Hom parla d’herència lligada al sexe quan una característica de l’individu o una malaltia es transmet als descendents a través d’un gen dels cromosomes sexuals. La particularitat distintiva d’aquest tipus d’herència és que, atès que les dones tenen un parell de cromosomes X homòlegs i els homes tenen un sol cromosoma X i un cromosoma Y, les possibilitats de presentar un caràcter o una malaltia determinada per un gen situat en aquests cromosomes, o de transmetre-la als descendents, depenen considerablement del sexe.
Un individu de sexe masculí posseeix un cromosoma Y heretat del pare i un cromosoma X heretat de la mare; al seu torn, transmetrà aquest cromosoma Y a tots els seus fills i el cromosoma X a les seves filles. Un individu de sexe femení té dos cromosomes X, l’un heretat del pare i l’altre de la mare, i qualsevol d’ambdós pot ésser transmès tant a una filla com a un fill. Així, com que els patrons hereditaris d’ambdós tipus de cromosomes són diferents, en primer lloc hom pot distingir entre els mecanismes d’herència del cromosoma Y i els del cromosoma X.
L’herència lligada al cromosoma Y es limita pràcticament a la determinació del sexe, ja que gairebé la totalitat dels gens que conté aquest cromosoma tenen per objectiu d’afavorir el desenvolupament de les característiques sexuals masculines. A més, com que el cromosoma Y només es troba present en els homes, es pot deduir que aquests trets hereditaris són transmesos per l’home exclusivament als descendents masculins i a cap de les filles; aquest tipus d’herència s’anomena herència holàndrica. De fet, gairebé no es coneixen malalties genètiques que tinguin aquest tipus de mecanisme hereditari.
L’herència lligada al cromosoma X presenta diverses particularitats, tenint en compte les diferències existents entre el genotip dels homes i el de les dones. Així, per exemple, com que l’home solament disposa d’un cromosoma X, no té sentit parlar d’homozigot o heterozigot, i aleshores es considera que l’individu és hemizigot. En canvi, la dona disposa de dos cromosomes X, de manera que, per a un gen determinat, pot ésser homozigot —és a dir, tenir el mateix al·lel del gen en ambdós cromosomes— o bé heterozigot —és a dir, tenir un al·lel diferent del gen en cada cromosoma X. A més, com en el cas de l’herència autosòmica, en l’herència lligada al cromosoma X hom distingeix entre gens dominants i gens recessius. Tanmateix, aquesta categorització és matisada per les particularitats dels cromosomes sexuals, tant en l’home com en la dona. En el cas de l’home, com que només té un cromosoma X, la informació genètica que contenen és l’única de què disposarà en aquest sentit, de manera que si un gen del seu cromosoma X és defectuós sempre provocarà una malaltia, independentment del fet que sigui dominant o recessiu. En el cas de la dona, si bé disposa de dos cromosomes X, l’un es manté inactiu —formant el corpuscle de Barr quan la cèl·lula es manté en el període d’interfase—, de manera que és atzarós que si un sol cromosoma X conté un gen anormal sigui aquest el que presenti activitat o el que es mantingui inactiu. De totes maneres, hom considera separadament l’herència dominant i la recessiva, ja que tenen diversos patrons de transmissió.
L’herència recessiva lligada al cromosoma X és el mecanisme pel qual es transmeten diverses malalties, entre les quals ja n’hi ha unes 140 de constatades, si bé n’hi ha 170 més que hom suposa d’aquest origen, però no ha estat confirmat.
Una característica molt especial de les malalties regides per aquest patró hereditari és que solen afectar exclusivament els homes, mentre que són transmeses per dones portadores del gen defectuós però que no pateixen cap alteració. Això s’explica, bàsicament, pel fet que si en l’únic cromosoma X d’un home es troba un gen defectuós, nò té importància que sigui recessiu, és suficient perquè es desenvolupi una malaltia. En canvi, perquè es manifesti la malaltia en una dona, aquesta ha d’ésser homozigot, és a dir, que ha d’haver heretat el gen defectuós tant en el cromosoma X rebut de la mare com en el cromosoma X rebut del pare. Aquest cas, que implica ésser filla d’una mare portadora del gen i d’un pare malalt, és molt poc habitual a la pràctica. Al contrari, el més habitual és que hi hagi dones heterozigots que presentin un gen defectuós recessiu en un dels dos cromosomes X—ja sigui l’heretat del pare o l’heretat de la mare—, cosa que no implica patir de la malaltia. Tanmateix, la dona heterozigot és portadora del gen en qüestió, i pot transmetre’l als descendents. Si el transment a un mascle, com que es trobarà en el seu únic cromosoma X, aquest patirà la malaltia. Al contrari, si el transmet a una femella, només patirà la malaltia si es tracta d’una dona homozigot, és a dir, que hagi heretat també el gen defectuós del cromosoma X procedent del pare, cas que, com s’ha dit, és poc habitual; si es tracta d’una dona heterozigot no patirà la malaltia però també serà portadora del gen.
La unió d’un home que pateix una malaltia hereditària recessiva lligada al cromosoma X amb una dona sana —no portadora d’aquest gen— donarà com a resultat que totes les filles en seran portadores, mentre que tots els fills es veuran lliures de la malaltia. Al seu torn, la unió d’una dona heterozigot portadora i un home sa donarà com a resultat que en cada naixement hi haurà les mateixes possibilitats de tenir un fill malalt, un fill sa, una filla portadora o una filla sana; és a dir, que el risc d’una descendència afectada és del 25%. En definitiva, a la pràctica el gen recessiu lligat al cromosoma X és transmès per l’home, a través de totes les filles, a la meitat dels fills mascles d’aquestes. I, així, pot donar-se el cas que la malaltia salti una o diverses generacions, i el gen passi de mares a filles successivament, que seran portadores però no afectades.
L’herència dominant lligada al cromosoma X és un mecanisme pel qual es produeix un nombre molt reduït de malalties.
Una característica fonamental d’aquest tipus d’herència és que les malalties causades per un gen dominant situat en un cromosoma X seran patides per tots els homes que rebin aquest gen, com també per totes les dones —tant homozigots com heterozigots— amb aquest gen. Així, com que són més les probabilitats que una dona hereti el gen defectuós en algun dels cromosomes X que no pas un home en l’únic cromosoma X, les malalties regides per aquest patró hereditari són el doble de freqüents en les dones que en els homes.
Un home afectat transmetrà el gen defectuós a totes les filles, que patiran la malaltia i la podran transmetre als fills mascles, els quals, i també llurs descendents, estaran exempts de la malaltia.
Una dona heterozigot —és a dir, que té el gen defectuós en un sol cromosoma X, té un 50% de probabilitats de transmetre’l tant a les filles com als fills, que patiran la malaltia. Els que no l’heretin no la patiran ni la transmetran.
Una dona homozigot, és a dir, que té el gen defectuós a tots dos cromosomes X, transmetrà el gen alterat i per tant la malaltia a tots els descendents.