Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.

Bài học

Luyện bài tập phả hệ, di truyền giới tính và ứng dụng

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em giải được bài lai liên kết với nhiễm sắc thể giới tính, phân tích một phả hệ để xác định kiểu di truyền của một bệnh và tính nguy cơ tái xuất, và giải thích được các ứng dụng chính của di truyền học trong chọn giống và công nghệ sinh học.

Kiến thức nền cần nhớ

Bài này gom Khóa 6 (di truyền giới tính, di truyền liên kết giới tính, phả hệ, bệnh và tư vấn di truyền) và Khóa 7 (ứng dụng di truyền học trong chọn giống và công nghệ) — same-grade bridge — thành các câu hỏi phối hợp, đúng dạng đề thi vào 10 hay hỏi một câu di truyền người gắn liền với phả hệ gia đình cụ thể.

Khởi động

Vì sao bệnh mù màu gặp ở nam giới nhiều hơn hẳn nữ giới, dù cả hai giới đều có thể mang gene gây bệnh? Câu trả lời nằm ở chỗ nam và nữ không có CÙNG số lượng nhiễm sắc thể giới tính X.

Kiến thức trọng tâm

Cơ chế xác định giới tính ở người: nữ mang cặp nhiễm sắc thể giới tính XX, nam mang cặp XY. Mẹ luôn cho giao tử mang X; bố cho giao tử mang X hoặc Y với tỉ lệ ngang nhau — vậy chính giao tử của BỐ quyết định giới tính con, và tỉ lệ con trai : con gái xấp xỉ 1:1.

Di truyền liên kết giới tính: một gene nằm trên nhiễm sắc thể X (ở vùng không tương đồng với Y) không có allele đối ứng trên Y. Nam chỉ mang MỘT allele tại locus này, nên allele đó biểu hiện kiểu hình ngay dù là allele lặn; nữ cần hai allele lặn (đồng hợp) mới biểu hiện bệnh. Đó là lí do các bệnh lặn liên kết X như mù màu hay máu khó đông gặp ở nam nhiều hơn hẳn nữ.
Phương pháp nghiên cứu di truyền người dựa trên phả hệ, vì không thể chủ động lai người theo ý muốn. Đọc một phả hệ, em kiểm tra: tính trạng có xuất hiện ở cả hai giới ngang nhau hay chỉ tập trung ở một giới; con biểu hiện bệnh trong khi cả bố mẹ đều không biểu hiện thì allele gây bệnh chắc chắn là allele lặn; và nếu bố không biểu hiện bệnh nhưng có con gái biểu hiện, bệnh KHÔNG THỂ do gene lặn liên kết X — vì khi đó bố buộc phải mang allele đó trên nhiễm sắc thể X duy nhất của mình và đã phải biểu hiện bệnh rồi. Từ các suy luận này, em xác định kiểu gene từng người và tính xác suất nguy cơ cho thế hệ sau.
Ứng dụng di truyền học: lai giống tạo ưu thế lai — con lai F1 giữa hai dòng khác nhau thường vượt trội cả hai dòng bố mẹ, nhưng ưu thế đó giảm dần ở các đời sau, nên người trồng phải mua giống lai mới mỗi vụ thay vì để giống từ hạt F1. Gây đột biến trong chọn giống mở rộng nguồn biến dị rồi chọn lọc kết quả hiếm có lợi. Công nghệ gene chuyển gene giữa các loài, ví dụ vi khuẩn được cấy gene người để sản xuất insulin. Công nghệ tế bào (nuôi cấy mô, nhân giống vô tính) nhân nhanh những cá thể có đặc tính tốt, đi kèm những băn khoăn về tính đồng nhất và đạo đức cần cân nhắc.
Sơ đồ năm bước phân tích một phả hệ, từ quan sát kiểu hình đến tính xác suất nguy cơ cho đời con.1Quan sát kiểuhình qua các thếhệ trong phả hệ2Kiểm tra tínhtrạng xuất hiện ởmột giới hay cảhai giới3Đối chiếu kiểu ditruyền: trội/lặn,NST thường/giớitính4Kết luận kiểugene từng ngườitrong phả hệ5Tính xác suấtnguy cơ cho thếhệ con tiếp theo
Khung Punnett hai hàng hai cột cho phép lai liên kết giới tính, mẹ dị hợp X^A X^a với bố X^A Y.
Giao tử mẹ: X^A, X^a. Giao tử bố: X^A, Y. Bốn ô cho kết quả: con gái 100% bình thường, con trai 1 bình thường : 1 mù màu.
Ví dụ
Giải bài lai liên kết với nhiễm sắc thể giới tính
  1. 1

    Một người phụ nữ mang gene mù màu (dị hợp, không biểu hiện bệnh) kết hôn với một người đàn ông không mù màu, biết mù màu là bệnh lặn liên kết X. Dự đoán tỉ lệ con mù màu ở đời con, phân theo giới tính.

  2. 2

    Kí hiệu X^A: bình thường (trội), X^a: mù màu (lặn). Mẹ dị hợp: X^A X^a. Bố không mù màu: X^A Y. (1)

  3. 3

    Từ (1), mẹ cho hai loại giao tử X^A, X^a tỉ lệ ngang nhau; bố cho hai loại giao tử X^A, Y tỉ lệ ngang nhau.

  4. 4

    Tổ hợp bốn loại giao tử cho: con gái X^A X^A hoặc X^A X^a (luôn nhận X^A từ bố nên đều bình thường); con trai X^A Y hoặc X^a Y (một nửa mù màu, vì con trai chỉ nhận đúng một nhiễm sắc thể X, từ mẹ). (2)

  5. 5

    Từ (2): 100% con gái bình thường về kiểu hình (dù một nửa mang gene); 50% con trai mù màu. Tính trên toàn bộ đời con, tỉ lệ con trai mù màu là 1/4 tổng số con.

Ví dụ
Phân tích phả hệ và tính nguy cơ tái xuất (dạng đề thi)
  1. 1
    Trong một gia đình, ông bà nội đều không mắc bệnh Y — một bệnh hiếm do một allele quy định. Bố (không mắc bệnh) và mẹ (không mắc bệnh) sinh ra một con gái mắc bệnh Y. Xác định kiểu di truyền của bệnh Y (trội hay lặn, nhiễm sắc thể thường hay giới tính), kiểu gene có thể có của bố và mẹ, và tính xác suất một đứa con tiếp theo của cặp bố mẹ này mắc bệnh Y.
  2. 2

    Con gái mắc bệnh trong khi cả bố lẫn mẹ đều không mắc. Nếu bệnh do allele trội quy định, ít nhất một trong hai bố mẹ phải mang allele đó và đã phải biểu hiện bệnh — trái với dữ kiện. Vậy bệnh Y do một allele LẶN quy định. (1)

  3. 3

    Nếu bệnh do gene lặn liên kết X, con gái mắc bệnh phải nhận một allele bệnh từ bố — nghĩa là bố buộc mang allele đó trên nhiễm sắc thể X duy nhất và đã phải biểu hiện bệnh, trái với dữ kiện bố không mắc bệnh. Vậy bệnh Y do gene lặn nằm trên NHIỄM SẮC THỂ THƯỜNG quy định. (2)

  4. 4

    Từ (1) và (2), quy ước A: bình thường (trội), a: bệnh Y (lặn), gene trên NST thường. Con gái mắc bệnh có kiểu gene aa, nhận một allele a từ mỗi bên bố mẹ; vì cả hai đều không biểu hiện bệnh (không phải aa), cả bố và mẹ đều mang kiểu gene dị hợp Aa. (3)

  5. 5

    Từ (3), phép lai Aa × Aa cho tỉ lệ kiểu gene 1 AA : 2 Aa : 1 aa. Xác suất một đứa con tiếp theo mắc bệnh (aa) là 1/4.

  6. 6

    Vậy bệnh Y là bệnh lặn trên nhiễm sắc thể thường; bố và mẹ đều dị hợp Aa; xác suất đứa con tiếp theo mắc bệnh là 1/4, không phụ thuộc giới tính của con vì gene nằm trên nhiễm sắc thể thường.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Sai lầm thường gặp
Sai lầm phổ biến nhất là nghĩ MẸ quyết định giới tính con, trong khi thực ra mẹ luôn cho giao tử X — chính giao tử X hay Y của BỐ mới quyết định. Sai lầm khác trong đọc phả hệ là kết luận vội "bệnh liên kết X" chỉ vì thấy bệnh gặp nhiều ở nam, mà quên kiểm tra logic ngược: nếu một người bố không biểu hiện bệnh nhưng CON GÁI của ông ấy biểu hiện, bệnh chắc chắn không thể liên kết X.

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Ba mấu chốt của bài: giao tử BỐ quyết định giới tính con; nam chỉ cần một allele lặn trên X là biểu hiện bệnh, nữ cần hai; và khi đọc phả hệ, dữ kiện "bố không biểu hiện nhưng con gái biểu hiện" luôn loại trừ khả năng liên kết X. Bốn ứng dụng cần phân biệt: ưu thế lai, gây đột biến chọn giống, công nghệ gene, công nghệ tế bào.

Bài tiếp theo rời khỏi phạm vi một gia đình để nhìn cả quần thể qua thời gian địa chất — tiến hoá — nơi chính đột biến vừa ôn ở bài trước lại đóng vai trò then chốt theo một cách khác hẳn.