3
KATA PENGANTAR
Assalamu'alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillah Puji dan syukur kepada ALLAH SWT yang telah melimpahkan karunia, rahmat serta hidayah-Nya. Sholawat dan salam penulis sampaikan kepada junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW, keluarga dan sahabat-sahabat beliau. Sehingga penulis dapat menyelesaikan Paper yang berjudul "DASAR GENETIKA EVOLUSI".
Dalam penulisan paper ini, penulis tidak akan berhasil dan selesai tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini dengan hati yang tulus penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu dalam penulisan paper ini.
Penulis menyadari bahwa paper ini masih jauh dari sempurna, oleh karenanya dengan tangan terbuka dan hati lapang, penulis bersedia menerima kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan paper ini.
Akhirnya penulis berharap semoga paper ini bermanfaat dalam rangka memperluas wawasan dan cakrawala untuk berfikir bagi penulis dan juga bagi para pembaca lainnya.
Wassalamualaikum Wr. Wb.
Bengkulu, Oktober 2013
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR 1
BAB I 3
PENDAHULUAN 3
I.1. Latar Belakang 3
I.2. Rumusan Masalah 4
I.3. Tujuan 4
BAB II 5
PEMBAHASAN 5
2.1. Pengenalan Evolusi 5
2.2. Genetika 5
2.3. Bahan Genetik 6
2.4. DNA Sebagai Materi Genetik 7
2.5. Replikasi DNA 8
2.6. Dasar genetika evolusi 9
2.7. Teori Hukum Hardy-Weinberg (ARIYOGA P.) 11
BAB III 17
PENUTUP 17
3.1 Kesimpulan 17
3.2 Saran 17
DAFTAR PUSTAKA 18
RIWAYAT PENULIS 19
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Di era globalisasi saat ini, sebagian besar evolusi diterapkan di bidang ilmu pengetahuan dan teknologi. Evolusi ialah perubahan pada frekuensi alel dalam populasi yang saling berbagi gene pool dari generasi yang satu ke generasi yang lain. Aplikasi utama evolusi pada bidang teknologi adalah seleksi buatan, yakni seleksi terhadap sifat-sifat tertentu pada sebuah populasi organisme. Macam-macam seleksi buatan diantaranya pemuliaan, domestikasi, dan rekayasa genetika.
Genetika disebut juga ilmu keturunan, berasal dari kata genos (bahasa latin), artinya suku bangsa-bangsa atau asal-usul. Secara "Etimologi"kata genetika berasal dari kata genos dalam bahasa latin, yang berarti asal mula kejadian. Namun, genetika bukanlah ilmu tentang asal mula kejadian meskipun pada batas-batas tertentu memang ada kaitannya dengan hal itu juga. Genetika adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk alih informasi hayati dari generasi kegenerasi. Oleh karena itu cara berlangsungnya alih informasi hayati tersebut mendasari adanya perbedaan dan persamaan sifat diantara individu organisme, maka dengan singkat dapat dikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang pewarisan sifat .Dalam ilmu ini dipelajari bagaimana sifat keturunan (hereditas) itu diwariskan kepada anak cucu, serta variasi yang mungkin timbul didalamnya.
Genetika perlu dipelajari, agar kita dapat mengetahui sifat-sifat keturunan kita sendiri serta setiap makhuk hidup yang berada dilingkungan kita. kita sebagai manusia tidak hidup autonom dan terinsolir dari makhuk lain sekitar kita tapi kita menjalin ekosistem dengan mereka. karena itu selain kita harus mengetahui sifat-sifat menurun dalam tubuh kita, juga pada tumbuhan dan hewan. Genetika bisa sebagai ilmu pengetahuan murni, bisa pula sebagai ilmu pengetahuan terapan. Sebagai ilmu pengetahuan murni ia harus ditunjang oleh ilmu pengetahuan dasar lain seperti kimia, fisika dan metematika juga ilmu pengetahuan dasar dalam bidang biologi sendiri seperti bioselluler, histologi, biokimia, fiosiologi, anatomi, embriologi, taksonomi dan evolusi. Sebagai ilmu pengetahuan terapan ia menunjang banyak bidang kegiatan ilmiah dan pelayanan kebutuhan masyarakat.
Suatu individu tidak dapat mengalami evolusi, hanyalah suatu populasi yang dapat mengalami hal tersebut. Komposisi genetik dari suatu individu sudah ditentukan semenjak terjadinya fertilisasi, yakni persatuan antara spermatozoid dengan sel sel telur. Kebanyakan dari perubahan sepanjang hidupnya ialah suatu perubahan dialam ekspresi dari potensi pertumbuhan yang terkandung didalam gen. Didalam populasi, baik komposisi genetik maupun dari potensi pertumbuhan dapat berubah. Perubahan komposisi genetik populasi adalah evolusi (Anonim, 2011).
I.2. Rumusan Masalah
Dari latar belakang tersebut diperoleh rumusan masalah sebagai berikut :
Apa yang dimaksud dengan evolusi?
Apa yang dimaksud dengan genetika dan bahan materi genetika?
Apa yang dimaksud dengan replikasi genetika?
Bagaimana dasar genetika evolusi?
Apa yang dimaksud dengan teori Hardy Weinberg?
I.3. Tujuan
Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah :
Untuk mengetahui pengertian evolusi.
Untuk mengetahui pengertian genetika dan bahan materi genetika.
Untuk mengetahui replikasi genetika.
Untuk mengetahui dasar genetika evolusi.
Untuk mengetahui teori Hardy Weinberg.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Pengenalan Evolusi ( KHIPRA A.)
Evolusi berasal dari kata to evolve (bahasa Inggris) yang berarti (menyebabkan) berkembang atau berubah secara perlahan-lahan. Asal katanya adalah evolut (Latin) yang berarti menggulir. Evolusi Alam kehidupan di permukaan bumi sejak awal mula sejarah bumi, sampai menimbulkan kehidupan (sel), dan keanekaragaman makhluk hidupan dewasa ini. Alam kehidupan di permukaan ini bukan sesuatu yang selesai dan sekali jadi, melainkan bertahap berevolusi dari waktu ke waktu. (Muslim, 2013)
Evolusi adalah proses perubahan pada seluruh bentuk kehidupan dari satu generasi ke generasi selanjutnya, dan biologi evolusioner mempelajari bagaimana evolusi ini terjadi. Pada setiap generasi, organisme mewarisi sifat-sifat yang dimiliki oleh orang tuanya melalui gen. Perubahan (yang disebut mutasi) pada gen ini akan menghasilkan sifat baru pada keturunan suatu organisme. Pada populasi suatu organisme, beberapa sifat akan menjadi lebih umum, manakala yang lainnya akan menghilang. Sifat-sifat yang membantu keberlangsungan hidup dan reproduksi organisme akan lebih berkemungkinan berakumulasi dalam suatu populasi daripada sifat-sifat yang tidak menguntungkan. Proses ini disebut sebagai seleksi alam. Menghasilkan jumlah keturunan yang lebih banyak daripada jumlah orang tua beserta keterwarisan sifat-sifat ini merupakan fakta tambahan mengenai kehidupan yang mendukung dasar-dasar ilmiah seleksi alam.Gaya dorong seleksi alam dapat terlihat dengan jelas pada populasi yang terisolasi, baik oleh karena perbedaan geografi maupun mekanisme lain yang mencegah pertukaran genetika. Dalam waktu yang cukup lama, populasi yang terisolasi ini akan menjadi spesies baru.
2.2. Genetika ( KHIPRA A.)
Menurut Nurul (2013), genetika merupakan ilmu yang mempelajari tentang sifat atau karakter yang diturunkan dari satu generasi ke generasi berikutnya secara turun temurun. Penurunan sifat dan karakter itu melalui gen yang terdapat dalam kromosom di dalam inti sel. Bahan dasar inti sel (nukleus) adalah protein khas yang disebut protein inti atau nucleoprotein. Nucleoprotein dibangun oleh senyawa protein dan asam inti atau Asam Dioksiribo Nukleat (DNA) dan Asam Ribo Nukleat (RNA).
Genetika (berasal dari bahasa Belanda: genetica, adaptasi dari bahasa Inggris: genetics, dibentuk dari kata bahasa Yunani γέννω, genno, yang berarti "melahirkan") adalah cabang biologi yang mempelajari pewarisan sifat pada organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion). Secara singkat dapat juga dikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang gen dan segala aspeknya. Istilah "genetika" diperkenalkan oleh William Bateson pada suatu surat pribadi kepada Adam Chadwick dan ia menggunakannya pada Konferensi Internasional tentang Genetika ke-3 pada tahun 1906.Bidang kajian genetika dimulai dari wilayah subselular (molekular) hingga populasi. Secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan
material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik),
bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan
bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain (pewarisan genetik). (Nurul, 2013)
2.3. Bahan Genetik ( TRIA Y)
Pada tahun 1868 seorang mahasiswa kedokteran di Swedia, J.F. Miescher, menemukan suatu zat kimia bersifat asam yang banyak mengandung nitrogen dan fosfor. Zat ini diisolasi dari nukleus sel nanah manusia dan kemudian dikenal dengan nama nuklein atau asam nukleat. Meskipun ternyata asam nukleat selalu dapat diisolasi dari nukleus berbagai macam sel, waktu itu fungsinya sama sekali belum diketahui.
Dari hasil analisis kimia yang dilakukan sekitar empat puluh tahun kemudian ditemukan bahwa asam nukleat ada dua macam, yaitu asam deoksiribonukleat atau deoxyribonucleic acid (DNA) dan asam ribonukleat atau ribonucleic acid (RNA). Pada tahun 1924 studi mikroskopis menunjukkan bahwa DNA terdapat di dalam kromosom, yang waktu itu telah diketahui sebagai organel pembawa gen (materi genetik). Akan tetapi, selain DNA di dalam kromosom juga terdapat protein sehingga muncul perbedaan pendapat mengenai hakekat materi genetik, DNA atau protein.
Dugaan DNA sebagai materi genetik secara tidak langsung dapat dibuktikan dari kenyataan bahwa hampir semua sel somatis pada spesies tertentu mempunyai kandungan DNA yang selalu tetap, sedangkan kandungan RNA dan proteinnya berbeda-beda antara satu sel dan sel yang lain. Di samping itu, nukleus hasil meiosis baik pada tumbuhan maupun hewan mempunyai kandungan DNA separuh kandungan DNA di dalam nukleus sel somatisnya.
Meskipun demikian, dalam kurun waktu yang cukup lama fakta semacam itu tidak cukup kuat untuk meyakinkan bahwa DNA adalah materi genetik. Hal ini terutama karena dari hasil analisis kimia secara kasar terlihat kurangnya variasi kimia pada molekul DNA. Di sisi lain, protein dengan variasi kimia yang tinggi sangat memenuhi syarat sebagai materi genetik. Oleh karena itu, selama bertahun-tahun protein lebih diyakini sebagai materi genetik, sementara DNA hanya merupakan kerangka struktur kromosom. Namun, pada pertengahan tahun 1940-an terbukti bahwa justru DNA-lah yang merupakan materi genetik pada sebagian besar organisme.(Prasetyo, 2011)
2.4. DNA Sebagai Materi Genetik ( IGGA P.)
Saat ini orang mengetahui bahwa gen merupakan seberkas fragmen dari DNA yang dapat diekspresikan sesuai dengan keperluan. DNA adalah sejenis asam nukleat yang tergolong biomolekul utama penyusun berat kering setiap organisme. DNA umumnya terletak di dalam inti sel.Secara garis besar, peran DNA di dalam sebuah sel adalah sebagai materi genetik; artinya, DNA menyimpan cetak biru bagi segala aktivitas sel. Ini berlaku umum bagi setiap organisme. DNA berfungsi untuk menyimpan informasi genetik secara lengkap yang diperlukan untuk mencirikan struktur semua protein dan RNA tiap-tiap spesies organisme, untuk membuat program pada saat yang tepat dan menempatkan biosintesis sel dan komponen jaringan secara teratur, untuk menentukan aktivitas organisme sepanjang siklus hidupnya, dan untuk menentukan kekhususan organisme tertentu.(Marwanto, 2013)
Gambar 1. Struktur DNA (Sumber : Marwanto, 2013)
DNA merupakan polimer yang terdiri dari tiga komponen utama, yaitu gugus fosfat, gula deoksiribosa, dan basa nitrogen. Sebuah unit monomer DNA yang terdiri dari ketiga komponen tersebut dinamakan nukleotida, sehingga DNA tergolong sebagai polinukleotida.
DNA terdiri dari gula deoksiribosa, basa nitrogen dan fosfat. Basa nitrogen terdiri dari purin (adenine dan guanin) dan pirimidin (sitosin dan timin). Bertindak sebagai tulang punggung rantai DNA adalah gula dan fosfat. Struktur DNA adalah double heliks dengan gula-fosfat berada di luar. Dua buah pilinan dihubungkan dengan ikatan hidrogen antara basa-basa DNA. Basa adenine (A) berpasangan dengan timin (T) dengan dua ikatan hidrogen, sedangkan basa sitosin (C) berpasangan dengan basa guanine (G) melalui tiga ikatan hidrogen. (Marwanto, 2013)
2.5. Replikasi DNA ( IGGA P.)
Sintesis perbanyakan bahan genetik seperti DNA, dilakukan melalui proses yang disebut replikasi. Replikasi dapat dikatakan merupakan reaksi kimia yang mencirikan proses kehidupan. Melalui suatu replikasi, senyawa kimia dapat membentuk dirinya untuk menghasilkan senyawa baru yang mirip dengan dirinya. Replikasi hanya terjadi pada asam nukleat, DNA atau RNA. Molekul asam nukleat yang mampu bereplikasi disebut replikon. Tidak ditemukan senyawa lain yang sintesisnya dilakukan melalui replikasi. (Felsenstein, 2013)
Pada sel, replikasi DNA terjadi sebelum pembelahan sel. Prokariota terus-menerus melakukan replikasi DNA. Pada eukariota, waktu terjadinya replikasi DNA sangatlah teratur, yaitu pada fase S daur sel, sebelum mitosis atau meiosis I. Penggandaan tersebut memanfaatkan enzim DNA polimerase yang membantu pembentukan ikatan antara nukleotida-nukleotida penyusun polimer DNA. Proses replikasi DNA dapat pula dilakukan in vitro dalam proses yang disebut reaksi berantai polimerase (PCR). Dengan demikian, setiap sel yang melakukan mitosis akan dihasilkan 2 sel anak yang memilki DNA lengkap sama persis dengan yang dimiliki induknya.
Sebelum sel membelah, DNA harus direplikasi dalam fase S dari siklus sel. Proses replikasi melibatkan enzim polymerase. Proses ini melibatkan pembukaan utas ganda DNA, sehingga memungkinkan terjadinya perpasangan basa untuk membentuk utas baru. Pembentukan utas komplementer terjadi melalui perpasangan basa antara A dengan T dan G dengan C. Dalam replikasi DNA, setiap utas DNA lama berperan sebagai cetakan untuk membentuk DNA baru.
Model DNA Watson dan Crick menyatakan bahwa saat double heliks bereplikasi, masing-masing dari kedua molekul anak akan mempunyai satu untai lama yang erasal dari satu molekul induk dan satu untai yang baru. Model replikasi ini disebut model semikonservatif.Model lainnya adalah model konservatif dimana molekul induk tetap dan molekul baru disintesis sejak awal. Model ketiga disebut model dispersif yaitu bahwa keempat untai DNA, setelah replikasi double heliks, mempunyai campuran anatara DNA baru dan DNA lama. (Felsenstein,2013)
Gambar 2. Replikasi DNA seperti yang dikemukakan oleh Watson dan Crick. Untaian induk yang bersifat komplementer menjadi terpisah dan masing-masing terbentuk.
(Sumber : Marwanto, 2013)
Dasar genetika evolusi (LENNY S.)
Dasar genetika evolusi adalah suatu gambaran tentang sifat-sifat yang terwariskan pada suatu populasi organisme baik itu melalui sel maupun gen sehingga apa yang diharapkan dapat terlaksana. Evolusi organisme terjadi melalui perubahan pada sifat-sifat yang terwariskan. Warna mata pada manusia, sebagai contohnya, merupakan sifat-sifat yang terwariskan ini. Sifat terwariskan dikontrol oleh gen dan keseluruhan gen dalam suatu genom organisme disebut sebagai genotipe.Keseluruhan sifat-sifat yang terpantau pada perilaku dan struktur organisme disebut sebagai fenotipe. Sifat-sifat ini berasal dari interaksi genotipe dengan lingkungan. Oleh karena itu, tidak setiap aspek fenotipe organisme diwariskan. Kulit berwarna gelap yang dihasilkan dari penjemuran matahari berasal dari interaksi antara genotipe seseorang dengan cahaya matahari; sehingga warna kulit gelap ini tidak akan diwarisi ke keturunan orang tersebut. Walaupun begitu, manusia memiliki respon yang berbeda terhadap cahaya matahari, dan ini diakibatkan oleh perbedaan pada genotipenya. Contohnya adalah individu dengan sifat albino yang kulitnya tidak akan menggelap dan sangat sensitif terhadap sengatan matahari.
Sifat-sifat terwariskan diwariskan antar generasi via DNA, sebuah molekulyang dapat menyimpan informasi genetika. DNA merupakan sebuah polimer yang terdiri dari empat jenis basa nukleotida. Urutan basa pada molekul DNA tertentu menentukan informasi genetika. Bagian molekul DNA yang menentukan sebuah satuan fungsional disebut gen; gen yang berbeda mempunyai urutan basa yang berbeda. Dalam sel, untaian DNA yang panjang berasosiasi dengan protein, membentuk struktur padat yang disebut kromosom. Lokasi spesifik pada sebuah kromosom dikenal sebagai lokus. Jika urutan DNA pada sebuah lokus bervariasi antar individu, bentuk berbeda pada urutan ini disebut sebagai alel. Urutan DNA dapat berubah melalui mutasi, menghasilkan alel yang baru. Jika mutasi terjadi pada gen, alel yang baru dapat memengaruhi sifat individu yang dikontrol oleh gen, menyebabkan perubahan fenotipe organisme. Walaupun demikian, manakala contoh ini menunjukkan bagaimana alel dan sifat bekerja pada beberapa kasus, kebanyakan sifat lebih kompleks dan dikontrol oleh interaksi banyak gen.
(Marwanto, 2013)
Pembentukan Molekul Pembawa informasi Yang Dapat Mengalami Replikasi Sendiri
Menurut Choirul Muslim (2008), Tahap evolusi kimia berikutnya yang masih sulit dibuktikan dengan eksperimen adalah pembentukan molekul yang mampu menggandakan diri sendiri. Molekul utamanya adalah RNA, sebagai molekul yang mengandung informasi genetic sejak purba karena melakukan 2 fungsi, yaitu memediasi reaksi katalisis polimerasi asam amino menjadi protein, dan RNA sebagai molekul informasi genetis yang dapat mereplikasi.
Asal Usul Bahan Informasi Genetik
Sel mengandung bahan genetic DNA yang ditranskrip menjadi RNA. Para ahli biomolekul menduga bahwa di jaman purba yang menjadi bahan informasi genetic mula-mula adalah RNA. RNA diduga mempunyai kemampuan sebagai enzim ( seperti pada saat pembentukan intron, RNA dapat memotong sendiri bagian internal RNA yang tak terpakai). Oleh karena itu RNA disebut riboenzim.diduga karena kemampuan katalitiknya, di jaman purba RNA dapat melakukan replikasi ( sintesis RNA ribosomal, transkrip, dan utusan). Pada jaman purba RNA memiliki kemampuan menggandakan diri (replikasi),sebelum akhirnya kemampuan katalitik ini diambil alih oleh protein dan fungsi genetic RNA diambil alih oleh DNA yaitu molekul asam nukleat yang lebih stabil. Dengan mekanisme yang sebelum belum/tidak dipahami, DNA menggantikan peranan RNA di dalam menyimpan informasi genetic.dewasa ini hanya virus yang masih menyimpan bahan genetiknya berupa RNA. Namun demikian, diyakini bahwa seleksi alam terhadap proses kerja pada level moleculer merupakan mekanisme umum yang berlaku. Hal ini karena diketahui RNA bersifat labil, sedangkan untuk menyimpan informasi haruslah dengan molekul yang stabil.
Diduga pada sel-sel purba, RNA lah yang bertindak sebagai pengemban dua kegiatan yaitu mereplikasi sendiri dan berfungsi sebagai enzim (ribozim), yaitu ketika sebelum DNA mengambil alih RNA.
Teori Hukum Hardy-Weinberg (ARIYOGA P.)
Hukum Hardy-Weinberg ditemukan oleh ahli fisika W. Weinberg dan ahli matematika G.H. Hardy pada tahun 1908. Kedua ahli tersebut berasal dari Inggris(Noor, 1996). Menurut Campbell (2000), hukum Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi alel dan genotif dalam kumpulan gen suatu populasi tetap konstan selama beberapa generasi kecuali kalau ada yang bertindak sebagai agen selainan rekombinasi seksual. Dengan kata lain pergeseran seksual alel akibat miosis dan fertilisasi acak akan tidak berpengaruh terhadap struktur genetik suatu populasi (Prasetyo, Agus dan Supratman, 2011).
Godfrey Hardy (1877-1947) Wilhelm Weinberg (1862-1937)
(Sumber: O'Neil, 2012) (Sumber: O'Neil, 2012)
Hukum Hardy-Weinberg memberikan standar ideal untuk para ahli genetika untuk melakukan suatu perbandingan populasi yang sebenarnya dan mendeteksi perubahan evolusi. Bila salah satu saja syarat tidak dipenuhi maka frekuensi gen berubah, artinya populasi tersebut telah dan sedang mengalami evolusi (Biologi Media Center, 2011).
Dua hal utama dalam hukum Hardy-Weinberg, yaitu :
(1) Jika tidak ada gangguan maka frekuensi alel yang berbeda dalam populasi akan cenderung tetap/tidak berubah sepanjang waktu.
(2) Dengan tidak adanya faktor pengganggu, maka frekuensi genotipe juga tidak akan berubah setelah generasi I.
Syarat berlakunya asas Hardy-Weinberg:
Setiap gen mempunyai viabilitas dan fertilitas yang sama
Perkawinan terjadi secara acak
Tidak terjadi mutasi gen atau frekuensi terjadinya mutasi, sama besar.
Tidak terjadi migrasi
Jumlah individu dari suatu populasi selalu besar
Jika syarat yang diajukan dalam kesetimbangan Hardy Weinberg tadi banyak dilanggar, jelas akan terjadi evolusi pada populasi tersebut, yang akan menyebabkan perubahan perbandingan alel dalam populasi tersebut. Definisi evolusi sekarang dapat dikatakan sebagai: "Perubahan dari generasi ke generasi dalam hal frekuensi alel atau genotipe populasi". Dalam perubahan dalam kumpulan gen ini (yang merupakan skala terkecil), spesifik dikenal sebagai mikroevolusi.
Genetic Drift (Hanyutan Genetik)
Bayangkan anda melempar uang 10x dan mendapatkan hasil 3 angka,7 gambar. Anda masih bisa menerimanya. Jika anda melempar 100.000x dan mendapatkan 30.000x gambar, anda akan curiga dengan mata uang tersebut. Semakin kecil ukuran sampel, semakin besar peluangnya untuk terjadi penyimpangan dari hasil ideal yang diharapkan. Misalkan, ada populasi bunga liar yang anggaplah konstan terdiri dari 10 tumbuhan dengan AA=5, Aa=3, aa=1. Pada generasi pertama, hanya 5 yang bereproduksi (1AA, 3Aa, dan 1aa). Selanjutnya, akan terjadi 10 tumbuhan dengan AA=3, Aa=4, aa=3. Jika selenjutnya hanya 3 tumbuhan yang menghasilkan keturunan (2AA dan 1Aa), pastilah alel a semakin tereduksi dalam populasi tersebut. Inilah satu contoh mikroevolusi. Lainnya adalah Efek Leher Botol (Bottleneck Effect), yakni faktor non seleksi alam (misalkan bencana alam) yang memilih korban benar-korban secara acak). Contoh klasik dari efek leher botol adalah habisnya variasi genetik anjing laut gajah utara yang nyaris punah pada 1890 ketika jumlahnya hanya 20 ekor. Ketika diuji pada 1970-an, 30.000 anjing laut gajah utara tidak memiliki variasi genetik sama sekali yang dimungkinkan akibat pergeseran genetik. Perbandingan, variasi genetik melimpah pada anjing laut gajah selatan yang hidup tentram.
Gene Flow (Aliran Genetik)
Gene Flow yaitu suatu pelanggaran syarat Kesetimbangan Hardy-Weinberg yang mengatakan bahwa populasi harus terisolasi dari populasi lain. Misalkan ada dua populasi bunga liar. Jika serbuk sari aa dari populasi pertama tertiup ke populasi kedua, frekuensi alel aa akan meningkat terus pada populasi kedua.
Mutasi
Meskipun mutasi dalam lokus gen tertentu jarang terjadi, dampak kumulatifnya dapat berakibat nyata. Hal ini disebabkan karena tiap individu punya ribuan gen dan banyak populasi memiliki jutaan individu. Tentunya dalam jangka panjang, mutasi sangat penting bagi evolusi karena posisinya sebagai sumber asli variasi genetik yang merupakan seleksi alam.
Perkawinan Tak Acak
Perkawinan tak acak adalah pelanggaran syarat kesetimbangan Hardy-Weinberg yang mengharapkan perkawinan acak. Nyatanya, individu akan lebih sering kawin dengan tetangganya (bahkan kawin dengan dirinya sendiri/selfing yang amat umum pada tumbuhan). Hal ini akan mengurangi jumlah heterozygote dan meningkatkan jumlah homozygote dominan dan resesif. Pun ada jenis perkawinan berdasar pilihan (assortative mating), yakni individu (biasanya betina) cenderung memilih jantan dengan ciri-ciri khusus. Bisa ditebak, ini menyebabkan pergeseran dalam perbandingan alel tertentu.
Seleksi Alam
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 alam menyebabkan perbandingan alel yang diturunkan ke generasi berikutnya menjadi berubah dibandingkan perbandingan alel di populasi awal. Di antara semua faktor mikroevolusi yang kita bahas, hanya seleksi alam yang mampu menyesuaikan populasi dengan lingkungannya. Seleksi alam mengakumulasi dan mempertahankan genotipe yang menguntungkan dalam populasi. Jika lingkungan berubah, seleksi alam akan "merespons" dengan mempertahankan genotipe yang cocok dengan lingkungan yang baru. Akan tetapi, derajat adaptasi hanya dapat diperluas dalam ruang lingkup keanekaragaman genetik populasi tersebut.
Menurut O'Neil (2012) Bila p didefinisikan sebagai frekuensi alel dominan dan q seperti frekuensi alel resesif bagi suatu sifat dikendalikan oleh sepasang alel (A dan a). Dengan kata lain, p sama dengan semua alel pada individu yang homozigot dominan (AA) dan ditambah dengan setengah dari alel yang heterozigot (Aa) dalam suatu populasi. Secara matematis hukum tersebut dapat ditulis sebagai berikut:
p = AA + ½ Aa
Demikian juga, q sama dengan semua alel pada individu yang homozigot resesif (aa) dan setengah lainnya dari alel yang heterozigot (Aa).
q = aa + ½ Aa
Karena hanya ada dua alel dalam kasus ini, frekuensi satu ditambah frekuensi yang lain harus sama dengan 100%, yang berarti
p + q = 1
Dan rumus ini dapat berubah menjadi:
p = 1 - q
Ada hanya beberapa langkah singkat Hardy dan Weinberg untuk menyadari bahwa kemungkinan semua kemungkinan kombinasi alel yang terjadi secara acak adalah dengan menjadi
(P + q) ² = 1
atau lebih sederhana
p ² + 2PQ + q ² = 1
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. 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. (O'Neil, 2012)
Plot keseimbangan frekuensi genotif Hardy-Weinberg (Sumber: Andrews, 2010)
Hukum ini dapat dilihat misalnya pada populasi siput yang dapat melakukan fertilisasi sendiri secara acak (langkah 1). Siput-siput ini memiliki sebagian gen-gen dominan untuk warna cangkang, misalnya biru, kuning, atau hijau. Dengan menganalisis perubahan frekuensi dari gen warna ini dengan persamaan Hardy-Weinberg maka kita akan dapat menentukan apakah populasi siput tersebut berkembang.
Masing-masing dari ke 5 siput tersebut bersifat diploid dengan 2 kopi gen pengendali warna. Satu alel dari gen (A) menyebabkan warna biru, 1 alel (a) menyebabkan warna kuning dan heterozigot (Aa) menyebabkan warna hijau. Pada unggun gen populasi ini ada 10 alel: 6 alel A dan untuk alel a. Jika simbol q menggambarkan peluang dari alel a, maka q = 4/10 atau 0,4. Karena jumlah alel A ditambah dengan alel a menggambarkan semua jumlah alel pada gen dalam populasi siput, maka 0,6 + 0,4 = 1 atau p + q = 1. Ini adalah persamaan unggun gen. (Felsenstein, 2013)
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Evolusi adalah proses perubahan pada seluruh bentuk kehidupan dari satu generasi ke generasi selanjutnya, dan biologi evolusioner mempelajari bagaimana evolusi ini terjadi.
Genetika adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk alih informasi hayati dari generasi kegenerasi. Bahan materi genetika yang termasuk didalamnya adalah DNA. DNA merupakan polimer yang terdiri dari tiga komponen utama, yaitu gugus fosfat, gula deoksiribosa, dan basa nitrogen.
Replikasi merupakan reaksi kimia yang mencirikan proses kehidupan. Melalui suatu replikasi, senyawa kimia dapat membentuk dirinya untuk menghasilkan senyawa baru yang mirip dengan dirinya. Replikasi hanya terjadi pada asam nukleat, DNA atau RNA.
Dasar genetika evolusi adalah suatu gambaran tentang sifat-sifat yang terwariskan pada suatu populasi organisme baik itu melalui sel maupun gen sehingga apa yang diharapkan dapat terlaksana..
Teori Hardy Weinberg Genetika disebut juga ilmu keturunan, berasal dari kata genos (bahasa latin), artinya suku bangsa-bangsa atau asal-usul. Secara "Etimologi"kata genetika berasal dari kata genos dalam bahasa latin, yang berarti asal mula kejadian.
3.2 Saran
Dengan adanya dasar gentika evolusi, kita menjadi tahu bagaimana asal mula kehidupan.
DAFTAR PUSTAKA
Andrews, C. (2010) The Hardy-Weinberg Principle. Nature Education Knowledge 3(10):65. Diakses tanggal 26 oktober 2013.
Anonim. 2012. Materi Genetika. Di akses di http://hildabio.org.com/2012/09/genetika-materi-genetik.html pada tanggal 2 Oktober 2013
Biologi Media Center, 2011. Evolusi (2) : Hukum Hardy–Weinberg.http://biologimediacentre.com. Diakses pada Tanggal 01 oktober 2013.
Campbell, N.A. Jane B. Reece and Lawrence G. Mitchell. 2000. Biologi. edisi 5. jilid 3. Alih Bahasa: Wasman manalu. Erlangga. Jakarta
Felsenstein, J. 2013. Theoretical Evolutionary Genetics.Department of Genome Sciences and Department of Biology University of Washington.Washington
Marwanto, R. 2013. Dasar Genetika Evolusi. http://rosid.marwanto.com/2013/07/dasar-genetika-evolusi.html diakses pada tanggal 2 Oktober 2013
Muslim, C. 2008. Evolusi Bengkulu: Universitas Bengkulu
Noor, Ronny, R, 1996. Genetika Ternak. Penebar Swadaya. Jakarta.
Nurul. 2013. Dasar Genetika. PT. Gramedia: Jakarta
O'Neil, D. 2012. Hardy-Weinberg Equilibrium Model. http://anthro.palomar.edu. Diakses tanggal 25 oktober 2013.
Prasetyo, Agus dan Supratman, 2011. Dinamika Gen dalam Populasi. Makalah. PPs UM. Malang.
RIWAYAT PENULIS
Nama : Khipra Anggeraini
NPM : A1D010030
T.T.L : Sei Baung, 21 Oktober 1991
Alamat : Jl. Sungai Kahayan Rt 15 Rw 03
Padang Dedok Kel. Tanah Patah Kec. Ratu Agung Kota Bengkulu
Motto : Dimana ada kemauan disitu ada
jalan
No. Hp : 085366354575
Nama : Lenny Supriyanti
NPM : A1D010020
T.T.L : Giri Mulya, 12 Agustus 1991
Alamat : Ds. Suka Makmur Rw 10 Rt 02 Kec.
Giri Mulya Kab. Bengkulu Utara
Motto : Masa Lalu Buruk bukanlah momok
untuk kita tidak maju dan sukses. Jadikan Masa Lalu sebagai pembelajaran.
No. Hp : 0853 8428 9695
Nama : Igga Pharamitha Syafitri
NPM : A1D010044
T.T.L : Curup, 30 Juli 1992
Alamat : Jln. Nusa Indah 1 No. 124 Sukawati Kel. Air Rambai Curup
Motto : Tidak ada salahnya mencoba jika itu
membuat kita mengerti.
No. Hp : 0857 8833 5692
Nama : Tria Yulisa
NPM : A1D010016
T.T.L : Bengkulu, 08 Juli 1992
Alamat : Perum Kemiling Permai Rt 20 Rw 06 Kel . Pekan Sabtu Kec Selebar Bengkulu
Motto : Jadikan pengalaman sebagai guru terbaik dalam kehidupan kita
.
No. Hp : 0819 1927 2488
Nama : Ariyoga Pratama
NPM : A1D010042
T.T.L : Arga Makmur, 20 Januari 1992
Alamat : Kebun Biologi FKIP, Universitas Bengkulu
Motto : Survive to Life
No. Hp : 0857 5807 4408
