Genetika Populasi adalah cabang genetika yang membahas transmisi bahan genetik pada ranah populasi. Membicarakan implikasi hukum pewarisan Mendel apabila diterapkan pada sekumpulan individu sejenis di suatu tempat. Genetika populasi berusaha menjelaskan implikasi yang terjadi terhadap bahan genetik akibat saling kawin yang terjadi di dalam satu atau lebih populasi.

mempelajari perubahan-perubahan frkuensi gen dari suatu populasi. Perubahan-perubahan yg terjadi pada gene pool memunculkan suatu kemungkinan untuk terjadinya perbedaan genetic yang mengarah pada spesiasi dan adaptasi. Populasi adalah kelompok individu yang spesies (jenis) nya sama dan tinggal dalam suatu area yang sama

Organisasi kehidupan

Dua model pertumbuhan populasi. 1 Dua model pertumbuhan populasi. 1. kurve eksponensial (kurve J), terjadi ketika tiada batas ukuran populasi. 2. Kurve logistik (kurve S) terjadi karena pengaruh faktor pembatas (daya dukung lingkungan)

Grafik menunjukkan adanya kompetisi antara dua spesies Paramesium Grafik menunjukkan adanya kompetisi antara dua spesies Paramesium. Ketika berada dalam lingkungan yang sama, salah satu jenis akan menang dalam kompetisi, sedang yang kalah akan hilang dari lingkungan.

a single species of marine snail – note the color variation.

GENE POOL GENE POOL adalah total jumlah dan keanekaragaman gen dan allel pada suatu populasi, yang dapat diturunkan pada generasi berikutnya.

GENE POOL Misalnya kita memiliki 100 homozygous wild type (++) Drosophila betina dan 100 homozygous vestigial (vv) Drosophila jantan. Pada gene pool, separuh gen dari karakter ini adalah + dan separuhnya yang alain adalah v. Jadi dapat dikatakan bahwa frekuensi gen dari keduanya (+) dan (v) adalah 0.5 (50%). F1 hasil perkawinan ++ betina dengan vv jantan: wild, dengan genotipe: +v. Prporsi dari gen ini tidak berubah, dengan demikian frekuensinya tetap, 0.5.  

Model matematik untuk suatu gene pool Dari populasi Drosophila yang berawal dari suatu jenis lalat yang berbulu wild (normal, +) dan vestigial (v) Asumsikan bahwa selama pereode percbaan tersebut: populasinya besar (> 250) terjadi random mating (perkawinan sec random) untuk semua genotip Tidak ada mutasi (mutasi dalam keseimbangan) Tidak ada seleksi yang menguntungkan salah satu genotip (semua genotip memiliki tingkat daya hidup yang sama) Migrasi yang seimbang (tidak ada gene flow antara populasi ini dg yg lain) Meiosis yang normal

Model matematik untuk suatu gene pool Dalam populasi ini akan terdapat 3 genotip: ++, +v, vv. Misalnya frequency allel + pada gene pool = p Misalnya frequency allel v pada gene pool = q Maka: p + q = 1 (100% dari gene pool) Lalat dengan genotype ++ hanya dapat dihasilkan dari persatuan antara dua gamet yang masing-masing mengandung allel +. Kemungkinan dari gamet mengandung allel + bersatu dengan gamet lain yg juga mengandung allel + adalah merupakan hasil dari frequensinya dalam populasi itu.

Model matematik untuk suatu gene pool Jadi, frekuensi genotip ++ adalah: p x p = p2 Demikian juga untuk genotip vv: q x q = q2 genotip +v p x q = pq dan q x p = qp sehingga total frekuensi genotype +v : pq + qp = 2pq Karena jumlah dari ke tiga genotip = 1 (i.e. 100% dari populasi), maka dapat dituliskan: p2 + 2pq + q2 = 1

Model matematik untuk suatu gene pool secara singkat: Yang dapat dijumlahkan menjadi: p² (AA) + 2pq (Aa) + q² (aa) p (A) q (a) p2 (AA) pq (Aa) q2 (aa)

penurunan rumus dasar: two alleles at a gene - A and a frequency of the A allele = p frequency of the a allele = q p + q = 1 1 - q = p

HARDY­WEINBERG PRINCIPLE Persamaan dasar dari genetika populasi ini ditemukan oleh the English mathematician G. H. Hardy and a German physician W. Weinberg pada tahun 1908, dan dikenal dengan persamaan HARDY­WEINBERG Apabila persayaratan-persyaratan tertentu, seperti asumsi di atas, frekuensi gen dalam suatu populasi tidak akan berubah dari satu generasi ke generasi berikutnya. Prinsip ini yang dikenal dengan HARDY­WEINBERG PRINCIPLE (or LAW) Sedangkan populasi yang memiliki frekuensi gen tidak berubah disebut sebagai populasi yang dalam keadaan kesetimbangan (Hardy­Weinberg equilibrium).

Menghitung frekuensi allel: 1. Gen resesif Bila frekuensi sifat resesif (misal CF/ cystic fibrosis diketahui maka frekuensi allel dan genotip dapat dihitung dengan persamaan Hardy Weinberg equation, misalnya: 1 in 1,700 US Caucasian newborns have cystic fibrosis which means that the frequency of homozygotes for this recessive trait is q² = 1/1,700 = 0.00059  q = (0.00059)0.5 = 0.024 Frekuensi allel normal= 1 – frekuensi allel CF (q) p = 1- q = 1 - 0.024 = 0.976 Frekuensi carrier (heterozygotes) utk allel CF : 2pq = 2 (0.976)(0.024) = 0.047 atau 1/21 Frekuensi homozygote normal, p² = (0.976)² = 0.953 Tiga genotip pada populasi tsb: homozygous normal = 0.952576 heterozygous carriers = 0.046848 homozygous affected = 0.000588

2. Co-dominant (sifat dominansi tidak sempurna): Pada golongan darah MN, antigen M dan N ditunjukkan oleh allel berbeda pada gen yang sama. Jadi ada 3 macam gol darah: M, MN atau MN dengan genotipe: MM, MN, atau NN. Apabila suatu populasi terdiri dari: Frekuensi allel M ? Formula sederhana: p (A) = (twice the AA homozygotes + the Aa heterozygotes) / twice the total number of individuals and q (a) = 1 - p., atau: p (A) = (all the AA homozygotes + half the Aa heterozygotes) / the total number of individuals MM MN NN 512 256 32

Frekuensi allel pada system (pengg darah) ABO (3 allel) let p = the frequency of the A allele let q = the frequency of the B allele, and let r = the frequency of the i allele. such that p + q + r = 1   Blood Type Genotype Frequency Blood Group Frequency O IoIo r² A IAIA IAIo p² 2pr p² + 2pr B IBIB IBIo q² 2qr q² + 2qr AB IAIB 2pq

Kalkulasi frekuensi allel i Frekuensi allel Io Frekuensi individu gol O = r² atau r = akar dari r² Frekuensi allel IA: Frekuensi individu gol A = p² + 2pr. Bila dijumlahkan antara indiv A dan O  p² + 2pr + r² or (p + r)². Maka p + r = akar dari jumlah frekuensi gol A dan O Frekuensi allel IB Frekuensi individu gol B = q² + 2qr. Bila dijumlahkan antara indiv B dan O,  q² + 2qr + r² or (q + r)². maka q + r = akar dari jumlah frekuensi gol B dan O

Contoh penghitungan Frekuensi gol darah tipe ABO populasi orang amerika berkulit putih: The frequency of the i allele is the square root of 0.45 or 0.67 The frequency of the A allele is the square root of (0.45 + 0.41) - the frequency of i or 0.93 - 0.67 = 0.26. The frequency of the B allele is 1 - p - r since the frequencies of all three alleles must add to 1.0. So, the B allele frequency is 1 - 0.26 - 0.67 = 0.07.  Tipe O A B AB Frekuensi 0.45 0.41 0.10 0.04