HUKUM HARDY-WEINBERG1. Hukum Hardy-Weinberg

Seorang professor matematika dari Inggris Godfrey Harold Hardy dan Seorang dokter dari Jerman Wilhelm Weinberg tahun 1908 secara terpisah menemukan dasar-dasar frekuensi alel dan genetik dalam suatu populasi. Prinsip yang berupa teoritis tersebut dikenal sebagai hukum (prinsip kesetimbangan) Hardy-Weinberg. Pernyataan itu menegaskan bahwa frekuensi alel dan genotip suatu populasi (gene pool) selalu konstan dari generasi ke generasi dengan kondisi tertentu. Hukum ini digunakan sebagai parameter untuk mengetahui apakah dalam suatu populasi sedang berlangsung evolusi atau tidak. Hukum Hardy-Weinberg berfungsi sebagai parameter evolusi dalam populasi. Bila frekuensi dalam suatu populasi selalu konstan dari generasi kegenerasi, maka populasi tersebut tidak mengalami evolusi. Bila salah satu syarat tidak dipenuhi maka frekuensi gen berubah, artinya populasi tersebut telah dan sedang mengalami evolusi. Bila frekuensi gen yang satu dinyatakan dengan simbolpdan alelnya dengan simbolq, maka secara matematis huku tersebut dapat ditulis sebagai berkut :

p + q = 1 atau sama dengan 100%(p + q) = 1 atau sama dengan 100%P2 + 2pq + q2 = 1 atau ama dengan 100%Pp + 2pq + qq = 1 atau sama dengan 100%

Dimana :pp = alel yang homozigot dominan2pq = alel yang heterozigotqq = alel yang homozigot resesif. Kondisi-kondisi yang menunjang Hukum Hardy Weinberg yaitu :a. Ukuran populasi harus besarb. Ada isolasi dari populasi lainc. Tidak terjadi mutasid. Perkawinan acake. Tidak terjadi seleksi alam. Formulasi hukum Hardy-Weinberg dapat dijelaskan berikut:P + q = 1, maka p = 1 q dan q = 1 - p Ada dua hal yang perlu diperhatikan sehubungan dengan hukum Hardy-weinberg.a. Jumlah frekuensi gen dominan dan resesif (p+q) adalah 1.b. Jumlah frekuensi dari ketiga macam genotip (p2 + 2pq + q2) adalah 1. Jadi pada dasarnya hokum ini menyatakan bahwa frekuensi gen dominan dan resesif pada suatu populasi yang cukup besar tidak akan berubah dari satu generasi ke generasi lainnya jika tidak ada seleksi, migrasi. Mutasi, dan genetic drift. Keadaan populasi yang demikian disebut dalam keadaan equilibrium (dalam keadaan seimbang).

Penerapan Hukum Hardy-WeinbergContohnya aplikasi Hukum Hardy-Weinberg antara lain sebagai berikut:

Menghitung prosentase populasi manusia yang membawa alel untuk penyakit keturunan.

Frekuensi individu yang lahir dengan PKU disimbolkan dengan q2pada persamaan Hardy-Weinberg ( q2= frekuensi genotip homozigot resesif ). Kejadian satu individu PKU tiap 10 ribu kelahiran menunjukkan q2= 0,0001. Oleh karenanya frekuensi alel resesif untuk PKU dalam populasi adalah sebagai berikut.q2= 0,0001 q = 0,0001 = 0,01

Data frekuensi alel dominant ditentukan sebagai berikut.

p = 1 q ; p = 1 0,01 ; p = 0,99

Frekuensi heterozigot karier, pada individu yang tidak mengalami PKU namun mewariskan alel PKU pada keturunannya, yaitu sebagai berikut.

2pq = 2 x 0,99 x 0,01

2pq = 0,0198 ( sekitar 2% )

Hal ini berarti sekitar 2 % suatu populasi manusia yang membawa alel PKU

a.Perubahan Perbandingan Pada Frekuensi Gen (genotip) pada populasi

Hukum Hardy-weinberg tidak berlaku untuk proses evolusi karena hukum Hardy-Weinberg tidak selalu menghasilkan angka perbandingan yang tetap dari generasi ke generasi. Kenyataannya, frekuensi gen dalam suatu populasi selalu mengalami perubahan atau menyimpang dari hukum Hardy-Weinberg. Beberapa faktor yang menyebabkan perubahan keseimbangan hukum Hardy-Weinberg dalam populasi yaitu adanya :1. Hanyutan genetik (genetik drift)2. Arus gen (gene flow)3. Mutasi4. Perkawinan tidak acak, dan5. Seleksi alam. 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 dilaboratorium, 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.