Genetika Populasi Genetika Populasi Genetika populasi mempelajari tindak

Genetika Populasi

Genetika Populasi Genetika populasi: mempelajari tindak tanduk gen dalam masyarakat/populasi n Populasi Mendel: Suatu kelompok organisme berproduksi secara seksual dengan derajat hubungan keluarga relatif dekat dimana terjadi antar perkawinan atau inbreeding (sekelompok individu yang dapat kawin sesamanya) n Populasi --- ada beberapa hal penting : 1. Frekuensi gen : proporsi alel-alel suatu gen dalam populasi. 2. Gene pool : jumlah gen dalam gamet-gamet dari suatu populasi 3. Frekuensi genotip : proporsi gen dalam populasi 4. Frekuensi fenotip : proporsi fenotip dalam populasi

Genetika Populasi Beberapa persoalan yang perlu diketahui dalam mempelajari genetika populasi 1. 2. 3. Mengapa sifat dominan tidak meningkat pada suatu populasi dengan mengorbankan sifat resesif. Setelah mengetahui timbulnya penyakit, bagaimana kita dapat memperkirakan frekuensi penyebar dan kecepatan mutasi gen yang relevan. Bagaimana suatu penyakit genetik yang khusus bisa lebih umum pada suatu populasi/komunitas dibandingkan dengan yang lainnya.

Genetika Populasi Sepasang alel A dan a, p = % alel A dalam pusat (gen pool), dan q = % alel-alel a pada pusat gen. Frekuensi perkawinan Frekuensi genotip Wanita Pria p A q a p A p 2 AA pq Aa q a pq Aa q 2 aa

Genetika Populasi n n % gamet-gamet A dan a harus 100 % untuk memperhitungkan semua gamet dalam pusat gen. Frekuensi genotip (zigotik) yang diharapkan pada generasi berikutnya ----- perhatikan ringkasan dibawah ini: (p+q)2 = p 2 + 2 pq + q 2 = 1 AA Aa aa p 2 = fraksi generasi berikutnya diharapkan homozigot dominan AA 2 pq = fraksi yang diharapkan heterozigot Aa q 2 = fraksi yang diharapkan resesif aa Semua fraksi ini harus menjadi satu unit untuk memper hitungkan semua genotip dalam populasi keturunan

Genetika Populasi Rumus p 2 + 2 pq + q 2 = 1, mengekspresikan genotip dari keturunan fraksi gamet (alel) dari pusat parental disebut hukum HARDY – WEINBERG Jika suatu populasi sesuai dengan kondisi yang menjadi dasar dari rumus ini, maka tidak akan ada perubahan dalam frekuensi gamet atau zigot dari generasi ke generasi. Beberapa asumsi yang mendasari prolehan keseimbangan genetik seperti diekspresikan dalam persamaan HARDY-WEINBERG adalah sbb:

Genetika Populasi Asumsi keseimbangan HARDY-WEINBERG : 1. 2. 3. 4. 5. 6. Populasi tidak terbatas besarnya Melakukan perkawinan acak Tidak terdapat seleksi, yaitu setiap genotip yang dipersoalkan dapat bertahan hidup sama seperti yang lainnya Populasi itu tertutup, yaitu tidak ada imigrasi dan emigrasi Tidak ada mutasi dari satu keadaan alel kepada yang lainnya Meiosis normal, peluang yang menjadi faktor operatif ada pada gametogenesis.

Genetika Populasi n Frekuensi perkawinan dari populasi yang dapat mengecap rasa pahit PTC (phenylthiocarbamide) dengan yang tidak dapat mengecap rasa PTC, TT & Tt -PTC +, tt PTC Pria Frek. TT p 2 Tt 2 pq tt q 2 TT p 2 p 4 2 p 3 q p 2 q 2 Tt 2 pq 2 p 3 q 4 p 2 q 2 2 pq 3 tt q 2 p 2 q 2 2 pq 3 q 4

Genetika Populasi dengan Frekuensi bentuk perkawinan & keturunan untuk suatu populasi pada Keseimbangan HARDY-WEINBERG genotip kedua orang tua dalam proporsi p 2: 2 pq: q 2 Bentuk Perkawinan Keturunan ___________________________ Mother Father Frekuensi AA Aa aa AA AA p 2 x p 2 = p 4 1(p 4) AA Aa p 2 x 2 pq = 2 p 3 q ½(2 p 3 q) Aa AA 2 pq x p 2 = 2 p 3 q ½(2 p 3 q) AA aa p 2 x q 2 = p 2 q 2 1(p 2 q 2) aa AA p 2 x q 2 = p 2 q 2 1(p 2 q 2) Aa Aa 2 pq x 2 pq = 4 p 2 q 2 ¼(4 p 2 q 2) ½(4 p 2 q 2) ¼(4 p 2 q 2) Aa aa 2 pq x q 2 = 2 pq 3 ½(2 pq 3) aa Aa 2 pq x q 2 = 2 pq 3 ½(2 pq 3) aa aa q 2 x q 2 = q 4 1(q 4) Genotip hasil dari semua kemungkinan perkawinan p 2 2 pq q 2

Genetika Populasi Jumlah Keturunan AA = p 4 + 2 p 3 q + p 2 q 2 = p 2( p 2 + 2 pq + q 2 ) = p 2(p+q)2 = p 2 ; ( p+q = 1) Jumlah Keturunan Aa = 2 p 3 q + 4 p 2 q 2 + 2 pq 3 = 2 pq( p 2 + 2 pq + q 2 ) = 2 pq(p + q)2 = 2 pq Jumlah Keturunan aa = p 2 q 2 + 2 pq 3 + q 4 = q 2( p 2 + 2 pq + q 2 = q 2( p + q )2 = q 2 p 2 + 2 pq + q 2 = 1

Genetika Populasi Untuk melihat suatu populasi dalam keadaan seimbang atau tidak, dapat dilakukan perhitungan rumus: H 2 (pangkat dua) = 4 DR H = Heterozigot; D = Dominan; R = Resesif TT Tt tt D H R 0. 25 0. 70 0. 05 H 2 = 4 DR --- (0. 70)2 = 4(0. 25)(0. 05) 0. 49 = / = 0. 05 TAK SEIMBANG TT Tt tt 0. 36 0. 48 aa H 2 = 4 DR = (0. 48)2 = 4(0. 36)(0. 16) 0. 2304 = 0. 2304 SEIMBANG

Frekuensi alel dapat ditentukan dari jumlah genotip yg berbeda dalam populasi tertentu n Contoh : 200 bibit albino (gg) 800 bibit hijau –kuning (Gg) 1000 bibit hijau (GG) - Utk ind hijao ada dua alel G dan ind hijau-kuning ada satu alel G Jml alel G seluruhnya 2(1000) + 800 =2800 Jml alel G dan g dalam populasi 2(1000)+2(800)+2(200)=4000 Frek. Alel G adalah = 2800 /4000=0. 7 Frek. alel g adalah =800+2(200)/4000 =0. 3 n

Frekuensi genotip Frek genotip GG =1000/2000 = 0, 5 n Gg = 800/2000 = 0, 4 n gg =200 / 2000 = 0, 1 n Bisa juga dihitng frek alel : n frek alel G = 0, 5 + 0, 4/2 = 0, 7 n Frek alel g = 0, 1 + 0, 4/2 = 0, 3 n

Contoh lain n Penggabungan Gamet-gamet Umpama 4000 dg dua jenis kelamin di taruh dalam satu pulau. Genotip masing-masing individu dp diketahui dr bulu ekornya yaitu C (tidal ikal) dominan terhadap c (ikal). Ada 2000 ind CC, 1600 Cc dan 400 cc. Frek. genotip : CC = 2000/4000=0, 5 Cc = 1600/4000 =0, 4 cc = 400/4000 =0. 1 Frek alel C = p = 0, 5 CC + 0, 4/2 = 0, 7 c = q = 0, 1 cc + 0, 4/2 = 0, 3

Pembentukan gamet n n Frek. Genotip pada jenis jantan dan betina sama. Dalam populasi sluruhnya, 70 % gamet punya alel C dan 30% alel c. Kemungkinan suatu sperma dg alel C dan c akan membuahi sel telur dg alel C atau c sbb: gamet C= p=0, 7 c= q=0, 3 C=0, 7 CC 0, 49 Cc 0, 21 c=0, 3 Cc 0, 21 cc 0, 09

n Hasil yang sama bisa di peroleh dengan penjabaran rumus binomial : (p+q)2 (0, 7 CC + 0, 3 cc)2 = 0, 49 CC + 0, 49 Cc+0, 09 cc Persilangan Genotip n Penggabungan gamet secara rambang tidak mempengaruhi perkawinan genotip yg mungkin terjadi. Dari berbagai macam perkawinan akan menunjukkan bagaimana alel diwariskan oleh individu -ndividunya. Kombinasi perkawinan dalam populasi burung merpati sbb:

frek jantan CC= 0, 5 Cc=0, 4 cc=0, 1 Frek betina CC=0, 5 0, 20 0, 05 Cc=0, 4 cc=0, 1 0, 20 0, 05 0, 16 0, 04 0, 01 Frekuensi dari berbagai perkawinan adalah : frek genotp keturuna CC Cc cc CC x CC =0, 25 CC x Cc =0, 40 0, 20 CC x cc =0, 10 Cc x Cc =0, 16 0, 04 0, 08 0, 04 Cc x cc =0, 08 0, 04 cc x cc =0, 01 total =1, 00 0, 49 0, 42 0, 09

n Catatan : frekuensi genotip keturunanya berubah menjadi 0, 49 CC; 0, 42 Cc; 0, 09 cc. Dalam populasi awal 50 CC ; 40 Cc ; 10 cc, sebab dari perubaha ini adalah perkawinan secara rambang dan asumsi Hardy-weinberg terpenuhi dimana frek alel tidak berubah frek alel C = 0, 49 + 0, 42/2 = 0, 70 frek. alel c = 0, 09 + 0, 42/2 = 0, 30

• • • Contoh bila saudara menangkap suatu contoh tikus dari pertaman padi dan diperoleh non agouti (aa) adalah 0, 509 Frek aa = q 2 = 0, 509 Frek alel a (q) = 0, 713 Frek alel p = 1 -q = 1 -0, 713 = 0, 287 Dugaan frekuensi genotip agouti (AA) p 2=0, 0824 Frekuensi heterozigot Aa 2 pq = 0, 409 Dugaan frekuensi tikus berwarna yaitu : Genotip aa=0, 509 Aa = 0, 409 AA= 0, 082 1 , 0000 frek fenotipe 0, 509 non-agouti 0, 491 (agouti)

Kuis I n Contoh : bila diketahui frekuensi tetua ) 0, 3 CC, 0, 2 Cc dan 0, 5 cc. buatlah daftar persilangan dan tentukan frekuensi genotip dan alel pada keturunannya n Dalam suatu populasi kelinci yg kawin secara rambang frekuensi alel C =0, 3; cch = 0, 6; c =0, 1. berapa frekuensi genotip dan fenotipnya? (ket C=warna penuh; cch =chinchillia; c = albino