OLIMPIADE SAINS NASIONAL 1-7 SEPTEMBER 2014

OSN 2014 Mataram, NTB

Tes Teori BAGIAN A

OLIMPIADE SAINS NASIONAL 1-7 SEPTEMBER 2014

Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) 2015

TES TEORI BAGIAN A LEMBAR PERTANYAAN Total points: 50 Duration: 180 menit

1


Tes Teori BAGIAN A

PETUNJUK 1. 2. 3. 4.

5.

6.

Bacalah petunjuk pengerjaan soal dengan baik. Tuliskan nama, asal sekolah, dan nomor peserta pada lembar pertanyaan. Tuliskan identitas (nama dan nomor peserta) pada lembar jawaban yang telah disediakan. Setiap pertanyaan berisi empat pernyataan yang mengindikasikan Benar (B) atau Salah (S) § Jika menjawab semua pernyataan dengan benar, maka akan mendapatkan nilai 1 § Jika menjawab tiga pernyataan dengan benar, maka akan mendapatkan nilai 0,6 § Jika menjawab dua pernyataan dengan benar, maka akan mendapatkan nilai 0,2 § Jika hanya menjawab satu pernyataan benar, maka anda tidak akan mendapatkan nilai (0) § Tidak ada sistem minus Hitamkan jawaban yang benar pada Lembar Jawaban Komputer (LJK). Gunakan pinsil 2B yang telah disedikan. Jika jawaban yang anda pilih dirasa kurang tepat, maka hapuslah jawaban sebelumnya dan bulati jawaban yang benar. Anda boleh menggunakan kalkulator.

⌘ SELAMAT BEKERJA ⌘

2


Tes Teori BAGIAN A

BIOLOGI SEL DAN MOLEKULER 1. Jika enzim dihydrofolate reductase (DHFR), yang normalnya berada di sitosol, dimodifikasi dengan menambahkan mitochodrial targetting sequence pada ujung N nya, enzim tersebut dapat ditransfer secara efisien ke mitokondria. Percobaan lain dilakukan dengan menginkubasi terlebih dahulu DHFR termodifikasi dengan methotrexate, sebelum dicampurkan dengan sampel mitokodria. Methotrexate dapat berikatan sangat kuat dengan sisi aktif enzim. Dari hasil percobaan tersebut, enzim DHFR tetap berada di sitosol dan tidak ditransport ke mitokondria. Berdasarkan keterangan percobaan di atas, tentukan pernyataan di bawah ini yang Benar atau Salah. A. DHFR ditransport ke mitokondria dalam bentuk konformasi 3D nya B. Mutasi pada sisi aktif enzim DHFR menyebabkan enzim ini tidak dapat ditransport ke dalam mitokondria pada kedua percobaan diatas C. DHFR mengalami linearisasi ketika ditransport ke dalam mitokondria D. Penambahan methotrexate mempertahankan konformasi 3D DHFR

2. Swinholide A (gambar A) adalah senyawa golongan liphopolic (macrolides)yang dapat menggangu pembentukan filamen aktin. Terdapat dua hipotesis terkait mekanisme swinholide A dalam mengganggu filamen aktin. Hipotesis pertama, swinholide A berikatan dengan monomer aktin dan menginaktivasinya sehingga tidak dapat dirangkaikan ke filamen aktin (simple mass-action effect). Sedangkan hipotesis yang kedua, swinholide A mengganggu pembentukan filamen aktin dengan memutus filamen tersebut. Untuk menguji kedua hipotesis tersebut dilakukan percobaan pengamatan kecepatan depolimerisasi aktin dalam kehadiran berbagai konsentrasi senyawa swinholide A. Filamen aktin disiapkan dan ditag dengan suatu probe yang akan berfluoresensi lebih kuat dalam struktur filament, namun berfluoresensi lebih lemah ketika dalam bentuk subunit bebas (swinholide-bound subunit). Dengan tag fluoresense tersebut pengamat akan lebih mudah mengukur laju depolimerisasi aktin. Data dari percobaan tersebut ditampilkan pada diagram di bawah ini (grafik B dan C).

3


Tes Teori BAGIAN A

Berdasarkan hasil percobaan di atas tentukanlah mana pernyataan dibawah ini yang Benar (B) atau Salah (S) A. Pada Data B, untuk konsentrasi swinholide A 280, 480 dan 1000, jika dilakukan waktu pengamatan yang lebih lama, nilai fluoresens yang terukur akan semakin mendekati 0 B. Data C mendukung hipotesis bahwa swinholide mengganggu pembentukan filamen dengan menginaktivasi subunit C. Berdasarkan data di atas jika Swinholide A mengganggu pembentukan filamen aktin dengan memutus filamen, diperlukan lebih dari satu molekul swinholide untuk memutus filamen tersebut D. Laju depolimerisasi filamen aktin lebih tinggi ketika swinholide A mengikat subunit aktin dan menginaktivasinya daripada dengan memutuskan filamen karena konsentrasi subunit akan semakin mendekati konsentrasi kritis pembentukan filamen. 3. Suatu pengamatan dilakukan pada bakteri berflagella dari kelompok Vibrio sp. Bakteri wild type dapat berenang dalam kehadiran ataupun ketidakhadiran oksigen (pada kondisi ketidakhadiran oksigen tidak ada aliran elektron pada rantai transport). Sedangkan mutannya yang kehilangan ATP sintase, hanya dapat berenang pada kondisi kehadiran oksigen. Manakah pernyataan di bawah ini yang Lebih Tepat (Benar) atau Tidak Tepat (Salah) yang dapat menjelaskan fenomena tersebut. A. Mutan yang tidak memiliki ATP synthase, tidak dapat melakukan proses transfer elektron B. Bakteri tersebut dapat menggunakan gradien ion lain untuk menggerakkan flagellanya, seperti pada bakteri halofilik C. ATP synthase dapat membangkitkan gradien proton melalui reaksi reverse, menggunakan ATP dari proses anaerob D. Sel wild type yang ditumbuhkan dalam kehadiran CN (cyanide) hanya dapat tumbuh berenang pada kondisi kehadiran oksigen 4


Tes Teori BAGIAN A

4. Sebuah eksperimen didesain untuk mengetahui faktor-faktor yang mengatur siklus sel. Untuk keperluan tersebut, peneliti melakukan fusi dua sel mencit yang berada pada fase siklus sel yang berbeda sehingga terbentuk satu sel yang memiliki dua nukleus pada sitoplasma yang sama. Jenis fusi sel yang dilakukan peneliti tersebut adalah sebagai berikut: 1. Fusi dilakukan antara sel yang berada pada fase G1 dan sel yang berada pada fase S. Hasil eksperimen menunjukkan sel yang berada pada fase G1 akan segera memasuki fase S dan memulai replikasi DNA 2. Fusi dilakukan pada sel yang berada pada fase S dan sel yang berada pada fase G2. Peneliti belum mendapatkan hasil dari eksperimen ini. 3. Fusi dilakukan pada sel yang berada pada fase G1 dan sel yang berada pada fase G2. Peneliti juga belum mendapatkan hasil dari penelitian ini. Tentukan pernyataan dibawah ini BENAR atau SALAH berkaitan dengan hasil eksperimen tersebut A. Hasil dari eksperimen 1 menunjukkan faktor sitoplasmik berperan dalam pengaturan siklus sel B. Hasil dari eksperimen 2 akan menunjukkan bahwa nukleus sel dengan fase S akan segera menyelesaikan replikasi DNAnya dan menuju fase G2 (durasi fase S menjadi lebih singkat) C. Hasil dari eksperimen 3 akan menunjukkan bahwa sel yang berada pada fase G1 akan segera memasuki fase G2 tanpa melakukan replikasi DNA D. Hasil dari eksperimen 3 akan menunjukkan bahwa sel yang berada pada fase G1 akan segera melakukan replikasi DNA (memasuki fase S) 5. Chitosan adalah molekul hasil deasetilasi molekul kitin. Hasil deasetilasi ini mengakibatkan kitosan membawa gugus amina yang dapat mengalami ionisasi dan bersifat positif. Karakteristik menarik dari kitosan adalah kemampuannya secara spontan membentuk struktur partikel berukuran nanometer dengan bentuk sperikal, ketika berinteraksi secara elektrostatik dengan molekul polianion. Partikel sperikal ini memiliki bagian dalam yang kosong (seperti membran) sehingga dapat diisi oleh molekul lain seperti obat, siRNA sehingga kitosan dapat dijadikan alternatif untuk drug delivery dengan ukuran nanometer.

Gambar Struktur Kitosan dan Pencitraan TEM Nanopartikel Kitosan 5


Tes Teori BAGIAN A

Dalam pembentukan nanopartikel, pH kitosan sangat penting diperhatikan karena menentukan tingkat ionisasi gugus amina (pKa gugus amina kitosan sekitar 6.5). pH akan menentukan tingkat interaksi elektrostatik kitosan sehingga menentukan ukuran partikel secara jenis pelepasan zat di dalam nanopartikel. Terdapat dua jenis pelepasan zat dari struktur nanopartikel (unloading) yaitu fast release dan slow release. Selain pH, tingkat gangguan mekanik pada saat pembentukan nanopartikel juga merupakan faktor penting yang harus diperhatikan. Dibawah ini adalah hasil percobaan dengan memvariasikan tingkat gangguan mekanik (3000 rpm, 15000 rpm) pada proses pembentukan nanopartikel. Interaksi kitosan dengan molekul lain seperti Tween 80 juga dianalisis pada percobaan tersebut. Dalam percobaan tersebut dianalisis ukuran partikel serta derajat polidispersitas (nilai polidispersitas yang tinggi menunjukkan partikel yang terbentuk heterogen).

Tentukan pernyataan dibawah ini BENAR atau SALAH berkaitan dengan hasil percobaan tersebut A. Peningkatan pH kitosan menyebabkan struktur nanopartikel yang terbentuk berukuran kecil B. Nanopartikel kitosan yang terbentuk pada pH rendah cenderung akan lebih bersifat slow release C. Peningkatan derajat gangguan mekanik secara signifikan dapat menyebabkan penurunan ukuran partikel dan mencegah terjadi agglomerasi antar partikel D. Interaksi antara Tween 80 dengan nanopartikel dapat menstabilkan struktur nanopartikel 6. Struktur asam amino glisin ditunjukkan pada gambar dibawah:

Pada struktur tersebut, terihat glisin memiliki 2 gugus yang dapat mengalami ionisasi yaitu NH2 dan COOH. Penambahan NaOH secara bertahap pada larutan glisin pH 1 akan mengubah pH larutan glisin seperti terlihat pada kurva dibawah ini: 6


Tes Teori BAGIAN A

Tentukan manakah diantara pernyataan di bawah ini yang BENAR atau SALAH berdasarkan informasi di atas A. Nilai PK1 glisin (untuk gugus karboksil) sebesar 2.3 dan nilai PK2 glisin (untuk gugus amina) sebesar 11.5 B. Pada area yang ditunjukkan oleh D muatan total glisin adalah -1 C. Molekul glisin memiliki gugus positif sekaligus gugus negatif pada pH 7 D. Nilai pI untuk molekul glisin diperkirakan pada pH 6.9. pI adalah pH saat muatan total glisin = 0 7. Dua strain ragi sensitif terhadap temperatur tidak dapat menjalani pembelahan pada temperatur yang tidak mendukung. Mutasi pada kedua mutan terdapat pada gen yang berbeda. Analisa menunjukkan bahwa mutasi pada satu strain menghambat ekspresi Protein A, sedangkan mutasi pada mutan lain menghambat ekspresi Protein B. Pengamatan jumlah masing-masing protein pada ragi normal (wild-type) menunjukkan hasil dibawahPada sel normal, Protein A adalah sebuah kinase yang memfosforilasi protein lain. Protein A hanya aktif jika konsentrasi Protein B melebihi konsentrasi Protein A. Tentukan apakah pertanyaan dibawah ini BENAR atau SALAH.

7


Tes Teori BAGIAN A

A. Aktivitas Protein A tidak diatur oleh konsentrasi protein, tetapi kemungkinan diatur oleh modifikasi post-translasi seperti fosforilasi B. Sel ragi dengan protein B yang termutasi akan tertahan pada checkpoint G2-M pada temperatur yang tidak mendukung pembelahan C. Jika ragi mutan mengekspresikan Protein B dalam jumlah besar secara kontinu, sel mutan akan menjadi semakin kecil pada generasi berikutnya D. Pada sel manusia, kompleks antara Protein A dan B dapat dinaktivasi dengan protein penghambat tumor (tumor suppressor proteins) 8. Terdapat beberapa mekanisme yang digunakan oleh sel eukaryotik untuk meningkatkan diversitas protein yang diproduksi dari satu gen tunggal. Sebagai contoh, Alternatif splicing dari gen DSCAM (Down Syndrome Cell Adhesion Molecule) , dapat menghasilkan 38000 produk protein yang berbeda. Contoh lain adalah rekombinasi VDJ pada proses pembentukan immunoglobulin tikus dapat menghasilkan 14000 protein rantai berat (heavy-chain protein) yang berbeda Indikasikan mana diantara pernyataan di bawah ini yang BENAR atau SALAH. A. Diversitas protein rantai berat immunoglobulin pada dasarnya dihasilkan pada level protein sedangkan DSCAM dihasilkan pada level RNA B. Hanya satu tipe protein rantai berat yang dapat diproduksi oleh satu sel plasma, sedangkan pada DSCAM, berbagai varian yang berbeda dapat dihasilkan dari satu sel tunggal C. Kelainan genetis yang mempengaruhi proses rekombinasi VDJ mungkin terkait dengan suatu penyakit immunodefisiensi D. Meskipun alternatif splicing dari DSCAM menghasilkan variasi pada produk mRNA yang dihasilkan, kesemua transkrip memiliki panjang (jumlah basa) yang sama 9. Salah satu zat ekstraseluler yang dihasilkan oleh mikroba adalah eksopolisakarida (EPS). EPS memiliki banyak peran, salah satunya dalam pembentukan flok, kumpulan bakteri yang terikat dalam matriks ekstraseluler. Proses pembentukan flok dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya konsentrasi kation polivalen. Vermikulit dan lignite adalah 2 jenis mineral bebatuan. Gunakan keterangan-keterangan dibawah pernyataan dibawah benar atau salah.

ini

untuk

menentukan

apakah

8


Tes Teori BAGIAN A

9


Tes Teori BAGIAN A

Tentukan apakah pernyataan dibawah ini BENAR atau SALAH. A. Ukuran flok berbanding terbalik dengan valensi kation yang hadir di lingkungan B. Matriks ekstraseluler pada flok memperlambat aliran cairan di sekitar sel, sehingga meningkatkan waktu paparan zat atau nutrisi tertentu di area sekitar sel tersebut C. Produksi EPS meningkatkan laju tumbuh sel D. Proses flokulasi (pembentukan flok) adalah sebuah mekanisme adaptif 10. Pengurangan kadar pencemar fosfat dalam limbah dapat dilakukan oleh bakteri dari genus Acinetobacter. Acetinobacter diketahui dapat mensintesa cadangan polifosfat di dalam sel. 2 strain dari spesies A. johnsonnii (f5 dan o5) sedang diteliti daya serap fosfat dan laju tumbuhnya. Grafik dibawah menggambarkan laju tumbuh untuk A. johnsonni strai o5 dan f5 didalam medium yang mengandung fosfat.

10


Tes Teori BAGIAN A

Tentukan apakah pertanyaan dibawah ini BENAR atau SALAH A. Fase lag pada strain f5 lebih pendek daripada fase lag pada strain o5 B. Penyerapan fosfat yang terjadi pada fase lag didorong oleh pembelahan sel C. Sel Acinetobacter menggunakan cadangan polifosfat intraseluler untuk proses anabolisme. D. Penyerapan fosfat dari lingkungan didorong oleh ketidaksediaan zat organik dalam medium

11


Tes Teori BAGIAN A

ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN 11. Berikut ini adalah gambar sayatan organ daun dari tiga spesies tumbuhan.

Spesies A

Spesies B

Spesies C Berdasarkan gambar struktur di atas dan adaptasi tumbuhan terhadap lingkungannya, tentukan apakah pernyataan-pernyataan berikut ini benar atau salah. A. Spesies A dan B merupakan tumbuhan yang teradaptasi pada lingkungan kering B. Spesies C merupakan tumbuhan yang terendam di dalam air C. Semua spesies di atas memiliki sel-sel seludang pembuluh D. Hanya spesies B yang memiliki jalur fotosintesis C4

12


Tes Teori BAGIAN A

12. Di bawah ini merupakan gambar struktur akar Arabidopsis. Gambar A menunjukkan sayatan melintang skematik dari akar dan Gambar B menunjukkan perbesarannya.

Berdasarkan asal usul jaringan tumbuhan dan skema di atas, tentukan apakah pernyataan-pernyataan berikut ini benar atau salah. A. Jaringan yang memiliki banyak amiloplast pada sel-selnya diturunkan dari CI B. Sel-sel yang membentuk rambut akar diturunkan dari ELRCI C. Jaringan endodermis merupakan turunan dari SI D. Semua stem cell initial berasal dari QC yang memiliki sifat pluripoten

13


Tes Teori BAGIAN A

Total gula (mg)

Total pati (mg)

13. Sebuah percobaan dilakukan untuk mengamati total kandungan pati (A) dan gula (B) pada kecambah tanaman Pseugostuga menziesii yang ditumbuhkan pada kondisi gelap dengan suhu yang berbeda (30 ºC, 20 ºC, dan 10 ºC). Setelah beberapa hari, semua kecambah mati pada akhir percobaan.

Perlakuan gelap (hari)

Berdasarkan hasil percobaan di atas, tentukan apakah pernyataan berikut benar atau salah. A. Penurunan kandungan pati dan gula pada perlakuan di atas diakibatkan oleh proses respirasi B. Perlakuan suhu rendah dapat memperlambat kematian pada kecambah perlakuan. C. Tanaman yang ditumbuhkan pada kondisi cahaya yang cukup akan memiliki total kandungan pati dan gula akan lebih tinggi dibandingkan percobaan di atas D. Semakin tinggi suhu perlakuan, maka metabolisme karbon akan menurun 14. Salah satu model yang digunakan untuk mempelajari pembentukan polaritas pada tumbuhan adalah proses embriogenesis Fucus. Pada Fucus, pembentukan rhizoid selalu terjadi pada bagian yang tidak terpapar cahaya. Untuk menguji bahwa proses pembentukan sumbu ini dapat dihambat, maka zigot dengan dikondisikan dengan Cahaya I, kemudian diberi berbagai perlakuan dan selanjutnya dikondisikan pada Cahaya II seperti gambar di bawah.

14


Tes Teori BAGIAN A

* CAHAYA*I*

pembentukan* sumbu*

pembentukan*rhizoid* *

ﬁksasi*sumbu* *

Sukrosa* Cholcicine* Cyclohexamide* [Ca++]*rendah*

Cytochalasin* * penghilangan*dinding*sel* *

CAHAYA*II* *

Tentukan apakah pernyataan berikut Benar atau Salah. A. Polaritas pada Fucus masih dapat disesuaikan dengan perlakuan cahaya unilateral ketika sumbu telah terbentuk dan mengalami fiksasi B. Ketidakhadiran komponen mikrofilamen dan dinding sel akan mengakibatkan polaritas pada Fucus menjadi labil. C. Kondisi hipertonis dapat mengakibatkan disorientasi sumbu pada zigot D. Perlakuan dengan inhibitor mikrotubul dan protein inhibitor seperti cyclohexamide dapat mengakibatkan disorientasi polaritas pada zigot Fucus. 15. Metamer (diilustrasikan dengan kotak-kotak) merupakan unit tumbuh yang dihasilkan dari meristem vegetatif. Tiap metamer terdiri dari segmen batang dan meristem tambahan, awalnya tidak aktif, tetapi bisa berubah jadi aktif dan berkembang menjadi meristem vegetatif. Meristem vegetatif dapat berkembang menjadi meristem bunga. Kedua meristem menghasilkan auksin yang ditransport ke bawah. Gambar berikut menunjukkan tumbuhan pada umur yang berbeda diakhiri dengan terbentuknya bunga, serta ilustrasi konsentrasi auksin pada tiap metamer.

15


Tes Teori BAGIAN A

Metamer' Inak%f'

Pembungaan'

Vegeta%f'

akar'

Konsentrasi' auksin'

Tentukan apakah pernyataan berikut Benar atau Salah A. Aliran auksin secara basipetal menghambat terbentuknya tunas lateral B. Apikal dominansi akan terjadi jika konsentrasi auksin di meristem melewati nilai ambang batas. C. Konsentrasi auksin yang menurun pada metamer yang menghasilkan bunga berfungsi untuk menekan aktivitas meristem vegetatif. D. Konsentrasi auksin yang tinggi pada meristem akan menginduksi pembungaan 16. Pengamatan efek cekaman air berlebih terhadap kandungan pati dan gula pada tanaman alfalfa ditunjukkan pada gambar di bawah. Keterangan: F = Flooding/terendam; NF = Non-flooding

16


Tes Teori BAGIAN A

Daun%

Akar%

Waktu%perendaman%(hari)%

SUKROSA(mg/g%Berat%Kering)%

PATI%(mg/g%Berat%Kering)%

Daun%

Akar%

Waktu%perendaman%(hari)%

Tentukan apakah pernyataan berikut Benar atau Salah A. Akumulasi pati yang tinggi pada daun menunjukkan bahwa cekaman flooding mengakibatkan gangguan terhadap translokasi hasil fotosintesis B. Konsentrasi gula yang meningkat pada akar menunjukkan bahwa pada kondisi cekaman flooding, akar lebih berperan sebagai tempat penyimpanan hasil fotosintesis C. Tingginya akumulasi gula di akar bertujuan untuk memaksimalkan suplai energi pada kondisi cekaman air. D. Cekaman flooding akan mengakibatkan terjadinya fermentasi alkoholik di akar 17. Pola pembantukan bakal daun (primordia) di meristem apeks ditentukan oleh auksin yang ditransport secara aktif ke ujung meristem. Primordia nuda berperan sebagai sink (penampung) melalui auksin efflux carrier PIN1 sehingga level auksin di sel-sel meristem sekelilingnya berkurang. Sebuah primordial baru akan diinduksi di tempat dengan level auksin sisa tertinggi. Gambar di bawah menunjukkan meristem Arabidopsis 1-9 dengan primordium 1 sebagai yang tertua.

17


Tes Teori BAGIAN A

Tentukan apakah pernyataan berikut Benar atau Salah A. Jika diasumsikan PIN1 hanya terdapat pada dua primordia paling muda, maka aktivitas keduanya akan berbeda B. Primordium berikutnya akan muncul di posisi A C. Jika aktivitas PIN1 dihambat, maka primordium berikutnya akan muncul pada posisi B D. Pada mutan dimana hanya primordium paling muda yang berperan sebagai penampung auksin (sink), maka daun-daun akan tumbuh berhadapan satu sama lain 18. Berdasarkan Model ABCE, identitas organ bunga ditentukan oleh aktivitas gen A, B, C or E. Ekspresi A berperan untuk pembentukan sepal dan petal, Gen B untuk petal dan stamen, serta gen C untuk stamen dan karpel. Gen A dan C saling menghambat satu sama lain. Gen E dibutuhkan untuk differensiasi semua organ bunga. Berdasarkan model ABCE, perhatikan fenotipe keempat bunga Arabidopsis pada gambar di bawah.

18


Tes Teori BAGIAN A

Tentukan apakah pernyataan berikut dengan benar atau salah A. B. C. D.

Fenotipe Fenotipe Fenotipe Fenotipe

Arabidopsis Arabidopsis Arabidopsis Arabidopsis

a terbentuk karena gen A tidak berfungsi b terbentuk karena gen B tidak berfungsi c terbentuk karena gen C tidak berfungsi d terbentuk karena gen E tidak berfungsi

ANATOMI DAN FISIOLOGI HEWAN 19. Di suatu laboratorium, sampel darah dari pembuluh darah arteri dan vena yang berada di tangan diambil untuk tujuan pemeriksaan. Hasil analisis menyatakan bahwa kadar oksigen pada darah di arteri adalah 19 ml O2/100 ml darah, kadar oksigen di vena 14 ml O2/100 ml darah. Pengukuran menggunakan respirometer menunjukan bahwa laju respirasi dari pasien tersebut adalah 250 ml O2/menit. Berdasarkan data tersebut tentukanlah benar atau salah pernyataan-pernyataan berikut ini: A. Volume darah yang dipompa oleh jantung ke seleluruh tubuh atau paru-paru setara dengan 5 L setiap menitnya B. Hanya 5% oksigen yang terdapat di dalam darah akan berdifusi ke jaringan ketika darah melalui pembuluh kapiler C. Volume oksigen yang berdifusi dari paru-paru ke darah pasien setara dengan 250 ml O2/ menit D. Kadar O2 di dalam darah yang mengalir di arteri pulmonalis setara dengan 19 ml O2/ 100 ml darah 20. Rangsangan yang diterima oleh suatu neuron akan memicu timbulnya potensial aksi dengan pola seperti pada gambar I. Potensial aksi diawali dengan proses depolarisasi (2) dan kemudian dilanjutkan oleh proses repolarisasi (3). Proses depolarisasi dan repolarisasi pada potensial aksi berkaitan dengan perubahan permeabilitas membran akson terhadap ion Na+ dan K+ (gambar II). Terdapat dua kanal ion yang bertanggung jawab terhadap perubahan permeabilitas membran akson selama potensial aksi terjadi (gambar 3). Na+ voltage chanel akan terbuka ketika potensial membran berubah dari – 90 ke + 35 mV dan tertutup ketika potensial membran berubah dari +35 ke – 90 mV. K+ voltage gate chanel mulati terbuka ketika potensial membran berubah dari +35 ke -90 (gambar III).

19


Tes Teori BAGIAN A

Gambar&1& 2"

590"

3"

1" 1"

1"

2"

3"

4"

5"

6"

7"

Waktu"(ms)"

Rangsang"

Gambar&2&

1"

2"

3"

4"

5"

6"

7"

Waktu"(ms)"

Gambar 3

20


Tes Teori BAGIAN A

Berikut ini adalah pernyataan yang berkatian dengan pengaruh dari pemberian dua rangsang berturut-turut terhadap terbentuknya potensial aksi pada akson. Tentukan benar atau salah pernyataan-pernyataan berikut ini. A. Pemberian dua rangsang dengan interval 1 ms akan memicu terbentuknya potensial aksi dengan puncak yang lebih tinggi dari pada potensial aksi yang dipicu oleh rangsangan tunggal. B. Pemberian dua rangsang dengan interval 2 ms akan memicu terbentuknya potensial aksi tunggal dengan tinggi puncak potensial aksi sama dengan puncak potensial aksi yang terbentuk akibat rangsang tunggal C. Pemberian dua rangsang dengan interval 4 ms akan menghasilkan dua potensial aksi. Potensial aksi kedua memiliki puncak yang lebih rendah dari potensial aksi pertama. D. Pemberian dua rangsag dengan interval 7 ms akan menghasilkan dua potensial aksi. Tinggi puncak potensial aksi pertama sama dengan tinggi puncak potensial aksi ke dua. 21. Hormon kortisol merupakan hormon yang berperan dalam meningkatkan penyerapan Na+ di ginjal. Diagram di bawah ini menunjukan alur regulasi dari sekresi hormon kontisol.

Seorang anak menderita tumor korteks adrenal yang disebabkan oleh proliferasi sel-sel korteks adrenal yang berperan dalam sekresi hormon kortisol. Tentukanlah apakah pernyataan berikut ini benar atau salah berkaitan dengan pengaruh yang ditimbulkan oleh tumor korteks adrenal yang diderita anak tersebut! A. Kadar ACTH di dalam darah anak tersebut lebih tinggi dari kadar ACTH di dalam darah orang normal B. Tekanan osmotik darah dari anak tersebut lebih tinggi dari tekanan osmotic darah orang normal 21


Tes Teori BAGIAN A

C. Kadar CRH di dalam darah anak tersebut lebih rendah dari orang normal D. Anak tersebut rentan terkena hipertensi 22. Otot dapat menggunakan glukosa dan asam lemak yang ada di dalam darah atau hasil degradasi glikogen dan trigliserid di dalam otot sebagai sumber energi untuk kontraksi. Jenis dan persentase dari sumber energi yang di gunakan oleh otot sangat tergantung dari itensitas kontraksi dari otot tersebut (ringan, sedang atau berat). Angka 1, 2, 3 dan 4 pada diagram batang di bawah mewakili jenis sumber energy yang dipergunakan oleh otot.

Tentukanlah apakah pernyataan berikut ini benar atau salah. A. B. C. D.

Angka Angka Angka Angka

2 3 4 1

mewakili mewakili mewakili mewakili

glukosa darah asam lemak di dalam darah glikogen di otot trigliserid di dalam otot

23. Berikut ini adalah salah satu tipe saluran pencernaan pada mamalia

22


Tes Teori BAGIAN A

Berdasarkan struktur dari sistem pencernaan diatas, tentukanlah apakah pernyataan berikut ini benar atau salah! A. Diagram diatas menunjukan sistem pencernaan yang dimiliki oleh hewan herbivora B. Diagram diatas menunukan sistem pencernaan yang dimiliki oleh hewan yang memamah biak C. Cecum mensekresikan enzim selulase yang membantu pencernaan senyawa selulosa D. Stomach (lambung) pada diagram diatas memiliki fungsi yang sama dengan lambung manusia 24. Berikut ini adalah pernyataan yang berkaitan dengan perbandingan antara hewan endoterm dan ektoterm. Tetukan apakah pernyataan tersbut benar atau salah! A. Secara umum hewan ektoterm memiliki laju metabolism yang lebih rendah dari hewan endoterm B. Aktivitas dari hewan endoterm lebih dipengaruhi oleh suhu lingkungan jika dibandingkan dengan hewan ektoterm C. Suhu tubuh yang stabil memungkinkan enzim-enzim pada tubuh hewan endoterm bekerja lebih efisien dari enzim-enzim hewan ektoterm D. Untuk berat badan yang sama, hewan endoterm mengkonsumsi lebih banyak makanan dan air setiap harinya 25. Hipotalamus merupakan bagian dari otak yang bertanggung jawab dalam pengaturan suhu tubuh. Perubahan suhu tubuh akan mengaktifkan neuron di hipotalamus yang selanjutkan akan memicu berbagai respon fisiologis dari tubuh untuk mengemblikan suhu tubuh ke suhu normal. Berikut ini adalah dua neuron di hiotalamus yang menunjukan perubahan hantaran rangsang (impuls) akibat peningkatan suhu tubuh.

23


Tes Teori BAGIAN A

Pilih Benar jika aktifitas berikut ini dipicu oleh neuron 2 dan Salah jika tidak! A. B. C. D.

Peningkatan Peningkatan Peningkatan Peningkatan

aliran darah ke kulit sekresi keringat sekresi hormone tiroksin kontraksi otot

26. Gambar di bawah merupakan salah satu sistem peredaran darah yang ditemukan pada hewan vertebrata.

Berikut ini adalah pernyataan yang berkaitan dengan sistem peredaran darah diatas. Tentukan benar atau salah pernyataan-pernyataan berikut ini. A. Sistem peredaan seperti diatas hanya ditemukan di kelompok burung dan mamalia B. Pada sistem peredaran darah diatas volume darah yang mengalir ke seluruh tubuh tergantung pada volme darah yang mengalir ke paru-paru. Demikian juga sebaliknya C. Pada sistem peredaran darah diatas, tekanan darah yang mengalir ke seluruh tubuh selalu sama dengan tekanan darah yang mengalir ke paru-paru D. Sistem peredaran darah diatas memungkinkan adanya pemisahan antara darah kaya oksigen dengan darah yang miskin oksigen 27. Epinefrin merupakan hormon yang disekresikan oleh medula adrenal. Epinefrin dapat berikatan dengan reseptor alfa-andrenergik dan beta-andrenergik di dalam tubuh. Reseptor beta-andrenergik memiliki afinitas yang lebih tinggi dari pada reseptor alfa-adrenergik terhadap epinefrin. Meski demikian, aktifasi reseptor alfa-andrenergik oleh epinefrin dapat menghilangkan pengaruh dari aktifasi reseptor beta-andrenergik. Aktifasi reseptor beta-andrenergik di jantung dapat memicu peningkatan kuat kontraksi dan laju detak jantung. Aktifasi beta24


Tes Teori BAGIAN A

andrenergik pada otot polos penyusun arteriol akan memicu terjadinya dilatasi pembuluh darah. Sebaliknya aktifasi alfa-andrenergik pada otot polos penyusun arteriol akan memicu terjadinya konstriksi pembuluh darah. Berikut ini adalah kesimpulan yang berkaitan dengan kinerja epinefrin di dalam tubuh. Tentukanlah apakah kesimpulan berikut ini benar atau salah! A. Ketika alfa dan beta- andrenergik di otot polos arteriol sama-sama teraktifasi oleh epinefrin, maka pembuluh arteriol akan mengalami dilatasi B. Epinefrin dapat memicu penurunan atau peningkatan resistensi pembuluh darah, dan ini tergantung pada konsentrasi hormone di dalam darah C. Sekresi epinefrin ke dalam darah memicu peningkatan tekanan darah D. Sekresi epinefirn dapat meningkatkan stroke volume (volume yang dipompa jantung untuk setiap kali kontraksi) dan cardiac output di jantung (volume darah yang dipompa oleh jantung setiap sati menit) 28. Ikan salmon menetas di perairan air tawar dan kemudian bermigrasi dan mengalami pendewasaan di air laut. Perubahan lingkungan dari air tawar ke air laut selama proses migrasi menginduksi mekanisme osmoregulasi yang melibatkan hormon kortisol. Pada ikan salmon, hormone kortisol berperan dalam mengatur aktivitas pompa Na+/K+ ATPase di insang. Untuk lebih jelasnya perhatikan diagram berikut ini!

Berikut ini adalah pernyataan yang berkaitan dengan osmoregulasi yang terjadi selama salmon bermigrasi dari air tawar ke air laut. Tentukan benar atau salah dari pernyataan-pernyataan di bawah ini. A. Penigkatan kadar Na+ di dalam plasma darah pada awal migrasi memicu sekresi hormon kortisol B. Kortisol kemungkinan meningkatkan ekspresi gen yang mengkode protein Na+/K+ ATPase C. Ketika bermigrasi ke air laut, insang secara aktif mentransport Na+ dari air laut ke dalam darah D. Peningkatan aktifitas Na+/K+ ATPase dari hari ke 4 sampai hari ke 8 bertanggung jawab terhadap meurunnya kadar Na+ di dalam plasma darah ikan salmon.

25


Tes Teori BAGIAN A

29. Pergerakan tubuh sangat bergantung pada kontraksi otot rangka. Dengan demikian, pengaturan kuat kontraksi otot oleh sistem saraf sangatlah penting untuk memperoleh pergerakan tubuh yang sesuai. Setiap otot rangka dibangun oleh serabut otot yang lebih besar disebut dengan extrafusal fiber dan serabut otot yang lebih kecil disebut dengan muscle spindle. Kedua serabut ini tersusun secara pararel, dengan muscle spindle diapit oleh extrafusal fiber. Muscle spindle merupakan bagian dari otot yang sangat penting dalam memberikan informasi mengenai kondisi otot secara keseluruhan. Serabut ini diinervasi oleh neuron sensoris dan neron motor gamma. Bagian tengah dari muscle spindle (bagian yang diinervasi oleh neuron sensoris) tidak memiliki kemampuan untuk berkontraksi. Rangsangan oleh neuron motoris gamma hanya memicu kontraksi pada kedua ujung dari muscle spindle. Gambar I-V dibawah ini menunjukan potensial aksi pada neuron sensoris yang mempersarafi muscle spindle sebagai respon terhadap perubahan panjang serabut extrafusal dan atau aktifitas dari neuron motor gamma. Berdasarkan dari hasil percobaan diatas, tentukanlah apakah pernyataan berikut ini benar atau salah. A. Muscle spindel berfungsi sebagai reseptor yang berperan mendeteksi perubahan panjang otot B. Rangsang yang diterima oleh saraf sensorik yang menginervasi muscle spindle memicu otot rangka untuk berkontraksi lebih kuat. C. Kontraksi muscle spindle otot yang dipicu oleh aktifasi neuron gamma akan merenggangkan bagian tengah dari spindel sehingga neuron sensoris teraktifasi (frekuensi potensial aksi lebih tinggi dari normal) D. Aktifasi neuron motor gamma tidak terlalu berperpengaruh terhadap kontraksi otot secara keseluruhan 30. Tabel dibawah ini merupakan data dari beberapa pasien yang mengalami masalah osmoregulasi. Konsentrasi Na+ di Volume cairan Volume plasma ekstraseluler intraseluler 1 + 2 + + 3 + 4 + + Keterangan: + relatif lebih tinggi dari kondisi normal - relatif lebih rendah dari kondisi normal Pasien

cairan

Berdasarkan data dari keempat pasien tersebut, tentukan apakah pernyataan berikut ini benar atau salah mengenai kondisi dari masing-masing pasien! A. Pasien 2 menderita diabetes insipidus B. Pasien 1 kemungkinan menggunakan obat deuretik secara berlebihan C. Pasien 4 memiliki tumor pada korteks adrenal yang berperan dalam sekresi hormon aldosteron D. Pasien 3 mengalami over produksi hormon ADH 26


Tes Teori BAGIAN A

GENETIKA DAN EVOLUSI 31. Suatu spesies serangga hidup di dalam suatu habitat yang tidak terdapat predator spesialis untuk serangga tersebut . Serangga ini memiliki warna yang beragam dari terang hingga gelap yang dikendalikan melalui mekanisme poligenik. Suatu saat, terjadi introduksi predator spesialis untuk serangga tersebut. Di bawah ini adalah sebaran genotip di dalam populasi serangga sebelum dan setelah dilakukan introduksi predator. Semakin tinggi nilai genotip menunjukkan warna serangga yang semakin gelap.

Berdasarkan keterangan di atas, tentukan apakah pernyataan-pernyatan di bawah ini benar atau salah . A. Ukuran populasi mengalami penurunan akibat introduksi predator B. Terjadi mekanisme seleksi stabilisasi setelah dilakukan introduksi predator C. Tingkat variansi genetis menurun setelah introduksi predator D. Genotip yang memiliki kelimpahan paling tinggi tidak mengalami perubahan frekuensi akibatintroduksi predator 32. Gambar di bawah ini menunjukkan empat molekul RNA hipotetik dari empat spesies yang berbeda (A,B,C dan D). Seperti terlihat bahwa RNA tersebut membentuk struktur yang terdiri atas bagian yang berupa untai ganda (basa nukleotidanya berpasangan) dan bagian loop yaitu bagian dimana basa nukleotidanya tidak komplementer dengan bagian lain di RNA tersebut. Jika RNA A adalah RNA yang dimiliki oleh nenek moyang (ancestor) spesies dengan RNA B, C dan D.

27


Tes Teori BAGIAN A

Tentukan benar atau salah pernyataan-pernyataan berikut ini: a. b. c. d.

Terjadi 9 mutasi pada RNA D jika dibandingkan dengan RNA nenek moyang Bagian RNA untai ganda lebih konstan (jarang termutasi) daripada bagian loop Bagian loop kemungkinan adalah bagian fungsional dari RNA tersebut Bagian RNA untai ganda mungkin berada di bawah tekanan seleksi

33. Perhatikan secara seksama struktur dari suatu segmen DNA pengkode protein dibawah

28


Tes Teori BAGIAN A

Tentukan benar atau salah pernyatan-pernyatan di bawah ini A. Potongan DNA tersebut mungkin berasal dari genom manusia B. Panjang mRNA yang ditranskripsi dari potongan DNA tersebut mungkin sepanjang 825 bp C. Jika rata-rata berat protein adalah 110 Da, berat protein hasil translasi gen C adalah sebesar 10,56 kDa D. Misalkan mutasi terjadi pada kodon AAA -> TAA di bagian tengah gen A, protein A akan menjadi lebih pendek dan translasi mRNA gen B dan gen C menjadi gagal 34. Terdapat dua metode yang digunakan untuk menunjukkan jarak evolusi antara dua spesies yang berbeda yaitu jarak morfologis D(x,y) yang dianalisis dari jumlah perbedaan karakter morfologis dan jarak phylo(x,y). Metode phylo(x,y) menganalisis jumlah perbedaan basa nukleotida yang bersifat netral (berubah secara konstan dan tidak dipengaruhi lingkungan). Karena laju perubahan karakter morfologis dan laju perubahan nukleotida netral berbeda,hubungan antara D(x,y) dan phylo(x,y) seringkali dapat digunakan untuk interpretasi agen evolutif yang berperan dalam segregasi dua spesies yang berbeda. Di bawah ini adalah gambar yang menunjukkan hubungan D(x,y) dan phylo(x,y) dari 3 pasang spesies A&B , C&D dan E&F . Garis putus-putus menandakan hubungan linier antara jarak morfologis D(x,y) dan jarak genetis phylo (x,y).

Tentukanlah benar atau salah pernyataan-pernyataan di bawah ini A. Pasangan spesies E&F memiliki kekerabatan yang dekat, namun terpisah secara geografis dan mengalami evolusi konvergen pada habitatnya masing-masing B. Tekanan seleksi karena faktor lingkungan yang dialami oleh E&F lebih tinggi dibandingkan pasangan spesies A&B C. Pasangan spesies A & B kemungkinan adalah spesies hasil radiasi adaptif dimana nenek moyang asal dari tiap spesies tersebut menghuni lingkungan yang relatif seragam D. Pada pasangan spesies C&D, agen evolutif yang berperan untuk divergensi spesies tersebut paling mungkin disebabkan oleh genetic drift daripada seleksi alam 29


Tes Teori BAGIAN A

35. Pada manusia, golongan darah MN dan tekstur rambut diturunkan secara kodominan, dimana genotip heterozigot menyebabkan fenotip rambut bergelombang. Survey dilakukan pada suatu populasi untuk mengetahui distribusi golongan darah dan tesktur rambut pada populasi tersebut. Hasil survey tersebut dituangkan pada tabel di bawah: No 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Fenotip M rambut lurus M rambut bergelombang M rambut keriting MN rambut lurus MN rambut bergelombang MN rambut keriting N rambut lurus N rambut bergelombang N rambut keriting

Persentase di populasi (%) 12,5 25 12,5 6 12,5 6,5 6,5 12,5 6

Berdasarkan informasi di atas, tentkan benar atau salah pernyataan-pernyataan di bawah ini A. Lokus untuk golongan darah MN dan tekstur rambut tidak berada pada kondisi kesetimbangan Hardy –Weinberg B. Jika kedua lokus berada pada kondisi kesetimbangan Hardy -Weinberg ,64% populasi akan berfenotipe golongan darah N dan memiliki rambut bergelombang C. Pada kondisi Hardy Weiberg Equilibrium, 47 dari 200 individu di dalam populasi akan memiliki golongan darah MN dan tipe rambut bergelombang D. Individu di dalam populasi tersebut cenderung kawin dengan individu yang memiliki fenotipe golongan darah M dan memiliki tipe rambut bergelombang 36. Kode genetik pertama kali dipecahkan oleh Nirenberg pada tahun 1960. Pada saat tersebut, mRNA belum dapat diisolasi dari sel. Nirenberg mengatasi permasalahan dengan mensintesis RNA secara in vitro menggunakan enzim yang disebut Polynucleotide Phosporylase. Menariknya, enzim ini adalah enzim pensintesis RNA yang bersifat DNA-independent yang berarti tidak memerlukan adanya template untuk sintesisnya. Sehingga, enzim ini akan mensintesis RNA dengan urutan berdasarkan konsentrasi relatif nukleotida yang terdapat pada campuran reaksi. mRNA artifisial hasil sintesis kemudian ditranslasi pada suatu sistem artifisial dimana terdapat ribosom, tRNA, asam amino dan molekul lain yang diperlukan untuk proses translasi mRNA menjadi protein. Urutan asam amino yang dihasilkan dari hasil translasi ini kemudian ditentukan dengan spektrometri. Salah satu penelitian yang dilakukan oleh Nirenberg adalah menggunakan dua nukleotida, adenine dan sitosin dengan perbandingan konsentrasi 1:5 untuk mensintesis RNAnya. Ketika RNA artifisial tersebut ditranslasi, hasil asam amino di 30


Tes Teori BAGIAN A

dalam proteinnya ditunjukkan pada tabel dibawah: Asam Amino Lisin Glutamin Asparagin Threonin Histidin Prolin

Persentase Asam Amino di dalam protein <1 2 2 12 14 70

Berdasarkan data tersebut, tentukan bentul atau salahnya pernyatan-pernyataan di bawah ini A. Probabilitas kodon dengan komposisi 2 sitosin dan 1 adenin yang akan ditemukan pada RNA artifisial adalah sebesar 12% B. Dengan hanya menggunakan informasi di atas, dapat diduga bahwa kodon AAC mengkode asam amino glutamin atau asparagine C. Threonin mungkin dikode oleh kodon dengan urutan CAA D. Jika Nirenberg menggunakan homopolimer sitosin (CCC)n untuk translasi, semua asam amino di dalam proteinnya adalah prolin 37. Pada suatu populasi terdapat 3 warna pada bulu kelinci yaitu hitam, abu-abu dan putih. Warna bulu pada kelinci ini diatur oleh satu gen dimana kelinci bergenotip HH akan berbulu hitam, Hh abu-abu dan hh akan berbulu putih. Beberapa waktu kemudian terdapat migrasi ular ke dalam populasi tersebut dan memangsa kelinci yang terdapat di dalam populasi. Karena salah satu varians kelinci dapat dengan mudah menyamarkan dirinya dengan lingkungan,tingkat pemangsaan ular pada kelinci yang berbeda warna tersebut tidak sama. Di bawah ini ditunjukkan frekuensi kelinci sebelum terdapat migrasi ular dan satu generasi setelah terjadi migrasi ular ke dalam populasi. Kelinci

Sebelum Terjadi Migrasi Setelah Terjadi Migrasi Ular ke dalam populasi Ular ke dalam populasi

Hitam

25 %

57 %

Abu-abu

50 %

37.5 %

Putih

25 %

6.25 %

31


Tes Teori BAGIAN A

Tentukan benar atau salah pernyataan-pernyataan berikut ini: A. Habitat tempat kelinci tersebut tinggal memiliki latar belakang gelap B. Setelah terjadi migrasi ular, frekuensi alel H meningkat 50% dibanding saat sebelum terjadi migrasi ular C. Berdasarkan data di atas, ular akan memakan semua kelinci yang berwarna putih dan tidak menyisakan satu pun kelinci warna putih yang dapat bertahan hingga dewasa D. Jika ular terus berada di dalam populasi tersebut, populasi seluruhnya akan dihuni oleh kelinci hitam dan tidak ditemukan satu pun kelinci berwarna putih 38. Dua orang yang berumur lebih dari 35 tahun menikah dan memiliki empat orang anak yang ternyata keempat anaknya menderita Down Syndrome. Down syndrome adalah kelainan genetik yang disebabkan karena kelebihan kromosom 21. Sebuah probe yang didesain dari kromosom 21 digunakan untuk mengidentifikasikan pola DNA dari kromosom 21 dari ayah (M), ibu (F) dan keempat anak penderita Down Syndrome (C1-C4). Pola DNA (RFLP) ditunjukkan pada elektroforegram dibawah, dan pita tebal menunjukkan terdapat 2 salinan pola yang sama. Anak C1 dan C2 adalah anak kembar dengan jenis kelamin yang sama (perempuan).

Tentukan pernyataan-pernyataan di bawah ini benar atau salah berdasarkan informasi yang diberikan. A. Anak kembar yang dimiliki pasangan tersebut adalah kembar dizigotik B. C1 dan C4 mendapatkan kelebihan kromosom 21 dari kromosom ayahnya C. Kelebihan kromosom pada C2 disebabkan karena peristiwa gagal berpisah pada saat meosis 1 pembentukan ovum F D. Kelebihan kromosom pada C1 disebabkan karena peristiwa gagal berpisah pada saat meosis 2 pembentukan sperma M 39. Seorang ahli genetik mempelajari gen yang mempengaruhi fenotipe bentuk daun tanaman Arabidopsis thaliana. Dari penelitian awal, peneliti tersebut mengidentifikasikan 6 mutasi resesif yang secara independen menyebabkan pinggiran daun menjadi kasar. Dengan teknik tertentu, peneliti tersebut dapat menghasilkan tanaman galur murni (homozigot) dari masing-masing mutan. Setelah hasil tersebut, peneliti tersebut melakukan uji komplementasi masingmasing mutan dengan menyilangkan antar galur murni tiap mutan. Hasil persilangan ditunjukkan pada tabel dibawah dimana kolom atas menunjukkan parental ke 1 dan baris menunjukkan parental ke 2. Fenotipe anakan ditunjukkan 32


Tes Teori BAGIAN A

pada tabel dimana “+” menunjukkan fenotip normal (wild type) dan “–“ menunjukkan fenotip tepi daun kasar. Terdapat beberapa persilangan yang belum dilakukan (ditandai oleh A-J) oleh peneliti tersebut tetapi sebenarnya hasilnya dapat diprediksi dari hasil yang sudah ada. 1 2 3 4 5 6 1 + - A + B 2 - C D E 3 - - F G 4 - H I 5 + 6 Tentukan benar atau salah dari pernyataa-pernyataan berikt ini. A. Jika dua galur murni mutan disilangkan dan anakannya memiliki fenotip normal, mutan-mutan yang disilangkan tersebut sebenarnya memiliki mutasi pada gen yang berbeda B. Hasil pada A dapat diprediksi akan memiliki tanda “-“ C. Mutasi pada mutan 3,4 dan 6 terletak pada gen yang sama D. Berdasarkan hasil pada tabel, setidaknya terdapat 3 gen yang meregulasi fenotip bentuk daun 40. Metabolisme fenilalanin pada manusia terjadi melalui serangkaian jalur metabolise (lihat gambar) yang melibatkan 3 senyawa perantara utama yaitu tirosin, asam fumarat dan asam homogenistik (tidak berurutan). Konversi dari satu senyawa perantara menjadi senyawa lainnya dikatalisis oleh reaksi enzimatik A, B dan C. Umpamakan enzim ini hanya dikode oleh satu gen. Mutasi pada salah satu gen pengkode enzim A, B atau C menyebabkan penyakit kelainan metabolik seperti Alkaptonuria, Fenilketonuria, dan Tyrosinemia.

Fakta-fakta mengenai penyakit kelainan metabolik yang bersifat genetis tersebut adalah sebagai berikut: 1. Seseorang tidak pernah menderita dua atau tiga penyakit metabolik tersebut secara bersamaan. 2. Jika seseorang menderita Alkaptonuria dan mengkonsumsi makanan tinggi protein, konsentrasi asam homogenistik akan ditemukan tinggi pada plasma darahnya. Akumulasi fenilalanin pada plasma darah ditemukan pada penderita PKU dan tirosin jika seseorang menderita Tyrosinemia. 3. Anak dari pernikahan penderita PKU dan Tyrosinemia berfenotipe normal. Jika anak ini menikah dengan saudara kandungnya, mka peluang anaknya menderita PKU lebih tinggi dibanding menderita Tyrosinemia. 4. Anak dari pernikahan penderita Tyrosinemia dan Alkaptonuria berfenotipe 33


Tes Teori BAGIAN A

normal. Jika anak ini menikah dengan saudara kandungnya, peluang anaknya menderita Tyrosinemia lebih tinggi dibanding menderita Alkaptonuria. Tentukan benar atau salah pernyataan-pernyataan berikut ini A. Urutan senyawa intermediet pada metabolisme fenilalanin adalah fenilalanin dikonversi menjadi asam homogenistik kemudian tirosin yang berakhir pada asam fumarat B. Mutasi pada enzim B menyebabkan akumulasi tirosin pada tubuh C. Terdapat dua jenis genotip yang menyebabkan fenotipe Tyrosinemia D. Jika seseorang termutasi pada gen untuk enzim A dan juga termutasi pada gen untuk enzim B, seseorang tersebut akan menderita penyakit PKU

EKOLOGI 41. Suksesi digambarkan sebagai perbuhan mewaktu dari komposisi jenis dan struktur komunitas secara bertahap dan terus menerus akibat dari gangguan, baik yang terjadi secara alami atau karena aktivitas manusia. Gambar di bawah ini menggambarkan proses pada suksesi primer dan sekunder. A, B, C dan D menyatakan tingkatan dalam suksesi. Panah “+” mengindikasikan fasilititasi, sedangkan “-“ menyatakan inhibisi dalam proses suksesi dan “0” menyatakan tidak ada pengaruh.

I"

II"

III"

IV"

34


Tes Teori BAGIAN A

Tentukan benar atau salahnya pernyataan-pernyataan di bawah ini mengenai suksesi. A. Pada suksesi primer, organisme pionir akan mendominasi tahap A dan B, sedangkan organisme klimaks akan mendominasi di tahap C dan D. B. Model inhibisi adalah kondisi dimana organisme pionir sangat mendominasi di tahapan awal suksesi sehingga menghambat proses suksesi. C. Ketika hutan dibuka karena penebangan liar, proses suksesi dapat digambarkan dengan model IV D. Gangguan pada tahap klimaks tidak akan mengubah komposisi jenis dan struktur komunitas. 42. Pertumbuhan populasi dipengaruhi oleh faktor intrinsik seperti laju reproduksi dan faktor ektrinsik seperti ketersediaan sumber daya alam. Oleh karenanya, pola pertumbuhan ini dapat diambarkan sebagai berikut: Ukuran$Populasi$

Ukuran$Populasi$

Carrying$capacity$

Waktu$

Waktu$

(A)$

(B)$

Berdasarkan gambar di atas, tentukanlah benar atau salahnya pernyataanpernyataan di bawah ini A. Pertumbuhan populasi secara geometrik yang dinyatakan oleh grafik pada gambar A dapat diaplikasikan untuk semua organisme dalam berbagai kondisi B. Jika ukuran populasi yang konstan dinyatakan oleh laju reproduksi (R0) sama dengan 1, maka populasi hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu memiliki laju reproduksi (R0) kurang dari 1 C. Ketika sumber daya terbatas, pertumbuhan populasi akan mengikuti pola pertumbuhan logistik D. Nilai Carrying capacity yang tertera pada grafik B sama untuk semua organisme 43. Seorang siswa OSN melakukan penelitian keanekaragaman hayati pohon. Dua tempat dipilih sebagai lokasi penelitian yang dapat menggambarkan kondisi hutan sekunder yang masih bagus dan hutan yang mengalami kerusakan karena digunakan untuk perkebunan. Ukuran plot dikedua lokasi sama. Berikut ini adalah data yang diperoleh dari lapangan.

35


Tes Teori BAGIAN A

Parameter (per 0,5 ha) Jumlah Pohon Jumlah jenis pohon Luas Basal Area pohon (m2/0,5 ha) Intensitas cahaya (lux meter)

Lokasi A 57 10 2,5 10.000

Lokasi B 100 35 5,8 500

Berdasarkan data diatas, tentukanlah benar atau salahnya pernyatan-pernyataan di bawah ini A. Komunitas tumbuhan di lokasi B memiliki keanekaragaman yang tinggi karena hutan masih dalam kondisi baik B. Pohon-pohon hutan sekunder yang memiliki sifat light tolerant dapat tumbuh di lokasi A C. Proses suksesi yang terjadi di lokasi A masih berada pada tahap awal suksesi D. Keanekaragaman pohon di kedua lokasi dapat dilihat hanya dari kekayaan jenisnya saja 44. Tentukanlah benar atau salahnya mengenai konsep ekosistem yang tertulis pada pernyatan-pernyataan dibawah ini A. Ekosistem merupakan kumpulan dari komunitas-komunitas B. Aliran energi di dalam suatu ekosistem berlangsung tidak efektif karena hanya 10% saja energi yang dialirkan dari setiap tingkat trofik C. Aliran energi pada suau ekosistem rendah karena (1) banyak oragnisme tidak mampu mencerna mangsa dan (2) energi hilang di dalam sistem dalam bentuk panas D. Produktivitas primer di ekosistem terestrial dibatasi oleh ketersediaan air dan nutrien 45. Padang rumput di suatu Taman Nasional sering mengalami kebakaran pada saat musim kemarau. Untuk menghindari penyebaran api ke hutan di sekitar padang rumput, pengelola Taman Nasional menanam pohon pembatas Acacia nilotica yang memiliki karakter tahan terhadap api, biji mudah dipencarkan oleh angin, dan tahan terhadap kekeringan. Setelah 25 tahun penanaman, populasi A. nilotica bertambah dengan sangat cepat dan mendominasi hampir setengah bagian padang rumput. Berdasarkan cerita diatas, tentukan benar atau salah pernyataan-pernyataan berikut ini: A. Tipe pertumbuhan populasi A. nilotica di padang rumput tersebut mengikuti pola pertumbuhan logistik B. Invasi A. nilotica dapat mengubah komposisi jenis dan struktur komunitas padang rumput C. Tumbuhan A. nilotica merupakan tipe tumbuhan dengan karakter shade tolerant species D. Selama melakukan penelitian terhadap populasi A. nilotica, ukuran, struktur dan kesintasan (survivorship) populasi dapat dinyatakan dalam demografi. 36


Tes Teori BAGIAN A

ETOLOGI 46. Mungkin anda pernah mendengar pendapat masyarakat mengenai laki-laki dengan dada berbulu tampak lebih maskulin daripada laki-laki dengan dada polos. Namun, pendapat ini masih diragukan oleh sekelompok peneliti ekologi perilaku dari Universitas Turku di Finlandia. Mereka kemuadian menguji peranan rambut pada tubuh dalam ketertarikan seksual dari tubuh laki-laki. Pada pengujian tersebut mereka menggunakan berbagai kelompok perempuan Finlandia sebagai peserta berdasarkan siklus menstruasinya. Kelompok-kelompok tersebut dipertontonkan dengan foto 20 laki-laki yang memiliki dada berambut dan tanpa rambut untuk kemudian diminta memilih antara versi yang berambut dan yang polos dari tubuh yang sama. Hasil pencatatan pemilihan yang dilakukan oleh para peserta dituangkan pada gambar di bawah ini.

Persentase preferensi terhadap dada berambut bagi perempuan pramenopause (N = 186) dan perempuan pasca-menopause (N = 60)

37


Tes Teori BAGIAN A

Melalui uji F (ANOVA) dengan taraf keberartian kurang dari 5% (p = 0.3%), persentase preferensi ditampilkan lebih jelas seperti gambar di bawah ini.

Persentase preferensi terhadap dada berambut bagi perempuan pada siklus menstruasi low fertile (N = 124) dan high fertile (N = 62), perempuan pascamenopause (N = 60) dan perempuan hamil (N = 53) Berdasarkan hasil penelitian di atas, tentukan apakah pernyataan berikut ini benar atau salah. A. Terdapat perbedaan preferensi terhadap rambut pada tubuh laki-laki di antara kelompok perempuan pasca-menopause dengan perempuan hamil B. Rambut pada tubuh memiliki peranan dalam pemilihan pasangan kawin dalam kehidupan nyata C. Pada periode subur dari siklus menstruasi, perempuan lebih memilih laki-laki dengan dada berambut sebagai lambang kadar testosteron dan maskulinitas yang tinggi D. Siklus menstruasi tidak mempengaruhi dan tidak mengarahkan preferensi perempuan terhadap indikator “gen-gen yang tidak baik” karena preferensi tersebut lebih dipengaruhi oleh faktor budaya masyarakat setempat 47. Pada sebagian besar masalah pencarian makan (foraging), hewan biasanya mengatur strategi dalam mencari makan berdasarkan unsur-unsur risiko. Kompetisi dan predasi umumnya dianggap sebagai sumber utama risiko. Pada suatu spesies laba-laba, jaring (web) yang dibuatnya menentukan kesuksesan dalam foraging. Kualitas jaring menentukan ketertarikan mangsa untuk

38


Tes Teori BAGIAN A

mendekatinya kemudian terperangkap di dalamnya. Suatu hasil penelitian tentang pola jaring laba-laba telah dilakukan dan dituangkan dalam gambar berikut ini.

Pengaruh adanya hiasan (ornament) pada jumlah mangsa yang ditangkap Kemudian penelitian dilanjutkan untuk menghitung persentase jaring yang tidak berpenghuni. Perhitungan tersebut meliputi jaring-jaring yang memiliki hiasan atau pun yang tidak memiliki hiasan. Hasil perhitungan persentase tersebut dituangkan dalam gambar berikut ini.

39


Tes Teori BAGIAN A

Persentase jaring-jaring yang memiliki dekorasi dan yang tidak memiliki dekorasi (A) dan persentase jaring-jaring yang tidak berpenghuni (B)

40


Tes Teori BAGIAN A

Untuk mencari penyebab yang paling mungkin dari perbedaan persentase jaringjaring yang tidak berpenghuni, penelitian dilanjutkan dengan mengukur preferensi predator laba-laba (sejenis Mantidae) terhadap kualitas dari jaring-jaring. Hasil pengukuran preferensinya dituangkan dalam gambar berikut ini.

Preferensi predator terhadap kualitas jaring laba-laba

41


Tes Teori BAGIAN A

Berdasarkan hasil penelitian di atas, tentukan apakah pernyataan-pernyataan berikut ini benar atau salah. A. Ornamen pada jaring laba-laba tidak berkontribusi terhadap perolehan energi dari mangsa B. Perilaku laba-laba yang membuat jaringnya berornamen memiliki risiko tinggi terhadap predasi C. Laba-laba yang membuat jaring-jaring tanpa ornamen berpeluang memperoleh energi (mangsa) yang lebih banyak daripada laba-laba yang membuat jaringjaring berornamen D. Laba-laba lebih memilih strategi foraging yang penuh risiko namun memberikan perolehan (return) yang tinggi

BIOSISTEMATIK 48. Perhatikan gambar berikut ini.

42


Tes Teori BAGIAN A

Gambar di atas menunjukkan karakter-karakter dari tumbuhan angiospermae hipotetik. Taksa in group dilambangkan dengan huruf A-F, sedangkan ancestor bagi semua taksa dilambangkan dengan “Anc”. Tobi, seorang siswa SMA sedang mencoba mengkontruksi pohon filogenetik berupa kladogram yang menggambarkan hubungan kekerabatan dari taksa tersebut.

Dari kedua pohon di atas, tentukan apakah pernyataan berikut ini benar atau salah. A. Pada kedua pohon terdapat kesamaan jumlah minimal perubahan karakter B. Dari pohon yang ditunjukkan, pohon 1 kurang parsimoni C. Dari pohon yang ditunjukkan, pohon 2 paling parsimoni D. Secara umum, terdapat lebih dari 100 bentuk pohon untuk enam taksa 49. McKnown dkk. telah menerbitkan hasil penelitian mengenai filogeni tanaman Flaveria (Asteraceae) dan kesimpulan evolusi fotosintesis C4. Suatu filogeni yang telah dibuat digunakan untuk menyimpulkan hubungan kekerabatan di antara spesies Flaveria, sebaran biogeografis dan evolusi fotosintesis C4. Suatu pohon consensus yang dibuat berdasarkan analisis data morfologi dan gengen yang dikombinasi ditunjukkan pada gambar berikut ini. Outgroup yang digunakan adalah tumbuhan spesies Haploesthes dan Sartwellia. Keterangan: phyllary adalah braktea involukrum pada perbungaan kapitulum Asteraceae.

43


Tes Teori BAGIAN A

Berdasarkan keterangan di atas, tentukan apakah pernyataan di bawah ini benar atau salah. A. Evolusi fotosintesis dari C3 menjadi C4 penuh pada genus Flaveria terjadi pada Clade A B. Kelompok Flaveria yang memiliki 5-6 phillary membentuk kelompok monofiletik C. Untuk menjadi Flaveria yang memiliki jalur fotosintesis C4 penuh, diperlukan evolusi sebanyak tiga kali D. Semua anggota Flaveria yang memiliki 3-4 phillary memiliki jalur fotosintesis C3-C4. 50. Sebuah pohon filogenetik dari Eudikot diperlihatkan di bawah. Dari pohon tersebut, peneliti mengasumsikan beberapa hal: (1) Cabang dari pohon filogenetik tersebut menggambarkan umur dari sebuah takson. (2) Keanekaragaman filogenetik (phylogenetic diversity) dapat diestimasi dengan menjumlahkan panjang cabang (panjang cabang terpendek = 1).

44


Tes Teori BAGIAN A

Berdasarkan pohon filogenetik dan informasi di atas, tentukan apakah pernyataanpernyataan di bawah ini benar atau salah. A. Keanekaragaman filogenetik dari malvids lebih tinggi daripada fabids B. Dilleniaceae dan Saxifragales secara filogenetik lebih dekat dibandingkan Malpighiales dan Cucurbitales C. Kelompok yang terdiri dari Lamiids dan Aquifoliales merepresentasikan radiasi adaptif D. Spesies dari Malpighiales dapat dijadikan outgroup untuk membuat filogeni yang lengkap dari semua spesies Fabid

45

OLIMPIADE SAINS NASIONAL 1-7 SEPTEMBER 2014

Recommend Documents