Jika diketahui jumlah siswa perempuan normal 64% maka frekuensi gen buta warna adalah

HOME PEMBAHASAN UN BIOLOGI UJIAN NASIONAL BIOLOGI UN EVOLUSI

Ujian Nasional Biologi - Mekanisme Evolusi. Pada pembahasan kali ini akan dibahas beberapa soal ujian nasional bidang study biologi tentang mekanisme evolusi. Biasanya ada satu atau lebih soal tentang mekanisme evolusi yang keluar dalam ujian nasional. Dari beberapa soal yang pernah keluar dalam ujian nasional biologi, model soal mekanisme evolusi yang paling sering muncul adalah menentukan perbandingan genotipe homozigot dan heterozigot normal atau menentukan frekuensi gen berdasarkan hukum Hardy-Weinberg.

1. Pada suatu daerah dengan 10.000 penduduk, terdapat 4% warga yang albino, maka perbandingan jumlah orang yang berkulit normal homozigot dan heterozigot secara berurutan adalah ...

   6.400 dan 1.600 6.400 dan 3.200 3.200 dan 1.600 3.200 dan 400 1.600 dan 400

   
   Pembahasan : Frekuensi gen adalah perbandingan gen antara suatu gen atau genotif dengan gen atau genotif lainnya di dalam suatu populasi. Analisis mengenai keseimbangan gen dalam populasi dikenal sebagai hukum Hardy-Weinberg. Menurut hukum Hardy-Weinber, frekuensi alel atau gen dalam populasi dapat tetap stabil dan tetap berada dalam keseimbangan dari satu generasi ke generasi lainnya jika :

   1. Jumlah populasi besar
   2. Perkawainan secara acak atau random
   3. Tidak terjadi mutasi maju atau balik
   4. Tidak ada seleksi
   5. Tidak ada migrasi
   Pada kenyataannya, kondisi seperti di atas sangat jarang ditemui. Kondisi tersebut hanya merupakan kondisi ideal yang dapat dicapai secara teori. Seleksi dan migrasi merupakan kondisi yang sudah umum pasti terjadi dalam suatu populasi. Hukum Hardy-Weinberg digunakan untuk menghitung frekuensi alel dan genotif dalam suatu populasi. Sebagai contoh jika dalam suatu populasi manusia terdapat sebuah gen dengan dua buah alel yaitu alel A (dominan) yang menyebabkan pigmentasi pada kulit dan alel a (resesif) yang menyebabkan albino. Jika populasi tersebut telah berbabur cukup lama dan tidak terjadi migrasi secara besar-besaran, serta tidak mengalami mutasi, maka freuensi gen-gen tersebut akan selalu tetap dari generasi ke generasi. Kondisi demikian telah mengalami perimbangan alel atau disebut panmiksis. Pada kondisi tersebut, persentase masing-masing alel akan tetap dan jumlah totoalnya akan selalu 100%. Jika dimisalkan p mewakili alel A dan q mewakili alel a, maka berlaku : Kombiansi acak alel p dan q dalam perkawinan adalah :

   (p + q)(p + q) = (p + q)2

   Keterangan :

   p2 = frekuensi genotip homozigot dominan

   2pq = frekuensi genotip heterozigot

   q2 = frekuensi genotip homozigot resesif

   1,0 = jumlah total Dari soal diketahui : ⇒ Jumlah penduduk = 10.000 orang

   ⇒ Penduduk albino (aa = q2) = 4% = 0,04

   Ditanya :

   ⇒ Jumlah penduduk berkulit normal homozigot (AA = p2)

   ⇒ Jumlah penduduk berkulit normal heterozigot (Aa = 2pq) Berdasarkan hukum Hardy-Weinberg :

   ⇒ q2 = 0,04

   ⇒ q = 0,2 Selanjutnya : ⇒ p + q = 1 ⇒ p = 1 - q ⇒ p = 1 - 0,2 ⇒ p = 0,8 Jumlah penduduk berkulit normal homozigot

   ⇒ p2 = (0,8)2

   
   ⇒ p2 = 0,64 Karena jumah penduduknya 10.000, maka :

   ⇒ p2 = 0,64 x 10.000

   
   ⇒ p2 = 6.400 Jumlah penduduk berkulit normal heterozigot ⇒ 2pq = 2 (0,8) (0,2) ⇒ 2pq = 3.200 Jadi, jumlah orang yang berkulit normal homozigot dan heterozigot secara berurutan adalah 6.400 dan 3.200.

   Jawaban : B

1. 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 ...

   582 orang 291 orang 109 orang 91 orang 9 orang

   
   Pembahasan : Dari soal diketahui : ⇒ Jumlah penduduk = 10.000

   ⇒ Gangguan mental, aa = q2 = 9

   Ditanya : ⇒ Jumlah heterozigot normal, Aa = 2pq GAMBAR Berdasarkan hukum Hardy Weinberg :

   ⇒ q2 = 9

   Karena jumlah penduduknya 10.000, maka :

   ⇒ q2 = 9/10.000

   
   ⇒ q2 = 0,0009
   ⇒ q = 0,03
   
   Selanjutnya kita tentukan alel p berdasarkan rumus berikut : ⇒ p + q = 1 ⇒ p = 1 - q ⇒ p = 1 - 0,03 ⇒ p = 0,97 Jumlah heterozigot normal : ⇒ 2pq = 2(0.97) (0,03) ⇒ 2pq = 0,0582 Jadi, jumlah populasi manusia yang heterozigot normal adalah : ⇒ Aa = 0,0582 x 10.000

   ⇒ Aa = 582 orang.

   
   

   Jawaban : A

1. Di suatu pulau ditemukan wanita berpenglihatan normal 84%, maka banyak pria yang berpenglihatan buta adalah ...

   Pembahasan : Dari soal diketahui :

   ⇒ Wanita Berpenglihatan normal, XCXC + XCXc = 84% = 0,84.

   Ditanya :

   ⇒ Pria buta warna, XcY

   Jika kita misalkan XC = p, Xc = q, dan XCXc = 2pq, maka menurut hukum Hardy-Weinberg, berlaku :

   
   Wanita berpenglihatan normal :

   ⇒ XCXC + XCXc = 0,84

   
   ⇒ p2 + 2pq = 0,84 Berdasarkan hukum Hardy-Weinberg :

   ⇒ p2 + 2pq + q2 = 1

   
   ⇒ 0,84 + q2 = 1
   ⇒ q2 = 1 - 0,84
   ⇒ q2 = 0,16 ⇒ q = 0,04

   Dengan demikian, jumlah pria buta warna bergenotip XcY (memiliki gen Xc) adalah :

   ⇒ q = 0,4 ⇒ q = 0,4 x 100% ⇒ q = 40%

   Jawaban : C

1. Dari 1000 penduduk di suatu kota ditemukan 49% orang normal hemofilia, jumlah penduduk yang hemofilia adalah ...

   25 orang 90 orang 180 orang 250 orang 510 orang

   
   Pembahasan Berikut genotip untuk normal dan hemofilia :

   ⇒ Normal = XHXH, XHXh, dan XHY.

   
   ⇒ Hemofilia = XhXh dan XhY. Jika kita misalkan :

   ⇒ XHXH/XHY = p2

   
   ⇒ XHXh = 2pq
   ⇒ XhXh/XhY = q2 Dari soal diketahui : ⇒ Penduduk normal = 49% = 0,49.

   ⇒ p2 + 2pq = 0,49

   Sesuai dengan hukum hardy-Weinberg, maka :

   ⇒ p2 + 2pq + q2 = 1

   
   ⇒ 0,49 + q2 = 1
   ⇒ q2 = 1 - 0,49
   ⇒ q2 = 0,51 Jadi jumlah penduduk yang heomfilia adalah :

   ⇒ q2 = 0,51 x 1000

   
   ⇒ q2 = 510 orang
   

   Jawaban : E

1. Berdasarkan penelitian, diketahui bahwa dalam suatu tempat terdapat penduduk yang albino (aa) = 9%. frekuensi gen a dalam populasi tersebut adalah ...

   
   Pembahasan : Berdasarkan hukum Hardy-Weinberg, kombinasi acak alel dalam perkawinan adalah :

   
   Dari soal diketahui :

   ⇒ Penduduk albino : aa = p2 = 9%

   
   ⇒ p2 = 0,09 ⇒ p = 0,3 Dengan demikian, frekuensi gen a dalam populasi tersebut adalah : ⇒ a = p ⇒ a = 0,3

   Jawaban : A

MENU PEMBAHASAN UN BIOLOGI UJIAN NASIONAL BIOLOGI UN EVOLUSI

Edutafsi.com adalah blog tentang bahan belajar. Gunakan menu atau penelusuran untuk menemukan bahan belajar yang ingin dipelajari.

Godfrey Harold Hardy seorang matematikawan Inggris dan Wilhelm Weinberg seorang dokter dari Jerman secara terpisah menemukan suatu hubungan matematik dari frekuensi gen dalam populasi, yang kemudian dikenal dengan hukum Hardy-Weinberg. Hukum ini digunakan sebagai parameter untuk mengetahui apakah dalam suatu populasi sedang berlangsung evolusi ataukah tidak.

Hukum ini menyatakan bahwa dalam suatu kondisi tertentu yang stabil, frekuensi gen dan frekuensi genotif akan tetap konstan dari satu generasi ke generasi dalam suatu populasi yang berbiak seksual, bila syarat berikut dipenuhi:

1. Genotif yang ada memiliki viabilitas (kemampuan hidup) dan fertilitas (kesuburan) yang sama
2. Perkawinan yang terjadi berlangsung secara acak
3. Tidak ada mutasi gen
4. Tidak terjadi migrasi
5. Tidak terjadi seleksi

Hukum Hardy-Weinberg ini berfungsi sebagai parameter evolusi dalam suatu populasi. Bila frekuensi gen dalam suatu populasi selalu konstan dari generasi ke generasi, maka populasi tersebut tidak mengalami evolusi. Bila salah satu saja syarat tidak dipenuhi maka frekuensi gen berubah, artinya populasi tersebut telah dan sedang mengalami evolusi.

1. Di dalam populasi 10.000 orang, diketahui 10 orang kidal. Berapa orangkah yang normal heterozigot pada populasi tersebut?

Jawab :

Normal = p

Kidal = q

Normal heterozigot = 2pq

p2 + 2pq + q2 = 1

Kidal = 10

q2 = 10/10.000 = 0, 0001

q = √0, 0001 = 0,01

p + q = 1

p = 1 - 0,01

p = 0,99

2pq = 2 (0,99 x 0, 01)

2pq = 0,01 x 10.000

2pq = 100 orang

2. Diketahui 36% orang tidak dapat merasakan pahitnya kertas PTC (non PTC). Tentukanlah perbandingan genotipe TT : Tt : tt.

Jawab :

Perasa + tidak perasa = 100%

Perasa = 100% - 36% = 64%

q2 = 36% = 0,36

q = √0,36= 0,6

p + q = 1

p = 1 - 0,6 = 0, 4

p2 + 2pq + q2 = 1

= (0,4)2 + 2 (0,4 x 0,6) + (0,6)2

= 0,16 : 0,48 : 0, 36

     TT   :   Tt   :    tt

3. Pada suatu populasi diketahui terdapat 0,09% orang yang albino. Bila populasi terdiri dari 10.000 orang, maka berapa orangkah yang normal?

Jawab :

Normal = p2 + 2pq

Albino = q2

Albino = 0,09%

q2 = 0,09/100 = 0,0009

q = 0,03

p + q = 1

p = 1 - 0,03

p = 0,97

Normal = p2 + 2pq

= (0,97)2 + 2(0,97 x 0,03)

= 0,9409 + 0,0582

= 0, 9991 x 10000

= 9991 orang.

4. Jika diketahui penduduk desa A terdapat pria normal 90%, maka berapa % wanita buta warna dan wanita normal di desa tersebut?

Jawab :

Pria normal (XB) = p

Pria buta warna (Xb) = q

Wanita normal (XBXB) = p2

Wanita buta warna (XbXb) = q2

Wanita normal carrier (XBXb) = 2pq

Pria normal = 90%

p = 90/100 = 0,9

p + q = 1

q = 1 - 0,9 = 0,1

p2 + q2 = (0,9)2 + (0,1)2

p2 + q2 = 0,81 + 0,01

p2 (wanita normal) = 0,81 x 100% = 81 %

q2 (wanita buta warna) = 0,01 x 100% = 1%

5. Dari 10.000 penduduk terdapat wanita buta warna 9 orang, maka berapa orangkah wanita karir, wanita normal, pria normal, dan pria buta warna?

Jawab :

Pria normal (XB) = p

Pria buta warna (Xb) = q

Wanita normal (XBXB) = p2

Wanita buta warna (XbXb) = q2

Wanita normal carrier (XBXb) = 2pq

Wanita buta warna = 9 orang

q2 = 9/10.000 = 0,0009

q = √0,0009 = 0,03

p + q = 1

p = 1 - 0,3 = 0,97

2pq (wanita normal carrier) = 2 (0,97 x 0,03)

2pq (wanita normal carrier) = 0,02 x 10.000 = 200 orang

p2 (wanita normal) = (0,97)2

= 0,094 x 10.000 = 940 orang

p (pria normal) = 0,97 x 10.000 = 9700 orang

q (pria buta warna) = 0,03 x 10.000 = 300 orang

6. Dari 10.000 penduduk diperiksa golongan darahnya. Didapat 2800 orang golongan darah A, 2800 golongan darah B, 800 orang golongan darah AB, dan 3600 orang golongan darah O. Hitunglah:

a. Frekuensi alel IA, IB, IO

b. Berapa orang homozigot golongan darah A.

c. Berapa orang homozigot dan heterozigot golongan darah B.

Jawab :

a. p2 (IAIA) + 2pr (IAIO) + q2 (IBIB) + 2qr (IBIO) + 2pq (IAIB) + r2 (IOIO)

r2 = 3600/10.000 = 0,36

r = √0,36= 0,6

(p + r)2 = 2800 + 3600/10.000

(p + r)2 = 6400/10.000

(p + r)2 = 0,64

(p + r) = √0,64 = 0,8

p = 0,8 - 0,6 = 0,2

p + q + r = 1

q = 1 - (p + r)

q = 1 - (0,2 + 0,6)

q = 0,2

b. IAIA = p2 = (0,2)2 = 0,04

IAIA = 0,04 x 10.000 = 400 orang

c. IBIB = q2 = (0,2)2 = 0,04

IBIB = 0,04 x 10.000 = 400 orang

IBIO = 2qr = 2(0,2 x 0,6) = 0,24

IBIO = 0,24 x 10.000 = 2400 orang

7. Dalam suatu populasi terdapat golongan darah A 20% dan O 16%, maka berapa golongan darah AB dan golongan darah B?

Jawab:

(p + q + r)2 = p2 (IAIA) + 2pr (IAIO) + q2 (IBIB) + 2qr (IBIO) + 2pq (IAIB) + r2 (IOIO)

r2 = 16% = 0,16

r = √0,16 = 0,4

p = 0,6 - r

p = 0,6 - 0,4 = 0,2

p + q + r = 0,2 + q + 0,4

q = 1 - 0,6 = 0,4

IA (p) = 0,2

IB (q) = 0,4

IO (r) = 0,4

AB = 2pq

AB = 2 (0,2 x 0,4)

AB = 0,6 x 100% = 16%

B = q2 + 2qr

B = (0,4)2 + 2(0,4 x 0,4)

B = 0,16 + 0,32

B = 0,48 x 100% = 48%

8. Dalam 10.000 penduduk diketahui golongan darah B = 3900, 0 = 2500, A = 2400 dan AB = 1200. Hitunglah :

a. Frekuensi IA, IB, IO

b. Golongan darah A homozigot dan heterozigot

c. Golongan darah B homozigot dan heterozigot.

Jawab :

a. p2 (IAIA) + 2pr (IAIO) + q2 (IBIB) + 2qr (IBIO) + 2pq (IAIB) + r2 (IOIO)

r2 = 2500/10.000= 0,25

r = √0,25= 0,5

(p + r)2 = 2400 + 2500 / 10.000 = 4900/10.000

(p + r)2 = 0,49

(p + r) = √0,49 = 0,7

p = 0,7 - 0,5 = 0,2

p + q + r = 1

q = 1 - (p + r)

q = 1 - (0,2 + 0,5) = 0,3

IA = 0,2

IB = 0,3

IO = 0,5

b. IAIA = p2 = (0,2)2 = 0,04

IAIA = 0,04 x 10.000 = 400 orang

IAIO = 2pr = 2(0,2 x 0,5) = 0,2

IAIO = 0,2 x 10.000 = 2000 orang

c. IBIB = q2 = (0,3)2 = 0,09

IBIB = 0,09 x 10.000 = 900 orang

d. IBIO = 2qr = 2(0,3 x 0,5) = 0,3

IBIO = 0,3 x 10.000 = 3000 orang.