RPP ke3 Biologi Klas XII IPA
advertisement
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP No. 9) Sekolah : SMA Muhammadiyah Wonosari Mata Pelajaran : Biologi Kelas/ Semester : XII (Duabelas)/ 1 Alokasi Waktu : 6 × 45 menit Standar Kompetensi : 3. Memahami penerapan konsep dasar dan prinsip-prinsip hereditas serta implikasinya pada saling temas Kompetensi Dasar : 3.3 Menjelaskan keterkaitan antara proses pembelahan mitosis dan meiosis dengan pewarisan sifat Indikator Menggambar siklus sel Mendeskripsikan tahap-tahap pembelahan mitosis berdasarkan foto sel yang sedang membelah Mengamati pembelahan sel Membedakan pembelahan mitosis dan meiosis Mendeskripsikan tahap-tahap pembelahan meiosis ================================================================== I. Tujuan : 1. Siswa mampu membedakan dan menjelaskan proses pembelahan mitosis dan meiosis, serta keterkaitannya dengan pewarisan sifat 2. Siswa mampu menjelaskan proses gometogenesis 3. Meningkatkan keimanan siswa melalui pemahaman pengaturan Allah terhadap konsistensi sifat-sifat menurun dalam proses pembelahan sel ( Nilai Religius ) II. Materi Ajar Siklus sel Setiap sel dapat memperbanyak diri membentuk sel-sel yang baru melalui proses pembelahan. Pada mahluk hidup bersel tunggal, pembelahan sel merupakan cara untuk berkembang biak, misal pada; bakteri atau protozoa. Pada mahluk hidup bersel banyak, reproduksi sel mengakibatkan bertambahnya banyak sel-sel tubuh, dengan demikian terjadilah pertumbuhan tubuh mahluk hidup. Pada dasarnya pembelahan sel ada dua macam, yaitu pembelahan sel secra langsung dan secara tidak langsung. Pembelahan secara langsung tidak melalui tahapan (amitosis), sedangkan pembelahan secra tidak langsung melalui tahapan, dapat dibedakan menjadi RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 1 pembelahan Mitosis dan Meiosis. Mitosis menghasilkan 2 sel anak yang identik dengan induk, sedangkan meiosis menghasilkan 4 sel anak masing-masing memiliki setengah jumlah kromosom induk dan dengan komposisi genetik yang berbeda. Pembelahan Sel Secara Langsung Yang melakukan pembelahan ini antara lain; bakteri, protozoa, ganggang bersel satu. Artinya proses pembelahan itu tidak melalui tahapan-tahapan atau dikenal dengan pembelahan amitosis. Satu sel induk membelah langsung menjadi dua, dua menjadi empat, empat menjadi delapan (n x 2). Setiap sel membelah menjadi dua sel yang sama (identik) sehingga disebut pembelahan biner. Prosesnya didahului oleh pembelahan inti menjadi dua, diikuti pembelahan sitoplasma dan akhirnya sel itu terbagi dua sel anak. Pembelahan Sel Secara tidak Langsung Pembelahan sel secara tidak langsung adalah pembelahan dengan melalui tahapantahapan tertentu. Pembelahan ini ditandai dengan penampakan yang berbeda-beda dari kromosom yang dikandungnya. Mitosis Proses pembelahan mitosis terjadi pada semua sel tubuh mahluk hidup, kecuali pada jaringan yang menghasilkan sel gamet. Pada pembelahan mitosis, satu sel induk membelah diri menjadi dua sel anak yang mewarisi semua sel induk. Kedua sel anak itu bersifat identik. Jika sel induk memiliki 2n kromosom, maka anaknya juga memiliki 2n kromosom pula. Tujuan dari pembelahan mitosis adalah untuk mewariskan semua sefat sifat induk kepada kedua sel anaknya. Pewarisan ini terjadi secara bertahap, tahapannya (fase) adalah profase, metafase, anafase, telofase, dan interfase. a. Profase Profase atau fase awal dari pembelahan diri. Tanda-tanda fase ini adalah: Benang-benang kromatin di nukleus menebal dan memendek menjadi kromosom. Tiap-tiap kromosom menggandakan diri sehingga membentuk struktur simetris yang disebut sebagai kromatid. Jadi jumlah benang kromosom menjadi dua kali lipat. Kromatid tersebut saling berhubungan melalui suatu bentukan yang bulat yang disebut sentromer. Memberan nikleus melebur sehingga sel tidak memiliki sel inti. Pada sel hewan membentuk sentriol yang membelah diri kemudian memisah, masing-masing menuju kutub. Dari kutub, sentriol membentuk benang-benang RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 2 spindel yang menghubungkan kedua kutub sel. Melalui benang spindel inilah nantinya tiap-tiap kromosom berjalan menuju kutub masing-masing. b. Metafase Ciri penting terjadinya metafase adalah terjadinya pembagian kromatid di bagian ekuator. Ciri-ciri metafase adalah: Kromatid terletak di bidang ekuator, menggantuk pada benang spindel melalui sentromer. Benang-benang spindel tampak semakin jelas. c. Anafase Proses pembagian kromatid di daerah ekuator dilanjutkan dengan membawa semua kromosom itu ke kutub sel masing-masing. Dengan demikian ciri penting dari anafase adalah satu kromatid (berisi satu set kromosom) yang sedang bergerak menuju kutub masing-masing. Jumlah benang kromosom yang menuju kutub yang satu sama dengan yang menuju ke kutub lainnya. Jadi jika sel induk memiliki 2n kromosom, setiap sel anak akan memperoleh 2n kromosom juga. d. Telofase Fase ini merupakan fase akhir pembelahan, dengan ciri-ciri sebagai berikut: Benang-benang kromosom sudah berada di daerah kutub masing-masing, yang semakinlama semakin menipis. Memberan nukleus mulai terbentuk. Nukleolus mulai muncul kembali. Pada bidang ekuator terbentuk penebalan plasma, yang akhirnya akan membagi sel menjadi dua. e. Interfase Fase ini merupakan fase antara yang merupakan periode antara mitosis yang satu dengan yang lain. Interfase bukan fase istirahat, karena pada fase ini metabolisme sel giat dilakukan. Hal ini dikarenakan sel anak yang baru terbentuk perlu tumbuh dan melakukan berbagai sintesis sebelum melakukan pembelahan berikutnya. Kegiatan sel pada saat interfase adalah: Fase pertumbuhan primer Sel yang baru terbentuk mengalami pertumbuhan tahap pertama. Organ yang ada di dalm sel seperti; mitokondria, RE, komplek golgi, dan organel lainnya memperbanyak diri untuk menunjang kehidupan sel. Fase sintesis (disingkat S) Pada tahap ini sel melakukan sintesis, terutama melakukan sintesis protein. Materi genetik yang disintesis adalah DNA. RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 3 Fase pertumbuhan sekunder (disingkat G2) Menjelang mitosis berikutnya, sel melakukan pertumbuhan kedua dengan perbanyakan organel-organel yang dimilikinya. Hal ini dimagsudkan agar organel-organel itu dapat diwariskan kepada setiap sel keturunannya. Meiosis Proses ini umumnya hanya berlangsung pada organ reproduksi, yaitu ketika organ reproduksi akan menghasilkan sel-sel gamet. Pada pembelahan meiosis sel induk membelah dua kali sehingga dihasilkan empat sel anak. Setiap sel anakan hanya mendapat setengah dari kromosom sel induk. Tujuan pembelahan meiosis adalah untuk menghasilakan sel anak yang memiliki setengan set kromosom sel induknya. Jika terjadi peleburan antara sel kelamin jantan dan sel kelamin betina, akan terbentuk sel zigot yang memiliki 2n kromosom, yaitu setengah dari kromosom jantan dan setengan kromosom betina. Meiosis berlangsung dari meiosis I (pembelahan reduksi) dan dilanjutkan meiosis II. Pada meiosis I terjadi tahapan profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I. Hasil telofase I adalah dua sel anak yang haploid (n). Selanjutnya sel anak tersebut melanjutkan meiosis II dengan tahapan profase II, metafase II, anafase II, dan telofase II. Pada akhir telofase II dihasilkan empat sel anak yang haploid. RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 4 Sel Profase I (2n kromosom) Metafase I Anafase I Telofase I Sel (n kromosom) Sel (n kromosom) Profase II Profase II Metafase II Metafase II Anafase II Anafase II Telofase II Telofase II Sel Sel Sel (n kromosom) Sel (n kromosom) *Bagan Meiosis* a. Meiosis I RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 5 Profase I Benang-benang kromatin semakin tebal dan pendek, membentuk kromosom, kromosom menggandakan diri jumlahnya dua kali lipat. Kromosom yang homolog saling berpasangan membentuk sinapsis, sehingga terjadi kemungkinan tukarmenukar antar kromatid-kromatid tersebut (pindah silang). Metafase I Pasangan kromosom homolog berada di daerah ekuator, sehingga setengah dari pasangan kromosom homolog mengarah ke kutub yang satu dan setengahnya lagi mengarah ke kutub yang lain. Sentromer menuju ke kutub dan mengeluarkan benang-benang spindel. Anafase I Kromosom bergerak menuju ke kutub masing-masing. Akibatnya setiap kromosom yang bergerak menuju ke kutub sel itu masih mengandung dua kromatid atau masih berpasangan. Telofase I Setelah kromosom tiba di kutub masing-masing, terbentuklah memberan nukleus yang diikuti pula oleh proses sitokinesis (pembelahan sitoplasma). Kini terbentuklah dua sel anak, setiap sel anak mengandung n kromosom sehingga anaknya haploid. Pada saat ini sudah siap memasuki pembelahan Meiosis II. b. Meiosis II Profase II Benang kromatin menebal dan memendek membentuk kromosom, tetapi tidak menggandakan jumlah kromosom, sehingga jumlah set kromosom tetap. Metafase II Kromosom mengumpul di daerah ekuator. Setengah kromosom mengarah ke kutub masing-masing, sentromer terbagi dua masing-masing mengarah kutub masingmasing. Anafase II Kromosom bergerak menuju kutub masing-masing. Telofase II Setelah kromosm tiba di kutub, terbentuklah membran inti. Tiap-tiap inti mengandung kromosom haploid. Selanjutnya diikuti proses sitokinesis, sehingga sel anak yang dihasilkan empat (haploid). Tabel. 1 perbandingan Mitosis dan Meiosis RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 6 No Mitosis Meiosis 1 Satu kali pembelahan Dua kali pembelahan 2 Menghasilkan dua sel anak Menghasilkan 4 sel anak 3 Sel anak sama secara genetik Sel anak tidak sama secara genetik Jumlah 4 kromosom sel anak sama Jumlah kromosom sel anak setengah kromosom sel induk (n) Terjadi di sel tubuh Terjadi di organ reproduksi (tempat 5 dengan jumlah kromosom induk (2n) pembentukan sel kelamin) Berfungsi 6 untuk perbanyakan sel, Berfungsi untuk membentuk sel kelamin pertumbuhan, perbaikan, dan reproduksi aseksual Gemetogenesis Adalah proses pembentukan sel gamet, dalam proses ini terjadi pembalahan secara Meiosis. Peristiwa ini terjadi pada kelenjar kelamin. Proses pembentukan sperma disebut Spermatogenesis dan pembentuakn ovum disebut Oogenesis. a. Spermatogenesis Organ penghasil sperma disebut testis. Pembentuakn sperma tepatnya terjadi di tubulus seminiferus. Pada bagian tersebut terdapat induk sperma (spermatogonium), spermatogonium mengalami mitosis menjadi spermatosit primer, selanjutnya satu spermatosit primer mengalami meiosis I menjadi dua sel spermatosit sekunder (haploid), tiap-tiap sepermatosit sekunder mengalami meiosis II sehingga terbentuk 4 spermatid yang sama (haploid). Mula-mula berbentuk bulat kemudian menjadi oval dan mempunyai flagela. b. Oogenesis Sel telur (ovum) adalah sel kelamin betina. Ini dihasilkan oleh sepasang ovarium kiri dan kanan. Proses oogonium terjadi di ovarium dan didahului oleh pembelahan mitosis sel induk ovum, hasil pembelahannya dalah oosit primer, pada pembelahn berikutnya menjadi dua sel anak yaitu oosit sekunder (ukurannya berbeda) satu besar (oosit sekunder) dan satunya kecil (badan kutub pertama). Pada meiosis II, oosit sekunder (n) membelah menjadi dua sel anak yang tidak sama besarnya (satu sel besar satu sel kecil) yang besar disebut ootid yang mengandung nukleus, kuning telur dan sitoplasma sel. Sedangkan sel yang kecil yang hanya mengandung nukleus disebut badan kutub ke dua, dengan demikian pada akhir meiosis II terbentuk empat sel anak yaitu satu sel berukuran besar (ootid) dan tiga sel berukuran kecil (badan kutub). RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 7 Ootid dapat tumbuh menjadi ovum dewasa tanpa mengalami pembalahan lagi. Sementara itu tiga badan kutub yang terbentuk mengalami degenerasi (penyusutan) dan tidak berfungsi, sehingga pada akhir proses oogenesis hanya *Spermatogenesis dan Oogenesis* III. Metode pembelajaran Pengamatan-Diskusi IV. Langkah-Langkah Pembelajaran Pertemuan 1 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran Tatap Muka : a. Pendahuluan Doa bersama dipimpin siswa ( Nilai Religius ) waktu 10 menit ket 70 menit TM Guru dengan santun dan berwajah berseri menyapa siswa melalui absen ( menanamkan sikap kekeluargaan dan nilai kepedulian ) Apersepsi : Guru mengingatkan kembali adanya gejala pertumbuhan pada mahluk hidup dengan memberikan contoh. Guru menanyakan kepada siswa hubungan antara pertumbuhan dan pembelahan sel ( Nilai Rasa ingin tahu ) b. Kegiatan Inti 1) Eksplorasi : RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 8 Siswa secara cermat dan teliti melakukan kaji literatur pembelahan langsung dan tak langsung. Siswa mendiskusikan proses dan contoh pembelahan amitosis,mitosis dan meiosis Dengan menggunakan Gambar 4.3, siswa bersama guru mendiskusikan sikuls sel (tahap G1, S, G2, dan fase mitotik). Dengan menggunakan Gambar 4.4, siswa bersama guru mendiskusikan profase, metafase, anafase, dan telofase pada pembelahan mitosis. 2) Elaborasi : Siswa dengan teliti mencatat hasil diskusi tentang siklus sel, tahapan mitosis beserta ciri-cirinya 3) Konfirmasi : Guru memberi penguatan pada perbedaan posisi kromosom pada fase profase,metafase,anafase dan telofase c. Kegiatan Akhir 10 Siswa bersama guru menyimpulkan pengertian pembelahan menit TM sel, siklus sel, dan fase-fase pembelahan mitosis. Pertemuan 2 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran Tatap Muka : a. Pendahuluan Doa bersama dipimpin siswa(Nilai Religius) Mengabsen kehadiran siswa Guru menanyakan kembali tahap-tahap pada pembelahan waktu 10 menit ket TM 70 menit TM mitosis. b. Kegiatan Inti 1) Eksplorasi : Siswa menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan. Siswa secara cermat dan hati-hati melakukan pengamatan dengan menggunakan mikroskop ( Mengembangkan nilai kerja keras, mandiri dan rasa ingin tahu) Siswa menentukan fase pembelahan sel pada sel-sel yang teramati. 2) Elaborasi : RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 9 Siswa menggambar hasil pengamatan dengan keterangan tiap fase-fasenya. c. Kegiatan Akhir 10 Siswa menyimpulkan hasil pengamatan dengan menjawab menit TM pertanyaan diskusi dari Kegiatan 4.1. Siswa mengumpulkan hasil kegiatan ( Nilai tanggungjawab) Pertemuan 3 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran waktu Tatap Muka : 10 a. Pendahuluan menit Doa bersama dipimpin siswa Guru menyapa siswa dengan santun dan wajah berseri Ket TM melalui absen kehadiran ( nilai kepedulian ) Guru menanyakan kembali tahapan-tahapan mitosis. b. Kegiatan Inti 1) Eksplorasi : 70 menit TM 10 menit TM Guru menugaskan kepada siswa untuk menjelaskan tahaptahap pembelahan meiosis jika diketahui jumlah kromosomnya. Siswa mengidentifikasi hasil dari pembelahan meiosis dilihat dari jumlah sel anakan dan sifat kromosomnya. Guru menjelaskan keterkaitan antara proses pembelahan mitosis dan meiosis dengan pewarisan sifat. Siswa bersama guru mendiskusikan proses meiosis yang terjadi pada pembentukan gamet (gametogenesis pada hewan). Siswa bersama guru mendiskusikan proses meiosis pada gametogenesis tumbuhan. 2) Elaborasi : Guru memfasilitasi siswa untuk saling interaksi 3) Konfirmasi : Guru memberikan penguatan pada perbedaan antara meiosis I/II dengan mitosis c. Kegiatan Akhir Siswa bersama guru menyimpulkan tahap-tahap meiosis. Siswa bersama guru menyimpulkan proses gametogenesis dan hasilnya. RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 10 V. Alat/ Bahan/ Sumber Buku Biologi kelas XII, Dyah aryulina, Esis Buku kerja siswa IIIA, Ign. Khristiyono, Esis Biologi SMA kelas XII, Istamar Syamsuri, Erlangga Acuan Internet VI. Penilaian Laporan hasil pengamatan Uji kompetensi tertulis Sleman, 12 Juli 2011 Mengetahui : Kepala Sekolah Guru Mapel : Biologi Dra. Sri Rejeki Andadari Drs. Fatchurohman NIP. 19620101 198903 1 017 RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 11 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP No. 10) Sekolah : SMA Muhammadiyah Wonosari Mata Pelajaran : Biologi Kelas/ Semester : XII (Duabelas)/ 1 Alokasi Waktu : 8 × 45 menit Standar Kompetensi : 3. Memahami penerapan konsep dasar dan prinsip-prinsip hereditas serta implikasinya pada saling temas Kompetensi Dasar : 3.4 Menerapkan prinsip hereditas dalam mekanisme pewarisan sifat Indikator Menerapkan pola umum hereditas menurut Mendel Menguji hukum mendel dan model perkawinan monohibrid dan dihibrid Menerapkan beberapa pola penurunan sifat Menerapkan pola-pola hereditas pada manusia ================================================================== V. Tujuan : Siswa memahami prinsip hereditas dalam mekanisme pewarisan sifat VI. Materi Ajar Hukum Mendel Hukum Mendel I dikenel sebagai hukum segregasi. Selama proses meiosis berlangsung, pasangan-pasangan kromosom homolog saling berpisah dan tidak berpasangan lagi. Setiap kromosom itu terkandung di dalam satu sel gamet. Proses pemisahan gen secara bebas itu dikenal dengan segregasi gen. Dengan demikian setiap sel gamet hanya mengandung satu gen dari alelnya. Untuk lebih mudah mempelajarinya, tiap-tiap persilangan diberi simbol. Saat persilangan induk diberi simbol ”P” (parental = induk), keturunan pertama disebut filial ”I” yang disingkat F1. Untuk mendapatkan F2 dilakukan persilangan antar sesama F1. Tabel. Contoh persilangan Monohibrid yang dilakukan Mendel No Banyak Individu Sifat Beda Induk = Parental (P) Perband F1 F2 ingan 1 Biji bulat >< keriput Semua bulat 5,474 bulat : 1,850 keriput 2,96 : 1 2 Biji kuning >< hijau Semua kuning 6,022 kuning : 2,001 hijau 3,01 : 1 3 Bunga merah >< putih Semua merah 705 merah : 224 putih 3,15 : 1 4 Polong gembung >< kurus Semua gembung 882 gembung : 299 kurus 2,95 : 1 5 Polong hijau >< kuning Semua hijau 428 hijau : 152 kuning 2,82 : 1 RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 12 6 Batang panjang >< pendek Semua panjang 787 panjang : 277 pendek 2,84 : 1 Dari tabel tampak bahwa perbandingan hasil perkawinan Monohibrid antara faktor dominan dan resesif adalah 3 : 1. Beberapa prinsip percobaan Mendel sbb; x Sifat yang muncul pada F1 disebut sebagai sifat dominan (menang), sedangkan yang tidak muncul disebut sebagai resesif (kalah). x Banyaknya individu yang muncul pada F2 antara yang dominan dengan yang resesif memiliki perbandinagan rata-rata 3 : 1. Oleh Mendel, induk yang dominan homozigot diberi simbol dengan huruf besar yang ditulis dua kali, sedangkan yang resesif ditulis dengan huruf kecil dua kali. Simbol ditulis dua kali karena setiap gen kromosom selalu memiliki pasangan kromosom homolognya. Genotip dan Fenotip Genotip adalah sifat atau karakter yang ditentukan oleh gen, jadi sebagai faktor pembawa keturunan. Akan tetapi genotip tidak selalu berpengaruh tidak selalu menampakan hasilnya sebab sangat terpengaruh oleh faktor lingkungan. Sedangkan Fenotip adalah sifat yang tampak dari luar. Fenotip merupakan paduan antara genotip dan lingkungan. Cth; Bakat melukis pada seorang anak (ditentukan oleh gen), maka melukis adalah genotip. Genotip tersebut tidak pernah akan muncul jika anak tersebut tidak pernah belajar melukis/menggambar. Pelajaran menggambar tersebut adalah faktor lingkunagan. Anak yang berbakat melukis (genotip) dan diberi pelajaran melukis (lingkungan) maka akan nampak ketrampilan melukis (fenotip). Cth persilangan Mendel; P : BB >< (bulat) (keriput) Gamet: B F1 : bb b Bb (bulat) F1 >< F1 : Bb >< Bb Gamet F2 : B B b b : BB Bb Bb bb (bulat) (bulat) (bulat) (keriput) RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 13 Hukum Mendel II dikenal dengan hukum Asortasi atau hukum berpasangan secara bebas. Jadi setiap gen/sifat dapat berpasangan secara bebas dengan gen/sifat lain. Meskipun demikian, gen untuk satu sifat tidak berpengaruh pada gen untuk sifat yang lain yang bukan termasuk alelnya. Hukum Mendel II dapat diterangkan melalui persilangan Dihibrid, yaitu persilangan dengan dua sifat beda. Dengan hasil persilangan dihibrid tersebut mempunyai perbandingan keturunan 9 : 3 : 3 : 1 Cth; persilangan Dihibrid P : BBKK (bulat, kuning) >< bbkk (keriput, hijau) G : BK F1 : BbKk (bulat, kuning) bk F1 >< F1 : BbKk G >< BbKk : BK, Bk, bK, bk BK, Bk, bK, bk F2 Gamet BK Bk bK Bk BK Bk bK Bk BBKK BBKk BbKK BbKk 1 2 3 4 BBKk BBkk BbKk Bbkk 5 6 7 8 BbKK BbKk bbKK bbKk 9 10 11 12 BBKk BBkk BbKk Bbkk 13 14 15 16 Ket: Bulat kuning pada kotak nomer: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10, 13 (jumlah 9) Bulat hijau pada kotak nomer: 6, 8, 14 (jumlah 3) Keriput kuning pada kotak nomer: 11, 12, 15 (jumlah3) Keriput hijau pada kotak nomer: 16 (jumlah 1) Jadi perbandingan bulat kuning : bulat hijau : keriput kuning : keriput hijau = 9 : 3 : 3 : 1 RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 14 Tabel. Hubungan antara Sifat Beda, Banyaknya Macam Gamet pada F1 dan Perbandingan Fenotip pada F2 Jumlah Kemungkinan Macam sifat beda macam fenotip gamet F1 1 11 2 3:1 2 121 4 9:3:3:1 3 1331 8 27 : 9:9:9:3:3:3:1 4 14641 16 81:27:27:27:27:9:9:9:9:9:9:3:3:3:3:1 5 15101051 32 243:81:81:81:81:81: dan seterusnya N Dan seterusnya 2n 3n : dan seterusnya Perbandingan fenotip pada F2 Penyimpangan Semu Hukum Mendel a. Epistasis dan Hipostasis Analisis mengenai epistasis dan hipostasis adalah; Ada dua gen yang sama-sama dominan dan terletak pada lokus yang berbeda. Sifat yang ditentukan itu adalah fenotif dari individu. Gen yang satu bersifat menghalangi (epistasis) dan gen yang satunya lagi bersifat menghalangi (hipostasis) Kehadiran dua gen dominan tersebut akan memunculkan fenotip dari gen yang epistasis biasa. Kehadiran gen yang hipostasis akan memunculkan fenotip dari gen hipostasis. Ketidak hadiran dari gen dominan akan menyebabkan munculnya fenotip baru. b. Kriptomeri Analisisnya adalah sebagai berikut; Persilangan tersebut merupakan persilangan dihibrida. Jika ada dua gen dominan yang muncul secara bersamaan akan menyebabkan fenotip yang baru (tersembunyi). Gen dominan akan menyebabkan munculnya fenotip resesif. c. Polimeri Jika kita lakukan persilangan, misal antara gandum berkulit merah dan putih, ternyata dihasilkan F2 15 : 1. Dari perbandingan tersebut diduga adalah persilangan dihibrida. RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 15 Jika ditelaah, 15 : 1 itu sebenarnya dari perbandingan (9+3+3) : 1. Fenotip merah mencapai jumlah 15 menunjukkan adalah dominan, dan ditentukan oleh dua gen yang saling berpasangan, dan untuk fenotip putih adalah resesif. Pola-pola hereditas pada Manusia Polapola hereditas juga berlaku pada manusia, baik sifat-siifat fisik, fisiologis, maupun pisikologis. Pada umumnya penyakit menurun dikendalikan oleh gen resesif, yang tidak menampakkan fenotipnya dalam keadaan heterozigot. Bila gen resesif tersebut pada kromosom Y, maka fenotip akan muncul padsa anak laki-laki, dan tidak nampak pada fenotip anak perempuan. Anak perempuan baru akan menampakkan fenotipnya bila ke dua gen resesif tersebut terdapat di kedua kromosom X. 1. Sifat-sifat yang menurun Sifat-sifat pada manusia diwariskan kepada keturunannya melalui pola pewarisan tertentu. Sifat-siifat tersebut meliputi fisik, fisiologis, dan pisikologis. Sifat fisisk adalah sifat badan yang tampak, misal; bentuk hidung, telinga, bibir dll. Sifat fisiologis adalah sifat faal tubuh, misal; alergi dan hormonal. Sifat psikologis adalah sifat kejiwaan seseorang. Hal ini sangat dipengaruhi oleh gen yang dominan dari tetuanya. 2. Penyakit menurun Penyakit ini tidak menular, tidak dapat disembuhkan, dan dapat menurun pada keturunannya. Penyakit menurun biasanya bersifat resesif sehingga baru munculjika dalam keadaan homozigot, fenotip penyakit tidak muncul karena tertutupi oleh pasangan gen yang dominan. Albino Orang albino mempunyai ciri-ciri rambut, mata, bulu mata dan kulit berwarna putih? Orang albino dapat terjadi walau orang tuanya berkulit hitam. Penderita albino tidak memiliki pigemen warna melanin. Warna melanin ada yang coklat, kuning atau putih. Jadi pada penderita albino gen melaninnya tidak mampu memproduksi enzim melanin. Penderita albino rentan terhadap kanker kulit dan tidak tahan terhadap panas. Mata penderita albino terasa perih jika terkena/berada di tempat terang. Albino ini dibawa oleh gen resesif. Gem albino terkait pada kromosom tubuh (autusom) bukan pada kromosom kelamin (genosom), jadi penderita albino dapat terjadi pada laki-laki atau perempuan. RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 16 Buta Warna Penderita buta warna tidak dapat melihat warna tertentu karena tidak dapat menangkap panjang gelombang cahaya tertentu. Ada beberapa tipe buta warna, yaitu buta warna hijau-biru, biru-merah, dan merah-hijau. Yang paling umum adalah buta warna merah-hijau. Penderita merah hijau tidak dapat membedakan warna merah dan hijau. Biasanya seseorang hanya menderita salah satu saja. Penyakit ini diturunkan oleh gen resesif pada kromosom X nonhomolog (kromosom X yang tidak memiliki pasangan gen di kromosom Y). Buta warna terpaut kromosom X, sehingga wanita pembawa buta warna diberi simbol XbX, sedangkan laki-laki normal diberi simbol XY. Gamet Ayah: X Y Gamet Ibu: : Xb B Kemungkinan anak-anaknya; XXb (perempuan pembawa) XX (perempuen normal) XbY (laki-laki buta warna) XY ( laki-laki normal) Gangguan Mental Gangguan mental banyak ragan dan penyebabnya, salah satu penyebabnya adalah kerusakan saraf karena kadar asam fenil piruvat di dalam darah terlalu tinggi. P : Aa >< Aa RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 17 G : A,a F1 : AA A,a Aa Aa aa (normal) (normal pembawa) (normal pembawa) (gangguan mental) Dengan perbandingan fenotip 3 : 1 Penyakit lain adalah yang menurun adalah anodontia. Penyebabnya adalah kromosom resesif. Penderita anodontia tidak memiliki gen penumbuh gigi yang terpaut pada kromosom X nonhommolog. Selain itu ada pula terdapat penyakit menurun pada jari kaki dan tangan; Brakidaktili, yaitu cacat jari-jari memendek Sindaktili, yaitu jari-jari saling berlekatan Polidaktili, yaitu jumlah jari lebih dari 5 Genetika manusia Bila mahluk hidup berkembang biak secara aseksual, keturunannya berkembang menjadi salinan tepat dari induknya selama mereka dibesarkan dalam keadaan yang sama. Sebaliknya, bila mereka berkembang secara seksual, maka keturunannya mengembangkan ciri-ciri yang saling berbeda dan berlainan dari salah satu tetuanya. Genetika manusia adalah cabang dari genetika yang mempelajari gen-gen dalam manusia/individu, yang mengurai secara matematik akibat dari keturunan pada tingkat individu. Semua mahluk merupakan seatu masyarakat sebagai hasil perkawinan antar spesies dan mempunyai lengkang gen yang sama. Lengkang gen (gene pol) adalah jumlah dari semua alel yang berlainan atau keterangan genetik dalam anggota dari suatu populasi/individu yang membiak secara kawin. Gen-gen dalam langkang mempunyai hubungan dinamis dengan alelnya dan dengan lingkungan dimana mahlukmahluk itu berada. Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi seleksi alam, mempunyai kecenderungan untuk merujbah frekuensi gen dan dengan akan menyebabkan perubahan evolusi dalam populasi. VII. Metode Pembelajaran Eksperimen-Diskusi VIII. Langkah-langkah pembelajaran Pertemuan 1 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran waktu Tatap Muka : 10 a. Pendahuluan menit Doa bersama dipimpin oleh siswa sebagai ungkapan rasa syukur kepada Allah SWT ( Nilai Religius) Guru dengan santun dan wajah berseri menyapa siswa melalui absensi kehadiran ( menanamkan sikap kekeluargaan dan nilai RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 18 ket TM kepedulian ) Guru menanyakan kembali pengertian gen kepada siswa. b. Kegiatan Inti 1) Eksplorasi : 70 menit TM c. Kegiatan Akhir 10 Siswa bersama guru menyimpulkan hukum Mendel dan menit TM Siswa bersama guru mendiskusikan prinsip hukum Mendel I (hukum segregasi), melalui contoh persilangan monohibrid pada tanaman kacang kapri Siswa bersama guru mendiskusikan prinsip hukum Mendel II ( Law of Independent Assortment),melalui contoh persilangan dihibrid pada tanaman kacang kapri Siswa bersama guru mendiskusikan prinsip Testcross, Backcross, dan persilangan resiprok. 2) Elaborasi : Siswa menerapkan Hukum Mendel I dalam pembentukan gamet,pada persilangan monohibrid tanaman kacang kapri Siswa menerapkan prinsip hukum Mendel II pada beberapa beberapa kasus perkawinan dihibrid pada kacang kapri. Guru memberikan contoh soal persilangan monohibrid dan dihibrid untuk dikerjakan oleh salah satu siswa. Siswa lain mengerjakan di buku catatan 3) Konfirmasi : Guru mengkonfirmasi hasil latihan siswa,serta membimbing siswa yang mengalami kesulitan. implementasinya pada pewarisan sifat. Pertemuan 2 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran Tatap Muka : a. Pendahuluan Doa bersama dipimpin oleh siswa ( Nilai Religius ) waktu 10 menit Guru secara kekeluargaan menyapa siswa dengan mengabsen kehadirannya Motivasi : Guru menanyakan kembali prinsip hukum Mendel. RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 19 ket TM Guru membagi siswa menjadi beberapa kelompok sesuai dengan jumlah kotak kancing genetika kebenaran hukum Mendel dengan model persilangan dengan Kegiatan 5.1. Guru memberi pengarahan cara penggunaan kancing genetika b. Kegiatan Inti 1) Eksplorasi : Siswa menyiapkan 70 menit Kegiatan 5.1 dengan TT mengambil seperangkat kancing genetika. Siswa secara teliti dan kerjasama kelompok melakukan pengujian hukum Mendel I dengan model perkawinan monohibrid dengan menggunakan Kegiatan 5.1. Siswa melanjutkan dengan menguji hukum Mendel II dengan model perkawinan dihibrid dengan menggunakan petunjuk yang diberikan guru. 2) Elaborasi Siswa mencatat hasil penghitungan dan membulatkan perbandingan. Siswa menyimpulkan hasil penghitungan dengan hasil teoritik menurut hukum Mendel. Siswa menyusun laporan hasil kegiatan. 3) Konfirmasi : Guru memberikan konfirmasi hasil kegiatan siswa c. Kegiatan Akhir 10 Guru mengumpulkan hasil kegiatan setiap kelompok, menit kemudian menghitung hasil kelas. Siswa menyimpulkan perbandingan antara hasil kelompok dan hasil kelas. Siswa mengumpulkan laporan hasil kegiatan. Pertemuan 3 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran waktu Tatap Muka : 10 a. Pendahuluan menit Doa bersama dipimpin siswa sebagai ungkapan rasa syukur kepada Allah SWT (Nilai Religius) Guru mengabsen kehadiran siswa Apersepsi : Guru menanyakan kembali prinsip perbandingan hukum RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 20 ket TM Mendel hasil monohibrid,dihibrid,trihibrid Guru mengkaitkan dengan adanya perubahan perbandingan Mendel b. Kegiatan Inti 1) Eksplorasi : Siswa 75 menit bersama guru mendiskusikan TM sifat intermediat/dominan tidak sempurna dan kodominan Siswa bersama guru mendiskusikan penyimpangan semu hukum Mendel,meliputi : - Interaksi beberapa pasang alel,dengan contoh persilangan pada pial ayam - Kriptomeri, dengan contoh persilangan pada Linaria maroccana - Polimeri, dengan contoh persilangan pada biji gandum - Epistasis/hipostasis 2) Elaborasi : Siswa dibimbing guru mencari formula angka perbandingan penyimpangan semu hukum Mendel berdasar atas prinsip Mendel yang ada c. Kegiatan Akhir 5 Siswa bersama menyimpulkan hubungan hukum Mendel menit dengan berbagai pola penurunan sifat. Pertemuan 4 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran waktu Tatap Muka : 10 a. Pendahuluan menit Guru menanyakan kepada siswa apakah prinsip-prinsip hukum ket TM Mendel dapat diterapkan dengan mudah pada manusia. Siswa bersama guru mendiskusikan kesulitan mempelajari genetika pada manusia. Siswa bersama guru mendiskuikan penggunaan peta silsilah untuk mempelajari genetika manusia. b. Kegiatan Inti 70 1) Eksplorasi menit Guru menjelaskan prinsip pewarisan sifat golongan sistem ABO, MN, dan Rh. Guru memberikan beberapa contoh permasalahan golongan darah pada manusia dan siswa memecahkan permasalahan RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 21 TT tersebut. Guru menjelaskan beberapa kelainan genetis pada manusia untuk dapat menghindarinya 2) Elaborasi : Guru memberikan beberapa persoalan gangguan/penyakit genetis pada manusia dan siswa dengan cermat, teliti memecahkan persoalan tersebut. Siswa mendiskusikan upaya perbaikan keturunan pada tumbuhan dan hewan Siswa mendiskusikan upaya perbaikan keturunan pada manusia. 3) Konfirmasi : Guru menekankan perbedaan golongan darah sistem ABO,Rh dan MN. c. Kegiatan Akhir 10 Bersama siswa menyimpulkan prinsip penerapan genetika menit pada manusia. IX. X. Alat/ Bahan/ Sumber Buku Biologi kelas XII, Dyah aryulina, Esis Buku kerja siswa IIIB, Ign. Khristiyono, Esis Biologi SMA kelas XII, Istamar Syamsuri, Erlangga Biologi Jilid I, John W. Kimbal, Erlangga Genetika Strata 1, Suryo, UGM Press Penilaian Laporan hasil kegiatan Uji kompetensi tertulis Sleman, 12 Juli 2011 Mengetahui : Kepala Sekolah Guru Mapel : Biologi Drs. Fatchurohman Dra. Sri Rejeki Andadari RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA NIP. 19620101 198903 1 017 22 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP No. 11) Sekolah : SMA Muhammadiyah Wonosari Mata Pelajaran : Biologi Kelas/ Semester : XII (Duabelas)/ 1 Alokasi Waktu : 4 × 45 Menit Standar Kompetensi : 3. Memahami penerapan konsep dasar dan prinsip-prinsip hereditas serta implikasinya pada salingtemas Kompetensi Dasar : 3.4 Menjelaskan peristiwa mutasi dan implikasinya dalam Salingtemas Indikator Mendeskripsikan pengertian mutasi Mendeskripsikan berbagai model mutasi gen Mendeskripsikan berbagai model mutasi kromosom Mengubungkan mutasi dan evolusi ================================================================== V. Tujuan : Dengan diskusi secara santun dan demokratis siswa mampu menjelaskan perisitwa mutasi II. Materi Ajar Pengertian mutasi Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom. Mutasi pada tingkat kromosomal biasanya disebut aberasi. Mutasi pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar bagi kalangan pendukung evolusi mengenai munculnya variasi-variasi baru pada spesies. Mutasi terjadi pada frekuensi rendah di alam, biasanya lebih rendah daripada 1:10.000 individu. Mutasi di alam dapat terjadi akibat zat pembangkit mutasi (mutagen, termasuk karsinogen), radiasi surya maupun radioaktif, serta loncatan energi listrik seperti petir. Individu yang memperlihatkan perubahan sifat (fenotipe) akibat mutasi disebut mutan. Dalam kajian genetik, mutan biasa dibandingkan dengan individu yang tidak mengalami perubahan sifat (individu tipe liar atau "wild type"). Macam-macam mutasi: 1. Mutasi gen RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 23 2. Mutasi kromosom (Chromosome Mutation) Pengaruh bahan mutagen, khususnya radiasi, yang paling banyak terjadi pada kromosom tanaman adalah pecahnya benang kromosom (chromosome breakage atau chromosome aberation). Pecahnya benang kromosom dibagi dalam 4 kelompok yaitu translokasi (translocations), inversi (inversions), duplikasi (duplications), dan defisiensi (deficiencies). Translokasi terjadi apabila dua benang kromosom patah setelah terkena energi radiasi, kemudian patahan benang kromosom bergabung kembali dengan cara baru. Patahan kromosom yang satu berpindah atau bertukar pada kromosom yang lain sehingga terbentuk kromosom baru yang berbeda dengan kromosom aslinya. Inversi terjadi karena kromosom patah dua kali secara simultan setelah terkena energi radiasi dan segmen yang patah tersebut berotasi 180o dan menyatu kembali. Duplikasi menampilkan cara peningkatan jumlah gen pada kondisi diploid. Dulikasi dapat terjadi melalui beberapa cara seperti: pematahan kromosom yang kemudian diikuti dengan transposisi segmen yang patah, penyimpangan dari mekanisme crossingover pada meiosis (fase pembelahan sel), rekombinasi kromosom saat terjadi translokasi, sebagai konsekuensi dari inversi heterosigot, dan sebagai konsekuensi dari perlakuan bahan mutagen. Defisiensi adalah penghilangan satu atau lebih segmen gen pada kromosom. Penghilangan dapat terjadi pada segmen panjang lengan kromosom seperti yang dilaporkan pada tanaman gandum. Tergantung pada gen dan tingkat ploidi, defisiensi dapat menyebabkan kematian, separuh kematian, atau menurunkan viabilitas. III. Metode Pembelajaran Diskusi- Penugasan-Simulasi model IV. Langkah-Langkah pembelajaran Pertemuan 1 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran Tatap Muka : a. Pendahuluan RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA waktu 10 menit 24 ket TM Doa bersama dipimpin oleh siswa sebagai ungkapan rasa syukur kepada Allah atas nikmatNya Apersepsi : -Guru mengingatkan kembali adanya sifat yang dapat diwariskan (gen) dan mekanisme pengaturannya. -Guru menanyakan apa yang akan terjadi seandainya susunan gen mengalami perubahan. b. Kegiatan Inti 1) Eksplorasi : 70 menit TM Guru meminta siswa menunjukkan beberapa gejala mutasi baik alami maupun buatan yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Siswa mendefinisikan pengertian mutasi berdasarkan gejalagejala yang dapat ditemukan. Siswa bersama guru mendiskusikan mekanisme terjadinya mutasi. Siswa bersama guru mendiskusikan macam-macam mutasi berdasarkan tempat terjadinya. Siswa bersama guru mendiskusikan perbedaan mutasi tingkat gen dan tingkat kromosom. 2). Elaborasi Dengan menggunakan gambar atau model siswa bersama mendiskusikan berbagai kemungkinan yang akan terjadi pada mutasi gen. Siswa untuk membuat model mutasi pergesaran kerangka dengan menggunakan Kegiatan 6.1 dalam kelompok. Siswa mendiskusikan pertanyaan pada Kegiatan 6.1. Siswa membuat laporan Kegiatan 6.1. 2) Konfirmasi : Guru memberikan motivasi kepada siswa yang belum aktif dan membimbing kesulitan siswa c. Kegiatan Akhir 10 Siswa bersama guru menyimpulkan pengertian mutasi, menit macam-macam mutasi, dan berbagai kemungkinan yang terjadi pada mutasi gen. RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 25 Pertemuan 2 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran waktu Tatap Muka : 10 a. Pendahuluan menit Guru menanyakan kembali tentang berbagai macam ket TM mutasi dilihat dari tingkat terjadinya mutasi. Guru menanyakan kembali pengertian mutasi kromosom. b. Kegiatan Inti 1) Eksplorasi : 70 menit TM Siswa melakukan kajian literatur mutasi kromosom. 2) Elaborasi : Siswa mendiskusikan peranan mutasi bagi pembentukan spesies baru dan evolusi. 3) Konfirmasi : Guru menekankan proses mutasi menjadi penyebab evolusi c. Kegiatan Akhir 10 Siswa bersama guru menyimpulkan berbagai macam menit TMTT mutasi kromosom dan dampaknya. Siswa bersama guru menyimpulkan peranan mutasi bagi proses evolusi. Guru menugaskan siswa untuk menyusun ketas kerja dengan Kegiatan 6.3 atau diskusi Salingtemas. V. Alat/ Bahan/ Sumber Buku Biologi kelas XII, Dyah aryulina, Esis Buku kerja siswa IIIB, Ign. Khristiyono, Esis Acuan Internet VI. Penilaian Ujian kompetensi tertulis Tugas kertas kerja Sleman, 12 Juli 2011 Mengetahui : Kepala Sekolah Guru Mapel : Biologi Dra. Sri Rejeki Andadari Drs. Fatchurohman NIP. 19620101 198903 1 017 RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 26 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP No. 12) Sekolah : SMA Muhammadiyah Wonosari Mata Pelajaran : Biologi Kelas/ Semester : XII (Duabelas)/ 2 Alokasi Waktu : 2 × 45 Menit Standar Kompetensi : 4. Memahami teori evolusi serta implikasinya pada salingtemas Kompetensi Dasar : 4.1 Menjelaskan teori, prinsip, dan mekanisme evolusi biologi Indikator Mendeskripsikan berbagai pemikiran tentang asal usul kehidupan Mendeskripsikan teori evolusi menurut Darwin ================================================================== I. Tujuan : Dengan diskusi secara santun dan demokratis secara kajian literatur Siswa memahami teori, prinsip, dan kemanisme evolusi II. Materi Ajar Hipotesis asal usul kehidupan Evolusionis mengatakan bahwa makhluk hidup pertama adalah sel tunggal yang terbentuk dengan sendirinya dari benda mati secara kebetulan. Menurut teori ini, pada saat bumi masih terdiri atas bebatuan, tanah, gas dan unsur lainnya, suatu organisme hidup terbentuk secara kebetulan akibat pengaruh angin, hujan dan halilintar. Tetapi, pernyataan evolusi ini bertentangan dengan salah satu prinsip paling mendasar biologi: Kehidupan hanya berasal dari kehidupan sebelumnya, yang berarti benda mati tidak dapat memunculkan kehidupan. Teori evolusi Darwin Teori Darwin tentang evolusi didasarkan pada pokok-pokok pikiran sebagai berikut: Tidak ada dua individu yang sama. Setiap makhluk hidup punya kemampuan untuk berkembang biak. Untuk berkembang biak perlu makanan dan ruang yang cukup. Bertambahnya makhluk hidup tidak berjalan terus menerus. Selain dari hasil ekspedisi di benua Amerika Selatan, teori evolusi Darwin didasarkan atas pengetahuannya ketika ia mempelajari buku “Principles of Geology” karya Charles Lyell (1830) dan buku “An Essay on The Principles of Population” karya Robert Malthus. Charles Darwin mengemukakan teori evolusinya dalam buku yang berjudul On The Origin of Species by Means of Natural Selection atau Asal Mula Spesies yang Terjadi Melalui Seleksi Alam. Ada dua teori utama : RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 27 1. Spesies yang hidup sekarang berasal dari spesies lain yang hidup di masa lampau. 2. Evolusi terjadi melalui seleksi alam. Menurut Darwin, agen tunggal penyebab terjadinya evolusi adalah seleksi alam. Seleksi alam adalah “process of preserving in nature favorable variations and ultimately eliminating those that are ‘injurious’”. Evolusi menurut ahli-ahli lain Teori evolusi (a) Lamarck versus (b) teori evolusi Darwin. Menurut Lamarck nenek moyang jerapah berleher pendek. Jerapah berleher pendek menjulurkan lehernya untuk mencapai daun-daun cabang pohon yang tinggi. Oleh karena leher jerapah seringkali tertarik, akhirnya leher jerapah menjadi panjang. Sifat leher panjang jerapah tersebut diwariskan pada keturunannya. Jadi sekarang semua jerapah berleher panjang. Sebaliknya, menurut Darwin evolusi terjadi melalui seleksi alam dengan adanya adaptasi makhluk hidup. Darwin berpendapat nenek moyang jerapah ada yang berleher panjang dan berleher pendek. Karena makanan jerapah berupa daun-daun di pohon yang tinggi, maka hanya jerapah berleher panjang yang dapat menjangkaunya. Jerapah berleher pendek tidak dapat menjangkau daun-daun dipohon yang tinggi sehingga kekurangan makanan dan akhirnya mati. Teori evolusi Weismann versus teori evolusi Darwin. Weismann tidak menentang teori evolusi Darwin, namun justru menjelaskan teori Darwin. Menurut Weismann, perubahan sel-sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan pada keturunannya. Evolusi menyangkut pewarisan gen-gen melalui sel-sel kelamin. Hal ini bermakna bahwa evolusi berkaitan dengan gejala seleksi alam terhadap faktor-faktor genetik. Weismann berpendapat bahwa sifat leher panjang dan leher pendek pada jerapah dikontrol oleh gen. Gen untuk leher panjang bersifat dominan, sedangkan gen untuk leher pendek bersifat resesif. Oleh karena itu, jerapah berleher panjang merupakan keturunan yang bersifat homozigot dominan atau heterozigot. Sebaliknya, jerapah berleher pendek merupakan keturunan yang bersifat homozigot resesif. Jerapah berleher pendek yeng homizigot resesif tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya sehingga punah. Teori evolusi Lamarck versus teori evolusi Weismann. Lamarck berpendapat bahwa makhluk hidup beradaptasi terhadap lingkungannya dengan cara menggunakan organ tubuhnya, kemudian sifat atau fungsi organ tersebut diwariskan kepada keturunannya. Berdasarkan teori ini, menurut Lamarck nenek moyang menjangan tidak bertanduk. Namun, dikarenakan sering mengadu kepala maka tanduk tumbuh dikepala menjangan. Teori Lamarck ditentang oleh Weismann. Weismann berpendapat bahwa perubahan sel-sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan pada keturunannya. Weismann membuktikan teorinya dengan menggunakan tikus. Weismann mengawinkan dua ekor tikus yang masing-masing ekornya telah dipotong. Kemudian, anak-anak tikus yang sudah dewasa tersebut dipotong ekornya dan dikawinkan dengan sesamanya. Hasilnya tetap anak-anak tikus yang berekor. Weismann melakukan percobaan ini hingga 21 generasi tikus dan hasilnya tetap sama. III. Metode Pembelajaran Diskusi RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 28 IV. Langkah-langkah Pembelajaran Pertemuan 1 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran Tatap Muka : a. Pendahuluan Doa bersama dipimpin oleh siswa waktu 10 menit ket TM 70 menit TM Guru menyapa siswa dengan santun dan ceria melalui absen kehadiran siswa. Apersepsi : - Guru menunjukkan adanya keanekaragaman yang ada di alam sekitar dan menanyakan bagaimana hal tersebut dapat terjadi. - Siswa mencoba mengidentifikasi asal-usul keanekaragaman makhluk hidup. b. Kegiatan Inti 1) Eksplorasi : Siswa melakukan kajian literatur secara mendalam tentang: - pandangan abiogenesis sebagai asal-usul kehidupan. - biogensis yang menyanggah pandangan biogenesis untuk menjelaskan asal-usul kehidupan. Guru menjelaskan bahwa teori biogenesis benar, tetapi belum dapat menjelaskan mekanisme terbentuknya asal usul kehidupan dan mekansime terbentuknya keanekaragaman. Guru menjelaskan tentang evolusi menurut pandangan Lamarck vs Darwin Guru menjelaskan tentang 2 teori pokok Darwin. 2) Elaborasi : Siswa mendiskusikan secara demokratis perbedaan pandangan tentang evolusi (menurut Darwin, Lamarck, Weismann) 3) Konfirmasi : - Guru memberikan penekanan bahwa evolusi merupakan sebuah gagasan pemikiran yang tidak dapat dibuktikan secara laboratoris - Guru menekankan kembali bahwa pertanyaan tentang asal usul kehidupan belum terjawab secara pasti hingga sekarang c. Kegiatan Akhir RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 10 menit 29 Siswa menyimpulkan perkembangan pandangan tentang asal-usul kehidupan. Siswa menyimpulkan teori pokok evolusi menurut Darwin. V. Alat/ Bahan/ Sumber Buku Biologi kelas XII, Dyah aryulina, Esis Buku kerja siswa IIIB, Ign. Khristiyono, Esis Pandangan para ahli tentang evolusi : www.belajar.kemdiknas.go.id VI. Penilaian Uji kompetensi tertulis Sleman, 12 Juli 2011 Mengetahui : Kepala Sekolah Guru Mapel : Biologi Dra. Sri Rejeki Andadari Drs. Fatchurohman NIP. 19620101 198903 1 017 RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 30 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP No.13) Sekolah : SMA Muhammadiyah Wonosari Mata Pelajaran : Biologi Kelas/ Semester : XII (Duabelas)/ 2 Alokasi Waktu : 4 × 45 menit Standar Kompetensi :4. Memahami teori evolusi serta implikasinya pada salingtemas Kompetensi Dasar : 4.2 Mengkomunikaskan hasil studi evolusi biologi Indikator Menunjukkan “ Petunjuk-petunjuk adanya evolusi” Mendeskripsikan ekperimen yang mendasari munculnya teori evolusi biologi dan kimia Menerapkan hukum Handy-Weinberg ================================================================== I. Tujuan : Siswa mampu mengkomunikasikan hasil studi evolusi secara bijak dan santun II. Materi Ajar Petunjuk-petunjuk yang mendukung evolusi Darwin Petunjuk Pendukung Terjadinya EvolusiEvolusi merupakan suatu proses yang panjang dan tidak dapat langsung dibuktikan di laboratorium. Namun, ada petunjuk-petunjuk evolusi yang dapat menjadi bukti bahwa evolusi memang terjadi, antara lain : fosil, perbandingan morfologi, perbandingan biokimia, perbandingan embriologi, variasi individu, domestikasi, rudimentasi, dan kesamaan faal. 1. Fosil Fosil merupakan sisa tubuh makhluk hidup yang telah membatu karena proses geologis yang membentuknya baik proses fisika ataupun proses kimia. Fosil dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu: Fosil biologis, merupakan fosil tubuh makhluk hidup, baik yang utuh maupun yang tidak utuh. Fosil sisa, atau tanda adanya kehidupan merupakan fosil yang berasal bukan dari bagian tubuh makhluk hidup. Misalnya feses, jejak telapak kaki, alat atau perkakas. Kegunaan fosil untuk evolusi adalah membantu rekonstruksi kehidupan dimasa lalu. 3. Perbandingan morfologi merupakan perbandingan bentuk dan struktur tubuh dari garis keturunan utama makhluk hidup, yang akan menghasilkan bukti-bukti yang kuat terhadap evolusi. Perbandingan morfologi bisa kita pelajari dari proses divergensi morfologi dan konvergensi morfologi. Divergensi morfologi adalah perubahan dari bentuk dan struktur tubuh nenek moyang menjadi bentuk struktur tubuh spesies-spesies berbeda. RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 31 Konvergensi morfologi adalah perubahan bentuk dan struktur tubuh yang berbeda pada spesies-spesies yang hubungan evolusinya jauh menjadi bentuk dan struktur yang sama. Perbandingan morfologi dapat dipelajari pada: homologi yaitu persamaan asal usul struktur anggota tubuh berbagai organisme tetapi fungsinya berbeda. Contohnya tangan pada manusia dan kaki depan kuda. analogi yaitu persamaan fungsi bagian-bagian tubuh spesies yang berbeda yang asal usulnya berbeda. Contohnya sayap burung dan sayap kupu-kupu. 4. Perbandingan Biokimia Semua spesies mempunyai campuran sifat-sifat nenek moyangnya dan sifat-sifat baru. Jenis dan jumlah sifat yang sama merupakan petunjuk jauh dekatnya hubungan kekerabatan. Hal semacam ini juga terjadi pada pewarisan sifat biokimia. Pewarisan sifat biokimia melalui DNA pada tiap spesies mengandung instruksi untuk sintesis RNA dan protein yang penting untuk menghasilkan individu baru. Perbandingan DNA, RNA, atau protein pada spesies yang berbeda merupakan cara lain untuk mengevaluasi hubungan evolusi diantara spesies. 5. Perbandingan Embrio Embriologi adalah salah satu cabang ilmu yang mempelajari pembentukan, pertumbuhan, dan perkembangan embrio dalam kandungan. Organisme yang memiliki hubungan kekerabatan yang dekat akan mengalami tahapan yang sama dalam perkembangan embrionya. Perkembangan embrio semua vertebrata memperlihatkan keseragaman yang mencolok. Hal ini terlihat jelas pada waktu terjadi pembelahan, morfogenesis, dan tahap diferensiasi awal. Persamaan-persamaan ini sering dipergunakan sebagai bukti hubungan evolusi antara vertebrata. 6. Variasi Individu RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 32 Fenotip suatu organisme ditentukan oleh faktor genetika dan lingkungan. Fenotip yang muncul merupakan variasi dari organisme tersebut. Jadi variasi individu terbentuk karena adanya variasi genetika dan perbedaan kondisi lingkungan. Contoh kita dapat memperhatikan keturunan dalam satu keluarga, setiap orang memiliki keunikan tersendiri meskipun mempunyai orang tua/ leluhur yang sama. Antara kakak dan adik, bahkan anak kembar sekalipun tidak ada yang sama persis, padahal ayah dan ibunya sama. 7. Domestikasi Domestikasi adalah pembudidayaan hewan atau tumbuhan liar sehingga bermanfaat sesuai dengan keinginan manusia. Domestikasi terkadang dapat menghasilkan variasi baru atau spesies yang berbeda dengan induknya. Variasi yang terbentuk dari proses domestikasi menunjukan bahwa suatu organisme dapat berevolusi. 8. Rudimentasi Sisa-sisa organ atau struktur tubuh hasil rudimentasi dapat dianggap sebagai bukti evolusi. Organ atau struktur tubuh tersebut pada hakikatnya sudah tidak berguna lagi. Namun masih dapat dijumpai pada tubuh organisme. Contohnya tulang ekor pada manusia, umbai cacing pada usus manusia, sisa kaki pada ular Phyton. 9. Kesamaan Faal Semua organisme mempunyai beberapa kesamaan faal atau proses fisiologis. Contohnya: proses respirasi semua organisme membutuhkan oksigen. Selain itu, pembentukan ATP dan kegunaannya dalam proses metabolisme relatif sama pada semua organisme. Adanya kesamaan faal atau proses fisiologis organisme menunjukan kekerabatan antar organisme. Teori evolusi biologi dan kimia Kehidupan berasal dari zat-zat organik yang secra bertahap mengalami perubahan menjadi makromolekul organik dan diperkirakan dari lautan. Asal usul kehidupan dapat dilihat berdasarkan evolusi kimia dan evolusi biologi. a. Evolusi kimia Tahap awal perkembangan asal mula kehidupan dimulai dengan pembentukan suatu bentuk yang disebut pra-sel dari bahan-bahan kimia tertentu yang sejalan dengan perkembangan bumi. Teori Evolusi Kimia Beberappa ilmuan seperti A .L Oparin (dari Rusia), berpendapat bahwa ”cara menciptakan kondisi kimia dapat terjadi yaitu dengan adanya panas dari berbagai sumber energi dan berbagai molekul organik sederhana dapat terbentuk”. Hasil reaksi ini makin lama makin terkumpul di lautan sehingga terbentukl semacam uap. b. Evolusi biologi RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 33 Pada mulanya ketika kehidupan baru di mulai di muka bumi, sel-sel mampu bertahan hidup dan berkembang menggunakan molekul-molekul yang tersedia di lingkungannya masing-masing. Sel-sel kehidupan muncul di permukaan bumi akibat penggumpalan spontan molekul-molekul sekitar 3,5 milyar tahun yang lalu. Proses pembentukan sel terjadi karena molekul-molekul organik sederhana seperti asam amino dan nukleotida dapat bergabunmg membentuk polimer-polimer besar. Sebuah gugus asam amino dapat bergabung dengan yang lain membentuk ikatan peptida dan dua nukleotida dapat bergabung membnetuk ikatan fosfodiester, proses ini dapat terjadi secara berulang-ulang. Hukum Hardi-Weinberg Godfrey Harold Hardy dan Wilhelm Weinberg tahun 1908 secara terpisah menemukan dasar-dasar frekuensi alel dan genetik dalam suatu populasi. Prinsip yang berupa pernyataan teoritis tersebut dikenal sebagai hukum (prinsip kesetimbangan) Hardy-Weinberg. Pernyataan itu menegaskan bahwa frekuensi alel dan genotip suatu populasi (gene pool) selalu konstan dari generasi ke generasi dengan kondisi tertentu. Kondisi-kondisi yang menunjang Hukum Hardy-Weinberg sebagai berikut: a. b. c. d. e. Ukuran populasi harus besar Ada isolasi dari polulasi lain Tidak terjadi mutasi Perkawinan acak Tidak terjadi seleksi alam Formulasi hukum Hardy-Weinberg dapat dijelaskan berikut ini. Pada suatu lokus, gen hanya mempunyai dua alel dalam satu populasi. Para ahli genetika populasi menggunakan huruf p untuk mewakili frekuensi dari satu alel dan huruf q untuk mewakili frekuensi alel lainnya. Perubahan Perbandingan Frekuensi Gen (Genotip) pada Populasi Hukum Hardy-Weinberg tidak berlaku untuk proses evolusi karena hukum HardyWeinberg tidak selalu menghasilkan angka perbandingan yang tetap dari generasi ke generasi. Kenyataannya, frekuensi gen dalam suatu populasi selalu mengalami perubahan atau menyimpang dari hukum Hardy-Weinberg. Beberapa faktor yang menyebabkan perubahan keseimbangan hukum Hardy-weinberg dalam populasi yaitu adanya: 1. 2. 3. 4. Hanyutan genetik (genetic drift), Arus gen (gene flow), Mutasi, Perkawinan tidak acak, dan RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 34 5. Seleksi alam. Masing-masing penyebab perubahan kesetimbangan hukum HardyWeinberg atau perubahan frekuensi genetik populasi merupakan kondisi kebalikan yang dibutuhkan untuk mencapai kesetimbangan Hardy-weinberg. III.Metode pembelajaran Diskusi –Penugasan IV.Langkah-Langkah Pembelajaran Pertemuan 1 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran Tatap Muka : a. Pendahuluan Doa bersama dipimpin oleh siswa waktu 10 menit ket TM 70 menit TM Guru menyapa siswa secara kekeluargaan melalui absen kehadiran siswa Motivasi : Guru mengungkap kembali pemahaman siswa tentang evolusi serta mengkaitkan dengan asal usul kehidupan. b. Kegiatan Inti 1) Eksplorasi : Siswa melakukan kajian literatur tentang petunjuk-petunjuk adanya evolusi meliputi : adanya variasi, fosil, homologi organ, perbandingan embrio,fisiologi perbandingan. Guru menjelaskan bahwa apabila evolusi terjadi, maka di alam akan terjadi proses spesiasi. 2) Elaborasi : Siswa mendiskusikan terjadinya mekanisme proses spesiasi di alam misalnya isolasi geografis dan isolasi reproduksi. 3) Konfirmasi : Guru memberikan konfirmasi hal-hal tertentu yang belum bisa dipahami siswa c. Kegiatan Akhir Siswa dibimbing guru menyimpulkan Petunjuk-petunjuk adanya 10 menit evolusi. Pertemuan 2 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran Tatap Muka : a. Pendahuluan RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA waktu 10 menit 35 ket TM Guru menekankan tentang evolusi yang sudah dipelajari sebelumnya bahwa evolusi tidak terjadi secara invidual tetapi terjadi dalam populasi. b. Kegiatan Inti 1) Eksplorasi : 70 menit TT Siswa bersama guru menjelaskan hukum Hardy-Weinberg untuk menjelaskan mekanisme evolusi dalam populasi. Siswa bersama guru mendiskusikan evolusi kimia dan evolusi biologi untuk menjelaskan asal-usul kehidupan. 2) Elaborasi : Siswa mengerjakan contoh soal frekuensi gen dan genotip yang diberikan oleh guru 3) Guru membimbing siswa yang belum dapat mengerjakan contoh soal frekuensi gen dan genotip c. Kegiatan Akhir Siswa menyimpulkan hukum Hardy-Weinberg. 10 menit Siswa menyimpulkan mekanisme evolusi kimia dan biologi. I. Alat/ Bahan/ Sumber Buku Biologi kelas XII, Dyah aryulina, Esis Buku kerja siswa IIIB, Ign. Khristiyono, Esis Petunjuk Pendukung adanya evolusi : www.belajar.kemdiknas.go.id II. Penilaian Uji kompetensi tertulis Sleman, 12 Juli 2011 Mengetahui : Kepala Sekolah Guru Mapel : Biologi Dra. Sri Rejeki Andadari Drs. Fatchurohman NIP. 19620101 198903 1 017 RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 36 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP No. 14 ) Sekolah : SMA Muhammadiyah Wonosari Mata Pelajaran : Biologi Kelas/ Semester : XII (Duabelas)/ 2 Alokasi Waktu : 2 × 45 menit Standar Kompetensi : 4. Memahami teori evolusi serta implikasinya pada salingtemas Kompetensi Dasar : 4.3 Menjelaskan kecenderungan baru tentang teori evolusi Indikator o Mendeskripsikan peranan mutasi bagi proses evolusi o Menjelaskan teori evolusi netral ================================================================== I. Tujuan : Melalui kajian literatur secara cermat,teliti siswa memahami tentang kecenderungan baru teori evolusi ( mengembangkan nilai rasa ingin tahu ) II. Materi Ajar Mutasi DNA dan dampaknya Mutasi DNA itu perubahan susunan DNA dari yang seharusnya terjadi. dapat terjadi karena 1)Kerusakan DNA karena lingkungan sperti sinar ultraviolet, radiasi nuklir atau bahan kimia tertentu. 2)Kesalah yang muncul saat cell menduplikasi DNA dalam menyiapkan pembelahan sel. Susunan DNA yang baru akan memberi sifat fenotipe yang sangat berbeda sekali dari yang seharusnya. Macam mutasi DNA antara lain; 1. Point mutation silent mutation : jadi kodon yang di translasi disini tuh memanggil t-RNA yang udah di aminoasilasi yang sma.. misalkan GUG dibaca GGG.. padahal GUG sama GGG itu menghasilkan asam amino valin. missense mutation : kalo silent mutation tuh asam aminonya sama, klo ini asam aminonya beda. nonsense mutation : ada kodon yang di baca sebagai stop kodon, jadi translasi langsung berhenti. 2. Insersion : penambahan sequence of DNA ke DNA inang. Ini bias terjadi pada bakteri rekombinan, misalnya E.Colli untuk membuat hormon insulin. 3. Deletion : jadi ada sequence of DNA yang kepotong. RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 37 Dampak mutasi Gen 1) Efek langsung dari mutasi membahayakan. Mutasi terjadi secara acak, karenanya mutasi hampir selalu merusak makhluk hidup yang mengalaminya. Logika mengatakan bahwa intervensi secara tak sengaja pada sebuah struktur sempurna dan kompleks tidak akan mem-perbaiki struktur tersebut, tetapi merusaknya. Dan memang, tidak per-nah ditemukan satu pun "mutasi yang bermanfaat". 2) Mutasi tidak menambahkan informasi baru pada DNA suatu organisme. Partikel-partikel penyusun informasi genetika terenggut dari tempatnya, rusak atau terbawa ke tempat lain. Mutasi tidak dapat memberi makhluk hidup organ atau sifat baru. Mutasi hanya meng-akibatkan ketidaknormalan seperti kaki yang muncul di punggung, atau telinga yang tumbuh dari perut. 3) Agar dapat diwariskan pada generasi selanjutnya, mutasi harus terjadi pada sel-sel reproduksi organisme tersebut. Perubahan acak yang terjadi pada sel biasa atau organ tubuh tidak dapat diwariskan kepada generasi selanjutnya. Sebagai contoh, mata manusia yang berubah aki-bat efek radiasi atau sebab lain, tidak akan diwariskan kepada generasi-generasi berikutnya. Teori evolusi netral Teori netral adalah teori yang menerangkan bahwa pada level molekul , seleksi alam tidak selalu bekerja . Bagian DNA atau protein yang bebas dari tekanan seleksi alam akan mengalami evolusi netral . Teori Sintetik melihat bahwa evolusi merupakan akibat pembentukan variasi-variasi baru dan penggantian variasi lama dengan variasi yang baru. Kedua tahapan ini digerakkan oleh paling tidak enam hal berikut. Pertama, prosesproses yang menghasilkan variasi atau proses-proses mutasional. Kedua, proses-proses yang mempersempit ruang gerak dari jenis variasi yang dihasilkan. Ketiga, proses-proses yang mengubah frekuensi dari setiap variasi-variasi sebagai suatu fenomena populasi. Keempat, proses-proses adaptif, yaitu proses-proses yang meningkatkan kemampuan varian-varian beradaptasi dengan lingkungan. Kelima, proses-proses yang menentukan kecepatan evolusi tanpa perlu harus membuat pembedaan di dalam suatu populasi. Keenam, proses-proses yang menentukan arah perubahan tanpa harus membuat pembedaan di dalam populasi. RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 38 Teori Netral tentang Evolusi tidak mengklaim bahwa seleksi alamiah tidak berlangsung, namun teori ini menunjukkan bahwa seleksi alamiah bukanlah satusatunya gaya yang bekerja di dalam mekanisme evolusi. Ada gaya-gaya penting lain yang bekerja bersama-sama mengarahkan proses evolusi biologis. Mutasi netral adalah mutasi yang melahirkan sifat baru tanpa dibebani seleksi alam . III. Metode Pembelajaran Diskusi -Penugasan IV. Langkah-Langkah Pembelajaran Pertemuan 1 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran Tatap Muka : a. Pendahuluan Doa bersama dipimpin oleh siswa waktu 10 menit Ket TM 70 menit TM c. Kegiatan Akhir 10 Siswa menyimpulkan perkembangan pandangan tentang menit TM Guru mengabsen siswa Guru menjelaskan salah satu faktor yang berpengaruh dalam mekanisme evolusi adalah adanya mutasi. b. Kegiatan Inti 1) Eksplorasi : Siswa melakukan studi literatur pengaruh mutasi pada mekanisme seleksi alam menurut teori darwin. Siswa melakukan studi literatur tentang teori evolusi netral. 2) Elaborasi : Siswa mencatat hal-hal pokok yang membedakan teori evolusi Darwin dari teori evolusi netral 3) Konfirmasi : Guru memberi penguatan tentang evolusi Darwin dan evolusi netral asal-usul kehidupan. V. Alat/ Bahan/ Sumber Buku Biologi kelas XII, Dyah aryulina, Esis Buku kerja siswa IIIB, Ign. Khristiyono, Esis Berbagai sumber informasi tentang evolusi (buku teks, internet, majalah dll) RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 39 VI. Penilaian Uji kompetensi tertulis Sleman, 12 Juli 2011 Mengetahui : Kepala Sekolah Guru Mapel : Biologi Dra. Sri Rejeki Andadari Drs. Fatchurohman NIP. 19620101 198903 1 017 RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 40 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP No. 15) Sekolah : SMA Muhammadiyah Wonosari Mata Pelajaran : Biologi Kelas/ Semester : XII (Duabelas)/ 2 Alokasi Waktu : 4 × 45 Menit Standar Kompetensi : 5. Memahami prinsip-prinsip dasar boteknologi serta implikasinya pada salingtemas Kompetensi Dasar : 5.1 Menjelaskan arti, prinsip, dasar, dan jenis-jenis bioteknologi Indikator Menjelaskan pengertian bioteknologi Membedakan bioteknologi tradisional dan modern Menjelaskan prinsip rekayasa genetika dan hasilnya Membuat produk bioteknologi tradisional Mengekstraksi DNA ================================================================== I. Tujuan : Siswa memahami arti, prinsip, dasar, dan jenis-jenis bioteknologi ( mengembangkan nilai kreatif, kerja keras dan mandiri) II. Materi Ajar Pengertian Bioteknologi Bioteknologi adalah ilmu yang mempelajari pemenfaatan mahluk hidup (bakteri, fungi, virus, dll) maupun produk dari mahluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Perkembengan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi pada ilmu terapan dan ilmu-ilmu yang lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekuler, mikrobiologi, genetika, kimia, dan matematika. Bioteknologi secara sederhana sudah dikenel oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenel sejak abad ke-19. Pada masa ini bioteknologi berkembeng sangat pesat. Kemajuan ini ditandai dengan penemuan-penemuan misalnya rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinasi DNA, kloning, dll. Teknologi ini memungkinkan untuk memperoleh penyembuhan RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 41 penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker dan AIDS. Perbedaan bioteknologi tradisional/konvensional dan modern a. Biteknologi Tradisional Keunggulan bioteknologi konvensional adalah; Waktunya relatif pendek, hasilnya serta pengaruh jangka panjang dapat di prediksi, Lebih murah dan sederhana. Misalnya dalam pembuatan tempe dan kecap, yaitu dengan memanfaatkan/bantuan jamur. Selain itu nata de coco yang menggunakan bantuan mikroorganisme/bakteri (Acetobacter xylinum) b. Bioteknologi Modern Bioteknologi modern memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi modern menghasilkan produk secara efektif dan efisien. Bioteknologi modern tidak hanya dimanfaatkan dalam industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi. Keunggulam bioteknologi modern; terciptanya tanaman tahan hama, domba Dolly, hewan bibit unggul, padi mengandung fiitamin A, dll. Rekayasa genetika RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 42 Rekayasa genetik adalah prosedur dasar dalam menghasilkan suatu produk bioteknologi. Prosedur rekayasa genetik secra umum meliputi; Isolasi gen Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik Mentransfer gen tersebut ke organisme baru Membentuk produk organisme transgenik Prosedur pembentukan organisme transgenik ada dua, yaitu; 1. Melalui proses introduksi gen Beberapa langkah dasar introduksi gen adalah: Membentuk sekuen gen yang diinginkan yang ditandai dengan penenda yang spesifik. Mentransformasi sekuen gen yang sudah ditandai ke jaringan. Mengkultur jaringan yang sudah mengandung gen yang ditrasnformasikan. Uji coba kultur tersebut di lapangan. 2. Melalui proses mutagenesis Modifikasi gen pada organisme tersebut dengan mengganti sekuen basa nitrogen pada DNA yang ada untuk diganti dengan basa nitrogen yang lain sehingga terjadi perubahan sifat pada organisme tersebut, contoh sifat semula tidak tahan hama menjadi tahan hama. RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 43 Dampak Produk Bioteknologi 1. Dampak positif a. Peningkatan kualitas tanaman produksi. b. Peningkatan perekonomian petani dan perekonomian suatu negara c. Banyak ditemukannya jenis fariasi makanan baru yang berkualaitas 2. Dampak kontrofersi Bidang lingkungan : bagaimanakan produk teknologi terhadap lingkungan, apakah irreversibel? Bidang kesehatan : apakah produk bioteknologi untuk kesehatan manusia Bidang agama : apakah produk ini terkesan mempermainkan tuhan (Allah) III. Metode pembelajaran Diskusi-Eksperimen IV. Langkah-langkah pembelajaran Pertemuan 1 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran waktu Tatap Muka : 10 a. Pendahuluan menit Guru menyuruh siswa untuk memimpin doa ( menanamkan ket TM nilai Religius) Guru menyapa siswa dengan mengabsen kehadiran siswa ( menanamkan nilai peduli ) Guru menunjukkan beberapa produk bioteknologi yang dekat dengan siswa dan menanyakan proses produksi yang dilakukan. b. Kegiatan Inti 70 1) Eksplorasi : menit Siswa dan guru mendiskusikan keterkaitan ilmu-ilmu lain TT dengan perkembangan bioteknologi. Guru menjelaskan perkembangan rekayasa dan peranannya bagi perkembangan bioteknologi. Siswa bersama guru mendiskusikan pengelompokan bioteknologi tradisional dan modern dan contoh-contoh aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari. 2) Elaborasi : Secara brainstorming siswa mengemukakan pendapat tentang keuntungan dan kerugian bioteknologi (mengembangkan nilai RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 44 peduli lingkungan ) 3) Konfirmasi Guru memberikan konfirmasi pendapat siswa tentang keuntungan dan kerugian bioteknologi c. Kegiatan Akhir 10 Siswa bersama guru menyimpulkan pengertian bioteknologi dan menit dasar pengelompokkan bioteknologi tradisional dan modern. Guru membentuk kelompok dan menugaskan untuk mempersiapkan pembuatan Nata de Coco dengan menggunakan LKS Pertemuan 2 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran Tatap Muka : a. Pendahuluan Guru menyuruh siswa untuk berdoa sebagai ungkapan rasa syukur kepada Allah SWT ( Nilai Religius) Guru menunjukkan beberapa produk bioteknologi yang dekat dengan lingkungan sekitar siswa dan proses produksi yang dilakukan. b. Kegiatan Inti 1) Eksplorasi : waktu 5 menit Ket TM 70 menit PT Siswa mempersiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan termasuk bibit yang sudah dibuat. Siswa dengan teliti melaksanakan kerja kelompok melakukan kegiatan pembuatan Nata de Coco( Nilai kerjasama, kerja keras, jujur ) 2) Elaborasi Guru mengatur waktu pengamatan hasil kegiatan. 3) Konfirmasi : Guru memotivasi siswa yang kurang aktif c. Kegiatan Akhir 15 Siswa menyimpan Nata de Coco yang sedang diperami di menit tempat yang sudah ditentukan. Siswa membersihkan tempat dan alat bahan yang digunakan. V. Alat/bahan/sumber Buku Biologi kelas XII, Dyah aryulina, Esis Buku kerja siswa IIIB, Ign. Khristiyono, Esis RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 45 VI. Penilaian Uji kompetensi tertulis Laporan hasil kegiatan Sleman, 12 Juli 2011 Mengetahui : Kepala Sekolah Guru Mapel : Biologi Dra. Sri Rejeki Andadari Drs. Fatchurohman NIP. 19620101 198903 1 017 RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 46 RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 47 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP No.16) Sekolah : SMA Muhammadiyah Wonosari Mata Pelajaran : Biologi Kelas/ Semester : XII (Duabelas)/ 2 Alokasi Waktu : 2 × 45 Menit Standar Kompetensi : 5. Memahami prinsip-prinsip dasar bioteknologi serta implikasinya pada salingtemas Kompetensi Dasar : 5.2 Menjelaskan dan menganalisis peran bioteknologi serta implikasi hasil-hasil bioteknologi pada Salingtemas Indikator Mengumpulkan informasi berbagai produk rekayasa genetika dan dampaknya Membuat cerita imajinasi tentang rekayasa genetika ================================================================== I. Tujuan : Melalui diskusi yang santun serta eksperimen siswa mempu menjelaskan peran dan hasil-hasil bioteknologi II. Materi Ajar Tanaman Transgenik dan Dampaknya Tanaman transgenik adalah tanaman yang mengandung gen yang sudah di modifikasi/direkayasa dengan menyelipkan gen dari organisme/spesies lain. Tujuan agar tanaman tersebut menghasilakan dari jenis protein dari organisme/spesies lain dari mana gen tersebut berasal. Pada mikroorganisme transgenik ini lebih dikenel sebagai mikroba rekombinan. Contoh; Beras transgenik, yang mengnadung betakaroten dan karotenoid lainnya yang diperlukan untuk memproduksi vitamin A telah dikembangkan. Beras ini dapat mencegah kebutaan akibat kekurangan vitamin A. Selain itu keunggulannya tanaman transgenik adalah kendungan lemak rendah, komposisi nutrisi yang lebih baik, umur simpan yang lebih lama, dan rasa yang lebih enak. Selain itu juga menghasilkan obatobatan seperti insulin, hormon pertumbuhan dan interferon menggunakan mikroba rekombinan. RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 48 III. Metode Pembelajaran Diskusi-Penugasan IV. Langkah-Langkah Pembelajaran Pertemuan 1 (2 × 45 menit) Kegiatan Pembelajaran waktu Tatap Muka : 10 a. Pendahuluan menit Berdoa dipimpin oleh siswa sebagai ungkapan rasa syukur ket TM terhadap Allah SWT (Nilai Religius) Guru membagi kelas menjadi beberapa kelompok. Guru meminta siswa mempelajari kasus transgenik pada Salingtemas. b. Kegiatan Inti 1) Eksplorasi : 70 menit PT Siswa melakukan studi literatur dan berdiskusi secara santun dan demokratis untuk menjawab pertanyaan diskusi Salingtemas dalam kelompok. Siswa merumuskan hasil diskusi dan menuliskannya dalam laporan hasil diskusi.(menanamkan nilai percaya diri, tanggungjawab) 2) Elaborasi : Siswa mengumpulkan hasil diskusi (menanamkan nilai disiplin,mandiri,kerja keras) 3) Konfirmasi : Guru melakukan konfirmasi hasil diskusi c. Kegiatan Akhir Siswa bersama guru menyimpulkan tentang tanaman transgenik. RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 10 menit 49 V. Alat/ Bahan/ Sumber Buku Biologi kelas XII, Dyah Aryulina, Esis Buku kerja siswa IIIB, Ign. Khristiyono, Esis VI. Penilaian 4) Laporan diskusi Salingtemas 5) Tugas fiksi ilmiah Sleman, 12 Juli 2011 Mengetahui : Kepala Seklah Guru Mapel : Biologi Dra. Sri Rejeki Andadari Drs. Fatchurohman NIP. 19620101 198903 1 017 RPP Biologi SMA Muh_Wno Kelas XII IPA 50
