asas bioteknologi dan id bab

ASAS BIOTEKNOLOGI 2014
UJIAN 2
NAMA
:___________________________________
PROGRAM :___________________________________
N
O
1.

SOALAN

2.

Nyatakan
perbandingan
bioteknologi
konvesional
bioteknologi moden?

3.

JAWAPAN

Apakah yang dimaksudkan dengan Bios  hidup: Teuchos  alat; Logos 
bioteknologi?
ilmu
Penerapan
prinsip-prinsip
biologi,
biokimia
dan
kejuruteraan
dalam
mengolah suatu bahan
dengan
menggunakan organisma hidup dan
komponen-komponennya
untuk
menghasilkan produk yang bermanfaat
bagi manusia.
bagi

dan

Konvensional

Moden

1. Menggunakan
organisma
secara
langsung
2. Tidak
berasaskan
prinsip ilmiah
3. Melalui
warisan turun
temurun
4. Tidak
diproduksi
secara terus

1. Menggunakan
organisma
dan
komponennya
secara langsung
2. Menggunakan
prinsip-prinsip
ilmiah
3. Hasil pengkajian
berbagi
disiplin
ilmu
yang
mendalam
4. Diproduksi
secara terus

Apakah kelebihan dan kekurangan BIOTEKNOLOGI MODEN
bagi bioteknologi konvesional dan Kelebihan
bioteknologi moden?

• Mempunyai maklumat genetik
• Dapat mengatasi ketidaksesuaian
genetik
• Dapat menjangkakan hasil
• Dapat menghasilkan produk baru
dengan ciri yang baru yang lebih
baik
• Produk dihasilkan dengan lebih cepat
• Dapat meningkatkan kualiti

BBR 37103

Kekurangan
• Kos mahal
• Memerlukan kecanggihan teknologi
• Pengaruh jangka panjang belum
diketahui.
BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL
Kelebihan
• Kos murah

• Teknologi relatif sederhana
• Kesan
jangka
panjang
sudah
diketahui karena sistem sudah tekal
Kekurangan
• Tiada makluman genetik
• Tidak
dapat
mengatasi
ketidaksesuaian genetik
• Hasil tidak dapat dijangka
• Memerlukan waktu lebih lama
4.

Berikan contoh produk dalam
BIOTEKNOLOGI
bidang bioteknologi konvensional
KONVENSIONAL

dan bioteknologi moden?
• Tapai
• Budu
• Tempe
• Kicap
• Keju

5. Terangkan secara ringkas
dalam bioteknologi

BIOTEKNOLOGI
MODEN
• Tapai

teknik •

Fermentasi :
adalah proses produksi energi dalam sel dalam
keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara
umum, fermentasi adalah salah satu bentuk

respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat
definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan
fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan
anaerobik dengan tanpa akseptor elektron
eksternal.

•

Analisis Genetik :
Mempelajari sifat/karakter atau gen
yang diwariskan dari generasi ke
generasi dan interasksi antara gen
dan lingkungan dalam menghasilkan
suatu sifat.

2

BBR 37103

•

•

6. Nyatakan Teori Hukum Mandel?

3

Seleksi dan Pemuliaan :
Manipulasi mikrob, tanaman atau
haiwan dan pemilihan individu atau
populasi yang diinginkan sebagai
stok genetik untuk menghasilkan
generasi baru.
Analisis DNA :
Mempelajari
ciri-ciri
dari
DNA,
melalui :Polymerase chain reaction (PCR):
dapat

membuat
salinan/replikasi
segmen DNA
Restriction
fragment
length
polymorphism (RFLP) mapping :
mengenalpasti kedudukan suatu gen
pada DNA.

•

Kultur Sel dan Jaringan :
Dapat
dilakukan
pada
jaringan
tanaman dan haiwan.
Contoh: Kultur tisu tanaman secara
in vitro

Teori : Sifat tanaman
Ertinya setiap bahagian tanaman
apabila dikulturkan secara in vitro
akan dapat membentuk individu baru

•

Kejuruteraan Genetik atau DNA
rekombinan:
Kejuruteraan genetik atau teknologi
DNA rekombinan (recombinant DNA
technology) adalah suatu metod
untuk mengubah genetik dengan
cara menyuntik (insert) gen yang
dikehendaki
ke
dalam
suatu
organisma.

Hukum pewarisan Mendel adalah hukum
mengenai pewarisan sifat pada organisma yang
dicipta oleh Gregor Johann Mendel dalam
karyanya 'Percubaan mengenai Persilangan
Tanaman'. Hukum ini terdiri dari dua bahagian:
1. Hukum pemisahan (segregation) dari
Mendel, juga dikenali sebagai Hukum

BBR 37103

Pertama Mendel, dan
2. Hukum
berpasangan
secara
bebas
(independent assortment) dari Mendel,
juga dikenali sebagai Hukum Kedua
Mendel.
7. Mengapakah mandel menggunakan Kacang peas digunakan kerana :
kacang peas dalam ujikajinya?
 Mempunyai trait berlawanan yang
mudah dikenali dan diperhatikan.
 Mempunyai jangkahayat Antara
generasi yang pendek.
8. Nyatakan definisi bagi gen dominan Gen Dominan
dan gen resesif
Pengertian dan definisi Gen Dominan.
Gen Dominan adalah gen yang kuat
yang
dapat
menutupi
atau
mengalahkan sifat yang di bawah oleh
gen alela nya yang normal ataupun
yang resesif. Gen dominan akan tetap
dominan dan akan menunjukkan sifat
yang dibawahnya jika perpasangan
dengan gen normal. Gen dominan di
simbolkan dengan huruf besar. Kelainan
genetik yang disebabkan oleh gen
dominan tidak ada istilah karier yang
adalah adalah istilah lethal. Pada kasus
tertentu gen dominan yang homozigot
akan bersifat lethal.
Gen Resesif
Gen Resesif adalah gen yang lemah
yang tidak dapat menunjukan sifat yang
dibawahnya jika berpasangan dengan
alela yang bersifat dominan ataupun
normal.
Gen resesif
hanya
bisa
menunjukan sifat yang di bawanya jika
berpasangan dengan gen resesif yang
lain. Gen resesif disimbolkan dengan
huruf
kecil.
Gen
normal
yang
berpasangan dengan gen resesif di
sebut Karier.
9.

Apakah
tujuan kejururteraan a. Pertanian :
genetik dalam bidang berikut:
 Sesetengah strain bakteria telah
a. pertanian
dicipta untuk mengawal populasi
b. perubatan dan kesihatan
4

BBR 37103

serangga
yang
menyerang
tanaman.
 Syarikat
Monsanto
Berjaya
mengubahsuai
bakteria
Pseudomonas fluorescens yang
membolehkannya
membunuh
serangga
perosak
melalui
penghasilan toksin yang berasal
daripada Bacillus thuringiensis.
 Toksin B.thuringiensis telah lama
digunakan
sebagai
bahan
pembunuh haiwan perosak.
 Kejuruteraan genetic tumbuhan
membabitkan tiga aktiviti berikut :
mendapatkan
gen
yang
diperlukan, proses kultur tisu dan
memindahkan gen-gen berkenaan
ke dalam tisu tumbuhan.
b. Perubatan :
 Pengubahsuaian
sel
bakteria
supaya ia berfungsi sebagai
penjana
protein
manusia.
Interferon, sejenis protein yang
digunakan
untuk
merawat
jangkitan virus dan sesetengah
barah dan juga hormone insulin
merupakan antara produk awal
DNA rekombinan.
 Kini, hormone tumbesaran boleh
dihasilkan
secara
sintetik
termasuk juga vakksin, protein
pembeku darah untuk penghidap
hemofilia,
dan
enzim-enzim
seperti kolestrol oksidase untuk
mengdiagnos
masalah
metabolisme kolesterol.
 Penghasilan vaksin melalui proses
DNA rekombinan lebih murah,
tulen,
spesifik
dan
tidak
menyebabkan kesan sampingan
yang banyak dan memudaratkan.
 Banyak penyelidikan dilakukan
untuk merawat penyakit genetic
dengan memasukkan gen yang

5

BBR 37103

berfungsi
menggantikan
yang
rosak. Ini adalah satu contoh
terapi gen.
 Malah kemasukkan gen dalam sel
gamet yang kurang sempurna
boleh mengelakkan pewarisan
penyakit
oleh
anak
dalam
kandungan.
10
.

Apakah kebaikan kejuruteraan
genetik?

•

•

•

•

11
.

Apakah keburukan
genetik?

kejuruteraan •
•

6

Penyakit boleh dikesan dan dielakkan
seawal
mungkin
samada
pada
manusia, tumbuhan atau haiwan
yang
boleh
terdedah
kepada
penyakit keturunan.
Penyakit yang berjangkit juga boleh
diatasi dengan memindahkan gen
yang mengkodkan protein antiviral
dan menghasilkan antigen yang
spesifik dan haiwan serta tumbuhan
boleh diubahsuai dengan ciri-ciri
lebih baik.
Manipulasi gen pada pokok dengan
meningkatkan kadar penyerapan gas
karbon dioksida bagi mengurangkan
kesan rumah hijau.
Manusia
dapat
menghasilkan
tanaman
yang
tahan
terhadap
haiwan
perosak
dan
terhadap
pelbagai jenis iklim dan malapetaka
seperti :
 Penghasilan hormon insulin.
 Penghasilan kacang soya yang
tahan terhadap herbisid.
 Penghasilan buah tomato yang
tahap
kematangannya
dilambatkan.
 Penghasilan jagung dan kapas
tahan
terhadap
haiwan
perosak.
Penghasilan alergi.
Pembentukkan tumbuhan berbiji di
mana perubahan ini berguna untuk :
 tumbuhan meliar.
 Pemindahan
gen
dari

BBR 37103

•

12
.

Senaraikan sebab-sebab etika

7

tumbuhan pertanian kepada
tumbuhan meliar.
 Pengurangan nilai nutrisi.
 Penghasilan racun.
 Menambah makhluk perosak
yang berbeza.
kejuruteraan genetik mungkin boleh
mengubah
kandungan
nutrien
makanan dengan cara yang tidak
dijangkakan.
Misalnya
mengurangkan
kandungan
sesetengah
nutrien
dan
meningkatkan kandungan nutrien
yang
lain.

•

Kerintangan
terhadap
antibiotik
mungkin boleh berlaku kerana gen
yang digunakan dalam sesetengah
tanaman yang diubahsuai mungkin
boleh memindahkan penyakit yang
disebabkan oleh mikrob, ke dalam
usus manusia atau haiwan yang
menggunakan makanan kejuruteraan
ginetik.

•

menyumbang
kepada
masalah
perkembangan
kesihatan
umum
kerana rintangan terhadap antibiotik
ini akan akhirnya terpindah kepada
manusia
melalui
pengambilan
makanan yang terhasil melalui
kaedah
kejuruteraan
ginetik.

•

kejuruteraan
ginetik
telah
menunjukkan
tahap
kerintangan
yang tinggi dan luarbiasa terhadap
racun pemusnah tumbuhan seperti
racun Herbisid, Pesticid dan lain-lain
lagi.Keadaan ini sekaligus akan
memerlukan kita mencipta racun
yang lebih kuat untuk mengawalnya
dan secara tidak langsung akan
membahayakan alam sekitar kita.

BBR 37103

diperlukan di dalam kejuruteraan
genetik.
13
.

Apakah definisi fermentasi?

Fermentasi ialah kaedah menggunakan
mikrob untuk mengubah sesuatu bahan
menjadi bahan lain seperti etanol, asid
laktik dan hydrogen.

14
.

Bagaimana
proses
boleh berlaku?

15
.

Nyatakan
contoh-contoh Fermentasi Tempe
mikroorganisma
yang
terlibat
Tempe merupakan hasil fermentasi dari soya
dengan fermentasi makanan.
menggunakan cendawan Rhizopus oryzae . Tempe
selain dibuat dari kacang soya boleh juga dibuat
dari pelbagai bahan tumbuhan berprotein .

fermentasi

Penapaian Alkohol
Produk beralkohol sangatlah berbeza-beza
daripada dari makanan hingga tenaga . Produk
makanan yang paling lama dikenali adalah wine
dan bir . Mikroorganisma yang terlibat terutama
adalah khamir dari genus Saccharomyces sp .
Fermentasi Asid Asetat
Bakteria Acetobacter aceti merupakan bakteria
yang mula pertama diketahui sebagai penghasil
asam asetat dan merupakan jasad bahan cemar
pada pembuatan wine.Saat ini bakeri Acetobacter
aceti digunakan pada pengeluaran asid asetik
kerana kemampuanya mengoksidakan alkohol
menjadi asam asetat .
Fermentasi Asid Laktat
Fermentasi asam laktat banyak terjadi pada susu .
Jasada yang paling berperanan dalam fermentasi
ini adalahLacobacillus sp . Laktosa diubah
menjadi asam laktat.Kini asid laktik juga
digunakan untuk pengeluaran plastik dalam bentuk
PLA .

8

BBR 37103

Fermentasi Asid Sitrat
Asid sitrik dihasilkan melalui penapaian
menggunakan jamurAspergillus niger . Walaupun
beberapa bakteria mampu melakukan , tetapi yang
paling umum digunakan adalah cendawan ini.Pada
keadaan aerob cendawan ini menukar gula atau
pati menjadi asm sitrat melalui pengubahan pada
TCA
.
Fermentasi Asid Glutamat
Asam glutamat digunakan untuk penyedap
makanan sebagai penegas rasa.Mula pertama
dibangunkan di Jepang.Organisme yang kini
banyak digunakan adalah mutan daripada
Corynebacterium
glutamicum
.
fermentasi
Vitamin
Vitamin selain boleh diperoleh dari pelbagai
tumbuhan juga boleh dihasilkan secara
fermentasi.Teruatam vitamin B. Mikroorganisme
yang teribat dalam pengeluaran vitamin ini adalah
kapang askomisetes Eremothecium ashbyii dan
Ashbya gossypii .
16 Senaraikan
faktor-faktor
yang Faktor Intrinsik :
.
mempengaruhi pertumbuhan dan
 kandungan nutrien
perkembangan
mikroorganisma
 keadaan pH dan asid organik
dalam fermentasi makanan?
 Aktiviti air
 Struktur biologi
Faktor Ekstrinsik :
 Tahap kelembapan relatif
 Kehadiran gas persekitaran
17
.

Apakah ciri-ciri bagi makanan yang
difermentasi?

18
.

Apakah definisi kultur tisu?

Kultur tisu adalah pertumbuhan tisu atau sel-sel
berasingan daripada organisma. Ini biasanya
dipermudahkan melalui penggunaan cecair, separa
pepejal, atau sederhana pertumbuhan yang
mantap, seperti sup atau agar. Kultur tisu biasanya
merujuk kepada sel-sel dan tisu haiwan,biasanya
istilah yang lebih khusus digunakan untuk
tumbuh-tumbuhan.

9

BBR 37103

19
.

Apakah jenis-jenis kultur tisu yang •
dijalankan?
•
•
•

Pengkulturan
Pengkulturan
Pengkulturan
Pengkulturan

organ
embrio
kalus
ampaian

20 Berikan
contoh-contoh
produk
.
yang menngunakan teknik kultur
tisu?
21
.

Apakah

batasan dalam
kultur tisu?

aplikasi •
•

•

•

teknik

kultur

Tidak semua jenis sel atau tisu boleh
dikulturkan.
Penyediaan medium harus dijalankan
dengan teliti bergantung kepada
keperluan
tumbuhan
terhadap
ramuan untuk menghasilkan kalus
dan organagenesia.
Pensterilan yang sempurna harus
dijalankan ke atas sel dan medium
yang digunakan untuk menggelakkan
pertumbuhan mikroorganisma.
Pengkulturan tisu boleh mengalami
perubahan atau perkembangan di
luar jangkaan dan berlain daripada
keadaan asalnya.

22
.

Bagaimana
dijalankan?

tisu

23
.

Apakah kesan positif dan kesan Kesan positif :
negatif bagi aplikasi kultur tisu?
• Pengkulturan tisu dapat memberikan
kadar pembikan yang cepat.
• Kaedah pengkulturan tisu hanya
memerlukan kepingan tisu yang kecil
sebagai permulaan.
• Kerja pengkulturan dilakukan dalam
keadaan steril maka anak tumbuhan
bebas
daripada
organisma
menyebabkan penyakit.
• Penghasilan tumbuhan ini dijalankan
dalam keadaan terkawal dan dapat
dijalankan sepanjang tahun.
• Penghasilan anak tumbuhan dapat
diubahsuaikan mengikut kehendak.
• Mudah dikendalikan diladang maka
dapat menjimatkan tenaga.

10

BBR 37103

•

Kurang risiko penyakit.

Kesan Negatif :
• Dijalankan
dalam
keadan
persekitaran terkawal maka jika
persekitaran
luar
tidak
sesuai,
keseluruhan klon mungkin musnah.
• Tisu kultur ini adalah tidak ekonomik
digunakan bagi perusahaan kecilkecilan.
• Klon tidak menunjukkan variasi dari
segi genetik.
• Teknik ini memerlukan kos yang
tinggi untuk menyediakan peralatan
dan bahan-bahan, jadi tidak semua
pihak mampu mengadakan satu
makmal tisu yang lengkap.
• Tisu
kultur
merupakan
kaedah
saintifik, jadi ia sangat memerlukan
kepakaran yang sangat tinggi.
24
.

Lengkapkan jadual ini.
Bagaimanakah bioteknologi dapat memberi sumbangan bagi bidang-bidang di bawah:
Bidang
Aktiviti
Sumbangan
Perubatan
Vaksin dan antibiotik
Contoh jawapan:
-Meningkatkan imunisasi
-mengubati
kecacatan
genetik
-menghalang
perkembangan
bakteria
penyebab penyakit
-menghalang
jangkitan
penyakit
Rawatan
masalah • Membantu suami isteri
pembiakan
yang
menghadapi
masalah kesuburan atau
kemandulan mendapat
zuriat dengan kaedah
‘in-vitro’.

11

BBR 37103

Kejuruteraan genetik

•

•

•

12

Pengubahsuaian
sel
bakteria
supaya
ia
berfungsi
sebagai
penjana
protein
manusia.
Penyakit boleh dikesan
dan dielakkan seawal
mungkin samada pada
manusia,
tumbuhan
atau haiwan yang boleh
terdedah
kepada
penyakit keturunan.
Penyakit
yang
berjangkit juga boleh
diatasi
dengan
memindahkan gen yang
mengkodkan
protein
antiviral
dan
menghasilkan
antigen
yang
spesifik
dan
haiwan serta tumbuhan
boleh
diubahsuai
dengan ciri-ciri lebih
baik.

BBR 37103

Pengklonan

•
•

•

•

•

•

•
13

Ciri-ciri yang baik pada
induk dapat dipilih dan
diwariskan.
Bilangan
klon
yang
banyak dapat dihasilkan
dalam
masa
yang
singkat
untuk
meningkatkan
pengeluaran
hasil
tanaman.
Klon
tumbuhan
berbunga dan berbuah
dengan
lebih
cepat.
(Tumbuhan
yang
ditanam daripada biji
bernih mengambil masa
yang
panjang
untuk
tumbuh
dan
menghasilkan
buah)
Tempoh matang klon
lebih
awal
daripada
induk dan dengan ini
mengurangkan
masa
serta
menjimatkan
tenaga unutk penjagaan
rapi
pada
peringkat
muda.
Menjamin keseragaman
baka yang baik; spesies
daripada baka yang baik
dan
bermutu
tinggi
dapat digunakan untuk
meningkatkan
mutu
hasil tanaman.
Pengklonan
dalam
tumbuhan
melibatkan
pembiakan
vegetatif
dan oleh itu, tidak
memerlukan
agen
pendebungaan
serta
boleh dilakukan pada
bila-bila masa.
Memberi
harapan
kepada pasangan yang
bermasalah
untuk
mendapatkan anak.
Pengklonan
boleh

BBR 37103

Pertanian

Penghasilan varieti
produk baru

Penguraian
pertanian

sisa •

Mengawal
perosak
Alam sekitar

•

makhluk

Merawat sisa
dan air kumbahan
Penghasilan biogas
Biologi pemuliharaan

14

Menghasilkan biji benih
padi
yang
boleh
meningkatkan
pengeluaran
dan
mempunyai daya tahan
yang
lebih
kuat
berbanding
dengan
benih biasa.
.