Question1. What for plant breeder use biotechnology?Jawab a. Bioteknologi menciptakan keragaman genetik Transformasi genetic : penyisipan satu atau lebih gen secara langsung ke dalam genom suatu tanaman Kelebihan dari transformasi genetik adalah dapat menyisipkan gen yang berasal dari tanaman yang spesiesnya berbeda bahkan dari organisme yang berbeda (bakteri, virus, binatang)Hasil : tanaman transgenik dengan sifat baru antara lain tahan terhadap hama, penyakit, dan atau herbisida, mempunyai kandungan gizi lebih baik, mutu lebih baik dan lain-lain.Tanaman transgenik dapat dilepas sebagai varietas unggul baru dan dapat dimanfaatkan untuk memperkaya keragaman genetik yang sudah ada Variasi somaklonal : variasi genetik yang timbul karena perlakuan kultur in vitro.Merupakan bagian dari fenomena mutasi. Hampir selalu terjadi pada kegiatan kultur invitro dengan persentase yang berbeda-beda.Fenomena ini dapat dipacu dengan penambahan zat kimia tertentu. Keragaman baru yang muncul memperkaya keragaman yang sudah ada untuk secara langsung dilepas sebagai varietas atau direkombinasikan dan diseleksi terlebih dahulu. Fusi Sel : Hibridisasi antara 2 genotip tanaman pada tingkat sel dengan mencampurkan 2 sel utuh yang berbeda sehingga didapatkan kombinasi genetik baru yang sebelumnya belum ada. Hasil fusi mempunyai susunan genetik gabungan dari 2 tetua. Keuntungan fusi sel adalah rekombinasi sifat yang selama ini tidak dapat dilakukan dengan persilangan biasa menjadi memungkinkan untuk dilakukan.Kelemahan a) keberhasilannya masih rendah dan terbatas untuk tanaman yang hubungannya masih dekat, b)penggabungan sifat secara menyeluruh sehingga semua sifat (termasuk yang jelek) ikut tergabung.

b. Bioteknologi untuk seleksi Marker Aided Selection : Seleksi dengan bantuan marka molekuler. Sifat-sifat tertentu dicari marka molekulernya sehingga seleksi dapat dilakukan lebih akurat dan efisien (waktu, tempat dan tenaga) dibandingkan jika menggunakan marka seleksi fenotipik Seperti halnya marka fenotipik, marka molekuler juga dapat merupakan penyandi sifat yang bersangkutan maupun sifat yang terpaut dengan sifat yang bersangkutan. Kelemahannya proses untuk pencarian marka molekuler relatif panjang sehingga biaya cukup mahal. Seleksi dengan Penanda Buatan : Teknologi transformasi dan isolasi gen telah semakin maju dan memungkinkan introduksi berbagai sifat baru pada tanaman. Salah satu sifat baru yang dapat diintroduksikan adalah sifat berpendar (seperti pada kunang-kunang) ke dalam tanaman. Jika sifat ini dapat dipautkan dengan sifat lain yang dikehendaki dan diintroduksikan ke dalam tanaman maka seleksi akan dapat dilakukan lebih mudah.2. What are the new products of agricultural biotechnology use plant biotecnology?Jawab Golden Rice, Beras dengan kandungan vitamin A dan beta-karoten.Pendekatan transgenik dapat dilakukan karena adanya perkembangan teknologi transformasi dengan Agrobacterium dan ketersediaan informasi molekuler biosintesis karotenoid yang lengkap pada bakteri dan tanaman. Dengan adanya informasi tersebut terdapat berbagai pilihan cDNA. Produksi prototypeGolden Ricemenggunakan galur padi japonica (Taipe 309), teknik transformasi menggunakan agrobacterium dan beberapa gen penghasil beta karoten tanaman daffodil hingga bakteri. Tanaman Kentang, Kentang dengan kandungan pati yang tinggi yang dapat menghasilkan kentang goreng dan kripik kentang dengan kualitas yang lebih baik, karena menyerap lebih sedikit minyak ketika digoreng. Kentang ini dirakit dengan rekayasa genetika dengan menginsert gen dari bakteri ke kentang Russet Burbank. Gen tersebut dapat meningkatkan kandungan pati umbi yang dihasilkan dan menurunkan penyerapan minyak sewaktu digoreng. Hal ini dianggap menguntungkan karena dapat menurunkan biaya produksi sekaligus lebih sehat bagi konsumen. Tanaman Tomat, Tomat memilikishelf-lifeyang pendek.Shelf-lifeyang pendek ini disebabkan aktifnya beberapa gen sepertipectinase, saat tomat mengalami kematangan. Dengan kondisi seperti ini, tomat sulit sekali untuk dipasarkan ke tempat yang jauh terlebih untuk ekspor. Biaya pengemasan menjadi sangat mahal seperti menyediakan box yang dilengkapi pendingin. Untuk mengatasi hal ini para peneliti di Amerika mencoba merekayasa kerja gen polygalacturonase (PG) yang berasosiasi denganshelf-lifetomat yaitu dengan menginsert antisense dari gen PG. Dengan demikianshelf-lifetomat menjadi lebih lama. Tomat ini dinamakan dengan FlavrSavr. Tanaman Kapas, Kapas transgenik yang terkenal adalah kapas Bt (Bacillus thuringiensis). Dengan introduksi gen Bt ke tanaman kapas, tanaman kapas menjadi tahan terhadap hama yang disebabkan tanaman dapat memproduksi protein Bt-toxin. Bt pertama ditemukan tahun 1911 dan terdaftar sebagai biopestisida di Amerika Serikat tahun 1961. Tanaman Tembakau, Salah satu dari sekian banyak kerugian merokok adalah gangguan kesehatan, karena kadar nikotin yang tinggi. Pendekatan bioteknologi dilakukan untuk mengatasi permasalahan ini yaitu dengan merakit tanaman tembakau yang bebas kandungan nikotin. Dengan cara ini perokok dapat terkurangi resiko gangguan kesehatannya. Pada tahun 2001 jenis tembakau ini diklaim dapat mengurangi resiko serangan kanker akibat merokok.Selain bebas nikotin, sentuhan bioteknologi lain juga dilakukan untuk tanaman tembakau misalnya dengan meningkatkan aroma menggunakan gen aroma dari tanaman lain. Salah satu yang telah berhasil adalah menggunakan monoterpene synthase dari lemon.3. What does the term cloning mean?Jawab. Kloning berasal dari kata klon (yunani) yang berarti tunas. Dari bahasa yunani, kemudian masuk kedalam bahasa inggris menjadi clone (kata kerja: mengklon), cloner (adverb: secara kloniah). Secara umum, kata kloning dipakai untuk menunjukan cara reproduksi aseksual misalnya cara memanam singkong dengan stek atau cara reproduksi sel dengan membelah diri. Istilah kloning juga menunjuk pada rekayasa genetika yang menggunakannya dalam proses twinning (kembar). Kloning dapat diartikan sebagai tindakan menggandakan atau mendapatkan keturunan jasad hidup tanpa fertilisasi, berasal dari induk yang sama, mempunyai susunan (jumlah dan gen) yang sama dan kemungkinan besar mempunyai fenotip yang sama. Kloning manusia adalah teknik membuat keturunan dengan kode genetik yang sama dengan induknya yang berupa manusia. Berdasarkan pengertian tersebut, ada beberapa jenis kloning yang dikenal, antara lain:a. Kloning DNA rekombinan, Kloning ini merupakan pemindahan sebagian rantai DNA yang diinginkan dari suatu organisme pada satu element replikasi genetik, contohnya penyisipan DNA dalam plasmid bakteri untuk mengklon satu gen.b. Kloning Reproduktif, Merupakan teknologi yang digunakan untuk menghasilkan hewan yang sama, contohnya Dolly dengan suatu proses yang disebut SCNT (Somatic Cell Nuclear Transfer).c. Kloning Terapeutik, Merupakan suatu kloning untuk memproduksi embrio manusia sebagai bahan penelitian. Tujuan utama dari proses ini bukan untuk menciptakan manusia baru, tetapi untuk mendapatkan sel batang yang dapat digunakan untuk mempelajari perkembangan manusia dan penyembuhan penyakit.4. What is gene cloning? How does it differ from cloning an entire organism?Jawab Kloningdalambiologiadalah proses menghasilkanindividu-individu darijenisyang sama (populasi) yangidentiksecaragenetik. Kloning merupakan prosesreproduksi aseksualyang biasa terjadi di alam dan dialami oleh banyakbakteria,serangga, atautumbuhan. Dalambioteknologi, kloning merujuk pada berbagai usaha-usaha yang dilakukanmanusiauntuk menghasilkan salinan berkasDNAataugen,sel, atauorganisme Kloning gen adalah ekstrak DNA dari organism, semua gennya dikloning dan dalam kloning gen, gen istimewa atau gen khusus akan dicopy. Perbedaan dari kloning organism yaitu kloning gen hanya mengklon gen yang diinginkan dengan cara mengekstraksi DNA dari organism kemudian menggunakan bakteri untuk mentransfer gen tersebut ke tanaman lain.5. Why is gene cloning done?Jawab Untuk mendapatkan susunan gen yang sama dalam jumlah gen serta memiliki fenotipe yang sama Menentukan urutan basa nukleotida penyusun gen Menganalisis atau mengidentifikasi urutan basa nukleotida pengendali gen Mempelajari fungsi RNA / protein/enzim yang disandi gen Mengidentifikasi mutasi yang terjadi pada kecacatan gen yang mengakibatkan penyakit bawaan Merekayasa organisme untuk tujuan tertentu, misalnya memproduksi insulin, ketahanan terhadap hama, dll.6. How is gene cloning accomplished?Jawab Ada tiga macam cara untuk mendapatkan replika generetik yang sama persis (kloning).a. Cara pertama menggunakan embrio biasa, yakni hasil pembuahan sel telur dengan sperma. Cara ini dikenal dengan istilah embryo splitting. Proses ini dimulai ketika embrio berusia sampai tiga hari sejak pembuahan, belum menempel pada dinding rahim, dan baru terdiri dari 2-8 sel. Dalam usia ini embrio berada ditahap totipotenti. Bila sel-sel dipisahkan, masing-masing sel tersebut akan menjadi seorang individu (embrio splitting) dengan genetis yang satu sama lain namun berbeda dengan genetis induknya sebab masing-masing embrio mendapatkan faktor keturunan dari ayah dan ibunya.b. Cara kedua menggunakan proses recombinant DNA technology atau genecloning. Dalam bahasa Perancis teknik ini dikenal dengan nama ingenieur Biomoleculaire. Cara ini dibuat pertama-tama dengan menggabungkan gen yang ada diklon dengan sebuah vektor. Vektor ini bisa plasmide, bacteriophage, YAC (yeast artificial cosmide) dan lain-lain. DNA baru yang disebut recombinant DNA ini, sekurang-kurangnya harus terdiri dari dua bit DNA yakni gen dan vektornya lalu setelahnya diletakan dalam organisme yang cocok, misalnya bakteri atau ragi. Gen vektor itu akan tumbuh dengan multiplikasi didalam sel itu sehingga menjadi banyak dan terjadilah kloning sel, yakni sel-sel yang secara genetis sama satu dengan yang lainnya. Organisme yang biasanya dipakai untuk mengklon DNA manusia adalah bacteri Escherrischia coli (E.coli), yakni bakteri yang ada didalam sistem pencernaan manusia. Teknik ini sudah lama dibuat untuk menghasilkan banyak sekali bahan farmasi kedokteran.c. Cara ketiga menggunakan proses Somatic Cell Nuclear Transfer. Proses ini dilakukan dengan mengambil inti sel somatis dari sebuah objek biologis yang sudah dewasa lalu menanamkan ke dalam sebuah sel telur yang sudah dibuang intinya. Dengan bantuan aliran listrik dan dimasukan kedalam medium tertentu sel tersebut ditumbuhkembangkan sebagaimana terjadi dalam pembuahan biasa. Kemudian embrio itu dimasukan kedalam rahim binatang atau wanita yang sudah dipersiapkan secara biologis untuk dapat menerima dan memperkembangkan embrio kloning itu. Teknik inilah yang digunakan untuk mendapatkan Dolly. Makhluk hidup yang baru ini berasal dari satu sel yang sudah terspesialisasi yang diambil dari sel binatang atau manusia dewasa dan tidak terjadi percampuran dengan faktor genetis yang lain sehingga secara genetis makluk hidup yang baru itu akan sama persis dengan masternya. Lain halnya dalam proses kehamilan biasa, faktor-faktor genetis makluk hidup baru merupakan campuran dari ayah dan ibu yang memerlukan entitas baru.Ada beberapa langkah dasar dalam Kloning Gen yaitu sebagai berikut :a. Suatu frakmen DNA yang mengandung gen yang akan diklon diinsersikan pada molekul DNA sirkular yang di sebut sektor untuk menghasilkan chimoera atau molekul DNA rekombiner.b. Vektor bertindak sebagai wahana yang membawa gen masuk kedalam sel tuan rumah ( host ) yang biasanya berupa bakteri, walaaupun sel-sel jenis lain dapat di gunakan.c. Didalam sel host, vektor mengadakan replikasi menghasilkan banyak copy atau turunan yang identik, baik vektornya sendiri maupun gen yang dibawanya.d. Ketika sel host membelah, kopi molekul DNA rekombinasi diwariskan pada progeni dan terjadi replikasi vektor selanjutnya.e. Setelah terjadi sejumlah besar pembelahan sel, maka dihasilkan koloni atau klonsel host yang identik7. What are some of the ethical considerations regarding gene cloning?Jawab Kloning dapat diartikan sebagai sebuah proses pembuatan mahluk hidup secara vegetative, yakni tanpa adanya perkawinan atau bantuan dari sel jantan. Ini melanggar beberapa kode etik baik dalam agama maupun kemanusiaan.