Mutasi gen

1. Mutasi gen

Mutasi gen adalah terjadinya perubahan struktur kimia DNA sehingga menyebabkan terjadinya perubahan sifat. Perubahan sifat tersebut diwariskan kepada keturunannya. Mutasi umumnya merugukan makhluk hidup. Meskipun demikian, ada juga mutasi yang menguntungkan makhluk hidup artinya mutan yang terbentuk tetap lestari kaena adaptif terhadap lingkungannya.

a. Angka laju mutasi

Angka laju mutasi adalah banyaknya gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh individu dalam suatu spesies. Angka laju mutasi sangat rendah. Oleh karena DNA bersifat mantap dan sulit berubah. Diperkirakan bahwa angka laju mutasi hanya 1 di antara 100.000 gamet yang dihasilkan. Jai, jumlah sel gamet yang bermutasi dibandingkan dengan yang tidak bermutasi adalah 1 : 100.000 . meskipun demikian, mutasi tetap berpengaruh karena :

a. Setiap gamet mengandung beribu-ribu gen.

b. Setiap individu dapat menghasilkan berjuta-juta gamet.

c. Jumlah individu dalam setiap generasi sangat banyak. Berdasarkan perhitungan, perbandingan jumlah mutasi yang menguntungkan dengan

yang merugikan adalah 1 : 1.000. artinya, setiap 1.000 mutasi hanya satu mutasi yang menguntungkan. Meskipun demikian, jika semuanya diperhitungkan maka mutasi yang menguntungkan tersebut akan menghasilkan kemungkinan yang cukup besar.

Misalkan :

a. Angka laju mutasi per gamet adalah 1 : 100.000.

b. Jumlah gen yang mampu bermutasi dalam 1 individu adalah 1.000.

c. Mutasi yang menguntungkan : yang merugikan adalah 1 : 1.000.

d. Jumlah individu dalam suatu populasi spesies adalah 100.000.000 individu.

e. Jumlah generasi dalam suatu spesies itu adalah 5000 generasi.

Berdasar angka di atas, maka jumlah mutan selama spesies itu adalah

a. Jumlah mutasi yang memungkinkan terjadi dalam setiap individu adalah 1/100.000 x 1.000 x 1/1.000 = 1/100.000

b. Dalam setiap generasi akan terjadi mutasi gen yang menguntungkan sebesar 1/100.000 x 100.000.000 = 1.000

c. Selama spesies itu ada, yaitu selama 5.000 generasi, kemungkinan adanya mutasi yang menguntungkan adalah

1.000 x 5.000 = 5.000.000 Dengan melihat angka kemungkinan mencapai 5.000.000 untuk individu yang

mengalami mutasi manguntungkan, berarti cukup besar kemungkinan untuk menghasilkan spesies yang adaptif selama 5.000 generasi. Jadi, meskipun angka laju mutasi kecil, secara keseluruhan selama generasi itu ada, kemungkinan terjadinya mutasi cukup besar.

Dari genetika, diketahui bahwa gen letal dan gen mutan yang merugikan biasanya akan tampak pada individu homozigot resesif. Sedangkan apabila berada dalam keadaan heterozigot,fenotipnya tidak akan tampak. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa seleksi alam itu berlaku begi individu yang homozigot resesif, sedangkan individu heterozigot tidak terkena seleksi alam.

Mutasi gen yang menguntungkan adalah mutasi gen yang menghasilkan:

a. Spesies yang adaptif.

b. Spesies yang viabilitas (kelangsungan hidup) dan vitalitas (kekuatan) tinggi. Mutasi gen yang merugikan adalah mutasi gen yang menghasilkan:

a. Gen letal, yang menyebabkan mutasi letal.

b. Keturunan yang viabilitas (kelangsungan hidup) dan vitalitas (kekuatan) rendah.

c. Keturunan yang tidak adaptif.

b. Frekuensi Gen dan genotip di dalam Populasi

Frekuensi gen adalah perbandingan antara suatu gen atau genotip yang satu dengan gen atau genotip yang lain di dalam suatu populasi. Sebagai contoh, dalam suatu daerah terdapat suatu populasi tumbuhan berwarna merah (MM) dan tumbuhan berwarna putih (mm) yang sama-sama adaptif. Jika dilakukan persilangan, akan diperoleh tumbuhan dengan fenotip dan genotip yang baru. Contoh diagram berikut:

Diagram frekuensi gen dalam populasi P1 : MM x mm F1 : Mm = 100% Gamet : M = 50% m = 50% P2 : Mm x Mm Berdasarkan diagram, tampak frekuensi gen pada F2 adalah = 25% MM : 2 (25% Mm) : 25% mm

= MM : Mm : mm Berdasarkan hasil ini, maka frekuensi kesetimbangan genotip F2 merupakan hasil kali

dari frekuensi gen pada tiap-tiap induknya. Jika diformulasikan:

2 (M + m) (M + m) = M 2 + 2Mm + m atau MM + 2Mm + mm Jika dicari frekuensi sampai generasi F3, akan diperolah frekuensi perkawinan seperti

diagram berikut:

1/16 mm mm

Diagram di atas menunjukkan kemungkinan terjadinya perkawinan antara jantan dan betina di dalam seluruh populasi F3. Jika dalam populasi terjadi 64 perkawinan, maka:

a. Perkawinan antara MM x MM = 64 x 1/16 = 4 perkawinan

b. Perkawinan antara Mm x Mm = 64 x 4/16 = 16 perkawinan

c. Perkawinan antara Mm x mm = 64 x 4/16 = 16 perkawinan