Contoh soal pas biologi kelas 12 semester 1

Mempersiapkan PAS Biologi Kelas 12 Semester 1: Panduan Lengkap dengan Contoh Soal dan Pembahasan

Memasuki semester akhir di jenjang SMA, siswa kelas 12 dihadapkan pada berbagai ujian penting, salah satunya adalah Penilaian Akhir Semester (PAS). PAS menjadi tolok ukur sejauh mana pemahaman siswa terhadap materi yang telah dipelajari selama satu semester. Khususnya untuk mata pelajaran Biologi, semester 1 kelas 12 seringkali memuat topik-topik esensial yang menjadi fondasi untuk pemahaman biologi tingkat lanjut.

Artikel ini hadir untuk membantu Anda, para siswa kelas 12, dalam mempersiapkan diri menghadapi PAS Biologi semester 1. Kami akan mengupas tuntas materi-materi kunci yang biasanya diujikan, memberikan contoh soal yang bervariasi, serta menyajikan pembahasan mendalam untuk setiap soal. Dengan pemahaman yang komprehensif, diharapkan Anda dapat lebih percaya diri dan meraih hasil yang optimal.

Pentingnya Penguasaan Materi Biologi Kelas 12 Semester 1

Biologi kelas 12 semester 1 biasanya mencakup materi-materi yang kompleks dan saling terkait. Pemahaman yang kuat pada semester ini tidak hanya penting untuk PAS, tetapi juga untuk ujian-ujian penting lainnya seperti Ujian Tulis Berbasis Komputer (UTBK) dan kelanjutan studi di perguruan tinggi, terutama bagi yang memilih jurusan sains atau kedokteran.

Materi-materi yang umum dibahas meliputi:

1. Pewarisan Sifat (Genetika): Meliputi hukum Mendel, penyimpangan hukum Mendel, pewarisan sifat pada manusia, kelainan genetik, dan dasar-dasar bioteknologi.
2. Evolusi: Mencakup teori evolusi Darwin, bukti-bukti evolusi, mekanisme evolusi (seleksi alam, mutasi, hanyutan genetik), dan spesiasi.
3. Pertumbuhan dan Perkembangan: Membahas pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan, hewan, dan manusia, termasuk faktor-faktor yang mempengaruhinya.
4. Metabolisme: Fokus pada proses anabolisme (fotosintesis) dan katabolisme (respirasi seluler).

Mari kita selami lebih dalam setiap topik dan lihat contoh soalnya.

>

Topik 1: Pewarisan Sifat (Genetika)

Genetika adalah cabang biologi yang mempelajari pewarisan sifat dari orang tua kepada keturunannya. Pemahaman konsep dasar seperti gen, alel, fenotipe, genotipe, dan hukum Mendel sangat krusial.

Konsep Kunci:

• Gen: Unit terkecil dari materi genetik yang menentukan suatu sifat.
• Alel: Varian dari suatu gen.
• Genotipe: Susunan genetik suatu individu (misalnya, AA, Aa, aa).
• Fenotipe: Sifat yang tampak dari suatu individu (misalnya, bunga merah, biji bulat).
• Dominan: Alel yang menutupi ekspresi alel lain ketika berpasangan.
• Resesif: Alel yang ekspresinya tertutupi oleh alel dominan.
• Homozigot: Individu yang memiliki sepasang alel yang sama untuk suatu sifat (misalnya, AA atau aa).
• Heterozigot: Individu yang memiliki sepasang alel yang berbeda untuk suatu sifat (misalnya, Aa).
• Hukum Mendel I (Segregasi): Sepasang alel pada lokus yang sama akan memisah (segregasi) saat pembentukan gamet, sehingga setiap gamet hanya membawa satu alel.
• Hukum Mendel II (Asortasi Independen): Alel untuk gen yang terletak pada kromosom yang berbeda atau berjauhan pada kromosom yang sama akan bersegregasi secara independen satu sama lain selama pembentukan gamet.

Contoh Soal 1 (Persilangan Monohibrida):

Pada tanaman ercis, sifat biji bulat (B) dominan terhadap biji keriput (b). Jika tanaman ercis berbiji bulat heterozigot disilangkan dengan tanaman ercis berbiji keriput, tentukan perbandingan genotipe dan fenotipe keturunannya pada generasi F2 (dengan mengasumsikan F1 disilangkan dengan sesamanya)!

Pembahasan Soal 1:

Langkah pertama adalah menentukan genotipe parental (P) dan generasi F1.

• Tanaman berbiji bulat heterozigot memiliki genotipe Bb.
• Tanaman berbiji keriput memiliki genotipe bb.

Persilangan Generasi F1:
Jika kita mengasumsikan F1 adalah hasil persilangan antara individu homozigot dominan (BB) dan homozigot resesif (bb), maka F1 akan memiliki genotipe Bb.

• P: BB (Bulat) x bb (Keriput)
• Gamet P: B, b
• F1: Bb (Bulat)

Sekarang, kita akan melakukan persilangan pada generasi F1 untuk mendapatkan F2:

• F1: Bb x Bb
• Gamet F1: B dan b dari masing-masing induk.

Kita bisa menggunakan papan catur Punnett untuk memprediksi genotipe F2:

	B	b
B	BB	Bb
b	Bb	bb

Dari papan catur Punnett, kita mendapatkan perbandingan genotipe F2 sebagai berikut:

• 1 BB : 2 Bb : 1 bb

Sekarang, kita tentukan perbandingan fenotipe berdasarkan genotipe:

• BB: Biji bulat
• Bb: Biji bulat
• bb: Biji keriput

Sehingga, perbandingan fenotipe F2 adalah:

• (1 BB + 2 Bb) : 1 bb = 3 Bulat : 1 Keriput

Jawaban: Perbandingan genotipe keturunannya adalah 1 BB : 2 Bb : 1 bb, dan perbandingan fenotipe keturunannya adalah 3 biji bulat : 1 biji keriput.

Contoh Soal 2 (Penyimpangan Hukum Mendel – Gen Lethal):

Pada tikus, warna bulu kuning (K) bersifat letal jika homozigot (KK). Keturunan yang dihasilkan dari persilangan tikus kuning heterozigot adalah tikus kuning dan tikus hitam. Jika dua ekor tikus kuning heterozigot disilangkan, tentukan perbandingan fenotipe keturunannya!

Pembahasan Soal 2:

• Genotipe KK bersifat letal (mati) pada tahap embrio atau sebelum dewasa.
• Genotipe Kk menghasilkan fenotipe kuning.
• Genotipe kk menghasilkan fenotipe hitam.

Persilangan: Tikus kuning heterozigot (Kk) x Tikus kuning heterozigot (Kk).

Papan Catur Punnett:

	K	k
K	KK	Kk
k	Kk	kk

Hasil persilangan adalah: 1 KK : 2 Kk : 1 kk.

Namun, kita harus memperhitungkan sifat letal dari genotipe KK. Genotipe KK tidak akan bertahan hidup. Jadi, kita hanya mempertimbangkan individu yang hidup (Kk dan kk).

Dari genotipe yang hidup (2 Kk dan 1 kk), kita dapatkan perbandingan fenotipe:

• Kk: Kuning
• kk: Hitam

Perbandingan fenotipe keturunannya adalah:

• 2 Kuning : 1 Hitam

Jawaban: Perbandingan fenotipe keturunannya adalah 2 kuning : 1 hitam.

>

Topik 2: Evolusi

Evolusi adalah perubahan sifat organisme dari generasi ke generasi. Teori evolusi menjadi salah satu pilar utama dalam biologi.

Konsep Kunci:

• Teori Evolusi Darwin: Organisme berevolusi melalui proses seleksi alam, di mana individu yang memiliki sifat adaptif lebih tinggi memiliki peluang lebih besar untuk bertahan hidup dan bereproduksi.
• Bukti Evolusi: Fosil, anatomi perbandingan (homologi dan analogi), embriologi perbandingan, biogeografi, dan biologi molekuler.
• Mekanisme Evolusi: Seleksi alam, mutasi, hanyutan genetik (genetic drift), aliran gen (gene flow), dan rekombinasi genetik.
• Spesiasi: Proses terbentuknya spesies baru dari spesies yang sudah ada.

Contoh Soal 3 (Seleksi Alam):

Di sebuah daerah yang sebelumnya didominasi oleh kupu-kupu bersayap cerah, terjadi polusi industri yang menyebabkan jelaga menutupi pepohonan. Akibatnya, kupu-kupu bersayap gelap menjadi lebih sulit dimangsa oleh predator dibandingkan kupu-kupu bersayap cerah. Jelaskan bagaimana seleksi alam bekerja dalam kasus ini!

Pembahasan Soal 3:

Dalam kasus ini, seleksi alam bekerja sebagai berikut:

1. Variasi: Terdapat variasi dalam populasi kupu-kupu, yaitu ada yang bersayap cerah dan ada yang bersayap gelap. Variasi ini umumnya disebabkan oleh mutasi genetik.
2. Tekanan Lingkungan: Polusi industri dan jelaga yang menutupi pepohonan menciptakan tekanan lingkungan baru. Lingkungan yang semula mendukung kupu-kupu cerah untuk berkamuflase, kini menjadi sebaliknya.
3. Seleksi: Kupu-kupu bersayap gelap kini lebih adaptif terhadap lingkungan yang tercemar jelaga. Mereka lebih sulit terlihat oleh predator, sehingga memiliki peluang bertahan hidup yang lebih tinggi. Sebaliknya, kupu-kupu bersayap cerah menjadi lebih rentan terhadap pemangsaan.
4. Reproduksi Diferensial: Kupu-kupu yang bertahan hidup (dalam hal ini, kupu-kupu bersayap gelap) memiliki kesempatan lebih besar untuk bereproduksi dan mewariskan sifat bersayap gelap kepada keturunannya. Kupu-kupu bersayap cerah yang lebih banyak dimangsa akan memiliki peluang reproduksi yang lebih sedikit.
5. Perubahan Frekuensi Gen: Seiring berjalannya waktu, frekuensi alel yang menentukan warna sayap gelap akan meningkat dalam populasi, sementara frekuensi alel untuk warna sayap cerah akan menurun. Akibatnya, populasi kupu-kupu di daerah tersebut akan cenderung didominasi oleh individu bersayap gelap.

Jawaban: Seleksi alam bekerja dengan memberikan keuntungan bertahan hidup dan bereproduksi kepada individu yang memiliki sifat (warna sayap gelap) yang lebih sesuai dengan lingkungan yang berubah (tercemar jelaga). Hal ini menyebabkan peningkatan frekuensi gen untuk warna sayap gelap dalam populasi dari generasi ke generasi.

Contoh Soal 4 (Bukti Evolusi – Homologi):

Perhatikan struktur anggota gerak pada vertebrata berikut: tangan manusia, sayap kelelawar, kaki depan kuda, dan sirip paus. Jelaskan mengapa struktur-struktur tersebut dianggap sebagai bukti adanya evolusi berdasarkan konsep homologi!

Pembahasan Soal 4:

Struktur-struktur anggota gerak pada manusia, kelelawar, kuda, dan paus meskipun memiliki fungsi yang berbeda (memegang, terbang, berlari, berenang), memiliki pola dasar tulang yang serupa. Struktur dasar ini meliputi tulang lengan atas (humerus), tulang lengan bawah (radius dan ulna), tulang pergelangan tangan (carpals), tulang telapak tangan (metacarpals), dan tulang jari (phalanges).

Kesamaan struktur dasar ini, meskipun fungsinya bervariasi, menunjukkan bahwa vertebrata tersebut memiliki nenek moyang yang sama. Anggota gerak ini adalah contoh dari struktur homolog.

Homologi adalah kesamaan struktur anatomi antara spesies yang berbeda karena berasal dari nenek moyang yang sama, meskipun fungsinya bisa berbeda. Dalam kasus ini, nenek moyang bersama mereka memiliki pola dasar anggota gerak yang kemudian dimodifikasi dan beradaptasi sesuai dengan lingkungan dan gaya hidup masing-masing spesies.

• Tangan manusia: Disesuaikan untuk memegang dan manipulasi.
• Sayap kelelawar: Disesuaikan untuk terbang.
• Kaki depan kuda: Disesuaikan untuk berlari.
• Sirip paus: Disesuaikan untuk berenang.

Meskipun adaptasi menyebabkan perbedaan dalam bentuk dan fungsi, tulang-tulang dasarnya tetap menunjukkan kesamaan yang signifikan, menjadi bukti kuat adanya hubungan kekerabatan evolusioner.

Jawaban: Struktur-struktur anggota gerak tersebut dianggap sebagai bukti evolusi berdasarkan konsep homologi karena memiliki pola dasar tulang yang serupa, menunjukkan bahwa mereka berasal dari nenek moyang yang sama. Perbedaan fungsi merupakan hasil adaptasi dari pola dasar tersebut untuk memenuhi kebutuhan lingkungan masing-masing spesies.

>

Topik 3: Pertumbuhan dan Perkembangan

Topik ini membahas proses biologis yang kompleks yang mengarah pada peningkatan ukuran (pertumbuhan) dan perubahan fungsional (perkembangan) pada organisme hidup.

Konsep Kunci:

• Pertumbuhan: Peningkatan ukuran atau massa organisme, biasanya irreversible.
• Perkembangan: Proses perubahan fungsional dan struktural yang kompleks sepanjang siklus hidup organisme.
• Faktor Pertumbuhan dan Perkembangan: Hormon, nutrisi, suhu, cahaya, dan faktor genetik.
• Pertumbuhan pada Tumbuhan: Meristem (apikal dan lateral), auksin, giberelin, etilen, asam absisat.
• Perkembangan pada Hewan/Manusia: Diferensiasi sel, organogenesis, siklus hidup.

Contoh Soal 5 (Pertumbuhan Tumbuhan):

Tunas tumbuhan yang dipotong dan diletakkan pada media agar yang mengandung auksin konsentrasi tinggi akan mengalami pemanjangan batang yang sangat signifikan. Namun, jika konsentrasi auksin terlalu tinggi, justru akan menghambat pertumbuhan. Jelaskan mengapa hal ini terjadi berdasarkan peran auksin dalam pertumbuhan tumbuhan!

Pembahasan Soal 5:

Auksin adalah hormon tumbuhan yang berperan penting dalam berbagai aspek pertumbuhan dan perkembangan, termasuk pemanjangan batang. Mekanisme kerja auksin dalam pemanjangan batang melibatkan beberapa tahap:

1. Stimulasi Pemanjangan Sel: Auksin bekerja dengan meningkatkan elastisitas dinding sel. Ia mengaktifkan pompa proton yang memompa ion hidrogen (H+) ke dalam dinding sel. Peningkatan konsentrasi H+ ini menurunkan pH dinding sel, yang mengaktifkan enzim-enzim yang disebut ekstensins. Ekstensins ini memecah ikatan silang polisakarida pada dinding sel, membuatnya lebih lentur.
2. Masuknya Air: Dinding sel yang lebih lentur memungkinkan sel untuk mengembang karena tekanan turgor yang dihasilkan oleh masuknya air ke dalam vakuola sel. Pemanjangan sel inilah yang menyebabkan pemanjangan batang secara keseluruhan.

Fenomena Konsentrasi Tinggi:

Mengapa konsentrasi auksin yang terlalu tinggi dapat menghambat pertumbuhan?

• Efek Diferensial: Auksin memiliki efek yang berbeda pada berbagai jenis jaringan tumbuhan dan pada konsentrasi yang berbeda. Pada konsentrasi optimal, auksin merangsang pemanjangan sel batang. Namun, pada konsentrasi yang sangat tinggi, auksin dapat memiliki efek yang berlawanan atau menghambat aktivitas fisiologis sel.
• Inhibisi Pertumbuhan Akar: Salah satu contoh efek diferensial adalah pada akar. Akar jauh lebih sensitif terhadap auksin dibandingkan batang. Konsentrasi auksin yang merangsang pertumbuhan batang dapat menghambat pertumbuhan akar.
• Gangguan Fisiologis: Konsentrasi auksin yang sangat tinggi dapat mengganggu keseimbangan hormon lain atau proses metabolik penting lainnya dalam sel, yang pada akhirnya dapat menghambat pertumbuhan. Mungkin juga terkait dengan induksi produksi etilen yang berlebihan, yang dapat menghambat pemanjangan.

Jawaban: Auksin merangsang pemanjangan batang dengan meningkatkan elastisitas dinding sel dan memungkinkan sel mengembang akibat masuknya air. Namun, konsentrasi auksin yang terlalu tinggi dapat menghambat pertumbuhan karena efek diferensialnya pada jaringan yang berbeda (misalnya, menghambat pertumbuhan akar) dan potensi gangguan terhadap proses fisiologis seluler lainnya.

>

Topik 4: Metabolisme

Metabolisme adalah keseluruhan reaksi kimia yang terjadi dalam organisme hidup untuk mempertahankan kehidupan. Dua proses utama adalah anabolisme (sintesis) dan katabolisme (pemecahan).

Konsep Kunci:

• Fotosintesis: Proses tumbuhan menggunakan energi cahaya matahari untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi glukosa (energi kimia) dan oksigen.
• Respirasi Seluler: Proses pemecahan glukosa untuk menghasilkan energi (ATP) yang dapat digunakan oleh sel, melibatkan glikolisis, siklus Krebs, dan fosforilasi oksidatif.
• Tempat Terjadinya: Fotosintesis terjadi di kloroplas, respirasi seluler terjadi di sitoplasma dan mitokondria.
• Persamaan Reaksi:
  • Fotosintesis: 6CO₂ + 6H₂O + Energi Cahaya → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
  • Respirasi Seluler (Aerob): C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + Energi (ATP)

Contoh Soal 6 (Fotosintesis):

Seorang siswa melakukan percobaan untuk mengukur laju fotosintesis pada tumbuhan air yang ditempatkan dalam wadah berisi air. Gelembung oksigen yang dihasilkan diamati dan dihitung jumlahnya per satuan waktu. Jelaskan faktor-faktor yang dapat mempengaruhi laju fotosintesis berdasarkan percobaan ini dan bagaimana pengaruhnya!

Pembahasan Soal 6:

Dalam percobaan mengukur laju fotosintesis dengan menghitung gelembung oksigen, faktor-faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi laju fotosintesis meliputi:

1. Intensitas Cahaya:

   • Pengaruh: Cahaya adalah sumber energi untuk fotosintesis. Peningkatan intensitas cahaya akan meningkatkan laju fotosintesis hingga mencapai titik jenuh. Setelah titik jenuh, peningkatan intensitas cahaya tidak lagi meningkatkan laju fotosintesis, bahkan bisa merusak klorofil.
   • Dalam Percobaan: Semakin terang cahaya yang diberikan (dalam batas optimal), semakin banyak gelembung oksigen yang dihasilkan per satuan waktu.

2. Konsentrasi Karbon Dioksida (CO₂):

   • Pengaruh: CO₂ adalah bahan baku utama fotosintesis. Peningkatan konsentrasi CO₂ akan meningkatkan laju fotosintesis hingga mencapai titik jenuh, di mana faktor lain menjadi pembatas.
   • Dalam Percobaan: Jika konsentrasi CO₂ dalam air bertambah (misalnya dengan menambahkan larutan bikarbonat), laju fotosintesis akan meningkat dan menghasilkan lebih banyak gelembung oksigen.

3. Suhu:

   • Pengaruh: Fotosintesis melibatkan enzim-enzim yang sensitif terhadap suhu. Suhu optimal akan menghasilkan laju fotosintesis tertinggi. Suhu yang terlalu rendah akan memperlambat reaksi enzim, sedangkan suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan denaturasi enzim dan menghentikan fotosintesis.
   • Dalam Percobaan: Jika suhu lingkungan percobaan dinaikkan secara bertahap (hingga batas optimal), jumlah gelembung oksigen yang dihasilkan akan meningkat. Namun, jika suhu terlalu panas, laju produksi oksigen akan menurun.

4. Konsentrasi Klorofil:

   • Pengaruh: Klorofil adalah pigmen yang menyerap energi cahaya. Semakin banyak klorofil, semakin efektif penyerapan cahaya, dan semakin tinggi laju fotosintesis.
   • Dalam Percobaan: Tumbuhan yang sehat dengan klorofil yang cukup akan menghasilkan gelembung oksigen yang lebih banyak dibandingkan tumbuhan yang daunnya menguning (kekurangan klorofil).

5. Ketersediaan Air:

   • Pengaruh: Air adalah substrat penting dalam fotosintesis. Kekurangan air dapat menyebabkan stomata menutup untuk mengurangi kehilangan air, sehingga menghambat masuknya CO₂ dan memperlambat fotosintesis.
   • Dalam Percobaan: Jika tumbuhan kekurangan air, meskipun faktor lain optimal, laju fotosintesis akan terhambat.

Jawaban: Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi laju fotosintesis adalah intensitas cahaya, konsentrasi CO₂, suhu, konsentrasi klorofil, dan ketersediaan air. Masing-masing faktor memiliki pengaruh yang spesifik; peningkatan intensitas cahaya dan CO₂ (hingga titik jenuh), suhu optimal, serta ketersediaan air dan klorofil yang memadai akan meningkatkan laju fotosintesis, yang tercermin dari peningkatan jumlah gelembung oksigen yang dihasilkan.

>

Strategi Belajar Efektif untuk PAS Biologi

Selain memahami contoh soal, strategi belajar yang efektif juga sangat penting.

• Pahami Konsep, Jangan Hanya Menghafal: Biologi adalah ilmu yang sangat konseptual. Cobalah untuk menghubungkan satu konsep dengan konsep lainnya.
• Buat Ringkasan dan Peta Konsep: Merangkum materi dan membuat peta konsep dapat membantu Anda melihat gambaran besar dan hubungan antar topik.
• Latihan Soal Secara Rutin: Kerjakan berbagai jenis soal, baik pilihan ganda, esai, maupun soal hitungan, dari berbagai sumber.
• Diskusi dengan Teman: Belajar bersama teman dan saling menjelaskan materi dapat memperkuat pemahaman.
• Manfaatkan Sumber Belajar Lain: Selain buku teks, gunakan internet, video pembelajaran, atau bertanya kepada guru jika ada yang kurang jelas.
• Perhatikan Detail dalam Soal: Baca soal dengan cermat dan identifikasi kata kunci yang penting.

Penutup

PAS Biologi kelas 12 semester 1 memang menantang, namun dengan persiapan yang matang dan pemahaman yang mendalam, Anda pasti bisa menghadapinya dengan percaya diri. Contoh soal dan pembahasan yang telah disajikan di atas diharapkan dapat menjadi bekal berharga. Ingatlah bahwa kunci sukses adalah konsistensi dalam belajar dan kemauan untuk terus menggali ilmu. Selamat belajar dan semoga sukses dalam PAS Anda!

>