KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS

Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) 2014 2–8 September 2013 Bandung, Jawa Barat TES PRAKTIKUM 1 Tugas I dan II Karakterisasi Mutan Bakteri

Durasi: 40 Menit

www.tobi.or.id

Nama: ......................................................................................................... Asal SMA/Kelas: .......................................................................................

Seleksi Calon Peserta IBO 2014 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler

Tugas I Karakterisasi Mutan Bakteri

LATAR BELAKANG

Pada tahun 2013, Prof. Tobi dan kolega berhasil mempublikasikan penelitian mereka tentang studi perbandingan ekspresi protein total (proteomic) bakteri Mycobacterium sp5 mutan gen PhoF dengan bakteri wild type. Mycobacterium sp merupakan patogen intraseluler spesifik pada tikus. Bakteri ini dapat bertahan dan bereproduksi didalam sel makrofaga tikus. Sebagian besar Mycobacterium akan mati di dalam granuloma (sel darah putih), sedangkan sedikit sisanya membentuk populasi bakteri dorman yang terisolasi dan tidak berbahaya. Pada penelitian sebelumnya, Prof. Tobi berhasil menemukan tipe mutan dari bakteri Mycobacterium yang mengalami mutasi pada gen PhoF, yaitu protein yang terlibat dalam sistem transduksi sinyal spesifik pada bakteri ini. Bakteri mutan PhoF diketahui tidak bersifat virulent, akan tetapi fase dormannya yang ditemukan di dalam granuloma dapat bertahan hidup lebih lama jika dibandingkan bakteri dorman wild type. Analisis proteomik menunjukkan perbedaan ekspresi 12 gen yang berbeda (Lembar Data 2) antara bakteri Mycobacterium mutan PhoF dengan wild type, salah satunya pada metabolisme asam lemak. Prof. Tobi menduga perbedaan ketahanan hidup bakteri pada fase dorman ada kaitannya dengan perbedaan kemampuan metabolisme asam lemak antara kedua bakteri. TUGAS Pada percobaan ini anda diminta untuk mengkonfirmasi perbedaan kemampuan metabolisme asam lemak antara Mycobacterium mutan PhoF dan wild type dengan membandingkan pertumbuhan kedua bakteri pada medium dengan sumber karbon asam lemak. Lengkapilah

1



Lembar Data 1 berdasarkan percobaan anda dan lanjutkan mengerjakan soal terkait topik praktikum ini pada Lembar Data 2. 1. 2.

Waktu ujian karakterisasi mutan bakteri adalah 25 menit Anda diberikan 20 kultur bakteri dalam mikrotube yang telah ditumbuhkan pada medium kultur cair yang ditambahkan dengan salah satu sumber karbon, yaitu glukosa atau propionat, dalam kehadiran inhibitor (3-nitropionat, dengan konsentrasi yang berbeda-beda) metabolisme propionat. Daftar kultur bakteri ditampilkan pada tabel di bawah ini. Bagian atas tutup mikrotube diberi nomor sesuai dengan tipe kultur di tabel: No Sumber karbon

Konsentrasi 3-Nitropropionat di medium (mikromolar)

Bakteri

1

Glukosa

Wild type

0,2

2

Glukosa

Wild type

0,4

3

Glukosa

Wild type

0,6

4

Glukosa

Wild type

0,8

5

Glukosa

Wild type

1

6

Propionat

Wild type

0,2

7

Propionat

Wild type

0,4

8

Propionat

Wild type

0,6

9

Propionat

Wild type

0,8

10

Propionat

Wild type

1

11

Glukosa

Mutan PhoF

0,2

12

Glukosa

Mutan PhoF 0,4

13

Glukosa

Mutan PhoF 0,6

14

Glukosa

Mutan PhoF 0,8

15

Glukosa

Mutan PhoF 1

16

Propionat

Mutan PhoF

17

Propionat

Mutan PhoF 0,4

18

Propionat

Mutan PhoF 0,6

19

Propionat

Mutan PhoF 0,8

20

Propionat

Mutan PhoF 1

0,2

2



3.

4.

5.

Uji pertumbuhan bakteri dilakukan secara kualitatif dengan melihat perubahan warna medium setelah ditetesi reagent A. Reagent A akan berwarna merah ketika kondisi oksigen di medium tinggi, dan berwarna kuning ketika kondisi oksigen di medium rendah. Susunlah mikrotube kultur bakteri pada rak tabung. Teteskan 1-2 tetes reagent A ke dalam masing-masing kultur bakteri. Amati perubahan yang terjadi. Catat hasil pengamatan anda pada LEMBAR DATA 1. Jawab pertanyaan yang tersedia, dan lanjutkan mengerjakan soal pada LEMBAR DATA 2

Penilaian: -

Mengisi Lembar Data 1 : 0-20 Pertanyaan Lembar Data 1 : 0-5 Pertanyaan Lembar Data 2 : 0-15 Pertanyaan Lembar Data 3 : 0-10 Kebersihan; peserta yang tidak membuang sampah mikrotube, pipet plastik disposable dan tidak menggunakan gloves (sarung tangan) dikenakan pengurangan nilai 10 poin Peserta yang bersikap tidak wajar dan mengganggu jalannya tes akan dikenakan pengurangan nilai 10 hingga sanksi maksimal didiskualifikasi

Alat dan Bahan: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

20 kultur bakteri. Masing-masing 5 mikrotube kultur dalam plastik berlabel Pipet plastik disposable, 1 buah. Untuk meneteskan reagent A Rak Tabung, 1 set. Tempat meletakkan mikrotube kultur dan melakukan uji 10 mL larutan reagent A di dalam tabung 15 mL Plastik sampah, 1 buah Sarung tangan Tisu

3



LEMBAR DATA 1 Lengkapilah tabel Lembar Data 1, berdasarkan hasil perubahan warna yang anda amati terjadi pada masing-masing kultur bakteri setelah ditetesi dengan reagent A. Isilah sesuai urutan No.kultur yang ditampilkan di bawah ini. Isi dengan huruf M untuk perubahan warna menjadi merah pada kultur, atau huruf K untuk perubahan warna kuning.

Tabel Lembar Data 1 (Nilai total 20; @ Nilai 1)

4



Pertanyaan (Nilai 5 ; @ Nilai 1): 1.1 Berdasarkan data di atas tentukanlah manakah pernyataan di bawah ini yang “Benar” atau “Salah”. Isilah dengan huruf “B” untuk pernyataan yang benar, dan “S” untuk pernyataan yang salah No Pernyataan 1 2 3 4 5

Jawaban (B/S)

Hasil percobaan mengindikasikan kecepatan katabolisme asam lemak yang lebih tinggi pada bakteri wild type dibandingkan dengan bakteri mutan Mutasi gen PhoF meningkatkan afinitas enzim (terkait metabolisme asam lemak) terhadap 3-Nitropropionat Mycobacterium bukan merupakan parasit obligat Bakteri wild type memiliki kecepatan katabolisme glukosa yang lebih tinggi daripada bakteri mutan Hasil percobaan mengindikasikan bahwa metabolise asam lemak dan glukosa berada dalam satu jalur utama untuk produksi sumber energi seluler

5



LEMBAR DATA 2 Mutan PhoF

Wild type

Wild type

Mutan PhoF

Wild type

Mutan PhoF

Gambar 1. (A-B) Hasil elektroforesis 2 dimensi (2D) sampel protein total Mycobacterium mutan PhoF (A) dan wild type (B). (C-D) analisis program komputasi menunjukkan perbedaan ekspresi 12 protein atau gen (Hxk1p, Adh1p, Idp2p......Fum1p) yang berbeda antara mutan PhoF dan wild type. Pengambilan data dari elektroforesis 2D dilakukan triplo. Foto spot protein hasil elektroforesis 2D dan perbandingan intensitasnya (diagram batang) ditunjukkan pada gambar. Tdh2p adalah protein yang berperan dalam metabolisme asam lemak.

6



Pertanyaan (Nilai 8): 1.2 (Nilai 3; @0,5) Tentukanlah mana diantara gen di bawah ini yang meningkat atau menurun ekspresinya oleh protein PhoF. Tulis jawaban anda pada kolom kosong dibagian bawah nama gen, dengan menuliskan “U” untuk gen yang meningkat, atau “D” untuk gen yang menurun ekspresinya Hxk1p Adh1p

Tdh2p

Idp2p

Icl1p

Mls1p

Fba1p

Pgk1p Eno1p Eno2p Kgd2p Fum1p

1.3 (Nilai ; @1) Tentukanlah mana pernyataan dibawah ini yang “Benar” atau “Salah” berkaitan dengan percobaan dan data di atas. Isilah dengan huruf “B” untuk pernyataan yang benar, dan “S” untuk pernyataan yang salah No 1 2 3 4 5

Pernyataan Perbandingan data kelimpahan protein diperoleh dengan membandingkan dua sel yang ditumbuhkan pada medium dan kondisi lingkungan yang relatif sama Mutasi pada urutan asam amino suatu protein tertentu dapat menyebabkan pergeseran migrasi spot protein tersebut di gel elektroforesis 2D Beberapa protein hanya terukur kehadirannya di bakteri mutan PhoF dan tidak ditemukan pada bakteri wild type Berbeda dari SDS PAGE 1 dimensi, elektroforesis 2D memisahkan protein berdasarkan titik isoelektriknya, bukan berdasarkan berat molekul Mutasi pada gen PhoF mengubah ekspresi sebagian besar gen Mycobacterium

Jawaban (B/S)

7



Tugas II Polaritas Bidang Sel pada Regenerasi Sel Rambut Zebrafish (Danio rerio) TUGAS 1. Pada percobaan kali ini anda akan menonton 3 (tiga) video yang ditayangkan secara berurutan melalui proyektor pada layar yang telah disediakan dan kemudian menjawab pertanyaan terkait setiap video. 2. Waktu untuk mengerjakan Tugas II adalah 15 menit. Nilai total 15. 3. Anda diberi waktu 4 menit untuk membaca pendahuluan, kemudian video akan mulai ditayangkan. 4. Setiap video ditayangkan selama ±3 menit. Selama waktu tersebut, anda dapat menonton video serta membaca dan menjawab pertanyaan untuk setiap video pada lembar jawaban. 5. Setelah 3 menit, video yang ditayangkan otomatis diganti dengan video berikutnya hingga keempat video selesai ditayangkan. 6. Anda diberi sisa waktu 2 menit untuk mengecek jawaban anda. 7. Asisten akan memberi tanda bahwa waktu pengerjaan tes telah habis dan mengarahkan anda untuk meninggalkan ruangan tes dengan tertib. LATAR BELAKANG

Organisasi seluler pada jaringan bersifat vital dalam fungsi organ makhluk hidup. Jika terjadi kerusakan organ, organisasi seluler yang normal harus dapat dipulihkan. Gangguan pada proses ini dapat menyebabkan berbagai kelainan dan penyakit. Salah satu organisasi seluler yang penting pada jaringan adalah polaritas bidang sel (planar cell polarity), yaitu orientasi dari sekelompok sel terhadap suatu bidang simetri bilateral.

8



Sel rambut (hair cells) pada telinga bagian dalam (inner ear) dan gurat sisi ikan bergantung kepada polaritas bidang sel agar dapat mendeteksi dan mengartikan arah gelombang suara yang masuk ke telinga. Beberapa vertebrata seperti zebrafish (Danio rerio) mampu meregenerasi sel rambut sepanjang hidupnya sehingga cocok dijadikan organisme model untuk mempelajari proses pembentukan polaritas bidang serta regenerasi sel. Sel rambut pada zebrafish merupakan salah satu jenis sel pada organ neuromast. Neuromast terdiri dari sel-sel mantel (mantle cells) yang menyelubungi sel-sel pendukung (supporting cells) di dalamnya. Suatu sumbu vertikal membagi neuromast menjadi dua bagian yang simetris sempurna. Setiap bagian mengandung selsel rambut yang saling berhadapan di sepanjang sumbu bilateral tersebut. Dr. Wibowo beserta koleganya ingin mempelajari pembentukan polaritas bidang sel pada ikan zebra. Ia mengetahui bahwa saat regenerasi, sel-sel rambut yang baru dibentuk oleh sel-sel khusus yang disebut Unipotent Hair Cell Progenitors (UHCPs). Sel-sel ini ditemukan pada daerah dari neuromast yang disebut kompartemen polar (polar compartement). Untuk lebih jelasnya, anda dapat melihat skema berikut:

Kompartemen polar (polar compartment) Neuromast

Sel mantel (mantle cells)

Sel pendukung (supporting cells) UHCPs

Sumbu vertikal pembelahan sel rambut

Sel rambut (hair cells)

9



Dalam setiap video, sel-sel rambut muda dan dewasa akan berwarna putih, sel-sel UHCPs akan berwarna abu-abu, dan sel-sel selain sel rambut dan UHCPs akan tidak berwarna (hitam). Jika sel-sel UHCPs berubah menjadi sel-sel rambut, maka akan terjadi peningkatan intensitas warna dari abu-abu menjadi putih.

Video 1 Dr. Wibowo ingin mengetahui hubungan antara pembelahan sel-sel UHCPs dengan penentuan bidang simetri vertikal untuk pembelahan sel-sel rambut. Untuk itu, ia mengamati UHCPs pada neuromast selama 8 jam. Hasil pembelahan UHCPs ditandai dengan titik merah dan biru. Pertanyaan: 2.1. (Nilai 3) Manakah dari peristiwa berikut yang terjadi dalam Video 1? Beri tanda X pada semua pilihan jawaban yang tepat. A. UHCPs melakukan sitokinesis B. UHCPs tidak melakukan sitokinesis C. UHCPs melakukan inversi (berputar arah) sehingga sumbu pembelahannya tidak sejajar dengan sumbu vertikal pembelahan sel rambut D. UHCPs melakukan inversi namun sumbu pembelahannya kembali sejajar dengan sumbu vertikal pembelahan sel rambut E. UHCPs tidak melakukan inversi sehingga sumbu pembelahannya tetap sejajar dengan sumbu vertikal pembelahan sel rambut A

B

C

D

E

2.2. (Nilai 3) Manakah dari pernyataan berikut yang dapat disimpulkan dari Video 1 dan jawaban di atas? Beri tanda X pada semua jawaban yang tepat A. Orientasi pembelahan UHCP tidak menentukan orientasi pembelahan sel rambut B. Orientasi pembelahan UHCP menentukan orientasi pembelahan sel rambut A

B

10



Video 2 Dr. Wibowo ingin mengetahui darimana UHCPs pada neuromast berasal. Apakah sel tersebut berasal dari kompartemen polar yang berdiferensiasi langsung menjadi UHCPs, kompartemen polar yang membelah terlebih dahulu sebelum menjadi UHCPs, atau mungkin berasal dari sel-sel pendukung pada neuromast yang bermigrasi menuju kompartemen polar. Untuk itu, Dr. Wibowo melakukan pengamatan terhadap neuromast selama 48 jam dan memperoleh hasil seperti pada Video 2. Sel-sel kandidat yang akan menjadi UHCPs ditandai dengan titik kuning dan merah. Pertanyaan: 2.3. (Nilai 3) Berdasarkan Video 2, dari manakah sel-sel yang akhirnya menjadi UHCPs berasal? Beri tanda X pada semua pilihan jawaban yang tepat. A. Sel-sel kompartemen polar B. Sel-sel mantel C. Sel-sel pendukung D. Sel-sel rambut E. Sel-sel di luar neuromast A

B

C

D

E

2.4. (Nilai 3) Manakah dari kesimpulan berikut yang sesuai dengan Video 2? Beri tanda X pada semua pilihan jawaban yang tepat. A. Sel-sel kandidat UHCPs berasal dari luar kompartemen polar, namun berubah menjadi UHCPs pada kompartemen polar B. Sel-sel kandidat UHCPs berasal dari luar kompartemen polar, dan berubah menjadi UHCPs sebelum bermigrasi menuju kompartemen polar C. Sel-sel kompartemen polar merupakan stem cell yang dapat berdiferensiasi menjadi sel-sel UHCPs D. Sel-sel kompartemen polar bukan merupakan stem cell sehingga tidak dapat berdiferensiasi menjadi sel-sel UHCPs E. Daerah kompartemen polar mengandung sinyal kimiawi tertentu yang memungkinkan sel-sel kandidat berubah menjadi UHCPs F. Daerah kompartemen polar tidak mengandung sinyal kimiawi tertentu yang memungkinkan sel-sel kandidat berubah menjadi UHCPs A

B

C

D

E

F

11



Video 3 Untuk memahami bagaimana sel-sel kandidat dapat berubah menjadi UHCPs, Dr. Wibowo melakukan percobaan berikutnya. Ia mengetahui bahwa suatu mekanisme yang disebut Notch signaling berperan dalam perkembangan sel rambut pada neuromast, tapi tidak mengetahui apa pengaruhnya bagi pembentukan UHCPs jika mekanisme ini dihambat. Dr. Wibowo menambahkan zat DAPT yang menghambat Notch signaling ke dalam neuromast dan memperoleh hasil seperti pada Video 3. Sel-sel yang menjadi UHCPs ditandai dengan titik-titik berwarna. Pertanyaan: 2.5. (Nilai 3) Manakah dari kesimpulan berikut yang sesuai dengan Video 3? Beri tanda X pada semua pilihan jawaban yang tepat. A. Penghambatan Notch signaling menghasilkan sel-sel UHCPs di luar lokasi yang seharusnya B. Penghambatan Notch signaling menghasilkan sel-sel UHCPs dalam jumlah yang tidak normal (berlebihan) C. Penghambatan Notch signaling tidak mempengaruhi lokasi terbentuknya sel-sel UHCPs pada neuromast D. Penghambatan Notch signaling tidak mempengaruhi banyaknya sel-sel UHCPs yang terbentuk pada neuromast E. Penghambatan Notch signaling menyebabkan rusaknya polaritas bidang sel pada neuromast A

B

C

D

E

-‐-‐-‐-‐-‐ Akhir dari Tugas II -‐-‐-‐-‐-‐

12


Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) 2014 2–8 September 2013 Bandung, Jawa Barat TES PRAKTIKUM 1 Tugas III Isolasi Plasmid dan Analisis Restriksi Enzim

Durasi: 40 Menit

www.tobi.or.id



Tugas III Isolasi Plasmid dan Analisis Restriksi Enzim Dr. Wibowo adalah seorang peneliti yang sedang melakukan penelitian untuk mengisolasi dan mengarakterisasi gen GFP (green fluorescence protein) yang panjangnya 750 pb. Dia telah berhasil mengisolasi dan kemudian menyisipkan gen GFP tersebut ke dalam suatu vektor kloning pGEM-T easy (3000 pb) pada daerah pemotongan enzim restriksi EcoRI. Gen GFP tersebut kemudian diperbanyak secara in vivo dalam bakteri E. coli. Sebelum dipergunakan untuk analisis lebih lanjut, Dr. Wibowo ingin memastikan bahwa bakteri E. coli yang telah ditransformasi telah benar-benar mengandung plasmid pGEM-T easy berisi gen GFP. Tugas: Pada percobaan ini anda diberikan endapan (pelet) bakteri transforman dan akan melakukan konfirmasi keberadaan gen GFP dalam vektor kloning pGEM-T easy menggunakan metode analisis restriksi. Untuk keperluan tersebut anda akan melakukan isolasi plamid dari E. coli transforman berisi plasmid rekombinan yang telah dikultur oleh Dr. Wibowo, kemudian dilanjutkan dengan pemotongan plasmid rekombinan menggunakan enzim restriksi EcoRI fast digest. Plasmid rekombinan yang dipotong tersebut akan menghasilkan dua pita DNA linier dengan ukuran 3000 pb dan 750 pb. 1. Waktu ujian isolasi plasmid dan analisis restriksi enzim adalah 40 menit. 2. Sentrifugasi pertama akan dimulai 7 menit sejak tes dimulai. 3. Bacalah protokol yang diberikan dengan baik. Waktu menunggu sentrifugasi dapat anda gunakan untuk menyiapkan alat/bahan untuk tahapan setelahnya. 4. Sentrifugasi hanya dilakukan pada saat tertentu dan akan diingatkan secara berkala oleh asisten. Waktu antar sentrifugasi terbatas, jadi gunakan waktu luang anda sebaik mungkin. Tertinggal sentrifugasi menyebabkan nilai anda untuk praktikum “isolasi plasmid dan analisis restriksi enzim” Biologi Sel dan Molekuler = 0. 5. Jangan lupa memberi label No meja pada sampel hasil isolasi. 6. Saat proses sentrifugasi dan inkubasi, anda wajib memberikan sample kepada asisten dan setelah selesai sentrifugasi/ inkubasi asisten yang akan menyerahkan sample ke meja anda masing-masing.

1



Penilaian: -‐ Berhasil menyelesaikan semua tahapan isolasi plasmid. Nilai = 10 -‐ Hasil elektroforesis sampel analisis restriksi. o Plasmid terpotong seluruhnya dan terlihat 2 buah pita (3000 bp dan 750 bp) tampak jelas: 30 poin o Plasmid terpotong hanya sebagian (partial digest): 15 poin o Plasmid tidak terpotong/ tidak ada pita DNA: 0 poin -‐ Kebersihan; peserta yang tidak membuang sampah tips, mikrotube, tissue pada plastik sampah dikenakan pengurangan nilai 10 poin -‐ Peserta yang bersikap tidak wajar dan mengganggu kelancaran tes dikenakan pengurangan nilai 10 hingga sanksi maksimal diskualifikasi. Alat dan Bahan: 1. Endapan bakteri transforman E. coli: 1 tube 2. PD column dan Collection tube @ 1 buah 3. Mikrotube 1,5 mL kosong: 2 buah (1 untuk isolasi plasmid dan 1 untuk analisis restriksi) 4. Buffer isolasi plasmid: PD1 buffer (220 µL), PD2 buffer (220 µL), PD3 buffer (320 µL), Wash buffer (620 µL), Elution buffer/TE (60 µL) 5. Analisis restriksi enzim: Enzim EcoRI fast digest (1,5 µL), Buffer FD (1,5 µL), dan Nuclease Free Water/ NFW (10 µL) 6. Mikropipet 100-1000, 10-100, dan 0.5-10 7. Tips (Biru 8 buah, kuning 4 buah, putih 8 buah) 8. Plastik sampah 9. Gabus 10. Tissue 11. Sentrifuga: di meja asisten 12. Penangas 37 0C dan 80 0C: di meja asisten

Alat dan bahan hanya diberikan sesuai dengan jumlah yang tertera di atas. Peserta tidak diperkenankan meminta tambahan alat maupun bahan kepada asisten.

2



Isolasi Plasmid Protokol: Label No. Meja ditulis dibagian atas mikrotube

3,5 menit

1. Tambahkan 200 µL PD1 buffer ke dalam pelet. Resuspensi sel dengan pipet. 2. Sampel hasil resuspensi, tambahkan 200 µL PD2 buffer. Bolak-balik tabung 10x 3. Setelah sampel diinkubasi pada suhu ruang selama 2 menit, Tambahkan 300 µL PD3 buffer. Bolak-balik tabung 10x. Serahkan sampel anda ke asisten 4. Asisten: sentrifugasi 14000 rpm, 3 menit. Sampel anda akan dikembalikan oleh asisten berdasarkan No. meja yang tertera di atas tabung mikrotube 5. Letakkan PD column diatas 2 mL collection tube, seperti gambar di bawah ini

Label bagian atas PD column dengan No meja anda 1,5 menit

1,5 menit

6. Pindahkan 600 µL supernatan (cairan bening) dari langkah 4 ke dalam PD column. Serahkan sampel anda (PD column dan collection tube) ke asisten. 7. Asisten: sentrifugasi 14000 rpm, 30 detik. Sampel anda akan dikembalikan oleh asisten berdasarkan No. meja yang tertera di atas PD column 8. Buang cairan sisa pada collection tube. Tempatkan kembali PD column pada collection tube 9. Tambahkan 600 µL Wash buffer ke dalam PD column. Serahkan sampel anda (PD column dan collection tube) ke asisten. 10. Asisten: sentrifugasi 14000 rpm, 3 menit. Sampel anda akan dikembalikan oleh asisten berdasarkan No. meja yang tertera di atas PD column

3



11. Buang collecting tube anda beserta cairan sisanya. Tempatkan PD column pada mikrotube kosong seperti gambar di bawah ini.

3 menit

Labeli bagian atas mikrotube dengan No Meja Anda 12. Tambahkan 50 µL elution buffer atau TE di bagian tengah atas matrix PD column 13. Diamkan selama 1 menit, agar larutan TE diserap oleh matrix. Serahkan sampel anda (PD column dan collection tube) ke asisten. 14. Asisten: sentrifugasi 14000 rpm, 2 menit. Sampel plasmid anda diharapkan terelusi dalam 50 µL TE dan terkoleksi pada mikrotube

Pekerjaan isolasi DNA plasmid Anda telah selesai. Segera lanjutkan dengan analisis restriksi menggunakan enzim EcoRI mengikuti protokol di halaman berikutnya.

4



Analisis Restriksi Enzim Label sampel ditulis dibagian atas mikrotube 1. Lakukanlah konfirmasi hasil isolasi plasmid anda dengan pemotongan plasmid menggunakan enzim restriksi EcoRI, dengan reaksi sebagai berikut : Komponen 4 menit

NFW

Konsentrasi Awal -

Konsentrasi Akhir -

Volume yang diambil …

10× -

1× -

… 3 µL

10 Unit Total

1 Unit

… 10 µL

(Hingga 10 µL)

Buffer FD Template DNA plasmid Enzim EcoRI

Hitunglah volume masing-masing komponen untuk reaksi restriksi diatas dan tuliskan pada kolom yang tersedia. 2. Masukkan seluruh komponen analisis restriksi diatas di dalam mikrotube yang telah disediakan dan campurkan hingga homogen menggunakan mikropipet dan tips. 3. Asisten: Inkubasi selama 5 menit pada suhu 370C. 4. Asisten: Setelah inkubasi 370C dilakukan, inaktivasi reaksi restriksi pada suhu 800C selama 5 menit.

Pekerjaan Anda telah selesai, segera berikan mikrotube berisi hasil restriksi anda kepada asisten.

5


Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) 2014 2–8 September 2013 Bandung, Jawa Barat TES PRAKTIKUM 2 BAGIAN 1 ANATOMI TUMBUHAN Total Point : 100 Durasi: 45 Menit

www.tobi.or.id

Nama: ....................................................................................................... Asal SMA/Kelas: .....................................................................................

Seleksi Calon Peserta IBO 2014 OSN 2013 – Praktikum Anatomi Tumbuhan

PENGARUH KETERSEDIAAN AIR PADA TUMBUHAN Pendahuluan Air merupakan komponen yang sangat dibutuhkan oleh tumbuhan, baik dimanfaatkan sebagai pelarut yang akan memindahkan materi terlarut ke dalam dan ke luar sel dan merupakan pelarut untuk berbagai reaksi kimia yang berlangsung dalam setiap sel hidup. Selain itu air dibutuhkan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Pada tumbuhan lebih dari 90% air yang diserap melalui akar akan menguap, terutama melalui transpirasi pada daun. Tumbuhan tidak hanya mengembangkan suatu sistem transport air yang ekstensif dan efisien, tetapi tumbuhan juga mengembangkan berbagai adaptasi morfologi, anatomi, dan fisiologi pada berbagai organnya terkait dengan keberadaan air di habitatnya. Kemampuan tumbuhan untuk beradaptasi terhadap perubahan lingkungan merupakan faktor yang sangat penting agar tumbuhan dapat mempertahanan kelangsungan hidupnya. Berdasarkan keberadaan dan ketersediaan air, maka habitat yang ada di permukaan bumi dapat terbagi menjadi habitat ‘xeric’ (kering), mesic (lembab) dan hydric (berair). Tumbuhan yang terdaptasi pada habitat ini dinamakan xerofit, mesofit dan hidrofit. Tugas 1 Anatomi/Morfologi Tumbuhan Bahan dan Alat 1. 2. 3. 4. 5.

Spesimen A dan B Mikroskop Kaca objek + kaca penutup Cawan petri Silet

6. Jarum jara 7. Kertas tissue 8. Botol reagent berisi : H2O, anilin sulfat, dan sudan III

Buat penampang melintang organ dari kedua spesimen (A dan B) yang disediakan. Gunakan reagen yang sesuai agar anda dapat mengamati perbedaan yang ada di antara jaringanjaringan pada organ tersebut. 1. Gambarkan diagram penampang melintang organ yang anda amati dan tunjukkan sistem jaringan pada organ yang anda amati (Nilai 30)

Nama: ....................................................................................................... Asal SMA/Kelas: .....................................................................................

Seleksi Calon Peserta IBO 2014 OSN 2013 – Praktikum Anatomi Tumbuhan

2. Berdasarkan hasil pengamatan anda, tandai dengan X pada kotak yang tersedia untuk setiap karakteristik yang sesuai dengan spesimen A dan B (Nilai @5) Karakteristik

Spesimen A

Spesimen B

A. Kelas Tumbuhan Liliopsida Magnoliopsida B. Tipe Organ Akar Batang C. Aerenkim pada korteks Ada Tidak ada D. Jaringan Penyokong Sklerenkim Kolenkim Tidak ada E. Jaringan Pelindung Epidermis Periderm Tidak ada F. Jaringan Pembuluh Terdiferensiasi Tereduksi G. Habitat Xeric Mesic Hydric

2


Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) 2014 2–8 September 2013 Bandung, Jawa Barat TES PRAKTIKUM 2 BAGIAN 2 FISIOLOGI TUMBUHAN Total Point : 100 Durasi: 45 Menit

www.tobi.or.id


Seleksi Calon Peserta IBO 2014 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Tumbuhan

PETUNJUK PENGERJAAN: 1. TULIS NAMA ASAL SEKOLAH PADA SETIAP LEMBAR SOAL. 2. Jawaban ditulis pada bagian yang tersedia pada lembar soal. 3. Pastikan anda telah mendapatkan alat dan bahan yang diperlukan (dapat dilihat pada tabel alat dan bahan) sebelum mengerjakan praktikum. Jika belum anda dapat memintanya ke asisten. 4. Tes ini terdiri atas dua bagian: Analisis pigmen tumbuhan (40 Poin) dan perhitungan kadar klorofil (60 Poin). 5. Total waktu tes praktikum ini adalah 45 menit. 6. Total poin untuk tes ini adalah 100 poin. 7. Gunakan tinta ballpoint dalam menuliskan jawaban Anda. 8. Tulisan harus jelas terbaca, jika tidak maka akan dianggap salah 9. Berhentilah menjawab dan letakkan alat tulis anda segera setelah Anda diperintahkan berhenti. Bila anda masih mengerjakan tugas ini setelah aba-aba berhenti, maka hasil pekerjaan anda akan diberi nilai nol (0). 10. Selamat bekerja dan semoga sukses. PENDAHULUAN Peranan air yang sangat penting pada tumbuhan mengakibatkan tumbuhan sangat tergantung pada ketersediaan air. Akan tetapi, ketersediaan air yang berlebih juga dapat mengakibatkan cekaman atau stres pada tumbuhan. Cekaman ini dapat mempengaruhi proses pertumbuhan seperti pembelahan sel, pembesaran, serta proses diferensiasi. Selain itu, stres air dapat menghambat berbagai proses seperti fotosintesis, respirasi, translokasi serta abosrpsi ion dan nutrisi. Tumbuhan dapat merespon cekaman dalam kisaran toleransi tertentu berdasarkan kondisi faktor lingkungannya tersebut. Oleh karena itu, dikenal istilah tumbuhan yang toleran dan intoleran (tidak toleran) terhadap suatu cekaman. Pada praktikum ini anda akan mengamati pengaruh cekaman air terhadap kandungan klorofil pada tumbuhan. Tugas I – Analisis Pigmen Tumbuhan dengan Kromatografi Kertas [Nilai Total = 40 ] Bahan dan Alat Bahan : Pada praktikum ini disediakan bahan berupa spesimen daun segar yang mengalami cekaman air. Alat : (dalam baki) ! Ruang kromatografi sederhana (simple chromatography chamber) berupa beaker glass. ! 1 lembar kertas kromatografi. ! 1 tabung Falcon berisi etanol (EtOH 90%) ! 1 set mortar dan pestel ! Penggaris ! Pipa kapiler 1



PERHATIAN! – –

Anda diwajibkan melakukan percobaan sesuai dengan langkah kerja yang diberikan. Tidak disediakan ekstra alat ataupun bahan. Apabila anda melakukan kesalahan kerja dan/atau merusak alat ketika anda bekerja sehingga anda tidak memperoleh hasil yang diharapkan, maka nilai anda pada bagian ini adalah 0 (nol).

Langkah Kerja 1. Masukan 5 mL larutan pengelusi (eluen), yaitu etanol 90% ke dalam beaker glass. 2. Buatlah ekstrak daun dari spesimen yang diberikan dengan cara menggerusnya dalam etanol menggunakan mortar dan pestel. Gunakan etanol secukupnya, jangan terlalu banyak (cukup ± 2 mL atau setara dengan 40 tetes menggunakan pipet tetes). Ekstrak yang Anda peroleh tidak perlu disaring, cukup Anda pisahkan antara ekstrak dengan ampas daun di dalam pestel tersebut. 3. Ambil kertas kromatografi secara hati-hati, dengan tidak menyentuh bagian kertas yang berwarna putih. Perhatikan bagian yang telah diberi garis. Garis tersebut adalah garis awal atau start line. Perhatikan pula titik yang terdapat pada bagian tengah garis. 4. Totolkan ekstrak pigmen (larutan yang ada dalam pestel) pada titik tersebut dengan menggunakan pipa kapiler (lakukan secara hati-hati agar tidak merusak kertas dan usahakan untuk tidak membuat spot dengan diameter yang terlalu besar). 5. Kering-anginkan spot yang dibuat dengan meniupnya secara perlahan. 6. Letakkan kertas kromatografi secara vertikal pada chamber kromatografi dengan bagian start line di bawah. 7. Diamkan selama 20-30 menit hingga spot ekstrak terelusi dengan baik. Setelah itu, ambil kertas kromatografi secara perlahan dengan tidak menyentuh bagian kertas yang terelusi. 8. Segera kering-anginkan kertas kromatografi, lalu tandai ujung bagian atas dari laju maksimal eluen atau larutan pengelusi dengan menggunakan pensil. Garis ini dinamakan front line. 9. Gambarkan kromatogram yang anda peroleh pada lembar jawaban secara diagramatis dan beri keterangan pada gambar tersebut. 10. Hitunglah nilai Rf dari pigmen-pigmen yang anda peroleh pada kromatogram. Berikut ini adalah rumus untuk mengitung nilai Rf.

!" =

jarak!!"#$"!!"#$!hingga!pigmen!X jarak!!"#$"!!"#$!hingga!!"#$%!!"#$

2



Jawaban Tugas 1 Gambarkan secara diagramatis, hasil KLT yang anda peroleh dan beri keterangan yang sesuai serta tuliskan jarak masing-masing pigmen dari start line (cm)! [Nilai: 10 ] Batang kayu penyangga

Start line

Hasil perhitungan nilai Rf (Nilai total 30) 1) Pigmen fotosintetik 1 [Nilai: @ 5 ] Nama pigmen: ____________________________________________________________ Nilai Rf: _________________________________________________________________ 2) Pigmen Fotosintetik 2 [Nilai: @ 5 ] Nama pigmen: ____________________________________________________________ Nilai Rf: _________________________________________________________________ 3) Pigmen Fotosintetik 3 [Nilai: @ 5 ] Nama pigmen: ____________________________________________________________ Nilai Rf: _________________________________________________________________

3



Tugas II – Perhitungan Kadar Klorofil [Nilai Total = 60 ] Tugas II.1 Berikut ini Anda diberikan data nilai absorbansi hasil pengukuran ekstrak daun dari dua spesimen tumbuhan berbeda (A dan B) (Tabel 1). Tabel 1. Data Nilai Absorbansi (OD) 1 gram Spesimen dalam 100 mL Pelarut Spesimen A Spesimen B λ 649 nm λ 665 nm λ 649 nm λ 665 nm 1 0,239 0,463 0,206 0,362 2 0,180 0,342 0,225 0,352 Dengan menggunakan rumus yang diberikan, lengkapi tabel 2. dengan hasil perhitungan kadar klorofil yang Anda lakukan.

Klorofil Total (mg/100 mL) =

20.0 OD649 + 6.10 OD665

Klorofil a (mg/100 mL)

=

13.7 OD665 – 5.76 OD649

Klorofil b (mg/100 mL)

=

25.8 OD649 – 7.70 OD665

Rumus di atas diturunkan oleh Wintermans dan de Mots (1965)

Jawaban Tugas II.1 Tabel 2. Perhitungan Kadar Klorofil [Nilai Total 30: @ 2,5] SAMPEL

Klorofil a

Klorofil b

Klorofil total

(mg/100 mL)

(mg/100 mL)

(mg/100 mL)

A1 A2 B1 B2

4



Tugas II.2 [Nilai: @ 5 ] Untuk keperluan uji statistik pengukuran kandungan klorofil pada daun A dan B diulangi sebanyak 5 kali dan didapatkan data klorofil total sebagai berikut. Tabel 3. Kandungan klorofil total Sampel

Kandungan klorofil total (mg/100 mL) Spesimen A

Spesimen B

3

78,32

63,75

4

65,92

59,25

5

71,35

72,33

Rata-rata

..............

.............

1 2

Masukkan nilai perhitungan klorofil total 1 dan 2 pada spesimen A dan B pada tabel di atas dan gunakanlah data tersebut untuk menghitung nilai rata-rata klorofil total spesimen A dan B. Tugas II.3 [Nilai: 15 ] Untuk menentukan apakah terdapat perbedaan kandungan klorofil total pada spesimen A dan B, dilakukan uji statistik dengan menghitung nilai t-hitung menggunakan rumus sebagai berikut:

! =!

!1 − ! !2 !1! !2! +! !1 !2

!1 = nilai rata-rata klorofil total spesimen A !2 = nilai rata-rata klorofil total spesimen B S1 = Standar deviasi klorofil total spesimen A S2 = Standar deviasi klorofil total spesimen B n1 = Jumlah sampel spesimen A n2 = Jumlah sampel spesimen B

5



Standar deviasi dapat dihitung dengan menggunakan formula berikut:

! =!

(! − !)! !−1

! = !!"#$"!!"#ℎ!"#$%&$!!"#$#%&"!!"!#$!!"#$%& − !"#$%&!!"#$%&!! ! = !"#$"!!"#" − !"#"! n = Jumlah sampel Nilai t-hitung: ................

Tugas II.4 [Nilai: 5 ] Menggunakan selang kepercayaan 95%, simpulkan uji analisis statistik anda dengan memberi tanda X pada kotak yang tersedia apakah kandungan klorofil spesimen A dan B berbeda secara signifikan atau tidak. Nilai t-table dapat dilihat pada lampiran. Ya Tidak ***

6

Student's t-test Probabilities α: One Tail:

0.250

0.100

0.050

0.025

0.010

0.005

α: Two Tails:

0.500

0.200

0.100

0.050

0.020

0.010

1

1.000

3.078

6.314

12.706

31.821

63.657

2

0.816

1.886

2.920

4.303

6.965

9.925

3

0.765

1.638

2.353

3.182

4.541

5.841

4

0.741

1.533

2.132

2.776

3.747

4.604

5

0.727

1.476

2.015

2.571

3.365

4.032

6

0.718

1.440

1.943

2.447

3.143

3.707

7

0.711

1.415

1.895

2.365

2.998

3.499

8

0.706

1.397

1.860

2.306

2.896

3.355

9

0.703

1.383

1.833

2.262

2.821

3.250

10

0.700

1.372

1.812

2.228

2.764

3.169

11

0.697

1.363

1.796

2.201

2.718

3.106

12

0.695

1.356

1.782

2.179

2.681

3.055

13

0.694

1.350

1.771

2.160

2.650

3.012

14

0.692

1.345

1.761

2.145

2.624

2.977

15

0.691

1.341

1.753

2.131

2.602

2.947

16

0.690

1.337

1.746

2.120

2.583

2.921

17

0.689

1.333

1.740

2.110

2.567

2.898

18

0.688

1.330

1.734

2.101

2.552

2.878

19

0.688

1.328

1.729

2.093

2.539

2.861

20

0.687

1.325

1.725

2.086

2.528

2.845

21

0.686

1.323

1.721

2.080

2.518

2.831

22

0.686

1.321

1.717

2.074

2.508

2.819

23

0.685

1.319

1.714

2.069

2.500

2.807

24

0.685

1.318

1.711

2.064

2.492

2.797

25

0.684

1.316

1.708

2.060

2.485

2.787

26

0.684

1.315

1.706

2.056

2.479

2.779

27

0.684

1.314

1.703

2.052

2.473

2.771

28

0.683

1.313

1.701

2.048

2.467

2.763

29

0.683

1.311

1.699

2.045

2.462

2.756

30

0.683

1.310

1.697

2.042

2.457

2.750

40

0.681

1.303

1.684

2.021

2.423

2.704

50

0.679

1.299

1.676

2.009

2.403

2.678

60

0.679

1.296

1.671

2.000

2.390

2.660

70

0.678

1.294

1.667

1.994

2.381

2.648

80

0.678

1.292

1.664

1.990

2.374

2.639

90

0.677

1.291

1.662

1.987

2.368

2.632

100

0.677

1.290

1.660

1.984

2.364

2.626

df


Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) 2014 2–8 September 2013 Bandung, JawaBarat TES PRAKTIKUM 3 BAGIAN 1 FISIOLOGI HEWAN Total Point : 100 Durasi: 40 Menit

www.tobi.or.id


Seleksi Calon Peserta IBO 2014 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Hewan

UJI TOKSISITAS PESTISIDA X PADA JANGKRIK (Gryllus sp.) PETUNJUK PENGERJAAN: 1. Soal tes terdiri atas 7 halaman dan lembar jawaban terdiri atas 2 halaman. 2. Jawaban ditulis pada lembar jawaban. TULIS KODE PESERTA PADA SETIAP LEMBAR JAWABAN. 3. Pastikan anda telah mendapatkan alat dan bahan yang diperlukan (dapat dilihat pada tabel alat dan bahan) sebelum mengerjakan praktikum. Jika belum anda dapat memintanya ke asisten. 4. Tes ini terdiri atas dua bagian: Rancangan Pengujian LD50 (40 Poin) dan Penentuan LD50 Pestisida (60 Poin). 5. Total waktu tes praktikum ini adalah 40 menit. 6. Total poin untuk tes ini adalah 100 poin. 7. Selamat bekerja dan semoga sukses. PENDAHULUAN Sejak manusia mengembangkan pertanian, manusia selalu berkompetisi dengan hewan lain untuk menjaga hasil produksi tanaman pertanian yang mereka hasilkan. Berbagai strategi telah dikembangkan oleh manusia untuk memenangkan kompetisi ini, salah satu yang paling terkenal adalah penggunaan pestisida. Walaupun demikian, sebagaimana sifat dasar dari makhluk hidup, hewan-hewan yang menjadi sasaran dari pestisida ini (umumnya serangga) melakukan adaptasi terhadap pestisida. Hasil adaptasi ini merupakan salah satu contoh terbaik dari proses seleksi alam yang dilakukan oleh manusia secara tidak sengaja, melahirkan hewan-hewan yang resisten terhadap efek merugikan dari pestisida. Lahirnya resistensi terhadap pestisida menyebabkan manusia melakukan strategi lain yaitu membatasi penggunaan pestisida untuk memperlambat pembentukan resistensi. Umumnya proses pembatasan tersebut dilakukan dengan mengendalikan dosis yang diberikan pada hewan-hewan yang menjadi target dari pestisida. Dalam penentuan dosis tersebut salah satu nilai yang menjadi acuan adalah LD50 yang merupakan dosis dimana 50% populasi hewan target mati sebagai efek dari pestisida.

1



TUGAS 1 (Total Nilai 40 poin) RANCANGAN PENGUJIAN LD50 PESTISIDA X PADA JANGKRIK (Gryllus sp.) Tugas 1.1 Penentuan Jenis Uji (Nilai 5) Salah satu hal yang harus dilakukan pertama kali dalam aplikasi insektisida adalah menentukan sifat insektisida berdasarkan tujuan aplikasi dan waktu pengamatan. Jenis-jenis uji toksisitas pestisida adalah sebagai berikut: A. Uji toksisitas pestisida akut: Uji toksisitas pestisida dengan rentang waktu percobaan kurang dari 24 jam, zat uji didedahkan satu kali pada hewan percobaan B. Uji toksisitas pestisida subakut: Uji toksisitas pestisida dengan rentang waktu percobaan selama 14 hari, zat uji dapat didedahkan sekali atau berulang kali selama percobaan. C. Uji toksisitas pestisida kronis: Uji toksisitas pestisida dengan rentang waktu percobaan selama 90 hari, zat uji didedahkan berulang kali selama percobaan. Jenis uji toksisitas manakah yang akan anda lakukan untuk menentukan LD 50 pestisida X pada jangkrik? Beri tanda X pada jawaban yang tepat! A

B

C

Tugas 1.2 Penentuan Konsentrasi Pestisida (Nilai 5 @1) Selanjutnya anda harus menentukan konsentrasi zat yang digunakan. Anda akan menguji pestisida tersebut dari konsentrasi tertinggi 160 ppm hingga 10 ppm dengan 5 kelompok perlakuan. Nilai dari setiap konsentrasi yang digunakan ditentukan dengan cara: Konsentrasi I (tertinggi) – konsentrasi II – konsentrasi III – konsentrasi IV – konsentrasi V (terendah). Konsentrasi II = Konsentrasi I / nilai F, Konsentrasi III = Konsentrasi II / F, dst. Nilai F dapat dihitung dengan persamaan dibawah: ! 𝐹= 𝐼 Dimana, r = total jumlah kelompok perlakuan - 1, I = nilai konsentrasi tertinggi / nilai konsentrasi terendah. Tuliskan lima konsentrasi zat yang akan anda gunakan untuk pengujian ini dengan mengisi tabel dibawah. Isi tabel dari konsentrasi tertinggi hingga terendah. Konsentrasi pemberian pestisida (ppm)

Konsentrasi I

Konsentrasi II

Konsentrasi III

Konsentrasi IV

Konsentrasi V

2



Tugas 1.3 Pembuatan larutan pestisida uji (Total Nilai 12.5) 1. Ambil tabung sampel yang telah disediakan di meja anda, beri label yang telah anda beri nomor peserta anda menggunakan pensil 2. (Nilai 5 @ 2.5) Pada meja anda terdapat larutan pestisida dengan konsentrasi 100 ppm (gelas kimia berlabel pestisida). Dengan menggunakan metoda pengenceran, buatlah larutan pestisida sebanyak 10 ml dengan konsentrasi 20 ppm yang disimpan pada tabung sampel yang telah disediakan. Dalam proses pengenceran, gunakan pelarut berupa akuades. Sebelum melakukan pekerjaan ini, tuliskan volume pestisida dan akuades yang anda gunakan untuk mendapatkan konsentrasi yang diinginkan pada tabel di bawah ini Larutan

Volume Pengambilan (ml)

Pestisida Akuades 3. Buatlah larutan insektisida berdasarkan nilai yang anda masukkan pada tabel di atas. Dalam proses pembuatan larutan, gunakan pipet yang telah disediakan. Pastikan pada saat mengambil larutan dengan pipet yang telah disediakan. Pada pipet tersebut terdapat skala yang menjadi acuan anda untuk menentukan volume senyawa yang anda ambil. 4. (Nilai 7.5) Letakkan larutan yang anda buat pada sebelah kanan atas meja. Asisten akan mengambil larutan yang anda buat untuk memeriksa kualitas dari senyawa yang anda buat. Tugas 1.4 Pengukuran Berat Badan Hewan Uji (Total Nilai 10) 1. (Nilai 5) Anda diberi dua jenis hewan uji (jangkrik hidup dan mati). Jangkrik manakah yang akan anda gunakan untuk pengukuran berat badan hewan uji? Beri tanda X pada pilihan anda kemudian tuliskan alasannya secara singkat! Jangkrik Hidup

Jangkrik Mati

Alasan ………………………………………………………………………………………….……… ………………………………………………………………………………………………… ………………………….

3


2.


(Nilai 5) Secara bergiliran anda akan dipanggil untuk melakukan pengukuran berat badan jangkrik yang anda pilih. Anda hanya memiliki waktu 1 menit untuk pekerjaan ini. Tuliskan hasil pengukuran berat badan jangkrik pada tabel dibawah. Berat Badan Jangkrik

Tugas 1.5 Pemberian Zat pada Hewan Uji (Total Nilai 7.5) Terdapat berbagai cara untuk menguji pestisida pada hewan uji, salah satunya adalah menempelkan pada bagian tubuh tertentu (terutama untuk pestisida kontak). Pada praktikum ini anda akan mensimulasikan proses pengujian pestisida kontak pada tubuh jangkrik. 1. Ambil jangkrik mati yang terletak pada vial. Kenali bagian-bagiannya. 2. Lokasi pemberian zat uji pada praktikum ini terletak di thoraks bagian ventral, abdomen bagian dorsal, dan tarsus kaki kedua 3. Gunakan tusuk gigi untuk mengambil sedikit cat poster yang telah disediakan 4. Tandai bagian tersebut di atas pada jangkrik yang telah diberikan. Jika anda telah selesai angkat kartu merah yang terletak pada meja anda. Lokasi pemberian zat uji (yang diwakilkan oleh cat poster) akan dinilai oleh asisten.

4



TUGAS 2 (Total Nilai 60 poin) PENENTUAN LD50 PESTISIDA X PADA JANGKRIK (Gryllus sp.) LD50 menyatakan dosis pestisida yang secara signifikan (statistically significant) dapat menyebabkan mortalitas (kematian) hingga 50%. Penentuan nilai LD50 secara sederhana dapat dilakukan dengan analisis probit (Miller & Tainter, 1944). Dasar dari metode ini adalah mengubah persentase mortalitas ke dalam standar probit. Data dibawah adalah hasil penelitian efek pestisida X pada jangkrik. Jumlah hewan uji (jangkrik) untuk tiap perlakuan sama yaitu sebanyak 10 ekor. Jumlah pestisida (gram) yang digunakan pada setiap perlakuan berbeda dan dilarutkan pada akuades dengan volume yang sama untuk setiap perlakuan. Hasil lengkap penelitian tersebut adalah sebagai berikut: Kelompok Perlakuan

Jumlah hewan Uji

1 2 3 4 5

10 10 10 10 10

Berat Badan Rata-rata Hewan uji (gram) 25 22.5 24 23 25

Banyaknya Pemberian Zat (miligram) 0.625 1.125 1.68 2.185 3.125

Volume Pemberian Zat (mililiter)

Jumlah Hewan Uji yang Mati di Akhir Perlakuan

1.25 1.25 1.25 1.25 1.25

0 4 7 9 10

Tugas 2.1. Dosis (Nilai 5 @0.5) 1. Hitung dosis yang diberikan untuk setiap kelompok perlakuan 1-5. Satuan dosis yang digunakan adalah mg/kg berat badan. 2. Selanjutnya ubah dosis yang anda peroleh ke dalam log dosis. 3. Masukkan jawaban anda pada tabel dosis (D) dan log dosis (LogD)! Tugas 2.2. Persentase Mortalitas (Nilai 5 @1) 1. Tentukan persentase mortalitas (kematian) untuk setiap perlakuan yang terdapat pada tabel pengamatan. 2. Tulis jawaban anda pada tabel PM. Secara statistik, tingkat kematian 0% dan 100% tidak akan pernah dicapai jika populasi uji berukuran kecil. Jika anda mendapatkan hasil dengan tingkat mortalitas tersebut gunakan rumus dibawah untuk menghitung tingkat mortalitas 0 dan 100% (n menyatakan jumlah hewan uji untuk dosis tersebut): 0.25 𝑛 0.25 𝑚𝑜𝑟𝑡𝑎𝑙𝑖𝑡𝑎𝑠 100%: 100 𝑥 1 − 𝑛 𝑚𝑜𝑟𝑡𝑎𝑙𝑖𝑡𝑎𝑠 0%: 100 𝑥

5



Tugas 2.3. Respon Spesifik Dosis (Nilai 12.5) 1. Hitung persentase respon spesifik (RS) untuk setiap dosis uji dengan menggunakan rumus 𝑹𝑺 𝒅𝒐𝒔𝒊𝒔 𝑿: % 𝒎𝒐𝒓𝒕𝒂𝒍𝒊𝒕𝒂𝒔 𝒅𝒐𝒔𝒊𝒔 𝑿 − % 𝒎𝒐𝒓𝒕𝒂𝒍𝒊𝒕𝒂𝒔 𝒅𝒐𝒔𝒊𝒔 𝒕𝒆𝒓𝒆𝒏𝒅𝒂𝒉 𝒕𝒆𝒑𝒂𝒕 𝒔𝒆𝒃𝒆𝒍𝒖𝒎 𝒅𝒐𝒔𝒊𝒔 𝑿

2. Masukkan nilai respon spesifik tiap dosis pada tabel RS (Nilai 5) 3. Buat grafik respon spesifik (sumbu Y) terhadap dosis (sumbu X) pada kertas millimeter blok yang telah disediakan (Nilai 7.5) Tugas 2.4. Jangkrik Hipersensitif dan Resisten (Nilai 3 @1.5) Tandai pada grafik hasil pengerjaan tugas 2.3 area respon jangkrik yang sangat hipersensitif pestisida (terdapat pada nilai dosis paling rendah) dengan tanda A dan area respon jangkrik yang resisten pestisida (terdapat pada nilai dosis paling tinggi) dengan tanda B ! Tugas 2.5. Transformasi Probit (Nilai 5 @ 1) 1. Transformasikan data % mortalitas yang didapatkan setelah pengerjaan tugas 2.2 ke nilai probit menggunakan tabel probit dibawah! Tabel probit menyatakan puluhan pada baris dan satuan pada kolom, ambil baris dahulu baru kemudian kolom misalnya mortalitas 19 %=10+9 menghasilkan nilai probit 4.12 Jika % mortalitas desimal, maka rata-ratakan nilai antaranya misal: (12.5=(12 +13) /2). 2. Masukkan hasil anda pada tabel yang disediakan pada lembar jawaban

Tugas 2.6 Grafik Probit (Nilai 17) 1. Buat grafik nilai probit (sumbu Y) terhadap log dosis (sumbu X). Beri keterangan pada sumbunya. 2. Lakukan regresi dengan menghubungkan titik-titik pada grafik hingga membentuk garis selurus mungkin.

6



Tugas 2.7 Nilai LD 50 (Nilai 7.5) 1. Estimasilah nilai LD50 dari tabel yang anda buat pada tugas 2.6. LD50 merupakan dosis yang menyebabkan kematian 50% hewan uji (dosis saat nilai probit 5). Perhatikan bahwa nilai grafik masih berbentuk log, untuk itu anda harus mengubahnya menjadi antilog (10x) dengan kalkulator! Tugas 2.8. Interpretasi nilai LD50 (Nilai 5) LD50 digunakan untuk menentukan takaran dosis yang dapat menyebabkan populasi jangkrik berkurang secara signifikan. Gunakan nilai LD50 = 51-57 mg/kg jika anda tidak mendapatkan nilai LD50 dari hasil pengolahan grafik dan data pada tugas 2.7! 1. (Nilai 2 @0.5) Menggunakan data nilai LD50 yang didapatkan melalui proses pengolahan

data dan grafik pada tugas 2.7 maka untuk setiap dosis dibawah ini tentukan apakah pemberian pestisida dengan konsentrasi tersebut menyebabkan populasi serangga berkurang secara signifikan atau tidak signifikan. Beri tanda X jika berkurang secara signifikan dan O jika tidak berkurang secara signifikan.

10

Dosis (mg/kg berat badan) 30 65

120

2. (Nilai 3) Di bawah ini adalah nilai LD50 (mg/kg) dari beberapa pestisida untuk jangkrik

Pestisida I 150

Pestisida II 100

Pestisida III 50

Pestisida IV 25

Dari keempat pestisida tersebut, pestisida manakah yang paling beracun untuk jangkrik ? Beri tanda X pada jawaban anda! Pestisida I

Pestisida II

Pestisida III

Pestisida IV

7

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH

DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS

LEMBAR JAWABAN SELEKSI OLIMPIADE SAINS NASIONAL BIDANG BIOLOGI TAHUN 2013

Nomor Peserta

Kode bidang studi

0

Kode Provinsi

No. Urut Daftar Hadir

3

Tes Praktikum Fisiologi dan Sistematik Hewan (Bagian I: Fisiologi Hewan) Tugas 1 Rancangan pengujian LD50 pestisida X pada jangkrik (Gryllus sp.) Tugas 1.1 (Nilai 5) A

B

C

Tugas 1.2 (Nilai 5 @1) Konsentrasi I

Konsentrasi pemberian pestisida (ppm) Konsentrasi II Konsentrasi III Konsentrasi IV

Konsentrasi V

Tugas 1.3 (Nilai 5 @0.25) No.2 Larutan

Volume Pengambilan (ml)

Pestisida Akuades No.4 Kualitas hasil pengenceran: …………….. (Nilai 7.5) (diisi oleh pengawas praktikum) Tugas 1.4 (Nilai 5) No.1 Jangkrik Hidup

Jangkrik Mati

Alasan ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Tugas 1.5 Pemberian zat pada hewan uji ................. (Nilai 7.5) (diisi oleh pengawas praktikum) 1

No.2 (Nilai 5) Berat Badan Jangkrik Tugas 2 PENENTUAN LD50 PESTISIDA X PADA JANGKRIK (Gryllus sp.) Tabel Penentuan LD 50 (20 Poin) Kelompok Perlakuan

Dosis (D)

LogDosis (LD)

(Tugas 2.1)

(Tugas 2.1)

Persen Mortalitas (PM) (Tugas 2.2)

Nilai Probit

Respon Spesifik

(Tugas 2.5)

(Tugas 2.3)

1 2 3 4 5 Tugas 2.3, 2.4, dan 2.6 dijawab di lembar kertas grafik yang disediakan Tugas 2.7 Nilai log LD50 (2.5 Poin) : ……….. Nilai LD50 (5 Poin) : ………….. Tugas 2.8 (5 Poin) 1. 10

2.

Pestisida I

Dosis (mg/kg berat badan) 30 65

Pestisida II

Pestisida III

95

Pestisida IV

2


Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) 2014 2–8 September 2013 Bandung, JawaBarat TES PRAKTIKUM 3 BAGIAN 2 SISTEMATIKA HEWAN Total Point : 100 Durasi: 40 Menit

www.tobi.or.id


Seleksi Calon Peserta IBO 2014 OSN 2013 Praktikum Sistematika Hewan

KUNCI IDENTIFIKASI, KEKERABATAN DAN DENDROGRAM FILOGENETIK SERANGGA PETUNJUK PENGERJAAN: 1. Soal tes dan lembar jawaban terdiri atas 9 halaman. 2. Jawaban ditulis pada lembar jawaban yang terdapat pada setiap soal. TULIS NAMA DAN KODE PESERTA PADA SETIAP LEMBAR JAWABAN. 3. Pastikan anda telah mendapatkan alat dan bahan yang diperlukan (dapat dilihat pada tabel alat dan bahan) sebelum mengerjakan praktikum. Jika belum anda dapat memintanya ke asisten. 4. Total waktu tes praktikum ini adalah 40 menit. 5. Total poin untuk tes ini adalah 100 poin dan seluruh jawaban ditulis pada soal 6. Dilarang merusak spesimen. 7. Selamat bekerja dan semoga sukses. Insecta (Serangga) merupakan kelas terbesar dalam filum Arthropoda, bahkan dalam kingdom animalia, terutama dalam jumlah spesies bilamana semua filum digabung, yaitu sekitar 70%-nya. Kelas ini dapat dikatakan sebagai kelompok hewan dominan di muka bumi saat ini, jika jumlah spesies berbeda dan jumlah individu digunakan sebagai kriteria dominansi. Seorang pelajar SMA meneliti dan mencatat karakter yang dimiliki oleh tujuh spesies serangga yang dikoleksi dari Taman Kota Ganesa depan ITB. Kemudian ia mengelompokkan ciri-ciri tersebut dan memberi nama berdasarkan ciri morfologi yang ada pada ketujuh spesies tersebut. Adapun spesimen-spesimen serangga yang dikoleksi pelajar SMA tersebut ada dalam botol-botol plastik pada nampan di meja anda dan diberi kode: Insect 1, Insect 2, Insect 3, Insect 4, Insect 5, Insect 6, dan Insect 7. Untuk mengerjakan tugas Praktikum Sistematik Hewan, di bawah ini dan halaman selanjutnya anda diberikan gambaran morfologi serangga umumnya dan Karakter 7 (tujuh) spesies dan 9 (sembilan) famili dari Serangga dalam bentuk tabel.

sersi

Gambar 1. Morfologi Umum Serangga 1



Daftar 28 Karakter serangga yang diamati oleh pelajar tersebut adalah: Antena : A1. Antena lebih panjang dari tubuh (0) A2. Antena lebih pendek dari tubuh (1) Tympanum : T0. Tidak ada tympanum (0) T1. Ada tympanum (1) T11. Pada tibia dari kaki depan pertama (0) T12. Pada dasar dari abdomen (1) Kaki : FF1. Kaki depan normal, digunakan untuk berjalan (0) FF2. Kaki depan termodifikasi untuk menggali (1) FB1. Kaki belakang normal, digunakan untuk berjalan (0) FB2. Kaki belakang termodifikasi untuk meloncat (1) Ruas Tarsus S1. 3 ruas (0) S2. 4 ruas (1) Ovipositor : O1. Lebih pendek dari kepala (0) O2. Lebih panjang dari kepala (1) Pronotum : P1. Pronotum memanjang ke belakang sampai menutupi sayap (0) P2. Pronotum tidak memanjang ke belakang (1) Sayap : W0. Tidak bersayap (0) W1. Bersayap (1) W11. Tidak ada pasangan sayap kedua (0) W12. Ada pasangan sayap kedua (1) WL1. Lebih pendek dari tubuh (0) WL2. Lebih panjang dari tubuh (1) WP1. Tidak berpita (0) WP2. Berpita (1) WC1. Bening/transparan (0) WC2. Berwarna (1) WC21. Coklat/Merah (0) WC22. Hijau/Biru (1) 2



Tabel 1. Karakter 7 (tujuh) Spesies Serangga dari Taman Kota Ganesa Spesies A (SpA) • Antena lebih pendek dari tubuh • Ada tympanum, pada abdomennya • Kaki depan normal, digunakan untuk berjalan • Kaki belakang termodifikasi untuk meloncat • Tarsus 3 ruas • Ovipositor lebih pendek dari kepala • Pronotum tidak memanjang ke belakang • Bersayap selaput, tubuh hijau kekuningan • Ada pasangan sayap kedua • Sayap lebih pendek dari tubuh • Sayap berwarna kehijauan Spesies D (SpD) • Antena lebih pendek dari tubuh terdiri 3 ruas • Tidak ada tympanum • Semua kaki normal, digunakan untuk hinggap • Tarsus dengan 2 telapak bantalan • Ovipositor lebih pendek dari kepala • Pronotum tidak memanjang ke belakang • Bersayap selaput, tubuh gelap (kehitaman) • Ada pasangan sayap kedua, yg termodifikasi jadi halter (keseimbangan) • Sayap lebih panjang dari tubuh • Sayap bening

Spesies B (SpB) • Antena lebih pendek dari tubuh • Tidak ada tympanum • Semua kaki normal, digunakan untuk berjalan • Tarsus 4 ruas, ada yang 5 ruas • Ovipositor lebih pendek dari kepala • Pronotum memanjang ke belakang • Bersayap selaput dan keras • Sayap lebih pendek dari tubuh • Sayap berwarna hitam, coklat

Spesies E (SpE) • Antena lebih pendek dari tubuh • Ada tympanum, pada dasar dari abdomen • Kaki depan termodifikasi untuk menggali • Kaki belakang normal , digunakan untuk berjalan • Tarsus 3 ruas • Ovipositor lebih pendek dari kepala • Pronotum tidak memanjang ke belakang • Bersayap selaput, tubuh coklat • Ada pasangan sayap kedua • Sayap lebih pendek dari tubuh • Sayap berwarna coklat

Spesies C (SpC) • Antena lebih panjang dari tubuh • Ada tympanum, pada tibia kaki depan • Kaki depan normal, digunakan untuk berjalan • Kaki belakang termodifikasi untuk meloncat • Tarsus 3 ruas • Ovipositor lebih panjang dari kepala • Pronotum tidak memanjang ke belakang • Bersayap selaput, tubuh coklat kehitaman • Ada pasangan sayap kedua • Sayap lebih panjang dari tubuh • Sayap berwarna hitam kecoklatan Spesies F (SpF) • Antena lebih pendek dari tubuh dan terdiri 3 ruas • Tidak ada tympanum • Semua kaki normal, digunakan untuk hinggap • Tarsus dengan 2 telapak (bantalan) • Ovipositor lebih pendek dari kepala • Pronotum tidak memanjang ke belakang • Bersayap selaput, tubuh cerah (kekuninganan) dengan pita/palang hitam • Ada pasangan sayap kedua, yg termodifikasi jadi halter (keseimbangan) • Sayap lebih panjang dari tubuh • Sayap berbercak hitam

Spesies G (SpG) • • • • • • • • • •

Antena lebih panjang dari tubuh Tidak ada tympanum, pada tibia kaki depan Semua kaki normal untuk berjalan atau lari Tarsus 3-4 ruas Ovipositor lebih pendek dari kepala, sersi pendek bentuk gada (club) Pronotum memanjang ke belakang Bersayap selaput, tubuh coklat kemerahan dan berbercak hitam Ada pasangan sayap kedua Sayap lebih panjang dari tubuh Sayap berwarna coklat kemerahan

3



Tabel 2. Karakter 9 (sembilan) Famili Serangga Famili Blattidae

Famili Gryllidae

Famili Acrididae

Hewan bertubuh pipih, oval, kepala tersembunyi di bawah pronotum dengan antena panjang seperti rambut . Pronotum dan sayap licin, tampak keras, tidak berambut dan berduri. Berwarna coklat tua atau coklat kemerahan.

Hewan dewasa coklat sampai hitam, antena panjang seperti rambut. Kaki belakang membesar, ada tympanum di kaki depan. Sayap hewan jantan ada gambaran cincin di bagian depannya. Ovipositor panjang seperti jarum atau silindris melebihi abdomen. Sersi sepasang panjang.

Hewan dewasa ada yang coklat, kuning , hijau dan warna gelap lainnya. Antena pendek, kaki belakang membesar, ada tympanum pada abdomennya. Sayap hewan jantan dan betina sama, dengan bagian belakang lebih cerah. Ovipositor pendek tidak melebihi abdomen. Sersi sepasang pendek.

Famili Tephritidae

Famili Mantidae

Famili Muscidae

Ukuran tubuh kecil sampai sedang lebih dari 5 mm. Warna tubuh dan sayap cerah dengan bercak-bercak atau bergarisgaris hitam/coklat. Antena lebih pendek dari tubuh terdiri 3 ruas. Tarsus dengan 2 telapak (bantalan). Ada pasangan sayap kedua, yang termodifikasi jadi halter (keseimbangan). Serangga dan larvanya merupakan perusak buahbuahan dan sayuran.

Hewan dewasa ada yang coklat, kuning , hijau dan warna gelap lainnya. Antena pendek, kaki belakang panjang dengan femur ada duri-durinya, Kaki depang termodifikasi untuk memegang. Pronotum memanjang kebelakang. Sayap hewan jantan dan betina sama dan dengan bagian belakang lebih cerah. Ovipositor pendek tidak melebihi abdomen. Sersi sepasang pendek.

Ukuran tubuh sedang 5-8 mm. Warna tubuh abu-abu bergarisgaris hitam dan mata warna kelabu dengan sayap bening atau transparan. Antena lebih pendek dari tubuh terdiri 3 ruas. Tarsus dengan 2 telapak (bantalan). Ada pasangan sayap kedua, yang termodifikasi jadi halter (keseimbangan). Serangga dan larvanya hidup pada makanan, buah-buahan dan sayuran yang busuk/kotor.

Famili Gryllotalpidae

Famili Tenebrionidae

Famili Drosophilidae

Hewan dewasa coklat terang hingga gelap, kulit pelindung tebal. Kaki depan membesar seperti cangkul dan bergerigi berfungsi untuk menggali atau berenang. Sayap kecil berwarna kecoklatan melebihi ujung abdomen. Kepala lonjong besar dan bercangkang keras dengan antenna panjang sekitar setengah panjang tubuhnya. Ovipositor pendek. Sersi sepasang panjang.

Hewan dewasa hitam, coklat atau kadang merah gelap, kulit pelindung tebal. Kaki-kakinya normal untuk berjalan. Sayap 2 pasang, sayap depan keras berupa elytra, sedang sayap belakang berupa selaput terlipat di bawah sayap depan. Kepala kecil dengan antenna pendek seperti tali. Kaki-kaki dengan tarsus 4 ruas, tetapi ada yang 5 ruas. Ovipositor pendek. Sersi pendek.

Warna tubuh kuning kecoklatan dengan mata warna merah. Ukuran tubuh tidak lebih dari 5 mm. Sayap bening / transparan tidak berbercak. Antena lebih pendek dari tubuh terdiri 3 ruas. Tarsus dengan 2 telapak (bantalan). Ada pasangan sayap kedua, yang termodifikasi jadi halter (keseimbangan). Larvanya hidup dalam buah-buahan dan sayuran yang membusuk.

4



A. (Total Nilai 30) Buatlah Kunci Identifikasi (dikotomi) untuk menuju famili dari ciri-ciri famili yang diberikan pada Tabel 2 di atas dan berdasarkan karakter morfologi yang dimiliki oleh masing-masing spesies pada Tabel 1 dan berdasarkan dengan pengetahuan anda. no 1 a b 2 a

karakter Antena lebih panjang dari tubuh........................................ Antena lebih pendek dari tubuh........................................

Lanjut ke2 3

b 3

a b

4

a b

5

a b

6

a b

7

a b

8

a b

9

a b

5



B. (Total Nilai 20) Pasangkan/cocokanlah antara Kode Spesimen dengan Spesies dan Famili yang ada pada Tabel 1 dan Tabel 2 (atau dengan Kunci Identifikasi yang anda buat)

No

Botol spesimen

1

Insect 1

2

Insect 2

3

Insect 3

4

Insect 4

5

Insect 5

6

Insect 6

7

Insect 7

Takson Spesies

Famili

6



C. 1. (Total Nilai 30)1. Bagaimanakah matrik kesamaan antara ketujuh spesies serangga itu dalam persen (%) dari Daftar karakter yang diamati (kode karakter) dan Tabel 1. Karakter 7 spesies serangga? Cara penghitungan kesamaan : misalkan jumlah karakter keseluruhan ada 28 karakter diantara spesies A dengan spesies B, ada 7 kesamaan, yaitu A2, FF1, O1, W1, WI2,WL1 dan WC2. Jadi 7/28 = 25%. Masukkan ke dalam matriks kesamaan. Spesies

SpA

SpB

25%

SpB

SpC

SpD

SpE

SpF

SpG

SpC SpD SpE SpF SpG

7



C.2. (Total Nilai 20) Berdasarkan matrik kesamaan pada tugas C.1 maka tugas anda adalah menggambar pohon filogenetik dari ke-7 spesies tersebut. Pohon filogenetik dimulai dari famili serangga yang merupakan famili paling awal dan berfungsi untuk melihat kekerabatan antar seluruh spesies yang diamati. Berdasarkan gambar filogenetik tersebut, spesies manakah yang memiliki kekerabatan paling jauh dan paling dekat ?

8


Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) 2014 2–8 September 2013 Bandung, Jawa Barat TES PRAKTIKUM 4 BAGIAN 1 EKOLOGI Total Point: 50 Durasi: 90 Menit

www.tobi.or.id

Nama: ......................................................................................................... Seleksi Calon Peserta IBO 2014 Asal SMA/Kelas: ....................................................................................... OSN 2013 Praktikum Ekologi

PETUNJUK UMUM:

§ Tuliskan nama dan asal sekolah anda pada sudut kanan atas setiap lembar dalam berkas soal ini. § Tes praktikum ini terdiri dari dua bagian, yaitu (A) Ekologi, dan (B) Etologi, masing-‐masing dengan alokasi waktu 45 menit. § Kerjakan bagian A terlebih dahulu. Setelah 45 menit berlalu, anda akan diminta untuk berhenti bekerja, kemudian bersamaan memulai bagian B.

Bagian A : EKOLOGI

§ Pada meja kerja anda disediakan berbagai bahan dan peralatan yang akan anda butuhkan untuk mengerjakan tes praktikum ini. Gunakan sesuai keperluan dan petunjuk yang diberikan. § Bacalah dengan cermat penjelasan dan petunjuk pengerjaan tes.Tuliskan jawaban anda langsung pada tempat yang disediakan pada lembar soal ini. Semua lembar soal dan pengerjaannya harus dikumpulkan kembali pada akhir waktu tes.

EKOLOGI PENYERBUKAN Penyerbukan (polinasi) tumbuhan oleh berbagai jenis hewan merupakan contoh dari fenomena koevolusi. Banyak jenis tumbuhan berbunga, terutama di daerah tropis, bergantung pada serangga, burung, atau kelelawar untuk membantu terjadinya fertilisasi. Hewan memanfaatkan bunga sebagai sumber makanan, mengkonsumsi nektar, atau pun serbuk sari. Dengan berpindah dari satu tumbuhan ke tumbuhan yang lain, hewan penyerbuk akan menyebarkan serbuk sari, dan dengan demikian meningkatkan efisiensi penyerbukan silang dan menjamin terjadinya perkembangbiakan tumbuhan. Penyerbukan merupakan bentuk interaksi antar spesies yang tergolong sebagai interaksi mutualisme, karena baik tumbuhan maupun hewan penyerbuk memperoleh manfaat dari hubungan tersebut. Tes praktikum ini terdiri dari tiga bagian soal yang berhubungan dengan Ekologi Penyerbukan, yaitu: I. Bentuk bunga II. Jenis penyerbuk III. Analisis data penyerbuk I. Bentuk Bunga Bunga pada tumbuhan telah mengalami evolusi sebagai bentuk adaptasi morfologi dan perilaku penyerbuk yang berbeda. Karakter-‐karakter bunga seperti tipe/bentuk bunga, simetri pada perhiasan bunga, dan warna akan menentukan tipe penyerbuk tertentu. Tabel I.1 dan I.2 di bawah ini menunjukkan beberapa pengelompokan karakter bunga.

1


Tabel I.1 Bentuk Bunga Karakter Bentuk Bunga 1. Bunga tabung dengan simetri radial 2. Bunga tabung dengan simetri bilateral 3. Bunga/perbungaan berbentuk seperti sikat (bongkol)/brush flower 4. Open disk flower 5. Bunga bertaji (Bagian sepal/petal yang memanjang berisi nektar) 6. Bunga saat mekar terbuka Tabel I.2 Simetri Bunga Karakter Simetri Bunga 1. Simetri radial 2. Simetri bilateral Soal 1 (poin total 10, @ 0,5) Di hadapan anda terdapat spesimen bunga dari 5 (lima) jenis tumbuhan yang telah diberi kode A, B, C, D dan E. § Amati masing-‐masing spesimen bunga; anda diperbolehkan membuka, membedah, atau menguraikan bagian bunga dengan alat yang tersedia. § Berdasarkan informasi yang telah diberikan tentang bentuk dan simetri bunga (Tabel I.1 dan I.2), isilah kolom (i) dan (ii) pada tabel di bawah ini dengan karakter yang sesuai dengan spesimen yang anda amati. Kolom cukup diisi dengan nomor karakter sesuai tabel acuan, misalnya 1, 2 atau 3 untuk bentuk bunga. § Isi juga kolom (iii) dan (iv) pada tabel berdasarkan pengamatan anda. (i) (ii) (iii) (iv) Spesimen Nektar Bentuk Bunga Simetri Warna petal (Ada/Tidak) A B C D E II. Jenis Penyerbuk Sebagaimana ditunjukkan pada Tabel II.1, bentuk dan karakteristik bunga atau perbungaan berhubungan erat dengan jenis penyerbuknya. §

2


Tabel II.1 Tipe penyerbuk, karakteristik penyerbuk, dan karakteristik bunga No. Penyerbuk Karakteristik penyerbuk Karakteristik bunga 1. Angin • Tidak spesifik • Perhiasan bunga kecil dan tidak menarik • Tidak ada nektar atau bau • Memiliki serbuk sari dalam jumlah yang banyak • Kepala sari dan kepala putik terdedah 2. Lebah (1) • Aktif pada siang hari • Bilateral • Memiliki mulut untuk menggigit • Warna mencolok, biasanya kuning, ungu, atau biru • Belalai (proboscis)yang panjang • Nektar tersembunyi di dalam tabung • Tertarik pada serbuk sari dan nektar • Bunga memiliki landasan • Mengumpulkan serbuk sari atau (2) • Dapat hinggap dalam • Mahkota bunga terbuka posisi terbalik • Warna mencolok, biasanya kuning, ungu, atau biru • Memiliki banyak serbuk sari 3. Ngengat • Aktif pada malam hari • Perhiasan bunga berwarna putih atau hampir putih • Probosis panjang • Bunga berbau harum • Tidak membutuhkan landasan • Bunga mekar pada malam hari • Mencari nektar 4. Kupu-‐kupu • Aktif pada siang hari • Bunga memiliki tabung yang sempit/taji • Probosis panjang • Nektar tersembunyi di dalam • Tidak membutuhkan landasan • Perhiasan bunga berwarna cerah • Mencari nektar 5 Kelelawar • Aktif pada malam hari • Bunga mekar di malam hari • Mencari serbuk sari dan • Ukuran bunga besar atau dalam nektar bentuk perbungaan • Perhiasan bunga berwarna putih atau warna lain • Bunga memiliki serbuk sari atau nektar yang sangat banyak § Berdasarkan karakteristik yang telah diberikan di atas, tentukan jenis penyerbuk untuk kelima spesimen tumbuhan yang telah anda amati, dan jelaskan secara singkat alasannya. (Kolom jenis penyerbuk cukup diisi dengan nomor yang menandakan jenis penyerbuk dari tabel acuan, misalnya 1, 2 dst.)

3


Spesimen

Alasan (Total poin 10, @ 2)

Jenis Penyerbuk (Total poin 5, @ 1)

A

B C

D E

III. Analisis Data Penyerbuk Seorang pembudidaya tanaman hias Gladiolus sp. ingin mengetahui jenis penyerbuk yang tepat untuk bunga tanaman tersebut. Pembudidaya ini melakukan percoban dengan pertama-‐tama menangkap ngengat menggunakan perangkap cahaya yang diletakkan di sekitar kebun bunga. Lima jenis ngengat (S1, S2, S3, S4, dan S5), masing-‐masing berjumlah 5 individu berhasil ditangkap. Panjang belalai ngengat diukur untuk melihat kecocokannya dengan panjang tabung bunga (lihat Gambar III.1), sedangkan jumlah serbuk sari yang dibawa oleh ngengat dihitung karena mencerminkan peluang keberhasilan penyerbukan. Data panjang Belalai dan jumlah serbuk sari yang dibawa oleh ngengat dapat dilihat pada Tabel III.1. Sebanyak 25 sampel bunga diambil secara acak untuk dihitung panjang tabung bunganya. Data yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel III.2.

4


Kepala sari & kepala putik Belalai

Tabung bunga

Gambar III.1 Ngengat Agrius sp. dan bunga Gladiolus sp. (Sumber: Alexandersson dan Johnson, 2002)

Tabel III.1 Data panjang belalai dan jumlah serbuk sari yang dibawa oleh ngengat No. Jenis ngengat Panjang Jumlah serbuk sari Gladiolus Belalai yang dibawa oleh ngengat (mm) 1 S1 41 67 2 S1 40 66 3 S1 44 64 4 S1 43 64 5 S1 40 52 6 S2 3 40 7 S2 24 48 8 S2 17 32 9 S2 30 42 10 S2 3 31 11 S3 73 79 12 S3 70 95 13 S3 37 89 14 S3 43 79 15 S3 60 91 16 S4 38 2 17 S4 35 4 18 S4 34 4 19 S4 36 4 20 S4 37 4 21 S5 29 50 22 S5 27 44 23 S5 28 56 24 S5 28 29 25 S5 28 60

5


Tabel III. 2 Data panjang tabung bunga (mm) No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Panjang tabung 71 80 82 58 56 76 64 57 65

§ §

No. 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Panjang tabung 70 71 72 71 57 66 83 66 56

No. 19 20 21 22 23 24 25

Panjang tabung 80 58 67 76 58 60 58

Soal 3 (Total poin 11, @ 1) Berdasarkan data yang diberikan di atas, hitunglah rata-‐rata panjang Belalai ngengat dan rata-‐ rata jumlah serbuk sari yang dibawa, kemudian isikan ke dalam tabel di bawah ini. Hitung juga rata-‐rata panjang tabung bunga dari 25 contoh yang diambil, lalu isikan pada tempat yang disediakan di bawah tabel. Jenis Ngengat

Rata-‐rata panjang Belalai ngengat (mm) S1 S2 S3 S4 S5 Rata-‐rata panjang tabung bunga (n=25) (mm)

Rata-‐rata jumlah serbuk sari Gladiolus yang dibawa oleh ngengat

Soal 4 Grafik (Total poin 10) §

Buatlah diagram batang yang dapat menunjukkan perbedaan kelima jenis ngengat dalam hal panjang Belalai dan jumlah serbuk sari yang dibawa pada kertas grafik yang telah disediakan

Soal 5 (Total poin 4, @ 2) §

Berdasarkan hasil di atas, nyatakan apakah kedua pernyataan di bawah ini benar (B) atau salah (S) dengan menuliskan tanda X pada kolom yang sesuai. No. Pernyataan B S 1. Terdapat hubungan positif antara panjang Belalai ngengat dengan keberhasilan penyerbukan 2. Ngengat S3 merupakan penyerbuk yang tepat bagi Gladiolus sp. karena dapat membawa serbuk sari paling banyak

6


Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) 2014 2–8 September 2013 Bandung, Jawa Barat TES PRAKTIKUM 4 BAGIAN 2 ETOLOGI Total Point: 50 Durasi: 90 Menit

www.tobi.or.id


KLIP 1 Perilaku bercumbu (Courtship Behavior) pada lalat buah Drosophila melanogaster Pada klip 1 anda memperhatikan tayangan yang tidak berurutan dari perilaku bercumbu (courtship behavior) individu ♂ dan ♀ lalat buah Drosophila melanogaster. Beberapa perilaku bercumbu yang diketahui antara lain : A. saat individu ♀ mengizinkan ♂ kopulasi (mating), B. saat individu ♂ mengejar ♀ (chasing),

C. deteksi kesiapan kondisi fisik ♀ dengan menyentuh kaki belakang dan abdomen oleh individu ♂ (tapping), D. saat orientasi, individu ♂ berusaha mengenali individu ♀ (orientation) E. individu ♂ menghasilkan nyanyian spesifik species dengan menggetarkan sayap (singing). 1. Isilah kelima gambar di bawah ini dengan istilah yang tepat (A hingga E) dari perilaku bercumbu (courtship behavior) Drosophila melanogaster sesuai dengan keterangan yang telah dijelaskan di atas.

2. Urutkanlah perilaku bercumbu Drosophila melanogaster dari gambar di atas dan tuliskan jawaban anda dalam kolom di bawah ini dengan jawaban yang tepat (A hingga E) : 1 2 3 4 5

1


3. Perilaku bercumbu hingga kawin (courtship -‐ mating behavior) pada Drosophila melanogaster merupakan bagian dari peristiwa seleksi seksual, yaitu seleksi berdasarkan perilaku kawin dan kemampuan reproduksi yang berbeda dari hewan jantan dan betina. Salah perbedaan tersebut adalah ukuran sel sperma dan sel telur. Akibat dari seleksi seksual, maka strategi kawin Drosophila melanogaster dapat memberikan keuntungan langsung maupun tidak bagi hewan betina. Beberapa pernyataan berikut yang menyatakan keuntungan langsung maupun tidak langsung dari seleksi seksual Drosophila melanogaster adalah dengan meningkatnya: (1). kemampuan fertilisasi jantan yang tinggi (2). fekunditas betina (3). kemampuan kesintasan keturunan (4). kompetisi antara individu jantan untuk mendapatkan betina Pernyataan diatas yang benar adalah........ a. (1) (2) (3) (4) b. (1) (2) (3) c. (1) (3) (4) d. (2) (3) e. (1) (2) 4. Pilihlah dari jawaban yang tertera pada tabel di bawah ini dengan cara memberi tanda centang ( √ ) pada kotak yang disediakan di samping pernyataan untuk menunjukkan hasil dari strategi reproduksi Drosophila melanogaster : A

Pematangan kelamin lambat

Pematangan kelamin cepat

B

Siklus hidup pendek

Siklus hidup lama

C

Keberhasilan reproduksi tinggi

Memiliki beberapa anak dalam kurun waktu panjang

D

Investasi pemeliharaan anak besar

Investasi pemeliharaan anak kecil

E F

Populasi besar, tidak rentan terhadap daya dukung Sistem berpasangan monogami (ikatan berpasangan lama)

Populasi kecil, rentan terhadap daya dukung Sistem berpasangan promiscuity (ikatan berpasangan singkat)

KLIP 2. Perilaku Elang Klip 2 berkisah tentang perilaku Elang botak (Bald Eagle) di alam. Elang dapat bertahan hidup dengan menyesuaikan perilakunya di alam melalui berbagai macam strategi. 1. Tampilan fisik yang dibutuhkan oleh elang agar dapat sukses hidup merupakan bagian dari strategi: a. reproduksi b. migrasi c. adaptasi daya tahan d. adaptasi faal e. adaptasi struktural

2


2. Agar dapat sukses ketika berburu, Elang memiliki dua anggota tubuh yang sangat kuat dan dibutuhkan untuk bertarung dan menangani mangsa. Isilah pernyataan di bawah ini dengan menuliskan jawaban berupa penggunaan anggota tubuh tersebut pada situasi khusus seperti : Anggota tubuh yang No Pernyataan digunakan A

Memperebutkan teritori di udara dari kompetitor

B

Menangkap mangsa di darat maupun di perairan

C

Membawa mangsa ke sarang

3. Pilih pernyataan Benar (B) atau Salah (S) pada kotak yang disediakan yang mendukung kemampuan tampilan fisik burung Elang agar dapat sukses hidup : No Pernyataan B atau S A

bentuk paruh menyerupai pipa yang mampu merobek mangsa

B

bentang sayap lebar didukung oleh bulu ringan untuk terbang membumbung dan melayang tinggi di udara

C

luas sudut pandang besar karena memiliki bola mata yang datar

D

bola mata berukuran sama dengan otaknya sehingga mampu menangkap keberadaan mangsa dengan cepat

E

cakar pendek dan lurus ditopang oleh otot yang kuat sehingga mampu mencengkeram mangsa yang besar

F

kemampuan terbang tinggi didukung oleh sistem peredaran darah yang efisien dan ekstraksi O2 dengan cepat

3. Agar dapat sukses dalam memperoleh sumber daya makanan, elang botak menerapkan beberapa strategi. Urutkanlah strategi mendapatkan makanan yang dilakukan oleh Elang botak, berdasarkan cuplikan film yang sudah anda lihat : A. terjadi perebutan kepemilikan ikan salmon B. kepemilikan salmon diumumkan C. menanti ikan salmon berbiak di musim dingin D. elang botak menangkap induk ikan yang telah lemah usai berbiak E. ikan salmon akan dikonsumsi secara bergantian 1 2 3 4 5

3


KLIP 3. Perilaku bersuara Katak Pada klip 3 anda telah menyaksikan dan mendengarkan suara nyanyian dari 4 individu katak dari keluarga Microhylidae yang hirup di lantai hutan primer dan hutan sekunder daerah tropis. Tubuh katak Microhylidae biasanya berwarna coklat kehitaman sehingga sulit ditemukan, namun masih bisa dikenal melalui suara. Seluruh suara seluruh individu katak pada klip 3 tersebut dianalisis melalui piranti lunak analisis suara yang hasilnya dapat diamati dalam bentuk tampilan oscilogram dan sonagram (gambar 3.1 di bawah). Berdasarkan tampilan oscilogram dan sonagram tersebut dapat diketahui komponen suara katak yang terdiri dari Phrase yang merupakan kumpulan dari beberapa silabel (gambar 3.2). Phrase dapat muncul baik dalam tempo cepat maupun lambat. Tempo dihitung berdasarkan jumlah phrase per satuan waktu (detik).

Gambar 3.1. Oscilogram dan sonagram dari 4 individu Microhyla (dalam detik)

4


Gambar 3.2. Phrase dan silabel suara Microhyla yang terlihat pada sonagram 1. Pilih pernyataan Benar (B) atau Salah (S) pada kotak yang disediakan yang berhubungan mengenai tampilan suara katak pada sonagram : No Pernyataan, berdasarkan tampilan suara katak pada sonagram maka :

B atau S

A

ke-‐empat suara katak tersebut berasal dari species yang sama

B

katak yang menghasilkan phrase dalam tempo cepat adalah katak berkualitas fisik baik karena kebutuhan energi untuk emisi suara besar

C

katak dengan jenis dan jumlah phrase yang banyak memiliki kekayaan suara yang tinggi dan mampu menarik perhatian lawan jenis calon pasangannya suara katak yang terdengar dan muncul pada sonagram merupakan hasil dari proses inhalasi pemunculan phrase suara katak membutuhkan koordinasi yang terintegrasi dari sistim otot dan sistem saraf

tampilan phrase dan tempo suara pada katak jantan berbeda pada individu muda (sub-‐ adult) dan dewasa (adult)

D E F

♂ akan mengeluarkan suara phrase yang komplex dan berulang dihadapan individu katak ♀ . Produksi

2. Perilaku bercumbu dan kawin juga muncul pada katak. Biasanya individu katak

phrase ternyata dipengaruhi oleh kondisi faal katak. Pilihlah dari peryataan berikut di bawah ini yang paling benar tentang kondisi faal dan perilaku katak yang muncul saat musim kawin: a. katak ♀ reseptiv terhadap katak ♂ saat mendengar suara phrase dalam tempo lambat b. katak ♂ akan mengeluarkan energi yang minimal untuk mengemisikan suara phrase saat bercumbu c. katak ♂ akan agresiv saat mendengar individu katak ♂ lain juga mengeluarkan phrase yang sama d. pemunculan suara phrase katak ♂ saat bercumbu dipengaruhi oleh induksi hormon testosteron e. aktivasi suara phrase katak ♂ dihasilkan oleh kerja otot syrinx dan paru-‐paru

5


3. Beberapa istilah di bawah ini berhubungan dengan kebutuhan suatu species untuk dapat bertahan hidup dalam habitatnya. Jika diketahui ke-‐empat individu katak tersebut hidup dalam habitat yang sama, maka berikanlah tanda centang ( √ ) pada istilah yang sesuai dengan fungsi suara katak di habitatnya dan tanda silang ( X ) pada istilah yang tidak sesuai : Istilah

Jawaban ( √ atau X )

1.

relung (niche)

2.

teritori

3.

status kelamin

4.

status hirarki dominan

5.

status kawin

4. Berbeda dengan species hewan lainnya yang pada umumnya mengeluarkan suara dengan kondisi mulut terbuka, maka katak mampu bersuara dengan kondisi mulut tertutup. Pilihlah penjelasan yang tidak benar mengenai kemampuan bersuara katak dengan mulut tertutup : a. konsentrasi emisi vokal dalam rentang frekuensi rendah efektif untuk pengenalan species b. emisi vokal melalui rongga mulut menjadi lebih efisien karena energi yang digunakan kecil c. terjadi peningkatan kekuatan emisi suara oleh kantung vokal d. tidak terjadi dehidrasi pada tubuh saat bersuara e. kembang-‐kempisnya kantung suara berfungsi sebagai sinyal visual terhadap lawan

6

Student's t-test Probabilities α: One Tail:

0.250

0.100

0.050

0.025

0.010

0.005

α: Two Tails:

0.500

0.200

0.100

0.050

0.020

0.010

1

1.000

3.078

6.314

12.706

31.821

63.657

2

0.816

1.886

2.920

4.303

6.965

9.925

3

0.765

1.638

2.353

3.182

4.541

5.841

4

0.741

1.533

2.132

2.776

3.747

4.604

5

0.727

1.476

2.015

2.571

3.365

4.032

6

0.718

1.440

1.943

2.447

3.143

3.707

7

0.711

1.415

1.895

2.365

2.998

3.499

8

0.706

1.397

1.860

2.306

2.896

3.355

9

0.703

1.383

1.833

2.262

2.821

3.250

10

0.700

1.372

1.812

2.228

2.764

3.169

11

0.697

1.363

1.796

2.201

2.718

3.106

12

0.695

1.356

1.782

2.179

2.681

3.055

13

0.694

1.350

1.771

2.160

2.650

3.012

14

0.692

1.345

1.761

2.145

2.624

2.977

15

0.691

1.341

1.753

2.131

2.602

2.947

16

0.690

1.337

1.746

2.120

2.583

2.921

17

0.689

1.333

1.740

2.110

2.567

2.898

18

0.688

1.330

1.734

2.101

2.552

2.878

19

0.688

1.328

1.729

2.093

2.539

2.861

20

0.687

1.325

1.725

2.086

2.528

2.845

21

0.686

1.323

1.721

2.080

2.518

2.831

22

0.686

1.321

1.717

2.074

2.508

2.819

23

0.685

1.319

1.714

2.069

2.500

2.807

24

0.685

1.318

1.711

2.064

2.492

2.797

25

0.684

1.316

1.708

2.060

2.485

2.787

26

0.684

1.315

1.706

2.056

2.479

2.779

27

0.684

1.314

1.703

2.052

2.473

2.771

28

0.683

1.313

1.701

2.048

2.467

2.763

29

0.683

1.311

1.699

2.045

2.462

2.756

30

0.683

1.310

1.697

2.042

2.457

2.750

40

0.681

1.303

1.684

2.021

2.423

2.704

50

0.679

1.299

1.676

2.009

2.403

2.678

60

0.679

1.296

1.671

2.000

2.390

2.660

70

0.678

1.294

1.667

1.994

2.381

2.648

80

0.678

1.292

1.664

1.990

2.374

2.639

90

0.677

1.291

1.662

1.987

2.368

2.632

100

0.677

1.290

1.660

1.984

2.364

2.626

df

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SMA TEST SELEKSI TINGKAT NASIONAL CALON PESERTA INTERNATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD (IBO) 2014 TES TEORI BAGIAN A PETUNJUK : 1. 2. 3. 4.

Waktu mengerjakan tes 1,5 Jam (90 menit). Sebelum mengerjakan tes, periksalah kelengkapan naskah yang diberikan. Tulislah jawaban anda pada lembar jawaban yang telah disediakan. Isilah nama, asal sekolah, kelas, dan nomor peserta pada setiap halaman lembar jawaban. 5. Gunakan ballpoint/pulpen untuk menulis setiap jawaban anda. 6. Mulailah bekerja setelah pengawas memberi tanda dimulai dan berhenti bekerja setelah pengawas memberi tanda selesai. 7. Tiap nomor memiliki bobot nilai 1 dengan total nilai keseluruhan berjumlah 50. 8. Peserta diperkenankan menggunakan kalkulator. 9. Lembar Jawaban harus dikumpulkan kembali ke pengawas. 10. Selamat bekerja dan semoga sukses.

www.tobi.or.id Olimpiade Sains Nasional Jakarta, 2–8 September 2013


Seleksi Calon Peserta IBO 2014 OSN 2013 – Tes Teori Bagian A

BIOLOGI SEL MOLEKULER & MIKROBIOLOGI (Nilai 10) 1. Sekelompok gen dari Bacillus subtilis yang mengkode protein-protein yang dibutuhkan untuk sporulasi memiliki urutan DNA lestari (conserved) -35 dan -10 nukleotida sebelum sisi inisiasi transkripsi, walaupun urutan nukleotida pada -35 berbeda dari gen-gen lain yang terdapat pada spesies ini. Pernyataan berikut yang paling tepat menjelaskan perbedaan ini adalah… A. Faktor sigma baru dibutuhkan untuk inisiasi transkripsi pada gen-gen ini B. Urutan -35 adalah sisi pengikatan untuk represor transkripsi C. Replikasi gen-gen ini membutuhkan DNA polymerase yang termodifikasi secara spesifik D. Translasi mRNA yang ditranskripsi dari gen-gen ini membutuhkan ribosom spesifik yang mengenali urutan Shine-Dalgarno yang termodifikasi E. Transkripsi dari gen-gen ini diinduksi oleh cAMP (Alberts, B. 2008. Molecular Biology of the Cell) 2. Dari molekul mRNA berikut ini, manakah yang akan membentuk struktur stem-loop paling stabil? A. 5’….GGCUU………UUCGG……3’ B. 5’….GGCUU………AAGCC……3’ C. 5’….GGCUU………GGCUU……3’ D. 5’….GGCUU………CCGAA……3’ E. 5’….AAGCC………AAGCC……3’ (Karp, G. 2010. Cell and Molecular Biology) 3. Ketika nukleus sel darah merah katak, yang tidak mereplikasi DNA, ditransplantasikan ke dalam sel telur katak tanpa nukleus, telur tersebut kemudian mengalami beberapa kali pembelahan sel. Manakah pernyataan di bawah ini yang paling tepat menginterpretasikan fenomena ini? A. Nukleus sel darah merah yang diisolasi mensintesis DNA B. Nukleus tidak berperan dalam pembelahan sel C. Telur katak yang tidak berinti dapat membelah D. Gen-gen tidak berfungsi selama pembelahan awal E. Sitoplasma mengontrol sintesis DNA nukleus (Alberts, B. 2008. Molecular Biology of the Cell) 4. Mammalia memiliki reseptor Toll-like (TLR) yang dapat bekerja mirip dengan TLR yang dimiliki insekta. TLR tidak spesifik untuk suatu patogen, namun TLR dapat mengenali satu jenis makromolekul yang tidak terdapat di vertebrata tetapi dijumpai pada beberapa kelompok patogen. Dari jenis makromolekul berikut, manakah yang kemungkinan besar dikenali oleh TLR tertentu yang melawan virus? A. lipopolisakarida B. DNA rantai ganda C. RNA rantai ganda D. glikoprotein E. fosfolipid (Campbell, N. A. et al. 2011. Biology) 1



5. Untuk mengamati mekanisme sintesis DNA, Matthew Meselson and Frank Stahl menumbuhkan bakteri pada media yang mengandung N14 kemudian dipindahkan ke media N15. DNA dari sampel bakteri diisolasi dan disentrifugasi. Perbedaan jarak migrasi yang ditunjukkan oleh beberapa sampel DNA pada gradient CsCl menunjukkan kejadian manakah dari hal-hal berikut? A. DNA polimerase akan membaca rantai cetakan pada arah 3’ ke 5’ dan mensintesis rantai baru pada arah 5’ ke 3’. B. Selama siklus sel, DNA akan berosilasi antara keadaan ter-dekondensasi (fase S) dan kondensasi (profase ke anafase) C. Genom terdiri dari DNA rantai ganda sedangkan mRNA adalah rantai tunggal. D. Replikasi DNA adalah proses semi konservatif dimana rantai induk berperan sebagai template untuk sintesis rantai baru. E. Replikasi DNA adalah konservatif dimana dua rantai induk akan bergabung setelah berperan sebagai cetakan untuk rantai baru. (Campbell, N. A. et al. 2011. Biology) 6. Suatu studi dilakukan pada lini sel mamalia yang memiliki waktu penggandaan selama 24 jam. Galur sel ini disinkronisasi pada tahap G1 dan kemudian diberi label selama 2 hari dengan BrdU (analog timidin yang akan meningkatkan densitas DNA yang terinkorporasi BrdU). Pada akhir periode pelabelan, DNA kromosom diisolasi dari sel dan densitasnya dianalisis dengan sentrifugasi equilibrium pada gradient sesium klorida. Manakah dari pola berikut yang diharapkan akan terlihat? (H = heavy, L = light) A. 100% H/H B. 100% H/L C. 50% H/H, 50% H/L D. 50% H/H, 50% L/L E. 25% H/H, 50% H/L, 25% L/L (Campbell, N. A. et al. 2011. Biology) 7. Untuk memperluas kode genetik agar lebih efisien dalam memasukan asam amino baru ke dalam protein, Jason Chin dkk mencetuskan kreasi kode genetik baru yang dibaca secara quadruplet bukan secara triplet (Neumann et al., Nature, Feb 14, 2010). Dari daftar berikut yang merupakan perlengkapan translasi yang harus berubah sehingga membuat sel dapat membaca kode quadruplets adalah…. 1. ribosom 2. tRNA 3. aminoacyl tRNA synthetase A. 1 saja B. 2 saja C. 3 saja D. 1 dan 2 E. 1, 2, dan 3

2



8. Suatu pustaka cDNA adalah populasi transforman bakteri yang masing-masing mengandung mRNA yang diisolasi dari suatu organisme yang diwujudkan dalam bentuk cDNA. Pilih urutan yang tepat dari percobaan ini untuk menghasilkan cDNA. I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. A. B. C. D. E.

mRNA yang telah diproses perlakuan dengan RNAase penambahan primer poly T penambahan DNA polymerase I perlakuan dengan DNAase penambahan reverse transcriptase DNA template DNA-RNA complex

IàIIIàVIàIIàIV VIIàIIàIVàIIIàVI VIIIàIIàIIIàVIàI IàVàIIàIIIàVI IàIIàVIIàVIàVIII

9. Teori target menyatakan bahwa sinar X berinteraksi secara langsung dengan materi genetik dan menginduksi kerusakan DNA. Berdasarkan teori ini, kerusakan paling besar diharapkan ketika sel-sel diberi sinar pada tahap: A. G1 B. S C. G2 D. M E. Semua tahap punya peluang yang sama 10. Pada suatu percobaan, gugus PO43- dari fosfolipid yang menghadap lumen RE diberi label. Jika seiring dengan berjalannya waktu, tunas vesicle RE melebur dengan membran sel, label tersebut akan ditemukan pada: A. pada gugus PO43-dari membran sel yang menghadap cairan ekstraseluler B. pada gugus PO43-dari membran sel yang menghadap sitosol C. hanya pada bagian dalam lumen RE D. pada laminae luar dan dalam RE E. Bukan salah satu jawaban di atas

3



ANATOMI, MORFOLOGI, DAN FISIOLOGI TUMBUHAN (Nilai 7) 11. Bagian-bagian dari tumbuhan berikut ini yang memiliki kromosom dengan gen-gen yang sama dengan induk betinanya (sporofit) adalah.. I. Perikarp II. Kulit biji (testa) III. Endosperm IV. Kotiledon V. Plasenta biji A. B. C. D. E.

Hanya I II, dan V I, III dan IV I, II, danV III dan IV

(Purves et al., Lifes: The Science of Biology) 12. Perhatikan gambar berikut ini.

Gambar di atas menunjukkan sayatan melintang batang tumbuhan dikotil berkayu. Jika diamati dengan seksama, jaringan gabus pada tanaman tersebut berasal dari bagian: A. Parenkim korteks B. Parenkim floem C. Kambium pembuluh D. Perisikel E. Epidermis (Bowes, B.G. A Colour Atlas of Plant Structure)

4



13. Perhatikan gambar berikut ini.

Diagram bunga ialah suatu proyeksi dari semua bagian bunga pada bidang datar. Jika anda diminta untuk membuat diagram bunga dari ilustrasi di atas, gambar mana yang paling representatif?

A. B. C. D. E.

I.

II.

III.

IV.

I II III IV Bukan salah satu jawaban di atas

(Singh, V. & D.K. Jain. 2005. Taxonomy of Angiosperms)

5



14. Berikut ini adalah daftar variabel-variabel yang dimiliki oleh tanaman C3, C4 dan CAM. Variabel yang membedakan di antara tanaman C4 dan CAM adalah: I. Fotorespirasi II. Melakukan siklus Calvin-Benson III. Akseptor utama CO2 IV. Produk pertama dari fiksasi CO2 V. Sel-sel fotosintetis VI. Jenis (kelas) kloroplas A. B. C. D. E.

I, II, III III, V, VI Hanya V V dan VI IV, V dan VI

(Purves et al., Lifes: The Science of Biology) 15. Berikut ini adalah suatu diagram yang menggambarkan hubungan (interrelationships) di antara berbagai tipe plastida.

Pilih pasangan yan tepat yang menunjukkan perubahan tipe plastida pada gambar di atas dengan lokasi (organ) terjadinya perubahan tersebut. A. B. C. D. E.

I. akar, mahkota bunga dan buah

II. III. daun dan batang jaringan non fotosintesis

daun dan batang akar, mahkota bunga dan buah jaringan non akar, mahkota fotosintesis bunga dan buah akar, mahkota jaringan non bunga dan buah fotosintesis akar, mahkota akar, mahkota bunga dan buah bunga dan buah

IV. V. daun dan batang daun dan batang

jaringan non daun dan batang daun dan batang fotosintesis daun dan batang daun dan batang daun dan batang daun dan batang akar, mahkota daun dan batang bunga dan buah jaringan non daun dan batang daun dan batang fotosintesis

(Hopkins, W.G. 2008. Introduction to Plant Physiology)

6




Gambar di atas menunjukkan aliran translokasi sukrosa pada pembuluh tapis yang dibantu oleh aliran air pada xilem. Tanda panah menunjukkan arah aliran zat. Berdasarkan prinsip aliran massa, tentukan pasangan keadaan potensial larutan yang tepat berikut ini pada daerah I, II, III dan IV. Diketahui: ᴪw = potensial air ; ᴪP = tekanan ; ᴪS = komponen gravimetrik A. B. C. D. E.

I. ᴪw = -0.8 MPa ᴪP = -0.7 MPa ᴪS = -0.1 MPa ᴪw = -0.8 MPa ᴪP = -0.7 MPa ᴪS = -0.1 MPa ᴪw = -0.6 MPa ᴪP = -0.5 MPa ᴪS = -0.1 MPa ᴪw = -0.6 MPa ᴪP = -0.5 MPa ᴪS = -0.1 MPa ᴪw = -1.1 MPa ᴪP = 0.6 MPa ᴪS = -1.7 MPa

II. ᴪw = -0.6 MPa ᴪP = -0.5 MPa ᴪS = -0.1 MPa ᴪw = -0.6 MPa ᴪP = -0.5 MPa ᴪS = -0.1 MPa ᴪw = -0.8 MPa ᴪP = -0.7 MPa ᴪS = -0.1 MPa ᴪw = -0.8 MPa ᴪP = -0.7 MPa ᴪS = -0.1 MPa ᴪw = -0.4 MPa ᴪP = 0.3 MPa ᴪS = -0.7 MPa

III. ᴪw = -0.4 MPa ᴪP = 0.3 MPa ᴪS = -0.7 MPa ᴪw = -1.1 MPa ᴪP = 0.6 MPa ᴪS = -1.7 MPa ᴪw = -1.1 MPa ᴪP = 0.6 MPa ᴪS = -1.7 MPa ᴪw = -0.4 MPa ᴪP = 0.3 MPa ᴪS = -0.7 MPa ᴪw = -0.8 MPa ᴪP = -0.7 MPa ᴪS = -0.1 MPa

IV. ᴪw = -1.1 MPa ᴪP = 0.6 MPa ᴪS = -1.7 MPa ᴪw = -0.4 MPa ᴪP = 0.3 MPa ᴪS = -0.7 MPa ᴪw = -0.4 MPa ᴪP = 0.3 MPa ᴪS = -0.7 MPa ᴪw = -1.1 MPa ᴪP = 0.6 MPa ᴪS = -1.7 MPa ᴪw = -0.6 MPa ᴪP = -0.5 MPa ᴪS = -0.1 MPa

(Hopkins, W.G. 2008. Introduction to Plant Physiology, 2. Taiz, L. & E. Zeiger. 2002. Plant Physiology) 7



17. Hormon tumbuhan berperan penting dalam tumbuh kembang organ-organ tumbuhan. Suatu percobaan dilakukan pada tanaman stroberi seperti ditunjukkan oleh gambar berikut ini.

(A) tanaman normal tanpa perlakuan (B) tanaman yang diberi perlakuan dengan membuang “biji” (achene) dari buah (C) perlakuan dengan auksin pada buah setelah diambil bijinya. Berdasarkan hasil percobaan tersebut, tentukan kesimpulan berikut ini yang paling TEPAT. A. Auksin dihasilkan oleh reseptakel dan diperlukan untuk perkembangan buah agregat B. Auksin dihasilkan oleh kelopak dan diperlukan untuk perkembangan buah agregat C. Auksin dihasilkan oleh biji (achene) dan diperlukan untuk perkembangan buah agregat D. Auksin tidak diperlukan untuk perkembangan buah agregat E. Bukan salah satu dari jawaban di atas (Taiz, L. & E. Zeiger. 2002. Plant Physiology)

8



ANATOMI, MORFOLOGI, DAN FISIOLOGI HEWAN (Nilai 13) 18. Dari kurva berikut ini, kurva manakah yang tepat menggambarkan perubahan tekanan dan volume selama satu kali siklus kontraksi jantung?

B. Tekanan di dalam jantung

A. Tekanan di dalam jantung

Volume jantung

Volume jantung

D.

Tekanan di dalam jantung

C.

Tekanan di dalam jantung

Volume jantung

Volume jantung

E. Tekanan di dalam jantung

Volume jantung

(Eckert, et al., Animal Physiology)

9



19. Berikut ini adalah kurva yang menunjukan hubungan antara tekanan parsial oksigen di dalam plasma darah dengan tingkat kejenuhan pigmen respiratori yang terdapat dalam tubuh manusia. a b

Berdasarkan kurva di atas, dapat disimpulkan bahwa: A. kurva a dimiliki oleh pigmen yang berperan mambawa oksigen di dalam darah sedangkan kurva b dimiliki oleh pigmen yang berperan menyimpan oksigen di jaringan B. pigmen dengan kurva a memiliki kemampuan mengikat oksigen lebih tinggi dari pigmen dengan kurva b C. konsentrasi pigmen dengan kurva a di dalam tubuh lebih tinggi dari konsentrasi pigmen dengan kurva b D. pigmen dengan kurva b memiliki satu sisi pengikatan oksigen, sedangkan pigmen dengan kurva a memiliki lebih dari satu sisi pengikatan oksigen yang bersifat kooperatif E. pigmen dengan kurva a lebih mudah melepaskan oksigen ke jaringan daripada pigmen dengan kurva b

Suhu tubuh 0C

Pertanyaan No. 20-21 mengacu pada keterangan berikut ini. Diagram berikut ini menggambarkan hubungan antara suhu tubuh beberapa hewan dengan suhu lingkungannya.

Suhu lingkungan 0C

10



20. Hewan manakah dari diagram di atas yang merupakan hewan poikiloterm sejati? A. Kucing (cat) B. Tupai (opossum) C. Ornithorhynchus D. Echidna E. Kadal (lizard) (Rastogi, 2007. Essential of animal Physiology) 21. Dari kelima hewan di atas, hewan manakah yang akan mengalami peningkatan laju metabolisme ketika suhu lingkungan berubah dari 20 oC menjadi 10 oC adalah: I. Cat II. Opposum III. Ornithorhynchus IV. Echidna V. Lizard A. B. C. D. E.

I, II, dan III Hanya I Hanya V III, IV, V Semua hewan di atas

(Rastogi, 2007. Essential of animal Physiology) Pertanyaan No. 22-23. Perhatikan struktur jaringan epitel berikut ini.

Inti sel epitel 22. Struktur jaringan epitel seperti pada gambar di atas dapat ditemukan pada: A. ginjal D. pembuluh darah B. kelenjar tiroid E. paru-paru C. saluran pencernaan 23. Bentuk dan susunan sel epitel seperti di atas berfungsi untuk: A. produksi enzim dan hormone B. pencernaan C. filtrasi dan reabsorbsi D. pertukaran gas E. melindungi tubuh dari korosi secara fisik maupun kimia (Fox, 2011. Human physiology)

11



24. Berikut ini adalah diagram yang menunjukkan perubahan konsentrasi hormon-hormon yang terlibat pada siklus menstruasi. I

II I

II

I V

Ket: garis putus-putus menunjukkan terjadinya proses ovulasi Kurva yang menunjukkan hormon progesteron dan estrogen secara berturut-turut adalah: A. I dan III D. I dan II B. II dan IV E. III dan II C. IV dan III (Fox, 2011. Human physiology) 25. Pernyataan berikut ini yang TIDAK tepat mengenai nodus Ranvier adalah: A. Tempat terjadinya potensial aksi pada akson dari sel saraf bermyelin B. Pada daerah ini ditemukan Na+ voltage gate channel C. Pada daerah ini ditemukan K+ voltage gate channel D. Pada daerah ini ditemukan Ca2+ voltage gate channel E. Rangsang tidak memicu terjadinya hiperpolarisasi pada daerah ini (Campbell, N. A. et al. 2011. Biology) 26. Komposisi ion berikut ini yang menggambarkan kondisi sel saraf ketika tidak mengantarkan rangsang adalah: Ekstraseluler (mM) Intraseluler (mM) + + + Na K Cl Na K+ ClA. 155 125 100 15 4 8 B. 155 4 100 15 125 8 C. 155 4 8 15 125 100 D. 15 4 100 155 125 8 E. 15 4 8 155 125 100 (Kay, 1998. Introduction to animal physiology)

12



27. Penyebab utama dari kematian ikan pada saat diletakkan di udara bebas adalah ketidakmampuannya dalam mengambil oksigen dari udara bebas. Hal ini dapat terjadi karena: A. jumlah oksigen terlarut di udara lebih rendah dibandingkan di air B. ukuran partikel oksigen di udara lebih besar dibandingkan di air C. insang merupakan organ yang tidak memiliki struktur yang kuat sehingga kehilangan air akan mengubah strukturnya D. kerusakan pada insang karena sifat korosif dari oksigen yang terdapat di udara E. ikan hanya bisa memanfaatkan oksigen yang berikatan dengan air 28. Terdapat tiga jenis hewan berdasarkan tipe makanannya, yaitu herbivora, karnivora, dan omnivora. Ketiga tipe hewan tersebut memiliki tipe gigi yang berbeda, bergantung pada jenis makanannya. Di antara pernyataan mengenai gigi dari ketiga jenis hewan ini yang TIDAK tepat adalah: A. Terdapat hewan herbivora yang tidak memiliki taring B. Hewan karnivora memiliki gigi seri dan taring runcing yang digunakan hanya untuk membunuh mangsa mereka C. Hewan karnivora memiliki gigi geraham bergerigi yang berfungsi untuk mengoyak makanan D. Hewan omnivora tidak memiliki gigi yang terspesialisasi untuk satu fungsi saja E. Gigi pada hewan herbivora umumnya memiliki luas permukaan lebih besar dibandingkan gigi pada hewan lainnya 29. Jaringan ikat pada tubuh hewan terbentuk dari lapisan mesoderm. Terdapat berbagai jenis jaringan ikat, tetapi terdapat satu hal yang dimiliki oleh seluruh jaringan ikat, yaitu: A. semuanya memiliki saluran untuk mengalirkan oksigen, nutrisi, dan hormon B. semuanya terdiri dari kelompok sel yang sama karena berasal dari sumber yang sama C. semuanya memiliki jaringan syaraf D. semuanya memiliki material ekstraselular yang melimpah sehingga sel-sel pembentuknya saling terpisah E. tidak ada karakter yang dimiliki oleh seluruh jaringan penghubung

13



ETOLOGI (Nilai 2) 30. Pada ilmu yang mempelajari perilaku hewan dikenal dua istilah yaitu proximate causation dan ultimate causation. Proximate causation adalah bagaimana perilaku tersebut dapat muncul sementara ultimate causation diterjemahkan sebagai bagaimana perilaku tersebut dapat mempengaruhi kelulushidupan dari individu tersebut. Berikut yang merupakan pasangan proximate dan ultimate causation adalah: A. Singa jantan membunuh anak singa dari singa jantan sebelumnya karena dia membutuhkan energi dalam waktu cepat untuk memulihkan kondisinya B. Kunang-kunang memberikan berbagai sinyal cahaya yang berbeda tergantung pada cadangan makanan yang dimilikinya C. Jangkrik mengeluarkan suara karena perubahan pada waktu siang dan malam D. Burung bernyanyi pada saat musim kawin karena efek hormon dan untuk mendapatkan pasangan E. Perilaku bermain pada hewan-hewan pemangsa 31. Hasil kerja dari Peter Marler dan koleganya telah memberikan pengetahuan penting tentang hubungan antara insting dan belajar pada perkembangan perilaku. Peter menemukan hal ini setelah mempelajari sonogram (pola suara) dari kicauan burung yang ditunjukkan pada grafik di bawah ini.

Catatan : Burung (a) burung jantan yang mendengarkan burung jantan lainnya dari spesies yang sama dan Burung (b) burung jantan yang tidak pernah mendengarkan burung jantan lainnya. Berdasarkan kedua grafik tersebut, kesimpulan yang TIDAK tepat adalah: A. Burung jantan telah memiliki pola suara yang diwariskan secara genetis B. Pola suara burung jantan dapat berubah karena belajar C. Hasil belajar tidak begitu berpengaruh terhadap tingkat kelulushidupan dari burung D. Frekuensi nyanyian tidak begitu berpengaruh terhadap kesuksesan reproduksi E. Semua jawaban benar

14



GENETIKA DAN EVOLUSI (Nilai 11) 32. Anda menemukan tiga mutan berbeda yang menyebabkan warna bulu putih pada kelinci. Anda memberi nama mutan tersebut W1,W2 dan W3. Mutan W1 dan W3 anda silangkan ternyata hanya akan menghasilkan kelinci yang berwarna putih, sedangkan jika anda menyilangkan W2 dan W3 akan didapatkan kelinci putih dan hitam dengan perbandingan 43% : 57% pada generasi ke-dua. Kesimpulan manakah yang TIDAK tepat berdasarkan hasil tersebut? A. Mutasi pada W1 dan W3 tidak dapat berkomplementasi satu dengan yang lainnya B. Mutasi pada W2 dan W3 terletak pada lokus gen yang berbeda C. Warna bulu pada kelinci diatur oleh tiga gen D. Alel untuk warna bulu kelinci putih bersifat resesif E. Terjadi pautan sempurna pada dua gen yang mengkode warna bulu 33. Sifat warna tubuh kuning dan mata putih pada Drosophila melanogaster disebabkan mutasi yang terletak pada kromosom X. Jantan wildtype disilangkan dengan betina tubuh kuning mata putih. Hasil persilangan menunjukkan hampir semua keturunan betina berfenotipe wildtype sedangkan jantan berfenotipe tubuh kuning mata putih. Akan tetapi, sebanyak 1 % dari keturunan berfenotipe tubuh kuning mata putih untuk betina dan wildtype untuk jantan. Peristiwa apakah yang dapat menghasilkan 1% keturunan yang memiliki fenotipe berbeda dari fenotipe kebanyakan tersebut? A. Rekombinasi genetis pada meiosis I B. Rekombinasi genetis pada meiosis II C. Mutasi autosomal D. Gagal berpisah kromosom seks E. Genetic imprinting 34. Operon Arabinosa pada E. coli tidak akan diekspresi jika tidak terdapat arabinosa pada medium. Regulator pada sistem operon ini adalah AraC yang akan berikatan pada operator dan mencegah transkripsi. Pada kondisi normal, ekspresi arabinosa akan terjadi saat arabinosa terdapat di dalam medium. Akan tetapi, pada mutan yang tidak menghasilkan AraC ternyata operon arabinosa juga tidak aktif. Pernyataan yang benar mengenai operon Arabinosa tersebut adalah… A. Operon dikendalikan melalui mekanisme kontrol positif B. Operon dikendalikan melalui mekanisme kontrol negatif C. Operon dikendalikan baik melalui mekanisme kontrol positif maupun negatif D. AraC merupakan aktivator yang berubah menjadi represor saat terdapat arabinosa E. Transkripsi AraC diinduksi oleh keberadaan arabinosa

15



35. Warna bunga pada suatu tanaman diatur oleh tiga gen yang terletak pada kromosom yang berbeda. Tiap gen mengekspresikan enzim yang diperlukan untuk proses biosintesis warna bunga tersebut. Mutasi pada setiap enzim menyebabkan warna bunga yang spesifik. Anda menyilangkan bunga yang heterozigot pada ketiga gen tersebut dengan bunga yang homozigot resesif pada ketiga gen tersebut. Hasil persilangan tersebut menunjukkan perbandingan warna bunga hijau : merah : biru : kuning berturut-turut 1/2 , 1/8, 1/4 dan 1/8. Bagaimana urutan jalur biosintesis pigmen warna bunga tersebut? A. Hijau, merah, kuning, biru B. Hijau, merah, biru, kuning C. Hijau, kuning, biru, merah D. Hijau, biru, kuning, merah E. Biru, kuning, merah, hijau 36. Perhatikan gambar kromosom (kariotipe) awal metaphase suatu spesies di bawah ini.

Pernyataan-pernyataan di bawah ini berhubungan dengan kariotipe diatas: I. Jumlah kromosom homolog sebanyak tiga pasang. II. Jumlah kromosom akrosentrik sebanyak empat kromosom. III. Determinasi seks organisme tersebut melalui mekanisme haplo-diploidi. IV. Organisme yang memiliki tipe kromosom dengan determinasi seksi seperti kariotipe diatas adalah jangkrik dan kecoak. Pernyataan yang TEPAT adalah: A. I, III, dan IV B. I, II, dan IV C. I, dan III D. I, dan IV E. I, II, III, dan IV 37. DNA fingerprinting banyak digunakan untuk uji paternitas dan uji forensik identifikasi pelaku dan korban kejahatan. Di antara pernyataan-pernyataan di bawah ini manakah yang paling TEPAT mendeksripsikan proses yang dilakukan pada DNA fingerprinting? A. DNA diisolasi dari darah, kulit atau sperma, kemudian diamplifikasi dengan PCR pada daerah DNA yang repetitif (berulang). Hasil amplifikasi divisualisasi dengan elektroforesis. B. RNA diisolasi dari darah, kulit atau sperma, kemudian ditranskripsi balik menjadi DNA dengan proses reverse transcriptase. DNA hasil reverse transcriptase divisualisasi dengan elektroforesis. 16



C. DNA diisolasi dari darah, kulit atau sperma, kemudian dilakukan elektroforesis dan hibridisasi dengan penanda (probe) yang mengenali lokus gen HLA (Human Leukocyt Antigent). D. DNA diisolasi dari darah, kulit atau sperma, kemudian disentrifugasi kecepatan tinggi untuk memisahkan DNA satelit (mikrosatelit). Pola mikrosatelit divisualisasi dengan elektroforesis. 38. Salah satu mekanisme pembentukan spesies adalah sebagai akibat dari isolasi reproduksi. Terdapat dua jenis mekanisme isolasi reproduksi yaitu prezigotik (mencegah pembentukan zygot) dan postzigotik (mencegah zygot berkembang setelah terbentuk). Berikut yang tidak termasuk mekanisme prezigotik adalah: A. Bufo woodhousei yang berkembang biak pada daerah berarus dan Bufo americanus yang berkembang biak pada kolam air hujan B. Lactuca graminifolia membentuk bunga pada awal musim semi dan Lactuca Canadensis membentuk bunga pada musim panas C. Perbedaan perilaku kawin pada Drosophilla yang hidup di kepulauan Hawaii D. Kerusakan embrio hasil perkawinan antara Rana pipiens dan Rana blairi E. Kerusakan sperma pada saat berada di saluran reproduksi spesies yang berbeda

39. Grafik di bawah ini menunjukkan ukuran dari paruh burung Geospiza fortis pada musim yang berbeda.

Berdasarkan informasi yang terdapat pada grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa: A. Terjadi proses seleksi alami pada saat terjadi perubahan jumlah air hujan. Tingginya curah hujan akan mempersulit burung dengan paruh besar untuk bergerak menembus hujan B. Tidak ada seleksi alami yang terjadi, data hanya menunjukkan variasi pada ukuran paruh saja C. Tidak ada proses seleksi alami karena seleksi alami hanya terjadi dalam jangka waktu ratusan tahun saja D. Terjadi proses seleksi alami sebab perubahan curah hujan akan merubah struktur biji dan juga proporsi dari burung yang mengkonsumsi biji tersebut E. Tidak dapat disimpulkan karena data tidak lengkap

17



40. Ahli biologi menduga bahwa proses endosimbiosis menyebabkan proses pembentukan mitokondria terjadi sebelum proses pembentukan plastida karena: A. Produk dari proses fotosintesis tidak dapat dimetabolisir tanpa keberadaan enzim yang dihasilkan oleh mitokondria B. Seluruh eukariot memiliki mitokondria (atau sisa dari keberadaannya) sementara banyak eukariot tidak memiliki plastid C. DNA Mitokondria lebih mirip DNA plastida dibandingkan DNA prokariot D. Tanpa produksi Col mitokondria, proses fotosintesis tidak akan terjadi E. Protein mitokondria disintesis pada ribosom yang terdapat pada sitosol sementara plastid memiliki ribosom mereka sendiri 41. Peningkatan kandungan oksigen di udara merubah lingkungan bumi secara drastis. Manakah di antara adaptasi dibawah ini yang memanfaatkan keberadaan oksigen bebas di lautan dan atmosfer? A. Evolusi dari respirasi sel, yang menggunakan oksigen untuk membantu dalam memanen energi dari molekul organik B. Beberapa kelompok hewan tetap hidup pada habitat-habitat anaerob C. Evolusi dari pigmen fotosintesis yang melindungi alga-alga purba dari efek merusak oksigen D. Evolusi dari kloroplas setelah protista purba bergabung dengan cyanobacter yang memiliki kemampuan utnuk melakukan fotosintesis E. Evolusi dari koloni eukariot multiselular dari komunitas prokariot 42. Bumi telah mengalami lima kali kepunahan masal. Proses kepunahan masal ini akan menimbulkan beberapa dampak, kecuali: A. Kepunahan spesies menyebabkan beberapa jalur evolusi hilang untuk selamanya B. Munculnya radiasi adaptif yang menyebabkan kemunculan beberapa spesies baru C. Jalur evolusi yang telah hilang pada masa sebelumnya akan muncul kembali D. Perubahan pada komunitas ekologis E. Terdapatnya banyak relung-relung ekologis yang dapat dimanfaatkan oleh spesies-spesies baru

18



EKOLOGI (Nilai 5) 43. Cumi-cumi Humbolt adalah salah satu hewan predator utama di lautan subtropis. Cumi-cumi ini terkenal dengan pergerakan yang lincah dan agresivitas yang tinggi. Baru-baru ini ditemukan bahwa terjadi pergesearan distribusi dari cumi-cumi ini dimana area berburu mereka meluas hingga perairan Alaska di Amerika Utara. Hal ini kemungkinan terjadi karena A. Tidak terdapat musuh alami pada perairan Alaska B. Kenaikan suhu air laut C. Pergerakan dan distribusi mangsa yang lebih menguntungkan bagi cumi-cumi Humbolt D. Jawaban A dan B benar E. Semua jawaban benar 44. Venus trap adalah salah satu tumbuhan unik yang ditemukan pada daerah tandus di daerah Amerika Utara. Keunikan tanaman ini adalah mereka memiliki mekanisme untuk menjebak hewan-hean kecil. Di Indonesia, terdapat juga tumbuhan dengan kemampuan serupa yaitu kantung semar yang umumnya ditemukan di tepi hutan. Berikut adalah beberapa alasan untuk menjelaskan alasan mengapa kedua tanaman dengan kemampuan yang sama ini memiliki pola distribusi yang berbeda, yaitu: A. keberadaan mangsa B. kandungan nutrisi pada tanah C. tingkat gangguan dari predator D. jawaban A dan B benar E. semua jawaban benar 45. Di alam, umumnya pemangsa memangsa jenis mangsa lebih sedikit dibandingkan jenis mangsa yang secara morfologi mungkin untuk dimangsa. Untuk menjelaskan hal ini, para ahli ekologi mengembangkan suatu teori yang dikenal dengan istilah optimum foraging theory. Teori ini sendiri berdasarkan pada energi yang didapatkan dari mangsa (E), waktu yang diperlukan untuk mendapatkan energi/handling time (h), dan waktu/upaya yang diperlukan untuk mendapatkan mangsa/search time (s). Secara matematik, maksimum energi yang didapatkan oleh pemangsa adalah E/(s+h) dan predator akan mengejar mangsa berikutnya (ith) hanya bila (Ei/hi) > E/(s+h) Berdasarkan model matematis ini, pernyataan yang KURANG tepat di bawah ini adalah: A. Predator dengan handling time lebih rendah dibandingkan search time adalah spesialis B. Pada lingkungan yang kurang menguntungkan predator akan memangsa jenis mangsa yang lebih beragam C. Predator generalis umumnya memiliki tingkat kelulushidupan lebih tinggi dibandingkan predator spesialis D. Predator akan menghindari mangsa yang kurang menguntungkan tidak peduli berapa pun tingkat kerapatannya E. Predator dengan handling time lebih rendah dibandingkan search time adalah generalis

19



46. Sifat tumbuhan yang tidak dapat berpindah tempat dengan segera menyebabkan mereka mengembangkan mekanisme tersendiri untuk mempertahankan diri mereka dari serangan predator. Salah satu mekanisme tersebut adalah pembentukan metabolit sekunder untuk mengurangi efek merugikan serangan predator. Grafik di bawah ini menunjukkan data hasil penelitian yang berkaitan dengan pembentukan metabolit sekunder untuk pertahanan diri.

Catatan: Litorina obtusata adalah sejenis siput, Idotea granulosa adalah sejenis isopoda Berdasarkan grafik di atas, maka pernyataan yang kurang tepat adalah: A. Phlorotannin adalah senyawa metabolit sekunder yang berperan untuk mengurangi tingkat konsumsi oleh predator B. Diperlukan waktu yang lama bagi tanaman untuk menghasilkan phlorotannin C. Produksi phlorotannin meningkat drastis pada saat tanaman diserang oleh Litorina obstusata D. Tanaman langsung menghasilkan phlorotannin pada saat terjadi kerusakan pada struktur daun E. Phlorotannin dihasilkan secara alami oleh tanaman

20



47. Data di bawah ini menunjukkan proporsi kutu daun yang bersayap pada saat diberikan perlakuan berupa predator (histrogram gelap) (a) larva dari hoverfly dan (b) larva dari lacewing.

Grafik di atas menunjukkan bahwa: A. Kutu daun langsung merespon keberadaan predator pada habitatnya dengan membentuk sayap dengan intensitas respon yang sama B. Pembentukan individu-individu kutu daun bersayap tidak berhubungan dengan keberadaan predator C. Kutu daun merespon keberadaan predator pada habitatnya sesuai dengan sifat dari predatornya D. Kutu daun tidak langsung merespon keberadaan predator melainkan menunggu dahulu satu musim untuk efisiensi sebab kutu daun bersayap membutuhkan waktu lebih lama untuk berkembang dan menghasilkan telur lebih sedikit E. Tidak ada jawaban yang benar

21



BIOSISTEMATIK (Nilai 3) 48. Di antara jenis tanaman berikut ini yang paling tepat digunakan untuk outgroup dari kelompok tumbuhan berbunga adalah: A. Amborella sp. B. Pinus merkussi C. Magnolia sp. D. Ginkgo biloba E. Jawaban B dan D (IBO Biosystematics List) 49. Perhatikan gambar pohon filogeni berikut ini.

Dasar pengelompokkan hagfish, lamprey dan vertebrata berahang menjadi satu klad yang terpisah dari kelompok cephalochordata, kecuali: A. Adanya cranium B. Adanya neural crest cell C. Adanya notochord D. Adanya organ sensr yang berpasangan di kepala E. Adanya otak yang berkembang

22



50. Perhatikan gambar hewan berikut ini.

Berikut ini adalah cirri-ciri yang TEPAT mengenai hewan yang ada pada gambar di atas: A. dapat mensintesis cangkang keras berkapur yang berbentuk spiral B. dikelompokkan ke dalam taksa Chelicerata C. memiliki sistem saraf dorsal D. memiliki sistem trakea dan spirakel untuk pertukaran gas E. dapat mensintesis kitin yang memberikan elastisitas eksokeleton

--- Akhir Tes Teori Bagian A ---

23

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SMA

LEMBAR JAWABAN SELEKSI OLIMPIADE SAINS NASIONAL BIDANG BIOLOGI TAHUN 2013 Nama: ............................................ Asal Sekolah/Kelas: ................................. TES TEORI BAGIAN A Beri tanda silang (X) pada jawaban yang anda pilih

No.

A

B

C

D

E

No.

A

B

C

D

E

No.

1

21

41

2

22

42

3

23

43

4

24

44

5

25

45

6

26

46

7

27

47

8

28

48

9

29

49

10

30

50

11

31

12

32

13

33

14

34

15

35

16

36

17

37

18

38

19

39

20

40

A

SKOR:

B

C

D

E


LEMBAR JAWABAN SELEKSI OLIMPIADE SAINS NASIONAL BIDANG BIOLOGI TAHUN 2013 Nama: ............................................ Asal Sekolah/Kelas: ................................. TES TEORI BAGIAN A Beri tanda silang (X) pada jawaban yang anda pilih

No.

A

1

X

2

B

C

D

X X

4

X

5

X X X X X

12

X

13

X

14 X X

17 18 19 20

23

X X X

D

X X

E

X

27

No.

A

41

X

42

45

49

30

X

50

31

X

32

X X X X

36

X X

38

X

39

X X

X X

SKOR:

35

40

X

X X

48 X

E

X

47

X

D

43

29

37

C

46 X

34

B

44 X

33 X

16

C

X

28

11

15

X

26

7

10

21

B

25

X

9

A

24 X

6

No. 22

3

8

E

X X X

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SMA TEST SELEKSI TINGKAT NASIONAL CALON PESERTA INTERNATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD (IBO) 2014 TES TEORI BAGIAN B PETUNJUK : 1. 2. 3. 4.

Waktu mengerjakan tes 3 Jam (180 menit). Sebelum mengerjakan tes, periksalah kelengkapan naskah yang diberikan. Tulislah jawaban anda pada lembar jawaban yang telah disediakan. Isilah nama, asal sekolah, kelas, dan nomor peserta pada setiap halaman lembar jawaban. 5. Gunakan ballpoint/pulpen untuk menulis setiap jawaban anda. 6. Mulailah bekerja setelah pengawas memberi tanda dimulai dan berhenti bekerja setelah pengawas memberi tanda selesai. 7. Tiap nomor memiliki bobot nilai yang berbeda dan penilaian tertera di depan tiap soal dengan total nilai keseluruhan berjumlah . 8. Peserta diperkenankan menggunakan kalkulator. 9. Lembar Jawaban harus dikumpulkan kembali ke pengawas. 10. Selamat bekerja.

www.tobi.or.id Olimpiade Sains Nasional Bandung, 2–8 September 2013


Seleksi Calon Peserta IBO 2014 OSN 2013 – Tes Teori Bagian B

BIOLOGI SEL DAN MOLEKULER (Nilai 20) 1. Kemampuan populasi sel fibroblast untuk bermigrasi sepanjang permukaan cawan kultur jaringan bergantung pada adhesi antara permukaan sel dengan molekul matriks ekstraseluler yang melapisi cawan. Cawan dilapisi dengan laminin, dan protein permukaan sel yang mampu berikatan hanya dengan laminin adalah protein adhesi sel yaitu integrin. Integrin adalah protein membran integral yang berfungsi secara heterodimer. Pada kondisi ini, laju dimana fibroblast dapat bermigrasi sepanjang cawan kultur yang dilapisi laminin adalah berbanding lurus dengan kekuatan adhesi antara sel dengan substrat laminin. Tabel di bawah ini menunjukkan laju migrasi sel yang diamati untuk sel-sel fibroblast yang telah direkayasa secara genetik untuk menghasilkan fenotipe yang ditunjukkan. No.

1. 2. 3. 4. 5.

Fenotipe fibroblast

Tingkat heterodimer integrin pada permukaan sel (persen wild type)

Laju migrasi sel (µm/min)

Wild type Ekspresi berlebih subunit α integrin wild type Overekspresi subunit β integrin yang tidak memiliki domain sitoplasmik Overekspresi domain sitoplasmik subunit β integrin Tidak adanya subunit α integrin

100 104

2 2

96

0,6

98

0,6

Kurang dari 1

0,05

Berdasarkan data di atas, tentukan apakah pernyataan berikut ini benar (B) atau salah (S). (Nilai 2; @ 0,5) I. II. III. IV.

Pernyataan Subunit α integrin tidak dapat berfungsi tanpa adanya subunit β Subunit α integrin berikatan dengan faktor protein sitoplasmik yang diperlukan untuk fungsi integrin Kelebihan subunit α integrin menginduksi kehilangan heterodimer αβ dari permukaan sel. Mikroinjeksi peptida sintetik yang memiliki urutan yang sama dengan subunit β integrin domain sitoplasmik diharapkan memperoleh hasil dengan laju rata-rata migrasi sel fibroblast sebesar 0,6 µm/min

(Karp, G. 2010. Cell and Molecular Biology)

1

Jawaban (B/S)



2. Suatu hormon baru yang berperan di dalam metabolisme insulin telah ditemukan. Hormon ini disebut betatrophin yang diekspresikan di hati dan lemak. Ekspresi betatrophin berhubungan dengan proliferasi sel β pada mencit yang resisten terhadap insulin dan selama kehamilan. Ekspresi sementara betatrophin pada hati mencit secara signifikan dan spesifik meningkatkan proliferasi sel β pankreas, memperbesar massa sel, dan memperbaiki toleransi terhadap gula. Jadi, perlakuan dengan betatrophin dapat meningkatkan atau mengganti injeksi insulin dengan meningkatkan jumlah sel penghasil insulin endogenous pada penyakit diabetes. Analisis urutan asam amino betatrophin manusia dan mencit menunjukkan sinyal sekresi pada ujung N dan dua domain coiled-coil. Untuk mendemonstrasikan bahwa betatrophin adalah suatu protein yang disekresikan, maka suatu konstruk plasmid ekspresi pengkode betatrophin dibuat dan ditransfeksikan kultur sel dan diinjeksikan ke vena ekor hidrodinamis mencit untuk melihat ekspresinya pada hati mencit. Hasil eksperimen kemudian ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

yc " 9M

c"

hb et at ro ph in

22"kDa"

An=9Myc"

37"kDa"

An=9GAPDH"

37"kDa"

An=9GAPDH"

"

22"kDa"

An=9Myc"

22"kDa"

An=9Myc"

37"kDa"

An=9GFP"

37"kDa"

An=9GFP"

F"

m an us Pl ia as " m a" m an us ia "

hb et at ro ph in 9M

hb et at ro ph GF in 9M P" yc

GF

P"

E" E"

m

be ta tro ph in

9M

yc "

be ta tro ph GF in 9M P"

m

GF

P"

D" D"

yc "

An=9Myc"

yc "

22"kDa"

Ha ="

GF

P"

hb et at ro ph GF in 9M P" y

be ta tro ph in 9M

C" C"

m

m

GF

P"

B"

be ta tro ph in GF 9M P" yc

"

yc "

A"

22"kDa"

Hati

Hati

Berdasarkan data di atas, tentukan apakah pernyataan berikut ini benar (B) atau salah (S). (Nilai 2; @ 0,5) I. II. III. IV.

Pernyataan Metode yang digunakan pada eksperimen di atas adalah Western blotting dengan Myc tag sebagai gen housekeeping Protein betatrophin yang diberi tag Myc terdeteksi pada supernatan dan endapan sel 293T dan juga pada plasma mencit yang diinjeksi dengan plasmid ekspresi. Betatrophin dapat terdeteksi pada plasma manusia, yang menunjukkan bahwa betatrophin adalah suatu protein yang sekresikan secara in vivo. Overekspresi betatrophin pada hati menyebabkan penurunan ekpresi GFP pada plasma.

(Yi et al.. 2013. Cell) 2

Jawaban (B/S)



3. Seorang peneliti menghasilkan suatu pustaka plasmid yang mengandung 10-15 kilobasa (kb) DNA dari genom suatu bakteri, dengan memotong DNA genom bakteri menggunakan EcoRI dan mengklon fragmen yang dihasilkan ke dalam vektor plasmid yang juga dipotong dengan EcoRI. Peneliti tersebut kemudian harus mengidentifikasi plasmid yang mengandung gen purB. Untuk melakukan ini, 5 dari plasmid yang berasal dari pustaka dipotong dengan EcoRI dan hasil pemotongan dipisahkan dengan menggunakan elektroforesis gel (Gambar 1). Pada eksperimen kedua, kelima plasmid yang sama dianalisis dengan PCR menggunakan primer yang didesain dari urutan internal purB dan produk PCR dielektroforesis (Gambar 2). Kedua gel kemudian diwarnai dengan ethidium bromida untuk memvisualisasi DNA. Gambar&1.&Elektroforesis&plasmid&rekombinan&hasil&pemotongan&dengan&EcoRI&

Berdasarkan data di atas, tentukan apakah pernyataan berikut ini benar (B) atau salah (S). (Nilai 2; @ 0,5) Pernyataan Jawaban (B/S) I. Insert pada pasangan plasmid yang memiliki bagian yang tumpang tindih adalah 1 dengan 3 dan 2 dengan 5 saja. II. Semua metode di bawah dapat menggantikan teknik PCR untuk menentukan plasmid yang mengandung purB: uji komplementasi auksotrof purB, sekuensing DNA genom bakteri pada plasmid,, pemetaan setiap plasmid dengan enzim restriksi, dan hibridisasi plasmid dengan probe yang komplemen dengan purB. III. Bagian dari purB yang komplemen dengan primer purB terkandung pada plasmid 2 dan 5 saja IV. Jumlah fragmen yang terlihat dari hasil pemotongan dengan EcoRI menunjukkan efisiensi pemotongan EcoRI pada plasmid yang mengandung insert. (Campbell, N.A et al. 2006. Biology 9th Ed.) 3



4. Dengan memungkinkan pengikatan secara simultan dua target yang berbeda, antibodi bispesifik memperluas potensi penggunaannya untuk terapi. Namun, desain dan produksi antibodi bispesifik tetap merupakan suatu tantangan karena adanya keharusan untuk menggabungkan dua pasang rantai heavy dan light yang berbeda dan tetap menjaga arsitektur antibodi yang secara alami bersifat non-imunogenik. Suatu strategi penelitian dilakukan untuk memproduksi antibodi bispesifik yang bergantung pada kultur bersama dari dua galur bakteri yang masing-masing mengekspresikan setengah antibodi. Antibodi bispesifik dibuat dengan menggabungkan masing-masing setengah antibodi terhadap reseptor tirosin kinase MET dan EGFR. Gambar berikut menunjukkan pembuatan antibodi bispesifik menggunakan kultur bersama dua galur bakteri yang membawa anti-MET atau anti-EGFR.

Inokulasi* dengan*2*galur* bakteri*

A*

Tumbuhkan)

Induksi)

Lisis) Purifikasi)

Abs260"(mAu)"

B* Rasio&& ko(kultur&

A" 60:40" B" 70:30" C" 50:50"

Waktu"(menit)"

4



Pertanyaan: (Nilai 3; @ 1) a) Berapa kemungkinan jenis antibodi yang dihasilkan pada strategi ini? Jawab: __________ b) Untuk mengoptimasi proses kultur, maka suatu analisis kromatografi interaksi hidrofobik digunakan untuk mengidentifikasi rasio kultur awal yang optimal. Dari gambar b, kultur awal yang optimal tersebut ditunjukan oleh kromatogram: Jawab: __________ c) Pilih jawaban yang tepat. Pemberian IPTG sebaiknya dilakukan pada tahap: A. Tumbuhkan B. Induksi C. Lisis (Spiess et al., 2013. Nature Biotechnology) 5. Pentingnya lokasi nukleosom yang berdekatan dengan urutan/regulator tertentu telah memicu berkembangnya metode untuk memantau lokasi nukleosom di sel. Kebanyakan dari metode ini mengeksploitasi kemampuan nukleosom untuk melindungi DNA dari pemotongan oleh nuklease micrococcus (MNase). Untuk memetakan lokasi nukleosom secara akurat, perlu dilakukan isolasi kromatin seluler dan memberi perlakuan dengan sejumlah MNase dengan kerusakan minimal pada keseluruhan struktur kromatin. Untuk mengidentifikasi tempat pemotongan pada daerah tertentu, penting untuk membuat titik akhir tertentu bagi semua fragmen hasil pemotongan dan ditandai dengan spesifisitas hibridisasi DNA. Berikut ini adalah gambar yang menceritakan prosedur analisis pemetaan nukleosom di sel.

Tempat pemotongan endonuklease restriksi EcoRI pada rantai DNA linker dari nukleosom A-B-C-D-E ditunjukkan oleh tanda panah pada gambar berikut ini. Garis putus-putus menunjukkan kelanjutan dari untai nukleosom.

5



Berdasarkan keterangan di atas, jawablah pernyataan berikut ini. a) Berapa banyak larik DNA yang tampak pada elektroforegram jika analisis di atas tidak dilanjutkan dengan Southern blotting? Pilih jawaban yang tepat. (Nilai 1) A. 2 D. 5 B. 3 E. Lebih dari 5 C. 4 b) Tentukan urutan posisi relatif nukleosom jika anda melanjutkan analisis di atas dengan Southern blotting menggunakan probe yang mengenali tempat pemotongan EcoRI. Tulis dengan tanda “X” jika tidak ada jawaban yang tepat. (Nilai 1; @0,2) Posisi pertama ke-2 ke-3 ke-4 ke-5

Nukleosom (A-E)

6. Penderita kelainan sel darah merah berbentuk sabit (sickle cell) memiliki protein haemoglobin yang berbeda dari haemoglobin pada umumnya. Haemoglobin normal dapat larut pada kondisi fisiologis biasa, tetapi haemoglobin pada sel darah merah sabit mengendap saat oksigen darah menurun. Untuk membedakan antara dua haemoglobin ini digunakan teknik sidik jari protein. Mulanya, haemoglobin dicerna dengan tripsin dan dipisahkan pada dimensi pertama melalui elektroforesis kertas. Kemudian kertas diputar 90o dan hasil elektroforesis dipisahkan pada dimensi ke-dua menggunakan kromatografi. Suatu profil sidik jari protein haemoglobin ditampilkan pada gambar berikut ini.

6



a) Jika haemoglobin A berasal dari individu normal dan haemoglobin S berasal dari penderita sel darah merah sabit, tunjukkan peptida yang membedakan tingkat kelarutan di dalam darah di antara keduanya dengan melingkari bagian yang sesuai. (Nilai 1) b) Tentukan pernyataan berikut ini apakah benar (B) atau salah (S) berkaitan dengan penyakit sel darah merah sabit dan sidik jari protein. (Nilai 1; @0,25) Pernyataan I. Penyebab kelainan haemoglobin S adalah adanya mutasi titik pada satu nukleotida di tengah kodon triplet II. Jika dianalisis dengan mikrosatelit SSR terpaut gen haemoglobin, individu normal dan penderita dapat dengan mudah dibedakan III. Tidak terdapat perbedaan yang berarti pada ukuran dari haemoglobin A dan haemoglobin S IV. Elektroforesis berguna untuk memisahkan peptida hasil perlakuan dengan tripsin berdasarkan ukuran, sedangkan kromatografi berguna untuk membedakan tingkat kelarutan dari peptida tersebut

Jawaban (B/S)

Jumlah sel

7. Populasi sel yang sedang membelah diwarnai dengan pewarna yang berfluoresensi saat berikatan dengan DNA. Jumlah DNA pada setiap sel tunggal ditentukan dengan alat flow cytometer, yang hasilnya ditunjukkan pada grafik berikut ini.

Jumlah relatif DNA per sel Berdasarkan profil flow cytometer di atas, cocokkan deskripsi berikut ini dengan kelompok sel (A-C). Beri tanda “X” jika tidak ada pilihan yang tepat. (Nilai 2; @0,5) I. II. III. IV.

Deskripsi Sebagian besar kromosom berada dalam heterokromatin Terjadi sintesis DNA Terjadi pembentukan gelondong pembelahan Berada pada fase paling lama dari siklus sel 6

Kelompok sel (A-C) bentuk



8. Susunlah molekul-molekul berikut ini ke dalam urutan yang tepat dari yang paling mudah hingga yang paling sulit melintasi membran sel. (Nilai 1) I. Urea II. Asam amino III. Gas oksigen, karbondioksida dan nitrogen IV. Glukosa Jawab: >

>

>

9. Kloroplas yang teradaptasi dengan gelap (tanpa cahaya) didedahkan pada serangkaian kilatan cahaya setiap 5 mikrodetik yang mengaktivasi semua fotosistem II pada preparat. Oksigen yang dihasilkan kemudian diukur. Hasil percobaan ditampilkan pada gambar berikut ini.

Berdasarkan gambar di atas, tentukan berapa foton yang diperlukan untuk menghasilkan satu molekul oksigen pada fotosistem II. (Nilai 1) Jawab: __________ foton

7



10. Terdapat tiga jenis zat antibakteri. Tiga jenis tersebut adalah bakteriostatik, bakteriosida dan bakteriolitik.

A.

B.

C.

Cocokkan tiga kurva hasil aplikasi zat antibakteri (pada tanda panah) di atas dengan masingmasing jenis zat tersebut. (Nilai 3; @1)

I. II. III.

Jenis Zat Bakteriostatik Bakteriosida Bakteriolitik

Kurva (A-C)

8



ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN (Nilai 15,5) 1. Gambar berikut menunjukkan penampang melintang daun tanaman Angiospermae. Berkas pembuluh ditandai dengan lingkaran yang disertai dengan serat sklerenkim (berkas hitam). Posisi berkas pembuluh relatif konstan sepanjang daun.

Berdasarkan gambar di atas, tunjukkan apakah pernyataan berikut Benar (B) atau Salah (S). (Nilai 1; @0,25) I. II. III. IV.

Pernyataan Daun berasal dari tumbuhan dikotil Tumbuhan teradaptasi pada lingkungan basah Anatomi daun seperti ini dimiliki oleh daun yang berukuran panjang dan tipis Pada sayatan segar, sklerenkim akan terlihat berwarna hijau.

9

Jawaban (B/S)



2. Beberapa mutan phantastica (phan) yang termutasi pada perkembangan helai daunnya (lamina) telah diidentifikasi pada Antirrhinum. Mutan yang ditemukan memiliki variasi daun menjari, daun “berbentuk trompet” dan daun yang berbentuk jarum. Waites dan Hudson (1995) melakukan studi terhadap proporsi sel adaksial dan abaksial pada primordium daun untuk menentukan berbagai fenotipe yang diidentifikasi seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

Adaksial(

Primordium(daun(

Abaksial(

Feno-pe(daun(

Berdasarkan variasi fenotipe pada tumbuhan tunjukkan apakah pernyataan berikut Benar (B) atau Salah (S) (Nilai 1,5; @0,5). I. II. III.

Pernyataan Variasi tersebut menunjukkan adanya polaritas pada perkembangan daun Abaxialized leaf primordium (hanya memiliki sel-sel abaksial) akan menghasilkan fenotipe daun berbentuk jarum Jika sel-sel abaksial ditempelkan pada bagian adaksial, helai daun tidak akan berkembang

(Waites and Hudson, 1995. Development, 121:2143–2154)

10

Jawaban (B/S)



3. Proses pembentukan bunga pada tumbuhan melewati serangkaian tahapan yang diaktivasi oleh interaksi (positif dan negatif) gen-gen yang menentukan nasib dari meristem bunga dan determinasi organ-organ pada bunga. Salah satu model yang sering digunakan untuk mempelajari pola pembentukan bunga adalah model ABCE. Sebagai ilustrasi, gambar di bawah menunjukkan diagram bunga dari Arabidopsis thaliana yang terdiri dari 4 lingkaran organ. Sepal (se) terbentuk oleh aktivitas gen kelas A, petal (pe) terbentuk oleh aktivitas gen kelas A dan B, stamen (st) terbentuk oleh aktivitas gen kelas B dan C, karpel (ca) terbentuk oleh aktivitas gen kelas C. Sedangkan aktivitas gen kelas E dibutuhkan untuk menentukan identitas tiap organ.

Berdasarkan model ABCE pada perkembangan bunga, tentukan mutasi gen pada kelas manakah yang sesuai dengan diagram bunga di bawah ini! (Nilai 2; @0,5)

Diagram Bunga I.

III.

II.

Mutasi Gen (A, B, C, E) ( Krizek & Fletcher, 2005. Nature)

11

IV.



4. Brassinosteroid (BR) merupakan hormon steroid pada tumbuhan yang berperan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan. Perannya antara lain untuk pembelahan dan pemanjangan sel, diferensiasi jaringan pembuluh, perkembangan organ reproduktif serta toleransi terhadap cekaman biotik dan abiotik. Berbeda dengan hormon tumbuhan lainnya, mekanisme transport BR pada tanaman belum banyak diketahui. Symons dan Reid (2004) melakukan percobaan dengan mencangkok pucuk tanaman kacang polong dengan stok akar. Pencangkokan dilakukan dengan menggunakan tanaman wild type (WT) serta mutan lkb (defisiensi BR) seperti pada gambar.

Berdasarkan ilustrasi di atas, tentukan apakah pernyataan berikut Benar atau Salah. (Nilai 1,5; @0,5) I.

Pernyataan Hormon BR ditransport secara basipetal

II.

Jika pucuk tanaman WT dipotong, maka konsentrasi BR di batang akan berkurang

III.

Jika pucuk tanaman WT dipotong, maka konsentrasi Auksin dan GA (giberelin) pada batang akan berkurang

(Symons & Reid, 2004. Plant Physiology, 135: 2196–2206) 12

Jawaban (B/S)



5. Perhatikan gambar jalur aliran air pada akar berikut ini.

Berkaitan dengan jalur di atas, tentukan apakah pernyataan-pernyataan di bawah ini Benar (B) atau Salah (S). (Nilai 1; @0,5) I. II.

III. IV.

Pernyataan Pada jalur intraseluler (simplas), perbedaan potensial air berperan penting dalam menggerakkan air menuju ke xilem Pada jalur ekstraseluler, peranan perbedaan tekanan hidrostatis lebih dominan daripada perbedaan potensial air dalam menggerakkan air menuju ke xilem Pada kedua jalur, air masuk ke dalam xilem melalui pita Caspari Adanya aktivitas pompa ion oleh endodermis menyebabkan meningkatnya potensial air di dalam xilem

13

Jawaban (B/S)



6. Transpirasi terjadi paling cepat saat kelembaban udara rendah dan suhu udara tinggi, tetapi pada beberapa tanaman, transpirasi dapat meningkat sebagai respon terhadap meningkatnya cahaya. Ketika cuaca mendung dan intensitas cahaya sering beragam dalam rentang waktu 12 jam, seorang ilmuwan mengkaji laju transpirasi pada suatu tanaman tertentu dan dihasilkan data seperti tercantum pada tabel berikut ini.

Supaya data ini mendukung hipotesis bahwa tanaman tersebut mengalami transpirasi lebih banyak saat intensitas cahaya meningkat, rentang waktu (time) mana saja yang Saudara pilih? Tulis jawaban pada tabel yang disediakan. (Nilai 1,5; @ baris 0,5) Jawab: Rentang waktu (time) t1 t2 ……. ……. ……. ……. ……. …….

14



7. Suatu penelitian dilakukan untuk mengetahui pengaruh genangan air pada tanah (soil flooding) terhadap pembentukan akar tumbuhan dengan menggunakan tanaman Rumex palustris. Pada percobaan ini sebagian tanaman ditumbuhkan dalam media hidroponik, sebagian tanaman lainnya ditanam dalam media hidroponik yang ditambah dengan stagnant aga) (tidak ada aerasi). Hasil percobaan disajikan dalam tabel berikut ini

Selanjutnya dilakukan percobaan untuk mengetahui keterlibatan hormon auksin dan etilen dalam pembentukan akar juga dilakukan pada tumbuhan ini. Hasil penelitian tersebut disajikan pada gambar berikut ini.

Gambar histogram di atas menunjukkan jumlah akar adventif per tanaman yang dibentuk oleh R. palustris (berumur 4 minggu) 7 hari setelah tanaman dipindahkan dari media stagnant agar ke media dengan larutan nutrient yang teraerasi dengan baik dan pucuknya dibilas dengan air (kontrol) atau 1-NAA (bekerja sebagai auksin) dan atau dengan perlakuan AVG (suatu inhibitor biosintesis etilen). Kemudian untuk mengevaluasi peranan etilen dalam pembentukan akar adventif, dilakukan percobaan lanjutan dengan atau tanpa perlakuan NPA (suatu inhibitor transport auksin) yang hasilnya disajikan pada gambar berikut ini.

15



Berdasarkan informasi di atas, buatlah skema aksi induksi perkembangan akar adventif pada Rumex palustris dengan melengkapi skema berikut ini menggunakan pilihan jawaban yang disediakan dan letakkan jawaban anda pada tabel yang disediakan. Jawaban ditulis seperti yang dicontohkan pada No. II dan III. (Nilai 2; @ 0,5)

No. I. II. III. IV. V. VI.

Jawaban …. F B …. …. ….

A. B. C. D. E. F.

Pilihan jawaban Meningkatnya kepekaan terhadap auksin endogen Meningkatnya produksi etilen Pembentukan akar adventif Meningkatnya konsentrasi etilen di jaringan Pengambilan oksigen yang lambat Terjebaknya etilen di jaringan

16



8. Berikut ini adalah profil spektrum serapan dari beberapa molekul yang ada pada alga dan tumbuhan tingkat tinggi. Cocokkan spektrum tersebut dengan karakter molekul yang sesuai pada tabel berikut ini. (Nilai 2; @ 0,5)

A.

B.

C.

D.

No. Karakter molekul I. Berperan dalam melindungi pigmen utama fotosintesis dari cahaya berlebih dan memperlebar spektrum serapan II. Larut di dalam air dan disimpan dalam vakuola serta berperan untuk menyerap sinar UV-B III. Terdiri atas cincin porfirin dengan atom pusat Mg2+ IV. Dimiliki oleh cyanobacter dan alga merah dan berperan untuk memanen cahaya dengan lebih banyak menyerap cahaya hijau (Hopkins, W.G. 2008. Introduction to Plant Physiology)

17

Jawaban (A-D)



9. Untuk menghasilkan tanaman dengan sifat yang seragam dalam jumlah banyak, teknik kultur in vitro dapat digunakan. Manakah di antara struktur berikut ini (ada yang ditunjuk dengan anak panah) yang dapat menghasilkan tanaman utuh berukuran mini (planlet)? Tulis jawaban anda dengan abjad yang sesuai. (Nilai 1) A.

B.

C.

D.

E.

F.

Jawab: ____________ (Beck, C.B. 2010. An Introduction to Plant Structure and Development, 2. Bowes, B.G. A Colour Atlas of Plant Structure)

18



10. Dengan mengukur fiksasi CO2 pada daun dengan fluks foton yang semakin meningkat memungkinkan kita untuk membuat kurva respon cahaya seperti pada gambar berikut ini yang memberikan informasi mengenai sifat fotosintetik dari daun.

Berdasarkan kurva tersebut, tentukan faktor pembatas bagi fotosintesis pada daerah A dan B seperti yang ada pada gambar. (Nilai 1; @ 0,5) Daerah A. B.

Faktor pembatas ………. ……….

(Taiz, L. & E. Zeiger. 2002. Plant Physiology)

11. Panjang siang kritis untuk empat tanaman adalah sebagai berikut: Tanaman A sebesar 15,5 jam Tanaman B sebesar 15,5 jam Tanaman C sebesar 10,0 jam Tanaman D sebesar 9,5 jam Tanaman A berbunga ketika diperlakukan gelap selama 8.5 jam atau lebih. Tanaman B berbunga ketika menerima cahaya minimal selama 15,5 jam. Tanaman C berbunga ketika menerima cahaya kurang dari 10 jam. Tanaman D berbunga ketika menerima cahaya kurang dari 9,5 jam. Mana yang tergolong tanaman hari panjang (LDP)? (Nilai 1) Jawab: __________

19



ANATOMI DAN FISIOLOGI HEWAN (Nilai 25) 1. Gambar (i) menunjukan sel saraf tunggal yang terdiri dari dua dendrit (A dan B) dan satu akson. Gambar (ii) menunjukkan perubahan potensial membran pada akson (C) ketika dendrit A dirangsang (I), B dirangsang (II), dan ketika keduanya dirangsang (III).

i

Rangsang listrik

III

I II ii . Keterangan: Potensial ambang/ threshold potential a. Tentukan perubahan potensial (I, II, atau III) yang disebabkan oleh terjadinya temporal summation. (Nilai 1) Jawab: _______ b. Berapakah besar membran potensial yang harus tercapai untuk dapat membuka Na+ voltage gate channel di daerah akson? (Nilai 1) Jawab: ________mV 2. Berikut ini adalah beberapa faktor yang mempengaruhi hilangnya air pada hewan darat melalui proses penguapan: I. Kadar air di udara II. Suhu udara III. Kecepatan angin (pergerakan udara) IV. Tekanan udara Tentukan hubungan dari keempat faktor tersebut dengan laju penguapan. Tulislah dengan tanda (+) pada kolom di sebelah kanan jika memiliki korelasi positif (semakin tinggi nilai dari faktor maka semakin tinggi juga laju penguapan) dan tanda (-) jika memiliki korelasi negatif (semakin besar nilai dari faktor semakin rendah laju penguapan). (Nilai 2; @ 0,5) Faktor Korelasi (+/-) I. Kadar air di udara II. Suhu udara III. Kecepatan angin IV. Tekanan udara 20



Konsumsi O2 (l.g-1.h-1)

3. Pada suatu percobaan, dua katak diaklimatisasi pada suhu yang berbeda. Katak A diaklimatisasi pada suhu 5 ºC sedangkan katak B diaklimatisasi pada suhu 25 ºC. Setelah beberapa minggu proses aklimatisasi, kedua katak kemudian diletakkan pada ruangan dengan suhu yang terus ditingkatkan. Laju metabolism katak, berupa konsumsi oksigen, diukur untuk setiap suhu ruangan. Hasil dari percobaan tertera pada gambar berikut:

Katak yang diaklimatisasi pada suhu 50C

Katak yang diaklimatisasi pada suhu 250C

Suhu lingkungan 0C Berikut ini adalah kesimpulan dari hasil percobaan di atas. Tentukan apakah pernyataan di bawah ini Benar (B) atau Salah (S). (Nilai 1,5; @ 0,5) I. II. III.

Pernyataan Aklimatisasi merubah laju metabolism katak yang ditandai dengan perubahan konsumsi oksigen Laju metabolisme katak katak dipengaruhi oleh suhu lingkungan Katak yang diaklimatisasi pada suhu yang lebih rendah mempercepat konsumsi oksigen bilda didedahkan pada suhu lingkungan yang lebih tinggi

21

Jawaban (B/S)



4. Struktur otak vertebrata berkaitan erat dengan kemampuan untuk merespon rangsang dari lingkungannya. Berikut ini adalah gambar yang menunjukkan bagian-bagian otak dari hewan-hewan vertebrata.

Cocokkan struktur otak di atas dengan jenis hewan vertebrata yang memilikinya. (Nilai 2; @ 0,5) a) b) c) d)

Hewan Buaya Burung Katak Ikan

Struktur

5. Berikut ini adalah skema struktur tubulus ginjal dari berbagai hewan. Cocokkan skema I-V dengan jenis hewan yang sesuai. Terdapat jenis hewan yang memiliki kombinasi dari dua struktur atau lebih. (Nilai 2; @ 0,5)

Jenis Hewan a) b) c) d)

Skema (I-V)

Reptil Mammalia Amfibi Burung 22




Gambar di atas menunjukkan ketebalan relatif lapisan endotel, serabut elastin, otot polos dan serabut kolagen pada pembuluh darah. Cocokkan jenis-jenis pembuluh darah berikut ini yang memiliki ciri khas struktur A-D. (Nilai 2; @ 0,5) I. II. III. IV.

Pembuluh darah Vena Kapiler Arteriol Arteri

Jawaban (A-D)

23



7. Gambar berikut ini menunjukan susunan dari sarkomer serabut otot dan mekanisme dari kontraksi otot. miosin aktin

Pergerakan aktin

Andaikan jika terjadi mutasi yang menyebabkan sarkomer memiliki struktur seperti berikut ini:

kiri

pusat

kanan

Berilah tanda centang (√) untuk setiap pernyataan yang BENAR mengenai peristiwa yang akan terjadi pada sarkomer di atas ketika otot mendapat rangsangan dari sel saraf. (Nilai 2) I. II. III. IV. V.

Pernyataan Sarkomer akan memendek akibat pergerakan aktin di sebelah kiri dan kanan menuju pusat sarkomer Sarkomer akan memendek akibat pergerakan aktin di sebelah kanan menuju ke pusat sarkomer Tidak terjadi pemendekan sarkomer Myosin akan bergerak ke ujung kanan dari sarkomer tanpa disertai pemendekan sarkomer Miosin akan bergerak ke sisi kiri dari sarkomer dan mengakibatkan terjadinya pemendekan sarkomer

24

Jawaban



Potensial*transmembran*(mV)*

8. Kontraksi jantung diatur oleh pemacu jantung (pacemaker) yang terdapat serambi kanan jantung, atau dikenal dengan nama SA node. SA node secara autonom akan mengalami depolarisasi yang memicu kontraksi otot jantung sehingga akan terjadi kontraksi jantung. Laju depolarisasi SA node dapat dipengaruhi pula oleh sistem saraf maupun hormon sehingga perubahan laju depolarisasi akan berakibat terhadap laju kontraksi jantung. Berikut ini adalah diagram yang menunjukan laju depolarisasi dari SA node pada kondisi normal, dan pada saat dipengaruhi oleh sistem saraf atau hormon.

Potensial*aksi*

de-k(

S-mulasi( Potensial* pacemaker(

a) Berdasarkan perubahan laju depolarisasi yang ditimbulkan pada pacemaker di atas, berilah tanda silang pada kolom yang tersedia di sebelah kanan manakah dari sinyal saraf, hormon atau senyawa analog yang dapat menjadi pemicu/ penstimulasi perubahan tersebut. (Nilai 1) I. II. III. IV.

Sinyal Hormon Saraf simpatik Saraf parasimpatik Epinefrin

Jawaban

b) Berilah tanda silang untuk setiap pernyataan yang tepat mengenai perubahan pada sistem sirkulasi yang disebabkan oleh stimulasi pada pacemaker di atas. (Nilai 1) I. II. III. IV.

Perubahan pada sistem sirkulasi Penurunan detak jantung Peningkatan curah jantung (cardiac output) Penurunan tekanan darah Peningkatan laju filtrasi di kapiler darah

25

Jawaban



9. Diagram berikut ini menunjukan hubungan antara tiga kelenjar endokrin. Kelenjar A

Kelenjar B

Kelenjar C

Diketahui bahwa zat X merupakan komponen dari hormon yang disintesis oleh kelenjar C. Kekurangan zat X secara terus-menerus menyebabkan produksi hormon oleh kelenjar C yang disertai dengan hyperplasia (perbesaran ukuran) kelenjar C. Pada percobaan yang menggunakan tikus, diketahui bahwa injeksi antibodi terhadap hormon yang dikeluarkan oleh kelenjar A, dapat menurukan produksi hormon pada kelenjar C. a) Dari tiga mekanisme regulasi hormon berikut ini, mekanisme manakah yang sesuai untuk menggambarkan pengaturan sekresi hormon oleh kelenjar C. (Nilai 1) I. II. III.

Mekanisme Feed forward Negative feed back (umpan balik negatif) Postitive feed back (umpan balik positif)

Jawaban

b) Tentukan kadar relatif hormon yang diproduksi oleh kelenjar A dan B pada orang yang kekurangan zat X selama jangka waktu yang lama. Beri tanda “+” jika lebih tinggi dari orang normal atau tanda “ –“ jika lebih rendah. (Nilai 1; @0,5) Produksi hormon I. Kelenjar A II. Kelenjar B

Kadar

26



10. Berikut ini adalah komponen sistem pertahanan tubuh yang bekerja secara non spesifik: A. Makrofag B. Interferon C. Protein komplemen D. Pirogen E. Sel natural killer F. Sel mast Pasangkanlah setiap komponen di atas dengan fungsi sistem immun pada tabel berikut ini. (Nilai 3; @0,5) I. II. III. IV. V. VI.

Fungsi Mencerna patogen yang difagositosis Memicu terjadinya demam Memproduksi histamin dan memicu terjadinya inflamasi Menghambat replikasi virus di dalam tubuh Berperan memecah (lisis) sel yang terinfeksi virus atau sel-sel tumor Bersama-sama dengan antibodi berperan dalam memecah (lisis) patogen yang masuk ke dalam tubuh

Komponen

11. Perhatikan gambar berikut ini. Glomerulus)) (Kapsul)Bowman))

Arteri)afferent) protein)

Zat)terlarut) lainnya) Ultrafiltrat) glomerulus) Arteri)) efferent)

Gambar di atas menunjukkan proses filtrasi yang terjadi di glomerolus. Darah yang mengalir melalui arteri afferent akan disaring di glomerolus. Dari glomerolus darah kemudian mengalir ke arteri efferent (sesuai dengan aliran panah pada gambar). Pada tabel berikut ini, terdapat kondisi yang berkaitan dengan tekanan darah dan pembuluh arteri afferent. Isilah dengan tanda + (meningkat), - (menurun), atau = (tidak berubah) untuk menyatakan pengaruh kedua faktor tersebut terhadap laju filtrasi di glomerolus. (Nilai 1,5; @0,5) I. II. III.

Kondisi tekanan darah dan arteri afferent Normal dan konstriksi, kontriksi Rendah, dilatasi Tinggi, konstriksi

(Fox. 2008. Human Physiology) 27

Laju filtrasi



12. Perhatikan gambar sel berikut ini.

Badan%polar%

Tulis B jika pernyataan berikut benar berkaitan dengan sel di atas dan S jika salah. (Nilai 3; @0,6) I. II. III. IV. V.

Pernyataan Sel di atas merupakan sel telur yang telah dibuahi Sel di atas terbentuk di uterus Sel diatas menunjukkan menunjukkan proses pembelahan mitosis pertama dalam pembentukan embrio Secara umum sel di atas disebut zigot Semua kromosom yang terlihat pada sel tersebut merupakan kromosom maternal (berasal dari ibu)

28

Jawaban (B/S)



ETOLOGI (Nilai 5) 1. Sekelompok peneliti telah melakukan kajian mengenai pengaruh posisi fetus di uterus terhadap perilaku pengasuhan anak oleh tikus Mongolia (Meriones unguiculatus) jantan dewasa. Posisi fetus-fetus dalam uterus induk betina yang sedang bunting dipetakan sesuai dengan gambar berikut ini.

2M

2F

2M

Pada tahap selanjutnya, peneliti tersebut mengukur kadar testosteron dari anak tikus berkelamin jantan setelah lahir yang pada saat masih berupa fetus berada pada posisi dikelilingi oleh dua anak berkelamin betina (2F), dua anak berkelamin jantan (2M) atau satu anak jantan (1M) saat masih berupa fetus di uterus. Hasil pengukuran kadar testosteron disajikan pada gambar berikut ini.

29



Selain mengukur kadar testosteron, peneliti juga mengamati perilaku pengasuhan anak oleh tikus jantan 2M dan 2F dengan mengukur selang waktu bersentuhan dengan anak-anaknya. Hasil pengamatannya disajikan pada gambar berikut ini.

Untuk lebih meyakinkan hipotesisnya, tikus 2M dikebiri (castrated) saat mencapai usia dewasa dan diamati perilaku kontaknya dengan anak-anak tikus berikutnya. Setelah itu, tikus jantan 2M dewasa diimplantasi dengan silicon yang mengandung testosteron dan rataan lama tinggal di sarang yang berisi anak (pups+nest) atau tanpa anak (empty)

30



Berdasarkan hasil penelitian di atas, tentukan apakah pernyataan di bawah ini benar (B) atau salah (S). (Nilai 2; @ 0,5) No. Pernyataan I. Posisi fetus di dalam uterus berpengaruh pada kadar testosteron anak tikus jantan setelah lahir. II. Tikus jantan dewasa yang pada saat masih fetus posisinya dikelilingi oleh dua fetus jantan lainnya (2M) menunjukkan perilaku pengasuhan yang sama dengan tikus jantan dewasa yang pada saat fetus dikelilingi oleh dua fetus betina (2F). III. Kadar testosteron tidak berpengaruh pada intensitas perilaku pengasuhan anak oleh tikus jantan dewasa IV. Percobaan di atas menunjukkan bahwa faktor selain genetis berpengaruh pada perilaku individu.

Jawaban (B/S)

2. Lebah madu memiliki dua pola organisasi kerja. Pada musim semi dan musim panas, pembagian kerja bertujuan untuk memaksimalkan laju tumbuh dan akumulasi sumber daya. Sedangkan selama musim dingin, kelulushidupan lebah pekerja untuk melewati masa-masa sulit mencapai puncaknya dan lebah menjadi pekerja segala (generalist). Johnson (2010) meneliti tentang pembagian kerja pada lebah madu yang meliputi bentuk, fungsi dan mekanisme proximate. Pembagian kerja pada lebah madu meliputi pembersih sarang (cell cleaner), lebah perawat (nurse), lebah usia menengah (middle-age bee/MAB) dan lebah pencari makan (forager).

Gambar 1. Dua sistem organisasi sosial dari Apis mellifera Tanda à menunjukkan transisi kasta secara alami, sedangkan tanda --> menunjukkan transisi kasta yang tidak umum (terinduksi secara eksperimen atau karena berkumpul /swarming). Model push–pull (Gambar 1) untuk pembagian kerja majemuk (age polyethism) secara temporal menyatakan bahwa lebah perawat (nurse) ditekan dari kastanya karena 31



kemunculan lebah yang baru, sedangkan lebah usia menengah (middle-aged bee) ditarik ke dalam kasta pencari makan (foraging) melalui interaksi dengan lebah pencari makan (forager). Anggota dari semua kasta diasumsikan dapat beralih kerja pada keadaan musim dingin dalam kondisi yang sesuai. Middle-aged bee (MAB) tetap berada pada kastanya selama beberapa minggu dari usia 12-21 hari. MAB memiliki tugas yang tersebar di dalam sarang. Distribusi MAB tumpang tindih dengan lebah perawat (nurse) seperti ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Distribusi MAB dan lebah perawat (nurse) di dalam sarang Berdasarkan keterangan di atas, tentukan pernyataan-pernyataan di bawah ini Benar (B) atau Salah (S). (Nilai 3; @ 1) Pernyataan I. Transisi berbagai kasta lebah pekerja menjadi generalist saat musim dingin adalah penting untuk memaksimalkan hasil kerja koloni II. Transisi tipe kerja selama musim semi dan musim panas bertujuan untuk memaksimalkan kelulushidupan daripada pertumbuhan kerja III. Perilaku MAB dan perawat (nurse) berbeda dalam hal ketidaktertarikannya kasta terhadap pemeliharaan larva

32

Jawaban (B/S)



GENETIKA DAN EVOLUSI (Nilai 18,5) 1. Mutasi pada enzim yang diperlukan untuk metabolisme suatu senyawa akan menimbulkan efek yang berbeda-beda sesuai dengan lokasi mutasi. Contohnya adalah mutasi pada jalur metabolisme fenilalanin yang menyebabkan terjadinya penyakit PKU dan AKU. Jalur metabolisme yang disederhanakan untuk degradasi fenilalanin adalah sebagai berikut:

Fenilalanin'

A"

Tirosin'

B"

CO2'+'H2O'

Perkawinan antara individu yang menderita AKU dan individu yang menderita PKU ternyata pada semua keturunannya tidak menunjukkan gejala kedua penyakit tersebut. Individu yang termutasi pada gen AKU dan PKU hanya menunjukkkan gejala penyakit PKU saja. Berdasarkan keterangan tersebut jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini. a) Tentukanlah mutasi pada gen A atau B yang akan menyebabkan terjadinya penyakit AKU & PKU. (Nilai 0,5; @0,25) Penyakit

Mutasi pada A atau B

AKU PKU b) Misalnya terjadi perkawinan antara individu yang menderita PKU dan AKU. Turunan F1 tidak menunjukkan adanya gejala kedua penyakit tersebut. Jika antar F1 tersebut melakukan perkawinan, maka tentukanlah persentase progeni yang akan memiliki fenotipe seperti tertera pada tabel. (Nilai 1,5 @0.5) Fenotipe I. II. III.

Persentase (%)

Menderita AKU saja Menderita PKU saja Menderita AKU & PKU

33



2. Di bawah ini adalah silsilah yang menunjukkan mekanisme penurunan penyakit X pada suatu keluarga. Penyakit ini disebabkan karena faktor genetis. Untuk menganalisis mutasi penyebab penyakit maka dilakukan analisis RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) pada keluarga tersebut dengan menggunakan tiga probe spesifik yang mengenali area yang berbeda pada gen X. Garis di bawah silsilah merupakan larik DNA (elektroforegram) hasil analisis RFLP.

a) Bagaimana mekanisme penurunan penyakit X tersebut? Beri tanda X pada jawaban yang benar. (Nilai 0,5) I. II. III. IV.

Mekanisme Autosomal Resesif Autosomal Dominan Terpaut X Resesif Terpaut X Dominan

Jawaban (X)

b) Tentukanlah pada individu-individu berikut mendapatkan gen untuk penyakit X dari pihak ibu (M), ayah (P) atau dari keduanya (MP). Beri tanda O jika individu tersebut tidak membawa gen untuk penyakit X tersebut. (Nilai 2; @0,4) No. Individu 3 4 6 7 9

Asal Gen Penyakit (M/P/MP/O)

34



3. Misalkan suatu ekspedisi luar angkasa untuk mencari kehidupan ekstraterestrial telah dilakukan dan berhasil menemukan organisme baru di luar bumi. Genom organisme tersebut berupa asam nukleat dan melakukan aktivitas replikasi dan transkripsi seperti organisme bumi, Analisis makromolekul lebih lanjut menunjukkan organisme tersebut memiliki enam jenis basa nitrogen. Keunikan lainnya yang ditemukan adalah organisme tersebut mentranslasi hingga 50 jenis asam amino. a) Dengan menggunakan data diatas, berapakah ukuran kodon yang digunakan untuk mengkode satu asam amino? (Hint: Organisme di bumi memerlukan 3 basa nitrogen untuk mentranslasi satu jenis asam amino) (Nilai 1) Jawab: ________basa nitrogen b) Analisis lebih lanjut menemukan proses translasi menggunakan satu jenis kodon START dan sembilan belas jenis kodon STOP. Kodon start mengkode asam amino spesifik yang tidak dikode oleh kodon lain (dalam kasus ini seperti AUG yang mengkode metionin di organisme bumi). Menggunakan informasi ini dan jawaban anda pada A, maka tentukan berapa banyak jenis kodon yang mentranslasi jenis asam amino yang sama. (Nilai 1) Jawab: _________ jenis kodon 4. Pada kalkun strain tertentu, telur yang tidak terfertilisasi kadang berkembang secara partenogenesis. Kalkun merupakan spesies burung yang memiliki determinasi seks ZW. Partenogenesis terjadi melalui beberapa mekanisme berikut: I. Bakal sel telur (oogonium) berkembang tanpa melalui meiosis II. Oogonium mengalami meiosis secara sempurna, kemudian ovum (sel telur) mengalami duplikasi kromosom III. Oogonium mengalami meiosis tidak sempurna (hanya sampai pada meiosis I) IV. Oogonium mengalami meosis secara sempurna tetapi ovum yang dihasilkan berfusi secara acak dengan salah satu dari tiga badan polar hasil meiosis II Pada setiap mekanisme partenogenesis di atas tentukan peluang (dalam persen) akan dihasillkan anakan jantan dari telur yang berkembang secara partenogenesis tersebut. (Nilai 2 @0,5) Mekanisme Peluang Anakan Jantan (%) Partenogenesis I. II. III. IV.

35



5. Drosophila melanogaster adalah hewan yang banyak digunakan untuk analisis genetis seperti pindah silang. Keuntungan penggunaan Drosophila diantaranya adalah dapat menghasilkan banyak gamet dan keturunan, jenis mutan yang beragam, siklus hidup yang pendek, serta tidak ditemukan adanya pindah silang pada individu jantan. Mutasi black menyebabkan warna tubuh Drosophila menjadi hitam. Mutasi black ini berdekatan dengan mutasi vestigial yang menyebabkan ukuran sayap memendek. Kedua mutasi tersebut terletak pada kromosom 2. Peta kromosom dua Drosophila melanogaster ditunjukkan pada gambar di samping (satuan jarak dalam cM). Dalam suatu percobaan anda menyilangkan lalat wild type galur murni dengan lalat yang berfenotipe black & vestigial. F1 yang dihasilkan berfenotipe seperti wildtype dan anda biarkan melakukan perkawinan sehingga dihasilkan F2. Tentukan persentase F2 yang memiliki fenotipe seperti pada tabel berikut ini. (Nilai 2 @0,5) Fenotipe Persentase keturunan F2 (%) I. Wild Type II. Tubuh Hitam Sayap Normal III. Tubuh Normal Sayap Vestigial IV. Tubuh Hitam Sayap Vestigial 6. Genom manusia telah berhasil dipetakan pada tahun 2003 melalui proyek HGP (Human Genome Project), sehingga beberapa karakteristik genom manusia telah diketahui. Tentukan pernyataan dibawah ini benar (B) atau salah (S) berkaitan dengan karakteristik pada genom manusia. (Nilai 2 @0,4) Karakteristik

I. II. III. IV. V.

Jawaban (B/S)

Memiliki lebih dari satu juta gen Jumlah intron lebih banyak dibanding jumlah ekson Satu gen dapat menghasilkan berbagai macam protein yang berbeda Laju replikasi lebih cepat dibanding replikasi genom bakteri Semakin kompleks organisme, maka total jumlah basa nukleotida dalam genom semakin banyak

36



7. Urutan DNA dibawah menunjukkan urutan gen dari genom virus dsDNA (double-stranded DNA). Urutan gen ini mengkode protein viral.

mRNA yang dihasilkan dari hasil transkripsi adalah sebagai berikut (G*: G capping):

a) Berapa banyak segmen ekson pada DNA tersebut berdasarkan urutan pada mRNA? (Nilai 1) Jawab: _______ b) Lingkarilah tiap segmen ekson pada DNA tersebut (Nilai 0,5).

c) Dengan hanya menggunakan informasi diatas, organisme manakah yang mungkin menjadi inang dari virus tersebut? Beri tanda X pada semua jawaban yang mungkin. (Nilai 0,5) I. II. III. IV.

Organisme E. coli Homo sapiens Pisum sativum Chlorella sp.

Kemungkinan Sebagai Inang (X)

37



8. Seorang ahli genetik mempelajari mekanisme regulasi metabolisme sukrosa dan glukosa. Penelitian awal menunjukkan bahwa sukrosa dan glukosa meregulasi ekpresi gen SUC1. Produk dari gen tersebut merupakan enzim yang digunakan untuk mendegradasi sukrosa. Ahli genetis tersebut berhasil mengisolasi tiga jenis mutan ragi yaitu A-, B- dan C-. Semua mutasi tersebut pada gen yang berbeda dan bersifat resesif. Ekspresi SUC1 pada ketiga mutan tersebut pada medium yang berbeda ditunjukkan pada tabel dibawah. Tanda positif menunjukkan adanya pertumbuhan sedangkan tanda negatif tidak menunjukkan adanya pertumbuhan. Media tanpa sukrosa Wild Type ABC-

+ -

Media dengan sukrosa + + +

Media dengan sukrosa dan glukosa +

a) Tentukan produk dari gen A, B dan C merupakan aktivator (A) atau represor (R) ekspresi gen SUC1. (Nilai 1,5 @ 0,5) Produk Gen A B C

Aktivator (A) atau Represor (R)

b) Pilihlah model interaksi sukrosa, produk gen A dan gen B yang paling sesuai untuk proses regulasi ekspresi gen SUC1. Tanda panah menunjukkan aktivitas stimulasi sedangkan tanda dengan ujung bulat menunjukkan adanya aktivitas inhibisi. Beri tanda X pada jawaban yang tepat. (Nilai 0,5) Model 1

Model 2

Model 3

Model 4

Model 1

Sukrosa

B

A

SUC1

Model 2

Sukrosa

B

A

SUC1

Model 3

Sukrosa

A

B

SUC1

Model 4

Sukrosa

A

B

SUC1

38



9. Multigene families adalah sekelompok gen yang memiliki struktur yang sama. Secara evolusi, famili gen berasal dari satu gen nenek moyang (ancestral) yang mengalami serangkaian proses mutasi sehingga menjadi banyak gen. Contoh dari famili gen pada manusia adalah gen pengkode globin. Di bawah ini adalah gambaran evolusi gen globin pada vertebrata.

Tentukan pernyataan-pernyataan berikut ini apakah benar (B) atau salah berkaitan tentang multigene families pada gen globin. (Nilai 2 @0,4) Pernyataan Evolusi gen globin diawali oleh adanya transposisi gen yang diikuti dengan duplikasi. Xenopus memiliki gen globin α dan β yang terletak pada kromosom yang sama. Gen nenek moyang untuk globin kemungkinan adalah gen pengkode protein penyimpan oksigen yang tersusun atas satu peptida fungsional. Gen globin α dan β merupakan contoh gen yang ortholog yaitu gen yang mengalami spesialisasi fungsi karena adanya proses duplikasi. Pembentukan multigene families sangat tergantung pada proses mutasi sehingga jumlah multigene families prokariot akan lebih banyak dibanding eukariot .

I. II. III. IV. V.

39

Jawaban (B/S)



EKOLOGI (Nilai 10) 1. Tumbuhan invasif sering dianggap berhasil karena mampu lolos dari musuh alaminya. Peneliti Ragan Callaway dan Erik Aschehoug (2000) telah melakukan kajian pada rumput Centaurea diffusa yang berasal dari daratan Eurasia dan terbawa oleh imigran hingga tersebar di Amerika Utara. Untuk mengetahui dampak dari adanya tumbuhan eksotik tersebut terhadap tumbuhan asli di daerah Montana, Amerika Utara, keduanya mengumpulkan biji-biji dari tiga rumput Montana yaitu Koeleria cristata, Festuca idahoensis, dan Agropyron spicata; dan kemudian masing-masing ditanam dengan atau tanpa spesies Centaurea eksotik. Untuk pembanding perlakuan, digunakan rumput asli Republik Georgia (Eurasia) yang juga ditanam dengan atau tanpa spesies Centaurea. Selain itu, juga digunakan penambahan karbon aktif pada beberapa pot tempat rumput ditanam. Setelah tiga bulan, ketiga jenis rumput tersebut dipanen, dikeringkan dan ditimbang untuk mengetahui biomassanya. Hasil percobaannya disajikan pada gambar berikut ini.

Berkaitan dengan hasil percobaan di atas, tentukan apakah pernyataan berikut ini benar (B) atau salah (S). (Nilai 2; @0,5) I.

II.

III.

IV.

Pernyataan Salah satu cara mengendalikan spesies invasif/penyerbu adalah dengan menghilangkan musuh alami tumbuhan ke luar daerah C. diffusa berkompetisi dengan rumput Montana dengan mengeluarkan senyawa sangat beracun yang membunuh akar spesies lainnya (alelokimia) C. diffusa dari Eurasia menghasilkan senyawa kimia yang berdampak lebih lemah pada rumput Eurasia daripada rumput Amerika Utara Rumput Eurasia rentan terhadap zat kimia dari C. diffusa karena telah mengalami koevolusi

40

Jawaban (B/S)



2. John Losey dan rekannya (1997) telah mempelajari kerja parasitoid dan predator yang menjaga polimorfisme warna (hijau dan merah) pada kutu (aphid) ercis, Acyrthosiphon pisum. Keduanya melakukan sampling pada 12 ladang alfafa secara kasar setiap 6 hari sepanjang musim panas. Pada setiap ladang, kerapatan dan warna aphid dicatat pada 100 batang pada 8 lokasi di ladang. Dua belas pindaian masing-masing berdurasi 3 jam juga dilakukan di sepanjang ladang untuk menghitung parasitoid (Aphidius ervi) dan kumbang predators (Coccinella septempunctata). Hasil penelitian mereka disajikan dalam gambar berikut ini.

Berkaitan dengan hasil penelitian di atas, tentukan apakah pernyataan berikut ini benar (B) atau salah (S). (Nilai 2; @0,5) I. II. III. IV.

Pernyataan Polimorfisme aphid merupakan objek seleksi alam oleh predator Aphid berwarna hijau lebih jarang dijumpai saat parasitoid melimpah Aphid berwarna merah lebih mendominasi saat predator melimpah Tidak terdapat perbedaan laju parasitisme dan predasi antara aphid berwarna hijau dan merah

41

Jawaban (B/S)



3. Game theory merupakan salah satu cabang matematika dan ekonomi yang mempelajari interaksi di antara pelaku. Pada ekologi perilaku, pelaku merupakan individu yang memilih strategi berbeda pada interaksi dengan individu yang lain sehingga dapat memaksimalkan keuntungan yang diperolehnya. Misalnya, kapan waktu terbaik untuk melarikan diri pada suatu perkelahian dan kapan waktu terbaik untuk tetap tinggal dan berkelahi? Pada game theory, suatu evolutionary stable strategy (ESS) merupakan strategi perilaku yang jika dipakai oleh suatu populasi tidak dapat digantikan oleh strategi yang lain. Hal ini berarti bahwa jika semua anggota suatu populasi menggunakan strategi ini, tak ada strategi lain yang menghasilkan keuntungan yang lebih besar pada individu-individu dalam jangka waktu yang lama. Bayangkan ada dua tersangka, A dan B, yang sedang ditahan KPK. Penyidik KPK kekurangan bukti untuk menjerat kedua pelaku dengan pasal pencucian uang dan mereka mengandalkan pada kedua pelaku untuk memberikan kesaksian satu sama lain. Jika tahanan bekerja sama satu sama lain dan tetap diam, penyidik tidak dapat menuntaskan kasusnya dan masing-masing tahanan diganjar dengan hukuman ringan berupa kurungan selama 6 bulan. Namun, kedua tahanan diisolasi di dalam sel yang terpisah dan tidak saling tahu satu sama lain apa yang dikerjakan masing-masing. Ganjaran jika mereka memberikan kesaksian atau tetap diam diringkas dalam tabel berikut ini. Dilema dua tahanan KPK Tahanan A Tetap diam Memberikan kesaksian Tetap diam Memberikan kesaksian

Tahanan B Tetap diam Tetap diam Memberikan kesaksian Memberikan kesaksian

Ganjaran masing-masing dihukum 6 bulan A bebas, B dihukum 10 tahun B bebas, A dihukum 10 tahun A dan B dihukum 5 tahun

Pada kasus ini, strategi apa yang terbaik untuk masing-masing tahanan? Pilih jawaban yang tepat dengan memberi tanda X pada kolom yang sesuai. (hint: kedua tahanan tidak saling tahu strategi apa yang dipakai satu sama lain). (Nilai 2) Strategi I. II.

Tahanan A

Tetap diam Memberikan kesaksian

42

Tahanan B



4. Hewan-hewan detritivor dan pemakan jamur (fungivorous) yang merupakan salah satu komponen penting dari siklus nutrisi dari tanah sangat peka terhadap kualitas serasah yang ditunjukkan pada preferensi dan tingkat kolonisasi yang berbeda pada tipe serasah tertentu. Suatu penelitian menggunakan collembola berupaya untuk menjawab alasan mengapa hal ini terjadi pada komunitas hewan-hewan tanah. Pada penelitian ini, satu spesies collembola, Cyphoderus javanus Borner diberikan makanan serasah dari empat spesies tumbuhan yaitu Acacia, Cassia, Dalbergia, dan Shorea. Variabel yang diukur adalah jumlah jaringan karbohidrat, protein, dan lemak pada collembola serta jumlah telur dan jumlah eksoskeleton dewasa yang tertinggal (exuvia). Data konsentrasi awal dari zat kimia pada serasah dan sebaran faktor lainnya disajikan pada tabel dan gambar di bawah ini.

43



Berdasarkan data di atas, tentukan apakah pernyataan-pernyataan berikut ini adalah benar (B) atau salah (S). (Nilai 2; @0,5) I. II. III. IV.

Pernyataan Kemampuan dekomposer untuk mengurai serasah tidak menentukan pilihan makanan dibandingkan kandungan nutrisi pada serasah Kandungan nutrisi pada daun sebanding dengan tingkat perlindungan terhadap serangan predator Tingginya kandungan karbohidrat pada collembola yang mengkonsumsi daun Dalbergia berhubungan dengan ketersediaan sumber energi pada daun tersebut Rendahnya kandungan lemak pada collembola yang mengkonsumsi daun Dalbergia berhubungan dengan rendahnya kandungan lipid pada daun

Jawaban (B/S)

(Das, Sonalika & Vadakepuram Chacko Joy. 2009. Chemical quality impacts of tropical forest tree leaf litter on the growth and fecundity of soil Collembola. European Journal of Soil Biology)

44



5. Kandungan nitrogen di tanah merupakan faktor penting yang menentukan produktivitas dan keragaman dari komunitas tumbuhan. Seiring dengan pertambahan penduduk dan pembukaan daerah baru, terjadi peningkatan kandungan nitrogen tanah sebagai akibat dari peningkatan kandungan nitrogen di udara. Pada daerah dimana kandungan nitrogen tanah rendah (seperti gurun), kondisi ini dapat menyebabkan perubahan drastis sebab pada daerah ini tingkat perubahan nitrogen menjadi biomasa jauh lebih besar pada ekosistem lain yang memiliki produktivitas tumbuhan lebih tinggi. Grafik di bawah ini merupakan grafik yang menunjukkan dampak dari peningkatkan nitrogen pada tumbuhan asli dan pendatang pada daerah gurun.

Berdasarkan grafik di atas, tentukan apakah pernyataan di bawah ini benar (B) atau salah (S). (Nilai 2; @0,4)

I. II. III. IV. V.

Pernyataan Peningkatan jumlah nitrogen pada tanah tidak mempengaruhi keragaman spesies pada komunitas tumbuhan pendatang Peningkatan jumlah nitrogen pada tanah memberikan proses seleksi alami pada komunitas tumbuhan asli Peningkatan jumlah nitrogen pada tanah lebih mempengaruhi perubahan biomasa dibandingkan densitas tumbuhan asli Efek dari peningkatan jumlah nitrogen lebih tampak pada tahun dimana produktivitas rendah Komunitas tumbuhan pada daerah pengamatan tidak terlalu dipengaruhi oleh perubahan jumlah nitrogen pada tanah

Jawaban (B/S)

( Brooks, M.L. 2003. Effects of increased soil nitrogen on the dominance of alien annual plants in the Mojave Desert. Journal of Applied Ecology)

45



BIOSISTEMATIK (Nilai 5) 1. Warna dan pola yang mencolok tersebar meluas di antara hewan dan dapat memiliki peranan yang berbeda dalam pensinyalan intra- dan interspesifik, khususnya dalam display percumbuan dan kawin. Kelompok peneliti dari Institut fur Zoologie Jerman mengkaji evolusi dari pewarnaan dorsal pada katak genus Mantella menngunakan filogenetik molekuler berdasarkan data mitochondrial 16S rRNA sequence. Berikut ini adalah pohon filogeni yang disusun dari 23 spesimen katak dari 14 spesies Mantella berdasarkan pada 1130 bp dari gen mitochondrial 16S rRNA. Angka pada cabang menunjukkan besarnya ukuran keakuratan dari sample (bootstrap). Panjang dari cabang menunjukkan berapa banyak terjadi substitusi basa per site. Outgroup yang digunakan dalam analisis ini adalah Mantidactylus bicalcaratus, Mantidactylus grandisonae, dan Boophis tephraeomystax.

46



Kemudian peneliti tersebut membuat suatu hipotesis evolusi pola aposematik dari spesiesspesies genus Mantella yang digambarkan oleh pohon filogeni berikut ini. Fenotip pola perwarnaan pada dorsal masing-masing kelompok ditunjukkan pada gambar di sebelah kanan pohon. Masing-masing ancestor klad ditunjukkan oleh nomor 1-4.

Berdasarkan keterangan di atas, tentukan apakah pernyataan di bawah ini benar (B) atau salah (S). (Nilai 2; @0,5) I.

II. III. IV.

Pernyataan Pohon filogenetik tersebut membagi 23 spesimen dari 14 spesies katak genus Mantella menjadi 6 kelompok monofiletik Mantella bernhardi merupakan sister taxon bagi kelompok Mantella cowani Keberadaan warna gelap pada kaki memisahkan dua kelompok besar yang monofiletik Tidak ditemukan evolusi yang bersifat homoplasi pada pola aposematik tesebut

47

Jawaban (B/S)



2. Perhatikan tabel ketdaksamaan (distance) dari enam taksa (A-F) berikut ini. B C D E F

A 22 33 8 19 21

B

C

D

E

27 17 10 5

29 31 30

23 18

14

F

Menggunakan tabel di atas, lengkapi fenogram berikut ini sehingga dapat menggambarkan hubungan kekerabatan dari keenam taksa tersebut. (Nilai 3; @0,75)

48


LEMBAR JAWABAN Nama: ........................................................................ Asal Sekolah/Kelas: ....................................................... TES TEORI BAGIAN B BIOLOGI SEL DAN MOLEKULER (Nilai 20) 1.

2.

3.

(Nilai 2; @ 0,5) Pernyataan I II III IV (Nilai 2; @ 0,5) Pernyataan I II III IV (Nilai 2;@ 0,5) Pernyataan I II III IV

6.

a)

(Nilai 1)

Jawab [B/S]

Jawab [B/S]

Jawab [B/S]

b)

4. a) _____ (Nilai 1) b) _____ (Nilai 1) c) _____ (Nilai 1) 5. a) _____ (Nilai 1) b) (Nilai 1; @0,2) Posisi Nukleosom (A-E) pertama ke-2 ke-3 ke-4 ke-5

7.

(Nilai 1; @0,25) Pernyataan Jawab [B/S] I II III IV

(Nilai 2; @0,5) Deskripsi

Kelompok sel (A-C)

I II III IV

1


8.

(Nilai 1) >

>

9. _____ foton

(Nilai 1)

10.


>

(Nilai 3; @1) Jenis Zat I II III

Kurva (A-C)

ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN (Nilai 15) 1.

(Nilai 1; @0,25) Pernyataan I II III IV

(Nilai 1,5; @0,5) Pernyataan I II III 3. (Nilai 2; @0,5) Diagram bunga I II III IV 4. (Nilai 1,5; @0,5) Fungsi I II III

5. (Nilai 1; @0,25) Pernyataan I II III IV

Jawab [B/S]

2.

Jawab [B/S]

6. (Nilai 1,5; @ baris 0,5)

Jawab [B/S]

Rentang waktu (time) t1 t2 ……. ……. ……. ……. ……. ……. 7. (Nilai 2; @ 0,5)

Mutasi Gen

No. Jawaban I. …. II. F III. B IV. …. V. …. VI. …. 8. (Nilai 2; @ 0,5) Karakter Jawab (A-D) molekul I II III IV

Jawab [A-F]

2



9. _______ (Nilai 1) 10. (Nilai 1; @0,5) Daerah A. B.

Faktor pembatas

11. ___ (Nilai 1)

ANATOMI DAN FISIOLOGI HEWAN (Nilai 18) 1. 2.

3.

a) _____ (Nilai 1) b) _____(Nilai 1) (Nilai 2; @0,5) Faktor I II III IV

All or none (Nilai 2) Jawab [X] Pernyataan I II III IV V

8.

a) All or none (Nilai 1) Sinyal Jawab [X] I II III IV V

Korelasi (+/-)

(Nilai 1,5; @0,5) Pernyataan I II III

Jawab [B/S]

4.

(Nilai 2; @0,5) Hewan Struktur a) b) c) d)

5.

(Nilai 2; @0,5) Jenis Hewan a) b) c) d)

6.

7.

b) All or none (Nilai 1) Perubahan Jawab [X] I II III IV 9.

Skema (I-V)

(Nilai 2; @0,5) Pembuluh darah I II III IV

a) All or none (Nilai 1) Mekanisme Jawaban I II III b) (Nilai 1; @0,5) Produksi hormon I II

Jawaban (A-D)

3

Kadar


10. (Nilai 3; @0,6) Fungsi I II III IV V VI 11. (Nilai 2; @0,5) Kondisi I II III


12. (Nilai 3; @0,5) Pernyataan I II III IV V

Komponen

Jawab [B/S]

Laju filtrasi

ETOLOGI (Nilai 5) 1.


2. Jawab [B/S]

(Nilai 3; @1) Pernyataan I II III

Jawab [B/S]

GENETIKA DAN EVOLUSI (Nilai 18,5) 1.

a) (Nilai 0,5 @0,25) Penyakit Mutasi (A/B) AKU PKU

3. a) _______ (Nilai 1) b) _______ (Nilai 1) 4.

b) (Nilai 1; @0,5) Fenotip Persentase (%) I II III 2.

a) (Nilai 1) Mekanisme I II III IV

(Nilai 2; @0,5) Mekanisme

Peluang anak jantan (%)

I II III IV 5.

Jawab [X]

(Nilai 2; @0,5) Fenotip I II III IV

4

Persentase F2 (%)


6.

(Nilai 2; @0,4) Karakteristik I II III IV

8. Jawab [B/S]


a) (Nilai 1,5; @0,5) Produk Gen A B C

Jawab [A/R]

b) (Nilai 0,5) Model

7. a) _______ (Nilai 1) b) (Nilai 0,5)

1

9.

2

4

(Nilai 2; @0,4) Pernyataan I II III IV V

c) All or none (Nilai 0,5) Organisme Kemungkinan sebagai inang I II III IV

3

Jawab [B/S]

EKOLOGI (Nilai 10) 1.

2.


Jawab [B/S]

(Nilai 2; @0,5 Pernyataan I II III IV

3.

4. (Nilai 2; @0,5) Pernyataan I II III IV 5. (Nilai 2; @0,5) Pernyataan I II III IV V

Jawab [B/S]

All or none (Nilai 2) Strategi

Tahanan A

Tahanan B

I II

5

Jawab [B/S]

Jawab [B/S]



BIOSISTEMATIK (Nilai 5) 1.

(Nilai 2; @0,5) Pernyataan

Jawab [B/S]

I II III IV 2.

(Nilai 3; @0,75)

Tanda Tangan Peserta

(............................................)

6


KUNCI JAWABAN Nama: ............................................ Asal Sekolah/Kelas: ................................. TES TEORI BAGIAN B BIOLOGI SEL DAN MOLEKULER (Nilai 20) 1.

2.

3.

(Nilai 2; @ 0,5) Pernyataan I II III IV (Nilai 2; @ 0,5) Pernyataan I II III IV (Nilai 2;@ 0,5) Pernyataan I II III IV

6.

All or none (Nilai 1)

Jawab [B/S] B S S B Jawab [B/S] S B B S Jawab [B/S] B B B S

b)

4. a) _____ 3 (Nilai 1) b) _____A (Nilai 1) c) _____B (Nilai 1) 5. a) _____E b) Posisi pertama ke-2 ke-3 ke-4 ke-5

a)

(Nilai 1) (Nilai 1; @0,2) Nukleosom (A-E) C, D B,E A X X

7.

(Nilai 1; @0,25) Pernyataan Jawab [B/S] S I S II B III B IV

(Nilai 2; @0,5) Deskripsi I II III IV

Kelompok sel (A-C) C B C A

1


8.

(Nilai 1) III

>

9. __ 4___ foton 10.


I

>

IV

>

II

(Nilai 1)

(Nilai 3; @1) Jenis Zat I II III

Kurva (A-C) B A C

ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN (Nilai 15) 1.



Jawab [B/S] S S B S

2.

(Nilai 1,5; @0,5) Pernyataan Jawab [B/S] B I B II S III 3. (Nilai 2; @0,5) Diagram Mutasi Gen bunga I E II C III A IV B 4. (Nilai 1,5; @0,5) Fungsi Jawab [A-F] S I S II B III

Jawab [B/S] B B S S

6. (Nilai 1,5; @ baris 0,5) Rentang waktu (time) t1 t2 …….11 …….12 …….3 …….4 …….1 …….2 7. (Nilai 2; @ 0,5) No. Jawaban I. ….E II. F III. B IV. ….D V. ….A VI. ….C 8. (Nilai 2; @ 0,5) Karakter Jawab (A-D) molekul B I D II A III C IV

2



9. ___ A, B, D, F (Nilai 1) 10. (Nilai 1; @0,5) Daerah Faktor pembatas A. intensitas cahaya/cahaya/foton B. karbondioksida/CO2 11. ___ Tanaman B (atau B) (Nilai 1)

ANATOMI DAN FISIOLOGI HEWAN (Nilai 18) 1. 2.

3.

a) __III___ (Nilai 1) b) __-55___(Nilai 1) (Nilai 2; @0,5) Faktor Korelasi (+/-) I II + III + IV

7.

All or none (Nilai 2) Jawab [X] Pernyataan I II X III X IV V

(Nilai 1,5; @0,5) Pernyataan I II III

8.

a) All or none (Nilai 1) Sinyal Jawab [X] I II III X IV V

Jawab [B/S] B B B

4.

(Nilai 2; @0,5) Hewan Struktur a) …. C b) …. D c) …. B d) …. A

5.

(Nilai 2; @0,5) Jenis Hewan a) b) c) d)

6.

b) All or none (Nilai 1) Perubahan Jawab [X] I X II III X IV 9.

Skema (I-V) …. IV …. V …. III …. IV,V

(Nilai 2; @0,5) Pembuluh darah I II III IV

a) All or none (Nilai 1) Mekanisme Jawaban I II X III b) (Nilai 1; @0,5) Produksi hormon I II

Jawaban (A-D) A C B D 3

Kadar + +


10. (Nilai 3; @0,6) Fungsi I II III IV V VI 11. (Nilai 2; @0,5) Kondisi I II III



Komponen A D F B E C

Jawab [B/S] B S B B S

Laju filtrasi = =

ETOLOGI (Nilai 5) 1.


2. Jawab [B/S] B S S B

No 3 4 6 7 9

GENETIKA DAN EVOLUSI (Nilai 18,5) 1.

a) (Nilai 0,5 @0,25) Penyakit Mutasi (A/B) AKU B PKU A

a) (Nilai 1) Mekanisme I II III IV

Asal gen penyakit P MP M P O

3. a) ___3____ (Nilai 1) b) ___4____ (Nilai 1) 4.

b) (Nilai 1; @0,5) Fenotip Persentase (%) I 18.75 II 25 III 0 2.

(Nilai 3; @1) Pernyataan Jawab [B/S] I S II S III B b. nilai 2 @0,4 (tambahan)

(Nilai 2; @0,5) Mekanisme I II III IV

5.

Jawab [X] X

(Nilai 2; @0,5) Fenotip I II III IV

4

Peluang anak jantan (%) 0 100 100 20 Persentase F2 (%) 70.4 4.6 4.6 20.4


6.

(Nilai 2; @0,4)

8.

Karakteristik I II III IV

Jawab [B/S] S B B B


a) (Nilai 1,5; @0,5) Produk Gen A B C

Jawab [A/R] R A R

b) (Nilai 0,5) Model

7. a) ___2____ (Nilai 1) b) (Nilai 0,5)

1

9. c) All or none (Nilai 0,5) Organisme Kemungkinan sebagai inang I II X III X IV X

2 X

3

4

(Nilai 2; @0,4) Pernyataan I II III IV V

Jawab [B/S] S B B S S


Jawab [B/S] S B B S


Jawab [B/S] B B S S S

EKOLOGI (Nilai 10) 1.

2.


Jawab [B/S] S B B S

(Nilai 2; @0,5 Pernyataan I II III IV

3.

Jawab [B/S] B B S S

All or none (Nilai 2) Strategi

Tahanan A

Tahanan B

I II

X

X

5



BIOSISTEMATIK (Nilai 5) 1.

(Nilai 2; @0,5) I

Jawab [B/S] S

II

B

III

B

IV

S

Pernyataan

2.

(Nilai 3; @0,75)

Jawaban: [((FB) E) (DA) C ]

Tanda Tangan Peserta

(............................................)

6

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS

Recommend Documents