Materi Genetik Dalam Populasi [PDF]

Citation preview

MAKALAH GENETIKA



Untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Genetika “ MATERI GENETIK DALAM POPULASI ”



Kelompok 2 : Cybillita Tielung Mutiara Livie Hamin Desti Febriani Marchelia Siregar Marchelina W.F Bujung Gabi Sumigar



Dosen Pengampuh



( 17 507 027 ) ( 17 507 001 ) ( 17 507 043 ) ( 17 507 033 ) ( 17 507 041 ) ( 17 507 124 )



: Dr. Aser Yalindua, MP & Verawati I.Y. Roring, SIK, M.Sc



UNIVERSITAS NEGERI MANADO FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM BIOLOGI 2019



Kata Pengantar Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya, sehingga makalah yang berjudul tentang “Materi Genetik dalam Populasi” ini dapat terselesaikan dengan baik. Makalah ini membahas tentang hukum Hardy Weinberg, Gen Pool, dan Frekuensi Alel. Semoga dengan adanya makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Kami menyadari dalam penulisan makalah ini ada banyak kesalahan, untuk itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran untuk memperbaiki kesalahan yang ada. Sekian dan terima kasih.



Tondano, 13 Mei 2019



Kelompok 2



I



DAFTAR ISI Kata Pengantar ................................................................................................... i Daftar Isi .............................................................................................................. ii Bab I. Pendahuluan............................................................................................. 1 A. Latar Belakang .............................................................................. 1 B. Rumusan Masalah ......................................................................... 2 C. Tujuan ........................................................................................... 2 Bab II. Pembahasan ............................................................................................ 3 A. Hukum Hardy Weinberg .................................................................... 3 B. Gen Pool .............................................................................................. 13 C. Frekuensi Alel ..................................................................................... 16



Bab III. Penutup .................................................................................................. 18 A. Kesimpulan ................................................................................... 18 B. Saran .............................................................................................. 19 Daftar Pustaka ..................................................................................................... 20



II



BAB I PENDAHULUAN



A.



Latar Belakang Genetika dalam populasi adalah bidang biologi yang mempelajari komposisi



genetic populasi biologi, dan perubahan dalam komposisi genetik yang dihasilkan dari pengaruh berbagai faktor, termasuk seleksi alam. Genetika populasi mengejar tujuan mereka dengan mengembangkan model matematis abstrak dinamika frekuensi gen, mencoba untuk mengambil kesimpulan dari model-model tentang pola-pola kemungkinan variasi genetik dalam populasi yang sebenarnya, dan menguji kesimpulan terhadap data empiris. Genetika populasi terikat erat dengan studi tentang evolusi dan seleksi alam, dan sering dianggap sebagai landasan teori Darwinisme modern. Ini karena seleksi alam merupakan salah satu faktor yang paling penting yang dapat mempengaruhi komposisi genetik populasi. Dengan mempelajari model formal perubahan frekuensi gen dalam genetika populasi diharapkan dapat menjelaskan proses evolusi, dan untuk memungkinkan konsekuensi dari hipotesis evolusi yang berbeda yang dapat dieksplorasi dengan cara yang tepat secara kuantitatif. Seiring dengan pesatnya kemajuan teknologi di bidang biologi molekuler, aspek-aspek ilmu genetika juga mengalami perkembangan yang sangat pesat. Aspek yang dimaksud masuk ke dalam ranah ilmu genetika yaitu clasical genetics, molecular genetics dan population genetics. Quantitative genetics yang membahas secara mendalam berbagai macam sifat kuantitatif seperti tinggi badan, berat badan, IQ, kepekaan terhadap penyakit, dan sebaginya masuk ke dalam ilmu genetika populasi. Ilmu genetika populasi juga yang mendukung teori evolusi yang dikemukaan oleh Charles Darwin 150 tahun lalu. Ilmu ini menggunakan berbagai macam pendekatan statistik untuk membuktikan, menjelaskan atau mendeteksi adanya perubahan organisme dalam lingkungan oleh sebab adanya dorongan evolusi (evolutionary force).



1



B.



Rumusan Masalah



Adapun batasan masalah dalam makalah ini adalah: 1. Apa bunyi hukum Hardy Weinberg? 2. Bagaimana definisi, ciri, contoh dan peran gen pool? 3. Bagaimana definisi dan penjelasan frekuensi alel?



C.



Tujuan Adapun tujuan penulis dalam penulisan makalah ini adalah: 1. Mengetahui bunyi hukum Hardy Weinberg dan penjelasannya. 2. Mengetahui definisi, ciri, contoh dan peran gen pool. 3. Mengengetahui definisi dan penjelasan frekuensi alel.



2



BAB II PEMBAHASAN A. Hukum Hardy Weinberg Hukum Hardy-Weinberg ini berfungsi sebagai parameter evolusi dalam suatu populasi. Bila frekuensi gen dalam suatu populasi selalu konstan dari generasi ke generasi, maka populasi tersebut tidakmengalami evolusi. Bila salah satu saja syarat tidak dipenuhi maka frekuensi gen berubah, artinya populasi tersebut telah dan sedang mengalami evolusi(Biologi Media Center, 2011). Untuk menjelaskan hukum ini digunakan contoh perkawinan sapi shorthorn warna merah, putih dan roan. Seperti diketahui, sifat ini dikontrol oleh dua alel yang kodominan, yaitu alel merah (R) dan alel putih (r). Jika kita asumsikan bahwa frekuensi gen merah adalah p dan frekuensi gen putih adalah q, dengan p = 0,7 dan q = 0,3 maka proporsi sapi merah dengan genotipe RR adalah p2 = (0,7)2 = 0,49, proporsi sapi putih = q2 = (0,3)2 = 0,09 dan proporsi sapi roan = 2qp = 2(0,7) x (0,3) = 0,42. Angka dua di depan pq disebabkan oleh adanya dua kemungkinan terbentuknya sapi roan, yaitu dari perempuan sperma yang mengandung gen R dengan sel telur yang mengandung gen r dan dari sperma yang mengandung gen r dengan sel telur yang mengandung gen r. Formulasi hukum Hardy-Weinberg dapat dijelaskan berikut ini : p + q = 1, maka p = 1 – q dan q = 1 – p atau P2 + 2pq + q2 =1



Dalam Biologi Media Center (2011), dijelaskan bila frekuensi gen yang satu dinyatakan dengan simbol p dan alelnya dengan simbol q, maka secara matematis hukum tersebut dapat ditulis sebagai berikut: Menurut Wibawa, B. (2010), Asas Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi alel dan frekuensi genotipe dalam suatu populasi akan tetap konstan, yakni berada dalam kesetimbangan dari satu generasi ke generasi lainnya kecuali



3



apabila terdapat pengaruh-pengaruh tertentu yang mengganggu kesetimbangan tersebut. Pengaruh-pengaruh tersebut meliputi perkawinan tak acak, mutasi, seleksi, ukuran populasi terbatas, hanyutan genetik, dan aliran gen. Adalah penting untuk dimengerti bahwa di luar laboratorium, satu atau lebih pengaruh ini akan selalu ada. Oleh karena itu, kesetimbangan Hardy-Weinberg sangatlah tidak mungkin terjadi di alam. Kesetimbangan genetik adalah suatu keadaan ideal yang dapat dijadikan sebagai garis dasar untuk mengukur perubahan genetik. Lebih lanjut Wibawa menambahkan bahwa syarat berlakunya asas HardyWeinberg: 1. Setiap gen mempunyai viabilitas dan fertilitas yang sama 2. Perkawinan terjadi secara acak 3. Tidak terjadi mutasi gen atau frekuensi terjadinya mutasi, sama besar 4. Tidak terjadi migrasi 5. Jumlah individu dari suatu populasi selalu besar Ada 2 hal yang perlu diperhatikan sehubungan dengan hukum Hardy – Weinberg : 1. Jumlah frekuensi gen dominan dan resesif (p + q) adalah 1 2. Jumlah proporsi dari ketiga macam genotipe (p2 + 2pq + q2) adalah 1 Contoh Penggunaan hukum Hardy-Weinberg ini adalah sebagai berikut (Biologi Media Center, 2011):  Dalam suatu populasi mahasiswa Fakultas Peternakan, terdiri dari mahasiswa dari dalam kota 51% sedangkan mahasiswa dari luar kota (tt) 49%. Hitunglah : 



Berapa frekuensi gen mahasiswa dari dalam kota (T) dan gen mahasiswa dari luar kota (t) dalam populasi tersebut?







Berapakah rasio genotifnya? Jawaban



1. Gen mahasiswa dari luar kota = tt = 49%



4



tt = 40% = maka t = = 0,7 T+t=1 T = 1 – 0,7 = 0,3 Frekuensi gen T = 0,3 = 30% Frekuensi gen t = 0,7 = 70% = (0,3)2 = 0,09 = 9%



2. TT Tt



= 2Tt = 2 x 0,3 x 0,7= 0,42 =42%



Tt



= (0,7) x 2 = 0,49 = 49%



Jadi perbandingan genotipe TT:Tt:tt = 9:42:49  Dalam sebuah populasi kambing PE yang berjumlah 1000 orang terdapat 6 ekor albino. Berapa ekor pembawa sifat albino pada populasi kambing tersebut? Jawab : Kambing albino = aa = = 0,006 a = = 0,07 A+a=1 A = 1 – 0,07 = 0,93



Jadi frekuensi gen A = 0,93 dan a = 0,07



Kambing pembawa sifat albino (Aa) Aa = 2Aa = 2 x 0,93 x 0,07 = 0,1302 = 13,02%



5



Menurut Isharmanto (2009), deduksi terhadap hukum keseimbangan Hardy-Weinberg meliputi tiga langkah, yaitu : a) Dari tetua kepada gamet-gamet yang dihasilkannya b) Dari penggabungan gamet-gamet kepada genotipe zigot yang dibentuk c) Dari genotipe zigot kepada frekuensi alel pada generasi keturunan Secara lebih rinci ketiga langkah ini dapat dijelaskan sebagai berikut: Misalkan bahwa pada generasi tetua terdapat genotipe AA, Aa, dan aa, masingmasing dengan frekuensi P, H, dan Q. Sementara itu, frekuensi alel A adalah p, sedang frekuensi alel a adalah q. Dari populasi generasi tetua ini akan dihasilkan dua macam gamet, yaitu A dan a. Frekuensi gamet A sama dengan frekuensi alel A (p). Begitu juga, frekuensi gamet a sama dengan frekuensi alel a (q). Dengan berlangsungnya kawin acak, maka terjadi penggabungan gamet A dan a secara acak pula. Oleh karena itu, zigot-zigot yang terbentuk akan memilki frekuensi genotipe sebagai hasil kali frekuensi gamet yang bergabung. Pada Tabel 15.1 terlihat bahwa tiga macam genotipe zigot akan terbentuk, yakni AA, Aa, dan aa, masing-masing dengan frekuensi p2, 2pq, dan q2. Tabel. Pembentukan zigot pada kawin acak Gamet-gamet



E



dan



frekuensinya



Gamet-gamet dan frekuensinya



A(p)



a (q)



A (p)



AA (p2)



Aa (pq)



a (q)



Aa (pq)



aa (q2)



G



Oleh karena frekuensi genotipe zigot telah didapatkan, maka frekuensi alel pada populasi zigot atau populasi generasi keturunan dapat dihitung. Fekuensi alel A = p2 + ½ (2pq) = p2 + pq = p (p + q) = p. Frekuensi alel a = q2 + ½ (2pq) = q2 + pq = q (p + q) = q. Dengan demikian, dapat dilihat bahwa frekuensi alel pada generasi keturunan sama dengan frekuensi alel pada generasi tetua.



6



Kita ketahui bahwa frekuensi gene pool dari generasi ke generasi pada waktu ini (populasi hipotesis) adalah 0,9 dan 0,1; dan perbandingan genotip adalah 0,81; 0,81; dan 0,01. Dengan angka – angka ini kita akan mendapatkan harga yang sama pada generasi berikutnya. Hasil yang sama ini akan kita jumpai pada generasi seterusnya, frekuensi genetis dan perbandingan genotip tidak berubah (Isharmanto, 2009). Dapat kita simpulkan bahwa perubahan evolusi tidak terjadi. Hal ini dapat diketahui oleh Hardy(1908) dari Cambrige University dan Weinberg dari jerman yang bekerja secara terpisah. Secara singkat dikatakan di dalam rumus Hardy-Weinberg bahwa di bawah suatu kondisi yang stabil, baik frekuensi gen maupun perbandingan genotip akan tetap (konstan) dari generasi ke generasi pada populasi yang berbiak secara seksual.



Frekuensi Gen Suatu Populasi Frekuensi gen merupakan kuadrat frekuensi alel yang bertanggung jawab terhadap genotipnya. Frekuensi gen dapat dihitung dari frekuensi alel atau dari gen dengan aksi dominan lengkap, dimana hanya ada dua fenotipe dari tiga macam genotipe. Metode menghitungnya dengan menggunakan metode akar kuadrat. Untuk mengetahui frekuensi gen dan genotip dari suatu populasi, digunakan Hukum Hardy-Weinberg. Frekuensi gen adalah frekuensi suatu alel pada lokus tertentu. Penghitungannya dilakukan dengan rumus:



Jumlah alel tertentu (beserta salinannya) dalam populasi



7



Frekuensi gen



=



______________________________________ Jumlah seluruh alel dalam populasi



Frekuensi gen dengan sepasang alel Untuk menghitung frekuensi gen yang terdiri atas sepasang alel (misalnya A dan a) , digunakan rumus :



(2 X jumlah individu AA) + (jumlah individu Aa) p = f(A)



=



_____________________________________ (2 X jumlah total individu) (2 X jumlah individu aa) + (jumlah individu Aa)



q = f(a)



=



____________________________________ (2 X jumlah total individu)



Sebagai contoh, kita menghitung frekuensi gen yang terdiri atas tiga alel, yaitu A, B dan C. Jumlah masing-masing genotip adalah: AA = 10, AB = 35, BB = 75, AC = 30, BC= 35, CC= 35 Jumlah total adalah 220 Frekuensi masing-masing alel adalah :



8



f(A)



=



p



=



(2



q



=



(2



x



10)



+



35



+



30



=



0,193



(2 x 220) f(B)



=



x



75)



+



35



+



35



=



0,5



(2 x 220) f(B)



=



r



=



(2



x



35)



+



30



+



35



=



0,306



(2 x 220) Perhitungan Frekuensi Gen 



Kodominan Perhitungan frekuensi gen untuk sifat-sifat yang dikontrol oleh sepasang



alel kodominan relatif lebih murah. Kita dapat dengan mudah membedakan individu yang bergenotipe homozigot dominan, heterozigot dan homozigot resesif hanya berdasarkan fenotipenya saja. Jika pada suatu kelompok ayam terdapat 150 ekor ayam yang terdiri dari 95 ekor berwarna hitam, 50 ekor berwarna biru dan 5 ekor yang berwarna putih diperoleh genotipe ketiga ayam ini adalah BB (hitam), Bb (biru) dan bb (putih). Setiap ayam hitam membawa 2 gen B. Jika terdapat 95 ekor ayam hitam maka jumlah gen B adalah 2 x 95 = 190. Setiap ayam putih membawa sepasang gen b. Jika ada lima ekor ayam putih maka jumlah gen b = 2 x 5 = 10. Ayam biru membawa 1 gen B dan 2 gen b. Jadi jika ada 50 ekor ayam biru maka jumlah gen B = 50 dan jumlah gen b = 50. Jumlah gen B pada populasi tersebut adalah 190 + 50 = 240. Jumlah gen b adalah 10 + 50 = 60. Jadi, frekuensi gen B yang ada pada populasi tersebut adalah 240/300 = 0,8 (80%), sedangkan frekuensi gen b adalah 60/300 = 0,2 (20%). 



Dominan Penuh Perhitungan frekuensi gen untuk sifat-sifat yang diwariskan secara



dominan penuh memerlukan cara yang sedikit berbeda. Hal inni karena antara individu yang bergenotipe homozigot dominan dan yang bergenotipe heterozigot tidak dapat dibedakan hanya dengan berdasarka fenotipenya.



9



Jika pada suatu peternakan terdapat 230 ekor sapi yang terdiri dari 147 ekor sapi tidak bertanduk dan 83 ekor sapi bertanduk makaproporsi sapiyang tidak bertanduk adalah 147/230 = 0.639 dan sapi yangbertanduk = 83/230 = 0,361. Jika diasumsikan bahwa frekuensi genresesif adalah p, sedangkan frekuensi gen resesif adalah q maka proporsi sapi yang tidak bertanduk = p2 + 2pq = 0,639. Dalam hal ini 2pq adalah sapi yang tidak bertanduk heterozigot. Proporsi sapi yang bertanduk = q2 = 0,361. Dari kedua persamaan itu diperoleh frekuensi gen bertanduk (resesif) = √q2 = √0,361 = 0.061. frekuensi gen tidak bertanduk = 1 – q = 1, 0,601 = 0,339 (Noor, 1996).



1. Seleksi Seleksi adalah suatu tindakan untuk memilih ternak yang dianggap mempunyai mutu genetic baik untuk dikembangkan lebih lanjut serta menyingkirkan ternak yang kurang baik. Tujuan seleksi mengubah frekuensi gen. Menurut Nurrohmadi



(2011), seleksi alam didefinisikan sebagai



reproduksi diferensial individu atau genotip pada suatu populasi. Diferensial reproduksi disebabkan oleh perbedaan antara individu dalam ciri seperti kematian, kesuburan, fekunditas, keberhasilan kawin, dan kelangsungan hidup keturunan. Seleksi alam didasarkan pada ketersediaan variasi genetik di antara individu dalam karakter yang terkait dengan keberhasilan reproduksi. Ketika populasi terdiri dari pada-dividuals yang tidak berbeda dari satu sama lain dalam ciri-ciri seperti itu, tidak tunduk pada seleksi alam. Seleksi dapat menyebabkan perubahan pada frekuensi alel dari waktu ke waktu. Namun, perubahan hanya pada frekuensi alel dari generasi ke genera-tion tidak selalu menunjukkan seleksi yang sedang bekerja. Proses lainnya, seperti arus genetik secara acak, dapat membawa perubahan temporal dalam frekuensi alel juga. Menariknya, perubahan frekuensi alel tidak selalu menunjukkan seleksi yang sesuai dengan genotip. Kesesuaian genotipe, biasanya dinyatakan sebagai w, adalah ukuran dari kemampuan untuk bertahan hidup dan bereproduksi. Namun, karena ukuran modulasi biasanya dibatasi oleh daya dukung lingkungan di mana populasi



10



berada, keberhasilan evolusi dari individu adalah de-termined tidak dengan kebugaran mutlak, tetapi dengan kebugaran relatif dibandingkan dengan genotipe yang lain dalam populasi. Di alam, kesesuaian genotipe tidak diharapkan untuk tetap konstan untuk semua generasi dan dalam semua keadaan lingkungan. Namun, dengan menempatkan nilai konstan kebugaran untuk setiap genotipe, kita dapat merumuskan teori sederhana atau model, yang berguna untuk memahami dinamika perubahan struktur genetik suatu populasi disebabkan oleh seleksi alam. Di kelas paling sederhana dari model, kita mengasumsikan bahwa kebugaran organisme ditentukan semata-mata oleh genetik. Kami juga menganggap bahwa semua lokus berkontribusi secara independen kepada nessfit dari individu (yaitu, bahwa lokus yang berbeda tidak berinteraksi dengan satu sama lain dengan cara yang mempengaruhi kebugaran organisme), sehingga masing-masing lokus dapat ditangani secara terpisah. 2. Mutasi Mutasi adalah perubahan susunan gen atau bagian kromosom, menjadi bentuk baru. Mutasi yang mengubah frekuensi gen ada dua macam : 



Mutasi tak berulang







Mutasi berulang Mutasi tak berulang jarang terjadi dan tidak menghasilkan perubahan



berarti pada frekuensi gen. mutasi berulang lebih sering terjadi dan berulang secara teratur dalam jangka panjang. Mutasi berulang dapat menghubah frekuensi gen. Beberapa tahun yang lampau, dau orang ahli genetika terkemuka memberikan koment ar terhadap kehadiran polimorfisma dalam populasi sebagai berikut: Secara sederhana dapat dikatakan, polimorfisma sekarang telah mencapai jumlah yang demikian banyak dan polimorfisma baru terus ditemukan dengan laju yang pesat sehingga pemahaman artinya tidak diragukan lagi merupakan suatau problema pokok bagi biomedika modern. Fakta mengenai jangkauan potensialnya



11



dan kemampuan kita untuk mereduksi menjadi manifestasi primer dari perbedaan genetik yaitu variasi dalam protein-protein dan substansi yang berkaitan polimorfisma yang dihasilkan dari varibilitas ini disangka merupakan ekuivalen genetik dari sistem “penyangga” (buffer) biokimiawi yaitu bahwa frekuensifrekuensi gen yang mereka refleksikan tidak mudah diganggu bahwa frekuensifrekuensi yang mereka refelekasikan tidak mudah diganggu oleh perubahanperubahan dalam laju mutasi atau berbagai fluktuasi temporer pada tekanan seletif beberapa dari fungsi polimorfisma tidak ragu-ragu lagi berkaitan dengan perbedaan-perbedaan yang penting antara manusia dan kepekaannya terhadap penyakit (Nurrohmadi, 2011). 3. Migrasi Bila sejumlah individu yang berasal dari suatu populasi dipindahkan (migrasi) dan bercampur dengan individu populasi lain (terjadi perkawinan) maka dapat terjadi perubahan frekuensi gen. Misalnya, dengan memasukkan gen-gen dari jenis sapi baru ke suatu Negara dengan inseminasi buatan (IB) dapat mengakibatkan perubahan frekuensi gen dari populasi sapi nasional secara drastic. Jadi migrasi merupakan cara yang paling efektif penyebab perubahan genetic. Migrasi bermanfaat bila memenuhi persyaratan bermanfaat bila memenuhi persyaratan berikut : 



Tersedia populasi lain dengan gen-gen yang diinginkan







Telah diketahui dengan pasti bahwa perubahan yang terjadi dapat bermanfaat



4. Genetic drift (fluktuasi acak) Faktor genetik drift biasanya terjadi secara kebetulan dan dapat mengubah frekuensi gen. dalam populasi kecil, fluktuasi acak yang mempunyai efek yang



12



penting. Dalam kenyataan populasi ternak di pedesaan dapat berfluktuasi secara acak tak teratur karena pengaruh musim atau serangan wabah penyakit yang dapat menyebabkan kematian pada sebagian besar populasi sehingga pada suatu saat populasi turun secara drastic. Ternak yang tersisa yang dapat bertahan akan mempengaruhi pengaruh yang menentukan terhadap frekuensi gen pada generasi berikutnya.



B. Gen Pool Kombinasi dari semua gen yang terdapat dalam populasi tertentu disebut lungkang gen dari populasi itu. Ini merupakan keragaman genetik lengkap ditemukan dalam populasi atau spesies. Bagaimana Karakteristik lungkang gen? 



Konsep lungkang gen hanya digunakan untuk organisme dengan reproduksi setsual (karena reproduksi vegetatif menghasilkan klon).







Ini mencakup semua varian atau alel dari setiap gen.







Ini mencakup semua gen yang terdapat dalam populasi.







Dalam kebanyakan kasus, populasi termasuk individu-individu dari spesies yang sama saja.







lukang gen bahkan termasuk gen mereka yang efeknya tidak terlihat pada individu.



Mengapa lungkang gen menjadi Penting? Karena lungkang gen merupakan jumlah gen yang ditemukan dalam populasi, populasi tersebut dengan lungkang gen yang lebih besar cenderung memiliki lebih banyak gen, dan karenanya, akan memiliki keragaman genetik lebih. Setiap gen memiliki tujuan tertentu, seperti memberikan tanaman / hewan karakteristik tertentu, ketahanan terhadap penyakit, toleransi terhadap iklim yang keras, dan sebagainya. Oleh karena itu, populasi dengan keragaman genetik yang lebih besar



13



akan lebih siap untuk menghadapi wabah penyakit atau perubahan lingkungan yang ekstrim, karena mereka akan, kemungkinan besar, memiliki gen-gen yang melindungi mereka dari perubahan yang merugikan tersebut. Di sisi lain, populasi dengan jumlah yang lebih kecil dari gen dalam lungkang gen mereka akan rentan terhadap masalah tersebut, yang dapat menyebabkan mereka menjadi terancam punah atau bahkan binasa sama sekali, yaitu, menjadi punah. Oleh karena itu, populasi dengan lukang gen yang besar akan memiliki lebih banyak kesempatan untuk bertahan hidup, sementara mereka dengan lukang gen kecil berada dalam bahaya tertular penyakit genetik, cacat, dan infertilitas.



jumlah keseluruhan gen dalam populasi tertentu atau spesies disebut lungkang gen Bagaimana lungkang gen dapat berubah? Dengan Mutasi Mutasi adalah perubahan gen dari seorang individu. Variasi ini mungkin sebagai perubahan kecil dari nukleotida tunggal (molekul organik) dalam DNA, atau perubahan dalam seluruh set kromosom. Tergantung pada apakah mutasi ini diturunkan kepada keturunannya, mungkin permanen atau sementara. Mereka bermanfaat bagi populasi jika mereka menambahkan gen yang berharga, tetapi beberapa dapat menyebabkan penyakit.



14



Menurut Seleksi Alam Seleksi alam adalah salah satu faktor paling penting yang mempengaruhi lungkang gen. Individu dari populasi yang membawa gen menguntungkan lebih mungkin untuk bertahan hidup dan menghasilkan keturunan, daripada mereka yang tidak. Oleh karena itu, generasi berikutnya kemungkinan besar akan, membawa gen dari individu tersebut, yang bahkan mungkin menjadi tetap, yaitu, terjadi pada setiap individu. Dengan hayuntan genetik atau Drift Genetik Kadang-kadang, jenis gen dalam suatu populasi berubah karena peristiwa acak (seperti kematian beberapa orang), dan tidak selalu karena perubahan ini dapat menguntungkan. Ini disebut ‘pergeseran genetik’, dan mempengaruhi populasi yang lebih kecil lebih sampai ke yang lebih besar, karena, dalam bentuk sebelumnya mungkin gen tersebut terjadi pada setiap individu. Contoh lungkang gen ❒ kira-kira 60.000 sampai 70.000 tahun yang lalu, nenek moyang kita bermigrasi keluar dari Afrika ke Eropa dan Timur Tengah. Karena iklim di sini adalah dingin, modifikasi genetik yang diproduksi kulit menjadi lebih terang untuk membantu mereka menyerap sinar ultraviolet lebih. Pada akhirnya, perubahan ini menjadi bagian dari gen mereka, sehingga membantu mereka berkembang. ❒ Kentang berasal dari bagian barat Amerika Selatan, kemudian ia menyebar ke Eropa dan Irlandia, di mana ia akhirnya menjadi makanan pokok bagi penduduk disana. Karena semua kentang yang tumbuh di Irlandia diturunkan dari sejumlah kecil tanaman, lungkang gen kecil membuat seluruh tanaman rentan terhadap hawar (penyakit tanaman oleh jamur). Tanaman kentang di seluruh negeri hancur pada pertengahan abad ke-19, menyebabkan satu juta kematian karena kelaparan. ❒ Sejumlah spesies hewan, seperti singa gunung di Amerika, dan macan tutul di Afrika Selatan, terancam oleh aktivitas manusia. Habitat mereka telah dibagi menjadi fragmen, dikelilingi oleh kota-kota dan lahan pertanian. Hal ini



15



menyebabkan kawin silang antara populasi yang lebih kecil, dan kolam gen kecil membuat mereka rentan terhadap penyakit. Seperti dapat dilihat, kolam gen merupakan masa depan spesies. Ini adalah alasan mengapa daerah padang gurun harus dilindungi karena mengandung lungkang gen dari sejumlah tanaman dan hewan peliharaan, yang menjamin kelangsungan hidup kita sendiri.



C. Frekuensi Alel Frekuensi alel adalah proporsi ataupun perbandingan keseluruhan kopi gen yang terdiri dari suatu varian gen tertentu (alel). Dengan kata lain, ia merupakan jumlah kopi suatu alel tertentu dibagi dengan jumlah kopi keseluruhan alel pada suatu lokus dalam suatu populasi. Ia dapat diekspresikan dalam bentuk persentase. Dalam genetika populasi, frekuensi alel digunakan untuk menggambarkan tingkat keanekaragaman genetik pada suatu individu, populasi, dan spesies. Apabila diketahui: a) Lokus tertentu pada suatu kromosom beserta gen yang menduduki lokus tersebut b) Suatu populasi berjumlah N individu yang membawa n lokus pada tiaptiap sel



somatik mereka



(contohnya



dua



lokus



pada



sel



spesies diploid yang mengandung dua set kromosom) c) Terdapat alel-alel gen yang berbeda d) Terdapat a kopi suatu alel maka frekuensi alelnya adalah persentase keseluruhan kemunculan lokus tersebut yang diduduki oleh satu alel tertentu dan frekeunsi satu alelnya adalah a/(n*N). Sebagai contohnya, jika frekuensi suatu alel adalah 20% pada suatu populasi, maka di antara anggota-anggota populasi tersebut, satu dari lima kromosomnya akan membawa alel tersebut. Empat dari limanya akan membawa



16



varian gen lainnya. Perhatikan bahwa untuk gen diploid, persentase individu yang membawa alel ini dapatlah menjadi hampir dua per lima. Jika alel terdistribusi secara acak,



maka



menurut teorema



binomial,



32%



populasi



akanah heterozigot dan 4%-nya adalah homozigot. Apabila digabungkan, ini berarti bahwa 36% individu diploid diperkirakan membawa satu alel yang berfrekuensi 20%. Namun, alel hanya terdistribusi secara acak di bawah asumsiasumsi tertentu, salah satunya adalah ketiadaan seleksi. Ketika asumsi-asumsi ini dipenuhi, suatu populasi dikatakan berada dalam Kesetimbangan HardyWeinberg. Frekuensi keseluruhan alel pada suatu gen sering kali digambarkan sebagai hitogram distribusi frekuensi alel ataupun spektrum frekuensi alel. Genetika populasi mempelajari "gaya-gaya pendorong" yang dapat menyebabkan perubahan distribusi dan frekuensi alel (dengan kata lain evolusi). Selain seleksi, gaya



dorong



yang



dapat



mengubah



genetik, mutasi, dan migrasi.



17



frekuensi



alel



meliputi hanyutan



BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Asas Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi alel dan frekuensi genotipe dalam suatu populasi akan tetap konstan, yakni berada dalam kesetimbangan dari satu generasi ke generasi lainnya kecuali apabila terdapat pengaruh-pengaruh tertentu yang mengganggu kesetimbangan tersebut. Pengaruhpengaruh tersebut meliputi perkawinan tak acak, mutasi, seleksi, ukuran populasi terbatas, hanyutan genetik, dan aliran gen. Adalah penting untuk dimengerti bahwa di luar laboratorium, satu atau lebih pengaruh ini akan selalu ada. Oleh karena itu, kesetimbangan Hardy-Weinberg sangatlah tidak mungkin terjadi di alam. Kesetimbangan genetik adalah suatu keadaan ideal yang dapat dijadikan sebagai garis dasar untuk mengukur perubahan genetik. Kombinasi dari semua gen yang terdapat dalam populasi tertentu disebut lungkang gen dari populasi itu. Ini merupakan keragaman genetik lengkap ditemukan dalam populasi atau spesies. Frekuensi alel adalah proporsi ataupun perbandingan keseluruhan kopi gen yang terdiri dari suatu varian gen tertentu (alel). Dengan kata lain, ia merupakan jumlah kopi suatu alel tertentu dibagi dengan jumlah kopi keseluruhan alel pada suatu lokus dalam suatu populasi. Ia dapat diekspresikan dalam bentuk persentase. Dalam genetika populasi, frekuensi alel digunakan untuk menggambarkan tingkat keanekaragaman genetik pada suatu individu, populasi, dan spesies.



18



B. Saran Materi genetik dalam populasi akan mudah dipelajari jika ditunjang oleh banyak literatur , baik dari buku-buku penunjang atau internet. Sehingga kita dapat mengetahui materi genetic dalam populasi yang berupa Hukum Hardy Weinberg, Gen Pool, dan Frekuensi Alel.  Bagi kita dan generasi akan datang terutama yang akan menjadi guru biologi sudah sepatutnya untuk mengetahui penjelasan materi genetik dalam populasi.  Kepada para pembaca kalau ingin lebih mengetahui tentang bahasan ini bisa membaca buku atau majalah-majalah serta di situs-situs internet yang memuat pembahasan tentang genetika.



19



Daftar Pustaka -



Biologi Media Center, 2011. Evolusi (2) : Hukum Hardy– Weinberg. http://biologimediacentre.com. Diakses pada Tanggal 13 Mei 2019.



-



Isharmanto,



2009.



Hukum



–



Hardy



Weinberg.http://isharmanto.blogspot.com/2009/11/hukum-hardyweinberg.html. Diakses pada Tanggal 13 Mei 2019. -



Nurrohmadi. 2011. Faktor yang Mempengaruhi Frekuensi Gen dan Keanekaragaman (Variabilitas) Genetik. http://nurrohmanhadi.wordpress.com/2011/ 08/28/faktor-yang-mempengaruhi-frekuensi-gen-dankeanekaragaman-variabilitas-genetik/. Diakses pada Tanggal 13 Mei 2019.



-



Prasetyo, Agus dan Supratman, 2011. Dinamika Gen dalam Populasi. Makalah. PPs UM. Malang.



-



Stansfield, W. D., 1991, Genetics, 3 ed, Schaum outline Series, Mc Graw Hill Inc, Singapore.



-



Wibawa,



B.



2010.



Hukum



Hardy-Weinberg



dan



Evolusi. http://bhimashraf.blogspot.com/2010/12/hukum-hardyweinberg-dan-evolusi.html. diakses pada tanggal 13 Mei 2019. -



Wikipedia.



2011.



Asas



Hardy



Weinberg.http://id.wikipedia.org/wiki/Asas_Hardy-Weinberg. Diakses pada Tanggal 13 Mei 2019. -



Anonim.2018. Pengertian Lungkang Gen, Ciri, Contoh dan Peran dalam



Populasi.https://usaha321.net/pengertian-lukang-gen-ciri-



contoh-dan-peran-dalam-populasi.html diakses pada 13 Mei 2019 -



Wikipedia.2017.



Frekuensi



Alel.https://id.wikipedia.org/wiki/Frekuensi_alel dialses pada 13 Mei 2019



20