menolak tuduhan sebagai ayah anak tersebut jika dia bergolongan darah AB. 10. Jawaban: c Polidaktili ditentukan oleh gen dominan P. Penderita polidaktili heterozigot bergenotipe Pp. Diagram perkawinan sepasang suami istri yang mempunyai kelainan polidaktili heterozigot sebagai berikut. P
=
Pp
><
Pp
Gamet =
P p
⏐ ↓
P p
F
= PP = 1 penderit ita a poli lid dakt ktiili homozig igo ot Pp = 2 pender penderita ita polidaktili polidaktili hetero heterozigot zigot pp = 1 ber berjar jarii norm normal al
Jadi, kemungkinan keturunannya bersifat polidaktili heterozigot =
2 = 4
50%.
11. Jawaban: b 1) Pend Penderit erita a gang ganggua guan n ment mental al FKU FKU tida tidak k dapa dapatt melakukan metabolisme fenilalanin. Fenilalanin akan tertimbun dalam darah kemudian dibuang bersama urine. Asam fenil piruvat dalam fenilalanin mengakibatkan kerusakan sistem saraf. Oleh karena itu, penderita FKU tidak boleh mengonsumsi makanan/minuman yang mengandung fenilalanin. 2) Asp Aspart artam am meru merupak pakan an zat zat aditi aditiff buatan buatan seb sebaga agaii pemanis. 3) Asa Asam m sitra sitratt merup merupaka akan n zat zat aditif aditif unt untuk uk memberi rasa asam dan segar pada minuman kemasan. 4) Nat Natrium rium ben benzoa zoatt digun digunakan akan seb sebaga agaii penga pengawet wet.. 5) Kar Karmo moisi isin n adala adalah h zat zat pewarn pewarna a makan makanan an buatan.
80
Hereditas pada Manusia
12. Jawaban: c Orang bergolongan darah RH + mempunyai antigen Rh, sedangkan orang bergolongan darah Rh – tidak mempunyai antigen Rh dalam eritrositnya. Jika Jik a ada antigen Rh masuk ke dalam tubuh orang bergolongan darah Rh – , dalam darah orang tersebut akan terbentuk antibodi Rh. Hal ini terjadi dalam kasus: 1) seo seora rang ng be berg rgol olon onga gan n dar darah ah Rh – menerima transfusi darah Rh+; 2) se seo orang ibu Rh – mengandung bayi Rh+. 13. Jawaban: b Wanita normal yang ayahnya buta warna akan memiliki genotipe XXcb. Wanita tersebut menikah dengan pria normal dengan diagram perkawinan sebagai berikut. P1 : wanita XXcb >< laki-laki XY XY Gamet : X X cb X Y F2 : wani wanita ta normal normal (XX), (XX), laki-laki laki-laki normal normal (XY), cb wanita carrier (XX ), laki-laki buta warna (XcbY) Jadi, kemungkinan akan lahir anak laki-laki buta warna sebesar
1 4
× 100% = 25%.
14. Jawaban: c Sifat botak ditentukan oleh gen yang dipengaruhi jeni je nis s ke kela lami min. n. Ge Geno noti ti pe BB be bers rsif ifat at bo bota tak. k. Genotipe Bb pada laki-laki mengakibatkan sifat botak, tetapi pada perempuan tidak mengakibatkan sifat botak. Diagram persilangan individu bergenotipe heterozigot sebagai berikut. P1 :
% B Bb b
><
& Bb
laki-laki perempuan botak tidak botak G : B B b b F1 : BB = lak laki-l i-laki aki ata atau u pe pere remp mpua uan n bot botak ak Bb = laki laki-lak -lakii botak botak atau atau perem perempua puan n tidak tidak botak Bb = laki laki-lak -lakii botak botak atau atau perem perempua puan n tidak tidak botak bb = laki laki-la -laki ki atau atau pere perempu mpuan an tidak tidak botak botak Jadi, kemungkinan anak laki-laki mereka yang mempunyai fenotipe tidak botak adalah 25%. 15. Jawaban: d P : % P Pp pTt >< G :
PT P T Pt pT pt
& pptt
pt
F1 = PpTt PpTt Pptt ppTt pp Tt ppttt ppt
= polida polidaktili ktili dan per perasa asa PTC (25 (25%) %) = polidakti polidaktilili dan dan tida tidak k perasa perasa PTC (25% (25%)) = normal normal dan dan peras perasa a PTC (25% (25%)) = norma normall dan dan tidak tidak per perasa asa PTC (25 (25%) %)
B. Uraian 1. Sifat yang yang tampak tampak (fenotip (fenotipe) e) individu individu ditentuk ditentukan an oleh genotipe. Sifat resesif sering tidak muncul saat berada dengan gen dominan lainnya. Sifat resesif tersebut dapat berupa sifat yang merugikan jika jik a mun muncul cul.. Dala Dalam m kel keluarg uarga, a, sua suatu tu ind indivi ividu du heterozigot jika menikah dengan sesamanya dapat memunculkan sifat resesif yang dibawanya. Jadi perkawinan kerabat dekat memungkinkan munculnya sifat-sifat resesif yang tersembunyi. Berkumpulnya sifat resesif ini memungkinkan munculnya sifat-sifat fenotipe yang merugikan. 2. Gen holandr holandrik ik adalah adalah gen penye penyebab bab kelaina kelainan n yang terpaut kromosom Y. Kelainan yang disebabkan gen ini hanya diturunkan kepada anak laki-laki. Contoh kelainan yang disebabkan oleh gen holandrik yaitu hypertrychosis, hystrixgraviour , dan webbed toes. Hypertrychosis adalah tumbuhnya rambut di lubang telinga. Sifat ini dikendalikan dikendalik an oleh gen resesif terpaut kromosom Y. Hystrixgraviour (penyakit bulu landak) disebabkan oleh gen hg yang mengakibatkan tumbuhnya rambut panjang dan kaku di seluruh tubuh. Sifat normal dikendalikan gen Hg. Webbed toes merupakan kelainan tumbuhnya selaput pada jari terutama kaki seperti kaki katak. Penyebabnya adalah gen resesif wt, sedangkan sifat normal dikendalikan gen dominan Wt. 3. Eritoblastosis Eritoblastosis fetalis adalah penyaki penyakitt anemia anemia parah yang mengakibatkan kematian pada bayi yang dilahirkan karena di dalam darahnya hanya ada eritroblas (eritrosit yang belum matang). Penyakit ini muncul karena perkawinan perempuan Rh – dengan laki-laki Rh+, kemudian mengandung janin Rh+. Hal ini berdampak buruk pada janin. Darah janin
yang mengalir dalam tubuh ibunya melalui plasenta mengandung antigen-Rh. Keadaan tersebut merangsang terbentuknya anti-Rh. Selanjutnya, antiRh dalam darah ibu mengalir ke tubuh janin dan mengakibatkan kerusakan sel darah merah. Biasanya janin tersebut masih dapat diselamatkan hingga lahir. Pada kehamilan kedua dan berikutnya, bayi Rh+ akan menderita eritoblastosis fetalis, bayi tersebut meninggal dalam kandungan karena eritrositnya banyak yang rusak. 4. P1
= XHY
Gamet = F1
>< XHXh
XH Y
= XHXh XHXH
XH Xh XHY XhY
Kemungkinan anak mereka: Perempuan normal XHXH = 25% Perempuan carier XHXh = 25% Laki-laki hemofilia XhY = 25% H Laki-laki normal X Y = 25% Jadi, persentase anak laki-laki yang menderita hemofilia sebesar 25%. 5. P
= K Ks s > <
k kS S
Gamet = Ks Ks
kS
F1
= K k Ss
P2
= K k Ss > < k k s s
Gamet = K KS S Ks kS ks F2
ks
= KkSs: berambu berambutt keriting keriting berm bermata ata sipit sipit Kkss Kks s : berambut berambut keriting bermata bermata lebar kkSs kkS s : berambut berambut lurus bermata bermata sipit sipit kkss kk ss : berambut berambut lurus bermata lebar
Jadi, keturunan mereka yang berambut lurus dan bermata sipit adalah
1 4
× 8 = 2 orang anak.
Biologi Kelas XII
81
F1 :
jawaban yang tep tepat at! ! A. P ilihlah jawaban 1. Jawaban: e Hemofilia disebabkan oleh gen terpaut X dan bersifat resesif. P1
ayah XhY
=
ibu XHXH
><
Xh Y
Gamet =
= wanita XHXh atau pria XHY
P2
=
XHXh (normal carrier )
><
XHY (pria normal)
XH Xh
XH Y
= XhY, XHXH, XHXh, XHY
F2
Kemungkinan fenotipe anak-anaknya = 75% normal (bergenotipe X HXh, X HXH, dan XHY) dan 25% hemofilia (bergenotipe XhY). 2. Jawaban: a Buta warna merupakan kelainan menurun yang ditentukan oleh gen resesif dan terpaut kromosom X. Anak laki-laki mewarisi gen X dari ibunya. Kelahiran anak laki-laki buta warna menunjukkan bahwa ibunya adalah carrier buta warna. Perhatikan Perhat ikan diagram berik berikut. ut. P
:
G :
XXcb normal
&
><
% XY
normal
X Xcb
F1 : XX XXcb XY XcbY
X Y
= & normal (25%) = & normal carrier (25%) = % normal (25%) = % buta warna (25%)
3. Jawaban: b Berdasarkan peta silsilah tersebut, orang tua X bergolongan darah O (I O I O) dan A (I AI A ). Kemungkinan fenotipe dan genotipe X sebagai berikut. P = (IOIO) >< (IAIO) G= IO IA, IO F = IAIO (bergolongan darah A) dan (bergolongan darah O) 4. Jawaban: a P : & A Aa aTt >< G : AT At aT at 82
%
AT
% aaTt
aT at
Hereditas pada Manusia
At
aT
at
aT
AaTT (normalpera pe rasa sa PT PTC) C)
AaTt aaTT aaTt (normal(albino(albinopera pe rasa sa PT PTC) C) pera perasa sa PT PTC) C) pera perasa sa PT PTC) C)
at
AaTt (normalperasa PTC)
Aat t (normal-buta kecap)
XH
F1
Gamet =
&
aaTt (albinoperasa PTC)
a at t (albinobuta ke kecap)
Perbandingan genotipe F 1 = AaTT : AaTt : Aatt : aaTT : aaTt : aatt = 1 : 2 : 1 : 1 : 2 : 1. Perbandingan fenotipe F 1 = normal-perasa normal-pe rasa PTC PTC : nor normal-buta mal-buta kecap : albino-perasa albino-perasa : albino-buta kecap = 3 : 1 : 3 : 1. Persentase keturunan normal-perasa PTC =
3 × 8
100% = 37,5%
Persentase keturunan normal-buta kecap =
1 × 8
100% = 12,5%
Persentase keturunan albino-perasa PTC =
3 × 8
100% = 37,5%
Persentase keturunan albino-buta kecap 1
= 8 × 100% = 12,5% 5. Jawaban: e Misalnya gen terpaut kromosom X pada pria tersebut adalah G, berarti gonosom pria tersebut adalah XGY. Jika dianggap bahwa pria tersebut menikah dengan wanita normal, diagram pernikahannya sebagai berikut. P = XGY >< XX G = XG X Y F = XGX (anak perempuan) XY (anak laki-laki) Jadi, sifat pada gen terpaut kromosom X pada pria seluruhnya diwariskan kepada anak perempuannya. 6. Jawaban: b Buta warna dan hemofilia merupakan kelainan yang terpaut pada kromosom seks. Sementara itu, anonychia, albino, dan talasemia merupakan keturunan genetik yang tidak terpaut pada jenis kelamin. Gen-gen tersebut terletak pada autosom. 7. Jawaban: e Diagram perkawinan: P : G :
& B Bb b
B b
><
% bb
b
F :
Bb bb Genotipe keturunan adalah Bb dan bb. Jadi, kemungkinan fenotipe keturunan sebagai berikut. a. Ana Anak k laki-l laki-laki aki,, sebag sebagian ian bot botak ak (Bb) (Bb),, sebag sebagian ian tidak botak (bb). b. An Anak ak per perem empu puan an,, semua semuany nya a tidak tidak bota botak k (Bb dan bb). 8. Jawaban: e Golongan darah anak ada yang O, berarti kedua orang tuanya bergenotipe heterozigot. Bukti: P : IAIO
><
G : IA, IO
IBIO IB, IO
F1 : IAIB, IAIO, IBIO, IOIO Fenotipe AB, A, B, O. 9. Jawaban: b P1 :
& XHXh
G :
XH
Xh
Xh
Y
F1 :
><
% X hY
XHXh
= anak perempuan normal carrier XhXh = anak perempuan hemofilia XHY = anak anak laki-l laki-laki aki nor norma mall h X Y = anak anak laki-l laki-laki aki hem hemofi ofilia lia Perbandingan fenotipe F 1 = anak peremp perempuan uan normal normal carrier : anak perempuan hemofilia : anak laki-laki normal : anak laki-laki hemofilia =1 : 1: 1 :1 Pernyataan yang benar sebagai berikut. 1) 25% ana anak k pere perempu mpuan an men mender derita ita hem hemofil ofilia ia 2) 25 25% % ana anak k lak lakii-la laki ki no norm rmal al 3) 25 25% % ana anak k per perem empu puan an no norm rmal al 4) 25 25% % ana anak k per perem empu puan an he hemo mofil filia ia 10. Jawaban: e Anodontia ditentukan oleh gen a terpaut pada kromosom X. Diagram perkawinan sebagai berikut. P1 : XAXA >< XaY G : XA Xa Y A F1 : X Y XAXa P2 : XAXa >< XAY G : XA XA Xa Y A A F2 : X X (25%) = perempuan perempuan norma normall A a X X (25%) = perempua perempuan n normal normal carrier a X Y (25% (25%)) = lakilaki-lak lakii anod anodon ontia tia XAY (25 (25%) %) = lakilaki-la laki ki nor norma mall Jadi, persentase cucu berjenis kelamin perempuan dan tidak menderita anodontia sebesar 50%.
11. Jawaban: a Anodontia ditentukan oleh gen resesif yang terpaut kromosom X. Berdasarkan diagram perkawinan tersebut diketahui bahwa anak laki-laki mengalami kelainan anodontia dan bergenotipe X aY. Ayah normal memiliki genotipe XAY. Hal ini berarti gen pembawa sifat anodontia diperoleh dari ibu. Dengan demikian, ibu bersifat carrier anodontia dengan genotipe XAXa. 12. Jawaban: d Polidaktili merupakan kelainan genetika yang ditandai dengan banyak jari tangan atau jari kaki melebihi normal. Genotipe orang berjari normal yaitu pp, sedangkan genotipe orang penderita homofilia yaitu PP atau Pp. % p & Pp P : pp p >< (normal) (polidaktili) G : p P, p F1 : Pp = po polidaktili (5 (50%) pp = normal (50%) Jadi, genotipe kedua orang tua tersebut adalah pp dan Pp. 13. Jawaban: b P1 =
& XHXh
G =
XH Xh
><
%
XhY Xh Y
XHXh = & carrier XhYh = & hemofilia XHY = % normal XhY = % hemofilia Jadi, persentase kemungkinan anak laki-laki F1 =
menderita hemofilia adalah
1 4
× 100% = 25%.
14. Jawaban: e Hemofilia adalah penyakit keturunan yang dikendalikan oleh gen resesif (h) yang terpaut kromosom X. Jika ada seorang laki-laki hemofilia, sudah bisa dipastikan bahwa genotipe dari lakilaki itu XhY. Untuk lebih jelasnya, perhatikan peta silsilah berikut ini. XH Y
XHXh Wanita carrier
Laki-laki normal
XHXH atau XHxh
XhY
XH Y
Wanita
Laki-laki
Laki-laki
normal
hemofilia
normal
15. Jawaban: e Albino merupakan kelainan yang disebabkan tubuh seseorang tidak mampu memproduksi pigmen melanin sehingga rambut dan badannya putih.
Biologi Kelas XII
83
Orang normal memiliki genotipe Aa atau AA, sedangkan orang albino bergenotipe aa. Perhatikan peta silsilah pewarisan sifat albino berikut. Aa
Aa
1
2
AA
aa
AA
3
4
5
Aa
Aa
6
7
Jadi, individu pembawa sifat carrier adalah adalah individu 1, 2, 6, dan 7. 16. Jawaban: b P1 = % X XY Y >< & XXcb (normal) (carrier ) G1 = X X Y Xcb F1 = XX = & normal XXcb = & carrier XY = % normal XcbY = % buta warna P2 = % XcbY >< &XX (but (b uta a warn warna) a) (norm rma al) cb G2 = X X Y F2 = XXcb = & carrier XY = % normal Fenotipe F2 yang muncul sebagai berikut. Anak wanita carrier = =
1 2
Anak laki-laki normal =
× 100% = 50%. 1 2
× 100% = 50%.
17. Jawaban: e Telinga berambut merupakan sifat yang terpaut kromosom Y. Pengamatan sampai generasi keempat pada beberapa keluarga menunjukkan sifat tersebut hanya terjadi pada pria dan tidak pernah terjadi pada wanita. 18. Jawaban: a P : & XXcb >< % XY G : X X Xcb Y F1 : XX = perempuan normal XY = la laki ki--laki normal cb XX = perempuan carrier XcbY = laki-la laki-laki ki buta buta warna warna Jadi, dapat diketahui bahwa sifat buta warna yang dibawa oleh ibu akan diturunkan kepada semua anak laki-lakinya.
84
Hereditas pada Manusia
19. Jawaban: b Jika dalam darah terdapat: 1) an anti tige gen n A dan dan an anti ti-B -B → golongan darah A; 2) an anti tige gen n B dan dan an anti ti-A -A → golongan darah B; 3) an anti tige gen n A da dan n ant antig igen en B → golongan darah AB; 4) an anti ti-A -A da dan n an anti ti-B -B → golongan darah O. Seorang anak bergolongan darah AB bergenotipe IAIB dan ibu bergolongan darah A bergenotip I AIO atau IAIA, maka ayahnya pasti bergolongan dari B dengan genotip IBIO. 20. Jawaban: d P : % X BY >< & X bXb gigi gigi cokelat normal G : XB Xb Y B F : X Xb = semua anak perempuan bergigi cokelat XbY = semua semua anak anak laki-laki laki-laki bergigi normal B. Uraian 1. Empat Empat faktor yang yang memenga memengaruhi ruhi pinda pindah h silang silang sebagai berikut. P : G :
IAIO IA IO
><
IBIO IB IO
F1 : IAIB = golongan darah AB IOIO = golongan darah O IAIO = golongan darah A IBIO = golongan darah B Jadi, anak-anak mereka kemungkinan bergolongan darah A, B, AB, dan O. 2. Sifat hemofili hemofilia a ditentukan ditentukan oleh gen h resesif homozig homozigot ot terpaut kromosom X. Laki-laki dan perempuan berpeluang sama menderita hemofilia. Pada perkawinan perempuan carrier hemofilia hemofilia dengan laki-laki hemofilia, diperoleh hasil sebagai berikut. &
%
Xh
Y
XH
XHXh ( pe per em emp ua ua n car ri ri er er )
XH Y (laki- la laki normal)
Xh
XhXh (per (p erem empu puan an he hemo mofi fili lia) a)
Xh Y (lak (l akii-la laki ki he hemo mofi fili lia) a)
Namun, perempuan hemofilia jarang ditemui hidup sampai dewasa. Umumnya mereka meninggal pada saat menstruasi pertama. 3. Bayi pertama pertama selama selamat, t, tetapi tetapi bayi kedua dan seterusnya tidak pernah selamat karena darah janin akan masuk ke darah ibu lewat plasenta yang mengakibatkan darah ibu membentuk antigen Rh +.
Jika ibu mengandung bayi kedua, darah janin akan dianggap sebagai benda asing yang akan dihancurkan oleh antigen Rh+ sehingga eritrosit bayi banyak yang rusak. Akibatnya, bayi akan meninggal dunia. 4. Dike Diketa tahu hui: i: a. An Anak ak la laki ki-l -lak akii but buta a war warna na = XcbY b. An Anak ak pe pere remp mpua uan n but buta a war warna na = XX XXcb Berdasarkan sifat genetik yang diturunkan kepada anaknya maka dapat diambil kesimpulan bahwa: a. Ay Ayah ah = but buta a wa warrna (XcbY) b. Ibu = carrier buta warna (XXcb) atau buta warna (XcbXcb)
Berdasarkan genotipe-genotipe tersebut dapat disusun diagram perkawinan berikut.
P :
&
XXcb
><
%
G : X, Xcb F1 :
XXcb XY XcbXcb XcbY
b.
→ & carrier → % normal → & buta warna → % buta warna
P : & X cbCcb >< Xcb
G :
F1 : XcbY XcbXcb
%
XcbY Xcb Y
→ % buta warna → & buta warna
5. Pewarisan Pewarisan gigi gigi cokelat cokelat berlangs berlangsung ung secara secara bersilang karena semua anak perempuan akan menerima sifat menurun dari ayah sehingga giginya cokelat. Sementara itu, anak laki-laki menerima sifat menurun dari ibunya. Gigi cokelat mudah rusak karena kekurangan email. Kelainan genetis ini ditentukan oleh gen B yang terpaut kromosom X. P :
& X bXb
><
% X BY
normal
gigi cokelat
G :
Xb
XB Y
F :
XBXb
XbY
& gigi
cokelat
6. Dike Diketa tahu hui: i: Genoti Gen otipe pe ora orang ng nom nomor or 5 Genoti Gen otipe pe oran orang g nomor nomor 7 Genoti Gen otipe pe ora orang ng nom nomor or 8 Genoti Gen otipe pe ora orang ng nom nomor or 9 Genotip Gen otipe e orang orang nom nomor or 10 10
% gigi
% XHXH (2 (2))
XH
P2 :
% XHXh ( (5 5)
G2 :
XH
XH
Xh
Y
F2 :
><
& XHY
(6)
XHXH
= wanita normal (7) = wanita carrier (10) H X Y = pri pria a nor norma mall (9) (9) XhY = pri pria a hem hemof ofililia ia (8 (8)) XHXh
7. Pria buta buta warna warna menikah menikah denga dengan n wanita wanita karier karier buta buta warna. Mereka mempunyai tiga orang anak, seorang anak laki-laki buta warna, seorang anak perempuan normal, dan seorang anak perempuan karier buta warna. Selanjutnya, anak laki-laki yang buta warna menikah dengan wanita normal. Keturunannya ada empat, seorang anak laki-laki normal dan tiga orang anak perempuan karier buta but a warna. 8. Talasemi Talasemia a adalah adalah penyakit penyakit kelainan kelainan bentuk bentuk sel darah merah. Penyakit ini ditentukan oleh gen dominan. Gen dominan heterozigot (Thth) menghasilkan individu talasemia minor, sedangkan gen dominan homozigot (ThTh) menghasilkan individu talasemia mayor. Talasemia mayor bersifat letal, sedangkan talasemia minor pengaruhnya baru terlihat setelah dewasa. Jadi kedua pasangan penderita talasemia bergenotip Thth. Diagram persilangannya sebagai berikut. P1 : Talasemia >< Talasemia (Thth) (Thth) F1 : F3 : Ga me t
Th
th
Th
T hTh (tal (t alas asem emia ia may mayor or,, letal letal))
Th th (tal (t alas asem emia ia mino minor) r)
th
Tht h (talasemia minor)
thth ( n o r m a l)
normal
= XHXh (wanita carrier ) = XHXH (wanita normal) = XhY (pria hemofilia) = XHY (pria normal) = XHXh (wanita carrier )
><
Xh Y F1 : XHXh (5) XHY (3 dan 4)
XcbY
Xcb, Y
(1)
G1 :
Diagram perkawinan sebagai berikut. a.
& XhY
P1 :
Empat orang anak mereka kemungkinan menderita talasemia minor dan normal. Peluang anak yang menderita talasemia minor: 2 3
× 4 =
8 3
= 2,67
Biologi Kelas XII
85
9. Sifat fisik fisik yang diturun diturunkan kan pada pada manusia manusia ditentukan oleh gen dominan atau resesif. Sifat rambut keriting dominan terhadap rambut lurus, mata sipit dominan terhadap mata lebar, warna mata cokelat dominan terhadap mata biru, hidung lurus dominan terhadap hidung bengkok, dan lidah menggulung dominan terhadap lidah tidak dapat menggulung. menggulun g. Jadi sifat fenotipe dan genotipe anak dan orang tuanya sebagai berikut. O ra n g T u a
Sifat Rambut
keriting
Kk
lurus
kk
Mata
sipit
SS/Ss
sipit
SS/Ss
Warna mata
cokelat
Cc
biru
cc
Bentuk hidung
lurus
LL/Ll
lurus
LL/Ll
Lidah
menggulung
Gg
tidak menggulung
gg
Hereditas pada Manusia
%
IA
IB
IB
IAIB (A (AB)
IBIB (B)
IB
IAIB (A (AB)
IBIB (B)
&
Anak
Fenotipe Feno tipe Gen Genotip otipe e Fen Fenotip otipe e Gen Genotip otipe e
86
10. Diagram Diagram persilangan persilangan orang tua golongan golongan darah darah B homozigot dan AB sebagai berikut. P1 : & B >< % AB B B Genotip : I I I AIB F1 :
Perkawinan orang tua bergolongan darah B homozigot dan AB tidak mungkin menghasilkan anak bergolongan darah A. Jadi anak angkat tersebut adalah Nita.
Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. menjelask menjelaskan an macam mutasi berdasarkan letak sel yang mengala mengalami mi mutasi mutasi,, penyebab penyebabnya, nya, dan tempat terjadinya mutasi; mutasi; 2. menjelask menjelaskan an dampak mutasi mutasi dalam kehidupan, kehidupan, baik baik dampak yang yang merugikan maupun maupun dampak yang yang menguntungkan; menguntungkan; 3. melakukan pengamatan atau percobaan percobaan tentang tentang mutasi mutasi pada pada makhluk makhluk hidup. hidup. Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik: 1. rajin beribadah beribadah sebagai wujud wujud rasa syukur syukur kepada Tuhan karena karena telah diciptakan diciptakan suatu mekanisme mutasi mutasi yang bermanfaat bermanfaat bagi kehidupan manusia. 2. mengemukaka mengemukakan n pendapat atau argumen argumen secara ilmiah ilmiah dan kritis, responsif, responsif, serta serta proaktif dalam diskusi diskusi maupun maupun pengamatan. 3. melakukan akukan ke kegia giatan tan pen pengam gamatan atan mutasi dengan memperhatikan prinsip prin sip keselamatan kerja.
Mutasi
Macam Mutasi
• • • • • •
• • • • • • • • • •
Mendisku Mend iskusika sikan n terjadin terjadinya ya mutasi mutasi pada pada beberapa beberapa makhl makhluk uk hidup. Mendis Men diskus kusika ikan n macam macam mutasi mutasi dan dan proses prosesnya nya.. Mendiskusi Mendi skusikan kan perbe perbedaan daan mutas mutasii gen gen dan dan mutasi mutasi kromosom. Melakuka Mela kukan n simul simulasi asi terj terjadin adinya ya mutas mutasii gen. gen. Memb Me mbua uatt mode modell muta mutasi si.. Melaku Mel akukan kan simul simulasi asi terja terjadin dinya ya aberas aberasi. i.
Dampak Mutasi dalam Kehidupan
• • •
Mendiskusi Mendi skusikan kan perbed perbedaan aan kario kariotipe tipe normal denga dengan n kariotipe tidak normal pada manusia. Mengidentif Mengi dentifikas ikasii kelaina kelainan n pada pada manusia manusia akiba akibatt proses proses nondisjunction . Membuat Memb uat klipin kliping g tentang tentang kelain kelainan an pada pada makhluk makhluk hidup hidup akibat mutasi.
Rajin beribadah beribadah sebagai sebagai wujud wujud rasa syukur syukur kepada kepada Tuhan karena telah telah diciptakan diciptakan suatu suatu mekanisme mekanisme mutasi mutasi yang bermanfaat bagi kehidupan manusia. Menerapka Mene rapkan n pola pikir pikir ilmiah ilmiah saat melakuka melakukan n pengamatan pengamatan tentang tentang mutasi mutasi yang yang terjadi terjadi dalam kehidup kehidupan. an. Mengemukakan Mengemukaka n pendapat atau argumen argumen secara ilmiah dan dan kritis, kritis, responsif, responsif, dan proaktif dalam dalam diskusi diskusi maupun maupun pengamatan. pengamatan. Mampu menjelaskan menjelaskan macam mutasi berdasarkan letak sel sel yang mengalami mutasi, penyebabnya, dan tempat tempat terjadinya terjadinya mutasi. Mampu Mamp u menjela menjelaska skan n perbeda perbedaan an mutas mutasii gen gen dan muta mutasi si kromos kromosom. om. Mampu Mamp u melakuk melakukan an simula simulasi si terjadi terjadinya nya mutas mutasii gen dan aberas aberasi. i. Mamp Ma mpu u mem membu buat at mo mode dell mut mutas asi. i. Mampu Mamp u menjelaska menjelaskan n perbedaan perbedaan kariotip kariotipe e normal dengan dengan kariot kariotipe ipe tidak tidak normal normal pada manusia. manusia. Mampu Mamp u mengide mengidentif ntifikas ikasii kelaina kelainan n pada pada manusia manusia akib akibat at proses proses nondisjunction . Mampu Mamp u membuat membuat kliping kliping tentan tentang g kelainan kelainan pada pada makhluk makhluk hidup hidup akibat akibat mutas mutasi. i.
Biologi Kelas XII
87
A.
Piliha Pil ihan n Ga Ganda nda
Jawaban: a 1. Jawaban: Mutasi merupakan peristiwa perubahan materi genetik (DNA) pada organisme. Mutasi selain mendatangkan dampak merugikan juga mendatangkan banyak keuntungan bagi yang bisa memanfaatkan. Kelainan akibat mutasi ada yang dapat diwariskan dan ada yang tidak diwariskan pada keturunannya, bergantung pada jenis kromosom yang termutasi. Mutasi terjadi pada tingkat gen dan kromosom. Mutasi dapat terjadi pada kromosom tubuh maupun kromosom kelamin. Jawaban: b 2. Jawaban: Jika formaldehid terakumulasi di dalam tubuh, fraksi formaldehid akan berikatan secara stabil dengan makromolekul seperti DNA menjadi sebuah ikatan silang (cross linked ). ). Ikatan protein ini mengakibatkan kekacauan informasi genetik yang dapat memunculkan mutasi genetik. Insektisida mengandung DDT (dichloro-diphenyltrichloroethane) yang dapat memicu mutasi genetik pada asam nukleat seperti DNA. Kedua bahan yang dapat mengakibatkan mutasi tersebut disebut mutagen. Jawaban: b 3. Jawaban: Euploidi adalah individu yang jumlah kromosomnya mengalami kelipatan jumlah dari jumlah set kromosom normal. Aneuploidi adalah individu dengan pengurangan atau penambahan kromosom hanya pada kromosom-kromosom tunggal di dalam suatu set kromosom. Tetrasomi, nullisomi, dan disomi merupakan macam-macam dari aneuploidi. Jawaban: e 4. Jawaban: Gambar pada soal terlihat bagian kromosom DEF patah dan patahan kromosom menempel pada kromosom non homolognya. Jika potongan fragmen DEF menempel pada kromosom homolognya maka disebut dengan duplikasi. Jika potongan fragmen DEF menempel kembali pada kromosom semula dengan urutan terbalik yaitu FED disebut inversi. Jika ujung-ujung kromosom homolog bergabung menjadi satu sehingga berbentuk lingkaran, disebut dengan katenasi. Jika fragmen DEF putus dan hilang disebut dengan delesi.
5. Jawaban: Jawaban: e Kanker kulit terjadi karena mutasi pada sel tubuh akibat radiasi sinar UV. Jenis mutasi ini disebut mutasi somatik. Mutasi somatik tidak bersifat menurun. Mutasi yang dapat diwariskan secara genetik adalah mutasi gametik. 88
Mutasi
Jawaban: a 6. Jawaban: Mutasi diam terjadi apabila perubahan kodon tidak memberikan perubahan perubahan pada sintesis protein. Mutasi Mut asi diam terjadi dalam penggantian basa sitosin sitosi n dengan basa adenin karena kodon GGC dan GGA samasama mengode glisin. Peristiwa mutasi salah arti terjadi apabila terjadi perubahan kodon akibat penggantian jenis basa N sehingga menghasilkan pembentukan asam amino yang berbeda. Kondisi ini mengakibatkan protein yang dibentuk juga berubah. Adapun mutasi tanpa arti (nonsense mutation) terjadi apabila terjadi perubahan kodon asam amino menjadi menjadi kodon kodon stop. Mutasi pergeseran pergeseran kerangka terjadi jika ada pengurangan/penambahan penguranga n/penambahan basa N sehingga mengakibatkan pergeseran ”pembacaan” pesan pada kode genetik. Jawaban: d 7. Jawaban: Pada gambar terlihat bahwa terjadi duplikasi alel B sehingga susunannya berubah, semula ABCD menjadi ABBCD. Delesi adalah patahnya fragmen kromosom dan hilang. Jika fragmen patahan tersebut bergabung dengan kromosom homolognya, terjadi duplikasi. Jika fragmen patahan menempel pada kromosom nonhomolog, terjadilah translokasi. Terputusnya kromosom pada dua patahan dan patahan bergabung kembali dengan urutan terbalik disebut inversi. Adapun katenasi terjadi karena ujung kromosom homolog saling mendekat sehingga membentuk lingkaran. Jawaban: c 8. Jawaban: Ciri-ciri mutasi titik yaitu terjadi perubahan susunan basa nitrogen, dapat disebabkan oleh peristiwa delesi basa nitrogen, dan mutasi yang terjadi pada suatu lokus tidak memengaruhi lokus lain pada kromosom tersebut. Sementara itu, perubahan struktur dan jumlah jum lah kro kromos mosom om ser serta ta ter terjad jadii per peruba ubahan han sus susuna unan n kromosom merupakan ciri mutasi kromosom. Jawaban: d 9. Jawaban: Pada gambar termasuk mutasi gen karena peristiwa insersi (adisi). Kejadian ini mengakibatkan pergeseran pembacaan pesan pada kode genetik. Jawaban: a 10. Jawaban: Mutasi diam terjadi apabila terjadi penggantian basa nitrogen pada kodon, tetapi tidak mengubah jenis asam amino yang diterje diterjemahkan mahkan oleh kodon tersebut. Penggantian basa nitrogen yang tidak mengubah hasil sintesis protein di atas, kodon UAC hanya dapat diganti oleh kodon UAU yang samasama mengode tirosin. Kodon UCC mengode serin, CAC mengode histidin, UUC mengode fenilalanin, dan ACC mengode aspirin.
B.
Urai Ur aian an
1. Mutasi adala adalah h perubaha perubahan n struktur struktur materi materi genetis genetis yang dapat diturunkan oleh induk kepada generasi berikutnya. Mutagen adalah sejumlah zat yang dapat mengakibatkan mengakibatka n mutasi. Sementara itu, mutan adalah makhluk hidup yang mengalami perubahan genetik akibat peristiwa mutasi. 2. Berdasarkan Berdasarkan penyeba penyebabnya, bnya, mutasi dapat terjadi secara alami (spontan) maupun secara buatan (induksi). Mutasi alami terjadi dengan sendirinya di alam, misal mutasi yang disebabkan oleh radiasi sinar kosmis, radiasi radioaktif alam, dan sinar UV. Mutasi alami sangat jarang terjadi. Mutasi alami dapat terjadi secara kebetulan, lambat, tetapi pasti. Sementara itu, mutasi buatan terjadi oleh campur tangan manusia. Mutasi ini sengaja dilakukan oleh manusia dengan memanfaatkan mutagen fisikawi dan kimiawi, misal kolkisin, asam nitrat, radiasi sinar gamma, serta radiasi sinar beta. 3. Asam sitrat sitrat dapat dapat menyeba menyebabkan bkan mutasi mutasi karena karena dapat menyebabkan perubahan pada basa nitrogen. Apabila asam nitrat bereaksi dengan adenin akan membentuk zat baru yang disebut hipoxantin. Zat tersebut dapat menempati kedudukan yang sebelumnya ditempati adenin dan berpasangan dengan sitosin, bukan lagi dengan timin. Proses deaminasi tersebut menyebabkan perubahan asam amino yang dibentuk.
A.
Piliha Pil ihan n Ga Ganda nda
Jawaban: b 1. Jawaban: Ciri penting dari mutasi buatan adalah bersifat menguntungkan bagi manusia. Jika hasil mutasi membahayakan, manusia tidak akan melakukannya. Adapun penyebab mutasi berupa sinar kosmis, perubahan terjadi secara lambat, mutasi merugikan mutan, dan sifat mutan yang resesif dimiliki oleh mutasi alam yang terjadi tanpa t anpa campur tangan manusia. Jawaban: e 2. Jawaban: Kolkisin merupakan mutagen kimiawi yang mengakibatkan tanaman bersifat poliploid yang menghasilkan buah tanpa biji sehingga tanaman menjadi steril, tidak dapat diperbanyak secara generatif. Kelebihan tanaman poliploid antara lain pertumbuhannya cepat, morfologi tanaman lebih baik dibanding tanaman biasa, buah besar, lebih manis, kandungan gizi tidak turun bahkan dapat meningkat serta menghasilkan buah tanpa biji.
4. Terdapat Terdapat 3 penga pengaruh ruh akibat akibat substitus substitusii basa nukleotida pada untai DNA yaitu sebagai berikut. a. Mutasi Di Diam (Silent Mutation) Mutasi diam terjadi apabila adanya penggantian basa nitrogen yang tidak memengaruhi pengodean jenis asam amino. Oleh karena itu, tidak terjadi perubahan pada pembentukan protein. b. Muta tas si Sa Salah Ar Arti (Missense Mutation) Mutasi salah arti terjadi apabila substitusi basa menghasilkan kodon yang yang mengode asam amino berbeda sehingga akan merusak hasil sintesis protein. c. Mutasi Tanpa Ar Arti (Nonsense Mutation) Mutasi tanpa arti terjadi apabila terjadi substitusi suatu kodon untuk menyintesis suatu asam amino menjadi kodon stop. Hal ini akan mengakibatkan proses translasi terhenti lebih awal dan menghasilkan rangkaian asam amino lebih pendek. 5. Jika terjadi terjadi pengga penggantian ntian pada pada basa basa nitrogen nitrogen ke-12 ke-12 dengan basa adenin urutan rantai basa nukleotida sebagai berikut. AUC AAA GCA CAA Ile Lis Ala Glu
CUC Leu
UAG Stop
CAA dan CAG mengode asam amino yang sama yaitu glutamin. Peristiwa ini disebut dengan mutasi diam (Silent Mutation).
3. Jawaban: Jawaban: d Sindrom Edwards disebabkan oleh peristiwa gagal berpisah autosom nomor 18 pada proses pembentukan sel telur. Oleh karena itu, formula kromosomnya 2n + 1. Kariotipe sindrom Edwards 45A + 18 + XX atau 45A + 18 + XY. Sindrom Down terjadi akibat kelebihan kromosom pada kromosom nomor 21 sehingga setiap sel tubuh memiliki 47 kromosom. Sindrom Jacob terjadi karena sel telur (X) dibuahi oleh sperma YY (akibat gagal berpisah). Sindrom Turner terjadi karena sel s el telur yang tidak mengandung kromosom X dibuahi oleh sperma yang mengandung kromosom X sehingga formula kromosomnya 2n – 1. Sindrom Klinefelter terjadi karena sel telur yang membawa kromosom X dibuahi oleh sperma yang mengandung kromosom XY atau sel telur yang membawa kromosom XX dibuahi oleh sperma yang membawa kromosom Y.
Biologi Kelas XII
89
Jawaban: d 4. Jawaban: Sumber mutasi (mutagen) dapat berasal dari alam (mutasi alami) dan manusia (buatan). Pilihan a, b, c, dan e merupakan mutasi yang disebabkan oleh usaha manusia/sengaja dilakukan. Sementara itu, pilihan d adalah mutasi yang disebabkan oleh mutagen alami yaitu matahari. Radiasi ultraviolet sinar matahari merupakan peristiwa alami sehingga disebut mutagen alami. Jawaban: b 5. Jawaban: Anemia sel sabit merupakan salah satu penyakit yang diakibatkan oleh mutasi gen melalui mekanisme substitusi basa. Suatu triplet CTT pada rantai DNA hemoglobin normal mengalami mutasi gen yaitu penggantian basa T tengah pada triplet CTT dengan basa A. Kesalahan pada triplet DNA mengakibatkan kesalahan pula pada kodon mRNA yang seharusnya GAA menjadi GUA yang mengode asam amino valin. Kesalahan inilah yang y ang mengakibatkan mengakibatk an hemoglobin pada sel darah merah berbentuk sabit. Jawaban: b 6. Jawaban: Penderita Triple-X mempunyai mempunyai kariotipe 44A + XXX. Sindrom ini terjadi karena fertilisasi sperma yang memiliki kromosom seks X dengan sel telur yang mengandung kromosom XX (akibat gagal berpisah saat gametogenesis). Sindrom Triple-X tidak disebabkan oleh mutasi pada sel somatik. Jawaban: b 7. Jawaban: Tanaman jagung albino merugikan bagi manusia karena tanaman tidak memiliki klorofil sehingga ketika makanan cadangan habis tanaman segera mati. Sementara itu, jeruk poliploid memiliki buah yang lebih unggul dibanding jeruk biasa. Mutan Drosophilla jantan mandul tidak akan menghasilkan keturunan sehingga populasi hama bisa dikendalikan. Sifat resistan tahan hama dimiliki oleh tanaman kapas hasil mutasi. Varietas baru yang merupakan persilangan dari dua tanaman yang berbeda spesies adalah tanaman pisang allopoliploid sehingga keanekaragaman genetik semakin banyak. Jawaban: b 8. Jawaban: Sindrom Metafemale terjadi karena sel telur yang mengandung kromosom XX (akibat gagal berpisah) dibuahi oleh sperma X. Kariotipenya 44A + XXX diderita oleh wanita. Ciri-cirinya yaitu payudara tidak berkembang, menstruasi tidak teratur dan bersifat steril, mengalami gangguan mental, serta pada umumnya tidak berumur panjang. Jawaban: a 9. Jawaban: Mutasi pada dasarnya mengubah susunan gen atau kromosom. Perubahan ini dapat mengakibatkan perubahan produk gen dan akhirnya perubahan 90
Mutasi
fenotipe. Perubahan tersebut dapat menguntungkan dan dapat pula merugikan. Mutasi yang menguntungkan antara lain munculnya varietas baru yang lebih unggul, baik hewan maupun tumbuhan. Sebagai contoh, padi hasil radiasi lebih tahan terhadap hama dan memiliki masa panen yang lebih cepat. Di samping memberikan hal yang menguntungkan, mutasi juga dapat merugikan di antaranya dapat mengakibatkan punahnya plasma nuftah tertentu. Jawaban: a 10. Jawaban: Pada budi daya semangka tanpa biji, pemberian kolkisin pada tunas dan perendaman biji semangka ke dalam kolkisin dapat mencegah terbentuknya benang-benang spindel selama mitosis. Tanpa benang spindel, kromatid-kromatid tidak dapat dipisahkan. Hal itu dapat mengakibatkan melipatgandanya jumlah kromosom, misal 3n (triploid). B.
Urai Ur aian an
1. Sickle cell anemia (anemia sel sabit) merupakan salah satu penyakit yang diakibatkan oleh mutasi gen pada manusia. Penyakit anemia sel sabit ditandai dengan sel darah merah berbentuk sabit dan bersifat diturunkan kepada generasi keturunannya. Hal ini sebagai akibat adanya hemoglobin yang abnormal. Peristiwa ini dapat mengakibatkan penderitanya mengalami anemia berat, penyumbatan aliran darah, dan kerusakan organ bahkan kematian. 2. Sindrom Klinefelte Klinefelterr terjadi terjadi karena karena sel telur telur yang yang membawa kromosom X dibuahi oleh sperma yang mengandung kromosom XY atau sel telur yang membawa kromosom XX dibuahi oleh sperma yang membawa kromosom kromosom Y, kariotipenya 47 XXY. Sindrom Klinefelter memiliki ciri-ciri sebagai berikut. a. Tu Tum mbu buh h pa payu yuda darra. b. Pe Pert rtum umbu buha han n ra ramb mbut ut ku kura rang ng.. c. Le Leng ngan an da dan n ka kaki ki pa panj njan ang. g. d. Su Suar ara a sepe sepert rtii wani wanita ta.. e. Testis kecil. f. Bersifat steril. g. Tuna mental. 3. Tidak. Kanker kulit adalah adalah salah salah satu satu penyakit penyakit yang yang bisa disebabkan oleh mutasi pada sel somatik yaitu sel kulit. Suatu kelainan hanya dapat diwariskan pada keturunannya apabila mutasi terjadi pada sel gamet/kelamin. Jadi, kanker kulit kemungkinan besar tidak akan diturunkan kepada anak-anaknya. 4. Jika sel sel telur yang tidak tidak menga mengandun ndung g kromosom kromosom X dibuahi sperma yang mengandung kromosom X, akan mengakibatkan sindrom Turner sehingga formula kromosom 2n – 1.
Ciri-ciri sindrom Turner sebagai berikut. a. Ka Kari riot otip ipe e 45 XO XO (44 (44 auto autoso som m + 1 krom kromos osom om X) X) akibat kehilangan satu kromosom X. b. Ting Tinggi gi bad badan an cen cender derung ung pen pendek dek (±1 (±120 20 cm). c. Le Lehe herr pend pendek, ek, sis sisii lehe leherr tumb tumbuh uh tam tamba baha han n daging seperti bersayap. d. Pay Payud udar ara a dan ram rambu butt kelam kelamin in tida tidak k tumbu tumbuh. h. e. Put Putin ing g sus susu u ter terle letak tak be berj rjau auha han. n. f. Ta Tand nda a kela kelami min n seku sekund nder er tid tidak ak tum tumbu buh. h. g. Me Meng ngal alam amii keterb keterbel elak akan anga gan n menta mental. l. h. In Indi divi vidu du be bers rsif ifat at st ster erilil.. i. Did ide erit ita a ole oleh h wa wanita ta..
A.
Piliha Pil ihan n Ga Ganda nda jawaba jawaban n
y ang tepa yang tepat! t!
Jawaban: b 1. Jawaban: Mutagen adalah suatu zat yang mengakibatkan mutasi. Mutasi sendiri adalah peristiwa perubahan materi genetik pada organisme. Individu yang mengalami mutasi disebut mutan. Mutagen ada dua jenis yaitu mutagen alami dan mutagen induksi. Jawaban: c 2. Jawaban: Mutasi spontan atau mutasi alami adalah mutasi yang terjadi secara tidak sengaja atau terjadi dengan sendirinya di alam. Jadi bisa menyerang bagian tubuh manapun tidak hanya pada sel kelamin. Mutasi somatik adalah mutasi yang terjadi pada sel-sel soma (tubuh). Mutasi kromosom adalah mutasi yang terjadi pada kromosom. Adapun mutasi gametik adalah mutasi yang terjadi pada sel kelamin sehingga akan diwariskan pada keturunannya. Jawaban: b 3. Jawaban: Frameshift Mutations adalah suatu peristiwa pergeseran triplet pada saat translasi yang mengubah kerangka pesan genetik yang disampaikan mRNA. Peristiwa ini disebabkan oleh delesi maupun adisi basa nitrogen pada gen tunggal, bukan melalui substitusi basa. Oleh karena pergeseran yang berkelanjutan pada triplet-triplet selanjutnya maka umumnya Frameshift Mutations memberikan efek yang lebih berbahaya dibandingkan mutasi gen melalui substitusi basa nitrogen. Dampak Frameshift Mutations tidak akan merusak sentromer atau bagian kromosom, karena mutasi ini terjadi pada tingkat gen tunggal.
4. Jawaban: c Sidrom Jacobs terjadi karena sel telur X dibuahi oleh sperma YY (gagal berpisah) sehingga terjadi
5. Beberapa Beberapa dampak dampak positif positif mutasi sebagai berikut. a. Dap Dapat at digu digunak nakan an unt untuk uk mend mendapa apatka tkan n prod produk uk unggul suatu tanaman, misal semangka tanpa biji dengan menambahkan kolkisin. b. Dap Dapat at dig diguna unakan kan unt untuk uk men mengem gemban bangka gkan n penelitian-penelitian tentang kanker. c. Dap Dapat at pul pula a dim dimanf anfaat aatkan kan unt untuk uk men mengad gadaka akan n penelitian mengenai penanganan suatu penyakit. Beberapa dampak negatif mutasi sebagai berikut. a. Pad Pada a muta mutasi si ting tingkat kat tin tinggi ggi dap dapat at meng mengaki akibat bat-kan kematian. b. Me Meni nimb mbulk ulkan an banya banyak k sindr sindrom om dan dan penyak penyakit. it. c. Beb Bebera erapa pa pe penya nyakit kit aki akiba batt mutas mutasii dapa dapatt diwariskan kepada keturunannya.
kelebihan kromosom Y. Dengan demikian, penderita sindrom Jacobs memiliki kariotipe 47 XYY. Kariotipe penderita sindrom Down adalah 47 XX atau 47 XY. Kariotipe penderita sindrom Patau adalah 47 XX atau 47 XY. Kariotipe penderita sindrom Klinefelter adalah 47 XXY. Adapun kariotipe penderita sindrom Turner adalah 45 XO. Jawaban: d 5. Jawaban: Mutasi pada sel gamet dapat diturunkan kepada keturunannya. Kemungkinan besar sel gamet ayah mengalami perubahan informasi genetik. Radiasi pada sel soma dapat mengakibatkan mutasi. Mutasi yang terjadi pada sel soma tidak diwariskan kepada keturunannya. Radiasi sinar UV hanya mengakibatkan mutasi somatik sehingga sifat hasil mutasi tidak diwariskan. Jawaban: c 6. Jawaban: Delesi pada mutasi kromosom adalah pengurangan bagian kromosom akibat patah dan hilang. Dengan demikian, terjadi perubahan susunan gen dan pengurangan jumlah gen dalam kromosom. Sementara itu, berkurangnya basa N pada gen dan susunan basa nitrogen berubah merupakan ciri dari delesi yang terjadi pada mutasi gen.
7. Jawaban: Jawaban: d a. Sub Substi stitus tusii basa basa A den dengan gan bas basa a U pad pada a kodon kodon ke-3 akan tetap mengode asam amino prolin. Dalam kasus ini telah terjadi silent mutation. b. Su Subst bstitu itusi si basa basa A akhir akhir den denga gan n basa basa G pad pada a kodon ke-5 akan tetap terbentuk kodon stop. Dalam kasus ini telah terjadi silent mutation. c. Sub Substi stitus tusii basa basa C akh akhir ir den denga gan n basa basa U pa pada da kodon ke-4 akan tetap mengode asam amino treonin. Dalam kasus ini telah terjadi silent mutation.
Biologi Kelas XII
91
d.
e.
Substitu Subst itusi si basa basa G teng tengah ah den denga gan n basa basa U pad pada a kodon ke-2 akan mengode asam amino baru yaitu valin. Dalam kasus ini telah terjadi missense mutation. Substi Sub stitus tusii basa basa A ten tenga gah h deng dengan an bas basa a G pada pada kodon ke-5 akan tetap terbentuk kodon stop. Dalam kasus ini telah terjadi silent mutation.
Jawaban: d 8. Jawaban: Inversi merupakan perubahan struktur kromosom yang disebabkan oleh patahnya kromosom yang diikuti dengan penyisipan kembali patahan tersebut dengan urutan terbalik. Pilihan jawaban a adalah peristiwa mutasi gen melalui mekanisme adisi. Pilihan jawaban b adalah peristiwa mutasi kromosom dengan mekanisme delesi. Pilihan jawaban c adalah peristiwa mutasi kromosom dengan mekanisme duplikasi. Pilihan jawaban e adalah peristiwa mutasi kromosom melalui mekanisme translokasi.
9. Jawaban: a Sindrom Klinefelter merupakan kelainan yang disebabkan oleh sel telur yang membawa kromosom X dibuahi oleh sperma yang mengandung kromosom XY atau sel telur yang membawa kromosom XX dibuahi oleh sperma yang membawa kromosom Y. Pembuahan tersebut mengakibatkan trisomi dengan kelebihan kromosom X yang diderita oleh laki-laki. Sindrom klinefelter ditandai dengan testis tidak berkembang, aspermia (bersifat steril/ mandul), suara mirip wanita, tumbuh payudara, lengan dan kaki panjang, serta tuna mental. Sementara itu, sindrom Jacobs merupakan trisomi pada kromosom seks dengan kelebihan kromosom Y pada pria. Sindrom Jacobs ditandai dengan sifat antisosial dan agresif, berperawakan tinggi, serta suka melawan hukum. Sindrom Turner terjadi akibat kehilangan satu kromosom X dan diderita oleh wanita. Sindrom Down dikarenakan oleh trisomi pada autosom nomor 21. Sindrom Down ditandai oleh kepala lebar, wajah bulat, mulut selalu terbuka, hidung besar, mata sipit, bibir tebal, dan IQ rendah. Adapun sindrom Patau dikarenakan oleh trisomi pada autosom nomor 13. Ciri-ciri sindrom Patau yaitu polidaktili, mata kecil, mempunyai celah bibir, cacat mental, dan tuli. Jawaban: d 10. Jawaban: Hilangnya basa U pada triplet AUG mengakibatkan pergeseran pembacaan kode genetik. Peristiwa ini disebut dengan mutasi pergeseran kerangka. Jawaban: b 11. Jawaban: Pada gambar terlihat ada perubahan urutan gen pada kromosom setelah mengalami mutasi. Hal ini terjadi sebagai akibat dari patahnya fragmen kromosom. Bagian kromosom AB terpotong dan
92
Mutasi
kemudian menempel kembali dengan urutan yang terbalik yaitu BA. Peristiwa ini disebut dengan inversi. Apabila patahan AB terlepas dari kromosom dan menempel pada kromosom homolognya maka terjadi duplikasi. Jika fragmen AB terpotong dari kromosom dan menghilang, kromosom menjadi kekurangan gen pada kromosomnya. Peristiwa ini disebut delesi. Apabila potongan fragmen AB melekat pada kromosom nonhomolog disebut translokasi. Katenasi terjadi apabila ujung-ujung kromosom homolog yang melekat menjadi satu dan berbentuk seperti cincin. Jawaban: d 12. Jawaban: Penderita sindrom Turner memiliki kromosom 45 XO, artinya telah terjadi kehilangan 1 kromosom kelamin. Peristiwa ini termasuk mutasi kromosom. Pada penderita sindrom Turner, kromosom yang hilang adalah kromosom kelamin Y. Jadi, sindrom Turner terjadi akibat mutasi kromosom tipe aneuploidi monosomi pada kromosom kelamin.
13. Jawaban: Jawaban: d Berdasarkan skema pada soal, terjadi adanya subsititusi guanin dengan sitosin pada kodon ke-2. Guanin merupakan basa dari purin, sedangkan sitosin merupakan basa pirimidin. Dengan demikian, terjadi substitusi purin dengan pirimidin. Peristiwa semacam ini disebut dengan transversi. Sementara itu, substitusi yang terjadi pada basa dengan golongan yang sama seperti purin dengan purin, pirimidin dengan pirimidin disebut dengan transisi. Peristiwa insersi terjadi pada tingkat gen di mana terjadi penambahan basa N. Lain halnya dengan inversi yang terjadi pada kromosom yaitu kromosom patah, kemudian patahan kromosom kembali terpasang dengan urutan terbalik. Translokasi terjadi jika bagian kromosom patah kemudian patahannya menempel pada kromosom yang bukan homolognya. Jawaban: b 14. Jawaban: Jika basa N yang bertanda panah diganti dengan basa sitosin, tidak akan mengubah protein yang dihasilkan karena kodon UUU dan UUC samasama menghasilkan asam amino fenilalanin. Mutasi demikian ini disebut mutasi diam.
15. Jawaban: Jawaban: d Perubahan genetik pada gen yang mengakibatkan terbentuknya kodon stop disebut dengan mutasi tanpa arti. Mutasi ini mengakibatkan translasi protein terhenti bukan pada tempatnya. Kodon yang berfungsi sebagai kodon stop terdiri atas 3 macam yaitu UGA, UAG, dan UAA. Adapun kodon UGC mengode sistein dan AUG mengode metionin.
Jawaban: e 16. Jawaban: Mutasi diam termasuk mutasi gen. Mutasi gen merupakan mutasi yang terjadi pada susunan basa nukleotida pada molekul gen. Terjadinya perubahan susunan basa N dalam gen tidak mengubah hasil hasi l sintesis protein karena asam amino tetap sama disebut dengan mutasi diam. Adapun perubahan susunan gen dalam kromosom merupakan ciri mutasi kromosom. Perubahan kodon yang mengakibatkan terbentuknya kodon stop merupakan mutasi tanpa arti.
17. Jawaban: c Pada gambar ditunjukkan semula kromosom mempunyai alel ABCDEF. Kromosom tersebut mengalami pematahan sehingga terbentuk dua patahan kromosom, yaitu kromosom beralel ABC dan kromosom beralel DEF. Selanjutnya, kromosom beralel DEF bergabung dengan kromosom lain yang bukan homolognya, yaitu WXYZ sehingga terbentuk kromosom DEFWXYZ. Jawaban: d 18. Jawaban: Rantai DNA menjadi lebih pendek, fungsi protein yang disintesis menjadi berubah, pengkodean asam amino akan berubah merupakan pengaruh yang ditimbulkan akibat nonsense mutation . Adapun struktur kromosom menjadi rusak dan jumlah kromoso kromosom m menjad menjadii berkura berkurang ng merupa merupakan kan akibat adanya mutasi kromosom. Jawaban: d 19. Jawaban: Keadaan normal suatu individu adalah 2n (PP QQ RR), sehingga n = P Q R. Namun, karena adanya mutasi terjadi pelipatgandaan set kromosom menjadi PPPP QQQQ RRRR = 4xn. Jumlah kromosom setelah mengalami mutasi adalah 4n (tetraploid). Jawaban: e 20. Jawaban: Kromosom gamet hasil dari proses nondisjunction saat meiosis II adalah n + 1, n – 1, dan n. Kromosom gamet hasil nondisjunction saat meiosis I adalah n+1 dan n – 1.
21. Jawaban: a Delesi atau defisiensi terjadi ketika ada pematahan kromosom yang mengakibatkan hilangnya satu bagian kromosom. Pada gambar soal, kromosom dengan alel ABCDEFGHI mengalami pematahan menjadi tiga bagian dengan alel ABC, DEF, dan GHI. Selanjutnya, kromosom dengan alel ABC bergabung dengan kromosom beralel GHI dan kehilangan alel DEF.
Jawaban: b 22. Jawaban: Perbedaan antara mutasi induksi dan mutasi alami sebagai berikut. No.
Mutasi Induksi
Mutasi Alam
1)
Mutagen berupa sinar X, alfa, beta, dan gamma.
2)
Perubahan terjadi secara cepat dan acak.
3)
Sengaja dibuat dengan campur tangan manusia.
4)
Menguntungkan bagi manusia.
Mutagen berupa sinar kosmis, radioaktif alam, dan sinar UV. Perubahan terjadi secara lambat tetapi pasti. Terjadi secara alami tanpa campur tangan manusia. Lebih banyak merugikan.
Jawaban: c 23. Jawaban: Aloploipoidi adalah proses memperoleh kromosom poliploid yang berasal dari spesies yang berbeda, sedangkan apabila berasal dari spesies yang sama disebut autopoliploidi. Pengertian poliploidi sendiri adalah individu dengan jumlah set kromosom lebih dari 3n. Jawaban: c 24. Jawaban: Biji merupakan alat perkembangbiakan generatif bagi tumbuhan. Tanaman yang menghasilkan buah tanpa biji menyebabkan tanaman tersebut kehilangan alat perkembangbiakan generatifnya, yaitu biji. Jawaban: b 25. Jawaban: Hilangnya bagian dari sebuah kromosom merupakan mutasi kromosom melalui mekanisme delesi. Duplikasi merupakan rusaknya struktur kromosom karena kromosom memiliki gen-gen yang berulang. Inversi adalah kerusakan struktur kromosom karena kromosom memiliki urutan gen yang terbalik. Translokasi adalah kerusakan struktur kromosom karena pindahnya potongan sebuah kromosom ke potongan kromosom nonhomolog. Adisi adalah peristiwa penambahan basa pada rantai DNA. Jawaban: c 26. Jawaban: Penggantian basa nitrogen pada kodon yang mengode lisin berubah menjadi kodon stop. Peristiwa ini disebut mutasi tanpa arti. Akibatnya translasi akan dihentikan pada kodon tersebut sehingga rantai polipeptida menjadi lebih pendek dibandingkan polipeptida normal. Jawaban: d 27. Jawaban: Cys (sistein) dikodekan oleh kodon k odon UGU dan UGC. Jadi, akan terjadi substitusi basa yang mengakibatkan silent mutation apabila kodon mRNA tetap mengode asam amino yang sama
Biologi Kelas XII
93
yaitu Cys. UGA merupakan kodon stop, UGG mengode triptofan, UUU mengode fenilalanin, dan UUA mengode leusin.
1 genom disebut monoploid. Individu dengan 3 genom disebut triploid. Individu dengan 4 genom disebut tetraploid. Aneuploid yang lebih dari dua genom disebut poliploid. Individu poliploid terbentuk karena saat pembentukan gamet, pembelahan berhenti pada tahap meiosis I. Tidak dilanjutkan meiosis II, sehingga gamet yang dihasilkan bukan haploid haploi d (n). Gamet tersebut dalam persilangan akan membentuk individu triploid (3n). b. Mu Muta tasi si kare karena na peru peruba baha han n jumla jumlah h kromo kromoso som m (aneusomi). Sepasang kromosom homolog gagal berpisah saat pembelahan meiosis I atau pasangan kromatid gagal berpisah saat pembelahan meiosis II. Persilangan gamet tersebut akan menghasilkan individu dengan jumlah jum lah kro kromos mosom om tid tidak ak norm normal, al, yai yaitu tu n, n – 1, dan n + 1.
Jawaban: c 28. Jawaban: Gamet yang dihasilkan pada saat gagal berpisah adalah n, n – 1, dan n + 1. Fertilisasi yang terjadi pada dua gamet n + 1 menjadikan keturunan memiliki set kromosom trisomi ganda dengan simbol s imbol (2n + 1 + 1). Fertilisasi dua gamet n – 1 menghasilkan keturunan dengan set kromosom (2n – 1 – 1) atau monosomi ganda. Jika terjadi fertilisasi antara gamet n + 1 dengan gamet n, maka akan menghasilkan keturunan trisomi (2n + 1). Jika terjadi fertilisasi antara gamet n – 1 dengan gamet n, akan menghasilkan keturunan monosomi (2n – 1). Jawaban: d 29. Jawaban: Auto berarti sendiri, poli = banyak, ploidi = jumlah set kromosom. Maka autopoliploidi merupakan pembentukan polipolidi dengan cara penggandaan genom sendiri akibat gangguan saat berlangsung meiosis. Alloploidi merupakan pembentukan poliploidi akibat persilangan dari dua spesies yang berbeda. Perubahan set kromosom disebut dengan aneuploidi.
30. Jawaban: c Translokasi terjadi jika suatu bagian dari suatu kromosom berpindah ke kromosom lain yang bukan homolognya. Pada gambar ditunjukkan semula kromosom mempunyai alel 1 2 3 4 5 6 7 dan 8 9 10 11 12. Kromosom 1 2 3 4 5 6 7 mengalami pematahan di dua tempat sehingga terbentuk tiga patahan kromosom, yaitu 1, 2 3, dan 4 5 6 7. Sementara itu, kromosom 8 9 10 11 12 mengalami pematahan di satu tempat sehingga terbentuk dua patahan kromosom, yaitu 8 9 10 11 dan 12. Selanjutnya, kromosom beralel 2 3 bergabung dengan kromosom lain yang bukan homolognya, yaitu 8 9 10 11 sehingga terbentuk kromosom k romosom 8 9 10 11 2 3. B.
Urai Ur aian an
3. Penggunaan Penggunaan sinar radiokati radiokatiff secara secara terus terus menerus menerus dalam terapi dapat membahayakan aktifitas gen karena gen-gen yang terkena radiasi pengion akan terputus ikatannya sehingga terjadi ionisasi pada sel-sel pembentuk jaringan tubuh. ionisasi terjadi apabila elektron terlepas dari suatu atom dan bergabung dengan atom lainnya. molekul-moleku molekul-molekull DNA yang tersususn atas atom-atom yang terionisasi dapat menyebabkan gen menjadi labil dan mudah berubah. 4. Inversi parasentris adalah patahnya kromosom di dua bagian yang terletak masih dalam satu lengan dan diikuti dengan penyisipan kembali gen-gen tersebut dalam urutan terbalik. Inversi perisentris adalah patahnya kromosom di dua bagian yang terletak pada lengan berlainan dan sentromer terletak di antara dua patahan, kemudian diikuti dengan penyisipan kembali gen-gen tersebut dengan urutan terbalik. 5.
%46 XY
normal
→ →
24,XY 1. Rekayasa Rekayasa genetika genetika merupa merupakan kan upaya mengu mengubah bah susunan gen dalam kromosom untuk menghasilkan organisme dengan sifat yang menguntungkan dengan mutagen fisik seperti radiasi atau at au mutagen biologi seperti virus sehingga rekayasa genetika merupakan bagian dari mutasi. 2. Perubahan Perubahan kromo kromosom som yang yang menga mengakibatka kibatkan n mutasi mutasi ada dua macam sebagai berikut. a. Mu Mutas tasii karen karena a perub perubah ahan an juml jumlah ah set set kromosom (aneuploidi). Individu normal normal memiliki dua genom, disebut diploid. Individu dengan
94
Mutasi
><
22 22
&46 XX
normal
→ →
23X
23X
47 XXY
45 XO
(Sindrom Kl Klinefelter)
(Sindrom Tu Turner)
Apabila kromosom gamet jantan gagal berpisah saat fertilisasi, kemungkinan keturunan akan menderita sindrom Klinefelter atau sindrom Turner. 6. Kolkisin merup merupakan akan mutage mutagen n yang yang bekerja bekerja dengan dengan menghambat kerja mikrotubulus sehingga menghambat pemisahan kromatid pada fase anafase yang akan menghasilkan individu
poliploid. Hasil mutasi bersifat menguntungkan karena biasanya individu poliploid memiliki sifat superior seperti buah tanpa biji, ukuran buah lebih besar, dan rasa buah lebih manis. 7. Apabila Apabila rantai rantai kehilang kehilangan an basa basa C pada kodon kodon ke-3 ke-3 maka telah terjadi mutasi gen dengan mekanisme delesi basa. Setelah mengalami mutasi gen, urutan basa dan asam amino terjemahannya akan menjadi: AUG GAC UAA AGG AAU AG Met Asp Stop Rantai yang terbentuk menjadi semakin pendek karena kodon stop muncul lebih awal. Kodonkodon setelah kodon stop menjadi tidak berguna karena tidak diterjemahkan lagi. 8. Anemia sel sabit sabit terjadi terjadi akibat akibat adanya adanya pengg penggantian antian basa timin menjadi adenin pada rantai DNA. Kodon pada mRNA akan mengalami perubahan pula. Salah satu kodon pada mRNA normal adalah GAA yang menghasilkan asam glutamat. Mutasi mengakibatkan kodon tersebut berubah menjadi GUA yang menghasilkan valin. Perubahan inilah yang mengakibatkan sel darah merah yang terbentuk berbentuk bulan sabit.
9. Kemungkin Kemungkinan an terjadi terjadi mutasi mutasi gametik gametik pada laki-la laki-laki ki tersebut akibat terkena radiasi yang kemudian diwariskan kepada keturunannya sehingga anak menjadi cacat. 10.. 10
Pria nor normal mal 46A XY
23X
23Y
Wanita nor Wanita normal mal 46A XX
24XX
22 45 Y0
47 XXY
47 XXX
45 X0
Jadi kelainan yang mungkin akan diderita oleh keturunan adalah: 1) 47 XXY → Sindrom Klinefelter 2) 47 XXX → Sindrom Triple-X (Metafemale) 3) 45 X0 → Sindrom Turner 4) 45 Y0 → letal
Biologi Kelas XII
95
A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: b Pautan gen merupakan salah satu penyimpangan terhadap hukum Mendel. Pada peristiwa pautan gen, dua gen atau lebih terletak pada satu kromosom dan tidak dapat memisahkan diri secara bebas. Akibatnya, gen-gen pembawa sifat yang terdapat pada satu kromosom tersebut akan diturunkan secara bersama-sama. Contoh peristiwa pautan gen terdapat pada pewarisan ukuran sayap dan ukuran tubuh Drosophila . 2. Jawaban: b Metode determinasi seks pada lebah madu mengikuti tipe haploid-diploid. Lebah madu jantan terjadi karena peristiwa partenogenesis, yaitu terbentuknya individu dari sel telur tanpa didahului pembuahan. Oleh karena itu, lebah madu jantan bersifat haploid (n). Sel telur (haploid) yang dibuahi oleh sel sperma (haploid) akan menghasilkan lebah madu betina (lebah ratu dan lebah pekerja). pekerja) . Dengan demikian, lebah madu jantan bersifat haploid dan lebah madu betina bersifat diploid. 3. Jawaban: e Faktor-faktor yang memengaruhi pindah silang sebagai berikut. 1) Umur Semakin tua individu, semakin besar kemungkinan terjadinya pindah silang. 2) Sinar X Penyinaran menggunakan sinar X dapat memperbesar kemungkinan pindah silang. 3) Zat kimia Zat kimia tertentu dapat memperbesar kemungkinan terjadinya pindah silang. 4) Temperatur Temperatur yang kurang atau lebih dari temperatur kamar memperbesar kemungkinan pindah silang. 5) Ja Jara rak k ant antar ara a gen gen-g -gen en Semakin jauh jarak satu gen dengan gen lainnya, semakin besar kemungkinan terjadinya pindah silang. Dengan demikian, faktor yang tidak memengaruhi pindah silang yaitu ukuran tubuh.
96
Ulangan Tengah Semester 2
4. Jawaban: a Diagram perkawinan antara kucing jantan berwana kuning dengan kucing betina berwarna hitam sebagai berikut. P : % X bY >< & X BXB (kuning) (hitam) b G : X,Y XB F1 : XBXb = betina kaliko XBY = jantan hitam Jadi, persentase anak kucing berwarna kuning sebesar 0%. 5. Jawaban: b Diagram persilangan antara tanaman jagung bergenotipe GgBb dengan GGbb sebagai berikut. Diketahui : Gen G : daun berklor berklorofil ofil Gen g : daun tidak tidak berklo berklorofi rofill Gen B : batang batang tingg tinggii Gen b : batan batang g pende pendek k % P : Gg G gBb >< & GGbb (hijijau (h au-t -tin ingg ggi) i) (hijijau (h au-t -tin ingg ggi) i) G : GB Gb Gb gB gb F1 :
Gb
GB
Gb
gB
gb
GGBB (hijautinggi)
GGbb (hijaupendek)
GgBb (hijautinggi)
Ggbb (hijaupendek)
Jadi, perbandingan fenotipe pada keturunannya adalah hijau-tinggi : hijau-pendek = 1 : 1. 6. Jawaban: c Pada peristiwa gen V terpaut gen A dan gen v terpaut gen a maka induk bergenotipe VvAa akan menghasilkan gamet VA dan va serta induk bergenotipe vvaa akan menghasilkan gamet va. Diagram persilangan Drosophila melanogaster tersebut sebagai berikut. P : % V Vv vAa >< & vvaa G : VA dan va va
F1 : VvAa = Drosophila melanogaster sayap panjang-badan lebar vvaa = Drosophila melanogaster sayap pendek-badan sempit Jadi, perbandingan genotipe keturunannya = VvAa : vvaa = 50% : 50%. 7. Jawaban: a Diagram perkawinan antara ayam bergenotipe Cc dengan sesamanya sebagai berikut. P : Cc >< Cc (creeper ) (creeper ) G : C, c C, c F1 : CC = letal letal (mati) (mati) Cc = creeper Cc = creeper cc = no normal Jadi, persentase kemungkinan keturunannya yang akan mati sebesar
1 4
× 100% = 25%.
8. Jawaban: c Diagram persilangan sepasang suami istri bergolongan darah B heterozigot sebagai berikut. P : Ayah >< Ibu B O I I IBIO G : IB dan IO IB dan IO F1 : IBIO (golongan darah B) IBIB (golongan darah B) IOIO (golongan darah O) Jadi, kemungkinan golongan darah anak-anaknya adalah B dan O. 9. Jawaban: a Sifat albino ditentukan oleh alel resesif autosomal. Diagram persilangan antara laki-laki normal dengan wanita normal yang ayahnya menderita albino sebagai berikut. P : & a allbino >< % normal aa AA F1 : Aa (carrier albino) P2 : % n no ormal >< & carrier albino AA Aa G : A dan A A dan a F2 : %
A
A
A
AA
AA
a
Aa
Aa
&
Jadi, kemungkinan keturunannya yang menderita albino sebesar 0%. 10. Jawaban: b Diagram persilangan antara Drosophila jantan mata merah-sayap panjang melanogaster jantan heterozigot dengan Drosophila melanogaster betina betina mata ungu-sayap pendek sebagai berikut.
P :
% m ma ata
merah- >< & mata ungusayap panjang sayap pendek PpKk ppkk G : PK, Pk, pK, pk pk F1 : PpKk = mata mata mera merah-sa h-sayap yap panj panjang ang Ppkk = mata merah-sayap pendek = 28 ppKk = hmata ungu-sayap panjang = 18 ppkk = mata ungu-sayap pendek Jumlah keturunan sebanyak 678 ekor. Jadi, persentase gen yang mengalami pindah silang sebesar
(28 + 18) 678
× 100% = 6,78%.
11. Jawaban: d Diagram persilangan antara perempuan carrier hemofilia dengan laki-laki normal sebagai berikut. & XHXh % XHY P : >< H h G : X dan X XH dan Y F1 : XHXH = normal XHXh = carrier hemofilia hemofilia H X Y = normal XhY = he hemofilia Jadi, persentase anak yang lahir normal dengan anak yang menderita hemofilia = 3 : 1 atau 75% : 25%. 12. Jawaban: a Buta warna merupakan kelainan menurun yang ditentukan oleh gen resesif dan terpaut t erpaut kromosom X. Anak laki-laki mewarisi gen X dari ibunya. Kelahiran anak laki-laki buta warna menunjukkan bahwa ibunya normal carrier . Perhatikan diagram persilangan berikut. P : & XCBXcb >< % XCBY G : X CB dan Xcb XCB dan Y F1 : XCBXCB = perempuan normal (25%) XCBXcb = perempuan normal carrier (25%) (25%) CB X Y = la laki ki-l -lak akii no norm rmal al (2 (25% 5%)) XcbY = lak lakii-la laki ki bu buta ta war arna na (2 (25% 5%)) 13. Jawaban: e Dentinogenesis inperfecta merupakan kelainan pada manusia yang ditandai dengan keadaan tulang gigi berwarna putih seperti air susu. Kelainan ini disebabkan oleh gen Dt. Sementara itu, gigi normal ditentukan oleh gen resesif dt. Perhatikan diagram persilangan berikut. P : & D DttDt >< % dtdt G : Dt dt F1 : Dtdt = menderita dentinogenesis inperfecta (100%). 14. Jawaban: a kebotakan merupakan kelainan yang ditentukan oleh gen B, sedangkan gen b bersifat normal. Genotipe kebotakan sebagai berikut. BB : laki-la laki-laki ki dan dan perem perempuan puan menga mengalami lami kebota kebotakan kan Bb : laki laki-la -laki ki mengalam mengalamii kebotaka kebotakan, n, perempu perempuan an normal
Biologi Kelas XII
97
bb : lak laki-l i-laki aki dan per peremp empuan uan nor normal mal Diagram persilangan antara suami mengalami kebotakan (genotipe homozigot) dengan istri normal (genotipe heterozigot) sebagai berikut. P : % B BB B >< & Bb botak normal G : B B dan b F1 : BB : an anak ak lak laki-l i-lak akii dan dan pere peremp mpua uan n meng mengal alam amii kebotakan Bb : ana anak k laki-laki laki-laki menga mengalam lamii kebotaka kebotakan, n, anak perempuan normal Jadi, persentase anak laki-laki normal sebesar 0%. 15. Jawaban: b Diagram perkawinan antara kucing jantan berwana hitam dengan kucing betina kaliko sebagai berikut. P : % X BY >< & X BXb (hitam) (kaliko) B G : X ,Y XB, Xb F1 : XBXB = betina hitam XBXb = betina kaliko XBY = jan janta tan n hit hitam am b X Y = jan janta tan n ku kuni ning ng Peluang munculnya anak kucing yang memiliki 1
rambut seperti induk betina (kaliko) = 4 × 100% = 25%. 16. Jawaban: e Botak, polidaktili, anadontia, dan talasemia merupakan penyakit atau kelainan pada manusia yang diwariskan kepada keturunanya melalui pola hereditas. Sementara itu, hipermetropi tidak diwariskan kepada keturunanya melalui pola hereditas. Hipermetropi (rabun dekat) merupakan kelainan mata karena memendeknya jarak lensa dengan retina sehingga bayangan jatuh di belakang retina. 17. Jawaban: d Penderita gigi cokelat mempunyai gigi berwarna cokelat dan mudah rusak karena kurang email. Penyakit ini disebabkan oleh gen dominan B yang terpaut kromosom-X. Alelnya yang bersifat resesif b menentukan gigi normal. Diagram persilangan antara perempuan bergigi cokelat yang memiliki ibu bergigi normal dengan laki-laki bergigi normal sebagai berikut. P : & X BXb >< % X bY G : XB dan Xb Xb dan Y F1 : XBXb = perempuan bergigi cokelat XbXb = perempuan bergigi normal XBY = laki-l laki-laki aki ber bergigi gigi coke cokelat lat XbY = lakilaki-laki laki ber bergigi gigi nor normal mal Berdasarkan hasil persilangan tersebut diketahui bahwa separuh anak laki-lakinya bergigi cokelat.
98
Ulangan Tengah Semester 2
18. Jawaban: b Seorang perempuan yang ayahnya menderita hemofilia kemungkinan bersifat carrier hemofilia. hemofilia. Diagram persilangan antara perempuan carrier hemofilia dengan laki-laki normal sebagai berikut. P : & XHXh >< % XHY G : XH dan Xh XH dan Y F1 : XHXH = normal XHXh = carrier hemofilia hemofilia H X Y = no normal XhY = he hemo mofi fili lia a Jadi, persentase anak yang menderita hemofilia sebesar 25%. 19. Jawaban: a Faktor pembawa sifat ukuran sayap dan ukuran abdomen pada lalat buah terletak pada kromosom yang sama dan diturunkan bersama-sama. Dengan kata lain, gen yang mengatur ukuran sayap bertaut bert aut dengan gen yang mengatur ukuran abdomen. Gen B (sayap panjang) dominan terhadapa gen b (sayap pendek) dan gen V (abdomen lebar) dominan tert erdapat gen v (abdomen sempit). Dengan demikian, gen dominan akan selalu berpasanagan dengan gen dominan (B dan V) dan gen resesif akan selalu berpasangan dengan gen resesif (b dan v). 20. Jawaban: b Albino merupakan kelainan akibat tubuh tidak mampu memproduksi pigmen kulit (melanin). Penderita albino bergenotipe aa, orang normal bergenotipe AA, dan orang normal carrier bergenotip Aa. Normal carrier berarti orang tersebut normal akan tetapi memiliki gen yang dapat menyebabkan keturunannya albino. Berdasarkan peta silsilah pada soal diketahui bahwa dari perkawinan individu 1 dengan 2 dihasilkan anak albino. Dengan demikian, kemungkinan genotipe individu 1 dan 2 adalah normal carrier . Perhatikan diagram persilangan berikut! Aa
Aa
1
2
AA
aa
AA
3
1
5
Aa
Aa
6
7
21. Jawaban: a Penyakit atau kelainan yang diturunkan melalui kromosom tubuh disebabkan oleh gen yang terpaut pada kromosom tubuh (autosomal), contoh albino, FKU, dan anonychia. Sementara itu, kelainan seperti buta warna, hemofilia, dan anodontia diturunkan melalui gen yang terpaut pada kromosom kelamin (kromosom X atau Y).
22. Jawaban: b Sindrom Edwards terjadi akibat gagal berpisah pada autosom nomor 18 ketika pembentukan sel telur, sehingga kariotipenya 45 A + 18 + XX atau 45 A + 18 + XY. Ciri-ciri yang dimiliki oleh penderita sindrom Edwards sebagai berikut. 1) Tula Tulang ng ten tengkor gkorak ak lonj lonjong ong dan rah rahang ang baw bawah ah rendah. 2) Ked Kedudu udukan kan teli telinga nga ren rendah dah dan tid tidak ak waja wajarr 3) Da Dada da pe pend ndek ek da dan n leb lebar ar.. Sementara itu, sisi leher tumbuh tambahan daging seperti bersayap dan puting susu terletak berjauhan merupakan ciri penderita sindrom Turner. Adapun air liur selalu menetes dan lidah menjulur serta mempunyai gigi kecil-kecil dan jarang merupakan ciri penderita sindrom Down. 23. Jawaban: a Gambar pada soal menunjukkan kromosom A B C D E. Kromosom tersebut mengalami pematahan pada fragmen E. Fragmen E tersebut menghilang sehingga kromosom mengalami perubahan menjadi kromosom mutan yang baru yaitu kromosom A B C D. Peristiwa patah dan hilangnya fragmen tertentu pada kromosom dinamakan delesi. Inversi terjadi ketika kromosom patah di dua tempat yang diikuti dengan penyisipan kembali gen-gen pada kromosom yang sama dengan urutan terbalik. Katenasi terjadi karena ujung kromosom homolog saling berdekatan sehingga membentuk lingkaran. Duplikasi terjadi jika ada penambahan sebagian gen dari kromosom homolog. Translokasi terjadi jika suatu bagian dari satu kromosom pindah ke kromosom lain yang bukan homolognya. 24. Jawaban: b Diagram persilangan antara Drosophila jantan abuabu sayap panjang heterozigot dengan Drosophila betina hitam sayap pendek sebagai berikut. P : % a ab bu-abu >< & hitam saya sa yap p pa panjang sayap pe pendek PpHh pphh G : PH, Ph, pH, ph ph F1 : PpK PpKk k = abuabu-ab abu u sayap sayap pa panj njan ang g = 965 965 Ppkk = abu-a abu-abu bu saya sayap p pende pendek k=? ppKk ppK k = hitam hitam sayap sayap panjan panjang g = 206 ppkk pp kk = hitam hitam saya sayap p pend pendek ek = 944 944 Jumlah keturunan sebanyak 2.300 ekor, sedangkan nilai pindah silang sebesar 17% Jadi, jumlah individu abu-abu sayap pendek sebanyak 2.300 – (965 + 206 + 944) = 185 ekor. Persentase gen yang mengalami pindah silang sebesar
(185 + 206) 2.300
× 100% = 17%.
25. Jawaban: a Peristiwa pada soal menunjukkan terjadinya mutasi gen. Pada soal, nukleotida G pada kodon ke-5 digantikan oleh nukleotida C. Peristiwa ini disebut substitusi. Substitusi adalah penggantian salah satu nukleotida dengan nukleotida lain yang mempunyai basa nitrogen berbeda. Duplikasi adalah terjadinya pengulangan sebagian rantai nukleotida. Insersi adalah terjadinya penambahan atau penyisipan nukleotida dalam rantai nukleotida. Inversi adalah terpisahnya sebagian nukleotida yang diikuti penggabungan penggabun gan kembali nukleotida tersebut dengan posisi terbalik. Delesi adalah hilangnya sebagian nukleotida dalam rantai nukleotida. 26. Jawaban: d Sindrom Turner disebabkan oleh sel telur yang tidak mengandung kromosom X dibuahi oleh sperma yang mengandung kromosom X sehingga kariotipenya 45 XO. Peristiwa tersebut terjadi akibat nondisjunction pada kromosom seks induk betina. 27. Jawaban: a Genotipe golongan darah pada manusia sebagai berikut. A : IAIA dan IAIO B : IBIB dan IBIO AB : IAIB O : I OIO Apabila suami bergolongan darah A, sedangkan istri bergolongan darah B, dan anak pertama mereka bergolongan darah O, maka kemungkinan genotipe keduanya yaitu suami I AIO dan istri IBIO. Perhatikan diagram persilangan berikut! P : IAIO >< IBIO golongan A golongan B (het (h eter eroz ozig igot ot)) (h (het eter eroz ozig igot ot)) A B G : I I O I IO F1 : IA I B : golongan AB IA I O : golongan A IB I O : golongan B IO I O : golongan O Dengan demikian, genotipe yang tidak mungkin dimiliki oleh anak kedua yaitu I AIA. 28. Jawaban: d Sindrom Klinefelter disebabkan oleh sel telur yang mengandung kromosom X dibuahi oleh sperma yang membawa kromosom XY, atau sel telur yang mengandung kromosom XX dibuahi oleh sperma yang membawa kromosom Y sehingga kariotipenya 47, XXY. Sindrom Klinefelter diderita oleh laki-laki tetapi memiliki tanda-tanda seperti perempuan. Ciri-ciri penderita sindrom Klinefelter sebagai berikut.
Biologi Kelas XII
99
1) Pa Payu yuda dara ra tu tumb mbuh uh be besa sar. r. 2) Su Suar ara a se sepe pert rtii wa wani nita ta.. 3) Te Test stis is be beru ruku kura ran n kec kecilil.. 4) Be Bers rsif ifat at ste steri rill (man (mandu dul) l).. 5) Le Leng ngan an da dan n kaki kaki pan panja jang ng.. Sementara itu, IQ rendah (± 40) dan jarak kedua mata melebar merupakan ciri penderita sindrom Down. Adapun memiliki sifat kasar dan sangat agresif merupakan ciri penderita sindrom Jacob. 29. Jawaban: d Orang nomor 2 bergenotipe X C Y Orang nomor 4 bergenotipe X C Xc Orang nomor 5 bergenotipe X c Y Orang nomor 6 bergenotipe X C Xc Orang nomor 7 bergenotipe X C Y Orang nomor 8 bergenotipe X C Xc Orang nomor 10 bergenotipe X c Xc Seorang laki-laki normal (2) menikah dengan wanita carrier (1) (1) dan melahirkan anak laki-laki buta warna, anak perempuan carrier buta buta warna. Berdasarkan data tersebut, maka kemungkinan genotipe wanita pada no. 1 adalah XC Xc (carrier buta buta warna). Perkawinan antara pria nomor 2 dan wanita nomor 1 sebagai berikut. P = XC Y >< XC Xc Gamet = XC XC Y Xc F1 = XC XC (keturunan nomor 3) C c X X (keturunan nomor 4) XC Y Xc Y (keturunan nomor 5) Berdasarkan persilangan tersebut, keturunan nomor 3 bergenotipe X C XC (normal). Perkawinan antara pria nomor 5 dan wanita nomor 6 sebagai berikut. P = Xc Y >< XC Xc Gamet = Xc XC Y Xc C c F1 = X X (keturunan nomor 8) c c X X (keturunan nomor 10) XC Y (keturunan nomor 7) c X Y (keturunan nomor 9) 30. Jawaban: b Genotipe golongan darah pada manusia sebagai berikut. A : IAIA dan IAIO B : IBIB dan IBIO AB : IAIB O : IOIO Berdasarkan peta silsilah pada soal tersebut, apabila individu nomor 1 bergolongan darah A (I AIO) dan diperoleh keturunan dengan golongan darah AB, A, dan B maka individu nomor 2 memiliki golongan darah yang mengandung gen I B dan IO.
100
Ulangan Tengah Semester 2
Dengan demikian akan terjadi pertemuan antara gen-gen yang dapat menghasilkan golongan darah A, B, dan AB. Perhatikan diagram persilangan berikut! P : IAIO >< IBIO golongan A golongan B (het (h eter eroz ozig igot ot)) (h (het eter eroz ozig igot ot)) A B G : I I O I IO F1 : IA IB golongan AB IA IO golongan A IB IO golongan B IO IO golongan O 31. Jawaban: d Pada kucing, warna rambut terpaut pada kromosom X. Akibatnya, kucing kaliko selalu berkelamin betina dengan genotipe X BXb. Namun, pada kasus tertentu kadang-kadang ditemukan kucing kaliko jantan jan tan den dengan gan gen genoti otipe pe XBXbY. Hal ini terjadi akibat peristiwa nondisjuntion. Nondisjunction adalah peristiwa di mana kromosom kelamin (gonosom) tidak mengadakan pemisahan ke kutub yang berlawanan pada waktu meiosis. Pautan seks adalah peristiwa terpautnya sesuatu sifat pada kromosom seks. Pindah silang adalah peristiwa bertukarnya bagian kromosom satu dengan kromosom lainnya yang sehomolog, ataupun dengan kromosom yang berbeda (bukan homolognya). Gen letal atau gen kematian adalah gen yang dalam keadaan homozigotik dapat mengakibatkan kematian individu yang memilikinya. Pautan gen adalah beberapa gen yang terletak dalam kromosom yang sama, saat proses pembentukan gamet saling berikatan. 32. Jawaban: a Gambar pada soal menunjukkan kromosom mengalami pematahan pada bagian CD. Selanjutnya, kromosom CD terlepas dan hilang, sedangkan kromosom AB dan EFG bergabung membentuk kromosom mutan ABEFG. Peristiwa ini disebut delesi. Delesi merupakan peristiwa mutasi yang terjadi karena adanya pematahan bagian tertentu pada kromosom sehingga mengakibatkan hilangnya bagian kromosom yang patah tersebut. 33. Jawaban: a Mutasi pada manusia dapat menyebabkan berbagai kelainan. Duplikasi kromosom X pada seorang laki-laki yang menghasilkan susunan kariotipe XXY akan menyebabkan terjadinya sindrom Klinefelter (47 XXY). Sindrom Edwards merupakan kelainan yang disebabkan adanya gagal berpisah pada autosom nomor 18 sehingga penderitanya memiliki rumus kromosom 45 A + 18 + XX atau 45 A + 18 + XY. Sindrom Patau merupakan
kelainan yang disebabkan adanya trisomi pada autosom nomor 13 sehingga penderita memiliki rumus kromosom 47 XX atau 47 XY. Sindrom Down merupakan kelainan yang disebabkan adanya trisomi pada autosom nomor 21 sehingga penderita memiliki rumus kromosom 47 XX atau 47 XY. Sindrom Turner merupakan kelainan akibat kehilangan satu kromosom sehingga rumus kromosom penderitanya adalah 45 XO. 34. Jawaban: e Pada lalat buah, jenis kelamin ditentukan oleh perbandingan kromosom X terhadap kromosom tubuh. Individu jantan memiliki perbandingan X A
= 0,5, sedangkan betina memiliki perbandingan
X A
= 1. Kromosom Y menentukan fertilitas individu. indiv idu.
AA XX X :
3 2
→
AA XX Y :
2 2
→
AA XX
:
2 2
→
AA XY
:
1 2
→
AAXO
:
1 2
→
individu betina super betina betina jantan fertil jantan steril
35. Jawaban: c HH = p2, Hh = 2pq, hh = q 2 Frekuensi gen penderita penyakit hemofilia (bergenotipe hh): q2 =
10 25.000
q = 0,0004 = 0,02 p+q=1 p=1–q p = 1 – 0,02 p = 0,98 Jadi, gen pembawa penyakit hemofilia adalah 2pq 2p q = 2 · (0,98 (0,98 × 0,02) 0,02) = 0,04. 0,04. 36. Jawaban: a Pada skema dalam soal terdapat dua kromosom yang mengalami pematahan. Selanjutnya, kedua patahan kromosom bergabung lagi dengan kromosom yang lain sehingga mengakibatkan perubahan susunan alel. Kromosom pertama yang awalnya mempunyai susunan alel ABCDEFG menjadi ABCDENO dan kromosom kedua yang awalnya mempunyai susunan HIJKLMNO menjadi HIJKLMFG. Peristiwa ini disebut translokasi. Inversi terjadi jika kromosom kromos om patah di dua tempat
kemudian diikuti dengan penyisipan kembali gengen pada kromosom yang sama dengan urutan terbalik. Delesi terjadi jika ada pematahan kromosom yang mengakibatkan hilangnya satu bagian kromosom. Sementara itu, duplikasi terjadi jika ada penam penambahan bahan bahan kromos kromosom om sehing sehingga ga suatu bagian kromosom terdapat lebih dua kali dalam satu sel diploid yang normal. Adapun untuk peristiwa mutasi transisi dapat terjadi jika ada pergantian suatu purin (adenin dan guanin) oleh purin yang lain atau suatu pirimidin (timin dan sitosin) oleh pirimidin yang lain. 37. Jawaban: a Translokasi terjadi jika bagian dari suatu kromosom menempel pada kromosom yang bukan homolognya. Dari peristiwa translokasi ini akan terbentuk kromosom baru. Mutasi ini mengakibatkan perubahan banyak gen dalam kromosom sehingga memicu terjadinya kelainan pada individu. Salah satu kelainan akibat translokasi adalah sindrom Down. Ukuran kromosom nomor 21 dari penderita sindrom ini hanya sepertiga kromosom aslinya. Sementara itu, bagian kromosom yang lain menempel pada kromosom yang bukan homolognya. Delesi dapat terjadi jika ada suatu alel yang hilang dari kromosomnya. Jika alel yang hilang tersebut berpindah menuju kromosom homolognya, disebut sebagai duplikasi. Peristiwa delesi atau duplikasi dapat mengakibatkan sindrom Turner, yaitu hilangnya satu kromosom X sehingga hanya mempunyai 45 kromosom 22AAXO. Delesi juga terjadi pada penderita sindrom Cry-du-Chat. Jumlah kromosom penderita sindrom Cry-du-Chat adalah 47, tetapi salah satu lengan pendek pada autosom nomor 5 mengalami delesi. Sindrom Klinefelter dan sindrom Jacob terjadi akibat peristiwa duplikasi. Inversi adalah peristiwa terputusnya kromosom di dua tempat dan patahan tersebut dapat bergabung kembali dengan urutan terbalik. Adapun transisi adalah mutasi yang terjadi ketika suatu purin diganti oleh purin yang lain atau suatu pirimidin oleh pirimidin yang lain. 38. Jawaban: d Delesi terjadi ketika ada pematahan kromosom yang mengakibatkan hilangnya satu bagian kromosom. Pada awalnya kromosom mempunyai alel ABCD–EFG. Kromosom tersebut mengalami pematahan dan kehilangan satu bagian kromosomnya (gen B) sehingga terbentuk alel ACD–EFG. Duplikasi terjadi jika terdapat t erdapat penambahan bahan kromosom sehingga suatu bagian kromosom terdapat lebih dari dua kali dalam satu sel diploid yang normal. Pada awalnya kromosom mempunyai alel ABCD–EFG. Selanjutnya, gen B
Biologi Kelas XII
101
hasil proses delesi bergabung dengan kromosom lain yang bukan homolognya yaitu ABCD–EFG sehingga terbentuk kromosom ABBCD–EFG. Sementara itu, katenasi terjadi karena ujung kromosom homolog saling berdekatan sehingga membentuk lingkaran. Duplikasi terjadi jika ada penambahan bahan kromosom sehingga suatu bagian kromoson terdapat lebih dua kali dalam sel diploid yang normal. Crossing over (pindah (pindah silang) terjadi apabila ada pertukaran sebagian gen-gen suatu kromatid dengan gen-gen dari kromatid pasangan homolognya.
Dengan demikian, tidak ada keturunan F 1 yang bersifat letal (CC). 2. Besarnya Besarnya nilai nilai pindah pindah silang silang (NPS) (NPS) dari dari persilanga persilangan n lalat buah tersebut sebagai berikut. NPS = =
Jumlah tipe rekombinan Jumlah total keturunan (16 + 22) 773
× 100%
× 100%
= 4,90% Dengan demikian, kekuatan pindah silang (crossing over ) antargen sebesar 4,90%.
39. Jawaban: c Katenasi terjadi apabila ujung kromosom homolog saling berdekatan sehingga membentuk lingkaran. Transversi terjadi apabila terjadi penggantian suatu purin oleh pirimidin atau penggantian suatu pirimidin oleh purin. Transisi terjadi jika ada penggantian suatu purin (adenin dan guanin) oleh purin yang lain atau suatu primidin (timin dan sitosin) oleh pirimidin yang lain. Translokasi terjadi apabila ada suatu bagian dari satu kromosom pindah ke kromosom lain yang bukan homolognya. Adapun inversi terjadi ketika kromosom patah di dua tempat yang diikuti dengan penyisipan kembali gen-gen pada kromosom yang sama dengan urutan terbalik.
3. Polidaktili ditentuka ditentukan n oleh oleh gen dominan P. Penderita polidaktili dapat bergenotipe Pp (heterozigot) atau PP (homozigot). Sepasang suami istri yang mengalami kelainan polidaktili dapat memiliki anak dengan jari-jari normal apabila genotipe keduanya bersifat heterozigot. Perhatikan diagram persilangan berikut! P : % P Pp p >< & Pp G : P dan p P dan p F1 : PP = 1 pen pender derita ita pol polidak idaktili tili hom homozig ozigot ot Pp = 2 pender penderita ita polidaktili polidaktili heterozi heterozigot got pp = 1 ber berja jari ri nor norma mall Dengan demikian, pasangan tersebut dapat memiliki anak dengan jari-jari normal apabila genotipe keduanya bersifat heterozigot.
40. Jawaban: d Inversi terjadi ketika kromosom patah di dua tempat yang diikuti dengan penyisipan kembali gen-gen pada kromosom yang sama dengan urutan terbalik sehingga awal kromosom ABCDEF-GHI menjadi ABGFED-CHI. Sementara itu, translokasi terjadi jika suatu bagian dari satu kromosom pindah ke kromosom lain yang bukan homolognya dan duplikasi terjadi jika ada penambahan bahan kromosom sehingga satu bagian kromosom terdapat lebih dari dua kali dalam satu sel diploid yang normal. Sedangkan delesi terjadi ketika ada pematahan kromosom yang mengakibatkan hilangnya satu bagian kromosom. Katenasi terjadi karena ujung kromosom homolog saling berdekatan sehingga membentuk lingkaran.
4. Cuping terpisah ditentuka ditentukan n oleh oleh gen gen G, sedang sedangkan kan cuping melekat ditentukan oleh gen g. Diagram persilangan tersebut sebagai berikut. P1 : & g gg g >< % GG G : g G F1 : Gg (cuping telinga terpisah) P2 : % G Gg g >< & gg G : G dan g g F2 : Gg (cup (cuping ing teli telinga nga terp terpisah isah)) gg (cuping telinga melekat)
B. Uraian 1. Diagra Diagram m perkaw perkawinan inan anta antara ra ayam ayam creeper (Cc) dengan ayam normal (cc) sebagai berikut. P : Cc >< cc (creeper ) (normal) G : C, c c F1 : Cc = creeper cc = normal Jadi, perbandingan fenotipe F 1-nya yaitu ayam creeper (Cc) (Cc) : ayam normal = 50% : 50%.
102
Ulangan Tengah Semester 2
5. Carrier albino albino memiliki genotipe Aa. Diagram persilangan dari pernikahan tersebut sebagai berikut. P : % A Aa a >< & Aa G : A dan a A dan a F1 : 1 AA (nor (norma mal) l) 2 Aa (carrier albino) albino) 1 Aa (albino) Jadi, kemungkinan anak-anaknya 1 normal, 2 carrier albino, albino, dan 1 albino. 6. Manusia Manusia melakuka melakukan n mutasi mutasi buatan buatan karena karena mutasi ini bersifat menguntungkan, yaitu dapat memunculkan poliploidi pada tanaman yang mengakibatkan karakter unggul sehingga mutu meningkat. Contoh mutasi buatan yang menguntungkan ini adalah buah apel, jeruk, anggur, serta semangka dengan rasa
buah lebih enak dan tanpa biji. Selain itu, jenis tanaman padi, gandum, dan jagung memiliki ketahanan yang lebih tinggi dari suatu jenis hama. 7. Bayi tidak tidak akan akan mewarisi mewarisi penyaki penyakitt kanker kanker kulit yang diderita ibunya karena jenis mutasi pada kanker kulit adalah mutasi somatik. Mutasi somatik terjadi pada sel tubuh, bukan pada sel gamet sehingga mutasi tidak diwariskan secara genetik. 8. Pada pasang pasangan an suami suami istri istri yang yang memiliki memiliki faktor rhesus berbeda, kelahiran anak pertama dapat selamat, sedangkan pada kelahiran selanjutnya akan terjadi kelainan (kematian). Hal ini karena dalam plasenta ibu sudah terbentuk banyak zat antirhesus positif yang dapat menggumpalkan antigen rhesus dari janin kedua yang dikandungnya. Penggumpalan ini disebabkan antibodi pada darah ibu jumlahnya sangat banyak. Akibatnya, sebagian antibodi dapat masuk ke tubuh fetus atau janin melalui plasenta. Darah janin akan mengalami kerusakan yang disebut eritroblastosi eritroblastosis s fetalis. Gejala-gejala bayi yang menderita eritroblastosis fetalis, yakni tubuh sangat pucat dan kuning serta hati dan limfa membengkak. Penyakit ini dapat mengakibatkan kematian pada bayi.
9. Penderita Penderita albino albino sangat mender menderita ita ketika ketika terkena terkena sengatan sinar matahari karena dia tidak mempunyai pigmen melanin yang berfungsi melindungi kulit dari radiasi matahari. Penderita albino diharuskan menggunakan sunscreen ketika terkena sinar matahari untuk melindungi kulit. Baju penahan sinar matahari juga merupakan alternatif lain untuk melindungi kulit dari sinar matahari yang berlebihan. 10. a.
b.
Mutasi Muta si ya yang ng Me Meng ngun untu tun ngk gka an Mutasi dapat memberikan dampak yang menguntungkan apabila mutasi mampu menghasilkan keturunan yang khas dan semakin adaptif pada suatu individu atau populasi. Mutasi dapat menghasilkan organisme unggul, contoh tanaman poliploidi yang dapat menghasilkan buah besar tanpa biji, masa panen yang relatif singkat, serta produktivitasnya tinggi. Contoh lain dari mutasi yang menguntungkan adalah pemanfaatan sinar X yang mampu menghambat perkembangan sel-sel kanker. Muta Mu tasi si ya yang Me Meru rugi gika kan n Mutasi yang merugikan merupakan mutasi yang mengakibatkan suatu individu atau populasi tidak adaptif bahkan letal. Mutasi yang merugikan umumnya terjadi akibat mutasi alam atau mutasi spontan. Pada manusia, mutasi yang merugikan ini ada yang diteruskan kepada keturunannya (diwariskan) dan tidak diteruskan kepada keturunannya (tidak diwariskan).
Biologi Kelas XII
103
Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. menj menjelas elaskan kan perkem perkembanga bangan n teori teori evolusi evolusi;; 2. menjelaskan terjadinya evolusi melalui bukti-buk bukti-bukti ti evolusi; evolusi; 3. menj menjelas elaskan kan prose proses s terjadi terjadinya nya evolus evolusi. i. Berdasarkan kemampuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik: 1. rajin beribadah beribadah sebagai sebagai wujud rasa rasa syukur kepada Tuhan Tuhan atas diciptakanny diciptakannya a makhluk hidup; hidup; 2. mensyukuri dan mengagumi mengagumi keteraturan keteraturan proses yang berlangsung berlangsung di alam; alam; 3. bersikap ilmiah, bertanggung jawab, dan berani berani mengemukakan mengemukakan pendapat pendapat dengan dengan sopan.
Evolusi
Perkembangan Teori Evolusi Darwin
•
•
•
Mengamati Mengam ati ber berbag bagai ai bent bentuk uk paru paruh h burun burung g finch serta mengaitkannya dengan radiasi finch adaptif. Mengam Men gamati ati fen fenome omena na evo evolus lusii melal melalui ui berberbagai gambar evolusi pada makhluk hidup dan mengaitkannya dengan kenyataan sekarang. Mengid Men gident entifi ifikas kasii perb perbeda edaan an anta antara ra teo teori ri evolusi Darwin dengan teori intelligent design.. design
• • • • • • • • • •
104
Evolusi
Petunjuk Adanya Evolusi dan Mekanisme Evolusi
• •
•
•
Melaku Mela kuka kan n disku diskusi si meng mengen enai ai fosi fosill dan peranannya dalam evolusi. Menga Me ngamat matii perk perkem emban bangan gan evo evolu lusi si sua suatu tu makhluk hidup dan menyajikannya dalam bentuk pohon evolusi. M e nj nj e la la s ka ka n t e nt nt a ng ng h u ku ku m H a rd rd y Weinberg dan perannya dalam penentuan evolusi pada suatu populasi. Menjel Men jelask askan an tent tentang ang iso isolas lasii geog geograf rafii dan dan radiasi adaptif serta mengaitkannya dengan pembentukan spesies baru dalam mekanisme evolusi.
Rajin beribadah sebagai wujud rasa syukur kepada Tuhan atas diciptakann diciptakannya ya makhluk makhluk hidup. hidup. Mensyuk Mens yukuri uri dan dan mengagumi mengagumi keter keteratur aturan an proses proses yang yang berlang berlangsung sung di alam. alam. Bersikap Bers ikap ilmiah ilmiah,, bertanggun bertanggung g jawab, jawab, dan berani berani mengemuka mengemukakan kan pendapa pendapatt dengan sopan. sopan. Mampu Mamp u menjel menjelaska askan n tentang tentang berb berbagai agai bent bentuk uk paruh paruh buru burung ngfinch finch serta serta penyebab terbentuknya dan kaitannya dengan radiasi adaptif. Mampu Mamp u menjelask menjelaskan an fenomena fenomena evolusi evolusi berdas berdasarka arkan n gambar makhlu makhluk k hidup yang yang diamati diamati dan mengaitkanya dengan kenyataannya sekarang. Mampu Mamp u menjelas menjelaskan kan perbedaa perbedaan n antara antara teori teori evolusi evolusi Darwi Darwin n dan teori teori intelligent design. design. Mampu Mamp u menjelaska menjelaskan n tentang tentang fosil dan peranan peranannya nya dalam dalam mempelaja mempelajari ri evolusi evolusi makhluk makhluk hidup. hidup. Mampu Mam pu menj menjela elask skan an tenta tentang ng pohon pohon evol evolusi usi.. Mampu menjela menjelaskan skan tentang hukum Hardy Hardy-Wein -Weinberg berg serta serta perannya perannya dalam menentuk menentukan an peristiwa evolusi pada suatu populasi. Mampu Mamp u menjelaska menjelaskan n tentang tentang mekanisme mekanisme pembentu pembentukan kan spesies spesies baru baru dalam evolus evolusii melalui melalui proses isolasi geografi dan radiasi adaptif.
A.
Piliha Pil ihan n Gan Ganda da
1.
Jawaban: a Jawaban: Beberapa hal pokok dalam teori evolusi Darwin sebagai berikut. 1) Di muka muka bumi bumi ini tid tidak ak ada ada indi individ vidu u yang yang bena benarrbenar sama. Hal ini terbukti dengan adanya variasi dalam satu keturunan seayah dan seibu, meskipun keduanya kembar identik. 2) Seti Setiap ap pop popula ulasi si berk berkece ecende nderung rungan an unt untuk uk bertambah banyak. Hal ini karena setiap makhluk hidup mempunyai kemampuan berkembang biak. 3) Sua Suatu tu indiv individu idu har harus us berj berjuan uang g mempe memperta rtahan han-kan hidup agar mampu berkembang biak karena untuk berkembang biak dibutuhkan makanan dan ruangan yang cukup. 4) Pert Pertamb ambaha ahan n pop popula ulasi si tida tidak k berja berjalan lan teru terussmenerus karena terjadi seleksi alam sehingga hanya individu yang mampu bertahan saja yang akan berkembang biak dan dapat melangsungkan kehidupannya.
2.
Jawaban:: b Jawaban Berbagai bentuk paruh dipengaruhi oleh jenis makanannya. Berbagai bentuk kaki Aves dipengaruhi oleh tempat hidupnya.
3.
Jawaban:: c Jawaban Berdasarkan fakta tersebut, fakta nomor 1) dan 4) bukanlah dasar teori evolusi, sedangkan merupakan dasar teori evolusi ditunjukkan oleh nomor 2) dan 3). Selain itu, fakta yang lain yaitu embriologi perbandingan, perbandingan, rekaman fosil, sisa-sisa alat dalam tubuh, petunjuk secara biokimia, dan perbandingan perbanding an fisiologi.
4.
Jawaban: c Jawaban: Salah satu ilmuwan yang memengaruhi pemikiran Darwin dalam mengemukakan teori evolusi adalah J.B de Lamarck. Lamarck berpendapat bahwa organ tubuh suatu organisme yang sering digunakan akan mengalami perkembangan dan menyesuaikan diri secara morfologis maupun fisiologis. Sementara itu, organ yang tidak digunakan akan mengalami reduksi.
5.
Jawaban:: e Jawaban Banyaknya populasi ngengat berwarna cerah karena berakhirnya revolusi industri di Inggris yang diikuti dengan menurunnya tingkat polusi udara karena asap industri. Udara yang sebelumnya kotor kembali bersih. Pohon-pohon
tempat hinggap ngengat tidak lagi berwarna gelap karena asap kegiatan industri. Dengan demikian ngengat berwarna gelap menjadi mudah dilihat sehingga populasinya menurun. Hal ini menunjukkan bahwa makhluk hidup yang lebih dapat menyesuaikan diri dengan lingkungan akan mampu bertahan dan mendominasi. Peristiwa ini dikenal dengan seleksi alam. 6.
Jawaban: d Jawaban: Seleksi alam yang dimaksud dalam teori evolusi adalah bahwa makhluk hidup yang tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya lama-kelamaan akan punah. Sementara itu, makhluk hidup yang mampu beradaptasi dengan lingkungannya dapat bertahan hidup. Selain itu, makhluk hidup akan saling bersaing untuk mempertahankan hidupnya. Contoh seleksi alam massal terjadi pada ngengat Biston betularia. betularia. Ngengat putih sebelum terjadinya revolusi industri jumlahnya lebih banyak daripada ngengat hitam karena udara masih bersih. Namun sebaliknya, revolusi industri membuat udara menjadi pekat dan sisa karbon banyak menutupi dinding sehingga ngengat hitam lebih bisa bertahan dari pemangsa. Akhirnya populasi ngengat putih menurun. Hal ini juga bisa terjadi pada hewan yang tidak mampu memperoleh pasangan (berkembang biak) sehingga punah. Berbeda dengan seleksi alam, perbedaan bentuk paruh burung pemakan biji dengan burung pemakan cacing menunjukkan adanya adaptasi. Pada proses adaptasi, terjadi perubahan morfologi dalam jangka waktu lama untuk menyesuaikan diri pada perubahan lingkungan.
7.
Jawaban:: a Jawaban Ada bebera beberapa pa teori yang muncul sebelum teori evolusi Darwin. Beberapa teori tersebut memengaruhi pola pikir Darwin dalam mengembangkan teori evolusi. Salah satunya adalah teori yang dikemukakan oleh Charles Lyell. Lyell berpendapat bahwa batuan, pulau, dan benua selalu mengalami perubahan. Kecenderungan kenaikan jumlah penduduk lebih cepat daripada kenaikan produksi pangan merupakan teori yang dikemukakan oleh Malthus. Makhluk hidup menyesuaikan diri baik secara fisiologis dan morfologis merupakan teori yang dikemukakan oleh Lamarck. Sementara itu, Cuvier berpendapat bahwa setiap periode sejarah bumi selalu diakhiri bencana yang mengakibatkan makhluk hidup musnah.
Biologi Kelas XII
105
8. Jawaban: a Variasi merupakan perbedaan antarindividu sejenis baik warna, bentuk, maupun kemampuan beradaptasi. Variasi merupakan hasil dari perkawinan makhluk hidup. 9. Jawaban: b Pada percobaan tersebut diketahui bahwa muncul fenotipe yang memiliki variasi berbeda dengan spesies di alam liar. Hal ini dapat memengaruhi keberlangsungan evolusi karena terjadi perubahan fenotipe akibat adanya perubahan lingkungan (mutasi induksi). Akan tetapi, tidak semua mutasi dapat diwariskan pada keturunannya. Mutasi yang terjadi pada sel soma (sel tubuh) tidak akan diwariskan. Sementara itu, mutasi yang terjadi pada sel-sel kelamin akan diwariskan kepada keturunannya. Jika mutasi selalu terjadi pada sel kelamin dari generasi ke generasi dapat mengakibatkan susunan gen dalam kromosom generasi pendahulu sangat berbeda dengan generasi berikutnya. Peristiwa itu memungkinka memungkinkan n timbulnya individu atau spesies baru yang memiliki fenotipe sangat berbeda dengan generasi pendahulunya. 10. Jawaban: c Makhluk hidup yang berasal dari satu spesies yang hidup pada satu tempat setelah mengalami penyebaran ke tempat lain sifatnya dapat berubah. Contohnya bentuk paruh burung finch finch yang ditemukan Darwin di kepulauan Galapagos. Dari pengamatannya tampak berbagai burung finch memiliki bentuk paruh dan ukuran yang berbeda serta menunjukkan mempunyai hubungan dengan burung finch burung finch yang yang ada di Amerika Selatan. Burung itu berkembang biak dan keturunannya yang mempunyai sifat sesuai dengan lingkungan akan bertahan hidup, sedangkan yang tidak dapat bertahan akan mati. Oleh karena lingkungan yang berbeda, burung-burung itu menyesuaikan diri dengan jenis makanan yang ada di Galapagos. Akhirnya terbentuklah 14 spesies burung burung finch yang berbeda dalam bentuk dan ukuran paruhnya. B. Ur Urai aian an 1.
Teori evol evolusi usi Darwi Darwin n didas didasarka arkan n atas atas kenya kenyataan taan bahwa spesies berkembang biak dalam jumlah yang banyak. Perkembangbiakan secara kawin menghasilkan variasi sifat-sifat yang menurun
106
Evolusi
dalam populasi. Tidak semua variasi populasi dapat bertahan hidup, misalnya saat melawan predator, mendapat makanan, dan sebagainya. Oleh karena itu, hanya variasi yang cocok dengan lingkungannya saja yang dapat hidup dan mewariskan sifat-sifat kepada keturunannya. Keturunan yang cocok hidup inilah yang dapat berkembang biak dan menguasai habitatnya, sedangkan yang tidak cocok akan mati dan punah (terseleksi oleh alam). 2.
Dalam suatu Dalam suatu per perkaw kawina inan n memun memungki gkinka nkan n diha dihasilk silkan an keturunan yang bervariasi. Akan tetapi, keturunan tersebut tidak semuanya mampu beradaptasi dengan lingkungan. Misalnya adaptasi terhadap suhu, tidak semua makhluk hidup mampu menyesuaikan diri dengan lingkungan tersebut. Varian yang adaptif akan mampu mempertahankan hidup, sedangkan varian yang tidak adaptif akan terseleksi. Oleh karena itu, pada kenyataannya hanya varian tertentu saja yang dapat ditemui sekarang.
3.
Menurutt Darwin Menuru Darwin,, makhl makhluk uk hidu hidup p terja terjadi di kare karena na adanya proses evolusi dari makhluk hidup sebelumnya. Sementara itu, teori intelligent design berpendapat design berpendapat bahwa makhluk hidup berubah dari masa ke masa karena sudah dirancang sebelumnya dan tidak terjadi dengan sendirinya.
4.
Evolusi ada Evolusi adalah lah pros proses es peru perubah bahan an pad pada a makhl makhluk uk hidup yang berlangsung sedikit demi sedikit dan memerlukan waktu yang lama. Konsep evolusi menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari spesies yang sama yang hidup di masa lalu. Adanya pengaruh kondisi yang berbeda-beda mengakibatkan setiap spesies dapat mengalami mutasi, migrasi gen, rekombinasi genetik, seleksi alam, atau isolasi reproduksi sehingga terbentuk spesies-spesies baru.
5.
Beberapa Bebera pa krit kriteri eria a yang yang dipe diperlu rlukan kan unt untuk uk memmembuktikan teori intelligent design sebagai design sebagai berikut a. Pem Pembu bukti ktian an haru harus s melalu melaluii panc panca a indra indra dan dan logika murni. Para penganut teori Darwinisme tidak mudah diyakinkan bahwa fenomena alam yang terjadi memang sudah dirancang sebelumnya. b. Dip Diper erluk lukan an adan adanya ya peng penget etah ahua uan n menge mengena naii penjelasan yang berupa deskriptif kualitatif. 3. Dip Diperlu erlukan kan pen pengua guatan tan beru berupa pa ana analisi lisis s kuantitatif.
A.
Piliha Pil ihan n Gan Ganda da
1.
Jawaban: e Jawaban: Domestikasi dengan perkawinan silang bukan merupakan petunjuk adanya evolusi. Petunjuk adanya evolusi adalah dari penemuan fosil, anatomi perbandingan homologi dan analogi, embriologi perbandingan, variasi dalam spesies, alat-alat tubuh yang tersisa, perbandingan fisiologi, dan petunjuk secara biokimia.
2.
Jawaban: e Jawaban: Salah satu petunjuk adanya evolusi adalah analogi dan homologi struktur tubuh makhluk hidup. Struktur analogi merupakan struktur yang memiliki bentuk dasar tubuh berbeda, tetapi memiliki fungsi yang sama. Sebaliknya jika bentuk dasar tubuh sama, tetapi fungsi berbeda disebut homologi.
3.
4.
5.
6.
Jawaban: e Jawaban: Seleksi alam adalah seleksi yang terjadi pada organisme yang hidup di alam. Makhluk yang terseleksi oleh alam disebabkan kemampuan adaptasinya terhadap lingkungan rendah sehingga populasinya akan berkurang. Contoh seleksi alam terdapat pada peristiwa berkurangnya populasi belalang warna cokelat di padang rumput hijau. Hal itu diakibatkan warna belalang cokelat terlalu menyolok dibanding belalang hijau di dalam habitat tersebut. Pemangsa lebih mudah melihat belalang cokelat dan memangsanya sehingga populasinya berkurang.
7.
Jawaban: b Jawaban: Gen PTC = T, gen non PTC = t Individu PTC memiliki genotipe TT dan Tt Individu non PTC memiliki genotipe tt TT + Tt = 64% = 0,64 tt = 100% – 64% = 36% = 0,36
Jawaban:: b Jawaban Homologi merupakan makhluk hidup yang mempunyai organ tubuh dengan bentuk dasar sama, tetapi fungsi berbeda seperti sayap burung dengan tungkai depan paus. Sedangkan I, III, IV, dan V memiliki struktur berbeda namun fungsi sama, hal ini disebut dengan analogi. Jawaban: c Jawaban: Seorang ahli anatomi dari Jerman bernama R. Weidersheim menyatakan ada beberapa alat tubuh yang tersisa pada manusia. Beberapa alat tubuh yang tersisa di antaranya sebagai berikut. 1) Gi Gigi gi ta tari ring ng ru runc ncin ing g 2) Umbai cacing 3) Ot Otot ot pe peng ngge gera rak k te teli ling nga a 4) Tulang ek ekor 5) Sel Selap aput ut mata mata pad pada a sudut sudut mata mata seb sebel elah ah dala dalam m 6) Ra Ram mbut pa pada da dada 7) Bu Buah ah da dada da pa pada da la laki ki-l -lak akii Jawaban: d Jawaban: Seleksi alam menyatakan bahwa makhluk hidup yang lebih mampu menyesuaikan diri dengan kondisi alam habitatnya akan mendominasi dengan cara memiliki keturunan yang mampu bertahan hidup. Sebaliknya makhluk hidup yang tidak mampu beradapatsi akan punah. Misalnya, kupu-kupu bersayap cerah tidak mampu beradaptasi setelah perkembangan industri sehingga kupu-kupu bersayap cerah punah. Hal ini karena kupu-kupu bersayap cerah lebih mudah dilihat predatornya.
gen non PTC = t = = 0,6 gen PTC = T = 1 – t = 1 – 0,6 = 0,4 Frekuensi individu PTC homozigot = TT = (0,4)2 = 0,16 Frekuensi individu PTC heterozigot = 2Tt = 2 × 0,4 × 0,6 = 0,48 Perbandingan frekuensi genotipe TT : Tt : tt = 0,16 : 0,48 : 0,36 = 4 : 12 : 9 8.
Jawaban: d Jawaban: Urutan fosil kuda dari yang paling tua hingga paling muda sebagai berikut.
Hyra Hy raco coth ther eriu ium m
Meso Me sohy hypu pus s
Pliohypus
9.
Meryhtpus
Equus
Jawaban: c Jawaban: Albino merupakan merupakan gen resesif Diketahui: Jumlah penduduk penduduk = 10.000 10.000 orang Penderita albino = 16% • Frek Fr ekue uens nsii gen genot otip ipe e pen pende deri rita ta al albi bino no = aa aa Frekuensi genotipe carrier albino = Aa Frekuensi genotipe normal = AA Frekuensi A = p, a = q
Biologi Kelas XII
107
• • • •
Fre reku kue ensi genoti tip pe aa = q 2 = 16% = 0,16
a.
q = = 0,4 p+q=1 p = 1 – 0,4 = 0,6 Pers Pe rsen enta tase se or oran ang g no norm rmal al (A (AA) A) ad adal alah ah 2 2 AA = p = (0,6) = 0,36 = 36% Perrse Pe sen nta tase se ora ran ng no norm rma al carrier albino Aa = 2(pq) = 2(0,6 × 0,4) = 0,48 0,48 = 48% Jadi jumlah orang carrier albino adalah 48% × 10.000 = 4.800 orang
10. Jawaban: d Hukum Hardy-Weinberg berlaku jika memenuhi persyaratan antara lain ukuran populasi cukup besar, populasi terisolasi, tidak terjadi mutasi atau at au jika terjadi harus seimban seimbang, g, perkawina perkawinan n secara acak artinya pemilihan alel tidak dilakukan secara sengaja/tidak diatur.
b.
c.
d.
e.
4.
B. Ur Urai aian an 1.
Evolusi konv Evolusi konverge ergensi nsi terj terjadi adi kare karena na ada adanya nya modifikasi dari kutub gen. Pada evolusi konvergensi tidak pernah dihasilkan organisme baru, tetapi hanya menghasilkan variasi sehingga populasi terakhir menunjukkan perbedaan yang jelas dengan dengan nenek moyangnya. moyangnya.
2.
Alat-alatt tubuh Alat-ala tubuh yan yang g tersi tersisa sa pad pada a hakik hakikatny atnya a sudah tidak berguna lagi, tetapi masih terdapat dalam tubuh dan berjumlah banyak. Alat-alat tubuh yang tersisa merupakan hasil dari proses evolusi yang lama. Contoh sisa alat-alat tubuh tersebut yaitu umbai cacing, tulang ekor, gigi taring, payudara pada laki-laki, otot penggerak telinga, rambut pada dada, dan selaput mata di sudut mata sebelah dalam.
3.
Darwin Darw in me meny nyat atak akan an ba bahw hwa a fosil yang ditemukan pada lapisan batuan muda berbeda dengan fosil yang terdapat pada lapisan batuan yang lebih tua dan menunjukkan suatu bentuk perkembangan. Dari studi yang dilakukan dapat dicatat beberapa perubahan dari nenek moyang kuda (Eohip( Eohip pus pu s ) yang hidup 58 juta tahun yang lalu menuju ke bentuk kuda modern sekarang (Equus (Equus), ), sebagai berikut.
108
Evolusi
5.
Tubuh ber Tubuh bertamb tambah ah bes besar ar,, dari dari sebe sebesar sar kuci kucing ng hingga sebesar kuda sekarang. Lehe Le herr makin makin panj panjan ang, g, kepa kepala la maki makin n besar besar,, jarak antara ujung mulut hingga bagian mata menjadi makin jauh. Perub Pe rubah ahan an dar darii gera geraha ham m depa depan n dan dan belakang dari bentuk yang sesuai untuk makan daun menjadi bentuk yang sesuai untuk makan rumput. Bertamb Bert ambah ah pan panjan jangny gnya a angg anggota ota tub tubuh uh hingga dapat dipakai untuk berlari cepat, tetapi bersamaan dengan itu kemampuan rotasi tubuh menurun. Adanya Ada nya red reduks uksii jari jari kaki kaki dari dari lim lima a menja menjadi di satu, yaitu jari ketiga yang selanjutnya memanjang, kemudian disokong teracak.
Faktor-fakt Faktorfaktor or yang yang men mengak gakiba ibatka tkan n adany adanya a binatang endemik sebagai berikut. a. Ad Adap apta tasi si terh terhad adap ap ling lingku kung ngan an Hewan endemik seperti komodo memiliki tingkat adaptasi yang tinggi terhadap isolasi geografis yang menciptakan habitat khusus bagi hewan tersebut. Reptil karnivora seperti komodo beradaptasi secara morfologi, fisiologi, dan perilaku terhadap lingkungannya sehingga bisa bertahan hingga ratusan tahun di pulau komodo. b.
Seleksi al alam Perubahan kondisi geografis dan ketersediaan pangan tetap membuat komodo mampu bertahan dari seleksi alam yang terjadi.
c.
Iso sola las si geogra rafi fi Perubahan lingkungan membuat komodo terisolasi secara geografis dari habitat lainnya di luar pulau komodo, sehingga hewan tersebut tidak mampu untuk melakukan persebaran di luar habitat aslinya dan melakukan pertukaran gen.
a.
Genoti tip pe la lak kii-llaki buta warn rna a X cbY Frekuensi alel CB untuk normal adalah p dan frekuensi alel cb untuk buta warna adalah q. Maka laki-laki buta warna = XcbY atau cb = q q = 4% q = 0,04 jika p + q = 1, maka p = 1 – q p = 1 – 0,04 p = 0,96
b.
Wan anit ita a bu buta ta wa warn rna a XcbXcb atau cbcb cbcb = q2 = (0,04)2 = 0,0016 Jadi persentase wanita buta warna adalah = 0,0016 × 100% = 0,16%
A.
Piliha Pil ihan n Gan Ganda da
1.
Jawaban: d Jawaban: Menurut Darwin, nenek moyang jerapah ada yang berleher pendek dan ada yang berleher panjang. Oleh karena terjadi bencana kekeringan, lingkungan pun berubah dan berlangsunglah proses seleksi alam. Jerapah berleher pendek tidak dapat mencari makan dengan menjangkau daun-daun di pohon sehingga tidak bisa bertahan hidup. Sebaliknya jerapah berleher panjang tetap dapat memperoleh makanan dari daun-daun di pohon sehingga dapat bertahan hidup. Karena mampu bertahan hidup maka jerapah tersebut mampu berkembang biak dan mewariskan sifat adaptif yaitu leher panjang pada generasi berikut. Itulah sebabnya semua jerapah sekarang berleher panjang.
2.
Jawaban: c Jawaban: Berbagai jenis makhluk hidup mempunyai organ tubuh yang bentuk dasarnya sama, tetapi fungsinya berbeda, hal ini disebut homologi. Homologi dijumpai pada tungkai depan makhluk hidup. Contohnya: kaki depan kuda dengan tangan manusia. Fungsi tungkai depan manusia yaitu tangan untuk memegang, sedangkan kuda untuk berjalan.
3.
Jawaban:: e Jawaban Petunjuk evolusi: 1) Fos Fosilil yang yang meru merupak pakan an suatu suatu ma makhl khluk uk hidu hidup p yang telah mati dan mengalami proses secara fisika dan kimia dalam waktu yang lama sehingga mengalami proses pembatuan. 2) Perb Perband anding ingan an mor morfolo fologi gi yan yang g melip meliputi uti struktur homologi yaitu suatu struktur yang sama tapi memiliki fungsi yang berbeda, dan struktur analogi yaitu suatu bagian tubuh pada spesies yang berbeda tapi sama struktur dan fungsinya. 3) Pe Perb rban andi ding ngan an bi biok okim imia ia.. 4) Pe Perb rban andi ding ngan an embr embrio iolo logi gi..
c.
Wanita carrier X XCBXcb atau CBcb CBcb = 2pq = 2 × 0,96 × 0,04 0,04 = 0,0768 Jadi, persentase wanita carrier adalah adalah = 0,0768 x 100% = 7,68%
4.
Jawaban: b Jawaban: Pokok pemikiran Darwin tentang evolusi didasari oleh fakta-fakta berikut. 1) Tida idak k ada ind indivi ividu du yang yang sama sama persi persis, s, meskipun kembar. 2) Seti Setiap ap popu populas lasii cende cenderun rung g selal selalu u menin meningka gkat. t. Pemikiran ini sangat dipengaruhi oleh buku Robert Malthus tentang perkembangan populasi dan ketersediaan pangan. 3) Unt Untuk uk mamp mampu u berke berkemb mban ang g biak, biak, makhl makhluk uk hidup perlu makanan dan ruang yang cukup. Oleh karena itu, makhluk hidup senantiasa bersaing untuk memperoleh ruang dan makanan. 4) Lin Lingku gkung ngan an dapa dapatt mengaki mengakiba batka tkan n peruba perubahan han struktur tubuh spesies. Hal ini dipengaruhi oleh pemikiran evolusi geologis Charles Lyell.
5.
Jawaban: e Jawaban: Seleksi alam adalah suatu proses di mana individuindividu tertentu yang mampu beradaptasi akan terus hidup dan mempunyai keturunan. Mutasi gen dapat mengubah posisi nukleotida penyusun DNA yang mengakibatkan banyak kematian, cacat, dan abnormalitas. Terjadinya mutasi dipengaruhi oleh faktor luar dan faktor dalam (rekombinasi gen). Jadi, seleksi alam, mutasi, dan rekombinasi gen dapat mengakibatkan variasi pada makhluk hidup. Sementara itu, suhu, tanah, dan makanan tidak mengakibatkan terjadinya variasi pada makhluk hidup.
6.
Jawaban: d Jawaban: Kelelawar beradaptasi pada habitatnya dengan memiliki sistem sonar yang baik. Sifat unggul untuk beradaptasi tersebut akan diwariskan kepada generasi berikutnya. Sifat-sifat unggul atau menguntungkan ini semakin lama akan terakumulasi dan mengubah suatu individu menjadi spesies yang berbeda dengan nenek moyangnya. Berdasarkan proses inilah akan terbentuk spesies baru.
Biologi Kelas XII
109
7. Jawaban: e Sifat baru yang menguntungkan jika dapat beradaptasi dengan lingkungannya akan terus hidup dan mewariskan mutasi yang dialaminya kepada keturunannya. Mutasi merupakan salah satu mekanisme evolusi yang sangat penting dalam proses pembentukan spesies baru dengan sifat-sifat yang lebih baik. 8. Jawaban: e Perubahan-perubahan yang terjadi sepanjang evolusi kuda sebagai berikut. 1) Uku Ukuran ran tub tubuh uh yan yang g sem semaki akin n bes besar ar.. 2) Le Lehe herr yang yang sem semak akin in pan panja jang ng.. 3) Be Bentu ntuk k gera geraha ham m yang yang sem semaki akin n besar besar.. 4) Jum Jumlah lah jar jarii kaki kaki dari dari lim lima a menja menjadi di dua dua.. 5) Em Emai aill gig gigii yan yang g men meneb ebal al.. 9. Jawaban: b Ontogeni adalah perkembangan individu mulai dari sel telur yang dibuahi hingga individu tersebut mati. Sementara itu, filogeni adalah proses perkembangan organisme dari filum yang sederhana sampai yang kompleks. 10. Jawaban: a Homologi adalah organ-organ yang memiliki kesamaan struktur, tetapi fungsinya berbeda. Contoh tangan manusia dan sayap kelelawar. 11. Jawaban: e Fosil merupakan salah satu petunjuk adanya evolusi. Namun fosil memiliki kelemahan sebagai petunjuk evolusi karena fosil yang ditemukan tidak selalu menggambarkan urutan filogeni yang utuh. Selain itu, fosil yang ditemukan tidak pernah utuh. Fosil terkubur dalam berbagai lapisan batuan yang dalam. Penemuan fosil dapat memberikan informasi tentang kehidupan di masa lalu. Umur fosil dapat diketahui berdasarkan taksiran umur lapisan batuan tempat fosil ditemukan dan berdasarkan waktu paruh radioaktif. 12. Jawaban: e Setelah industri berkembang, pohon-pohon menjadi berwarna gelap karena terkena oleh asap dari pabrik industri. Peristiwa ini mengakibatkan ngengat Biston betularia berwarna betularia berwarna cerah mudah terlihat oleh pemangsanya saat hinggap di pohon. Akibatny Akib atnya, a, popul populasi asi ngenga ngengatt Biston betularia berwarna cerah semakin menurun. Sementara itu, ngengat Biston betularia betularia berwarna gelap bisa tersamar dengan pohon yang dihinggapinya dan terhindar dari pemangsanya. Akibatnya, populasi ngengat Biston betularia betularia berwarna gelap terus meningkat.
110
Evolusi
13. Jawaban: e Burung puyuh memiliki bentuk dan warna tubuh yang menyerupai tanah sebagai habitatnya. Oleh karena itu, burung puyuh menjadi tersamar sehingga tidak terlihat oleh pemangsanya. Akiba Aki batny tnya, a, bu burun rung g pu puyuh yuh te tetap tap da dapa patt be berta rtaha han n hi hidu dup p sehingga populasinya meningkat. Peristiwa ini menunjukkan bahwa alam melakukan seleksi terhadap makhluk hidup yang hidup di dalamnya. Makhluk hidup yang mampu beradaptasi akan tetap lestari, sedangkan makhluk hidup yang tidak mampu beradaptasi akan terseleksi dan akhirnya punah. 14. Jawaban: c Albino merupakan merupakan gen resesif Diketahui: Pendudu Penduduk k albino albino (aa)= 9% Penduduk normal (AA dan Aa) = 91% – Frekuensi Frekuen si genotipe penderita penderita albino = aa – Frekuensi Frekuen si genotipe carrier albino albino = Aa – Frekuensi Frekuen si genotipe normal normal = AA – Frekuensi Frekuen si A = p, a = q – Frekuensi Frekuen si genotipe aa = q 2 = 9% = 0,09 q =
= 0,30
Jadi, Frekuensi gen albino (gen a) sebesar 0,30. 15. Jawaban: b Orang albino = aa = a=
= 0,0004
= 0,02
A + a = 1 A = 1 – 0,02 = 0,98 Jadi, frekuensi gen A = 0,98 dan a = 0,02 Orang pembawa sifat albino (Aa) Aa = 2 Aa = 2 × 0,98 × 0,02 = 0,0392 = 3,92% Berarti dalam populasi 10.000 orang terdapat carrier albino sebanyak 10.000 × 0,0392 = 392 orang. 16. Jawaban: e Hukum Hardy-Weinberg berlaku jika memenuhi persyaratan berikut. 1) Jum Jumlah lah po popu pulas lasii cuk cukup up be besar sar.. 2) Po Popu pula lasi si ter teris isol olas asi. i. 3) Tida idak k terja terjadi di mu mutas tasii dan dan mig migras rasi. i. 4) Tid idak ak ad ada a sel selek eksi si al alam am.. 5) Terjad erjadii perkaw perkawinan inan seca secara ra acak, setia setiap p indiv individu idu memiliki kesempatan yang sama untuk kawin dengan individu lain pasangan jenisnya. Oleh karena itulah setiap individu seharusnya memiliki keberlangsungan hidup (viabilitas) dan kesuburan (fertilitas) yang sama.
17. Jawaban: c Frekuensi individu albino = aa = q 2 = 4% = 0,04 Frekuensi gen albino = q =
= 0,2
Frekuensi gen normal normal = A = p = 1 – q = 1 – 0,2 = 0,8 Frekuensii individu Frekuens individu pembawa pembawa = Aa = 2pq = 2 × 0,8 × 0,2 = 0,32 = 32% 18. Jawaban: c Misal Mis al p = frekue frekuensi nsi un untuk tuk ale alell LM q = frekuensi frekuensi untuk untuk alel alel LN Menurut Hukum Hardy-Weinberg: p2LMLN + 2pqLMLN + q 2LNLN q2 = q=
Jumlah individu normal heterozigot = 0,0768 × 10.000 = 768 Jadi, jumlah individu normal homozigot dan normal heterozigot = 9.216 + 768 = 9.984. 20. Jawaban: c Normal homozigot = AA = p 2 Normal heterozigot = Aa =2pq Resesif homozigot/albino = aa = q 2 Jumlah penduduk = 100 Frekuensi individu albino = q2 q2 = 9% = 0,09 Frekuensi Frekuen si gen albino albino = q q = = 0,3 Frekuensi Frekuen si gen normal normal = p =1–q = 1 – 0,3 = 0,7 Frekuensi individu individu normal normal homozigot homozigot = p 2 p2 = (0,7)2 = 0,49
= 0,04
= 0,2
p+q=1 p = 1 – 0,2 = 0,8 Jadi, frekuensi alel LM = p = 0,8. Frekuensi alel LN = q = 0,2. Jadi, frekuensi alel LM dan LN berturut-turut adalah 0,8 dan 0,2. 19. Jawaban: e Jumlah penduduk 10.000 orang. Jumlah individu albino 16 orang. Frekuensi individu albino = q2 q2 =
=
B. Ur Urai aian an 1.
Fosil dapa Fosil dapatt diguna digunakan kan seba sebagai gai petu petunju njuk k evolusi evolusi,, membantu merekonstruksi kehidupan masa lalu, dan mempelajari sejarah evolusi manusia. Adanya evolusi ditunjukkan oleh adanya perubahan struktur fosil secara berangsur-angsur dari sedimen batuan tua ke sedimen batuan muda.
2.
a. b.
0,0016
= 0,16% c.
Frekuensi gen albino albino = q q = = 0,04 Frekuensi gen normal normal = p q = 1– 1– q = 1 – 0,04 = 0,96 Frekuensii individu normal Frekuens normal homozigot homozigot = p2 p2 = (0,96)2 = 0,9216 Jumlah individu normal homozigot = 0,9216 × 10.000 = 9.216 Frekuensi individu normal heterozigot = 2pq = 2 × 0,96 × 0,04 = 0,0768
d.
3.
Di mu muka ka bu bumi mi in inii ti tida dak k ada ada in indi divi vidu du ya yang ng benar-benar sama. Setiap Set iap pop popula ulasi si ber berkece kecende nderun rungan gan unt untuk uk bertambah banyak karena setiap makhluk hidup mempunyai kemampuan untuk berkembang biak. Suatu Sua tu indi individ vidu u haru harus s berj berjuan uang g memp mempert ertaha ahannkan hidup agar mampu berkembang biak karena untuk berkembang biak dibutuhkan makanan dan ruangan yang cukup. Perta Per tamba mbaha han n popula populasi si tidak tidak berja berjala lan n terusterusmenerus karena terjadi seleksi alam sehingga hanya individu yang mampu bertahan saja yang akan berkembang biak dan dapat melangsungkan kehidupannya.
Katak A mem Katak memili iliki ki warna warna yan yang g kontr kontras as den denga gan n tempat hidupnya, sedangkan katak B mempunyai warna yang menyerupai warna tempat hidupnya. Oleh karena itu, katak A akan lebih mudah tertangkap oleh predatornya. Jika tidak diimbangi dengan kemampuan reproduksi yang tinggi dan kemampuan bergerak yang cepat, katak A akan mengalami seleksi alam dan punah. Warna katak
Biologi Kelas XII
111
B menyerupai warna tempat hidupnya sehingga tidak mudah terdeteksi oleh predatornya. Cara adaptasi ini mengimbangi kemampuan geraknya yang lebih lambat dibanding katak A. Oleh karena k arena itu, katak ini dapat bertahan terhadap proses seleksi alam. 4. Sebelum Sebelum berkemb berkembangn angnya ya revolusi revolusi industri industri di Inggris, ngengat Biston betularia berwarna betularia berwarna cerah lebih banyak daripada yang berwarna gelap. Namun, setelah berlangsungnya revolusi industri, ternyata ngengat yang berwarna gelap lebih banyak daripada yang berwarna cerah. Hal ini dikarenakan sebelum revolusi industri pohon di habitatnya masih bersih sehingga ngengat berwarna cerah lebih adaptif, akibatnya sulit untuk dilihat predator. Ketika berlangsung revolusi industri dan sesudahnya, pohon dan daun habitat ngengat tersebut tertutup oleh jelaga. Akibatnya, ngengat berwarna gelap lebih adaptif sehingga sulit dilihat predator. 5. Makhluk Makhluk hidup hidup yang yang berasal berasal dari dari satu spesie spesies s yang hidup pada satu tempat setelah mengalami penyebaran ke tempat lain sifatnya dapat berubah. Perubahan itu terjadi karena di tempat yang baru makhluk hidup tersebut harus beradaptasi demi kelestariannya. Contohnya mengenai bentuk paruh burung finch finch yang ditemukan Darwin di Kepulauan Galapagos. Dari pengamatannya tampak burung- burung finch tersebut memiliki bentuk paruh dan ukuran yang berbeda, dan menunjukkan hubungan dengan burung finch burung finch yang ada di Amerika Selatan. Mungkin karena sesuatu hal burung itu bermigrasi ke Galapagos. Mereka menemukan lingkungan yang baru yang berbeda dengan lingkungan hidup moyangnya. Burung itu kemudian berkembang biak dan keturunannya yang mempunyai sifat sesuai dengan lingkungan akan bertahan hidup, sedang yang tidak akan mati. Oleh karena lingkungan yang berbeda, burung-burung itu menyesuaikan diri dengan jenis makanan yang ada di Galapagos. Akhirnya terbentuklah 14 spesies burung finch burung finch yang yang berbeda dalam bentuk dan ukuran paruhnya. 6. Perkembangan Perkembangan embrio antara berbaga berbagaii makhluk makhluk hidup yang berbeda (misal ayam, ikan, reptil, kambing, dan manusia) pada umumnya terdapat persamaan. Mereka semua berasal dari zigot, morula, blastula, gastrula, dan perkembangan embrional selanjutnya yang pola perkembangannya sama. Mereka hanya berbeda setelah tahap diferensiasi dan spesialisasi jaringan embrional menjelang janin siap menetas atau dilahirkan. Ini berarti semua makhluk hidup memiliki asal-usul
112
Evolusi
ontogeni yang sama. Ontogeni adalah perkembangan individu dari satu sel menjadi individu dewasa. Dengan demikian, homolgi embriologi memberikan ide bahwa ontogeni merupakan petunjuk adanya evolusi. 7. Mutasi gen adalah perubah perubahan an informasi informasi genetik yang terjadi dalam organisme. Mutasi dapat mengubah posisi nukleotida penyusun DNA. Mutasi gen dapat mengakibatkan terjadinya evolusi. Mutasi yang terjadi pada sel-sel kelamin makhluk hidup akan diwariskan kepada keturunannya. Gen yang bermutasi akan selalu ada dalam setiap sel keturunan. Kadang-kadang mutasi tersebut menimbulkan sifat baru yang menguntungkan. Jika sifat baru tersebut dapat beradaptasi dengan lingkungannya, individu tersebut akan terus hidup dan mewariskan mutasi yang dialaminya pada keturunannya. Jika mutasi seperti ini terjadi terus-menerus pada keturunannya, lama-kelamaan akan muncul spesies baru dengan susunan gen yang sama sekali berbeda dengan susunan gen nenek moyangnya. 8. Spesias Spesiasii adalah proses proses pembentu pembentukan kan spesies spesies baru. Bencana alam seperti glasiasi dan vulkanisasi mengakibatkan terjadinya perubahan lingkungan. Akibatnya, makhluk hidup yang tidak dapat beradaptasi akan punah. Kepunahan massal ini menimbulkan relung-relung kosong. Relung merupakan tempat hidup dan interaksi suatu organisme. Suatu spesies selalu menempati relung tertentu. Jika ada relung yang kosong, akan ada sejumlah organisme yang mengisinya. Organisme yang berhasil menempati relung yang kosong yaitu organisme yang paling memenuhi persyaratan relung tersebut. Organisme tersebut berbeda dengan organisme sebelumnya. 9. Jumlah Jumlah mutasi mutasi gen yang yang mengun menguntung tungkan kan yang yang mungkin terjadi sebagai berikut. a.
b.
Pada sa satu indiv ivid idu u =
=
× 1.000 ×
Pada Pa da ti tiap ap ge gene nera rasi si =
× 200.000.000
= 2.000 c.
Selama Sela ma spe spesie sies s itu itu ada ada (5.00 (5.000 0 gen genera erasi) si) = 2.000 × 5.000 = 10.000.000
Jadi, kemungkinan terjadi mutasi menguntungkan ada 10.000.000 dalam 5.000 generasi.
10. kk =
q2 =
a.
Orang yan Orang yang g norm normal al berg bergen enot otipe ipe KK = p 2 = (0,97)2 = 0,9409 Sehingga orang yang normal berjumlah = 0,9409 × 10.000 = 9.409 orang
b.
Orang ya Orang yang ng be berge rgeno notip tipe e Kk Kk = 2 pq pq = 2 × 0,97 × 0,03 Sehingga jumlah orang yang carrier adalah adalah = 0,0582 × 10.000 = 582 orang
q2 = 0.0009 q=
q = 0,03 p + q = 1 maka p = 1 – q p = 1 – 0,03 p = 0,97
Biologi Kelas XII
113
Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. menjelaskan tentang prinsip-prinsip bioteknologi yang menerapkan menerapkan bioproses bioproses dalam menghasilkan produk baru untuk meningkatkan kesejahteraan manusia dalam berbagai aspek kehidupan; 2. merencana merencanakan kan dan dan melakuka melakukan n percobaa percobaan n dalam pener pener apa n pri nsi p-p rin sip biotekno bioteknologi logi konve konvensio nsional nal untuk untuk menghas menghasilk ilkan an produk dan mengevaluasi produk yang dihasilkan. Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik: 1. mengembangkan mengembangkan bioteknologi bioteknologi sesuai ajaran ajaran agama dan etika moral sebagai wujud wujud rasa syukur syukur terhadap Tuhan karena karena telah dianugerahi pola pikir ilmiah; 2. berperilaku ilmiah, bertanggung bertanggung jawab, jawab, serta berani berani dan santun santun dalam mengajukan mengajukan pertanyaan pertanyaan dan pendapat; 3. pedu pedulili terhadap terhadap kesel keselamata amatan n diri dan dan lingkun lingkungan. gan.
Bioteknologi
Pengertian dan Prinsip Dasar Bioteknologi serta Jenis-Jenis Biotekonologi
• •
•
Mendefini Mendefinisik sikan an pengertia pengertian, n, prinsip prinsip dasar, dasar, dan jenisjenis-jeni jenis s bioteknologi. Mengiden Mengidentifi tifikasi kasi produkproduk-prod produk uk bioteknol bioteknologi ogi beserta beserta prinsip dasar bioteknologi yang digunakan dalam pembuatan produk bioteknologi tersebut. Menyimul Menyimulasik asikan an langkah langkah-lan -langkah gkah DNA DNA rekombina rekombinan n yang diterapkan dalam bioteknologi modern.
Produk Bioteknologi dan Dampaknya bagi Kehidupan
•
•
• •
• • • • • • • • •
Menganal Menganalisis isis dampa dampak k positif positif dan dampa dampak k negatif negatif produkprodukproduk bioteknologi yang banyak dimanfaatkan dalam kehidupan. Membuat Membuat kliping kliping mengenai mengenai produk produk-prod -produk uk biotek bioteknolog nologii yang disertai penjelasan mengenai prinsip dasar, teknik yang digunakan, dan dampaknya bagi kehidupan. Menganalisi Menganalisis s d dampak ampak pemanfaatan pemanfaatan tanaman tanaman transgen transgenik ik bagi lingkungan. Membuat Membuat p produk roduk bioteknol bioteknologi ogi konven konvensiona sionall yang yang bermanfaat di bidang pangan.
Rajin beribadah sebagai wujud rasa syukur kepada Tuhan atas dianugerahinya pola pikir ilmiah sehingga sehingga dapat menciptakan berbagai produk bioteknologi yang bermanfaat bagi kehidupan. Menerapkan perilaku perilaku ilmiah, ilmiah, bertanggung bertanggung jawab, serta serta berani dan santun dalam dalam mengajukan mengajukan pertanyaan dan pendapat. Peduli Peduli terhada terhadap p keselam keselamatan atan diri dan dan lingku lingkungan ngan.. Mampu menjelaskan menjelaskan pengertian, pengertian, prinsip dasar, dan jenis-jenis jenis-jenis bioteknologi. bioteknologi. Mampu menguraikan menguraikan produk-produk bioteknologi beserta prinsip prinsip dasar bioteknologi yang digunakan digunakan dalam pembuatan produk produk bioteknologi tersebut. Mampu menyimulasika menyimulasikan n langkah-langkah langkah-langkah DNA DNA rekombinan rekombinan yang diterapkan dalam bioteknologi bioteknologi modern. Mampu menjelaskan menjelaskan dampak dampak positif dan dan dampak negatif negatif produk-produk bioteknologi bioteknologi yang banyak banyak dimanfaatkan dimanfaatkan dalam kehidupan. kehidupan. Mampu Mampu menguraikan menguraikan dampak dampak pemanfaat pemanfaatan an tanaman tanaman transgenik transgenik bagi lingkun lingkungan. gan. Mampu membuat membuat produk produk bioteknologi bioteknologi konvensional konvensional yang bermanfaat di bidang bidang pangan. pangan.
114
Bioteknologi
A.
Pilihan Pilihan Ganda Ganda
1. Jawaban: Jawaban: a Rekayasa genetika merupakan biteknologi tingkat molekuler, karena mengubah susunan DNA. DNA merupakan susunan kimia tingkat molekuler. Kloning, hibridoma, bayi tabung, dan stem cell merupakan bioteknologi tingkat sel. 2. Jawaban: Jawaban: a Aplikasi bioteknologi umumnya melibatkan peran mikroorganisme sebagai agen biologi. Namun, tidak semua aplikasi bioteknologi melibatkan peran mikroorganisme. Kultur jaringan, fusi protoplasma, dan fertilisasi in vitro tidak melibatkan peran mikroorganisme sebagai agen biologi. Kultur jaringan jaringan merupakan merupakan teknik perbanyakan perbanyakan secara vegetatif dengan menumbuhkan jaringan maupun sel tumbuhan dalam suatu media buatan secara aseptik. Fusi protoplasma merupakan proses penggabungan dua sel dari jaringan yang sama atau dua sel dari organisme yang berbeda dalam suatu medan listrik. Fertilisasi in vitro adalah fertilisasi yang dilakukan di dalam laboratorium dengan media khusus. Adapun teknik DNA rekombinan menggunakan plasmid bakteri sebagai vektor. 3. Jawaban: Jawaban: b Ciri dari bioteknologi modern yaitu melibatkan peran plasmid sebagai vektor, ditujukan untuk menghasilkan organisme transgenik, dan manipulasi dilakukan pada susunan gen dalam kromosom. Sementara itu, ciri dari bioteknologi konvensional adalah teknik dan peralatannya masih relatif sederhana dan hasil yang diperoleh tidak dapat diramalkan. 4. Jawaban: Jawaban: d Antibodi monoklonal merupakan hibrid dari sel limfosit B yang dimanfaatkan untuk menghasilkan antibodi dan sel kanker yang dimanfaatkan kecepatan pembelahannya. Dengan kecepatan pembelahan yang tinggi limfosit B dapat menghasilkan antibodi dalam jumlah besar dan dalam waktu singkat. 5. Jawaban: Jawaban: c Untuk mendapatkan bibit bebas virus dalam jumlah besar dan dalam waktu yang singkat dapat didapatkan dengan teknik kultur jaringan. Rekayasa genetika adalah mengubah susunan gen sehingga keturunan yang dihasilkan tidak mirip dengan induknya. Fusi protoplasma atau hibridoma adalah penggabungan dua sel yang berbeda.
Kloning atau transplantasi atau pencangkokan nukleus digunakan untuk menghasilkan individu yang secara genetik identik dengan induknya. 6. Jawaban: Jawaban: c Pada teknik kultur jaringan perkembangan tanaman yang dilalui adalah eksplan–kalus– plan pl antl tlet et . Eksplan adalah bagian tumbuhan yang ditumbuhkan dalam media kultur. Potongan bagian tumbuhan yang ditanam tersebut kemudian akan membentuk kalus yaitu massa sel yang belum terdiferensiasi. terdiferensiasi. Kalus kemudian akan berkembang menjadi tanaman lengkap yang disebut plantlet plantlet . 7. Jawaban: Jawaban: a 1) Kultur Kultur jarin jaringan gan m mer erupa upakan kan tekni teknik k perban perbanyak yakan an tumbuhan secara vegetatif buatan yang didasari oleh sifat totipotensi. Setiap sel tumbuhan memiliki kemampuan untuk tumbuh menjadi individu baru jika ditempatkan pada lingkungan yang sesuai. 2) Tekno Teknolog logii plasm plasmid id atau atau teknik teknik DN DNA A rekombinan adalah teknologi yang menggunakan plasmid bakteri sebagai vektor. Teknologi ini mengubah susunan DNA sehingga diperoleh susunan DNA baru yang mampu mengekspresikan sifat-sifat yang diinginkan. Teknik ini digunakan untuk menghasilkan tanaman transgenik. 3) Tekno Teknolog logii hibrid hibridom oma a atau atau fusi fusi protop protoplas lasma ma adalah proses penggabungan dua sel dari ja ri ng an ya ng sa ma at au dua du a se l da ri organisme yang berbeda dalam suatu medan listrik. Teknik ini dapat digunakan untuk menghasilkan organisme transgenik. 4) Insemin Inseminasi asi bua buatan tan atau kawin kawin suntik suntik ada adalah lah inseminasi dengan bantuan manusia. Metode ini dilakukan dengan menyuntikkan sperma ke tubuh betina. Sperma yang digunakan dapat berupa sperma segar maupun sperma beku yang disimpan di bank sperma. Inseminasi buatan umumnya dikembangkan untuk peternakan hewan. Dengan metode ini, perkawinan hewan ternak betina dengan jantan unggul dapat dilakukan dengan mudah karena tidak perlu mempertemukan hewan jantan dan betina secara langsung. 8. Jawaban: Jawaban: e Enzim restriksi berfungsi memotong segmen DNA. Plasmid merupakan vektor gen dalam rekayasa genetika. DNA rekombinan merupakan DNA gabungan hasil rekayasa genetika. Enzim
Biologi Kelas XII
115
endonuklease ligase berfungsi menggabungkan segmen DNA atau dapat disebut juga sebagai lem biologi. 9. Jawaban: Jawaban: b Urutan proses rekayasa genetika sebagai berikut. 1) Isolas Isolasii DNA DNA dan dan peme pemetaa taan n DNA DNA pankr pankrea eas s serta plasmid bakteri. 2) Pemo Pemoto tong ngan an seg segme men n DNA DNA pank pankre reas as.. 3) Pengga Penggabun bungan gan DNA pan pankre kreas as deng dengan an plasmid plasmid bakteri. 4) Me Mema masuk sukkan kan D DNA NA rekom rekombi binan nan ke ke sel bakt bakter eri. i. 5) Me Meng ngul ultur turkan kan bak bakter terii pada pada media media kultu kultur. r. 10. Jawaban: Jawaban: d Sifat totipotensi dimanfaatkan dalam teknik kultur jaringan. jaringan. Dalam kultur jaringan jaringan akan dihasilkan tanaman lengkap yang sifatnya sangat mirip dengan induknya karena merupakan hasil dari reproduksi vegetatif. Tanaman dengan sifat baru dan tanaman tahan hama merupakan produk dari rekayasa genetika. Sel yang merupakan gabungan dari dua sel yang berbeda merupakan produk dari hibridoma. 11. Jawaban: Jawaban: a RNA dicetak oleh DNA sehingga keberadaannya dipengaruhi oleh DNA. Dengan demikian, DNA merupakan faktor penting dalam proses sintesis protein atau ekspresi gen. Dalam DNA tersimpan tersim pan gen-gen yang akan diekspresikan. Rantai tunggal nukleotida adalah RNA. 12. Jawaban: Jawaban: c Enzim yang diperlukan untuk memotong gen yang diinginkan dan membuka plasmid bakteri adalah enzim restriksi. Adapun ligase berfungsi sebagai penyambung DNA hasil isolasi ke dalam vektor. Polimerase berfungsi untuk membuka rantai double heliks DNA dalam proses sintesis protein. Enzim protease berfungsi memecah protein menjadi asam amino. Enzim katalase berperan dalam menguraikan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen sehingga tidak membahayakan sel-sel tubuh. 13. Jawaban: Jawaban: c Pada proses fusi protoplasma, sel tumbuhan yang telah dihilangkan dinding selnya diuji viabilitasnya untuk mengetahui aktivitas hidupnya. Selanjutnya, dilakukan elektrofusi. Protoplasma yang telah bergabung menjadi satu diseleksi dan yang baik akan dikulturkan menjadi tumbuhan dewasa. 14. Jawaban: Jawaban: e Sel hibridoma merupakan hasil dari teknik fusi protoplasma, yaitu penggabungan dua sel dari jari jaring ngan an yang yang sama sama atau atau dua dua sel sel dari dari orga organi nism sme e yang yang berbeda dalam suatu medan listrik. Hal ini akan mengakibatkan kedua sel akan tertarik satu sama lain dan akhirnya mengalami fusi (melebur). 116
Bioteknologi
Protoplasma diisolasi dengan cara dihilangkan dinding selnya. Protoplasma yang diperoleh kemudian diuji viabilitasnya (aktivitas hidupnya) dengan cara melihat aktivitas organel. Fusi protoplasma dilakukan dalam suatu medan listrik. Setelah sel-sel tadi mengalami fusi, tahap selanjutnya adalah menyeleksi protoplasma yang dihasilkan. Setiap sel mempunyai spesifikasi tertentu. Protoplasma yang terseleksi kemudian dibiakkan. Fusi protoplasma pada sel hewan dan manusia sangat berguna terutama untuk menghasilkan hibridoma. Hibridoma merupakan hasil fusi yang terjadi antara sel pembentuk antibodi dan sel mieloma. Adapun pencangkokan gen atau DNA yang telah diisolasi ke dalam plasmid bakteri yang telah dipotong dengan enzim endonuklease restriksi. Pengisolasian DNA dari suatu organisme dengan memotongnya menjadi segmen-segmen kecil menggunakan enzim endonuklease restriksi merupakan tahapan proses dari teknik DNA rekombinan. 15. Jawaban: Jawaban: a Pembuatan vaksin dengan teknologi DNA rekombinan dilakukan dengan mengisolasi gen yang mengkode senyawa penyebab penyakit (antigen) dari mikroba yang bersangkutan. Selanjutnya, gen ini disisipkan pada plasmid mikroba sejenis yang telah dilemahkan (tidak berbahaya). Mikroba ini menjadi tidak berbahaya karena telah dihilangkan bagian yang menimbulkan penyakit, misal lapisan lendirnya. Mikroba yang telah disisipi gen ini akan membentuk antigen murni. Bila antigen ini disuntikkan pada manusia, sistem kekebalan manusia akan membuat senyawa khas yang disebut antibodi. Munculnya antibodi ini akan mempertahankan tubuh dari pengaruh senyawa asing (antigen) yang masuk dalam tubuh. Adapun menyuntikkan mikroba patogen yang sudah dilemahkan ke tubuh sehat agar terbentuk antibodi adalah proses vaksinasi konvensional. B. Urai Uraian an 1. Kelebihan Kelebihan biotekn bioteknologi ologi moder modern n yaitu hasilnya hasilnya dapat dapat diramalkan, tidak terkendala oleh kondisi alam, diperoleh dalam waktu yang singkat, dan perbaikan sifat genetik dapat dilakukan secara terarah. Kelemahan bioteknologi modern yaitu biaya produksi mahal, memerlukan teknologi dan peralatan yang canggih, serta pengaruh jangka panjang belum diketahui. 2. Tahapan Tahapan proses proses bayi tabung sebagai sebagai be berikut. rikut. a. Me Meng ngam ambil bil sel ovum ovum dan dan sel sel sper sperma ma.. b. Me Memp mper ertem temuka ukan n sel sel sper sperma ma dan dan sel sel ovum ovum dalam cawan petri yang kondisinya telah disesuaikan dengan oviduk.
c.
d. e. 3. a.
b. c. d. e.
Setela Setelah h pros proses es fertili fertilisasi sasi berhas berhasil il akan akan terbentuk zigot dan kemudian membentuk blastula. Pada Pada fase fase blas blastu tula la inila inilah h embr embrio io siap siap untu untuk k ditanamkan ke rahim ibu. Meraw Me rawat at janin janin dalam dalam kandu kandunga ngan n hingga hingga lahir. lahir. Isol Isolas asii DNA DNA dan dan peme pemeta taan an DN DNA A seh sehin ingg gga a diketahui DNA mana yang akan dipotong dan digabungkan. Pemoto Pemotong ngan an segmen segmen DN DNA A targe targett mengmenggunakan enzim restriksi. Penyis Penyisipa ipan n DNA DNA targe targett ke dalam dalam plasmi plasmid d menggunakan enzim ligase. Mema Me masuk sukkan kan DN DNA A rekom rekombi bina nan n terse tersebu butt ke dalam sel bakteri. Memb Me mbia iakk kkan an sel sel bakt bakter eri. i.
4. Plasmid adalah rantai DNA m melingk elingkar ar di luar kromosom bakteri. Sifat-sifat plasmid sebagai berikut. a. Da Dapa patt me mere repl plik ikas asii diri diri.. b. Da Dapa patt berp berpind indah ah ke sel sel bakt bakter erii lain. lain.
A. Piliha Pilihan n Ganda Ganda 1. Jawaban: Jawaban: c Saccharomyces cereviseae mampu menghasilkan protein dari sel tunggal (PST), pengembang roti dengan menghasilkan CO 2 melalui proses fermentasi glukosa, dan berperan dalam proses pembuatan tapai melalui proses fermentasi. Yoghurt memanfaatkan mikroorganisme berupa Lactobacillus bulgaricus . Tempe memanfaatkan mikroorganisme berupa jamur Rhizopus sp. 2. Jawaban: Jawaban: e Insulin dapat dihasilkan oleh sel bakteri melalui teknik DNA rekombinasi, yaitu melalui penyambungan/penyisipan DNA sel pankreas dengan plasmid sel bakteri, selanjutnya sel bakteri tersebut dibiakkan dalam media untuk menghasilkan banyak bakteri yang mengandung insulin. 3. Jawaban: Jawaban: a Teknik fusi protoplasma adalah menggabungkan dua sel dari jaringan yang sama atau sel dari organisme yang berbeda. Contoh penerapan teknik fusi protoplasma untuk menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia adalah pengembangan sel hibridoma yang diperoleh dengan menggabungkan sel-sel limfosit B dan sel mieloma yang telah dihilangkan dinding selnya dalam suatu medan listrik. Sel hibridoma bertujuan untuk memproduksi
c.
Merupa Meru pakan kan mo molek lekul ul DNA DNA yan yang g meng mengan andu dung ng gen tertentu. d. Sifat Sifat pl plasm asmid id p pad ada a ketur keturun unan an bak bakter terii sama sama dengan plasmid induk. Alasan plasmid digunakan sebagai vektor dalam DNA rekombinan karena plasmid dapat berikatan dengan gen, mampu memperbanyak diri, dan mengekspresikan gen tersebut. Selain plasmid, vektor dapat berupa DNA virus.
5. Hibridoma Hibridoma merupaka merupakan n hasil hasil fusi fusi antara antara sel sel pembentuk antibodi dengan sel mieloma. Sel pembentuk antibodi adalah sel limfosit B, sedangkan sel mieloma adalah sel kanker. Sel hibridoma yang dihasilkan dapat membelah secara tidak terbatas seperti sel kanker, tetapi juga menghasilkan antibodi seperti sel limfosit B. Setiap sel hibridoma menghasilkan antibodi yang sifatnya khas sehingga hibridoma yang dihasilkan harus diseleksi terlebih dahulu. Selanjutnya, tiap sel hibrid dibiakkan untuk menghasilkan antibodi.
antibodi monoklonal. Adapun susu yang mengandung laktoferin, kain alami sintetis, produksi insulin, dan produksi vaksin transgenik dilakukan dengan teknik DNA rekombinan. Susu yang mengandung laktoferin diproduksi dengan menyisipkan gen laktoferin manusia pada sapi perah. Kain alami sintetis diproduksi dengan mengembangkan gen bakteri yang mengkode enzim sintesis poliester untuk menghasilkan kain alami dengan tekstur halus dan kuat. Produksi ini nsulin dilakukan dengan menyisipkan gen pengode insulin ke dalam plasmid bakteri. Produksi vaksin transgenik dilakukan dengan menyisipkan gen pengode antigen pada plasmid. 4. Jawaban: Jawaban: b Plasmid digunakan untuk menghasilkan tanaman transgenik karena plasmid mampu mereplikasi dirinya sendiri. Plasmid merupakan untaian DNA yang berbentuk sirkuler di luar kromosom sehingga mengandung gen, dan mampu mengekspresikan gen-gen yang dimiliki. Selain itu, plamid Ti mampu bergabung dengan sel tumbuhan. Plasmid berbentuk sirkuler dan tidak menjadi DNA kromosom. 5. Jawaban: Jawaban: c Padi disisipi gen nif/gen fiksasi nitrogen yang diambil dari bakteri Rhizobium sehingga padi transgenik mampu mengikat nitrogen sendiri. Gen delta endotoksin dari Bacillus thuringiens t huringiensis is menghasilkan
Biologi Kelas XII
117
racun yang dapat membunuh serangga. Gen HLF digunakan untuk memproduksi laktoferin. Thiobacillus ferrooxidans digunakan untuk membersihkan pencemaran logam. Azzola pinnata merupakan tanaman paku yang bersimbiosis dengan Anabae Anabaena na untuk memperoleh nitrogen. 6. Jawaban: Jawaban: b Buah tomat dapat membusuk karena adanya pengaruh etilen. Melalui rekayasa genetika, aktivitas gen penghasil etilen dihambat agar tidak menghasilkan etilen sehingga buah tetap segar dalam waktu lama. 7. Jawaban: Jawaban: b 1) Kalus Kalus merupa merupakan kan massa massa sel yang yang belu belum m terdiferensiasi. 2) Eksplan Eksplan merupa merupakan kan jaring jaringan an tum tumbuh buhan an yang yang digunakan pada teknik kultur jaringan. 3) Plantet merupakan merupakan tanaman kecil hasil kultur jaringa jaringan. n. 4) Plasmid Plasmid merupa merupakan kan rantai rantai DNA melingk melingkar ar di luar kromosom bakteri. 8. Jawaban: Jawaban: d Antibodi monoklonal hanya mampu menghasilkan satu jenis antibodi sehingga hanya mampu menyerang satu jenis antigen. Antibodi multiklonal mampu menghasilkan lebih dari satu jenis antibodi sehingga mampu menyerang banyak antigen. Banyaknya antibodi yang dihasilkan inilah yang mengakibatkan antibodi multiklonal tidak tepat sasaran karena tidak menyerang pada satu penyakit secara tepat. 9. Jawaban: Jawaban: a Pseudomonas putida mampu memutuskan ikatan karbon pada rantai minyak bumi, sehingga pencemaran tumpahan minyak di laut dapat teratasi. Asam sulfat dihasilkan oleh Thiobacillus ferrooxidans untuk mengikat logam. 10. Jawaban: Jawaban: b Yoghurt dan keju merupakan produk pangan dari olahan susu dengan bantuan bakteri. Keju dan yoghurt dibuat dengan bantuan campuran bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus. Bakteri tersebut memfermentasi laktosa menjadi asam laktat serta menciptakan kondisi menguntungkan untuk pertumbuhan Lactobacillus bulgaricus. 11. Jawaban: Jawaban: a Gen somatotropin sapi yang disisipkan pada Eschericia coli akan menghasilkan bovin somatotropin yang apabila ditambahkan pada makanan ternak dapat meningkatkan produksi daging dan susu ternak.
118
Bioteknologi
12. Jawaban: Jawaban: a Produk kesehatan hasil rekayasa genetika seperti insulin mempunyak keseimbangan sendiri yang tidak diduga sebelumnya. Keseimbangan tersebut tidak sesuai dengan homeostatis dalam tubuh. Hal ini dapat mengakibatkan timbulnya gejala-gejala lain dari suatu penyakit, misalnya terjadi alergi. 13. Jawaban: Jawaban: b Pembuatan tanaman transgenik merupakan penerapan teknik DNA rekombinan, yaitu dengan menyisipkan gen antihama tertentu ke dalam kromosom tanaman tersebut. Kloning transfer inti atau fusi protoplasma adalah teknik penggabungan dua sel jaringan yang sama atau dua sel dari organisme yang berbeda dalam suatu medan listrik. Kultur jaringan adalah teknik perbanyakan secara vegetartig dengan menumbuhkan jaringan maupun sel tumbuhan dalam suatu media buatan secara aseptik. Fertilisasi in vitro adalah pembuahan yang dilakukan di luar tubuh induknya. Selanjutnya, setelah terjadi pembuahan, embrio dimasukkan ke dalam rahim induk. Adapun kloning atau transplantasi nukleus digunakan untuk menghasilkan individu yang secara identik sama dengan induknya. 14. Jawaban: Jawaban: e Dampak negatif yang mungkin timbul dari hilangnya plasma nutfah adalah berkurangnya keanekaragaman hayati. Hal ini karena penemuan organisme transgenik menimbulkan kecenderungan masyarakat untuk membudidayakan organisme yang bersifat unggul saja sehingga mengakibatkan hilangnya plasma nutfah. 15. Jawaban: Jawaban: e Tanaman transgenik adalah tanaman yang telah diubah susunan gennya dalam kromosom sehingga mempunyai sifat yang menguntungkan sesuai dengan yang dikehendaki, misalnya tanaman kapas transgenik antiserangga. Tanaman ini dapat menimbulkan ancaman terhadap lingkungan dengan menimbulkan kerusakan pada ekosistem. Jika tanaman transgenik ditanam bersama dengan tanaman sejenis nontransgenik dikhawatirkan akan terjadi pencemaran gen. Pencemaran ini terjadi apabila tanaman transgenik menyerbuki tanaman nontransgenik, akibatnya pada tanaman nontransgenik mengalami mutasi yang mengakibatkan tanaman tersebut mati atau memiliki ciri seperti yang dimiliki oleh tanaman transgenik. Hal ini mengakibatkan berkurangnya keanekaragaman tanaman tersebut (hilangnya plasma nutfah lokal).
B. Urai Uraian an 1. Kapas antiserangga antiserangga mampu menghasilkan menghasilkan protein delta endotoksin. Protein ini akan bereaksi dengan enzim yang diproduksi oleh lambung serangga. Reaksi ini akan mengubah enzim tersebut menjadi racun. Akibatnya, serangga yang memakan tanaman tersebut akan mati karena keracunan. Jika serangga-serangga yang ada di alam mati, organisme-organisme pemakan serangga akan ikut punah juga, misal burung pemakan serangga. Hal ini akan menyebabkan rantai makanan yang ada di alam terganggu dan keseimbangan ekosistem tidak terjaga. 2. Aplikasi bioteknologi bioteknologi di di bidang bidang kesehatan kesehatan antara antara lain sebagai berikut. a. Antibi Antibiotik otik,, produ produksi ksi ant antibi ibioti otik k dilak dilakuka ukan n secara konvensional yaitu dengan mengembangbiakkan organisme penghasil antibiotik, misal Penicillium notatum dan Penicillium chrysogenum. Selanjutnya, zat yang dihasilkan oleh mikroba diekstrak. Antibiotik berfungsi untuk membunuh bakteri. b. Insulin Insulin,, hormo hormon n in insuli sulin n berg berguna una pag pagii pend penderi erita ta diabetes melitus untuk menurunkan kadar gula. Hormon ini diproduksi dengan cara menyisipkan gen pembentuk insulin dari manusia ke plasmid bakteri. c. Antibo Antibodi di mono monoklo klonal nal,, diper diperole oleh h dengan dengan tekn teknik ik hibridoma/fusi protoplasma, sehingga menghasilkan sel hibrid yang memiliki sifat dari kedua sel yang digabungkan yaitu sel kanker dan limfosit B. Antibodi monoklonal menghasilkan satu macam antibodi, yang berfungsi untuk membunuh sel kanker, penetral racun, dan mendeteksi keberadaan HCG.
A.
Pilihan Pilihan Ganda Ganda
1. Jawaban: Jawaban: c Bioteknologi modern lebih menggunakan kajian ilmiah rekayasa genetika, biokimia, dan biomolekuler. Kegiatan pada soal yang menggunakan prinsip ilmiah adalah kloning domba Dolly (biomolekuler), tomat Flavr Savr (rekayasa (rekayasa genetika), dan produksi antibodi monoklonal (biomolekuler).
3. Conto Contoh h produk produk b biotekno ioteknologi logi konvensional konvensional.. Bahan Mentah
Mikroorganisme
1. 2. 3. 4.
Kedelai Kedelai Kedelai Ampas tahu
Rhizopus oryzae Aspergillus oryzae Aspergillus wentii Neurospora crassa
5.
Ketan/singkong
No.
Sacharomyces cerevisiae
Produk Tempe Taoco Kecap Oncom merah Tapai
Contoh produk bioteknologi modern. a. Va Vak ksin sin tra transge sgenik b. Pa Pad di tra transge sgenik c. Temb Tembaka akau u ya yang ng resi resista stan n terh terhad adap ap v vir irus us d. Bunga Bunga anti antilay layu u dan dan buah buah tah tahan an bus busuk uk e. Tana Tanama man n kapa kapas s anti antise sera rang ngga ga f. Kain ”al ”alami” sin sintetis tis g. Insulin h. An Anti tib bodi odi mono monokl klon ona al 4. Penggunaan Penggunaan organisme organisme transgenik transgenik secara seragam akan mengakibatkan tergusurnya organisme lokal sehingga dapat mengakibatkan hilangnya plasma nutfah lokal (alami). Oleh karena itu, pembudidayaan organisme transgenik dapat mengakibatkan punahnya organisme lokal. 5. Vaksin digunakan digunakan untuk mencegah mencegah seranga serangan n penyakit terhadap tubuh yang berasal dari mikroorganisme. Vaksin dibedakan menjadi dua yaitu vaksin konvensional dan vaksin rekombinan. Vaksin konvensional dapat berupa virus/bakteri yang dilemahkan maupun dimatikan, atau pengambilan racun yang diambil dari mikroorganisme tersebut. Kelemahan vaksin konvensional adalah jika jik a virus viru s atau bakteri bakt eri yang dilemahk dile mahkan an aktif akt if kembali, akan mengakibatkan penyakit yang lebih fatal. Sementara itu, vaksin rekombinan/vaksin transgenik merupakan produk bioteknologi modern/ rekayasa genetika dengan teknik DNA rekombinan untuk menyisipkan gen yang mengode antigen pada plasmid. Vaksin rekombinan berupa protein rekombinan yang bersifat imunogenik.
2. Jawaban: Jawaban: b Pembuatan kecap dilakukan dengan metode bioteknologi konvensional yang menggunakan mikroorganisme berupa jamur Aspergillus sp. Pembuatan roti menggunakan jamur Sa cc h ar om yces cere cerevi visi siae ae. Pembuatan tempe menggunakan jamur Rhizopus sp. Pembuatan yoghurt menggunakan bakteri asam laktat yaitu Streptococcus thermophillus.
Biologi Kelas XII
119
3. Jawaban: Jawaban: b Baha Bahan n I II III IV V
Susu Kedelai Kedelai Singkong Susu
Mikr Mikroo oorg rgan anis isme me Streptococcus sp. Rhizopus sp. Aspergillus sp. Saccharomyces sp s p. Streptococcus s sp p.
Produk yang Dihasilkan Y o gh u r t T empe Kecap Tapai Krim asam
4. Jawaban: Jawaban: c Bioteknologi merupakan pemanfaatan organisme dan proses biologi untuk menghasilkan produk ataupun jasa yang bermanfaat bagi manusia. Perkembangan bioteknologi sangat ditentukan oleh berbagai bidang ilmu sperti mikrobiologi, biologi sel, s el, biologi molekuler, biokimia, dan genetika. Pada bioteknologi konvensional melibatkan proses fermentasi dan pada bioteknologi modern melibatkan proses rekayasa genetika yang menghasilkan organisme transgenik. Prinsip dasar rekayasa genetika dapat berupa kultur jaringan, kloning, teknik bayi tabung, DNA rekombinan, dan fusi protoplasma. 5. Jawaban: Jawaban: b Contoh penerapan bioteknologi konvensional yaitu: 1) pemb pembua uata tan n alk alkoh ohol ol deng dengan an Saccharomyces sp., 2) produk nata de coco dengan Acetobacter xylinum xylinum, dan 3) prod produk uksi si tem tempe pe den denga gan n jamu jamurr Rhizopus oryzae. Adapun produk kentang dengan kadar pati meningkat 20% dan produksi hormon somatotropin s omatotropin dengan memanfaatkan E. coli merupakan contoh hasil produksi yang menerapkan bioteknologi modern. 6. Jawaban: Jawaban: b Kedelai jika difermentasi menggunakan jamur Aspergillus oryzae akan menghasilkan kecap. Ketan atau singkong jika difermentasi menggunakan Saccharomyces akan menghasilkan tapai. Susu jika difermentasi menggunakan Lactobacillus bulgaricus akan menghasilkan keju. Rhizo pus dimanfaatkan dalam proses fermentasi kedelai menjadi tempe. 7. Jawaban: Jawaban: d Langkah-langkah dalam proses DNA rekombinan sebagai berikut. 1) Men Mengid gidenti entifika fikasi si dan men mengiso gisolasi lasi DNA yang dikehendaki. 2) Me Meng ngeks ekstra trak k plasmi plasmid d dari dari sel sel bakte bakteri ri.. 3) Men Mengga ggabun bungka gkan n poto potonga ngan n gen gen yang yang didikehendaki dengan plasmid. 4) Memasuk Memasukkan kan plasmid plasmid yang telah telah d disisi isisipi pi gen baru ke dalam sel bakteri. 5) Me Memb mbia iakka kkan n bakter bakterii dalam dalam tabu tabung ng reaks reaksi. i. 120
Bioteknologi
8. Jawaban: Jawaban: e Kloning atau transplantasi nukleus adalah proses untuk menghasilkan individu yang secara genetik identik dengan induknya. Proses kloning dilakukan pada tingkat sel. Proses kloning dilakukan dengan memasukkan inti sel donor ke dalam sel telur yang telah dihilangkan inti selnya. Selanjutnya, sel telur diberi kejutan listrik atau zat kimia untuk memacu pembelahan sel. 9. Jawaban: Jawaban: c DNA rekombinan adalah teknik mengubah susunan DNA suatu organisme dengan cara menyisipkan gen asing ke organisme sehingga diperoleh sifat yang tidak dimiliki sebelumnya. Pada proses DNA rekombinan segmen DNA yang dikehendaki kemudian dimasukkan ke dalam suatu vektor (pembawa). Vektor pada proses ini dapat berupa plasmid atau DNA virus. 10. Jawaban: Jawaban: c Eksplan adalah bagian tumbuhan yang ditumbuhkan dalam media kulutur. Eksplan yang sering yang digunakan merupakan bagian tumbuhan yang memiliki sel-sel yang aktif membelah yaitu sel meristem yang terdapat di ujung akar atau batang. 11. Jawaban: Jawaban: e Antibodi monoklonal dapat digunakan untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam urine wanita hamil. Dengan demikian, antibodi monoklonal dapat digunakan untuk mendeteksi adanya kehamilan. Antibiotik digunakan untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme penyebab penyakit. Protein sel tunggal dan mikoprotein digunakan sebagai makanan sumber protein. Bovin somatotropin digunakan untuk meningkatkan produksi daging dan susu ternak. 12. Jawaban: Jawaban: b Prinsip dari bioteknologi konvensional adalah penggunaan agen biologi (mikroorganisme) dengan teknik sederhana tanpa melalui rekayasa genetika untuk tujuan tertentu, misal pengolahan produk makanan. Proses yang terjadi di dalam bioteknologi konvensional umumnya adalah fermentasi. Sementara itu, rekayasa genetika dan manipulasi DNA merupakan ciri-ciri dari bioteknologi modern. 13. Jawaban: Jawaban: b Contoh produk bioteknologi modern dengan proses rekayasa genetika terhadap mikroorganisme adalah produksi vaksin transgenik dengan bakteri patogen dan produksi insulin dengan bakteri Escherichia coli yang dilakukan dengan teknik DNA rekombinan. Tujuan teknik DNA rekombinan adalah untuk melakukan
manipulasi gen sehingga dihasilkan organisme yang memiliki sifat-sifat baru sesuai yang diharapkan. Organisme yang dihasilkan disebut organisme organisme transgenik. transgenik. Adapun produksi produks i antibiotik antibi otik dengan bakteri Streptomyces griceus, produksi metanol metanol dengan dengan bak teri te ri Methanobacterium sp, dan produk pro duk si yoghur yo ghurtt denga dengan n bakter bakterii Lactobacillus bulgaricus merupakan produk bioteknologi konvensional tanpa melakukan manipulasi pada susunan gen dalam kromosom bakteri tersebut. Manipulasi dilakukan pada kondisi lingkungan dan media tumbuh dengan menggunakan peralatan sederhana. 14. Jawaban: Jawaban: a Proses kloning dilakukan dengan cara memasukkan inti sel donor yang berasal dari sel somatis ke dalam sel telur yang telah dihilangkan inti selnya. Fusi sel merupakan teknik penggabungan dua sel yang berasal dari jaringan berbeda sehingga menghasilkan hibrid yang memiliki sifat kedua sel tersebut. Hibridoma merupakan hasil antara sel pembentuk antibodi sel (limfosit B) dengan sel mieloma (sel kanker). Kultur jaringan jaringan merupaka merupakan n teknik teknik perbanya perbanyakan kan tanaman secara vegetatif buatan yang didasarkan pada sifat totipotensi tumbuhan. Rekayasa genetika merupakan teknik manipulasi pada susunan kromosom makhluk hidup untuk menghasilkan organisme transgenik. 15. Jawaban: Jawaban: c Insulin diproduksi dengan menerapkan teknik DNA rekombinan. Adapun tahap-tahapnya sebagai berikut. Gen insulin dipotong dengan enzim endonuklease restriksi yang berperan sebagai ”gunting biologi”. Segmen gen insulin kemudian dimasukkan ke dalam suatu vektor yang berupa plasmid bakteri. Transplantasi gen insulin dilakukan dengan cara menyambung gen insulin ke dalam DNA plasmid vektor dengan menggunakan enzim ligase. DNA rekombinan kemudian dimasukkan ke dalam sel bakteri atau virus. Sel bakteri atau virus tersebut kemudian melakukan replikasi dengan cara membelah diri sehingga diperoleh DNA rekombinan dalam jumlah banyak. 16. Jawaban: Jawaban: a Agrob Ag rob act eri um tumef tu mef aci ens dapat dijadikan sebagai vektor pada proses DNA rekombinan karena mempunyai plasmid Ti (tumor inducing) yang dapat bergabung dengan DNA tumbuhan. t umbuhan. 17. Jawaban: Jawaban: e Interferon adalah protein yang dibentuk secara alami oleh sel-sel imun, misal sel s el darah putih dan fibroblas. Secara komersial, interferon diproduksi
menggunakan teknologi DNA rekombinan atau transplantasi gen. Kloning atau transfer inti dilakukan dengan cara memasukkan inti sel donor yang berasal dari sel somatis ke dalam sel telur yang telah dihilangkan inti selnya. Fusi protoplasma merupakan teknik penggabungan dua sel yang berasal dari jaringan berbeda sehingga menghasilkan hibrid yang memiliki sifat kedua sel tersebut. Hibridoma merupakan hasil antara sel pembentuk antibodi sel (limfosit B) dengan sel mieloma (sel kanker). 18. Jawaban: Jawaban: a Mikroorganisme yang berperan untuk mengatasi masalah pencemaran lingkungan adalah Pseudomonas putida dan dan Thiobacillus ferrooxidans. Pseudomonas putida digunakan untuk mengatasi masalah tumpahan minyak bumi di laut karena bakteri tersebut memiliki gen yang mampu menguraikan ikatan hidrokarbon pada minyak bumi. Bakteri Thiobacillus ferrooxidans digunakan untuk mengurangi pencemaran limbah bahan tambang karena bakteri tersebut mampu mengoksidasi belerang yang mengikat berbagai logam dengan membentuk logam sulfida. Logam tersebut kemudian dapat dilepaskan kembali ke lingkungan. Adapun Bacillus thuringiensis dimanfaatkan sebagai bioinsektisida. Gen delta endotoksin dari bakteri ini disisipkan ke dalam tanaman kapas sehingga menghasilkan tanaman kapas transgenik yang tahan hama. Sementara itu, bakteri Escherichia coli merupakan bakteri yang banyak digunakan sebagai vektor dalam teknik DNA rekombinan. 19. Jawaban: Jawaban: b Produksi PST dapat mengurangi pencemaran limbah karena substrat yang digunakan sebagai medium tumbuh mikroba penghasil PST ini dapat berupa limbah. 20. Jawaban: Jawaban: a Pada umumnya bioteknologi memberi manfaat bagi kesejahteraan manusia. Namun, di sisi lain bioteknologi juga dapat memberikan dampak negatif bagi lingkungan, misalnya pada kebijakan budi daya tanaman kapas transgenik di Sulawesi yang mendapat tanggapan pro dan kontra dari masyarakat. Masyarakat yang menerima kebijakan ini karena melihat keuntungan penerapan teknologi kapas transgenik yang memiliki sifat unggul yaitu tahan hama sehingga menghemat penggunaan insektisida. Namun kebijakan tersebut juga mendapat mendapat penolakan penolakan dari masyarakat masyarakat yang khawatir akan dampak negatif yang ditimbulkan pada ekosistem. Penanaman kapas transgenik dikhawatirkan akan menggeser kapas lokal sehingga akan mengurangi keanekaragaman kapas lokal.
Biologi Kelas XII
121
21. Jawaban: Jawaban: b Pemanfaatan bakteri Thiobacillus ferrooxidans digunakan untuk mengurangi pencemaran limbah bahan tambang. Hal ini disebabkan karena bakteri tersebut mampu mengoksidasi belerang yang mengikat berbagai logam dengan membentuk logam sulfida yang dapat dilepaskan kembali ke lingkungan l ingkungan dan dimanfaatkan oleh manusia. Bakteri ini digunakan dalam pemurnian logam dari bijihnya. Penggunaan bakteri dalam pemurnian logam dapat mengurangi dampak pencemaran limbah bahan tambang. Bakteri yang berperan menguraikan tumpahan minyak di laut adalah Pseudomonas putida. Bakteri ini memiliki gen yang mampu menguraikan ikatan hidrokarbon pada minyak bumi. Adapun pengolahan limbah plastik dengan jamur Cladosporium Cladosporium resinae. Pengolahan limbah peternakan menjadi biogas dilakukan dengan memanfaatkan bakteri methanogen yang mampu menguraikan limbah ternak menjadi gas metan. Pengolahan limbah pabrik minyak goreng sawit menjadi biodiesel dilakukan dengan proses metanolisis melalui serangkaian proses pencucian dengan air panas secara bertingkat dan katalis asam basa. 22. Jawaban: Jawaban: b Pupuk superfosfat merupakan salah satu pupuk organik yang dibuat melalui teknologi Bio-SP menggunakan mikrobia pelarut fosfat. Teknologi tersebut memberi dampak positif bagi lingkungan yaitu mengurangi penggunaan asam organik sehingga dapat mengurangi pencemaran lingkungan dan menghemat biaya produksi. 23. Jawaban: Jawaban: c Bakteri hasil rekayasa genetika memiliki susunan gen dan kromosom yang telah berubah. Jika bakteri transgenik ini lepas ke lingkungan dikhawatirkan dapat menimbulkan penyakit infeksi baru yang belum ada obatnya. 24. Jawaban: Jawaban: b Salah satu teknik yang dapat dilakukan dalam bioteknologi adalah dengan kultur jaringan. Kultur jari jaring ngan an dapa dapatt dila dilaku kuka kan n deng dengan an me mema manf nfaa aatk tkan an sifa sifatt totipotensi sel pada jaringan. Hasil dari kultur jaringan akan menghasilkan sifat organisme yang identik dengan induknya sehingga tidak mengalami pergeseran gen dominan maupun resesif. Akan tetapi, kultur jaringan juga juga me memi mililiki ki risi risiko ko yang yang dapa dapatt berd berdam ampa pak k buru buruk k yait yaitu u sel-sel semakin tidak adaptif terhadap lingkungan apabila proses aklimatisasi yang tidak sesuai. 25. Jawaban: Jawaban: e Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman secara vegetatif dengan menumbuhkan jaringan jaringan maupun maupun sel tumbuhan tumbuhan dalam dalam suatu memedia buatan secara aseptik. Teknik ini didasarkan
122
Bioteknologi
pada sifat totipotensi tumbuhan. Teknik ini memberikan implikasi positif bagi kehidupan manusia berupa hasil bibit tanaman dengan jumlah banyak dan waktu yang singkat. Selain itu, sifat individu baru yang dihasilkan dari teknik kultur jaringan memiliki sifat yang sama dengan induknya. Adapun tanaman poliploid yang berukuran besar dapat diperoleh dengan teknik radiasi. Sementara itu, tanaman transgenik dengan kualitas unggul, misal tanaman yang tahan penyakit dan hama serta memiliki jaringan yang kukuh dapat diperoleh dengan teknik DNA rekombinan. 26. Jawaban: Jawaban: b Penyakit fibrosis sistik dapat diatasi dengan memanfaatkan bioteknologi, yaitu dengan cara memasukkan gen yang mengkode ATT dari orang sehat ke dalam DNA virus. Selanjutnya, virus tersebut diinfeksikan pada paru-paru pasien. Virus akan mengirimkan gen normal ke dalam selsel pasien. Dengan demikian, sel-sel pasien dapat membuat protein ATT sehingga pasien dapat bernapas dengan lebih normal. 27. Jawaban: Jawaban: b Organisme transgenik memiliki sifat-sifat unggul sehingga para petani lebih senang mengembangbiakkan organisme transgenik. Hal ini dapat mengakibatkan organisme asli yang merupakan sumber plasma nutfah semakin tersisih dan akhirnya bisa punah. 28. Jawaban: Jawaban: b Tumbuhan memiliki sifat totipotensi yang tinggi maksudnya setiap sel tumbuhan mempunyai kemampuan untuk tumbuh menjadi individu baru apabila ditempatkan pada lingkungan yang sesuai. Sifat totipotensi tumbuhan dimanfaatkan dalam teknik kultur jaringan. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman secara vegetatif buatan yang bertujuan untuk memperoleh bibit tanaman yang sifatnya identik dengan induknya dalam jumlah besar dan dalam waktu singkat. 29. Jawaban: Jawaban: d Teknik rekayasa genetika dilakukan dengan melakukan manipulasi pada susunan gen atau kromosom makhluk hidup sehingga dihasilkan organisme transgenik. Prinsip dasar rekayasa genetika antara lain DNA rekombinan dan fusi protoplasma. Dalam DNA rekombinan diperlukan adanya enzim endonuklease restriksi yang berfungsi sebagai “gunting biologi”, enzim ligase yang berfungsi sebagai “lem biologi”, dan plasmid. Dalam fusi protoplasma diperlukan adanya sel yang mampu berfusi. Sementara itu, teknik fermentasi sangat mendukung perkembangan bioteknologi konvensional. Dalam bioteknologi konvensional tidak ada rekayasa genetika.
30. Jawaban: Jawaban: c a, b, d, dan e bisa menimbulkan dampak negatif dari bioteknologi, misal organisme hasil kloning belum tentu baik atau aman untuk dikembangkan. Demikian juga dengan dibebaskannya pakar melakukan rekombinan yang dapat memberikan dampak negatif seperti hasil rekombinannya menghasilkan sifat baru yang merugikan.
hewan ternak unggul dapat dilakukan dengan mudah karena tidak perlu mempertemukan hewan jantan dan betina secara langsung. langsung. 4. Persamaannya Persamaannya adalah kedua-duanya kedua-duanya sama akan menigkatkan kekebalan tubuh dalam melawan kuman penyakit. Perbedaannya sebagai berikut. Vaks Vaksin in Tran Transg sgen enik ik
B. Urai Uraian an 1. Penyakit Penyakit keturunan keturunan dapat dapat diob diobati ati de dengan ngan cara terapi gen. Contoh panyakit keturunan yang dapat diobati dengan terapi gen adalah fibrosis sistik, dan Adenosin Adenosine e Deamina Deaminase se Deficie Deficiency ncy (ADD) yaitu penyakit penderita tidak memiliki ketahanan tubuh. Terapi gen dilakukan dengan cara menyisipkan gen normal ke penderita melalui vektor virus. Virus akan mentrasfer gen normal ke sel target, sehingga penderita mampu mensintesis protein yang diinginkan. Terapi gen tidak mengubah genom pada seluruh sel tubuh hanya merubah genetik dari sel target, misal sel targetnya adalah paru-paru atau limpa. 2. Bovin Somato Somatotrop tropin in adalah adalah produk produk rekayasa rekayasa genetika. Langkah rekayasa genetika sebagai berikut. a. Memeta Memetakan kan DNA DNA,, meng mengiso isolasi lasi DNA DNA,, dan dan plasplasmid. b. Memoto Memotong ng gen pen pengko gkode de somato somatotro tropin pin menggunakan enzim retriksi dan juga memotong bagian plasmid. c. Me Menyi nyisip sipkan kan gen gen pen pengk gkod ode e somato somatotro tropi pin n ke plasmid, terbentuklah DNA rekombinan. d. Me Mema masuk sukka kan n plasm plasmid id yang yang telah telah disi disisip sipii gen pengkode somatotropin ke dalam sel bakteri E.coli . e. Me Meng ngku kult ltur urka kan n bakt bakter erii E.coli tersebut dan menjadikannya sebagai produk suplemen ternak. 3. Fert Fertil ilis isas asii in vitro adalah fertilisasi dengan bantuan manusia untuk mempertemukan ovum dan sel sperma di luar tubuh hewan. Hasil fertilisasi ditumbuhkembangkan dalam media khusus hingga menjadi embrio. Embrio hasil pembuahan selanjutnya diimplantasi ke dalam rahim hewan betina. Embrio akan berkembang dalam rahim sampai waktunya dilahirkan. Metode ini dapat digunakan pada manusia dan dikenal dengan nama bayi tabung. Adapun teknik inseminasi buatan atau kawin suntik yaitu sperma dimasukkan dalamrahin hewan betina untuk membantu terjadinya fertilisasi fertilisas i di dalam tubuh hewan betina menggunakan alat injeksi. Sperma yang digunakan dapat berupa sperma segar maupun sperma beku yang disimpan di bank sperma. Dengan teknik ini, perkawinan
Antibo Antibodi di Monokl Monoklon onal al
Menggunakan teknik reka- Fusi protoplasma/hibridoma yasa genetika Menggunakan virus non- Gabungan dari dua sel yang patogen yang disisipi DNA berbeda sifat yaitu limfosit B virus patogen dan kanker Memicu peningkatan kekebalan tubuh secara mandiri sehingga tubuh dapat menghasilkan antibodi sendiri
Antibodi dihasilkan dari sel hibrid yang diproduksi dan dikulturkan di luar tubuh. Selanjutnya, antibodi disuntikkan ke dalam tubuh sehingga tubuh tidak memproduksi antibodi sendiri
5. Kelebihan Kelebihan tek teknik nik kultur kultur jaringan jaringan sebagai sebagai berikut. berikut. a. Tida Tidak k mem memer erluk lukan an laha lahan n yan yang g lua luas. s. b. Da Dapa patt diguna digunakan kan untu untuk k menge mengemb mbang angbi biakk akkan an bibit tanaman transgenik. c. Dap Dapat at meng menghas hasilk ilkan an bibit bibit tana tanaman man beb bebas as virus dari tanaman yang sudah terinfeksi virus. d. Da Dapat pat men mengha ghasil silkan kan bibit bibit tana tanaman man yang yang memiliki sifat identik dengan induknya. e. Da Dapa patt men mengh ghasi asilka lkan n bibit bibit tana tanama man n dalam dalam jumlah banyak banyak dan dalam waktu waktu yang relatif relatif singkat. 6. Mikroor Mikroorgan ganisme isme pengha penghasil sil PST memiliki memiliki beberapa beberapa keunggulan sebagai berikut. a. Mempun Mempunyai yai kemam kemampua puan n berk berkem emban bang g biak biak yang relatif cepat. b. Mempun Mempunyai yai kandun kandungan gan protei protein n yang yang lebih lebih tinggi jika dibandingkan dengan sumber protein pro tein lainnya (hewan/tumbuhan). (hewan/tumbuhan). c. Da Dapat pat men mengg gguna unakan kan substr substrat at limb limbah ah seba sebaga gaii media tumbuh. 7. Protein Protein sel sel tunggal tunggal yang yang berasa berasall dari Saccharomyces cerevisiae tidak dapat digunakan sebagai makanan sumber protein bagi manusia. PST dari S. cerevisiae hanya digunakan sebagai suplemen makanan ternak. Hal ini disebabkan karena protein yang dihasilkan oleh mikrobia tersebut mengandung asam nukleat tinggi dan tubuh manusia tidak mempunyai enzim yang cukup untuk memetabolismenya. 8. Perbe Perbeda daan an fertil fertilisa isasi si in vitro dan kloning adalah fertilisasi in vitro merupakan fertilisasi dengan bantuan manusia di mana ovum dan sel sperma dipertemukan di luar tubuh hewan dan ditumbuh-
Biologi Kelas XII
123
kan dalam media kultur yang disesuaikan seperti kondisi rahim. Sementara itu, pada kloning embrio berasal dari ovum yang telah dihilangkan inti selnya, kemudian diinjeksikan inti sel tubuh. Ovum yang berisi inti sel tubuh diberi kejutan listrik untuk merangsang pembelahan sehingga terbentuk klon embrio. Adapun persamaan kloning dan fertilisasi in vitro terdapat pada implantasi embrio yang dihasilkan ke dalam rahim sehingga berkembang menjadi calon organisme yang diinginkan. 9. Dampak Dampak negatif negatif bioteknologi bioteknologi sebagai sebagai berikut. berikut. a. Produ Produk k biotek biotekno nolog logii yang yang berup berupa a makan makanan an dapat menimbulkan alergi. Gen asing yang disisipkan pada organisme yang menjadi makanan manusia dapat menyebabkan alergi pada individu tertentu. b. Hilang Hilangnya nya plasma plasma nutfa nutfah. h. P Plas lasma ma nutf nutfah ah atau atau kenekaragaman makhluk hidup dapat musnah akibat budi daya hewan atau tumbuhan yang unggul saja.
124
Bioteknologi
c.
Kerusa Kerusakan kan ekosis ekosistem tem.. Gang Ganggua guan n terh terhad adap ap kondisi normal lingkungan dapat mengakibatkan rusaknya ekosistem. Misalnya kapas Bt selain mengakibatkan matinya ulat yang memakannya juga dapat mengakibatkan kematian serangga lainnya.
10. Pemanfaatan Pemanfaatan mikrobiolo mikrobiologi gi ternyata ternyata mampu mampu mengubah suatu senyawa menjadi sumber energi alternatif, misalnya bakteri Methanobacterium mampu memfermentasi feses hewan ternak menghasilkan gas metana yang dijadikan sumber energi alternatif. Selain itu, khamir Saccharomyces cereviseae mampu memfermentasi gula tebu dan menghasilkan etanol. Etanol murni disebut bagasse.
Pilihan Ganda 1. Jawaban: b Penyakit malaria disebabkan parasit yang berupa Plasmodium yang hidup dalam darah. Plasmodium ini dapat ditularkan melalui gigitan nyamuk Anopheles Anoph eles sp. Nyamuk Anopheles sp. bertelur di air. Telur ini akan menetas menjadi jentik-jentik setelah satu atau dua hari. Oleh karena itu, cara pembasmian nyamuk yang paling tepat adalah dengan memutus siklus hidupnya. Pemutusan siklus hidup nyamuk dapat dilakukan dengan cara menguras bak mandi minimal seminggu dua kali serta mengubur tempat-tempat yang dapat digenangi oleh air. Dengan demikian, jentik-jentik tersebut tidak dapat berkembang menjadi nyamuk dewasa. Jadi, pencegahan penyakit malaria yang paling tepat yaitu dengan mencari faktor penyebabnya dan memberantasnya dengan cara yang tepat. Melepas predator nyamuk Anophe Anopheles les bukanlah usaha yang tepat karena nyamuk Anopheles dapat berkembang biak dengan cepat sehingga memerlukan predator yang cukup banyak. Pilihan c, d, dan e bukanlah usaha pencegahan, tetapi lebih diutamakan cara penanganan penderita malaria. 2. Jawaban: a Bakteri Rhizobium leguminosarum berperan dalam siklus nitrogen sebagai bakteri pengikat nitrogen. Bakteri ini bersimbiosis dengan akar tanaman Leguminosae (kacang-kacangan). Bakteri Rhizobium mampu mengikat nitrogen (terutaman N2) bebas di udara dan mereduksinya menjadi senyawa amonia. Tumbuhan dapat menyerap nitrogen dalam bentuk amonia. Nitrogen diperlukan oleh tanaman untuk pertumbuhan dan perkembangannya. 3. Jawaban: c Rhizopus stolonifer tumbuh pada roti basi. Hifanya yang disebut juga stolon tumbuh di permukaan roti dengan cepat. Rhizopus oryzae merupakan jamur yang berperan dalam pembuatan tempe. As Aspe perg rgilillu lus s niger merupakan jamur yang digunakan untuk membuat asam sitrat. Saccharomyces cerevisiae berperan dalam pembuatan tapai. Volvariella volvacea digunakan sebagai bahan makanan.
4. Jawaban: a Cumi-cumi, kerang, dan bekicot merupakan kelompok hewan bertubuh lunak. Memiliki kaki di kepala dan memiliki kantong tinta merupakan ciriciri cumi-cumi. Tubuhnya ditutupi oleh cangkang merupakan salah satu ciri kerang dan bekicot. Selain itu, bekicot juga bergerak menggunakan perutnya. 5. Jawaban: d Terumbu karang merupakan sumber daya alam kelautan yang bersifat dapat diperbarui. Meskipun dapat diperbarui, tetapi jika pengambilan terumbu karang dilakukan secara tidak terkendali akan mengakibatkan populasinya semakin menurun. Padahal ekosistem terumbu karang memiliki keanekaragaman makhluk hidup yang tinggi. Terumbu karang merupakan habitat beberapa macam biota laut. Jika terumbu karang mengalami kerusakan, banyak biota laut yang tidak mampu bertahan hidup. Oleh karena itu, usaha yang diperlukan untuk melestarikan terumbu karang di Kepulauan Wakatobi antara lain menjadikan daerah Wakatobi sebagai daerah tujuan wisata bahari dengan fasilitas yang tidak merusak terumbu karang dan sebagai daerah perlindungan bawah air. Sementara itu, menjual karang dan ikan warnawarni dengan harga yang mahal dapat mengakibatkan pengambilan terumbu karang semakin merajalela sehingga akan mengakibatkan populasinya menurun. Melestarikan terumbu karang dengan melarang siapa pun menjamah dan mendekatinya bukanlah tindakan bijaksana karena terumbu karang merupakan pemandangan yang sangat indah sehingga dapat dijadikan wisata bawah air. Jika adanya larangan untuk menjamah maupun mendekati, terumbu karang tidak dapat dijadikan sebagai wisata bawah air. 6. Jawaban: c Araucaria Arau caria cunni cunningham nghammi mi dan Pinus contorta termasuk dalam subdivisio Gymnospermae kelas Coniferinae. Gnetum gnemon termasuk dalam subdivisio Gymnospermae kelas Gnetinae. Tumbuhan lain yang termasuk dalam subdivisio Gymnospermae adalah Cycas rumphii yang
Biologi Kelas XII
125
termasuk dalam kelas Cycadinae. Ciri khas subdivisio Gymnospermae adalah bijinya tidak dilindungi oleh daun buah tetapi tersusun dalam strobilus. Singkong, padi, kacang kapri, dan jagung termasuk dalam subdivisio Angiospermae yang memiliki ciri khas bijinya bijiny a dilindungi oleh daun buah. 7. Jawaban: a Cacing pita bertelur di dalam tubuh manusia. Proglotid akhir yang mengandung telur masak akan lepas dari rangkaian proglotid serta keluar dari usus inang bersama feses. Apabila proglotid akhir termakan oleh sapi, telurnya akan menetas dan keluarlah larva yang disebut heksakan (onkosfer). Larva heksakan akan menembus dinding usus sapi menuju jaringan otot dan jaringan lainnya. Heksakan berkembang menjadi sisteserkus di dalam jaringan ini. Apabila manusia memakan daging sapi yang mengandung sisteserkus, sisteserkus tersebut akan berkembang menjadi cacing pita dewasa di dalam usus. Selanjutnya, daur hidup cacing terulang lagi. 8. Jawaban: a Ciri khas yang dimiliki oleh filum Chordata adalah mempunyai chorda dorsalis atau notochord yang memanjang sebagai sumbu tubuh. Filum Chordata dibagi menjadi empat subfilum yaitu Hemichordata, Urochordata, Cephalochordata, dan Vertebrata. Gambar pada soal menunjukkan gambar badak, duyung, dan rusa. Hewan-hewan tersebut termasuk dalam subfilum Vertebrata. Vertebrata mempunyai tulang belakang yang memanjang dari kepala sampai ekor. 9. Jawaban: a Di dalam ekosistem terjadi hubungan yang saling memengaruhi antarkomponennya. Peningkatan populasi suatu komponen ekosistem secara tidak terkendali mengakibatkan terganggunya keseimbangan ekosistem. Misalnya peningkatan populasi eceng gondok di suatu peraira perairan n secara pesat pesat akan akan memeng mem engaru aruhi hi komponen abiotik abiot ik dan biotik biot ik lainnya. lainny a. Eceng gondok yang mati akan diuraikan oleh mikroorganisme. Mikroorganisme membutuhkan oksigen untuk menguraikan eceng gondok tersebut. Semakin banyak eceng gondok yang mati berarti semakin banyak oksigen yang digunakan oleh mikroorganisme untuk menguraikan eceng gondok. Akibatnya, kandungan oksigen terlarut dalam sungai tersebut menjadi berkurang (DO rendah). Biota yang berada di sungai tersebut menjadi kekurangan oksigen sehingga banyak yang tidak dapat bertahan hidup. 10. Jawaban: b Unsur nitrogen sebagian besar terdapat di atmosfer dalam bentuk gas nitrogen (N2). Nitrogen di atmosfer akan diikat oleh bakteri, misalnya bakteri Rhizobium
126
Latihan Ujian Nasional
yang hidup dalam akar tumbuh-tumbuhan kacangkacangan. Nitrogen ini merupakan komponen utama asam amino yang nantinya digunakan untuk menyusun protein dalam tubuh makhluk hidup. Nitrogen berpindah dari satu makhluk hidup ke makhluk hidup lainnya melalui rantai makanan. Setelah makhluk hidup mati, protein yang ada di dalam tubuhnya akan diuraikan oleh mikroorganisme menjadi senyawa amonium dan amonia melalui proses amonifikasi. Selanjutnya, senyawa amonium dan amonia kemudian dirombak oleh bakteri nitrit menjadi ion nitrit. Ion nitrit selanjutnya dirombak oleh bakteri nitrat menjadi ion nitrat. Konversi amonia menjadi nitrit selanjutnya diubah menjadi nitrat disebut proses nitrifikasi. Nitrogen dalam bentuk ion nitrat akan diserap oleh tumbuhan untuk memenuhi kebutuhan nitrogennya dan juga akan digunakan bakteri tanah untuk memperoleh nitrogen. Selanjutnya, oleh bakteri denitrifikasi, nitrat diubah menjadi amonia kembali. Amonia diubah menjadi nitrogen yang akan dilepas ke udara dan akan diikat oleh bakteri Rhizobium yang hidup pada akar tumbuhan kacang-kacangan. Jadi, nomor 1 dan 2 menunjukkan proses nitrifikasi, nomor 3 dan 4 menunjukkan proses denitrifikasi, nomor 5 menunjukkan fiksasi nitrogen, dan nomor 6 menunjukkan proses amonifikasi. 11. Jawaban: b Kegiatan industri dan kegiatan manusia dapat menimbulkan peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi. Peningkatan konsentrasi karbon dioksida ini menimbulkan efek rumah kaca. Efek rumah kaca merupakan gejala peningkatan suhu di permukaan bumi. Hal ini terjadi karena sebagian besar radiasi matahari yang sampai ke bumi tidak dapat dipantulkan ke ruang angkasa. Proses nitrifikasi terganggu dan hujan asam dapat terjadi karena adanya peningkatan oksida sulfur atau oksida nitrogen di udara. Terbentuknya lubang ozon terjadi karena adanya peningkatan CFC. Terjadinya asfiksi atau gangguan pengangkutan oksigen dalam sel tubuh karena tubuh keracunan gas sianida atau gas karbon monoksida. 12. Jawaban: a Unsur C, H, O, N, dan S merupakan komponen kimia dalam jumlah besar dalam protoplasma sel. Persentase unsur tersebut dalam protoplasma adalah C = 10,5%, H = 10,0%, O = 76%, N = 2,5%, dan S = 0,2%. Adapun unsur-unsur seperti sepert i Zn, Cu, Ca, Fe, Mg, dan Mn merupakan komponen komponen kimia dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam protoplasma.
13. Jawaban: c Bagian sel tumbuhan yang diberi nomor 1 adalah kloroplas. Kloroplas tidak terdapat dalam sel hewan. Kloroplas berfungsi sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. Dari proses tersebut dihasilkan karbohidrat. 14. Jawaban: d Jaringan yang memiliki ciri-ciri tersebut adalah jaringan jarin gan pare parenkim. nkim. Jarin Jaringan gan paren parenkim kim merup merupakan akan jaringan jaringa n dasar yang menyusun sebagian besar organ tubuh tumbuhan. Adapun jaringan epidermis, xilem, kolenkim, dan sklerenkim sudah tidak dapat membelah lagi. 15. Jawaban: a Pada gambar tersebut ditunjukkan gerakan menekuk lengan bawah atau gerak fleksi. Pada gerak ini bekerja dua macam otot, yaitu otot bisep bis ep dan otot trisep. Pada saat terjadi gerak fleksi (membengkokkan lengan bawah), otot bisep berkontraksi dan otot trisep berelaksasi. 16. Jawaban: a Seseorang yang kadar Hb darahnya sangat rendah atau eritrositnya rendah menunjukkan bahwa orang tersebut menderita anemia. Kekurangan Hb dalam tubuh mengakibatkan kebutuhan oksigen tidak tercukupi sehingga mengakibatkan pusing dan mudah lelah. Embolus adalah tersumbatnya pembuluh darah karena benda-benda asing yang tersangkut pada pembuluh darah. Leukemia adalah peningkatan jumlah leukosit secara tidak terkendali. Arteriosklerosis adalah pengerasan pembuluh nadi oleh endapan lemak. Trombosis adalah tersumbatnya pembuluh darah oleh komponen-komponen darah (trombus). Komponenkomponen darah, antara lain trombosit, fibrin, eritrosit, dan leukosit. 17. Jawaban: c Pada usus halus terjadi pencernaan makanan oleh getah empedu, getah pankreas (enzim lipase, tripsin, dan amilase), dan getah usus (enzim sukrase, maltase, laktase, peptidase, enterokinase, erepsin, dan lipase). Enzim maltase berfungsi mengubah maltosa menjadi glukosa. Adapun proses penguraian kimiawi pada pilihan jawaban jawab an b, d, dan e terjadi di dalam lambung dan proses penguraian kimiawi pada pilihan jawaban c terjadi di rongga mulut. 18. Jawaban: a Asfiksi adalah gangguan dalam pengangkutan oksigen (O2) ke jaringan tubuh yang disebabkan terganggunya fungsi paru-paru, pembuluh darah, ataupun jaringan tubuh. Gangguan ini mengakibatkan sel-sel dalam jaringan tubuh kekurangan kekurangan oksigen.
19. Jawaban: a Bagian nefron yang diberi kode X adalah glomerulus. Pada glomerulus terjadi proses filtrasi dan dihasilkan urine primer. Selanjutnya, di tubulus kontortus proksimal terjadi reabsorpsi dan dihasilkan urine sekunder. Proses terakhir dalam pembentukan urine adalah augmentasi. Proses augmentasi terjadi di tubulus kontortus distal dan menghasilkan urine sesungguhnya. 20. Jawaban: b X adalah lensa yang berfungsi memfokuskan jatuhnya jatuh nya bayan bayangan. gan. Y adalah pupil yang berfungsi mengatur jumlah cahaya yang masuk ke mata. Bagian mata yang berfungsi meneruskan cahaya ke lensa adalah kornea. Bagian mata yang berfungsi memberi nutrisi pada sel mata adalah koroidea. Bagian mata yang memberi bentuk bola mata adalah vitreous humor. 21. Jawaban: c FSH berfungsi mengatur pertumbuhan dan perkembangan folikel telur dan merangsang folikel untuk membentuk estrogen yang berfungsi merangsang pertumbuhan endometrium (penebalan dinding rahim). Adapun pertumbuhan sekunder pada wanita dipengaruhi hormon progesteron. Perubahan badan merah (korpus rubrum) menjadi badan kuning (korpus luteum) yang terjadi saat ovulasi dan pengeluaran pengeluara n hormon progesteron oleh badan kuning dipengaruhi oleh LH (luteinizing hormone). 22. Jawaban: d Respons imun sekunder terjadi jika patogen menginfeksi tubuh untuk kedua kalinya. Sel-sel B pengingat akan membelah secara cepat dan menghasilkan sel-sel B aktif dalam jumlah yang lebih besar. Semua sel tersebut mampu menyekresi antibodi spesifik. 23. Jawaban: b Berdasarkan Berdasarka n grafik pada soal ditunjukkan ditunjukkan bahwa tinggi kecambah bertambah paling cepat pada kondisi X. Pada kondisi Y, laju pertambahan tinggi kecambah lebih lambat daripada kecambah kecambah yang berada pada kondisi X. Kecambah pada kondisi Z mengalamii laju pertambah mengalam pertambahan an tinggi paling lambat. Hasil percobaan ini menunjukkan bahwa X merupakan kondisi gelap dan Z merupakan kondisi terang. Kecambah yang berada dalam kondisi gelap akan mengalami pertumbuhan dengan cepat. Adapun kecambah yang berada di tempat terang akan mengalami pertumbuhan yang lambat karena keberadaan cahaya yang berlebih dapat menonaktifkan menonakt ifkan hormon pertumbuhan tanaman tanaman yaitu hormon auksin sehingga hormon auksin tidak dapat berfungsi dengan baik.
Biologi Kelas XII
127
24. Jawaban: a Saat ekstrak hati ditambah dengan HCl dan NaOH, gelembung gas yang dihasilkan sedikit dan nyala bara api redup. Hal ini menunjukkan bahwa enzim tidak bekerja dengan baik. Penambahan HCl akan mengakibatkan kondisi asam dan penambahan NaOH mengakibatkan kondisi basa. Enzim katalase bekerja optimal pada kondisi netral. Dalam kondisi basa atau asam, kerja enzim katalase akan terhambat. Adapun enzim akan menjadi inaktif apabila didinginkan. 25. Jawaban: e Asam piruvat hasil proses glikolisis diubah menjadi Asetil Co-A melalui proses dekarboksilasi oksidatif. Adapun melalui siklus Krebs dihasilkan ATP dan zat sampingan berupa CO 2. Sistem transpor elektron menghasilkan H2O. 26. Jawaban: e Reaksi pembentukan asetil Co-A disebut juga reaksi dekarboksilasi oksidatif. Dalam peristiwa ini asam piruvat bereaksi dengan Co-enzim A dan kofaktor NAD sehingga menghasilkan NADH, asetil Co-A, dan karbon diosida. Adapun reaksinya sebagai berikut. 2NAD+ 2NADH ▲
2C3H4O3 asam piruvat
+
2Co-A
→
Ko-enzim A
2C2H3O-Co-A + 2CO2 Asetil Ko-A
27. Jawaban: b Fotosistem tersusun dari beberapa pigmen/klorofil pigmen/klorofil yang berfungsi menangkap energi cahaya. Fotosintesis merupakan reaksi penyusunan glukosa. Adapun fotolisis air terjadi pada reaksi terang dengan bantuan energi cahaya. Sementara itu, fiksasi CO2 terjadi pada siklus Calvin. 28. Jawaban: c Respirasi anaerob yang terjadi di dalam otot adalah fermentasi asam laktat. Pada fermentasi asam laktat, glukosa akan diubah menjadi 2 asam piruvat. Selanjutnya, asam piruvat diubah menjadi 2 fosfoenol piruvat. Fosfoenol piruvat kemudian diubah menjadi 2 asam laktat. Selama proses ini dihasilkan 2 ATP. 29. Jawaban: c Sentromer adalah daerah konstriksi (pelekukan) di sekitar pertengahan kromosom. Pada sentromer terdapat kinetokor, yaitu bagian kromosom yang merupakan tempat pelekatan benang-benang spindel selama pembelahan inti dan merupakan tempat melekatnya lengan kromosom. Sementara
128
Latihan Ujian Nasional
itu, DNA merupakan materi genetik penyusun kromosom. Kromatin merupakan benang-benang halus yang terdiri atas DNA dan protein. Telomer merupakan daerah pada kromosom yang berfungsi menjaga stabilitas bagian ujung kromosom agar DNA di daerah tersebut tidak terurai. Kromonema merupakan filamen tipis yang terbentuk pada tahap awal pemintalan kromatid. Struktur ini biasanya terlihat selama tahap profase dan kadang-kadang pada tahap interfase. 30. Jawaban: b Perhatikan diagram sintesis protein berikut. Transkripsi
mRNA Nukleus
Translasi Ribosom
tRNA + asam amino
Sitoplasma Protein
4
Jadi transkripsi, translasi, dan tRNA berturut-turut ditunjukkan oleh nomor 1, 3, dan 4. 31. Jawaban: d Pada profase I terjadi beberapa tahapan berikut. 1) Leptonema (Leptoten) 2) Zigo Zigonem nema a (Zigoten) 3) Pakinema (Pakiten) 4) Diplonema (Diploten), ditandai dengan ciri-ciri berikut. a) Kro Kromos mosom om mem membe belah lah mem membuj bujur ur seh sehing ingga ga setiap kelompok sinapsis terbentuk empat kromatid dan letaknya saling menjauh. Namun, pada titik-titik tertentu kromatid masih berhubungan disebut kiasma. Adanya kiasma ini memungkinkan terjadinya pindah silang ( crossing over ). ). b) Pa Pasa sang ngan an krom kromos osom om homo homolo log g memisa memisahhkan diri. 5) Dia Diakine kinesis, sis, dita ditanda ndaii denga dengan n terbe terbentu ntuknya knya sel rekombinan saat pindah silang (crossing over ), ), yaitu pada pada fase diploten ketika terbentuk kiasma. 32. Jawaban: b Misal gen mata cokelat yang bersifat dominan dilambangkan oleh C dan gen mata biru resesif dilambangkan dengan c. Berdasarkan data perkawinan orang tua tersebut, dapat dibuat sebuah peta silsilah sebagai berikut.
?
Ayah (mata cokelat)
cc
Ibu (mata biru)
cc
Cc
Anak perempuan (mata biru)
Anak laki-laki (mata cokelat) = laki-laki = perempuan
Pasangan gen pada anak berasal dari satu gen ayah dan satu gen ibu. Berdasarkan peta silsilah tersebut, dapat diketahui bahwa genotipe anak lakilaki dari pasangan tersebut adalah Cc (gen C dari ayah dan gen c dari ibu) dan genotipe anak perempuan dari pasangan tersebut adalah cc (gen c dari ayah dan gen c dari ibu). Hal ini berarti fenotipe ayahnya adalah bermata cokelat dengan genotipe heterozigot (Cc). Oleh karena ada anaknya yang bermata cokelat, salah satu orang tuanya juga harus bermata cokelat (yaitu ayahnya ayahnya). ). 33. Jawaban: d Untuk menjawab pertanyaan, langkah pertama adalah menemukan genotipe F1. P : RR RRPP >< rrpp G
:
RP
rp
F1
: RrPp → gamet: RP, Rp, rP, dan rp (4 gamet)
Selanjutnya individu X(F1) disilangkan dengan individu Y dan menghasilkan F 2. Pada F2 terdapat 8 variasi genotipe. Hal ini berarti individu Y memiliki 2 macam gamet. Pilihan yang menyatakan genotipe yang memiliki 2 gamet adalah rrPp. Gamet yang terbentuk adalah rP dan rp. Untuk membuktikannya, perhatikan tabel persilangan berikut! rP
rp
RP
RrPP (walnut) RrPp (walnut)
Rp
RrPp (walnut)
Rrpp (gerigi)
rP
rrPP (biji)
rrPp (biji)
rp
rrPp (biji)
rrpp (bilah)
Rasio genotipe dan fenotipe = walnut : biji : gerigi : bilah 3 : 3 : 1 : 1 Jadi, individu Y memiliki genotipe rrPp dan berfenotipe biji. 34. Jawaban: a Buta warna merupakan contoh pautan seks pada manusia. Buta warna diakibatkan oleh gen resesif terpaut kromosom X. Buta warna biasa dialami oleh anak laki-laki karena pautan seks kromosom dari
ibunya. Pada contoh tersebut, anak laki-laki mengalami buta warna. Hal itu menunjukkan bahwa ibunya memiliki gen buta warna di dalam kromosomnya meskipun secara fenotipe normal. Secara genotipe, ibu dari keluarga tersebut memiliki genotipe XCXc (membawa sifat buta warna). Oleh karena semua anak perempuann perempuannya ya normal, dapat dipastikan bahwa genotipe ayah adalah X CY (normal). Data tersebut dapat dijabarkan dalam diagram perkawinan sebagai berikut. P :
X CXc
G : XC, Xc
><
X CY XC, Y
F1 : XCXC, XCY, XCXc, dan XcY Berdasarkan diagram perkawinan tersebut, fenotipe yang mungkin dari anak-anak pasangan tersebut yaitu semua anak perempuan berfenotipe normal dan anak laki-laki dapat mengalami buta warna atau tidak. Jadi, dapat disimpulkan bahwa ibunya berfenotipe normal carrier . 35. Jawaban: e 1) MSG atau Mono Sodium Glutamat adalah adalah zat aditif yang sering ditambahkan ke dalam makanan. MSG secara alami terdapat di dalam bahan-bahan makanan dalam bentuk asam amino. Adapun MSG berbentuk butiran kristal yang sering ditemui sehari-hari merupakan produk olahan dan sudah tidak dalam bentuk alaminya lagi. Konsumsi MSG olahan dalam jumlah besar dapat terakumulasi di dalam tubuh dan menimbulkan efek samping.Efek samping MSG dalam tubuh yang paling ringan adalah timbulnya alergi. Sementara itu, efek jangka panjangnya adalah memicu terjadinya mutasi yang berujung pada terbentuknya sel kanker. 2) Gli Glisik sikol ol adala adalah h zat yan yang g digun digunaka akan n untuk untuk membuat zat kimia seperti eter, ester, amin, dan bahan campuran tekstil. Zat ini tidak boleh dicampurkan dalam makanan atau dikonsumsi karena dapat bersifat mutagen jika terakumulasi di dalam tubuh. 3) Na Natri trium um nitr nitrit it adala adalah h zat zat kimia kimia yang yang ditambahkan pada daging olahan agar tetap awet di dalam kaleng. Jika dikonsumsi secara berlebihan, zat ini dapat memberi dampak negatif yaitu dapat menghalangi masuknya oksigen ke dalam sel-sel tubuh. Kandungan nitrit juga dapat bereaksi dengan asam amino dalam reaksi lambat membentuk nitrosamin yang bersifat karsinogenik (memicu kanker). Adapun garam, terigu, gula, bumbu dapur, dan tokoferol (vitamin E) tidak membahayakan bagi tubuh karena bersifat alami.
Biologi Kelas XII
129
36. Jawaban: a Percobaan yang dilakukan Lazarro Spallanzani membuktikan bahwa air sediaan dalam labu yang dibiarkan terbuka beberapa hari menjadi keruh karena adanya mikroba dalam sediaan tersebut. Mikroba tersebut berasal dari udara luar yang masuk ke dalam tabung. 37. Jawaban: b Pada percobaan tersebut diketahui bahwa muncul fenotipe yang memiliki variasi berbeda dengan spesies di alam liar. Hal ini dapat memengaruhi keberlangsungan evolusi karena terjadi perubahan fenotipe akibat adanya perubahan lingkungan (mutasi induksi). Akan tetapi, tidak semua mutasi dapat diwariskan pada keturunannya. Mutasi yang terjadi pada sel soma (sel tubuh) tidak akan diwariskan. Sementara itu, mutasi yang terjadi pada sel-sel kelamin akan diwariskan pada keturunannya. Jika mutasi selalu terjadi pada sel kelamin dari generasi ke generasi dapat mengakibatkan susunan gen dalam kromosom generasi pendahulu sangat berbeda dengan generasi berikutnya. Peristiwa itu memungkinkan timbulnya individu atau spesies baru yang memiliki fenotipe sangat berbeda dengan generasi pendahulunya. 38. Jawaban: b Prinsip dasar pembuatan insulin dengan teknik DNA rekombinan adalah dengan mencangkokkan gen (transplantasi gen) yang mengkode insulin ke dalam plasmid bakteri. Plasmid yang mengandung gen insulin kemudian dimasukkan lagi ke dalam sel bakteri. Selanjutnya, bakteri tersebut dibiarkan membiakkan diri. Bakteri yang dibiakkan tersebut dapat memproduksi insulin yang dibutuhkan.
Perhatikan bagan Plasmid berikut! DNA Sel manusia
Enzim restriksi memotong DNA
Bakteri
Gen insulin Gen manusia dan plasmid disatukan dengan enzim ligase
DNA rekombinan DNA rekombinan dimasukkan ke dalam sel inang
Kloning
Gen insulin hasil kloning
Insulin
39. Jawaban: b Hubungan yang tepat antara bahan makanan yang y ang difermentasi dengan bantuan mikroorganisme yang berperan, serta produk-produk hasil yang tepat sebagai berikut. Bahan I.
Susu
II. III. IV.. IV
Kedelai Kedelai Singkong
Mikroorganisme Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus Aspergillus wentii Rhizopus sp. Saccharomyces cerevisiae
Produk yang Dihasilkan Yoghurt
Kecap Tempe Tapai
40. Jawaban: b Alam mempunyai mekanisme adaptasi dan seleksi alam agar keseimbangan ekosistem tetap terjaga. Keanekaragaman makhluk hidup terjadi karena adanya mekanisme adaptasi. Beberapa jenis makhluk hidup akan punah apabila variasi struktur tubunya tidak sesuai dengan lingkungan hidupnya. Apabila organisme unggul hasil rekayasa dikembangkan secara massal, organisme lokal akan tersingkir. Hal ini mengakibatkan menurunnya keanekaragaman plasma nutfah.
130
Latihan Ujian Nasional
