Nama : ONICIUS TUA SIREGAR

NPM : 150510110009

Mata Kuliah : Bioteknologi Pertanian II

A. General Biotechnology

1. What is biotechnology? What are the achievements of biotechnology?

Jawab :

- Bioteknologi yaitu ilmu yang mempelajari mengenai bagaimana cara memanfaatkan makhluk

hidup seprti jamur,bakteri,virus dan yang lainnya yang dapat dimanfaatkan oleh banyak orang

dalam hal untuk meningkatakan produksi barang dan jasa. Dalam bidang pertanian yaitu kompos

bioaktif, biofertilizers, dan agen biokontrol. Untuk dalam bidang produksi pangan yaitu, tempe,

oncom, kecap, keju, yoghurt, minuman beralkohol, dan roti.

- Keunggulan nya itu sendiri untuk memperoleh varietas unggul , produksi tinggi , tahan hama ,

patogen , dan herbisida.

2. Write a short note on the global impact of biotechnology.

Jawab :

Dampak positif bioteknologi yaitu :

- Peningkatan produksi dan kualitas pangan, peningkatan kesehatan dan penyedia bahan bakar

alternatif.

Dampak negatifnya bioteknologi yaitu :

- Rusaknya ekosistem karna beberapa jenis produk tanaman transgenik terbukti dapat

menurunkan jumlah spesies yang ada di alam ini karna ia tidak lagi memakan tanaman yang di

transgenikan.

- Hilangnya beberapa jenis hewan dan tumbuhan tertentu, dengan adanya bioteknologi maka

hanya tanaman dan hewan yang berkualitas bagus saja yang akan di kembangkan.

- Dapat menyebabkan alegeri karna tidak semua orang cocok dengan gen asing yang di masukan

ke dalam tuhunya. Dari maka itu perlu berhati-hati dalam mengkonsumsi produk bioteknologi.

3. What is the difference between the traditional biotechnology and modern biotechnology?

Jawab :

- Bioteknologi konvensional yaitu penerapan teknik-teknik biologi, biokimia atau rekayasa

masih sangat terbatas sehingga belum mencapai aras rekayasa molekular yang terarah sehingga

belum dapat sepenuhnya dikendalikan. Bioteknologi tradisional ini relatif murah, teknologinya

relatif sederhana, dan pengaruh jangka panjang jangka panjang umumnya sudah diketahui karena

sistemnya duudah mapan.

- Bioteknologi modern yaitu penerapan teknik-teknik biologi, biokimia atau rekayasa yang

sudah jauh lebih terarah sehingga hasilnya dapat lebih, atau bahkan sepenuhnya dapat

dikendalikan, dapat mengatasi kendala ketidaksesuaian genetik, hasil dapat diperhitungkan,

dapat menghasilkan jasad baru dengan sifat baru yang tidak ada pada jasad alami, dapat

memperpendek jangka waktu pengembangan galur tanaman baru dan dapat meningkatkan

kualiyas dan mengatasi kendala alam dalam sistem budidaya tanaman.

B. Biotechnology and Agriculture

1. Write a note on ‘transgenic breeding strategies and molecular markers’.

Jawab :

- Pada dasarnya strategi pemuliaan tanman adalah kemampuan merakit atau merancang

suatu varietas baru yang mempunyai keunggulan secara actor dalam produksi yang diberikan,

termasuk komponen-komponen yang mempengaruhi produksi tersebut. Ada pun actor-faktor

dalam straregi pemuliaan yaitu: Pengolahan tanaman, pemilihan Breeding Materials, pengenalan

pola atau metode pemuliaan yang di pilih, Pengolahan.

- jenis-jenis penanda baru yang potensial dan dapat membantu pemuliaan tanaman,

misalnya penanda DNA dan penanda izozim. Adapun penanda DNA yang telah dikenal antara

lain Restriction Fragment Length polymorphism (RFLP), Random amplified polymorphsm

DNA (RAPD) dan Amplified Fragment Length polymorphism (AFLP). Perbedaan yang

mendasar antara metode penanda DNA dengan izozim adalah pada tingkat pendeteksiannya.

Pada metode penanda DNA, yaitu penanda RFLP, RAPD atau AFLP adalah mengungkapkan

perbedaan tingkat molekul DNA baik pada daerah penyandi maupun bukan penyandi, sedangkan

penanda izozim adalah mengungkapkan produk ekspresi gen.

2. What are the advantages of using molecular markers in plant breeding selection over

morphological and biochemical markers?

Jawab :

- Penanda morfologi adalah penanda yang berdasarkan organ-organ tanaman yangmudah

diamati. Namun demikian, penanda ini memiliki kelemahan-kelemahan antara lain sifat

penurunan yang dominan atau resesif, dipengaruhi oleh kondisi lingkungan dan mempunyai

tingkat keragaman (polimorfisme) rendah serta jumlah yang sedikit.

a. Dapat meningkatkan keragaman genetik tanaman .

b. Dapat menentukan genetik tanaman dengan penanda molekuler.

c. Dapat menghasilkan sejumlah besar tanaman klon dari sejumlah kecil jaringanawal.

d. Dapat menyeleksi klon yang bebas dari penyakit dan virus.

e. Mendapatkan sumber ketahanan terhadap penyakit dan cekaman lingkungan yang tak

menguntungkan dan lain lain.

3. Describe the various techniques utilized for introducing foreign DNA into plant cells.

Jawab :

1). Melakukan skuensing pada DNA untuk gen yang akan diubah diidentifikasi dan diperoleh

dari organisme donor (bakteri). Skuensing ini dapat dilakukan dengan mengacu pada informasi

yang diketahui berkaitan dengan urutan dari gen yang akan dipilih.Selanjutnya diikuti dengan

pemindahan gen dari organisme donor.

2). Gen yang diinginkan dikeluarkan dari organisme donor melalui penggunaan enzim spesifik

yang dikenal sebagai enzim restriksi.

3). Gen yang diinginkan kemudian dipolimer melalaui polimerase chain reaction (PCR), yaitu

metode untuk memperkuat DNA dan menghasilkan sejumlah gen yang bisa diterapkan.

4). Setelah diperoleh, ada beberapa cara untuk mentransfer gen donor ke dalam sel organisme

target. Pada beras, digunakan proses yang lebih canggih. Pada proses elektroporasi ini, dimana

enzim khusus pendenaturasi dinding sel melepaskan dinding sel dari selnya. Kemudian sel-sel

akan menjadi protoplas, yaitu sel-sel tumbuhan yang dilucut dinding selnya tetapi masih dilapisi

membran selular. Tahap elektroporasi berikutnya, yaitu dikejutkan dengan listrik tegangan tinggi

melalui larutan yang mengandung protoplas. Kejutan listrik ini menyebabkan membran untuk

sementara tidak stabil dengan membentuk pori-pori kecil. Melalui pori-pori sementara ini, DNA

gen donor dapat disuntikkan. DNA diinjeksikan dalam bentuk transfer plasmid yang dipindahkan

ke kromosom dan menjadi satu dalam DNA tanaman. Tidak lama setelah pemberian kejutan

listrik dan injeksi, sel membran terbentuk kembali. Dinding sel juga terbentuk kembali melalui

proses pembalikan.

5). Sel-sel yang baru saja diubah tersebut kemudian dikultur untuk menghasilkan jenis sel yang

unik yang membentuk organisme.

Jawab :

Metode shotgun merupakan salah satu metode yang paling sering digunakan dalam sekuensi

DNA skala besar. Besar yang disebutkan di sini mengacu pada jumlah pasang basa yang lebih

dari 1000 pb. Metode shotgun memang sudah sering digunakan dalam sekuensing genom bakteri

sederhana Pendekatan acak metode Sanger dikenal juga sebagai metode shotgun karena

prosesnya tidak ada kendali atas wilayah yang diurutkan. DNA genom secara acak

terfragmentasi menjadi potongan kecil, biasanya dari 2 hingga 3 kb. Fragmen-fragmen itu

kemudian dimasukkan ke dalam vektor yang direplikasi dalam kultur bakteri. Beberapa hasil

amplifikasi yang positif diambil dan DNA secara ekstensif disekuensing. Karena sifat yang acak

inilah urutan yang dihasilkan tumpang tindih di banyak daerah. Untuk penyelarasannya ada

proses yang disebut dengan urutan perakitan. Metode ini memiliki kelebihan antara lain sudah

mapan dengan tersedianya vektor kloning yand sudah dioptimalkan, primer fluoresen universal,

dan perangkat lunak untuk dasar dan urutan perakitan

6). Sel-sel yang dihasilkan kemudian dipindahkan ke dalam lingkungan pertumbuhan biasa di

mana gen baru akan diekspresikan ( Bromley, no date ).

4. Mention the name of gene (s) for creating the following traits in transgenic crops:

Jawab :

a) Herbicide tolerance,

b) Abiotic stress,

c) Insect resistancem,

d) Virus resistance,

e) ‘Golden Rice’.

5. What is genome sequencing project? Name any two organisms whose genome have been

sequenced completely.

Apa proyek sekuensing genom? Nama dua organisme yang genom telah diurutkan sepenuhnya.

Jawab :

Sekuensing DNA atau pengurutan DNA adalah proses atau teknik penentuan

urutan basa nukleotida pada suatu molekul DNA. Urutan tersebut dikenal sebagai sekuens DNA,

yang merupakan informasi paling mendasar suatu gen atau genom karena mengandung instruksi

yang dibutuhkan untuk pembentukan tubuh makhluk hidup. Sekuensing DNA dapat

dimanfaatkan untuk menentukan identitas maupun fungsi gen atau fragmen DNA lainnya dengan

cara membandingkan sekuens-nya dengan sekuens DNA lain yang sudah diketahui. Teknik ini

digunakan dalam riset dasar biologi maupun berbagai bidang terapan

seperti kedokteran, bioteknologi, forensik, dan antropologi.

6. Discuss in detail different types of molecular markers used in genome mapping.

Membahas secara rinci berbagai jenis penanda molekuler yang digunakan dalam pemetaan

genom

Jawab :

Dalam metode ini terdapat kelebihan dan kelemahan dalam penggunaanya seperti:

- Kelebihan dari penggunaan metode ini yaitu bersifat kodominan, sehingga sangat baik

untuk komparatif pemetaan genom. Polymorphisme akan menghasilkan perbedaan

ukuran fragmen yang terpotong, sehingga setiap siklus restriksi dapat dipetakan, dapat

diturunkan dari nuclear genom, kloroplas genom, dan mitokondia genom.

- Kelemahan teknik ini yaitu menyita banyak tenaga dan waktu, kuantitas dan kualitas

DNA yang diperlukan sangat tinggi, prosedur hibridisasinya rumit, sehingga menyulitkan

otomatisasi, dan memerlukan pustaka probe untuk spesies-spesies tanaman yang belum

pernah dieksplorasi sebelumnya.

7. What are quantitative trait loci (QTL)? Write their mapping by using molecular markers.

Apa sifat lokus kuantitatif (QTL)? Menulis pemetaan mereka dengan menggunakan penanda

molekuler.

Jawab :

Quantitative Trait Locus, dalam genetika mengacu pada suatu bagian kromosom atau peta

genetik yang terkait secara statistik dengan suatu variasi yang ditunjukkan oleh suatu sifat

kuantitatif.

Penentuan QTL ditentukan melalui suatu studi asosiasi antara variasi genotipe yang ditunjukkan

oleh sejumlahpenanda pada peta genetik dan variasi fenotipe yang terukur. Ada beberapa bidang

yang melibatkan QTL yaitu:

- Bidang kedokteran untuk mencari gen penyebab penyakit

- Bidang pertanian untuk membantu pekerjaan pemuliaan, serta dalam beberapa cabang

biologi, terutama evolusi dan taksonomi.

C. Questions on Plant Biotechnology

1. Define the following: a) Plasmid, b) Restriction site, c) Mutation, d) Transfection

Pengertian dari: a) Plasmid, b) situs Restriction, c) Mutasi, d) Enzim

Jawab :

a) Plasmid merupakan bagian dari molekul DNA yang tersusun oleh gen-gen dengan jumlah

yang sedikit, dan mampu bereplikasi di luar kromosom.

b) situs restriksi atau enzim restriksi adalah enzim yang memotong molekul DNA. Enzim ini

memotong DNA pada rangka gula-fosfat tanpa merusak basa. Setiap enzim

mempunyai sekuens pengenalan yang unik pada utas DNA, biasanya sepanjang 4-6 pasang basa.

c) Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik pada

taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom. Mutasi pada tingkat

kromosomal biasanya disebut aberasi. Mutasi pada gen dapat mengarah pada

munculnya alel baru dan menjadi dasar munculnya variasi-variasi baru pada spesies.

d) Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang

mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik.

2. Write the procedure of gene cloning

Tuliskan prosedur kloning gen

Jawab :

Langkah yang dilakukan dalam pengkloningan gen adalah mengisolasi plasmid dari sel bakteri

yang disisipi dengan DNA rekombinan. Plasmid merupakan bagian dari molekul DNA yang

tersusun oleh gen-gen dengan jumlah yang sedikit, dan mampu bereplikasi di luar kromosom.

DNA rekombinan atau  juga disebut plasmid rekombinan merupakan plasmid yang telah disispi

dengan gen dari DNA yang diinginkan. DNA rekombinan selanjutnya dikembalikan lagi ke

dalam sel bakteri. Bakteri yang telah disisipi DNA rekombinan akan bereproduksi melalui

pembelahan sel membentuk klone sel (populasi sel yang identik secara genetik). Plasmid

rekombinan di replikasi pada saat pembelahan sel tersebut. Plasmid rekombinan juga diwariskan

kepada keturunannya. Replikasi plasmid tersebut menyebabkan DNA asing dan gen yang

dibawanya juga dikloning secara bersamaan.

3. What are plasmids? What are the essential features of a vector? How do they work as cloning

vector?

Apa plasmid? Apa saja fitur penting dari vektor? Bagaimana mereka bekerja sebagai kloning

vektor?

Jawab :

Plasmid adalah DNA ekstrakromosomal yang dapat bereplikasi secara autonom dan bisa

ditemukan pada sel hidup. Di dalam satu sel, dapat ditemukan lebih dari satu plasmid dengan

ukuran yang sangat bervariasi namun semua plasmid tidak mengkodekan fungsi yang penting

untuk pertumbuhan sel tersebut. Umumnya, plasmid mengkodekan gen-gen yang diperlukan agar

dapat bertahan pada keadaan yang kurang menguntungkan sehingga bila lingkungan kembali

normal, DNA plasmid dapat dibuang.

Hal yang penting dapat digunakan sebagai vektor kloning, plasmid harus memiliki beberapa

kriteria, yaitu berukuran kecil, relatif memiliki jumlah salinan yang tinggi (high copy number),

memiliki gen penanda seleksi dan gen pelapor, serta memiliki situs pemotongan enzim

restriksi untuk memudahkan penyisipan DNA ke dalam vektor plasmid.

4. What is a cloning vector? Why are the requirements of the cloning vector?

Apa yang dimaksud dengan vektor kloning? Mengapa persyaratan vektor kloning?

Jawab :

Vektor kloning adalah agen pembawa fragmen DNA masuk ke dalam sel makhluk hidup yang

berfungsi untuk memperbanyak fragmen DNA. Beberapa vektor kloning yang umum digunakan

adalah plasmid, vektor lamda, virus, kromosom bakteri buatan, kromosom khamir buatan, dan

cosmid. Suatu vektor kloning harus dapat disambungkan atau menyatu dengan fragmen DNA

yang ingin ditransfer kemudian dapat dimasukkan ke dalam sel. Di dalam sel tersebut, fragmen

DNA akan diperbanyak jumlahnya. Untuk memilih vektor kloning yang cocok dalam penelitian,

beberapa hal yang harus dipertimbangkan adalah ukuran fragmen DNA yang akan ditransfer,

jumlah salinan,inkompatibilitas (ketidaksesuaian), marka pemilihan (selectable marker)

untuk seleksi, situs kloning, dan fungsi khusus dari suatu vektor.

Ada sangat banyak vektor kloning yang tersedia saat ini, seperti plasmid, cosmid, yeast artificial

chromosomes (YACs), bacterial artificial chromosomes (BACs), phage, transposon, dll. Vektor

kloning yang kita gunakan setidaknya harus memenuhi beberapa persyaratan:

1. Mengandung replicon yang memungkinkan vektor kloning mereplikasi (mencopy)

dirinya sendiri saat di dalam sel inang.

2. Ukurannya cukup kecil dan tidak terdegradasi selama pemurnian

3. Mengandung gen penanda selektif (selectable marker) yang berperan dalam tahap

penyeleksian sel inang apakah telah mengandung vektor rekombinan atau tidak. 

4. Memiliki daerah pemutusan yang unik (multi cloning site) sehingga memungkinkan

vektor rekombinan dipotong secara enzimatis sehingga target DNA dapat diperoleh

kembali. 

5. Beberapa vektor yang diperlukan untuk tahap ekspresi gen menjadi protein harus

mengandung sekuen promoter, terminator, dan ribosome binding sites.

5. What does PCR stand for? What is PCR technology? What are the different steps involved in a

PCR reaction?

Untuk apa PCR? Apa itu teknologi PCR? Apa langkah-langkah yang terlibat dalam reaksi PCR?

Jawab

Menurut Mahmudin ( 2010 ) Polymerase Chain Reaction (PCR) dapat digunakan untuk:

amplifikasi urutan nukleotida.

menentukan kondisi urutan nukleotida suatu DNA yang mengalami mutasi.

bidang kedokteran forensik.

melacak asal-usul sesorang dengan membandingkan “finger print”.

Konsep asli teknologi PCR mensyaratkan bahwa bagian tertentu sekuen DNA yang akan

dilipatgandakan harus diketahui terlebih dahulu sebelum proses pelipatgandaan tersebut dapat

dilakukan. Sekuen yang diketahui tersebut penting untuk menyediakan primer, yaitu suatu

sekuens oligonukleotida pendek yang berfungsi mengawali sintesis rantai DNA dalam reaksi

berantai polimerasi.

Langkah-langkah tahapan PCR merupakan tehnik amplifikasi DNA selektif in vitro yang meniru

fenommena replikasi DNA in vivo. Komponen reaksi yang diperlukan dalam teknik ini adalah

untai tunggal DNA sebagai cetakan, primer (sekuens oligonukleotida yang mengkomplementeri 

akhiran sekuens cetakan DNA yang sudah ditentukan), dNTPs (deoxynucleotide triphosphates),

dan enzim TAQ polimerase yaitu enzim dari bakteri Termovilus aquatikus.

Sejak ditemukannya struktur DNA untai ganda, kita mulai memahami prinsip replikasi DNA

terutama kaitannya dengan mekanisme transfer materi genetik. Seperti yang telah dijelaskan

dalam materi Asam Nukleat dalam struktur DNA untai ganda tersebut, basa A dan T , juga C dan

G , memiliki ikatan hidgrogen yang mudah dirusak dan mudah dibentuk kembali. Untuk

melakukan replikasi, mula-mula ikatan hidrogen tersebut harus dirusak dahulu agar DNA untai

ganda berubah menjadi untai tunggal. Kemudian karena A selalu berpasangan dengan T, dan C

selalu berpasangan dengan G, maka jika kita memiliki satu untai DNA dengan sequens ACTAG,

misalnya, maka kita dapat mencetak untai komplementernya, yaitu TGATC, begitu juga

sebaliknya.

6. What are the requirements for establishing a tissue culture laboratory?

Apa saja persyaratan untuk mendirikan laboratorium kultur jaringan?

Jawab

Laboratorium yang baik untuk pekerjaan teknik kultur jaringan harus memenuhi kriteria aman,

bersih, memiliki organisasi dan penataan ruang yang sesuai. Lokasi dari laboratorium itu sendiri

sebaiknya jauh dari lingkungan pabrik atau bengkel yang sering menimbulkan polusi. Kondisi

bagian dalam laboratorium mutlak harus bersih, mulai dari lantai, dinding, meja, alat-alat yang

digunakan, maupun udara diruangan laboratorium tersebut. Harus diusahakan semaksimal

mungkin bebas dari debu, karena debu adalah sumber kontaminan yang paling potensial. Yang

tidak menguntungkan adalah bahwa negara kita terletak didaerah beriklim tropis, debu-debu

begitu banyak mendominasi ruangan udara disekitar kita sehingga sulit untuk dihindari. Oleh

karena itu sebagai upaya pembuatan laboratorium bebas debu, kita harus merancang

laboratorium yang tertutup rapat tanpa ada ventilasi. Jendela-jendela dibuat permanen dari kaca

(tidak bisa dibuka). Didalam ruangan diberi pengatur udara (AC) untuk mempertahankan

suhunya konstan (25-28)°C, dan dipasang exhauster untuk menyedot debu yang ada didalam

ruangan. Lantai laboratorium juga harus dibersihkan secara rutin dengan antiseptik, meja dan

dinding juga harus dibersihkan dengan larutan antiseptik umumnya permukaan meja dan dinding

dilapisi dengan porselin supaya kedap air dan mudah dibersihkan. Ruangan didalam

laboratorium harus dijaga tetap bersih dan bebas dari debu, hewan kecil dan insek. Setiap orang

yang akan masuk laboratorium harus melepas sepatunya dan menggantinya dengan alas kaki

yang ada didalam laboratorium dan harus mengenakan jas praktikum. Kebersihan laboratorium

secara umum sangat menentukan keberhasilan kerja kultur jaringan. Sarana dasar seperti aliran

listrik, air yang cukup dan gas harus dipunyai.

7. Write a short nore on the composition and preparation of culture medium for plant tissue

culture medium.

Tulis catatan singkat tentang komposisi dan persiapan media kultur untuk media kultur jaringan

tanaman.

Jawab :

Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur jaringan. Komposisi media

yang digunakan tergantung dengan jenis tanaman yangakan diperbanyak. Media kultur yang baik

seharusnya menyediakan unsur hara baik makro maupunmikro, sumber vitamin dan asam

amino, sumber karbohidrat,zat pengatur tumbuh, senyawa organik sebagai tambahan seperti air

kelapa,ekstrak buah dll, bahan pemadat: agar-agar dan gelritedan juga menyediakanarang

aktifuntuk kasus tertentuuntuk tanaman.

8. What is a plant tissue culture? What is a basic theory in applying tissue culture?

Apa yang dimaksud dengan kultur jaringan tanaman? Apa yang dimaksud dengan teori dasar

dalam menerapkan kultur jaringan?

Jawab :

Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti

sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik, sehingga bagian

tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh menjadi tanaman lengkap kembali.

Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbayakan tanaman dengan menggunakan

bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril. Metode

kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman, khususnya untuk

tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif. Kultur jaringan akan lebih besar

presentase keberhasilannya bila menggunakan jaringan meristem. Jaringan meristem adalah

jaringan muda, yaitu jaringan yang terdiri dari sel-sel yang selalu membelah, dinding tipis,

plasmanya penuh dan vakuolanya kecil-kecil. Kebanyakan orang menggunakan jaringan ini

untuk tissue culture. Sebab, jaringan meristem keadaannya selalu membelah, sehingga

diperkirakan mempunyai zat hormon yang mengatur pembelahan.

9. What are benefits in applying tissue culture for crop environment?

Apa manfaat dalam menerapkan kultur jaringan untuk lingkungan tanaman?

Jawab :

Untuk menciptakan tanaman yang unggul yang diinginkan dengan dalam keadaan kondisi

pertumbuhan yang higienis sehingga mempermudah untuk mendapatkan tanaman yang baru.

10. What is an explant? How will you induce callus from it?

Apa yang dimaksud dengan eksplan? Bagaimana Anda akan menginduksi kalus dari itu?

Jawab :

Eksplan atau bahan tanam adalah bagian kecil bagian kecil jaringan atau organ yang diambil/

dipisahkan dari tanaman untuk kemudian di kulturkan

Kalus dapat diperoleh dari bagian tanaman seperti akar, batang dan daun. Secara histologi, kalus

berasal dari pembelahan berkali-kali sel-sel parenkim di sekitar berkas pengangkut dan beberapa

elemen penyusun berkas pengangkut kecuali xilem. Dalam teknik kultur jaringan (in vitro), kalus

dapat diinduksi dengan menambahkan zat pengatur tumbuh yang sesuai pada media kultur,

misalnya auksin dan sitokinin yang disesuaikan. Jika konsentrasi auksin lebih besar daripada

sitokinin maka kalus akan terbentuk, sedangkan jika konsentrasi sitokinin yang lebih besar

dibandingkan dengan konsentrasi auksin maka yang terbentuk bukanlah kalus, melainkan tunas. 

Selain zat pengatur tumbuh atau hormon pertumbuhan, penambahan vitamin dan protein juga

diperlukan untuk pertumbuhan kalus. Induksi kalus dalam teknik kultur jaringan tanaman

diperlukan untuk memunculkan keragaman sel somatik di dalam kultur in vitro dan

meregenerasikan sel tersebut menjadi embrio somatik.

11. What is ‘organogenesis’? What are its applications?

Apakah 'organogenesis'? Apa aplikasi?

Jawab :

Organogenesis merupakan proses yang menginduksi pembentukan sel, jaringan atau kalus

menjadi tunas dan tanaman sempurna.

Aplikasinya Pemberian zat pengatur tumbuh berbeda yang diberikan pada media kultur dapat

memberikan pengaruh yang juga berbeda pada eksplan yang ditanam. 

12. Describe the process of preparing cell suspension. What are the benefits of using aqueous

medium over solid medium.

Jelaskan proses penyusunan suspensi sel. Apa manfaat menggunakan media cair atas medium

padat.

Jawab :

Suspensi sel merupakan suatu system yang ideal untuk mempelajari metabolisme sel, pengaruh

berbagai persenyawaan pada sel dan mempelajari diferensiasi sel. Dari segi praktis kultur

suspensi sel dapat digunakan sebagai sumber protoplas untuk difusikan atau manipulasi genetik,

untuk membuat single cell clone, untuk produksi embryo somatik , sel-sel pada kultur suspensi

sel juga dapat diperlakukan sebagai pabrik untuk memproduksi metabolit sekunder.

Manfaat media cair adalah media cair prinsip utama dalam menginokulasikan mikroba atau

biakan adalah menumbuhkan mikroba tersebut dan mengamati pola pertumbuhannya.

Manfaat media padat adalah pada media padat prinsip utama dalam menginokulasikan mikroba

atau biakan adalah menumbuhkan mikroba yang sudah ditentukan dalam praktikum dan

mengamati karakteristik morfologisnya. Inokulasi pada media padat dilakukan dengan teknik

agar miring, teknik agar tegak, dan teknik lempeng agar.

13. What is micropropagation? How is it different from vegetative propagation

Apa itu budidaya? Bagaimana perberbedanya dari perbanyakan vegetatif

Jawab :

Micropropagation adalah praktek melipatgandakan bahan tanaman induk yang cepat untuk

menghasilkan sejumlah besar tanaman keturunan, menggunakan metode kultur jaringan tanaman

modern.

Perbanyakan vegetatif dalam pertanian dan botani merupakan sekumpulan teknik untuk

menghasilkan individu baru tanpa melalui perkawinan. Perbanyakan vegetatif menghasilkan

keturunan yang disebut klon. Karena itu, perbanyakan vegetatif dapat dikatakan sebagai suatu

bentuk kloning ("pembuatan klon"). Klon sebenarnya adalah salinan penuh

dari individu induknya karena mewariskan semua karakteristik genetik maupun fenotipik dari

induknya. Fenotipe dapat berbeda pada beberapa teknik perbanyakan vegetatif tertentu yang

merupakan gabungan dua individu.

14. Describe how the technique of micropropagation has been applied in the area of horticulture

and forestry?

Jelaskan bagaimana teknik budidaya telah diterapkan di bidang hortikultura dan kehutanan?

Jawab :

Hortikultura merupakan perpaduan antara ilmu, teknologi, seni, dan ekonomi. Praktek pertanian

hortikultura modern berkembang berdasarkan pengembangan ilmu yang menghasilkan teknologi

untuk memproduksi dan menangani komoditas hortikultura yang ditujukan untuk mendapatkan

keuntungan ekonomi maupun kesenangan pribadi.

Salah satu tekhnik budidaya pada bidang kehutanan salah satunya asalah Agroforestri adalah

sistem penggunaan lahan yang mengkombinasikan pepohonan dengan tanaman pertanian untuk

meningkatkan keuntungan, baik secara ekonomis maupun lingkungan. Pada sistem ini,

terciptalah keanekaragaman tanaman dalam suatu luasan lahan sehingga akan mengurangirisiko

kegagalan dan melindungi tanah dari eros i ser ta mengurangi kebutuhan pupuk atau zat hara dari

luar kebun karena adanya daur-ulang sisa tanaman.

15. What are somaclonal variations? What is its significance in plant tissue culture?

Apa variasi somaklonal? Apa maknanya dalam kultur jaringan tanaman?

Jawab :

Variasi somaklonal adalah keragaman yang muncul selama kultur in-vitro berlangsung baik yang

bersifat genetik maupun epigenetik (Larkin & Scowcroft, 1981). Keragaman yang muncul pada

karakter agronomis diketahui dapat diwariskan.

Variasi somaklonal merupakan perubahan genetik yang bukan disebabkan oleh segregasi atau

rekombinasi gen, seperti yang biasa terjadi akibat proses persilangan. Pemuliaan tanaman

melalui kultur jaringan bermanfaat dalam menginduksi keragaman genetik dan mempertahankan

kestabilan genetik (Yunita, 2009).

D. Biotechnology and Society

1. What do you mean by bio safety? Discuss in detaiol the biosafety guidelines and regulations

for release of genetically engineered microorganisms

Apa yang Anda maksud dengan keselamatan bio? Membahas secara rinci pedoman dan

peraturan keamanan hayati untuk melepas mikroorganisme rekayasa genetika

Jawab :

Pedoman dan peraturan keamanan hayati merupakan kebijakan publik pada pengembangan dan

penggunaan organisme yang dimodifikasi secara genetik (Genetically Modified Organism–

GMO) selalu berkaitan dengan manajemen risiko yang akan ditimbulkan. Sehingga diperlukan

suatu regulasi yang mengatur suatu produk transgenik. Regulasi yang dikaji berupa Regulation

and Risk Assessment, yang merupakan peraturan mengenai peluncuran, pengembangan, dan

produksi komersial dari GMO yang berkaitan dengan risiko lingkungan dan kesehatan; dan ‘‘The

Natural’’ and Crossing Species Borders, yang merupakan pengaturan mengenai klaim “tidak

alami” akibat penyebaran GMO yang dikhawatirkan akan mengganngu biodiversitas

2. Write a brief note on bioethics in plant genetic engineering. Discuss the ‘bioethics in plant

genetic engineering’.

Tulislah catatan singkat tentang bioetika dalam rekayasa genetik tanaman. Diskusikan 'bioetika

dalam rekayasa genetika tanaman.

Jawab :

Perkembangan dari rekayasa genetika tersebut diikuti dengan berbagai macam isu permasalahan

seperti sosial, ekonomi, lingkungan, kesehatan, politik, agama, etika dan legalitas suatu produk

rekayasa genetika. Dalam membahas bioetika, terdapat empat prinsip fundamental yang dirintis

oleh Maulana Jalaluddin Rumi pada abad 13 yang meliputi: 

1. Beneficence, yakni memberikan prioritas yang bermanfaat bagi kesejahteraan manusia

serta mengacu pada perilaku yang baik.

2. Non-maleficence, menghindari perilaku yang dapat merugikan orang lain.

3. Autonomy, menghormati hak-hak pribadi orang lain 

4. Justice, memberikan perilaku yang adil serta kesetaraan bagi manusia.

3. What is intellectual property right? Discuss in detail the different forms of the protection.

Apa hak kekayaan intelektual? Membahas secara rinci berbagai bentuk perlindungan.

Jawab :

Hak Kekayaan Intelektual adalah untuk menimbulkan kesadaran akan pentingnya daya kreasi

dan inovasi intelektual sebagai kemampuan yang perlu diraih oleh para pengusaha industri yang

ingin maju sebagai faktor pembentuk kemampuan dayasaing industri. Oleh karena itu karya

temuan orang lain yang didaftarkan untuk dilindungi harus dihormati dan dihargai.

Perlindungan Hak Kekayaan Intelektual di Indonesia, sistem perlindungan merek telah dimulai

sejak tahun 1961, sistem perlindungan hak cipta dimulai sejak tahun 1982, sedangkan sistem

paten baru dimulai sejak tahun 1991. Sebelum disempurnakan melalui peraturan perundang-

undangan yang ditetapkan pada tahun 2001, beberapa waktu yang lalu (tahun 1997) terhadap

ketiga peraturan perundang-undangan tersebut telah dilakukan perubahan untuk menyesuaikan

dengan kebutuhan dan Persetujuan TRIPS. Sebagaimana dimaklumi, Persetujuan TRIPS

merupakan kesepakatan internasional yang paling comprehensif, dan merupakan suatu

perpaduan yang unik dari prinsip-prinsip dasar GATT – General Agreement on Tariff and Trade

(khususnya tentang national treatment dan most-favoured nation) dengan ketentuan-ketentuan

substantif dari kesepakatan-kesepakatan internasional bidang hak kekayaan intelektual.

4. What do you mean by ‘patenting the biological materials’.

Apa yang Anda maksud dengan 'mematenkan bahan biologis'.

Jawab :

Merupakan imbalan atas upaya yang dilakukan pemulia dalam merakit kultivar yang

dimuliakannya, sekaligus untuk melindungi konsumen (penanam bahan tanam atau pengguna

produk) dari pemalsuan atas produk yang dihasilkan dari kultivar tersebut.

5. What are plant breeder rights? How do the differ from patents?

Apa hak pemulia tanaman? Bagaimana berbeda dari paten?

Jawab:

Hak pemulia tanaman adalah hak kekayaan intelektual yang diberikan kepada pihak pemulia

tanaman atau pemegang PVT (Perlindungan Varietas Tanaman) untuk memegang kendali secara

eksklusif terhadap bahan perbanyakan (mencakup benih, stek, anakan, atau jaringan biakan) dan

material yang dipanen (bunga potong, buah, potongan daun) dari suatu varietas tanaman baru

untuk digunakan dalam jangka waktu yang telah ditentukan.

Paten digunakan untuk melindungi lebih luas subyek seperti tanaman per se atau berbagai bagian

tanaman termasuk bahan reproduksi (misalnya, benih, seluruh stek, sel-sel atau protoplas),

produk tanaman (misalnya, buah, bunga, minyak, obat-obatan), bahan tanaman yang digunakan

dalam proses industri (misalnya, garis sel) dan metode pemuliaan tanaman (baik tradisional dan

lainnya penanda dibantu seleksi atau embrio rescue).