Materi Tentang Penerapan Bioteknologi

Materi Tentang Penerapan Bioteknologi

Penerapan Bioteknologi

Penerapan Bioteknologi

Penerapan Bioteknologi

Bioteknologi sangat bermanfaat bagi perkembangan kehidupan manusia. Berikut ini adalah penerapan bioteknolgi dalam bidang peternakan, pertanian, dan kedokteran.

Penerapan Bioteknologi

1. Bidang Peternakan Bioteknologi dapat digunakan untuk mengembangkan produk-produk peternakan, seperti vaksin dan antibodi. Selain itu, untuk mengobati penyakit hewan serta hormon pertumbuhan yang merangsang pertumbuhan hewan ternak melalui rekombinasi DNA. Rekayasa genetika merupakan suatu upaya memanipulasi sifat makhluk hidup untuk menghasilkan makhluk hidup dengan sifat yang diinginkan. Manipulasi sifat genetik ini dilakukan dengan menambah atau mengurangi DNA. DNA rekombinan merupakan proses menggabungkan dua DNA dari sumber yang berbeda.

Penerapan Bioteknologi

Selain itu, dikembangkan organisme transgenetik, yaitu organisme yang mengandung gen dari spesies lain. Organisme transgenetik dilakukan dengan menyuntikkan DNA asing pada sel-sel telur atau sel-sel embrio awal sehingga diperoleh organisme yang berkualitas sesuai dengan keinginan. Teknologi ini mempunyai prospek untuk mengembangkan hewan-hewan yang bernilai ekonomis, misalnya ikan, sapi, kambing, domba, dan lain-lain.

Penerapan Bioteknologi

2. Bidang Pertanian Saat ini, pengembangan bioteknologi banyak diterapkan di bidang pertanian, seperti kultur jaringan untuk menghasilkan tanaman tahan hama dan pengembangan tanaman dengan media selain tanah yang dikenal dengan nama hidroponik.

Penerapan Bioteknologi

a. Kultur Jaringan Saat ini, kultur jaringan dikembangkan untuk memperoleh individu baru dalam jumlah yang banyak. Media kultur merupakan tempat tumbuhnya sel tumbuhan. Media tumbuh sel tumbuhan dapat di dalam tabung yang steril, artinya tabung yang bebas dari hama. Medium itu biasanya dibuat dari agar-agar yang diberi berbagai nutrisi yang diperlukan tumbuhan. Kultur jaringan tumbuhan dapat dilakukan hanya dengan mengambil beberapa milimeter pucuk tumbuhan yang mengandung jaringan muda atau jaringan lain yang bersifat meristematik. Bagian tumbuhan yang dikultur disebut sebagai eksplan.

Penerapan Bioteknologi

Keuntungan dari pengembangan kultur jaringan tumbuhan, antara lain: 1) Berlangsung cepat dalam memperoleh tumbuhan baru. 2) Hemat tempat dan waktu. 3) Bibit terhindar dari hama dan penyakit. 4) Memiliki sifat identik. 5) Jumlah tidak terbatas.

b. Pembentukan Tumbuhan yang Tahan Hama

Teknik untuk memperoleh tanaman yang berkualitas adalah melalui rekayasa genetika, yaitu dengan rekombinasi gen dan kultur sel. Tanaman yang dapat dikultur dengan cepat adalah tanaman dari satu sel somatik, seperti wortel, jeruk, tomat, kentang, dan tembakau. Sebagai contoh, untuk mendapatkan tanaman kentang yang tahan terhadap penyakit, perlu ada gen yang mengekspresikan sifat kebal terhadap penyakit, lalu gen ini disisipkan pada sel tanaman kentang yang kemudian ditumbuhkan menjadi tanaman kentang yang kebal penyakit. Selanjutnya, tanaman baru ini dapat diperbanyak dan disebarluaskan. Dalam menyisipkan gen ke sel tanaman dibutuhkan vektor, seperti plasmid dari bakteri Agrobacterium tumenfaciens. Secara alami, bakteri ini dapat menginfeksi tanaman dan menyebabkan tumor sehingga plasmid bakteri ini disebut plasmid Ti (Tumor inducing = penyebab tumor).

c. Hidroponik dan Aeroponik

Penerapan bioteknologi dalam bidang pertanian juga dapat dilakukan dengan cara menanam tanaman dalam media selain tanah, yang disebut hidroponik. Hidroponik dapat dilakukan dengan menggunakan media air dan pasir. 1) Hidroponik dengan media air. Tumbuhan ditanam di dalam air dan ditambah unsur-unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tersebut. 2) Hidroponik dengan media pasir. Media yang digunakan dapat juga dengan arang, sabut kelapa, atau batubatuan. Dalam teknik ini, sebaiknya ditambahkan unsur-unsur hara. Dalam teknik hidroponik yang perlu diperhatikan adalah kelembapan udara dan intensitas cahaya agar pertumbuhan dan perkembangan tanaman cukup baik.

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. Selain hidroponik, penanaman dapat dilakukan dengan cara aeroponik. Aeroponik adalah teknik penanaman sayuran dengan menggunakan styrofoam yang berlubang-lubang sehingga akar tanaman menjuntai ke bawah. Kemudian, air yang telah dicampur dengan unsur-unsur hara disemprotkan sehingga akar-akar bisa menyerapnya. Biasanya, penanaman sayur-sayuran menggunakan teknik ini.

Coba kamu tanam tanaman kesukaanmu dengan cara hidroponik. Diskusikan dengan teman sekelompokmu, bila perlu mintalah bimbingan gurumu.

3. Bidang Kedokteran

Bioteknologi di bidang kedokteran dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, di antaranya adalah sebagai berikut:

a. Pembuatan Antibodi Monoklonal

Antibodi berupa protein yang dihasilkan oleh sel limfosit B atau sel T untuk melawan antigen (benda asing) yang masuk ke dalam tubuh. Secara alami, tubuh memiliki kemampuan untuk memproduksi antibodi. Fusi atau penggabungan antara sel limfosit B dan sel mieloma menghasilkan sel hibridoma. Sel ini berfungsi untuk mengatasi penyakit kanker.

b. Terapi Gen Manusia

Rekayasa genetik mempunyai potensi untuk memperbaiki kelainan genetik secara individual. Terapi gen merupakan perbaikan kelainan genetik dengan memperbaiki gen. Untuk kelainan genetik yang diakibatkan oleh tidak berfungsinya satu alela, secara teoritis dapat diperbaiki dengan mengganti gen yang tidak normal dengan gen normal dengan menggunakan teknik rekombinasi DNA. Alela yang baru dapat disisipkan ke dalam sel-sel somatis pada anak-anak dan dewasa, sel-sel germ (sel-sel yang memproduksi gamet), atau sel-sel embrio.

c. Pembuatan Obat dan Vaksin

Penyakit yang disebabkan oleh virus tidak dapat diobati sehingga perlu dilakukan pencegahan dengan menggunakan vaksin. Ada dua jenis vaksin tradisional untuk penyakit yang disebabkan oleh virus, antara lain:

1) Partikel virus yang virulen yang dikurangi keganasannya secara kimiawi maupun fisik. 2) Virus aktif, tapi tidak patogen. Kedua virus tersebut merangsang tubuh menghasilkan antibodi untuk melawan penyakit. Sekarang telah dilakukan modifikasi vaksin melalui bioteknologi, antara lain:

1) DNA rekombinan dapat menggerakkan pembuatan suatu protein khusus dalam jumlah besar dari selubung protein virus, bakteri, dan mikroba lain. Protein ini dapat memicu terbentuknya respon kekebalan untuk melawan penyakit. 2) Rekayasa genetika dapat digunakan untuk memodifikasi genom patogen sehingga menjadi lemah. Vaksinasi dengan makhluk hidup yang lemah lebih efektif dari protein vaksin karena hanya dengan memasukkan sedikit saja akan menghasilkan respon kekebalan yang besar.

1. Jelaskan perbedaan antara bioteknologi modern dengan bioteknologi konvensional! 2. Jelaskan peranan mikroorganisme dalam bioteknologi! 3. Jelaskan penerapan bioteknologi dalam bidang peternakan dan bidang pertanian! Berikan contohnya yang ada di sekitar tempat tinggalmu!

• Bioteknologi adalah ilmu terapan yang mempelajari prinsip-prinsip biologi yang digunakan oleh manusia untuk tujuan tertentu. • Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang menggunakan organisme atau mikroba untuk menghasilkan suatu senyawa kimia atau produk dengan aktivitas-aktivitas mikroba dan belum menggunakan enzim. • Bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang memanfaatkan biologi molekuler dan sel untuk menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia dengan menggunakan prinsip rekayasa genetika dan rekayasa biokimia. • Rekayasa genetika adalah teknik pengambilan gen tertentu untuk menghasilkan organisme yang memiliki keunggulan secara genetik. • Contoh penerapan rekayasa biokimia adalah penggunaan tangki reaktor untuk pertumbuhan mikroorganisme untuk proses biologis tertentu supaya tidak terkontaminasi mikroorganisme lain. • Peranan mikroorganisme dalam pengembangan bioteknologi di berbagai bidang kehidupan adalah penghasil makanan atau minuman, penghasil PST (protein sel tunggal), penghasil zat-zat organik, penghasil obat, pemisah logam dari bijihnya, penghasil energi, dan pengurai limbah. • Bioteknologi dapat digunakan untuk mengembangkan produk-produk peternakan, seperti vaksin dan antibodi. • Kultur jaringan dikembangkan untuk memperoleh individu baru dalam jumlah yang banyak. • Teknik rekombinasi gen dan kultur sel dikembangkan untuk memperoleh tanaman yang berkualitas. • Hidroponik adalah cara menanam tanaman dalam media selain tanah. • Aeroponik adalah teknik penanaman sayuran dengan menggunakan styrofoam yang berlubang-lubang sehingga akar tanaman menjuntai ke bawah. • Bioteknologi di bidang kedokteran dimanfaatkan untuk membuat antibodi monoklonal, terapi gen manusia, dan pembuatan obat dan vaksin.

Setelah kamu mempelajari tentang bioteknologi, coba kamu sebutkan dan jelaskan kembali tentang penerapan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari! Manfaat apa yang kamu peroleh setelah mempelajarinya?

1. Ilmu terapan yang mempelajari prinsipprinsip biologi yang digunakan oleh manusia untuk tujuan tertentu disebut …. a. teknologi kimia b. biogenetika c. biokimia d. bioteknologi 2. Tokoh yang menemukan vaksin cacar adalah …. a. Louis Pasteur b. Alexander Fleming c. Robert Koch d. Edward Jenner 3. Tokoh yang menemukan penisilin adalah …. a. Louis Pasteur b. Alexander Fleming c. Robert Koch d. Edward Jenner 4. Tokoh yang menemukan bahwa mikroorganisme dapat dimatikan adalah …. a. Gregor Mendel b. Alexander Fleming c. Robert Koch d. Louis Pasteur 5. Ilmuwan yang menciptakan teknik mengkultur bakteri adalah …. a. Gregor Mendel b. Alexander Fleming c. Robert Koch d. Louis Pasteur 6. Protein sel tunggal adalah …. a. makanan kaya protein berasal dari mikroorganisme b. senyawa kimia yang dihasilkan mikroorganisme c. makanan kaya senyawa kimia berasal dari mikroorganisme d. m a k a n a n b e r a s a l d a r i mikroorganisme 7. Kloning batang tumbuhan merupakan contoh bioteknologi konvensional dalam bidang …. a. pertanian b. pangan c. genetika d. kultur tanaman 8. Antibiotik penisilin diperoleh dari isolasi …. a. bakteri c. khamir b. virus d. jamur 9. Dalam penerapan bioteknologi diperoleh varietas-varietas unggul yang menunjuk pada …. a. meningkatkan keanekaragaman genetik b. menurunkan kualitas lingkungan c. meningkatkan jenis hama tanaman d. menurunkan kualitas produk pertanian 10. Penanaman tanaman dalam media air dan arang disebut …. a. kultur jaringan b. kultur pasir c. hidroponik d. kultur sel

 

Materi Tentang Penerapan Bioteknologi | medsis | 4.5