Bài 1
1.1 Bệnh hồng cầu hình liềm do dạng đột biến gen nào gây ra ?
1.2 Dạng đột biến gen này làm thay đổi như thế nào đến cấu trúc protein ?
1.3 Tỉ lệ con sinh ra bị mắc bệnh là bao nhiêu phần trăm ? Tại sao?
Bài 2
Một đoạn DNA có 25 A và 47 C . Sau khi xử lý bằng tia X,một đoạn DNA này còn 25 A và 46 C.Đoạn DNA này đã bị đột biến theo kiểu nào ?
Đáp án: Di truyền y học là ngành khoa học vận dụng những hiểu biết về di truyền học người vào trong y học, giúp cho việc giải thích, chẩn đoán, phòng ngừa và hạn chế các loại bệnh tật di truyền và điều trị trong 1 số trường hợp bệnh lí.
– Những hướng nghiên cứu cơ bản của di truyền y học:
+ Tiến hành chẩn đoán sớm và tiến tới dự báo sớm các bệnh di truyền.
+ Điều chỉnh trao đổi chất ở tế bào người bằng cách sửa chữa các nguyên nhân sai hỏng.
+ Kìm hãm VSV gây bệnh bằng nhiều biện pháp khác nhau ở cấp độ phân tử.
+ Tạo chế phẩm dược mới, đa dạng hơn, có cơ chế tác động chính xác hơn, ít có phản ứng phụ cho người dùng.
2. Tật và bệnh di truyền.
Là các bệnh của bộ máy di truyền người ở mức độ phân tử hoặc sai sót trong quá trình hoạt động của gen hoặc những tật bệnh phát sinh do sai sót trong cấu trúc hoặc số lượng NST.
2.1. Bệnh di truyền
– Bệnh di truyền là các bệnh rối loạn chuyển hóa bẩm sinh, bệnh miễn dịch bẩm sinh, các khối u bẩm sinh hoặc chậm phát triển trí tuệ bẩm sinh.
– Bệnh di truyền có thể chia thành 2 nhóm:
+ Bệnh di truyền phân tử
+ Hội chứng bệnh di truyền liên quan đến các đột biến NST.
a. Bệnh di truyền phân tử.
– Là những bệnh có cơ chế gây bệnh ở cấp độ phân tử, phần lớn các bệnh này do đột biến gen gây nên. Mức độ nặng nhẹ của đột biến tùy thuộc vào chức năng của từng loại protein do gen đột biến quy định trong tế bào. Cụ thể, alen đột biến không tổng hợp được protein (xảy ra ở vùng điều hòa, bộ 3 mở đầu) hoặc làm tăng hay giảm số lượng protein hoặc tổng hợp ra nhiều protein bị biến đổi về chức năng làm rối loạn cơ chế chuyển hóa của tế bào và cơ thể.
– Một số bệnh di truyền phân tử điển hình ở người:
+ Bệnh thiếu máu hồng cầu hình lưỡi liềm do đột gen đột biến trội kí hiệu là HbS gây nên (HbA đột biến thành HbS). Nặng nhất, người bị đột biến có thể bị tử vong khi gen này ở trạng thái đồng hợp tử về alen đột biến (HbS HbS).Ở người, thai nhi từ tuần thứ 2-12 có Hb bào thai (HbF, F: Foetale). Ở 3 tháng cuối bắt đầu xuất hiện HbA (A: Adulte). Trẻ sơ sinh thì HbF từ nồng độ cao và sẽ giảm dần sau vài tháng nhường cho HbA có chức năng vận chuyển oxy và carbonic trong suốt cuộc đời. Nếu bất thường cấu trúc HbA hoặc HbF tồn tại với tỉ lệ cao trong máu ngoại vi sẽ gây bệnh lí rối loạn Hb.Rối loạn cấu trúc Hb: do bất thường cấu trúc các chuỗi, thường là chuỗi β thuộc phần globin trong phân tử Hb. Các bất thường của chuỗi là do sự thay thế 1 acid amin ở vị trí nhất định bằng 1 acid amin khác. Sai sót này có nguồn gốc từ gen cấu trúc ở nhân tế bào như bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm (HbS).
+ Bệnh phenylkito niệu: Do đột biến gen lặn mã hóa aa xúc tác chuyển hóa phenylalanin thành xytozin dẫn đến phenylalanine không chuyển hóa được thành xytozin và bị ứ đọng trong máu hoặc bị phân giải 1 phần thành phenyl pyruvat. Hai chất này di chuyển trong máu tới não gây đầu độc các tế bào thần kinh. Biểu hiện: Bệnh nhân thường thiểu năng trí tuệ, mất trí nhớ. Cách phòng và điều trị: Bệnh có thể được phát hiện sớm ở trẻ bằng tã, giấy chỉ thị màu. Sau khi được phát hiện, bệnh nhân phải tuân thủ chế độ ăn kiêng hợp lí.
b. Hội chứng di truyền liên quan đến các đột biến NST
– Nguyên nhân: Hội chứng bệnh này do các đột biến cấu trúc hoặc đột biến số lượng NST gây ra hàng loạt các tổn thương ở các hệ cơ quan của người bệnh. Ví dụ: 1 số hội chứng có liên quan đến đột biến NST:
+ Hội chứng Down (3 NST số 21): cổ ngắn, gáy rộng dẹt, khe mắt xếch, lông mi ngắn, thưa, lưỡi dài, dày, ngón tay ngắn. Cơ thể phát triển chậm, si đần, thường vô sinh.
+ Hội chứng Patau (3 NST số 13): đầu nhỏ, sứt môi tới 75%, tai thấp, biến dạng.
+ Hội chứng Etuot (3 NST số 18): trán hẹp, khe mắt hẹp, cẳng tay gập vào cánh tay.
2.2. Tật di truyền:
Là những bất thường về hình thái lớn hoặc nhỏ có biểu hiện ngay trong quá trình phát triển của phôi thai hoặc ngay từ khi mới sinh, cũng có thể được biểu hiện ở giai đoạn muộn hơn nhưng đã có nguyên nhân được hình thành từ trước.
3. Di truyền y học tư vấn.
– Là 1 lĩnh vực chẩn đoán di truyền y học được hình thành trên cơ sở những thành tựu về di truyền người và di truyền y học.
– Mục đích: Chẩn đoán, cung cấp các thông tin về khả năng mắc các bệnh di truyền ở đời con của những gia đình có những bệnh này, từ đó cho những lời khuyên về kết hôn, sinh đẻ, đề phòng và hạn chế hậu quả đời sau.
– Cơ sở khoa học: sử dụng các phương pháp nghiên cứu di truyền người để xác minh xem bệnh có di truyền hay không. Nếu di truyền thì đặc điểm di truyền của bệnh như thế nào.
4. Liệu pháp gen.
– Là việc chữa trị các bệnh di truyền bằng cách phục hồi chức năng của các gen bị đột biến.
– Gồm 2 biện pháp:
+ Đưa bổ sung gen lành vào cơ thể người bệnh
+ Thay thế gen bệnh bằng gen lành.
– Mục đích: Hồi phục chức năng bình thường của tế bào hay mô, hồi phục các sai hỏng di truyền, thêm chức năng mới cho tế bào.
– Khó khăn: Đối với người, việc chuyển gen rất phức tạp, khó khăn hơn nhiều so với ở động vật bởi vì con người có hoạt động sinh lí rất phức tạp và không được dùng làm vật thí nghiệm. Về mặt đạo lí, việc chuyển gen vào các tế bào sinh dục dễ gây các biến đổi nguy hiểm cho đời sau. Hiện nay chỉ thực hiện đối với tế bào Xoma.
5. Chỉ số ADN
– Là trình tự lặp lại của 1 đoạn Nucleotid trên ADN không chứa mã di truyền. Đoạn ADN này đặc trưng cho từng cá thể.
– Đặc điểm: Chỉ số ADN có tính chuyên biệt cá thể rất cao. Xác suất để 2 người có chỉ số ADN giống nhau là 10-20.
– Ứng dụng:
+ Dùng chỉ số ADN là phương pháp chính để xác định cá thể trong những trường hợp như tai nạn máy bay, hỏa hoạn mà không còn nguyên xác.
+ Dùng chỉ số ADN để xác định quan hệ huyết thống.
+ Dùng chỉ số ADN để chẩn đoán, phân tích các bệnh di truyền.
+ Đối với khoa học hình sự, chỉ số ADN là căn cứ để xác định chính xác tội phạm, tìm ra thủ phạm trong các vụ án.
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Bài 1: Trình bày về di truyền y học và các bệnh di truyền phân tử ở người.
Hướng dẫn giải
I. Di truyền y học: Là khoa học chuyên nghiên cứu và phát hiện các nguyên nhân, cơ chế gây bệnh di truyền ở người ở cấp độ tế bào và phân tử. Qua đó đề xuất các biện pháp nhằm phòng ngừa, chữa trị các loại bệnh này.
II. Bệnh di truyền phân tử:
1) Thế nào là bệnh di truyền phân tử:
Là các bệnh di truyền được nghiên cứu cơ chế gây bệnh ở mức độ phân tử mà hầu hết do đột biến gen gây ra.
2) Các ví dụ về bệnh di truyền phân tử ở người:
a) Bệnh phêninkêto niệu:
a1- Biểu hiện bệnh: Các tế bào thần kinh của bệnh nhân bị nhiễm độc, dẫn đến thiểu năng trí tuệ và mất trí.
a2 – Nguyên nhân: Do gen đột biến không tạo enzim chuyển hóa phêninalanin thành tirôzin nên loại axit amin phêninalanin bị ứ đọng trong máu, gây hậu quả nêu trên.
b) Bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm:
b1 – Biểu hiện bệnh: Hồng cầu có hình liềm, giảm khả năng vận chuyển oxi, làm bệnh nhân chết sớm.
b2 – Nguyên nhân: Đây là loại đột biến trội. Do đột biến đã biến đổi gen Hb A thành Hh S làm chuỗi pôlipeptit bị thay thế một axit amin.
Bài 2: Di truyền học tư vấn là gì? Vai trò của di truyền học tư vấn đối với đời sống con người? Nêu các ví dụ.
Hướng dẫn giải
Di truyền học tư vấn là gì và vai trò:
1) Dựa vào sự hiểu biết cơ chế của hiện tượng di truyền biến dị con người có khả năng giải thích sự xuất hiện các dị tật, các bệnh có liên quan đến cơ sở vật chất di truyền. Trên cơ sở đó sự đoán khả năng xuất hiện, hạn chế sự xuất hiện hay phần nào hạn chế đưực hậu quả của chúng.
2) Các ví dụ: Qui ước gen:
a) B: hình thường b: bệnh bạch tạng
P: Bb x bb → Fcon: 50% bình thường : 50% bệnh
P: Bb x bb → Fcon: 75% bình thường : 25% bệnh
b) Bệnh máu khó đông do đột biến gen lặn trên NST giới tính X, gen này không tổng hợp sợi tơ huyết. Người ta chữa bằng cách tiêm chất sinh sợi tơ huyết cho người bệnh.
c) Bệnh đái tháo đường do tuyến tụy nhược năng, thiếu kích tố insulin. Người ta tiêm hoocmôn này cho người bệnh.
d) Hạn chế sự xuất hiện bệnh cho thế hệ sau bằng cách cấm kết hôn gần, không kết hôn giữa những người có kiểu gen như XMXm x XmY.
Giải thích các bước giải: