Lý thuyết và bài tập chương 5: Di truyền học người

Chia sẻ: Trần Thị Bích Thu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

524
lượt xem 57
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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. Để nắm thêm về chương này mời các bạn cùng tham khảo lý thuyết và bài tập sau đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Lý thuyết và bài tập chương 5: Di truyền học người

LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP Chương V. DI TRUYỀN HỌC NGƯỜI A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM * 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. Ngày nay, một số phương pháp khác như di truyền quần thể, di truyền phân tử,… được sử dụng rộng rãi, đã tăng mức xác thực của chẩn đoán bệnh lí và lí giải nguyên nhân, diễn biến và hậu quả của nhiều bệnh di truyền.Từ đó con người đã đề ra các biện pháp phòng tránh cũng như chữa trị các bệnh di truyền này. * 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. Ngày nay, di truyền y học hiện đại cho phép chẩn đoán, điều trị cũng như sản xuất các dược phẩm chữa bệnh theo cơ chế hoàn toàn mới. Di truyền y học tư vấn có nhiệm vụ chẩn đoán, cung cấp thông tin về khả năng mắc các loại bênh di truyền ở đời con của các gia đình đã có bệnh này, cho lời khuyên trong việc kết hôn, sinh đẻ, đề phòng và hạn chế hậu quả xấu. Khi đứa trẻ ra đời, căn cứ vào mẫu ADN có thể đự báo được các bệnh, tật để phòng ngừa. * 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 bênh 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 hóa chuỗi 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. Quy trình kỹ thuật này gồm các bước: + Tách tế bào đột biến ra từ người bệnh. + Các bản sao bình thường của gen đột biến được gài vào virut rồi đưa vào các tế bào đột biến ở trên. + Chọn các dòng tế bào có gen bình thường lắp đúng thay thế cho gen đột biến rồi đưa trở lại bệnh nhân. * Các đột biến NST ở người phần lớn gây chết, tạo nên các ca sảy thai ngẫu nhiên. Các bệnh nhân còn sống chỉ là các lệch bội. Việc thừa hay thiếu chỉ 1 NST → gây chết hay các bệnh hiểm nghèo do rối loạn cân bằng cả hệ gen. – Bệnh Đao (3 NST 21), một bệnh liên quan đến chậm phát triển trí tuệ là phổ biến nhất ở người do lượng gen trên NST 21 tương đối ít → liều gen thừa của 1 NST 21 ít nghiêm trọng hơn → bệnh nhân còn sống được. Bệnh Đao nói riêng và bệnh NST nói chung có hiệu quả tuổi mẹ, tức là những ngwoif mẹ ở tuổi cao mang thai dễ
sinh ra những đứa tre mắc bệnh. Sở dĩ như vậy là vì ở lứa tuổi càng cao thì cơ thể không còn điều chỉnh chính xác các quá trình sinh học, trong đó có sự phân bào. – Bệnh ung thư: Các tế bào ung thư tăng sinh bất chấp các sự kiểm soát bình thường và có khả năng tấn công xâm nhập các mô xung quanh biến chúng thành ác tính. Các tế bào này tạo u thứ cấp hay di căn. Cơ chế gây ung thư trong cơ thể có hai nhóm gen kiểm soát chu kì tế bào mà việc làm biến đổi chúng (đột biến) sẽ dẫn đến ung thư. + Các gen tiền ung thư: khởi động quá trình phân bào (cần cho sự phát triển bình thường của tế bào). + Các gen ức chế khối u làm đình chỉ sự phân bào. Bình thường hai loại gen này hoạt động hài hòa với nhau. Song nếu đột biến xảy ra trong những gen này → phá hủy sự cân bằng thích hợp đó → ung thư. * 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,… Bởi vậy, để làm giảm gánh nặng di truyền cho loài người cần: – Tạo môi trường sạch nhằm tránh các đột biến phát sinh. – Tránh và hạn chế tác hại của các tác nhân gây đột biến. – Sử dụng liệu pháp gen để chữa trị các bệnh di truyền. – Sử dụng di truyền y học tư vấn. * Di truyền y học tư vấn là sự trao đổi ý kiến, cung cấp thong tin tiên đoán và cho lời khuyên về khả năng mắc một bệnh di truyền nào đó ở đời con của các cặp vợ chồng mà bản thân họ hay một số người trong dòng họ đã mắc bệnh ấy. Việc này giúp các cặp vợ chồng quyết định có sinh con tiếp hay không? Nếu có thì cần phải làm gì để tránh cho ra đời những trẻ tật nguyền → giảm thiểu các bệnh di truyền cho gia đình và xã hội. Chẩn đoán trước sinh là những xét nghiệm được thực hiện khi cá thể còn trong bụng mẹ nhằm hỗ trợ tích cực cho lời khuyên.
* Chỉ số ADN có tính chuyên biệt cá thể rất cao. Sử dụng kỹ thuật giải trình tự nuclêôtit, người ta xác định được chỉ số ADN của từng cá thể. Chỉ số ADN được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. * Để làm chậm sự tiến triển của bệnh AIDS, người ta sử dụng biện pháp di truyền nhằm hạn chế sự phát triển của HIV. * Trí năng được xác định về mặt di truyền. Đánh giá sự di truyền trí năng qua chỉ số IQ. * Ngày nay nhiều lĩnh vực mới nhằm nghiên cứu và bảo vệ di truyền loài người như: Di truyền học phóng xạ, di truyền học độc tố, di truyền học dược lí. Cộng đồng thế giới công bố “Chiến lược bảo vệ toàn cầu” và các nguyên tắc nhằm bảo vệ vốn gen di truyền của loài người nói riêng và nhằm phát triển bền vững trên Trái Đất nói chung. B. 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: A. gen trội trên NST thường. B. gen lặn trên NST thường. C. gen trội trên NST X. D. gen lặn trên NST X không alen trên NST Y. 1 2 I 1 2 3 II 1 2 3 4 III 1 2 IV
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. a. Nếu họ sinh con thứ hai thì xác suất đứa trẻ này mắc cả hai bệnh trên là bao nhiêu? b. 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? 1 2 AA A 3 4 5 6
Câu 6. Một bệnh di truyền hiếm gặp ở người biểu hiện trong một gia đình theo sơ đồ phả hệ sau: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Hãy xác định quy luật di truyền của bệnh này. 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 bao nhiêu? C. 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). b. 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)3 a. (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.