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title: "Variación genética y enfermedad"
book: "Biología de secundaria"
subject: biology
language: es
chapter: 16
exercises: 15
source: https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/16-variacion-genetica-y-enfermedad
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# Capítulo 16 — Variación genética y enfermedad

Una pareja con una salud perfecta tiene un primer hijo que, desde las primeras semanas, tose, no gana peso y tiene un sudor tan salado que un beso en la frente sabe a sal. El diagnóstico es fibrosis quística: los dos padres, sin saberlo, llevaban una copia no funcional del mismo [gen](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene), y el niño recibió las dos. Una de cada veinticinco personas de ascendencia europea es [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic); a los padres se les podría haber dicho, antes del embarazo, con un análisis de una gota de sangre. Este capítulo trata de las enfermedades escritas en los [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene): cómo se heredan, cómo se calcula el riesgo a partir de un [árbol genealógico](#def-g11-genes-and-disease-pedigree), cómo lee un laboratorio el [gen](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) y por qué casi todas las enfermedades frecuentes son solo en parte genéticas.

## 16.1 Enfermedades de un solo gen

**Definición 16.1 (Enfermedad genética, dominante y recesiva).**

Una *enfermedad genética* es una enfermedad causada por uno o varios [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutantes. En una enfermedad de un solo [gen](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene), un [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) es *recesivo* si la enfermedad solo aparece en quienes llevan dos copias de él — quien lleva una sola es un *portador* sano — y *dominante* si basta con una copia. Por convenio, los [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) de un [gen](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) se escriben con una letra: $A$ para el [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) corriente y $a$ para uno mutante recesivo, de modo que un portador es $Aa$ y una persona afectada es $aa$.

**Ejemplo 16.2 (La fibrosis quística).**

El [gen](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) CFTR codifica una [proteína](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/14-del-gen-a-la-proteina#def-g11-gene-expression-protein) que deja pasar iones cloruro a través de la membrana de las [células](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/2-la-celula-la-unidad-comun-de-la-vida#def-g10-cells-common-unit-cell) que revisten las vías respiratorias, el tubo digestivo y las glándulas sudoríparas. Al [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutante más frecuente le faltan tres [nucleótidos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-nucleotide) y, por tanto, un [aminoácido](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/1-la-composicion-quimica-de-los-seres-vivos#def-g10-chemistry-of-life-families); la [proteína](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/14-del-gen-a-la-proteina#def-g11-gene-expression-protein) se pliega mal y se destruye. Sin ella, el moco de las vías respiratorias es espeso y pegajoso, las infecciones se instalan en los pulmones y los conductos del páncreas se obstruyen. La enfermedad es [recesiva](#def-g11-genes-and-disease-genetic): alrededor de un europeo de cada 25 es [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) sano, y un recién nacido de cada 2500 está afectado. La drepanocitosis ([Capítulo 15](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#ch-g11-enzymes-and-phenotype)) es asimismo [recesiva](#def-g11-genes-and-disease-genetic); la enfermedad de Huntington, una degeneración del cerebro que empieza hacia los cuarenta, es [dominante](#def-g11-genes-and-disease-genetic) — basta un [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutante, y toda persona afectada tuvo un progenitor afectado.

**Proposición 16.3 (Transmisión de una enfermedad recesiva).**

Cada progenitor pasa a cada hijo uno de sus dos [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene), elegido al azar. Dos [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) $Aa \times Aa$ tienen, por tanto, para cada hijo, una probabilidad de $1/4$ de un hijo afectado $aa$, de $1/2$ de un [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) $Aa$ y de $1/4$ de un no [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) $AA$. Un [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) y un no [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) $Aa \times AA$ no tienen ningún hijo afectado y una probabilidad de uno entre dos de un [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic). Una persona afectada y un no [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) $aa \times AA$ solo tienen hijos [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic).

**Demostración.** *Admitido a este nivel.* ∎

![Cuadros de Punnett. Cada casilla es una combinación igualmente probable del alelo de la madre (fila) y del padre (columna). Las proporciones son probabilidades para cada hijo, no una garantía sobre cuatro hijos.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g11-genes-and-disease/fig-0b9df8720da3.svg)

*Cuadros de Punnett. Cada casilla es una combinación igualmente probable del [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) de la madre (fila) y del padre (columna). Las proporciones son probabilidades para cada hijo, no una garantía sobre cuatro hijos.*

![Un frotis de sangre de una persona con drepanocitosis: glóbulos rojos redondos y, entre ellos, las medias lunas. El fenotipo celular de una sola sustitución de aminoácido, llevada en los dos alelos.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g11-genes-and-disease/img-cb22b13ecefc.jpg)

*Un frotis de sangre de una persona con drepanocitosis: glóbulos rojos redondos y, entre ellos, las medias lunas. El [fenotipo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype) celular de una sola sustitución de [aminoácido](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/1-la-composicion-quimica-de-los-seres-vivos#def-g10-chemistry-of-life-families), llevada en los dos [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene).*

## 16.2 Leer un árbol genealógico

**Definición 16.4 (Árbol genealógico).**

Un *árbol genealógico* es un diagrama de una familia a lo largo de varias generaciones: cuadrados para los varones, círculos para las mujeres, una línea horizontal que une a una pareja, una línea vertical que baja hasta sus hijos y símbolos rellenos para las personas afectadas. Las generaciones se numeran I, II, III desde arriba; los individuos se numeran desde la izquierda.

![Un árbol genealógico de fibrosis quística. II-2 y III-2 están afectados; sus padres están sanos. Las dos parejas I-1/I-2 y II-3/II-4 tienen que ser portadoras; II-3, hermano sano de un hijo afectado, es portador con probabilidad 2/3.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g11-genes-and-disease/fig-2ff490a9ed39.svg)

*Un [árbol genealógico](#def-g11-genes-and-disease-pedigree) de fibrosis quística. II-2 y III-2 están afectados; sus padres están sanos. Las dos parejas I-1/I-2 y II-3/II-4 tienen que ser [portadoras](#def-g11-genes-and-disease-genetic); II-3, hermano sano de un hijo afectado, es [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) con probabilidad $2/3$.*

**Método 16.5 (Analizar un árbol genealógico).**

1. *¿[Dominante](#def-g11-genes-and-disease-genetic) o [recesiva](#def-g11-genes-and-disease-genetic)?* Un hijo afectado de dos padres sanos significa [recesiva](#def-g11-genes-and-disease-genetic) (los padres son [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) ). Una persona afectada con un progenitor afectado en todas las generaciones sugiere [dominante](#def-g11-genes-and-disease-genetic) .
2. *¿En un [cromosoma](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/12-el-ciclo-celular-y-la-mitosis#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome) sexual?* Si solo hay varones afectados y también lo están los hermanos o el padre de sus madres, sospecha del [cromosoma](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/12-el-ciclo-celular-y-la-mitosis#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome) X (más abajo). Si no, el [gen](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) está en un [cromosoma](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/12-el-ciclo-celular-y-la-mitosis#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome) corriente.
3. *Asigna [genotipos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype)* : en una enfermedad [recesiva](#def-g11-genes-and-disease-genetic) , las personas afectadas son $aa$ ; sus padres y sus hijos llevan al menos un $a$ ; los hermanos sanos de una persona afectada son $AA$ o $Aa$ .
4. *Calcula el riesgo* de un hijo previsto combinando los [genotipos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype) de los padres en un cuadro de Punnett; cuando el [genotipo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype) de un progenitor es incierto, pondera cada posibilidad por su probabilidad.

**Ejemplo 16.6 (Los dos tercios).**

¿Por qué un hermano sano de un hijo afectado es [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) con probabilidad $2/3$ y no $1/2$? Los padres son $Aa \times Aa$; un hijo es $AA$, $Aa$, $aA$ o $aa$ con la misma probabilidad. Saber que está sano descarta $aa$: quedan tres casos, de los que dos son [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic). Si se casa con una mujer de la población general ([portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic) con probabilidad $1/25$), el riesgo de un primer hijo afectado es $2/3 \times 1/25 \times 1/4 = 1/150$.

## 16.3 Genes del cromosoma X

**Proposición 16.7 (Herencia ligada al X).**

Las mujeres llevan dos [cromosomas](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) X, y los varones un X y un Y. Un [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) [recesivo](#def-g11-genes-and-disease-genetic) del [cromosoma](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/12-el-ciclo-celular-y-la-mitosis#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome) X queda enmascarado en una mujer por su segundo X, pero un varón, que no tiene segundo X, lo expresa. Una enfermedad así afecta por tanto sobre todo a los varones; las hijas de un varón afectado son todas [portadoras](#def-g11-genes-and-disease-genetic); una madre [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic) pasa el [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) a la mitad de sus hijos varones, que están afectados, y a la mitad de sus hijas, que son [portadoras](#def-g11-genes-and-disease-genetic). La hemofilia, en la que la sangre no coagula, es el ejemplo clásico; el daltonismo para el rojo y el verde ([Capítulo 21](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/21-el-ojo-y-sus-fotorreceptores#ch-g11-the-eye)) es otro.

**Demostración.** *Admitido a este nivel.* ∎

![Cuadro de Punnett de una enfermedad recesiva ligada al X, como la hemofilia (h, el alelo mutante; H, el corriente).](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g11-genes-and-disease/fig-207acd81b3a9.svg)

*Cuadro de Punnett de una enfermedad [recesiva](#def-g11-genes-and-disease-genetic) ligada al X, como la hemofilia ($h$, el [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutante; $H$, el corriente).*

## 16.4 Leer el gen mismo

**Proposición 16.8 (Pruebas genéticas).**

Los [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) que lleva una persona pueden leerse directamente en su [ADN](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information), extraído de unas pocas [células](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/2-la-celula-la-unidad-comun-de-la-vida#def-g10-cells-common-unit-cell) (sangre, saliva y, para un feto, una muestra de la placenta o del líquido que lo rodea). La región del [gen](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) se copia millones de veces mediante una reacción que imita la replicación ([Capítulo 11](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/11-la-replicacion-del-adn#ch-g11-dna-replication)) en un tubo de ensayo, y después o bien se secuencia, o bien se corta con [enzimas](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-enzyme) que reconocen secuencias concretas y se separa por tamaños en un gel: un [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutante que haya ganado, perdido o cambiado un sitio de corte da fragmentos de longitudes distintas, visibles como bandas. Estas pruebas identifican [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) antes de concebir un hijo, diagnostican a un feto y detectan la [mutación](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/13-mutaciones-y-variacion-genetica#def-g11-mutations-mutation) en un recién nacido antes de que aparezcan los síntomas.

**Demostración.** *Admitido a este nivel.* ∎

![Leer alelos en un gel. El alelo mutante a ha ganado un sitio de corte: el fragmento de 600 pares de bases de A queda cortado en 400 y 200. Un portador muestra las tres bandas; una persona afectada, solo las dos cortas.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g11-genes-and-disease/fig-12bd5f61f012.svg)

*Leer [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) en un gel. El [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutante $a$ ha ganado un sitio de corte: el fragmento de 600 pares de [bases](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-nucleotide) de $A$ queda cortado en 400 y 200. Un [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) muestra las tres bandas; una persona afectada, solo las dos cortas.*

![Un gel de electroforesis bajo luz ultravioleta: fragmentos de ADN, teñidos con un colorante fluorescente, ordenados por longitud. Cada calle es una muestra; el patrón de bandas lee los alelos.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g11-genes-and-disease/img-2003a2a65647.jpg)

*Un gel de electroforesis bajo luz ultravioleta: fragmentos de [ADN](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information), teñidos con un colorante fluorescente, ordenados por longitud. Cada calle es una muestra; el patrón de bandas lee los [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene).*

**Ejemplo 16.9 (Qué puede y qué no puede decir una prueba).**

Una prueba de [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) de fibrosis quística busca los cincuenta [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutantes más frecuentes y encuentra alrededor del 90% de los [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic): un resultado negativo baja la probabilidad de ser [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) de $1/25$ a alrededor de $1/250$, pero no la anula. Un diagnóstico prenatal en el feto de dos [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) conocidos es casi seguro, y enfrenta a los padres a una decisión que la biología no toma por ellos. Una prueba de la enfermedad de Huntington le dice a una persona sana de treinta años si la enfermedad llegará; un tercio de quienes tienen derecho a ella eligen no saberlo.

## 16.5 Enfermedades de muchos genes y de un modo de vida

**Proposición 16.10 (Enfermedades multifactoriales).**

Casi todas las enfermedades frecuentes — la diabetes de tipo 2, las enfermedades del corazón y de las arterias, la mayoría de los cánceres, el asma — son *multifactoriales*: decenas o cientos de [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) desplazan cada uno un poco el riesgo, y el ambiente (dieta, actividad, tabaco, infecciones) lo desplaza mucho. Una enfermedad así aparece en familias sin seguir las reglas de un solo [gen](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene), y una predisposición genética es un riesgo, no una condena: los mismos [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) producen enfermedad con un modo de vida y no con otro.

**Pruebas experimentales.** Los gemelos idénticos comparten todos sus [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene); cuando uno tiene diabetes de tipo 2, el otro la tiene en alrededor del 70% de los casos — muy por encima del 8% de la población, así que los [genes](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) importan — pero no en el 100%, así que los [genes](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) no deciden. Las poblaciones que pasaron en una generación de una dieta rural a otra urbana vieron multiplicarse varias veces la enfermedad con los mismos [genes](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene). Entre las personas que llevan muchos [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) de riesgo, quienes se mantienen activas y delgadas desarrollan la enfermedad a una fracción del ritmo de quienes no lo hacen. ∎

![Riesgo de diabetes de tipo 2 según la puntuación genética y el modo de vida (redondeado a partir de estudios de población). Los genes multiplican el riesgo por cuatro de un extremo a otro de la escala; el modo de vida lo multiplica por tres en cada punto de la escala. Los dos actúan juntos.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g11-genes-and-disease/fig-dae6767642db.svg)

*Riesgo de diabetes de tipo 2 según la puntuación genética y el modo de vida (redondeado a partir de estudios de población). Los [genes](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) multiplican el riesgo por cuatro de un extremo a otro de la escala; el modo de vida lo multiplica por tres en cada punto de la escala. Los dos actúan juntos.*

**Observación 16.11 (Qué significa entonces “genética”).**

La fibrosis quística es genética en sentido estricto: el [genotipo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype) determina la enfermedad sea cual sea el ambiente, y el ambiente solo cambia cómo se vive. La diabetes de tipo 2 es genética en un sentido más débil: el [genotipo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype) fija una susceptibilidad que el ambiente realiza o no. Entre ambas están la fenilcetonuria, donde una dieta anula el efecto del [genotipo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype), y el [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) de drepanocitosis, cuyo [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) es una enfermedad en un lugar y una protección en otro. “¿Es genética?” rara vez es una pregunta de sí o no; “¿cuánto y en qué condiciones?” es la pregunta que hay que hacer.

## 16.6 Ejercicios

**Ejercicio 16.1 ★.**

Define [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) [recesivo](#def-g11-genes-and-disease-genetic), [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) [dominante](#def-g11-genes-and-disease-genetic) y [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic).

**Solución de Ejercicio 16.1.**

[Recesivo](#def-g11-genes-and-disease-genetic): la enfermedad solo aparece con dos copias del [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene); [dominante](#def-g11-genes-and-disease-genetic): basta una copia. Un [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) lleva un [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutante [recesivo](#def-g11-genes-and-disease-genetic) y está sano.

**Ejercicio 16.2 ★.**

Dos [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) de fibrosis quística tienen un hijo. Da la probabilidad de que esté afectado, de que sea [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) o de que no sea ninguna de las dos cosas.

**Solución de Ejercicio 16.2.**

Afectado $1/4$, [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) $1/2$, ninguna de las dos cosas $1/4$.

**Ejercicio 16.3 ★.**

En la figura del [árbol genealógico](#def-g11-genes-and-disease-pedigree), da los [genotipos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype) de I-1, I-2, II-2 y III-2.

**Solución de Ejercicio 16.3.**

I-1 $Aa$, I-2 $Aa$ (padres de un hijo afectado), II-2 $aa$, III-2 $aa$.

**Ejercicio 16.4 ★.**

¿Por qué las enfermedades [recesivas](#def-g11-genes-and-disease-genetic) ligadas al X son mucho más frecuentes en los varones?

**Solución de Ejercicio 16.4.**

Un varón tiene un solo [cromosoma](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/12-el-ciclo-celular-y-la-mitosis#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome) X: un [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) [recesivo](#def-g11-genes-and-disease-genetic) situado en él se expresa, porque no hay segunda copia que lo enmascare. Una mujer necesita el [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) en sus dos [cromosomas](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) X.

**Ejercicio 16.5 ★.**

¿Qué es una [enfermedad multifactorial](#prop-g11-genes-and-disease-multifactorial)? Da dos ejemplos.

**Solución de Ejercicio 16.5.**

Una enfermedad cuyo riesgo depende de muchos [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) de efecto pequeño y del ambiente: la diabetes de tipo 2, las enfermedades del corazón (también el asma y la mayoría de los cánceres).

**Ejercicio 16.6 ★★.**

Una persona con fibrosis quística se casa con una no [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic). ¿Cómo son sus hijos? ¿Y los hijos de uno de ellos con una [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic)?

**Solución de Ejercicio 16.6.**

$aa \times AA$: todos los hijos $Aa$, [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) sanos. Un hijo [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) con un [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic): $1/4$ afectados, $1/2$ [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic), $1/4$ no [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic).

**Ejercicio 16.7 ★★.**

En la figura del [árbol genealógico](#def-g11-genes-and-disease-pedigree), calcula la probabilidad de que II-1 sea [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic), y la probabilidad de que un hijo de II-1 y de un varón de la población general esté afectado.

**Solución de Ejercicio 16.7.**

II-1 es una hija sana de dos [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic): [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic) con probabilidad $2/3$. Riesgo con un varón de la población: $2/3 \times 1/25 \times 1/4
= 1/150$.

**Ejercicio 16.8 ★★.**

Un hombre con la enfermedad de Huntington ([dominante](#def-g11-genes-and-disease-genetic), un [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutante) y una mujer sana tienen cuatro hijos. ¿Cuál es la probabilidad de que un hijo dado herede la enfermedad? ¿Y de que no la herede ninguno de los cuatro?

**Solución de Ejercicio 16.8.**

$1/2$ para cada hijo. Ninguno de los cuatro: $(1/2)^4 = 1/16$.

**Ejercicio 16.9 ★★.**

Un hombre hemofílico se casa con una mujer no [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic). Describe los [genotipos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype) y los [fenotipos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype) de sus hijos, y los de los nietos por vía de una hija casada con un hombre sano.

**Solución de Ejercicio 16.9.**

$X^hY \times X^HX^H$: todas las hijas $X^HX^h$, [portadoras](#def-g11-genes-and-disease-genetic) sanas; todos los hijos $X^HY$, sanos. Una hija [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic) con un hombre sano: la mitad de sus hijos varones hemofílicos y la mitad de sus hijas [portadoras](#def-g11-genes-and-disease-genetic).

**Ejercicio 16.10 ★★.**

En la figura del gel, ¿qué bandas mostraría una persona que llevara dos [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutantes distintos, uno que añadiera el sitio de corte y otro que eliminara otros 100 pares de [bases](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-nucleotide) del fragmento de 400?

**Solución de Ejercicio 16.10.**

Un [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) da 400 y 200; el otro, con la deleción adicional, da 300 y 200. Bandas de 400, 300 y 200 — y ninguna de 600.

**Ejercicio 16.11 ★★.**

Explica por qué la fibrosis quística es mil veces más frecuente en Europa que en el este de Asia, aunque la tasa de [mutación](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/13-mutaciones-y-variacion-genetica#def-g11-mutations-mutation) sea la misma.

**Solución de Ejercicio 16.11.**

La frecuencia de un [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) en una población depende de su historia y no solo de la tasa de [mutación](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/13-mutaciones-y-variacion-genetica#def-g11-mutations-mutation): el [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) europeo surgió hace mucho y se extendió, quizá porque los [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) tenían alguna ventaja (se sospecha de una resistencia a una enfermedad diarreica); en el este de Asia no ocurrió.

**Ejercicio 16.12 ★★★.**

El primer hijo de una pareja tiene fibrosis quística. Calcula la probabilidad de que el segundo esté afectado, y después la de que lo esté al menos uno de los dos siguientes. Explica por qué “ya hemos tenido nuestro uno de cada cuatro” es una falacia.

**Solución de Ejercicio 16.12.**

Cada hijo es una tirada independiente: $1/4$ para el segundo. Al menos uno de los dos siguientes: $1 - (3/4)^2 = 7/16$. Los [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) se reparten de nuevo en cada concepción; un hijo afectado anterior no baja el riesgo del siguiente.

**Ejercicio 16.13 ★★★.**

Una prueba de [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) detecta el 90% de los [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutantes. Una mujer de la población general da negativo. Calcula la probabilidad que le queda de ser [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic), y el riesgo de un hijo afectado con una pareja que es [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) conocido.

**Solución de Ejercicio 16.13.**

Antes de la prueba, [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic) con probabilidad $1/25$; la prueba se le escapa al 10% de los [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic), así que de 1000 mujeres, 40 son [portadoras](#def-g11-genes-and-disease-genetic) y 4 dan negativo, mientras que 960 no [portadoras](#def-g11-genes-and-disease-genetic) dan negativo: probabilidad de ser [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic) $4/964 \approx 1/240$. Riesgo con un [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) conocido: $1/240 \times 1/4
\approx 1/960$.

**Ejercicio 16.14 ★★★.**

En la figura de la diabetes, compara el efecto de pasar de “muchos” a “pocos” [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) de riesgo (imposible) con el de pasar de sedentario a activo (posible), para una persona con muchos [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) de riesgo. ¿Para qué debería usarse una puntuación de riesgo genético?

**Solución de Ejercicio 16.14.**

De muchos a pocos [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene), siendo sedentario: del 34% al 9%; de sedentario a activo, con muchos [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene): del 34% al 12%. El cambio que sí se puede hacer da casi la misma reducción que el que no. Una puntuación de riesgo sirve para identificar a quién le compensa más cambiar de modo de vida, no como un veredicto.

**Ejercicio 16.15 ★★★.**

Discute, en un párrafo, qué ofrece y qué cuesta una prueba de la enfermedad de Huntington a un adulto joven y sano cuyo progenitor está afectado, y por qué la decisión es suya.

**Solución de Ejercicio 16.15.**

La prueba ofrece certeza — librarse de una sombra del cincuenta por ciento si es negativa, poder planificar una vida y una familia si es positiva — y cuesta, si es positiva, saber que hay una enfermedad incurable décadas antes, con efectos sobre el ánimo, los seguros y los familiares que comparten el [gen](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene). Del resultado no se sigue ningún tratamiento, así que la única razón para saberlo es la de la propia persona; por eso la elección, y su momento, son suyas.

## 16.7 Problema: Una familia, un gen

**Problema 16.1.**

Problema de fin de semana — una familia con fibrosis quística seguida a lo largo de tres generaciones: genotipos asignados, riesgos calculados para cada hijo previsto, una prueba de laboratorio leída y la aritmética de una población de portadores

Lea y Tom, los dos sanos, tienen tres hijos: Max (sano), Zoé (fibrosis quística) y Lou (sana). Ana, la hermana de Tom, está sana y casada con Karim, en cuya familia no hay antecedentes de la enfermedad; esperan un hijo. En la población, una persona de cada 25 es [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic).

**Parte I — [Genotipos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype).**

1. ¿Es la enfermedad [dominante](#def-g11-genes-and-disease-genetic) o [recesiva](#def-g11-genes-and-disease-genetic) ? Justifícalo a partir de la familia.
2. Da los [genotipos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype) de Lea, de Tom y de Zoé.
3. ¿Cuáles son los [genotipos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype) posibles de Max, y con qué probabilidades?
4. ¿Cuál es la probabilidad de que Ana sea [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic) ? (Piensa en sus padres.)
5. ¿Cuál es la probabilidad de que Karim sea [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) ?

**Parte II — Riesgos.**

6. Calcula la probabilidad de que el hijo de Ana y Karim esté afectado.
7. Lea y Tom se plantean un cuarto hijo. ¿Probabilidad de que esté afectado? ¿Y de que sea [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) ?
8. Max, ya adulto, se casa con una mujer de la población general. ¿Probabilidad de un primer hijo afectado?
9. Zoé, ya adulta, se casa con un hombre de la población general. ¿Probabilidad de un hijo afectado? ¿Y de un hijo [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) ?
10. Lou se casa con un primo hermano, hijo de Ana y Karim. Calcula la probabilidad de un hijo afectado. ¿Por qué es mayor que en el caso de Max?

**Parte III — La prueba.** El [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutante que lleva esta familia añade un sitio de corte: el [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) corriente da un fragmento de 900 pares de [bases](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-nucleotide) y el mutante da uno de 600 y otro de 300.

11. Dibuja, o describe, las bandas que se esperan para Zoé, para Tom y para una persona no [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic) .
12. Se analiza a Max: una sola banda de 900. ¿Cuál es ahora su [genotipo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype) , y el nuevo riesgo para su primer hijo (pregunta 8)?
13. Se analiza a Ana: bandas de 900, 600 y 300. Vuelve a calcular el riesgo para su hijo.
14. La prueba de Karim no encuentra ninguno de los cincuenta [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutantes más frecuentes, que cubren el 90% de los [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) . Calcula la probabilidad que le queda de ser [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) y vuelve a calcular el riesgo.
15. Una prueba prenatal del feto de Ana y Karim muestra bandas de 900, 600 y 300. ¿Cuál es el [genotipo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype) del feto, y su [fenotipo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype) ?

**Parte IV — La población.**

16. Si una persona de cada 25 es [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic) , ¿cuál es la probabilidad de que los dos miembros de una pareja al azar sean [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) y, por tanto, la frecuencia de recién nacidos afectados?
17. Compárala con el uno de cada 2500 observado. Coméntalo.
18. Casi todas las personas afectadas morían antes en la infancia. Explica por qué, aun así, el [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutante se mantuvo en una frecuencia de una copia de cada 50, usando el número de copias que llevan los [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) sanos frente a las personas afectadas.
19. Los tratamientos permiten hoy que casi todas las personas afectadas lleguen a la edad adulta y tengan hijos. Predice el efecto sobre la frecuencia del [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) en las generaciones venideras, y su magnitud.
20. Enuncia el resultado: el uno de cada cuatro de dos [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) , los dos de cada tres de un hermano sano y lo que el gel añadió a la aritmética de esta familia.

**Solución de Problema 16.1.**

**1.** [Recesiva](#def-g11-genes-and-disease-genetic): Zoé está afectada y sus dos padres están sanos, así que cada uno lleva oculto un [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutante.

**2.** Lea $Aa$, Tom $Aa$, Zoé $aa$.

**3.** $AA$ con probabilidad $1/3$ y $Aa$ con $2/3$ (está sano, así que $aa$ queda descartado).

**4.** Tom es [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic), así que al menos uno de sus padres lo es; como en esa generación no hay ninguna persona afectada, Ana recibió el [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) de ese progenitor con probabilidad $1/2$: $1/2$ (tomando al otro progenitor como no [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic)).

**5.** $1/25$, la cifra de la población.

**6.** $1/2 \times 1/25 \times 1/4 = 1/200$.

**7.** Afectado $1/4$; [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) $1/2$.

**8.** $2/3 \times 1/25 \times 1/4 = 1/150$.

**9.** Zoé es $aa$; su pareja es $Aa$ con probabilidad $1/25$. Afectado: $1/25 \times 1/2 = 1/50$. [Portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic): todos los hijos reciben $a$ de Zoé, así que serán [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) con probabilidad $24/25 \times 1 + 1/25 \times
1/2 \approx 0.98$.

**10.** Lou es [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic) con probabilidad $2/3$; el primo recibió $a$ de Ana ([portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic) con probabilidad $1/2$) con probabilidad $1/2$, es decir es [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) con probabilidad $1/4$ (sin contar a Karim): $2/3 \times 1/4
\times 1/4 = 1/24$, cuatro veces más que en el caso de Max, porque el primo procede de la misma familia y es mucho más probable que un desconocido que lleve el mismo [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene).

**11.** Zoé: solo 600 y 300. Tom: 900, 600 y 300. No [portadora](#def-g11-genes-and-disease-genetic): solo 900.

**12.** $AA$: no es [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic); el riesgo para su hijo baja de $1/150$ a cero (salvo una [mutación](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/13-mutaciones-y-variacion-genetica#def-g11-mutations-mutation) nueva).

**13.** Ana es $Aa$: riesgo $1 \times 1/25 \times 1/4 = 1/100$.

**14.** De 1000 personas como Karim, 40 son [portadoras](#def-g11-genes-and-disease-genetic) y 4 de ellas dan negativo, y 960 no [portadoras](#def-g11-genes-and-disease-genetic) dan negativo: $4/964 \approx
1/240$. Riesgo: $1 \times 1/240 \times 1/4 \approx 1/960$.

**15.** $Aa$: un [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) sano, como su madre.

**16.** $(1/25)^2 = 1/625$ de las parejas son dos [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic); una cuarta parte de sus hijos están afectados: $1/2500$.

**17.** Exactamente la frecuencia observada: la frecuencia de [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) y la regla [recesiva](#def-g11-genes-and-disease-genetic) dan cuenta de ella.

**18.** Con una frecuencia de [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) de $1/25$ y una frecuencia de afectados de $1/2500$, los [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mutantes que llevan los [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) sanos superan a los de las personas afectadas en la proporción de $2 \times 1/25$ frente a $2 \times
1/2500$, cien a uno. La muerte de las personas afectadas retira solo el 1% de las copias por generación; el resto lo transmiten sin verse los [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic).

**19.** La frecuencia del [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/3-el-adn-una-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) subirá, pero muy despacio: el 1% de las copias que antes se perdía en cada generación se conserva ahora, así que el cambio es del orden del 1% de la frecuencia por generación.

**20.** Dos [portadores](#def-g11-genes-and-disease-genetic) arriesgan un hijo afectado de cada cuatro; un hermano sano de un hijo afectado es [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) dos veces de cada tres; el gel convirtió las probabilidades en [genotipos](https://one-course.com/books/biology/2/es/chapter/15-las-enzimas-y-el-fenotipo#def-g11-enzymes-and-phenotype-phenotype) — descartando a Max, confirmando a Ana, tranquilizando pero sin descartar a Karim — e identificó al feto como [portador](#def-g11-genes-and-disease-genetic) sano.