BIOTEKNOLOGI

1. KOD DAN NAMA
PROGRAM
WSA 7032 - SAINS AM III
SEMESTER 3
NO DAN TAJUK MODUL 3.0 BIOTEKNOLOGI
STANDARD
PEMBELAJARAN
3.1 Memahami proses penapaian dalam industri
3.2 Memahami pembahagian sel
3.3 Memahami kultur tisu
TUJUAN
3.1.1 Memerihalkan proses penapaian.
3.1.2 Memberikan contoh penggunaan proses penapaian dalam
industri.
3.1.3 Menjalankan eksperimen untuk mengkaji kesan yis dalam
proses penapaian.
3.2.1 Menyatakan jenis pembahagian sel.
3.2.2 Memerihalkan mitosis.
3.3.1 Memerihalkan tentang kultur tisu.
3.3 2 Menerangkan proses pengklonan.
3.3.3 Menerangkan proses kultur tisu.
3.3.4 Menyenaraikan kebaikan dan keburukan kultur tisu dan
pengklonan.
COURSE LEARNING
OUTLINE
1. Menunjukkan aplikasi asas dan prinsip biologi dalam kehidupan
seharian. (C3, PLO1)
2. Menghuraikan asas dan prinsip biologi melalui penyiasatan
saintifik dalam aplikasi kehidupan seharian. (P2, PLO3)
3. Mewajarkan asas dan prinsip biologi dalam aplikasi
kehidupan seharian. (A3, PLO7)
NO KOD Muka: 1 Drp: 14
NAMA PELAJAR
KURSUS
NO. KAD PENGENALAN
TARIKH
KOLEJ VOKASIONAL LANGKAWI
JALAN BATU ASAH, 07000 LANGKAWI,
KEDAH
KERTAS PENERANGAN

2. NO KOD : KERTAS PENERANGAN Muka: 2 Drp: 14
3.1.1 Memerihalkan proses penapaian
1. Penapaian (biokimia), satu proses metabolik dengan elektron dibebaskan daripada nutrien
yang sepenuhnya dipindahkan ke molekul yang diperolehi melalui proses penguraian nutrien
yang sama.
2. Penapaian (makanan), proses menukar gula (glukosa) kepada karbon dioksida dan alkohol
(etanol) menggunakan yis.
3. Etanol ialah sejenis alkohol yang boleh memusnahkan mikroorganisma dan mengelakkan
tindakan sebarang mikroorganisma pada makanan.
4. Oleh itu, makanan yang ditapai boleh tahan lama kerana mikroorganisma telah dimusnahkan.
Contoh makanan yang ditapai ialah ubi, beras pulut (tapai) dan kacang soya (tempe).
5. Enzim zimase dalam yis bertindak secara hidrolisis, iaitu proses memecahkan atau
mencernakan terlebih dahulu molekul organik yang kompleks untuk membentuk sebatian dan
nutrien yang lebih kecil (dan bagi makanan, lebih mudah dihadam).
PROSES PENAPAIAN
3.1.3 Menjalankan eksperimen untuk mengkaji kesan yis dalam proses penapaian.
Proses penapaian adalah proses kimia yang mana mikrooganisma seperti yis digunakan untuk
menghuraikan molekul gula atau molekul kanji kepada etanol dan karbon dioksida.

3. NO KOD : KERTAS PENERANGAN Muka: 3 Drp: 14
3.1.2 Memberikan contoh penggunaan proses penapaian dalam industri
1. Yogurt dan produk susu masam terkenal dalam masyarakat Barat sebagai makanan probiotik. Produk
yang sama, yang dibuat dari bahan mentah yang murah, didapati dalam kebanyakan makanan asli yang
ditapaikan di seluruh dunia.
2. Pembuatan kicap soya juga menggunakan proses penapaian. Kicap merupakan sejenis makanan
yang terkenal di asia yang diminati ramai.
3. Minuman alkohol turut menggunakan kaedah penapaian. Contonya melalui penapaian anggur dan
epal yang digunakan bagi menghasilkan minuman beralkohol.

4. PEMBAHAGIAN
SEL
MITOSIS MEIOSIS
NO KOD : KERTAS PENERANGAN Muka: 4 Drp: 14
4. Aktiviti antimikrob beberapa bakteria asid laktik menentang Helicobacter pylori, yang diketahui
menyebabkan kanser perut, digunakan dengan banyak pada minuman susu yang ditapaikan dengan
asid, dan diterima dengan baik oleh pengguna di Korea.
5. Dengan menggabungkan teknologi penapaian susu Barat, dan kemahiran pemprosesan bijirin Timur,
wujudlah makanan lakuran, seperti yogurt kacang soya dan yogurt beras. Risogurt merupakan contoh
minuman sayur yang ditapaikan dengan asid laktik, yang dikaji di Korea, dibuat dari campuran protein
beras dan kacang soya. Kebanyakan produk yogurt sayur boleh didapati di pasaran USA dan Jepun.
3.2.1 Menyatakan jenis pembahagian sel.
1. Kita mengetahui bahawa badan kita terbina dari berjuta-juta sel. Dalam sel ini terdapat pusat aktiviti
yang disebut sebagai nukleus. Dalam nukleus pula terdapat kromosom yang mengandungi gen. Gen
inilah yang mengawal sifat kita. Contohnya ia mengawal samaada rambut kita kerinting atau tidak.
2. Gen adalah bahan baka yang membawa maklumat genetik. Gen terletak dalam Kromosom. Jika
dilihat menerusi mikroskop, kromosom adalah struktur bebenang dalam nukleus sel.
3. Manusia boleh tumbuh dan membiak kerana selnya boleh membahagi. Pembahagian
sel melibatkan pembahagian nukleus, diikuti oleh pembahagian sitoplasma

5. NO KOD : KERTAS PENERANGAN Muka: 5 Drp: 14
4. Terdapat dua jenis pembahagian sel:
(A) MEIOSIS YANG MENGHASILKAN GAMET
 Meiosis adalah pembahagian sel yang berlaku dalam organ pembiakan untuk menghasilkan
gamet/sel gonad yang haploid (n)
 Meiosis menghasilkan empat sel anak (gamet). Setiap sel anak mengandungi separuh bilangan
kromosom jika dibandingkan dengan sel induk.
 Setiap garnet mempunyai satu kromosom daripada setiap pasangan kromosom homolog.
 Meiosis melibatkan dua pembahagian nukleus:
i) Meiosis I (pembahagian meiosis pertama): Bilangan kromosom dikurangkan separuh daripada
bilangan kromosom dalam sel induk. Dna sel anak yang haploid dihasilkan.
ii) Meiosis II (pembahagian meiosis kedua): Sarna dengan mitosis. Setiap sel haploid membahagi
secara mitosis untuk membentuk empat sel anak.
KEPENTINGAN MEIOSIS
1. Menghasilkan gamet yang haploid(n) bagi pembiakan seks
2. Membolehkan ciri diwarisi oleh anak
3. Mengekalkan nombor diploid(2n) dalam setiap generasi
4. Menghasilkan variasi genetik antara anak
3.2.2 Memerihalkan mitosis.
(B) MITOSIS YANG MENGHASILKAN SEL BAHARU
 Mitosis ialah sejenis pembahagian sel yang melibatkan pembahagian nukleus untuk
menghasilkan dua sel anak yang mempunyai bilangan dan jenis kromosom yang sama
dengan sel induk.
 Mitosis berlaku dalam semua sel soma iaitu semua sel badan melainkan sel gamet (sel
gonad).
 Pembahagian sel secara mitosis pada organisma unisel merupakan pembiakan aseks
di mana setiap sel baru membesar dan menjadi organisma baru. Sebagai contoh, Amoeba
sp.
 Dalam organisma multisel, sel membahagi untuk membina sel baru yang menggantikan sel
mati atau rosak.
 Mitosis dalam organisma multisel juga mengakibatkan penghasilan sel-sel baru untuk
pertumbuhan dan perkembangan organisma.

6. NO KOD : KERTAS PENERANGAN Muka: 6 Drp: 14
 Sel soma mengandungi dua set kromosom, satu kromosom berasal daripada ibu dan satu
kromosom lagi berasal daripada bapa. Sel soma yang mempunyai dua set kromosom
disebut sel diploid. Nombor diploid diwakil sebagi 2 n.
 Sel yang mempunyai satu set kromosom tak berpasangan dipanggil sel haploid. Nombor
haploid diwakili sebagai n. Semua gamet (sel pembiakan) adalah haploid.
 Setiap spesies organisma mempunyai nombor kromosomnya yang tertentu dalam sel
soma. Contohnya, dalam manusia, setiap sel soma mempunyai 46 kromosom atau 23
pasang kromosom.
 Dalam mitosis, setiap sel soma membahagi untuk menghasilkan dua sel diploid yang
baru dan sama dengan sel induk.
KITAR SEL
 Kitar sel terdiri daripada dua fasa utama, iaitu interfasa dan fasa mitotik (fasa M)
Rajah Kitar Sel
 Fasa pembahagian mitotik (Fasa M) adalah pendek dalam kitar sel sedangkan peringkat
interfasa adalah panjang dan merangkumi 90% daripada kitar sel.
 Secara umum, interfasa ialah fasa di mana sel bersedia untuk pembahagian sel.
 Apabila interfasa (G1, S dan G2) lengkap, mitosis mula berlaku.
PROSES MITOSIS
PERINGKAT MITOSIS

7. NO KOD : KERTAS PENERANGAN Muka: 7 Drp: 14
1. PROFASA  Sentriol bergerak ke kutub yang
bertentangan.
 Kromosom berpintal, menebal dan
memendek.
 Setiap kromosom wujud sebagai dua
kromatid mirip yang disebut kromatid
pasangan. Kromatid pasangan
dicantumkan di bahagian tengah oleh
sentromer
 Membran nukleus terurai.
 Nukleolus hilang
 Gentian gelendong mula terbentuk.
2. METAFASA  Kromosom menuju ke satah khatulistiwa
sel.
 Kromosom tersusun di sepanjang satah
khatulistiwa sel dengan sentromer terikat
di gentian gelendong
 Setiap kromatid menghadap ke kutub
masing-masing.
3. ANAFASA
 Sentromer pada setiap pasangan kromatid
membahagi dua.
 Pasangan kromatid berpisah dan bergerak
ke kutub bertentangan.
 Gentian gelendong menarik sentromer ke
arah kutub dan kromatid mengikut di
belakang
 Apabila kromatid tiba di setiap kutub,
kromatid menjadi kromosom baru.
4. TELOFASA  Peringkat mitosis yang terakhir
 Terdapat dua set kromosom di kedua-dua
kutub.
 Kromosom di kedua-dua kutub menjadi

8. NO KOD : KERTAS PENERANGAN Muka: 8 Drp: 14
Sitokinesis dalam sel haiwan
tidak jelas kelihatan.
 Gentian gelendong mula menghilang.
 Membran nukleus terbentuk mengelilingi
kromosom di kutub masing-masing dan
membentuk dua nukleus baru.
 Nukleolus mula terbentuk semula dalam
setiap nukleus baru.
 Sitokinesis (pembagian sitoplasma) berlaku
untuk menghasilkan dua sel anak.
 Pencerutan membran plasma di bahagian
tengah sel berlaku sehingga dua sel anak
terbentuk.
 Pada sel tumbuhan, sitokinesis bermula
dengan pembentukan plat sel di bahagian
tengah sel.
 Plat sel membesar sehingga membrane
sekelilingnya bercantum dengan membrane
plasma.
 Dinding sel terbentuk di dalam ruang antara
plat sel dan dua sel anak terhasil.
1.2.4 Menghuraikan kepentingan mitosis
 Dalam organisma multisel, mitosis menghasilkan sel baru untuk pertumbuhan, pemulihan
dan mengganti sel-sel mati atau rosak.
 Dalam organisma unisel, mitosis merupakan suatu bentuk pembiakan aseks

9. NO KOD : KERTAS PENERANGAN Muka: 9 Drp: 14
untuk meningkatkan bilangan organisma/populasi.
 Mitosis memastikan nukleus sel anak/sel-sel baru mempunyai gen mirip
nukleus sel induk.
 Mitosis mengekalkan nombor diploid (2n) kromosom.
Pengawalaturan Kitar Sel
1. Kitar sel dikawal oleh gen dalam kromosom.
2. Setiap jenis sel mempunyai masa dan kadar pembahagian sel . masing - masing.
3. Kebolehan sel untuk membahagi pada kadar dan masa tersendiri dipanggil mitosis terkawal. Hal ini
menghasilkan pertumbuhan dan perkembangan yang normal.
4. Jika gen yang mengawal atur kitar sel rosak atau termutasi, sel akan membahagi seeara luar
kawalan. Ini dipanggil mitosis tidak terkawal. Keadaan ini disebabkan oleh sinar ultra ungu dan
karsinogen.
5. Rajah 5.3 menunjukkan kesan mitosis tidak terkawal:
Terdapat banyak perbezaan antara mitosis dan meiosis.
MITOSIS MEIOSIS

10. NO KOD : KERTAS PENERANGAN Muka: 10 Drp: 14
a. Berlaku dalam sel soma
b. Untuk pertumbuhan fizikal
c. Menghasilkan 2 "sel anak" setiap
pembahagian
d. Tidak menyebabkan variasi (menyerupai
sel induk)
a. Berlaku dalam organ pembiakan (testis/ovari/sel
gonad)
b. Untuk pembentukan sel gamet (sperma/ovum)
c. Menghasilkan 4 "sel anak"
d. Menyebabkan variasi (tidak menyerupai induk)
APLIKASI MITOSIS DALAM PENGKLONAN
1. Tujuan utama aplikasi mitosis dalam pertanian adalah untuk memperbanyakkan hasil tanaman.
2. Mitosis juga digunakan untuk meningkatkan mutu hasil tanaman, menghasilkan spesies baru
dan menjamin keseragaman baka pada tumbuhan.
3. Aplikasi pengetahuan mitosis adalah luas dalam pengklonan.
4. Pengklonan ialah proses mencipta secara tiruan suatu individu baru yang mempunyai gen yang
sama dengan induknya. Individu yang baru disebut klon.
5. Terdapat banyak jenis sel (haiwan dan tumbuh-tumbuhan) boleh dikeluarkan dari organisma yang
wujud dan dikultur dalam persekitaran buatan untuk menghasilkan klon.
6. Teknik yang digunakan dalam pengklonan termasuk kultur tisu.
3.3.1 Memerihalkan tentang kultur tisu
1. Kultur tisu merupakan satu cara menghasilkan anak pokok yang lengkap bermula dengan sebahagian
kecil tisu tumbuhan dalam eksplan (sel yang kerap membahagi), seperti daun, batang atau sel yang
dikulturkan dalam medium kultur yang sesuai secara steril untuk membolehkan mitosis berlaku
(tumbesaran).
2. Ia juga dikenali sebagai satu teknik memelihara sel atau cebisan tisu haiwan dan tumbuhan secara in
vitro. In vitro merujuk sesuatu yang dijalankan di luar badan organisma, umumnya di balang kaca
ataupun tabung uji.
3. Had-had aplikasi kultur tisu dalam pertanian:
 Tidak semua jenis sel atau tisu boleh dikulturkan.
 Penyediaan medium harus dijalankan dengan teliti.
 Pengkulturan tisu boleh mengalami perubahan atau perkembangan di luar jangkaan dan
berlainan daripada keadaan asalnya.
4. Kultur tisu digunakan dalam :-

11. NO KOD : KERTAS PENERANGAN Muka: 11 Drp: 14
 Mengkaji kanser daripada haiwan dan tumbuhan.
 Mengkaji jangkitan virus pada sel.
 Tindak balas biokimia dalam haiwan.
 Tindak balas sel terhadap dadah.
5. Selain itu, ia juga digunakan dalam penghasilan hormon dan menentukan kesesuaian antara bakal
penderma dan penerima dalam kes pemindahan tisu.
6. Di Malaysia, ia digunakan secara meluas dalam pembiakan orkid.
• Umumnya, hujung pucuk orkid yang masih muda digunakan kerana mempunyai sel-sel yang giat
membahagi dan dikenali sebagai tisu meristem.
• Tisu ini dipotong daripada tumbuhan induk dan digunakan untuk kultur tisu yang dipanggil
eksplan.
• Kebersihan sangat penting dalam menentukan kejayaan kultur tisu, maka semua peralatan yang
digunakan mestilah dibasmi kuman.
3.3.3 Menerangkan proses kultur tisu
1. Kultur tisu ialah suatu teknik pembiakan yang melibatkan pemindahan tisu atau sel daripada
organisma tertentu ke dalam medium kultur yang sesuai untuk menghasilkan organisma baru yang
sama dengan induknya.
2. Individu baru yang dihasilkan sama dengan induknya dan dikenali sebagai klon.
3. Medium kultur mesti disterilkan untuk membunuh mikroorganisma yang akan mencemar kultur.
Medium kultur mengandungi nutrien untuk proses pertumbuhan tisu atau sel. Kultur dieram dalam
suhu optima pada 37˚C dan pH optima.
4. Rajah berikut menunjukkan proses kultur tisu dalam penanaman orkid di Malaysia :
(a) Daun dan upih daun pada pucuk orkid dibuang. Hujung orkid dibasuh dan dirawat dengan
bahan peluntur 10%

12. NO KOD : KERTAS PENERANGAN Muka: 12 Drp: 14
(b) Hujung pucuk orkid sepanjang 4 mm dipotong. Hujung pucuk mengandungi (sel
meristem) meristem apeks.
(c) Tisu orkid dikultur dalam medium berzat yang disteril pada suhu dan pH optimum supaya
mitosis berlaku untuk membentuk kelompok tisu yang disebut kalus.
(d) Kalus terus menjalani mitosis, membeza dan membentuk akar.
(e) Pucuk terbentuk dan banyak anak orkid terhasil

13. NO KOD : KERTAS PENERANGAN Muka: 13 Drp: 14
3.3.2 Menerangkan proses pengklonan
1. Pengklonan merupakan teknologi untuk menghasilkan individu baru melalui pembiakan aseks
daripada induknya dengan melalui proses mitosis.
2. Individu baru mempunyai maklumat genetik yang seiras dengan induk dan disebut klon.
3. Dalam tumbuhan, teknik pengklonan melibatkan kultur tisu yang menggunakan apeks akar pucuk
dan bunga untuk menghasilkan klon.
4. Bahagian ini yang giat membahagi dikulturkan dalam medium yang bernutrien dengan campuran
hormon seperti auksin dan sitokinin.
5. Sel-sel dalam tisu tersebut mengalami mitosis dan berkembang menjadi sekumpulan individu baru
yang seiras dengan induknya.
6. Teknik pengklonan pada haiwan melibatkan pengeluaran nuklues daripada sel telur (ovum)
yang belum disenyawakan dan menggantikannya dengan nuklues daripada sel diploid (sel
somatik).
7. Sel anak dihasilkan melalui mitosis daripada satu sel diploid tetapi bukan penggabungan gamet.
8. Teknik pengklonan satu haiwan ditunjukkan seperti dalam rajah berikut:
(f) Apabila pokok itu sudah mengeluarkan akar, ia dipindahkan ke pasu kecil yang ditempatkan pada
suhu yang sama seperti di makmal.
Pokok yang kuat kemudian akan dipindahkan ke ladang dan proses ini biasanya mengambil masa 4
hingga 6 bulan

14. NO KOD : KERTAS PENERANGAN Muka: 14 Drp: 14
3.3.4 Menyenaraikan kelebihan dan keburukan kultur tisu dan pengklonan.
Kebaikan:
1. Bilangan klon yang banyak dapat dihasilkan dalam masa yang singkat (meningkatkan kuantiti).
2. Ciri-ciri yang baik pada tumbuhan dan haiwan induk dapat dipilih dan diturunkan.
3. Meningkatkan kadar dan mutu pengeluaran hasil tanaman.
4. Keseragaman baka tumbuhan tanaman terjamin.
5. Pengklonan boleh dijalankan bila-bila masa sepanjang tahun.
6. Menghasilkan spesies baharu
Keburukan:
1. Kerintangan klon terhadap penyakit dan perosak adalah sama. Sekiranya diserang penyakit atau
perosak, semua klon yang mempunyai kerintangan yang sama terhadap serangan tersebut akan
mati. Keadaan ini menyebabkan kepupusan spesies.
Nukleus diambil dari
sel soma (sel diploid)
kambing biri-biri yang
hendak diklonkan
Ovum yang kosong telah
bercantum dengan nuklues sel
soma (sel diploid) untuk
membentuk embrio
Anak yang dilahirkan (Dolly), seiras
dengan penderma nukleus sel somatik (sel
diploid)

15. NO KOD : KERTAS PENERANGAN Muka: 15 Drp: 14
2. Pengklonan dijalankan dalam keadaan persekitaran yang terkawal. Sekiranya persekitaran luar
berubah, klon akan termusnah.
3. Pengklonan menghindarkan proses pilihan semula jadi.
4. Klon tidak menujukkan variasi dari segi genetik