APLIKASI HARDY - WEINBERG

HUKUM HARDY-WEINBERG

• Hukum Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi alel dan frekuensi genotipe dalam suatu populasi adalah konstan,
• Arti konstan yakni berada dalam kesetimbangan dari satu generasi ke generasi lainnya kecuali apabila terdapat pengaruh-pengaruh tertentu yang mengganggu kesetimbangan tersebut.
• Pengaruh-pengaruh tersebut meliputi perkawinan tak acak, ada mutasi, ada seleksi, ada migrasi , ukuran populasi terbatas, hanyutan genetik, dan aliran gen.
• Adalah penting untuk dimengerti bahwa di luar laboratorium, satu atau lebih pengaruh ini akan selalu ada.
• Oleh karena itu, kesetimbangan Hardy-Weinberg sangatlah tidak mungkin terjadi di alam. Kesetimbangan genetik adalah suatu keadaan ideal yang dapat dijadikan sebagai garis dasar untuk mengukur perubahan genetik. OK

Frekuensi alel yang statis dalam suatu populasi dari generasi ke generasi mengasumsikan adanya perkawinan acak, tidak adanya mutasi, tidak adanya migrasi ataupun emigrasi, populasi yang besarnya tak terhingga, dan ketiadaan tekanan seleksi terhadap sifat-sifat tertentu
Jadi Syarat berlakunya asas Hardy-Weinberg ketika memenuhi ketentuan

• Setiap gen mempunyai viabilitas dan fertilitas yang sama
• Perkawinan terjadi secara acak
• Tidak terjadi mutasi gen atau frekuensi terjadinya mutasi, sama besar.
• Tidak terjadi migrasi
• Jumlah individu dari suatu populasi selalu besar

• Jika syarat-syarat tersebut terpenuhi, maka frekuensi alel dan frekuensi genotipe dalam suatu populasi akan konstan dan evolusi pun tidak akan terjadi.
• Tetapi dalam kehidupan, syarat-syarat tersebut tidak mungkin terpenuhi sehingga evolusi dapat terjadi.

Contoh paling sederhana dapat terlihat pada suatu lokus tunggal beralel ganda:

• Misal alel yang dominan ditandai A dan yang resesif ditandai a.
• Kedua frekuensi alel tersebut ditandai p dan q secara berurutan; freq(A) = p; freq(a) = q; p + q = 1.
• Apabila populasi berada dalam kesetimbangan, maka

1. freq(AA) = p² untuk homozigot AA dalam populasi,
2. freq(aa) = q² untuk homozigot aa,
3. dan freq(Aa) = 2pq untuk heterozigot.

Kenapa tidak menggunakan p + q = 1 , Tentu kita harus cerdas p + q = 1 digunakan jika hanya ada 2 komponen normal dan sakit , namun jika si normal nya ada yang pembawa dan ada yang homozygot haruslah dibuat formula baru

sehingga kita bisa tentukan si pembawa ( heterozygote) itu dengan 2 pq , si normal homozygot dengan p2 dan si sakit dengan q 2 , begitu seterusnya jika komponen variablenya naik terus diakali dengan penambahan variable seperti pada golongan darah ABO , yang tidak bisa lagi dengan rumus (p+ q )2 tetapi menggunakan rumus ( p+q+r)2 OK

Konsep ini juga dikenal dalam berbagai nama: Kesetimbangan Hardy-Weinberg, Teorema Hardy-Weinberg, ataupun Hukum Hardy-Weinberg.
Jadi sekali lagi bila frekuensi gen yang satu dinyatakan dengan simbol p dan alelnya dengan simbol q, maka secara matematis hukum tersebut dapat ditulis sebagai berikut:

Contoh penggunaan hukum ini adalah sebagai berikut:
1. Bila dalam suatu populasi masyarakat terdapat perasa kertas PTC 64% sedangkan bukan perasa PTC (tt) 36%, maka
a. Berapa frekuensi gen perasa (T) dan gen bukan perasa (t) dalam populasi tersebut?
b. Berapakah rasio genotifnya?

2. Dalam masyarakat A yang berpenduduk 10.000 orang terdapat 4 orang albino.

Berapa orang pembawa sifat albino pada masyarakat tersebut?

3. Dari 1000 orang penduduk yang diperiksa golongan darahnya berdasarkan sistem MN, ditemukan 640 orang bergolongan M, 320 orang MN dan 40 orang N. Berapakah frekuensi alel LM dan LN dalam populasi itu?
Jawab:
misal p = frekuensi untuk alel LM, q= frekuensi untuk alel LN , maka menurut Hukum Hardy-Weinberg:

p²L^ML^M + 2pqL^ML^N + q2L^NL^N
q² = 40/1000 = 0.04 q = 0,04 = 0.2
p + q = 1 p = 1- 0.2 = 0.8
Jadi : frekuensi alel L^M = p = 0.8
frekuensi alel L^N = q = 0.2

TRY AND ERROR

1.       Frekuensi orang albino pada suatu daerah adalah 25 di antara 10.000 orang. Frekuensi genotip orang pembawa sifat albino yang heterozygot berjumlah .....

A.      475 orang

B.      500 orang

C.      950 orang

D.      9.025 orang

E.       9.500 orang

2.       Bila pada populasi manusia ada 9 orang mengalami gangguan mental untuk setiap 10.000 populasi penduduk. Maka jumlah populasi manusia yang heterozigot normal tiap 10.000 penduduk adalah ….

A.      582 orang

B.      291 orang

C.      109 orang

D.      91 orang

E.       9 orang

3.       Disuatu pulau ditemukan wanita berpenglihatan normal 84%, berapa persen pria berpenglihatan buta warna?

A.      20%

B.      B. 30%

C.      C. 40%

D.      D. 80%

E.       E. 96%

4.       Dari 1000 penduduk di suatu kota ditemukan 49% orang normal haemofilia, berapakah jumlah penduduk yang haemofilia?

A.      25 orang

B.      90 orang

C.      180 orang

D.      250 orang

E.       510 orang

5.       Diketahui frekuensi gen orang albino pada suatu masyarakat adalah 16 di antara 10.000 orang. Berapa persenkah orang pembawa sifat albino ...

A.      77,8%

B.      76,8%

C.      67,8%

D.      7,68%

E.       7,78%

6.       Diketahui persentase orang normal (tidak albino) dalam suatu populasi penduduk adalah 64%, berarti frekuensi genotip AA : Aa : aa dalam populasi tersebut adalah ...

A.      48 : 36 : 16

B.      36 : 16 : 48

C.      16 : 48 : 36

D.      36 : 48 : 16

E.       16 : 36 : 48

7.       Di bawah ini adalah beberapa pernyataan :

1.       populasi besar

2.       terjadi migrasi

3.       perkawinan terjadi secara acak

4.       terjadi mutasi gen

5.       memiliki viabilitas dan fertilitas tinggi

Hukum Hardly Weinberg hanya berlaku dalam keadaan …

A.      1–2–3

B.      1–3–4

C.      2–3–4

D.      1–3–5

E.       3–4–5

8.       Sebuah desa dihuni oleh 10.000 orang penduduk, 9 % di antaranya adalah laki-laki buta warna. Berapakah jumlah wanita pembawa sifat buta warna yang ada di desa tersebut?

A.      81 orang

B.      819 orang

C.      1.638 orang

D.      9.281 orang

E.       9.000 orang

9.       Pada suatu populasi didapatkan 64 % PTC dan 36 % bukan perasa PTC. Frekuensi gen PTC (T) dan gen bukan perasa PTC (t) adalah …

A.      0,80 dan 0,20

B.      0,64 dan 0,36

C.      0,60 dan 0,40

D.      0,40 dan 0,60

E.       0,20 dan 0,80

10.   Pada suatu daerah P yang berpenduduk 5.000 orang terdapat penderita fenil thiocarbamide (PTC) 36 %, maka jumlah penduduk yang non PTC adalah …

A.      180 orang

B.      320 orang

C.      2400.orang

D.      1.800 orang

E.       3.200 orang

11.   Di bawah ini merupakan beberapa pernyataan tentang isolasi intrinsik:                                                     Empat jenis katak yang tergolong genus Rana, meskipun hidup di daerah yang sama tetapi tidak terjadi persilangan, karena perbedaan masa aktif perkawinan Tanaman tembakau, meskipun serbuk sari diletakkan pada putik tetapi tidak terjadi fertilisasi karena inti dari serbuk sari tersebut tidak dapat mencapai inti sel telur dalam ovula Bila hewan jantan dari suatu spesies jauh lebih besar ukurannya dari pada jenis betina atau sebaliknya tidak menghasilkan keturunan Manakah pernyataan di atas yang termasuk isolasi mekanik?

A.      1 dan 2

B.      1 dan 3

C.      2 dan 3

D.      2 saja

E.       3 saja

12.   Di bawah ini adalah beberapa pernyataan :

1.       Populasi besar

2.       Terjadinya migrasi

3.       perkawinan terjadi secara acak

4.       terjadi mutasi gen

5.       memiliki viabilitas dan fertilits tinggi

Hukum Hady Weinberg hanya berlaku dalam keadaan …

A.      1–2–3

B.      1–3–4

C.      1–3–5

D.      2–3–4

E.       3–4–5

13.   Berikut ini merupakan pernyataan dari ontogeni dan filogeni

1.       Sejarah perkembangan individu mulai dari sel telur dibuahi sampai mati

2.       Sejarah perkembangan larva mulai dari sel telur dibuahi sampai mati

3.       Sejarah perkembangan filum

4.       Sejarah perkembangan Divisio

5.       Sejarah perkembangan spesies

Pernyataan di atas yang paling benar adalah …

A.      1 dan 2

B.      1 dan 3

C.      1 dan 4

D.      1 dan 5

E.       2 dan 4

14.   Terhadap 1.000 orang diuji dengan phenyl thiocarbimide (PTC) untuk menguji daya kecap, ternyata 960 saja yang perasa (taster). Apabila gen B perasa, maka perbandingan genotip BB : Bb : bb adalah

A.      4 : 32 : 64

B.      32 : 4 : 64

C.      32 : 64 : 4

D.      64 : 32 : 4

E.       64 : 4 : 32

15.   Dalam suatu daerah yang berpenduduk 10.000 orang, diketahui 25 % khusus wanita buta warna. Berapa orangkah wanita karier buta warna?

A.      950 orang

B.      2.500 orang

C.      5.000 orang

D.      7.500 orang

E.       9.500 orang

SKL BIOLOGI 2011 DENGAN 40 INDIKATOR SOAL

NO. STANDAR KOMPETENSI LULUSAN INDIKATOR

SKL 1 Menjelaskan konsep-konsep keanekaragaman hayati, prinsip-prinsip klasifikasi, dan peranan serta manfaat sumber daya alam bagi kehidupan.

1. Mendeskripsikan jenis-jenis keanekaragaman hayati (tingkat gen, sel, jenis, dan ekosistem).

2. Mendeskripsikan klasifikasi organisme makhluk hidup.

3. Mendeskripsikan peranan sumber daya alam (hewan/tumbuhan) bagi kehidupan.

SKL 2 Menjelaskan ciri-ciri Virus, kingdom Protista, Monera dan Fungi serta peranannya bagi kehidupan.

4. Mengidentifikasi Virus dan Protista.

5. Mendeskripsikan peran monera dan fungi bagi kehidupan.

SKL. 3 Menjelaskan ciri-ciri Plantae dan Animalia serta peranannya bagi kehidupan.

6. Mengidentifikasi daur hidup tumbuhan lumut dan tumbuhan paku.

7. Mendeskripsikan cara perkembangbiakan pada tumbuhan berbiji.

8. Mendeskripsikan daur hidup Invertebrata.

9. Mengidentifikasi ciri-ciri hewan vertebrata.

SKL. 4 Menjelaskan hubungan antara komponen ekosistem, aliran energi dan daur biogeokimia serta mengkaitkannya dengan keseimbangan lingkungan dan pelestariannya.

10. Mendeskripsikan komponen ekosistem dan perannya bagi kehidupan di sekitarnya.

11. Mendeskripsikan proses yang terjadi pada daur biogeokimia.

12. Mendeskripsikan konsep keseimbangan lingkungan dan pelestariannya.

SKL 5. Menjelaskan struktur dan fungsi sel serta mengkaitkannya dengan struktur jaringan dan fungsi pada sistem organ tumbuhan, hewan, dan manusia.

13. Mendeskripsikan struktur sel dan proses yang terjadi pada sel tersebut.

14. Mengidentifikasi organel sel tumbuhan/hewan beserta fungsinya.

15. Mengidentifikasi organ pada tumbuhan beserta fungsinya.

SKL. 6 Menjelaskan struktur dan fungsi sistem organ pada hewan dan manusia serta kelainan/penyakit yang mungkin terjadi.

16. Mendeskripsikan sistem gerak otot dan tulang pada manusia.

17. Mendeskripsikan sistem peredaran darah manusia serta gangguannya.

18. Mendeskripsikan sistem pencernaan pada manusia serta gangguannya.

19. Mendeskripsikan sistem pernafasan pada manusia serta gangguannya.

20. Mendeskripsikan sistem ekskresi pada manusia serta gangguannya.

21. Mendeskripsikan sistem regulasi pada manusia dan identifikasi gangguannya.

22. Mendeskripsikan sistem reproduksi pada manusia dan identifikasi gangguannya.

SKL. 7 Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan yang terjadi pada tumbuhan.

23. Menentukan faktor-faktor internal dan eksternal yang mempengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

SKL. 8 Menjelaskan proses metabolisme pada rantai karbohidrat dan kemosintesis, mengkaitkan proses tersebut dengan metabolisme lemak dan protein, dan memahami teknologi yang berkaitan dengan metabolisme.

24. Mendeskripsikan jenis-jenis enzim, cara kerja, dan fungsinya dalam metabolisme tubuh.

25. Mendeskripsikan proses respirasi sel (proses katabolisme karbohidrat dan pembentukan energi).

26. Mendeskripsikan peristiwa fotosintesis pada tumbuhan beserta tahap-tahapnya.

27. Mendeskripsikan proses respirasi anaerob beserta contohnya.

SKL. 9 Menjelaskan konsep dasar hereditas, reproduksi sel dan mutasi.

28. Mendeskripsikan susunan nukleotida (DNA, RNA dan kromosom) yang merupakan konsep dasar hereditas.

29. Menjabarkan tahapan sintesis protein.

30. Mendeskripsikan tahap-tahap pembelahan mitosis dan meiosis pada tumbuhan dan hewan.

31. Mendeskripsikan hasil persilangan monohibrida dan dihibrida.

32. Mendeskripsikan hasil persilangan pada penyimpangan semu hukum Mendel.

33. Menginterpretasi pola hereditas pada manusia.

34. Mendeskripsikan peristiwa mutasi beserta contoh-contohnya.

SKL. 10 Menjelaskan prinsip teori evolusi dan implikasinya pada perkembangan sains.

35 Mendeskripsikan prinsip teori asal-usul kehidupan dan pembuktiannya.

36 Mendeskripsikan fakta-fakta yang mendukung teori evolusi.

37 Menjabarkan fenomena evolusi dan hubungannya dengan kesetimbangan populasi.

SKL 11 Menjelaskan prinsip, peran dan implikasi Bioteknologi pada masyarakat dan lingkungan.

38 Mengidentifikasi contoh bioteknologi konvensional dan modern.

39 Mendeskripsikan peran bioteknologi.

40 Menjelaskan dampak bioteknologi bagi masyarakat dan lingkungan.