BIOTEKNOLOGI KURIKULUM MERDEKA

Inovasi

Teknologi

Biologi

(Biotechnology)

WHAT is Biotechnology?

Bioteknologi, berasal dari kata bios (hidup), teknos (penerapan), dan
logos (ilmu).

Sehingga dapat diartikan bahwa Bioteknologi merupakan penerapan
teknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk menghasilkan
produk-produk yang berguna bagi manusia.

Alasan Bioteknologi menggunakan makhluk hidup yaitu sebagai berikut:

•Mudah diperoleh karena sudah tersedia di alam.

•Dapat dikembangbiakkan.

•Memiliki sifat yang tetap dari generasi ke generasi berikutnya.

•Dapat diubah sifatnya melalui teknik rekayasa genetika.

•Perubahan sifat yang terjadi pada organisme yang direkayasa dapat
diturunkan pada keturunannya.

•Dapat menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia.

Bioteknologi Konvensional

Masih menggunakan teknik yang

sederhana melalui proses

fermentasi.

Bioteknologi Modern

Melibatkan sejumlah teknik
manipulasi gen, DNA, sel-sel,

dan jaringan hidup dengan cara

yang dapat diprediksi dan

dikendalikan

Jenis Bioteknologi

01

Bioteknologi
Konvensional

• Masih menerapkan teknik-teknik biologi yang terbatas (seperti fermentasi)

• Memanfaatkan makhluk hidup secara langsung dan utuh

• Menggunakan peralatan dan metode yang sederhana & belum sepenuhnya steril

(belum bebas dari mikroba yang tidak diinginkan)

• Belum banyaknya standar mutu yang universal

• Pelakunya tidak perlu menempuh tingkat pendidikan khusus

Bisakah kamu menyebutkan contoh produk

bioteknologi konvensional?

Kelebihan

1.Menggunakan bahan yang
harganya relatif murah dan
mudah didapat.

2.Teknologi yang digunakan
juga tergolong sederhana.

3.Tidak memiliki dampak negatif
dalam jangka panjang

4.Meningkatkan nilai gizi
makanan.

Kekurangan

1.Tidak adanya perbaikan genetik
dan tidak bisa mengatasi
masalah genetik yang sudah ada
sebelumnya.

2.Produknya sangat mudah
dipengaruhi oleh kondisi alam,
contohnya suhu dan hama di
lingkungan tersebut.

Bioteknologi Konvensional

Beberapa Contoh Produk Bioteknologi Konvensional

Tempe, menggunakan
jamur Rhizopus oryzae

Contoh produk bioteknologi konvensional antara lain tempe, tape, roti, yogurt,
keju, nata de coco, dan minuman alkohol.

Roti, wine dan tape:

jamur Saccharomyces

cerevisiae

Yogurt, menggunakan
bakteri Lactobacillus

bulgaricus

Кесар

: Aspergillus wentii

Tempe

: Rhizopus oryzae

Oncom

: Neurospora sitophila

Tapai

: Saccharomyces cerevisiae

Yoghurt

: Lactobacillus bulgaricus

Streptococcus thermophillus

Nata de coco

: Acetobacter xylinum

Mentega

: Streptococcus lactis

Keju

: Penicillum camemberti

Penicillum roqueforti
Lactobacillus lactis
Lactobacillus casei

Produk Bioteknologi Konvensional

Cuka

: Acetobacter acetii

Kimchi

: Lactobacillus plantarum

Kombucha

: SCOBY (Symbiotic Culture of Bacteria and Yeast)

Angkak

: Monascus purpureus

Produk Bioteknologi Konvensional

Fill in the Blank

Mikroorganisme yang digunakan dalam pembuatan roti, tape singkong dan wine adalah...

Fill in the Blank

Mikroorganisme yang digunakan dalam pembuatan kecap manis adalah...

Fill in the Blank

Mikroorganisme yang digunakan dalam pembuatan yogurt adalah...

Fill in the Blank

Mikroorganisme yang digunakan dalam pembuatan tempe adalah...

Multiple Choice

Bioteknologi menggunakan prinsip Ilmu pengetahuan dan rekayasa untuk penanganan dan pengolahan bahan. Prinsip dasar dari bioteknologi konvensional adalah ...

• manipulasi DNA dan fermentasi

• rekayasa genetika dan bantuan mikroorganisme

• manipulasi DNA dan bantuan mikroba

• fermentasi dan bantuan mikroorganisme

• fermentasi dan rekayasa genetik

Multiple Choice

Di sajikan data nama mikroorganisme:

1. Rhizopus oligosporus

2. Lactobacillus bulgaricus

3. Monillia sitophilia

4. Streptococcus sp

Bioteknologi konvensional sering dipakai dalam kehidupan sehari-hari masyarakat. Mikroorganisme yang digunakan untuk membuat tempe dan yogurt adalah nomor.......

• 1 dan 2

• 2 dan 4

• 2 dan 3

• 4 dan 1

Multiple Select

Pernyataan yang tepat mengenai bahan dasar dan mikroornisme yang digunakan secara berurutan adalah... (terdapat 2 jawaban benar)

• Kelapa muda - Lactobacillus bulgaricus

• Kedelai - Rhizopus oryzae

• Air Kelapa - Acetobacter xylinum

• Singkong - Aspergillus wentii

• Sawi - Lactobacillus plantarum

Multiple Choice

Yang membuat roti mengembang pada saat dipanggang adalah....

• karbondioksida yang dihasilkan Saccharomyces cerevisiae

• alkohol yang dihasilkan Saccharomyces cerevisiae

• telur yang dimasukkan ke dalam adonan roti

• gula yang dimasukkan ke dalam adonan roti

Open Ended

Apa saja mikroorganisme yang berperan dalam bioteknologi konvensional? Tuliskan minimal 3!

02

Bioteknologi

Modern

Bioteknologi Modern

Bioteknologi Teknologi Reproduksi

1. Kultur Jaringan

Perbanyakan tanaman secara
Vegetatif/aseksual dengan
cara:
1.Mengisolasi bagian
tanaman tertentu yang
memililki kemampuan
totipotensi.

2.Menumbuhkannya dalam
kondisi aseptik (bebas
kuman) pada medium
buatan.

Apa itu Totipotensi?
Totipotensi adalah jaringan yang belum terdiferensiasi
dan bisa tumbuh menjadi individu baru

Tahapan Kultur Jaringan

https://youtu.be/gaShltk-epI?si=pk72oT7sCt-0ZY2C&t=194

Manfaat Kultur Jaringan

Penerapan Kultur Jaringan

KELEBIHAN

●Penyiapan bibit tidak tergantung
musim.

●Bibit diproduksi dalam jumlah
banyak, seragam, dan bebas dari
penyakit.

●Tidak memerlukan lahan luas untuk
memproduksi banyak bibit tanaman.

●Dapat diperoleh sifat-sifat yang
dikehendaki.

●Metabolit sekunder tanaman
diperoleh lebih cepat tanpa
menunggu tanaman dewasa terlebih
dahulu.

KEKURANGAN

●Hanya mampu dilakukan oleh orang-
orang tertentu karena membutuhkan
keahlian khusus

●Bibit tanaman yang dihasilkan
cenderung lemah pada akar

●Membutuhkan biaya yang relatif
besar, karena terkait dengan
pengadaan di laboratorium

Kelebihan dan Kekurangan

Multiple Choice

Perhatikan data dibawah ini:

1. Menanam tanaman di tanah

2. Pembentukan kalus/ tunas

3. Perbanyakan planlet/ tanaman kecil

4. Menumbuhkan jaringan ke Medium

Urutan tahapan dalam kultur jaringan benar adalah ....

• 1,2,3 dan 4

• 2,3,1 dan 4

• 2,3,4 dan 1

• 3,1,2 dan 4

• 4,2,3 dan 1

2. Inseminasi Buatan

Inseminasi adalah metode

memasukkan sperma ke

indukan betina.

Umumnya dilakukan pada
hewan ternak dan hewan

langka.

Proses Inseminasi Buatan

https://youtu.be/qeLGePUQaoI?si=8rZDt0cUgmZZPmg2

Keunggulan Inseminasi Buatan

Multiple Choice

Bioteknologi dibidang peternakan yaitu dengan cara inseminasi buatan pada sapi bertujuan agar keturunannya mempunyai sifat-sifat sebagai berikut,  kecuali ....

• menghasilkan sapi yang jinak

• sapi yang tahan penyakit

• daging dan susu berkualitas tinggi

• menghasilkan sapi kualitas yang unggul

Multiple Choice

inseminasi buatan memiliki banyak keuntungan, kecuali...

• mengawinkan induk jantan dan betina tanpa harus mempertemukan secara langsung

• mengawinkan induk jantan dan induk betina secara langsung

• sperma jantan dapat dibekukan dan disimpan

• sperma pejantan unggul dalam jumlah sedikit

3. In Vitro Fertilization/ Bayi Tabung

Langkah In Vitro Fertilization

https://youtu.be/fIGl3mualpQ?si=jfSyTQDunYzIqppT

Multiple Choice

Apa yang dimaksud dengan In Vitro Fertilization (IVF) / bayi tabung?

• Proses pertumbuhan embrio di dalam tabung sampai siap lahir

• Pembuahan di laboratorium sebelum ditanamkan ke dalam rahim

• Penggunaan embrio untuk membuat embrio bayi yang baru

• Penggunaan embrio untuk membuat obat-obatan

4. Kloning

Kloning yaitu proses untuk

menghasilkan populasi yang
terdiri dari individu-individu

yang memiliki sifat genetik

yang sama

Proses Kloning

https://youtu.be/vgqbeGebK60?si=EVfqPEHyfJ2SOydO

Kelebihan

•Kloning menjadi pilihan untuk

menyelamatkan gen yang hilang dari

hewan yang mati

•Resipien transfer embrio tidak

dibatasi waktu dan tempat.

•Embrio dapat disimpan dalam waktu

yang lama.

Kekurangan

●Keterbatasan resipien menerima

embrio.

●Belum ada rekam medis penggunaan

embrio yang menginformasikan

dampak positif dan negatifnya.

●Muncul pewarisan sifat dan

modifikasi genetik yang tidak

diharapkan karena prosedur kloning.

Kelebihan dan Kekurangan Kloning

Multiple Choice

Kloning merupakan teknologi yang digunakan untuk menghasilkan individu yang secara genetikk identik dengan induknya. Teknologi ini apabila diterapkan pada berbagai jenis hewan dalam jangka waktu panjang dapat menyebabkan dampak negatif yaitu…

• Menurunkan jumlah anggota populasi

• Akan terjadi isolasi reproduksi antarspesies

• Akan terjadi kepunahan secara massal

• Individu tidak memiliki sifat genetik yang sama dengan indukan

• Menghasilkan individu berumur pendek

Next…

02

Bioteknologi

Modern

Bioteknologi Genetika

Analisis DNA

Rekayasa Genetika

Bioteknologi Rekayasa Genetika

Teknik DNA Rekombinan

Teknik Sel Hibridoma

Apa itu Rekayasa Genetika?

Basic of Genetics

Semua makhluk hidup
tersusun atas DNA yang
dikemas dalam bentuk

kromosom

DNA mengkode setiap

sifat/karakter organisme

Rekayasa
Genetika

Genetik berubah

Sifat/karakter

individu berubah

Bioteknologi Rekayasa Genetika

https://youtu.be/qausqhqklH0?si=j_-ZXNStYnwocJYT

Plasmid

Sebagai ‘taksi’ gen untuk

membawa genetik yang

diinginkan ke dalam sel bakteri

Enzim restriksi

Sebagai ‘gunting’ DNA

Enzim DNA ligase

Sebagai ‘lem’ DNA

Bakteri

Sebagai sumber plasmid &

organisme untuk

memperbanyak gen yang

diinginkan

Perangkat Utama dalam Rekayasa Genetik

https://youtu.be/qausqhqklH0?si=j_-ZXNStYnwocJYT

Tahapan Rekayasa Genetika

Fill in the Blank

Enzim untuk memotong DNA adalah...

Fill in the Blank

Enzim untuk menempelkan DNA adalah...

Fill in the Blank

DNA pada bakteri yang dapat digunakan sebagai 'taksi gen' pada rekayasa genetika yaitu...

Multiple Choice

Perhatikan langkah-langkah bioteknologi berikut !

1) DNA yang mengandung gen titipan diberi Enzim Restriksi

2) “Gen titipan” dimaksudkan kedalam plasmid

 3) Plasmid yang membawa “gen titipan” dimasukkan kedalam bakteri agen

 4) Bakteri agen memperbanyak diri

Langkah yang benar dari biotektologi dengan teknik DNA Rekombinan pada teknik Plasmid yaitu ..

• 1,3,4, dan 2

• 2,3,4, dan 1

• 2,1,3 dan 4

• 2,1,4 dan 3

• 1,2,3, dan 4

Penerapan & Manfaat

Teknik DNA Rekombinan

Contoh prosedur penerapan Teknik DNA Rekombinan

Pembuatan Hormon Insulin

Bakteri yang

mengandung insulin

diperbanyak

Contoh prosedur penerapan Teknik DNA Rekombinan

ke dalam tanaman

Teknologi DNA rekombinan telah memberikan manfaat di

bidang ilmu pengetahuan maupun di bidang terapan.

1)
Insulin manusia telah diproduksi secara massal

menggunakan bakteri E.coli dan telah

diperdagangkan untuk mengobati penyakit

diabetes melitus.

2)
Hormon tumbuh manusia (GH) diproduksi

menggunakan Escherichia coli dan digunakan untuk

mengobatikelainan pertumbuhan (misal: cebol).

Penerapan Teknik DNA Rekombinan dalam

bidang medis

Penerapan Teknik DNA Rekombinan dalam

bidang medis

Vaksin hepatitis B

digunakan untuk

mencegah infeksi

virus hepatitis.

Telah diproduksi

secara komersial

menggunakan

Saccharomyces

cerevisiae dalam

skala industri

Bakteri Ice- (ice minus): bakteri yang telah
direkayasa sehingga tidak membeku pada suhu
Rendah. Digunakan (disemprotkan) pada
tanaman agar tanaman tidak membeku di
musim dingin.

Mikroba pendegradasi limbah.
Tanaman tahan hama, misal kapas yang disisipi

bakteri Bacillus thuringiensis, tomat Bt
Tanaman tahan herbisida.

21

Penerapan Teknik DNA Rekombinan

dalam bidang pertanian

Banyak hasil pertanian adalah transgenik/

GMO (Genetic Modified Organism)

Banyak hasil pertanian adalah transgenik/

GMO (Genetic Modified Organism)

Tebu tahan kering

Solusi tanah kering,
curah hujan minim

Kadar sukrosa tinggi

Blue Rose

Penggunaan hormon

pertumbuhan untuk

meningkatkan ukuran

ikan.

Contohnya pada ikan

salmon

23

Penerapan Teknik DNA Rekombinan

dalam bidang perikanan

Penerapan Teknik DNA Rekombinan

Penyisipan Gen Enzim Luciferase

Tembakau berfluoresen/ glow in the dark

Luciferase

Kunang-kunang

Neti & Dito

Sapi perah dengan
gen-gen protein air

susu manusia

Animal transgenic

Kucing glow in

the dark

Sapi berotot
tebal

Transplantasi dari Animal Transgenic

Babi mengandung gen manusia

Pemanfaatan Animal Transgenic

Ikan hias transgenik

Glowfish Transgenik

Terapi gen

Stem sel

Merupakan sel yang belum berdiferensiasi
dan mempunyai potensi untuk berkembang
menjadi banyak jenis sel yang berbeda

Penerapan stem cell

Multiple Choice

Perhatikan penerapan bioteknologi berikut.

(1) Bayi tabung

(2) Bioremediasi

(3) Kultur jaringan

(4) Teknologi plasmid

(5) Pembuatan vaksin

(6) Tanaman transgenik

Beberapa ilmu lainnya diperlukan dalam mendukung bioteknologi. Penerapan bioteknologi yang tidak menggunakan mikrobiologi sebagai dasar dalam proses pembuatannya ditunjukkan oleh nomor?

• (1) dan (3)

• (2) dan (4)

• (3) dan (5)

• (4) dan (6)

Multiple Choice

Hormon yang dihasilkan melalui penerpan bioteknologi untuk mengobatai penyakit diabetes melitus adalah..

• estrogen

• dopamin

• insulin

• adrenalin

Multiple Choice

Suatu hewan atau tumbuhan yang disisipi gen dari organisme lain disebut?

• organisme buatan

• rekayasa organisme

• rekombinasi gen

• transgenik

Open Ended

Bagaimana Genetic Modified Organism dapat memberikan manfaat dalam bidang pangan dan pertanian? Jelaskan minimal 3!

Bioteknologi Genetika

Analisis DNA

Rekayasa Genetika

Mengapa

analisis DNA

penting?

Kalau tidak ada tes DNA,
apa kasusnya bisa
selesai?

Tes DNA / Analisis DNA

Tahapan tes DNA

Sampel
biologis

Isolasi
sampel

PCR

(perbanyakan

DNA)

Elektroforesis

(pemisahan DNA)

Analisis

Contoh hasil elektroforesis DNA

Manfaat Tes DNA

1. Tes diagnosa penyakit, contohnya tes

Covid-19 lalu

Manfaat Tes DNA

2. DNA profiling, menentukan identitas

seseorang

Alec Jeffreys (1985) menemukan bahwa
pola berulang di beberapa wilayah DNA
seseorang

dapat

digunakan

untuk

membedakan satu individu dari yang lain.

Menurutnya, meskipun manusia memiliki
kemiripan DNA 99,9%, namun mereka
berbeda 0,1% satu sama lain.

Jumlah pola pengulangan / Short Tandem
Repeats (STR), pola ini akan sangat mirip
antara individu yang berkerabat dekat.

2. DNA profiling, menentukan identitas seseorang

Suatu individu mewarisi

kromosom dari kedua orang
tuanya, sehingga individu

memiliki dua pola berulang,

yang di dapat dari orang

tua.

Pola ini yang digunakan

sebagai genetic

fingerprinting/profiling.

Father Mother

Penerapan DNA profiling/ fingerprinting

Penerapan DNA profiling/ fingerprinting

1.Menentukan hubungan kekerabatan, misalnya tes DNA anak
untuk menentukan orang tuanya.

Penerapan DNA profiling/ fingerprinting

2. Mengenali pelaku tindakan kriminal

Penerapan DNA profiling/ fingerprinting

2. Mengenali pelaku tindakan kriminal

Penerapan DNA profiling/ fingerprinting

2. Mengenali pelaku tindakan kriminal

Multiple Choice

Berikut ini yang termasuk bioteknologi modern dalam bidang Forensik adalah ...

• pengembangan teknologi kloning

• pengembangan pemanfaatan bakteri untuk pembuatan tempe

• pengembangan untuk menginvestigasi tindak kriminal

• pengembangan pembuatan insulin

Open Ended

Jelaskan yang kamu ketahui tentang Tes DNA dan penerapannya pada kehidupan manusia!