Mudah dan Aktif Belajar Biologi IPA Kelas 12 Rikky Firmansyah Agus Mawardi H M Umar Riandi ...

227 Pages·2009·10.83 MB·Indonesian

PPUUSSAATT PPEERRBBUUKKUUAANN
DDeeppaarrtteemmeenn PPeennddiiddiikkaann NNaassiioonnaall

Hak Cipta Pada Departemen Pendidikan Nasional
Dilindungi Undang-undang
Mudah dan Aktif Belajar Biologi
untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah
Program Ilmu Pengetahuan Alam
Penulis : Rikky Firmansyah
Agus Mawardi Hendrawan
M. Umar Riandi
Penyunting : Dadan Nugraha
Andri Nurdiansyah
Pewajah Isi : Yoan Yohannes
Pewajah Sampul : A. Purnama
Pereka Ilustrasi : S. Riyadi
574.07
RIK RIKKY Firmansyah
m Mudah dan Aktif Belajar Biologi 3 : untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas /
Madrasah Aliyah Program Ilmu Pengetahuan Alam / penulis, Rikky Firmansyah,
Agus Mawardi Hendrawan, M. Umar Riandi penyunting, Dadan Nugraha,
Andri Nurdiansyah. — Jakarta : Pusat Perbukuan,
Departemen Pendidikan Nasional, 2009.
viii, 218 hlm, : ilus. ; 30 cm
Bibliografi : hlm. 217-218
ISBN 978-979-068-827-8 (No. Jil Lengkap)
ISBN 978-979-068-830-8
1. Biologi-Studi dan Pengajaran I. Judul
II. Agus Mawardi Hendrawan III. M. Umar Riandi IV. Dadan Nugraha
V. Andri Nurdiansyah
Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional
dari Penerbit Setia Purna Inves, PT
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional
Tahun 2009
Diperbanyak oleh ....
ii
Kata Sambutan
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat
dan karunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan
Nasional, pada tahun 2009, telah membeli hak cipta buku teks pelajaran
ini dari penulis/penerbit untuk disebarluaskan kepada masyarakat
melalui situs internet (website) Jaringan Pendidikan Nasional.
Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional
Pendidikan dan telah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang
memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses
pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor
22 Tahun 2007 tanggal 25 Juni 2007.
Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada
para penulis/penerbit yang telah berkenan mengalihkan hak cipta
karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasional untuk digunakan
secara luas oleh para siswa dan guru di seluruh Indonesia.
Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya
kepada Departemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (down
load), digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh
masyarakat. Namun, untuk penggandaan yang bersifat komersial
harga penjualannya harus memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh
Pemerintah. Diharapkan bahwa buku teks pelajaran ini akan lebih
mudah diakses sehingga siswa dan guru di seluruh Indonesia maupun
sekolah Indonesia yang berada di luar negeri dapat memanfaatkan
sumber belajar ini.
Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini.
Kepada para siswa kami ucapkan selamat belajar dan manfaatkanlah
buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku ini masih perlu
ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritik sangat kami
harapkan.
Jakarta, Juni 2009
Kepala Pusat Perbukuan
iii
Kata Pengantar
Sampai saat ini, buku-buku Biologi untuk SMA/MA yang berkualitas dirasakan
masih kurang. Sementara itu, tuntutan terhadap pemahaman prinsip-prinsip ilmu
Biologi sangat tinggi. Lebih-lebih perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi
yang didasari oleh ilmu Biologi semakin menantang dan sangat bervariasi dalam
aplikasinya. Oleh sebab itu, kami berharap dengan terbitnya buku ini, belajar Biologi
yang membutuhkan gabungan banyak konsep (baik konsep yang relevan dengan
ketermasaan maupun konsep baru) dan pengembangan keterampilan analisis bagi
siswa SMA/MA dapat terpenuhi.
Biologi adalah ilmu tentang kehidupan. Aspek-aspek kehidupan hewan,
tumbuhan, manusia, mikroorganisme, dan hubungan antarmakhluk hidup dipelajari
dalam Biologi. Biologi sebagai salah satu cabang IPA menyediakan berbagai pengalaman
belajar untuk memahami konsep dan proses sains. Selain bermanfaat dalam kehidupan
sehari-hari, Biologi dapat menjadi bekal untuk meraih cita-cita Anda di masa yang
akan datang.
Mata pelajaran Biologi bertujuan untuk mengembangkan kemampuan berpikir
analitis dan kritis dalam menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan peristiwa
alam sekitar. Berbagai permasalahan dalam ilmu Biologi ini berkaitan erat dengan
cabang ilmu pengetahuan lainnya seperti Kimia, Fisika, dan Matematika.
Melihat pentingnya pelajaran Biologi di sekolah, penerbit mencoba menghadirkan
buku yang dapat menjadi media belajar yang baik bagi Anda. Sebuah buku yang
akan memandu Anda untuk belajar Biologi dengan baik. Sebuah buku yang disusun
dan dikembangkan untuk memberikan dasar-dasar pengetahuan, keterampilan,
keahlian, dan pengalaman belajar yang bermanfaat bagi masa depan Anda.
Demikianlah persembahan dari penerbit untuk dunia pendidikan. Semoga buku
ini dapat bermanfaat.
Bandung, Mei 2007
Penerbit
iv
Panduan untuk Pembaca
Cakupan materi pembelajaran pada buku ini disajikan secara sistematis, komunikatif, dan integratif. Di setiap awal bab dilengkapi
gambar pembuka pelajaran, bertujuan memberikan gambaran materi pembelajaran yang akan dibahas, dan mengajarkan Anda konsep
berpikir kontekstual dan logis sekaligus merangsang cara berpikir lebih dalam. Selain itu, buku ini juga ditata dengan format yang
menarik dan didukung dengan foto dan ilustrasi yang representatif. Bahasa digunakan sesuai dengan tingkat kematangan emosional
Anda sehingga Anda lebih mudah memahami konsep materinya.
Buku Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk SMA Kelas XII ini terdiri atas tujuh bab, yaitu Pertumbuhan dan Perkembangan
pada Tumbuhan; Metabolisme; Materi Genetik dan Sintesis Protein; Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat; Mutasi; Teori Asal-Usul
Kehidupan dan Evolusi; Bioteknologi. Untuk lebih jelasnya, perhatikan petunjuk untuk pembaca berikut.
(1) Judul Bab, disesuaikan dengan tema materi dalam bab.
(2) Hasil yang harus Anda capai, tujuan umum yang harus Anda capai pada
4 bab yang Anda pelajari.
(3) Setelah mempelajari bab ini, kamu harus mampu, kemampuan yang 16
harus Anda kuasai setelah mempelajari bab.
1 (4) Gambar Pembuka Bab, disajikan untuk memberi gambaran tentang
materi yang akan dipelajari. 17
2
(5) Advanced Organizer, disajikan untuk menumbuhkan rasa ingin tahu
3 dari materi yang akan dipelajari dan mengarahkan Anda untuk lebih fokus
5 terhadap isi bab.
(6) Tes Kompetensi Awal, merupakan syarat yang harus Anda pahami sebelum
memasuki materi pembelajaran.
(7) Materi Pembelajaran, disajikan secara sistematis, komunikatif, integratif,
6 dan sesuai dengan perkembangan ilmu dan teknologi sehingga Anda dapat
tertantang untuk belajar lebih jauh. 18
(8) Gambar dan Ilustrasi, sesuai dengan materi dalam bab yang disajikan
7 secara menarik dan mudah dipahami.
10 19
(9) Aktivitas Biologi, tugas yang diberikan kepada Anda berupa analisis
8 masalah atau kegiatan di laboratorium sehingga dapat menumbuhkan semangat
inovasi, kreativitas, dan berpikir kritis.
9 (10) Logika Biologi, melatih kemampuan dasar Anda, seperti berkomunikasi,
interpretasi data, melakukan hipotesis, dan berpikir kritis.
(11) Kata Kunci, panduan Anda dalam mempelajari konsep materi.
(12) Sekilas Biologi, berisi tokoh biologi informasi menarik dan aplikatif
berdasarkan materi bab yang dipelajari sehingga dapat menumbuhkan semangat
bekerja keras dan belajar lebih jauh.
11
(13) Fakta Biologi, berisi fakta-fakta yang menarik seputar materi yang dipelajari.
20
(14) Tugas Anda, berisi kegiatan kelompok atau individu yang bertujuan
agar Anda dapat lebih memahami materi yang dipelajari.
12 (15) Tes Kompetensi Subbab, menguji pemahaman Anda terhadap materi
dalam setiap subbab.
(16) Rangkuman, merupakan ringkasan materi pembelajaran bab.
(17) Peta Konsep, menggambarkan hubungan antarkonsep sehingga
memudahkan Anda mempelajari materi dalam bab.
(18) Refleksi, sebagai cermin diri bagi Anda setelah mempelajari materi di
akhir pembelajaran setiap bab.
(19) Evaluasi Kompetensi Bab, merupakan penekanan terhadap pemahaman
14 konsep materi, berkaitan dengan materi dalam bab.
15 (20) Proyek Semester, disajikan agar Anda dapat menggali dan memanfaatkan
21
informasi, menyelesaikan masalah, dan membuat keputusan dalam kerja ilmiah.
(21) Evaluasi Kompetensi Biologi Semester, disajikan untuk evaluasi Anda
13
setelah mempelajari semester yang bersangkutan.
(22) Evaluasi Kompetensi Biologi Akhir Tahun, disajikan untuk evaluasi
Anda setelah mempelajari seluruh bab. 22
v
Diunduh dari BSE.Mahoni.com
Daftar Isi
Kata Sambutan • iii
Kata Pengantar • iv
Panduan Untuk Pembaca • v
Bab 1
Pertumbuhan dan
Perkembangan pada
Tumbuhan • 1
Bab 4
A. Petumbuhan dan Perkembangan • 2
Reproduksi Sel
B. Faktor-Faktor yang Memengaruhi
Pertumbuhan dan Perkembangan • 8 dan Pewarisan Sifat • 69
Rangkuman • 18
Peta Konsep • 19 A. Reproduksi Sel • 70
Refleksi • 19 B. Pembelahan Meiosis • 75
Evaluasi Kompetensi Bab 1 • 20 C. Gametogenesis • 80
D. Pola Pewarisan Sifat • 85
E. Pewarisan Sifat pada Manusia • 105
Rangkuman • 114
Bab 2
Peta Konsep • 115
Metabolisme • 23 Refleksi • 115
Evaluasi Kompetensi Bab 4 • 116
A. Molekul yang Berperan dalam
Metabolisme • 24
B. Katabolisme Karbohidrat • 30
C. Anabolisme Karbohidrat • 36
Bab 5
D. Metabolisme Protein dan Lemak • 45
Rangkuman • 48 Mutasi • 119
Peta Konsep • 48
A. Macam-Macam Mutasi • 120
Refleksi • 49
B. Penyebab Mutasi • 129
Evaluasi Kompetensi Bab 2 • 49
C. Dampak Mutasi • 130
Rangkuman • 132
Peta Konsep • 132
Refleksi • 133
Bab 3
Evaluasi Kompetensi Bab 5 • 133
Materi Genetik Proyek Semester 1 • 135
Evaluasi Kompetensi Biologi
dan Sintesis Protein • 51
Semester 1 • 136
A. Materi Genetik • 52
B. Sintesis Protein • 59
Rangkuman • 65
Peta Konsep • 65
Refleksi • 66
Evaluasi Kompetensi Bab 3 • 66
vi
Bab 6
Teori Asal-Usul Kehidupan
dan Evolusi • 139
A. Teori Asal-Usul Kehidupan • 140
B. Teori Evolusi • 147 Bab 7
C. Bukti Evolusi • 154
Bioteknologi • 171
D. Proses Evolusi • 158
E. Evolusi dan Klasifikasi • 164 A. Perkembangan dan Prinsip Dasar
Rangkuman • 167 Bioteknologi • 172
Peta Konsep • 168 B. Bioteknologi Konvensional
Refleksi • 168 dan Modern • 175
Evaluasi Kompetensi Bab 6 • 169 Rangkuman • 190
Peta Konsep • 190
Refleksi • 191
Evaluasi Kompetensi Bab 7 • 191
Proyek Semester 2 • 193
Evaluasi Kompetensi Biologi
Semester 2 • 194
Evaluasi Kompetensi Biologi
Akhir Tahun • 196
Apendiks 1 • 201
Apendiks 2 • 206
Apendiks 3 • 207
Apendiks 4 • 208
Apendiks 5 • 209
Senarai • 210
Indeks • 213
Daftar Pustaka • 217
vii
Bab
1
Sumber: Biology for You, 2002
Kecambah akan tumbuh dan berkembang menjadi
individu baru yang memiliki organ lengkap.
Pertumbuhan dan
Perkembangan pada
Tumbuhan
Hasil yang harus Anda capai:
melakukan percobaan pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.
Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:
• merencanakan percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan;
• melaksanakan percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan;
• mengomunikasikan hasil percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan
tumbuhan.
Pernahkah Anda berpikir bagaimana biji cabai merah dapat menjadi A. Pertumbuhan dan
tanaman yang rimbun dan banyak buahnya? Selain itu, bagaimana biji
Perkembangan
semangka sekecil itu akhirnya dapat menghasilkan buah semangka sebesar
B. Faktor-Faktor yang
kepala Anda?
Semua itu merupakan hasil dari pertumbuhan dan perkembangan Memengaruhi
yang terjadi pada tanaman tersebut. Tumbuh dan berkembang merupakan Pertumbuhan dan
sifat yang diberikan oleh Tuhan Yang Maha Esa kepada setiap makhluk
Perkembangan
hidup. Akan tetapi, apakah Anda menyadari arti pertumbuhan dan
perkembangan tersebut? Adakah perbedaannya? Pada bab pertama ini
Anda akan mempelajari pertumbuhan dan perkembangan pada
pertumbuhan beserta faktor-faktor yang memengaruhinya. Setelah
mempelajari bab ini Anda diharapkan dapat melakukan percobaan
mengenai pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan.
1
Tes Kompetensi Awal
1. Apakah tumbuhan di rumah Anda bertambah besar?
2. Apakah semua tumbuhan berasal dari biji?
3. Apakah tumbuhan mengalami pertumbuhan dan perkembangan?
Sekilas A. Pertumbuhan dan Perkembangan
Biologi
Pada perbincangan sehari-hari, Anda tentunya sering mendengar kata
tumbuh dan juga berkembang. Tumbuh sering dikaitkan dengan tinggi,
Stephen Hales
besar, dan panjang. Adapun berkembang sering dikaitkan dengan
(1677-1761)
perubahan bentuk. Jadi, apa perbedaan tumbuh dan berkembang?
Pertumbuhan dapat diartikan menjadi beberapa hal, seperti
bertambahnya ukuran, volume, berat, atau jumlah sel. Contohnya, seorang
anak yang menjadi tinggi. Oleh karena itu, pertumbuhan pada tumbuhan
dapat diartikan sebagai seluruh penambahan ukuran organisme atau
bagiannya yang irreversible (tidak dapat terbalikkan). Pada tingkat sel,
pertumbuhan terjadi karena pembelahan sel dan penambahan ukuran sel.
Perkembangan dapat diartikan sebagai perubahan kualitatif (bentuk
dan sifat) organisme atau bagiannya. Pada tumbuhan, perkembangan erat
kaitannya dangan pembentukan organ-organ tumbuhan dan perubahan
bentuk dari embrio atau biji hingga menjadi tumbuhan utuh.
Organ tumbuhan seperti akar, batang, dan daun, semuanya tersusun
Stephen Hales adalah seorang
ahli fisiologi dan kurator dari Inggris. atas berbagai jaringan. Susunan jaringan ini, mirip pada berbagai kelompok
Ia banyak melakukan percobaan tumbuhan. Perlu diketahui, bahwa semua jaringan pada tumbuhan berasal
tentang aliran air pada tumbuhan. Ia
dari satu jaringan, yaitu jaringan meristem. Bagaimanakah sel jaringan
adalah orang pertama yang
menemukan bahwa tumbuhan meristem berubah menjadi sel-sel jaringan lain?
menyerap karbon dioksida dari
Pada perkembangan tumbuhan, terdapat mekanisme yang
udara. Dalam bukunya Vegetable
Staticks yang diterbitkan pada tahun menyebabkan sel-sel muda berkembang menjadi bermacam-macam sel
1727, ia menjelaskan banyak atau jaringan dewasa, mekanisme ini disebut diferensiasi. Dengan kata
penelitian pada tumbuhan dan
lain, diferensiasi adalah proses beratur yang menyebabkan sel dengan
transpirasi tumbuhan.
struktur dan fungsi sama, menjadi berbeda. Hal tersebut terjadi selama
Sumber: Jendela IPTEK: Kehidupan, 1997;
Concise Encyclopedia Nature, 1994 hidup tumbuhan dan selalu diikuti oleh perubahan fisiologis yang kompleks.
Diferensiasi menghasilkan sel, jaringan, dan organ terspesialisasi untuk
fungsi yang berbeda.
Luka pada tumbuhan dapat merusak pola struktural tumbuhan
Logika Biologi
tersebut. Misalnya, karena tumbuhan dimakan oleh herbivora, jaringan
pengangkut di batang atau daun rusak. Contoh lain, patahnya cabang-
Ketika akan melakukan
pengecambahan, biasanya biji cabang tumbuhan oleh tiupan angin yang kuat.
direndam dulu dalam air. Apakah Jika terjadi luka, sel-sel dekat daerah luka merespons terhadap
maksud dari perendaman tersebut?
kerusakan dengan melakukan dediferensiasi. Artinya, sel-sel tersebut
kembali menjadi bersifat meristematik, memprogram ulang gen-gennya
dan bersiap-siap untuk melakukan diferensiasi. Putusnya seludang
Kata Kunci
pembuluh menginduksi pembelahan sel-sel parenkim di sekitar luka. Hal
tersebut membentuk lapisan yang menghubungkan ujung-ujung ikatan
• Berkembang
• Dediferensiasi pembuluh. Lapisan jaringan parenkim ini kemudian berdediferensiasi
• Diferensiasi menjadi jaringan pembuluh yang menghubungkan jaringan pembuluh
• Irreversible
dan menutup luka. Karena mekanisme dediferensiasi ini, perkembangan
• Reversible
• Tumbuh dapat dikatakan bersifat reversibel (dapat terbalikkan).
2 Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII