THE EVOLUTION OF POPULATIONS

THE EVOLUTION OF POPULATIONS Priyambodo, M.Sc. staff.unila.ac.id/priyambodo

[email protected]

GENETIKA POPULASI Priyambodo, M.Sc. staff.unila.ac.id/priyambodo

[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

staff.unila.ac.id/priyambodo

[email protected]

Population 

A population 

Is a localized group of individuals that are capable of interbreeding and producing fertile offspring


[email protected]

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


[email protected]

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)


[email protected]

Genetic Drift  Mendeskripsikan

fluktuasi frekuensi alel yang tidak dapat diprediksi dari satu generasi ke generasi selanjutnya  Cenderung menurunkan variasi genetik CWCW

CRCR

CRCR

Only 5 of 10 plants leave offspring

CRCW

CWCW

CRCR

CRCR

CRCW

CWCW

CRCR CRCW

CRCW CRCR

CWCW

CRCW CRCR

CRCR

CRCW

Generasi 1 p (frequency of CR) = 0.7 q (frequency of CW) = 0.3


Generasi 2 p = 0.5 q = 0.5

CRCR

CRCR CRCR

CRCR

CRCR

CRCR CRCR

CRCR CRCW

CRCW

Only 2 of 10 plants leave offspring

CRCR

CRCR Generasi 3 p = 1.0 q = 0.0

[email protected]

Genetic Drift 

Dapat terjadi melalui dua mekanisme:  The

founder effect  The bottleneck effect


[email protected]

The Founder Effect 



Terjadi saat sejumlah populasi kecil terisolasi dari populasi awal yang jauh lebih besar Dapat berpengaruh pada frekuensi alel di populasi tersebut


[email protected]

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 staff.unila.ac.id/priyambodo

[email protected]


[email protected]


[email protected]

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

[email protected]

Genetic Drift


[email protected]


[email protected]

The Bottleneck Effect 

Perburuan liar Gajah Laut di California


[email protected]

Gene Flow 



Menyebabkan fluktuasi alel dalam sebuah populasi, dapat bertambah atau berkurang Hasil dari proses perpindahan individu/gamet fertil


[email protected]


[email protected]

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


[email protected]


[email protected]


[email protected]

Mutation 

Perubahan acak dari materi genetik  Gen  Kromosom



Menyebabkan munculnya alel baru atau hilangnya alel tertentu


[email protected]


[email protected]

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


[email protected]


[email protected]

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.


[email protected]

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.


[email protected]


[email protected]

Selection 

Selection  Favors

certain genotypes by acting on the phenotypes of certain organisms



Three modes of selection are  Directional  Disruptive  Stabilizing


[email protected]

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


[email protected]

The three modes of selection Original population

Original population

Evolved population

(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.


Phenotypes (fur color)

(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.

[email protected]

VARIASI GENETIK DAN KESESUAIAN MAKHLUK HIDUP Priyambodo, M.Sc. staff.unila.ac.id/priyambodo

[email protected]

Variasi Genetik dalam Populasi 

Berkontribusi pada terjadinya evolusi


[email protected]

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

[email protected]

Mengukur Variasi Genetik  1

2.4

3.14

5.18

8.11

9.12

10.16

13.17

1

2.19

3.8

4.16

9.10

11.12

13.17

15.18


6

7.15

19

XX

5.14

Karyotipe

6.7

XX

[email protected]

Variasi Sekuens DNA  

Single Nucleotide Sequence Fragment DNA  RAPD,



RFLP, SSCP

Gene  Protein

sequence


[email protected]

RFLP: Sickle-cell genotyping MstII recognition sequence CCTNAGG


[email protected]

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 staff.unila.ac.id/priyambodo

[email protected]

Analisis Protein 


In vitro evaluation of AcV5, HA, FLAG and cMyc epitope detection in commonly studied plants (in total leaf protein)

[email protected]



Dari rentang variasi yang ada dalam populasi  Seleksi

alam meningkatkan frekuensi genotipe tertentu, kesesuaian organisme terhadap lingkungan dari satu generasi ke generasi selanjutnya


[email protected]

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.


[email protected]

Pengumuman 

Ujian 2 Genetika  Sabtu,

21 Mei 2016  Pukul 08.00 – 09.30 WIB  LB1.11


[email protected]

“it is not the strongest of the species, nor the most intelligent, but the one most responsive to change” -Charles Darwin, 1809 staff.unila.ac.id/priyambodo

[email protected]

THE EVOLUTION OF POPULATIONS

Recommend Documents