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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO
FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA
MEJORAMIENTO GENETICO
(Semestre 5)
1. OBJETIVO GENERAL: Al finalizar el curso el alumno conocerá los principios de la
herencia y variación involucrados en las características de importancia productiva en los
animales domésticos, así como algunos métodos que se utilizan para llevar a cabo los
programas de mejora y conservación de los recursos genéticos animales.
2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
El alumno :
• Describirá el papel que juegan los genes en la expresión de las características
cualitativas y cuantitativas en los animales domésticos.
• Discutirá la contribución de la Genética Molecular en la producción animal.
• Describirá los modelos del fenotipo utilizados en Genética cuantitativa y los
aplicará para estimar el mérito genético de los animales con base en observaciones
fenotípicas.
• Describirá la importancia de las relaciones familiares en los programas de mejora
genética.
• Identificará los factores genéticos que participan en los procesos de salud y
enfermedad de los animales
• Aplicará métodos para desarrollar programas de selección.
• Aplicará métodos para diseñar sistemas de cruzamiento efectivos.
• Analizará la importancia del mantenimiento de la diversidad genética en las
poblaciones animales.
• Discutirá la importancia de definir objetivos de mejora genética acordes con las
necesidades de la industria.
.
3. CONTENIDO PROGRAMÁTICO POR UNIDADES.
I GENÉTICA BÁSICA
1. Introducción y generalidades: Definiciones.
(1hora)
1.1. ¿Que estudia la genética?
1.2. Conceptos antiguos y modernos sobre la herencia.
1.3. Clasificación de la Genética: Genética mendeliana. Genética de poblaciones.
Genética cuantitativa. Genética molecular.
1.4. Áreas de estudio de la Genética: Genética del desarrollo. La Genética en Biología.
Genética humana, Genética médica, Genómica y Bioinformática.
2. Aplicaciones de la Genética en medicina veterinaria y Zootecnia
2.1. Genética del mejoramiento ganadero
2.2. Genética en Medicina Veterinaria
2.3 El Papel de la Genética en la Salud Animal
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(6 horas)
1
2.3.1 Influencias genéticas en la resistencia/ susceptibilidad a enfermedades y control
genético de los patógenos.
2.3.1.1 En el huésped: Resistencia de los animales a las enfermedades
2.3.1.2 En el patógeno: resistencia de los patógenos a los antibióticos y a los
antiparasitarios.
3. Introducción de Genética Molecular a la Medicina Veterinaria y Zootecnia (6 horas)
3.1. Distinciones y contactos entre genética, bioquímica, biología celular y biología
molecular.
3.2. Concepto mendeliano del gen. Características de herencia simple y compleja.
3.3. Concepto molecular del gen. Estructura
3.4. Organización del ADN. Bases nitrogenadas, nucleótidos. Doble hélice.
3.5. Funciones del ADN.
3.5.1. Almacén de la información genética. Código genético.
3.5.2. Síntesis de proteínas.
3.5.3. Expresión del material genético.
3.5.4. Replicación del material genético
3.5.5. Mutación y evolución de ADN.
3.6 Métodos de análisis de ADN.
3.6.1 Enzimas de restricción. ADN Recombinante.
3.6.2 Electroforesis.
3.6.3 Hibridación molecular. Southern, Northern, Western blots.
3.6.4 Clonación molecular. Aplicaciones en biotecnología.
3.6.5 Amplificación de ADN (PCR, RFLP)
3.6.6 Secuenciación de ácidos nucleicos.
3.7 Tamaño y Organización del genoma
3.7.1 Dimensiones de genomas
3.7.2 Tamaño de cromosomas
3.7.3 Distribución del contenido de guanina y citosina.
3.7.4 Secuencias altamente repetidas organizadas en bloques: ADN satélite.
3.7.5 Secuencias altamente repetidas dispersas.
3.7.6 Secuencias organizadas en tandem: Minisatélites, microsatélites.
3.7.7 Secuencias de copia única: ADN codificante.
3.7.8 Tipos de genes y su organización.
3.8 Proyectos genómicos.
3.8.1.Metas y utilidad de lo proyectos genómicos
3.8.2.Mapas de ligamiento, físicos y cromosómicos.
3.9 Métodos de análisis genómico. Bioinformática, Microchips.
3.10 Ingeniería genética: animales transgénicos.
4.
Citogenética
(4 horas)
4.1. Estructura de los cromosomas.
4.2. Dinámica cromosómica. Ciclo celular: Mitosis y Meiosis.
4.3. Cariotipos y Técnicas de tinción cromosómica. Bandas G, C, R, T. FISH.
4.4. Determinación del sexo: ligaus, abraxas, protenor.
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4.5. Alteraciones Numéricas y estructurales. Anormalidades cromosómicas y
enfermedad.
4.6. Evolución cromosómica.
5.- Herencia Mendeliana
5.1 Conceptos Básicos (Leyes de Mendel).
5.1.1 Ley de segregación
5.1.2 Ley de asociación independiente
5.1.3 Fenotipo
5.1.4 Genotipo
5.1.4.1 Homocigosis
5.1.4.2 Heterocigosis
(6 horas)
5.2 Mecanismos de herencia
5.2.1 Proporciones Fenotípicas y Genotípicas
5.2.1.1 Modelo para un locus (monohibridismo)
5.2.1.2 Modelo para más de un locus (dihibridismo).
5.3 Variaciones en la Herencia Mendeliana
5.3.1 Codominancia
5.3.2 Sobredominancia
5.3.3 Epistasis
5.3.4 Alelos múltiples
5.3.5 Ligamiento factorial
5.3.6 Herencia ligada al cromosoma X
5.3.7 Características limitadas por el sexo
5.3.8 Herencia influenciada por el sexo
5.3.9 Detección de portadores
5.4 Mendelismo para características cuantitativas
6 Genética clínica
(2 horas)
6.1 Conceptos Básicos
6.1. Gen detrimental
6.2 Ejemplos de enfermedades hereditarias
6.2.1 Autosómica recesiva: Bovinos, BLAD (Deficiencia de adhesión en
leucocitos en bovinos) DUMPS (Deficiencia de uridin-monofosfato sintetasa)
6.2.2 Autosómica dominante: Equinos, PPH (parálisis periódica hipercalémica)
6.2.3 Autosómica de dominancia parcial: Cerdos, Hipertermia Maligna.
6.2.4 Enfermedades multifactoriales, Displasia de la cadera
6.3 Pruebas de Diagnóstico
6.4 Análisis de Pedigrí
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II TEORÍA DEL MEJORAMIENTO GENÉTICO
(Antes Genética Cuantitativa)
7.- Introducción ( Aspectos generales de Zootecnia)
7.1 Sistemas de producción por especie.
7.1.1 Bovinos Productores de leche.
7.1.2 Bovinos Productores de carne.
7.1.3 Bovinos de doble propósito.
7.1.4 Porcinos.
7.1.5 Ovinos.
7.1.6 Caprinos.
7.1.7 Equinos.
7.1.8 Perros y gatos.
(14 horas)
7.2 Sistemas de control de Producción y Genealogía.
7.2.1 Importancia
7.2.2 Sistemas de numeración de identificación animal.
7.2.3 Registros de producción y genealogía.
7.2.4 Manejo de bases de datos.
8.- Consanguinidad y Parentesco.
(6 horas)
8.1 Parentesco.
8.2 Consanguinidad a nivel individuo.
8.3 Consecuencias de la consanguinidad en la producción y la salud animal.
8.4 Control de la consanguinidad
9.-
Principios de genética de poblaciones.
(10 horas)
9.1 Frecuencias génicas y genotípicas.
9.2 Equilibrio Hardy – Weinberg.
9.3 Factores que alteran las frecuencias de los genes y los genotipos.
9.3.1 Migración.
9.3.2 Selección.
9.3.2.1Tipos de selección
9.3.2.1.1 Natural
9.3.2.1.2 Artificial
9.3.2.1.3 Direccional
9.3.2.2 Modelos de cambio de las frecuencias génicas
9.3.2.2.1 Selección contra un gen recesivo
9.3.2.2.2 Selección contra un gen dominante
9.3.2.2.3 Selección para un gen con efecto aditivo
9.3.3 Evolución y variabilidad genética
9.3.4 Tamaño de la población y Deriva génica.
9.3.4.1 Tamaño efectivo de la población (Ne)
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10.-
Conceptos básicos de Genética Cuantitativa.
(8 horas)
10.1 Diferencias entre características productivas, mendelianas y
cuantitativas.
10.2 Métodos estadísticos utilizados en genética cuantitativa
10.2.2 Media
10.2.3 Varianza y Desviación estándar
10.2.4 Correlación y Regresión
10.3 Modelo del fenotipo (componentes de varianza).
10.4 Efectos aditivos de dominancia , epistásis y de ambiente
10.5 Efectos ambientales conocidos y desconocidos
10.6 Ambiente: Temporal y Permanente
10.7 Factores de ajuste para efectos ambientales
10.8 Uso de la semejanza entre parientes en el cálculo de parámetros genéticos.
10.8.1 Covarianza genética de parientes
10.9 Parámetros genéticos
10.9.1 Heredabilidad.
10.9.2 Índice de constancia o Repetibilidad.
10.9.3 Correlaciones fenotípicas y genéticas.
11.-
Selección.
(8 horas)
11.1 Predicción del valor genético aditivo
11.1.1 Uso de diferentes fuentes de información
11.1.1.1 Individuo.
11.1.1.2 Información repetida del mismo individuo.
11.1.1.3 Pedigrí.
11.1.1.4 Parientes colaterales.
11.1.1.5 Progenie.
11.2 Predicción de valores genéticos con el modelo animal- BLUP.
11.3 Respuesta a la selección (RS).
11.4 Factores de la RS.
11.4.1 Diferencial de selección.
11.4.2 Intensidad de selección.
11.4.3 Exactitud de la evaluación.
11.4.4 Respuesta a la selección anual.
11.5 Método de selección para una característica (tandem).
11.6 Métodos de selección para múltiples características (Niveles independientes e
Índice de selección.
11.7 Marcadores genéticos.
11.7.1.Concepto y tipos de marcadores genéticos
11.7.2.Aplicaciones de los marcadores genéticos en medicina veterinaria
y producción animal. Identificación de individuos. Genética de
poblaciones, exclusión de paternidad. Taxonomía y evolución. Mapas
genéticos y mapeo de rasgos simples y complejos (QTLs).
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12.- Sistemas de apareamiento.
(6 Horas)
12.1 Apareamiento con base en el Fenotipo.
12.1.1 Apareamientos clasificados
12.2 Cruzamiento.
12.2.1 Consecuencias genéticas del cruzamiento.
12.2.1.1 Efectos Genéticos
12.2.1.1.1Directos, Maternos
12.2.1.1.2Heterosis: Individual, Materna y Paterna
12.2.1.2 Efectos Fenotípicos
12.2.2 Factores que afectan la heterosis
12.2.2.1 Heterosis y diversidad genética de las poblaciones
12.2.2.2 Efectos de acción del gen
12.2.3 Elección de las razas para sistemas de cruzamiento
12.2.3.1 Consideraciones generales
12.2.3.2 Necesidad de líneas paternas y maternas especializadas
12.2.3.2.1 Razas maternas
12.2.3.2.2 Razas paternas
12.2.3.3 Complementariedad entre razas
12.2.4 Sistemas de cruzamiento
12.2.4.1 Cruzamiento abierto
12.2.4.2 Cruzamiento absorbente
12.2.4.3 Cruzamiento rotacional de dos, tres y cuatro razas
12.2.4.4 Cruzamiento terminal
12.2.4.5 Cruzamiento superior
12.2.4.6 Usos, Ventajas y desventajas de los sistemas de
cruzamiento.
12.2.5 Modelos Rotaterminales
12.2.5.1 Selección recíproca recurrente
12.2.6 Formación de razas sintéticas.
12.2.6.1 Objetivo(s) de selección
12.2.6.2 Ventajas y desventajas
13.- Uso y conservación de Recursos Genéticos animales.
(4 horas)
13.1 Recursos genéticos.
13.1.1 Situación Actual de los recursos genéticos animales en México y en
el mundo.
13.1.2 Programas de conservación: Tipos de poblaciones animales.
13.1.2.1 Fauna silvestre
13.1.2.2 Poblaciones ferales
13.1.2.3 Poblaciones criollas en América
13.1.2.4 Razas estandarizadas
13.1.2.5 Líneas seleccionadas
13.1.3 Razones para conservar razas.
13.1.3.1 Culturales
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13.1.3.2 Económicas
13.1.3.3 Biológicas
13.1.4. Ventajas y Desventajas de los Programas (In situ, Ex situ,
Ex situ vivo).
14.- Mejoramiento Genético Aplicado.
(16 horas)
14.1 Bovinos productores de leche. ( Pirámide estructural de una raza. Mejoramiento
Genético en el Estrato Núcleo, Estrato Multiplicador, Estrato Comercial.
Rezago Genético. Asociaciones de Registro: Objetivos y actividades)
14.1.1 Características de importancia económica
14.1.2 Procedimientos de selección
14.1.3 Manejo genético práctico de hatos productivos
14.1.3.1 Selección de reproductores
14.1.3.2 Programa de apareamiento
14.1.3.3 Cruzamientos
14.1.3.4 Consanguinidad
14.1.4 Uso de biotecnologías reproductivas y moleculares en el
mejoramiento
14.2 Bovinos productores de carne. (Pirámide estructural de una raza. Mejoramiento
Genético en el Estrato Núcleo, Estrato Multiplicador, Estrato Comercial.
Rezago Genético. Asociaciones de Registro: Objetivos y actividades)
14.2.1 Características de importancia económica
14.2.2 Procedimientos de selección
14.2.3 Manejo genético práctico de hatos productivos
14.2.3.1 Selección de reproductores
14.2.3.2 Programa de apareamiento
14.2.3.3 Cruzamientos
14.2.3.4 Consanguinidad
14.2.4 Uso de biotecnologías reproductivas y moleculares en
el mejoramiento
14.3 Cerdos. ( Pirámide estructural de una raza. Mejoramiento Genético en el
Estrato Núcleo, Estrato Multiplicador, Estrato Comercial. Rezago Genético.
Asociaciones de Registro: Objetivos y actividades)
14.3.1 Características de importancia económica
14.3.2 Procedimientos de selección
14.3.3 Manejo genético práctico de hatos productivos
14.3.3.1 Selección de reproductores
14.3.3.2 Programa de apareamiento
14.3.3.3 Cruzamientos
14.3.3.4 Consanguinidad
14.3.4 Uso de biotecnologías reproductivas y moleculares en el
mejoramiento
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14.4 Perros (Pirámide estructural de una raza. Mejoramiento Genético en el Estrato
Núcleo, Estrato Multiplicador, Estrato Comercial. Rezago Genético.
Asociaciones de Registro: Objetivos y actividades)
14.4.1 Características de importancia económica
14.4.2 Procedimientos de selección
14.4.3 Manejo genético práctico de hatos productivos
14.4.3.1 Selección de reproductores
14.4.3.2 Programa de apareamiento
14.4.3.3 Cruzamientos
14.4.3.4 Consanguinidad
14.4.4 Uso de biotecnologías reproductivas y moleculares en el
mejoramiento
14.5 Ovinos. ( Pirámide estructural de una raza. Mejoramiento Genético en el
Estrato Núcleo, Estrato Multiplicador, Estrato Comercial. Rezago Genético.
Asociaciones de Registro: Objetivos y actividades)
14.5.1 Características de importancia económica
14.5.2 Procedimientos de selección
14.5.3 Manejo genético práctico de hatos productivos
14.5.3.1Selección de reproductores
14.5.3.2 Programa de apareamiento
14.5.3.3 Cruzamientos
14.5.3.4 Consanguinidad
14.5.4 Uso de biotecnologías reproductivas y moleculares en el
mejoramiento
14.6 Caprinos (Pirámide estructural de una raza. Mejoramiento Genético en el
Estrato Núcleo, Estrato Multiplicador, Estrato Comercial. Rezago Genético.
Asociaciones de Registro: Objetivos y actividades)
14.6.1 Características de importancia económica
14.6.2 Procedimientos de selección
14.6.3 Manejo genético práctico de hatos productivos
14.6.3.1 Selección de reproductores
14.6.3.2 Programa de apareamiento
14.6.3.3 Cruzamientos
14.6.3.4 Consanguinidad
14.6.4 Uso de biotecnologías reproductivas y moleculares en el
mejoramiento
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5. ACTIVIDADES PRÁCTICAS DEL CURSO
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•
Las prácticas se realizarán en el laboratorio de cómputo del departamento de
Genética y Bioestadística.
Las actividades se realizarán en tiempo extraclase.
GENETICA MOLECULAR
CITOGENÉTICA
MANEJO DEL PROGRAMA DE SIMULACIÓN GREGOR
DOMINANCIA COMPLETA Y CODOMINANCIA
ENFERMEDADES GENETICAS GOBERNADAS POR UN
GEN
DETECCION DE PORTADORES
DIHIBRIDISMO Y LIGAMIENTO FACTORIAL
GENETICA DE POBLACIONES I.
I. EQUILIBRIO Y DERIVA GENÉTICA.
POBLACIONES II. SELECCIÓN Y MIGRACIÓN
I. SELECCIÓN .
II. MIGRACIÓN
FACTORES DE AJUSTE PARA EFECTOS AMBIENTALES
CRUZAMIENTO Y HETEROSIS
PARENTESCO Y CONSANGUINIDAD
SELECCIÓN
PROGRAMA DE MEJORAMIENTO GENETICO
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Práctica 1
Actividad 1
Actividad 2
Práctica 2
Actividad 3
Práctica 3
Práctica 4
Práctica 5
Práctica 6
Práctica 7
Práctica 8
Actividad 4
9
LIBROS DE TEXTO
•
•
•
•
•
Gardner E.J., Simmons M.J. y Snustad D.P.:Principios de Genética. 4a
edición, editorial Limusa Wiley, México, 2000.
Daniel, WW. Bioestadística. 4ta ed. Uthea, México, D.F., 2002.
Nicholas F.W. : Genética Veterinaria. 1ª edición en español (1987), editorial
Acribia, España, impreso en 1990.
Nicholas, FW. Introducción a la genética veterinaria. Acribia, Zaragoza,
1996.
Falconer D. S. y T. F. C. Mackay: Introducción a la Genética Cuantitativa ,
4ª edición, editorial Acribia, España 1996.
LITERATURA DE CONSULTA
• Alderson L and Bodo I Editors: Genetic Conservation of Domestic
Livestock, Volume 2 CAB International, Oxon, UK Australia, 1992.
•
Axford R F E Editor: Breeding for Disease Resistance in Farm Animals,
2nd Edition CAB International, Oxon, UK Australia 1999.
•
Bowling, AT, Ruvinsky, A. The genetics of cattle. CAB International, Oxon,
UK, 2000.
Clarke : Genética Humana .Principios Básicos. Editorial Limusa Wiley,
México, 2002.
Fries, R, Ruvinsky, A. The genetics of cattle. CAB International, Oxon, UK,
1999.
Griffiths A.J.F., Gelbart.W.M., Miller J.H. y Lewontin R.C.:Genética
Moderna. 1a edición, editorial McGraw-Hill Interamericana, México, 2000.
Hartl, DL and Clark, AG. Principles of population genetics. Sinauer,
Massachssets, USA, 3rd ed, 1997.
Jiménez L.F. y Merchant H.: Biología Celular y Molecular. Editorial
Prentice Hall , México 2001.
Kinghorn, B, Van der Werf, JHJ. Genetics 315/325. Quantitative genetics.
Department of Animal Science, University of New England, Armidale,
N.S.W., Australia, 1998.
Klug W. S. Cummings M.R.: Genética . 5ª edición, editorial Pearson
México 1999.
Lewin´s: Genes VII. Editorial Marbán, México, 2001.
Lynch, M, Walsh, B. Genetics and analysis of quantitative traits. Sinauer,
Massachssets, USA, 1997.
Mason I L: A World Dictionary of Livestock Breeds, Types and Varieties,
4th Edition ,CAB International, Oxon, UK Australia ,1996.
Muir W M, Poultry Genetics, Breeding and Biotechnology, CAB
International, Oxon, UK USA. 2003.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Aprobado por el H. Consejo Técnico de la F.M.V.Z., U.N.A.M. el 3 de noviembre de 2003
10
•
•
•
•
•
•
Murrell: Introducción a la Ingenieria Genética moderna. Ed Limusa ,
México 2002.
Oldenbroek, JK (ed.). Genebanks and the conservation of farm animal
resources. DLO Institute for Animal Sciences and Health. Lelystad, The
Netherlands, 1999.
Piper, L, Ruvinsky, A. The genetics of sheep. CAB International, Oxon, UK,
1997.
Rothschild, F, Ruvinsky, A. The genetics of pig. CAB International, Oxon,
UK, 1998.
Ruvinsky A, Editor :The Genetics of the Dog .CAB International, Oxon, UK
Australia 2001 .
•
Simm G: Genetic Improvement of Cattle and Sheep has been taken over by
CABI Publishing from Farming Press. CAB International, Oxon, UK
Australia , 1998.
•
Weller, JI. Quantitative trait loci analysis in animals. CAB International,
Oxon, UK, 2001.
•
Van Vleck, LD, Pollak, EA, Oltenacu, B. Genetics for the animal
sciences.WH Freeman, New York, 1987.(este libro es un clásico que
difícilmente puede ser reemplazado).
Winchester A.M.: Herencia , Una Introducción a la Genética. 1ª edición en
español, editorial CEC,S.A. México, 1985.
•
SOFTWARE
Montaldo, HH. Software poblacionV.1 para excel, 2002.
PÁGINAS WEB Y DE SOFTWARE
Bases de datos: http://www.ibt.unam.mx/biblioteca/database.htm
Bibliotecas y Publicaciones UNAM: http://www.unam.mx/servicios/bibliotecas.html
Journals en línea: http://www.ibt.unam.mx/biblioteca/thelot/lettera.htm
http://www-personal.une.edu.au/~bking
http://www-personal.une.edu.au/~jvanderw/
Connections to servers of genetics: http://www.husdyr.kvl.dk/htm/kc/bio.htm
Population genetics by Knud Christensen:
http://kursus.kvl.dk/shares/vetgen/_Popgen/genetics/genetik.htm
Aprobado por el H. Consejo Técnico de la F.M.V.Z., U.N.A.M. el 3 de noviembre de 2003
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