KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN

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, JawaBarat
TES PRAKTIKUM 3
BAGIAN 1 FISIOLOGI HEWAN
Total Point : 100
Durasi: 40 Menit
www.tobi.or.id
Nama: .........................................................................................................
Asal SMA/Kelas: .......................................................................................
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
Nama: .........................................................................................................
Asal SMA/Kelas: .......................................................................................
Seleksi Calon Peserta IBO 2014
OSN 2013 Praktikum Fisiologi
Hewan
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
Nama: .........................................................................................................
Asal SMA/Kelas: .......................................................................................
Seleksi Calon Peserta IBO 2014
OSN 2013 Praktikum Fisiologi
Hewan
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
Nama: .........................................................................................................
Asal SMA/Kelas: .......................................................................................
2.
Seleksi Calon Peserta IBO 2014
OSN 2013 Praktikum Fisiologi
Hewan
(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
Seleksi Calon Peserta IBO 2014
OSN 2013 Praktikum Fisiologi
Hewan
Nama: .........................................................................................................
Asal SMA/Kelas: .......................................................................................
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
Nama: .........................................................................................................
Asal SMA/Kelas: .......................................................................................
Seleksi Calon Peserta IBO 2014
OSN 2013 Praktikum Fisiologi
Hewan
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
Nama: .........................................................................................................
Asal SMA/Kelas: .......................................................................................
Seleksi Calon Peserta IBO 2014
OSN 2013 Praktikum Fisiologi
Hewan
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