BIOCLIMATOLOGIA E MELHORIA GENÉTICA

BIOCLIMATOLOGIA E MELHORAMENTO GENÉTICO

15AGO14

Breve histórico

1725 – o pesquisador ROBERT BAKEWELL

• É particularmente notável como o primeiro a implementar sistemática de cruzamentos seletivos de gado . Seus avanços não só levou a melhorias específicas nas ovelhas, gado e cavalos, mas contribuiu para o conhecimento geral de seleção artificial.

• Através da formação e evolução das raças criadas de registros genealógicos.

• Observou que havia herança genética.

1865 – o pesquisador GREGOR JOHANN MENDEL

• A herança mendeliana ou Mendelismo é um conjunto de princípios relacionados à transmissão hereditária das características de um organismo a seus filhos.

• Em seus experimentos também cruzou ervilhas, que possuíam sementes amarelas e lisas com ervilhas que possuíam sementes verdes e rugosas.

• Consiste na base principal da genética clássica. Originou-se dos trabalhos de Mendel publicados em 1865 e 1866, os quais foram considerados controversos inicialmente, e redescobertos em 1900.

1900 – o pesquisador THOMAS HUNT MORGAN

• As teorias de Gregor Mendel tinham sido recentemente redescobertas por volta de 1900 e Morgan estava interessado em testar essas teorias em animais.

• Somente quando incorporada à teoria do cromossomo de Morgan em 1915 foi que a Genética mendeliana se tornou a essência da genética clássica.

1945 – 1950 – O melhoramento genético foi aplicado literalmente com:

• Tecnologia - avanços na área biotecnológica impulsionaram as pesquisas genéticas, com novas metodologias analíticas na avaliação genética

• Registros – massificação de dados na produção em diferentes animais, identificação dos melhores cruzamentos, por consequência maior precisão na escolha;

Melhoramento genético

Definição: é uma tecnologia onde são selecionadas reprodutores de alto valor genético criados em ambiente uniforme cujo o objetivo é aumentar a produtividade do plantel.

Biotecnologias utilizada

Fertilização “ in vitro ”

• A fertilização in vitro (FIV) é uma técnica de reprodução medicamente assistida que consiste na colocação, em ambiente laboratorial, (in vitro), de um número significativo de espermatozoides, 50 a 100 mil, ao redor de cada ovócito II, procurando obter pré-embriões de boa qualidade que serão transferidos, posteriormente, para a cavidade uterina.

Inseminação artificial

• A Inseminação artificial é uma técnica de reprodução medicamente assistida que consiste na deposição mecânica do sêmen no aparelho genital da fêmea;

Transferência de embrião

• É uma técnica na qual se colhe o embrião do útero de uma fêmea e se transfere para o útero de outra. A fêmea da qual colhemos o embrião chamamos de Doadora e a que recebe o embrião de Receptora.

Marcador genético

• Marcador genético é uma característica que é capaz de detectar diferenças entre dois ou mais indivíduos ou organismos.

Definições

Gene

• É sequência de nucleotídeos do DNA que pode ser transcrita em uma versão de RNA; segmento de um cromossomo a que corresponde um código distinto, uma informação para produzir uma determinada proteína ou controlar uma característica, por exemplo, a cor dos olhos

Genótipo ( G )

• É a constituição genética de um organismo, isto é, o conjunto de genes alelos que o descendente recebo dos pais.

Fenótipo ( P )

• É a aparência, ou seja, a manifestação física do genótipo. O resultado da interação do genótipo com o meio

Seleção

• Seleção tem como objetivo retirar o que a de ruim entre os indivíduos por consequência aumentara os melhores.

Interação - ambiente x manejo ( G x A )

Ambiente ( A )

• Todo animal guarda no corpo e nos genes as informações sobre o ambiente em que vive. Mudando o ambiente, as informações mudam também.

Manejo animal ( G )

• Além de complementar a importância das pastagens e da alimentação, o manejo animal adequado assegura seu bem-estar, a segurança do pessoal envolvido no seu manejo e o rastreamento e a certificação do produto final.

P = G + A + ( G x A )

Observações:

• Quanto maior o período de gestação mais rápido terá o melhoramento.

• Durante a seleção deve se comparar mesmo : sexo, idade, e peso.

• Gene halotano - Uma das preocupações na produção de carne suína, além da quantidade, é a qualidade da mesma. Animais que apresentam o gene do estresse suíno (halotano) apresentam carne pálida, mole e exsudativa (PSE) em heterozigose, e em maior grau em homozigose recessiva, caracterizando a Síndrome do Estresse Suíno.

28AGO14

Gene dominante

• É um gene que no estado heterozigótico se expressa com predominância sobre a expressão do gene recessivo. Um indivíduo heterozigoto carrega consigo dois alelos diferentes do mesmo gene.

Gene recessivo

• É um gene cuja característica não aparece expressa, no estado heterozigótico. Um gene recessivo só produz a sua característica quando o seu alelo está presente nos dois pares de cromossomas homólogos (arranjo homozigoto), e só se manifesta na ausência de seu gene contrário " dominante."

Codominância

• É um tipo de interação entre alelos de um gene onde não existe relação de dominância, o indivíduo heterozigoto que apresenta dois genes funcionais, produz os dois fenótipo, isto é, ambos os alelos do gene em um indivíduo diploide.

F1 geração parietal

• A primeira geração destes cruzamentos, que deu o início à experimentação, foi chamada de geração parental ou geração de pais, representada pela letra P. Os descendentes da geração P constituíram a geração F1 ou a primeira geração de filhos.

F2 geração subsequente a F1

• Ao cruzar indivíduos da geração F1, obteve-se a geração F2, na qual 75% ou 3/4 dos indivíduos era iguais e 25% ou 1/4 diferente. Conclui-se que os genes dominantes se manifestam na geração F1 e que os genes recessivos são aqueles que suas características permanecem “escondidas” em F1 e só aparece na geração F2.

AA x aa

(F1) Aa - mogênie

(F2)Aa x Aa - endogamia ou consanguinidade ( heterose ou hibrido )

AA - 2Aa – aa

Espitasia ( gene epistático anula as características dos alelos )

• A epistasia constitui uma modalidade de interação gênica na qual genes de um par de alelos inibem a manifestação de genes de outros pares. Note que o chamado efeito epistático é semelhante aquele observado na dominância completa entre dois genes alelos; na epistasia, porém, a dominância manifesta-se entre genes não alelos. Dá-se o nome de genes epistáticos aos que impedem a atuação de outros, denominados hipostáticos.

Exercícios:

1 - Quando se diz “ Ela herdou o grande libido do pai e a grande produtividade da mãe “ significa:

a) Os seres herdam os genes mas não herdam os produtos de sua historia.

b) Os seres herdam os genes e também os produtos de sua historia.

c) Os seres não herdam os genes mas herdam os produtos de sua historia.

d) Os seres não herdam os genes e não os produtos de sua historia.

2 – Suponha um cruzamento de pais heterozigotos para pelagem de bovinos da raça holandesa. Determine as proporções de fenotípicos de todas as pelagens possíveis.

Lembrando que há gene para albinismo nesta pelagem.

Preta e branca = ?

Vermelha e branca = ?

Albino = ?

Temos:

BB – preta CC – branca

Bb – preta Cc – branca

Bb – vermelha cc – albino

Sendo MACHO BbCc x BbCc FÊMEA

MACHO

FÊMEA BC Bc bC bc

BC BBCC BBcc BbCC BbCc

Bc BBCc BBcc BbCc Bbcc

bC BbCC BbCc bbCC bbCc

Bc BbCc Bbcc bbCc Bbcc

Preta e branca = 9 por tanto 9/16

Vermelha e branca = 3 por tanto 3/16

Albino = 4 por tanto 4/16 ( lembrando que epistasia é dominante )

3 – Suponha o cruzamento bovino mocho homozigoto dominante e bovino chifrudo recessivo determine após cruzamento :

a) Gene : M e m

b) Genótipo: Mn, MM e mm

c) Fenótipo: MOCHO e CHIFRUDO

d) Proporção genótipo em F1: 100% Mm

e) Proporção fenótipo em F1: 100% MOCHO

f) Geração parietal em F2: Mm e Mm

g) Proporção em porcentagem genótipo em F2: 50%Mm, 25%MM e 25%mm

h) Proporção em porcentagem fenótipo em F2: 75%MOCHO e 25%CHIFRUDO

MM x mm

(F1)Mm

(F2)Mm x Mm

MM - 2Mm – mm

4 – Suponha o cruzamento bovino da raça SHORTON onde RR é vermelho, rr é branca e o heterozigoto é rosilho rs. No cruzamento entre vermelho homozigoto e branco homozigoto a geração parietal responde:

a) Gene : R e r

b) Genótipo: RR, rr e rs

c) Fenótipo: VERMELHO, BRANCO E ROSILHO

d) Proporção genótipo em F1: 100% Rs

e) Proporção fenótipo em F1: 100% ROSILHO

f) Geração parietal em F2: RR, 2.RS e rr

g) Proporção em porcentagem genótipo em F2: 25%RR, 50%Rs e 25%rr

h) Proporção em porcentagem fenótipo em F2: 25% VERMELHO, 50% ROSILHO E 25% BRANCO

RR x rr

(F1)Rs

(F2) Rs x Rs

RR – sR - Rs – rr

05SET14

Determine a FREQUÊNCIA GÊNIA E FREQUÊNCIA GENOTIPA

Defina a frequência de um determinado gene que aparece em uma população?

V1V1 x V2V2

(F1)V1V2 100%

(F2) V1V2 x V1V2

V1V1 – 2.V2V1– V2V1

Números de genes V1 = 4

Números de genes V2 = 4

Total de genes = 8

Frequência de gene V1 = 4/8, 1/2 ou 50%

Frequência de gene V2 = 4/8, 1/2 ou 50%

Dados :

20 animais, V1V1

60 animais, V1V2

20 animais, V2V2

FREQUÊNCIA GENÓTIPA

V1V1 – 20/100 = 0,2 ou 20%

V1V2 – 60/100 = 0,6 ou 60%

V2V2 – 20/100 = 0,2 ou 20%

FREQUÊNCIA GENIA

Grupo V1V1 V1V2 V2V2 Total

Números total de animais 20 60 20 100

Números de animais V1 40 60 --------------- 100

Números de animais V2 -------------- 60 40 100

200 Genes

Frequência gênia V1 = 100/200, 50% ou 0,5

Frequência gênia V2 = 100/200, 50% ou 0,5

Observação o total de frequência gênia estará sempre entre 1,0 á 100%

Formula rápida

Homozigoto + heterozigoto

2

--------------------------------------------

Total da população

Exemplo

20 + 60 20 + 30 50 igual 50% ou 0,5

2 -------------- -----------

------------- 100 100

100

Exercício

Grupo MM MN NN Total

Números total de animais 50 20 30 100

Números de animais M 100 20 --------------- 120

Números de animais N -------------- 20 60 80

200 Genes

Calcule a FREQUÊNCIA GENÓTIPA:

Frequência gênia MM = 50/100, 50% ou 0,5

Frequência gênia MN = 20/100, 20% ou 0,2

Frequência gênia NN = 30/100, 30% ou 0,3

Observação o total de frequência gênia estará sempre entre 1,0 á 100%

Formula rápida

Homozigoto + heterozigoto

2

--------------------------------------------

Total da população

Calcule as possíveis frequências gênia da população

M = 50 + 20 50 + 10 60 igual 60% ou 0,6

2 -------------- -----------

------------- 100 100

100

N = 30 + 20 30 + 10 40 igual 40% ou 0,4

2 -------------- -----------

------------- 100 100

100

Exercícios

Suponha um bovino, mocho heterozigoto para pelagem preta, dominante sobre a pelagem branca o qual acasala com uma fêmea portadora do gene para pelagem branca, responda:

A) Quais são as propriedades fenotípicas em F1 ?

75% preta e 25% branca

B) Qual a propriedades genotípicas em F1 ?

25% PP, 50% Pp e 25 pp

Pp x Pp

(F1)Pp

12SET14

FREQUÊNCIA GÊNICA E GENOTÍPICA SEM DOMINÂNCIA

Pelagem genotípico frequência %

Vermelho RR-p² 47,6%

Rosilho Rr-pq 43,8%

Branco rr-q² 8,6%

100%

P²+2pq+q²= 1,0 ou 100% ---- distribuição binominal

a) Frequência gene vermelho ( R ) = ?

b) Frequência gene branco ( r ) = ?

c) Frequência genotípica possíveis = ?

p = A1 frequência gene de A1= portanto frequência gênica=

q = A2 frequência gene de A2= p + q = 1,0 ou 100%

P² = A1A1 frequência genotípica A1A1= portanto frequência genotípica=

2pq = A1A2 frequência genotípica A1A2 = p² + 2pq + q² = 1,0 ou 100%

q² = A2A2 frequência genotípica A2A2 =

Homozigoto : RR = p2

Homozigoto : rr = q²

Heterozigoto: Rr = 2pq

Frequência genotípica : RR , Rr e rr = 100% ou 1,0

Portanto frequência gene : 1,0 ou 100%

Observação

Quando a frequência gênica e ou genotípica é sem dominância :

1) A porcentagem ou numero de heterozigoto em uma população se apresenta excessiva, ou seja, acima de 40%

2) Não há forma dominante

3) Extremos entre os homozigotos

Frequência gênica =

Formula rápida

Homozigoto + heterozigoto

2

--------------------------------------------

Total da população usa quando o problema se da o números de animais,

não se usa quando o problema com %

a) Frequência gene vermelho ( R ) =

Homozigoto + heterozigoto

2

47,6 + 43,8 47,6 + 21,9 = 69,5 frequência gene R ou p

2

b)Frequência gene branco ( r ) =

Homozigoto + heterozigoto

2

8,6 + 43,8 8,6 + 21,9 = 30,5 frequência gene r ou q

2

c)Frequência genotípica possíveis =

frequência genotípica RR ou p² = 47,6

frequência genotípica Rr ou 2pq = 43,8

frequência genotípica rr ou q² = 8,6

Exercícios

1) A1 e A2 são dos alelos que resultam em 3 genotípicos prováveis calcule a frequência gênica da população

a) Números A1A1 A1A2 A2A2 total

Contados 23 58 19 100

23 + 58 p = 52% 19 + 58 q = 48% p + q = 100%

2 2

------------- ------------

100 100

b) Números A1A1 A1A2 A2A2 total

Contados 72 16 12 100

72 + 12 p = 88% frequência gene A1 ou p

2

12 + 16 q = 20% frequência gene A2 ou q

2

2) Qual são as frequência genotípicas quando a frequência do gene A2 é 0,2 ?

Frequência genotípica A1A1 ( p²) A1A2 ( 2pq ) A2A2 ( q² )

Dado – frequência gênia A2 = 0,2 = q

p² = 0,2 x 0,2 = 0,04 ( A2A2 )

2pq = 0,32 ( A1A2 )

q² = ( 0,8 )² = 0,64 ( A1A1 )

p + q = 1,0 p² + 2pq + q² = 1,0

p + 0,2 = 1,0 2pq = 1,0 – 0,64 – 0,04

p = 1,0 – 0,2 2pq = 0,36 – 0,04

p = 0,8 2pq = 0,32

3) Qual são as frequência homozigoto quando a frequência do homozigoto q é 0,4 ?

Frequência A1A1 ( p²) A1A2 ( 2pq ) A2A2 ( q² )

Dado – q = 0,4

p² = 0,4 x 0,4 = 0,16 ( A2A2 )

2pq = 0,48 ( A1A2 )

q² = ( 0,6 )² = 0,36 ( A1A1 )

p + q = 1,0 p² + 2pq + q² = 1,0

p + 0,4 = 1,0 2pq = 1,0 – 0,36 – 0,16

p = 1,0 – 0,4 2pq = 0,64 – 0,16

p = 0,6 2pq = 0,48