CHƯƠNG 2 DI TRUYỀN TÍNH TRẠNG TRÊN NST NGƯỜI

tài liệu trinhg bày các di truyền tính trạng trên nst người bao gồm di truyền gen trên nst thường, di truyền gen trên nst giới tính, di truyền đồng trội, di truyền đa gen, di truyền đa nhân tố

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH SỰ DI TRUYỀN TÍNH TRẠNG CỦA NGƯỜI

NỘI DUNG

2.1 Sự di truyền tính trạng do gen trên NST thường

2.2 Sự di truyền tính trạng do gen trên NST giới tính

2.3 Di truyền đồng trội

2.4 Di truyền đa gen

2.5 Di truyền đa nhân tố

2.1 Di truyền gen trên nhiễm sắc thể thường

Di truyền alen trội trên NST thường

2.1.1 Di truyền 2 alen

DI TRUYỀN ĐƠN GEN

* 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.

Có 2 khả năng:

- Gen trội qui định tính trạng bình thường

- Gen trội qui định tính trạng bệnh (quan tâm)

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

Đặc điểm :

• 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 có ở gia đình đẻ ít con

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

• Khá cao (thường từ trên 50%).

• Tính trạng trội có thể xuất hiện do đột biến Tần số đột biến tỉ lệ thuận với tuổi bố mẹ.

* Di truyền alen trội hoàn toàn trên NST thường:

Đặc điểm :

• 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:

• 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.

(Chỉ cần sự có mặt của 1 alen trội là gen bệnh biểu hiện ra kiểu hình Do đó, trong 1 quần thể số người mang gen bệnh bằng chính số người biểu hiện bệnh Người bị bệnh có thể được phát hiện bằng kiểu hình)

* 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

• 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

Thường gặp một số bệnh di truyền alen trội sau:

• Hội chứng Marfan (hội chứng tay vượn):

Triệu chứng :

• 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 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 nhánh dài NST số 17 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:

• Nhưng thường gặp: Ngoài da dưới dạng mụn cóc

• Kèm theo lông mọc dài

• Chậm phát triển về thể chất và trí tuệ

Một số tật 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 lặn trên nhiễm sắc thể thường

Khái niệm: Gen lặn là gen chỉ biểu hiện tính chất ra ngoài ở trạng thái đồng hợp tử lặn VD: aa

Tính trạng lặn là các tính trạng do gen lặn kiểm soát.

Có hai khả năng có thể xảy ra:

- Gen lặn qui định tính trạng thường

- Gen lặn qui định tính trạng bệnh

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%.

• Kết hôn cận huyết tỉ lệ cá thể mang tính trạng bệnh sẽ tăng cao

Hơn 1730 bệnh đã được phát hiện

Bệnh bạch tạng:

- Biểu hiện bệnh: da trắng bạc, tóc trắng hoặc màu vàng rơm, đồng hợp tử màu xanh nhạt nhưng khi nắng lại có màu đỏ

vì các mạch máu ở mạch mạng bị kích thích giãn ra

- Cơ chế di truyền: Ở người sắc tố melanin làm cho da người và một số bộ phận có màu nâu hoặc đen Ở người bị bệnh

bạch tạng do có một gen lặn ở trạng thái đồng hợp tử đã ức chế tổng hợp enzym tirozinaza để chuyển hóa tirozin thành

melanin.

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

Bệnh tăng galactoza huyết: biểu hiện ít ngày sau khi đứa trẻ ra đời.

- Biểu hiện bệnh: Đứa trẻ biếng ăn, nôn mửa, ỉa chảy, vàng da và có thể chết sau vài ngày.

- Cơ chế di truyền: Một gen lặn ở trạng thái đồng hợp đã ức chế tổng hợp enzym galacto transferaza để chuyển hóa galactoza

Bệnh phenylxeton niệu (bệnh felling):

- Biểu hiện bệnh: trẻ em bị bệnh này chậm phát triển trí tuệ, chậm biết nói.

- Cơ chế di truyền: một gen lặn ở trạng thái đồng hợp đã ức chế tổng hợp enzym phenylalanin hydroxylaza để

chuyển hóa phenylalanin thành tirozin.

DI TRUYỀN TRỘI KHÔNG HOÀN TOÀN (DT TRUNG GIAN)

• 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.

• Quần thể có 3 loại kiểu hình:

• 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.

Di truyền trội không hoàn toàn

• Dạng 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.

• 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.

Bệnh thiếu máu hồng cầu liềm (HbS):

- Biểu hiện bệnh:

 Bệnh nhân đồng hợp tử trội: thiếu máu nặng, hồng cầu biến dạng thành hình lưỡi liềm, thường chết ở tuổi trẻ em (2 tháng - 2 năm)

 Bệnh nhân dị hợp tử: thiếu máu nhẹ

 Người đồng hợp tử lặn: cơ thể bình thường

- Cơ chế di truyền: do đột biến gen HbS thành Hbs Gen HbS trội không hoàn toàn so với gen Hbs.

Gen gây bệnh làm cho cấu trúc của huyết cầu tố thay đổi nên ảnh hưởng tới tính chất hóa lý và hình dạng của hồng cầu (hồng cầu có hình lưỡi liềm)

HbSHbS: làm 100% hồng cầu chuyển thành dạng hình lưỡi liềm

HbSHbs: làm 50% hồng cầu chuyển thành dạng hình lưỡi liềm

HbsHbs: hồng cầu bình thường

2.1.2 Di truyền nhiều alen.

Là hiện tượng di truyền trong đó nhiều alen (> 2) cùng nằm trên một lôcút hoặc nằm trên các lôcút khác nhau nhưng liên kết hoàn toàn với nhau để cùng chi phối sự hình thành một tính trạng

Nếu một tính trạng được quy định bởi m alen thì:

- Số loại kiểu gen là : m(m+1)/2

- Số loại kiểu gen ở trạng thái đồng hợp là: m

-Số loại kiểu gen dị hợp là: m(m-1)/2

-VÍ DỤ: di truyền các nhóm máu hệ ABO

2.2 Di truyền liên kết nhiễm sắc thể giới tính

NHIỄM SẮC THỂ GIỚI TÍNH

 - NST giới tính là loại NST có chứa gen quy định giới tính  và các gen khác

 - Mỗi NST giới tính có 2 đoạn:

+ Đoạn không tương đồng chứa các gen đặc trưng cho từng NST.+ Đoạn tương đồng chứa các lôcút gen giống nhau

Cơ sở tế bào học của sự hình thành giới tính:

Là sự phân ly của cặp NST giới tính trong giảm phân tạo giao tử và sự tổ hợp ngẫu nhiên của chúng trong thụ tinh tạo hợp tử

Ví dụ: Sự hình thành giới tính ở người

P: XX x XYG: X X, YCon: XX XY

Người ta đã nghiên cứu cộng đồng người da trắng ở Mỹ, tỷ lệ nam và nữ phụ thuộc vào độ tuổi

Ở giai đoạn hợp tử: Nam/ nữ = 114/100

Ở tuổi sơ sinh: Nam /nữ = 106/ 100

Ở tuổi trưởng thành: Nam / nữ = 100/ 100

Ở tuổi già: Nam / nữ = 70/ 100

Khái niệm :

Di truyền liên kết với giới tính là sự di truyền các tính trạng mà gene xác định các tính trạng này nằm trên

NST giới tính Vậy :

+Gene có thể nằm trên NST X không có alen trên Y

+Gene có thể nằm trên NST Y không có alen trên X

+Gene có thể nằm trên đoạn tương đồng giữa X và Y

Di truyền liên kết giới tính

• Di truyền lặn liên kết nhiễm sắc thể X không có alen trên Y quy định thường gặp như bệnh mù màu, bệnh máu khó đông, bệnh teo cơ.

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

• Bệnh còi xương kháng vitamin D

• Đái tháo đường

• Di truyền gene nằm trên NST Y không có alen trên X thì có hiện tượng di truyền thẳng tức

Ví dụ: Tật dính ngón 2,3 ở người

 Khái niệm:

Hai alen tương đương là hai alen cùng trội tương đương nhau, khi ở trạng thái dị hợp tử, cả 2 alen cùng biểu hiện tính chất của mình ra ngoài mà không biểu hiện tính chất trung gian.

2.3 DI TRUYỀN ĐỒNG TRỘI (di truyền trội tương đương)

• Ví dụ về tính trạng di truyền tương đương ở người.

Di truyền hệ nhóm máu MN (do Levine phát hiện vào năm 1927)

- Hệ nhóm máu MN có 3 nhóm máu: M, N, MN

- Mỗi người phải thuộc 1 trong 3 nhóm máu trên.

Màu da ở người là do sắc tố Melanin có khoảng 20 đôi gen chi phối.Khi phân tích ở mức độ khác nhau của màu da, Davenport đã đưa

ra một bảng phân định các mức khác nhau của màu da theo lượng sắc tố như sau:

2.4 DI TRUYỀN ĐA GEN

% Sắc tố Biểu hiện % Sắc tố Biểu hiện

Các gen trội quyết định da có nhiều sắc tố hơn

Như vậy trong kiểu gen càng có nhiều gen trội sắc tố melanin càng nhiều và da càng đen

2.5 DI TRUYỀN ĐA NHÂN TỐ

- Khái niệm

Di truyền đa nhân tố là hiện tượng di truyền có sự tham gia của nhiều gen không alen, các gen này lại chịu ảnh hưởng của các nhân tố môi trường Kiểu hình là kết quả tương tác giữa kiểu gen với tác động của môi trường

- Đặc điểm của di truyền đa nhân tố

+Di truyền đa nhân tố mang tính chất định lượng có thể đo đếm được

Ví dụ: sản lượng sữa

+ Di truyền đa nhân tố do nhiều gen thuộc các locut khác nhau quy định Mỗi gen có thể có 2 alen, cũng có thể có nhiều alen Do vậy

sự biểu hiện tính trạng càng trở nên đa dạng

Sự biểu hiện ra kiểu hình có độ biến thiên rất lớn do ảnh hưởng của các nhân tố môi trường (cân nặng phụ thuộc vào kiểu gen và cả chế độ ăn uống)

Tính trạng di truyền đa nhân tố:

VD: Một đứa trẻ 8 tuổi giải được các thử nghiệm của lứa tuổi 10 thì IQ = (10/8).100 = 125 Nếu nó chỉ giải đựoc thử

nghiệm của lứa tuổi 6 thì IQ = (6/8).100 = 75.

Stanford Binet đã thử nghiệm bằng tính toán và lập một biểu mẫu sau đây.