Bài giảng môn Sinh học Lớp 12 - Bài 21: Di truyền y học

o kết quả của đột biến . Vì vậy biến dị di truyền được chia thành hai nhóm chính : Biến dị tổ hợp và đột biến . 
Biến dị tổ hợp :	 Là kết quả tái tổ hợp gen tạo nên . Các nhiễm thể mang những allen khác nhau từ cơ thể bố mẹ thông qua quá trình lai hữu tính đã sắp xếp lại theo những tổ hợp khác vào bộ nhiễm sắc thể của tế bào , nhờ phân ly độc lập và tổ hợp tự do trong quá trình phân chia giảm nhiễm và từ sự thụ tinh giữa các giao tử . không thay đổi số lượng vật chất di truyền nhưng thay đổi tổ chức các nhóm gen. Trong công tác giống biến dị tổ hợp là biện pháp hữu hiệu , một phương pháp đầu tay đã và đang được các nhà chọn giống sử dụng rộng rãi . 
10 
P TC : 
F 1 : 
F 2 : 
X 
11 
P t/c : 
F 1 : 
Lai phân tích F 1 : 
F B : 
(100% xám , dài ) 
 (0,41) ( 0,41) (0,09) 0,09) 
Xám , dài 
Đen , cụt 
Xám , cụt 
Đen , dài 
X 
Xám , dài 
Đen , cụt 
X 
Xám , dài 
Đen , cụt 
12 
Đột biến :	 Đột biến xảy ra trên cơ sở thay đổi cấu trúc hoặc số lượng nhiễm thể thì gọi là đột biến nhiễm sắc thể . Còn thay đổi xảy ra do thay đổi trong cấu trúc phân tử DNA thì gọi là đột biến gen. 
Đột biến nhiễm sắc thể :	a) Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể : Là sự thay đổi vật chất di truyền ở cấp độ nhiễm sắc thể . Do các tác nhân lý , hoá , sinh học trong môi trường hoặc nội bào làm đứt gãy nhiễm sắc thể hoặc làm ảnh hưởng đến sự nhân đôi DNA, tiếp hợp , trao đổi chéo các cromatid . 
13 
Deletion 
Tăng đoạn 
Inversion 
Translocation 
14 
15 
	b) Đột biến số lượng nhiễm sắc thể : 
	+ Đa bội thể nguyên ( polyploidy hay euploidy ):	Là sự tăng nguyên lần bộ nhiễm sắc thể đơn bội. Nếu có 2n bộ nhiễm sắc thể thì dạng 3n, 4n, 5n,  là các dạng đa bội thể.	- Đa bội cân: Phát sinh do sự tăng bội một bội số nhiễm thể.	Thí dụ: 2n – 4n – 6n – 8n	hoặc 3n – 6n – 12n.	 Trong tự nhiên , đặc biệt trong giới thực vật , người ta cho rằng sự hình thành loài mới bằng con đường đa bội hoá những loài có số nhiễm sắc thể thấp hơn . Hiện tượng lặp lại trong quá trình tiến hoá và hình thành một dãy đa bội tự nhiên với số nhiễm sắc thể bắt đầu từ 2n, 3n, 4n, 5n, , 10n và nhiều hơn nữa . 
16 
Triticum monococcum 2n=14 
Triticum durum 2n=28 
Triticum vulgare 2n=42 
17 
	- Đa bội cùng nguồn ( Autopolyploid ): Loại đa bội thể này hình thành do sự tăng bội nhiễm sắc thể của cùng một loài .	- Đa bội khác nguồn ( Allopophoid ): Phát sinh do sự tăng bội số nhiễm sắc thể khác nguồn ( các loài khác nhau ), Thông thường con lai xa bất dục do 2 bộ nhiễm sắc thể đơn bội của 2 loài không tiếp hợp được với nhau , quá trình giảm nhiễm sinh ra những giao tử không có sức sống . Việc tạo ra dạng đa bội khác nguồn là một biện pháp để khắc phục hiện tượng bất dục ở con lai xa , mở ra khả năng tạo ra các biến dị tổ hợp có nguồn gốc di truyền xa nhau , tăng khả năng tìm kiếm các ưu thế lai rộng rãi hơn . 
18 
	+ Đa bội lệch ( Aneuploid ): phát sinh do sự gia tăng hoặc giảm từng chiếc nhiễm sắc thể trong bộ nhiễm sắc thể của cá thể hoặc do sự tăng bội 1 tổ nhiễm sắc thể và thêm bớt 1, 2 nhiễm sắc thể .	 Thí dụ : 2n – 4n + (-)1	4n + (-)2	2n – 2n + (-)1	2n + (-)2	- Đơn nhiễm : Một cặp nhiễm sắc thể trong bộ mất đi 1 chiếc (2n – 1).	- Đa nhiễm : Trong bộ nhiễm sắc thể thừa ra một chiếc hoặc nhiều hơn . Thí dụ :	(2n + 1)	(2n + 2).	- Vô nhiễm : Ở bộ nhiễm sắc thể tương đồng nào đó mất cả một cặp nhiễm sắc thể . Thí dụ :	(2n – 2). 
19 
** Nguyên nhân gây đa bội: Do các nhiễm sắc thể không phân ly về được 2 cực do đó số nhiễm sắc thể tăng đôi trong một tế bào tạo nên đa bội thể. Hoặc nhiễm sắc thể nhân đôi và phân ly về hai cực nhưng tế bào không phân chia tạo vách ngăn nên tạo thể đa bội. Trong nhân tạo, người ta dùng nhiều phương pháp để tạo nên sự phá hoại sự phân chia bình thường của nhiễm sắc thể, phá thoi vô nhiễm, sự thành lập vách tế bào, tạo nên những tế bào có số lượng nhiễm sắc thể tăng gấp đôi. 
** Đặc điểm: Người ta thấy rằng các b iến đổi thứ cấp như c ác cá th ể đa bội thường có tính thích nghi cao hơn, chống chịu bệnh tốt hơn, đặc biệt là luôn có tính dị hợp cao, bất dục lớn. Về hình thái, cây đa bội thường to hơn cây lưỡng bội về kích thước lá, hoa, quả lớn hơn bình thường.Tuy nhiên, thực vật luôn có mức đa bội hợp lý, nếu vượt quá cây sẽ trở nên xấu phẩm chất. Nhìn chung, cây đa bội có nhịp độ phát triển chậm lại và thời gian sinh trưởng kéo dài. 
20 
	+ Đơn bội thể ( Haploid ):	Đơn bội thể là những sinh vật chỉ có 1n nhiễm sắc thể trong tế bào cơ thể (tế bào soma ), chỉ được xem là đột biến khi những cơ thể này bình thường chứa bộ nhiễm sắc thể 2n. Thông thường thể đơn bội thường bất dục do không thể tiếp hợp nên không xảy ra quá trình giảm nhiễm. 	 Tính chất chung của chúng thường nhỏ hơn tế bào lưỡng bội , yếu ớt , thường bị chết khi còn non. Từ thể đơn bội có thể lưỡng bội hoá bằng cách tác động Colchicine lên thể đơn bội để tạo các cá thể đồng hợp tử hoàn chỉnh . 
21 
Người ta thường áp dụng các biện pháp sau :	- Không cho thụ phấn để tế bào trứng phân chia mà không qua thụ tinh .	- Thụ phấn bằng phấn đã chiếu xạ để giết nhân .	- Thụ phấn bằng phấn khác loài ( lai xa ) mục đích dùng hạt phấn kích thích tế bào trứng phân chia , chứ không thể kết hợp với tế bào trứng được .	- Tách thể đơn bội từ các hạt đa phôi . Thông thường trong hạt có hai hay nhiều phôi thì sẽ có một phôi đơn bội .	- Bằng cách nuôi cấy hạt phấn hay tế bào trứng trong môi trường nhân tạo để tế bào phát triển thành cây . Đây là phương pháp có nhiều triển vọng nhất vì có khả năng tạo thành cây đơn bội với tỷ lệ cao . 
22 
	2. Đột biến gen:	Là sự thay đổi trong trình tự bazơ nucleotid của một genom, đặc biệt là các gen của nó. Các đột biến gen hầu hết là có hại. Các đột biến trong các cơ thể hữu tính thường truyền cho con cái, nhưng các đột biến hữu tính ở các cơ thể đa bào chỉ được truyền cho con cái nếu các đột biến xảy ra trong giao tử hoặc trong các tế bào sinh giao tử. Thường là những biến đổi rất nhỏ trên DNA, liên quan đến một nucleotide hay một cặp nucleotide. 
23 
	a) Đột biến đồng nghĩa ( samesense ) hay đột biến trung tính ( neutral ): Khi codon mã hoá cho một amino acid bị biến đổi, thường ở base thứ ba nên vẫn mã hoá cho amino acid đó (do tính suy thoái của mã di truyền). 
	b) Đột biến vô nghĩa ( non – senes ) : Khi codon mã hoá cho cho một amino acid biến thành một trong ba codon UAA, UAG và UGA là các codon kết thúc không mã hoá cho các amino acid nào. 
	c) Đột biến sai nghĩa ( mis – senes ) : Khi codon amino acid này biến thành codon mã hoá cho amino acid khác, làm thay đổi các amino acid tương ứng trên phân tử protein. 
	d)Đột biến lệch khung: Sự thêm một base hay mất một base sẽ đẫn đến các codon sai nghĩa hay vô nghĩa so với các codon tương ứng ban đầu từ điểm biến đổi về sau, sự dich mã bị lệch khung có tính di truyền từ bộ ba bị sai. Đột biến trở nên nghiêm trọng bởi một sự lệch khung sẽ tác động lên toàn bộ các codon xuất hiện sau đột biến. 
24 
25 
Normal 
CCG	G G A	AGC	AAU 
Pro	 Gly 	Ser	 Asn 
Samesense  CCG	G GC	 AGC	AAU Pro	 Gly 	 Ser	 Asn 
Nonsense 
CCG	 UG A	AGC	AAU 
Pro	 STOP 
Missense 
CCG	G C A	AGC	AAU 
Pro	 Val 	Ser	 Asn 	 
26 
	3. Nguồn gốc các đột biến: 
	a) Đột biến ngẫu nhiên: Các đột biến xãy ra trong tự nhiên một cách ngẫu nhiên với tần số nhất định và không xác định được nguồn gốc. 
	b) Đột biến do nhân tố di truyền kiễm soát: Các gen gây đột biến ( mutator ) làm thay đổi tần số đột biến các gen khác. Có các gen gây đột biến chuyên biệt đối với một lucus và mutator không chuyên biệt đối với nhiều lucus. 
	c) Đột biến nhân tạo hay cảm ứng ( induced mutation ): Được tạo ra do các tác nhân gây đột biến ( mutagens ). 
27 
- Phóng xạ ion hoá: Các tia phóng xạ  ,  ,  hoặc tia X , các chùm tia neutron hoặc proton làm bắn các điện tử gây ion hoá biến đổi DNA. 
- Phóng xạ không gây ion hoá: Tia tử ngoại (UV) hoặc nhiệt làm tăng mức năng lượng của nguyên tử. Tia tử ngoại thường tạo dimer Thymin gắn hai Thymin kề nhau của một mạch. 
- Tác nhân gây đột biến hoá học:	+ Tạo sai hỏng khi sao chép: Các chất đồng dẳng của base (ví dụ brom-uracil hay 2-amino purine ) gắn vào sai khi sao chép có chúng. Các chất màu acridine có thể gắn vào giữa các base của mạch xoắn kép làm mất hay thêm vào một cặp base. 	+ Tác động trực tiếp lên gen : khi không có các sao chép thể gây các đột biến điểm hay các biến đổi A-T -> G-C hoặc G-C -> A-T . 
28 
Sự sửa chữa DNA:	Chúng ta đã thấy rằng mặc dù đôi khi một đột biến có thể mang lại một ưu thế, song hầu hết đột biến điều có hại. Để trả lời những hiểm hoạ mà các đột biến đã gây ra, tế bào phải có rất nhiều phương pháp để sửa chửa các DNA đã bị hư hỏng bao gồm: 
	1. Sự sửa chữa sáng và tối các dime timin ( DNA photoliaza và DNA polimeraza, DNA ligaza ). 
	2. Sửa chữa loại bỏ các base ( DNA polimeraza ). 
	3. Sửa chữa ghép đôi lệch. 
	3. Sự trả lời các tính hiệu cấp cứu: Khi sự phá huỷ đối với DNA trở nên cực mạnh mà các cơ chế thông thường không thể đáp ứng được. Trong trường hợp như vậy vi khuẩn sử dụng cái mà các di truyền học gọi là sự trả lời các tính hiệu cấp cứu bao gồm một loạt các quá trình như: Sự tạo ra một DNA polimeraza mới có khả năng sao lại DNA dưới hoàn thiện. Polimeraza này không quan tâm tới trình tự các base của sợi khuôn dẫn đến nhiều đột biến mới mang tiềm năng chết. Tuy nhiên, sự trả lời tính hiệu này sẽ có một vài vi khuẩn thuộc thế hệ con sống sót. Nếu một tế bào không sửa chữa thành công một đột biến thì nó và con cháu nó được gọi là thể đột biến. 
29 
30 
31 
Hướng đột biến : 
	1. Đột biến thuận hay trực tiếp ( direct mutation ): Biến đổi từ kiểu hình hoang dại sang kiểu hình khác thường. 
	2. Hồi biến ( reversion ): Đột biến từ kiểu hình đột biến trở về kiểu hình hoang dại. 
	3. Đột biến ức chế hay kìm hãm ( supressor ): Đột biến xảy ra ở một điểm khác. Cả hai cùng tạo kiểu hình gần như hoang dại.	- Đột biến kìm hãm ngoài gen, xảy ra ở gen khác với gen đột biến. 	- Đột biến kìm hãm trong gen , xảy ra ở nucleotide khác trong gen đưa gen trở về trạng thái kiểu hình hoang dại . 
32 
THE END 
33