Soal Olimpiade Biologi Tingkat Provinsi Tahun 2011

(1)

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL

DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH

DIREKTORAT PEMBINAAN SMA

TES SELEKSI TINGKAT PROVINSI

CALON PESERTA INTERNATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD (IBO)

TAHUN 2012

PETUNJUK:

1. Waktu mengerjakan tes: 3 jam 30 menit (210 menit).

2. Sebelum mengerjakan tes, periksalah kelengkapan naskah yang diberikan.

3. Isilah nama, asal sekolah, kelas, provinsi, dan nomor peserta pada setiap halaman lembar jawaban.

4. Tulislah jawaban anda pada lembar jawaban yang telah disediakan. 5. Gunakan ballpoint/pulpen untuk menulis setiap jawaban anda.

6. Mulailah bekerja setelah pengawas memberi tanda dimulai dan berhenti bekerja setelah pengawas memberi tanda selesai.

7. Handphone dititipkan kepada pengawas sebelum memulai tes.

8. Tiap nomor soal memiliki bobot nilai yang berbeda dan penilaian tertera di setiap nomor soal.

9. Peserta diperkenankan menggunakan kalkulator.

10. Lembar jawaban harus dikumpulkan kembali ke petugas pusat untuk dibawa ke Jakarta.

11. Soal tes harus diserahkan kembali kepada petugas di ruang tes. 12. Selamat bekerja dan semoga sukses.

www.tobi.or.id

JUNI 2011

didownload dari : www.focuskimia.com

website pendukung : www.edukasicampus.net

didownload dari : www.focuskimia.com website pendukung : www.edukasicampus.net

(2)

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

Seleksi Calon Peserta IBO 2012 Tes Tingkat Provinsi

1 BIOLOGI SEL DAN MOLEKULER (Nilai 23)

1. (Nilai 2; @0,5) Kemampuan adaptasi molekuler memungkinkan mikroba dapat tumbuh bahkan di lingkungan ekstrim sekalipun. Pada tabel di bawah ini ditampilkan 5 golongan mikroba yang dapat tumbuh pada lingkungan ekstrim tertentu. Pasangkan masing-masing golongan mikroba (A-E) tersebut dengan adaptasi molekuler yang sesuai pada kolom yang disediakan.

Adaptasi Molekuler Golongan

Mikroba

I. Mensintesis senyawa tertentu untuk meningkatkan konsentrasi zat

terlarut intraseluler A. Termofilik

II. Mensintesis senyawa tertentu seperti diinositol phospate, diglycerol

phospate, dan mannocyglycerate untuk menstabilkan protein B. Asidofilik

III. Memiliki aktivitas enzim superoksida dismutase C. Aerob

IV. Peningkatan kodon pirimidin pada urutan ORF D. Halofilik

E. Psikrofilik (suhu rendah)

Jawab:

I II III IV

2. (Nilai 1; @0,5) Fenryco memiliki dua protein yang diduga dapat melekat pada ujung (cap) filamen aktin. Untuk menentukan lokasi perlekatan kedua protein tersebut (jika terjadi perlekatan) apakah di ujung plus atau minus, dia mengukur pembentukan filamen sebagai fungsi dari konsentrasi aktin dengan tidak adanya kedua protein, dengan adanya protein 1, dan dengan adanya protein 2. Protein mana yang melekat pada ujung plus dan protein mana yang melekat pada ujung minus?

a) Ujung plus : ______________________________ b) Ujung minus : ______________________________

(3)

2

3. (Nilai 1,5 @0,3) Pada sel eukaryot, sintesis protein dapat melibatkan ribosom bebas (F), ribosom terikat RE (B) dan ribosom mitokondria (M) tergantung dari karakteristik protein tersebut dan jalur biosintesisnya. Di bawah ini terdapat beberapa jenis protein yang dihasilkan oleh sel hewan. Tentukan jenis ribosom yang berperan dalam sintesis protein-protein tersebut.

Jenis Protein Ribosom (F/B/M)

I. DNA polymerase II. NADH dehidrogenase

III.Cytosolic Peripheral G-Protein IV.Aquaporin

V. Phospolipase

4. (Nilai 1) Suatu kultur cair bakteri dicuplik setiap satu jam sekali dengan alikuot 0,75 mL. Kerapatan optik dari sampel kemudian diukur, dan setiap sampel diencerkan serta ditebar untuk menentukan jumlah sel hidup (viable cell count). Data yang diperoleh ditunjukkan oleh tabel berikut ini.

Sebanyak 3,5 mL kultur pada kerapatan optik (OD550) 0,135 diendapkan dengan sentrifugasi.

Ke dalam berapa banyak endapan (pellet) seharusnya dilarutkan kembali untuk memperoleh kerapatan sebesar 4,0 x 109 sel/mL? Bulatkan sampai dua angka di belakang koma.

Jawab: ______________________________ ml

5. (Nilai 2; @0,5) Jeffry ingin menentukan distribusi fosfolipid dalam membran plasma sel darah merah manusia. Sebanyak 60% kandungan lipid bilayer pada membran tersebut disusun oleh fosfolipid. Sisanya oleh kolesterol (23%) dan glikolipid (3%). Fosfolipid tersusun atas fosfatidilkolin (PC) sebanyak 17%, fosfatidiletanolamin (PE) sebanyak 18%, fosfatidilserin (PS) sebanyak 7%, dan spingomielin (SM) sebanyak 18%. Persen sisanya disusun oleh berbagai jenis fosfolipid lainnya.

(4)

3

Untuk mengetahui distribusi masing-masing fosfolipid, Jeffry mereaksikan sel utuh dan ghost cell dengan dua fosfolipase (sfingomyelinase dan racun ular laut) dan SITS (suatu reagen fluoresensi yang impermeabel terhadap membran sel). SITS secara spesifik memberi label pada gugus amino primer. Perlakuan dengan spingomielinase mendegradasi SM hingga 85% pada sel utuh (tanpa menyebabkan lisis) dan sedikit lebih banyak pada ghost cell. Fosfolipase dari racun ular laut hanya menghasilkan produk degradasi PC dari sel utuh (tanpa menyebabkan lisis), namun juga mendegradasi PS dan PE pada ghost cell. SITS melabeli hampir seluruh PE dan PS pada ghost cell, namun hanya bereaksi <1% dengan sel darah merah utuh. Hasil percobaan ini diringkas dalam tabel berikut (tanda “+” menunjukkan terjadinya reaksi, tanda “-“ menunjukkan sangat sedikit atau tidak adanya reaksi).

Fosfolipid

Sfingomielinase Racun ular laut Fluoresensi SITS

SDM

Berdasarkan hasil di atas, tentukan lokasi persebaran utama keempat fosfolipid tersebut pada membran sel darah merah, apakah pada sisi sitoplasmik (S), atau ekstraseluler (E). Berilah tanda X pada kolom yang sesuai.

(5)

4

Berdasarkan hasil percobaan di atas, jawablah pertanyaan berikut ini.

a) Ada berapa daerah kritis (potensial) pada promoter tersebut yang berpengaruh kuat terhadap ekspresi gen? (Nilai 1)

Jawab: ______________________________ daerah

b) Tuliskan rentang daerah penting bagi ekspresi gen pada promoter tersebut. (Nilai 1) Jawab: ______________________________

7. (Nilai 1,5 @0,5) Mutasi pada protein G trimerik dapat menyebabkan banyak penyakit pada manusia. Pasien dengan akromegali sering memiliki tumor pituitari yang mensekresi hormon pituitari yang disebut growth hormone (GH) secara berlebihan. Kelebihan hormon tumbuh yang disekresi oleh tumor pituitari merupakan hasil dari mutasi pada protein G. GH-releasing hormone (GHRH) merangsang pelepasan GH dari pituitari dengan berikatan pada reseptor GHRH dan merangsang adenylyl cyclase. Cloning dan sequencing gen Gsα wildtype dan mutan dari orang normal dan pasien yang menderita tumor pituitari menunjukkan suatu mutasi missense pada ruas gen Gsα. Untuk mencari pengaruh dari mutasi ini terhadap aktivitas protein Gsα, cDNA Gsα wild-type dan mutan ditransfeksi ke dalam sel yang tidak memiliki gen Gsα. Sel-sel ini mengekspresikan β2-adrenergic receptor yang dapat diaktivasi oleh isoproterenol yang merupakan agonist β2-adrenergic receptor. Membran dari sel-sel yang ditransfeksi diisolasi dan diukur aktivitas adenylyl cyclase-nya dengan adanya GTP atau pun analog GTP yang tahan terhadap hidrolysis (GTP-γS).

Berdasarkan hasil percobaan di atas, tentukan apakah pernyataan berikut ini benar (B) atau salah (S).

Pernyataan Jawaban

I. Protein Gsα yang termutasi menunjukkan aktivitas katalitik yang tetap tinggi dengan ada atau tidaknya GTP

II. Adanya mutasi pada gen Gsα menyebabkan sel akan memiliki kadar cAMP yang lebih tinggi dibandingkan dengan sel normal saat ada GTP saja III.Jika aktivitas GTPase intrinsik dari Gsα wildtype dan mutan diukur, bisa

(6)

5

8. (Nilai 1,5; @0,5) Suatu percobaan cell fusion dilakukan untuk menunjukkan adanya pengaruh faktor sitoplasmik dalam menginduksi aktivitas siklus sel dari dua tipe sel yang berbeda fase siklus selnya. Tiga jenis sel yang berasal dari tahap interfase yang berbeda dilebur dengan sel yang sedang berada pada fase M. Setelah selang waktu inkubasi tertentu, dilakukan pengamatan kromosom dari masing-masing nukleus donor sel hibrid. Hasil pengamatan ditampilkan pada tabel di bawah ini:

Percobaan Nukleus donor sel interphase Nukleus donor sel fase M

I

II

III

Berdasarkan hasil percobaan peleburan sel di atas, tentukan jenis tahapan interfase (G1,S atau

G2) dari sel donor yang dilebur dengan sel fase M pada setiap percobaan.

Percobaan Tahap interfase (G1/G2/S)

I II III

(7)

6

9. (Nilai 1,5 @0,5) Suatu ligan terikat pada dua reseptor yang berbeda dengan nilai Kd 10-7 M

untuk reseptor 1 dan nilai Kd 10-9 M untuk reseptor 2.

a) Dengan reseptor manakah ligan memiliki afinitas lebih tinggi? Jawab: ______________________________

b) Hitunglah fraksi dari reseptor yang terikat ligan ([RL]/RT) bagi ligan dengan reseptor 1 dan bagi ligan dengan reseptor 2, jika konsentrasi ligan bebas adalah 10-8 M (tulis hasil perhitungan dengan notasi ilmiah: a x10n).

Reseptor [RL]/RT

Reseptor 1 Reseptor 2

10. (Nilai 2 @0,5) Travers dan Burgess telah meneliti faktor σ yang memicu transkripsi pada prokaryota khususnya bakteri. Mereka menduga bahwa faktor σ hanya memicu inisiasi saja dan tidak memicu elongasi. Untuk membuktikannya, mereka melakukan percobaan dengan menginkubasi core polimerase RNA dengan peningkatan konsentrasi faktor σ dalam dua set perlakuan yang berbeda. Pada reaksi pertama, nukleotida berlabel [14_{C]ATP ditambahkan}

pada reaksi. Pada reaksi ke dua, nukleotida berlabel [γ-32P]ATP atau [γ-32P]GTP ditambahkan pada reaksi. ATP atau GTP digunakan karena inisiasi transkripsi biasanya dimulai dengan nukleotida purin, lebih banyak ATP daripada GTP. Hasil percobaan mereka dituangkan dalam grafik berikut ini.

(8)

7

Berdasarkan grafik di atas, tentukan apakah pernyataan ini benar (B) atau salah (S).

Pernyataan B/S

I. Peningkatan konsentrasi faktor σ memicu inisiasi transkripsi saja. II. Peningkatan konsentrasi faktor σ memicu elongasi transkripsi saja. III. Penggunaan [γ-32P]ATP atau [γ-32P]GTP bertujuan untuk mengukur

inisiasi transkripsi.

IV. Penggunaan [14C]ATP bertujuan untuk mengukur elongasi transkripsi.

11. (Nilai 2; @0,5) Di bawah ini ditampilkan data dari urutan fragmen cDNA dari suatu gen yang akan disisipkan ke dalam suatu vektor plasmid pCAMBIA.

1 GAA TTC GCA CGA GAG TGA ACC CAC ATT GCA AAC AAC CTG ATC 42

Berdasarkan data di atas, tentukan pernyataan mana yang Benar (B) atau Salah (S).

I. Transkripsi dimulai pada nukleotida 43

II. Daerah di antara nukleotida 214 dan 330 merupakan bagian DNA yang tidak ditranskripsi

III.Dibutuhkan dua jenis enzim endonuklease restriksi untuk menyisipkan gen tersebut ke dalam vektor pCAMBIA

IV.Promoter pada gen tersebut terletak sampai dengan nukleotida 42

12. (Nilai 1,5; @0,5) Tiga buah percobaan dilakukan untuk melihat pengaruh mutasi operator (Oc_{) terhadap afinitas repressor. Pada percobaan tersebut,}_{DNA containing solution}_(berlabel 32_{P), yang masing-masing terdiri dari dua}_{DNA containing lacO}_(lacO+_{dan lacO}c_{) dan satu}

kontrol (DNA virus λΦ80) direaksikan dengan berbagai konsentrasi protein repressor. Hasil reaksi kemudian difiltrasi pada membran nitroselulosa dan diukur keberadaan DNA radioaktif pada membran tersebut. Diketahui bahwa membran nitroselulosa bersifat permeable terhadap semua sampel DNA yang digunakan tetapi tidak permeable terhadap molekul dengan ukuran yang lebih besar seperti sejumlah protein. Hasil pengukuran ditampilkan pada grafik di bawah ini.

(9)

8

Berdasarkan hasil percobaan di atas, tentukan pada percobaan mana (I-III) masing-masing tipe DNA tersebut ditambahkan.

Tipe DNA Percobaan (I-III)

DNA containing lacO (lacO+₎

DNA containing lacO (lacOc) Kontrol (DNA virus λΦ80)

13. (Nilai 1,5 @0,5) Sejumlah poliribonukleotida sintetik digunakan untuk percobaan penentuan kode genetik. Dari percobaan sebelumnya telah diketahui bahwa kode asam amino dibaca dalam urutan 3 nukleotida (triplet). Beberapa data sintesis protein yang dihasilkan dari reaksi free cell translation system dengan poliribonukleotida sintetik tersebut adalah sebagai berikut:

Poliribonukleotida Polipeptida

(UC)n −Leu−Ser−

(AC)n −His−Thr−

(UUC)n −Ser−Ser−, −Leu−Leu−, −Phe−Phe−

(AUC)n −Ile−Ile−, −His−His−, −Ser−Ser−

(UAC)n −Thr−Thr−, −Leu−Leu−, −Tyr−Tyr−

(AAG)n −Arg−Arg−, −Lys−Lys−, −Glu−Glu−

(UAUC)n (−Leu−Ser−Ile−Tyr−)n

a) Berdasarkan data di atas, apakah kode triplet dari asam amino serin? Jawab: ___________________________

b) Berdasarkan data di atas, apakah kode triplet dari asam amino tirosin? Jawab: ___________________________

c) Berdasarkan data di atas, apakah kode triplet dari asam amino isoleusin? Jawab: ___________________________

(10)

9

14. (Nilai 2) Sebuah percobaan dilakukan untuk menunjukkan hubungan antara proses transport elektron dan sintesis ATP dari suatu sampel mitokondria. Pada percobaan pertama isolat mitokondria diinkubasi dalam suatu buffer dengan penambahkan ADP, Pi, dan substrat

reduktor (oxidizable substrate). Penambahan substrat reduktor dilakukan pada periode waktu tertentu setelah penambahan ADP + Pi. Pada percobaan ke-dua, suatu inhibitor rantai

transport elektron (CN-) ditambahkan pada tahap akhir setelah penambahan substrat. hasil percobaan ditunjukkan pada grafik dibawah ini.

Jika dilakukan percobaan ke-tiga dengan urutan penambahan senyawa yaitu suksinat, ADP + Pi, oligomicin (inhibitor subunit F0 dan CF0 pada ATP sintase), dan dinitrofenol (senyawa

hidrofobik yang dapat masuk ke dalam ruang antar membran mitokondria dan melepaskan proton), manakah grafik di bawah ini yang paling sesuai dengan hasil percobaan ke-tiga? Beri tanda X pada pilihan jawaban yang tepat.

A B

C D

(11)

10 ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN (Nilai 17)

1. (Nilai 1,5; @0,5) Perhatikan gambar berikut ini:

Gambar di atas menunjukkan sayatan melintang suatu organ tumbuhan. Tentukan apakah pernyataan di bawah ini benar (B) atau salah (S) berdasarkan sayatan tersebut.

(B/S) I. Struktur nomor 2 berperan dalam pengangkutan metabolit sekunder.

II. Struktur nomor 3 berperan dalam proses pertukaran gas. III. Sayatan di atas diambil dari organ batang tumbuhan xerofit.

2. (Nilai 1,5; @0,5) Perhatikan gambar dibawah ini.

Gambar di atas menunjukkan diferensiasi dari sel meristematik tumbuhan menjadi sel dewasa (A-G). Tanda panah menunjukkan arah diferensiasi. Tentukan apakah pertanyaan berikut ini benar (B) atau salah (S) berkaitan dengan skema diferensiasi di atas.

(12)

11

Pernyataan Jawaban (B/S)

I. Differensiasi sel meristem menjadi sel A, B, C dan D melibatkan sintesis lignin.

II. Sel E dapat berdifferensiasi menjadi sel D.

III. Sel B dapat mengalami proses de-differensiasi menjadi sel meristematik dengan perlakuan zat pengatur tumbuh tertentu.

3. (Nilai 1,5 @0,5) Perhatikan gambar berikut ini.

Gambar di atas menujukkan sayatan melintang dari organ tumbuhan. Tentukan pernyataan di bawah ini apakah benar (B) atau salah (S).

I. Sayatan di atas diambil dari organ batang tanaman monokotil. II. Bagian yang bernomor 4 menunjukkan sel yang tidak dapat

dilalui oleh air dan mineral.

III. Bagian yang bernomor 1 berperan untuk mencegah hilangnya air dari jaringan.

4. (Nilai 1; @0,5) Pertumbuhan pollen mengantarkan dua sel sperma ke kantung embryo dan hal ini sangat penting untuk reproduksi seksual pada tumbuhan tingkat tinggi. Proses ini memiliki perwakan yang sangat unik dan penting: terjadi sangat cepat dengan laju hingga 1 cm per jam pada tanaman jagung, sangat terpolarisasi, terjadi pertumbuhan pada ujung ( tip-growth), dan memiliki mekanisme pemandu untuk menentukan arah pertumbuhan. Hasil dari penelitian menggunakan elektroda extracellular ion-selective menunjukkan bahwa pada pollen yang sedang tumbuh terjadi aliran masuk (influx) ion kalsium yang mengarah ke ujung (tip-directed influx). Osilasi dari konsentrasi ion kalsium intrasel dan ekstrasel vs. laju tumbuh ditunjukkan oleh Gambar 1 dan Gambar 2.

(13)

12

Gambar 1. Osilasi dari kalsium intrasel vs. laju tumbuh

Gambar 2. Osilasi dari kalsium ekstrasel vs. laju tumbuh

Berdasarkan data di atas, tentukan apakah pernyataan-pernyataan di bawah ini benar (B) atau salah (S).

I. Irama (osilasi) kalsium intrasel dan laju tumbuh tabung pollen memiliki periode yang hampir sama

II. Penundaan (delay) osilasi kalsium ekstrasel vs. osilasi laju tumbuh adalah sebesar 11-15 detik yang lebih cepat dari penundaan osilasi kalsium intrasel vs. laju tumbuh.

5. (Nilai 1,5) Delves dkk. telah melakukan penelitian tentang regulasi simbiosis tanaman kedelai-nodul Rhizobium oleh faktor pucuk dan akar. Hasil penelitian mereka telah dipublikasikan dalam jurnal Plant Physiology tahun 1986. Untuk menentukan apakah faktor pucuk atau faktor akar berperan dalam regulasi pembentukan nodul, mereka melakukan pencangkokan (graft) antara wildtype (kultivar Bragg dan kultivar Williams) dengan tiga mutan tanaman yaitu nts382, nts 116 dan nod49. Hasil cangkokan kemudian ditumbuhkan pada pot yang berisi campuran vermiculite (hancuran batu) dan pasir (rasio 1:2). Pot tanaman disiram dengan larutan nutrien seperti yang digunakan oleh Herridge (1977).

Setelah periode tertentu, tanaman dipanen dan kemudian jumlah nodul per tanaman serta bobot nodul (mg bobot kering nodul per gram bobot kering tanaman) diukur. Hasil pengukuran tersebut ditampilkan pada tabel berikut. (angka setelah ± menunjukkan nilai deviasi standart).

(14)

Bobot nodul (mg bobot kering per g bobot kering tanaman)

Berdasarkan hasil pencangkokan (grafting) di atas, tentukan pernyataan mana saja yang benar dengan memberi tanda X pada kolom paling kanan. Pilihan jawaban bisa lebih dari satu.

I. Pada mutan nts382, fenotip supernodulasi dikendalikan oleh pucuk. II. Pada mutan nts1116, fenotip supernodulasi dikendalikan oleh akar. III. Pada wildtype Bragg, fenotip supernodulasi dikendalikan oleh akar. IV. Kendali pucuk dari inisiasi nodul ditekan secara epistasis oleh mutasi

non-nodulasi yang diekspresi di akar.

6. (Nilai 3) Tipe sel akar tumbuhan ditentukan oleh pembelahan dan deferensiasi sel-sel batang khusus (sel-sel meristematik). Gambar A menunjukkan seluruh struktur mikroskopis irisan membujur akar primer Arabidopsis. Gambar B adalah diagram perbesaran daerah yang dilingkari pada Gambar A. Gambar B menunjukkan susunan primordialcell (sel-sel punca).

(15)

14

Karakterisasi Tipe sel (I-VII) Pemula untuk tipe sel ini (1-4)

a) Tudung akar kolumella b) Parenkim korteks c) Asal mula akar lateral d) Tudung-akar lateral e) Asal mula bulu akar f) Asal mula xilem primer

7. (Nilai 1,5; @0,5) Gambar berikut merupakan hasil sayatan melintang suatu organ dari tanaman Eucalyptus:

(16)

15

Tentukan apakah pernyataan berikut ini benar (B) atau salah (S) berdasarkan gambar tersebut.

I. Struktur X berperan dalam pertukaran gas

II. Struktur Y berperan dalam sekresi metabolit sekunder III. Struktur Z merupakan percabangan dari stele batang

8. (Nilai 2) Perhatikan gambar berikut ini:

Gambar di atas merupakan hasil pengamatan panjang hipokotil dari kecambah berbagai galur Arabidopsis yang ditumbuhkan di tempat gelap, dengan cahaya biru, dan dengan cahaya merah. WT merupakan galur wildtype, CRY1− merupakan galur yang mengalami defisiensi cryptochrome 1, CRY1+ merupakan galur yang mengekspresi cryptochrome 1 berlebih, dan PHYB− merupakan galur yang mengalami defisiensi phytochrome B. Berdasarkan hasil pengamatan di atas, tentukan mana saja dari pernyataan berikut yang benar dengan memberi tanda X pada kolom yang sesuai.

Pernyataan Jawab

I. Cahaya merah menghambat elongasi batang kecambah yang tidak memiliki phytochrome B

II. Cahaya biru menghambat elongasi batang kecambah yang tidak memiliki cryptochrome 1

III. Cahaya merah menghambat elongasi batang kecambah yang memiliki cryptochrome 1

IV. Cahaya biru menghambat elongasi batang kecambah yang memiliki phytochrome B

V. Cahaya merah menghambat elongasi batang kecambah yang memiliki phytochrome B

(17)

16

9. (Nilai 1 @0,25) Kurva diurnal berikut ini menunjukkan bukaan stomata untuk tanaman C3.

Konduktansi stomata adalah suatu indikasi dari kapasitas difusi melalui stomata dan ukuran tak langsung terhadap bukaan stomata. Konduktansi stomata yang bernilai nol menunjukkan bahwa stomata tertutup (tak terjadi transpirasi). Tandailah waktu (time of day) pada diagram dan isilah tabel berikut menggunakan angka (1-4) yang menunjukkan waktu: (1) Malam hari, (2) Siang, (3) 6:00 pagi, (4) 6:00 sore.

Waktu Pilihan (1-4)

A B C D

10. (Nilai 1,5 @0,5) Anda diminta untuk memperkirakan apakah tanaman X dapat tumbuh pada daerah yang berkadar garam tinggi. Anda kemudian mengumpulkan data berikut ini (sebagian atau semua data penting untuk diketahui):

 Potensial air (w) tanah secara keseluruhan = -1,4 MPa

 Konsentrasi zat terlarut dari sel tanaman X = 0,1 M (asumsikan i = 1)

 Potensial tekanan tanaman X = -1,3 MPa

 s = -RiTCs

 Tetapan gas ideal (R) = 0,008 MPa mol-1K-1

 Suhu lingkungan = 0oC

a) Hitung nilai potensial osmotik zat terlarut (s) pada tanaman X dalam satuan MPa. Bulatkan sampai dua angka di belakang koma.

Jawab: ______________________________

b) Hitung nilai potensial air (w) dari tanaman X dalam satuan MPa. Bulatkan sampai dua angka di belakang koma.

Jawab: ______________________________

(18)

17

c) Apakah tanaman X dapat tumbuh dengan baik pada daerah tersebut? Beri tanda X di bawah jawaban yang sesuai.

Ya Tidak

11. (Nilai 1 @0,25) Perhatikan gambar berikut ini.

Sayatan melintang di atas diambil dari tanaman suku Euphorbiaceae. Lengkapilah tabel pernyataan berikut ini dengan huruf B jika pernyataan benar dan huruf S jika pernyataan salah berdasarkan gambar di atas.

Pernyataan Pilihan (B/S)

I. Sayatan di atas menunjukkan struktur batang.

II. Struktur A merupakan rongga hasil lisis sel bukan hasil peleburan dinding sel.

III.Bagian B (tanda panah) berperan untuk mensekresi metabolit sekunder. IV.Sel yang mengelilingi struktur A merupakan sel mati.

(19)

18 ANATOMI DAN FISIOLOGI HEWAN (Nilai 27)

1. (Nilai 2,5) Gambar berikut menunjukkan tiga fase pertukaran gas antara sel dengan lingkungan.

a) Lengkapilah tabel tekanan parsial gas di bawah ini dengan menggunakan kode huruf (A-E) dari daerah yang sesuai pada gambar. Jawaban bisa lebih dari satu. Kosongkan jika tidak ada pilihan jawaban yang sesuai. (Nilai 2; @0,4)

Huruf (A/B/C/D/E)

Tekanan Parsial Gas (mmHg)

CO2 O2

40 105

0,3 160

46 40

40 100

50 35

b) Anak panah manakah yang menunjukkan aliran darah? Berilah tanda X pada kolom yang sesuai. (Nilai 0,5)

I II

B

A

C D

E pCO2 = 46 mmhg

pO2 = 40 mmhg

(20)

19

2. (Nilai 2; @1) Pak Anton memiliki dua peternakan sapi yang terletak pada dua provinsi berbeda. Setiap generasi sapi di peternakan tersebut selalu menghasilkan keturunan jantan steril. Untuk mengetahui penyebab dari kemandulan tersebut dilakukan analisis semen dan hormon testosteron. Hasilnya adalah sebagai berikut:

 Jantan steril dari peternakan I: Semen mengandung sedikit atau tidak ada sperma sama sekali. Terdapat defesiensi hormon testosteron.

 Jantan steril dari peternakan II: Semen mengandung sedikit atau tidak ada sperma sama sekali. Kadar testosteron normal.

a) Dari hasil analisis tersebut, seorang ahli peternakan menduga bahwa kemandulan pada kedua peternakan disebabkan oleh kerusakan penyusun salah satu dari dua sel yang terdapat pada testis, yaitu sel Leydig dan Sertoli. Jantan dari peternakan manakah yang mengalami kerusakan pada sel Leydig? Berilah tanda X pada kolom yang sesuai.

Peternakan I Peternakan II

b) Selain kerusakan pada testis, gangguan fertilitas juga dapat diakibatkan oleh kerusakan pada sel-sel di hipofisis yang mengakibatkan gangguan produksi hormon FSH dan LH. Gangguan produksi hormon manakah yang akan memiliki ciri-ciri sama dengan gangguan fertilitas yang disebabkan oleh kerusakan sel Leydig? Berilah tanda X pada kolom yang sesuai.

FSH LH

3. (Nilai 1,5 @0,5) Seorang ilmuwan sedang mempelajari penentuan nasib sel (cell fate) pada tahapan embrionik awal dari molluska gastropoda. Ia melakukan rangkaian percobaan pemisahan sel dan memperoleh hasil sebagai berikut:

(21)

20

a) Apakah pola dari cleavage di atas? Pilih semua jawaban yang tepat dengan memberi tanda X pada kolom yang sesuai

Pola cleavage Jawaban

Holoblastik Meroblastik Spiral Rotasional Radial Bilateral

b) Blastomer mana saja yang bersifat totipoten? Pilih semua jawaban yang tepat dengan memberi tanda X pada kotak yang sesuai.

A B C D A’ B’ C’ D’ a’ b’ c’ d’

(22)

21

c) Pernyataan mana saja yang benar mengenai asimmetri dari pembelahan cleavage ke-dua dan ke-tiga? Beri tanda X pada kotak yang sesuai.

I. Terdapat polaritas intrinsik pada telur yang tersegragasi menjadi blastomer. II. Blastomer A dan C mewariskan determinan yang tidak ada pada blastomer

B dan D.

III. Kelompok blastomer ekivalen A’ dan D’ pasti mewariskan suatu

determinan untuk nasib (fate) endodermal yang membedakannya dari blastomer di atasnya yang membentuk ektoderm.

4. (Nilai 2; @0,4) Sistem limfatik merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari sistem peredaran darah. Kedua sistem ini merupakan bagian dari sistem sirkulasi di dalam tubuh. Jika darah akan melepaskan cairan ke jaringan tubuh melalui pembuluh kapiler, sebaliknya sistem limfatik akan mengembalikan cairan yang tidak mengalami reabsorbsi oleh kapiler kembali ke peredaran darah. Jumlah cairan yang diangkut melalui sistem limfatik sangat tergantung pada jumlah cairan yang terfiltrasi melalui kapiler. Isilah dengan ”+” atau ”–” untuk menunjukkan apakah kondisi berikut ini dapat meningkatkan atau menurunkan jumlah airan yang diangkut oleh sistem limfatik.

Kondisi (+/-)

I. Inflamasi

II. Penurunan kadar protein di dalam darah III. Peningkatan osmotik plasma darah IV. Peningkatan protein interseluler

V. Peningkatan volume darah

5. (Nilai 1,5; @0,5) Nilai P50 menunjukkan jumlah O2 yang dibutuhkan untuk membuat Hb

setengah jenuh. Seorang dokter mengambil 100 ml sampel darah dari tiga pasien untuk diukur nilai P50 dan kapasitas maksimum dari darahnya dalam mengangkut O2. Hasil

pengukuran kemudian dianalisa dengan hasil sebagai berikut:

 P50 pasien A sama dengan B, P50 pasien C lebih tinggi daripada pasien A dan B

 Kapasitas O2 pasien A sama dengan C, kapasitas O2 pasien B lebih tinggi daripada pasien

A dan C

Dari data tersebut, isilah kotak jawaban berikut ini dengan huruf A-C untuk menunjukkan sampel darah dari pasien orang normal, setelah berolahraga, dan penderita anemia.

Kondisi tubuh Pasien

I. Normal

(23)

22

6. (Nilai 1; @0,5) Vena porta merupakan pembuluh yang membawa darah dari usus ke hati sedangkan vena hepatika adalah pembuluh yang membawa darah keluar dari hati. Seorang mahasiswa kedokteran mengukur kadar glukosa darah dari kedua pembuluh darah tersebut pada periode makan dan fasting (periode puasa). Data yang diperoleh ditunjukkan pada grafik berikut:

Jawablah pertanyaan berikut dengan memberi tanda X pada kolom hewan yang tersedia.

Pertanyaan Hewan

A B C

I. Hewan karnivora ditunjukkan oleh:

II. Hewan yang hatinya melepaskan glukosa baik pada periode makan maupun fasting:

7. (Nilai 1) Ketika pesawat sedang lepas landas (take off) terjadi perubahan kecepatan yang sangat besar sehingga penumpang akan mengalami pengalaman perubahan gravitasi pada tubuhnya. Pada kondisi ini, tubuh penumpang akan terkena gaya gravitasi yang lebih besar dari pada gravitasi bumi. Kondisi ini akan mengakibatkan terjadinya perubahan fisiologis pada penumpang pada saat pesawat lepas landas. Tentukanlah pernyataan yang tepat mengenai kondisi fisiologis dari penumpang pesawat saat lepas landas dengan memberi tanda X pada kolom jawaban yang sesuai.

Gejala Jawaban

I. Penurunan cardiac output

II. Peningkatan konsentrasi sel darah merah

III.Penumpang dengan posisi duduk mengalami perubahan fisiologi pada sistem kardiovaskuler yang lebih besar dari pada penumpang yang rebah IV.Darah lebih mudah mengalir ke otak

8. (Nilai 3; @0,5) Rhodinus, sejenis kutu penghisap darah, memiliki lima instar sebelum bermetamorfosis menjadi dewasa. Kutu ini memiliki bentuk kepala memanjang dengan otak yang berada di ujung kepala dan organ Corpora Cardiaca (CC) di belakangnya. Hormon yang mempertahankan fase muda disebut hormon juvenil. Di belakang kepala terdapat Pro-Thoracico-Tropic Hormone (PTTH) yang memicu pelepasan hormon eksdison yang diperlukan untuk melakukan molting menjadi dewasa.

(24)

23

Pengamatan berikut ini diperoleh ketika serangga muda dipaparkan pada berbagai kondisi:  Serangga muda yang tidak diberi makan dan dipenggal kepalanya  tetap muda dan

tidak berubah menjadi dewasa

 Serangga muda yang diberi makan dan dipenggal kepalanya  berubah menjadi dewasa  Serangga muda yang tidak diberi makan dan dipenggal sebagian kepalanya untuk

menghilangkan sel otak  tetap muda dan tidak berubah menjadi dewasa

 Serangga muda yang diberi makan dan dipenggal sebagian kepalanya untuk menghilangkan sel otak  tidak berubah menjadi dewasa

Dapatkah setiap kesimpulan berikut diambil dari data di atas? Jawablah dengan memberi tanda X pada kotak yang sesuai.

Kesimpulan Ya Tidak

I. Produksi hormon eksdison tidak bergantung pada pemberian makanan. II. CC merupakan tempat produksi hormon juvenil.

III. Produksi hormon PTTH tidak bergantung pada pemberian makanan. IV. Peningkatan hormon juvenil merupakan pemicu utama produksi PTTH. V. Ketiadaan CC saja dapat memicu molting menjadi dewasa.

VI. Larva yang diberi makan dengan baik tanpa adanya hormon juvenil dapat melakukan molting menjadi dewasa.

9. (Nilai 2) Ada dua jenis mekanisme kerja hormon dalam mempengaruhi aktivitas sel seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

(25)

24

a) Tentukanlah dengan model apa hormon-hormon di bawah ini bekerja. Beri tanda X pada kolom S atau T sesuai dengan model kerja dari hormon di samping kiri. (Nilai 1,5; @0.5)

Hormon

Model

S T

I.

II.

III.

b) Model manakah (S atau T) yang memicu respon seluler lebih cepat? (Nilai 0,5) Jawab: ______________________________

10. (Nilai 2; @1) Antigen HLA berperan penting dalam penolakan cangkokan. HLA donor dan resepien harus mirip dengan agar proses pencangkokan berhasil. Seorang anak mengalami gagal ginjal dan berencana untuk melakukan operasi cangkok ginjal. Susunan HLA dari anak tersebut adalah sebagai berikut:

(26)

25

Terdapat empat donor ginjal bagi anak tersebut dengan HLA sebagai berikut:

I II III IV

a) Pendonor manakah yang paling sesuai untuk anak tersebut? Jawab: ______________________________

b) Dari sel-sel leukosit berikut ini, manakah yang terlibat dalam penolakan cangkok organ? Beri tanda X pada kolom jawaban.

Jenis leukosit Jawaban

A) Makrofag B) Sel B C) Sel T D) Neutrofil E) Sel mast

11. (Nilai 1,5; @0,5) Usaha manusia untuk memperoleh bibit unggul teah dimulai sejak dahulu kala dan tetap berlangsung hingga sekarang, salah satunya melalui cloning. Berikut ini adalah salah satu proses cloning yang dilakukan oleh seorang peternak domba di Indonesia.

a) Fenotip dari kambing hasil cloning akan sama dengan fenotip domba: Jawab: ______________________________

b) Pada fase apakah embrio akan dicangkok ke domba Q? Pilih satu gambar yang sesuai di bawah ini.

Jawab: ______________________________

(27)

26

c) Karakteristik manakah yang akan anda pilih untuk kambing Q? Beri tanda X pada pilihan jawaban yang sesuai.

Karakteristik Jawaban

A. Memiliki puting susu yang banyak B. Memiliki daging yang tebal

C. Telah pernah melahirkan beberapa anak dan dengan sukses D. Efesiensi pencernaan yang tinggi

12. (Nilai 2; @0,5) Pada tabel berikut ini terdapat pernyataan-pernyataan yang berkaitan dengan sistem respirasi pada vertebrata. Tulislah F jika karakter tersebut sesuai dengan karakter ikan, M jika sesuai dengan krakter mammalia, atau B untuk keduanya.

Karakter F/M/B

I. Semakin tinggi pergerakan maka proses pernafasan menjadi semakin mudah

II. Konsentrasi O2 pada vena pulmonalis lebih tinggi dari konsentrasi O2

medium yang keluar dari sistem pernafasan

III. Pertukaran gas melibatkan perubahan tekanan pada rongga dada IV. Pertukaran gas antara medium pernafasan dengan darah terjadi pada

membran yang basah

13. (Nilai 1) Perhatikan gambar di bawah ini.

PAH di urin

PAH di filtrat

glomerolus

(28)

27

Berdasarkan gambar di atas, diagram manakah yang tepat untuk menggambarkan laju sekresi PAH (para aminohippurate) oleh tubulus ginjal?

Jawab: ______________________________

14. (Nilai 1; @0,5) Berikut ini adalah diagram yang terbentuk ketika suatu otot rangka berkontraksi.

Berikut ini adalah faktor-faktor yang mempengaruhi kontraksi otot: I. Panjang sarkomer

II. Waktu yang dibutuhkan oleh Ca2+ untuk dilepas ke sitosol dan ditarik kembali ke RE III. Banyaknya serabut otot yang terlibat dalam kontraksi

Jawablah pertanyaan berikut dengan menuliskan kode dari faktor yang sesuai (I, II, atau III).

Pertanyaan Jawaban

I. Panjangnya X+Y ditentukan oleh: II. Tinggi Z ditentukan oleh:

(29)

28

15. (Nilai 1,5) Berikut ini adalah faktor-faktor yang dapat mempengaruhi tekanan darah: A. Aktivitas saraf simpatik

B. Volume darah

Kelompokanlah faktor-faktor tersebut berdasarkan pengaruhnya terhadap tekanan darah. Berlah tanda X pada kolom dari faktor yang sesuai. Satu faktor dapat mempengaruhi pernyataan yang benar dan (S) untuk pernyataan yang salah pada kolom yang sesuai.

I. Ikan betina hanya menyukai ikan yang memiliki ekor pedang (swordtail)

(30)

29

2. (Nilai 1,5; @0,5) Pada tahun 1978, Peter Major menemukan efek dari ukuran kelompok berburu dengan jumlah mangsa yang berhasil ditangkap. Efek ini ditemukan dari hasil studi Peter terhadap perilaku Carvax ignobilis, suatu jenis ikan pemburu yang berburu sendirian tetapi pada saat makan membentuk suatu kelompok kecil yang bersifat sementara. Mangsa dari ikan ini adalah sarden (Stolephorus purpureus) yang selalu berada dalam kelompok besar. Grafik di bawah menunjukkan hasil penelitian tersebut.

Bila anda adalah Peter, manakah kesimpulan yang benar berdasarkan grafik dan penjelasan di atas? Berilah tanda (B) untuk pernyataan yang benar dan (S) untuk pernyataan yang salah pada kolom yang sesuai.

I. Ikan lebih baik berburu dalam kelompok dibandingkan berburu sendiri

II. Ikan yang menjadi kepala kelompok berburu mendapatkan bagian lebih banyak

III. Kelompok berburu yang besar tidak memberikan efek yang menguntungkan dalam proses berburu ikan sarden

Pertanyaan No.3 dan 4 mengacu pada keterangan berikut ini:

Hamilton mengajukan metode pengukuran kuantitatif untuk memprediksi kapan seleksi alam akan mempertahankan perilaku altruistik diantara kelompok hewan. Berdasarkan aturan hamilton, altruisme lebih diminati ketika:

rB > C

r = Genetic relatedness antara pelaku altruisme dengan individu yang diuntungkan B = Besar keuntungan bagi individu yang diuntungkan (jumlah keturunan yang diperoleh) C = Biaya (cost) bagi individu pelaku altruisme (jumlah keturunan yang hilang)

Bayangkan suatu situasi hipotetik dimana seorang anak lelaki pergi berselancar dengan seorang pamannya dari pihak ibu. Keduanya sama-sama belum memiliki anak. Anak lelaki tersebut hampir tenggelam saat berselancar. Asumsikan bahwa rata-rata manusia memiliki tiga anak dan sang paman adalah perenang yang baik (peluang dia tenggelam 20%). Apakah ia akan menyelamatkan sang keponakan?

(31)

30

3. (Nilai 1) Untuk memprediksi keputusan sang paman, hitunglah nilai rB dan C pada situasi ini. Tulis jawaban anda sampai dua angka di belakang koma.

a) rB = ______________________________ b) C = ______________________________

4. (Nilai 0,5) Berdasarkan aturan Hamilton, apakah dalam situasi di atas sang paman akan menyelamatkan keponakannya?

A. Ya B. Tidak

C. Bisa ya bisa tidak

D. Tidak dapat ditentukan karena data tidak mencukupi

5. (Nilai 1; @0,5) Gambar di bawah menggambarkan ukuran kelompok dan komposisi dari monyet tamarin yang ditunjukkan oleh huruf A, B, dan C. Warna hitam menunjukkan grup dari mustached tamarins (m) sedangkan wana putih menunjukkan saddleback tamarins (s).

Berdasarkan grafik di atas, tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S).

(B/S) I. Adanya penggabungan kelompok dari kelompok mustached tamarins

dengan saddleback tamarins akan memberikan dampak meningkatnya perlindungan (vigilance) bagi mustached tamarins.

II. Setiap individu pada kelompok spesies tunggal dan kelompok spesies campuran pada ukuran populasi yang sama akan memperlihatkan kemampuan melindungi (vigilance) pada tingkat yang sama.

(32)

31 GENETIKA DAN EVOLUSI (NILAI 25)

1. (Nilai 2; @1) Fenilketonuria (PKU) merupakan suatu kelainan metabolisme asam amino yang dapat menyebabkan keterbelakangan mental. Penyakit ini diturunkan secara autosomal resesif dan menyerang 1 dari 2600 anak pada populasi Turki. Asumsikan bahwa populasi tersebut berada dalam kesetimbangan Hardy-Weinberg. Tentukan peluang (dalam desimal) seorang anak yang lahir di Turki akan menderita PKU pada setiap kasus berikut:

a) Ayah dan ibu dari anak tersebut tidak menderita PKU dan tidak pernah memiliki kasus PKU dalam keluarganya. Bulatkan sampai empat angka di belakang koma.

Jawab: ______________________________

b) Ibu dari anak tersebut tidak menderita PKU tapi memiliki saudara yang menderita PKU, sedangkan ayah tidak menderita PKU dan tidak pernah memiliki kasus PKU dalam keluarganya. Bulatkan sampai tiga angka di belakang koma

Jawab: ______________________________

2. (Nilai 3) Diketahui bahwa sifat tinggi pada tanaman jagung dikontrol melalui sifat poligen. Tinggi tanaman jagung berkisar antara 80-96 cm. Dari hasil persilangan antara dua tanaman heterozigot dihasilkan 1279 anakan, sebanyak 5 anakan memiliki tinggi 80 cm.

a) Tentukan banyak gen yang terlibat dalam penentuan sifat tinggi jagung. (Nilai 1) Jawab: ______________________________

b) Dari persilangan antara tanaman induk yang bersifat heterozigot untuk semua gen, dihasilkan 10.000 anakan, Tentukan banyaknya keturunan yang memiliki tinggi seperti pada tabel di bawah ini. Jika hasil yang anda peroleh berupa bilangan desimal, bulatkan sampai angka satuan. (Nilai 2; @0,5)

Fenotip (cm) Jumlah keturunan

80 84 88 92

3. (Nilai 2; @0,5) Kromosom 3 pada tanaman gulma Arabidopsis thaliana memiliki 4 buah gen dengan susunan seperti gambar berikut ini:

Diketahui bahwa pada persilangan tersebut terjadi interferensi sebesar 23%. Nilai interferensi diperoleh dari rumus:

B _{10 cM} D _{20 cM} C A

Interferensi = 1 − Koinsidensi

(33)

32

Koinsidensi menunjukkan seberapa besar jumlah double crossing over yang terjadi (observed) dibandingkan jumlah yang diharapkan (expected). Gen C dan A pada kromosom 3 terpaut sempurna. Tanaman homozigot dominan untuk keempat gen tersebut disilangkan dengan tanaman homozigot resesif untuk keempat gen, dan keturunan yang diperoleh di-test cross. Jika test cross tersebut menghasilkan 1250 anakan, tentukan jumlah keturunan yang akan diperoleh untuk setiap fenotip berikut.

No Fenotip Jumlah keturunan

1 ABCd berhasil mengisolasi ragi mutan yang tidak mampu mensintesis leusin. Mutan hasil isolasi teman anda diberi kode 11-20. Ragi anda dan teman ada berada pada fase haploid. Anda dan teman anda kemudian melakukan eksperimen perkawinan antara kedua kelompok mutan tersebut. Hasil dari eksperimen tersebut disajikan pada tabel berikut: (wt = wild type, tanda (+) berarti mutan tumbuh pada medium minimal, dan tanda (−) berarti mutan tidak tumbuh pada medium minimal) pernyataan yang tepat.

I. Mutan 2 dan 16 memiliki jalur biosintesis leusin yang berbeda dengan mutan yang lain

II. Terjadi mutasi dominan pada gen biosintesis leusin III. Terjadi mutasi pada lebih dari satu gen pada ragi mutan IV. Ragi tersebut tidak dapat diinduksi untuk menjadi diploid

(34)

33

b) Berapakah jumlah gen minimum untuk biosintesis leusin? Jawab: ______________________________

5. (Nilai 4) Pada suatu populasi lalat buah di Amerika Selatan, warna tubuh dikontrol oleh sepasang alel: E dan e. Individu EE akan memiliki warna tubuh gelap, Ee memiliki warna tubuh intermediet, dan ee memiliki warna tubuh terang. Pada suatu lab, seorang peneliti menemukan bahwa populasi lalat buah hasil persilangan antara dua lalat buah intermediet (Ee X Ee) terdiri dari 3100 berwarna gelap, 3500 berwarna intermediet, dan 3400 berwarna terang.

a) Tentukan relativefitness dan nilai koefisien seleksi untuk ketiga fenotip tersebut dengan melengkapi tabel di bawah ini. Bulatkan sampai tiga angka di belakang koma. (Nilai 3; @0,5)

Fenotip Relative fitness Koefisien seleksi

Tubuh gelap Tubuh intermediet Tubuh terang

b) Manakah dari peristiwa berikut yang akan terjadi pada populasi lalat buah tersebut jika persilangan terus dilakukan? Beri tanda X pda kolom yang sesuai dari pernyataan yang tepat! (Nilai 1)

I. Pada populasi ini, individu dengan warna tubuh intermediet memiliki relative fitness paling tinggi

II. Populasi akan terpisah menjadi dua kelompok fenotip

III. Kesetimbangan genetik dapat dicapai hanya dalam 1 generasi

6. (Nilai 2) Operon bot merupakan suatu operon hipotetik pada bakteri yang memiliki komponen A, B, C, dan D. Operon ini memiliki regulator yang disebut protein bot, serta terlibat dalam regulasi transkripsi enzim 1 dan 2. Mutasi pada setiap komponen memberikan pengaruh sebagai berikut (Tanda (+) = enzim disintesis, tanda (−) = enzim tidak disintesis):

(35)

34

a) Apakah operon bot bersifat dapat diinduksi atau dapat ditekan? Tuliskan jawabannya dengan memberi huruf X pada tabel di bawah ini. (Nilai 1)

Sifat operon Jawaban

Dapat diinduksi (inducible) Dapat ditekan (represible)

b) Komponen apakah (A, B, C, atau D) yang merupakan bagian dari komponen operon di bawah ini? Tuliskan huruf dari komponen yang tepat pada tabel di bawah ini (Nilai 1; @0,25)

Komponen operon Jawaban

Gen regulator Promoter

Gen struktural untuk enzim 1 Gen struktural untuk enzim 2

7. (Nilai 2; @1) Lingkungan tempat hidup suatu spesies seringkali memberikan tekanan selektif terhadap individu-individu. Pada suatu hutan, terdapat beberapa spesies kupu-kupu. Diantara spesies tersebut, spesies A dan B memiliki pola warna yang berbeda dan rasa keduanya sama-sama tidak disukai oleh pemangsa. Dua spesies lainnya, C dan D, masing-masing memiliki pola warna yang sangat mirip dengan A dan B, namun rasanya sebenarnya disukai oleh pemangsa. Distribusi frekuensi keempat spesies ditunjukkan pada grafik berikut:

a) Suatu ketika, spesies A lebih mendominasi lingkungan dibanding spesies B. Bagaimana pengaruh dari kondisi ini terhadap spesies C dan D setelah beberapa generasi? Beri tanda X pada kolom yang sesuai dari pola grafik yang mungkin terjadi.

C D _{C D} _{C D}

I II III

(36)

35

b) Pada situasi lainnya, ukuran populasi spesies C menurun drastis dalam satu generasi. Bagaimana pengaruh dari kondisi ini terhadap spesies A dan B setelah beberapa generasi? Beri tanda X pada kolom yang sesuai dari pola grafik yang mungkin terjadi.

A B A B _{A B}

I II III

8. (Nilai 1) Pohon silsilah berikut menunjukkan sebuah keluarga beberapa anggotanya menderita sebuah penyakit (warna hitam) serta alel VNTR (A1 sampai A6) yang dimiliki oleh setiap individu. Berapa persen rekombinasi antara VNTR dan lokus penyakit? Jawablah hingga satu angka di belakang koma.

Jawab: ______________________________ %

9. (Nilai 1) Ilmuwan seringkali mengisolasi DNA mitokondria dari sampel palaeontologis untuk membandingkan spesies yang sudah punah dengan spesies yang masih hidup saat ini. Karakteristik apakah yang dimiliki oleh DNA mitokondria sehingga dapat digunakan untuk analisis ini? Berilah tanda X pada pilihan jawaban yang benar..

Karakteristik Jawaban

I. DNA mitokondria berbentuk sirkuler sehingga lebih stabil dan terdegradasi lebih lambat daripada DNA inti

II. Setiap sel mengandung banyak salinan DNA mitokondria sedangkan DNA inti hanya memiliki satu salinan

III. DNA mitokondria tidak mengalami rekombinasi

IV. Beberapa urutan pada DNA mitokondria memiliki laju mutasi lebih tinggi daripada urutan lainnya sehingga dapat dipakai untuk

mempelajari spesies yang berkerabat dekat

(37)

36

10. (Nilai 2,5) Gambar berikut ini menunjukkan suatu silsilah suatu pasangan suami istri yang memiliki anak dengan trisomi kromosom 21. Gel skematik juga ditunjukkan di bawahnya yang menunjukkan genotip dari masing-masing anggota keluarga pada tiga SSR (simple sequence repeat) pada kromosom 21. Skema kromosom 21 ditunjukkan di bawah ini dengan lokasi dari tiga SSR. Bagian ciut dari kromosom menunjukkan letak sentromer. Asumsikan tidak terjadi pindah silang pada lokus-lokus SSR. Larik yang berwarna tebal menunjukkan konsentrasi DNA yang tinggi.

a) Lengkapi tabel di bawah ini untuk menunjukkan alel-alel mana dari setiap anak diturunkan dari orang tuanya. (Nilai 1,5)

Alel Individu 3 Individu 4

Alel-alel SSR 53 yang diwariskan dari ibu Alel-alel SSR 53 yang diwariskan dari ayah Alel-alel SSR 78 yang diwariskan dari ibu Alel-alel SSR 78 yang diwariskan dari ayah Alel-alel SSR 99 yang diwariskan dari ibu Alel-alel SSR 99 yang diwariskan dari ayah

(38)

37

b) Gambarkan semua keberadaan alel pada masing-masing orang tua (sesuai dengan letak tiga SSR pada kromosom 21). Pastikan gambar yang anda buat menggunakan notasi kromosom dengan letak sentromer yang benar. (Nilai 1)

11. (Nilai 1,5) Misalnya warna bunga ungu dihasilkan oleh kombinasi dua jalur biokimia yang ditunjukkan berikut ini, satu jalur menghasilkan pigmen merah dan yang lain menghasilkan pigmen biru. Huruf di atas masing-masing anak panah dari jalur menunjukkan enzim yang mengkatalisis reaksi. Hanya produk akhir warna merah dan biru yang berakumulasi secara normal, senyawa intermediet (misalnya senyawa C4 berwarna kuning) umumnya berada pada konsentrasi yang sangat rendah untuk menyebabkan perbedaan warna. Jalur ke-tiga secara normal tidak relevan. Senyawa intermediate C6 secara normal berada pada konsentrasi yang begitu rendah sehingga tidak berkontribusi pada produksi senyawa C4 (kuning). Hanya jika konsentrasi dari C4 meningkat tajam, reaksi yang dikatalisis oleh D menjadi penting.

Keadaan ini dapat menjadi berbeda pada mutan tertentu. Mutan defektif pada satu enzim atau lebih dapat menyebabkan bunga berwarna merah, biru, kuning, hijau (biru + kuning), atau putih. Asumsikan bahwa alel wild-type dari gen-gen yang mengkode suatu enzim bersifat dominan dalam semua kasus. Dari rasio fenotip keturunan F2 13 ungu : 3 biru, tentukan

genotip yang paling tepat dari induk persilangan galur murni (true-breeding). Jawab: ______________________________

(39)

38

Michael mentransformasi keempat klon di atas ke dalam kultur sel hewan dan kemudian membuat tiga alikuot (cuplikan homogen). Setiap alikuot diberi perlakuan dengan salah satu dari ketiga faktor tumbuh (FGF, Cort, dan EP). Analisis gel terhadap RNA yang diisolasi dari setiap alikuot menunjukkan hasil sebagai berikut:

Kadar RNA yang dihasilkan setiap klon pada setiap perlakuan proporsional dengan intensitas pita pada gel. Ketidakhadiran pita mengindikasikan bahwa RNA yang dihasilkan tidak mencapai kadar yang bisa dideteksi.

a) Pada bagian manakah terdapat elemen DNA yang dapat diaktivasi oleh FGF? Jawab: ______________________________

b) Pada bagian manakah terdapat elemen DNA yang dapat diaktivasi oleh EP? Jawab: ______________________________

13. (Nilai 1; @0,2 ) Pak Dedi memelihara jangkrik adu di dalam botol dan diberi makan rumput. Marsha dan Ridho lalu meminta jangkrik tersebut pada Pak Dedi untuk dipelihara. Marsha memberi makan jangkriknya dengan wortel, sedangkan Ridho memberi makan jangkriknya dengan sawi. Setelah beberapa generasi, Ridho mencoba mengawinkan jangkriknya dengan jangkrik Marsha untuk memperoleh jangkrik yang unggul. Sebelum dikawinkan, jangkrik-jangkrik Ridho ditandai pada bagian toraks bawahnya, namun penanda tersebut tidak mempengaruhi preferensi pasangan. Ridho lalu mencatat frekuensi perkawinan antar individu yang ditampilkan seperti matriks di bawah ini:

(40)

39

Ridho kemudian membuat beberapa pernyataan terkait hasil ini. Berdasarkan informasi di atas, tentukan apakah pernyataan Ridho benar (B) atau salah (S).

I. Peristiwa ini dapat mengarah pada radiasi adaptif II. Peristiwa ini dapat mengarah pada pola anagenesis

III. Jangkrik-jangkrik Marsha dan Ridho mengalami isolasi mekanik sehingga hanya ada beberapa jangkrik yang dapat kawin karena organ reproduksinya cocok

IV. Jangkrik-jangkrik Marsha dan Ridho mengalami spesiasi alopatrik

V. Sawar prezigotik lebih berperan daripada sawar pascazigotik pada kasus ini

EKOLOGI (Nilai 14₎

1. (Nilai 1; @0,5) Suatu penelitian dilakukan untuk mempelajari perilaku satu jenis spesies kucing liar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kucing tersebut memiliki sistem perilaku kawin yang unik. Kucing tersebut hanya akan kawin apabila terdapat kelebihan energi yang diperoleh dari hasil berburu. Umumnya kucing ini hanya hidup sepasang dan jumlah anak yang mereka hasilkan juga tergantung kepada kemampuan dari kucing jantan untuk mendapatkan mangsa. Tabel berikut menunjukkan energi yang dihabiskan oleh kucing tersebut pada habitat yang berbeda:

Perilaku

Waktu yang dihabiskan

dalam satu hari (jam) Energi per jam (kal/jam)

S H P S H P

Keterangan: S = sawah, H = hutan, P = perbatasan

Diketahui bahwa energi yang dibutuhkan untuk beristirahat untuk semua habitat adalah 500 kal/jam dan energi yang diperoleh dari satu ekor mangsa adalah 10 kkal. Berdasarkan informasi di atas tentukanlah:

a) Jumlah mangsa yang harus ditangkap oleh sepasang kucing liar tersebut apabila mereka hidup di daerah perbatasan.

Jawab: ______________________________

b) Jumlah mangsa yang harus ditangkap untuk membesarkan 2 ekor anak pada pasangan kucing yang hidup di daerah hutan apabila rata-rata energi yang dibutuhkan untuk membesarkan satu ekor anak adalah 15 kkal/hari.

(41)

40

2. (Nilai 1; @0,5) Grafik di bawah ini menunjukkan hasil tangkapan dari ikan sarden dari dua tahun yang berbeda:

Berdasarkan informasi di atas, tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S).

I. Kualitas tangkapan ikan cod pada tahun 1962 jauh lebih baik dibandingkan pada tahun 1998

II. Tidak terdapat masalah pada populasi ikan cod sebab umur ikan dengan populasi yang tertinggi tidak berbeda antara tahun 1962 dan 1998

3. (Nilai 1,5; @0,5) Pada tahun 2009, Yoshitake Kagawa dan Kaoru Mateo melakukan penelitian tentang pergerakan dari kumbang Carabus yaconinus pada daerah hutan yang bersebelahan dengan lahan pertanian. Hasil penelitian mereka dituangkan dalam dua grafik di bawah ini.

(42)

41

Keterangan grafik: distribusi dari Carabus yaconinus dewasa yang ditangkap pada setiap perangkap dan persentase hewan betina. Tanda (*) menunjukkan perbedaan signifikan dari rasio seks yang sama. Nilai negatif menunjukkan posisi di dalam hutan.

Keterangan grafik: distribusi dari larva Carabus yaconinus yang ditemukan pada beberapa titik sampling. Berdasarkan kedua grafik di atas, tentukan apakah pernyataan di bawah ini benar (B) atau salah (S).

I. Rasio sex dari serangga yang ditangkap di dalam hutan tidak dipengaruhi oleh lokasi

II. Keberadaan pertanian di tepi hutan menguntungkan bagi Carabus yaconinus III.Keberadaan larva serangga sangat dipengaruhi oleh serasah

4. (Nilai 2) Perhatikan gambar berikut ini.

Gambar di atas menunjukkan perbedaan dari efek dan respons kompetitif dari beberapa spesies tumbuhan target (T1, T2, dan T3) dengan spesies tetangga yang berbeda (N1, N2, dan

N3). Berdasarkan grafik di atas, tentukan apakah pernyataan di bawah ini benar (B) atau salah

(S).

I. Spesies N1 adalah kompetitor terbesar bagi tumbuhan target II. Spesies T1 tidak begitu sensitif terhadap kompetisi

(43)

42

5. (Nilai 2) Mattson (1980) menyatakan teori bahwa karena tubuh hewan sebagian besar tersusun dari protein dan sebagian besar tubuh dari tumbuhan tersusun dari karbohidrat, nitrogen adalah nutrisi pembatas bagi sebagian besar herbivor. Berdasarkan teori ini, banyak penelitian dikembangkan untuk membuktikannya. Salah satu hasil penelitian tersebut ditampilkan dalam grafik di bawah ini.

Berdasarkan hasil penelitian tersebut, diajukan beberapa teori yang mungkin dapat digunakan untuk menjelaskan perilaku konsumsi dari serangga. Tentukan teori mana yang Benar (B) atau Salah (S) berdasarkan data di atas.

Teori Jawaban

I. Efisiensi makan dari serangga tidak dipengaruhi oleh kandungan nitrogen yang dimiliki oleh jaringan tumbuhan

II. Serangga memiliki ambang batas tertentu dari kebutuhan nutrisi yang harus dipenuhi dengan meningkatkan konsumsi daun yang berkadar nitrogen rendah III.Pemupukan berlebih menyebabkan peningkatan serangan hama herbivor pada

sebagian besar tanaman

IV.Penurunan kandungan nitrogen pada tumbuhan yang disebabkan oleh perubahan iklim tidak akan mengubah selang waktu perkembangan larva serangga

6. (Nilai 3) Riwayat hidup dari suatu organisme merupakan hasil dari perbedaan alokasi sumberdaya untuk dapat bertahan hidup dan bereproduksi. Agar dapat mempelajari dampak predasi pada riwayat hidup ikan cupang, tiga tempat berikut dipilih. Tiga tempat tersebut hanya berbeda dari jenis predator dan tipe predasinya:

I. Tempat 1 terdapat ikan cichlid (Crenicichla alta) sebagai predator dengan intensitas predasi tinggi, paling suka memakan ikan cupang dewasa

II. Tempat 2 terdapat killifish (Rivulus hartii) sebagai predator dengan intensitas predasi sedang, paling suka memakan ikan cupang muda

III.Tempat 3 terdapat killifish (Aequidens pulcher) predator dengan intensitas predasi rendah, memakan semua ikan cupang berukuran kecil