“it is not the strongest of the species,
nor the most intelligent, but the one
https://www.goipeace.or.jp/en/work/essay-contest
DEADLINE: Entries must be received by JUNE 15, 2017 (23:59 your local time)
UAS GENETIKA
Kelas A
14 Juni 2017 pukul 10.00 – 11.30 WIB
Kelas B
14 Juni 2017 pukul 07.30 – 09.00 WIB di LB1.11
Materi:
Mutasi (30%)
Rekayasa Genetika (20%)
Prinsip Hardy Weinberg (30%)
Genetika Populasi (20%)
Boleh membawa kalkulator (bukan HP dengan kalkulator) Bagi mahasiswa yang merasa mempunyai nilai kosong,
THE EVOLUTION OF POPULATIONS
Priyambodo, M.Sc.
GENETIKA POPULASI
Genetika populasi
Genetika populasi adalah ilmu yang mempelajari
tentang perubahan populasi secara genetik dari waktu ke waktu
Genetika populasi menjadi salah satu dasar dalam
mempelajari evolusi
Mikroevolusi dapat terjadi karena adanya
perubahan materi genetik dalam sebuah populasi dalam seri waktu tertentu
Population
A population
Is a localized group of individuals that are capable of
Gene Pool (Lungkang Gen)
Merupakan kumpulan seluruh alel gen yang
terdapat dalam satu populasi pada satu waktu tertentu
Terdiri atas seluruh lokus gen dari semua individu
Evolusi pada level populasi
Lima faktor penyebab evolusi di tingkat populasi:
Genetic Drift (hanyutan genetik)
Gene flow (aliran gen)
Mutation (mutasi)
Sexual selection/nonrandom mating (perkawinan tak
acak)
Genetic Drift
Mendeskripsikan fluktuasi frekuensi alel yang tidak
dapat diprediksi dari satu generasi ke generasi selanjutnya
Cenderung menurunkan variasi genetik
CRCR CRCW CRCR CWCW CRCR CRCW CRCW CRCW CRCR CRCR Only 5 of 10 plants leave offspring CWCW CRCR CRCW CRCR CWCW CRCW CWCW CRCR CRCW CRCW Only 2 of 10 plants leave offspring CRCR CRCR CRCR CRCR CRCR CRCR CRCR CRCR CRCR CRCR Generasi 2 p = 0.5 q = 0.5 Generasi 3 p = 1.0 q = 0.0 Generasi 1 p (frequency of CR) = 0.7 q (frequency of CW) = 0.3
Genetic Drift
Dapat terjadi melalui dua mekanisme:
The founder effect
The Founder Effect
Terjadi saat sejumlah populasi kecil terisolasi dari
populasi awal yang jauh lebih besar
Dapat berpengaruh pada frekuensi alel di populasi
The Founder Effects
Dapat terjadi saat sejumah sampel dari populasi
besar “menemukan” lokasi baru yang terpisah dari populasi sebelumnya
Karena sampel adalah subset acak dari populasi awal,
maka sampel juga membawa alel yang acak yang mungkin tidak mencerminkan frekuensi alel pada populasi sebelumnya
Alel yang awalnya jarang (frekuensinya kecil) pada
populasi awal, dapat menjadi alel dengan frekuensi tertinggi pada populasi baru
The Bottleneck Effect
Terjadi karena adanya perubahan lingkungan yang
drastis sehingga mengurangi besarnya populasi
Gene pool pada populasi baru mungkin tidak
mencerminkan gene pool populasi lama
Original population Bottlenecking event Surviving population
Gene Flow
Menyebabkan fluktuasi alel dalam sebuah populasi,
dapat bertambah atau berkurang
Gene Flow
Pada populasi dalam percobaan kesetimbangan
genetik selalu diasumsikan tidak ada aliran genetik
closed system tidak ada gen yang masuk ataupun
keluar
In reality, few populations are isolated. The random
movement of individuals between populations, or
migration, increases genetic variation within a
population and reduces differences between populations
Mutation
Perubahan acak dari materi genetik
Gen
Kromosom
Menyebabkan munculnya alel baru atau hilangnya
Sexual Selection
Nonrandom mating
Perkawinan acak sebenarnya sangat mutlak tidak
dapat terjadi
Umumnya, ada kriteria tertentu dalam perkawinan
This promotes inbreeding
Could lead to a change in allelic proportions favoring
Intersexual selection
Terjadi ketika individu dengan jenis kelamin tertentun
(biasnya betina) memiliki kriteria tertentu dalam memilih pasangan kawin.
Natural Selection
Hukum Hardy Weinberg mempersyaratkan seluruh
individu dalam populasi mempunyai kesamaan
kriteria sehingga memberikan kontribusi yang sama dari generasi ke generasi.
Jarang terjadi
Seleksi alam berperan dalam “memilih” individu
yang mampu bertahan hidup dan terus berbiak.
Seleksi alam dapat menyebabkan perubahan
frekuensi fenotipe organisme dominan dan mengubah frekuensi alel.
Selection
Selection
Favors certain genotypes by acting on the phenotypes
of certain organisms
Three modes of selection are
Directional
Disruptive
The three modes of selection
Directional selection
Favors individuals at one end of the phenotypic range
Disruptive selection
Favors individuals at both extremes of the phenotypic
range
Stabilizing selection
Favors intermediate variants and acts against extreme
The three modes of selection
(a) Directional selection shifts the overall makeup of the population by favoring
(b) Disruptive selection favors variants at both ends of the distribution. These
(c) Stabilizing selection removes extreme variants from the population
Phenotypes (fur color)
Original population
Original population
Evolved population
VARIASI GENETIK DAN
KESESUAIAN MAKHLUK HIDUP
Priyambodo, M.Sc.
Variasi Genetik dalam Populasi
Genetic Variation
Terjadi pada setiap individu dalam populasi
(a) Map butterflies that emerge in spring: orange and brown
(b) Map butterflies that emerge in late summer: black and white
Mengukur Variasi Genetik
Karyotipe 1 2.4 3.14 5.18 6 7.15 XX 19 13.17 10.16 9.12 8.11 1 2.19 3.8 4.16 5.14 6.7Variasi Sekuens DNA
Single Nucleotide Sequence Fragment DNA
RAPD, RFLP, SSCP
Gene
RFLP: Sickle-cell genotyping
MstII recognition sequence
Sickle-cell mutation in beta hemoglobin gene
Base pair substitution leading to an amino acid change
Analisis Protein
In vitro evaluation of
AcV5, HA, FLAG and cMyc epitope detection in commonly studied
plants (in total leaf protein)
Dari rentang variasi yang ada dalam populasi
Seleksi alam meningkatkan frekuensi genotipe tertentu,
kesesuaian organisme terhadap lingkungan dari satu generasi ke generasi selanjutnya
Fitness and Relative Fitness
Fitness
Merupakan kontribusi dari individu terhadap
lungkang gen (
gene pool
) pada generasi
selanjutnya.
Setiap individu memiliki kontribusi yang relatif
Relative fitness
