Post on 01-Feb-2023
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.
1
Bengkulu, Oktober 2013
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR.................................................1BAB I..........................................................3PENDAHULUAN....................................................3I.1. Latar Belakang...........................................3I.2. Rumusan Masalah..........................................4I.3. Tujuan...................................................4
BAB II.........................................................5PEMBAHASAN.....................................................52.1. Pengenalan Evolusi......................................52.2. Genetika.................................................52.3. Bahan Genetik............................................62.4. DNA Sebagai Materi Genetik...............................72.5. Replikasi DNA...........................................82.6. Dasar genetika evolusi..................................92.7. Teori Hukum Hardy-Weinberg (ARIYOGA P.)......................11
BAB III.......................................................17PENUTUP.......................................................17
2
3.1 Kesimpulan...............................................173.2 Saran....................................................17
DAFTAR PUSTAKA................................................18RIWAYAT 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.
3
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
4
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 :
1. Apa yang dimaksud dengan evolusi?
2. Apa yang dimaksud dengan genetika dan bahan materi
genetika?
3. Apa yang dimaksud dengan replikasi genetika?
4. Bagaimana dasar genetika evolusi?
5. Apa yang dimaksud dengan teori Hardy Weinberg?
I.3. Tujuan
Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah :
1. Untuk mengetahui pengertian evolusi.
2. Untuk mengetahui pengertian genetika dan bahan materi
genetika.
3. Untuk mengetahui replikasi genetika.
4. Untuk mengetahui dasar genetika evolusi.
5. Untuk mengetahui teori Hardy Weinberg.
5
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
6
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
7
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.
8
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.
9
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
10
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.
11
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)
12
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)
2.6. 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.
13
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)
2.6.1. 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
14
katalisis polimerasi asam amino menjadi protein, dan
RNA sebagai molekul informasi genetis yang dapat
mereplikasi.
2.6.2. 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.
15
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.
2.7. 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).
16
Godfrey Hardy (1877-1947) WilhelmWeinberg (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.
17
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.
1. 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
18
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.
2. 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.
3. 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.
4. Perkawinan Tak Acak
19
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.
5. 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
20
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 satuditambah frekuensi yang lain harus sama dengan 100%, yangberarti
p + q = 1
Dan rumus ini dapat berubah menjadi:
p = 1 - q
Ada hanya beberapa langkah singkat Hardy dan Weinberg untukmenyadari bahwa kemungkinan semua kemungkinan kombinasi alelyang terjadi secara acak adalah dengan menjadi
(P + q) ² = 1
21
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
22
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)
23
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.
24
DAFTAR PUSTAKAAndrews, 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
26
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.
27
RIWAYAT PENULISNama : 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
28
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
29
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 2488Nama : 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
30