TỔNG HỢP KIẾN THỨC VỀ DI TRUYỀN HỌC NGƯỜI
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 tật, bệnh di truyền và điều trị trong một số trường hợp bệnh lí. Nghiên cứu di truyền người sử dụng một số phương pháp như: phương pháp phả hệ, phương pháp nghiên cứu các trường hợp đồng sinh, phương pháp tế bào học.
Bệnh di truyền phân tử
Bệnh di truyền là bệnh của bộ máy di truyền, do sai sót trong cấu tạo của bộ NST, bộ gen, hoặc sai sót trong quá trình hoạt động của gen.
Nguyên nhân của bệnh
Các bệnh di truyền phân tử là những bệnh do đột biến gen gây ra như các bệnh về hemôglôbin, về các yếu tố đông máu, các prôtêin huyết thanh, các hoocmôn,…
Cơ chế gây bệnh
Cơ chế gây bệnh di truyền phân tử là do các đột biến gen làm ảnh hưởng đến prôtêin mà chúng mã hóa như mất hoàn toàn protein, mất chức năng prôtêin hay làm cho prôtêin có chức năng khác thường và dẫn đến bệnh.
– Bệnh thiếu máu tế bào hình liềm (HbS) là bệnh do đột biến gen mã hóachuỗi Hbβ gây nên. Đây là đột biến thay thế T → A dẫn đến côđon mã hóa axit glutamic (XTX) → côđon mã hóa valin (XAX) trong gen Hbβ làm biến đổi HbA →HbS. Axit amin mới (valin) có tính chất khác nên HbS ở trạng thái khử ôxi kém hòa tan → kết tủa tạo nên hồng cầu có dạng hình lưỡi liềm, thời gian tồn tại ngắn → thiếu máu.
– Bệnh loạn dưỡng cơ Đuxen. Đây là bệnh do đột biến lặn xảy ra trong gen Dystrophin liên kết với X → prôtêin Dystrophin ở bề mặt tế bào cơ không được tổng hợp → cơ thoái hóa → tổn thương chức năng vận động. Bệnh biểu hiện ở 3 – 5 tuổi, nặng dần đến tàn phế. Tử vong nhiều ở tuổi 18 – 20.
– Bệnh Phênin Kêtô niệu. Đây là bệnh do đột biến trong gen mã hóa enzim chuyển hóa phêninalanin → Tirôzin. Phêninalanin không được chuyển hóa nên ứ đọng trong máu, lên não làm đầu độc tế bào thần kinh → bệnh nhân điên dại, mất trí.
Phương pháp điều trị các bệnh di truyền phân tử
– Tác động vào kiểu hình nhằm sửa chữa hậu của đột biến gen. Ví dụ, chữa bệnh Phênin Kêtô niệu bằng cách cho ăn kiêng những chất giàu phêninalanin → hạn chế được các rối loạn của bệnh.
– Tác động vào kiểu gen (liệu pháp gen) là phương pháp đưa gen lành vào thay thế cho gen đột biến ở người bệnh.
Những nguyên nhân làm phát sinh các bệnh di truyền ở người
Do cả các nhân tố di truyền và đặc biệt là các nhân tố môi trường như phế thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, thuốc chữa bệnh, hàng mỹ phẩm,…
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP.
Câu 1. Một bệnh di truyền được ghi nhận qua sơ đồ phả hệ như sau. Gen gây bệnh là:
-
gen trội trên NST thường.
-
gen lặn trên NST thường.
-
gen trội trên NST X.
-
gen lặn trên NST X không alen trên NST Y.
Câu 2. Ở người, bệnh hóa xơ nang (cystic fibrosis) và alcapton niệu (alkaptonuria) đều do một gen lặn trên các NST thường khác nhau quy định. Một cặp vợ chồng không mắc các bệnh trên đã sinh ra một người con mắc cả hai bệnh đó.
-
Nếu họ sinh con thứ hai thì xác suất đứa trẻ này mắc cả hai bệnh trên là bao nhiêu?
-
Nếu họ muốn sinh con thứ hai chức chắn không mắc các bệnh trên thì theo di truyền học tư vấn có phương pháp nào?
Câu 3. Alen IA và IB nằm trên NST số 9 quy định nhóm máu tương ứng là A và B. Nhóm máu O khi người không có các alen này hoặc các alen này không biểu hiện. Các alen IA và IB chỉ biểu hiện khi có alen H trên NST 19 và ở trạng thái đồng hợp trội hoặc dị hợp tử. Alen h là alen lặn. Gibert có nhóm máu AB, cô em gái của cậu là Helen có nhóm máu A, trong khi đó bố của họ lại có nhóm máu O. Hãy xác định kiểu gen của bố và mẹ Gibert.
Câu 4. Bệnh thiếu máu hồng cầu liềm là một tính trạng lặn do gen trên NST thường quy định. Cá thể số 2 trên phả hệ bên dưới là người mang tính trạng này (dị hợp tử). Giả sử rằng người số 3 và người số 4 là đồng hợp tử về gen bình thường. Xác suất để người số 6 bị bệnh bằng bao nhiêu?
Câu 6. Một bệnh di truyền hiếm gặp ở người biểu hiện trong một gia đình theo sơ đồ phả hệ sau:
Hãy xác định quy luật di truyền của bệnh này. Xác suất để đứa trẻ đầu tiên củacặp vợ chồng giữa người số 1 và người số 4 là con trai bị bệnh là bao nhiêu?
GỢI Ý ĐÁP ÁN
Câu 1.
Gen gây bệnh là gen lặn vì bố và mẹ (III1 và III2) bình thường lại sinh ra con
(IV2) bệnh. Bệnh chỉ biểu hiện ở nam không biểu hiện ở nữ → gen gây bệnh nằm trên NST giới tính. Gen bệnh truyền từ I2 → II2 → III1 → IV2 nên có hiện tượng di truyền chéo: bố truyền gen bệnh cho con gái, mẹ dị hợp truyền gen bệnhcho con trai → gen bệnh nằm trên NST X không có alen trên Y. (Hoặc bệnh không di truyền thẳng → gen bệnh nằm trên NST X không có alen trên Y).
Đáp án: D.
Câu 2. a.
– Cặp vợ chồng này đều có hai cặp gen dị hợp (AaBb).
– Xác suất mắc đồng thời cả hai bệnh trên là ¼(ab) x ¼(ab) = 1/16 (aabb).
-
Có. Đó là phương pháp kiểm tra sự có mặt của các alen lặn gây bệnh ở giai đoạn tiền phôi (8 tế bào). Lấy một tế bào để kiểm tra, nếu kiểu gen là dạng đồng hợp tử trội hoặc dị hợp tử ở cả 2 lôcut thì đem cấy trở lại tử cung người mẹ và cho sinh sản bình thường. (Hoặc bằng cách chích lấy mẫu xét nghiệm khi bào thai trong bụng mẹ, nếu kiểu gen là dạng đồng hợp tử trội hoặc dị hợp tử ở cả 2 lôcut thì đem cấy trở lại tử cung người mẹ và cho sinh sản bình thường).
Câu 3.
Gibert có nhóm máu AB, phải nhận 1 alen từ bố và một alen từ mẹ. Bố Gibert có nhóm máu O, nghĩa là phải có alen I0, điều này cũng có nghĩa là bố Gibert có cặp hh làm cho alen IA không biểu hiện. Vậy kiểu gen của bố và mẹ Gibert là: mẹ Hh, IBI0 và bố hh, IAI0.
Câu 4.
Tần số giao tử mang alen a ở người số 2 là ½. Vậy xác suất để người số 6 sẽ bị bệnh là
(½)3a. (½)3 a = 1/64 aa.
Câu 5.
– Bắt đầu từ người đàn ông ở thế hệ thứ II bị bệnh thì tất cả các thế hệ sau đều có người bị bệnh, nghĩa là bệnh được di truyền liên tục qua các thế hệ của dòng họ. Vậy bệnh do đột biến gen trội quy định.
– Người đàn ông ở thế hệ thứ II bị bệnh thì tất cả các con gái đều bị bệnh còn con trai thì không, chứng tỏ gen bệnh liên kết với giới tính X.
– Xác suất để đứa trẻ đầu tiên của cặp vợ chồng giữa người số 1 và người số 4 là con trai bị bệnh là: ½ XB . ½ Y = ¼ XBY
