Bioteknologi

TUGAS PENGEMBANGAN KONSEP DASAR IPA

BIOTEKNOLOGI

 

 

Oleh:

Kelompok 5

1.      Dhanang Lukmantoro         (15120371)

2.      Lilik Novita Sari                (15120397)

3.      Dinda Kurnia Putri             (15120385)

4.      Nurul Khoimah                   (15120365)

5.      Dewy Lestari                      (15120375)

PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR

FAKULTAS ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS PGRI SEMARANG

2016

KATA PENGANTAR

            Puji syukur kehadirat Allah SWT. karena atas taufik, hidayah, serta inayah-Nya kami dari penulis telah berhasil menyelesaikan sebuah makalah tentang “Bioteknologi”.

            Dalam penyusunan makalah ini, penulis mendapat banyak hambatan dan kesalahan yang dihadapi. Namun penulis menyadari banyak bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis menyampaikan terima kasih kepada kedua orang tua, Dosen Pengampu Pengembangan Konsep Dasar IPA, dan teman-teman sekalian.

            Semoga makalah ini dapat memberikan manfaat dan sebagai sumbangsih pemikiran khususnya untuk para pembaca. Dan tidak lupa kami menyampaikan permohonan maaf  apabila dalam penyusunan makalah ini terdapat kesalahan baik dalam kosa kata ataupun isi dari keseluruhan makalah ini. Kami sebagai penulis sadar bahwa makalah ini jauh dari sempurna dan unyuk itu kritik dan saran sangat kami harapkan demi kebaikan untuk kedepanya.

Penulis

BAB I

PENDAHULIAN

A.      Latar Belakang

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi  tidak  hanya  didasari  pada  biologi  semata,  tetapi  juga  pada  ilmu-ilmu terapan dan murni, seperti biokimia, komputer, biologi molekuler, mikrobiologi, dan genetika. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang  menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Bioteknologi,  dalam  pengertian  yang  umum,  telah  berkembang  sejak  ribuan tahun yang silam. Pembuatan minuman beralkohol melalui proses fermentasi yang dilakukan oleh mikroba telah dikerjakan sejak sekitar 3.000 tahun sebelum Masehi, meskipun pada saat itu belum diketahui dasar ilmiahnya. Oleh karena itu jika dirunut dari sejarah perkembangan ilmu dan teknologi, maka produk-produk jasad hidup yang telah dikembangkan manusia sejak ratusan atau bahkan ribuan tahun yang silam dapat dikategorikan sebagai produk bioteknologi. Sebagai contoh, produk minuman hasil fermentasi, wine, bir, yoghurt, tempe, oncom, tape dan lain-lain adalah produk yang dihasilkan  dari  pemanfaatan  agensia jasad  hidup.  Dari  sejarah  singkat  bioteknologi tersebut maka bioteknologi didefinisikan sebagai penerapan prinsip-prinsip biologi, biokimia dan rekayasa dalam pengolahan bahan dengan memanfaatkan agensia jasad hidup dan komponen-komponennya untuk menghasilkan barang dan jasa.

Pada masa kini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi seperti rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinasi DNA, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena kandungan gizi yang lebih jika  dibandingkan  tanaman  biasa,  serta  juga  lebih  tahan  terhadap  hama  maupun tekanan lingkungan.

B.       Rumusan Masalah

1.         Apa yang dimaksud dengan Bioteknologi dan jenis-jenisnya?

2.         Apa yang dimaksud dengan kultur jaringan?

3.         Apa yang dimaksud dengan rekayasa genetika?

4.         Apa manfaat dan bahaya Bioteknologi?

C.      Tujuan Penulisan

1.         Untuk mengetahui tentang Bioteknologi dan jenisnya.

2.         Untuk mengetahu tentang kultur jaringan.

3.         Untuk mengetahui tentang rekayasa genetika.

4.         Untuk mengetahui tentang manfaat dan bahaya Bioteknologi

BAB II

PEMBAHASAN

A.      Pengetian Bioteknologi

Bioteknologi berasal 2 kata yaitu Bio yang berarti hidup dan Teknologi sehingga akan menghasilkan sebuah cabang ilmu baru yaitu Ilmu yang mempelajari mengenai bagaimana cara memanfaatkan makhluk hidup seperti jamur,bakteri, virus dan sebagainya yang dapat dimanfaatkan untuk kemaslahatan manusia di bumi ini. Ilmu bioteknologi sudah sangat berkembang pesat yang pada awalnya hanya bioteknologi konvensional kini sudah merambah pada bioteknologi, modern, bioteknologi pertanian, bioteknologi pangan dan sebagainya.

Bioteknologi adalahh aplikasi organisme atau bagian tubuh organisme ke dalam teknologi untuk menghasilkan sesuatu yang bermanfaat.  Pemanfaatan organisme atau komponen sbuselulernya dilakukan denga terarah dan terkontrol untuk melibatkan multidisiplin serta aplikasi yang terpadu dengan mikrobiologi, biokimia, biologi sel, fisiologi, genetika molekuler, dan teknik kimia. 

B.       Jenis-jenis Bioteknologi

a.      Bioteknologi Konvensional

Bioteknologi konvensional adalah penerapan ilmu bioteknologi dengan memanfaatkan makhluk hidup secara langsung untuk mengubah kandungan gizi dari suatu produk. Bioteknologi konvensional mudah dilakukan di rumah – rumah sederhana sekalipun karena prosesnya mudah dan juga bahan – bahannya mudah di dapatkan. Beberapa contoh dari Bioteknologi konvensional yaitu pembuatan tempe,  pembuatan, kecap,  pembuatan oncom dan pembuatan tape.

Berilut merupakan mikroorganisme yang dimanfaatkan dalam bioteknologi konvesional :

b.      Bioteknologi Modern

Bioteknologi modern adalah jenis ilmu bioteknologi yang menggunakan alat – alat modern dan bersifat sangat kecil sekali sehingga sulit untuk dilakukan di rumah – rumah. BIoteknologi modern memiliki ciri – ciri yaitu sudah memanfaatkan teknologi DNA rekombinan. Salah satu contoh dari BIoteknologi modern adalah memanfaatkan Bakteri E.Coli untuk perbanyakan hormon insulin bagi penderita diabetes sehingga kadar gula darahnya dapat dikurangi.Pada intinya Bioteknologi sudah memanfaatkan teknologi penyambungan dan pemotongan dna dari suatu virus atau bakteri untuk digabung dengan makhluk hidup lainnya agar lebih bermanfaat. Contoh Bioteknologi Modern yaitu : Bayi tabung,Produksi hormon pertumbuhan manusia (Growth Hormon), Antibiotik, Vaksin Malaria, Hormon BST, Hewan Transgenik, Tanaman Tahan hama, Dan domba Dolly.

c.       Bioteknologi Pertanian

Bioteknologi pada bidang pertanian turut memberikan sumbangsih yang sangat besar karena dengan ilmu tersebut maka produksi dan kualitas hasil pertanian dapat ditingkatkan lagi. Bioteknologi pertanian sudah dimanfaatkan masyarakat sejak dahulu hingga berkembang dalam bentuk modern seperti saat ini. Pembuatan kompos atau biogas adalah salah satu produk bioteknologi pertanian sederhana, sedangkan pembuatan tanaman transgenik, kultur jaringan, biopestisida merupakan contoh dari bioteknologi pertanian yang sudah modern. Pembuatan tanaman hidroponik juga berkat ilmu dari bioteknologi pertanian dimana tanaman ini memiliki banyak sekali keunggulan seperti tidak membutuhkan lahan yang luas, mudah dikerjakan, tumbuh lebih cepat, hemat pupuk, dan bebas dari hama dan penyakit.

d.      Bioteknologi Kesehatan/kedokteran

Dalam bidang kedokteran, bioteknologi dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, misalnya untuk pembuAtan obat-obatan, pembuatan antibody monoklonal, untuk terapi gen manusia, dan pembuatan vaksin

e.      Bioteknologi Lingkungan

Bioteknologi lingkungan dimanfaatkan untuk memperbaiki keadaan lingkungan contohnya pembuatan biogas yang dapat mengurangi pencemaran udara dari kooran-kotoran makhluk hidup, cacing tanah yang dapat mengurangi sampah organik yang akan dicerna oleh cacing tanah dan kotoranya mengandung nitrogen yang dapat menyuburkan tanah.

C.      Kultur Jaringan

Teknik kultur jaringan merupakan suatu metode mengisolasi bagian tertentu dari tanaman seperti protoplas, sel, sekelompok sel, jaringan dan atau organ yang kemudian menumbuhkannya pada kondisi aseptik yang terkontrol sehingga bagian-bagian tersebut dapat tumbuh dan beregenerasi menjadi tanaman yang lengkap. Teknik kultur jaringan adalah salah satu contoh bioteknologi modern yang kian berkembang dewasa ini.

Tujuan dari teknik kultur jaringan ini diantaranya memperbanyak tanaman dalam jumlah yang banyak dalam waktu singkat; menghasilkan varietas-varietas baru; memodifikasi genotipe tanaman pada kegiatan pemuliaan tanaman; mengeliminasi penyakit tanaman agar diperoleh bibit yang bebas penyakit; memproduksi senyawa metabolit sekunder yang diperlukan untuk keperluan industri atau biofarmasi.

Ø  Tahapan Kultur Jaringan

1.         Tahap Pesiapan

·         Persiapan ruangan dan alat-alat yang akan digunakan merupakan tahap awal dan sangat penting. Faktor yang menentukan keberhasilan teknik kultur jaringan ini adalah tingkat sterilisasi yang tinggi. Ruangan dan alat-alat yang akan digunakan harus disterilisasi terlebih dahulu. Demikian pula dengan bahan tanaman dan media tanam yang akan digunakan.

·         Bahan tanaman yang akan digunakan sebagai eksplan dapat diperoleh dari daun, tunas, cabang, batang, akar, embrio, kotiledon ataupun bagian-bagian tanaman lainnya. Sterilisasi eksplan dilakukan dengan merendam eksplan dalam larutan kimia tertentu, diantaranya alkohol, NaOCl (biasanya pada pemutih pakaian), CaOCl (kaporit), HgCl2 (sublimat), serta H2O2.

·         Persiapan media tanaman penting diperhatikan. Media tanam yang sangat mendukung pertumbuhan eksplan haruslah mengandung sukrosa dan hara dalam konsentrasi yang cukup. Biasanya media tanam ditaruh di dalam botol-botol kaca transparan.

2.      Tahap Inisiasi Kultur

Tahapan ini merupakan tahap penanaman awal. Eksplan yang telah disterilisasi kemudian ditanam pada media yang telah dipersiapkan. Media yang sesuai merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kecepatan pertumbuhan pada tahap selanjutnya. Setelah penanaman selesai, botol-botol berisi eksplan disimpan di dalam ruangan tersendiri di mana suhu, kelembaban dan cahaya dapat diatur sesuai kebutuhan pertumbuhan eksplan.

Tingkat sterilisasi yang tinggi harus tetap dijaga selama proses penanaman dilakukan. Selama pertumbuhan awal, tingkat kontaminasi cukup tinggi. Semakin rendahnya tingkat sterilisasi maka tingkat kontaminasi terhadap eksplan akan semakin tinggi. Kontaminasi ditandai dengan perubahan warna pada eksplan. Indikasi pertama yaitu timbulnya warna kuning pada eksplan, kemudian coklat dan selanjutnya menghitam. Awal pertumbuhan eksplan ditandai dengan terbentuknya kalus kompak pada bagian dasar eksplan. Diperlukan beberapa minggu untuk melihat perkembangan eksplan sebelum dapat dilakukan tahap selanjutnya.

3.      Tahap Multikiplasi Tunas

Umumnya eksplan akan membentuk akar pada minggu awal pertumbuhan, kemudian dilanjutkan dengan pertumbuhan tunas-tunas. Tunas-tunas tersebut selanjutnya dipisahkan untuk mendapatkan tanaman baru lagi. Multiplikasi tunas dapat dilakukan dengan memisahkan ujung tunas yang sudah ada yang telah menghasilkan ruas dan buku baru; tunas-tunas lateral; tunas adventif; serta dengan cara embrio somatik.

4.      Tahap Aklimatisasi

Tahap akhir dari teknik kultur jaringan ini adalah aklimatisasi. Aklimatisasi merupakan tahap pemindahan plantlet dari ruang tumbuh awal ke lingkungan. Atau dengan kata lain pemindahan plantlet dari kondisi terkontrol di dalam botol ke lingkungan luar.

Kondisi luar yang tidak stabil sangat rentan bagi plantlet-plantlet. Oleh karena itu, plantlet tidak langsung dipindahkan ke lapangan melainkan ke tempat-tempat persemaian atau di rumah kaca. Kondisi lingkungan terutama suhu dan kelembaban sedikit demi sedikit diubah hingga menyamai dengan kondisi di lapangan. Hal ini perlu dilakukan agar plantlet-plantlet dapat menyesuaikan kondisi lingkungannya sampai nanti dipindahkan ke lingkungan tumbuhnya seperti semula.

D.      Rekayasa Genetika

Rekayasa genetika adalah suatu usaha memanipulasi sifat genetik suatu makhluk hidup hidup untuk menghasilkan makhluk hidup yang memiliki sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika dapat dilakukan dengan menambah, mengurangi, atau menggabungkan dua materi genetik (DNA) yang berasal dari dua organisme berbeda. Hasil penggabungan dua materi genetik yang berasal dari dua organisme yang berbeda disebut DNA rekombinan. Organisme hasil dari rekayasa genetika disebut organisme transgenik. Di bidang pertanian telah banyak dilakukan rekayasa genetik untuk menghasilkan tanaman unggul yang dapat meningkatkan produktivitas pangan.

1.       Transplantasi Inti

Transplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat yang sesuai dengan inti yang di terimanya, Sebagai contoh, tansplantasi inti pernah di lakukan pada sel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel usus katak yang bersifat diploid,inti sel tersebut di masukan ke dalam ovum tanpa inti sehingga terbentuk terbentuk ovum dengan inti diploid. Setelah diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kali sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula. Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel dan diambi

 intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukan ke dalam ovum tanpa inti. Ppada akhirnya terbentuk ovum berinti diploid dalam jumlah yang banyak. Ddan masing-masing ovum akan berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin yang sama

2.       Teknologi Plasmid

Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat dalam sel bakteri atau ragi di luar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid antara lain :

1.      merupakan molekul DNA yang mengandung DNA tertentu.

2.      dapat beraplikasi diri.

3.      dapat berpindah ke sel bakteri lain

4.      sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan pasmid induk .
Karena sifat-sifat tersebut plasmid digunakan sebagai vector atau pemindah gen ke dalam sel target .

3.       Fusi Sel

Fusi sel adalah peleburan 2 sel baik dari spesies yang sama maupun berbea agar terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusi sel di awali oleh pelebaran membrane dua sel lalu diikuti oleh peleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburn inti sel (kariogami).
Manfaat fusi sel antara lain untuk pemetaan kromosom, lalu membuat antibody monoclonal dan membentuk spesies baru.

4.       DNA Rekombinan

Rekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA –DNA dari sumber yang berbeda, tujuannya adalah untuk menyambungkan gen yang ada di dalamnya. Oleh karena itu rekombinasi DNA disebut juga DNARekombinan.

Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena mempunyai alasan sebagai berikut

1.      struktur DNA setiap mahluk hidup sama.

2.      DNA dapat di sambungkan.

E.       Manfaat dan Kelemahan Bioteknologi

a.      Manfaat Biotrknologi

·         Menghasilkan obat – obatan yang lebih efektif dan murah meriah salah satu contohnya adalah pembuatan hormon insulin dari isolasi gen Bekteri E. coli.

·         Menghasilkan antibiotik untuk membunuh penyakit yang berbahaya. Saat ini sudah banyak sekali antibiotik yang ada di apotik dan murah harganya serta lebih efektif dalam pengobatan.

·         Mengurangi pencemaran lingkungan, beberapa contoh bakteri yang dapat membantu daur ulang seperti menghancurkan sampah – sampah organik dan juga membersihkan sisa tumpahan minyak di dalam laut.

·         Meningkatkan hasil produksi pertanian dari tanaman transgenik karena tanaman ini memiliki daya tahan yang tinggi terhadap kondisi lingkungan yang ekstrim dan juga ia tidak mudah diserang oleh hama

b.      Kelemahan Bioteknologi

·         Rusaknya ekosistem karena beberapa jenis produk tanaman transgenik terbukti dapat menurunkan jumlah spesies yang ada di alam ini karena ia tidak lagi memakan tanaman yang di transgenikkan.

·         Hilangnya beberapa jenis hewan dan tumbuhan tertentu. Dengan adanya bioteknologi maka hanya tanaman dan hewan yang berkualitas bagus saja yang akan dikembangkan , sedangakan hewan dan tumbuhan dengan kualitas kurang baik akan menjadi punah

·         Dapat menyebabkan alergi karena tidak semua orang cocok dengan gen asing yang di masukkan ke dalam tubuhnya. Oleh karena itu harus berhati – hati ketika mengonsumsi produk bioteknologi

BAB III

PENUTUP

A.      Simpulan

Bioteknologi adalah cabang ilmu baru yaitu Ilmu yang mempelajari mengenai bagaimana cara memanfaatkan makhluk hidup seperti jamur, bakteri, virus dan sebagainya yang dapat dimanfaatkan untuk kemaslahatan manusia di bumi ini. Tentunya Bioteknologi mempunyai sisi positif dan sisi negatif tergantung bagaimana cara menggunakan dan memanfaatkannya.

B.       Saran

Dalam penulisan makalah ini, tentunya dari kelompok kami masih dalam tahap belajar. Oleh karena itu, pembaca diharapkan dapat memberi masukan tentang kekurangan dalam tata cara penulisan bahasa dan dalam segi materi.

DAFTAR PUSTAKA

http://kampus-biologi.blogspot.co.id/2014/10/pengertian-bioteknologi-bioteknologi.html

http://www.ebiologi.com/2015/12/Pengertian-teknik-kultur-jaringan.html

https://syafimuhammad.wordpress.com/2010/03/03/bioteknologi-modern/

Syamsuri,Istamar. 2007. Biologi,SMA KELAS XII SEMESTER 2. Erlangga:Jakarta