BIOLOGI SEL MOLEKULER & MIKROBIOLOGI - …olimpiade.psma.kemdikbud.go.id/index/SOAL/SOAL...

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH

DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS

TEST SELEKSI TINGKAT NASIONALCALON PESERTA

INTERNATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD (IBO) TAHUN 2012

SOAL TEORI BAGIAN B

PETUNJUK :1. Waktu mengerjakan tes : 2,5 Jam (150 menit).2. Sebelum mengerjakan tes, periksalah kelengkapan naskah yang

diberikan.3. Tulislah jawaban anda pada lembar jawaban yang telah

disediakan.4. Isilah nama, asal sekolah, kelas, dan nomer peserta pada setiap

halaman lembar jawaban.5. Gunakan ballpoint/pulpen untuk menulis setiap jawaban anda.6. Mulailah bekerja setelah pengawas memberi tanda dimulai dan

berhenti bekerja setelah pengawas memberi tanda selesai.7. Handphone ditinggalkan di pengawas sebelum memulai tes.8. Tiap nomer memiliki bobot nilai yang berbeda dan penilaian

tertera di depan tiap soal dengan total nilai keseluruhan berjumlah 100.

9. Peserta diperkenankan menggunakan kalkulator.10. Lembar Jawaban harus dikumpulkan kembali ke pengawas.11. Selamat bekerja.

www.tobi.or.id 0

Seleksi Calon Peserta IBO 2012 Tes Teori B - Olimpiade Sains Nasional 2011Nama : ……………………………....……………….; Asal SMU/Kelas ……………:………………

Olimpiade Sains Nasional - Manado11 – 16 September 2011

1


BIOLOGI SEL MOLEKULER & MIKROBIOLOGI (Nilai 20)

1. (Nilai 2) Perhatikan diagram protein X dan Y di bawah ini, pada suatu area kecil di permukaan luar membran plasma.

Protein Y merupakan suatu protein immobile (tidak dapat pindah tempat) yang berikatan dengan jalinan sitoskleton tertentu di bawah membran plasma. Jika protein X diberi label fluoresense dan dilakukan percobaan fluorescence recovery after photobleaching (FRAP), suatu proses penghilangan aktivitas fluoresense dengan penembakan laser (untuk satu waktu singkat) pada area kecil membran plasma di atas dan dilanjutkan pengamatan proses recovery aktivitasnya (berfluorosensi kembali) pada interval waktu tertentu. Tentukanlah grafik yang merepresentasikan fluorosensi protein X pada area tersebut selama percobaan di atas.

2

= Protein X= Protein Y


2. (Nilai 2) Pembuatan konstruksi promoter spesifik biji (BCSP666) dilakukan dengan menggabungkan fragmen putative promoter spesifik biji dalam vektor ekspresi pBI121. Fragmen promoter BCSP666 disisipkan pada posisi downstream dari gen GUS pada vektor ekspresi tanaman pB 21 dan menggantikan posisi dari promoter CaMV35S. Hasil penggabungan antara fragmen promoter BCSP666 pada vektor ekspresi tanaman pB 21 diperoleh plasmid rekombinan pBII21-666 (Gambar 1).

Untuk mengkonfirmasi kehadiran fragmen promoter BCSP666 dilakukan pemotongan menggunakan enzim restriksi berupa HindIII dan XbaI. Sumur berapakah pada hasil elektroforegram (Gambar 2) yang menunjukkan hasil pemotongan sempurna pBI121-666 dengan HindIII dan XbaI? Beri tanda X pada pilihan di lembar jawaban.

Sumur 1 2 3 4 5Jawaban

3


3. (Nilai 2; @ 0.5) Penggunaan deterjen seperti Triton X-100 banyak dilakukan dalam proses isolasi protein membran seperti protein integral. Suatu penelitian menunjukkan bahwa terdapat dua jenis PLAP, suatu GPI-anchored protein (Glycosil phosphatidil inositol-anchored protein) yang dapat diisolasi dari sel, yaitu bentuk terlarut dan tidak terlarut pada larutan detergen triton. Untuk mengetahui bagaimana kedua bentuk ini dapat dihasilkan selama proses seluler dilakukan percobaan sebagai berikut

Sel diinkubasi dengan 35S-Methionine selama 5 menit, selanjutnya secara cepat dipindahkan ke medium yang tidak mengandung metionin radioaktif. Sel-sel yang dipindahkan ke medium baru dicuplik untuk interval waktu tertentu dan diberi perlakuan dengan larutan detergen triton. Setelah perlakuan dengan deterjen, sampel selanjutnya disentrifugasi. Supernatan (mengandung PLAP terlarut) dan pelet (mengandung PLAP tidak terlarut) diberi perlakuan immunopresipitasi dan protein hasil pengendapan selanjutnya dielektroforesis dengan SDS-PAGE. Hasil percobaan ditampilkan pada diagram di bawah ini:

Keterangan: S (supernatant), P (pellet), 0-60 menit (interval waktu pencuplikan)

Berdasarkan analisis data dan keterangan di atas tentukan manakah diantara pernyataan dibawah ini yang BENAR (B) atau SALAH (S).

Pernyataan Jawaban (B/S)I. Perbedaan bentuk PLAP yang muncul dikarenakan kedua protein

diekspresikan oleh dua gen yang berbeda II. Proses glikosilasi kemungkinan meningkatkan berat molekul

protein PLAP seperti hasil yang teramati pada interval 20-60III. Pemotongan domain transmembran pada proses sintesis protein

PLAP di RE meningkatkan keterlarutannya pada larutan detergen triton

IV. Protein PLAP disintesis di membran luar Retikulum endoplasma

4


4. (Nilai 3; @ 0.75) Replikasi dari genom mitokondria terjadi lebih kurang 1 jam di dalam sel tikus, sekitar 5% dari waktu siklus sel tersebut yaitu 20 jam. Rata-rata jumlah genom mitokondria per sel selalu konstan, artinya genom tersebut harus direplikasi rata-rata satu kali sepanjang siklus sel. Fakta ini menghasilkan suatu pertanyaan yaitu Apakah genom mitokondria direplikasi pada waktu yang acak sepanjang siklus sel atau pada tahapan tertentu seperti S phase?Untuk menjawab hal tersebut dilakukan percobaan sebagai berikut: suatu kultur sel tikus diberi perlakuan dengan 3H thymidine selama dua jam untuk melabel DNA mitokondrianya, selanjutnya dipindahkan ke medium yang mengandung thymidine non radioaktif untuk dilakukan chase pengamatan DNA mitokondria radioaktif selama waktu tertentu. Pada tahap akhir, sel ditambahkan/dipaparkan dengan 5-bromodeoxyuridine (BrdU) selama 2 jam untuk proses pelabelan. DNA yang direplikasi selama dua kali pemaparan tersebut akan bersifat radioaktif (karena mengandung 3H-thymidine) dan densitasnya tinggi (karena mengandung 5-bromodeoxyuridine). Dengan menggunakan sentrifugasi gradien densitas, fraksi berat (BrdU-radioaktif) DNA mitokondria sel tikus dipisahkan dari fraksi ringan (non BrdU- radioaktif) nya. Hasil pemisahan menunjukkan fraksi DNA mitokondria yang terlabel 3H bergeser menuju densitas yang lebih tinggi jumlahnya relatif konstan setelah perlakuan pelabelan terakhir. Data persentase DNA yang meningkat densitasnya terhadap waktu ditampilkan pada grafik di bawah ini.

Berdasarkan analisis data diatas tentukanlah mana diantara pernyataan dibawah ini yang BENAR (B) atau SALAH (S).

Pernyataan Jawaban (B/S)A Untuk mengetahui waktu replikasi DNA mitokondria (acak atau pada

tahap tertentu selama siklus sel) maka percobaan di atas harus dilakukan pada kultur sel tikus yang sinkron (synchronized cell culture)

B Data diatas menunjukkan replikasi suatu genom mitokondria terjadi secara acak selama siklus sel, akan tetapi satu mitokondria hanya akan bereplikasi satu kali selama siklus sel tikus, dan sel turunannya baru dapat bereplikasi kembali pada siklus sel berikutnya

C Data di atas menunjukkan replikasi genom mitokondria terjadi pada tahap tertentu selama siklus sel, yaitu pada fase siklus sel yang terjadi

5


di interval waktu 13-15 jamD Pergeseran DNA mitokondria berlabel radioaktif pada grafik di atas

kemungkinan dikarenakan DNA yang telah direplikasi sebelumnya (memperoleh label radioaktif) direplikasi kembali selama pelabelan BrdU meskipun waktu satu siklus sel belum selesai

5. (Nilai 3) Anda ingin mengamplifikasi suatu segment oligonukleotida sepanjang 30 pb yang diduga mengandung regulatory protein binding region. Sampel single strand (ss) oligonukleotida tersebut disintesis dan diligasikan dengan urutan 25 basa nukleotida masing-masing pada kedua ujungnya sebagai tempat penempelan primer. Setelah proses PCR diperoleh sample double strand (ds) DNA sebanyak 0.12 ngI. Jika berat sepasang nukleotida adalah 600 dalton, berapakah jumlah ds oligonukleotida yang

berhasil disintesis dari hasil PCR? Tulis dalam bentuk a x 10n. II. Berdasarkan jawaban diatas hitunglah berapa banyak siklus PCR yang berlangsung sejak

terbentuknya dsDNA pada proses PCR, jika terdapat 1000 ss oligonukleotida di awal proses PCR? (bulatkan sampai satu angka dibelakang koma)

6. (Nilai 2 ; @ 0.4) Sitoskleton merupakan kelompok protein khas eukaryotik yang berperan dalam berbagai fungsi mekanik maupun fisiologis sel. Kelompok protein ini memiliki kesamaan, yaitu bentuk polimer fungsionalnya disusun oleh monomer-monomer yang dinamis. Di bawah ini ditampilkan ilustrasi pembentukan polimer salah satu kelompok sitoskleton.

Berdasarkan ilustrasi diatas tentukanlah mana diantara pernyataan dibawah ini yang BENAR (B) atau SALAH (S).

Pernyataan Jawaban (B/S)I. Polimer sitoskeleton di atas terdiri atas dua kutub, yaitu kutub positif

dan kutub negativeII. Kutub B berpolimerisasi lebih cepat daripada kutub AIII. Jenis sitoskleton pada ilustrasi di atas dapat ditemukan sebagai

penyusun struktur flagellaIV. Polimer sitoskleton tersebut bersifat lebih stabil dibanding polimer

sitoskleton lainnyaV. Dapat ditemukan sebagai penyusun kerangka nukleus

6


7. (Nilai 1) Suatu percobaan dilakukan untuk mengurutkan fragmen pendek urutan DNA regulator menggunakan metode Automated laser-fluorescence sequencing, suatu metode pengurutan DNA automatik. Reaksi sintesis DNA dari suatu single strand template dilakukan dalam satu tabung reaksi, dengan komponen penting reaksi diantaranya sebagai berikut.

Substrat Keterangantemplate DNA (single strand) mengandung urutan DNA yang akan diurutkandNTP dATP, dTTP, dCTP, dGTPddNTP-berlabel fluorescence ddATP ( ), ddTTP ( ), ddCTP ( ), ddGTP ( )DNA polymerase mensintesis komplemen DNA templateprimer untuk memulai reaksi sintesis oleh DNA polymerase

Hasil reaksi selanjutnya dinjeksikan dalam kolom elektroforesis poliakrilamide, dan tiap larik yang muncul dideteksi dengan laser untuk mengetahui ddNTP-berlabel fluorescence apakah yang terdapat pada tiap larik tersebut. Data hasil elektroforesis setelah deteksi fluorescence ditampilkan pada diagram dibawah ini:

Berdasarkan data di atas, tentukanlah urutan double stranded DNA regulator tersebut:

5’ 3’

3’ 5’

7


8. (Nilai 2 ; @ 0.4) Kurva tumbuh sering digunakan untuk menganalisis pola pertumbuhan populasi bakteri dalam suatu kondisi tertentu. Dibawah ini ditampilkan lima jenis kurva tumbuh yang berbeda dari bakteri X.

Pasangkanlah keterangan tentang tipe medium atau kultur sel di bawah dengan tipe kurva tumbuh (A-E) yang menurut anda paling tepat.

Keterangan Jawaban (A-D)I. Sumber karbon glukosa dan fruktosaII. Penambahan agen bakteriostatikIII. Kultur sel sinkron IV. Kultur curah (bacth culture)V. Sumber nitrogen ammonium dan leucine

8


9. (Nilai 2 ; @ 0.4) Kontrol lac operon pada Eschericia coli terkait dengan aktivitas biokimia yang berbeda diantara komponen-komponen protein dan enzim sel tersebut terhadap respon kehadiran sumber karbon glukosa atau laktosa. Dibawah ini merupakan ilustrasi respon aktivitas serangkaian enzim dan protein E.coli dalam medium yang hanya mengandung glukosa dan laktosa sebagai sumber karbon.

Berdasarkan ilustrasi gambar di atas pasangkanlah pilihan dibawah ini (1-14) dengan protein/enzim atau senyawa tertentu yang terlabel pada gambar.

Enzim/protein, senyawa tertentu

1 β-Galaktosidase 8 CRP protein

2 Laktosa 9 Permease

3 Repressor 10 Adenilat siklase

4 RNA polymerase 11 Glukosa-phospat

5 cAMP 12 ATP

6 AMP 13 Phospodiesterase

7 Transasetilase 14 E-III protein

Label Jawaban (1-14)ABCDE

9


10. (Nilai 1) Ekspresi dari suatu gen dapat diatur pada berbagai tahapan. Berdasarkan grafik dibawah ini prediksilah bagaimana regulasi aktivitas enzim X diatur (tanda panah tebal menunjukkan awal induksi aktivitas).

A. Regulasi transkripsiB. modifikasi post translasiC. Rapid turnover (putaran cepat)D. Regulasi translasiE. Operon inducible

10


ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN (Nilai 15)

11. (Nilai 2) Jalur fiksasi karbon pada tumbuhan C4 dan CAM disokong oleh aktivitas PEPCase. PEPCase di "switched on" (aktif) selama malam hari pada tumbuhan CAM dan selama siang hari pada tumbuhan C4. Model kerja dari PEPCase pada tanaman C4 dan CAM ditunjukkan oleh Gambar 1. Aktivitas PEPCase diregulasi oleh kinase PEPCase (PEPCase-K).

Gambar 1. Model kerja PEPCase pada tanaman C4 dan CAMIns(1,4,5)P3 = inositol-1,4,5-trisphosphateDAG = 1,2-diacylglycerolPtdIns(4,5)P2 = phosphatidylinositol-4,5-bisphosphatePI-PLC = phosphoinositide-specific phospholipase CCa2+/CaM = Ca2+/calmodulin[Ca2+]c = konsentrasi Ca2+ sitosolik[pH]c = pH sitosolik

Borland & Taybi (2004) mengemukakan bahwa pada tumbuhan CAM, mRNA dari gen Ppck yang mengkode PEPCase-K menumpuk pada malam hari sehingga menyebabkan menumpuknya PEPCase-K dan pada akhirnya terjadi fosforilasi PEPCase (Gambar 2). Cekaman kadar garam dan kekeringan menginduksi ekspresi gen Ppc dan Ppck.

Gambar 2. Regulasi diurnal PEPCase pada tumbuhan CAMPP2A = fosfatase

Berdasarkan keterangan di atas, tentukan apakah pernyataan berikut ini Benar (B) atau Salah (S).Pernyataan Jawaban

I. Pada tanaman C4 fiksasi karbon meningkat seiring dengan peningkatan 11


pH sitosolik II. Meningkatnya aliran (efflux) malat dari vakuola akan meningkatkan

fosforilasi PEPCase oleh PEPCase-K

Untuk menjawab pertanyaan No. 17 dan 18, perhatikan gambar di bawah ini.

12. (Nilai 0,5) Berdasarkan germinasi butir polen yang terlihat pada gambar, genotipe yang dimiliki oleh sporofit adalah:

13. (Nilai 0,5; @ 0,25) Fenomena yang digambarkan pada diagram di atas merupakan bentuk a)___________. Pengaruh dari fenomena tersebut pada evolusi tumbuhan berbunga adalah b) ______________.

14. (Nilai 2 @ 0,4) Perhatikan gambar berikut ini.

Gambar kurva di atas merupakan hasil pengukuran laju fotosintesis dari dua tipe tanaman yang memiliki jalur fiksasi karbon yang berbeda. Berdasarkan kedua kurva di atas, tentukan apakah pernyataan berikut ini benar (B) atau salah (S).

Pernyataan Jawaban (B/S)I. Kedua kurva dihasilkan dari percobaan dengan intensitas cahaya

sebagai faktor pembatas

12


II. Pada titik X di kurva (A), jumlah CO2 yang dihasilkan saat respirasi sama dengan jumlah CO2 yang diserap saat fotosintesis

III. Tanaman I (plant I) memiliki jalur C3

IV. Tanaman II (plant II) memiliki jalur C4

V. Tekanan CO2 pada kurva (A) diukur pada atmosfir, sedangkan tekanan CO2 pada kurva (B) diukur pada ruang antar sel daun

15. (Nilai 2) Gambar berikut ini menunjukkan arah pembelahan pada sel-sel kambium pembuluh yang dilihat secara radial (melintang).

Sel-sel pada jaringan kambium pembuluh dapat dibedakan menjadi dua bentuk yaitu fusiform initial dan ray initial. Fusiform initial berukuran relatif besar dengan bentuk memanjang secara aksial, sedangkan ray initial berbentuk mendekati isodiametris. Berkaitan dengan arah pembelahan dan karakteristik dari sel-sel kambium tersebut, tentukan apakah pernyataan-pernyataan berikut adalah benar (B) atau salah (S).

Pernyataan Jawaban (B/S)

I. Pembelahan sel fusiform initial dan ray initial sebagian besar berlangsung secara periklinal (sejajar dengan penampang melintang)

II. Fusiform initial dari kambium tidak mengikuti aturan pembelahan sel yang umum (aturan Errera) karena tidak membelah pada dinding dari penampang minimal

III. Sel Strasburger (albuminus) dan sel tapis pada Gymnospermae dibentuk dari hasil pembelahan tangensial dan radial

IV. Sel pengantar dan tabung tapis pada Angiospermae dibentuk dari hasil pembelahan tangensial saja

16. (Nilai 2; @ 0,1) Gambar di bawah ini menunjukkan salah satu jalur perkembangan bunga pada tanaman Arabidopsis. Tanda panah menunjukkan aktivasi, sedangkan tanda martil (--I) menunjukkan represi (pencegahan ekspresi). Jalur autonom/vernalisasi pembungaan terjadi karena sinyal internal (jumlah daun) atau karena paparan suhu yang terlalu rendah.

Berdasarkan jalur perkembangan bunga pada gambar, pilihlah bagian-bagian bunga pada susunan karangan (whorl) yang akan dimiliki oleh Arabidopsis dengan mutasi dan atau perlakuan berikut ini dengan menuliskan se (sepal), pe (petal), st (stamen) atau cp (carpel) pada kolom yang sesuai. Kosongkan jika tidak ada jawaban yang tepat.

13


I. mutasi pada gen FLC (FLOWERING LOCUS C) dengan perlakuan suhu rendahII. mutasi pada gen AGAMOUS-LIKE 20 dan FLC dengan perlakuan suhu rendahIII. mutasi pada gen AP2 (APETALA 2) dengan jumlah daun tertentu tetapi tanpa perlakuan suhu

rendah IV. mutasi pada gen PI (PISTILLATA) dengan perlakuan suhu rendahV. mutasi pada gen AG (AGAMOUS) dengan perlakuan suhu rendah

Kondisi Whorl1 2 3 4

I.II.

III.IV.V.

14


17. (Nilai 2; @0,5) Perhatikan gambar berikut ini.

Berdasarkan gambar di atas, tentukan apakah pernyataan berikut ini benar (B) atau salah (S).

Pernyataan Jawaban (B/S)I. Gambar di atas merupakan hasil sayatan melintang organ batang

tanaman dikotilII. Struktur B dan C memiliki fungsi yang sama dan diturunkan dari

jaringan induk yang sama III. Berkas pembuluh pada sayatan tersebut tersusun secara bikolateralIV. Struktur D merupakan jaringan xilem primer

18. (Nilai 4) Perhatikan gambar berikut ini.

15


(A) (B)Gambar (A) menunjukkan pengaruh pemberian asam absisat (ABA) pada konsentrasi Ca2+

sitosolik dari sel penjaga stomata. Gambar (B) menunjukkan pengaruh konsentrasi ABA yang ditambahkan pada suspensi protoplas sel penjaga yang diinkubasi di bawah penyinaran sinar merah terhadap pH medium suspensi yang dimonitor dengan elektroda pH. pH awal untuk semua perlakuan pada Gambar (B) adalah sama, kurva digeser agar mudah dilihat.

a) (Nilai 2) Berdasarkan kedua gambar di atas, lengkapilah jalur pensinyalan ABA (jalur 1, 2, dan 3) pada sel penjaga dengan anak panah () untuk menunjukkan aktivasi atau dengan tanda martil (--I) untuk menunjukkan inhibisi.

b) (Nilai 2) Berdasarkan jalur pensinyalan ABA yang telah Saudara lengkapi, tentukan apakah pernyataan – pernyataan berikut ini benar (B) atau salah (S).

Pernyataan Jawaban (B/S)I. Jalur pensinyalan ini melibatkan peranan protein yang berasosiasi

dengan reseptorII. Fosfolipase C (PLC) merupakan efektor pada jalur pensinyalan ini

III. Jalur (4) menunjukkan umpan balik negative (negative feedback)IV. Meningkatnya konsentrasi inositol trifosfat (IP3) dan ribose-ADP siklik

(cADPR) akan memicu peningkatan pH sitosolik

16


17


ANATOMI DAN FISIOLOGI HEWAN (Nilai 25)

19. (Nilai 2) Dua tipe neuron (X dan Y) dari seekor hewan berhasil diisolasi. Beda potensial dari membran akson selama istirahat (tidak menghantarkan rangsang) dan grafik potensial aksi yang berlangsung ditunjukkan oleh gambar berikut ini.

Berdasarkan grafik tersebut, tentukanlah neuron yang memiliki karakteristik berikut ini.Karakteristik Neuron (X/Y)

I. Neuron dengan gradien kalium paling tinggiII. Neuron dengan gradium natrium paling tinggi

III. Neurun dengan periode refraktori paling pendekIV. Neuron dengan frekuensi potensial aksi tertinggi

20. (Nilai 1; @ 0,5) Neurotransmiter pada terminal akson berada dalam paket-paket vesikel yang disebut quantal. Andaikan pada suatu sinaps dalam sistem saraf pusat, selalu terdapat 5 vesikel (quantal) yang siap dilepaskan ketika suatu potensial aksi ditembakkan. Probabilitas dari masing-masing vesikel untuk melakukan eksositosis adalah 0,5 (50%).a) Berapakah rata-rata vesikel efektif yang dilepaskan sebagai respon dari satu stimulus yang

diberikan pada sel saraf tersebut? Bulatkan hingga satu angka di belakang koma.

b) Prediksikan frekuensi kegagalan transmisi sinaps pada sinaps ini (tidak terdapat vesikel yang dilepaskan). Bulatkan hingga tiga angka di belakang koma.

21. (Nilai 1,5) Dua strain tikus mutan (A dan B) sama-sama tidak mampu memproduksi sel T di dalam darahnya. Untuk mengetahui kerusakan dari kedua mutan dilakukan dua percobaan berikut ini.Percobaan I : Parabiosis (penggabungan aliran darah antara tikus A dan B)Percobaan II: Cangkok sumsum tulang dari tikus A ke tikus B (telah di radiasi sumsum

tulangnya)

Setelah dua minggu perlakuan dilakukan isolasi sel darah pada kedua mutan untuk mengetahui keberadaan sel T. Hasilnya ditunjukkan sebagai berikut ini (tanda + menandakan ditemukan sel T)

18


Percobaan HasilMutan A Mutan B

Percobaan I + +Percobaan II +

Berdasarkan hasil percobaan tersebut, tentukanlah:a) Mutan yang mengalami kerusakan di timus: b) Mutan yang mengalami kerusakan di sumsum tulang: c) Mutan yang kemungkinan juga tidak mampu memproduksi sel B adalah:

22. (Nilai 1) Super ovulasi merupakan suatu teknik dalam bioteknologi hewan untuk menghasilkan sel telur dalam jumlah jauh banyak dengan cara menyuntikan hormon gonadotropin ke dalam tubuh hewan. Telur dari hasil super ovulasi dapat diisolasi dan kemudian dibuahi secara in vitro. Hasil pembuahan dikultur terlebih dahulu sebelum ditransfer ke rahim induk asuh.

I. Berapa jenis hormon yang harus disuntikkan agar proses super ovulasi dapat terjadi?

II. Embrio hasil pembuahan in vitro sebaiknya ditransfer ke rahim induk asuh pada fase:A. morulaB. blastulaC. gastrulaD. neurolasiE. organogensis

23. (Nilai 2; @0,25) Diagram di bawah ini menunjukan perkembangan turunan ektoderma pada mamalia. Isilah kotak kosong pada tabel yang bersesuaian dengan diagram menggunakan istilah-istilah A-J.

19


IstilahA. Ektoderm luar (epidermal) F. MelanositB. Tabung neural G. GinjalC. Pial neural (neural crest) H. Sistem Saraf TepiD. Pituitai anterior I. Gladula sebaceaE. Neuron motoris J. Kelenjar tiroid

1 2 3 4 5 6 7 8

24. (Nilai 1,5) Janin dalam kandungan (fetus) memiliki karakteristik kardiovaskuler yang berbeda dengan orang dewasa. Hal ini terutama disebabkan oleh belum aktifnya paru-paru dan besarnya tekanan yang diperoleh oleh dada selama dalam kandungan sehingga menurunkan kemampuan paru-paru untuk mengembang. Faktor lain adalah adanya foramen ovale yang memungkinakan darah mengalir dari serambi kanan ke serambi kiri. Berikut ini dalah pernyataan yang berkaitan dengan peredaran fetus, tulis B bila pernyatan yang diberikan tepat dan S jika pernyataan yang di berikan salah.

Pernyataan Jawaban (S/B)I. Hambatan (resistensi) pembuluh darah sistem peredaran

darah pulmoner fetus lebih tinggi dari orang dewasaII. Rasio peredaran darah pulmoner dengan peredaran darah

sistemik pada fetus = 1III. Darah yang mengalir ke bilik kiri lebih besar dari darah

yang mengalir ke bilik kanan

25. (Nilai 2; @ 1) Glukosa merupakan sumber energi utama bagi sebagian besar sel-sel penyusun tubuh. Glukosa dialirkan dari sumbernya melalui darah ke seluruh sel penyusun tubuh. Terdapat dua sumber glukosa yaitu dari saluran pencernaan dan dari hati. Ketika puasa, asupan glukosa darah dari pencernaan akan berkurang dan ini menuntut pelepasan glukosa oleh hati. Hati memperoduksi glukosa darah melalui dua proses yaitu pemecahan glikogen (glikogenolisis) dan sintesis gula dari sumber non karbohidrat (glukoneogenesis). Kedua proses ini diatur secara hormonal.Ketika sumber glikogen di hati sudah menurun, maka tubuh akan mulai mengunakan lemak sebagai sumber energi. Di hati asam lemak akan di pecah melalui proses beta oksidasi menjadi asetol Co A. Asetil Co A akan diubah menjadi badan keton yang akan dialirkan melalui darah ke seluruh tubuh. Badan keton merupakan senyawa asam yang dapat mempengaruhi pH darah.

a) Dari hormon-hormon berikut ini, hormon-hormon manakah yang dapat memicu terjadinya glukoneogenesis? Beri tanda X pada kolom sebelah kanan.

Nama hormon JawabanGlukagonInsulinEpinefrinGlukocortikoid Vasopresin

20


b) pH darah merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi kemampuan dari Hb untuk mengikat O2. Jika kurva berikut ini menggambarkan kurva disosiasi O2 dari Hb orang normal, buatlah kurva disosiasi O2 dari Hb orang yang berpuasa.

26. (Nilai 1) Adanya senyawa keton di dalam darah, mengakibatkan adanya perubahan pada kondisi darah. Pada tabel berikut ini anda diberikan komponen darah yang terlibat dalam sistem buffer darah. Tulislah + jika keberadaan senyawa keton meningkatkan senyawa tersebut di dalam darah dan – jika menurunkannya.Sistem buffer menggunakan CO2

CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3-

Komponen Jawaban I. H2CO3

II. HCO3-

III. CO2

27. (Nilai 2) Pada dasarnya setiap hewan memiliki mekanisme pernafasan yang sama. Fluida yang mengandung oksigen harus masuk ke sistem pernafasan dan memcapai membran respirasi. Pada membran pernafasan fluida akan melakukan pertukaran gas (O2 dan CO2) dengan darah. Setelah terjadi pertukaran fluida akan dilepaskan kembali ke lingkungan. Jenis fluida (gas atau cair) yang memasok gas ke membran respirasi mempengaruhi 4 hal yaitu:1. Mekanisme keluar masuknya udara pada sistem pernafasan2. Energi yang dibutuhkan3. Mekanisme aliran fluida dan darah pada membran pernafasan4. Gas yang dominan berperan dalam mengatur laju pernafasan Berikut ini adalah dua data fluida yang di pergunakan sebagai sumber O2 bagi hewan

Parameter Udara AirKepadatan (Kg/L) 0.00123 0.999Viskositas (sentiPoise) 0.018 1.14Koefisien difusi O2 (cm2/detik) 2.5x10-5 0.198

21


Kandungan O2 (ml/L) 210 1-6Berikut adalah pernyataan mengenai sistem respiasi hewan akuatik. Berdasarkan data diatas, berilah tanda B jika pernyatan berikut BENAR dan S jika SALAH.

Pernyataan Jawaban (B/S)I. Hewan akuatik lebih baik memiliki aliran fluida satu arah (tepat

masuk dan keluarnya fluida melalui lubang yang berbeda) dari pada aliran fluida dua arah

II. Aliran fluida dan darah di membran pernafasan dengan sistem searah (concurent) lebih baik daripada berlawanan arah (concurent)

III. Energi yang dibutuhkan oleh hewan akuatik untuk bernafas lebih tinggi dari hewan teresterial

IV. Sistem pengaturan pernafasan hewan akuatik lebih merespon perubahan CO2 dari pada O2

28. (Nilai 2; @ 1) Cacing Dendrostomum merupakan sejenis moluska laut yang hidup dengan menguburkan diri pada pasir di dasar laut. Hewan ini memperoleh makanan dengan cara filter feeding melalui tentacles yang dijulurkan ke permukaan pasir. Hewan ini memiliki pigmen respirasi berupa hemoritrin. Hemoritrin terdapat di di dalam darah, cairan coelom (rongga tubuh), dan otonya. Oksigen yang diangkut oleh darah akan ditransfer secara difusi ke cairan homeocoel, untuk selanjutnya akan diambil oleh jaringan otot.

a) Berdasarkan keterangan di atas tentukanlah urutan nilai tekanan parsial oksigen pada 50% penjenuhan (P50) dari hemoritrin yang terletak di darah, homeocoel, dan otot. I. OtotII. DarahIII Homeocoel

b) Oksigen yang berada di lingkungan diambil melalui........ (beri tanda silang pada tabel berikut ini)

I. Kulit pada daerah tentakelII. Kulit di seluruh permukaan tubuh

29. (Nilai 2) Riganata adalah anak biologi yang penuh rasa ingin tahu dan sering melakukan penelitian mandiri untuk menjawab rasa ingin tahunya. Pada suatu hari dia melakukan penelitian mengenai fungsi ginjal dari dua jenis mamalia yang berbeda. Dalam penelitian tersebut data yang diukur adalah:1. Jumlah nefron yang menyusun ginjal2. Kepadatan mitokondria di tubulus proksimal3. Kepadatan mitokondria di loop of henle asenden4. Kepadatan mitokondria di loop of henle desenden5. Perbandingan antara area kortek dan adrenal

22

…. > …. > ….


Dari sebuah jurnal Riganata mendapat informasi bahwa kepekatan dari urin dari kedua mamalia yang dia teliti tidak sama. Untuk menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi perbedaan tersebut, sebaiknya Riganata menggunakan data-data dari……. (beri tanda X untuk pada tabel)

1 2 3 4 5

30. (Nilai 3; @ 1) Ekspresi antigen oleh sel-sel di dalam tubuh dapat dilakukan oleh dua molekul yaitu MHC I dan MHC II. Kedua jenis molekul ini hanya mampu mengekspresikan fragmen peptida yang terdapat pada antigen. MHC I berperan untuk mengekspresikan antien yang terdapat di cairan sitoplasma sedangkan MHC II berperan mengekspresikan antigen yang terdapat di cairan ekstraseluler. Sebelum dapat berikatan dengan MHC antigen harus dipecah-pecah terlebih dahulu, pemecahan antigen yang terikat MHC II terjadi di lisosom sedangkan antigen yang terikat MHC I dipecah-pecah di sitoplasma. Setelah komplek MHC-antigen terbentuk, barulah kompleks tersebut akan ekspresikan ke permukaan sel melalui proses eksositosis.

a) Berikut ini adalah beberapa jenis patogen yang dapat dipergunakan untuk mempelajari ekspresi antigen oleh MHC. Dari patogen-patogen berikut ini, patogen manakah yang dapat dipergunakan untuk mempelajari ekspresi antigen oleh kedua jenis MHC? (beri tanda silang pada tabel)

Jamur Virus Cacing Protozoa Alga

b) Pada sebuah laboratorium berhasil diciptakan dua jenis makrofag mutan. Mutan I memiliki proteosom yang tidak berfungsi sedangkan mutan II tidak mampu membentuk lisosom. Kedua kultur mutan kemudian di infeksi dengan patogen yang sesuai dengan kriteria di soal 6.1. Untuk mengetahui ekspresi antigen oleh kedua mutan digunakan antibodi monoklonal yang telah diberi zat yang dapat berpendar. Antibodi yang mengenali kompleks antigen-MHCI akan memendarkan cahaya merah sedangkan antibodi yang mengenali kompleks antigen MHCII memendarkan cahaya kuning. Jika keduanya berada pada medium yang sama akan menghasilkan cahaya jingga. Jika masing-masing kultur mutan diberikan larutan yang mengandung kedua jenis antibodi, dan kemudian dicuci untuk menghilangkan antibodi yang tidak terikat maka tentukanlah warna dari masing-masing kultur sel.

Mutan WarnaMutan IMutan II

c) Mutan manakah yang dapat dilisis oleh sel T sitotoksik?

Mutan I Mutan II

23


31. (Nilai 3) Jantung merupakan organ yang penting dalam dalam kehidupan manusia. Jantung memiliki peranan penting dalam mengatur distribusi darah ke seluruh tubuh sehingga gas dan nutrisi dapat didistribusikan dengan baik ke jaringan. Volume darah yang diinjeksikan oleh jantung per satu kali kontraksi sangat tergantung pada volume darah di ventrikel sebelum kontraksi (end diatolik volume) dan kekuatan dari kontraksi otot-otot ventrikel. Berikut ini adalah kurva siklus kontraksi dari ventrikel jantung.

a) (Nilai 2) Diketahui bahwa A merupakan siklus ventrikel dari jantung dalam keadaan normal. Isilah kolom diebelah kiri dengan S apabila pernyataan di sebelah kanan salah dan B jika pernyataan di sebelah kanan benar.

Pernyataan Jawaban (B/S)I. B dan C memiliki end diastolic volume yang lebih tinggi dari

normalII. B dan D Memiliki stroke volume yang lebih besar dari

normal

III. D menunjukan kontraksi isotonik yang lebih besar dari B

IV. Jumlah darah yang masuk pada saat diastol di kurva C lebih tinggi dari kurva A

V. C menunjukan tekanan aorta yang lebih besar dari kurva lainnya

b) (Nilai 1) Dari semua kurva diatas, pilihlah kurva yang menghasilkan tekanan darah paling rendah.

24


ETOLOGI (Nilai 5)

32. (Nilai 2) Diantara vertebrata, kemampuan ikan tipe anadromous (melakukan migrasi ke melawan arus air) adalah salah satu contoh klasik dari orientasi arah dengan menggunakan organ penciuman (olfactory). Contoh ikan yang paling populer dalam kasus ini adalah salmon. Para ahli perilaku hewan telah mengemukakan tiga hipotesis untuk menjelaskan perilaku ini, yaitu:

(a) Fish stream imprinting yang menyatakan bahwa ingatan ikan salmon berasal dari satu sumber bau yaitu bau dari aliran pada daerah tempat mereka dilahirkan

(b) Sequential imprinting yang menyatakan bahwa ikan salmon mengingat lokasi tempat mereka menetas dari telur dengan mempelajari aroma air sepanjang jalur migrasi mereka

(c) Pheromone hypotheses dimana ikan menggunakan aroma dari ikan dari spesies yang sama sebagai panduan untuk mentukan jalur migrasiHipotesis ini dibuktikan oleh beberapa penelitian, yaitu:(i) Anak salmon menandai substrat tempat mereka hidup dengan menggunakan kotoran

mereka. Pada saat anak-anak salmon ini diberikan pilihan, mereka akan lebih memilih aroma dari strain mereka akan tetapi dapat juga tertarik kepada aroma dari strain lain. Salmon sendiri hanya bereaksi dengan bau ini pada musim migrasi (Stabell, 1987)

(ii) Salmon Atlantik dewasa yang ditaruh pada kolam air bersih akan menarik salmon atlantik lain untuk memasuki kolam tersebut.

(iii)

Cat. M adalah morpholine dan PA adalah Phenylethyl alcohol

(iv)Anak ikan salmon atlantik bila dipindahkan ke laut dari aliran rumah mereka, di Norwegia, akan memasuki banyak aliran sungai sepanjang pantai Norwegia dan tidak kembali ke aliran tempat mereka menetas (Hansen dkk., 1987)

Berdasarkan pernyataan di atas, tentukanlah pasangan yang tepat antara hipotesis dan hasil penelitian yang mendukungnya.A. (a) dan (iv); (b) dan (ii), (c) dan (i)B. (a) dan (iii), (b) dan (iv) (i), (c) dan (ii)C. (a) dan (iii) (i), (b) dan (iv), (c) dan (ii)D. (a) dan (iii), (b) dan (iv), (c) dan (i) (ii)

25


33. (Nilai 1) Grafik di samping menunjukkan rata-rata waktu yang dihabiskan oleh seekor kambing yang merumput (bulatan hitam) dan instirahat (bulatan putih) pada padang rumput liar. HA menunjukkan jumlah makanan yang tersedia pada daerah tempat mereka merumput.

Berdasarkan data pada grafik, manakah pernyataan berikut yang paling TEPAT?A. Tidak terdapat perbedaan antara waktu merumput dan beristirahatB. Perbedaan jumlah makanan yang tersedia tidak mempengaruhi perilaku dari kambingC. Kambing akan lebih banyak beristirahat pada saat makanan kurangD. Kambing akan lebih banyak makan pada saat makanan melimpahE. Kambing akan mengurangi waktu istirahat pada saat makanan minim

34. (Nilai 1) Pada dunia laba-laba, laba-laba kecil umumnya menjadi mangsa dari laba-laba yang lebih besar. Salah satu laba-laba yang menjadi mangsa favorit adalah ”harvestman” (Opiliones). Beberapa penelitian terdahulu menunjukkan bahwa laba-laba ini telah mengembangkan berbagai metoda untuk mempertahankan diri, seperti melarikan diri, pura-pura mati, dan menyemprotkan air yang telah dicampur senyawa tertentu yang dihasilkan oleh kelenjar tertentu di dekat mulutnya. Pada tahun 2011, Souza dan Willemart mempublikasikan hasil penelitian mereka tentang sistem pertahanan tubuh pada laba-laba. Hasil penelitian mereka disederhanakan dalam bentuk grafik di bawah

26


Berdasarkan data di atas, manakah pernyataan yang SALAH?A. Pemangsa lebih memilih mangsa lain dibandingkan harvestmanB. Jangkrik tidak memiliki sistem pertahanan tubuh yang lebih baik dibandingkan harvestman

dalam menghadapi pemangsaC. Kelenjar berperan besar dalam sistem pertahanan tubuh pada harvestmanD. Pemangsa langsung tidak memangsa harvestman pada saat mereka menyentuh dan

mengetahui kelenjar pertahanan aktif

35. (Nilai 1) Protomognathus americanus adalah salah satu jenis semut yang unik karena memiliki sifat untuk mengambil pupa dari semut Temnothorax sebagai bakal budak untuk bekerja pada koloni mereka. Dalam proses pencarian sumber koloni Temnothorax yang potensial untuk diserang, scout dari koloni P. Americanus aktif mencari dan memiliki resiko tinggi untuk diserang oleh semut penjaga dari koloni Temnothorax. Untuk mengetahui pola dari penentuan kondisi koloni Temnothorax yang akan diserang, maka dilakukan pengamatan pada perilaku semut ini. Hasil pengamatan disajikan pada grafik di bawah ini (cat. NS berarti tidak signifikan secara statistik)

Berdasarkan grafik di atas, manakah pernyataan yang BENAR?A. Semut scout menentukan koloni yang akan diserang berdasarkan jumlah pupa yang ada pada

koloni sebab mereka dapat masuk ke dalam koloniB. Semut scout secara signifikan memilih koloni dengan jumlah pekerja lebih banyak karena P.

americanus memerlukan pekerja tersebut sebagai budakC. Semut scout secara signifikan lebih memilih koloni dengan jumlah pekerja lebih sedikit dan

pupa lebih banyak karena lebih menguntungkanD. Semut scout secara signifikan lebih memilih koloni dengan jumlah pekerja lebih banyak

karena identik dengan jumlah pupa yang lebih besarE. Semut scout tidak memiliki preferensi yang nyata, mereka hanya memilih secara acak.

27


GENETIKA & EVOLUSI (Nilai 20)

36. (Nilai 2; @ 0,5) Enam mutasi berbeda diketahui terjadi pada 3 gen non-alel. Berdasarkan uji fungsi alel dimana mutan-mutan tersebut disilangkan satu sama lain, dihasilkan data sebagai berikut.

1 2 3 4 5 6

1 - + + - + +

2 - + + + -

3 - + - +

4 - + +

5 - +

6 -

Keterangan: + = wild type ; - = mutan

Berdasarkan data yang ditampilkan di atas, tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)

Pernyataan Jawaban (B/S)I. 1 dan 2 terjadi pada gen yang samaII. 2 dan 6 terjadi pada gen yang samaIII. 1, 4 dan 5 terjadi pada gen yang sama IV. 3 dan 5 terjadi pada gen yang sama

37. (Nilai 2; @ 1) Pada sebuah eksperimen, E. coli diinfeksi dengan dua strain bakteriofage T4: strain mutan untuk rapid lysis (r), minute (m), dan turbid (tu) dan wild type (+) untuk ketiga gene tersebut. Produk dari reaksi lisis dari infeksi campuran dari strain tersebut di tumbuhkan di cawan petri dan diklasifikasikan sebagai berikut

Genotipe Jumlah plaquer m tu 3467

r+ m+ tu+ 3729r m tu+ 853r+ m tu 162

r+ m tu+ 520r m+ tu 474

r m+ tu+ 172r+ m+ tu 965

Berdasarkan data di atas jawablah pertanyaan berikut.A. Gen manakah yang jaraknya paling dekat dengan gen r? B. Sebagai akibat dari tautan, gen manakah yang posisinya terletak/diapit oleh 2 gen lainnya?

28


38. (Nilai 1,5 ; @ 0,5) Dua strain berbeda Aspergillus nidulans (haploid fungi) diisolasi untuk sebuah percobaan. Umumnya, wild-type Aspergillus berwarna hijau akibat produksi pigmen berwarna hijau pada sporanya. Akan tetapi, salah satu dari kedua strain itu menghasilkan spora mutan berwarna putih (w) dan strain lainnya menghasilkan spora mutan berwarna kuning (y). Jalur metabolisme spesifik untuk pigmen tersebut sebagai berikut:Senyawa tak berwarna pigmen kuning pigmen hijau

Inti sel dari kedua galur tersebut dapat difusi ke dalam sitoplasma yang sama dengan cara mencampur kedua galur dan ditumbuhkan pada medium tertentu. Hasil fusi (proses penggabungan) pada fungi ini disebut heterokarion. Berdasarkan data tersebut tentukan kemungkinan WARNA yang dihasilkan dari heterokarion berikut ini.A. w+ y dan w y B. w y+ dan w y+ C. w y+ dan w+ y

39. (Nilai 2) Berikut ini adalah perbandingan-perbandingan fenotip yang mungkin muncul pada suatu hasil tes penyilangan dari pewarisan dua sifat berbeda atau lebih.

I. 1:1II. 4:1:1:4III. 9:9:9:9:1:1:1:1IV. 1:1:1:1

Berdasarkan data di atas pilihlah pola yang tepat untuk setiap pernyataan berikut ini

Pernyataan PolaI. Dua gen yang terletak pada kromosom yang sama dengan

jarak 60 map unitII. Tiga gen, dengan dua gen terletak pada kromosom yang

samaIII. Dua gen terpaut dengan persentase rekombinan20%IV. Tiga gen terletak pada kromosom yang sama

40. (Nilai 2) Pada populasi tanaman X terdapat dua tipe warna bunga yaitu merah dan putih. Seorang ilmuwan mencoba melakukan persilangan untuk mengetahui karakter pewarisan sifat dari bunga tersebut. Persilangan bunga merah galur murni dengan bunga putih galur murni menghasilkan keturunan 100% berbunga merah. F1 ini kemudian di tescross dan menghasilkan 100 biji. Semua biji tumbuh menjadi tanaman dewasa. Setelah semua tanaman berbunga, 35 tanaman memiliki bunga merah dan sisanya adalah bunga putih. Berdasarkan keterangan tersebut, beri tanda silang (x) pada kolom yang tepat untuk menyatakan apakah pernyataan yang diberikan benar atau salah berkaitan dengan pewarisan sifat bunga pada tanaman X.

Pernyataan Jawaban (B/S) I. Minimal terdapat 3 lokus yang mengatur pewarisan warna bunga

pada tanaman XII. Hanya terdapat satu genotip untuk bunga berwarna putihIII. Terjadi krosing over selama pembentukan gamet di F1

29


IV. Terjadi penyimpangan hukum mendel pada pewarisan warna bunga

41. (Nilai 2,5) Anda meneliti regulasi genetik pembentukan otot selama perkembangan tikus. Otot jantung dan otot rangka memiliki beberapa perbedaan pada protein struktural utama. Sebagai contoh, protein yang disebut p78 (memiliki berat 78 kDa) pada otot rangka tidak ditemukan pada otot jantung, dan pada otot ini (jantung) fungsi p78 digantikan oleh protein yang lebih besar (p80). Di bawah ini adalah hasil Northern Blot. Sampel RNA berasal dari sel otot rangka dan p78 cDNA yang telah diberi label dipergunakan sebagai penanda (probe). Sampel RNA diambil dari dua lokasi yang berbeda, yaitu inti dan sitoplasma.

a) (Nilai 1) Berdasarkan hasil Nortern Blot tersebut tentukanlah sumur yang mengandung sample dari Inti! (beri tanda silang pada tabel)

Sumur 1 Sumur 2

b) (Nilai 1,5) Tentukan banyaknya intron dan panjang total dari intron yang mengkode protein p78.

Jumlah intron Panjang total intron (pb)

42. (Nilai 4 @ 2) Sindrom Rett merupakan kelainan perkembangan otak yang disebabkan oleh mutasi pada gen MECP2. Gen ini terletak pada kromosom X dan alel mutan (XR) bersifat dominan. Pada awalnya, populasi ini tidak berada dalam kesetimbangan Hardy-Weinberg. Frekuensi alel sindrom Rett adalah 0,2 pada wanita dan 0,6 pada pria. Populasi ini kemudian melakukan perkawinan acak. a) Pada generasi pertama, tentukan proporsi keturunan wanita dan pria yang akan

menderita sindrom Rett.

Keturunan ProporsiWanita

Pria

30


b) Tentukan frekuensi yang baru dari setiap alel pada wanita dan pria pada populasi dari pertanyaan (IV).

Alel FrekuensiXR wanitaXr wanitaXR priaXr pria

43. (Nilai 2; @ 1 ) Berat biji pada suatu spesies tumbuhan ditentukan oleh pasangan alel pada dua lokus (a+ a- dan b- b+) yang bersifat saling memperkuat dan seimbang pada efek yang ditimbulkan pada fenotip. Tumbuhan dengan genotip a-a-b-b- memiliki biji dengan berat rata-rata 1 gram, sementara tumbuhan dengan genotip a+a+b+b+ memiliki biji dengan berat rata-rata 3,4 gram. Pada suatu percobaan tumbuhan dengan genotip a-a-b-b- disilangkan dengan tumbuhan dengan genotip a+a+b+b+

a) Bagaimana prediksi dari berat biji dari keturunan F1 yang dihasilkan dari proses persilangan ini?

b) Jika keturunan F1 disilangkan kembali sesama mereka, berapa proporsi biji dengan berat lebih dari 1 gram dan kurang dari 2,5 gram yang dihasilkan pada F2? Tulis dalam bentuk pecahan biasa.

44. (Nilai 2; @1) Genomic imprinting merupakan salah satu fenomena epigenetik dimana penurunan sifat suatu gen tidak hanya dipengaruhi kehadiran gen tersebut tapi juga darimana gen berasal (dari ayah/ibu). Perhatikan silsilah keluarga di bawah ini.

Pedigree di atas menunjukkan penurunan sifat suatu kelainan yang dipengaruhi oleh imprinting genomik. Individu yang menderita kelainan (warna hitam) adalah heterozigot untuk delesi suatu gen autosom. Mereka memiliki satu kopi gen yang inaktif, sedangkan kopi gen yang lain pada kromosom homolog terdelesi. Simbol dot/titik menunjukkan individu tersebut membawa lokus yang terdelesi, tapi tidak menampilkan fenotip kelainan.

a) Berdasarkan keterangan di atas tentukanlah bagaimana mode penurunan sifat gen tersebut (beri tanda “X” pada jawaban anda)

Maternal imprinted Paternal imprinted

31


b) Jika individu V-4 menikah dengan V-11, berapa persen peluang mereka memiliki anak dengan fenotipe kelainan (anak dengan dua kopi gen terdelesi juga memiliki fenotipe kelainan)?

32


EKOLOGI (Nilai 10)

45. (Nilai 2 ; @ 0,2) Ekosistem persawahan adalah ekosistem buatan manusia yang menyediakan habitat bagi banyak hewan-hewan akuatik, termasuk di antaranya adalah larva nyamuk. Pada ekosistem ini, larva nyamuk mengkonsumsi fitoplankton yang terdapat dalam jumlah besar. Dalam sebuah survey terhadap larva nyamuk dan fitoplankton yang dilakukan pada fasa akuatik dari ekosistem pesawahan selama 4 bulan (April - Juli), didapatkan data klorofil a, spesies Anopheles (An.) dan Culex (Cx.) sebagai berikut

Berdasarkan gambar di atas, isilah pernyataan-pernyataan di bawah ini dengan B apabila pernyataan BENAR dan S apabila pernyataan SALAH.

Pernyataan B/S1 An. sinensis merupakan spesies yang menyukai habitat dengan intensitas cahaya

tinggi2 Cx. orientalis cenderung dapat bertahan hidup di sepanjang masa tanam3 An. koreicus merupakan spesies yang menyukai habitat dengan intensitas

cahaya yang rendah4 Cx pseudovishnui dan An. sinensis menempati relung ekologis yang sama5 Cx. orientalis dan An. sinensis menempati relung ekologis yang sama6 Klorofil a merupakan indikator kehadiran produsen primer pada ekosistem

tersebut7 Kenaikan Klorofil a pada awal masa tanam disebabkan oleh intensitas cahaya

yang tinggi8 Penurunan Klorofil a pada akhir tahapan kultivasi padi hanya disebabkan oleh

semakin banyaknya spesies nyamuk yang ditemukan9 Peningkatan biomassa tanaman padi berhubungan dengan kelimpahan spesies

larva nyamuk10 Semua larva nyamuk memiliki fotoreseptor, sehingga memiliki sensitivitas

yang sama terhadap stimulus cahaya

33


46. (Nilai 2 ; @ 0,4) Berikut ini faktor yang mempengaruhi dinamika populasi serangga, yaitu:a. Faktor perfectly density dependent b. Faktor imperfectly density independentc. Faktor density independent

Beberapa pernyataan berikut ini merupakan populasi suatu spesies yang dipengaruhi oleh faktor diatas. Cocokanlah faktor diatas dengan pernyataan di bawah ini (jawaban dapat lebih dari 1 faktor)

I. Populasi Dendroctonus frontalis (scolitidae ; Coleoptera) di Texas mengalami kompetisi interspesies dalam mendapatkan sumber makanan.

II. Kumbang Rodolia cardinalis (Concinellidae ; Coleoptera) menyerang hama Icerya purchasi

III. Delphacodes kuscheli (Cicadelidae ; Coleoptera) mengalami peningkatan populasi yang pesat antara musim semi menuju musim panas.

IV. Populasi Periplanetta americana (Blatidae) meningkat karena banyaknya sumber makanan dari sampah, lingkungan yang lembab, dan tidak adanya pengendalian hama menggunakan pestisida.

V. Bacillus popilliae menjadi mikroorganisme patogen pada kumbang jepang, Popillia japonica

Interaksi Faktor yang mempengaruhi

IIIIIIIVV

47. (Nilai 3; @ 0,2) Dalam suatu ekosistem, banyak sekali dijumpai interaksi interspesifik. Interaksi interspesifik tersebut dipengaruhi oleh senyawa allelokimia. Contoh interaksi tersebut diantaranya seperti di bawah ini :

I. Senyawa yang mudah menguap (volatile) pada bunga memberikan keuntungan untuk menarik pollinator dan memberikan nutrisi bagi pollinator sendiri.

II. Suatu tanaman yang mengalami serangan dari serangga herbivora mengeluarkan atraktan penarik predator.

III. Belalang mengeluarkan isi perut (regurgitasi) kepada predatornya dengan tujuan menghindari serangan predator.

IV. Tanaman pinus yang mengalami serangan dari pioneer serangga scolitidae mengeluarkan senyawa kimia yang dapat menarik spesies serangga Scolitidae lainnya

V. Salah satu varietas kacang-kacangan mengeluarkan senyawa yang berlendir dan menyebabkan larva dari serangga Coccinellidae jatuh dan tidak dapat memakan aphid.

Tunjukanlah di tabel dibawah ini, apakah spesies yang mengeluarkan senyawa allelokimia dan spesies yang menerima senyawa allelokimia teribat dalam interaksi yang :

menguntungkan (+),merugikan (–),tak berpengaruh (0).

34


Identifikasi juga dengan tipe senyawa allelokimia (A-D) berikut ini sesuai dengan jenis interaksi I-V. Pilihan dapat digunakan lebih dari satu kali.A) AllomoneB) SynomoneC) AntimoneD) Kairomone

Interaksi Tipe senyawa allelokimia

Organisme yang mengeluarkan senyawa

allelokimia

Organisme yang menerima senyawa

allelokimiaIIIIIIIVV

48. (Nilai 2) Air merupakan salah satu komponen penting bagi makhluk hidup dan menjadi habitat berbagai jenis makhluk hidup. Habitat air sendiri terbagi menjadi dua, yaitu lotik (air yang mengalir) dan letik (air tidak mengalir). Selain tipe aliran, habitat air juga terbagi menjadi habitat permanen dan habitat tidak permanen. Kedua sifat dari habitat air ini menjadi komponen penting bagi makhluk hidup dalam pemilihan habita. Dari segala jenis makhluk hidup yang ada, serangga merupakan makhluk hidup yang memiliki diversitas makanan dan habitat yang paling tinggi. Berikut adalah sebaran dari beberapa ordo serangga pada habitat perairan

35


Garis tebal menunjukkan jumlah kehadiran: semakin tebal garis, semakin tinggi jumlah kehadirannya. Garis putus-putus menandakan bahwa ordo tersebut hadir tetapi dalam jumlah yang tidak signifikan.Berdasarkan grafik di atas, maka tentukan apakah pernyataan di bawah ini benar (B) atau salah (S).

Pernyataan Jawaban (B/S)I. Habitat perairan yang bersifat sementara mampu mendukung

jumlah taksa yang sama dengan habitat perairan yang bersifat permanen

II. Plecoptera lebih teradaptasi untuk menghadapi kekeringan pada habitat perairan yang mengalir

III. Coleoptera yang merupakan kelompok serangga paling melimpah memiliki kemampuan yang sama dalam menempati habitat perairan sementara yang mengalir dan tidak mengalir

IV. Secara garis besar, hampir seluruh ordo serangga yang umum ditemukan pada pada habitat perairan sementara yang mengalir juga umum ditemukan pada habitat perairan sementara yang tidak mengalir

49. (Nilai 1 ; @ 0,25) Gambar di bawah menunjukkan hubungan antara paus pembunuh, sea otter, sea urchin, dan kelp pada suatu komunitas alami. Berdasarkan informasi pada gambar tersebut, tentukan apakah pernyataan di bawah ini benar atau salah.

36


Pernyataan Jawaban (B/S)I. Paus pembunuh adalah spesies kunci pada komunitas ini sebab mereka

adalah puncak sebagaimana manusia yang umumnya menjadi spesies kunci pada berbagai komunitas alami

II. Kelimpahan kelp tergantung kepada populasi dari sea otter III. Sea otter memiliki fungsi paling tidak signifikan dibandingkan spesies

lain pada komunitas ini IV. Kelimpahan sea urchin ditentukan keberhasilan paus pembunuh dalam

memburu sea otter

37


BIOSISTEMATIK (Nilai 5)

50. (Nilai 1) Pohon filogenetik di bawah ini menunjukkan hubungan kekerabatan ‘icefish’ dari Antartika dengan beberapa ikan sejenisnya. ‘icefish’ adalah semua spesies ikan seperti yang tercantum pada pohon filogenetik di bawah ini, yang tidak memiliki hemoglobin dan hanya memiliki darah yang bening. Beberapa ‘icefish’ juga tidak memiliki myoglobin, yang biasanya ditemukan pada sel-sel otot, karena myoglobin kehilangan fungsinya akibat mutasi. Sebagai tambahan, ‘icefish’ dan kerabatnya memiliki glikoprotein anti beku untuk menghentikan pembentukan kristal es pada jaringan tubuhnya. Di bagian kanan dari pohon filogenetik di bawah ini ditunjukkan apakah masing-masing spesies memiliki atau tidak memiliki hemoglobin, myoglobin dan glikoprotein antibeku.

Kesimpulan apa yang dapat kalian ambil dari pohon filogenetik ini? Berikan tanda “+” pada jawaban yang benar dan tanda “-“ pada jawaban yang salah pada table di bawah ini.

Pernyataan Jawaban (+/-)

A. Glikoprotein antibeku berasal dari ‘icefish clade’ (cabang evolusi yang terdiri dari tetua dan seluruh turunannya) yang relatif baru

B. Glikoprotein anti beku diperlukan sebelum ‘icefish’ kehilangan hemoglobin

C. Hilangnya hemoglobin dari tubuh ‘icefish’ merupakan karakter yang muncul lebih belakangan dibandingkan dengan hilangnya myoglobin.

38


D. Karena myoglobin dapat menggantikan fungsi hemoglobin, maka ‘icefish’ tidak perlu memiliki hemoglobin

E. Myoglobin hilang secara berulang kali pada ‘icefish clade’

Perhatikan gambar di bawah ini untuk menjawab pertanyaan No. 51-53.

51. (Nilai 1; @ 0,2)Tentukan posisi sistematika hewan berikut ini dengan memberi nomor yang sesuai dengan daftar di bawah

1 – Invertebrata;2 – Arthropoda;3 – Echinodermata;4 – Mollusca;5 – Fungi;6 – Chilopoda;7 – Insecta;8 – melanogaster; 9 – Plantae;

10 – Apis;

11 – Gastropoda;12 – Annelida;13 – Protozoa;14 – Viviparus15 – Odonata16 – Animalia;17 – Arachnida;18 – Cnidaria;19 – Diptera;20 – fabae;

21 – Drosophila;22 – Aphis;23 – Leptinotarsa;24 – Coleoptera;25 – maculipennis;26 – Oligochaeta;27 – Lepidoptera;28 – Anopheles;29 – Locusta;30 – Libelulla.

KingdomFilum:Klas :Ordo:Genus:

52. (Nilai 0,5) Buatlah urutan dari bagian struktur kaki serangga ini dimulai dari distal dengan tubuhА.Femur В.Tibia С.Trokanter D.Koksa E.Tarsus

39


53. (Nilai 0,5) Berikanlah tanda “+” pada organ dari organisme berikut ini yang homolog dan tanda “-“ pada organ yang tidak homolog dengan sayap serangga di atas.

Organ Serangga Jawaban (+/-)A. sayap burung kakak tuaB. sayap kelelawarC. sirip dada (pektoral) ikanD. elitra kumbang kentangE. kaki depan katak

54. (Nilai 2) Perhatikan Matriks Kesamaan (%) berikut ini. Lengkapilah dendrogram yang menggambarkan kekerabatan kedelapan spesies organisme di bawah ini dengan mengisi tabel yang disediakan dengan a-h sehingga posisi setiap sepesies menjadi tepat.

MATRIKS KESAMAAN (%)

Sp2 18Sp3 30 37Sp4 13 86 44Sp5 53 30 44 24Sp6 63 24 24 18 44Sp7 18 73 53 75 30 13Sp8 15 28 28 35 28 28 35

Sp1 Sp2 Sp3 Sp4 Sp5 Sp6 Sp7

DENDROGRAM

a b c d e f g h

KE

SA

MA

AN

(%)

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

40


Taksa Posisi (a-h)

Sp. 1

Sp. 2

Sp. 3

Sp. 4

Sp. 5

Sp. 6

Sp. 7

Sp. 8

41

BIOLOGI SEL MOLEKULER & MIKROBIOLOGI - …olimpiade.psma.kemdikbud.go.id/index/SOAL/SOAL...

Documents

Transcript of BIOLOGI SEL MOLEKULER & MIKROBIOLOGI - …olimpiade.psma.kemdikbud.go.id/index/SOAL/SOAL...