Dokumen tersebut membahas tentang bioteknologi yang mencakup pengertian, sejarah, jenis-jenis, dan contoh produk bioteknologi konvensional dan modern seperti tempe, tape, yoghurt, kecap, biogas, protein tunggal, serta kloning.
1. BIOTEKNOLOGI
BIOTEKNOLOGI
SMA N 1 Way Jepara
Oleh :
Nafi’ah Ema Suryani
Dina Kusuma Wardani
Nur Hidayati
Rizky Monika Gusnanda Lia
Sherly Ranetha
2. PETA KONSEP
Kelangsungan Hidup Manusia
Ditunjang Oleh
Teknologi
melalui
Bioteknologi
Bioteknologi Konvensional
Misalnya
Produksi
Tempe
Kecap
Keju
Bioteknologi Modern
mikroprotein
Kultur
Jaringan
Rekayasa
Genetik
3. Modern
Konvensional
1.
2.
3.
4.
1.
Memakai makhluk hidup dan
komponennya secara
langsung
Menggunakan prinsip-prinsip
ilmiah
Hasil pengkajian berbagi
disiplin ilmu yg mendalam
Diproduksi secara masal
BIOTEKNOLOGI
Memakai makhluk hidup
secara langsung
Tanpa didasari prinsip ilmiah
Berdasarkan keterampilan yg
diwariskan turun temurun
Tidak diproduksi secara masal
2.
3.
4.
9. BIOTEKNOLOGI
Sejara
h
6000 SM Pembuatan
bir, fermentasi
anggur, membuat
roti, membuat tempe
dengan bantuan ragi
4000 SM Bangsa Tionghoa
membuat yogurt dan keju
dengan bakteri asam laktat
Pengertian
Sejarah
Warna
Rekayasa
Genetika
Produk
1500 Pengumpulan
tumbuhan di seluruh dunia
Dampak
11. BIOTEKNOLOGI
• 1865 Gregor Mendel
menemukan hukum hukum
dalam penyampaian sifat
induk ke turunannya
Pengertian
Sejarah
1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama
menggunakan kata bioteknologi
Warna
Rekayasa
Genetika
1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim
pembatas yang digunakan untuk memotong
gen-gen
Produk
Dampak
12. BIOTEKNOLOGI
• 1975 Metode produaksi
antibodi monoklonal
dikembangkan oleh Kohler
dan Milstein
Pengertian
Sejarah
Warna
• 1978 Para peneliti di AS
berhasil membuat insulin
dengan menggunakan
bakteri yang terdapat
pada usus besar
Rekayasa
Genetika
Produk
Dampak
13. BIOTEKNOLOGI
5 Warna BIOTEKNOLOGI
War
na
Bioteknologi merah, mewakili bioteknologi dalam bidang
kesehatan
Contohnya : Cloning. Contoh pertama hasil kloning yaitu
eve(manusia kloning pertama) dan domba Dolly.
Bioteknologi hijau, mewakili bioteknologi yang bergerak dalam
bidang agrikultur dan pangan.
Contohnya : Golden Rice, GM Food(Genetically Modified
Food), produknya yaitu makanan-makanan yang telah
difortivikasi dengan vitamin maupun mineral, seperti margarin
dan mentega yang telah difortivikasi dengan vitamin A.
Pengertian
Sejarah
Warna
Rekayasa
Genetika
Produk
Dampak
14. BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi biru, adalah bioteknologi yang bergerak
dalam bidang perairan dan kelautan.
Contohnya : produksi nori(rumput laut) secara
masal, rekayasa genetika pada ikan untuk
memodifikasi ukuran ikan, dan pembuatan Golden
pearl difiliphina.
Pengertian
Sejarah
Warna
Rekayasa
Genetika
Produk
Dampak
15. BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi abu-abu, adalah bioteknologi yang
bergerak dalam bidang lingkungan.
Contohnya : Biodegradable plastic
Pengertian
Sejarah
Warna
Rekayasa
Genetika
Produk
Dampak
Gambar biodegradable plastic
16. BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi putih, adalah penerapan bioteknologi
dalam bidang industri.
Contohnya : pembuatan bio-ethanol dan bio-diesel.
Pengertian
Sejarah
Warna
Rekayasa
Genetika
Produk
Dampak
17. BIOTEKNOLOGI
Rekayasa
Genetika
Rekayasa genetika adalah kegiatan maniulasi
Pengertian
gen untuk mendapatkan produksi baru dengan cara
membuat DNA rekombinan melalui penyimpanan gen.
Sejarah
DNA rekombinan adalah DNA yang urutannya telah
direkombinasikan agar memiliki sifat-sifat atau fungsi yang
Warna
kita inginkan sehingga penerimanya mengepresikan sifat
atau melakukan fungsi yang kita inginkan.
Rekayasa
Dasar rekayasa genetika adalah memotong DNA target dan Genetika
vektor pembawa/plasmid dengan endonuklease restriksi
Produk
pada sisi spesifik, menyambung dengan DNA ligase dan
transformasi ke dalam bakteri inang yang cocok untuk
Dampak
diperbanyak dan diekspresikan.
18. BIOTEKNOLOGI
Rekayasa
Genetika
Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi :
• Isolasi gen
Pengertian
• Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya
lebih baik.
Sejarah
• Mentransfer gen tersebut ke organisme baru.
Warna
• Membentuk produk organisme transgenik.
Rekayasa
Genetika
Prosedur pembentukan transgenik ada 2 :
• Melalui proses introduksi gen
• Melalui proses mutagenesis
Produk
Dampak
19. BIOTEKNOLOGI
Prod
uk
Produk bioteknologi dengan sifat –sifat yg
menguntungkan bagi manusia
Pengertian
Sejarah
Jagung resisten hama serangga
Kapas resisten hama serangga
Pepaya resisten virus
Enzim pemacu produksi susu pada sapi
Padi mengandung vitamin A
Pisang mengandung vaksin hepatitis.
Warna
Rekayasa
Genetika
Produk
Dampak
20. BIOTEKNOLOGI
Produk bioteknologi:
Bayi tabung ( test tube baby ) adalah bayi yang berasal dari
pembuahan sel telur ibu sperma yang diambil dari suami atau Pengertian
donor dalam piring kaca laboratorium. Zigot hasil pembuahan
akan tumbuh menjadi berpuluh puluh sel. Zigot tersebut lalu
Sejarah
dimaksukan kedalam rahim ibu semula dan mengalami
pertumbuhan sampi kelahiran.
Warna
Rekayasa
Genetika
Produk
Dampak
21. Tempe
Tempe adalah bahan makanan hasil
fermentasi biji kedelai oleh kapang /jamur Rhizopus oligosporus,
1. Pembuatan Tempe Kedelai
a. Penyortiran
b. Pencucian I
h. Penirisan dan
pendinginan
g. Perebusan II
hingga matang
i. Peragian
j. Pembungkusan
c. Perebusan I
Selama 30 menit
f. Pencucian II
d. Perendaman
sekitar 8 jam
e. Pengupasan kulit
k. Pemeraman
Tempe yang baik, kacang kedelenya diselaputi oleh jamur Rhizopus oligosporus bewarna putih
22. Tape singkong
Tape adalah suatu produk yang dibuat dari
bahan-bahan sumber pati (karbohidrat ), seperti ubi/singkong, dan beras ketan,
dengan diberi ragi (jamur) Saccharomyces cerevisiae dalam proses
pembuatannya dan dapat diolah lebih lanjut menjadi minuman alkohol, sirup
glukosa, sari tape, asam cuka, dsbnya.
2. Pembuatan Tape Singkong
a. Pengupasan kulit
d. Pendinginan
b. Pencucian
e. Peragian
c. Pengukusan
f. Pemeraman
Jamur Saccharomyces cerevisiae membuat ubi menjadi lunak, manis & berair (alkohol)
23. yoghurt
Yoghurt ialah jenis minuman asam yang
dibuat dari susu murni dg kadar lemaknya rendah. Dengan bantuan bakteri
asam laktat seperti lactobacillus thermophillus dan Streptococcus
thermophillus sehingga susu mengental.
3. Pembuatan Yoghurt
1. Panaskan susu yang akan difermentasi
pada suhu 900C selama 15-30 menit.
2. Dinginkan susu yang telah dipanaskan
sampai suhunya mencapai 400C.
3. Inokulasikan biakan Lactobacillus
bulgaricus dan Streptococcus
thermophillus. Sebanyak 2% dari jumlah
susu yang akan difermentasikan,
kemudian tutup tempat susu tsb.
4. Simpanlah susu yang telah diinokulasikan
tsb. dalam ruangan yang bersuhu sekitar
430C selama tiga jam atau smpai tercapai
pH 4-5.
5. Dinginkan susu yang telah mencapai
5. Dinginkan susu yang telah mencapai pH pH
4- 5 pada suhu 5oC selanjutnya
4- 5 pada suhu 5oC untukuntuk selanjutnya
dikemas botol atau atau tempat lainnya.
dikemas dalamdalam botoltempat lainnya.
24. Kecap
Kedelai
Dicuci & rendam 1 malam
Direbus
Ditiriskan
Jamur tempe
Diragikan I (3-5 hari)
Larutan garam
Diragikan II (3-4 minggu)
Air
Dimasak I hingga mendidih
Bungkil
Disaring
Kecap termasuk bumbu makanan
berbentuk cair, berwarna coklat
kehitaman, serta memiliki rasa
dan aroma yang khas. Kecap
dibuat dari kedele dengan
bantuan jamur
Rhyzopus dari ragi tempe
4. Cara pembuatan
Hasil saringan
Dimasak II hingga mendidih
Ampas
Untuk makanan ternak
Disaring
Kecap
25. Biogas/gasbio
Biogas adalah salah satu bahan bakar
alternatif yang dibuat dari bahan organik seperti limbah pasar, limbah
pertanian, air & kotoran hewan. Menggunakan bakteri Bacteriodes,
Clostridium, Escerchia Coli, Methanobacterium dan Methanobacillus.sehingga
menghasilkan gas methana dan CO2
Gas yang terbentuk dialirkan kerumah untuk masak atau lampu
video
26. Protein Sel Tunggal (PST)
Protein Sel Tunggal (PST)
adalah senyawa protein yang berasal dari makhluk hidup bersel satu
PST dibuat dari ganggang, jamur, bakteri yang membelah diri , hidupnya dari
limbah buangan. Contoh PST adalah Spirulina dan Chorella.
Kelemahan PST adalah
mempunyai dinding sel berupa
selulosa (ganggang), sehingga
sulit dicerna
Gbr Spirulina
Gbr Chlorella
Penghasil Zat-Zat Organik
Mikroorganisme dapat juga
menghasilkan zat-zat organik, seperti
etanol, asam cuka, asam sitrat, aseton,
gliserol yang dapat digunakan untuk
bahan minuman. Yang dibuat dari
karbohidrat (ubi dan beras) ditambah ragi
Etanol
Aseton
27. 2. Bioteknologi modern
Yaitu teknik menghasilkan suatu
produk atau jasa yang telah memanfaatkan jaringan sel atau materi
inti suatu organisme melalui rekayasa genetika.
Rekayasa genetik ialah mengutak atik asam nucleat (DNA/RNA) yang
menyimpan informasi materi genetik untuk sifat fisik &
psikis makhluk hidup
Ciri-ciri bioteknologi modern adalah:
a) Mulai berkembang sejak ditemukan DNA karena melibatkan rekayasa genetika
b) Rumit, memerlukan ketelitian &menguasai ilmu biokimia, genetika & mikrobiologi
c) Alat dan bahan yang digunakan sudah modern.
d) Pemanfaatan mikroorganisme ditambah dengan teknologi modern.
Beberapa contoh produk dari bioteknologi moderen ialah :
Berikut ini adalah cara dari beberapa produk bioteknologi modern :
28. Kloning
Kloning adalah suatu teknik reproduksi secara aseksual yang menggunakan sel
tubuh (sel somatis) makhluk hidup. Jadi cara memperoleh individu baru
yang memiliki sifat mirip dengan induknya tanpa terjadinya fertilisasi
Kloning dari bahasa Yunani Kuno, yaitu Clone artinya ranting atau cangkokan.
Pada tahun 1952, orang Amerika Serikat (Robert Briggs dan Thomas King )mulai
mencoba mengkloning pada katak. Pada tahun 1984, orang Inggris (Steen Wlladsen)
mencoba kloning pada kambing. Selanjutnya Ian Wilmut dan rekan-rekannya
berhasil mengklon domba yang kemudian diberi nama Dolly
Cara kloning adalah sbb:
a. Ambil sel telur yang ada dalam ovarium betina, dan ambil sel tubuh(somatik)
dari hewan lain yang sejenis.
b. Keluarkan inti sel telur (nukleus) lalu masukkan inti sel tubuh kedalam sel telur tsb.
c. Sel telur dengan inti baru tsb diperlakukan sedemikian rupa agar aktif membelah
lalu dimasukkan ke dalam rahin (uterus) induknya semula
e. Sel telur lalu sel telur berkembang menjadi embrio,janin dan lahir sebagai anak
hasil dari kloning.
Kloning 1. video
Kloning 2. video
29. Kloning
Keberhasilan kloning Dolly sangat
menggemparkan. Akan tetapi, Dolly
disuntik mati pada tgl 14 Februari 2003.
Para ilmuwan di Linden Labs di San
Francisco, California telah berhasil
menciptakan cloning manusia-
beruang-babi. Sel somatik dari
jaringan manusia dan beruang
yang ditransfer dengan kromosom
bakteri yang mengandung gen Nanog
dan resistensi kaset gen GFP-IRESpuromycin. Sel-sel tsb disuntikkan ke
dalam blastokista babi dan dimasukan
ke dalam uterus babi pseudo-hamil.
Ujar Dr Eli Vance dari Linden Labs.
•Noori, seekor kambing
Pashmina, di Fakultas
Kedokteran Hewan di
Universitas Ilmu
Pertanian dan Teknologi
Sher-e-Kashmir
(SKUAST) di Shuhama,
25 km timur Srinagar, 15
Maret 2012
30. Kultur jaringan
Kultur jaringan ialah memperbanyak
tanaman dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata
tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media
tanam buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur
tumbuh sehingga bagian tanaman tsb dapat memperbanyak diri,
bergenerasi dan tumbuh menjadi tanaman lengkap.
Kultur jaringan adalah perbanyakan tanaman yang diambil dari bagian vegetatif
tanaman menggunakan media tanam buatan yang steril.
video
31. Bayi Tabung
Bayi tabung atau pembuahan in vitro (bahasa Inggris: in vitro fertilisation)
adalah sebuah teknik pembuahan dimana sel telur (ovum)
dibuahi oleh sperma di luar tubuh wanita.
Bayi tabung ialah pembuahan atau pertemuan sel telur dan
sperma terjadi diluar tubuh wanita
* Sel telur yang telah matang diambil dari ovarium dan dikeluarkan dari tubuh
wanita lalu dimasukkan dalam wadah (tempat) terjadinya pembuahan
* Lalu dimasukkan sperma kedalam wadah tsb. Dan terjadilah fertilisasi
( penggabungan sel telur dan sperma) dan terbentuk zygot
* Zygot mengalami pembelahan sel menjadi banyak dan terbentuk embrio
* Lalu embrio dimasukkan kedalam rahim wanita dan berkembang menjadi
janin sekitar 9 bulan dan lahir sebagai bayi tabung
video
32. Hidroponik & Aeroponik
Hidroponik ialah teknik bercocok tanam
tanpa mengunakan tanah sebagai media tanamnya dan meletakkan akar
pohon ke dalam air (nutrien) yang diberi arang,pasir, kerikil atau batu
apung. Makanan diperoleh dari air yang mengandung zat zat organik
yang diberikan melalui pipa pipa air atau dengan cara disiram
Keuntungan teknik hidroponik, antara lain:
1) Masih dapat bercocok tanam di lahan yang sempit.
2) Dapat menggunakan pupuk dengan efisien.
3) Hama dan penyakit tanaman dapat dihindari.
video
Aeroponik adalah teknik penanaman sayuran denganmenggunakan styrofoam yang
berlubang-lubang sehingga akar tanaman menjuntai ke bawah.
Tanaman memperoleh makanan dengan cara menyemprotkan air yang
mengandung zat makananan pada akar tanaman , sehingga akar dapat
menyerap zat makanan tsb.
Keuntungan aeroponik adalah akar yang menggantung
lebih banyak menyerap oksigen sehingga dapat
meningkatkan metabolisme yg mempercepat pertumbuhan
tanaman dan tidak ada air yang hilang karena penguapan
Keluar
34. Tanaman Transgenik
Tanaman transgenik ialah tanaman yang
telah disisipi gen dari spesies yang lain atau memiliki gen
asing dari spesies tanaman yang berbeda atau makhluk hidup
lainnya. Teknik ini dikenal dengan rekayasa genetika
Tujuannya untuk mendapatkan tanaman dengan sifat- sifat yang diinginkan, seperti
pembuatan tanaman yang tahan suhu tinggi, suhu rendah, tahan
kekeringan, tahan penyakit, serta kuantitas dan kualitas yang lebih tinggi
dari tanaman alami.
Beberapa contoh tanaman transgenik yang sudah dikembangkan sekarang ini:
Padi Mengandung provitamin A (beta karoten) dalam jumlah tinggi
karena gen dari tumbuhan narsis, jagung, dan bakteri Erwinia telah
disisipkan pada kromosom padi
Jagung, kapas, kentang tahan (resisten) terhadap hama. Karena gen toksin
Bt dari bakteri Bacillus thuringiensis ditransfer ke ke dalam tanaman tsb
Tomat yang tidak cepat busuk karena proses pelunakan tomat diperlambat
oleh gen antisenescens yang telah ditransfer ke dalam tomat sehingga tomat
dapat disimpan lebih lama. Gen tsb. menghambat kerja enzim pembusuk
(enzim poligalakturonase).
35. Tanaman Transgenik
Kedele mengandung asam oleat tinggi dan tahan terhadap herbisida glifosat.
Sehingga saat disemprot dengan herbisida tsb, hanya gulma di sekitar kedelai
yang akan mati karena kedele telah ditransfer gen yang resisten herbisida dari
bakteri Agrobacterium
Ubi jalar tahan terhadap penyakit virus tanaman karena gen
dari selubung virus tertentu ditransfer ke dalam ubi jalar
Pepaya resisten terhadap virus tertentu, karena telah
ditransfer gen Papaya ringspot virus (PRSV).
Melon buahnya tidak cepat busuk
karena gen baru dari bakteriofag T3
Tembakau tahan terhadap cuaca dingin. Karena
gen untuk mengatur pertahanan pada cuaca dingin
dari tanaman Arabidopsisi thaliana
Jambu sukun taiwan buahnya seukuran jambu biji
bangkok yang memang terkenal besar-besar.
36. BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi Tradisional
PRODUK / JASA
MIKROORGANISME
Keju
Propionibacter shermani, Penicillium requeforti, P.
cammemberti, Lactobacillus lactis
Mentega
Sterptococcus lactis, Leuconostoc cremoris
Yoghurt
Pengertian
Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus
Kimchi
Bakteri asam laktat
Kecap
Aspergillus soyae, Aspergillus wentii
Tempe
Neurospora crassa
Tauco
Aspergillus soyae
Warna
Rekayasa
Genetika
Rhizopus oryzae, Aspergillus oligosporus
Oncom
Sejarah
Produk
Dampak
37. BIOTEKNOLOGI
PRODUK / JASA
Kue / roti
Minuman
beralkohol
Nata de coco
Ragi tapai
MIKROORGANISME
Saccharomyces cereviciae
Saccharomyces
Acetobacter xylinum
Dari jamur : Saccharomyces, Aspergillus, dari bakteri
: Acetobacter aceti
Protein sel tunggal Dari alga : Chlorella, Arthrospora (nama dagang :
(PST)
Spirulina), Scenedesmus dari jamur : Fusarium
graminearum, Candida utilis
Asam sitrat
Aspergillus niger
Enzim selulase
Trichoderma, Aspergillus
Perombak plastik Alcaligenes euthropus, Aerobasidium pollutans
Mengatasi limbah Enterobacter cloacae, Pseudomonas
minyak
Mengatasi limbah Pseudomonas foetida, Xanthomonas campestris
logam berat
Pengertian
Sejarah
Warna
Rekayasa
Genetika
Produk
Dampak
38. BIOTEKNOLOGI
PRODUK / JASA
Penghasil energi (biogas)
Pertambangan
tembaga
pemurnian emas
Pemurniaan belerang
Penghasil antibiotik
MIKROORGANISME
Methanobacterium
Pengertian
dan Thiobacillus ferrooxidans
Thiobacillus thiooxidans
Sejarah
Penicillium notatum dan P. Chrysogenum = penisilin,
Warna
Chephalosporium = sefalosporin, Streptomyces
griseus = sterptomisin, Streptomyces =Rekayasa
tetrasiklin,
Genetika
Bacillus polimyxa = polimiksin, B. Subtilis = basitrasin
Penghasil bioinsektisida
Bacillus thuringiensis
Produk
Penghasil hormon pertumbuhan Trichoderma harzianum
tanaman dan mengatasi penyakit
Dampak
layu
41. Dampak Rekayasa Reproduksi
Rekayasa teknologi tidak semuanya berdampak positif bagi kehidupan manusia
maupun bagi makhluk hidup lain dan lingkungan, tapi juga mempunyai dampak
negatifnya
Dampak positif nya adalah sebagai berikut.
Menciptakan bibit unggul
Meningkatkan gizi dan kesehatan masyarakat
Menyediakan bahan bakar alternatif seperti bio gas
Meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi sesuai dengan keinginan manusia.
Dampak negatif nya adalah sebagai berikut.
Pada perbanyakan keturunan dengan kultur jaringan yang memiliki materi genetis
yang sama akan mudah terkena penyakit.
Merugikan petani dan peternak lokal yang mengandalkan reproduksi secara alami.
Dikhawatirkan adanya penyalahgunaan teknologi reproduksi untuk kepentingan
pribadi yang merugikan orang lain. Misalnya misi sebuah negara yang hendak
menguasai dunia dengan menciptakan prajurit tangguh dengan teknik
pengkloningan.
Mengganggu proses seleksi alam.