8. Hãy giải thích cơ chế di truyền liên kết với giới tính, bao gồm các hiện tượng tương tác gen, lệ thuộc giới tính và biến dị di truyền, nêu ví dụ minh họa về các bệnh di truyền liên kết X ở người, đồ...

1. Khái niệm và cơ chế di truyền liên kết với giới tính a. Định nghĩa - Di truyền liên kết với giới tính (sex-linked inheritance) là kiểu di truyền của các gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính (ở người là X hoặc Y), do đó phân bố, biểu hiện và truyền tải gen chịu ảnh hưởng của giới tính cá thể mang. - Chủ yếu quan tâm đến di truyền liên kết X (X-linked) vì nhiễm sắc thể X mang nhiều gen hơn và có dạng dị hợp ở nam (XY) và lưỡng hợp ở nữ (XX). b. Cơ chế - Ở nữ: mỗi tế bào có hai bản sao X; một bản có thể bị bất hoạt (thể Barr), dẫn đến hiện tượng cờ vằn (mosaic). - Ở nam: chỉ có một bản X; mọi gen trên X đều được biểu hiện. - Con trai nhận X từ mẹ, Y từ cha; con gái nhận X từ cả cha và mẹ. 2. Các hiện tượng tương tác gen và lệ thuộc giới tính a. Tương tác gen (gene interaction) - Epistasis, bổ trợ: các gen trên NST thường tương tác với gen trên NST thường hoặc NST giới tính, có thể làm biến đổi biểu hiện. b. Lệ thuộc giới tính (sex-influenced & sex-limited traits) - Sex-influenced traits: cả hai giới đều có thể mang gen, nhưng mức độ biểu hiện khác nhau (ví dụ: hói đầu kiểu nam di truyền trội ở nam nhưng lặn ở nữ). - Sex-limited traits: chỉ biểu hiện ở một giới (ví dụ: lông vú chỉ biểu hiện ở đực gia súc). 3. Biến dị di truyền và ví dụ các bệnh X-linked ở người a. Biến dị di truyền - Đột biến mất đoạn, chèn, điểm trên NST X có thể gây rối loạn chức năng gen. b. Ví dụ minh họa - Máu khó đông (Hemophilia A, Hemophilia B): do đột biến gen F8 hoặc F9 trên NST X. Nam mắc bệnh; nữ thường là thể mang (carrier). - Bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne (Duchenne muscular dystrophy – DMD): do đột biến gen DMD trên X, thường ở nam. - Mù màu đỏ-xanh (red-green color blindness): do đột biến gen OPN1LW hoặc OPN1MW trên X. 4. Tính tỉ lệ kiểu gen và kiểu hình Lấy ví dụ Hemophilia A (ký hiệu Xᴴ bình thường, Xʰ đột biến) a. Giao phối 1: Nữ thể mang (XᴴXʰ) × Nam bình thường (XᴴY) - Con trai: 50% XᴴY (khỏe), 50% XʰY (bệnh) - Con gái: 50% XᴴXᴴ (khỏe), 50% XᴴXʰ (carrier) b. Giao phối 2: Nữ bình thường (XᴴXᴴ) × Nam bệnh (XʰY) - Con trai: 100% XᴴY (khỏe) - Con gái: 100% XᴴXʰ (carrier) c. Giao phối 3: Nữ thể mang (XᴴXʰ) × Nam bệnh (XʰY) - Con trai: 50% XᴴY (khỏe), 50% XʰY (bệnh) - Con gái: 50% XᴴXʰ (carrier), 50% XʰXʰ (bệnh) 5. Ứng dụng trong chọn giống, y học và tư vấn di truyền a. Chọn giống (động vật, cây trồng) - Loại bỏ hoặc kiểm soát gen liên kết giới tính mang mầm bệnh (ví dụ tránh lai những dòng đực mang gen đột biến trên X). - Ứng dụng cờ vằn để tách dòng mang gen có tính trạng mong muốn. b. Y học - Chẩn đoán trước sinh (CVS, chọc ối) nhắm vào gen trên NST X để phát hiện sớm bệnh như hemophilia, DMD. - Điều trị gen (gene therapy) đang được phát triển cho một số bệnh X-linked. c. Tư vấn di truyền - Xác định thể trạng (bệnh, mang gen, bình thường) của cha mẹ và ước tính nguy cơ con sinh ra mắc bệnh hoặc là thể mang. - Hướng dẫn phương pháp sinh con an toàn (thụ tinh trong ống nghiệm, xét nghiệm phôi) để giảm thiểu nguy cơ di truyền. Tóm lại, di truyền liên kết giới tính ảnh hưởng sâu sắc đến phân bố và biểu hiện gen trên cá thể đực và cái. Hiểu rõ cơ chế, tỉ lệ di truyền và ứng dụng thực tiễn sẽ giúp nâng cao hiệu quả trong chọn giống, chẩn đoán – điều trị và tư vấn di truyền.