EVOLUSI POPULASI

KEMENTERIAN PENDIDIDKAN DAN KEBUDAYAAN

2019

EVOLUSI POPULASI

Sintesis Evolusioner Modern Menggabungkan Konsep Seleksi Darwinian dengan Konsep Pewarisan Mendelian

SINTESIS MODERN : teori evolusi komprehensif yang menekankan pada populasi sebagai unit evolusi, peranan seleksi alam sebagai mekanisme terpenting dalam evolusi, dan ide gradualisme untuk menjelaskan bagaimana perubahan besar dapat berkembang sebagai akumulasi perubahan kecil yang terjadi selama periode waktu yang panjang

Struktur Genetik Suatu Populasi Ditentukan oleh Frekuensi Alel dan Genotipenya

Kumpulan Gen (gene pool):

Kumpulan total gen dalam suatu populasi pada suatu periode tertentu

Semua Alel pada semua lokus gen

Terdiri atas

Yang terdapat

Semua individu dalam populasi

Pada Spesies diploid:

Setiap lokus diwakili dua kali dalam genom suatu individu yang bisa bersifat homozigot atau heterozigot untuk lokus homolog tersebut

Individu homozigot memiliki dua alel yang sama untuk sebuah sifat tertentu, sementara individu heterozigot memiliki dua alel yang berbeda untuk sifat tertentu

INGAT!

CONTOHNYA !!

Frekuensi alel dan frekuensi gen (genotip) populasi

Misalnya:

Alel A membentuk klorofil

Alel a tidak membentuk klorofil (letal)

Jagung homozigot dominan (AA) = 320 batang

Jagung heterozigot dominan (Aa) = 160 batang

Jagung homozigot resesif (aa) = 20 batang

​

Frekuensi alel A = 800/1000 = 0,8%

Frekuensi alel a = 1 − 0,8% = 0,2%

​

Frekuensi genotip AA = 320/500 = 0,64

Frekuensi genotip Aa = 160/500 = 0,32

Frekuensi genotip aa = 20/500 = 0,04

Teorema Hardy-Weinberg Menjelaskan Suatu Populasi yang Tidak Berevolusi

Frekuensi alel dan genotip suatu populasi selalu konstan dari generasi ke generasi dengan kondisi sebagai berikut:

• Ukuran populasi harus besar
• Ada isolasi dari populasi lain
• Tidak terjadi mutasi
• Perkawinan acak
• Tidak terjadi seleksi alam

p² + 2pq + q² = 1

frekuensi AA frekuensi Aa frekuensi aa

Misalkan p mewakili frekuensi dari suatu alel dan q mewakili frekuensi alel lainnya, maka

p + q = 1

Hukum Hardy-Weinberg untuk frekuensi alel ganda p + q + r = 1

Menghitung persentase populasi manusia yang membawa alel untuk penyakit keturunan

Misalnya:

Frekuensi individu penderita PKU (q²) = 1 tiap 10.000

​

Frekuensi alel q (resesif) = √0,0001 = 0,01

Frekuensi alel p (dominan) = 1 − q = 1 − 0,01 = 0,99

​

Frekuensi heterozigot pembawa

2pq = 2 × 0,99 × 0,01

2pq = 0,0198

​

Berarti sekitar 2% dari suatu populasi manusia membawa alel PKU

Menghitung frekuensi alel ganda

Frekuensi golongan darah A = 320 orang

Frekuensi golongan darah B = 150 orang

Frekuensi golongan darah AB = 40 orang

Frekuensi golongan darah O = 490 orang

​

p²I^AI^A + 2prI^Ai + q²I^BI^B + 2qrI^Bi + 2pqI^AI^B + r²ii

r² = frekuensi golongan darah O = 490/1000 = 0,49 🡪 r = 0,7

(p + r)² = frekuensi golongan darah A + O = (320 + 490)/1000 = 0,81

(p + r) = 0,9 🡪 p = 0,9 − 0,7 = 0,2

q = 1 − (p + r) = 1 − (0,2 + 0,7) = 0,1

Jadi frekuensi alel I^A = p = 0,2; frekuensi alel I^B = q = 0,1; frekuensi alel i = r =0,7

​

Frekuensi genotip I^AI^A = p² = 0,04 🡪 Golongan darah A (I^AI^A) = 0,04 × 1000 = 40 orang

Frekuensi genotip I^Bi = 2qr = 2(0,1 × 0,7) = 0,14 🡪 Golongan darah B (I^Bi) =

0,14 × 1000 = 140 orang

Menghitung frekuensi gen tertaut kromosom X

Untuk laki-laki = p + q, karena genotipnya A^- dan a^-

Untuk perempuan = p² + 2pq + q², karena genotipnya AA, Aa, dan aa

Misalnya:

Jumlah laki-laki penderita buta warna (c^-) = 8%

Frekuensi alel c = q = 0,08

Frekuensi alel C = p = 1 − q = 1 − 0,08 = 0,92

​

Frekuensi perempuan yang diperkirakan buta warna (cc) = q² = (0,08)² = 0,064

Frekuensi perempuan yang diperkirakan normal (CC dan Cc) = p² + 2pq = (0,92)² + 2(0,92)(0,08) = 0,9936

Definisi Mikroevolusi

“…..merupakan perubahan dari generasi ke generasi dalam alel atau frekuensi genotipe suatu populasi.”

Untuk berlakunya kesetimbangan Hardy-Weinberg, populasi harus berukuran sangat besar, terisolasi total, tidak mempunyai mutasi netto, perkawinan terjadi secara acak, dan memiliki keberhasilan reproduksi yang sama untuk semua individu.

Mikroevolusi dapat terjadi ketika satu atau lebih kondisi yang diperlukan untuk kesetimbangan Hardy-Weinberg tidak dipenuhi.

Penyebab Mikroevolusi

1. Ukuran populasi yang sangat sangat besar; dalam populasi yang kecil hanyutan genetik (genetic drift) yang merupakan fluktuasi acak dalam kumpulan gen, dapat mengubah frekuensi alel

2. Terisolasi dari populasi lain. Aliran gen (gene flow) pemindahan alel antarpopulasi akibat perpindahan individu atau gamet, dapat mengubah kumpulan gen.

3. Tidak ada mutasi netto, dengan cara mengubah satu alel menjadi alel yang lain, mutasi akan mengubahkumpulan gen.

4. Perkawinan acak . Jika individu memilih pasangan kawinnya yang memiliki sifat tertentu yang dapat diwariskan, maka percampuran acak gamet yang diperlukan untuk kesetimbangan Hardy-Weinberg tidak akan terjadi

5. Tidak ada seleksi alam. Kelangsungan hidup dan keberhasilan reproduksi yang berbeda mengubah suatu kumpulan gen dengan cara menguntungkan penyebaran beberapa alel dengan menekan alel yang lain

Variasi Genetik

Gambar 1. Variasi yang tidak wajar. Ulat-ulat ngengat ini, Nemoria arizonaria, memperlihatkan penampilan yang berbeda dengan bahan kimia yang ada dalam makanan mereka, bukan perbedaan genotipe mereka. a) Ulat yang dibesarkan dengan memakan bunga dari pohon ek akan menyerupai bunga, sedangkan mereka yang dibesarkan di atas daun ek akan menyerupai ranting pohon ek (b).

Mutasi dan Rekombinasi Seksual

Mutasi dan rekombinasi seksual menyebabkan adanya variasi genetik

Sebagian besar mutasi tidak memiliki pengaruh dan sebagian bersifat membahayakan, tetapi beberapa diantaranya bersifat adaptif.

Rekombinasi seksual menghasilkan sebagian besar variasi genetik yang memungkinkan terjadinya adaptasi dalam populasi organisme yang bereproduksi secara seksual.

Diploidi dan polimorfisme

Diploidi dan polimorfisme seimbang mempertahankan variasi

Seleksi Alam sebagai Mekanisme Evolusi Adaptif

Pengaruh seleksi pada berbagai sifat dapat bersifat menstabilkan, mengarahkan, atau mmenganekaragamkan

Seleksi Seksual dapat mengarah pada perbedaan skunder antar jenis kelamin

Seleksi alam tidak dapat membentuk organisme yang sempurna

Kelestarian evolusioner merupakan sumbangan relatif yang diberikan oleh suatu individu pada kumpulan gen (gene pool) generasi berikutnya

TERIMA KASIH