Baixe Cruzamentos e Seleção Genética em Animais e outras Notas de estudo em PDF para Genética, somente na Docsity!
Interações alélicas
São interações entre alelos de um mesmo gene, ou locus, e como essas interações influenciam a expressão fenotípica de um organismo. Em outras palavras, é a forma como os diferentes alelos de um gene afetam o fenótipo do portador.
Dominância completa: quando um alelo é completamente dominante sobre o outro. O fenótipo do heterozigoto (Aa) é idêntico ao do homozigoto dominante (AA). Exemplo: no caso dos grupos sanguíneos ABO, o alelo A é dominante sobre o alelo O.
Dominância incompleta: quando o fenótipo do heterozigoto é intermediário entre os homozigotos. Exemplo: o cruzamento entre plantas de flores vermelhas (RR) com plantas de flores brancas (WW) que irá produzir flores rosas (RW). Nesse caso, nenhum alelo é dominante sobre o outro.
Genes letais: são alelos que, quando presentes em homozigose, causam a morte do organismo. Exemplo: o alelo que causa a acondroplasia (uma forma de nanismo) em humanos. A homozigose para esse alelo é letal, enquanto a heterozigose resulta em nanismo.
Interações não alélicas
São interações entre genes diferentes (ou loci diferentes) que afetam o fenótipo de um organismo. Estas interações podem modificar a expressão fenotípica de um gene por meio da presença de outro gene.
Alelo epistático: aquele que inibe a ação de outro gene. Ele mascara a expressão de um gene hipostático, que é o gene que sofre a inibição. Epistasia: ocorre quando o efeito dos alelos de um loco é bloqueado pela presença de um alelo específico de outro loco.
Epistasia Dominante: um alelo epistático inibe a expressão de outro gene. Ocorre mesmo que o alelo dominante atue em dose simples. Exemplo: na pelagem de labradores o alelo B determina a cor preta e o alelo b a cor marrom. Se um labrador tem pelo menos um alelo B , ele terá pelagem preta, pois a inibição ocorre independentemente do alelo presente no outro lócus. Para ter o pelo marrom ele deverá ser bb. A cor amarela é determinada por um segundo gene ( E ), que controla se os pigmentos serão depositados no pelo. Se o cão for ee a pelagem será amarela, independente se ele possui genótipo para preto ou marrom.
Epistasia Recessiva: Nesse caso, a inibição só irá ocorrer quando o alelo epistático estiver em dose dupla. Exemplo: na cor dos olhos em cães, o alelo B (epistático) inibe a deposição de
pigmento, resultando em olhos azuis, mas isso ocorre apenas quando o indivíduo é bb (homozigoto recessivo) para o gene hipostático (que será inibido).
Epistasia Recessiva Dupla: dois alelos epistáticos são necessários para inibir o gene hipostático. Exemplo: na cor dos pelos dos cães, o alelo E (epistático) inibe a deposição do pigmento, mas isso ocorre apenas quando o cão é ee (homozigoto recessivo) para o gene hipostático.
Alelismo Múltiplo
É a existência de mais de dois alelos para um determinado gene dentro de uma população. Embora um indivíduo possa ter apenas dois alelos, sendo um herdado de cada progenitor, a presença de múltiplos alelos em uma população aumenta a variabilidade genética e fenotípica. Exemplo: sistema ABO de grupos sanguíneos: os alelos IA, IB e i podem gerar os fenótipos tipo A (IAIA ou IAi), tipo B (IBIB ou IBi), tipo AB (IAIB) ou tipo O (ii).
Pleiotropia
Ocorre quando um único gene influencia múltiplas características fenotípicas que podem parecer não relacionadas entre si. Isto acontece porque o produto gênico (proteína, enzima, etc.) participa de várias vias bioquímicas ou processos fisiológicos. Pleiotropia do gene. Exemplo: Fenilcetonúria (PKU). Gene - mutação no gene PAH que codifica a enzima fenilalanina hidroxilase. Efeitos fenotípicos - acúmulo de fenilalanina causa deficiência mental, problemas de desenvolvimento, convulsões e pele clara devido à diminuição de melanina.
𝒢𝑒𝓃𝑒́𝓉𝒾𝒸𝒶 𝓆𝓊𝒶𝓃𝓉𝒾𝓉𝒶𝓉𝒾𝓋𝒶
Características quantitativas: são de herança completa, por serem determinadas por poligenes. Podem ser discretas (representada por números inteiros - número de animais nascidos) ou contínuas (representada por números decimais - peso).
Características qualitativas: são de herança simples, determinadas por no máximo 2 genes. Exemplo: sexo, cor, raça, etc.
Herdabilidade: representa o quanto de determinada característica que pode ser observada é pertencente à genética e não à variância ambiental. É representada pelo símbolo (h²) e pode ser utilizada no formato de 0 - 1 ou de 0 - 100%. Para cada característica do indivíduo há uma herdabilidade, que não se relaciona com a de seus genitores. Exemplo: se (h²) é de 30%, significa que 70% dessa característica provém da variância ambiental.
Repetibilidade: representa a chance de determinada característica se repetir ao longo da vida do animal. Pode ser apresentada na forma de 0 - 1 ou de 0 - 100%. Exemplo: uma vaca com boa produção de leite e com repetibilidade de 80% tem 80% de chance de repetir a boa
informações dos filhos (progênies) seleção pela progênie
mais de 1 critério seleção combinada
Seleção x Sistemas de acasalamento
Na seleção são escolhidos os pais da próxima geração, enquanto que nos sistemas de acasalamento são escolhidas as formas de acasalamentos.
Os acasalamentos podem ser classificados por: ➢ Aleatórios: ao acaso, onde não há separação de lote e controle da monta natural. Sem melhoramento genético. ➢ Entre semelhantes: onde são escolhidos os indivíduos com características semelhantes, como melhor macho + a melhor fêmea = melhor progênie. Desvantagem: taxa de descarte muito alta; gera tanto animais muito bons como animais muito ruins. ➢ Entre dessemelhantes: melhor macho + pior fêmea = progênie mediana. Diminui a taxa de descarte mas leva muito tempo para apresentar melhoramento genético. ➢ Acasalamentos endogâmicos: entre indivíduos aparentados e com ao menos 1 ancestral em comum. Aumenta a consanguinidade entre os rebanhos e deve ser evitada por aumentar a incidência de doenças hereditárias. É muito comum ocorrer a depressão endogâmica, ou seja, queda na produtividade devido a endogamia. ➢ Acasalamentos exogâmicos: entre indivíduos que não são geneticamente relacionados entre si ou de populações diferentes. Aumenta a variabilidade genética, reduz a depressão endogâmica e pode resultar em vigor híbrido (heterose), onde os descendentes apresentam características superiores em termos de crescimento, produção e resistência.
Tipos de cruzamentos
Cruzamento simples ou industrial: quando se cruzam duas raças puras com o objetivo de produzir animais híbridos para abate. Geralmente são realizados para aproveitar o vigor híbrido e as características desejáveis das raças parentais. Apresenta como características predominantes a máxima heterose e complementaridade e espera-se 100% de heterozigose, sendo que quanto maior a distância genética entre as raças puras maior é a heterose esperada. Os animais resultantes não são destinados à reprodução e sim à produção de carne ou leite e tanto machos quanto fêmeas são abatidos. A maior desvantagem é o uso de dois reprodutores puros (não aproveita a heterose dos pais) e a manutenção de duas raças puras no rebanho, mas pode ser utilizada fêmeas puras inseminadas com a raça pura paterna como solução. Utiliza-se mais no cruzamento de zebuínos com taurinos.
➢ Raça A x Raça B = geração F1, composta por mestiços ½ AB.
➢ Angus x Hereford: Angus é conhecido pela qualidade da carne e facilidade de acabamento em pasto e o Hereford é reconhecido pela rusticidade e adaptabilidade. Gera-se uma prole com carne de alta qualidade, combinando a marmorização do Angus e a robustez e adaptabilidade do Hereford.
Grau de sangue
É a composição genética de um animal e expressa a proporção de uma ou mais raças na composição genética. O cálculo é baseado no fato do animal receber metade da herança de cada um de seus pais. A expressão geral para o cálculo do grau de sangue de uma raça para determinado animal é:
𝐺𝑟𝑎𝑢 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒 = (𝑔𝑟𝑎𝑢 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒 𝑑𝑎 𝑚ã𝑒 + 𝑔𝑟𝑎𝑢 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒 𝑑𝑜 𝑝𝑎𝑖) 2
Cruzamento contínuo ou absortivo: onde uma raça pura é cruzada com outra raça com o objetivo de gradualmente substituir o material genético original pela nova raça. Utilizado para transformar a população de uma raça em outra ao longo de várias gerações. Faz-se uso contínuo de reprodutores da raça geneticamente superior (A) até a absorção da raça nativa (B), menos produtiva. É indicado quando há mudanças nos objetivos de produção do rebanho (exemplo: produção de lã -> produção de carne; substituição de raças de dupla aptidão - bovinos de leite e/ou corte - como a Guzerá, para raças mais especializadas como a raça Angus). Exige maiores exigências a cada geração e a heterozigose é reduzida progressivamente nas gerações seguintes. É indicada quando há baixo recurso financeiro para compra de animais puros (A), com objetivo de aumentar o plantel de fêmeas puras e na fixação de genes desejáveis em animais cruzados.
➢ Primeira Geração (F1): Cruzamento entre a raça base (R1) e a raça introduzida (R2). ➢ Gerações Subsequentes: prole é cruzada novamente com indivíduos puros da raça introduzida (R2) em cada geração subsequente. ➢ Exemplo - cruzamento de Zebu (Gir) com Holandês: para melhorar a produção de leite em climas tropicais, vacas Gir (R1) podem ser cruzadas com touros Holandeses (R2). As gerações subsequentes de mestiços são cruzadas repetidamente com touros Holandeses até que a maioria das características fenotípicas e genotípicas da raça Holandesa esteja presente.
Como calcular?
Em um cruzamento (G0) de um touro Holandês puro e uma vaca Gir pura, cada um deles apresenta 100% das características genéticas de sua raça, com o objetivo de substituir o material genético da raça Gir desse rebanho pela raça Holandês, a prole gerada vai ser ½ Holandês, ou seja, meio sangue europeu (50%). Se em G1 for cruzado um holandês puro (1/1) com meio sangue proveniente de G0 (½), o resultado será de uma prole ¾ Holandês (75%). Em G2 a prole será ⅞ Holandês (87,5%). Caso o objetivo fosse avaliar a heterozigose
F1 _______________ ½ N ½ A
F2 _______________ =
( 1/1 𝑁 + ½ 𝑁) 2
?
1𝑁 1 +^
1𝑁 2 2 =
2𝑁 + 1𝑁 2 2 =
3𝑁 2 2 1
=
2.^
2 =^
4 𝑁
Logo,
F2 _______________ ¼ N ¾ A
No cálculo acima, há a soma de duas frações com denominadores diferentes. O MMC dos denominadores é 2, logo se substitui o denominador na 2° etapa da conta. Quando é feita essa substituição, avalia-se se houve diferença entre o novo denominador e o das frações antigas. Na primeira fração (1/1 N) o denominador era 1, como ele se multiplicou por 2 para ser o que é agora, deve-se multiplicar o numerador dessa mesma fração por 2, para manter o equilíbrio. Para continuar a soma, na segunda fração o denominador se manteve igual era, logo não há necessidade de multiplicar o numerador. Somam-se agora os novos numeradores ( 2N + 1N). A fração resultante na 3° etapa é uma fração dupla, ou seja, uma fração divide a outra. Para resolver o problema basta pegar o inverso da fração que está no denominador (2/1) e multiplicar pela fração do numerador (3/2 N) , resultando no final da conta (¾ N). Logo, a porcentagem de heterozigose será de 75%
(^34) = 0, 75 𝑥 100 = 75%.
➢ Qual a heterozigose na G3?
➢ Heterozigose = [1 - (⅞)] x 100 = 12,5% ➢ É esperado que 12,5% dos alelos apresentam-se funcionalmente distintos (heterozigotos), por serem provenientes de raças distintas.
Cruzamento alternado ou rotativo: envolve o uso alternado de touros de diferentes raças em cada geração de cruzamento. Altera então a raça do macho a cada geração. O objetivo é manter um alto nível de heterose e de adaptabilidade e combinar características desejáveis de várias raças ao longo do tempo. Requer planejamento e cuidado para evitar consanguinidade. Vantagens: fêmeas mestiças produzidas pelo cruzamento e mantidas no sistema; maior pressão de seleção nas fêmeas; mães são animais cruzados, espera-se maior fertilidade e habilidade materna; machos comercializados; alta heterose fixada: 67% para 2 raças e 86% para 3 raças. Usado na formação de raças como Girolando, Braford, Brangus e Canchim. Desvantagens: produção oscilante ao longo dos anos devido às diferenças genéticas na progênie produzida de um ano ao outro; dificuldade de manejar diferentes grupos genéticos.
No cálculo da heterose retida, entende-se como n a quantidade de raças utilizadas.
➢ Qual a composição gênica e heterozigose na 3° geração (G3)?
Exemplo: Na pecuária de corte existem inúmeros exemplos de raças formadas a partir do cruzamento de raças européias e zebuínas, sendo que, quando formadas por apenas duas raças, geralmente apresentam a composição genética de 5/8 Europeu e 3/8 Zebuíno. Na bovinocultura de leite o exemplo mais clássico para este tipo de cruzamento é a raça Girolando, cuja composição final é 5/8 Holandês e 3/8 Gir. No Diagrama I aparece uma das opções para se chegar ao denominado puro sintético da raça Girolando.
Neste caso, por exemplo, no acasalamento entre vacas ¼ Holandês: ¾ Gir, com touros Holandês, teremos:
Outra estratégia para se chegar ao puro sintético da raça Girolando está apresentada no Diagrama 2
Neste caso, no acasalamento entre vacas ½ Holandês:Gir, com touros ¾ Holandês, teremos:
Intervalo entre gerações: tempo médio que leva para uma nova geração de animais ser produzida a partir da geração anterior. Menores intervalos entre gerações permitem a introdução mais rápida de características desejáveis na população, além de resultar em ganhos genéticos mais rápidos e econômicos. Influenciado principalmente pelo tempo de gestação, intervalo entre partos e idade de reprodução.
➢ Espécies e raças: diferentes espécies e raças possuem diferentes idades de maturidade sexual. ➢ Práticas de manejo: técnicas como a IATF e transferência de embriões podem reduzir o intervalo entre as gerações.
DEP (Diferença Esperada na Progênie): estimativa do valor genético de um animal como pai ou mãe, representando a diferença que se espera na performance da progênie do animal em relação à média da população.
DEP Positiva: indica que a progênie do animal deve ter uma performance acima da média da população para a característica em questão. Uma vaca com DEP positiva para produção de
característica de A. Quando um animal atinge mais de 99% de pureza ele pode ser considerado completamente puro, por isso de ser a 6° geração.
- Fazendo cruzamento absortivo com utilização de F1, qual o grau de sangue do produto da 5a geração? (Holandesa x Gir). ¼ ⅛
Na quinta geração de cruzamento entre Holandesa e Gir, caso a raça desejável seja Holandesa, o grau de sangue será: 31/32 Holandesa (98,87%) e 1/32 Gir (3,12%). Caso a raça desejável seja a Gir, o grau de sangue será: 31/32 Gir (98,87%) e 1/32 Holandesa (3,12%).
- Demonstre um cruzamento rotativo com duas raças até a 7a geração (Nelore x Angus).
𝐺1: 1𝑁 𝑥 1𝐴 = ½ 𝑁 + ½ 𝐴 = 50% 𝑁, 50% 𝐴 𝐺2: ½ 𝑁, ½ 𝐴 𝑥 1𝑁 = ¾ 𝑁 + ¼ 𝐴 = 75% 𝑁, 25% 𝐴 𝐺3: ¾ 𝑁, ¼ 𝐴 𝑥 1𝐴 = 3/8 𝑁 + 5/8 𝐴 = 37. 5% 𝑁, 62. 5% 𝐴 𝐺4: 3/8 𝑁, 5/8 𝐴 𝑥 1𝑁 = 11/16 𝑁 + 5/16 𝐴 = 68. 75% 𝑁, 31. 25% 𝐴 𝐺5: 11/16 𝑁, 5/16 𝐴 𝑥 1𝐴 = 11/32 𝑁 + 21/32 𝐴 = 34. 375% 𝑁, 65. 625% 𝐴 𝐺6: 11/32 𝑁, 21/32 𝐴 𝑥 1𝑁 = 43/64 𝑁 + 21/64 𝐴 = 67. 1875% 𝑁, 32. 8125% 𝐴 𝐺7: 43/64 𝑁, 21/64 𝐴 𝑥 1𝐴 = 43/128 𝑁 + 85/128 𝐴 = 33. 59375% 𝑁, 66. 40625% 𝐴
Explicação cálculo:
1 2 𝑁^ +^
1 4 𝑁^ +^
1 4 𝐴^ =^
3 4 𝑁^ +^
1 4 𝐴
3 4 𝑁^ +^
1 8 𝐴^ +^
1 8 𝐴^ =^
3 8 𝑁^ +^
5 8 𝐴
3 8 𝑁^ +^
5 16 𝑁^ +^
5 16 𝐴^ =^
11 16 𝑁^ +^
5 16 𝐴
11 16 𝑁^ +^
5 32 𝑁^ +^
5 32 𝐴^ =^
11 32 𝑁^ +^
21 32 𝐴
11 32 𝑁^ +^
21 64 𝑁^ +^
21 64 𝐴^ =^
43 64 𝑁^ +^
21 64 𝐴
43 64 𝑁^ +^
21 128 𝑁^ +^
21 128 𝐴^ =^
43 128 𝑁^ +^
85 128 𝐴
- Um produtor possui reprodutores da raça Nelore e Limousin, e fêmeas Nelore. Ele gostaria de produzir apenas animais Limousin (PO ou PC). Qual o procedimento que ele deve adotar? Qual o tipo de cruzamento? Demonstre. Quantas gerações são necessárias para obter os animais puros por cruza?
R: O produtor deve adotar um cruzamento absortivo, pois substituirá gradativamente a composição genética da raça original (Nelore) pela raça desejada (Limousin) ao longo de várias gerações.
GP: Cruzamento de fêmea Nelore (N) com reprodutor Limousin (L) = ½ N + ½ L = 50% N e 50% L F1: Fêmeas F1 (½ N ½ L) x 1 L = ¾ L, ¼ N = 75% L e 25% N F2: Fêmeas F2 (¾ L ¼ N) x 1 L = ⅞ L, ⅛ N = 87,5% L e 12,5% N F3: Fêmeas F3 (⅞ L ⅛ N) x 1 L = 15/16 L, 1/16 L = 93,75% L e 6,25% N F4: Fêmeas F4 (15/16 L 1/16 N) x 1 L = 31/32 L, 1/32 N = 96,87% L e 3,12% N F5: Fêmeas F5 (31/32 L 1/32 N) x 1 L = 63/64 L, 1/64 N = 98,43% L e 1,56% N F6: Fêmeas F5 (63/64 L 1/64 N) x 1 L = 127/128 L, 1/128 N = 99,21% L e 0,79% N
- Qual o grau de sangue de indivíduos sintéticos?
R: O grau de sangue de indivíduos sintéticos varia conforme o método de formação e a história de cruzamentos. É uma medida que reflete a composição genética do indivíduo em relação às raças puras ou cruzamentos iniciais envolvidos na formação do sintético.O grau de sangue de um indivíduo sintético é determinado pela proporção de material genético que vem das raças originais ou dos cruzamentos iniciais. Se um indivíduo sintético tem sido formado por várias gerações de cruzamentos entre uma raça A (100% A) e uma raça B (100% B), e seguindo uma seleção seletiva para combinar características de ambas as raças, o grau de sangue pode ser calculado como uma média ponderada das proporções de A e B ao longo das gerações. Por exemplo, se um indivíduo sintético na geração final tem 75% de material genético da raça A e 25% da raça B, seu grau de sangue seria 75%.
