Genetyka zwierząt i metody hodowli

Przedmiot składa się z działów: genetyka ogólna, genetyka populacji i metody hodowli. Genetyka ogólna obejmuje podstawowe wiadomości dotyczące budowy komórki, kodu genetycznego i najważniejszych zagadnień genetyki mendlowskiej. Genetyka populacji obejmuje podstawowe wiadomości dotyczące populacji w stanie równowagi, czynników zmieniających frekwencje genów, oraz zmiany częstości genów w populacjach dużych i małych. Metody hodowli obejmują strukturę populacji (inbred i spokrewnienie) oraz metody oceny wartości hodowlanej: indeks selekcyjny oraz BLUP (model ojca i model zwierzęcia). Ponadto w tym dziale omawiane jest szacowanie wartości hodowlanej oraz selekcja na jedną cechę i na wiele cech. Kolejnym zagadnieniem kursu jest wykorzystanie różnych metod kojarzenia oraz krzyżowanie. Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy z podstawami genetycznymi hodowli, a następnie z szacowaniem wartości hodowlanej i najważniejszymi metodami hodowlanymi.

Tematyka wykładów:

I. Podstawy genetyki (5 h)

1 Wprowadzenie: zarys historii genetyki, zmienność

2 Budowa komórki: chromosomy, podział komórki (mejoza i mitoza)

3 Kod genetyczny: DNA, synteza białka, DNA rekombinacyjne

4 Geny, allele, loci, mutacje

5 Podstawy dziedziczenia mendlowskiego: pojedynczy locus, więcej niż jeden locus, dziedziczenie płci, allele wielokrotne, sprzężenia

6 Geny letalne i półletalne, wykrywanie nosicieli niepożądanych genów recesywnych

II. Podstawy genetyki populacji (5h)

7 Pojedyncze geny w populacjach, prawo Hardy-Weinberga, szacowanie frekwencji genów i genotypów, selekcja, migracja, mutacje, dryf losowy, efektywna wielkość populacji, średnia i wariancja populacji

III. Genetyczne podstawy hodowli zwierząt (10h)

8 Geny identyczne dzięki pochodzeniu, współczynnik spokrewnienia i inbredu, Klasyczna metoda obliczania współczynnika spokrewnienia i inbredu

9 Wartość genetyczna, definicja wartości genetycznej, genetyczna kowariancja między krewnymi, szacowanie wariancji genetycznej, definicja odziedziczalności i korelacji genetycznej, środowiskowej i fenotypowej.

10 Metody oceny wartości hodowlanej (historyczne i współczesne) stosowane u różnych gatunków zwierząt domowych

11 Szacowanie wartości hodowlanej na podstawie wydajności własnej, wydajności potomstwa, szacowanie wartości hodowlanej na podstawie wydajności wszystkich krewnych.

12 Przewidywanie postępu genetycznego: selekcja masowa, selekcja rodzinowa, odstęp między pokoleniami, odziedziczalność, postęp genetyczny, programy hodowlane - optymalizacja

13 Selekcja na więcej cech: selekcja niezależnych poziomów brakowania i selekcja następcza, indeks selekcyjny dla większej liczby cech.

14 Systemy kojarzenia: kojarzenie krewniacze, kojarzenie według linii, krzyżowanie międzyrasowe, krzyżowanie przemienne, heterozja.

Razem wykłady: 20h

Tematyka ćwiczeń (Genetyka zwierząt i metody hodowlane)

I. Podstawy genetyki (15h)

1 Pierwsze prawo Mendla i typy dziedziczenia

2 Drugie prawo Mendla

3 Rozszczepianie cech w przypadku dihybrydów

4 Allele wielokrotne i grupy krwi

5 Dziedziczenie płci i cech związanych i sprzężonych z płcią

6 Wady letalne i półletalne, testowanie nosicieli

II. Podstawy genetyki populacji (10h)

7 Szacowanie frekwencji genotypów i genów

8 Prawo równowagi genetycznej Hardy-Weinberga

9 Migracje i mutacje - szacowanie skutków w populacji

10 Selekcja i dryf genetyczny

11 Średnia populacji

12 Efektywna wielkość populacji

II. Genetyczne podstawy hodowli zwierząt (20h)

13 Szacowanie spokrewnienia i inbredu

14 Klasyczna metoda szacowania spokrewnienia i inbredu - przykłady

15 Korelacja i regresja - wiadomości podstawowe

16 Szacowanie wariancji genetycznej i odziedziczalności

17 Szacowanie wartości hodowlanej w oparciu o wydajność własną oraz wydajności krewnych

18 Szacowanie postępu genetycznego w różnych modelach selekcji

19 Selekcja niezależnych poziomów brakowania i następcza - przykłady

20 Optymalizacja programów hodowlanych

Razem ćwiczenia: 45h

Charon K.M., Świtoński M. Genetyka zwierząt. PWN, W-wa, 2004,

Charon K.M., Świtoński M. Genetyka i genomika zwierząt. PWN, W-wa, 2012,

Kosowska B., Nowicki B. Genetyka weterynaryjna. Wyd. Lek. PZWL, 2000 (wybrane zagadnienia)

Nowicki B. Genetyka i metody doskonalenia zwierząt. PWRiL W-wa, 1985 (wybrane zagadnienia)

Nowicki B., Kosowska B. Genetyka i podstawy hodowli zwierząt. PWRiL Warszawa, 1995,

Żuk B., Wierzbicki H., Zatoń-Dobrowolska M., Kulisiewicz Z.. Genetyka populacji i metody hodowlane, PWRiL, Warszawa, 2011

opisuje metody i zastosowanie biotechnik rozrodu; posiada wiedzę dotyczącą stosowania metod inżynierii genetycznej i diagnostyki molekularnej w chowie i hodowli zwierząt

definiuje zasady planowania i organizacji pracy hodowlanej, opisuje metody i programy doskonalenia zwierząt oraz efektywność ekonomiczną pracy hodowlanej

zna i rozumie podstawowe pojęcia dotyczące ochrony zasobów genetycznych zwierząt oraz potrzebę prowadzenia działań z tego zakresu

- zaliczenie ćwiczeń na ocenę (na ocenę pozytywną należy zaliczyć poszczególne ćwiczenia i odpowiedzieć na pytania kolokwiów zaliczeniowych; udział oceny z zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych w ocenie końcowej wynosi 40%),

- egzamin (egzamin pisemny obejmujący zagadnienia omawiane na wykładach; na ocenę pozytywną należy udzielić co najmniej 55% prawidłowych odpowiedzi na zadane pytania; udział oceny z zaliczenia wykładów w ocenie końcowej wynosi 60%).

Sposób oceniania:

na ocenę 2 Wiedza, Umiejętności i Kompetencje społ. <55%

na ocenę 3 Wiedza, Umiejętności i Kompetencje społ. 55-60%

na ocenę 3,5 Wiedza, Umiejętności i Kompetencje społ. 61-70%

na ocenę 4 Wiedza, Umiejętności i Kompetencje społ. 71-80%

na ocenę 4,5 Wiedza, umiejętności i Kompetencje społ. 81-90%

na ocenę 5 Wiedza, Umiejętności i Kompetencje społ. >90%