Title CHƯƠNG 5. DI TRUYỀN HỌC NGƯỜI.doc ✅

Trang 1 CHƯƠNG 5. DI TRUYỀN HỌC NGƯỜI A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ CHUYÊN SÂU 1. Những thuận lợi, khó khăn khi nghiên cứu di truyền người a. Thuận lợi: - Đặc điểm sinh lí và hình thái ở người đã được nghiên cứu toàn diện nhất so với bấy kỳ sinh vật nào. Đã nghiên cứu về bản đồ hệ gen người  thuận lợi cho nghiên cứu di truyền và phòng ngừa bệnh tật. - Loài người có đời sống văn hóa nên có ghi chép về các đặc điểm bệnh tật theo các dòng họ, đặc biệt là các dòng họ quý tộc. Vì vậy có thể sử dụng để cho đời sau nghiên cứu. b. Khó khăn: - Người sinh sản muộn, đẻ ít con, số lượng NST nhiều, các biến dị khó quan sát,… - Vì lí do đạo đức, xã hội nên không thể áp dụng các phương pháp lai, gây đột biến như đối với các sinh vật khác để nghiên cứu. 2. Phương pháp nghiên cứu di truyền người Do những khó khăn nói trên nên khi nghiên cứu di truyền người phải sử dụng các phương pháp riêng (không sử dụng phương pháp phân tích cơ thể lai của Menđen để nghiên cứu di truyền người). a. Phương pháp nghiên cứu phả hệ - Xác định gen quy định tính trạng là trội hay lặn, nằm trên NST thường hay giới tính, di truyền theo những quy luật nào. - Nghiên cứu di truyền của 1 tính trạng nhất định trên những người có quan hệ họ hàng qua nhiều thế hệ - Xác định được: + Gen quy định tính trạng mắt đen trội hoàn toàn so với mắt nâu; tóc quăn trội hoàn toàn so với tóc thẳng… + Mù màu, máu khó đông do gen lặn trên NST X quy định. + Tật dính ngón 2, 3 do gen trên NST Y quy định… b. Phương pháp nghiên cứu đồng sinh - Xác định được sự biểu hiện của tính trạng phụ thuộc chủ yếu vào kiểu gen hay phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường sống. - So sánh những điểm giống nhau và khác nhau của cùng 1 tính trạng ở các trường hợp đồng sinh, sống trong cùng 1 môi trường hoặc khác môi trường  Xác định vai trò của kiểu gen và ảnh hưởng của môi trường đối với sự hình thành tính trạng. - Xác định được: + Những tính trạng nhóm máu, bệnh máu khó đông… hoàn toàn phụ thuộc vào kiểu gen. + Khối lượng cơ thể, độ thông minh phụ thuộc cả kiểu gen và môi trường. c. Phương pháp nghiên cứu tế bào học - Tìm ra khuyết tật về kiểu gen của các bệnh di truyền để chẩn đoán và điều trị kịp thời. - Quan sát, so sánh cấu trúc hiển vi của bộ NST trong tế bào của những người mắc bệnh di truyền với bộ NST trong tế bào của những người bình thường. - Phát hiện được nguyên nhân gây ra một số bệnh di truyền, ví dụ như: + 3 NST số 21 (thể ba): hội chứng Đao. + 3 NST giới tính (XXX): hội chứng 3 X. + 3 NST giới tính (XXY): hội chứng Claiphentơ. + 1 NST giới tính (XO): hội chứng Tơcnơ. d. Các phương pháp nghiên cứu khác * Phương pháp nghiên cứu di truyền quần thể
Trang 2 Dựa vào công thức của định luật Hacđi – Vanbec xác định tần số các kiểu hình để tính tần số các gen trong quần thể liên quan đến các bệnh di truyền, hậu quả của kết hôn gần cũng như nghiên cứu nguồn gốc các nhóm tộc người. * Phương pháp di truyền học phân tử - Xác định chính xác vị trí của từng nuclêôtit trên ADN, xác định cấu trúc từng gen tương ứng với mỗi tính trạng nhất định. - Xác định bệnh hồng cầu lưỡi liềm do sự thay thế cặp T-A  A-T ở bộ ba số 6 của -Hb (làm thay thế axit glutamic thành valin). - Bộ gen người có khoảng 25000 gen khác nhau. 3. Di truyền Y học Di truyền Y học là ngành khoa học vận dụng những hiểu biết về di truyền học người vào y học, giúp cho việc giải thích, chẩn đoán, phòng ngừa, hạn chế các bệnh, tật di truyền và điều trị trong một số trường hợp bệnh lí. Các bệnh di truyền ở người được chia làm hai nhóm lớn: a. Bệnh di truyền phân tử: Là những bệnh di truyền được nghiên cứu cơ chế gây bệnh ở mức độ phân tử. Đó là các bệnh do đột biến gây ra. Ví dụ: Bệnh hồng cầu hình liềm, các bệnh về các yếu tố đông máu (bệnh máu khó đông), bệnh phêninkêto niệu, bệnh bạch tạng, bệnh câm điếc bẩm sinh,… b. Hội chứng có liên quan đến đột biến NST: Các đột biến cấu trúc hay số lượng NST thường liên quan đến nhiều gen và gây ra hàng loạt tổn thương ở các cơ quan của người bệnh. Ví dụ: Hội chứng Đao, Hội chứng Claiphentơ, Hội chứng Tớcnơ,… 4. Di truyền Y học tư vấn - Di truyền Y học tư vấn là một lĩnh vực chuẩn đoán Di truyền Y học hình thành trên cơ sở những thành tựu về Di truyền người và Di truyền Y học. - Di truyền Y học tư vấn có nhiệm vụ chẩn đoán, cung cấp thông tin về khả năng mắc các loại bệnh di truyền ở đời con của các gia đình đã có bệnh này, từ đó cho lời khuyên trong việc kết hôn, sinh sản, đề phòng và hạn chế hậu quả xấu ở đời sau. B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 1. Câu hỏi: Câu 1: Liệu pháp gen là gì? Mục địch của liệu pháp gen? Hướng dẫn trả lời - Liệu pháp gen là việc chữa trị các bệnh di truyền bằng cách phục hồi chức năng của các gen bị đột biến. - Liệu pháp gen bao gồm 2 biện pháp: Đưa bổ sung gen lành vào cơ thể người bệnh hoặc thay thế gen bệnh bằng gen lành. - Mục đích của liệu pháp gen: Hồi phục chức năng bình thường của tế bào hay mô, khắc phục sai hỏng di truyền, phục hồi chức năng cho tế bào. - Những khó khăn của liệu pháp gen: Việc chuyển gen vào tế bào của cơ thể người là rất phức tạp, khó khăn hơn nhiều so với việc chuyển gen ở các động vật khác, bởi vì con người có hoạt động sinh lí phức tạp và không được dùng làm vật thí nghiệm. Ngoài ra, việc chuyển gen vào các tế bào sinh dục dễ gây các đột biến nguy hiểm cho đời sau, hiện nay mới chỉ thực hiện cho tế bào xôma và chỉ mới thành công ở một bệnh nhân của Mỹ. Câu 2: Chỉ số ADN và các ứng dụng về chỉ số ADN? Hướng dẫn trả lời - Chỉ số ADN là trình tự lặp lại của một đoạn nuclêôtit trên ADN không chứa mã di truyền. Các cá thể khác nhau có chỉ số ADN khác nhau. - Sử dụng kỹ thuật giải trình tự nuclêôtit, người ta xác định được chỉ số ADN của từng cá thể. - Sử dụng chỉ số ADN cho phép phân biệt một cách chính xác cá thể này với cá thể khác (giống như dấu vân tay nhưng độ chính xác cao hơn dấu vân tay).
Trang 3 - Sử dụng chỉ số ADN xác định được mối quan hệ huyết thống giữa các cá thể. - Sử dụng chỉ số ADN để xác định chính xác tội phạm, tìm ra thủ phạm trong các vụ án. Câu 3: Gánh nặng di truyền là gì? Phương pháp giảm gánh nặng di truyền? Hướng dẫn trả lời - Gánh nặng di truyền là sự tồn tại trong vốn gen của quần thể người các đột biến gen gây chết hoặc nửa gây chết. - Để hạn chế bớt gánh nặng di truyền, để bảo vệ vốn gen của loài người cần tiến hành một số phương pháp: Tạo môi trường sạch nhằm hạn chế tác nhân gây đột biến, tư vấn di truyền để sàng lọc trước sinh, thực hiện liệu pháp gen. Câu 4: a. Ung thư có phải là một bệnh di truyền hay không? Giải thích. b. Trong trường hợp nào đột biến sẽ dẫn tới làm phát sinh ung thư? Hướng dẫn trả lời a. Ung thư là một loại bệnh được đặc trưng bởi sự tăng sinh không kiểm soát được của một số loại tế bào cơ thể dẫn đến hình thành các khối u chèn ép các cơ quan trong cơ thể. Khối u được gọi là ác tính khi các tế bào của nó có khả năng tách khỏi mô ban đầu, di chuyển vào máu và đến các nơi khác trong cơ thể tạo nên nhiều khối u khác nhau. Ung thư là một bệnh di truyền vì: - Cơ chế phát sinh bệnh ung thư do các rối loạn về di truyền: Do biến đổi trong cấu trúc di truyền dẫn tới làm rối loạn quá trình phân bào của tế bào. - Cơ chế biểu hiện của bệnh cũng liên quan đến di truyền: là do sự phát triển về số lượng tế bào dẫn tới tạo nên khối u, khối u đó chèn ép các cơ quan khác dẫn tới ảnh hưởng đến hoạt động của các cơ quan làm phát sinh bệnh. - Cơ chế điều trị bệnh ung thư cũng dựa trên các nguyên lí về di truyền. b. Đột biến sẽ làm phát sinh ung thư nếu: - Đột biến ở gen tiền ung thư làm tăng cường hoạt động của gen dẫn tới biến gen tiền ung thư thành ung thư. - Đột biến ở gen ức chế khối u làm bất hoạt gen ức chế khối u. 2. Bài tập Bài 1: Cho phả hệ Biết bệnh mù màu do một cặp gen quy định. Dựa vào phả hệ hãy cho biết: a. Bệnh mù màu do gen lặn hay gen trội quy định? Có liên kết giới tính hay không? b. Hãy xác định kiểu gen của những người trong phả hệ? c. Người con gái số 8 lấy chồng không bị bệnh mù màu thì xác suất sinh đứa con đầu lòng không bị bệnh là bao nhiêu %? Hướng dẫn giải a. Dựa vào phả hệ ta thấy cặp bố mẹ số 6 và số 7 có kiểu hình bình thường nhưng sinh con số 11 bị bệnh mù màu chứng tỏ bệnh do gen lặn quy định.
Trang 4 Dựa vào phả hệ ta thấy bệnh xuất hiện ở nam mà không thấy có ở nữ, chứng tỏ nó di truyền liên kết giới tính. Bệnh biểu hiện gián đoạn qua các thế hệ nên gen mang bệnh nằm trên NST giới tính X (không nằm trên Y). b. Quy ước gen: A không quy định bệnh, a quy định bệnh. Kiểu gen của những người trong phả hệ: Người nam số 1, 5, 9, 10, 11 bị bệnh mù màu nên kiểu gen là aXY . Người nam số 5, 6 không bị bệnh nên có kiểu gen là AXY . Người con gái số 2, số 4, số 7 không bị bệnh nhưng con trai của họ bị bệnh nên kiểu gen là: AaXX . Người số 8 không bị bệnh nhưng bố của cô ta bị bệnh nên kiểu gen là AaXX . Người con gái số 13 không bị bệnh mù màu, bố mẹ của cô ta cũng không bị bệnh nên kiểu gen không thể xác định chắc chắn nên kiểu gen là AAXX hoặc AaXX . c. Xác suất sinh con không bị bệnh: Người con gái số 8 có kiểu gen AaXX nên luôn có giao tử mang gen aX với tỉ lệ 50%. Chồng cô ta không bị bệnh mù màu (kiểu gen AXY ) nên luôn cho 50% giao tử Y. Qua thụ tinh thì xác suất để đứa con đầu lòng bị bệnh là 50% x 50% = 0,25. Con không bị bệnh với xác suất =1 – 0,25 = 0,75 =75%. Bài 2: Ở người, bệnh câm điếc bẩm sinh do gen lặn nằm trên NST thường quy định, bệnh mù màu do gen lặn nằm trên NST giới tính X. Ở một cặp vợ chồng, bên phía người vợ có bố và anh trai bị mù màu, có bà ngoại và mẹ bị điếc bẩm sinh. Bên phía người chồng có em gái bị câm điếc bẩm sinh. Những người khác trong gia đình đều không bị hai bệnh này. a. Cặp vợ chồng này sinh một đứa con, xác suất để đứa con này không bị cả hai bệnh là bao nhiêu? b. Nếu cặp vợ chồng này dự định sinh 4 đứa con. Xác suất để trong 4 đứa chỉ có 1 đứa bị bệnh còn 3 đứa kia đều bình thường là bao nhiêu? Hướng dẫn giải a. Quy ước a bị điếc bẩm sinh, b bị mù màu. Các gen trội A và B quy định bình thường. - Về bệnh điếc bẩm sinh: Vợ không bị điếc nhưng mẹ của vợ bị điếc bẩm sinh nên kiểu gen của vợ là Aa. Bố mẹ của chồng không bị điếc nhưng em gái của chồng bị điếc chứng tỏ bố mẹ chồng đều có kiểu gen dị hợp về bệnh điếc (Aa). Bố mẹ chồng đều có kiểu gen Aa, chồng không bị điếc nên khả năng chồng có kiểu gen dị hợp là 2 3 (Ở phép lai Aa x Aa đời con sẽ có 1AA, 2Aa, 1aa  Trong số những cá thể mang kiểu hình trội (gồm có 1AA và 2Aa) thì cá thể dị hợp Aa có tỉ lệ 2 3 ). Vậy cặp vợ chồng này có kiểu gen 2 3 ♂Aa x ♀Aa  2 3 ♂Aa x ♀Aa sẽ sinh ra đứa con bị điếc (aa) với xác suất 211 . 346 .  Đứa con không bị điếc với xác suất là 15 1 66 . - Về bệnh mù màu: Vợ không bị mù màu nhưng có bố bị bệnh nên kiểu gen của vợ là AaXX . Chồng không bị mù màu nên kiểu gen là AXY . Cặp vợ chồng này có kiểu gen AaA XXxXY sẽ sinh đứa con bị bệnh mù màu với xác suất 1 4 .  Đứa con không bị mù màu với xác suất bằng 13 1 44 .