OSN 2019 - Tes Teori, Bagian A - Soal [PDF]

Citation preview

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS TES TINGKAT NASIONAL SELEKSI CALON PESERTA INTERNATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD (IBO) TAHUN 2020 OLIMPIADE SAINS NASIONAL – MANADO, SULAWESI UTARA 30 JUNI – 6 JULI 2019



TES TEORI - BAGIAN A LEMBAR PERTANYAAN JUMLAH SOAL: 50 TOTAL POIN: 200 DURASI: 180 MENIT



PETUNJUK    



   



Bacalah petunjuk pengerjaan soal dengan baik. Tuliskan nama dan asal sekolah pada form jawaban. Setiap soal terdiri atas empat pernyataan Benar (B) atau Salah (S) Setiap pernyataan yang dijawab dengan tepat akan mendapat nilai 1 (satu) dan setiap pernyataan yang dijawab dengan tidak tepat akan mendapat nilai 0 (nol). Tidak ada sistem minus. Tandai jawaban yang tepat pada form jawaban yang telah disediakan sesuai petunjuk cara menghitamkan pilihan jawaban. Kalkulator BOLEH digunakan selama tes berlangsung. Lembar soal terdiri atas 35 halaman termasuk sampul. ⌘ SELAMAT



BEKERJA ⌘



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



BIOLOGI SEL DAN MOLEKULER 1.



MicroRNA (miRNA) merupakan kelompok RNA non pengkode yang berukuran pendek dan umumnya terlibat dalam pengaturan ekspresi gen di berbagai spesies. Filipowicz dan koleganya (2004) meneliti miRNA let-7 yang diduga mempengaruhi translasi mRNA pada sel manusia untuk mengetahui tahapan translasi apakah yang dihambat oleh miRNA tersebut. Mereka mentransfeksi kultur sel manusia dengan gen yang mengkode mRNA spesifik dengan dua varian pada daerah 3’-UTR: sekuens kontrol yang tidak dikenali oleh miRNA let-7 (RL-Con) dan sekuens yang berikatan tidak sempurna dengan let-7 (RL-3xBulge). Poliribosom dari sel hasil transfeksi tersebut diekstrak dan dipisahkan dengan ultrasentrifugasi gradien sukrosa. mRNA yang dihasilkan diekstraksi menggunakan Northern Blot (Gambar (A) dan (B)). Sebagai kontrol positif digunakan β-actin. Gambar (C) menunjukkan total radioaktivitas mRNA dari setiap fraksi pada RL-Con dan RL-3xBulge.



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Penambahan let-7 menyebabkan terjadinya pergeseran fraksi poliribosom menjadi lebih berat. B. Pergeseran profil poliribosom dapat dihilangkan melalui transfeksi sel dengan miRNA anti-let-7. C. miRNA let-7 kemungkinan besar menghambat tahap inisiasi translasi. D. miRNA let-7 kemungkinan besar menghambat penempelan releasing factor pada ribosom.



2.



Pada mammalia, protein POT1 diketahui membatasi pemanjangan telomer. Namun pada ragi Saccharomyces pombe, protein ini berperan dalam menjaga integritas telomer. Spora pot1– menunjukkan tanda-tanda hilangnya fungsi telomer. Walaupun demikian, strain ini ternyata dapat kembali memiliki fenotip normal setelah sekitar 75 generasi. Untuk mempelajari fenomena ini, Baumann dan Cech (2001) melakukan eksperimen menggunakan tiga kromosom dari strain pot1–: Ch I, Ch II, dan Ch III (a). Mereka memotong ketiga kromosom ini dengan enzim NotI, dan memisahkan fragmen-fragmen yang dihasilkan menggunakan pulsed-field gel electrophoresis (b) dan Southern Blot (c). Pada diagram (a), segmen terminal dari Ch I (I dan L) dan Ch II (C dan M) diberi warna gelap. Sisi pemotongan Not1 ditujukkan sebagai garis vertikal di sepanjang segmen kromosom.



3 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. POT1 dapat mencegah terjadinya mekanisme nonhomologous end-joining (NHEJ). B. Saat ditumbuhkan, spora pot1– akan mengalami gangguan pada segregasi kromosom. C. Eksperimen Southern Blot menunjukkan adanya fusi antara fragmen-fragmen telomer dari kromosom yang berbeda. D. Strain pot1– membentuk kromosom sirkuler sebagai repons terhadap hilangnya telomer.



3. Afgan, seorang perokok, mendeteksi tumor pada 3 dari 6 ekor anjingnya. Lucky Strike memiliki tumor telinga, Jisamsu memiliki tumor bantalan kaki, dan Marlboro memiliki tumor ekor. Kamil, seorang ahli biologi, mengambil sel dari setiap tumor, begitu pula sampel sel dinding mulut dari anjing sebagai control dan mengkulturnya dalam cawan Petri. Semua kultur sel dinding mulut tumbuh sebagai lapisan monolayer, namun semua kultur sel tumor menunjukkan ada pengelompokanpengelompokan. Kamil juga melakukan penelusuran secara molekuler beberapa mutasi yang menyebabkan kanker yang berbeda-beda. Selanjutnya Kamil melakukan isolasi sel dari setiap cawan petri dan memfraksinasinya untuk kemudian diisolasi membranselnya. Kamil mengukur jumlah asam amino yang terfosforilasi yang hadir di tabung reaksi dengan menggunakan antibody spesifik. Hasilnya dapat dilihat pada gambar di bawah ini:



4 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Tumor ekor disebabkan karena mutasi reseptor tirosin kinase. B. Sel tumor kehilangan mekanisme inhibisi kontak jika dibandingkan dengan sel normal. C. Tumor telinga, bantalan kaki, dan ekor disebabkan karena mutasi pada salah satu salinan gen supresor tumor. D. Tumor telinga dan bantalan kaki disebabkan karena mutasi diam.



4.



Pada tahun 1983, Susumu Tonegawa dan koleganya mempelajari suatu elemen genetik yang terdapat dalam suatu segmen (X2-X3) dari intron pertama pada gen γ2b. Gen ini mengkode subunit besar dari immunuglobulin mencit. X2, X3, dan X4 adalah sisi pemotongan enzim restriksi XbaI.



Delesi dari segmen X2-X3 menyebabkan transkripsi gen γ2b menurun secara signifikan. Untuk mengkarakterisasi elemen genetis ini lebih lanjut, Tonegawa dan koleganya menyisipkan gen γ2b ke dalam plasmid, kembali melakukan delesi segmen X2-X3, melakukan reinsersi segmen ini dengan beberapa variasi posisi dan orientasi, dan mentransfeksi plasmid tersebut ke kultur sel J558L. Pada A dan B, segmen X2-X3 dikembalikan ke dalam intron, dengan orientasi yang saling berlawanan. Pada C dan D, segmen X2-X3 disisipkan pada sisi X1 yang terletak di arah upstream dari gen γ2b dengan orientasi yang berlawanan. Ekspresi dari gen γ2b diamati dengan Western Blot.



Keterangan: Lane 1 = Sel J558L yang tidak ditransfeksi; 2 = Sel J558L yang ditransfeksi dengan plasmid tanpa delesi segmen X2-X3 pada insert, 3-4 = Sel J558L yang ditransfeksi dengan insert tanpa segmen X2-X3, 5-6 = A, 7-8 = B, 9-10 = C, 11-12 = D, M = Marker protein. Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Elemen yang sedang dipelajari merupakan suatu enhanser. B. Aktivitas elemen tersebut bergantung dari posisinya terhadap gen. C. Aktivitas elemen tersebut bergantung dari orientasinya terhadap gen. D. Transfeksi gen γ2b secara utuh (bukan cDNA) ke dalam sel fibroblas tidak akan menghasilkan protein γ2b dalam jumlah yang signifikan.



5 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



5.



Flow cytometry adalah metode yang umum digunakan dalam biologi sel untuk menghitung dan mensortir kumpulan sel yang heterogen berdasarkan sifat atau atribut tertentu. Salah satu varian dari flow cytometry, yaitu fluorescence activated cell sorting (FACS) mensortir sel berdasarkan fluoresensinya sehingga bisa digunakan untuk memisahkan sel yang mengekspresikan protein tertentu dari yang tidak. Mekanisme kerjanya digambarkan di bawah ini.



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. FACS akan memberikan hasil yang lebih akurat jika menggunakan sel hidup karena sel mati dapat mengalami lisis atau berikatan tidak spesifik dengan antibodi berbeda. B. Agar pengukuran berjalan akurat, sel-sel yang akan disortir harus berada dalam jarak berjauhan satu sama lain. C. FACS dapat memprediksi distribusi dan susunan sel dalam suatu sampel jaringan. D. FACS cocok diaplikasikan untuk jaringan yang sel-selnya melekat dan membentuk kluster, misalnya sarkoma dan karsinoma.



6.



LOH (Loss of Heterozygosity) adalah hasil yang dapat diperoleh jika mekanisme perbaikan DNA menggunakan homologus recombination tidak berjalan dengan semestinya.



Gambar di atas menunjukkan bagaimana LOH dapat dihasilkan saat kromosom ibu (Mom) mengalami double-strand break sehingga menghasilkan kromatid yang memendek, lalu menggunakan segmen dari kromatid ayah (Dad) untuk memperbaiki kerusakan tersebut. 6 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Pada segmen dimana terdapat pertemuan antara segmen kromosom ayah dengan ibu juga dapat terjadi peristiwa gene conversion. B. LOH merupakan mekanisme yang krusial untuk terbentuknya kanker, terutama yang melibatkan gen tumor suppressor. C. LOH menghasilkan pertukaran segmen antara kromosom ayah dan ibu, sama dengan yang diperoleh dari crossing over saat meiosis. D. Dampak negatif dari LOH akan lebih signifikan jika terjadi pada sel penghasil gamet dibandingkan jika terjadi pada sel somatik.



7. Anda telah mengisolasi sel dari suatu organisme yang baru saja ditemukan. Anda ingin tahu apakah sel-sel ini mengandung protein yang mirip dengan protein siklin yang ditemukan di sel eukaryote. Untuk melakukan hal ini, maka anda melabel semua protein dalam sel dengan radioaktif sehingga semua protein tersebut dapat divisualisasi pada gel. Anda kemudian mensinkronisasi sel dengan menginkubasinya dalam serum konsentrasi rendah selama 1 hari. Anda juga melakukan stimulasi sel dengan platelet-derived growth factor (PDGF) dan mengisolasi protein dari sel pada waktu yang berbeda. Protein kemudian dielektroforesis dalam gel akrilamid dan divisualisasi melalui aktivitas radioaktivitasnya.



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Pita protein yang ditunjukkan pada huruf e menunjukkan bahwa siklus sel telah terjadi 2 (dua) kali selama waktu pengamatan di atas. B. Salah satu pita protein yang dapat menjadi kandidat yang cocok untuk menjadi protein siklin adalah yang ditunjukkan pada huruf g. C. Sinkronisasi kultur sel dengan menambahkan serum konsentrasi rendah menyebabkan sel masuk ke fase S secara bersamaan. D. Penambahan PDGF menyebabkan aktivasi reseptor PDGF pada sel dan protein target lainnya sehingga meningkatkan cyclin-dependent kinase.



8.



Seorang peneliti melakukan suatu percobaan menggunakan protein rekombinan yang memiliki empat domain. Domain-domain tersebut adalah: domain yang dapat dikenali protein tirosin kinase (TK), domain pengikatan fosfotirosin, dan dua domain fluorescent protein (CFP dan YFP) di masing-masing ujung protein rekombinan (Gambar 1). Kedua fluorescent protein tersebut memiliki karakter eksitasi dan emisi yang berbeda yang dapat dilihat pada Gambar 2. Pada saat CFP dan YFP berjauhan, apabila peneliti memberikan cahaya dengan panjang gelombang 434-nm, maka peneliti hanya dapat mendeteksi emisi dari CFP. Namun bila CFP dan YFP berdekatan, eksitasi yang sama menyebabkan terdeteksinya emisi dari CFP dan YFP. Peneliti tersebut kemudian mencoba memberikan eksitasi pada panjang gelombang 434-nm dalam beberapa kondisi berbeda kemudian mendeteksi rasio emisi dari YFP terhadap CFP (YFP/CFP). Hasil yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar 3.



7 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Cahaya dengan panjang gelombang 434-nm dapat mengeksitasi CFP dan YFP. B. Hasil yang sama akan diperoleh bila domain YFP pada protein rekombinan diganti dengan fluorescent protein lain yang memiliki eksitasi dan emisi maksimal pada panjang gelombang 520nm dan 600-nm. C. Struktur protein rekombinan akan berubah menjadi lebih rapat apabila berikatan dengan tirosin kinsae (TK). D. Seandainya protein rekombinan diekspresikan pada suatu sel, maka data emisi YFP/CFP di berbagai bagian sel dapat mengindikasikan lokalisasi protein TK yang aktif di dalam sel tersebut.



9. Menyusutnya ekor berudu selama metamorfosis telah menjadi perhatian ilmuwan.



Penyusutan ekor berudu terjadi melalui peristiwa apoptosis. Terdapat dua hipotesis mengenai mekanisme apoptosis sel-sel otot pada ekor berudu, yaitu murder model dan suicide model. 1. Murder model: Hormon tiroksin menginduksi sel-sel sup epidermal menghasilkan protease yang mencerna matrik ekstraseuler. Degradasi matrik ekstraseluler menyebabkan terjadinya apoptois pada sel-sel otot. 2. Suicide model: Hormon tiroksin menginduksi disintesisnya suicide protein di dalam sel otot sehingga memicu terjadinya apoptosis. 8 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A Untuk menguji kedua hipotesis tersebut, ilmuwan mentransfeksi ekor kecebong dengan sebuah vektor atau vektor yang telah disispi dengan gen pengkode DNTR. DNTR merupakan protein yang berikatan dengan hormone tiroksin. Pengikatan tiroksin ke DNTR akan mencegah tiroksin berikatan dengan reseptornya. Hasil dari percobaan tersebut terlihat pada gambar berikut ini.



Ket: kotak warna kuning adalah sel otot yang tidak ter transfeksi sedangkan kotak warna hijau adalah sel otot yang tertransfeksi. Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Hasil percobaan menunjukan kedua peristiwa yang memicu apoptosis terjadi selama pemendekan ekor berudu. B. Tiroksin merupakan hormone yang memicu apoptosis pada ekor berudu. C. DNTR efektif mencegah apoptosis sampai Stg 62. D. Pemendekan ekor berudu pada fase 63, hanya disebabkan oleh murder model.



10. Anda memiliki dua konstruk gen GFP (Gambar A). Perbedaan kedua konstruk gen tersebut terletak pada keberadaan enhancer yang dapat meningkatkan ekspresi gen apabila terdapat senyawa glukokortikoid. Kedua konstruk tersebut kemudian Anda transfeksi secara terpisah ke dua jenis cell line yang berbeda. Setelah itu Anda mengukur ekspresi gen GFP pada setiap cell line dengan dan tanpa pendedahan dexamethasone, suatu senyawa glukokortikoid. Hasil yang Anda peroleh dapat dilihat pada Gambar B.



Anda kemudian melakukan modifikasi pada konstruk y dengan melakukan delesi pada bagian dari enhancer (Gambar C). Konstruk baru tersebut kemudian Anda transfeksi kembali lalu ekspresi gen GFP diukur dengan cara yang sama dengan percobaan sebelumnya. Hasil yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar D.



9 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Cell line 1 kemungkinan memiliki reseptor glukokortikoid sedangkan cell line 2 tidak memiliki reseptor glukokortikoid. B. Cell line 1 kemungkinan memiliki reseptor glukokortikoid dengan mutasi gain-of-function yang menyebabkan peningkatan aktivitas reseptor. C. Cell line 1 kemungkinan memiliki protein yang spesifik pada jaringan tertentu (tissue-specific protein) yang dapat mengenali dan menstimulasi enhancer pada bagian yang berbeda dari glukokortikoid. D. Delesi yang dilakukan pada konstruk Z menyebabkan glukokortikoid tidak dapat berikatan langsung dengan DNA tanpa bantuan reseptor glukokortikoid.



ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN 11. Suatu individu tumbuhan dapat memiliki lebih dari satu bentuk morfologi daun. Fenomena ini dikenal sebagai heterophylly. Ginkgo biloba yang terdapat di Jepang menjadi contoh tumbuhan Gymnospermae yang memiliki fenomena ini, seperti yang terlihat pada gambar berikut.



Gambar di bawah memperlihatkan anatomi dari daun pada masing-masing cabang (short dan long).



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Bagian yang ditunjuk panah hitam merupakan petunjuk bahwa sayatan tersebut berasal dari tumbuhan Gymnospermae. B. Bagian yang ditunjuk mengalami penebalan dinding sel yang tersusun atas lignin. C. Sayatan di atas memiliki komponen yang berperan dalam mentranspor sukrosa. D. Sayatan A menunjukkan daun pada cabang panjang.



10 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



12. Daikon merupakan sayuran yang cukup populer di Jepang. Sayuran ini dapat dimakan mentah atau dimasak menjadi daikon-oroshi (大根おろし) yang menjadi topping makanan seperti ikan bakar atau tempura. Gambar di bawah menunjukkan morfologi dan anatomi dari daikon.



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Daikon merupakan modifikasi batang. B. Sayatan anatomi menunjukkan bahwa daikon merupakan akar yang mengalami pertumbuhan sekunder. C. Jaringan paling luar dari daikon adalah epidermis. D. Daikon terbentuk dari aktivitas satu cincin kambium sekunder yang banyak membentuk floem.



13. Tumbuhan memiliki beragam adaptasi untuk menyesuaikan dengan kondisi lingkungan. Perhatikan sayatan-sayatan bagian tumbuhan berikut, dengan gambar kiri (I) menunjukkan tendril yang dapat berasal dari daun atau batang.



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Tendril tersebut berasal dari daun yang termodifikasi. B. Tendril tersebut berasal dari kelompok yang sama dengan tumbuhan di bagian kanan. C. Tendril tersebut memiliki habitat yang berbeda dengan tumbuhan di bagian kanan. D. Rongga yang terdapat pada gambar kanan berperan untuk adaptasi tumbuhan pada habitat hipoksik. 11 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



14. Giberelin (GA) merupakan salah satu hormon tumbuhan yang berperan dalam proses perkembangan vegetatif maupun generatif tumbuhan. Berbagai studi kemudian dilakukan untuk memahami proses biosintesis, transpor, maupun distribusi GA pada tumbuhan diantaranya dengan menguji senyawa GA3 yang dikonjugasikan dengan-senyawa fluorescens (GA3-Fl) dan mengamati pengaruhnya pada Arabidopsis. Hasil percobaan ditampilkan pada gambar di bawah ini.



(A) Struktur molekul GA3-Fl. (B) Perkecambahan mutan biosintesis GA ga1 yang diberi perlakuan dengan GA3-Fl, Fl, atau GA3 (100 μM). (C and D) Pemanjangan hipokotil semai yang diberi perlakuan dengan Paclo (2 μM) ditambah GA3-Fl, Fl, atau GA3 (10 μM). Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. GA3 kehilangan bioaktivitasnya ketiga berkonjugasi dengan senyawa fluoresens. B. Aplikasi senyawa Fl menurunkan persentase perkecambahan pada tanaman ga1. C. Paclo merupakan senyawa inhibitor transport GA. D. GA3 merupakan senyawa regulator dalam pemanjangan hipokotil.



15. Meledaknya pembangkit listrik tenaga nuklir seperti yang terjadi di Fukushima melepaskan paparan radiasi. Radiasi memiliki beragam efek terutama dalam proses reproduksi organisme termasuk tumbuhan. Berikut merupakan efek radiasi terhadap perkecambahan pada Wortel liar (Daucus carota, subsp. carota) di Chernobyl yang terlebih dahulu mengalami paparan radiasi.



12 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Biji dengan ukuran yang besar lebih cepat dan mampu tumbuh dibandingkan biji dengan ukuran yang kecil. B. Radiasi memperbesar gap germination success dari biji dengan ukuran yang kecil dan biji dengan ukuran paling besar. C. Radiasi mengakibatkan penurunan persentase germinasi. D. Paparan radiasi berbanding lurus dengan waktu untuk germinasi pada biji yang berukuran sama.



16. Perkembangan bagian-bagian bunga secara umum diketahui dipengaruhi oleh 4 kelompok gen, yaitu kelompok gen A, B, C, dan E. Data di bawah memperlihatkan pengaruh pemaparan bakteri terhadap perkembangan bunga Petunia.



Keterangan: A-E berasal dari bunga tanpa perlakuan dan F-I berasal dari bunga dengan perlakuan. Bagian bunga yang sama adalah B dengan G (Sepal), C dengan H (Petal), D dengan I (Stamen), dan E dengan J (Pistil). Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. B. C. D.



Pemaparan bakteri mempengaruhi fusi bagian-bagian bunga. Pemaparan bakteri meregulasi ekspresi kelompok gen E secara positif. Pemaparan bakteri menjadikan burung tidak mampu lagi mempolinasi bunga. Pemaparan bakteri membuktikan bunga merupakan modifikasi dari daun.



13 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



17. Tumbuhan Spermatophyta memiliki beragam cara agar biji yang dihasilkan mampu disebarkan namun tetap terlindungi. Prunus mume merupakan salah satu tumbuhan yang digunakan sebagai bahan pangan di Jepang. Gambar di bawah merupakan data penelitian terkait struktur buah tumbuhan dengan genus Prunus.



Keterangan: Sayatan buah yang diwarnai dengan reagen pendeteksi lignin (phloroglucinol-HCl).



Keterangan: Ekspresi gen pada sayatan buah dengan tiga lapisan dari hari ke-29 hingga ke-60. Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S). A. Sayatan buah di atas memperlihatkan bahwa buah tersebut diklasifikasikan menjadi tipe drupa (buah batu). B. Gen CHS saat mengalami delesi mampu mengubah tipe buah menjadi beri/baka. C. Penyebaran biji dari buah ini dapat dibantu oleh mamalia. D. Persebaran lignin pada buah terkumpul di sekitar biji sebagai media perlindungan bagi biji.



14 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



ANATOMI DAN FISIOLOGI HEWAN 18. Berikut ini adalah data yang berkaitan dengan aktivitas jantung manusia (atas) dan bagian dan bagian dari jantung manusia (bawah).



Tentukan apakah pernyatan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Pada detik ke 0.6 otot C relaksasi dan otot B kontraksi. B. Pada detik ke 0.3 aliran darah ke bagian A menyebabkan terjadinya peningkatan tekanan darah di area tersebut. C. Serabut otot bagian C pada detik ke 0.4 lebih panjang dari detik ke 0.6. D. Katup yang menghubungkan ruang B dan C tertutup pada detik ke 0.7.



19. Metamorfosis pada katak merupakan sebuah peristiwa yang sangat menakjubkan dan telah banyak menjadi perhatian peneliti di dunia. Larva katak (dikenal dengan nama berudu) hidup di dalam air dan bersifat herbivora sedangkan katak dapat hidup di darat dan di air dan bersifat karnivora. Selain itu, berudu bernafas dengan insang sedangkan katak bernafas dengan kulit dan paru-paru. Perbedaan kondisi lingkungan darat dan air (tabel I), serta jenis makanan mendorong serangkain perubahan morfologi dan fisiologi pada katak.



Kondisi lingkungan Kadar oksigen Kadar air Viskositas



Tabel I. Perbandingan kondisi lingkungan darat dan air Air Darat Rendah Tinggi Tinggi Rendah (berupa uap air di udara) Tinggi Rendah



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Kadar albumin di dalam darah meningkat ketika berudu berubah menjadi katak. B. Sekresi senyawa nitrogen berubah dari amniotelik (mensekresikan ammonia) ke ureotelik (mensekresikan urea) ketika berudu berubah menjadi katak. C. Afinitas Hb terhadap oksigen meningkat ketika berudu berubah menjadi katak. D. Panjang relatif usus terhadap panjang tubuh meningkat ketika berudu berubah menjadi katak. 15 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A Data berikut ini berlaku untuk soal nomor 20 dan 21 Compound action potential (CAP) merupakan metode yang sering dipergunakan dalam mengukur konduktivitas saraf. CAP diukur dengan memberikan rangsang pada berkas saraf dan kemudian mengukur perubahan potensial yang terjadi pada jarak tertentu dari titik rangsangan (lihat gambar).



Tinggi puncak (peak) menunjukan jumlah saraf yang teraktivasi, sedangkan peak yang berbeda menunjukan jenis neuron yang berbeda. Peak 1 menunjukan neuron dengan laju hataran rangsang yang lebih cepat dari peak 2.



20. Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Jika peak 1 merupakan akson bermyelin dengan diameter besar, peak 2 merupakan akson bermyelin dengan diameter kecil. B. Jika peak 1 menunjukan akson dengan diameter x dan bermyelin, peak 2 merupakan akson dengan diameter x dan tidak bermyelin. C. Jika kuat rangsang yang diberikan diperkecil, puncak dari peak 1 akan lebih rendah sedangkan puncak dari peak 2 tidak berubah. D. Jika jarak antara rangsang dan pengukuran rangsang ditingkatkan (jaraknya semakin jauh), jarak antara peak 1 dan peak 2 tidak akan berubah.



21. Berikut ini adalah data CAP yang diukur pada daerah corpus calosum (CC) otak mencit. Diketahui bahwa area ini terdiri dari populasi akson bermyelin dan akson tidak bermyelin. Berikut ini adalah perubahan CAP yang terjadi akibat adanya mutasi (A) ataupun perubahan suhu cairan disekitar CC (B).



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Mutasi sh-/- menyebabkan jumlah neuron pada CC mencit mutan lebih rendah daripada mencit normal. B. Mutasi menyebabkan hantaran rangsang di sepanjang akson menjadi lebih lambat. C. B menunjukkan pola CAP pada suhu tubuh normal, sedangkan A menunjukan pola CAP ketika demam. D. Perubahan suhu cairan di sekitar CC berdampak pada kecepatan hantaran rangsang pada semua jenis neuron.



16 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



22. Force expiration volume (FEV) merupakan volume gas maksimum yang dapat dikeluarkan dari paruparu pada saat ekspirasi. Volume FEV yang keluar pada satu detik pertama (FEV1) sering digunakan untuk melakukan diagnosis kelainan pada sistem pernafasan. Selain FEV1, data kapasitas vital paruparu (FCV) juga dibutuhkan untuk melakukan diagnosis tersebut. Berikut ini adalah kurva yang menunjukan nilai FEV1 dan FCV dari orang normal dan orang yang mengalami gangguan pada sistem pernafasan.



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Nilai FEV1/FVC orang normal pada gambar diatas lebih tinggi dari orang yang mengalami kelainan. B. Kelainan di atas dapat ditimbulkan oleh penyempitan saluran penafasan. C. Kelainan di atas dapat ditimbulkan oleh menurunya elastisitas paru-paru. D. Kelainan di atas dapat ditimbulkan oleh penimbunan cairan pada paru-paru.



23. Termoregulasi merupakan salah satu aktivitas fisiologis yang dilakukan oleh tubuh setiap harinya. Termoregulasi terjadi akibat adanya pertukaran panas antara tubuh dengan lingkungan. Pada sebagian besar kondisi, suhu lingkungan lebih rendah dari suhu tubuh sehingga tubuh kehilangan panas ke lingkungan. Tubuh kehilangan panas melalui 3 peristiwa: I. Radiasi: perpindahan panas tanpa perantara II. Konduksi dan konveksi: perpindahan panas melalui perantara III. Evaporasi: hilangnya panas melaui peristiwa penguapan air melalui permukaan tubuh. Persentase kehilangan panas melalui ketiga peristiwa tersebut sangat dipengaruhi oleh suhu lingkungan. Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Peningkatan suhu lingkungan akan mengakibatkan kehilangan panas melalui evaporasi meningkat. B. Peningkatan suhu lingkungan tidak mempengaruhi laju kehilangan panas melalui radiasi. C. Peningkatan suhu lingkungan meningkatkan laju kehilangan panas melalui konduksi dan konveksi. D. Pada suhu 20 0C, aliran angin akan meningkatkan laju kehilangan panas secara konveksi.



24. Ume merupakan salah satu makanan fermentasi tradisional Jepang yang berasal dari buah aprikot (Prunus mume). Kono et al., 2018, ingin membuktikan hipotesis bahwa Ume memiliki khasiat sebagai antialergi. Untuk menguji hipotesis tersebut, Kono et al., menyiapkan 4 kelompok mencit. Keempat mencit tersebut kemudian diberikan air (vehicle), ekstrak metanol dari P. mume atau Tranisalt secara oral. Satu jam kemudian, tiga kelompok mencit disensitisasi (disuntik) dengan IgE yang mampu mengenali antigen DNP-BSA (Anti-DNP IgE), dan satu kelompok hanya disuntik dengan air (garis pada gambar). Respon Alergi kemudian diinduksi dengan penyuntikan DNP-BSA secara intradermal ke telinga mencit. Untuk mengamati adanya respon alergi, dilakukan dua tahapan berikut.



17 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A I. II.



Mencit disuntik dengan evan blue secara intravena. Beberapa saat setelah penyuntikan, distribusi evan blue di telinga di amati. Degranulasi mast cell diamati dengan mewarnai jaringan telinga menggunakan toluidine blue. Tanda panah menunjukan degranulasi mast cell.



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Percobaan di atas terdiri dari 2 kelompok kontrol dan 2 kelompok perlakukan. B. Konsumsi ume terbukti dapat menurunkan respon alergi. C. Respon alergi terhadap DNP-BSA ditandai dengan meningkatnya permeabilitas pembuluh darah dan degranulasi mast cell pada daerah yang terinfeksi. D. Dalam respon alergi, deganulasi mast cell dipicu oleh pengikatan antigen oleh IgE.



25. Untuk mengetahui pengaruh diabetes/hiperglikemia terhadap metabolisme oksidatif, dilakukan suatu eksperimen menggunakan kultur sel-sel Pulau Langerhans. Dalam eksperimen tersebut, dilakukan pengukuran rasio ATP/ADP sitosolik secara tidak langsung menggunakan pewarna fluoresens Mggreen. Pewarna tersebut mendeteksi perubahan kadar Mg2+ bebas karena Mg2+ berikatan dengan afinitas yang lebih tinggi terhadap ATP dibandingkan dengan ADP, perubahan rasio ATP/ADP tercermin dari perubahan Mg2+ bebas. Berikut adalah hasil eksperimen tersebut.



18 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A Keterangan: Perubahan kadar Mg2+ intraseluler (diukur menggunakan Mg-green) sebagai respons terhadap pendedahan glukosa 20 mM (20G) pada: (A) kultur sel Pulau Langerhans tikus ΒV59M kontrol (hitam) dan diabetes (merah); (B) kultur sel Pulau Langerhans dari tikus kontrol yang dikultur selama 48 jam dengan glukosa 5 mM (hitam) dan 30 mM (merah). Tentukah apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Peningkatan glukosa akut menghasilkan peningkatan cepat ATP/ADP di kultur Pulau Langerhans kontrol tetapi tidak di kultur Pulau Langerhans diabetik/hiperglikemik. B. Berdasarkan data di atas, diabetes/hiperglikemia diprediksi menyebabkan peningkatan laju konsumsi oksigen pada kultur sel Pulau Langerhans. C. Metabolisme mitokondria yang didorong oleh glikolisis terganggu oleh hiperglikemia kronis dan memprediksi bahwa oksidasi glukosa oleh pulau Langerhans diabetik berkurang. D. Reduksi efisiensi mitokondria yang disebabkan oleh kondisi diabetik lebih rendah dibandingkan dengan hiperglikemia.



26. Sekelompok ilmuwan tertarik untuk mempelajari hubungan antara mutasi Pgam5, dengan ketahanan, suhu tubuh, kadar trigliserida di dalam darah pada mencit yang dipuasakan pada lingkungan dengan suhu rendah. Percobaan dilakukan menggunakan dua jenis hewan, yaitu hewan normal (WT) dan hewan yang gen Pgam5-nya didelesi (Pgam5-/-). Beberapa hasil penelitian ditunjukan pada gambar berikut ini. Tanda * menunjukan bahwa data yang dibandingkan secara statistik berbeda nyata.



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Hewan yang dipergunakan pada percobaan adalah hewan endoterm homeoterm. B. Mutasi Pgam5 meningkatkan ketahanan terhadap suhu dingin. C. Ketersediaan sumber energy dalam tubuh sangat mempengaruhi ketahanan hewan terhadap suhu dingin. D. Pada kondisi fasting dan stress dingin (cold), mutan Pgam5 memetabolisme trigliserida lebih tinggi dari hewan normal. Kemampuan ini menyebabkan suhu tubuh mutan Pgam5 lebih tinggi dari hewan normal.



19 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



27. Reseptor pada sistem saraf manusia memiliki adaptasi terhadap stimulus yang diterima baik dari lingkungan eksternal dan internal. Berikut merupakan grafik respons beberapa jenis reseptor terhadap suatu stimulus.



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Pacinian corpuscle beradaptasi secara cepat terhadap stimulus yang diberikan secara terus menerus. B. Joint capsule receptors merupakan reseptor saraf yang paling cepat teradaptasi terhadap stimulus. C. Pain receptor merupakan jenis reseptor yang dapat diprediksi memiliki kurva yang mirip dengan Pacinian corpuscle. D. Perbedaan kecepatan beradaptasi terhadap stimulus memungkinkan otak untuk dapat memprediksi respon yang sesuai.



28. Pengontrolan nafsu makan pada manusia melibatkan faktor internal (genetik dan epigenetik) dan eksternal (lingkungan dan gaya hidup) yang kemudian dapat mempengaruhi interaksi sistem saraf, hormon, dan sistem organ seperti yang di ilustrasikan pada gambar dibawah ini.



20 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Ghrelin merupakan hormon yang disekresikan oleh lambung yang merangsang peningkatan rasa lapar dan bekerja melalui mekanisme umpan balik positif. B. Insulin, glukagon, dan leptin adalah hormon-hormon yang merupakan bagian dari glucostatic system yang mengontrol pusat rasa lapar dengan mengatur kadar gula darah. C. Neuron orexygenic dan anorexygenic menghambat satu sama lain. D. Hiperfagia dapat disebabkan oleh produksi ghrelin yang berlebihan sehingga menyebabkan penderita mengalami obesitas.



29. Gen TRIM63 yang mengkode MuRF1 dianggap sebagai gen atrofi. Tikus-tikus wild-type (WT) dan tikustikus yang MuRF1-nya sudah di-knock-out (KO) dibagi ke dalam dua kelompok yang masing-masing dipelihara di pesawat luar angkasa (spaceflight, SF) dan yang lainnya dipelihara di bumi dengan kondisi mikrogravitasi (ground control, GC). Lalu, dilakukan nekroskopi otot soleus dari tikus-tikus tersebut untuk dilakukan pengukuran massa dan histomorfometri.



Keterangan: (A) Prosedur percobaan. (B) Massa otot soleus dari mencit GC (hitam) dan SF (merah) yang dedahkan mikrogravitasi. Distribusi luas penampang serabut otot tipe II (C) dan tipe I (D) dari otot soleus tikus yang didedahkan mikrogravitasi. * menunjukkan perbedaan nilai yang signifikan. Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Delesi MuRF1 melindungi otot rangka dari atrofi yang diinduksi oleh mikrogravitasi. B. Keberadaan MuRF1 menyebabkan peningkatan diameter otot soleus. C. Mikrogravitasi yang diterima tikus di Bumi menyebabkan kesulitan bergerak dalam intensitas yang lebih kecil dibandingkan dengan mikrogravitasi yang diterima di luar angkasa. D. Untuk memodelkan perubahan fisiologis otot rangka yang dialami astronot ketika berada di luar angkasa, dapat menggunakan percobaan pendedahan mikrogravitasi di Bumi, seperti kelompok ground control pada percobaan ini.



30. REM (Rapid Eye Movement) merupakan kondisi yang muncul pada saat orang tertidur, yang diasosiasikan dengan seseorang sedang bermimpi. Analisis aktivitas otak menggunakan PET (Positron Emission Photography) dan MRI (Magnetic Resonance Imaging) pada saat kondisi REM, menghasilkan gambar sebagai berikut.



21 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Pusat pengontrolan visual tetap aktif selama periode REM. B. Peningkatan aktivitas di area sistem limbik/paralimbik kemungkinan dikarenakan kondisi emosional yang dirasakan saat seseorang sedang bermimpi. C. Peningkatan aktivitas di daerah prefrontal mempengaruhi persepsi terhadap waktu dan orientasi pada seseorang yang sedang bermimpi. D. Mimpi buruk saat berada dalam kondisi REM kemungkinan diakibatkan oleh meningkatnya aktivitas bagian amygdala.



GENETIKA DAN EVOLUSI 31. Karena sedang tren, para pedagang hewan peliharaan menangkap ikan-ikan cupang jantan di sebuah sungai dan hanya memilih ikan brewarna indah. Beberapa waktu kemudian, mereka mulai kesulitan mencari ikan jantan berwarna indah karena yang tersisa adalah yang berwarna pucat. Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Manusia memberi tekanan seleksi kepada ikan cupang jantan. B. Bagi ikan cupang jantan di atas, berwarna pucat lebih menguntungkan dibandingkan berwarna indah. C. Manusia menyebabkan terjadinya seleksi seksual pada ikan cupang. D. Ikan cupang jantan telah terspesiasi menjadi varian yang pucat.



32. Evolutionary Stable Strategy (ESS) murni adalah sebuah strategi yang apabila digunakan oleh individuindividu dalam populasi, tidak akan tergantikan (terinvasi) oleh strategi lain. Terdapat juga yang disebut ESS campuran di mana beberapa individu dengan frekuensi tertentu menerapkan strategi A, dan yang lain menerapkan strategi B. Pada ESS campuran, populasi akan selalu mengarah pada rasio individu yang melakukan strategi A dan strategi B yang tetap. Perhatikan grafik berikut mengenai Evolutionary Stable Strategy dari sebuah populasi yang terdiri atas individu-individu berstrategi agresif (Hawk) dan pasifis (Dove).



22 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



Keterangan: sumbu x = % populasi yang menggunakan strategi dove. Sumbu y = ekspektasi besar keuntungan/kerugian yang diterima. Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Besar payoff yang didapat individu hawk dalam populasi bergantung pada banyaknya individu dove di dalam populasi tersebut. B. Grafik ini menunjukkan bahwa strategi hawk adalah strategi ESS murni. C. Individu dengan strategi dove mampu menginvasi populasi yang berisi hawk lebih dari 40%. D. Pada akhirnya, populasi hanya akan berisikan individu dengan strategi hawk.



33. Kelinci memiliki rambut dengan empat warna berbeda yaitu warna coklat (C) pada seluruh tubuhnya; Chinchilla (Ch) yaitu rambut abu-abu dengan ujung berwarna hitam; Himalayan (H) rambut berwarna putih dengan telinga, hidung, ekor dan ujung tungkai berwarna hitam; serta Albino (A) yang berwarna putih seluruhnya.



Untuk mengetahui pola penurunan sifat pada warna rambut kelinci dilakukan berbagai persilangan sebagai berikut.



23 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A Persilangan 1 2 3 4 5 6 7 8



Fenotip parental Ch >< Ch A >< A Ch >< Ch A >< C A >< C C >< Ch H >< H H >< A



Fenotip filial 61 Ch : 20 A Semua A 34 Ch : 11 H 35 C : 36 H 29 C : 30 A 39 C : 21 Ch : 19 A 25 A : 74 H Semua H



Tentukan apakah pernyataan apakah berikut benar (B) atau salah (S)! A. Induk bergenotip homozigot hanya ditemukan pada persilangan 2 dan 8. B. Jika dua kelinci indukan berwarna coklat heterozigot disilangkan, maka akan dihasilkan anakan dengan fenotip 9 coklat : 3 himalayan : 3 chinchilla : 1 albino. C. Perkawinan kembali antara dua indukan coklat pada persilangan 4 dan 5 akan menghasilkan keturunan berfenotip coklat dan himalayan saja. D. Persilangan antara dua indukan himalayan tidak akan pernah menghasilkan keturunan berfenotip chinchilla.



34. Kumbang bertanduk dari genus Onthophagus memiliki keanekaragaman inter- dan intraspesifik yang tinggi dalam penampakan karakter seks sekunder mereka sehingga terdapat dimorfisme seksual (sexual dimorphism) sekaligus polimorfisme yang diatur nutrisi (nutritional polyphenism). Sebuah studi dilakukan terhadap tiga spesies Onthophagus yang memiliki variasi morfologi yang ekstensif di fitur utama kumbang bertanduk: (1) posisi tanduk, bisa di kepala, toraks, atau keduanya, (2) orientasi dimorfisme seksual, apakah jantan atau betina yang lebih ornamental, dan (3) seberapa tergantung pembentukan tanduk terhadap nutrisi. Morfologi bentuk jantan dan betina dari ketiga spesies beserta hubungan kekerabatan mereka ditampilkan dalam gambar berikut.



Untuk mengetahui dasar genomik dari divergensi struktur tanduk ketiga spesies tersebut, analisis divergensi sekuen dilakukan dengan menghitung divergensi sekuen asam amino (dN/dS) pada gengen yang ortolog di antara ketiga spesies. Berikut adalah grafik biola yang menunjukkan distribusi nilai dN/dS yang dipisah berdasarkan pasangan spesies (On = O. nigriventris, Os = O. sagittarius, dan Ot = O. taurus) untuk 2010 gen ortolog (merah). Gen-gen yang diekspresikan di bagian tubuh yang berbeda (biru tua), di jenis kelamin yang berbeda (biru muda), dan bergantung nutrisi (krem) ditunjukkan terpisah bersama signifikansi tingginya rasio dN/dS pada gen-gen ini terhadap rasio dN/dS seluruh gen ortolog yang dicuplik secara acak melalui tanda asterisk (*) untuk menunjukkan keberadaan seleksi positif pada kelompok gen tertentu. 24 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Pada ketiga spesies, gen-gen yang mengatur perkembangan morfologi tubuh mengalami evolusi yang relatif cepat. B. Divergensi paling tinggi terkait morfologi tanduk dan ekspresi gen spesifik jenis kelamin dialami oleh spesies yang paling berkerabat dekat. C. Tidak ada divergensi seleksi seksual antara O. taurus dan O. nigriventris. D. Peningkatan kompleksitas polimorfisme yang diatur nutrisi membutuhkan merupakan karakter primitif secara parsimoni.



35. SSR (Simple sequence repeat) merupakan salah satu penanda genetik yang dapat digunakan untuk menentukan genotip suatu organisme apabila, SSR tersebut memiliki jarak genetik yang dekat dengan suatu lokus. SSR memiliki alel berupa panjang pengulangan, dan setiap alel SSR dapat dijadikan sebagai penanda alel tertentu dari suatu gen. Diketahui suatu tumbuhan memiliki 2 gen, yaitu A dan B. Gen A memiliki 2 alel, yaitu A dan a yang mana alel dominan A mengatur warna bunga merah, dan alel a mengatur bunga putih. Gen B memiliki 2 alel yang bersifat kodominan, mengatur bentuk daun. Alel B memiliki ekspresi daun bulat, alel b berdaun lonjong, sedangkan individu heterozigot memiliki 2 macam daun. Gen A diketahui berdekatan dengan suatu lokus SSR yang memiliki 2 alel, SSRa dan SSRb berturut-turut memiliki panjang pengulangan nukleotida sebanyak 250 (terpaut alel A) dan 550 (terpaut alel a) basa. Fauzi tengah menyilangkan dua tumbuhan galur murni berfenotip bunga merah daun lonjong dengan tumbuhan bunga putih daun bulat. Persilangan ini menghasilkan F1 yang seragam berbunga merah dan berdaun campuran. F1 kemudian disilangkan sesamanya dan menghasilkan banyak F2. Jika gen A dan B berada pada kromosom yang berbeda, kemudian gen A dan SSR terpaut sejauh 4 cM, tentukan apakah pernyataan berikut ini benar (B) atau salah (S)! A. B. C. D.



Gamet F1 bergenotip A/SSRa dan a/SSRb berjumlah sama. Sebanyak 96% individu F2 bergenotip AAbb memiliki alel SSR sama dengan parental (P). Sebanyak 25% dari F2 bergenotip BB, memiliki genotip aa. Individu F2 bergenotip aa dan memiliki 2 alel SSRb berjumlah sama dengan F2 bergenotip AA dan memiliki 2 alel SSRa.



36. Kromosom memiliki morfologi yang berubah-ubah tergantung dari berapa banyak gen yang terekspresi. Selain itu, morofologi kromosom yang sedang aktif mengekspresikan gen juga diduga dipengaruhi oleh densitas gen yang ada di dalamnya. Mas Paidi ingin meneliti morfologi kromosom secara in vivo menggunakan antibodi yang mengenali RNA Polimerase II. Mas Paidi menggunakan secondary antibody, yaitu suatu antibodi yang dapat berpendar, namun besifat tidak spesifik karena mengenali region konstan dari antibodi lain (antibodi primer). Mas Paidi mengamati fluoresensi 4 kromosom berbeda pada 4 waktu yang berbeda pula, kemudian mengamati bentuk kromosom yang dihubungkan dengan kerapatan gen. Ia juga sempat mengidentifikasi susunan gen pada dua organisme berbeda seperti pada gambar berikut.



25 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Jumlah gen yang terekspresi pada kromosom gambar b, c, dan d mengalami penurunan seiring waktu. B. Dengan asumsi memiliki ukuran yang sama, kromosom Cyanophyta akan cenderung berbentuk tidak beraturan dan tidak elips dibandingkan kromosom Drosophila. C. Antibodi yang didesain mengenali protein histon akan memiliki pola fluorosensi yang terlihat kurang lebih sama dengan hasil di atas, karena secondary antibody bersifat tidak spesifik. D. Kromosom X yang sedang dalam proses membentuk barr body akan berbentuk lebih mirip gambar a dibandingkan c dan d.



37. Inverted repeat dan direct repeat merupakan urutan nukleotida yang umum terdapat pada genom eukariot. Keduanya merupakan 2 urutan nukleotida yang mengapit suatu region dan biasanya berhubungan dengan transposon dan retrotransposon. Inverted repeat memiliki urutan yang saling terbalik, sedangkan direct repeat memiliki urutan yang sama persis dan searah. Berikut merupakan gambaran replikasi (kiri) dan transposisi (kanan) retrotransposon dalam genom eukariot. Replikasi retrotransposon melibatkan sepasang LTR (Long Terminal Repeat).



26 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Sepasang LTR yang mengapit gen-gen struktural dari retrotransposon di atas kemungkinan besar merupakan sekuens inverted repeat. B. Target DNA pada saat proses transposisi akan selalu tereplikasi menjadi 2 dan menjadi urutan yang bersifat direct repeat. C. Urutan nukleotida yang diapit oleh LTR harus membawa gen yang mengkode reverse transcriptase. D. Proses replikasi dan transposisi di atas dapat menghasilkan gen baru maupun mekanisme regulasi baru dari ekspresi gen.



38. Bonifasius adalah seorang siswa SMA yang jenius. Di usianya yang masih muda, ia sangat suka merancang penelitian terutama di bidang genetika molekuler. Kali ini ia penasaran dengan mekanisme kontrol ekspresi gen di tingkat DNA, yaitu tentang remodeling histon. Ia pernah membaca bahwa bagian DNA yang ditempeli oleh histon dan menjadi heterokromatin, tidak akan diekspresikan. Ia mendesain penelitian untuk melihat ada tidaknya ekspresi gen globin pada 2 jenis sel yang berbeda. Ia mengisolasi DNA dari 2 sel tersebut dan memotong DNA yang mengandung lokus globin menggunakan enzim BamHI sehingga tidak mengganggu proses yang terjadi di antara 2 sisi pengenalan BamHI. Ia mendapatkan fragmen DNA dengan panjang 4,6 Kb. Kemudian ia beri perlakuan dengan nuklease (DNase) pada fragmen 4,6 Kb tersebut dan dielektroforesis. Hasil yang diperoleh adalah sebagai berikut:



27 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Nuklease (DNase) yang dipakai kemungkinan adalah endonuklease. B. Sel A bisa jadi merupakan sel darah putih karena terlihat tidak mengekspresikan gen globin. C. Hampir semua tipe sel tubuh manusia akan menghasilkan pita elektroforesis seperti pada sel B. D. Jika isolasi DNA dilakukan dengan PCR untuk menggantikan perlakuan restriksi BamHI, kemudian diberi perlakuan nuklease, maka semua tipe sel tubuh manusia akan menghasilkan pola elektroforesis seperti sel A.



39. Berikut ini merupakan pewarisan penyakit progeria, yang dicirikan dengan penuaan dini akibat abnormalitas ekspresi gen. Fenotip normal diatur oleh alel dominan D, sedangkan alel resesif d mengkode enzim nonfungsional yang menyebabkan progeria. Penderita progeria memiliki rentang umur pendek, yaitu rata-rata hanya sampai 24 bulan. Uniknya, fenotip sakit memiliki penetransi 80%, sehingga ada kemungkinan individu yang sehat sebenarnya bergenotip sakit. Berikut adalah silsilah keluarga Mas Gendhon yang memiliki riwayat penyakit tersebut.



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Dapat dipastikan, semua individu generasi I tidak mungkin bergenotip homozigot dominan. B. Jika individu II-2 bergenotip heterozigot, kemungkinan individu III-2 bergenotip sakit adalah 1/16. C. Dengan asumsi sama dengan pernyataan B, kemudian individu III-3 dan III-6 menikah, kemungkinan anak mereka sakit adalah 30%. D. Jika individu III-6 menikah dengan orang yang bergenotip sama dengan dirinya, kemungkinan anaknya berfenotip sehat adalah lebih dari 25%.



28 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



ETOLOGI 40. Pada tahun 1979, di Iwatayama National Park, terdapat seekor kera yang mengambil batu dari hutan, menumpuknya, lalu menjatuhkannya (selanjutnya disebut sebagai stone play). Empat tahun kemudian, perilaku ini menjadi umum ditemukan pada populasi kera tersebut. Penelitian selanjutnya dilakukan pada kera-kera ini pada Primate Research Institute di Kyoto dan mendapatkan informasi lebih detail dari perilaku ini pada populasi kera. Hal yang unik adalah hal ini tidak ditemukan pada kelompokkelompok kera (bahkan dari spesies yang sama) yang hidup liar. Data dari hasil penelitian tersebut ditampilkan di bawah ini.



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Perilaku ini cenderung diturunkan kepada kera muda. B. Pengalaman yang dimiliki oleh kera-kera senior memungkinkan mereka untuk lebih banyak melakukan perilaku ini berkaitan dengan efisiensi energi. C. Perilaku ini membutuhkan suatu kemampuan kognitif yang tinggi D. Penelitian ini menunjukkan bahwa kelompok kera dapat melakukan proses penyebaran suatu perilaku pada kelompok (cultural transmission), bagi para kera yang berada pada pemeliharaan maupun pada kera-kera liar, dengan kemungkinan lebih besar terjadi pada kelompok kera liar.



41. Aktivitas pemeliharan induk (parental care) dan pemangsaan anak (cannibalism) seringkali muncul bersamaan. Kedua aktivitas yang saling bertolak belakang ini merupakan suatu perilaku adaptif dari induk pada kondisi tertentu. Bila kanibalisme total dianggap sebagai investasi bagi induk untuk proses reproduksi selanjutnya, kanibalisme parsial dapat juga dianggap sebagai investasi bagi anak yang tersisa. Suatu penelitian dilakukan pada toadfish yang hidup pada daerah intertidal di Amerika Utara untuk mendapatkan informasi tentang faktor-faktor yang memicu perilaku kanibalisme parsial yang sering ditemukan pada ikan ini. Pada ikan ini, induk jantan berperan dalam menjaga telur dan ikan jantan pula yang sering melakukan perilaku kanibalisme.



29 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



Catatan: Jumlah telur dalam satuan log Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Induk akan meningkatkan pemangsaan anak mereka secara signifikan saat jumlah telur sangat besar untuk menjamin ketersediaan larva bagi kelulushidupan mereka. B. Kondisi tubuh dari induk jantan secara signifikan berpengaruh negatif mempengaruhi tingkat pemangsaan larva karena mereka tidak membutuhkan tambahan energi dari larva. C. Keterikatan genetik antara induk jantan dan telur berkorelasi negatif dengan tingkat pemangsaan anak. D. Kemungkinan terdapat mekanisme perebutan sarang (nest take-over) pada ikan ini.



42. Ketika hewan mengembangkan ukuran tubuh yang mini, mereka mengalami dua kondisi ekstrim, (1) ukuran tubuh mereka mencapai proporsi yang sangat kecil dan (2) sebagian besar proporsi masa tubuh mereka berupa otak. Berkaitan dengan otak, proporsi otak yang lebih besar menyebabkan sebagian besar energi dikirimkan kepada otak yang memiliki neuron lebih kecil. Hal ini melahirkan pertanyaan apakah kondisi ini mempengaruhi kemampuan kognitif dan perilaku dari hewan tersebut. Suatu penelitian dilakukan untuk menjawab pertanyaan ini pada suatu spesies laba-laba yang memiliki ukuran tubuh berbeda. Hasil penelitian ditunjukkan pada grafik di bawah ini



30 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Pada laba-laba berukuran besar, perilaku pencarian mangsa ditentukan oleh ukuran mangsa. B. Ukuran tubuh mini menurunkan kemampuan memori laba-laba. C. Laba-laba dengan ukuran tubuh mini lebih baik dalam mengingat mangsa karena kebutuhan energi yang tinggi untuk otak menyebabkan mereka harus dapat memilih mangsa paling menguntungkan. D. Rasio ukuran otak terhadap tubuh pada spesies laba-laba ini kemungkinan berkorelasi positif dengan kemampuan belajar.



EKOLOGI 43. Tito sedang melakukan pengamatan burung di dua kawasan konservasi “A” dan “B”. Jumlah spesies dan kelimpahan dari masing-masing jenis yang ditemukan di kedua lokasi dapat dilihat pada grafik di bawah ini. Sumbu X menyatakan jumlah spesies burung yang ditemukan di masing-masing lokasi, dan sumbu Y menunjukan kelimpahan masing-masing spesies.



Spesies Sp.1 Sp.2 Sp.3 Sp.4 Sp.5 Sp.6 Sp.7 Sp.8 Sp.9 Sp.10 Sp.11 Sp.12 Sp.13 Sp.14 Sp.15 Sp.16 Sp.17 Sp.18 Sp.19 Sp.20 Jumlah Individu di lokasi A 245 200 167 101 65 40 32 30 22 18 15 11 8 5 5 3 3 2 2 1 Jumlah Inidividu di lokasi B 185 120 60 28 15 10 8 8 6 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Burung di lokasi pengamatan A memiliki tingkat kemerataan jenis (evenness) yang relatif lebih rendah dibanding B. B. Dominansi Spesies 1 di lokasi B menurunkan keanekaragaman jenis burung di lokasi ini. C. Dalam menentukan keanekaragaman spesies di kedua komunitas hanya ditentukan oleh kekayaan jenisnya saja (species richness). D. Keanekaragaman lokasi A lebih tinggi dibanding B.



44. Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S) tentang distribusi bioma di Bumi! A. Distribusi ragam bioma akuatik tidak dipengaruhi oleh intensitas tahunan sinar matahari. B. Ragam bioma terestrial dipengaruhi oleh curah hujan dan temperatur. C. Posisi Bumi relatif terhadap matahari ketika mengitari matahari mempengaruhi pergantian musim di bioma-bioma di bagian lintang Bumi yang lebih tinggi. D. Ragam bioma Bumi dapat terbentuk tanpa Bumi perlu berotasi pada sumbunya.



45. Dalam sebuah eksperimen untuk mempelari bagaimana predator mampu mengidentifikasi mangsa, burung blue jay dihadapkan kepada gambar mangsa kriptik dalam kondisi tertentu. Jika burung blue jay tepat mengidentifikasi keberadaan mangsa, ia akan diberi hadiah pakan dan ketika identifikasi mangsa tidak tepat (salah mengidentifikasi gambar latar belakang sebagi mangsa) ia tidak akan diberi apa-apa. Dalam eksperimen ini, dijalankan tiga macam perlakuan mangsa ngengat: ditunjukkan spesies C. retecta saja (C. retecta only), ditunjukkan spesies C. relicta saja (C. relicta only), dan ditunjukkan kedua spesies secara bergantian (non-runs; both species).



31 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Burung blue jay dapat mengidentifikasi C. retecta lebih cepat daripada C. relicta pada sepanjang sekuen penampakan gambar. B. Burung blue jay mengembangkan citra pencarian untuk memudahkannya mencari mangsa dalam waktu yang relatif cepat. C. Efisiensi burung blue jay mencari mangsa dapat diganggu oleh polimorfisme mangsa. D. Ngengat akan mengalami seleksi yang bergantung frekuensi (frequency-dependent selection) oleh predator burung blue jay.



46. Hasil penelitian mengenai laju kolonisasi tumbuhan pasca erupsi gunung berapi dilakukan dari tahun 1982-2000. Empat lokasi penelitian di dekat gunung tersebut yang terkena dampak letusan dipilih, yaitu dua lokasi yang berdekatan dengan hutan (200 m). Persentase penutupan vegetasi dan keragaman jenis di keempat kawasan ini diukur. Dari hasil pengamatan, pada tahun 2000 jumlah jenis tumbuhan di area yang berdekatan dengan hutan sudah mendekati kondisi awalnya (30 jenis). Laju penutupan vegetasi digambarkan pada grafik berikut ini.



32 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Hutan terdekat merupakan sumber benih untuk disebarkan ke lokasi yang terkena dampak erupsi gunung berapi. B. Jika kolonisasi pertama kali didominasi tumbuhan dengan hidup herba, maka hewan merupakan agen dispersal tumbuhan yang baik di kawasan yang terkena dampak erupsi. C. Laju pengembalian kondisi penutupan vegetasi (turnover rate) di kawasan yang jauh dengan hutan sudah mencapai 50% pada tahun 2000. D. Proses suksesi pasca erupsi akan lebih cepat terjadi di kawasan yang berdekatan dengan hutan dibandingkan dengan kawasan yang jauh dari hutan.



47. Salah satu hal yang dipelajari pada ekologi adalah interaksi antara komponen-komponen pada komunitas tertentu. Pada suatu penelitian dilakukan pengamatan terhadap populasi dari Jadera haematoloma yang hidup, pada daerah Florida dan daearah lain di Amerika Serikat (bagian tengah), dengan mengkonsumsi biji buah dengan cara menusukkan alat mulut mereka pada daging buah. Serangga ini memiliki inang beberapa tanaman asli di Amerika Serikat dan pengamatan terakhir menunjukkan bahwa mereka juga mengkonsumsi beberapa jenis buah dari tanaman introduksi. Para peneliti juga menemukan bahwa fenotip dari serangga tidak berubah dari induk mereka walaupun dilakukan perubahan pada inang. Data dari penelitian tersebut disajikan pada gambar di bawah ini.



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Penelitian ini menunjukkan iklim setempat mempengaruhi struktur dari tanaman. B. Bila serangga yang secara alami menggunakan tanaman asli sebagai sumber makanan, maka mereka akan memiliki reproduksi lebih baik bila mengkonsumsi tanaman introduksi yang berukuran lebih besar sebagai konsekuensi dari jumlah biji lebih banyak. C. Kumbang dengan ukuran mulut berbeda tidak dapat hidup bersama dalam satu habitat. D. Penelitian ini menunjukkan bahwa kondisi dan kualitas makanan dapat mempengaruhi struktur populasi dari hewan-hewan herbivora.



33 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



BIOSISTEMATIK 48. Dilakukan sebuah penelitian di tahun 2010 di area taman ekologi di Cibinong. Area ini merupakan suatu ekosistem lahan basah buatan yang dibuat pada tahun 2000. Ketika penelitian ini dilakukan, usia taman ini masih tergolong baru, sehingga muncul pertanyaan mengenai dari mana asal fauna yang ditemukan di sana. Untuk menjawab hal ini, para peneliti mencoba meneliti satu spesies katak yang banyak ditemukan di sana, yaitu Rana nicobariensis. Mereka ingin mengetahui keragaman genetik di antara individu-individunya berdasarkan penanda molekuler genom mitokondria ruas d-loop. Dalam penelitian ini juga dianalisis individu-individu spesies sejenis yang berasal dari Halimun (70an km dari taman ekologi Cibinong) dan Sibolga (Sumatra Utara) sebagai pembanding. Dari hasil analisis data urutan basa pada ruas d-loop, didapatkan tabel yang menunjukkan variasi nukleotida pada situs-situs di ruas d-loop dari individu-individu R. nicobariensis yang diambil dari Taman Ekologi (EPn), Halimun (Hal) dan Sibolga (Sib) yang membentuk perbedaan haplotipe.



Tentukan apakah pernyataan-pernyataan di bawah ini benar (B) atau salah (S)! A. Terdapat 6 haplotipe dari 10 individu R. nicobariensis yang dikoleksi dari Taman Ekologi. B. Rata-rata perbedaan antar individu yang berasal dari Halimun adalah 3.2 basa nukleotida. C. Individu-individu R. nicobariensis yang ditemukan di Taman Ekologi ditelurkan dari beberapa induk yang berbeda yang berasal dari satu populasi yang sama, bukan dari induk dari populasi yang berbeda-beda. D. Salah satu karakteristik yang mungkin dimiliki oleh penanda molekuler genom mitokondria ruas d-loop adalah laju subtitusi basa yang cepat.



49. Ilmu tentang pengetahuan tradisional mengenai tanaman obat telah banyak membantu penemuanpenemuan untuk melawan penyakit serta memperbaiki pelayanan kesehatan. Dengan adanya ilmu filogenetik, upaya untuk menemukan tanaman-tanaman obat baru menjadi lebih berkembang. Hubungan kekerabatan dapat menjadi acuan dalam memulai penemuan spesies tanaman obat baru. Berikut merupakan dua skenario berbeda mengenai distrbusi khasiat obat dari tanaman pada suatu hubungan kekerabatan. Pada kedua skenario, taksa yang sudah dipastikan khasiat obatnya ditandai dengan bintang.



34 / 35



Seleksi Tingkat Nasional Calon Peserta IBO 2020 – Tes Teori, Bagian A



Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)! A. Khasiat obat membentuk sinyal filogenetik yang kuat pada kedua pohon. B. Kemungkinan tanaman Y memiliki potensi sebagai tanaman obat lebih tinggi dibandingkan tanaman X. C. Jika leluhur bersama paling muda dari taksa-taksa anggota kelompok R tak memiliki khasiat obat, maka kemungkinan besar khasiat obat merupakan sinapomorfi dari kelompok Z. D. Jika taksa lain (selain yang berbintang) pada pohon A telah dikonfirmasi tidak memiliki khasiat obat, maka khasiat obat yang dimiliki O, P dan Q muncul secara independen.



50. Perhatikan kladogram berikut!



Kelima taksa di atas merupakan ingrup. Secara morfologi, perbedaan antar taksa tersebut dapat dilihat berdasarkan karakter-karakter berikut: tengah ekor (bergaris atau tidak), badan (bercorak atau polos), mata (merah atau hitam), dan kepala (berduri atau tidak). Berdasarkan konsep parsimoni, karakter mana yang sifat-sifatnya (character states-nya) sama-sama mungkin dimiliki oleh outgroup (B) dan mana yang salah satu lebih mungkin dibandingkan sifat lainnya (S)? A. Tengah ekor B. Badan C. Mata D. Kepala



----- AKHIR LEMBAR SOAL --------- PERIKSA KEMBALI JIKA ADA PILIHAN JAWABAN YANG KOSONG ----35 / 35