1. Memaparkan berbagai konsep bioteknologi tradisional dan modern, termasuk penerapannya dalam berbagai bidang seperti pangan, pertanian, kesehatan, dan lainnya. 2. Menguraikan teknik-teknik bioteknologi modern seperti rekayasa genetika, kloning, terapi gen, dan transfer gen/embrio. 3. Memberikan contoh-contoh penerapan bioteknologi dalam produksi pangan dan pertanian tradisional maupun

1. BIOTEKNOLOGI
Disusun oleh :
-Diana Astuti
-Faqur Rahman
-Hildegardis
-Maya arditia
-Supriyadi Yusuf
-Tina Dwi Rahayu

2. Penerapan prinsip-prinsip biologi, biokimia,
dan rekayasa dalam mengolah suatu bahan
dengan memanfaatkan organisme hidup dan
komponen-komponennya untuk menghasilkan
barang dan jasa yang bermanfaat bagi
manusia

3. Bioteknologi Tradisional (Konvensional)
Apabila kita kaji bersama, sebenarnya bioteknologi
sudah diterapkan sejak dahulu, misalnya adanya
minuman sejenis bir dan anggur. Minuman ini
merupakan minuman yang berasal dari proses
fermentasi (peragian) dari penggunaan jasad hidup
seperti bakteri dan jamur. Penggunaan bakteri dan
jamur ini dimanfaatkan dengan kemampuan
metabolismenya untuk mensintesis suatu produk
tertentu yang bermanfaat bagi manusia.

4. Pengertiannya
Bioteknologi tradisional merupakan bioteknologi
yang memanfaatkan mikroba, proses biokimia
dan proses genetik secara alami, misalnya
mutasi dan rekombinasi genetik.
Tahukah Anda bahwa aplikasi bioteknologi
tradisional mencakup berbagai aspek
kehidupan manusia, yaitu aspek pangan,
peternakan, pertanian, dan kesehatan.

5. Pangan
Berikut ini contoh dari bioteknologi tradisional di bidang
pangan, antara lain sebagai berikut.
a. Tempe, bahan dasar dari kedelai, merupakan hasil
fermentasi dari jamur Rhizopus.
b. Tape, bahan dasarnya singkong atau beras ketan,
merupakan hasil fermentasi dari Saccharomyces
cereviceae.
c. Kecap, bahan dasarnya kacang kedelai hasil,
fermentasi dari jamur Aspergillus.

6. Tape singkong

7. Peternakan
Pada bidang peternakan misalnya:
a. hasil mutasi alam yang menghasilkan domba
ankon, yaitu domba yang berkaki pendek dan
bengkok;
b. sapi Jersey yang dapat menghasilkan susu
dan kandungan krim yang lebih bagus.

8. sapi Jersey

9. Pertanian
Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang
pertanian adalah:
a. hidroponik, tentu Anda sudah mengetahui hidroponik
merupakan cara bercocok tanam tanpa menggunakan
tanah, tetapi dengan media air sebagai pengganti tanah
untuk pertumbuhan tanaman,
b. tanaman jenis mustard alami yang diteliti yang dapat
menghasilkan tanaman, kubis, kembang kol, dan lain
sebagainya.

10. Skema hidroponik
Contoh bercocok tanam menggunakan sistem hidroponik

11. 1. Memakai makhluk
hidup secara
langsung
2. Tanpa didasari prinsip
ilmiah
3. Berdasarkan keteram-pilan
yg diwariskan
turun-temurun
4. Tidak diproduksi
secara masal
1. Memakai makhluk hi-dup
dan komponen-nya
secara langsung
2. Menggunakan
prinsip-prinsip ilmiah
3. Hasil pengkajian
berbagi disiplin ilmu
yang mendalam
4. Diproduksi secara
masal

12. Bioteknologi dalam Produksi Pangan
Di sekitar kita banyak sekali kita jumpai jenis makanan dan
minuman
yang prosesnya dibantu oleh mikroorganisme. Perhatikan tabel
di bawah!
No. Nama Produk Nama Mikroorganisme
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Kecap
Tempe
Oncom
Tapai
Yoghurt
Nata de coco
Mentega
Keju
Aspergillus wentii
Rhizopus oryzae
Neurospora sitophila
Saccharomyces cerevisiae
Streptococcus thermophillus
Lactobacillus bulgaricus
Acetobacter xylinum
Streptococcus lactis
Leuconostoc cremoris
Lactobacillus lactis
Lactobacillus casei
Propionibacterium

13. Bioteknologi dalam Bidang Pertanian
Aplikasi bioteknologi dalam bidang pertanian:
1. Telah ditemukannya berbagai varietas bibit tahan hama serta tanaman yang
tahan terhadap hama. Misalnya, bibit padi IR64 yang memiliki umur pendek
dan daya produksi tinggi. Varietas ini diperoleh dari radiasi dan seleksi biji
padi.
2. Adanya pola tanam hidroponik, yaitu sistem tanam tanpa menggunakan
media tanah.
3. Adanya tanaman yang tahan hama.Misalnya, tanaman tembakau yang tahan
terhadap penyakit TMV (Tobacco Mozaik Virus) dengan cara rekayasa genetik.
4. Dihasilkannya bioinsektisida dari mikroba, Bacillus thuringensis (Bt)
merupkan salah satu jenis bakteri yang mampu menghasilkan racun atau toksin
yang mampu membunuh serangga.

14. Bioteknologi dalam Bidang Pertambangan
Penggunaan mikroorganisme dalam pemisahan logam dari bijihnya,
misalnya oleh Thiobacillus oxidans dan Thiobacillus ferrooxidans.
Skema pemurnian logam

15. Bioteknologi Bahan Alternatif
Gas bio dihasilkan dari penguraian senyawa organik oleh bakteri metan
(Methanobacter) yang dilakukan secara anaerob.
gas metan
Dengan melalui reaksi di atas
penguraian glukosa dihasilkan
gas bio dalam bentuk gas metan
yang dapat dijadikan sebagai
bahan bakar pengganti
kayu dan minyak tanah.
Fermentor gas bio

16. Bioteknologi dalam pembuatan Antibiotik
Antibiotik: senyawa atau zat yang dihasilkan suatu organisme yang mampu
menghambat pertumbuhan organisme lain.
Orang yang pertama kali menemukan antibiotik adalah Alexander Flemming yang
menemukan penicilin dari jamur Penicillium notatum.
Berikut adalah beberapa contoh antibiotik

17. Pembuatan Vaksin
Vaksin: mikroorganisme
atau bagian dari suatu
mikroorganisme yang telah
dilemahkan sehingga tidak
membahayakan.
Vaksin bisa berasal
dari mikroorganisme
yang telah dilemahkan atau
dimatikan bahkan berasal dari
zat yang dihasilkan mikro–
organisme tersebut kemudian
dilemahkan.

18. Proses Pembuatan Insulin
Tahap-tahapnya adalah sebagai berikut:
Pembuatan
Insulin
1. Tahap pertama dalam membuat bakteria yang bisa menghasilkan insulin
adalah dengan mengisolasi plasmid pada bakteri tersebut yang akan
direkayasa. Plasmid adalah materi genetik berupa DNA yang terdapat pada
bakteria namun tidak tergantung pada kromosom karena tidak berada di
dalam kromosom.
2. Kemudian plasmid tersebut dipotong dengan menggunakan enzim di tempat
tertentu sebagai calon tempat gen baru yang nantinya dapat membuat insulin.
3. Gen yang dapat mengatur sekresi (pembuatan) insulin diambil dari kromosom
yang berasal dari sel manusia.
4. Gen yang telah dipotong dari kromosom sel manusia itu kemudian ‘direkatkan’
di plasmid tadi tepatnya di tempat bolong yang tersedia setelah dipotong tadi.
5. Plasmid yang sudah disisipi gen manusia itu kemudian dimasukkan kembali ke
dalam bakteria.
6. Bakteria yang telah mengandung gen manusia itu selanjutnya berkembang
biak dan menghasilkan insulin yang dibutuhkan.

19. Bioteknologi modern
Adalah praktik bioteknologi yang diperkaya dengan teknik
rekayasa genetika ( suatu teknik manipulasi materi genetikal
Cirinya berkebalikan dengan biotek tradisional ditambah dengan
menerapkan teknik Aseptis.
Teknik Aseptis adalah suatu cara kita pada waktu bekerja
(praktik) yang selalu menjaga sterilitas ketika menangani
pengkulturan mikroorganisme untuk mencegah kontaminasi
terhadap kultur mikroorganisme yang diinginkan.
Contoh dari bioteknologi modern ini yaitu tumbuhan yang kuat
atau tahan terhadap hama dan penyakit serta buahnya
sifatnya tahan lama, bakteri penghasil antibiotik ataupun
insulin.

20. Macam-macam Bioteknologi
Modern
Fermentasi
Kultur Jaringan
Rekayasa genetika
Teknik Rekombinansi DNA/fusi gen
Teknik Fusi protoplasma
Kloning
Hidroponik
Aeroponik
Kawin suntik

21. Bioteknologi Modern
Kelebihan
Perbaikan sifat genetik dilakukan secara terarah
Dapat mengatasi kendala ketidaksesuaian genetik
Hasil dapat diperhitungan
Dapat menghasilkan jasad baru dengan sifat baru yang tidak ada
pada jasad alami
Dapat memperpendek jangka waktu pengembangan galur tanaman
baru
Dapat meningkatkan kualitas
Kekurangan
Relatif mahal
Memerlukan kecanggihan teknologi
Pengaruh jangka panjang belum diketahui

22. REKAYASA GENETIKA
1
2
3

23. Teknologi rekayasa genetika merupakan
transplantasi atau pencangkokan satu gen
lainnya dimana dapat bersifat antar gen
dan dapat pula lintas gen yang bertujuan
untuk mendapatkan produk baru yang
unggul dengan membuat DNA
rekombinan. Rekayasa genetika juga
diartikan sebagai perpindahan gen.

24. Ada dua komponen yang terlibat dalam rekaya
genetika, antara lain:
a. Plasmid adalah gen yang melingkar
menyerupai cincin yang terdapat dalam sel, tak
terikat pada kromosom. Keuntungan
penggunaan plasmid adalah dapat di pindahkan
dari satu sel ke sel yang lain, misalnya melalui
cara transformasi

25. b. Enzim
Dalam rekayasa genetika dikenal dua macam bahan kimia
yang berperan penting. Kedua macam bahan kimia tersebut
adalah enzim pemutus (retriksi endonuklease) dan
enzimperekat (ligase).
Enzim retriksi endonuklease merupakan enzim khusus dari
bakteri yang berguna sebagai alat pertahanan tubuh.
Misalnya untuk melawan DNA asing yang menyusup masuk,
seperti yang berasal dari virus. Dalam dunia rekayasa
genetika, enzim tersebut bertindak sebagai gunting biologi
yang berfungsi untuk memotong/ menggunting rantai DNA
pada tempat- tempat khusus.

27. Teknik Plasmid
melalui teknik plasmid dalam rekayasa
genetika tersebut, para ahli di bidang
bioteknologi dapat mengembangkan
tanaman transgenik yang resisten
terhadap hama dan penyakit, adaptif
terhadap kekeringan dan kondisi tanah
yang tidak subur dan lain-lain.

29. Teknik hibridoma
Tenik hibridoma adalah teknik pembuatan sel
yang dihasilkan dari fusi antara sel limfosit B
yang menghasilkan antibodi) dengan sel
kanker yang memiliki karakter cepat
membelah. Sifat dari sel hibridoma ini adalah
imortal.
Contoh : dalam pembuatan antibiotik
monoknal.

30. Tahap-tahap :
1. Menginjeksikan antigen ke tubuh kelinci
atau tikus, kemudian limpanya dipisahkan
2. Dilakukan peleburan sel-sel limpa
dengan mieloma (sel kanker), sehingga
sel limpa ini akan menghasilkan sel
plasma higga sel antibiotik
3. Kemudian sel antibiotik ini dikembangkan
dan disuntikkan kembali pada hewan
yang akan dikembangkan dengan kultur
agar dihasilkan lebih banyak antibiotik

32. Terapi gen
Terapi gen adalah teknik untuk mengoreksi gen-gen
yang cacat yang bertanggung jawab
terhadap suatu penyakit atau perbaikan kelainan
genetik yang terjadi karena mutasi pada satu
gen, seperti penyakit fibrosis sistik, dengan
mempernaiki gennya.Penggunaan terapi gen
pada penyakit tersebut dilakukan dengan
memasukkan gen normal yang spesifik ke
dalam sel yang memiliki gen mutan.

33. 1. Menambahkan gen-gen normal ke dalam sel
yang mengalami ketidaknormalan.
2. Melenyapkan gen abnormal dengan gen normal
dengan melakukan rekombinasi homolog.
3. Mereparasi gen abnormal dengan cara mutasi
balik selektif, sedemikian rupa sehingga akan
mengembalikan fungsi normal gen tersebut.
4. Mengendalikan regulasi ekspresi gen abnormal
tersebut, lebih kea rah gagasan mencegah
diekspresikannya gen-gen yang jelek atau
abnormal, dikenal dengan istilah gene
silencing.

34. Terapi Gen

36. Kloning (pengklonan)
Kloning berasal dari kata Yunani kuno,
clone yang berati ranting atau
cangkokan. Dlaam bahasa inggris clone
digunakan untuk menyebutkan
sekelompok makhluk hidup yang
dilahirkan tanpa proses seksual.

37. Tahap-tahap dalam kloning
Mentransplantasikan inti sel kulit kedalam sel telur
yang terlebih dahulu udah dibuang intinya/
dikeluarkan.
Inti sel yang dimasukkan kedalam sel yang tidak
memiliki inti, inti itu akan mengalami perkembangan
menjadi embrio
Kemudian memisahkan sel-sel embrio itu (fase
bastula) dan tranplantasikan ke dalam sel telur katak
lain yang inti selnya sudah dihilangkan atau dibuang.
Maka akan lahir individu kloning tumbuh dari sel-sel
telur itu

39. Transfer dalam rekayasa genetika
1. Transfer Gen
Kloning ini dilakukan dengan menyisipkan potongan gen yang
dikehendaki dari suatu spesies lain sehingga spesies ke spesies
lain sehingga spesies yang di klon tadi akan memiliki sifat
tambahan sesuai dengan gen yang telah di sisipkan ke dalam
sel tubuhnya.
2. Transfer Embrio
Transfer embrio ini dilakukan dengan jalan mengambil ovum
kemudian membuahinya dengan sperma, setelah terjadi zigot
yang akan berkembang menjadi embrio, embrio- embrio ini di
transfer atau ditanam dalam rahim individu betina sampai lahir
menjadi individu dewasa.
3. Transfer Inti
Prinsip dari transfer inti yaitu dengan memasukkan inti sel
(nukleus) dari satu spesies ke dalam sel spesies lain yang
sebelumnya inti selnya telah dibuang atau dikosongkan.

40. Contoh penerapan rekayasan genetika
Proses PCR 1
1 Pembuatan Insulin

41. PCR
Polymerase chain reaction (PCR) merupakan teknik yang
sangat berguna dalam membuat salinan DNA. PCR disebut
juga suatu teknik perbanyakan (amplifikasi) potongan DNA
secara in vitro pada daerah spesifik yang dibatasi oleh dua buah
primer oligonukleotida.PCR memungkinkan sejum)lah kecil
sekuens DNA tertentu(DNA rantai tunggal dan DNA
templatnyadisalin (jutaan kali) untuk diperbanyak (ssehingga
dapat dianalisis) atau dimodifikasi secara tertentu.

42. Tahap-tahap PCR
 Tahap peleburan (melting) atau denaturasi. DNA untai ganda akan membuka menjadi dua
untai tunggal. Hal ini disebabkan karena suhu denaturasi yang tinggi menyebabkan
putusnya ikatan hidrogen diantara basa-basa yang komplemen.
 Tahap penempelan atau annealing
primer akan menuju daerah yang spesifik yang komplemen dengan urutan primer. Pada
proses annealing ini, ikatan hidrogen akan terbentuk antara primer dengan urutan
komplemen pada templat. Proses ini biasanya dilakukan pada suhu 50C – 60C.
Selanjutnya, DNA polymerase akan berikatan sehingga ikatan hidrogen tersebut akan
menjadi sangat kuat dan tidak akan putus kembali apabila dilakukan reaksi polimerisasi
selanjutnya
 Tahap pemanjangan atau elongasi
Umumnya, reaksi polimerisasi atau perpanjangan rantai ini, terjadi pada suhu 72oC. Primer
yang telah menempel tadi akan mengalami perpanjangan pada sisi 3’nya dengan
penambahan dNTP yang komplemen dengan templat oleh DNA polimerase.
Lepas tahap 3, siklus diulang kembali mulai tahap 1, proses terjadi secara berulang-ulang
dan berkelanjutan

43. 5` 3`
3` 5`
5` 3`
3` 5`
3`
5`
5`
3`
5`
5`
3`
3`
5` 3`
3` 5`
5` 3`
3` 5`
3` 5`
5` 3`
5` 3`
3` 5`
5` 3`
3` 5`
5` 3`
3` 5`
1
2
3
4
RNA polymerase
primer
DNA polymerase
RNA polymerase
DNA

44. Pembentukan
Dalam pembuatan insuilinn asdaulalhi n
hormon yang mengubah gklukosa
menjadi glikogen yang berfungsi
untuk mengatur kadar gula bersama
hormon glukagon. Pembentukan
insulin dengan menggunakan
bakteri E. Coli (Escherrichia coli)