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Curso Académico: 2020/21

451 - Graduado en Veterinaria

28418 - Genética cuantitativa, genética molecular y mejora


Información del Plan Docente

Año académico:
2020/21
Asignatura:
28418 - Genética cuantitativa, genética molecular y mejora
Centro académico:
105 - Facultad de Veterinaria
Titulación:
451 - Graduado en Veterinaria
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

Objetivos específicos:

–        Conocer las bases científicas de las disciplinas que integran la mejora genética animal.

–        Saber aplicar los métodos y técnicas de evaluación de reproductores en contextos teóricos.

–        Conocer la formulación de estrategias de mejora en especies de interés zootécnico.

–        Ser capaces de integrarse en programas de mejora genética animal, genética molecular y conservación de recursos genéticos, pudiendo aportar alternativas que mejoren la eficacia de dichos programas.

–        Ser capaces de dar consejo genético en las patologías de origen hereditario.

–        Conocer las posibilidades de aplicación en veterinaria de la transgénesis y la terapia génica. 

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La mejora genética animal es uno de los pilares fundamentales de la producción animal, al permitir configurar la estructura genética de las poblaciones de ganado para alcanzar unos objetivos de producción. En este contexto, la mejora genética animal constituye el fundamento de la rentabilidad y sostenibilidad de la producción de alimentos de origen animal.

Esta asignatura pretende aportar una formación en las disciplinas en las que se fundamenta la mejora genética animal. El objetivo general es formar profesionales que tengan capacidad operativa para establecer y evaluar programas de mejora genética animal.

Desde el punto de vista metodológico, la mejora genética animal es una disciplina amplia y compleja, en la que concurren materias dispares. Su fundamento reside en la genética de poblaciones y cuantitativa, basada en técnicas de estadística aplicada.

Hasta la actualidad, esta información estaba constituida por la propia manifestación fenotípica de los genes implicados y por las relaciones genealógicas entre los animales de la población. Este planteamiento constituye la base de los programas actuales de mejora genética animal de las empresas y asociaciones de criadores. Por otra parte, la genética molecular, basada en técnicas de biología molecular, está interviniendo de forma creciente en los programas de mejora genética animal tanto desde un punto de vista de observación del genoma como de su modificación.

 

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Es conveniente que el alumno haya adquirido las competencias relativas a las materias de formación básica de primer curso y primer cuatrimestre del segundo. Se consideran especialmente necesarias para su correcto seguimiento, las correspondientes a Genética, y Estadística.

Para la realización de las actividades prácticas hay que seguir unas recomendaciones de seguridad que deben ser tenidas en cuenta. Los estudiantes tienen toda la información disponible en los siguientes enlaces, así como en los cursos del ADD de cada una de las asignaturas:

https://veterinaria.unizar.es/estudiantes/formacion-prevencion-riesgos-y-seguridad#normas

https://veterinaria.unizar.es/prevencion/protocolosespecificosveteriaria

http://patologiaanimal.unizar.es/medidas-de-seguridad

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para…

Competencias transversales genéricas:

  1. Capacidad de análisis y síntesis          
  2. Solidez en los conocimientos básicos de la profesión 
  3. Comunicación oral y escrita. 
  4. Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes
  5. Capacidad para plantear y resolver problemas
  6. Capacidad crítica y de generación de nuevas ideas
  7. Proponer y valorar hipótesis
  8. Relacionar e integrar conceptos e ideas
  9. Desarrollo del sentido de la lógica.
  10. Capacidad de razonar y de interpretar hechos

 

Competencias específicas:

1.      Analizar caracteres que intervengan en un objetivo o criterio de selección, con sus factores, propiedades y limitaciones.

2.      Realizar proposiciones iniciales de planes de mejora genética que sean coherentes con las formulaciones planteadas.

3.      Plantear el análisis genético de un carácter.

4.      Comprender, justificar y proponer nuevas pautas de mejora genética y de conservación.

5.      Dar consejo genético.

6.      Realizar proposiciones de utilización de la transferencia de genes en la profesión veterinaria.

7.      Conocer las medidas adecuadas para estimar y controlar los niveles de consanguinidad.

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

1.      Comprende los fundamentos de la mejora genética animal desarrollada tanto a partir de la información productiva, como de la genealógica y molecular.

2.      Conoce el análisis genético de los caracteres que intervienen en los objetivos y criterios de selección.

3.      Es capaz de construir e interpretar resultados de modelos de evaluación genética de candidatos a la selección utilizando información genealógica, fenotípica y molecular.

4.      Puede discernir entre alternativas básicas orientadas al diseño de planes de mejora en razas de ganado y de esquemas de selección para líneas genéticas especializadas.

5.      Conoce las medidas adecuadas para estimar y controlar  los niveles de consanguinidad.

6.      Es capaz de dar consejo genético en patologías de origen hereditario.

7.      Conoce las bases metodológicas y las aplicaciones de la transferencia de genes en Veterinaria.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Permite conocer y fundamentar los principios de la mejora genética, como elemento de la profesión veterinaria. Además, debe aportar habilidades para el planteamiento de modelos de evaluación genética y organización/tratamiento de la información, promoviendo las actitudes favorables al asociacionismo ganadero, al control de rendimientos y a la innovación técnica.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

Actividades de evaluación

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación…

1.   Examen de teoría: Desarrollo de tres temas durante 1,5 horas (40 % de la calificación) en las fechas programadas por el centro al finalizar el semestre.

2.   Problemas: Resolución de tres problemas, planteados en escenarios teóricos (30% de la calificación) en la misma fecha que el examen de teoría.

3.   Prácticas: Se abordarán planteamientos que los alumnos deberá resolver individualmente (20% de la calificación). La evaluación se realizará a lo largo del semestre, una vez finalizadas las sesiones prácticas correspondientes.

4.   Seminarios: Se realizarán en grupo, presentando públicamente los resultados concretos propuestos a cada uno (10% de la calificación). La evaluación se realizará a lo largo del semestre, una vez realizados los seminarios correspondientes.

Los apartados 1, 2 y 3 deben superarse por separado con calificaciones ≥ 5.

 

Criterios de valoración y niveles de exigencia

Sistema de calificaciones:

0-4,9: Suspenso (SS).

5,0-6,9: Aprobado (AP).

7,0-8,9: Notable (NT).

9,0-10: Sobresaliente (SB).

El sistema de calificaciones se expresará mediante calificación numérica de acuerdo con lo establecido en el artículo 5 del Real Decreto 1125/2003 de 5 de septiembre (BOE 18 de septiembre), por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial y validez en todo el territorio nacional.

 

Pruebas para estudiantes no presenciales o aquellos que se presenten en otras convocatorias distintas de la primera

1.   Examen de teoría: Desarrollo de tres temas durante 1,5 horas (60 % de la calificación).

2.   Problemas: Resolución de tres problemas, planteados en escenarios teóricos, durante 1,5 horas (40% de la calificación).

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades. Cada bloque supone dos sesiones de docencia teórica

 

BLOQUE 1.-     INTRODUCCIÓN.

Tema 1.-    Aproximación a la mejora genética animal. Objetivos y criterios de selección

Tema 2.-    Organización de la mejora genética. Asociaciones y empresas.

BLOQUE 2.-     ESTRUCTURA GENÉTICA DE UN CARÁCTER CUANTITATIVO.

Tema 3.-    Valores, medias y varianzas

Tema 4.-    Parentesco numerador, parecido entre parientes, heredabilidad y repetibilidad

BLOQUE 3.-     SELECCIÓN.

Tema 5.-    Componentes de la respuesta a la selección

Tema 6.-    Índices de selección

Tema 7.-    Respuesta correlacionada

BLOQUE 4.-     APTITUD COMBINATORIA Y CRUZAMIENTO.

Tema 8.-    Depresión endogámica y cruzamiento

Tema 9.-    Selección para la aptitud combinatoria

BLOQUE 5.-     SELECCIÓN ASISTIDA POR GENES Y MARCADORES

Tema 10.-  Desequilibrio de ligamiento y selección asistida por marcadores

Tema 11.-  Selección genómica.

BLOQUE 6.-     HERENCIA DE ENFERMEDADES EN ANIMALES DOMÉSTICOS.

Tema 12.- Enfermedades hereditarias asociadas a genes de copia simple y a herencia multigénica.

Tema 13.-  Control y erradicación de enfermedades hereditarias.

BLOQUE 7.-     MANIPULACIÓN DEL GENOMA EN LA MEJORA.

Tema 14.-  Transgénesis como herramienta en Veterinaria.

Tema 15.-  Terapias basadas en la modificación genética y sus aplicaciones en la mejora.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades. Cada tema supone dos sesiones de docencia teórica

1.   Clases teóricas. En 30 sesiones de 1 hora, para desarrollar conceptos clave.

2.   Clases de problemas. En 12 sesiones de 1 hora, para resolver situaciones teóricas planteadas.

3.   Clases prácticas. En 8 sesiones on line de 2 hora apoyadas con programas de simulación de libre disposición.

4.   Seminarios. En 2 sesiones on line de una hora para analizar y discutir junto con el profesor distintas situaciones propuestas

 

Las clases de prácticas y seminarios se dedicarán a tratar los más de 40 módulos del Software PQG en de libre disposición desarrollados para este fin y de la preparación de temas de actualidad en mejora genética animal.

 

La resolución de casos propuestos es una actividad no presencial para el estudiante

4.3. Programa

BLOQUE 1.-     INTRODUCCIÓN.

Tema 1.-    Aproximación a la mejora genética animal. Objetivos y criterios de selección

Tema 2.-    Organización de la mejora genética. Asociaciones y empresas.

BLOQUE 2.-     ESTRUCTURA GENÉTICA DE UN CARÁCTER CUANTITATIVO.

Tema 3.-    Valores, medias y varianzas

Tema 4.-    Parentesco numerador, parecido entre parientes, heredabilidad y repetibilidad

BLOQUE 3.-     SELECCIÓN.

Tema 5.-    Componentes de la respuesta a la selección

Tema 6.-    Índices de selección

Tema 7.-    Respuesta correlacionada

BLOQUE 4.-     APTITUD COMBINATORIA Y CRUZAMIENTO.

Tema 8.-    Depresión endogámica y cruzamiento

Tema 9.-    Selección para la aptitud combinatoria

BLOQUE 5.-     SELECCIÓN ASISTIDA POR GENES Y MARCADORES

Tema 10.-  Desequilibrio de ligamiento y selección asistida por marcadores

Tema 11.-  Selección genómica.

BLOQUE 6.-     HERENCIA DE ENFERMEDADES EN ANIMALES DOMÉSTICOS.

Tema 12.- Enfermedades hereditarias asociadas a genes de copia simple y a herencia multigénica.

Tema 13.-  Control y erradicación de enfermedades hereditarias.

BLOQUE 7.-     MANIPULACIÓN DEL GENOMA EN LA MEJORA.

Tema 14.-  Transgénesis como herramienta en Veterinaria.

Tema 15.-  Terapias basadas en la modificación genética y sus aplicaciones en la mejora.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

 

Las fechas e hitos clave de la asignatura están descritos con detalle, junto con los del resto de asignaturas del Grado de Veterinaria, en la página Web de la Facultad de Veterinaria (enlace: http://veterinaria.unizar.es/gradoveterinaria/). Dicho enlace se actualizará al comienzo de cada curso académico.

Las fechas e hitos clave de la asignatura están descritos con detalle, junto con los del resto de asignaturas del segundo curso en el Grado de Veterinaria, en la página Web de la Facultad de Veterinaria (enlace: http://veterinaria.unizar.es/gradoveterinaria/). Dicho enlace se actualizará al comienzo de cada curso académico.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados


Curso Académico: 2020/21

451 - Degree in Veterinary Science

28418 - Quantitative and molecular genetics in animal breeding


Información del Plan Docente

Academic Year:
2020/21
Subject:
28418 - Quantitative and molecular genetics in animal breeding
Faculty / School:
105 -
Degree:
451 - Degree in Veterinary Science
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
Second semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

The aims of this course are to:

  • Know the scientific bases of the disciplines that integrate animal genetic improvement.
  • Know how to apply the methods and techniques of evaluation of reproducers in theoretical contexts.
  • Know the formulation of improvement strategies in species of zootechnical interest.
  • Integrate into programmes for animal genetic improvement, molecular genetics and conservation of genetic resources, being able to provide alternatives that improve the effectiveness of these programmes.
  • Give genetic advice in pathologies of hereditary origin.
  • Know the possibilities of application of transgenesis and gene therapy in veterinary medicine.

1.2. Context and importance of this course in the degree

Animal breeding is one of the fundamental pillars of animal production, allowing the genetic structure of livestock populations to be configured to achieve production objectives. In this context, animal breeding is the basis for the cost-effectiveness and sustainability of the production of food of animal origin.

This course aims to provide training in the disciplines on which animal breeding is based. The general objective is to train professionals who have the operational capacity to establish and evaluate animal breeding programmes.

From the methodological point of view, animal breeding is a broad and complex discipline in which disparate subjects come together. Its foundation lies in population and quantitative genetics, based on applied statistical techniques.

Until now, this information was constituted by the phenotypic manifestation of the genes involved and by the genealogical relationships between the animals in the population. This approach forms the basis of the current animal breeding programmes of companies and breeders' associations. On the other hand, molecular genetics, based on molecular biology techniques, is increasingly intervening in animal breeding programmes both from the point of view of genome observation and modification.

1.3. Recommendations to take this course

It is desirable that the student has acquired the skills relating to the basic training subjects of the first year and first four months of the second year. Those corresponding to Genetics and Statistics are considered especially necessary for their correct monitoring.

2. Learning goals

2.1. Competences

Student´s competencies after completing the course:

Generic transversal competences:

  1. Ability to analyze and synthesize
  2. Robustness in the basic knowledge of the profession
  3. Oral and written communication.
  4. Skills to retrieve and analyze information from different sources
  5. Ability to pose and solve problems
  6. Critical capacity and generation of new ideas
  7. Propose and evaluate hypotheses
  8. Relate and integrate concepts and ideas
  9. Development of the sense of logic.
  10. Ability to reason and interpret facts

Specific competences:

  1. Analyze characters that intervene in an objective or selection criteria, with their factors, properties and limitations.
  2. Make initial proposals for genetic improvement plans that are consistent with the proposed formulations.
  3. Raise the genetic analysis of a character.
  4. Understand, justify and propose new guidelines for genetic improvement and conservation.
  5. Give genetic counseling.
  6. To make proposals for the use of gene transfer in the veterinary profession.
  7. Know the appropriate measures to estimate and control inbreeding levels.

2.2. Learning goals

If students complete the course successfully, they should be able to

  1. Include the fundamentals of animal genetic improvement developed from productive, genealogical and molecular information.
  2. Know the genetic analysis of the characters involved in the objectives and selection criteria.
  3. Construct and interpreting results of genetic evaluation models of selection candidates using genealogical, phenotypic and molecular information.
  4. Discern between basic alternatives oriented to the design of improvement plans in cattle breeds and selection schemes for specialized genetic lines.
  5. Know the appropriate measures to estimate and control inbreeding levels.
  6. Give genetic advice in pathologies of hereditary origin.
  7. Learn the methodological bases and applications of gene transfer in Veterinary Medicine.

2.3. Importance of learning goals

It allows to know the principles of the genetic improvement, as an element of the veterinary profession. In addition, it must provide skills for the approach of genetic evaluation models and information organization/treatment, promoting attitudes favorable to livestock associationism, performance control and technical innovation.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

Evaluation activities

The student must demonstrate that has achieved the intended learning outcomes through the following assessment activities...

  1. Theory exam: Development of three essay-type questions during 1.5 hours (40 % of the grade) on the dates scheduled by the center at the end of the semester.
  2. Problems: Resolution of three problems, posed in theoretical scenarios (30% of the grade) on the same date as the theory test.
  3. Practices: We will deal with approaches that the students will have to solve individually (20% of the grade). The assessment will be carried out throughout the semester, once the corresponding practical sessions have been completed.
  4. Seminars: To be held in groups, publicly presenting the specific results proposed to each (10% of the rating). The assessment will be carried out throughout the semester, once the corresponding seminars have been held.
  5. Sections 1, 2 and 3 must be passed separately with at least a rating of 5.

Marking system:

According to the national regulation Law 1025/2003, 5th of September which lays down the European system of credits and marking system for the university degree.

0-4,9: FAIL.

5,0-6,9: PASS

7,0-8,9: GOOD (NT).

9,0-10: EXCELLENT (SB).

As the article 158 of the Statutes of the University of Zaragoza lays down, provisional grades will be displayed at least for 7 days and students will be able to review them on the date, time and place provided for that purpose.

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The program includes the following activities (each unit involves two theoretical teaching sessions)

4.2. Learning tasks

 

  1. Theoretical lectures. In 30 sessions of 1 hour, to develop key concepts.
  2. Problems. In 12 sessions of 1 hour, raised to solve theoretical situations.
  3. Practices. 8 on line sessions of two hours supported with simulation programs freely available.
  4. Seminars. In 2-hour on line sessions to analyze and discuss with professor different proposed situations.

Practices and seminars will be devoted to treat more than 40 modules developed PQGen Software freely available for this purpose with current issues in animal breeding.

The resolution of proposed cases is a non-presential activity for the student.

4.3. Syllabus

BLOCK 1. INTRODUCTION

Unit 1. An approach to animal breeding. Objectives and selection criteria.

Unit 2. Organization of genetic improvement. Associations and companies.

BLOCK 2. Genetic structure of a quantitative trait

Unit 3. Values, means and variances.

Unit 4. Numerator kinship, relationship between relatives, heritability and repeatability.

BLOCK 3. SELECTION

Unit 5. Components of the response to selection.

Unit 6. Selection indexes.

Unit 7. Correlated response.

BLOCK 4. COMBINATION ABILITY AND CROSSING

Unit 8. Inbreeding depression and crossing.

Unit 9. Selection for combining ability.

BLOCK 5. SELECTION FOR GENES AND MARKERS

Topic 10. Linkage disequilibrium and marker-assisted selection.

Unit 11. Genomic selection.

BLOCK 6. INHERITANCE OF DISEASES IN DOMESTIC ANIMALS

Unit 12. Hereditary diseases associated with single copy genes and a multigenic inheritance.

Topic 13. Control and eradication of hereditary diseases.

BLOCK 7. HANDLING CHANGES OF GENOME IN ANIMAL BREEDING

Topic 14. Transgenesis as a tool in Veterinary sciences.

Topic 15. Therapies based on the genetic modification and its applications in animal breeding.

4.4. Course planning and calendar

The dates and key milestones of the subject are described in detail, along with those of other subjects of the degree of Veterinary, on the website of the Faculty of Veterinary (link http://veterinaria.unizar.es/gradoveterinaria/). This link will be updated at the beginning of each academic year.

4.5. Bibliography and recommended resources