Bài giảng chiếu Sline môn Sinh học di truyền

bài chiếu môn sinh học Di truyền, giúp các bạn chuyên nghành y dược có tài liệu tham khảo dễ dàng hơn. bài giảng trình bày bố cục dễ xem, dễ nhớ và dễ học. giúp các bạn có nguồn tham khảo trong quá trình học tập được thuận lợi và ôn thi ddattj hiệu quả cao.

Chương 5:

DI TRUYỀN ĐƠN GENE

5.1 Phân loại các nhóm bệnh do RLVC di truyền gây nên

•3 loại chủ yếu sau:

• Các rối loạn di truyền kiểu Mendel:

• Di truyền đơn gen Dysmonogenic

• (monogenic disorders, Mendelian disorders):

• Rối loạn DT do một gen đột biến duy nhất, gồm:

• Di truyền trội NST thường

• Di truyền lặn NST thường

• Và di truyền liên kết giới

• Các rối loạn di truyền đa nhân tố (multifactorial disorders):

• Do sự tương tác của:

• Nhiều gen ĐB

• Và tác nhân thuộc môi trường

• Thường tạo nên các bệnh DT phức tạp

• Rối loạn NST (chromosomal disorders):

• Rối loạn số lượng hoặc các bất thường cấu trúc NST

•Ngoài ra: các bệnh do gen ty thể gây nên

5.2.1 Di truyền hai alen

• Đặc điểm chung:

• Biểu hiện một bệnh (tính trạng) của mỗi cá thể (quần thể) do 2 alen của một gen chi phối

• Trong quần thể luôn có ba loại kiểu gen

• Hai kiểu hình hoặc ba kiểu hình tùy loại cơ chế di truyền

• Có thể tính toán:

• Khả năng mắc bệnh (hoặc biểu hiện tính trạng) của từng gia hệ

• Tần số bệnh của cả quần thể

5.2.1.1 Di truyền gen trên nhiễm sắc thể thường

Di truyền alen trội trên NST thường

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

Đặc điểm:

• Trong QT có 3 kiểu gen (AA, Aa, aa) và chỉ có 2 kiểu hình

• 2 kiểu gen AA và Aa có kiểu hình trội giống nhau

• Gen bệnh trội nằm trên 1 trong 22 NST thường:

• Khả năng mắc bệnh của nam và nữ như nhau

• Bố và mẹ có khả năng ngang nhau: di truyền gen/ bệnh cho các con

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

Đặc điểm (tt):

• Bệnh di truyền trực tiếp từ bố mẹ sang con cái:

• Xuất hiện liên tục không ngắt quãng qua các thế hệ

• Trường hợp ngắt quãng giả có thể xảy ra ở gia đình ít con

• Tỷ lệ mang tính trạng/bệnh do gen trội:

• Khá cao (thường từ trên 50%)

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

Đặc điểm (tt):

• Trừ trường hợp bố mẹ đều bình thường

• 1 người bệnh dị hợp kết hôn với 1 người lành:

• Hay gặp nhất trong quần thể

• Con cái của họ: trung bình 50% bị bệnh và 50% lành

• Đồng hợp mang cả 2 alen bệnh trội:

• Có thể xảy ra trên lý thuyết nhưng thực tế thường hiếm gặp

• Thường bệnh nặng hơn, trầm trọng, có thể gây chết

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

• Mỗi NB trội dị hợp có tối thiểu 1 trong 2 (cha hoặc mẹ) mang bệnh

• Trừ xuất hiện đột biến mới hoặc bệnh có tính thấm không hoàn toàn ở bố mẹ

• Khả năng các con đã có (hoặc sẽ có) của người bị bệnh trung bình là 50%

 Khả năng 50% con kiểu hình không mang bệnh

• Người dị hợp và người đồng hợp gen bệnh trội:

• Có kiểu hình giống nhau

• Trong quần thể: Số người mang gen bệnh = số người biểu hiện bệnh

• Gen được phát hiện dễ dàng bằng kiểu hình

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

•Bố hoặc mẹ có mắc bệnh

•Người con mang gen lành (aa - kiểu hình bình thường):

•Khi kết hôn với người lành không mang gen bệnh:

• Các thế hệ con cháu của họ:

• 100% là lành

• Không bị di truyền gen bệnh

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

• Gen bệnh bị giới hạn không lan truyền ở chi nhánh đó

• Lời khuyên di truyền:

• Người lành có thể kết hôn với người có kiểu hình lành trong gia đình

có bệnh trội

• Họ sẽ có con cái lành không mang bệnh đó

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

• Các gen trội quy định bệnh trầm trọng/ khuyết tật nặng nề:

• Thường bị đào thải khỏi quần thể

• NB chết sớm hoặc không kết hôn được

 Không lưu truyền gen bệnh cho thế hệ sau

• Kết quả:

• Gen bệnh bị hạn chế nhanh

• Có thể bị đào thải sau ngay chính thế hệ đó

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

• Bệnh trội còn tồn tại/di truyền được:

• Thường là các bệnh hoặc khuyết tật nhẹ, không trầm trọng;

• Nếu là bệnh nặng thì thường:

• Có tuổi biểu hiện bệnh muộn

• Khi thành niên, bệnh chưa biểu hiện

• Vẫn có cơ hội kết hôn và di truyền gen bệnh

• Trên thực tế loài người:

• Vẫn gặp các bệnh trội trầm trọng và các khuyết tật trội nặng nề

• Thường do kết quả của các đột biến gen trội mới nảy sinh

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

•Tần suất xuất hiện:

•Khoảng 5x10-6

•Nhưng chỉ đòi hỏi có một đột biến ở một trong hai alen

 Tần suất kỳ vọng khoảng 1/100000

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

•Người bị bệnh/khuyết tật do ĐB trội mới nảy sinh:

• Bố mẹ của họ là bình thường về mặt lâm sàng

• ĐB trội chỉ mới nảy sinh trong giảm phân tạo TB sinh dục

• Nếu ĐB không ảnh hưởng đến khả năng sinh sản:

• Cá thể mắc bệnh sẽ di truyền bệnh cho 50% số con của họ

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

• Trước khi kết luận về một NB mang rối loạn DT (do đột biến mới – trội) có

bố mẹ, anh em ruột không bệnh thì cần xem xét:

• Gen có thể được di truyền từ một trong hai bố mẹ:

• Nhưng cha/mẹ là người có độ biểu hiện rất thấp

• Hoặc mang gen có tính thấm không hoàn toàn

• Hiện tượng gen có nguồn gốc ngoài hôn thú:

• Có thể xảy ra trong xã hội

• VD: Nghiên cứu ngẫu nhiên ở các trẻ em Mỹ:

• Thấy có khoảng 5% có mang gen nguồn gốc bố ngoài hôn thú

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

•Hầu hết bệnh RLDT trội NST thường có 2 đặc điểm:

• Sự biểu hiện bệnh muộn

• Tính biến thiên lớn trong biểu hiện lâm sàng

Ví dụ về sự biểu hiện bệnh muộn

• Bệnh Huntington hoặc bệnh thận đa nang ở người trưởng thành

• Gen đột biến có ngay từ thời kỳ mang thai

• Nhưng không có các biểu hiện lâm sàng ở thời kỳ niên thiếu

• Tới tuổi trưởng thành (về già) mới biểu hiện bệnh

Ví dụ về tính biến thiên lớn trong biểu hiện lâm sàng

• Hội chứng loét ống tiêu hóa - u nhiều tuyến nội tiết:

• Các NB trong gia đình được di truyền loại gen bệnh như nhau

• Nhưng kết quả biểu hiện lâm sàng khác nhau:

• Người biểu hiện là bệnh loét miệng nối

• Người thì giảm glucose huyết, sỏi thận

• Đa u mỡ ở da, bán manh hai thái dương

 Nhận biết các thành viên này cùng mang một gen bệnh: khó khăn

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

•Bệnh do ĐB trội thường gây bất thường:

• Các loại protein điều hòa các con đường chuyển hóa phức tạp

• Hoặc các protein cấu trúc

•Hơn 4458 bệnh di truyền alen trội đã được phát hiện

Thường gặp một số bệnh di truyền alen trội sau:

•Hội chứng Marfan (hội chứng tay vượn):

• Gián đoạn phát triển, CN của một số cơ quan:

• Tim, mắt, mạch máu và xương

• Triệu chứng có thể bao gồm:

• Cao và mảnh mai

• Cánh tay dài, chân, ngón tay và ngón chân không tương xứng

• Xương ức nhô ra bên ngoài hoặc lún vào trong

• Vòm miệng cao cong và răng dày

• Tiếng thổi tim, cận thị nặng

• Cột sống cong, bàn chân phẳng

Thường gặp một số bệnh di truyền alen trội sau:

• Bệnh Huntington:

• Bệnh thoái hóa tiến triển: TBTK trong não mất đi

• Triệu chứng: thường phát triển tuổi trung niên

• Xuất hiện càng trẻ tuổi càng nặng

• Khó đưa ra quyết định, học hỏi thông tin mới

• Trả lời câu hỏi và ghi nhớ thông tin quan trọng

• Vấn đề không cân đối

• Mặt không tự nhiên

Bệnh Huntington:

• Sau đó có thể:

• Đột ngột giật, chuyển động không tự nguyện khắp cơ thể

• Vấn đề với sự cân bằng và phối hợp

• Mắt giật, chuyển động nhanh

• Nói do dự, ngập ngừng hoặc líu nhíu

• Khó nuốt

• Điên loạn

Thường gặp một số bệnh di truyền alen trội sau:

•Bệnh u xơ thần kinh:

• Do alen trội trên NST số 17 (17q2.2) chi phối

• Bệnh mạn tính, đặc trưng: nhiều u của các nhánh TK

• Các u khu trú bất kỳ cơ quan và mô nào kể cả TKTW):

• Kèm theo lông mọc dài

• Chậm phát triển về thể chất và trí tuệ

Thường gặp một số bệnh di truyền alen trội sau:

•Bệnh cận thị:

• Thường phát sinh do ảnh hưởng của môi trường

• Có trường hợp bệnh do di truyền trội rõ rệt

• Nhiều gia đình bố mẹ bị cận thị: các con hầu hết bị cận thị

Thường gặp một số bệnh di truyền alen trội sau:

•Bệnh tăng cholesterol máu có TC gia đình

• Familial hypercholesterolaemia

Thường gặp một số bệnh di truyền alen trội sau:

•Bệnh thận đa nang ở người lớn:

• Adult polycystic kidney disease

• Triệu chứng có thể bao gồm:

• Tăng huyết áp, nhức đầu

• Đau sau lưng hay bên hông có liên quan đến thận to

• Tăng kích thước của bụng

• Máu trong nước tiểu, thường xuyên đi tiểu

• Sỏi thận, suy thận

• Nhiễm trùng tiết niệu hoặc nhiễm trùng thận

• Nếu một phụ huynh có gen ADPKD:Mỗi đứa trẻ có cơ hội nhận được 50 phần trăm bệnh

Thường gặp một số bệnh di truyền alen trội sau:

•Bệnh loạn sản sụn (Achondroplasia):

Thường gặp một số bệnh di truyền alen trội sau:

•Bệnh u nguyên bào võng mạc (Retinoblastoma):

• Phổ biến ở trẻ em với tần số 1/20000

Thường gặp một số bệnh di truyền alen trội sau:

Thường gặp một số bệnh di truyền alen trội sau:

•Tật thừa ngón và tật ngắn ngón:

•Thừa ngón:

• Gần ngón cái hoặc gần ngón út của bàn tay hoặc bàn chân

• Ngón thừa có thể là cả ngón hoặc chỉ là một mẩu ngón

•Tật ngắn ngón:

• Đốt giữa hoặc đốt 3 hoặc đốt 1 bị ngắn

* Di truyền alen trội không hoàn toàn

•Đặc điểm:

• Trong quần thể có ba kiểu gen và ba kiểu hình tương ứng

• Kiểu gen đồng hợp trội:

• Có tính trạng (bệnh) biểu hiện rõ rệt hơn kiểu gen dị hợp

* Di truyền alen trội không hoàn toàn

•Quần thể có 3 loại kiểu hình:

Bệnh di truyền trội không hoàn toàn :

•Bệnh tạo xương bất toàn:

• Gen bệnh gây khiếm khuyết trong tạo collagen

• Dẫn tới: Rối loạn tổn thương các xương, mô liên kết

• Dây chằng, gân và chất nền xương bị biến đổi nặng làm:

• Tăng tính giòn xương

• Xương dễ gãy

• Tạo nên các dị dạng ở thân và các chi

Bệnh tạo xương bất toàn:

• NB đồng hợp tử có các triệu chứng đầy đủ:

• Có dị dạng thân mình và tay chân

• Do các gãy xương đơn thuần

• Củng mạc màu xanh nhạt

• Điếc, răng nâu, da mỏng

Bệnh tạo xương bất toàn:

• Người bệnh dị hợp tử:

• Chỉ mang 1 gen bệnh  biểu hiện một hoặc vài triệu chứng:

• Chỉ biểu hiện củng mạc xanh

• Hoặc kèm theo giòn xương

• Hoặc biểu hiện răng nâu

• Hoặc có khi có kiểu hình bình thường

* Di truyền đồng trội (di truyền trội tương đương)

•Biểu hiện kiểu hình của 2 alen cùng là trội, tương đương:

Dị hợp tử cả 2 alen:

Cùng thể hiện hoàn toàn tính chất của mình ra kiểu hình

Không thể hiện tính chất trung gian

Di truyền alen lặn trên nhiễm sắc thể thường

Tính chất đặc điểm:

• Có ba KG: AA, Aa, aa và chỉ có hai kiểu hình

• Biểu hiện trên lâm sàng khi cơ thể là đồng hợp tử mang cả hai alen lặn (aa)

• Cả hai giới nam và nữ đều có thể mắc bệnh và như nhau trong DT gen bệnh

• Bệnh có thể xảy ra không liên tục, ngắt quãng qua các thế hệ

• Bệnh xảy ra lẻ tẻ, có tính chất gia đình, không rõ tính chất dòng họ

• Tỷ lệ cá thể mắc bệnh thường thấp, dưới 50%, hay gặp 25%

Một số ví dụ về bệnh di truyền alen lặn NST thường:

•Bệnh bạch tạng

•Bệnh Agammaglobulinemia (Bruton type)

• Kiểu hình: thiếu các huyết thanh miễn dịch

•Bệnh xơ nang (Cystic fibrosis: CF):

• Một trong những bệnh phổ biến ở Bắc Mỹ

• Tần số 1/2000 trẻ sơ sinh

5.2.1.2 Di truyền liên kết nhiễm sắc thể giới

Di truyền liên kết nhiễm sắc thể X

• Di truyền lặn liên kết nhiễm sắc thể X:

• Các bệnh mù màu lục, mù màu đỏ: trong quần thể người bệnh mù màu lục, mù màu đỏ gặp trong khoảng 7-9% trong giới nam ở người da trắng và xấp xỉ 1% trong giới nữ

• Bệnh thiếu hụt glucose-6-phosphate dehydrogenase: có tần số bệnh là 24% ở phụ nữ da đen

• Bệnh Hemophilia A với tỷ lệ 1/5000 – 10000 nam trên toàn thế giới

• Bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne

• Một số bệnh di truyền alen trội liên kết nhiễm sắc thể X thường gặp:

• Bệnh còi xương kháng vitamin D

• Đái tháo đường, nguồn gốc thận

• Bệnh thiếu men răng dẫn tới xỉn men răng Nhóm máu: Xg (a + )

Chương 7:

TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ VẬT CHẤT QUA MÀNG TẾ BÀO

7.1 Một số khái niệm

7.1.1 Sự khuếch tán

• Một trong những cách để TB có thể trao đổi vật chất

• Sự chuyển động của các phân tử:

• từ nơi có nồng độ cao  nồng độ thấp

• Nguyên nhân:

• Chuyển động hỗn độn của các phân tử

• Khi mật độ dày đặc: Xác suất va chạm lớn

 Các phân tử có xu hướng xa nhau, dàn đều trong môi trường

7.1.2 Sự thẩm thấu

•Khi sự chênh lệch nồng độ giữa hai màng:

• Đối tượng khuếch tán qua màng: dung môi

• Phần lớn là nước

•Động lực để kéo nước qua màng:

• Sự chênh lệch nồng độ chất tan

(1) Môi trường ưu trương:

•Môi trường có nồng độ chất tan cao hơn TB

•Nước sẽ bị rút ra ngoài  TB bị co rút lại

•Nếu không hồi phục được TB sẽ chết

(2) Môi trường nhược trương:

•Môi trường có nồng độ chất tan thấp hơn TB

•Nước sẽ thấm vào trong làm cho tế bào trương lên

•Màng TB chịu một Ptt do nước gây nên:

• Càng nhiều nước: Ptt càng lớn

(2) Môi trường nhược trương:

•Hiện tượng tan bào:

• Áp lực quá ngưỡng chịu đựng

•  Màng TB sẽ bị vỡ ra

•  Phần tế bào chất bên trong trào ra ngoài

(3) Môi trường đẳng trương:

•Môi trường có nồng độ chất tan cân bằng với TB

•Lượng nước vào và ra TB cân bằng

•TB ở trạng thái ổn định

Cơ chế thích nghi của TB

1 Sử dụng vách tế bào:

•VK, thực vật: luôn được bao bọc bởi vách TB

•Nước thẩm thấu vào bên trong:

• TB chỉ căng lên chứ không bị vỡ

Cơ chế thích nghi của TB (tt)

2 Điều chỉnh [chất tan] cân bằng với môi trường:

• Trong môi trường ưu trương: TB bị rút nước và co lại

• Khi để một thời gian tiếp theo:

• TB lại phình to lên  về trạng thái bình thường

• Nguyên nhân:

• TB đã vận chuyển chất tan vào TB chất

•  Nồng độ nội bào tăng lên cân bằng với môi trường

• Nước sẽ không bị rút ra nữa

Cơ chế thích nghi của TB

•Động vật nguyên sinh:

• Có thể sử dụng bào quan chuyên trách để vận chuyển nước:

• Có một hoặc một vài không bào nằm sát màng

• Nhiệm vụ:

• Hút nước từ trong tế bào chất vào nó

• Và đẩy ra ngoài môi trường

7.2 Vận chuyển qua màng TB

7.2.1 Vận chuyển các chất không tiêu phí năng lượng

•Tên gọi khác là vận chuyển thụ động

•Phụ thuộc vào 3 yếu tố:

(1) Gradient nồng độ:

•Yếu tố quan trọng nhất

•Động lực vận chuyển thụ động

•Chênh lệch [một chất] ở hai phía của màng TB:

• Các phân tử của chất đó sẽ dịch chuyển

• Nguyên tắc: khuếch tán từ nơi [cao] [thấp hơn]

•Hướng vận chuyển: phụ thuộc hướng [gradient]

(3) Tính chất của phân tử:

• Chất tích điện: thường khó đi qua màng tế bào

• Các ion: Khó đi qua được lớp kép phospholipid

• Các phân tử O 2 và CO 2: có thể đi qua dễ dàng

• Hợp chất hòa tan được trong lipid:

• Qua được màng: alcohol, aldehide, ceton, glycerol,…

• Chất hòa tan trong nước:

• Hầu như đều bị lớp kỵ nước của màng đẩy ra ngoài

7.2.1 Vận chuyển các chất không tiêu phí năng lượng (tt)

• Sự vận thụ động các chất: diễn ra khá dễ dàng

(1)Thực hiện qua hai con đường:

• Thẩm thấu trực tiếp qua màng kép PL:

• Tốc độ VC: Tỷ lệ thuận với [gradient]

7.2.1 Vận chuyển các chất không tiêu phí năng lượng (tt)

(2) Đi qua các kênh protein dẫn truyền:

• Tốc độ, gradient: tỷ lệ thuận trong một giới hạn nhất định

• Khi quá giới hạn:

• Dù tăng gradient nồng độ: Tốc độ VC cũng không tăng

7.2.2 Vận chuyển các chất có kèm theo tiêu phí năng lượng

• Tên gọi khác: vận chuyển chủ động

• Vận chuyển các chất: không phụ thuộc vào [gradient]

• Nhờ sự sử dụng năng lượng hóa học

• Bắt buộc phải thông qua:

• Các kênh dẫn truyền

• Bản chất kênh: protein xuyên màng

7.2.2 Vận chuyển các chất có kèm theo tiêu phí năng lượng

• Vai trò quan trọng trong TB

• Giúp TB chủ động thiết lập [nội bào]/nhu cầu

• Tạo điều kiện ổn định cho TB hoạt động bình thường

• Phương thức này:

• Không chỉ diễn ra giữa tế bào với môi trường

• Mà còn diễn ra giữa các phần TB với nhau