SOAL UTS BIOTEKNOLOGI PERTANIAN

2011

Waktu 60 Menit

Pilih Benar (B) atau Salah (S) x= 1,5

1. Istilah Embryo dalam in vitro merupakan bakal biji yang hanya bersal dari hasil pembuahan (B)

2. . Callus culture banyak diadopsi untuk menginduksi terjadinya variasi somaklon (S)

3. Variasi somaklon adalah variasi genetik yang terjadi akibat terjadinya pollinasi in vitro (S)

4. Kultur dari fusi protoplas dimaksudkan untuk memproduksi tanaman hibrida somatic (B)

5. Pada transformasi genetik hanya dapat dilakukan jika spesies donor mempunyai hubungan kekerabatan yang dekat dengan spesies resipien (B)

6. Planlet adalah tanaman yang dihasilkan dari proses kultur in vitro (B)

7. Kalusmerupakanmeterial yang berasaldariprosesdediferensiasiexplant (B)

8. Organogenesis yang terjadidalamkultur in vitro adalahprosespembentukanorgan (B)

9. Gen dikatakanberekspresijikaterjadiprosestranskripsi dan translasi(B)

10.Bakteri yang seringdigunakandalamprosestransformasitanamanadalahAgrobacterium (B)

11. Plasmid DNA sirkuler yang dapatmemperbanyakdiri(B)

12. Merupakansatu-satunyavektor yang dapatmembawa gen untuktransformasi (B)

13. Vektorplasmid yang dgunakanuntukmemperbanyak gen adalahvektorekspresi (B)

14. Ensim yang digunakanuntukmenyambung DNA dalam plasmid recombinant adalahensimrestriksi (S)

15. Cloning gen adalah proses pemotongan dan penyambungan gen (B)

16. Bakteri yang sering digunakan dalam kloning gen adalah Bt (B)

Nama : Saifullah AbdurrahmanNIM : 125040201111044Kelas : K

17. Dalam Elektroporesis DNA, Fragmen DNA bergerak dari Positive ke negative charge(S)

18. Fragmen dengan berat molekul (BM) besar hasil elektroporesis akan bergerak lebih cepat pergerakannya dibanding dengan BM rendah (S)

19. Arus listrik yang digunakan dalam elektroporesis DNA adalah DC (B)

20. Ensim restriksi bekerja memotong gen berdasarkan urutan gen yang dikenali (B).

Pilih salah satu yang benar x = 2

1. Dalam pembuatan media Kultur jaringan, yang tidak termasuk makroelements adalah

a. Sulfur . b. Calcium . c. Magnesium d. Manganese

2. Yang tidak termasuk dalam Komposisi pendukung media in vitro untuk tanamanadalah

a. Mineral elements b. agar c. Gelrite d. Phytagar

3. Yang tidak termasuk dalam golongan Vitamin B untuk pembuatan media in vitro adalah

a. Thiamineb. Nicotic acid c. Ascorbic acid d. Myo-inositol

4. kotak kerja untuk kultur in vitro dengan aliran udara steril

a. Enkast b. Outoclave c. Sterilized box d. LAF

5. LAF

a. Laminar air flow b. Leaf area fragment c. Laminar air fragment d. Leaf area freight

6. Perkecualian dalam kultur In vitro

a. media buatan b. steril c. Kontrol lingkungan d. Media asli

7. Bahan organic yang diperlukan dalam jumlah besar dalam media in vitro

a. Gula b. Starch c. Agar d. Vitamin

8. Kemampuan sel atau jaringan untuk menjadi tanaman dengan genetik dan morpfologi

yang sama induk

a. redundancy b. reduplikasi c. regenerasi d. Totipotensi

9. Bahan tanam untuk kultur in vitro disebut

a. Planlet b. Explant c media d. Totipotensi

10. Tanaman hasil kultur in vitro disebut

a. Planlet b. Explant c media d. Totipotensi

11. Perkecualian kondisi dari kultur in vitro adalah

a. eksplan bebas berkompetisi b. ekasplan bebas dari kompetisi

c. suhu terkontrol d. kelembaban terkontrol

12. Perlakuan khusus dari tanaman hasil kultur in vitro sebelum ditanam di lapang

a. Sub kultur b. Transplanting c. Aklimatisasi d. Rejuvenilasasi

13. Ditujukan untuk meningkatkan perkecambahan dan memecahkan dormansi

a. Breaking culture b. embryo culture c. Seed cultured. Meristem culture

14. Embryo culture berguna untuk. Kecuali

a. memecahkan masalah aborsi embrio

b. Memecahkan masalah inkompatibilitas

c. Memecahkan masalah perbanyakan tanaman yang lambat

d. Memecahkan masalah steriltas biji.

15. Berguna untuk mengembangkan tanaman haploid kecuali

a. ovary culture b. ovule culture

c. anther culture d. callus culture

16. Perkecualian Dalam Microspore culture

a. untuk produksi tanaman haploid

b. Dapat mengurangi waktu pembentukan galur murni

c. disebut juga ovary culture

d. disebut juga kultur pollen

17. Kultur in vitro yang ditujukan untuk mengembangkan tanaman bebas virus

a. Cryopreservation b. Shoot apical meristem culture

c. Callus culture d. Embryo culture

18. Teknik dalam kultur in vitro yang dikembangkan untuk konservasi plasma nutfah

a. Cryopreservation b. Shoot apical meristem culture

c. Callus culture d. Embryo culture

19. Explant dapat berupa ...., kecuali

a. Metabolit sekunder b. Daun

c. Pollen d. Batang

20. Ciri kalus adalah..., kecuali

a. Antar sel tak terorganisasi b. Tumbuh secara masal

c. Tidak dapat di sub-kultur d. Dapat terjadi embryogenesis

21. Fase pertama yang terjadi dalam kultur kalus adalah

a. Dediferensiasi b. Proliferasi

c. Diferensiasi d. Organogenesis

22. PCR adalah

a. Poly-chamber Reaction b. Polymerase chain regeneration

c. Polymerase Chain Reaction d. Polymerase chain rearrangement

23. Yang tidak termasuk Dalam proses amplifikasi PCR fragmen

a. Denaturation b. Annealing c. Extension d. Sortening

24. Kumpulan gen dalam sistem plasmid yang dapat dipilih dan digunakan dalam rekayasa genetik

a. DNA collection b. DNA library c. DNA cloning d. Gene pooling

25. Yang tidak termasuk dalam jenis vektor cloning

a. YAC b. HAC c. Plasmid d. Taq

Uraian x = 20

1. Berilah gambaran dan penjelasan pembuatan transgenik tahan herbisida termasuk dasar mekanisme atau konsep kerja tahan herbisida dan tahapan pembuatan tanaman transgenik

JAWABAN

Soal A

1. B2. S3. S4. B5. B6. B 7. B8. B9. B10. B11. B12. B13. B14. S15. B16. B17. S18. S19. B20. B

SOAL B1. D2. D3. B4. D5. A6. B7. D8. D9. B10. A11. B12. C13. C14. C15. D16. A17. B18. D19. A20. C

21. A22. C23. D24. C25. D

Essay

Pembuatan tanaman transgenik

Mekanisme membuat suatu tanaman transgenik,

1. pertama-tama dilakukan identifikasi atau pencarian gen yang akan menghasilkan sifat

tertentu (sifat yang diinginkan) dalam hal ini gen dari sifat tahan terhadap herbisida. Gen

yang diinginkan dapat diambil dari tanaman lain, hewan, cendawan, atau bakteri. Setelah

gen yang diinginkan didapat maka dilakukan perbanyakan gen yang disebut dengan

istilah kloning gen. Pada tahapan kloning gen, DNA asing akan dimasukkan ke

dalam vektor kloning (agen pembawa DNA), ialah plasmid (DNA yang digunakan untuk

transfer gen). Kemudian, vektor kloning akan dimasukkan ke dalam bakteri sehingga

DNA dapat diperbanyak seiring dengan perkembangbiakan bakteri tersebut. Apabila gen

yang diinginkan telah diperbanyak dalam jumlah yang cukup maka akan dilakukan

transfer gen asing tersebut ke dalam sel tumbuhan yang berasal dari bagian tertentu,

salah satunya adalah bagian daun Transfer gen ini dapat dilakukan dengan beberapa

metode, yaitu metode senjata gen, metode transformasi DNA yang

diperantarai bakteri Agrobacterium tumefaciens, dan elektroporasi (metode transfer DNA

dengan bantuan listrik).

Metode transformasi yang diperantarai oleh Agrobacteriumz tumefaciens.

Bakteri Agrobacterium tumefaciens dapat menginfeksi tanaman secara alami karena

memiliki plasmid Ti, suatu vektor (pembawa DNA) untuk menyisipkan gen asing. Di

dalam plasmid Ti terdapat gen yang menyandikan sifat virulensi untuk

menyebabkan penyakit tanaman tertentu. Gen asing yang ingin dimasukkan ke dalam

tanaman dapat disisipkan di dalam plasmid Ti. Selanjutnya, A. tumefaciens secara langsung

dapat memindahkan gen pada plasmid tersebut ke dalam genom (DNA) tanaman. Setelah

DNA asing menyatu dengan DNA tanaman maka sifat-sifat yang diinginkan dapat

diekspresikan tumbuhan.[14]

Setelah proses transfer DNA selesai, dilakukan seleksi sel daun untuk mendapatkan sel yang

berhasil disisipi gen asing. Hasil seleksi ditumbuhkan menjadi kalus (sekumpulan sel yang

belum terdiferensiasi) hingga nantinya terbentuk akar dan tunas. Apabila telah terbentuk

tanaman muda (plantlet), maka dapat dilakukan pemindahan ke tanah dan sifat baru tanaman

dapat diamati.

Tahapan pembuatan tanaman transgenik

Gen yang telah diidentikfikasi diisolasi dan kemudian dimasukkan ke dalam sel

tanaman. Melalui suatu sistem tertentu, sel tanaman yang membawa gen tersebut dapat

dipisahkan dari sel tanaman yang tidak membawa gen. Tanaman pembawa gen ini

kemudian ditumbuhkan secara normal. Tanaman inilah yang disebut sebagai tanaman

transgenik karena ada gen asing yang telah dipindahkan dari makhluk hidup lain ke

tanaman tersebut (Muladno, 2002).

Tanaman transgenik merupakan hasil rekayasa gen dengan cara disisipi satu atau

sejumlah gen. Gen yang dimasukkan itu - disebut transgene - bisa diisolasi dari tanaman tidak

sekerabat atau spesies yang lain sama sekali.

Transgenik per definisi adalah the use of gene manipulation to permanently modify

the cell or germ cells of organism (BPPT,2000). Karena berisi transgene tadi, tanaman itu

disebut genetically modified crops (GM crops). Atau, organisme yang mengalami rekayasa

genetika (genetically modified organisms, GMOs).

Transgene umumnya diambil dari organisme yang memiliki sifat unggul tertentu.

Misal, pada proses membuat jagung Bt tahan hama, pakar bioteknologi memanfaatkan gen

bakteri tanah Bacillus thuringiensis (Bt) penghasil racun yang mematikan bagi hama

tertentu. Gen Bt ini disisipkan ke rangkaian gen tanaman jagung. Sehingga tanaman resipien

(jagung) juga mewarisi sifat toksis bagi hama. Ulat atau hama penggerek jagung Bt akan mati

(Intisari, 2003).

1.2. Proses Transgenik

Cara seleksi sel transforman akan diuraikan lebih rinci pada penjelasan tentang

plasmid (lihat Bab XI). Pada dasarnya ada tiga kemungkinan yang dapat terjadi setelah

transformasi dilakukan, yaitu (1) sel inang tidak dimasuki DNA apa pun atau berarti

transformasi gagal, (2) sel inang dimasuki vektor religasi atau berarti ligasi gagal, dan (3) sel

inang dimasuki vektor rekombinan dengan/tanpa fragmen sisipan atau gen yang diinginkan.

Untuk membedakan antara kemungkinan pertama dan kedua dilihat perubahan sifat yang

terjadi pada sel inang. Jika sel inang memperlihatkan dua sifat marker vektor, maka dapat

dipastikan bahwa kemungkinan kedualah yang terjadi. Selanjutnya, untuk membedakan

antara kemungkinan kedua dan ketiga dilihat pula perubahan sifat yang terjadi pada sel inang.

Jika sel inang hanya memperlihatkan salah satu sifat di antara kedua marker vektor, maka

dapat dipastikan bahwa kemungkinan ketigalah yang terjadi.

Seleksi sel rekombinan yang membawa fragmen yang diinginkan dilakukan dengan

mencari fragmen tersebut menggunakan fragmen pelacak (probe), yang pembuatannya

dilakukan secara in vitro menggunakan teknik reaksi polimerisasi berantai atau polymerase

chain reaction (PCR). Penjelasan lebih rinci tentang teknik PCR dapat dilihat pada Bab XII.

Pelacakan fragmen yang diinginkan antara lain dapat dilakukan melalui cara yang dinamakan

hibridisasi koloni (lihat Bab X). Koloni-koloni sel rekombinan ditransfer ke membran nilon,

dilisis agar isi selnya keluar, dibersihkan protein dan remukan sel lainnya hingga tinggal

tersisa DNAnya saja. Selanjutnya, dilakukan fiksasi DNA dan perendaman di dalam larutan

pelacak. Posisi-posisi DNA yang terhibridisasi oleh fragmen pelacak dicocokkan dengan

posisi koloni pada kultur awal (master plate). Dengan demikian, kita bisa menentukan koloni-

koloni sel rekombinan yang membawa fragmen yang diinginkan.

Susunan materil genetic diubah dengan jalan menyisipkan gen baru yang unggul ke

dalam kromosomnya.Tanaman transgenik memiliki kualitas lebih dibanding tanaman

konvensional, kandungan nutrisi lebih tinggi, tahan hama, tahan cuaca, umur pendek, dll;

sehingga penanaman komoditas tersebut dapat memenuhi kebutuhan pangan secara cepat dan

menghemat devisa akibat penghematan pemakaian pestisida atau bahan kimia lain serta

tanaman transgenik produksi lebih baik

Teknik rekayasa genetika sama dengan pemuliaan tanaman; yaitu memperbaiki sifat-

sifat tanaman dengan menambah sifat-sifat ketahanan terhadap cekaman hama maupun

lingkungan yang kurang menguntungkan; sehingga tanaman transgenik memiliki kualitas

lebih baik dari tanaman konvensional, serta bukan hal baru karena sudah lama dilakukan

tetapi tidak disadari oleh masyarakat;