Modul ini membahas bioteknologi konvensional dan modern. Bioteknologi konvensional meliputi produk fermentasi seperti yogurt, keju, tempe dan kecap yang melibatkan mikroorganisme. Bioteknologi modern meliputi rekayasa genetika untuk menghasilkan tanaman transgenik tahan hama. Modul ini menjelaskan konsep dan aplikasi bioteknologi dalam bidang makanan, pertanian, industri dan kesehatan.

1. MODUL PEMBELAJARAN DI MASA PANDEMI
Nama Sekolah :SMPN 1 KARANGTENGAH
Mata Pelajaran : IPA
Kelas/Semester : IX./Genap
Materi/Topik/Tema : Bioteknologi
Alokasi waktu : 5 x 40 menit
A. Kompetensi Dasar
KD Pengetahuan KD Keterampilan
3.7 Menerapkan konsep bioteknologi dan perannya
dalam kehidupan manusia
4.7Membuat salah satu produk bioteknologi
konvensional yang ada di lingkungan sekitar
B. Tujuan Pembelajaran
1. Menjelaskan prinsip dasarbioteknologi
2. Menjelaskn perbedaan bioteknologi konvensional dengan bioteknologi modern
3. Menjelaskan penerapan bioteknologi dalam mendukung kelangsungan hidup manusia
4. Membuat salah satu produk bioteknologi konvensionalyang ada di lingkungan sekitar
5. Menyajikan produk bioteknologi konvensionalyang telah dibuat
C. Materi
Bioteknologi berasal dari istilahLatin,yaitu Bio (hidup), teknos(teknologi =penerapan),dan logos (ilmu).
Artinya,ilmuyangmempelajari penerapanprinsip-prinsipbiologi. MenurutEuropeanFederationof
Biotechnology(EFB),Bioteknologi sebagai perpaduandari ilmupengetahuanalamdanilmurekayasa
yang bertujuanuntukmeningkatkanaplikasiorganismehidup,sel,bagiandari organismehidup,
dan/atauanalogmolekuleruntukmenghasilkanbarangdanjasa.
Ilmu-ilmupendukungdalambioteknologi diantaranyaadalahmikrobiologi,biokimia,genetika,biologi
sel,teknikkimia,danenzimologi.Saatini, aplikasibioteknologi tidakhanyapadamikroorganisme saja,
namunpada tumbuhandanhewan. Terdapat4 prinsipdasarbioteknologi,yaitu:Penggunaanagen
biologi,menggunakanmetode tertentu,dihasilkannyasuatuprodukturunan,danmelibatkanbanyak
disiplinilmu.
Menurutperkembangannya,secaraumumbioteknologidibagi menjadiduajenis:
1. Bioteknologi Konvensional (sederhana)
BioteknologiKonvensionaladalahbioteknologiyangmemanfaatkanorganisme secaralangsunguntuk
menghasilkanprodukbarangdanjasayangbermanfaatbagi manusiamelalui prosesfermentasi.
Bioteknologi konvensional biasanyadilakukansecarasederhanadandiproduksi tidakjumlahyangbesar.
Dalambidangpangan,fermentasi merupakankegiatanmikrobiapadabahanpangansehinggadihasilkan
produkyang dikehendaki.

2. Fermentasi adalahprosesproduksienergi dalamsel dalamkeadaananaerobik(tanpaoksigen).Secara
umum,fermentasi adalahsalahsatubentukrespirasi anaerobik,akantetapi,terdapatdefinisi yanglebih
jelasyangmendefinisikanfermentasisebagai respirasi dalamlingkungananaerobikdengantanpa
akseptorelektroneksternal.Seiringdenganperkembanganteknologi,definisi fermentasi meluas
menjadi semuaprosesyangmelibatkanmikroorganismeuntukmenghasilkansuatuprodukyang
merupakanmetabolitprimeratausekunderdalamsuatulingkunganyangdikendalikan.
Bioteknologi konvensional dimanfaatkandalambeberapabidang:
1. Bidang Makanan
DalambidangmakananProsesyang dibantumikroorganisme,misalnyadenganfermentasi,hasilnya
antara lain: yoghurt, keju, tempe,roti,kecap,,cuka,dansebagainya.
a. Yogurt
Yogurt merupakan minuman hasil fermentasi susu yang menggunakan bakteri Streptococcus
thermophillus atau Lactobacillus bulgaricus. Bakteri ini akan mengubahlaktosa pada susu menjadi asam
laktat. Efek lain dari proses fermentasi adalah pecahnya protein pada susu yang menyebabkan susu
menjadi kental.Hasilakhirnyasusuakanterasaasamdankental.Prosespenguraianini disebutfermentasi
asam laktat dan hasil akhirnya dinamakan.
b. Keju
Kejumerupakanbahanmakananyangdihasilkandenganmemisahkanzat-zatpadatpadasusumelalui
prosespengentalanataukoagulasi.Prosespengentalanini dilakukandenganbantuanbakteri
Lactobacillusbulgaricus dan Streptococcusthermophillus.Bakteri ini akanmenghasilkanenzimrenin,
sehinggaproteinpadasusu akanmenggumpal danmembagi susumenjadi cairdanpadatan(dadih).
Selanjutnyaenzimreninakanmengubahgulalaktosadalamsusumenjadi asamdanproteinyangada
pada dadih.Dadihinilahyangakandiproseslebihlanjutmelalui prosespematangandanpengemasan
sehinggaterbentukolahanmakananyangdikenal dengankeju.
Gambar 12.2 Keju
Sumber: http://www.sehat.com
c. Roti
Pembuatanroti jugamemanfaatkanperistiwafermentasi yangdibantuoleh yeastataukhamir.Yeast
merupakansejenisjamuryangditambahpadaadonantepungdanakan menimbulkanproses
fermentasi.Prosesini akanmenghasilkangaskarbondioksidadanalkohol.Gaskarbondioksidaberperan

3. dalammengembangkanroti,sedangkanalkohol akanberkontribusidalammenghasilkanaromadan
memberi rasapada roti.Adonanakantampak lebihmengembangdanmembesarpadasaatadonan
dimasukkanke oven,karenagasakanmengembangpadasuhutinggi.
Gambar 12.3 Roti
d. Kecap
Kecapmerupakansalahsatuprodukhasil bioteknologi yangterbuatdari kacangkedelai.Padatahap
awal kedelai akandifermentasi denganmenggunakanjamur Aspergilluswentii.Tahap selanjutnya
kedelai yangsudahdifermentasikanakandikeringkandandirendamdi dalamlarutangaram.Pembuatan
kecapdilakukanmelalui prosesperendamankedelaidenganlarutangaram, sehinggapembuatankecap
dinamakanfermentasigaram.JamurAspergilluswentii akanmerombakproteinmenjadi asam-asam
amino,komponenrasa,asam,danaroma khas.
Gambar 12.4 Kecap Sumber: http://www.tokomesin.com/
e. Tempe
Tempe adalahmakanantradisional khasIndonesiayangseringdikonsumsi menjadi salahsatumakanan
favorit.Padadasarnyaprosesproduksi tempe ini menggunakanteknikfermentasi.Fermentasi dilakukan
denganmenumbuhkanjamurRhizopusoryzaedanRhizopusoligosporus padabiji kedelai.Padaproses
pertumbuhan,jamurakanmenghasilkanbenang-benangyangdisebutdenganhifa.Benang-benangitu
mengakibatkanbiji-bijiankedelai salingterikatdanmembentukstrukturyangkompak.Padawaktu
pertumbuhanjamur,jamurjugaakanmembuatsuatuenzimprotease yangdapatmenguraikanprotein
kompleksyangadapada kedelai menjadiasamaminoyanglebihmudahdicernaolehtubuhkita.

4. D.
E. Gambar 12.5 Tempe
F. Sumber: https://www.tasti-indonesian-food.com/
f. Cuka
Bahan dasar pada prosespembuatancukaadalahetanol yangdihasilkanolehfermentasi anaeroboleh
ragi.Olehbakteri asamasetat,seperti AcetobacterdanGluconobacter,etanolakandioksidasi menjadi
asam asetat.
2. Bidang Pertanian
Di bidangpertanian, bioteknologi memberi andildalamusahapemenuhankebutuhanmakanan.
Bioteknologi konvensional dalambidangpertaniandiantaranyaadalah: a. KulturJaringan
Kulturartinyapembudidayaan,sedangkanjaringanartinyasekelompoksel yangmempunyai bentukdan
fungsi yangsama.Dengandemikiankulturjaringanberarti membudidayakansuatujaringanmakhluk
hidupmenjadi individubaruyangmempunyai sifatsamaseperti induknya.
Pelaksanaanteknikkulturjaringantumbuhandilakukanberdasarkanteori sel sebagaimana yang
dikemukakanolehScleidendanSchwann,yaitusel tumbuhanmempunyai kemampuantotipotensi.
Totipotensi adalahkemampuansetiapsel tumbuhan(dari bagianmanasajasel tersebutdiambil) yang
jikadiletakkandalamlingkunganyangsesuai,akantumbuhmenjaditumbuhanyangsempurna.
Kulturjaringanakanlebihbesarkeberhasilannyaapabilamenggunakanjaringanmeristem.Jaringan
meristemadalahjaringanyangterdiri dari sel-selyangselalumembelah,dindingnyatipis,belum
mempunyai penebalandari zatpectin,plasmanyapenuh,danvakuolanyakecil.
b. Pembastaran
Pembastaranataupersilanganmerupakanperkawinanantaraduaindividutanamanyangberbeda
varietas,tetapi masihdalamsatuspesies.Pembastaranmerupakancarayangsederhana,murah,dan
palingmudahuntukmenghasilkantanamanpanganvarietasunggul.Contoh,padi varietasXyang
memilikiproduksigabahtinggi dantidakcepatrebahdikawinkandenganpadi varietasYyangmemiliki
sifattahan hamadan umur panenpendek.Dari perkawinanini,dapatdihasilkanpadi varietasbaruyang
memilikisifatperpaduandari keduanya,yaituproduksi gabahtinggi,tahanhama,tidakcepatrebah,dan
umur panenpendek.

5. c. Hidroponik
Hidroponikadalahteknikbercocoktanamtanpamenggunakantanahsebagai mediatanamnya.
Termasukjugabercocoktanam di dalam potatau wadahlainnyayangmenggunakanairatau bahan
yang bersifatporus,sepertipecahangenting,pasirkali,batu,kerikil,spons,sabutkelapa,arangkayu,
dan sebagainya.Contohbioteknologi konvensional yanglaindalambidangpertanianadalah
penyeleksiantanamanjenismustardalami olehmanusia,menghasilkantanaman,kolabri,brokoli,kubis,
dan kembangkol.
3. Bidang Industri
Penerapanbioteknologi konvensional di bidangindustri di antaranyaadalahteknikbioremediasi,yaitu
suatuprosespengelolaanlimbahyangmengandungzat-zatyangberbahaya(logamberat) menjadi
limbahyangkurangberbahaya.Bioremediasi inijugamelibatkanmikrobatertentu,diantaranya
Xanthomonas campestris danPseudomonasfoetida.Caranyadenganmelepaskanlangsungbakteri
tersebutke limbahpabrikyangtercemar.
4. Bidang Pengobatan
Beberapacontohbioteknologi tradisional di bidangpengobatan,misalnya antibiotikpenisilin yang
digunakanuntukpengobatan,diisolasi dari bakteri danjamur,danvaksinyangmerupakan
mikroorganisme yangtoksinnyatelahdimatikanbermanfaatuntukmeningkatkanimunitas.
5. Bidang Peternakan
Bioteknologi tradisional di bidangpeternakan,misalnyapadadomba ankon yangmerupakandomba
berkaki pendek danbengkok,sebagai hasilmutasi alami dansapi Jersey yangdiseleksi olehmanusiaagar
menghasilkansusudengankandungankrimlebihbanyak.
B. Bioteknologi Modern
Peningkatanjumlahpendudukberpengaruhterhadapmeningkatnyakebutuhanpangan.Produksi
pangandengancara tradisional tidaklagi memadaiuntukmemenuhikebutuhanpanganyangterus
meningkat.Hal ini menuntutparailmuwanuntukmencari solusi dalammemproduksi bahanpangan
dengancara yang lebihbaik.Penerapanbioteknologidalamproduksibahanpanganmenjadi solusi
terbaiksaatini.Bioteknologi berpotensi meningkatkanproduksi tanamanbudidayadanmengurangi
pemakaianbahankimiaberbahayasepertipupuk danpestisida.Dalamupayapemenuhankebutuhan
tesebutparailmuwanmengembangkanbioteknologimodern.
Dalambioteknologimodern,orangberupayauntukdapatmenghasilkanprodukdalamjumlahbesar
secara efektif danefisien,denganmenggunakanperalatancanggih.Dalambioteknologi modernselain
menggunakanmikroorganismejugadapatmenggunakanbagianbagiantubuhmikroorganisme,
tumbuhan,danhewan.
Bioteknologi moderndalamproduksi pangandilakukandenganmenerapkanteknikrekayasagenetik.
Rekayasagenetikadalahkegiatanmanipulasi genuntukmendapatkanprodukbarudengancara
membuatDNA baru.Manipulasi materi genetikdilakukandengancaramenambahataumenghilangkan
gentertentu.Salahsatuprodukhasil rekayasagenetikadalahdenganmembuatorganismetransgenik.

6. Melalui teknikrekayasagenetik,paraahli bidangbioteknologi dapatmenyusunpolagensedemikian
rupa sehinggamenghasilkanorganismeyangsifat-sifatnyasesuaidengankebutuhan.Teknikini dikenal
jugadenganistilahDNA rekombinan,yaitu prosesmengkombinasikanDNA suatuorganisme ke
organisme lain.Pengaturanpolagenetikini melibatkanpenggunaangenorganisme lainyangdisisipkan
ke pita DNA organisme tertentu.Organisme yangmenggunakanbagiangenorganismelaindi dalam
tubuhnyadikenal denganistilahorganismetransgenik.
1. Tanaman Transgenik
Tanaman transgenikadalahtanamanyangtelahmengalami perubahansusunaninformasigenetikdalam
tubuhnya.Tanamantransgenikini merupakansuatualternatif agartanamantahanterhadaphama
sehinggahasil panendapatmelimpah.Bahkan,tanamanjugadapatdirekayasaagarmampumembunuh
hama yangmenyerangtumbuhantersebut.Untukmembuatsuatutanamantransgenik,pertama-tama
dilakukanidentifikasi ataupencariangenyangakanmenghasilkansifattertentu(sifatyangdiinginkan).
G.
H. Gambar 12.6 Contoh-contoh tanaman transgenik
I. Sumber: http://www.slideplayer.biz.tr/
J.
Gen yangdiinginkandapatdiambildari tanamanlain,hewan,cendawan,ataubakteri.Setelahgenyang
diinginkandidapatmakadilakukanperbanyakangenyangdisebutdenganistilahkloninggen.Pada
tahapankloninggen,DNA asingakandimasukkanke dalamvektorkloning(agenpembawaDNA),
contohnyaplasmid(DNA yangdigunakanuntuktransfergen).
Kemudian,vektorkloningakandimasukkanke dalambakteri sehinggaDNA dapatdiperbanyakseiring
denganperkembangbiakanbakteri tersebut.Apabilagenyangdiinginkantelahdiperbanyakdalam
jumlahyangcukupmaka akan dilakukantransfergenasingtersebutke dalamsel tumbuhanyang
berasal dari bagiantertentu,salahsatunyaadalahbagiandaun.Transfergenini dapatdilakukandengan
beberapametode,yaitumetode senjatagen,metodetransformasiDNA yangdiperantarai bakteri
Agrobacteriumtumefaciens,danelektroporasi (metode transferDNA denganbantuanlistrik).
Beberapatanamantransgeniktelahdiaplikasikanuntukmenghasilkantigamacamsifatunggul,yaitu
tahan hama,tahan herbisida,danbuahyangdihasilkantidakmudahbusuk.
2. Hewan Transgenik
Selaintumbuhantransgenik,jugaada hewan-hewantransgenik.Padaawalnyahewantransgenik
merupakanbahanpenelitianparailmuwanuntukmenemukanjenispenyakityangmenyeranghewan

7. tertentudancara penanggulangannya.Perkembanganselanjutnya,penerapanteknologi rekayasa
genetikpadahewan bertujuanuntukmenghasilkanhewanternakyangmemproduksi susudandaging
yang berkualitas,ikanyangcepatbesardanmengandungvitamintertentu,dansebagainya.
Gambar 12.7 Contoh-contoh hewan transgenik
Sumber: http://www.guruipa.com/
Bioteknologi modernmempunyai perananpentingdalambidangkedokteransehinggasemakin
menonjol setelahadanyapenelitiandanpenerapanilmiah.Bioteknologi moderndibidangkedokteran
hampirsama dengandi bioteknologi konvensional tetapihasilnyajauhlebihbanyakdanlebihterjamin
menggunakanbioteknologi modernkarenadibantuolehalatalatcanggihlainnyamisalnyapembuatan
antibodi monoklonal,vaksin,antibiotika,danhormon.
D. Aktivitas Pembelajaran
Kegiatan Pendahuluan (15 Menit)
Melakukan pembukaan dengan salam pembuka dan berdoa untuk memulai pembelajaran, memeriksa kehadiran peserta didik
sebagaisikap disiplin
Mengaitkan materi/tema/kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan dengan pengalaman peserta didik dengan
materi/tema/kegiatan sebelumnya serta mengajukan pertanyaan untuk mengingat dan menghubungkan dengan materi
selanjutnya.
Menyampaikan motivasi tentang apa yang dapat diperoleh (tujuan & manfaat) dengan mempelajari materi :
Prinsip dasar bioteknologi.
Menjelaskan hal-hal yang akan dipelajari, kompetensi yang akan dicapai, serta metode belajar yang akan ditempuh,
Kegiatan Inti ( 130 Menit )
Kegiatan
Literasi
Peserta didik diberi motivasi dan panduan untukmelihat, mengamati, membaca dan menuliskannya
kembali. Mereka diberi tayangan dan bahan bacaan terkait materi Prinsip dasar bioteknologi.
Critical
Thinking
Guru memberikan kesempatan untuk mengidentifikasi sebanyakmungkin hal yang belum dipahami,
dimulai dari pertanyaan faktual sampai ke pertanyaan yang bersifat hipotetik. Pertanyaan ini harus tetap
berkaitan dengan materi Prinsip dasar bioteknologi.
Collaboration Peserta didik dibentuk dalam beberapa kelompok untukmendiskusikan, mengumpulkan informasi,
mempresentasikan ulang, dan saling bertukar informasi mengenai Prinsip dasar bioteknologi.
Communication
Peserta didik mempresentasikan hasil kerja kelompok atau individu secara klasikal, mengemukakan
pendapat atas presentasi yang dilakukan kemudian ditanggapi kembali oleh kelompok atau individu yang
mempresentasikan
Creativity
Guru dan peserta didik membuat kesimpulan tentang hal-hal yang telah dipelajari terkait Prinsip dasar
bioteknologi. Peserta didik kemudian diberi kesempatan untuk menanyakan kembali hal-hal yang belum
dipahami
Kegiatan Penutup (15 Menit)

8. Peserta didik membuat rangkuman/simpulan pelajaran.tentang point-point penting yang muncul dalam kegiatan pembelajaran
yang baru dilakukan.
Guru membuat rangkuman/simpulan pelajaran.tentang point-point penting yang muncul dalam kegiatan pembelajaran yang baru
dilakukan.
E. Penilaian
Penilaian pengetahuan
1. Apakah perbedaan antara bioteknologi konvensional dengan bioteknologi modern
2. Apakah yang dimaksud dengan rekayasa reproduksi
3. Apakah keuntungandari penggunaan gashohol
Penilaian ketrampilan
1. Buatlah produk makanan dari penerapan bioteknologi konvensional ; pilih salah
satu dari makanan:
a. Tape
b. Tempe
c. Kecap.