TUGAS GENETIKA (SB-091334 )
Perubahan Pada Frekuensi Alel
Oleh: Nama : 1. Riza arifiyanti (1508100025) 2. Putri Nur Indah (1508100036)
JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2011
A. Frekunsi Alel
Hukum Hardy-Weinberg mengindikasikan bahwa frekuensi alel tidak mengubah hasil dari reproduksi, melainkan proses yang lain yang menyebabkan meningkat atau menurunkan frekuensi alel. Proses yang memberikan perubahan pada frekuensi alel meliputi mutasi, migrasi, aliran gen dan seleksi alam (Benjamin, 2005). Frekuensi alel dapat diekspresikan dalam bentuk persentase. Dalam genetika populasi, frekuensi alel digunakan untuk menggambarkan tingkat keanekaragaman genetik pada suatu individu, populasi, dan spesies. frekuensi alel adalah persentase keseluruhan kemunculan lokus tersebut yang diduduki oleh satu alel tertentu dan frekeunsi satu alelnya adalah a/(nxN). 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 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 akan heterozigot dan 4% sisanya 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 terpenuhi,
suatu
populasi
dikatakan
berada
dalam
Kesetimbangan
Hardy-
Weinberg(Anonim, 2011). B. Faktor Penyebab Perubahan Frekuensi Alel
Seperti yang telah dijelaskan diatas bahwa frekuensi alel dapat berubah dengan empat cara yaitu adanya mutasi, migrasi, aliran gen dan seleksi alam. Berikut adalah penjelasan singkat mengenai perubahan frekuensi yaitu: 1. Mutasi Mutasi yang dimaksudkan dalam konteks ini adalah mutasi gen yang mengakibatkan suatu alel berubah menjadi alel baru. Mutasi biasanya dari alel dominan menjadi alel resesif, yang mengakibatkan frekuensi alel dominan dalam populasi berkurang sedikit demi sedikit dan sebaliknya frekuensi alel resesif bertambah. Meskipun pengaruh mutasi
terhadap perubahan frekuensi alel dalam proses evolusi sangat kecil, peran pentingnya adalah menyediakan sumber keragaman yang terus-menerus.
Gambar. Aglonema Gading Mas, Hasil Mutasi. Sumber:www.surabaya.indonetwork.co.id
2. Migrasi Migrasi merupakan perpindahan individu baru ke dalam suatu populasi atau keluarnya individu dari suatu populasi. Dengan kata lain merupakan aliran gen ( gene flow ) dari suatu populasi ke populasi lain. Migrasi yang besar dapat menimbulkan perubahan dalam populasi resipien secara evolusioner. Perubahan frekuensi alel akibat migrasi ditentukan oleh proporsi migran yang masuk ke dalam populasi asli dan perbedaan frekuensi alel dari kedua populasi itu. Arti penting migrasi adalah dapat memasukkan ragam genetik ke dalam populasi sehingga dapat dilakukan seleksi, mencegah isolasi sempurna dari kedua populasi, perpindahan migran terus menerus dapat mengubah arah evolusi, dan dapat meniadakan pengaruh penghanyutan genetik dengan introduksi alel baru ke dalam populasi (Anonim, 2011).
3. Seleksi Alam Seleksi alam yaitu kondisi atau tindakan yang mengakibatkan genotipe tertentu bertahan dalam populasi sedangkan genotipe lainnya tersingkirkan. Seleksi merupakan kekuatan utama yang dapat menimbulkan perubahan frekuensi alel dalam populasi. Pengaruh seleksi dapat diukur dengan membandingkan jumlah individu sebelum dan sesudah seleksi, dan hal tersebut merupakan ukuran fitness, atau daya hidup, dari suatu genotipe dalam populasi. Adapun koefisien seleksi (s) adalah ukuran kekuatan yang bekerja pada masing-masing genotipe untuk menurunkan nilai adaptifnya. Koefisien ini merupakan ukuran tingkat kegagalan suatu genotipe untuk hidup atau berkembangbiak.
Hubungan koefisien seleksi dengan fitness ( fitness relatif) suatu individu dalam populasi ditunjukkan dalam formulasi berikut : s = 1 – W. Seleksi melawan individu homozigot resesif tidak dapat menghilangkan alel resesif dari suatu populasi, karena individu heterozigot akan bersilang dan menghasilkan individu homozigot resesif pada generasi berikutnya. Walaupun demikian, seleksi dapat menurunkan frekuensi alel resesif dalam populasi. Populasi yang frekuensi genotipe resesifnya rendah tidak berarti bahwa alel resesifnya sedikit, karena sebagian besar alel resesif tersebut terdapat dalam genotipe karier (heterozigot) bukan dalam genotipe homozigot resesif. Dalam keadaan ini, sangat sukar untuk menurunkan frekuensi alel resesif dengan membuang genotipe homozigot resesif, atau dengan mencegah persilangan antar individu homozigot resesif (Anonim, 2011).
4. Hanyutan genetik Perubahan acak dalam frekuensi alel dan genotip akibat kesalahan dalam pengambilan sampel dalam suatu populasi kecil disebut dengan hanyutan genetik. Hanyutan genetik umumnya mengurangi hanyutan keanekaragaman genetik dengan membatasi jumlah alel. Jika suatu generasi baru memperoleh alelnya secara acak, maka semakin besar jumlah sampel, semakin baik kumpulan gen generasi sebelumnya akan terwakili. Jika populasi suatu organisme berukuran kecil, kumpulan gennya yang ada saat ini mungkin tidak terwakili secara tepat pada generasi berikutnya karena kesalahan dalam pengambilan sampel. Misalnya frekuensi alel untuk bunga warna merah muda (A) dan putih (a) berfluktuasi selama beberapa generasi. Hanya sebagian dari tumbuhan dalam populasi itu yang berhasil menghasilkan keturunan dan selama beberapa generasi berurutan variasi genetik menjadi berkurang. Inilah suatu kasus mikroevolusi yang disebabkan oleh hanyutan genetik. Hanyutan genetik yaitu perubahan dalam kumpulan gen suatu populasi kecil akibat kejadian acak. Hanya faktor keberuntungan saja yang mengakibatkan hanyutan acak dapat memperbaiki daya adaptasi populasi itu ke lingkungannya (Campbel, 2003). Peristiwa ini sangat berarti pada populasi yang sangat kecil. Kenyataannya 1 dari 2 alela mempunyai peluang untuk lepas adalah kira-kira 0, 8%. Hilangnya gen selalu mempengaruhi frekuensi alela pada beberapa tingkat tetapi pengaruh tersebut menurun pada populasi yang
berukuran besar. Karena itu dalam populasi kecil, kurang dari 100 individu hilangnya gen masih cukup kuat pengaruhnya terhadap frekuensi alela, meskipun ada agenesia evolutif lain yang berperanan pada saat itu juga terhadap perubahan frekuensi alela dalam arah yang berbeda.
C. Contoh Kasus Untuk Perubahan Frekuensi
Frekuensi alel untuk genotip AA, Aa, aa
Frekuensi alel “A” di dalam suatu populasi adalah “p”. P = f AA + ½ f Aa
Frekuensi alel “a” di dalam suatu populasi adalah “q”. q = f aa + ½ f Aa
P+q=1
f A + f a = 1
Persamaan Hardy-Weinberg
Frekuensi alel “A” di dalam suatu populasi adalah “p”. Dalam suatu populasi gamet, peluang kedua- duanya mengandung alel “A” adalah p x p = p
2
Frekuensi alel “a” di dalam suatu populasi adalah “q”. Dalam suatu populasi 2
gamet, peluang kedua- duanya mengandung alel “a” adal ah q x q = q .
Dalam suatu populasi gamet, peluang kedua-duanya mengandung alel yang berbeda adalah (p x q) + (q x p) = 2 pq Keterangan: A atau p dari jantan a atau q dari betina
Dari contoh di atas maka diketahui persamaan Hardy-Weinberg yaitu: 2
2
p + 2 pq + q = 1
Reference:
Anonim.2011.http://pttipb.wordpress.com/category/03-karakteristik-genetik-populasi /31-konstitusi-genetik-populasi-dan-penyebab-perubahannya/
diakses
pada
diakses
pada
tanggal 10 Juni 2011 pukul 13.15 WIB Anonim.2011.http://www.scribd.com/doc/8647264/Genetika-populasi tanggal 10 Juni 2011 pukul 13.45 WIB Boer,Dirvamena.2009.http://dboer.dna.tripod.com/new_pdf/gen1617s_genetika_popula si.pdf diakses pada tanggal 10 Juni 2011 pukul 13.00 WIB Campbell, Reece M. 2003. Biologi jilid 2 edisi kelima. Erlangga. jakarta
