Download - Makalah Bab i
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Populasi adalah suatu kelompok individu sejenis yang hidup pada suatu
daerah tertentu. Genetik populasi adalah cabang dari ilmu genetika yang
mempelajari gen-gen dalam populasi dan menguraikannya secara
matematik
akibat dari keturunan pada tingkat populasi. Suatu populasi dikatakan
seimbang apabila frekuensi gen dan frekuensi genetik berada dalam
keadaan
tetap dari setiap generasi (Suryo 1994: 344)
Pola pewarisan suatu sifat tidak selalu dapat dipelajari melalui percobaan
persilangan buatan. Pada tanaman keras atau hewan-hewan dengan daur
hidup panjang seperti gajah, misalnya, suatu persilangan baru akan
memberikan hasil yang dapat dianalisis setelah kurun waktu yang sangat
lama. Demikian pula, untuk mempelajari pola pewarisan sifat tertentu pada
manusia jelas tidak mungkin dilakukan percobaan persilangan.
B. RUMUSAN MASALAH
Variasi Gen dalam Populasi ?
Mutasi
Migrasi
Genetic drift
Penjabara menurut para ahli ?
C. TUJUAN MAKALAH
Memahami dan mencoba menjabarkan Variasi Gen dalam Populasi
Mendalami dan menelusuri tingkat lanjut lebih luas
Menyelesaikan tugas bimbingan mata kuliah dari dosen
pembimbing
1
BAB II
PEMBAHASAN
A. VARIASI GEN DALAM POPULASI
Variasi gen dalam populasi merupakan gambaran dari adanya perbedaan
respon individu-individu terhadap lingkungan. Suatu populasi terdiri dari
suatu sejumlah individu. Dengan suatu kekecualian, maka tidak ada dua
individu yang serupa, pada populasi manusia dapat kita lihat dengan mudah
adanya perbedaan-perbedaan individu, misalnya dipunyainya ciri-ciri anatomi,
fisiologi dan tingkah lakunya. Variasi individu terjadi pada binatang bersel
satu sampai dengan manusia.
Fenotipe suatu individu organisme dihasilkan dari genotipe dan pengaruh
lingkungan organisme tersebut. Variasi fenotipe yang substansial pada sebuah
populasi diakibatkan oleh perbedaan genotipenya. Evolusi modern
mendefinisikan evolusi sebagai perubahan dari waktu ke waktu pada variasi
genetika ini. Variasi dapat berasal dari mutasi bahan genetika, migrasi antar
populasi (aliran gen), perubahan susunan gen melalui reproduksi seksual, dan
tukar ganti gen antara spesies yang berbeda: contohnya melalui transfer gen
horizontal pada bakteria.
Walaupun terdapat variasi yang terjadi secara terus menerus melalui
proses-proses ini, kebanyakan genom spesies adalah identik pada seluruh
individu spesies tersebut. Bahkan perubahan kecil pada genotipe dapat
mengakibatkan perubahan yang dramatis pada fenotipenya. Secara umum
variasi gen dalam populasi dapat dibedakan menjadi 5 penyebab (agensia
evolutif), yakni mutasi, rekombinasi gen, genetic drift, gen flow dan seleksi
alam.
1. Mutasi
Mutasi diartikan sebagai perubahan sifat keturunan (gen). Mutasi
terjadi secara acak, yang beradaptasi hanya sebagian kecil. Bila suatu
mutasi mempunyai nilai ketahanan dan bentuk baru yang diturunkan telah
nampak, maka ketahanan, kedewasaan dan reproduksi dari bentuk baru itu
2
tidak bersifat acak lagi. Mereka cenderung untuk bertambah dalam
populasi dibandingkan dengan anggota populasi lain yang mempunyai
nilai selektif rendah.
Penyebab mutasi
Faktor- faktor yang menjadi penyebab terjadinya mutasi dikenal sebagai
mutagen.
Faktor fisika (radiasi)
Agen mutagenik dari faktor fisika berupa radiasi. Radiasi yang
bersifat mutagenik antara lain berasal dari sinar kosmis, sinar
ultraviolet, sinar gamma, sinar –X, partikel beta, pancaran netron
ion- ion berat, dan sina- sinar lain yang mempunyai daya ionisasi.
Faktor kimia
Banyak zat kimia bersifat mutagenik. Zat- zat tersebut antara lain
adalah pestisida dan bahan-bahan industri (Formadehid, Glycidol,
DEB, dll), makanan dan minuman (caffein, siklamat,
sikloheksilamin, natriun nitrit, asam nitrit, dll), Obat
(Siklofosfamid, Metil di-kloro etil amin, Antibiotik, dll).
Faktor biologi
Virus merupakan penyebab kerusakan kromosom. Misalnya virus
hepatitis menimbulkan aberasi pada darah dan sumsum tulang.
Virus campak, demam kuning, dan cacar juga dapat menimbulkan
aberasi.
2. Migrasi
Migrasi ke dalam atau ke luar populasi dapat mengubah frekuensi alel,
serta menambah variasi genetika ke dalam suatu populasi. Imigrasi dapat
menambah bahan genetika baru ke lungkang gen yang telah ada pada suatu
populasi. Sebaliknya, emigrasi dapat menghilangkan bahan genetika. Karena
pemisahan reproduksi antara dua populasi yang berdivergen diperlukan agar
terjadi spesiasi, aliran gen dapat memperlambat proses ini dengan
menyebarkan genetika yang berbeda antar populasi.
3
3. Genetic drift
Genetic drift adalah lepasnya frekuensi alela secara kebetulan. 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.
4. Seleksi alam
Seleksi alam yang dimaksud dalam teori evolusi adalah teori bahwa
makhluk hidup yang tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya lama
kelamaan akan punah. Yang tertinggal hanyalah mereka yang mampu
beradaptasi dengan lingkungannya. Antara sesama makhluk hidup akan
saling bersaing untuk mempertahankan hidupnya. Contoh seleksi alam
misalnya yang terjadi pada ngengat biston betularia. Ngengat biston betularia
putih sebelum terjadinya revolusi industri jumlahnya lebih banyak daripada
ngengat biston betularia hitam. Namun setelah terjadinya revolusi industri,
jumlah ngengat biston betularia putih lebih sedikit daripada ngengat biston
betularia hitam. Ini terjadi karena ketidakmampuan ngengat biston betularia
putih untuk beradaptasi dengan lingkungan yang baru. Pada saat sebelum
terjadinya revolusi di Inggris, udara di Inggris masih bebas dari asap industri,
sehingga populasi ngengat biston betularia hitam menurun karena tidak dapat
beradaptsi dengan lingkungannya. namun setelah revolusi industri, udara di
Inggris menjadi gelap oleh asap dan debu industri, sehingga populasi
ngengat biston betularia putih menurun karena tidak dapat beradaptasi
dengan lingkungan, akibatnya mudah ditangkap oleh pemangsanya.
4
B. MENURUT TINJAUAN PARA AHLI
HUKUM HARDY – WEINBERG
Populasi yang berukuran besar sangat memungkinkan terjadinya kawin
acak (panmiksia) di antara individu-individu anggotanya. Artinya, tiap
individu memiliki peluang yang sama untuk bertemu dengan individu lain,
baik dengan genotipe yang sama maupun berbeda dengannya. Dengan adanya
sistem kawin acak ini, frekuensi alel akan senantiasa konstan dari generasi ke
generasi. Prinsip ini dirumuskan oleh G.H. Hardy, ahli matematika dari
Inggris, dan W.Weinberg, dokter dari Jerman, sehingga selanjutnya dikenal
sebagai hukum keseimbangan Hardy-Weinberg. Di samping kawin acak, ada
persyaratan lain yang harus dipenuhi bagi berlakunya hukum keseimbangan
Hardy-Weinberg, yaitu tidak terjadi migrasi, mutasi, dan seleksi. Dengan
perkatan lain, terjadinya peristiwa-peristiwa ini serta sistem kawin yang tidak
acak akan mengakibatkan perubahan frekuensi alel. Kalau dalam suatu
populasi terdapat gen yang terdiri dari 2 alel; A dan a, maka setiap individu
tentunya akan memiliki salah satu atau kedua alel tersebut. Pasangan alel
dapat berupa AA (homozigot dominan), Aa (heterozigot), dan aa (homozigot
resesif). Dalam syarat-syarat tertentu, frekwensi alel A dan a di populasi
tersebut tentulah akan tetap. Dengan demikian persentase individu AA, Aa,
atau aa akan tetap dari generasi ke generasi. Pada populasi itu telah terjadi
perimbangan alel. Hukum Hardy-Weinberg merumuskan perimbangan alel
pada populasi yang panmixis. Persentase masing-masing alel adalah tetap dan
jumlahnya selalu 100%. Sedangkan kalau persentase itu diubah menjadi
frekwensi, maka jumlah frekwensi semua alel dari satu gen adalah 1.
Syarat-syarat Berlakunya Hukum Hardy–Weinberg
Kondisi-kondisi pada hukum Hardy–Weinberg, sehingga
menyebabkan gene pool dari suatu populasi berada di dalam
keseimbangan genetis. Syarat-syaratnya adalah sebagai berikut.
5
Populasi harus cukup besar, sehingga suatu faktor kebetulan saja tidak
mungkin mengubah frekuensi genetis secara berarti.
Mutasi tidak boleh terjadi, atau harus terjadi keseimbangan
secara mutasi.
Harus tidak terjadi emigrasi dan imigrasi.
Tidak terjadi seleksi alam.
Reproduksi harus sama sekali sembarang (random).
Suatu populasi produktif yang terdiri lebih dari 10.000 anggota yang
dapat berbiak, mempunyai kemungkinan besar tidak dipengaruhi secara berarti
oleh perubahan sembarang, yang dapat menuju kepada lenyapnya suatu alel
dari gene pool, meskipun alel itu merupakan alel superior. Di dalam populasi
yang demikian, ternyata hanya terdapat sangat kecil alel yang mempunyai
frekuensi antara, rupanya semua alel itu mempunyai kecenderungan untuk
hilang dengan segera atau tertahan sebagai satu – satunya alel yang ada.
Dengan perkataan lain, populasi kecil mempunyai kecenderungan besar untuk
menjadi homozigot, sedangkan populasi besar cenderung untuk lebih
bermacam – macam. Jadi suatu kesempatan dapat menyebabkan perubahan
evolusi di dalam populasi kecil, yang disebut genetic drift. Mutasi selalu
terjadi, tidak ada suatu cara apapun untuk mencegahnya. Hampir semua gen
mungkin mengalami mutasi sekali pada 50.000 sampai 10.000 pembelahan,
kecepatan mutasi pada berbagai macam gen berbeda. Sangat jarang mutasi alel
dengan sifat sama dapat sampai mencapai keseimbangan. Jadi jumlah mutasi
maju jarang sekali sama dengan mutasi balik di dalam suatu kesatuan waktu.
Kecepatan dari kedua mutasi ini jarang sekali akan terjadi dalam keadaan yang
sama – sama betul sama, salah satu mutasi yang akan terjadi lebih sering.
Tekanan mutasi ini akan cenderung untuk menyebabkan pergeseran perlahan –
lahan pada frekuensi genetis di dalam populasi. Alel yang lebih stabil akan
cenderung untuk bertambah frekuensinya, sedangkan alel yang mudah
bermutasi akan cenderung untuk berkurang frekuensinya, kecuali kalau ada
faktor lain yang mengubah tekanan mutasi ini. Meskipun tekanan mutasi
6
selalu ada, tetapi mungkin sekali bahwa ini merupakan faktor utama yang
dapat menghasilkan perubahan pada frekuensi genetis di dalam suatu populasi.
Mutasi berjalan begitu lambat sehingga kalau bereaksi secara tunggal akan
membutuhkan waktu yang lama sekali untuk menimbulkan suatu perubahan
yang nyata (kecuali dalam hal poliploid). Mutasi terjadi secara sembarang
(random) dan seringkali cenderung untuk mengarah pada jurusan yang
berbeda dari faktor – faktor lain yang menyebabkan organism sesungguhnya
harus berevolusi.
Kalau gene pool harus dalam keadaan seimbang, sudah barang tentu
imigrasi dari populasi lain tidak boleh terjadi kalau hal ini akan menyebabkan
terjadinya pemasukan gen baru. Hilangnya gene pool secara emigrasi harus
tidak boleh terjadi. sebagian besar populasi alami mungkin paling sedikit
mengalami migrasi genetis di dalam jumlah yang sangat kecil, dan faktor ini
menambah terjadinya variasi yang cenderung untuk mengacaukan
keseimbangan Hardy-Weinberg. Sangat disangsikan akan adanya suatu
populasi yang bebas dari migrasi genetis dan pada beberapa kejadian dimana
migrasi genetis terjadi, hal ini terjadi begitu kecil sehingga dapat diabaikan
sebagai faktor yang menyebabkan pergeseran frekuensi genetis. Itulah
sebabnya dapat kita simpulkan bahwa syarat ketiga untuk keseimbangan
genetis kadang – kadang terjadi di alam. Kondisi untuk keseimbangan genetis
di dalam populasi adalah perkembangbiakan atau reproduksi yang random.
Reproduksi atau perkembangbiakan tidak hanya bertanggung jawab atas
kelangsungan reproduksi dari suatu populasi. Seleksi pasangan, efisiensi dan
frekuensi proses perkawinan, fertilitas, jumlah zigot yang terjadi pada setiap
perkawinan, prosentase zigot yang menuju kea rah pertumbuhan embrio dan
kelahiran berhasil, kemampuan hidup keturunan sampai mencapai umur
berbiak. Hal tersebut mempunyai pengaruh langsung pada keturunannya
dalam arti keselamatan atau efisiensi dari reproduksi. Bila reproduksi
merupakan sesuatu yang sama sekali random, maka semua faktor yang
mempengaruhi harus random, yakni tidak terganggu dari genotip.
7
Keadaan tersebut di atas mungkin tidak dijumpai pada suatu populasi. Faktor–
faktor tersebut mungkin selalu berhubungan dengan genotip, yakni genotip
dari organisme yang mempengaruhi pasangannya dan semua hal yang
disebutkan di atas. Secara singkat dapat dikatakan bahwa tidak ada aspek
reproduksi yang sama sekali tidak mempunyai hubungan dengan genotip.
Reproduksi tidak sembarang (nonrandom) adalah hokum umum. Reproduksi
di dalam arti luas adalah seleksi alam. Jadi seleksi selalu bekerja pada semua
populasi
Sehingga kalau kita simpulkan, empat kondisi yang diperlukan untuk
keseimbangan genetis yang diusulkan oleh hokum Hardy-Weinberg adalah:
Ditemukan pada populasi besar.
Tidak pernah dijumpai mutasi.
Tanpa migrasi.
Reproduksi random tidak pernah dijumpai. Suatu keseimbangan yang
lengkap di dalam gene pool tidak pernah dijumpai, perubahan secara
evolusi adalah sifat–sifat fundamental dari kehidupan suatu populas
BAB III
PENUTUP
8
KESIMPULAN
Contoh Penyebaran kupu hitam berkorelasi dengan derajat pencemaran.
Ada mutasi putih ke hitam. Gene pool adalah jumlah dari seluruh gen
(termasuk plasma gen) yang dimiliki oleh semua individu. Genotip dari
individu diploid hanya dapat mempunyai suatu maksimal jumlah dari dua alel
dari suatu gen. Dalam gen pool, dimana setiap macam gen dengan frekuensi
atau perbandingan alel gen A dan a pada suatu populasi yang berbiak secara
seksual, terdapat alel A sebanyak 90 % dari jumlah kedua alel, sedangkan alel
a merupakan 10 % dari jumlah itu. Akan kita katakan kemudian bahwa
frekuensi A dan a pada gen pool populasi ini adalah 0,9 dan 0,1. Bila
frekuensi ini berubah dengan berubahnya waktu, maka perubahan ini
merupakan perubahan evolusi. Kalau kita katakan bahwa evolusi adalah
perubahan di dalam komposisi genetis dari populasi, yang kita artikan adalah
suatu perubahan dari frekuensi genetis di dalam suatu gen pool. Itulah
sebabnya faktor penyebab evolusi dapat kita tentukan dengan menentukan
faktor apa yang dapat menghasilkan suatu pergeseran dari frekuensi genetis.
SARAN
Untuk mempelajari pola pewarisan sifat pada tingkat populasi terlebih
dahulu perlu difahami pengertian populasi dalam arti genetika atau lazim
disebut juga populasi Mendelian. Populasi mendelian ialah sekelompok
individu suatu spesies yang bereproduksi secara seksual, hidup di tempat
tertentu pada saat yang sama, dan di antara mereka terjadi perkawinan
(interbreeding) sehingga masing-masing akan memberikan kontribusi genetik
ke dalam lungkang gen (gene pool), yaitu sekumpulan informasi genetik yang
dibawa oleh semua individu di dalam populasi.
Deskripsi susunan genetik suatu populasi mendelian dapat diperoleh apabila
kita mengetahui macam genotipe yang ada dan juga banyaknya masing-
masing genotipe tersebut. Sebagai contoh, di dalam populasi tertentu terdapat
tiga macam genotipe, yaitu AA, Aa, dan aa. Maka, proporsi atau persentase
genotipe AA, Aa, dan aa akan menggambarkan susunan genetik populasi
9
tempat mereka berada. Adapun nilai proporsi atau persentase genotipe
tersebut dikenal dengan istilah frekuensi genotipe. Jadi, frekuensi genotipe
dapat dikatakan sebagai proporsi atau persentase genotipe tertentu di dalam
suatu populasi.
Dengan perkataan lain, dapat juga didefinisikan bahwa frekuensi genotipe
adalah proporsi atau persentase individu di dalam suatu populasi yang
tergolong ke dalam genotipe tertentu. Pada contoh di atas jika banyaknya
genotipe AA, Aa, dan aa masing-masing 30, 50, dan 20 individu, maka
frekuensi genotipe AA = 0,30 (30%), Aa = 0,50 (50%), dan aa = 0,20 (20%).
Di samping dengan melihat macam dan jumlah genotipenya, susunan
genetik suatu populasi dapat juga dideskripsi atas dasar keberadaan gennya.
Hal ini karena populasi dalam arti genetika, seperti telah dikatakan di atas,
bukan sekedar kumpulan individu, melainkan kumpulan individu yang dapat
melangsungkan perkawinan sehingga terjadi transmisi gen dari generasi ke
generasi. Dalam proses transmisi ini, genotipe tetua (parental) akan dibongkar
dan dirakit kembali menjadi genotipe keturunannya melalui segregasi dan
rekombinasi gen-gen yang dibawa oleh tiap gamet yang terbentuk, sementara
gen-gen itu sendiri akan mengalami kesinambungan (kontinyuitas).
Dengan demikian, deskripsi susunan genetik populasi dilihat dari gen-gen
yang terdapat di dalamnya sebenarnya justru lebih bermakna bila
dibandingkan dengan tinjauan dari genotipenya. Pola pewarisan sifat pada
organisme-organisme semacam itu harus dianalisis menggunakan data hasil
pengamatan langsung pada populasi yang ada. Seluk-beluk pewarisan sifat
pada tingkat populasi dipelajari pada cabang genetika yang disebut genetika
populasi. Ruang lingkup genetika populasi secara garis besar oleh beberapa
penulis dikatakan terdiri atas dua bagian, yaitu deduksi prinsip-prinsip
Mendel pada tingkat populasi, dan mekanisme pewarisan sifat kuantitatif.
DAFTAR PUSTAKA
10
Suryo. 1996. Genetika. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat
Jenderal Pendidikan Tinggi.
Yatim, Wildan. 1980. Genetika. Bandung: Penerbit Tarsito. Hal. 210-216.
Widodo, Lestari, Umie, & Amin Mohamad. 2003. Evolusi. Direktorat Jenderal
Pendidikan Tinggi. Departemen Pendidikan Nasional. Hal. 41-46.
KATA PENGANTAR
11
Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh.
Alhamdulillahirabbilalamin, banyak nikmat yang Allah berikan, tetapi sedikit
sekali yang kita ingat. Segala puji hanya layak untuk Allah Tuhan seru sekalian
alam atas segala berkat, rahmat, taufik, serta hidayah-Nya yang tiada terkira
besarnya, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah,
Dalam penyusunannya, penulis memperoleh banyak bantuan dari berbagai
pihak, karena itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepasa
teman teman dan pihak lain yang telah memberikan dukungan, kasih, dan
kepercayaan yang begitu besar. Dari sanalah semua kesuksesan ini berawal,
semoga semua ini bisa memberikan sedikit kebahagiaan dan menuntun pada
langkah yang lebih baik lagi.
Meskipun penulis berharap isi dari makalah ini bebas dari kekurangan dan
kesalahan, namun selalu ada yang kurang. Oleh karena itu, penulis mengharapkan
kritik dan saran yang membangun agar skripsi ini dapat lebih baik lagi.
Akhir kata penulis berharap agar makalah ini bermanfaat bagi semua pembaca.
DAFTAR ISI
12
HALAMAN SAMPUL i
KATA PENGANTAR ii
DAFTAR ISI iii
BAB I PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG 1
B. RUMUSAN MASALAH 1
C. TUJUAN MAKALAH 1
BAB II PEMBAHASAN
A. VARIASI GEN DALAM POPULASI 2
B. MENURUT TINJAUAN PARA AHLI 5
BAB III PENUTUP
KESIMPULAN 9
SARAN 9
DAFTAR PUSTAKA
13
14