Indikator 1

Menjelaskan Objek dan Permasalahan Biologi

A. Hakikat Biologi Sebagai Ilmu

Biologi adalah ilmu yang mempelajari kehidupan. Objek dan permasalahan biologi adalah makhluk hidup serta kehidupannya dan faktor-faktor pendukung kehidupannya. Menurut perkembangan terakhir, makhluk hidup dibagi menjadi enam kingdom yaitu: Animalia, Plantae, Protista, Fungi, Archaebacteria dan Eubacteria. Ilmu biologi mempelajari makhluk hidup dari yang sederhana hingga kompleks contohnya adalah biosfer. Sehingga, dalam mempelajari biologi sebagai ilmu, objek dan permasalahan biologi mencakup keseluruhan makhluk hidup dan berbagai tingkatan organisasi kehidupan. Berdasarkan tingkat organisasi makhluk hidup, dapat diurutkan sebagai berikut:

1. Tingkat molekul: Partikel-partikel penyusun sel makhluk hidup.

2. Tingkat sel: Sel merupakan unit kehidupan terkecil dari makhluk hidup.

3. Tingkat jaringan: Jaringan adalah kumpulan sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama.

4. Tingkat organ: Organ adalah kumpulan jaringan yang mempunyai suatu fungsi tertentu.

5. Tingkat sistem organ: Sistem organ adalah kumpulan organ yang menjalankan suatu fungsi tertentu.

6. Tingkat individu: Individu adalah organisme tunggal.

7. Tingkat populasi: Populasi adalah kumpulan individu yang menempati suatu daerah.

8. Tingkat komunitas: Kumpulan populasi dari berbagai spesies yang saling berinteraksi dalam suatu habitat.

9. Tingkat ekosistem: Ekosistem adalah interaksi antara populasi penyusun komunitas dengan lingkungan biotiknya.

10. Tingkat bioma: Bioma adalah sekelompok dari tumbuhan dan hewan yang tinggal di daerah tertentu.

11. Tingkat biosfer: biosfer adalah berbagai ekosistem yang ada di bumi.

Berdasarkan tingkatan taksonominya makhluk hidup dikelompokkan dari kelompok paling kecil ke yang paling besar. Berikut adalah urutan taksonomi dari paling kecil hingga besar: Jenis (spesies) à Marga (genus) à Suku (familia) à Bangsa (ordo) à Kelas (class) à Filum (phylum) à Kerajaan (Kingdom).

B. Metode Ilmiah

Mempelajari biologi sama dengan ilmu lainnya yaitu berawal dari fakta-fakta yang ada kemudian ditarik kesimpulan berdasarkan alur yang jelas yakni melalui metode ilmiah. Metode ilmiah meliputi:

1. Perumusan masalah (mengetahui masalah yang akan dipecahkan)

2. Merumuskan hipotesis (dugaan semntara terhadap permasalahan)

3.Melaksanakan penelitian (melalui eksperimen untuk membuktikan hipotesis)

4. Mengelola data (Data yang telah ada di analisis kembali)

5. Menarik kesimpulan (menentukan apakah hipotesis tersebut diterima atau ditolak)

C. Cabang-cabang Ilmu Biologi

Ilmu biologi semakin lama semakin berkembang, hingga saat ini sudah banyak muncul cabang-cabang dari ilmu biologi yaitu:

1. Morfologi: Ilmu yang mempelajari bentuk luar tubuh.

2. Anatomi: Ilmu yang mengkaji bagian-bagian dalam tubuh.

3. Histologi: Ilmu yang mempelajari jaringan.

4. Fisiologi: Ilmu yang mempelajari proses kerja tubuh.

5. Genetika: Ilmu yang mempelajari pewarisan sifat.

6. Embriologi: Ilmu yang memeplajari perkembangan embrio (dari zigot sampai organisme).

7. Ekologi: Ilmu yang mengkaji interaksi makhluk hidup dengan lingkungannya.

8. Evolusi: Perkembangan makhluk hidup dari masa lampau hingga masa kini  (dari sederhana sampai kompleks).

9. Entomologi: Mempelajari serangga dan kehidupannya.

10. Mikrobiologi: Ilmu yang mempelajari mikroorganisme dan kehidupannya.

11. Zoologi: Ilmu yang mempelajari hewan.

12. Virologi: Ilmu yang mempelajari virus dan karakteristiknya.

13. Teratologi: Mempelajari tentang cacat perkembangan pada embrio.

14. Patologi: Mempelajari penyakit dan dampaknya pada kehidupan.

15. Botani: Mempelajari tentang tumbuh-tumbuhan.

16. Iktiologi: Ilmu yang mempelajari ikan.

Latihan Soal

1.   Harimau India diberi nama ilmiah Panthera tigris sp. Tigris. Kata “tigris” pada nama tersebut menunjukkan nama... (Soal SNMPTN)

A.   Subgenus dan subspesies

B.    Spesies dan subspesies

C.    Subgenus dan spesies

D.   Subgenus dan subspesies

E.    Subspesies dan subspesies

Jawaban: B

Pembahasan: Tigris pada kata pertama menjukkan spesies sedangkan yang kedua menunjukkan subspesies.

2.   Untuk memperoleh domba dengan inseminasi buatan, dibutuhkan pemahaman dalam cabang biologi, yaitu...

A.   Reproduksi

B.    Fisiologi

C.    Embriologi

D.   Genetika

E.    Biokimia

Jawaban: A

Pembahasan: Inseminasi buatan merupakan hasil dari perkembangan teknologi pada sistem reproduksi.

3.   Berikut ini yang bukan merupakan manfaat biologi dalam bidang kedokteran adalah...

A.   Menemukan vaksin

B.    Memproduksi antibiotik

C.    Menemukan antibodi

D.   Teknik bayi tabung

E.    Teknik hibridasi

Jawaban: E

Pembahasan: Teknik hibridasi merupakan manfaat dalam bidang botani, karena bisa meningkatkan produksi pangan dengan diperolehnya bibit unggul.

4.   Seorang siswa akan meneliti pengaruh sinar matahari terhadap pertumbuhan anak ayam. Dari kegiatan ini, yang tergolong variabel bebas adalah...

A.   Intensitas sinar matahari

B.    Anak ayam

C.    Pertumbuhan anak ayam

D.   Pengaruh

E.    Pertumbuhan

Jawaban: A

Pembahasan: Variabel bebas adalah variabel yang sengaja dibuat berbeda untuk dilihat pengaruhnya.

5.   Suatu kenyataan yang disertai bukti-bukti ilmiah dan dapat dipertanggungjawabkan keberannya disebut..

A.   Eksperimen

B.    Fakta

C.    Uji coba

D.   Opini

E.    Hipotesis

Jawaban: A

Pembahasan: Eksperimen merupakan suatu proses pembuktian suatu dugaan dengan langkah-langkah yang sistematis dan dapat dipertanggungjawabkan.

6.  Salah satu metode pemecahan masalah biologi ialah dengan metode ilmiah. Tahapan metode ilmiah yang benar adalah...

A.  Merumuskan masalah --> mengumpulkan data --> menentukan hipotesis --> menguji hipotesis (eksperimen) --> menarik kesimpulan --> menguji kesimpulan

B.   Menentukan hipotesis --> merumuskan masalah --> mengumpulkan data --> menguji hipotesis --> menarik kesimpulan --> menguji kesimpulan

C.   Merumuskan masalah --> menentukan hipotesis --> mengumpulkan data --> menguji hipotesis --> menarik kesimpulan --> menguji kembali hipotesis

D.   Merumuskan masalah --> menentukan hipotesis --> menguji hipotesis --> mengumpulkan data --> menarik kesimpulan --> menguji kembali kesimpulan

E.   Menentukan hipotesis --> menguji hipotesis --> merumuskan masalah --> mengumpulkan data --> menarik kesimpulan --> menguji kembali kesimpulan

Jawaban: A

Pembahasan: Metode ilmiah biologi meliputi: (a) mengindentifikasikan masalah (b) menyusun hipotesis (c) melakukan percobaan (3) mengelola data (4) menarik kesimpulan (5) menguji kesimpulan

7.  Salah satu upaya penangan masalah sampah dapat ditempuh melalui rekayasa genetika untuk menghasilkan bakteri pendegradasi plastik. Upaya tersebut melibatkan objekbiologi yang dikaji pada  cabang ilmu dan tingkat organisasi biologi...(Ujian Nasional 2013/2014)

A.   Mikrobiologi –sel

B.    Biokimia –molekul

C.    Genetika –molekul

D.   Mikrobiologi –ekosistem

E.    Ekologi –komunitas

Jawaban: A

Pembahasan: Cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang mikroorganisme (contoh: bakteri) adalah mikrobiologi. Adapun objek penelitian yang dipaparkan pada soal yaitu rekayasa genetika. Rekayasa genetika dapat diartikan sebagai kegiatan untuk memanipulasi gen untuk mendapatkan produk baru dengan cara membuat DNA rekombinan melalui penyisipan gen.

8.  Bakteri adalah salah satu makhluk hidup tanpa membran inti, berbeda dengan protoza yang memiliki membran inti. Perbedaan tersebut dipelajari dalam permasalahan biologi tingkat..

A.   Sel

B.    Gen

C.    Molekul

D.   Jaringan

E.    Sistem organ

Jawaban: A

Pembahasan: Sel merupakan unit kehidupan terkecil makhluk hidup yang mencakup hal-hal penyusun sel tersebut. Dalam soal ini, membran inti adalah salah satu komponen dari sel.

9.   Kontribusi biologi dalam pemecahan masalah pangan antara lain dapat dilakukan melalui teknik poliploidasi menggunakan kolkisin untuk menghasilkan tanaman pangan unggul dengan produktivitas tinggi. Penelitian untuk tujuan tersebut dilakukan terhadap objek tumbuhan dengan melibatkan perpaduan cabang ilmu biologi... (Ujian Nasional 2013/2014)

A.   Biokimia – Morfologi

B.    Biokimia – Genetika

C.    Sitologi – Anatomi

D.   Genetika – Evolusi

E.    Taksonomi – Evolusi

Jawaban: B

Pembahasan: Teknik poliploidasi pada tanaman bertujuan menghasilkan tanaman pangan unggul dengan produktivitas tinggi. Contoh tanaman poliploidisasi adalah semangka tanpa biji. Biokimia merupakan cabang biologi yang mengkaji proses kimiawi dalam sistem kehidupan. Adapun genetika merupakan cabang ilmu biologi yang mengkaji cara pewarisan sifat pada makhluk hidup.

10.  Penelitian terhadap xilem dan floem dikaji dalam ilmu biologi yaitu...

A.   Sitologi

B.    Histologi

C.    Mikologi

D.   Organologi

E.    Kinekologi

Jawaban: B

Pembahasan: Histologi merupakan cabang biologi yang mengkaji jaringan pada makhluk hidup. Xilem dan floem merupakan salah satu contoh dari jaringan tumbuhan.

11. Cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang penggolongan makhluk hidup, yaitu...

A.   Filogeni

B.    Anatomi

C.    Teratologi

D.   Taksonomi

E.    Histologi

Jawaban: D

Pembahasan: Ilmu yang mempelajari penggolongan makhluk hidup disebut ilmu taksonomi.

12. Seorang siswa mengamati tanaman jeruk yang bunganya sangat banyak. Ia mengatakan sebentar lagi pohon jeruk itu akan berubah banyak pula. Pernyataan tersebut termasuk...

A.   Observasi

B.    Rumusan masalah

C.    Kesimpulan

D.   Penjelasan

E.    Rumusan hipotesis

Jawaban: E

Pembahasan: Siswa tersebut telah melakukan rumusan hipotesis karena telah menduga dari bunga yang banyak akan muncul buah yang banyak.

13.

Berdasarkan jenis makanannya, hewan diatas mempunyai kekerabatan yang dekat, yaitu ketiganya termasuk ordo..

A.   Felidae

B.    Chordata

C.    Animalia

D.   Mamalia

E.    Carnivora

Jawaban: E

Pembahasan: Hewan tersebut adalah kucing dan memiliki klasifikasi seperti berikut:

1.     Kingdom : Animalia

2.     Filum : Chordata

3.     Kelas : Mamalia

4.     Ordo : Carnivora

5.     Famili : Felidae

6.     Subfamili: Felinae

7.     Genus : Felis

14. Pada proses pembentukan hormon insulin dengan rekayasa genetika digunakan vektor berupa plasmid yang terdapat di dalam bakteri. Peristiwa tersebut merupakan kajian biologi dalam bidang... (Prediksi 1, Detik-detik Belajar Habis-habisan UN, Forum Genus Plus)

A.   Sel

B.    Molekul

C.    Jaringan organ

D.   Sistem organ

E.    Organisme

Jawaban: B

Pembahasan: Plasmid adalah DNA yang dimiliki oleh bakteri yang berbentuk molekul.

15.  Banyaknya tanaman eceng gondok karena adanya penggunaan pupuk berlebih pada suatu perairan menyebabkan banyak ikan mati. Penanganan masalah tersebut melibatkan objek biologi dengan pendekatan cabang ilmu dan tingkat organisasi biologi..(Prediksi 1, Detik-detik Belajar Habis-habisan UN, Forum Genus Plus)

A.   Ekologi – Populasi

B.    Histologi – Populasi

C.    Botani – Komunitas

D.   Toksikologi – Invidivu

E.    Mikrobiologi – Mikroorganisme

Jawaban: A

Pembahasan: Ekologi merupakan ilmu yang mengkaji interaksi makhluk hidup dengan linkungannya. Sedangkan populasi adalah kumpulan individu sejenis yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu.