Olimpiade Biologi silabus

INTERNATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD (IBO)

NATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD (NBO)

Dr. Agus Dana Permana

Tim Olimpiade Biologi Indonesia

Sekolah Ilmu & Teknologi Hayati - ITB, Ganesa 10 Bandung 40132 e-mail : agus@bi.itb.ac.id
Silabus IBO : Topik-topik dalam Test Teori

Test teori dalam IBO/NBO melingkupi dan terkonsentrasi pada konsep-konsep biologi yang diaplikasikan kepada kebanyakan organisme dari berbagai grup. Ujian ini tidak memberikan fakta-fakta khusus, pengetahuan mengenai organisme lokal dan percobaan-percobaan lokal.

Kebanyakan pertanyaan akan menguji siswa dalam hal pengertian, kemampuan proses ilmiah dan aplikasi dari pengetahuan biologi. Soal-soal akan disetujui oleh Internasional Juri (IBO) dan nasional juri (NBO) dan diberi skor/point sesuai dengan tingkat kesulitan.

I. Biologi Sel (Molekuler, Mirkobiologi & Bioteknologi) (20%)

- Struktur dan fungsi sel

· Komponen kimia sel

· Organel-organel sel

· Metabolisme sel

· Sintesa protein

· Transport melalui membran-membran

· Mitosis dan Meiosis

II. Anatomi dan Fisiologi Tanaman (15%)

(dengan penekanan pada tanaman-tanaman berbiji)

- Struktur dan fungsi jaringan dan organ-organ yang terlibat dalam :

· Fotosintetsis, transpirasi dan pertukaran gas

· Transport air, mineral dan bahan lainnya

· Pertumbuhan dan Perkembangan

· Reproduksi (Golongan Paku-pakuan termasuk Lumut)



III. Anatomi dan Fisiologi Hewan & Manusia (25%)

(dengan penekanan pada Vertebrata)

- Struktur dan fungsi jaringan dan organ-organ yang terlibat dalam :

· Pencernaan dan nutrisi

· Respirasi, Sirkulasi dan Ekskresi

· Pengaturan (saraf dan hormon)

· Reproduksi dan Perkembangan

· Imunitas

IV. Etologi (Perilaku) (5%)

· Sistem perilaku, Penyebab perilaku

· Perilaku Konflik dan Belajar

V. Genetika dan Evolusi (20%)

· Variasi : mutasi dan modifikasi

· Hereditas Mendel

· Alel multipel, rekombinan dan keterpautan sex (sex linkage)

· Prinsip Hardy-Weinberg

· Mekanisme evolusi

VI. Ekologi (10%)

· Ekosistem

· Makanan dan hubungannya

· Aliran energi, siklus-siklus biogeokimia

· Suksesi

· Struktur Populasi dan Dinamika Populasi

· Biosfer dan Manusia

VII. Biosistematika (5%)

Struktur dan fungsi : hubungan evolusi dan ekologi diantara

Berbagai tipe organisme dalam berbagai kelompok

Seluruh pertanyaan dan alasan ilmiah serta prinsip-prinsip Biologi dari topik-topik diatas akan meliputi beberapa hal dibawah ini :

I. Biologi Sel (25%)

Ø Struktur dan fungsi sel

¨ Komponen Kimia

§ Monosakarida; disakarida; polisakarida

§ Lipida

§ Protein: asam-asam amino, simbol tiga huruf; struktur dari protein :

- Klasifikasi kimia dari protein : protein sederhana dan protein konyugasi

- Klasifikasi fungsional dari protein : struktur protein dan enzim

§ Enzim

- Struktur kimia : apoenzim dan coenzim

- Model untuk aksi enzim : pengikatan enzim dengan substrat. Denaturasi

- Nomenklatur

§ Asam nukleat : DNA ; RNA

§ Komponen lain yang penting :

ADP dan ATP ; NAD+ dan NADH ; NADP+ dan NADPH

¨ Organel-organel sel

Membran nukleus (nukleohyaloplasma)

Nukleus Kromosom

Nukleoli

Sel Membran sel, Hyaloplasma, Mitokondria

Retikulum endoplama, Ribosom, Golgi

Sitoplasma Lysosom, Membran Vakuola, Proplastida

Plastida (kloroplast, kromoplast, leucoplas)

Sel-sel tumbuhan dikelilingi oleh dinding sel

¨ Metabolisme sel

§ Pemecahan karbohidrat

- Pemecahan anaerob (respirasi anaerob) dari glukosa : Glikolisis

- Pemecahan aerob (respirasi aerob) dari glukosa : Glikolisis

§ Disimilasi pati dan protein

§ Asimilasi

- Fotosintesa : reaksi adanya cahaya dan keadaan gelap (Siklus Calvin)

¨ Sintesa protein

§ Transkripsi, Translasi, Kode Geneteik

¨ Transport melalui membran-membran

§ Difusi, Osmosis, Plasmolisis, Transport aktif

¨ Mitosis dan Meiosis

§ Siklus sel : Interfase (replikasi) dan Mitosis (profase - metafase - anafase - telofase)

§ Kromatid, keping ekuatorial, haploid dan diploid, genom, somatik dan sel-sel generatif, gamet, crossing over

§ Meiosis I dan Meiosis II

Ø Mikrobiologi

¨ Organisasi sel prokaryotik

¨ Morfologi

¨ Fototropi dan kemotropi

Ø Bioteknologi

¨ Fermentasi

¨ Manipulasi genetik dari suatu organisme

II. Anatomi dan Fisiologi Tanaman (15%)

(dengan penekanan pada tanaman-tanaman berbiji)

Struktur dan fungsi jaringan dan organ-organ yang terlibat dalam :

¨ Fotosintetsis, transpirasi dan pertukaran gas

§ Daun : Struktur; fungsi stomata

¨ Transport air, mineral dan bahan lainnya

§ Akar : Struktur (endodermis)

§ Batang : Struktur (Lingkaran kambium)

¨ Pertumbuhan dan Perkembangan

§ Meristem apikal dan kambium

§ Germinasi (perkecambahan)

¨ Reproduksi (Golongan Paku-pakuan termasuk Lumut)

§ Reproduksi aseksual (pembentukan klon)

§ Reproduksi seksual

- Struktur dari bunga

- Polinasi

- Fertilisasi ganda

§ Perkembangan generasi pada tanaman berbiji, paku-pakuan dan lumut

III. Anatomi dan Fisiologi Hewan (15%)

(dengan penekanan pada Vertebrata)

Ø Struktur dan fungsi jaringan dan organ-organ yang terlibat dalam :

¨ Pencernaan dan nutrisi

§ Saluran pencernaan (termasuk hati, pankreas, empedu dan saluran buangan)

§ Mekanisme dan pemecahan makanan

§ Penyerapan

§ Komponen makanan (Air, mineral, vitamin, protein, karbohidrat dan pati)

¨ Respirasi,

§ Mekanisme bernafas, pertukaran gas

§ Organ-organ respirasi

¨ Sirkulasi

§ Darah : plasma darah, sel-sel darah merah, sel-sel darah putih, organel darah lainnya

§ Sirkulasi darah : arteri, kapiler, vena, jantung

§ Sistem limpatik : cairan-cairan jaringan, limpa

¨ Ekskresi

§ Struktur dari sistem ginjal

§ Produksi urin

¨ Pengaturan (saraf dan hormon)

§ Sistem saraf : sistem saraf pusat (cabang spinal dan otak), sistem saraf tepi, sistem saraf autonomi (simpatetik dan parasimpatetik), refleks, organ-organ perasa (mata, hidung, telinga, mulut)

§ Sistem endokrin : kelenjar "pituitary", kelenjar tiroid, "pulau-pulau" lengerhans, medula adrenal, corteks adrenal, ovari dan testis.

¨ Reproduksi dan Perkembangan

§ Struktur dan fungsi sistem reproduksi jantan (prisa) dan betina (wanita)

§ Ovulasi dan sistem mensturasi, fertilisasi

§ Pembentukan ektoderma, mesoderma dan endoderma

§ Membran-membran embrionik

¨ Imunitas

§ Antigen, antibodi

IV. Etologi (Perilaku) (5%)

¨ Sistem-sistem perilaku

¨ Penyebab perilaku

¨ Perilaku konflik

¨ Perilaku belajar

V. Genetika dan Evolusi (15%)

¨ Variasi : mutasi dan modifikasi

¨ Hereditas Mendel

§ Persilangan monohybrid

§ Persilangan Dihybrid

§ Persilangan Polyhybrid

¨ Alel multipel, rekombinan dan keterpautan sex (sex likage)

¨ Prinsip Hardy-Weinberg

¨ Mekanisme evolusi

§ Mutasi

§ Seleksi alamiah

§ Isolasi reproduksi

§ Adaptasi

§ Kebugaran

VI. Ekologi (15%)

¨ Ekosistem

¨ Makanan dan hubungannya

§ Jaring makanan

§ Rantai makanan

§ Tingkatan tropik

§ Produser, konsumer, dekomposer

¨ Aliran energi

§ Piramida dari biomassa

§ Piramida energi

¨ Siklus-siklus biogeokimia

§ Siklus karbon

§ Siklus nitrogen

¨ Suksesi

¨ Struktur Populasi dan Dinamika Populasi

§ Struktur seks dan umur dari populasi manusia

§ Laju kelahiran dan kematian

§ Pertumbuhan eksponensial

¨ Biosfer dan Manusia

§ Pertumbuhan populasi

§ Polusi

VII. Biosistematika (10%)

Struktur dan fungsi : hubungan evolusi dan ekologi diantara berbagai tipe organisme dalam berbagai kelompok. Pengetahuan nama-nama ilmiah dan Nama Takson dibawah tingkatan familia untuk tanaman, ordo untuk hewan tidak diperlukan untuk menjawab soal-soal atau tugas-tugas dalam topik biosistematik.

Phylum

Subphylum

Kelas

Ordo

Familia

Genus

P R O K A R Y O T A

Escherichia

Anabaena

E U K A R Y O T A

RHODOPHYTA Chondrus

PHAEOPHYTA

Diatomeae Navicula

Phaeophyceae Sargassum

EUGLENOPHYTA Euglena

CHLOROPHYTA Chlorella

Chlamydomonas

Ulothrix

Spirogyra

ZYGOMICOTA Mucor

ASCOMYCOTA Claviceps, Penicillium, Sacharomyces

BASIDIOMYCOTA Agaricus

RHYNOPHYTA Rhynia

BRYOPHYTA

Hepaticopsida Marchantia

Muscopsida Polytrichum, Sphagnum

LYCOPODIOPHYTA Lycopodium

EQUISEPHYTA Equisetum

POLYPODIOPHYTA Pteridium

PINOPHYTA Ginkgo

Pinus

Cycas

MAGNOLIOPHYTA

Magnoliopsida

Magnoliaceae Magnolia

Ranunculaceae Ranunculus, Pulsatilla

Rosaceae Rosa, Malus, Prunus

Fabaceae Pisum

Oleaceae Syringa

Fagaceae Quercus

Cactaceae Opuntia

Brassicaceae Brassica

Laminaceae Lamium

Solanaceae Solanum

Asteraceae Helianthus

Liliopsida

Liliaceae Lilium, Allium

Orchidaceae Orchis

Poaceae Zea, Triticum, Oryza

Areaceae Cocos

Araceae Monstera

"PROTOZOA" Amoeba

Trypanosoma

Plasmodium

Paramaecium, Vorticella

PORIFERA Euspongia

CINDARIA

Hydrozoa Hydra

Scyphozoa Aurellia

Anthozoa Corallium

PLATHELMINTHES

Turbellaria Polycellis

Trematoda Fasciola

Cestoda Taenia

NEMANTHELMINTHES Ascaris, Trichinella

ANNELIDA

Polychaeta Nereis

Oligochaeta Lumbricus

Cestoda Hirudo

ARTHROPODA

Crustacea Astacus, Daphnia, Cyclops

Chelicerata Araneus, Ixodes

Traceata

Chilopoda Scolopendra

Insekta

Thysanura Lepisma

Odonata Libellula

Orthoptera Locusta

Isoptera Macrotermes

Anoplura Pediculus

Heteroptera Graphosoma, Gerris

Homoptera Aphis

Coleoptera Leptinotarsa, Carabus,

Hynmeoptera Apis, Formica, Ichneumon

Diptera Anopheles, Drosophila, Musca

Lepidoptera Bombyx, Pieris

MOLLUSCA

Gastropoda Helix

Lamellibranchiata Ostrea

Cephalopoda Sepia

ECHINODERMATA

Stellaroidea Asteria

Chelicerata Echinocardium

CHORDATA

Urochordata Ascidia

Cephalochordata Branchiostoma

Vertebrata

Cyclostomata Petromyzon

Chondroichthyes Scyliorhinus

Pisces

Chondrostei Ascipenser

Teleostei Clupea

Amphibia

Caudata Salamandra

Anura Rana

Reptilia

Testudinata Testudo

Crocodylia Crocodylus

Squamata Lacerta, Vipera

Aves

Struthioniformes Struthio

Sphenisciformes Spheniscus

Ciconiiformes Ciconia

Anatiformes Anser

Falconiformes Falco

Galliformes Gallus

Strigiformes Strix

Piciformes Drycopus

Passeriformes Parus

Mamalia

Monotremata Ortnithorhinchus

Marsupialia Macropus

Insectivora Erinaceus, Talpa

Chiroptera Myotis

Rodentia Mus

Carnivora Canis, Fellis, Ursus

Proboscidea Elephas

Perissodactyla Equus

Artiodactyla Sus, Bos

Cetacea Delphinus

Primates Cebus, Macaca, Hylobates, Pan, Gorilla,

Pongo, Homo

Grup yang tidak termasuk dalam klasifikasi diatas, tetapi harus diketahui adalah :

Phylum : Genus :

VIRALES Bacteriophage

LICHENES Parmelia, Cladonia

Silabus IBO : Kemampuan Dasar Untuk Ujian Praktek

Test praktek dalam IBO dan juga NBO akan terkonsentrasi pada evaluasi para siswa/kompetitor dalam kemampuan memecahkan persoalan biologi dengan menggunakan kemampuan sebagai berikut :

I. Kemampuan Proses Ilmiah

1. Observasi

2. Pengukuran

3. Pengelompokan dan Klasifikasi

4. Penemuan dan hubungan

5. Perhitungan

6. Organisasi dan presentasi data : grafik, tabel, chart, diagram, foto, slide, sayatan.

7. Prediksi dan atau proyeksi

8. Formulasi hipotesa

9. Definisi operasional : lingkup, kondisi dan asumsi

10. Identifikasi variasi dan pengendalian

11. Eksperimen : rancangan eksperimen, data/hasil eksperimen, interpretasi hasil dan penggambaran kesimpulan.

12. Hasil yang memperlihatkan angka dengan keakuratan (jumlah digit yang tepat)

II. Kemampuan Biologi dasar

1. Observasi objek biologi dengan menggunakan kaca pembesar

2. Observasi dengan menggunakan mikroskop (maksimum Objektif 45 X)

3. Bekerja dengan stereo mikroskop

4. Penyiapan gambar-gambar (dari mikroskop, dll.)

5. Deskripsi yang tepat dari suatu penggambaran arti biologi dari tabel, dan dari istilah-istilah biologi dengan kode numerik

III. Metoda-metoda Biologi

Siswa/kompetitor dalam IBO/NBO harus mengetahui berbagai metoda dan mampu menggunakan metoda tersebut. Apabila ada suatu metoda memerlukan informasi khusus tambahan mengenai cara-cara yang bergantung pada alat/teknik khusus, akan diberikan keterangan/informasi tambahan.

A. Metoda-metoda sitologi

1. Metoda Maserasi

2. Metoda Apusan

3. Pewarnaan-pewarnaan berbagai sel dan pembuatan/penyiapan slide/preparat

B. Metoda-metoda untuk mengkaji/studi anatomi tanaman dan fisiologi tanaman

1. Sayatan bunga tanaman dan pengambilan kesimpulan dari formulasi pembungaan

2. Sayatan dari bagian tanaman lainnya : akar, batang, daun, buah

3. Ketrampilan tangan dalam menyayat batang, daun dan akar

4. Pewarnaan (misalnya ligninj) dan penyiapan preparat dari jaringan tanaman

5. Pengukuran dasar dari fotosintesa

6. Pengukuran respirasi

C. Metoda-metoda untuk menkaji/studi anatomi dan fisiologi hewan

1. Sayatan arthropoda dan annelida

2. Preparat total/keseluruhan bagian dari invertebrata kecil

3. Pengukuran dasar dari respirasi

D. Metoda-metoda Etologi/Perilaku

1. Determinasi/penentuan dan interpretasi perilaku hewan

E. Metoda-metoda ekologi dan lingkungan

1. Estimasi kerapatan populasi

2. Estimasi Biomassa

3. Estimasi dasar dari kualitas air

4. Estimasi dasar dari kualitas udara

F. Metoda-metoda Taksonomi

1. Penggunaan kunci determinasi/identifikasi

2. Pembentukan/pembuatan kunci-kunci identifikasi sederhana

3. Identifikasi familia-familia tanaman yang umum berdasarkan pembungaan

4. Identifikasi ordo-ordo seranga

5. Identifikasi philum dan kelas dari organisme lain

IV. Metoda-metoda Fisika dan Kimia

1. Teknik-teknik pemisahan : kromatografi, penyaringan dan sentrifugasi

2. Tes standard untuk monosakarida, polisakarida, lipida, protein [Fehling, I2 dalam Kl (aq), Biuret]

3. Titrasi

4. Pengukuran kuantitas dengan metoda "drip" dan "strip"

5. Metoda-metoda pelarutan

6. Penggunaan pipet (termasuk mikropipet)

V. Metoda Biokimia

1. Elektroforesis (aplikasi sampel dan interpretasi)

VI. Metoda-metoda Statistik

1. Probabilitas dan distribusi probabilitas

2. Penerapan nilai rata-rata, nilai tengah, persentase, varian, standard deviasi, standard error, T test, Chi-square test

Metoda-metoda diatas akan dipilih oleh Tim Juri dari Organizing Committee

VII. Penanganan Peralatan

Karena adanya perbedaan peralatan yang digunakan di berbagai negara peserta, kemampauan ini hanya akan dinilai apabila siswa/kompetitor telah diberitahu sebelumnya mengenai cara-cara penggunaan peralatan, bagaimana mengoperasikan suatu peralatan, dll. Metoda biologi yang khusus dengan mengunakan materi biologi yang khusus akan diberikan sebelum dilakukan IBO/NBO.

TEST PRAKTIKUM IBO 2006 di ARGENTINA

1. Anatomi, Ekologi & Biosistematik Hewan

2. Biokimia (Biologi Molekul)

3. Mikrobiologi

4. Anatomi & Fisiologi Tumbuhan