KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS

Transkripsi

1 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) September 2013 Bandung, Jawa Barat TES PRAKTIKUM 1 Tugas I dan II Karakterisasi Mutan Bakteri Durasi: 40 Menit

2 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler Tugas I Karakterisasi Mutan Bakteri LATAR BELAKANG Pada tahun 2013, Prof. Tobi dan kolega berhasil mempublikasikan penelitian mereka tentang studi perbandingan ekspresi protein total (proteomic) bakteri Mycobacterium sp5 mutan gen PhoF dengan bakteri wild type. Mycobacterium sp merupakan patogen intraseluler spesifik pada tikus. Bakteri ini dapat bertahan dan bereproduksi didalam sel makrofaga tikus. Sebagian besar Mycobacterium akan mati di dalam granuloma (sel darah putih), sedangkan sedikit sisanya membentuk populasi bakteri dorman yang terisolasi dan tidak berbahaya. Pada penelitian sebelumnya, Prof. Tobi berhasil menemukan tipe mutan dari bakteri Mycobacterium yang mengalami mutasi pada gen PhoF, yaitu protein yang terlibat dalam sistem transduksi sinyal spesifik pada bakteri ini. Bakteri mutan PhoF diketahui tidak bersifat virulent, akan tetapi fase dormannya yang ditemukan di dalam granuloma dapat bertahan hidup lebih lama jika dibandingkan bakteri dorman wild type. Analisis proteomik menunjukkan perbedaan ekspresi 12 gen yang berbeda (Lembar Data 2) antara bakteri Mycobacterium mutan PhoF dengan wild type, salah satunya pada metabolisme asam lemak. Prof. Tobi menduga perbedaan ketahanan hidup bakteri pada fase dorman ada kaitannya dengan perbedaan kemampuan metabolisme asam lemak antara kedua bakteri. TUGAS Pada percobaan ini anda diminta untuk mengkonfirmasi perbedaan kemampuan metabolisme asam lemak antara Mycobacterium mutan PhoF dan wild type dengan membandingkan pertumbuhan kedua bakteri pada medium dengan sumber karbon asam lemak. Lengkapilah 1

3 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler Lembar Data 1 berdasarkan percobaan anda dan lanjutkan mengerjakan soal terkait topik praktikum ini pada Lembar Data Waktu ujian karakterisasi mutan bakteri adalah 25 menit 2. Anda diberikan 20 kultur bakteri dalam mikrotube yang telah ditumbuhkan pada medium kultur cair yang ditambahkan dengan salah satu sumber karbon, yaitu glukosa atau propionat, dalam kehadiran inhibitor (3-nitropionat, dengan konsentrasi yang berbeda-beda) metabolisme propionat. Daftar kultur bakteri ditampilkan pada tabel di bawah ini. Bagian atas tutup mikrotube diberi nomor sesuai dengan tipe kultur di tabel: No Sumber karbon Bakteri 1 Glukosa Wild type 0,2 2 Glukosa Wild type 0,4 3 Glukosa Wild type 0,6 4 Glukosa Wild type 0,8 5 Glukosa Wild type 1 6 Propionat Wild type 0,2 7 Propionat Wild type 0,4 8 Propionat Wild type 0,6 9 Propionat Wild type 0,8 10 Propionat Wild type 1 11 Glukosa Mutan PhoF 0,2 12 Glukosa Mutan PhoF 0,4 13 Glukosa Mutan PhoF 0,6 14 Glukosa Mutan PhoF 0,8 15 Glukosa Mutan PhoF 1 16 Propionat Mutan PhoF 0,2 17 Propionat Mutan PhoF 0,4 18 Propionat Mutan PhoF 0,6 19 Propionat Mutan PhoF 0,8 20 Propionat Mutan PhoF 1 Konsentrasi 3-Nitropropionat di medium (mikromolar) 2

4 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler 3. Uji pertumbuhan bakteri dilakukan secara kualitatif dengan melihat perubahan warna medium setelah ditetesi reagent A. Reagent A akan berwarna merah ketika kondisi oksigen di medium tinggi, dan berwarna kuning ketika kondisi oksigen di medium rendah. 4. Susunlah mikrotube kultur bakteri pada rak tabung. Teteskan 1-2 tetes reagent A ke dalam masing-masing kultur bakteri. Amati perubahan yang terjadi. Catat hasil pengamatan anda pada LEMBAR DATA Jawab pertanyaan yang tersedia, dan lanjutkan mengerjakan soal pada LEMBAR DATA 2 Penilaian: - Mengisi Lembar Data 1 : Pertanyaan Lembar Data 1 : Pertanyaan Lembar Data 2 : Pertanyaan Lembar Data 3 : Kebersihan; peserta yang tidak membuang sampah mikrotube, pipet plastik disposable dan tidak menggunakan gloves (sarung tangan) dikenakan pengurangan nilai 10 poin - Peserta yang bersikap tidak wajar dan mengganggu jalannya tes akan dikenakan pengurangan nilai 10 hingga sanksi maksimal didiskualifikasi Alat dan Bahan: kultur bakteri. Masing-masing 5 mikrotube kultur dalam plastik berlabel 2. Pipet plastik disposable, 1 buah. Untuk meneteskan reagent A 3. Rak Tabung, 1 set. Tempat meletakkan mikrotube kultur dan melakukan uji ml larutan reagent A di dalam tabung 15 ml 5. Plastik sampah, 1 buah 6. Sarung tangan 7. Tisu 3

5 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler LEMBAR DATA 1 Lengkapilah tabel Lembar Data 1, berdasarkan hasil perubahan warna yang anda amati terjadi pada masing-masing kultur bakteri setelah ditetesi dengan reagent A. Isilah sesuai urutan No.kultur yang ditampilkan di bawah ini. Isi dengan huruf M untuk perubahan warna menjadi merah pada kultur, atau huruf K untuk perubahan warna kuning. Tabel Lembar Data 1 (Nilai total Nilai 1) 4

6 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler Pertanyaan (Nilai 5 Nilai 1): 1.1 Berdasarkan data di atas tentukanlah manakah pernyataan di bawah ini yang Benar atau Salah. Isilah dengan huruf B untuk pernyataan yang benar, dan S untuk pernyataan yang salah No Pernyataan Jawaban (B/S) 1 Hasil percobaan mengindikasikan kecepatan katabolisme asam lemak yang lebih tinggi pada bakteri wild type dibandingkan dengan bakteri mutan 2 Mutasi gen PhoF meningkatkan afinitas enzim (terkait metabolisme asam lemak) terhadap 3-Nitropropionat 3 Mycobacterium bukan merupakan parasit obligat 4 Bakteri wild type memiliki kecepatan katabolisme glukosa yang lebih tinggi daripada bakteri mutan 5 Hasil percobaan mengindikasikan bahwa metabolise asam lemak dan glukosa berada dalam satu jalur utama untuk produksi sumber energi seluler 5

7 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler LEMBAR DATA 2 Wild type Mutan PhoF Wild type Mutan PhoF Wild type Mutan PhoF Gambar 1. (A-B) Hasil elektroforesis 2 dimensi (2D) sampel protein total Mycobacterium mutan PhoF (A) dan wild type (B). (C-D) analisis program komputasi menunjukkan perbedaan ekspresi 12 protein atau gen (Hxk1p, Adh1p, Idp2p...Fum1p) yang berbeda antara mutan PhoF dan wild type. Pengambilan data dari elektroforesis 2D dilakukan triplo. Foto spot protein hasil elektroforesis 2D dan perbandingan intensitasnya (diagram batang) ditunjukkan pada gambar. Tdh2p adalah protein yang berperan dalam metabolisme asam lemak. 6

8 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler Pertanyaan (Nilai 8): 1.2 (Nilai Tentukanlah mana diantara gen di bawah ini yang meningkat atau menurun ekspresinya oleh protein PhoF. Tulis jawaban anda pada kolom kosong dibagian bawah nama gen, dengan menuliskan U untuk gen yang meningkat, atau D untuk gen yang menurun ekspresinya Hxk1p Adh1p Idp2p Icl1p Mls1p Fba1p Tdh2p Pgk1p Eno1p Eno2p Kgd2p Fum1p 1.3 (Nilai Tentukanlah mana pernyataan dibawah ini yang Benar atau Salah berkaitan dengan percobaan dan data di atas. Isilah dengan huruf B untuk pernyataan yang benar, dan S untuk pernyataan yang salah No Pernyataan Jawaban (B/S) 1 Perbandingan data kelimpahan protein diperoleh dengan membandingkan dua sel yang ditumbuhkan pada medium dan kondisi lingkungan yang relatif sama 2 Mutasi pada urutan asam amino suatu protein tertentu dapat menyebabkan pergeseran migrasi spot protein tersebut di gel elektroforesis 2D 3 Beberapa protein hanya terukur kehadirannya di bakteri mutan PhoF dan tidak ditemukan pada bakteri wild type 4 Berbeda dari SDS PAGE 1 dimensi, elektroforesis 2D memisahkan protein berdasarkan titik isoelektriknya, bukan berdasarkan berat molekul 5 Mutasi pada gen PhoF mengubah ekspresi sebagian besar gen Mycobacterium 7

9 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler Tugas II Polaritas Bidang Sel pada Regenerasi Sel Rambut Zebrafish (Danio rerio) TUGAS 1. Pada percobaan kali ini anda akan menonton 3 (tiga) video yang ditayangkan secara berurutan melalui proyektor pada layar yang telah disediakan dan kemudian menjawab pertanyaan terkait setiap video. 2. Waktu untuk mengerjakan Tugas II adalah 15 menit. Nilai total Anda diberi waktu 4 menit untuk membaca pendahuluan, kemudian video akan mulai ditayangkan. 4. Setiap video ditayangkan selama ±3 menit. Selama waktu tersebut, anda dapat menonton video serta membaca dan menjawab pertanyaan untuk setiap video pada lembar jawaban. 5. Setelah 3 menit, video yang ditayangkan otomatis diganti dengan video berikutnya hingga keempat video selesai ditayangkan. 6. Anda diberi sisa waktu 2 menit untuk mengecek jawaban anda. 7. Asisten akan memberi tanda bahwa waktu pengerjaan tes telah habis dan mengarahkan anda untuk meninggalkan ruangan tes dengan tertib. LATAR BELAKANG Organisasi seluler pada jaringan bersifat vital dalam fungsi organ makhluk hidup. Jika terjadi kerusakan organ, organisasi seluler yang normal harus dapat dipulihkan. Gangguan pada proses ini dapat menyebabkan berbagai kelainan dan penyakit. Salah satu organisasi seluler yang penting pada jaringan adalah polaritas bidang sel (planar cell polarity), yaitu orientasi dari sekelompok sel terhadap suatu bidang simetri bilateral. 8

10 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler Sel rambut (hair cells) pada telinga bagian dalam (inner ear) dan gurat sisi ikan bergantung kepada polaritas bidang sel agar dapat mendeteksi dan mengartikan arah gelombang suara yang masuk ke telinga. Beberapa vertebrata seperti zebrafish (Danio rerio) mampu meregenerasi sel rambut sepanjang hidupnya sehingga cocok dijadikan organisme model untuk mempelajari proses pembentukan polaritas bidang serta regenerasi sel. Sel rambut pada zebrafish merupakan salah satu jenis sel pada organ neuromast. Neuromast terdiri dari sel-sel mantel (mantle cells) yang menyelubungi sel-sel pendukung (supporting cells) di dalamnya. Suatu sumbu vertikal membagi neuromast menjadi dua bagian yang simetris sempurna. Setiap bagian mengandung selsel rambut yang saling berhadapan di sepanjang sumbu bilateral tersebut. Dr. Wibowo beserta koleganya ingin mempelajari pembentukan polaritas bidang sel pada ikan zebra. Ia mengetahui bahwa saat regenerasi, sel-sel rambut yang baru dibentuk oleh sel-sel khusus yang disebut Unipotent Hair Cell Progenitors (UHCPs). Sel-sel ini ditemukan pada daerah dari neuromast yang disebut kompartemen polar (polar compartement). Untuk lebih jelasnya, anda dapat melihat skema berikut: Kompartemen polar (polar compartment) Neuromast Sel mantel (mantle cells) Sel pendukung (supporting cells) UHCPs Sumbu vertikal pembelahan sel rambut Sel rambut (hair cells) 9

11 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler Dalam setiap video, sel-sel rambut muda dan dewasa akan berwarna putih, sel-sel UHCPs akan berwarna abu-abu, dan sel-sel selain sel rambut dan UHCPs akan tidak berwarna (hitam). Jika sel-sel UHCPs berubah menjadi sel-sel rambut, maka akan terjadi peningkatan intensitas warna dari abu-abu menjadi putih. Video 1 Dr. Wibowo ingin mengetahui hubungan antara pembelahan sel-sel UHCPs dengan penentuan bidang simetri vertikal untuk pembelahan sel-sel rambut. Untuk itu, ia mengamati UHCPs pada neuromast selama 8 jam. Hasil pembelahan UHCPs ditandai dengan titik merah dan biru. Pertanyaan: 2.1. (Nilai 3) Manakah dari peristiwa berikut yang terjadi dalam Video 1? Beri tanda X pada semua pilihan jawaban yang tepat. A. UHCPs melakukan sitokinesis B. UHCPs tidak melakukan sitokinesis C. UHCPs melakukan inversi (berputar arah) sehingga sumbu pembelahannya tidak sejajar dengan sumbu vertikal pembelahan sel rambut D. UHCPs melakukan inversi namun sumbu pembelahannya kembali sejajar dengan sumbu vertikal pembelahan sel rambut E. UHCPs tidak melakukan inversi sehingga sumbu pembelahannya tetap sejajar dengan sumbu vertikal pembelahan sel rambut A B C D E 2.2. (Nilai 3) Manakah dari pernyataan berikut yang dapat disimpulkan dari Video 1 dan jawaban di atas? Beri tanda X pada semua jawaban yang tepat A. Orientasi pembelahan UHCP tidak menentukan orientasi pembelahan sel rambut B. Orientasi pembelahan UHCP menentukan orientasi pembelahan sel rambut A B 10

12 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler Video 2 Dr. Wibowo ingin mengetahui darimana UHCPs pada neuromast berasal. Apakah sel tersebut berasal dari kompartemen polar yang berdiferensiasi langsung menjadi UHCPs, kompartemen polar yang membelah terlebih dahulu sebelum menjadi UHCPs, atau mungkin berasal dari sel-sel pendukung pada neuromast yang bermigrasi menuju kompartemen polar. Untuk itu, Dr. Wibowo melakukan pengamatan terhadap neuromast selama 48 jam dan memperoleh hasil seperti pada Video 2. Sel-sel kandidat yang akan menjadi UHCPs ditandai dengan titik kuning dan merah. Pertanyaan: 2.3. (Nilai 3) Berdasarkan Video 2, dari manakah sel-sel yang akhirnya menjadi UHCPs berasal? Beri tanda X pada semua pilihan jawaban yang tepat. A. Sel-sel kompartemen polar B. Sel-sel mantel C. Sel-sel pendukung D. Sel-sel rambut E. Sel-sel di luar neuromast A B C D E 2.4. (Nilai 3) Manakah dari kesimpulan berikut yang sesuai dengan Video 2? Beri tanda X pada semua pilihan jawaban yang tepat. A. Sel-sel kandidat UHCPs berasal dari luar kompartemen polar, namun berubah menjadi UHCPs pada kompartemen polar B. Sel-sel kandidat UHCPs berasal dari luar kompartemen polar, dan berubah menjadi UHCPs sebelum bermigrasi menuju kompartemen polar C. Sel-sel kompartemen polar merupakan stem cell yang dapat berdiferensiasi menjadi sel-sel UHCPs D. Sel-sel kompartemen polar bukan merupakan stem cell sehingga tidak dapat berdiferensiasi menjadi sel-sel UHCPs E. Daerah kompartemen polar mengandung sinyal kimiawi tertentu yang memungkinkan sel-sel kandidat berubah menjadi UHCPs F. Daerah kompartemen polar tidak mengandung sinyal kimiawi tertentu yang memungkinkan sel-sel kandidat berubah menjadi UHCPs A B C D E F 11

13 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler Video 3 Untuk memahami bagaimana sel-sel kandidat dapat berubah menjadi UHCPs, Dr. Wibowo melakukan percobaan berikutnya. Ia mengetahui bahwa suatu mekanisme yang disebut Notch signaling berperan dalam perkembangan sel rambut pada neuromast, tapi tidak mengetahui apa pengaruhnya bagi pembentukan UHCPs jika mekanisme ini dihambat. Dr. Wibowo menambahkan zat DAPT yang menghambat Notch signaling ke dalam neuromast dan memperoleh hasil seperti pada Video 3. Sel-sel yang menjadi UHCPs ditandai dengan titik-titik berwarna. Pertanyaan: 2.5. (Nilai 3) Manakah dari kesimpulan berikut yang sesuai dengan Video 3? Beri tanda X pada semua pilihan jawaban yang tepat. A. Penghambatan Notch signaling menghasilkan sel-sel UHCPs di luar lokasi yang seharusnya B. Penghambatan Notch signaling menghasilkan sel-sel UHCPs dalam jumlah yang tidak normal (berlebihan) C. Penghambatan Notch signaling tidak mempengaruhi lokasi terbentuknya sel-sel UHCPs pada neuromast D. Penghambatan Notch signaling tidak mempengaruhi banyaknya sel-sel UHCPs yang terbentuk pada neuromast E. Penghambatan Notch signaling menyebabkan rusaknya polaritas bidang sel pada neuromast A B C D E Akhir dari Tugas II

14 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) September 2013 Bandung, Jawa Barat TES PRAKTIKUM 1 Tugas III Isolasi Plasmid dan Analisis Restriksi Enzim Durasi: 40 Menit

15 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler Tugas III Isolasi Plasmid dan Analisis Restriksi Enzim Dr. Wibowo adalah seorang peneliti yang sedang melakukan penelitian untuk mengisolasi dan mengarakterisasi gen GFP (green fluorescence protein) yang panjangnya 750 pb. Dia telah berhasil mengisolasi dan kemudian menyisipkan gen GFP tersebut ke dalam suatu vektor kloning pgem-t easy (3000 pb) pada daerah pemotongan enzim restriksi EcoRI. Gen GFP tersebut kemudian diperbanyak secara in vivo dalam bakteri E. coli. Sebelum dipergunakan untuk analisis lebih lanjut, Dr. Wibowo ingin memastikan bahwa bakteri E. coli yang telah ditransformasi telah benar-benar mengandung plasmid pgem-t easy berisi gen GFP. Tugas: Pada percobaan ini anda diberikan endapan (pelet) bakteri transforman dan akan melakukan konfirmasi keberadaan gen GFP dalam vektor kloning pgem-t easy menggunakan metode analisis restriksi. Untuk keperluan tersebut anda akan melakukan isolasi plamid dari E. coli transforman berisi plasmid rekombinan yang telah dikultur oleh Dr. Wibowo, kemudian dilanjutkan dengan pemotongan plasmid rekombinan menggunakan enzim restriksi EcoRI fast digest. Plasmid rekombinan yang dipotong tersebut akan menghasilkan dua pita DNA linier dengan ukuran 3000 pb dan 750 pb. 1. Waktu ujian isolasi plasmid dan analisis restriksi enzim adalah 40 menit. 2. Sentrifugasi pertama akan dimulai 7 menit sejak tes dimulai. 3. Bacalah protokol yang diberikan dengan baik. Waktu menunggu sentrifugasi dapat anda gunakan untuk menyiapkan alat/bahan untuk tahapan setelahnya. 4. Sentrifugasi hanya dilakukan pada saat tertentu dan akan diingatkan secara berkala oleh asisten. Waktu antar sentrifugasi terbatas, jadi gunakan waktu luang anda sebaik mungkin. Tertinggal sentrifugasi menyebabkan nilai anda untuk praktikum isolasi plasmid dan analisis restriksi enzim Biologi Sel dan Molekuler = Jangan lupa memberi label No meja pada sampel hasil isolasi. 6. Saat proses sentrifugasi dan inkubasi, anda wajib memberikan sample kepada asisten dan setelah selesai sentrifugasi/ inkubasi asisten yang akan menyerahkan sample ke meja anda masing-masing. 1

16 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler Penilaian: - Berhasil menyelesaikan semua tahapan isolasi plasmid. Nilai = 10 - Hasil elektroforesis sampel analisis restriksi. o Plasmid terpotong seluruhnya dan terlihat 2 buah pita (3000 bp dan 750 bp) tampak jelas: 30 poin o Plasmid terpotong hanya sebagian (partial digest): 15 poin o Plasmid tidak terpotong/ tidak ada pita DNA: 0 poin - Kebersihan; peserta yang tidak membuang sampah tips, mikrotube, tissue pada plastik sampah dikenakan pengurangan nilai 10 poin - Peserta yang bersikap tidak wajar dan mengganggu kelancaran tes dikenakan pengurangan nilai 10 hingga sanksi maksimal diskualifikasi. Alat dan Bahan: 1. Endapan bakteri transforman E. coli: 1 tube 2. PD column dan Collection 1 buah 3. Mikrotube 1,5 ml kosong: 2 buah (1 untuk isolasi plasmid dan 1 untuk analisis restriksi) 4. Buffer isolasi plasmid: PD1 buffer (220 µl), PD2 buffer (220 µl), PD3 buffer (320 µl), Wash buffer (620 µl), Elution buffer/te (60 µl) 5. Analisis restriksi enzim: Enzim EcoRI fast digest (1,5 µl), Buffer FD (1,5 µl), dan Nuclease Free Water/ NFW (10 µl) 6. Mikropipet , , dan Tips (Biru 8 buah, kuning 4 buah, putih 8 buah) 8. Plastik sampah 9. Gabus 10. Tissue 11. Sentrifuga: di meja asisten 12. Penangas 37 0 C dan 80 0 C: di meja asisten Alat dan bahan hanya diberikan sesuai dengan jumlah yang tertera di atas. Peserta tidak diperkenankan meminta tambahan alat maupun bahan kepada asisten. 2

17 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler Isolasi Plasmid Protokol: Label No. Meja ditulis dibagian atas mikrotube 3,5 menit 1. Tambahkan 200 µl PD1 buffer ke dalam pelet. Resuspensi sel dengan pipet. 2. Sampel hasil resuspensi, tambahkan 200 µl PD2 buffer. Bolak-balik tabung 10x 3. Setelah sampel diinkubasi pada suhu ruang selama 2 menit, Tambahkan 300 µl PD3 buffer. Bolak-balik tabung 10x. Serahkan sampel anda ke asisten 4. Asisten: sentrifugasi rpm, 3 menit. Sampel anda akan dikembalikan oleh asisten berdasarkan No. meja yang tertera di atas tabung mikrotube 5. Letakkan PD column diatas 2 ml collection tube, seperti gambar di bawah ini Label bagian atas PD column dengan No meja anda 1,5 menit 1,5 menit 6. Pindahkan 600 µl supernatan (cairan bening) dari langkah 4 ke dalam PD column. Serahkan sampel anda (PD column dan collection tube) ke asisten. 7. Asisten: sentrifugasi rpm, 30 detik. Sampel anda akan dikembalikan oleh asisten berdasarkan No. meja yang tertera di atas PD column 8. Buang cairan sisa pada collection tube. Tempatkan kembali PD column pada collection tube 9. Tambahkan 600 µl Wash buffer ke dalam PD column. Serahkan sampel anda (PD column dan collection tube) ke asisten. 10. Asisten: sentrifugasi rpm, 3 menit. Sampel anda akan dikembalikan oleh asisten berdasarkan No. meja yang tertera di atas PD column 3

18 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler 11. Buang collecting tube anda beserta cairan sisanya. Tempatkan PD column pada mikrotube kosong seperti gambar di bawah ini. 3 menit Labeli bagian atas mikrotube dengan No Meja Anda 12. Tambahkan 50 µl elution buffer atau TE di bagian tengah atas matrix PD column 13. Diamkan selama 1 menit, agar larutan TE diserap oleh matrix. Serahkan sampel anda (PD column dan collection tube) ke asisten. 14. Asisten: sentrifugasi rpm, 2 menit. Sampel plasmid anda diharapkan terelusi dalam 50 µl TE dan terkoleksi pada mikrotube Pekerjaan isolasi DNA plasmid Anda telah selesai. Segera lanjutkan dengan analisis restriksi menggunakan enzim EcoRI mengikuti protokol di halaman berikutnya. 4

19 OSN 2013 Praktikum Biologi Sel dan Molekuler Analisis Restriksi Enzim Label sampel ditulis dibagian atas mikrotube 4 menit 1. Lakukanlah konfirmasi hasil isolasi plasmid anda dengan pemotongan plasmid menggunakan enzim restriksi EcoRI, dengan reaksi sebagai berikut : Komponen Konsentrasi Awal Konsentrasi Akhir Volume yang diambil NFW - - (Hingga 10 µl) Buffer FD 10 1 Template DNA µl plasmid Enzim EcoRI 10 Unit 1 Unit Total 10 µl Hitunglah volume masing-masing komponen untuk reaksi restriksi diatas dan tuliskan pada kolom yang tersedia. 2. Masukkan seluruh komponen analisis restriksi diatas di dalam mikrotube yang telah disediakan dan campurkan hingga homogen menggunakan mikropipet dan tips. 3. Asisten: Inkubasi selama 5 menit pada suhu 37 0 C. 4. Asisten: Setelah inkubasi 37 0 C dilakukan, inaktivasi reaksi restriksi pada suhu 80 0 C selama 5 menit. Pekerjaan Anda telah selesai, segera berikan mikrotube berisi hasil restriksi anda kepada asisten. 5

20 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) September 2013 Bandung, Jawa Barat TES PRAKTIKUM 2 BAGIAN 1 ANATOMI TUMBUHAN Total Point : 100 Durasi: 45 Menit

21 Nama:... Asal SMA/Kelas:... OSN 2013 Praktikum Anatomi Tumbuhan PENGARUH KETERSEDIAAN AIR PADA TUMBUHAN Pendahuluan Air merupakan komponen yang sangat dibutuhkan oleh tumbuhan, baik dimanfaatkan sebagai pelarut yang akan memindahkan materi terlarut ke dalam dan ke luar sel dan merupakan pelarut untuk berbagai reaksi kimia yang berlangsung dalam setiap sel hidup. Selain itu air dibutuhkan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Pada tumbuhan lebih dari 90% air yang diserap melalui akar akan menguap, terutama melalui transpirasi pada daun. Tumbuhan tidak hanya mengembangkan suatu sistem transport air yang ekstensif dan efisien, tetapi tumbuhan juga mengembangkan berbagai adaptasi morfologi, anatomi, dan fisiologi pada berbagai organnya terkait dengan keberadaan air di habitatnya. Kemampuan tumbuhan untuk beradaptasi terhadap perubahan lingkungan merupakan faktor yang sangat penting agar tumbuhan dapat mempertahanan kelangsungan hidupnya. Berdasarkan keberadaan dan ketersediaan air, maka habitat yang ada di permukaan bumi dapat terbagi menjadi habitat xeric (kering), mesic (lembab) dan hydric (berair). Tumbuhan yang terdaptasi pada habitat ini dinamakan xerofit, mesofit dan hidrofit. Tugas 1 Anatomi/Morfologi Tumbuhan Bahan dan Alat 1. Spesimen A dan B 2. Mikroskop 3. Kaca objek + kaca penutup 4. Cawan petri 5. Silet 6. Jarum jara 7. Kertas tissue 8. Botol reagent berisi : H 2 O, anilin sulfat, dan sudan III Buat penampang melintang organ dari kedua spesimen (A dan B) yang disediakan. Gunakan reagen yang sesuai agar anda dapat mengamati perbedaan yang ada di antara jaringanjaringan pada organ tersebut. 1. Gambarkan diagram penampang melintang organ yang anda amati dan tunjukkan sistem jaringan pada organ yang anda amati (Nilai 30)

22 Nama:... Asal SMA/Kelas:... OSN 2013 Praktikum Anatomi Tumbuhan 2. Berdasarkan hasil pengamatan anda, tandai dengan X pada kotak yang tersedia untuk setiap karakteristik yang sesuai dengan spesimen A dan B Karakteristik Spesimen A Spesimen B A. Kelas Tumbuhan Liliopsida Magnoliopsida B. Tipe Organ Akar Batang C. Aerenkim pada korteks Ada Tidak ada D. Jaringan Penyokong Sklerenkim Kolenkim Tidak ada E. Jaringan Pelindung Epidermis Periderm Tidak ada F. Jaringan Pembuluh Terdiferensiasi Tereduksi G. Habitat Xeric Mesic Hydric 2

23 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) September 2013 Bandung, Jawa Barat TES PRAKTIKUM 2 BAGIAN 2 FISIOLOGI TUMBUHAN Total Point : 100 Durasi: 45 Menit

24 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Tumbuhan PETUNJUK PENGERJAAN: 1. TULIS NAMA ASAL SEKOLAH PADA SETIAP LEMBAR SOAL. 2. Jawaban ditulis pada bagian yang tersedia pada lembar soal. 3. Pastikan anda telah mendapatkan alat dan bahan yang diperlukan (dapat dilihat pada tabel alat dan bahan) sebelum mengerjakan praktikum. Jika belum anda dapat memintanya ke asisten. 4. Tes ini terdiri atas dua bagian: Analisis pigmen tumbuhan (40 Poin) dan perhitungan kadar klorofil (60 Poin). 5. Total waktu tes praktikum ini adalah 45 menit. 6. Total poin untuk tes ini adalah 100 poin. 7. Gunakan tinta ballpoint dalam menuliskan jawaban Anda. 8. Tulisan harus jelas terbaca, jika tidak maka akan dianggap salah 9. Berhentilah menjawab dan letakkan alat tulis anda segera setelah Anda diperintahkan berhenti. Bila anda masih mengerjakan tugas ini setelah aba-aba berhenti, maka hasil pekerjaan anda akan diberi nilai nol (0). 10. Selamat bekerja dan semoga sukses. PENDAHULUAN Peranan air yang sangat penting pada tumbuhan mengakibatkan tumbuhan sangat tergantung pada ketersediaan air. Akan tetapi, ketersediaan air yang berlebih juga dapat mengakibatkan cekaman atau stres pada tumbuhan. Cekaman ini dapat mempengaruhi proses pertumbuhan seperti pembelahan sel, pembesaran, serta proses diferensiasi. Selain itu, stres air dapat menghambat berbagai proses seperti fotosintesis, respirasi, translokasi serta abosrpsi ion dan nutrisi. Tumbuhan dapat merespon cekaman dalam kisaran toleransi tertentu berdasarkan kondisi faktor lingkungannya tersebut. Oleh karena itu, dikenal istilah tumbuhan yang toleran dan intoleran (tidak toleran) terhadap suatu cekaman. Pada praktikum ini anda akan mengamati pengaruh cekaman air terhadap kandungan klorofil pada tumbuhan. Tugas I Analisis Pigmen Tumbuhan dengan Kromatografi Kertas [Nilai Total = 40 ] Bahan dan Alat Bahan : Pada praktikum ini disediakan bahan berupa spesimen daun segar yang mengalami cekaman air. Alat : (dalam baki)! Ruang kromatografi sederhana (simple chromatography chamber) berupa beaker glass.! 1 lembar kertas kromatografi.! 1 tabung Falcon berisi etanol (EtOH 90%)! 1 set mortar dan pestel! Penggaris! Pipa kapiler 1

25 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Tumbuhan PERHATIAN! Anda diwajibkan melakukan percobaan sesuai dengan langkah kerja yang diberikan. Tidak disediakan ekstra alat ataupun bahan. Apabila anda melakukan kesalahan kerja dan/atau merusak alat ketika anda bekerja sehingga anda tidak memperoleh hasil yang diharapkan, maka nilai anda pada bagian ini adalah 0 (nol). Langkah Kerja 1. Masukan 5 ml larutan pengelusi (eluen), yaitu etanol 90% ke dalam beaker glass. 2. Buatlah ekstrak daun dari spesimen yang diberikan dengan cara menggerusnya dalam etanol menggunakan mortar dan pestel. Gunakan etanol secukupnya, jangan terlalu banyak (cukup ± 2 ml atau setara dengan 40 tetes menggunakan pipet tetes). Ekstrak yang Anda peroleh tidak perlu disaring, cukup Anda pisahkan antara ekstrak dengan ampas daun di dalam pestel tersebut. 3. Ambil kertas kromatografi secara hati-hati, dengan tidak menyentuh bagian kertas yang berwarna putih. Perhatikan bagian yang telah diberi garis. Garis tersebut adalah garis awal atau start line. Perhatikan pula titik yang terdapat pada bagian tengah garis. 4. Totolkan ekstrak pigmen (larutan yang ada dalam pestel) pada titik tersebut dengan menggunakan pipa kapiler (lakukan secara hati-hati agar tidak merusak kertas dan usahakan untuk tidak membuat spot dengan diameter yang terlalu besar). 5. Kering-anginkan spot yang dibuat dengan meniupnya secara perlahan. 6. Letakkan kertas kromatografi secara vertikal pada chamber kromatografi dengan bagian start line di bawah. 7. Diamkan selama menit hingga spot ekstrak terelusi dengan baik. Setelah itu, ambil kertas kromatografi secara perlahan dengan tidak menyentuh bagian kertas yang terelusi. 8. Segera kering-anginkan kertas kromatografi, lalu tandai ujung bagian atas dari laju maksimal eluen atau larutan pengelusi dengan menggunakan pensil. Garis ini dinamakan front line. 9. Gambarkan kromatogram yang anda peroleh pada lembar jawaban secara diagramatis dan beri keterangan pada gambar tersebut. 10. Hitunglah nilai Rf dari pigmen-pigmen yang anda peroleh pada kromatogram. Berikut ini adalah rumus untuk mengitung nilai Rf.!" = jarak!!"#$"!!"#$!hingga!pigmen!x jarak!!"#$"!!"#$!hingga!!"#$%!!"#$ 2

26 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Tumbuhan Jawaban Tugas 1 Gambarkan secara diagramatis, hasil KLT yang anda peroleh dan beri keterangan yang sesuai serta tuliskan jarak masing-masing pigmen dari start line (cm)! [Nilai: 10 ] Batang kayu Start line Hasil perhitungan nilai Rf (Nilai total 30) 1) Pigmen fotosintetik 1 5 ] Nama pigmen: Nilai Rf: 2) Pigmen Fotosintetik 2 5 ] Nama pigmen: Nilai Rf: 3) Pigmen Fotosintetik 3 5 ] Nama pigmen: Nilai Rf: 3

27 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Tumbuhan Tugas II Perhitungan Kadar Klorofil [Nilai Total = 60 ] Tugas II.1 Berikut ini Anda diberikan data nilai absorbansi hasil pengukuran ekstrak daun dari dua spesimen tumbuhan berbeda (A dan B) (Tabel 1). Tabel 1. Data Nilai Absorbansi (OD) 1 gram Spesimen dalam 100 ml Pelarut Spesimen A Spesimen B λ 649 nm λ 665 nm λ 649 nm λ 665 nm 1 0,239 0,463 0,206 0, ,180 0,342 0,225 0,352 Dengan menggunakan rumus yang diberikan, lengkapi tabel 2. dengan hasil perhitungan kadar klorofil yang Anda lakukan. Klorofil Total (mg/100 ml) = 20.0 OD OD 665 Klorofil a (mg/100 ml) = 13.7 OD OD 649 Klorofil b (mg/100 ml) = 25.8 OD OD 665 Rumus di atas diturunkan oleh Wintermans dan de Mots (1965) Jawaban Tugas II.1 Tabel 2. Perhitungan Kadar Klorofil [Nilai Total 2,5] Klorofil a Klorofil b SAMPEL (mg/100 ml) (mg/100 ml) Klorofil total (mg/100 ml) A1 A2 B1 B2 4

28 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Tumbuhan Tugas II.2 5 ] Untuk keperluan uji statistik pengukuran kandungan klorofil pada daun A dan B diulangi sebanyak 5 kali dan didapatkan data klorofil total sebagai berikut. Tabel 3. Kandungan klorofil total Sampel Kandungan klorofil total (mg/100 ml) Spesimen A Spesimen B ,32 63, ,92 59, ,35 72,33 Rata-rata Masukkan nilai perhitungan klorofil total 1 dan 2 pada spesimen A dan B pada tabel di atas dan gunakanlah data tersebut untuk menghitung nilai rata-rata klorofil total spesimen A dan B. Tugas II.3 [Nilai: 15 ] Untuk menentukan apakah terdapat perbedaan kandungan klorofil total pada spesimen A dan B, dilakukan uji statistik dengan menghitung nilai t-hitung menggunakan rumus sebagai berikut:! =!!1 = nilai rata-rata klorofil total spesimen A!2 = nilai rata-rata klorofil total spesimen B S 1 = Standar deviasi klorofil total spesimen A S 2 = Standar deviasi klorofil total spesimen B n1 = Jumlah sampel spesimen A n2 = Jumlah sampel spesimen B!1!!2!1!!1 +!!2!!2 5

29 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Tumbuhan Standar deviasi dapat dihitung dengan menggunakan formula berikut:! =! (!!)!! 1! =!!"#$"!!"#h!"#$%&$!!"#$#%&"!!"!#$!!"#$%&!"#$%&!!"#$%&!!! =!"#$"!!"#"!"#"! n = Jumlah sampel Nilai t-hitung:... Tugas II.4 [Nilai: 5 ] Menggunakan selang kepercayaan 95%, simpulkan uji analisis statistik anda dengan memberi tanda X pada kotak yang tersedia apakah kandungan klorofil spesimen A dan B berbeda secara signifikan atau tidak. Nilai t-table dapat dilihat pada lampiran. Ya Tidak *** 6

30 Student's t-test Probabilities α: One Tail: α: Two Tails: df

31 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) September 2013 Bandung, JawaBarat TES PRAKTIKUM 3 BAGIAN 1 FISIOLOGI HEWAN Total Point : 100 Durasi: 40 Menit

32 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Hewan UJI TOKSISITAS PESTISIDA X PADA JANGKRIK (Gryllus sp.) PETUNJUK PENGERJAAN: 1. Soal tes terdiri atas 7 halaman dan lembar jawaban terdiri atas 2 halaman. 2. Jawaban ditulis pada lembar jawaban. TULIS KODE PESERTA PADA SETIAP LEMBAR JAWABAN. 3. Pastikan anda telah mendapatkan alat dan bahan yang diperlukan (dapat dilihat pada tabel alat dan bahan) sebelum mengerjakan praktikum. Jika belum anda dapat memintanya ke asisten. 4. Tes ini terdiri atas dua bagian: Rancangan Pengujian LD 50 (40 Poin) dan Penentuan LD 50 Pestisida (60 Poin). 5. Total waktu tes praktikum ini adalah 40 menit. 6. Total poin untuk tes ini adalah 100 poin. 7. Selamat bekerja dan semoga sukses. PENDAHULUAN Sejak manusia mengembangkan pertanian, manusia selalu berkompetisi dengan hewan lain untuk menjaga hasil produksi tanaman pertanian yang mereka hasilkan. Berbagai strategi telah dikembangkan oleh manusia untuk memenangkan kompetisi ini, salah satu yang paling terkenal adalah penggunaan pestisida. Walaupun demikian, sebagaimana sifat dasar dari makhluk hidup, hewan-hewan yang menjadi sasaran dari pestisida ini (umumnya serangga) melakukan adaptasi terhadap pestisida. Hasil adaptasi ini merupakan salah satu contoh terbaik dari proses seleksi alam yang dilakukan oleh manusia secara tidak sengaja, melahirkan hewan-hewan yang resisten terhadap efek merugikan dari pestisida. Lahirnya resistensi terhadap pestisida menyebabkan manusia melakukan strategi lain yaitu membatasi penggunaan pestisida untuk memperlambat pembentukan resistensi. Umumnya proses pembatasan tersebut dilakukan dengan mengendalikan dosis yang diberikan pada hewan-hewan yang menjadi target dari pestisida. Dalam penentuan dosis tersebut salah satu nilai yang menjadi acuan adalah LD 50 yang merupakan dosis dimana 50% populasi hewan target mati sebagai efek dari pestisida. 1

33 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Hewan TUGAS 1 (Total Nilai 40 poin) RANCANGAN PENGUJIAN LD 50 PESTISIDA X PADA JANGKRIK (Gryllus sp.) Tugas 1.1 Penentuan Jenis Uji (Nilai 5) Salah satu hal yang harus dilakukan pertama kali dalam aplikasi insektisida adalah menentukan sifat insektisida berdasarkan tujuan aplikasi dan waktu pengamatan. Jenis-jenis uji toksisitas pestisida adalah sebagai berikut: A. Uji toksisitas pestisida akut: Uji toksisitas pestisida dengan rentang waktu percobaan kurang dari 24 jam, zat uji didedahkan satu kali pada hewan percobaan B. Uji toksisitas pestisida subakut: Uji toksisitas pestisida dengan rentang waktu percobaan selama 14 hari, zat uji dapat didedahkan sekali atau berulang kali selama percobaan. C. Uji toksisitas pestisida kronis: Uji toksisitas pestisida dengan rentang waktu percobaan selama 90 hari, zat uji didedahkan berulang kali selama percobaan. Jenis uji toksisitas manakah yang akan anda lakukan untuk menentukan LD 50 pestisida X pada jangkrik? Beri tanda X pada jawaban yang tepat! A B C Tugas 1.2 Penentuan Konsentrasi Pestisida (Nilai Selanjutnya anda harus menentukan konsentrasi zat yang digunakan. Anda akan menguji pestisida tersebut dari konsentrasi tertinggi 160 ppm hingga 10 ppm dengan 5 kelompok perlakuan. Nilai dari setiap konsentrasi yang digunakan ditentukan dengan cara: Konsentrasi I (tertinggi) konsentrasi II konsentrasi III konsentrasi IV konsentrasi V (terendah). Konsentrasi II = Konsentrasi I / nilai F, Konsentrasi III = Konsentrasi II / F, dst. Nilai F dapat dihitung dengan persamaan dibawah: F = I Dimana, r = total jumlah kelompok perlakuan - 1, I = nilai konsentrasi tertinggi / nilai konsentrasi terendah. Tuliskan lima konsentrasi zat yang akan anda gunakan untuk pengujian ini dengan mengisi tabel dibawah. Isi tabel dari konsentrasi tertinggi hingga terendah. Konsentrasi pemberian pestisida (ppm) Konsentrasi I Konsentrasi II Konsentrasi III Konsentrasi IV Konsentrasi V! 2

34 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Hewan Tugas 1.3 Pembuatan larutan pestisida uji (Total Nilai 12.5) 1. Ambil tabung sampel yang telah disediakan di meja anda, beri label yang telah anda beri nomor peserta anda menggunakan pensil 2. (Nilai 2.5) Pada meja anda terdapat larutan pestisida dengan konsentrasi 100 ppm (gelas kimia berlabel pestisida). Dengan menggunakan metoda pengenceran, buatlah larutan pestisida sebanyak 10 ml dengan konsentrasi 20 ppm yang disimpan pada tabung sampel yang telah disediakan. Dalam proses pengenceran, gunakan pelarut berupa akuades. Sebelum melakukan pekerjaan ini, tuliskan volume pestisida dan akuades yang anda gunakan untuk mendapatkan konsentrasi yang diinginkan pada tabel di bawah ini Larutan Volume Pengambilan (ml) Pestisida Akuades 3. Buatlah larutan insektisida berdasarkan nilai yang anda masukkan pada tabel di atas. Dalam proses pembuatan larutan, gunakan pipet yang telah disediakan. Pastikan pada saat mengambil larutan dengan pipet yang telah disediakan. Pada pipet tersebut terdapat skala yang menjadi acuan anda untuk menentukan volume senyawa yang anda ambil. 4. (Nilai 7.5) Letakkan larutan yang anda buat pada sebelah kanan atas meja. Asisten akan mengambil larutan yang anda buat untuk memeriksa kualitas dari senyawa yang anda buat. Tugas 1.4 Pengukuran Berat Badan Hewan Uji (Total Nilai 10) 1. (Nilai 5) Anda diberi dua jenis hewan uji (jangkrik hidup dan mati). Jangkrik manakah yang akan anda gunakan untuk pengukuran berat badan hewan uji? Beri tanda X pada pilihan anda kemudian tuliskan alasannya secara singkat! Jangkrik Hidup Jangkrik Mati Alasan.. 3

35 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Hewan 2. (Nilai 5) Secara bergiliran anda akan dipanggil untuk melakukan pengukuran berat badan jangkrik yang anda pilih. Anda hanya memiliki waktu 1 menit untuk pekerjaan ini. Tuliskan hasil pengukuran berat badan jangkrik pada tabel dibawah. Berat Badan Jangkrik Tugas 1.5 Pemberian Zat pada Hewan Uji (Total Nilai 7.5) Terdapat berbagai cara untuk menguji pestisida pada hewan uji, salah satunya adalah menempelkan pada bagian tubuh tertentu (terutama untuk pestisida kontak). Pada praktikum ini anda akan mensimulasikan proses pengujian pestisida kontak pada tubuh jangkrik. 1. Ambil jangkrik mati yang terletak pada vial. Kenali bagian-bagiannya. 2. Lokasi pemberian zat uji pada praktikum ini terletak di thoraks bagian ventral, abdomen bagian dorsal, dan tarsus kaki kedua 3. Gunakan tusuk gigi untuk mengambil sedikit cat poster yang telah disediakan 4. Tandai bagian tersebut di atas pada jangkrik yang telah diberikan. Jika anda telah selesai angkat kartu merah yang terletak pada meja anda. Lokasi pemberian zat uji (yang diwakilkan oleh cat poster) akan dinilai oleh asisten. 4

36 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Hewan TUGAS 2 (Total Nilai 60 poin) PENENTUAN LD 50 PESTISIDA X PADA JANGKRIK (Gryllus sp.) LD 50 menyatakan dosis pestisida yang secara signifikan (statistically significant) dapat menyebabkan mortalitas (kematian) hingga 50%. Penentuan nilai LD 50 secara sederhana dapat dilakukan dengan analisis probit (Miller & Tainter, 1944). Dasar dari metode ini adalah mengubah persentase mortalitas ke dalam standar probit. Data dibawah adalah hasil penelitian efek pestisida X pada jangkrik. Jumlah hewan uji (jangkrik) untuk tiap perlakuan sama yaitu sebanyak 10 ekor. Jumlah pestisida (gram) yang digunakan pada setiap perlakuan berbeda dan dilarutkan pada akuades dengan volume yang sama untuk setiap perlakuan. Hasil lengkap penelitian tersebut adalah sebagai berikut: Kelompok Perlakuan Jumlah hewan Uji Berat Badan Rata-rata Hewan uji (gram) Banyaknya Pemberian Zat (miligram) Volume Pemberian Zat (mililiter) Jumlah Hewan Uji yang Mati di Akhir Perlakuan Tugas 2.1. Dosis (Nilai 1. Hitung dosis yang diberikan untuk setiap kelompok perlakuan 1-5. Satuan dosis yang digunakan adalah mg/kg berat badan. 2. Selanjutnya ubah dosis yang anda peroleh ke dalam log dosis. 3. Masukkan jawaban anda pada tabel dosis (D) dan log dosis (LogD)! Tugas 2.2. Persentase Mortalitas (Nilai 1. Tentukan persentase mortalitas (kematian) untuk setiap perlakuan yang terdapat pada tabel pengamatan. 2. Tulis jawaban anda pada tabel PM. Secara statistik, tingkat kematian 0% dan 100% tidak akan pernah dicapai jika populasi uji berukuran kecil. Jika anda mendapatkan hasil dengan tingkat mortalitas tersebut gunakan rumus dibawah untuk menghitung tingkat mortalitas 0 dan 100% (n menyatakan jumlah hewan uji untuk dosis tersebut): 0.25 mortalitas 0%: 100 x n mortalitas 100%: 100 x n 5

37 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Hewan Tugas 2.3. Respon Spesifik Dosis (Nilai 12.5) 1. Hitung persentase respon spesifik (RS) untuk setiap dosis uji dengan menggunakan rumus RS dosis X: % mortalitas dosis X % mortalitas dosis terendah tepat sebelum dosis X 2. Masukkan nilai respon spesifik tiap dosis pada tabel RS (Nilai 5) 3. Buat grafik respon spesifik (sumbu Y) terhadap dosis (sumbu X) pada kertas millimeter blok yang telah disediakan (Nilai 7.5) Tugas 2.4. Jangkrik Hipersensitif dan Resisten (Nilai Tandai pada grafik hasil pengerjaan tugas 2.3 area respon jangkrik yang sangat hipersensitif pestisida (terdapat pada nilai dosis paling rendah) dengan tanda A dan area respon jangkrik yang resisten pestisida (terdapat pada nilai dosis paling tinggi) dengan tanda B! Tugas 2.5. Transformasi Probit (Nilai 1) 1. Transformasikan data % mortalitas yang didapatkan setelah pengerjaan tugas 2.2 ke nilai probit menggunakan tabel probit dibawah! Tabel probit menyatakan puluhan pada baris dan satuan pada kolom, ambil baris dahulu baru kemudian kolom misalnya mortalitas 19 %=10+9 menghasilkan nilai probit 4.12 Jika % mortalitas desimal, maka rata-ratakan nilai antaranya misal: (12.5=(12 +13) /2). 2. Masukkan hasil anda pada tabel yang disediakan pada lembar jawaban Tugas 2.6 Grafik Probit (Nilai 17) 1. Buat grafik nilai probit (sumbu Y) terhadap log dosis (sumbu X). Beri keterangan pada sumbunya. 2. Lakukan regresi dengan menghubungkan titik-titik pada grafik hingga membentuk garis selurus mungkin. 6

38 OSN 2013 Praktikum Fisiologi Hewan Tugas 2.7 Nilai LD 50 (Nilai 7.5) 1. Estimasilah nilai LD 50 dari tabel yang anda buat pada tugas 2.6. LD 50 merupakan dosis yang menyebabkan kematian 50% hewan uji (dosis saat nilai probit 5). Perhatikan bahwa nilai grafik masih berbentuk log, untuk itu anda harus mengubahnya menjadi antilog (10 x ) dengan kalkulator! Tugas 2.8. Interpretasi nilai LD 50 (Nilai 5) LD 50 digunakan untuk menentukan takaran dosis yang dapat menyebabkan populasi jangkrik berkurang secara signifikan. Gunakan nilai LD 50 = mg/kg jika anda tidak mendapatkan nilai LD 50 dari hasil pengolahan grafik dan data pada tugas 2.7! 1. (Nilai Menggunakan data nilai LD 50 yang didapatkan melalui proses pengolahan data dan grafik pada tugas 2.7 maka untuk setiap dosis dibawah ini tentukan apakah pemberian pestisida dengan konsentrasi tersebut menyebabkan populasi serangga berkurang secara signifikan atau tidak signifikan. Beri tanda X jika berkurang secara signifikan dan O jika tidak berkurang secara signifikan. Dosis (mg/kg berat badan) (Nilai 3) Di bawah ini adalah nilai LD 50 (mg/kg) dari beberapa pestisida untuk jangkrik Pestisida I Pestisida II Pestisida III Pestisida IV Dari keempat pestisida tersebut, pestisida manakah yang paling beracun untuk jangkrik? Beri tanda X pada jawaban anda! Pestisida I Pestisida II Pestisida III Pestisida IV 7

39 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS LEMBAR JAWABAN SELEKSI OLIMPIADE SAINS NASIONAL BIDANG BIOLOGI TAHUN 2013 Nomor Peserta Kode bidang studi 0 3 Kode Provinsi No. Urut Daftar Hadir Tes Praktikum Fisiologi dan Sistematik Hewan (Bagian I: Fisiologi Hewan) Tugas 1 Rancangan pengujian LD 50 pestisida X pada jangkrik (Gryllus sp.) Tugas 1.1 (Nilai 5) A B C Tugas 1.2 (Nilai Konsentrasi pemberian pestisida (ppm) Konsentrasi I Konsentrasi II Konsentrasi III Konsentrasi IV Konsentrasi V Tugas 1.3 (Nilai No.2 Larutan Pestisida Akuades Volume Pengambilan (ml) No.4 Kualitas hasil pengenceran:.. (Nilai 7.5) (diisi oleh pengawas praktikum) Tugas 1.4 (Nilai 5) No.1 Jangkrik Hidup Jangkrik Mati Alasan Tugas 1.5 Pemberian zat pada hewan uji... (Nilai 7.5) (diisi oleh pengawas praktikum) 1

40 No.2 (Nilai 5) Berat Badan Jangkrik Tugas 2 PENENTUAN LD 50 PESTISIDA X PADA JANGKRIK (Gryllus sp.) Tabel Penentuan LD 50 (20 Poin) Kelompok Perlakuan Dosis (D) LogDosis (LD) Persen Mortalitas Nilai Probit Respon Spesifik (PM) (Tugas 2.1) (Tugas 2.1) (Tugas 2.2) (Tugas 2.5) (Tugas 2.3) Tugas 2.3, 2.4, dan 2.6 dijawab di lembar kertas grafik yang disediakan Tugas 2.7 Nilai log LD 50 (2.5 Poin) :.. Nilai LD 50 (5 Poin) :.. Tugas 2.8 (5 Poin) 1. Dosis (mg/kg berat badan) Pestisida I Pestisida II Pestisida III Pestisida IV 2

41 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) September 2013 Bandung, JawaBarat TES PRAKTIKUM 3 BAGIAN 2 SISTEMATIKA HEWAN Total Point : 100 Durasi: 40 Menit

42 OSN 2013 Praktikum Sistematika Hewan KUNCI IDENTIFIKASI, KEKERABATAN DAN DENDROGRAM FILOGENETIK SERANGGA PETUNJUK PENGERJAAN: 1. Soal tes dan lembar jawaban terdiri atas 9 halaman. 2. Jawaban ditulis pada lembar jawaban yang terdapat pada setiap soal. TULIS NAMA DAN KODE PESERTA PADA SETIAP LEMBAR JAWABAN. 3. Pastikan anda telah mendapatkan alat dan bahan yang diperlukan (dapat dilihat pada tabel alat dan bahan) sebelum mengerjakan praktikum. Jika belum anda dapat memintanya ke asisten. 4. Total waktu tes praktikum ini adalah 40 menit. 5. Total poin untuk tes ini adalah 100 poin dan seluruh jawaban ditulis pada soal 6. Dilarang merusak spesimen. 7. Selamat bekerja dan semoga sukses. Insecta (Serangga) merupakan kelas terbesar dalam filum Arthropoda, bahkan dalam kingdom animalia, terutama dalam jumlah spesies bilamana semua filum digabung, yaitu sekitar 70%-nya. Kelas ini dapat dikatakan sebagai kelompok hewan dominan di muka bumi saat ini, jika jumlah spesies berbeda dan jumlah individu digunakan sebagai kriteria dominansi. Seorang pelajar SMA meneliti dan mencatat karakter yang dimiliki oleh tujuh spesies serangga yang dikoleksi dari Taman Kota Ganesa depan ITB. Kemudian ia mengelompokkan ciri-ciri tersebut dan memberi nama berdasarkan ciri morfologi yang ada pada ketujuh spesies tersebut. Adapun spesimen-spesimen serangga yang dikoleksi pelajar SMA tersebut ada dalam botol-botol plastik pada nampan di meja anda dan diberi kode: Insect 1, Insect 2, Insect 3, Insect 4, Insect 5, Insect 6, dan Insect 7. Untuk mengerjakan tugas Praktikum Sistematik Hewan, di bawah ini dan halaman selanjutnya anda diberikan gambaran morfologi serangga umumnya dan Karakter 7 (tujuh) spesies dan 9 (sembilan) famili dari Serangga dalam bentuk tabel. sersi Gambar 1. Morfologi Umum Serangga 1

43 OSN 2013 Praktikum Sistematika Hewan Daftar 28 Karakter serangga yang diamati oleh pelajar tersebut adalah: Antena : A1. Antena lebih panjang dari tubuh (0) A2. Antena lebih pendek dari tubuh (1) Tympanum : T0. Tidak ada tympanum (0) T1. Ada tympanum (1) T11. Pada tibia dari kaki depan pertama (0) T12. Pada dasar dari abdomen (1) Kaki : FF1. Kaki depan normal, digunakan untuk berjalan (0) FF2. Kaki depan termodifikasi untuk menggali (1) FB1. Kaki belakang normal, digunakan untuk berjalan (0) FB2. Kaki belakang termodifikasi untuk meloncat (1) Ruas Tarsus S1. 3 ruas (0) S2. 4 ruas (1) Ovipositor : O1. Lebih pendek dari kepala (0) O2. Lebih panjang dari kepala (1) Pronotum : P1. Pronotum memanjang ke belakang sampai menutupi sayap (0) P2. Pronotum tidak memanjang ke belakang (1) Sayap : W0. Tidak bersayap (0) W1. Bersayap (1) W11. Tidak ada pasangan sayap kedua (0) W12. Ada pasangan sayap kedua (1) WL1. Lebih pendek dari tubuh (0) WL2. Lebih panjang dari tubuh (1) WP1. Tidak berpita (0) WP2. Berpita (1) WC1. Bening/transparan (0) WC2. Berwarna (1) WC21. Coklat/Merah (0) WC22. Hijau/Biru (1) 2