Kondisi lingkungan sangat mempengaruhi

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
DIREKTORAT JENDERAL MANAJEMEN
PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH
DIREKTORAT PENDIDIKAN MENENGAH UMUM
OLIMPIADE SAINS NASIONAL
Test Seleksi Calon Peserta
International Biology Olympiad (IBO) 2010
Tingkat : Nasional
4 – 9 Agustus 2009
Olimpiade Sains Nasional – Jakarta
Nama
:
Nomor Peserta :
www.tobi.or.id
TES PRAKTIKUM 3
BIOLOGI MOLEKULER DAN GENETIKA
Total Point : 100
Durasi : 70 Menit
Seleksi IBO 2010 – Olimpiade Sains Nasional 2009
Nama / Kelas : …………………………………………. Nomor Peserta : ………………………………..……..…..................
PETUNJUK :
1. Anda akan mengerjakan 2 tugas sebagai berikut :
1. Biologi Molekuler (Nilai 50)
2. Genetika (Nilai 50)
2. Semua jawaban dikerjakan pada LEMBAR JAWABAN, jawaban yang dituliskan pada
Lembar Pertanyaan TIDAK akan dinilai.
3. Pastikan anda telah menerima semua alat dan bahan sesuai daftar. Jika ada yang kurang,
angkat tangan anda.
4. Isilah nama dan nomor peserta anda pada setiap halaman.
5. Gunakan ballpoint/pulpen untuk mengisi jawaban pada tempat yang telah disediakan
6. Total Waktu Tes untuk Praktikum ini = 70 menit.
TIDAK ADA SISTEM MINUS
Good Luck!!
1
Seleksi IBO 2010 – Olimpiade Sains Nasional 2009
Nama / Kelas : …………………………………………. Nomor Peserta : ………………………………..……..…..................
1. Biologi Molekuler
Alat dan Bahan
1. Sarung tangan
2. Tabung mikro 1,5 ml (jumlah 7 buah)
3. Spidol
4. Mikropipet ukuran 0,5-10 µl
5. Mikropipet ukuran 10-100 µl
6. Vortex
7. Inkubator suhu 70 °C
8. Mangkuk Es
9. Alat sentrifugasi
10. Tips 10-100 µl (kuning)
11. Tips 0,5-10 µl (putih)
12. Plat berisi sumur.
13. Lampu UV
14. Plastik buangan tips
14. Kultur bakteri E.coli DH5α yang mengandung plasmid pGEM-T Easy pada medium LB
padat + ampisilin
15. EDTA 10 mM (pH 8)
16. NaOH 5 N
17. SDS 10%
18. Sukrosa 40%
19. Air (akuadest)
20. KCl 4M
21. Plat
22. Etidium bromida (EtBr)
23. Kawat Oose
Pendahuluan
Tahap isolasi DNA merupakan salah satu tahapan awal yang dilakukan peneliti biologi
molekuler pada saat akan melakukan penelitian. Prinsip utama dalam melakukan isolasi DNA
adalah pemecahan sel dan pemisahan DNA dari komponen sel yang lain. DNA plasmid relatif
berukuran lebih besar daripada komponen selular lain, tetapi lebih kecil daripada DNA
kromosom. Kondisi ini dimanfaatkan dalam proses isolasi DNA plasmid. Pada saat lisis sel
DNA kromosom akan patah-patah menjadi linear dan akan terdenaturasi pada kondisi alkali (pH
tinggi) sedangkan DNA plasmid tetap utuh. KCl, SDS, protein dan DNA kromosom akan
beragregasi membentuk kompleks yang tidak larut, yang dapat diendapkan dengan sentrifugasi
sehingga dalam supernatan tinggal DNA plasmid.
2
Seleksi IBO 2010 – Olimpiade Sains Nasional 2009
Nama / Kelas : …………………………………………. Nomor Peserta : ………………………………..……..…..................
Tugas 1.1
Pembuatan larutan NaOH-SDS
1. Ambil satu tabung mikro dan beri label NaOH-SDS dengan spidol.
2. Buat 500 l larutan yang mengandung 0,2 N NaOH, 0,5 % SDS dan 20% sukrosa dari
laruatan stock 5 N NaOH, 10% SDS dan 40% Sukrosa. Sebelum membuat larutan, isi
volume larutan yang perlu digunakan pada tabel yang tertera di lembar jawaban.
3. Masukkan masing-masing larutan dengan volume yang telah saudara tulis pada lembar
jawaban ke dalam tabung yang telah diberi label NaOH-SDS.
Tugas 1.2
A. Isolasi DNA plasmid
1. Ambil satu tabung mikro dan masukkan 50 µL EDTA.
2. Ambil 2 koloni bakteri dari kultur padat dengan menggunakan ujung kawat oose dan
masukkan ke dalam tabung mikro yang telah diisi dengan EDTA.
3. Tambahkan 50 µL larutan NaOH-SDS yang telah anda buat, kemudian vorteks selama 30
detik, lalu inkubasi pada suhu 70°C selama 5 menit.
4. Tambahkan 1,5 µL KCl 4M, vorteks selama 30 detik dan inkubasi dalam es selama 5 menit.
5. Sentrifugasi dengan kecepatan 12.000 rpm selama 3 menit.
6. Pindahkan supernatan ke dalam tabung mikro yang baru. Beri label 0.
B. Pengenceran DNA Plasmid
1. Ambil tiga tabung mikro, isi masing-masing tabung dengan 90 µL air. Beri label 1, 2 dan 3.
2. Ambil 10 µL larutan dari tabung 0, masukkan ke dalam tabung 1. Kocok isi larutan dengan
membalik-balikkan tabung.
3. Ambil 10 µL larutan dari tabung 1, masukkan ke dalam tabung 2. Kocok isi larutan dengan
membalik-balikkan tabung.
4. Ambil 10 µL larutan dari tabung 2, masukkan ke dalam tabung 3. Kocok isi larutan dengan
membalik-balikkan tabung.
3
Seleksi IBO 2010 – Olimpiade Sains Nasional 2009
Nama / Kelas : …………………………………………. Nomor Peserta : ………………………………..……..…..................
C. Pengamatan DNA plasmid
1. Ambil plat berisi sumur. Di bawah sumur beri label EtBr, 0, 1, 2 dan 3 seperti di bawah ini:
EtBr
0
1
2
3
air
2. Masukkan 10 µL EtBr ke dalam masing-masing sumur dengan label EtBr, 0, 1, 2, dan 3.
3. Masukkan 100 µL air ke dalam sumur dengan label air.
4. Masukkan 100 µL larutan dari tabung no. 3 ke dalam sumur 3.
5. Masukkan 100 µL larutan dari tabung no. 2 ke dalam sumur 2.
6. Masukkan 100 µL larutan dari tabung no. 1 ke dalam sumur 1.
7. Masukkan 100 µL larutan dari tabung no. 0 ke dalam sumur 0.
8. Amati plat di bawah sinar UV. Catat intensitas relatif dari larutan dalam masing-masing
sumur ke dalam lembar jawaban.
Tugas 1.5
Jawab beberapa pertanyaan dibawah ini. Lingkari jawaban yang benar di lembar jawaban.
1. Apakah anda berhasil mengisolasi DNA?
2. Bagaimana prinsip pewarnaan Etidium bromida? Jawaban mungkin lebih dari satu.
a. Terjadi reaksi kimia antara Etidium bromida dan DNA.
b. Etidium bromida menyelip di antara basa-basa DNA
c. Etidium bromida berfluorosensi bila terpapar sinar UV.
d. DNA berfluorosensi bila terpapar sinar UV.
e. Hanya etidium bromida yang terikat DNA yang dapat berfluorosensi bila terpapar
sinar UV.
4
Seleksi IBO 2010 – Olimpiade Sains Nasional 2009
Nama / Kelas : …………………………………………. Nomor Peserta : ………………………………..……..…..................
2. Genetika
Alat dan Bahan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Lup (Kaca pembesar)
Botol pembius berisi Drosophila melanogaster mutan A
Botol pembius berisi Drosophila melanogaster mutan B
Cawan petri dengan kasa pada bagian dalam tutupnya
Kuas
Larutan Ether (pembius) dalam botol tetes
Pendahuluan
Mutasi dapat menyebabkan fungsi pada produk suatu gen berubah atau hilang. Hilang atau
berubahnya fungsi produk seringkali dapat teramati sebagai perubahan fenotipe organisme
tersebut. Misalnya bila salah satu enzim yang berperan dalam sintesis pigmen mata suatu
organisme tidak berfungsi, maka pigmen mata tersebut tidak akan dihasilkan dan warna matanya
akan berubah.
Gen yang normal dan termutasi dapat bersifat dominan atau resesif. Pada organisme
diploid heterozigot, fenotipe yang muncul adalah fenotipe dari alel yang dominan. Alel yang
dominan dapat ditanskripsi dan ditranslasi menjadi suatu protein dan aktivitas protein tersebut
akan terlihat pada fenotipenya. Alel yang resesif tidak dapat menghasilkan protein tersebut.
Tugas 2.1
Pengamatan mutan lalat buah (Drosophila melanogaster)
1. Pada meja saudara telah disediakan dua jenis mutan Drosophila melanogaster dalam
tabung pembius berlabel “Drosophila jenis A” dan “Drosophila jenis B”.
2. Dengan menggunakan kuas, pindahkan lalat dari tabung pembius ke dalam cawan petri.
3. Amati warna mata, warna tubuh, warna sayap, dan bentuk sayap mutan tersebut dengan
menggunakan lup. Bandingkan mutan dengan deskripsi mutan pada tabel 1 (halaman 8).
4. Apabila ada lalat yang mulai bergerak, segera teteskan sedikit eter ke kasa yang
menempel pada tutup cawan petri, kemudian tutuplah cawan hingga Drosophila terbius.
Lanjutkan pengamatan.
5
Seleksi IBO 2010 – Olimpiade Sains Nasional 2009
Nama / Kelas : …………………………………………. Nomor Peserta : ………………………………..……..…..................
Jawablah pertanyaan berikut dari hasil pengamatan, dengan cara lingkari salah satu jawaban
anda
A. Jenis mutan pada cawan petri A :
a.
Yellow
b. White
c. Ebony
d. Sepia
e. Normal
B. Jenis mutan pada cawan petri B :
a. Taxi
b. Claret
c. Curled
d. Scarlet
e. Clot
f. Black
Tugas 2.2
Persilangan Drosophila
Jika Drosophila normal mempunyai mata merah dan tubuh abu-abu disilangkan dengan
Drosophila bermata sepia dan tubuh yellow. Semua F1 nya normal, kemudian persilangan
antara F1 menghasilkan turunan F2 sebagai berikut:
Mata
Tubuh
Jumlah F2
merah
abu-abu
169
merah
yellow
42
sepia
abu-abu
64
sepia
yellow
33
Ada dua kemungkinan:

Perbedaan dari rasio 9:3:3:1 hanya kebetulan saja (null hipotesis diterima)

Perbedaan tidak terjadi secara kebetulan (null hipotesis ditolak)
6
Seleksi IBO 2010 – Olimpiade Sains Nasional 2009
Nama / Kelas : …………………………………………. Nomor Peserta : ………………………………..……..…..................
C.
Mutan sepia bersifat dominan atau resesif?
D.
Mutan yellow bersifat dominan atau resesif?
E.
Apabila gen sepia dan yellow sama-sama terletak pada autosom dan tidak terdapat pada
kromosom yang sama, berapa jumlah masing-masing fenotipe yang diharapkan muncul
pada F2?
F.
Hitung berapa 2 nya.
G.
Berapa derajat bebas untuk uji ini.
H.
Menjelaskan deviasi/ penyimpangan yang diamati dari rasio 9:3:3:1 adalah akibat
beberapa kemungkinan di bawah ini:
1. dominan tidak sempurna
2. pautan pada kedua alel
3. crossing over (pindah silang)
Kombinasi mana yang benar?
a.
1,2
b.
1, 3
c.
2, 3
d.
1, 2, 3
7
Seleksi IBO 2010 – Olimpiade Sains Nasional 2009
Nama / Kelas : …………………………………………. Nomor Peserta : ………………………………..……..…..................
Tabel 1. Daftar mutan Drosophila melanogaster
Mutan
Fenotipe
y
yellow
Warna tubuh kuning, rambut dan bulu coklat dengan ujung
kuning
y2
yellow 2
w
white
wa
white-apricot
Mata jingga muda
we
white-eosin
Mata merah muda
lz
lozenge
ma-l
marroon like
v
vermillion
Warna mata merah jingga terang, oseli tidak berwarna
m
miniature
Ukuran sayap lebih kecil, mencapai ujung abdomen
dp
dumpy
cl
clot
b
black
Warna tubuh, kaki dan urat sayap hitam
pr
purple
Mata ungu
vg
vestigial
se
sepia
Mata coklat tua – hitam
st
scarlet
Mata merah jingga, oseli tidak berwarna
ma
marroon
Mata coklat yang pudar
cu
curled
Sayap melekuk ke atas
eym
eyemissing
e
ebony
Tubuh hitam mengkilap
bar3
bar 3
Mata berbentu batang
tx
taxi
Sayap membentang 75o dari sumbu badan
ca
claret
ey
eyeless
Warna tubuh kuning, rambut dan bulu hitam
Mata putih, oseli tidak berwarna
Mata licin berbentuk belah ketupat, berwarna merah dengan
bintik coklat dan terang
Warna mata coklat muda
Sayap pendek, dua pertiga ukuran sayap normal, bentuk sayap
tumpul dan berlekuk
Mata berwarna coklat
Sayap sangat kecil, halter absen
Mata absen atau berbentuk titik
Mata merah terang
Mata tereduksi 0,5 - 0,75 luas mata normal
 | A - H| 2
H
Keterangan ;
A
: Data yang diteliti
H
: Data yang diharapkan
8
Seleksi IBO 2010 – Olimpiade Sains Nasional 2009
Nama / Kelas : …………………………………………. Nomor Peserta : ………………………………..……..…..................
9