Exercicis: L'anàlisi de pedigrís

Explica el significat dels símbols bàsics d'un pedigrí: quadrats i cercles, símbols plens i buits, línia horitzontal que uneix dos individus i línia vertical que en descendeix.

Descriu dos trets d'un pedigrí que facin sospitar que una malaltia s'hereta amb un patró autosòmic dominant, i justifica cadascun d'ells.

Descriu dos trets d'un pedigrí que facin sospitar que una malaltia s'hereta amb un patró autosòmic recessiu, i explica per què en aquests pedigrís és freqüent trobar pares sans amb fills afectats.

Indica dos trets d'un pedigrí que orientin cap a una herència recessiva lligada al cromosoma X, i explica per què en aquest patró la majoria dels afectats són homes.

Una parella en què tots dos membres pateixen la mateixa malaltia hereditària té tres fills: dos d'afectats i un de sa. Raona si la malaltia es pot deure a un al·lel recessiu o a un de dominant i indica el genotip més probable dels pares.

Dos progenitors sans tenen una filla afectada per una malaltia hereditària. Raona per què la malaltia s'ha de deure a un al·lel recessiu i per què, a més, no es pot tractar d'una herència lligada al cromosoma X.

Quina informació mínima ha de recollir un pedigrí per poder deduir el patró d'herència d'un caràcter? Indica almenys tres dades imprescindibles i justifica'n la utilitat.

En una malaltia recessiva lligada al cromosoma X, un home afectat té fills i filles amb una dona sana no portadora. Explica a quins dels seus descendents transmetrà amb seguretat el seu cromosoma X amb l'al·lel mutant i quina conseqüència tindrà això en l'aspecte del pedigrí.

El pedigrí de l'esquema mostra la transmissió d'una malaltia hereditària en tres generacions; els símbols plens corresponen a individus afectats. a) Dedueix el patró d'herència més probable de la malaltia i justifica'l. b) Indica el genotip dels individus I-1 i I-2. c) Indica els genotips possibles de l'individu marcat amb ? i la probabilitat que sigui portadora, raonant la resposta.

En una família, una mateixa malaltia apareix en l'avi, en una filla seva i en dos dels tres fills d'aquesta, afectant per igual homes i dones; en canvi, cap fill de les persones sanes de la família està afectat. Dedueix el patró d'herència més probable i assigna els genotips més probables a les tres generacions.

La fenilcetonúria és una malaltia autosòmica recessiva. Una parella de cosins germans, tots dos sans però amb un antecedent familiar de la malaltia, té un fill afectat. a) Indica els genotips dels pares. b) Calcula la probabilitat que el seu següent fill també pateixi la malaltia. c) Explica per què la consanguinitat augmenta la probabilitat que apareguin malalties recessives en la descendència.

Una dona de visió normal el pare de la qual era daltònic està casada amb un home de visió normal. La parella té quatre fills: una filla sana, una filla portadora, un fill sa i un fill daltònic. a) Assigna genotips als pares i a cadascun dels fills. b) Explica quin tret d'aquesta família és característic de l'herència lligada al cromosoma X.

Per a una malaltia autosòmica recessiva, una dona sana té un germà afectat; els seus pares són tots dos sans. La dona es casa amb un home sa el pare del qual estava afectat i la mare del qual era homozigota normal. a) Calcula la probabilitat que la dona sigui portadora. b) Indica el genotip del marit. c) Calcula la probabilitat que el primer fill de la parella pateixi la malaltia.

En el pedigrí d'una família s'observa que una malaltia la transmeten totes les dones afectades a tots els seus fills i filles, mentre que cap home afectat la transmet a cap dels seus descendents. Dedueix quin tipus d'herència presenta aquesta malaltia i justifica-ho a partir d'on es localitza la seva informació genètica i com es transmet.

Una parella sana té quatre fills: dos mascles sans, un mascle afectat per una malaltia hereditària i una dona sana. Anys després, la filla sana té amb un home sa un fill afectat per la mateixa malaltia. a) Raona si la malaltia s'ajusta millor a un patró autosòmic recessiu o a un de recessiu lligat al cromosoma X. b) Assigna els genotips de la primera parella i de la filla. c) Indica quina probabilitat tenia a priori la filla de ser portadora.

Explica quin tret d'un pedigrí permet diferenciar una malaltia dominant lligada al cromosoma X d'una malaltia autosòmica dominant, prenent com a referència el que passa amb els fills i filles dels homes afectats en cada cas.

S'investiga l'historial clínic d'una anomalia de la coagulació sanguínia en una família de tres generacions:

• En la generació I, un home afectat (I-1) i una dona sana sense antecedents (I-2) tenen dos descendents: una filla sana (II-2) i un fill sa (II-3).

• La dona II-2 té descendència amb un home sa (II-1): el seu primer fill baró (III-1) pateix l'anomalia, el seu segon fill baró (III-2) és sa i la seva tercera filla (III-3) és una dona sana.

• L'home II-3 té dues filles sanes amb una dona sana sense antecedents familiars.

1. a) Dibuixa l'arbre genealògic complet emprant els símbols estàndard internacionals i indica el genotip més probable de cada individu.
2. b) Argumenta detalladament per què el patró de transmissió correspon a una herència recessiva lligada al cromosoma X, justificant per què no pot tractar-se d'una herència lligada al cromosoma Y ni d'una herència autosòmica dominant.
3. c) Explica el concepte d'«herència creuada» (criss-cross inheritance) aplicant-lo a aquest pedigrí, assenyalant la ruta de transmissió concreta de l'al·lel mutat des de la generació I fins a l'individu III-1.
4. d) Si la dona III-3 té descendència amb un home sa, calcula la probabilitat que el seu primer descendent (sigui baró o dona) manifesti la malaltia i la probabilitat que tinguin una filla portadora.

En una família es donen dos caràcters independents: la sordesa hereditària, autosòmica recessiva, i el daltonisme, recessiu lligat al cromosoma X. Un home sa i no daltònic, el pare del qual era sord, té descendència amb una dona sana portadora de l'al·lel del daltonisme, la mare de la qual era sorda. a) Indica els genotips de la parella. b) Calcula la probabilitat que tinguin un fill mascle sord i daltònic. c) Calcula la probabilitat que tinguin una filla sana per a ambdós caràcters. d) Raona si alguna filla d'aquesta parella podria ser daltònica.

La malaltia de Huntington es deu a un al·lel autosòmic dominant de manifestació tardana, que sol aparèixer a partir dels 40-50 anys. El pare d'una dona de 30 anys, actualment sana, va desenvolupar la malaltia als 50. a) Indica la probabilitat que la dona hagi heretat l'al·lel. b) Calcula la probabilitat que un fill seu l'hereti. c) Explica per què les malalties dominants d'aparició tardana plantegen un problema especial en l'anàlisi de pedigrís i en el consell genètic.

Per a una malaltia autosòmica recessiva, la freqüència de portadors sans en la població general és d'1 de cada 25. Un home sa té una germana afectada, i es planteja tenir descendència amb una dona sense història familiar de la malaltia. a) Calcula la probabilitat que l'home sigui portador. b) Calcula la probabilitat que la parella tingui un fill afectat. c) Raona com canviaria el risc si la parella estigués formada per cosins germans amb un avi comú afectat, sense fer el càlcul numèric.

S'estudien tres pedigrís diferents. En el pedigrí A, tots els fills de les dones afectades presenten la malaltia i cap fill d'homes afectats la presenta. En el pedigrí B, la malaltia apareix en totes les generacions i afecta per igual homes i dones, i tot afectat té almenys un progenitor afectat. En el pedigrí C, la malaltia salta generacions, afecta gairebé sempre homes i mai es transmet de pare a fill mascle. a) Assigna a cada pedigrí el patró d'herència més probable. b) Justifica cada assignació a partir dels trets descrits. c) Indica en quin dels tres casos les dones poden ser transmissores sanes de la malaltia.

El raquitisme hipofosfatèmic resistent a la vitamina D és una malaltia dominant lligada al cromosoma X. Un home afectat i una dona sana tenen tres filles i dos fills: totes les filles estan afectades i cap fill mascle ho està. a) Explica per què aquest resultat és l'esperat per a aquest patró d'herència. b) Assigna els genotips dels pares i dels fills. c) Si una de les filles afectades té descendència amb un home sa, indica quina proporció dels seus fills i filles cal esperar que estiguin afectats, justificant-ho.

En el pedigrí d'una malaltia rara s'observa el següent: en la generació I, un home afectat i una dona sana tenen en la generació II una filla afectada i un fill sa; la filla afectada té amb un home sa, en la generació III, un fill afectat i una filla sana. a) Raona si el pedigrí és compatible amb una herència autosòmica dominant. b) Raona si és compatible amb una herència dominant lligada al cromosoma X. c) Raona si és compatible amb una herència autosòmica recessiva. d) Conclou quin o quins dels patrons són els més parsimoniosos per a una malaltia rara i justifica-ho.

Una parella acudeix a una consulta de consell genètic. L'avi patern de l'home va patir una malaltia autosòmica dominant de penetrança completa, però el pare de l'home, de 60 anys, està sa. Per part de la dona, la seva mare és portadora coneguda d'una malaltia recessiva lligada al cromosoma X. a) Indica, raonant-ho, quina probabilitat té l'home de transmetre la malaltia dominant. b) Calcula la probabilitat que la dona sigui portadora de la malaltia lligada al cromosoma X. c) Calcula la probabilitat que el primer fill mascle de la parella pateixi aquesta malaltia. d) Resumeix en què consisteix el consell genètic i quines decisions pot ajudar a prendre.

Repte del tema. Imagina que treballes en una unitat d'assessorament genètic i has d'elaborar un informe tècnic sobre la transmissió de caràcters en el teu propi entorn familiar.

1. Presa de dades: Enquesta almenys $5$ familiars sobre tres caràcters: lòbul de l'orella adherit o lliure (herència mendeliana simple), grup sanguini ABO (al·lels múltiples i codominància) i discriminació de colors mitjançant un test d'Ishihara en línia (lligat al sexe). Si desconeixes algun grup sanguini, registra'l com a «desconegut» (les freqüències poblacionals no permeten assignar el grup d'una persona concreta).

2. Construcció del pedigrí: Dissenya l'arbre genealògic familiar estandarditzat fent servir la simbologia internacional. Dedueix i assigna els genotips més probables a cada individu per als tres caràcters analitzats.

3. Càlcul de riscos genètics: Mitjançant quadres de Punnett, calcula les probabilitats fenotípiques de la teva hipotètica descendència si la teva parella fos heterozigota per al lòbul, de grup $AB$ ($I^A I^B$) i portadora de daltonisme ($X^D X^d$). Expressa les probabilitats en percentatge o valor decimal (per exemple, $0,25$).

Presenta el teu informe amb el pedigrí, els encreuaments desenvolupats i una breu conclusió sobre el pronòstic reproductiu.

Es valorarà:

• Rigor tècnic en la simbologia del pedigrí i deducció lògica dels genotips familiars.

• Correcció en el plantejament dels encreuaments i en el càlcul matemàtic de probabilitats.

• Diferenciació conceptual precisa entre herència mendeliana, codominància i lligada al sexe.