Di Truyền Học: Các Phương Pháp Nghiên Cứu Di Truyền Ở Người

Khám phá chương 04 di truyền học người trong sinh học di truyền, tìm hiểu các nguyên tắc và ứng dụng của di truyền học trong cuộc sống.

• Tác giả: Nguyễn Thị Trung Thu
• Trường học: Trường Đại Học
• Chuyên ngành: Di Truyền Học
• Đề tài: Phương Pháp Nghiên Cứu Di Truyền Ở Người
• Loại tài liệu: tiểu luận
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. 1. Một số phương pháp nghiên cứu di truyền ở người
• 1.1. Nghiên cứu phả hệ
• 1.2. Nghiên cứu trẻ đồng sinh
• 1.3. Phương pháp nghiên cứu tế bào học
• 1.4. Nghiên cứu di truyền quần thể
• 1.5. Nghiên cứu di truyền phân tử
• 2. 2. Di truyền gen trên NST
• 2.1. Các nguyên lí di truyền của Medel
• 2.2. Di truyền đơn gen
• 2.3. Sự tương tác gen
• 2.4. Tính đa hiệu gen
• 2.5. Di truyền đa gen
• 2.6. Liên kết gen và hoán vị gen
• 2.7. Sự di truyền giới tính
• 2.8. Sự di truyền liên kết với giới tính

Tóm tắt

I. Tổng quan về phương pháp nghiên cứu di truyền ở người

Phương pháp nghiên cứu di truyền ở người là một lĩnh vực quan trọng trong di truyền học, giúp xác định các yếu tố di truyền ảnh hưởng đến tính trạng và bệnh tật. Các phương pháp này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế di truyền mà còn hỗ trợ trong việc chẩn đoán và điều trị bệnh. Nghiên cứu di truyền ở người bao gồm nhiều phương pháp khác nhau, từ nghiên cứu phả hệ đến nghiên cứu phân tử.

1.1. Khái niệm và tầm quan trọng của di truyền học

Di truyền học là ngành khoa học nghiên cứu về gen và cách chúng ảnh hưởng đến tính trạng của sinh vật. Tầm quan trọng của di truyền học ở người không chỉ nằm ở việc hiểu rõ các bệnh di truyền mà còn trong việc phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả.

1.2. Các lĩnh vực nghiên cứu chính trong di truyền học

Các lĩnh vực nghiên cứu chính trong di truyền học bao gồm di truyền phân tử, di truyền quần thể, và di truyền tế bào học. Mỗi lĩnh vực có những phương pháp và ứng dụng riêng, giúp giải quyết các vấn đề khác nhau trong nghiên cứu di truyền.

II. Những thách thức trong nghiên cứu di truyền ở người

Nghiên cứu di truyền ở người đối mặt với nhiều thách thức, từ việc thu thập dữ liệu đến việc phân tích kết quả. Một trong những thách thức lớn nhất là sự phức tạp của gen và môi trường, ảnh hưởng đến tính trạng. Ngoài ra, việc xác định mối liên hệ giữa gen và bệnh tật cũng gặp nhiều khó khăn.

2.1. Khó khăn trong việc thu thập dữ liệu di truyền

Việc thu thập dữ liệu di truyền từ các cá nhân cần sự đồng ý và hợp tác của họ. Điều này có thể gây khó khăn trong việc xây dựng các mẫu nghiên cứu lớn và đa dạng.

2.2. Sự phức tạp của tương tác gen và môi trường

Tương tác giữa gen và môi trường có thể làm cho việc xác định nguyên nhân gây ra bệnh trở nên khó khăn. Nhiều bệnh có thể do sự kết hợp của nhiều gen và yếu tố môi trường, làm cho việc nghiên cứu trở nên phức tạp.

III. Phương pháp nghiên cứu phả hệ trong di truyền học

Nghiên cứu phả hệ là một trong những phương pháp quan trọng trong di truyền học, giúp xác định cách thức di truyền của các tính trạng qua nhiều thế hệ. Phương pháp này cho phép xây dựng sơ đồ phả hệ, từ đó xác định gen quy định các tính trạng trội và lặn.

3.1. Mục đích và nội dung của nghiên cứu phả hệ

Mục đích của nghiên cứu phả hệ là xác định gen quy định các tính trạng và cách thức di truyền của chúng. Nội dung bao gồm việc nghiên cứu sự di truyền của các tính trạng nhất định trên những người có quan hệ họ hàng.

3.2. Kết quả và hạn chế của nghiên cứu phả hệ

Kết quả của nghiên cứu phả hệ có thể xác định được các gen quy định tính trạng trội và lặn. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có những hạn chế như tốn thời gian và không hiệu quả đối với những bệnh không liên quan đến kiểu gen.

IV. Phương pháp nghiên cứu trẻ đồng sinh trong di truyền học

Nghiên cứu trẻ đồng sinh là một phương pháp hữu ích để xác định các tính trạng phụ thuộc vào kiểu gen hay điều kiện môi trường. Phương pháp này so sánh những điểm giống nhau và khác nhau của các trẻ sinh đôi cùng trứng và khác trứng.

4.1. Đặc điểm của trẻ đồng sinh

Trẻ sinh đôi cùng trứng có cùng kiểu gen, trong khi trẻ sinh đôi khác trứng có kiểu gen khác nhau. Điều này tạo ra cơ hội để nghiên cứu ảnh hưởng của gen và môi trường đến các tính trạng.

4.2. Kết quả và hạn chế của nghiên cứu trẻ đồng sinh

Kết quả nghiên cứu có thể xác định được các tính trạng hoàn toàn phụ thuộc vào kiểu gen. Tuy nhiên, phương pháp này không phân biệt được cách thức di truyền của tính trạng.

V. Phương pháp nghiên cứu di truyền phân tử trong di truyền học

Nghiên cứu di truyền phân tử là phương pháp hiện đại giúp xác định nguyên nhân gây ra các bệnh di truyền ở mức độ phân tử. Phương pháp này sử dụng các kỹ thuật tiên tiến để phân tích cấu trúc gen và vị trí của từng nucleotide trên ADN.

5.1. Mục đích và nội dung của nghiên cứu di truyền phân tử

Mục đích của nghiên cứu di truyền phân tử là xác định nguyên nhân gây ra các bệnh di truyền. Nội dung bao gồm việc sử dụng các phương pháp phân tích gen để xác định cấu trúc và chức năng của các gen.

5.2. Kết quả và hạn chế của nghiên cứu di truyền phân tử

Kết quả nghiên cứu có thể xác định được nguyên nhân của nhiều bệnh di truyền. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao và thiết bị hiện đại, đắt tiền.

VI. Kết luận và tương lai của nghiên cứu di truyền ở người

Nghiên cứu di truyền ở người đang phát triển mạnh mẽ với nhiều phương pháp mới được áp dụng. Tương lai của lĩnh vực này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều tiến bộ trong việc hiểu rõ hơn về gen và bệnh tật, từ đó phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn.

6.1. Xu hướng phát triển trong nghiên cứu di truyền

Xu hướng phát triển trong nghiên cứu di truyền bao gồm việc áp dụng công nghệ gen và phân tích dữ liệu lớn để hiểu rõ hơn về mối liên hệ giữa gen và bệnh tật.

6.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu di truyền trong y học

Nghiên cứu di truyền đóng vai trò quan trọng trong y học hiện đại, giúp phát hiện sớm và điều trị hiệu quả các bệnh di truyền, từ đó nâng cao chất lượng cuộc sống cho con người.

Nội dung chính

TỔNG QUAN HỌC THUẬT VỀ GIÁO TRÌNH DI TRUYỀN HỌC NGƯỜI

---

Tổng quan về giáo trình

Tài liệu bài giảng Di truyền học người do TS. Nguyễn Thị Trung Thu biên soạn là học liệu thuộc khối kiến thức cơ sở ngành và chuyên ngành trong chương trình đào tạo đại học các ngành Sinh học, Sư phạm Sinh học, Công nghệ Sinh học và Y sinh học. Học phần trang bị cho người học hệ thống tri thức nền tảng về cơ chế truyền đạt vật chất di truyền ở cấp độ phân tử, tế bào, cá thể và quần thể người, đồng thời cung cấp phương pháp luận khoa học nhằm phân tích các tính trạng bình thường cũng như các biến dị bệnh lý.

Mục tiêu học tập của giáo trình hướng đến việc:

• Chuẩn hóa hệ thống thuật ngữ và ký hiệu quy ước trong di truyền học người.
• Phân tích cơ sở lý thuyết, phạm vi ứng dụng và giới hạn của năm phương pháp nghiên cứu di truyền ở người (phả hệ, trẻ đồng sinh, tế bào học, di truyền quần thể, di truyền phân tử).
• Giải thích cơ chế tế bào học của các quy luật di truyền Mendel, di truyền đơn gen, đa gen, tương tác gen, liên kết gen và di truyền liên kết giới tính.
• Ứng dụng công thức toán học và nguyên lý xác suất để giải quyết các bài toán di truyền, dự đoán kiểu gen, kiểu hình và xác định tần số alen gây bệnh trong quần thể.

Cấu trúc tài liệu được thiết kế theo tiến trình logic chặt chẽ: bắt đầu từ khái niệm cơ sở, phương pháp luận nghiên cứu đặc thù ở người, tiến đến phân tích chi tiết các quy luật di truyền trên nhiễm sắc thể (NST) và ngoài NST. Điểm cốt lõi của giáo trình là sự gắn kết liên tục giữa lý thuyết di truyền kinh điển với các dẫn chứng bệnh lý lâm sàng cụ thể trên cơ thể người (như hội chứng Down, Turner, Klinefelter, hồng cầu hình liềm, Thalassemia, Phenylketonuria), giúp sinh viên nắm vững nguyên lý học thuật gắn với thực tiễn y sinh học.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Tài liệu phân chia nội dung giảng dạy thành các chủ đề học thuật trọng tâm với tính tiếp nối rõ ràng:

1. Hệ thống thuật ngữ và ký hiệu cơ sở: Định nghĩa chuẩn xác về tính trạng (đặc điểm hình thành do tương tác gen và môi trường), kiểu hình (phenotype), kiểu gen (genotype), alen, gen không alen, gen thuần chủng, tính trạng trội và tính trạng lặn.
2. Phương pháp nghiên cứu di truyền ở người: Phân tích 5 phương pháp chính:
   • Nghiên cứu phả hệ: Theo dõi sự di truyền tính trạng qua nhiều thế hệ gia đình nhằm xác định tính trạng trội/lặn, vị trí gen trên NST thường hay NST giới tính, quy luật di truyền (mắt đen trội so với mắt nâu; bệnh mù màu, máu khó đông do gen lặn trên NST X; tật dính ngón tay do gen trên NST Y).
   • Nghiên cứu trẻ đồng sinh: So sánh trẻ đồng sinh cùng trứng (cùng kiểu gen trong nhân, cùng giới tính) và khác trứng (kiểu gen khác nhau) để phân biệt vai trò của kiểu gen và môi trường (nhóm máu, máu khó đông phụ thuộc hoàn toàn vào kiểu gen; chiều cao, khối lượng cơ thể, trí thông minh chịu ảnh hưởng bởi cả kiểu gen và môi trường).
   • Phương pháp tế bào học: Làm tiêu bản hiển vi để quan sát cấu trúc và số lượng bộ NST, chẩn đoán các lệch bội như hội chứng Đao (3 NST số 21), hội chứng 3X (3 NST X), hội chứng Claiphentơ (XXY), hội chứng Tơcnơ (1 NST X).
   • Di truyền quần thể: Ứng dụng định luật Hardy-Weinberg tính toán tần số alen, tần số kiểu hình và dự đoán tỷ lệ người mang gen bệnh (bạch tạng, mù màu, máu khó đông) trong quần thể.
   • Di truyền phân tử: Xác định vị trí nucleotide trên ADN, cấu trúc gen tương ứng với tính trạng và nguyên nhân bệnh học phân tử (bệnh hồng cầu hình liềm do đột biến thay thế cặp T-A bằng A-T; thành tựu dự án giải mã bộ gen người).
3. Các nguyên lý di truyền của Mendel và cơ sở tế bào học:
   • Định luật I (Đồng tính): Lai bố mẹ thuần chủng khác nhau một cặp tính trạng tương phản tạo F1 đồng tính trạng trội.
   • Định luật II (Phân tính): F1 tự thụ tạo F2 có tỉ lệ 3 trội : 1 lặn. Cơ sở tế bào học dựa trên sự phân li của cặp alen trong giảm phân và tái tổ hợp trong thụ tinh.
   • Định luật III (Phân li độc lập): Các cặp gen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau phân li độc lập trong quá trình giảm phân.
4. Di truyền đơn gen và các quy luật mở rộng:
   • Di truyền 2 alen: Trội lặn hoàn toàn (bệnh u xơ thần kinh, hội chứng tay vượn do gen trội; bạch tạng, tăng sản tuyến thượng thận bẩm sinh, Galactose huyết, Phenixeton niệu do gen lặn trên NST thường).
   • Di truyền trung gian (trội không hoàn toàn): Biểu hiện một phần ở trạng thái dị hợp tử (bệnh Thalassemia, hệ nhóm máu P).
   • Di truyền đồng trội: Cả hai alen cùng biểu hiện (hệ nhóm máu MN với alen $L^M$ và $L^N$).
   • Di truyền nhiều alen: Một gen có nhiều trạng thái alen chi phối (hệ nhóm máu ABO do 3 alen $I^A, I^B, I^O$).
5. Tương tác gen, tính đa hiệu và di truyền đa gen:
   • Tương tác gen không alen: Tỉ lệ phân li kiểu gen 9:3:3:1 khi phân li độc lập.
   • Tính đa hiệu: Một gen ảnh hưởng đến nhiều tính trạng (gen cánh cụt ở ruồi giấm; alen $HbA, HbS$ ở hồng cầu).
   • Di truyền đa gen và đa yếu tố: Tính trạng định lượng (chiều cao) chịu sự kiểm soát của nhiều gen nhỏ cộng gộp và tương tác môi trường.
6. Liên kết gen, hoán vị gen và bản đồ di truyền: Hiện tượng các gen trên cùng một NST phân li cùng nhau tạo nhóm gen liên kết; cơ chế tiếp hợp và bắt chéo chữ X giữa các đoạn cromatit tương đồng; lập bản đồ di truyền dựa trên tần số hoán vị gen (1% trao đổi chéo tương ứng với 1 centi-Morgan - cM).
7. Di truyền giới tính và liên kết giới tính: Cơ chế xác định giới tính qua cặp NST giới tính, cơ chế đơn bội thể ở bộ Cánh màng (kiến, ong mật), gen trên vùng không tương đồng của NST X, NST Y và vùng tương đồng trên cả hai NST.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình củng cố ba khối lý thuyết nền tảng:

• Lý thuyết di truyền học tế bào: Mối liên hệ trực tiếp giữa hành vi của NST trong giảm phân/thụ tinh với sự vận động của các gen alen và không alen.
• Lý thuyết di truyền phân tử: Cấu trúc trật tự chuỗi nucleotide của gen và cơ chế đột biến điểm gây thay đổi acid amin trong chuỗi polypeptide.
• Mô hình toán học trong di truyền: Định luật cân bằng di truyền quần thể Hardy-Weinberg và nguyên tắc tính xác suất tổ hợp giao tử.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng phân tích: Đọc hiểu và xây dựng sơ đồ phả hệ gia đình; phân biệt biến dị di truyền và biến dị do môi trường thông qua chỉ số đồng sinh.
• Kỹ năng tính toán định lượng: Xác định số loại giao tử ($2^n$), số kiểu tổ hợp giao tử đời con ($G_{đực} \times G_{cái}$), tỉ lệ phân li kiểu gen và kiểu hình trong các phép lai nhiều cặp gen phân li độc lập.
• Kỹ năng nhận diện và giải thích bệnh lý: Liên hệ các biến đổi số lượng NST và đột biến gen với các biểu hiện dị tật, rối loạn chuyển hóa bẩm sinh ở người.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Tiếp cận sư phạm (Pedagogical Approach)

Tài liệu sử dụng phương pháp sư phạm diễn dịch kết hợp quy nạp khoa học. Mỗi chủ đề đều bắt đầu từ định nghĩa khái niệm, phân tích cơ sở tế bào học, dẫn chứng các thí nghiệm hoặc bệnh học lâm sàng, và tổng kết bằng các công thức toán xác suất. Giảng viên triển khai nội dung thông qua việc đối chiếu ưu điểm - hạn chế của từng phương pháp nghiên cứu, giúp người học phát triển tư duy phản biện khoa học.

Hệ thống bài tập và nghiên cứu tình huống (Case Studies)

Giáo trình tích hợp hệ thống bài tập tự luận và tính toán mẫu:

• Bài tập xác định số loại giao tử và tổ hợp gen: Ví dụ phép lai $\ male\ AaBbDDEe \times \ female\ AabbDdee$, yêu cầu tính số loại giao tử đực ($2^3=8$), số loại giao tử cái ($2^2=4$) và số kiểu tổ hợp ở đời con ($8 \times 4 = 32$ kiểu).
• Bài tập xác định kiểu gen bố mẹ từ tỉ lệ kiểu hình đời con: Phân tích phép lai đậu Hà Lan hạt vàng/xanh tỉ lệ $3:1$ và $1:1$ (lai phân tích) để xác định kiểu gen P ($Aa \times Aa$ hoặc $Aa \times aa$).
• Case studies bệnh lý di truyền: Phân tích cơ chế gây bệnh của đột biến đơn gen lặn (Phenylketonuria, Galactose huyết), gen trội (u xơ thần kinh, hội chứng tay vượn), lệch bội NST (Down, Turner, Klinefelter) và đột biến thay thế cặp base ở chuỗi Hemoglobin (hồng cầu hình liềm).

Phương pháp đánh giá và hướng dẫn tự học

• Phương pháp đánh giá: Kết hợp kiểm tra lý thuyết (khái niệm, cơ chế NST, quy luật di truyền) và kiểm tra bài tập tính toán xác suất phân li kiểu gen/kiểu hình.
• Hướng dẫn tự học: Sinh viên cần lập bảng tổng hợp đối chiếu các quy luật di truyền đơn gen (trội lặn hoàn toàn, trung gian, đồng trội, nhiều alen), tự vẽ lại sơ đồ bắt chéo trong giảm phân để hiểu bản chất hoán vị gen và thực hành các dạng bài tập lai phân tích độc lập.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Tính cập nhật về khoa học phân tử: Tài liệu tích hợp các thành tựu của công nghệ sinh học hiện đại, bao gồm kết quả của Dự án giải mã bộ gen người và cơ chế phân tử của đột biến gen (đột biến thay thế cặp $T-A$ bằng $A-T$ gây bệnh hồng cầu hình liềm $HbS$).
• Hệ thống hóa toàn diện các bệnh học di truyền người: Phân loại rõ ràng các bất thường di truyền theo từng cấp độ:
  • Cấp độ nhiễm sắc thể: Thể ba nhiễm ($2n+1$) như hội chứng Đao (3 NST 21), 3 NST X, Claiphentơ (XXY); Thể đơn nhiễm ($2n-1$) như hội chứng Tơcnơ (1 NST X).
  • Cấp độ gen trên NST thường: Trội (tay vượn, u xơ thần kinh); Lặn (bạch tạng, Phenixeton niệu, Galactose huyết, tăng sản tuyến thượng thận bẩm sinh).
  • Cấp độ gen liên kết NST giới tính: Gen lặn trên X (mù màu, máu khó đông); Gen trên Y (dính ngón tay).
• Ứng dụng thực tiễn trong y tế và tư vấn di truyền: Việc sử dụng công thức Hardy-Weinberg và phương pháp nghiên cứu phả hệ cung cấp cơ sở lý thuyết cho hoạt động sàng lọc trước sinh, chẩn đoán nguy cơ kết hôn cận huyết và tư vấn tiền hôn nhân.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Sinh viên đại học:
  • Sinh viên năm 2 hoặc năm 3 thuộc các ngành Sư phạm Sinh học, Sinh học, Công nghệ Sinh học, Kỹ thuật Y sinh.
  • Sinh viên khối ngành Y - Dược học tập các học phần Di truyền Y học, Sinh học tế bào và Di truyền học.
• Kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các học phần Sinh học đại cương, Tế bào học đại cương và nắm vững kiến thức giảm phân, thụ tinh, cấu trúc phân tử ADN/ARN.
• Giảng viên: Sử dụng tài liệu làm khung bài giảng chuẩn, trích xuất hệ thống ví dụ minh họa và ngân hàng bài tập di truyền phục vụ giảng dạy trên lớp.
• Học viên sau đại học và người tự nghiên cứu: Học viên cao học chuyên ngành Di truyền học, giáo viên Sinh học THPT dùng làm tài liệu tham khảo chuyên sâu để chuẩn hóa kiến thức bồi dưỡng học sinh giỏi.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng nào?

Tài liệu phục vụ trực tiếp cho sinh viên đại học ngành Sinh học, Công nghệ Sinh học, Sư phạm Sinh học và khối ngành Sức khỏe cần nắm vững cơ chế di truyền và bệnh học người.

2. Cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi học?

Người học cần có kiến thức vững chắc về sinh học tế bào (quá trình nguyên phân, giảm phân), sinh học phân tử (cấu trúc ADN, quá trình phiên mã, dịch mã) và xác xuất thống kê cơ bản.

3. Phương pháp nghiên cứu di truyền ở người có gì khác biệt so với sinh vật khác?

Ở người, không thể áp dụng phương pháp lai cưỡng bức hay gây đột biến thực nghiệm vì lý do đạo đức xã hội và đặc điểm sinh học (thời gian thế hệ dài, số con ít). Do đó, nghiên cứu di truyền người phải sử dụng các phương pháp đặc thù như: nghiên cứu phả hệ, nghiên cứu trẻ đồng sinh, di truyền tế bào học, di truyền quần thể và di truyền phân tử.

4. Làm thế nào để giải quyết hiệu quả các bài tập tính toán trong giáo trình?

Người học cần ghi nhớ công thức tính số giao tử ($2^n$ với $n$ là số cặp gen dị hợp phân li độc lập), áp dụng phép nhân xác suất độc lập cho từng cặp tính trạng để tìm tỉ lệ phân li kiểu gen và kiểu hình chung của phép lai.

5. Tài liệu đề cập đến những hội chứng bất thường nhiễm sắc thể nào?

Giáo trình phân tích các hội chứng lệch bội phổ biến gồm: Hội chứng Đao (Trisomy 21), Hội chứng 3X (Trisomy X), Hội chứng Claiphentơ (XXY) và Hội chứng Tơcnơ (Monosomy X).

---

Kết luận

Bài giảng Di truyền học người của TS. Nguyễn Thị Trung Thu cung cấp khung kiến thức khoa học hoàn chỉnh, liên kết chặt chẽ giữa các quy luật di truyền kinh điển Mendel với các nguyên lý di truyền phân tử và tế bào học hiện đại. Lộ trình học tập hiệu quả bắt đầu từ việc nắm vững hệ thống thuật ngữ, phân tích các phương pháp nghiên cứu đặc thù ở người, đến việc thành thạo giải các bài tập xác suất di truyền và giải thích cơ chế các bệnh lý di truyền học người. Người học được khuyến nghị kết hợp tham khảo thêm các tài liệu về Di truyền Y học và Sinh học phân tử để mở rộng khả năng ứng dụng thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

DI TRUYỀN HỌC NGƯỜI TS. Nguyễn Thị Trung Thu TS. Nguyễn Thị Trung Thu 1 NỘI DUNG 1. Một số phương pháp nghiên cứu di truyền ở người 2.

Di truyền gen trên NST 3. Di truyền gen ngoài NST TS. Nguyễn Thị Trung Thu 2 Một số thuật ngữ và kí hiệu • Tính trạng: đặc điểm, đặc trưng có thể quan sát được trong quá trình phát triển cá thể. Do hoạt động của gen và môi trường.

• Kiểu hình (phenotype): tập hợp các tính trạng, tính chất của cá thể. • Kiểu gen (Genotype): toàn bộ thông tin di truyền (gen) trên NST • Alen: một hoặc nhiều dạng cấu trúc khác nhau của một gen xác định 1 tính trạng. • Gen không alen: trạng thái khác nhau của các cặp gen • Gen thuần chủng: đặc tính đồng nhất, ổn định, thế hệ con không phân li • Tính trạng trội: biểu hiện khi gen ở trạng thái đồng hợp tử hoặc dị hợp tử. • Tinh trạng lặn: tính trạng chỉ xuất hiện khi kiểu gen ở trạng thái đồng hợp lặn.

Nguyễn Thị Trung Thu 3 Một số thuật ngữ và kí hiệu TS. Nguyễn Thị Trung Thu 4 Một số thuật ngữ và kí hiệu TS. Nguyễn Thị Trung Thu 5 1. Một số phương pháp nghiên cứu di truyền ở người 1.

Nghiên cứu phả hệ 1. Nghiên cứu trẻ đồng sinh 1.3 Nghiên cứu tế bào học 1. Nghiên cứu di truyền quần thể 1. Nghiên cứu di truyền phân tử Xác định tính trạng trội hay lặn, do một hay nhiều gen quy định, nằm trên NST thường hay giới tính TS.

Nguyễn Thị Trung Thu 6 1. Nghiên cứu phả hệ TS. Nguyễn Thị Trung Thu 7 1. Nghiên cứu phả hệ • Mục đích: - Xác định gen quy định các tính trạng (trội, lặn) - Xác định gen nằm trên NST (thường, giới tính) - Xác định gen tuân theo quy luật di truyền nào.

• Nội dung: - Nghiên cứu sự di truyền của một số tính trạng nhất định (một đặc điểm, dị tật hoặc bệnh di truyền,.) trên những người có quan hệ họ hàng qua nhiều thế hệ. - Xây dựng nên sơ đồ phả hệ mô tả sự di truyền các tính trạng đó. Nguyễn Thị Trung Thu 8 1. Nghiên cứu phả hệ • Kết quả: - các gen quy định tính trạng trội lặn hoàn toàn như: mắt đen trội so với mắt nâu, tóc quăn trội so với tóc thẳng, da đên trội so với da trắng; - Bệnh mù màu và bệnh máu khó đông là do gen lặn trên NST X, - Tật dính ngón tay là do gen trên NST Y quy định.

• Hạn chế: - Tốn nhiều thời gian - Cần phải có sự ghi chép đầy đủ và chi tiết - Không có hiệu quả đối với những bệnh phát sinh do rối loạn phiên mã và dịch mã vì những bệnh này không liên quan đến kiểu gen nên không di truyền qua đời sau (không xuất hiện trong sơ đồ phả hệ). Nguyễn Thị Trung Thu 9 1. Nghiên cứu trẻ đồng sinh • Trẻ sinh đôi cùng trứng phát triển từ một trứng đã thụ tinh nên có cùng kiểu gen (trong nhân) bắt buộc cùng giới tính. • Trẻ sinh đôi khác trứng phát triển từ hai trứng thụ tinh khác nhau trẻ sinh đôi khác trứng có kiểu gen khác nhau và có thể cùng giới tính hoặc khác giới tính.

Nguyễn Thị Trung Thu 10 1. Nghiên cứu trẻ đồng sinh • Mục đích: xác định các tính trạng phụ thuộc nhiều vào kiểu gen hay điều kiện môi trường • Nội dung: so sánh những điểm giống nhau và khác nhau của cùng một tính trạng ở các trường hợp đồng sinh, sống trong cùng một môi trường hoặc khác môi trường. • Kết quả: - Xác định được các tính trạng như nhóm máu, bệnh máu khó đông,. hoàn toàn phụ thuộc vào kiểu gen; - Khối lượng cơ thể, chiều cao, trí thông minh phụ thuộc vào cả kiểu gen và điều kiện môi trường.

• Hạn chế: không phân biệt được cách thức di truyền của tính trạng. Nguyễn Thị Trung Thu 11 1. Phương pháp nghiên cứu tế bào học • Mục đích: tìm ra những khuyết tật về kiểu gen của các bệnh di truyền để chẩn đoán và điều trị kịp thời. • Nội dung: - Làm tiêu bản NST để quan sát, - So sánh cấu trúc hiển vi của bộ NST trong tế bào của những người mắc bệnh so với của những người bình thường.

• Kết quả: - Xác định được nguyên nhân của một số bệnh di truyền như: Người có 3 NST số 21 (Hội chứng Đao), 3 NST X (Hội chứng 3X), 3 NST XXY (Hội chứng Claiphentơ), 1 NST X (Hội chứng Tơcnơ). • Hạn chế: - Phương pháp này tốn kém hóa chất và phương tiện khác nhưng không xác định được nguồn gốc phát sinh các bệnh di truyền phân tử (chiếm chủ yếu). - Chỉ đề cập đến những cá thể cụ thể chứ không thấy được toàn cảnh về bệnh trong cộng đồng. Nguyễn Thị Trung Thu 12 1.

Nghiên cứu di truyền quần thể • Mục đích: - Xác định hậu quả của việc kết hôn gần - Dự đoán tần số của alen gây bệnh - Tỉ lệ người mang alen bệnh trong quần thể - Nghiên cứu nguồn gốc của các nhóm tộc người. • Nội dung: dựa vào công thức Hardy-Weiberg để xác định tần số các kiểu hình để tính tần số các alen và kiểu gen trong quần thể liên quan đến các bệnh di truyền. • Kết quả: Tính được tần số những người mang gen gây bệnh của một số bệnh di truyền như bạch tạng, bệnh mù màu, bệnh máu khó đông,. • Hạn chế: - Chỉ là dự đoán khái quát - Không có hiệu quả với cá thể cụ thể.

Nguyễn Thị Trung Thu 13 1. Nghiên cứu di truyền phân tử • Mục đích: xác định nguyên nhân gây ra các bệnh di truyền ở người ở mức độ phân tử. • Nội dung: bằng các phương pháp nghiên cứu khác nhau ở mức độ phân tử, đã xác định được vị trí của từng nucleotite trên phân tử ADN, xác định cấu trúc của các gen tương ứng với từng tính trạng. • Kết quả: xác định được nguyên nhân của các bệnh di truyền phân tử như bệnh hồng cầu hình liềm do sự thay thế cặp T-A bằng A-T,.

hoàn thành dự án giải mã bộ gen người. • Hạn chế: - Đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao - Phương tiện nghiên cứu hiện đại, đắt tiền. Nguyễn Thị Trung Thu 14 Quy luật di truyền TS. Nguyễn Thị Trung Thu 15 2.

Di truyền gen trên NST 2. Các nguyên lí di truyền của Medel 2. Di truyền đơn gen 2. Sự tương tác gen 2.

Tính đa hiệu gen 2. Di truyền đa gen 2. Liên kết gen và hoán vị gen 2. Sự di truyền giới tính 2.

Di truyền liên kết giới tính 2. Những tính trạng bị hạn chế bởi giới tính TS. Nguyễn Thị Trung Thu 16 2. Các nguyên lí di truyền của Medel • Định luật Mendel I (đồng tính, tính trội) • Định luật Mendel II (phân tính) • Định luật Mendel III (lai 2 tính trạng) TS.

Nguyễn Thị Trung Thu 17 Định luật Mendel I và II TS. Nguyễn Thị Trung Thu 18 Định luật Mendel I (định luật đồng tính, tính trội) • Định luật: khi lai hai cơ thể thuần chủng khác nhau về một cặp tính trạng tương phản thì tất cả con lai F1 đều giống nhau và mang tính trạng trội Định luật Mendel II (định luật phân tính) • Định luật: F1 (trong phép lai định luật đồng tính) tự thụ phấn cho ra F2 với tỉ lệ 3 trội : 1 lặn. Nguyễn Thị Trung Thu 19 Định luật Mendel I và II • Cơ sở tế bào học: - Trong cơ thể các gen tồn tại theo từng cặp, nhưng riêng rẽ không hòa lẫn vào nhau. - Khi tạo thành giao tử, từng cặp gen phân li, mỗi gen đi về một giao tử.

- Sau khi hai giao tử giao phối với nhau thì các gen alen lại phối hợp với nhau từng đôi một TS. Nguyễn Thị Trung Thu 20 Định luật Mendel III (Định luật phân li độc lập 2 tính trạng) • Nếu mỗi cặp gen quy định một loại tính trạng nằm trên 2 cặp NST khác nhau, khi phân bảo giảm nhiễm sẽ phân li một cách độc lập, và từng gen đi vào tập hợp các giao tử một cách ngẫu nhiên. • Cơ sở tế bào học: 2 gen không alen tương tác, nằm trên 2 cặp NST khác nhau TS. Nguyễn Thị Trung Thu 21 Một số công thức tính trong bài tập di truyền 1.

Số loại giao tử - Tế bào sinh dục đực giảm phân tạo 2 loại giao tử - Tế bào sinh dục cái giảm phân tạo 1 tế bào trứng - Số loại giao tử ở cơ thể dị hợp có n cặp gen, cac gen trên NST khác nhau thì số loại giao tử tạo ra: 2n. Số kiểu tổ hợp gen = số giao tử đực x số giao tử cái 3. Số loại kiểu hình và số loại kiểu gen (gen phân li độc lập) - Số loại kiểu gen = tích số loại kiểu gen của từng cặp gen - Số loại kiểu hình = tích số loại kiểu hình của từng cặp tính trạng. Nguyễn Thị Trung Thu 22 Bài tập 1 • Xét phép lai ♂Aa Bb DDEe x ♀Aa bb Dd ee • a) Xác định số giao tử đực và giao tử cái trong phép lai • b) Ở đời con có bao nhiêu kiểu tổ hợp ở đời con Giải a) - Aa Bb DDEe có 3 cặp gen dị hợp 1 kiểu gen đồng hợp có số kiểu giao tử là 23 - Aa bb Dd ee có 2 cặp gen dị hợp 2 kiểu gen đồng hợp có số kiểu giao tử là 22 b) Số tổ hợp ở đời con là 23 x 22 = 25 = 32 kiểu TS.

Nguyễn Thị Trung Thu 23 Bài tập 2 • Cho biết mỗi tính trạng do một kiểu gen quy định trong đó • A quy định hạt vàng; a quy định hạt xanh; • B quy định hạt trơn và b quy định hạt nhắn; • D quy định thân cao d quy định thân thấp. • Xét phép lai có AabbDd x AaBbdd cho bao nhiêu kiểu gen và kiểu hình ở đời con Giải TS. Nguyễn Thị Trung Thu 24 Bài tập 3 Ở đậu Hà Lan, gen A quy định quả màu vàng trội hoàn toàn so với alen a quy định quả màu xanh. Cho lai đậu Hà Lan có quả màu vàng với nhau, thu được tỉ lệ kiểu hình là 3 vàng : 1 xanh.

Xác định kiểu gen của bố mẹ đem lai. Nếu kết quả cho tỉ lệ 1 quả vàng : 1 quả xanh thì kiểu gen và kiểu hình của bố mẹ phải như thế nào? Giải 1.