THE EVOLUTION OF POPULATIONS - Universitas Lampungstaff.unila.ac.id/priyambodo/files/2016/06/Genetika-A... · 2016. 6. 7. · UAS GENETIKA 14 Juni 2016 pukul 07.30 – 09.10 WIB di

THE EVOLUTION OF POPULATIONS Priyambodo, M.Sc.

staff.unila.ac.id/priyambodo

[email protected]

UAS GENETIKA

14 Juni 2016 pukul 07.30 – 09.10 WIB di BI2.05

Materi:

Regulasi Ekspresi Gen

Dogma Sentral Biologi

Regulasi Ekspresi Gen pada prokariotik dan eukariotik

Teknologi kloning

Rekombinasi DNA, kloning reproduktif dan kloning terapeutik

Prinsip Hardy Weinberg

Genetika populasi

Boleh membawa kalkulator (bukan HP dengan kalkulator)

[email protected] staff.unila.ac.id/priyambodo

TUGAS

Tidak berlaku bagi mahasiswa dengan NPM

1417021059 dan 1417021077

Berlaku bagi mahasiswa selain NPM di atas yang

menginginkan perbaikan nilai quis

Silakan akses ke staff.unila.ac.id/priyambodo

untuk mengetahui tugasnya

Tugas dikirim via e-mail ke

[email protected] paling lambat 13

Juni 2016 pukul 23.59 WIB.


mailto:[email protected]

TUGAS


GENETIKA POPULASI Priyambodo, M.Sc.


[email protected]

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

interbreeding and producing fertile offspring


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

yang terdapat dalam populasi tersebut


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)

Natural selection (seleksi alam)


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 bottleneck effect


The Founder Effect

Terjadi saat sejumlah populasi kecil terisolasi dari

populasi awal yang jauh lebih besar

Dapat berpengaruh pada frekuensi alel di populasi

tersebut


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

Genetic Drift


Gene Flow

Menyebabkan fluktuasi alel dalam sebuah populasi,

dapat bertambah atau berkurang

Hasil dari proses perpindahan individu/gamet fertil


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

alel tertentu


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

individuals that are homozygous for particular traits


Intersexual selection

Terjadi ketika individu dengan jenis kelamin tertentun

(biasnya betina) memiliki kriteria tertentu dalam

memilih pasangan kawin.

Sifat tertentu yang disenangi betina akan terus ada.


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

Stabilizing


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

phenotypes


The three modes of selection


(a) Directional selection shifts the overall

makeup of the population by favoring

variants at one extreme of the

distribution. In this case, darker mice are

favored because they live among dark

rocks and a darker fur color conceals them

from predators.

(b) Disruptive selection favors variants

at both ends of the distribution. These

mice have colonized a patchy habitat

made up of light and dark rocks, with the

result that mice of an intermediate color are

at a disadvantage.

(c) Stabilizing selection removes

extreme variants from the population

and preserves intermediate types. If

the environment consists of rocks of

an intermediate color, both light and

dark mice will be selected against.

Phenotypes (fur color)

Original population

Original

population

Evolved

population

VARIASI GENETIK DAN

KESESUAIAN MAKHLUK HIDUP Priyambodo, M.Sc.


[email protected]

Variasi Genetik dalam Populasi

Berkontribusi pada terjadinya evolusi


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 6.7

XX 15.18 13.17 11.12 9.10

Variasi Sekuens DNA

Single Nucleotide Sequence

Fragment DNA

RAPD, RFLP, SSCP

Gene

Protein sequence


RFLP: Sickle-cell genotyping MstII recognition

sequence

CCTNAGG


Sickle-cell mutation in beta hemoglobin gene

Base pair substitution leading to an amino acid change

Homozygotes for the S allele develop sickle-cell disease


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

Merupakan kontribusi dari sebuah genotipe

kepada generasi selanjutnya dibandingkan

dengan genotipe lain pada lokus yang sama.


“it is not the strongest of the species,

nor the most intelligent, but the one

most responsive to change”

-Charles Darwin, 1809


Documents

THE EVOLUTION OF POPULATIONS - Universitas Lampungstaff.unila.ac.id/priyambodo/files/2016/06/Genetika-A... · 2016. 6. 7. · UAS GENETIKA 14 Juni 2016 pukul 07.30 – 09.10 WIB di