Rabu, 06 April 2011

GENETIKA POPULASI, Sebuah Praktikum

Laporan Praktikum Genetika
GENETIKA POPULASI
Faiq Anan Murobby*, A.R. Junaid, D.C. Waluyo, D. Oktavia, N. Nikita, R. Guspratiwi, F. Muhammad, W. Soleha
Universitas Indonesia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Departemen Biologi
Maret 2011


Abstrak

Genetika populasi mempelajari variasi genetik dalam suatu populasi. Kesetimbangan frekuensi genetic dalam suatu populasi dijelaskan dalam hokum Hardy-Weinberg. Kesetimbangan tersebut dapat dicapai dengan syarat-syarat tertentu taitu tidak terjadi mutasi dan seleksi alam, populasi yang besar, tidak terjadi migrasi, perkawinan acak dan mempunyai kemampuan hidup dan berkembang biak yang sama. Persamaan hukum Hardy-Weinberg menjelaskan bahwa jumlah frekuansi alel dominan dan alel resesif dalam populasi menghasilkan angka satu. Persamaan tersebut berhubungan dengan besar frekuensi suatu alel yang dapat diprediksi jika frekuensi alel yang lain telah diketahui. Telak dilakukan pengamatan sifat attached ear-lobe, crown hair whorl, tongue rolling dan widow’s peak yang muncul pada setiap individu peserta kelas praktikum genetika. Hasil pengamatan menunjukkan kesesuaian hokum Hardy-Weinberg dan ketidaksesuaian dengan hukum Hardy-Weinberg. Perhitungan frekuensi alel berdasarkan persamaan hokum Hardy-Weinberg.

Kata kunci : Hukum Hardy-Weinberg, frekuensi alel, dominan, resesif.



I. Pendahuluan

Frekuensi alel dan frekuensi genotype berhubungan satu sama lain. Hal ini dapt dibuktikan dengan hokum Hardy-Weinberg. Hukum Hardy-Winberg mengemukakan bahwa frekuensi alel dalam suatu kelompok akan tetap dari generasi ke generasi selanjutnya. Untuk mengamati kesesuaian hokum Hardy-Weinberg dilakukan praktikum pengamatan sifat attached ear-lobe, crown hair whorl, tongue rolling dan widow’s peak dalam kelas peserta praktikum genetika.
Genetika populasi adalah salah satu cabang ilmu genetika yang mempelajari variasi genetik dalam suatu populasi. Genetika populasi mengenali arti penting dari sifat kuantitatif, karena cara menentukan penyebaran alel tersebut dilakukan secara matematis. Ilmu genetika populasi telah mempersatukan Mendelisme dan Darwinisme pada tahun 1930-an. Teori yang dikemukakan oleh Darwin pada masa-masa tersebut kurang dapat menjelaskan bagaimana variasi acak muncul dalam suatu populasi, namun tetap bertanggungjawab terhadap pewarisan tersebut dari induk kepada keturunan. Mendel pada masa-masa tersebut telah menjelaskan prinsip dasar pewarisan sifat yang dapat menyelesaikan permasalahan pada teori Darwin (Campbell dkk. 2003: 21- -22).
Genetika populasi sebagai cabang ilmu dari genetika banyak diaplikasikan dalam kehidupan. Genetika populasi dapat digunakan untuk memprediksi sebaran genotipe dari frekuensi gen yang telah diketahui. Salah satu saja frekuensi dari suatu gen diketahui dapat digunakan untuk memprediksi frekuensi gen yang lain. Hal tersebut dapat diaplikasikan dalam mendiagnosa penyakit genetik sebab frekuensi-frekuensi gen pembawa penyakit perlu untuk dihitung (Sofro 1994: 45 - - 46).
Kumpulan gen dalam suatu populasi dapat dipahami melalui Hukum Hardy-Weinberg. Hukum tersebut diambil dari nama dua orang saintis pada tahun 1908, yaitu G.H. Hardy dan Wilhelm Weinberg. Hukum tersebut mengemukakan bahwa frekuensi alel dan frekuensi genotipe dalam kumpulan gen suatu populasi tetap konstan selama beberapa generasi, kecuali jika ada yang bertindak sebagai agen lain selain rekombinasi seksual. Prinsip tersebut dalam arti lain menyatakan bahwa pergeseran seksual alel akibat meiosis dan fertilisasi acak tidak mempengaruhi keseluruhan struktur genetik pada populasi (Campbell dkk. 2003: 23).
Keadaan kumpulan gen dalam suatu populasi yang berada dalam keadaan seimbang dinyatakan sebagai kesetimbangan Hardy-Weinberg. Keadaan-keadaan tersebut diperlukan untuk mempertahankan kesetimbangan Hardy-Weinberg dalam populasi. Hukum Hardy-Weinberg berlaku pada populasi yang berukuran besar karena tidak akan terjadi hanyutan genetik yang dapat mengubah frekuensi alel.Populasi harus terisolasi dari populasi lain agar tidak terjadi migrasi yang dapat mengubah kumpulan gen. Populasi juga tidak mengalami mutasi dan seleksi alam karena kumpulan gen juga dapat berubah karena kedua peristiwa tersebut. Perkawinan yang dilakukan oleh individu-individu pada populasi tersebut harus dilakukan secara benar-benar acak agar menghasilkan kombinasi alel yang reproduktif (Campbell dkk. 2003: 25).
Kemungkinan frekuensi alel pada suatu populasi dapat diprediksi dengan menggunakan persamaan Hardy-Weinberg, yang dinyatakan sebagai p2 + 2pq + q2 = 1. p menyatakan frekuensi alel dominan dan q menyatakan frekuensi alel resesif untuk suatu sifat yang diatur oleh pasangan alel, misalkan M dan m. p adalah alel dalam individu-individu dominan homozigot dan setengah dari individu-individu heterozigot. q adalah alel dalam individu-individu resesif homozigot dan setengah dari individu-individu heterozigot (Sofro 1994: 43 - - 44).
Jumlah alel dalam kasus tersebut hanya ada dua, sehingga jumlah keseluruhan frekuensi dalam populasi harus 100% atau dapat ditulis sebagai p + q = 1. Frekuensi alel berdasarkan persamaan tersebut dapat dihitung jika frekuensi alel yang lain diketahui. Frekuensi kedua alel yang sudah ditemukan kemudian dapat digunakan untuk menghitung frekuensi ketiga genotipe tersebut dalam persamaan p2 + 2pq + q2 = 1 (Sofro 1994: 45).
Hukum Hardy-Weinberg berlaku bila-syarat-syaratnya terpenuhi, yaitu perkawinan antara genotip yang satu dengan genotip yang lain terjadi secara acak, masing-masing genotip memiliki kemampuan hidup iviabilitas dan fertilitas yang sama, jumlah anggota populasi besar, tidak terjaadi mutasi dan seleksi alam dan tidak ada perpindahan populasi (Setiowati,T. & D. Furqonita.2007 : 113).
Praktikum genetika populasi mengamati empat sifat yang muncul pada semua peserta praktikum genetika. Sifat pertama yaitu arah putaran rambut pada kepala (crown hair whorl), yang terdiri dari alel dominan yang menyebabkan arah putaran rambut searah jarum jam dan alel resesif yang menyebabkan arah putaran rambut berlawanan arah jarum jam (Jones & Rickards 1991: 173). Sifat kedua yaitu kemampuan menggulung lidah (tongue rolling), yang terdiri dari alel dominan yang menyebabkan lidah dapat menggulung dan alel resesif yang menyebabkan lidah tidak dapat menggulung (Firmansyah dkk. 2007: 106).
Sifat ketiga yaitu cuping telinga (attached ear-lobe), yang terdiri dari alel dominan yang menyebabkan cuping telinga bebas dan alel resesif yang menyebabkan cuping telinga menempel. Sifat keempat yaitu pola pertumbuhan rambut yang menjorok keluar dari batas tumbuh rambut pada dahi (widow’s peak), yang terdiri dari alel dominan yang menyebabkan widow’s peak muncul dan alel resesif yang menyebabkan widow’s peak tidak muncul (Campbell dkk. 2002: 269 - - 270).
Tujuan dari praktikum genetika populasi yaitu : pertama, mengamati sifat morfologi pada populasi praktikum genetika. Kedua, mengetahui apakah frekuensi alel dari sifat attached ear-lobe, crown hair whorl, tongue rolling dan widow’s peak peserta praktikum genetikasesuai dengan hokum Hardi-Weinberg. Ketiga, Memahami perhitungan frekuensi gen (alel) dan frekuensi genotip dengan menggunakan persamaan Hardi-Weinberg.

II. Metodologi

Alat-alat yang digunakan dalam praktikum genetika populasi yaitu pulpen, kertas dan kalkulator. Praktikum ini mengamati cirri-ciri dari populasi kelas sehingga tidak memerlukan bahan-bahan yang spesifik.
Cara kerja pada praktikum genetika populasi yaitu mengamati empat sifat teman-teman sekelompok yaitu attached ear-lobe, crown hair whorl, tongue rolling dan widow’s peak. Hasil pengamatan ditulis di kertas kemusian dibuat tabel. Kemudian hasil satu kelompok digabungkan dengan hasil dari kelompok-kelompok lain sehingga menjadi suatu data kelas. Data kelas kemudia dihitung apakah sesuai dengan hokum hardy-weinberg atau tidak.

III. Hasil dan Pembahasan

Hasil praktikum yang praktikan dapat dinyatakan dalam tabel seperti dalam lampiran. Tabel berisi data frekuensi kelas praktikum genetika P2 menurut sifat attached ear-lobe, crown hair whorl, tongue rolling dan widow’s peak. Masing-masing kelompok mengumpulkan data pengamatan kelompok ke dalam data kelas. Seluruh data kelompok dikumpulkan kemudian dijumlahkan.
Menurut literatur yang praktikan dapat, bahwa rumus hukum Hardy-Weinberg yaitu 1 = p2+ 2pq + q2. P2 menyatakan sifat alel individu dominan homozigot, 2pq menyatakan frekuensi sifat alel individu heterozigot dan q2 menyatakan sifat alel individu resesif homozigot. Hal tersebut menjelaskan berapa jumlah individu dengan alel dominan lebih banyak dibandingkan jumlah individu dengan alel resesif dalam suatu populasi (Sofro 1994: 43 - - 44).
Pengamatan sifat tongue rolling pada populasi peserta praktikum genetika menunjukkan jumlah individu dengan alel dominan dan alel resesif dari total individu sebanyak 39 orang. Jumlah individu dengan alel dominan sebanyak 19 orang dan jumlah individu dengan alel resesif sebanyak 20 orang. Pengamatan tongue rolling didapat perbandingan alel resesif lebih besar daripada alel dominan, hal ini tidak sesuai dengan liteatur yang praktikan baca yaitu perbandingan alel dominan harus lebih besar daripada alel resesif. Peristiwa ini terjadi mungkin karena tidak terpenuhi syarat Hukum Hardy-Weinberg yaitu populasi harus besar.
Pengamatan sifat attached ear-lobe pada populasi peserta praktikum genetika menunjukkan jumlah individu dengan alel dominan dan alel resesif dari total individu sebanyak 39 orang. Jumlah individu dengan alel dominan sebanyak 27 orang dan jumlah individu dengan alel resesif sebanyak 12 orang. Hal tersebut menunjukkan bahwa frekuensi alel dari sifat attached ear-lobe dari populasi peserta praktikum genetika sesuai dengan Hukum Hardy-Weinberg.
Pengamatan sifat crown hair whorl pada populasi peserta praktikum genetika menunjukkan jumlah individu dengan alel dominan dan alel resesif dari total individu sebanyak 39 orang. Jumlah individu dengan alel dominan sebanyak 28 orang dan jumlah individu dengan alel resesif sebanyak 11 orang. Hal tersebut menunjukkan bahwa frekuensi alel dari sifat crown hair whorl dari populasi peserta praktikum genetika sesuai dengan Hukum Hardy-Weinberg.
Pengamatan sifat widow’s peak pada populasi peserta praktikum genetika menunjukkan jumlah individu dengan alel dominan dan alel resesif dari total individu sebanyak 39 orang. Jumlah individu dengan alel dominan sebanyak 15 orang dan jumlah individu dengan alel resesif sebanyak 24 orang. Pengamatan widow’s peak didapat perbandingan alel resesif lebih besar daripada alel dominan, hal ini tidak sesuai dengan liteatur yang praktikan baca yaitu perbandingan alel dominan harus lebih besar daripada alel resesif. Hal ini terjadi mungkin karena tidak terpenuhi syarat Hukum Hardy-Weinberg yaitu populasi harus besar.

IV. Kesimpulan

Setelah melaksanakan praktikum genetika populasi dapat disimpulkan bahwa praktikan dapat mengamati sifat morfologi peserta praktikum genetika P2 melalui pengamatan attached ear-lobe, crown hair whorl, tongue rolling, widow’s peak. Setiap individu mempunyai karakteristik tersendiri yang menyebabkan adanya variasi dalam suatu kelompok.
Praktikan dapat mengetahui pengamatan attached ear-lobe, crown hair whorl, tongue rolling, widow’s peak menurut Hukum Hardy-Weinberg. Hasil yang didapat menunjukkan bahwa sifat attached ear-lobe, crown hair whorl sesuai dengan hokum Hardy-Weinberg karena frekuensi alel dominan lebih besar dari frekuensi alel resesif, sedangkan sifat tongue rolling, widow’s peak tidak sesuai dengan hokum Hardy-Weinberg karena frekuensi alel dominan tidak lebih besar dari frekuensi alel resesif.
Praktikan dapat memahami perhitungan frekuensi gen (alel) dan frekuensi genotip dengan menggunakan persamaan Hardi –Weinberg. Perhitungannya melalui rumus hokum Hardy-Weinberg.

V. Daftar Acuan

Campbell, N.A., J.B. Reece, L.G. Mitchel. 2002. Biologi terj. dari Biology fifth ed. oleh Rahayu L., Ellyzar I.M., Nova A., Andri, Wishnu F.W., Wasmen, M. : xxi + 446 hlm.
Campbell, N.A., J.B. Reece, L.G. Mitchel. 2003. Biologi terj. dari biology fifth ed. oleh Wasmen M. : xxii + 412 hlm. http://books.google.co.id/books?id=MmtYqOgh3FYC&pg=PA26&dq=genetika+populasi&hl=id&ei=0r6GTYb7Gs74cd7M6ZQD&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CCsQ6AEwAQ#v=onepage&q=genetika%20populasi&f=false. 21 Maret 2011, pk.14.50.
Firmansyah, R., A.M. Hendrawan, M.U. Riandi. 2007. Mudah dan aktif belajar biologi untuk kelas XII sekolah menengah atas / madrasah aliyah program ilmu pengetahuan alam: 220 hlm. http://books.google.co.id/books?id=WKguqRRz2_AC&pg=PA106&dq=alel+menggulung+lidah&hl=id&ei=uNqGTYyEGc6Hca7M_YUD&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CCcQ6AEwAA#v=onepage&q=alel%20menggulung%20lidah&f=false. 21 Maret 2011, pk. 14.12.
Jones, R.N. & G.K. Rickards. 1991. Practical genetics: 228 hlm. http://books.google.co.id/books?id=8GkKAQAAMAAJ&q=crown+whorl&dq=crown+whorl&hl=id&ei=u0GITdeUEILirAel35TZDg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CCcQ6AEwAA. 22 Maret 2011, pk. 14.42.
Setiowati,T. & D. Furqonita.2007.Konsep Biologi kelas XII.xii + 131 hlm.
Sofro, A.S.M. 1994. Keanekaragaman genetik: vi + 127 hlm. http://books.google.co.id/books?id=tqpRL0uJm6kC&pg=PA45&dq=persamaan+hardy+weinberg&hl=id&ei=xsmGTaKZEsKdcbGZ1ZID&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=6&ved=0CD8Q6AEwBQ#v=onepage&q=persamaan%20hardy%20weinberg&f=false. 21 Maret 2011, pk. 14.25.

1 komentar:

Leave your comments here