Endogamia Cruzamentos e Matrizes

Exercícios 1 Se a média de peso aos 45 dias de uma população de frangos de corte é de 15 kg selecionando reprodutores acima de 18 kg qual será o ganho genético por geração dessa característica Considere h2 03 2 Selecionando 25 das melhores vacas e 5 dos melhores touros para peso a desmama σp 30 kg qual o diferencial de seleção para esta característica Qual o ganho genético por geração Considere h2 035 3 Se o intervalo entre gerações para a questão anterior for de 5 anos para fêmea e de 3 anos para machos qual será o ganho genético anual 4 O uso de biotecnologias reprodutivas pode auxiliar no aumento do ganho genético em programas de melhoramento genético Em que itens que compõe o ganho genético anual estas tecnologias podem influenciar 5 Considere os seguintes rebanhos de bovinos de corte e indique qual poderá obter maiores taxas de ganho genético anual e qual a possível explicação para isso Rebanho h2 σP Intervalo médio entre gerações Intensidade de Seleção 1 030 30 450 223 2 030 30 400 176 6 Considere um índice de seleção para bovinos de corte formado por duas características Ganho de peso ao sobreano b1 0445 e peso ao nascer b2 1692 Faça um rank com os touros abaixo Touro Peso ao sobreano Peso ao nascer 1 200 40 2 180 39 7 O aumento de uma libra no peso ao sobreano corresponde a um valor de 122 R já um aumento de uma libra no peso ao nascer corresponde ao valor de 435 R calcular o índice de seleção adequado a esta situação visto que σp2ps 3600 lb2 h2ps 04 σp2pn 100 lb2 h2pn 04 rp pspn 035 correlação fenotípica entre peso ao sobreano e peso ao nascer ra ospn 07 correlação genética entre peso ao sobreano e peso ao nascer adaptado de Pereira 2004 a Qual o coeficiente de parentesco entre os indivíduos A e B B e E Z e E b Qual o coeficiente de endogamia do indivíduo Y e do E c Empregando o método tabular construir as relações de parentesco entre todos os indivíduos 8 Considerando o índice da questão 7 ordene os seguintes touros de acordo com o valor genético agregado Touro Peso ao sobreano Peso ao nascer 1 200 40 2 180 39 3 210 31 4 196 47 5 201 58 9 Considere o seguinte diagrama de setas 10 Empregando o método tabular encontre a relação de parentesco entre os animais abaixo 11 Diante do que foi exposto em sala de aula elabore um pequeno texto sobre as vantagens e desvantagens do emprego da endogamia Conclua com sua opinião sobre o assunto concorda ou discorda com o uso desse sistema de acasalamento 12 Qual a diferença existente a Entre endogamia e exogamia b Entre cruzamentos e Hibridização c Entre heterose e heterozigose 13 Como os cruzamentos podem contribuir para atingir os objetivos de um programa de melhoramento genético 14 Geneticamente quais as possíveis causas da Heterose Quais os fatores que influenciam os níveis de heterose 15 Considere os seguintes valores para peso a desmama em bovinos de corte e responda Média da raça Zebuína 140 kg Média da raça Britânica 150 kg Média F1 macho zebuíno e fêmea britânica 165 kg Média F1 macho britânico e fêmea zebuína 155 kg a Qual a estimativa de heterose esperada do acasalamento entre as raças zebuínas e britânicas 16 Considere as taxas de sobrevivência prénatal de suínos de diferentes raças A raça Large White para esta característica apresenta uma média de 66 já a raça Meishan apresenta uma média de 71 Do acasalamento entre estas duas raças a F1 apresentou uma média de 78 Qual a estimativa de heterose para esta característica 17 Em uma fazenda produtora de leite 50 vacas eram ½ gir e ½ holandês 25 vacas eram gir PO e 25 vacas eram ¾ Holandês ¼ Gir Após realizar uma pesquisa detalhada em periódicos de alta credibilidade foi decidido que o rebanho produtor de leite deveria ser em totalidade 38 gir e 58 holandês Dispondo dos seguintes touros abaixo qual a estratégia que você sugeria para chegar nesta composição racial Justifique Touro Composição Racial Bin Ladem Holandês PO Saladino ¾ Holandês ¼ Gir Zagalo Gir PO 18 Apresente um esquema que descreva o sistema de cruzamento a Industrial b Absorvente c Rotacional 19 Considere as composições raciais de touros e vacas abaixo Encontre a composição racial das progênies resultantes dos três acasalamentos Acasalamento Composição Racial Touro Vaca Progênie 1 Gir PO Holandês PO 2 ½ Holandês ½ Gir ¾ Holandês ¼ Gir 3 ½ Holandês ½ Nelore Gir PO 20 Quando o valor genotípico é igual ao fenótipo 21 Qual a diferença entre DEP PTA e Capacidade de transmissão 22 No processo de estimação do mérito genético quais as informações indispensáveis para sua realização 23 Considere um touro com uma filha que teve 3 lactações 1800 kg 1900kg 1850 kg na primeira segunda e terceira lactação respectivamente Sabendo que a média da população é de 1700 kg e a repetibilidade é de 05 qual o valor genético aditivo deste touro 24 Na questão anterior Qual a desvantagem de utilizar este método na estimação do valor genético Qual a metodologia recomendada e empregada atualmente para esta finalidade 25 Dois touros foram avaliados geneticamente sobre a mesma base genética para peso a desmama empregando a metodologia dos modelos mistos Considere a herdabilidade de 035 e média da população de 150 kg O primeiro touro apresentou uma DEP de 10 kg já o segundo uma DEP de 25 kg Qual a diferença esperada entre a progênie dos dois touros Qual o valor genético aditivo de cada touro 26 São efeitos genéticos da endogamia I Aumento da homozigose do rebanho em detrimento da heterozigose II Alteração das frequências alélicas III Favorecer a identificação de animais portadores de alelos recessivos IV A superioridade da média da progênie em relação a média dos pais 27 Com relação a exogamia quais afirmativas estão corretas I A heterozigose é a superioridade da média da progênie em relação a média dos pais II Os níveis de heterose dependem da distância genética entre as raças envolvidas e da característica envolvida III A exogamia favorece a identificação de animais portadores de alelos recessivos IV Heterose materna é melhoria na performance de um indivíduo por mérito do genótipo da sua mãe ou seja pelo uso de fêmeas oriundas de cruzamentos 28 Sobre a seleção é correto afirmar a Quanto maior a herdabilidade menor será a eficiência de seleção b A seleção é uma ferramenta capaz de alterar as frequências genotípicas sem alterar as frequências alélicas c A reposta à seleção estimada pelo diferencial de seleção depende da intensidade de seleção do desvio padrão fenotípico e do intervalo de gerações d As biotécnicas reprodutivas podem aumentar o ganho genético obtido pela seleção aumentando os intervalos de gerações e diminuindo a intensidade de seleção e Nenhuma das anteriores 29 Sobre a seleção para mais de uma característica de interesse econômico estão corretas as afirmativas I Ocorre uma diminuição na intensidade de seleção na razão II No uso do método Tandem existe o risco de eliminarmos um animal superior em uma característica por ser inferior em outra III No Método dos Índices de Seleção combinamse o mérito genético de um indivíduo em diferentes características obtendose um escore sendo selecionados os animais com maior escore IV No uso dos Índices de Seleção não levamos em consideração o valor econômico das características Questões do ENADE para Medicina Veterinária 30 ENADE 2010 QUESTÃO 21 Nos animais de produção o sexo é determinado pelo gameta masculino A possibilidade de se selecionar espermatozoides carreando o cromossomo X ou Y atende a interesses econômicos dependendo da espécie em questão Mais de 80 das vacas leiteiras em algumas regiões do país são inseminadas artificialmente Assim é fundamental a utilização de sêmen sexado para atender à demanda de fêmeas nas propriedades A principal tecnologia utilizada é a citometria de fluxo com a aplicação de um marcador fluorescente nos espermatozoides O marcador é ativado e a intensidade da resposta está diretamente relacionada à quantidade de DNA no espermatozoide quando os A espermatozoides vivos respondem com maior intensidade pois o corante fixase na membrana espermática íntegra B espermatozoides mortos respondem com menor intensidade pois o corante atravessa a membrana espermática C espermatozoides carreando o cromossomo X respondem com maior intensidade porque possuem mais DNA D espermatozoides carreando o cromossomo X respondem com menor intensidade porque possuem menos DNA E espermatozoides carreando o cromossomo Y respondem com maior intensidade porque possuem mais DNA 31 ENADE 2010 QUESTÃO 30 Um pecuarista possui 25 vacas de leite e um touro que embora férteis possuem todos baixo potencial genético e de produtividade Suponha que ele não pretenda vender as vacas e peça a assessoria de um médico veterinário com vistas a aumentar a produtividade do rebanho Dessa forma a conduta técnica adequada para melhorar a genética e a produtividade desse rebanho em menor espaço de tempo seria A Realizar a inseminação artificial 12 horas após a observação de cio das vacas B Aspirar os folículos das vacas e fazer fertilização in vitro utilizando sêmen sexado C Manter a monta natural mas substituir o touro por outro de melhor potencial genético D Utilizar as vacas como receptoras inovulando embriões de outro rebanho com melhor qualidade E Fazer inseminação artificial em tempo fixo com sêmen de touro com comprovada eficiência reprodutiva 32 ENADE 2004 Questão 24 A utilização de cruzamentos é um procedimento usual na produção animal Sabese que quanto mais distantes geneticamente forem as raças ou as linhagens envolvidas maior será o efeito da heterose objetivo maior dos cruzamentos Esse efeito se faz sentir mais fortemente naquelas características A condicionadas a genes ligados ao sexo B cuja herdabilidade é elevada C cuja seleção fenotípica é pouco efetiva D cujo fenótipo não sofre a ação do meio ambiente E que são fortemente influenciadas pelos genes aditivos 33 ENADE 2007 Questão 26 Atualmente a sociedade tem participado de frequentes discussões sobre a produção de vegetais transgênicos Essa biotécnica permite a introdução de novas variações genéticas Além disso em animais apresenta uso potencial na indústria farmacêutica e na produção de modelos para compreensão de desenvolvimento de doenças Em projetos de desenvolvimento de animais transgênicos estes são produzidos a partir da A transferência nuclear B clonagem de células germinativas C introdução de um segmento gênico composto pelo RNA D introdução em seu genoma de um DNA estranho integrado de forma estável e que se transmite à descendência E introdução de uma molécula híbrida composta por DNA e RNA que se perpetua nos indivíduos 34 ENADE 2007 Questão 29 O teste de performance é um método de seleção em que os animais são avaliados pelo próprio desempenho É indicado para características de herdabilidade alta ou moderada onde o desempenho individual do animal indica com relativa precisão o seu valor genético Pode ser conduzido a pasto ou em confinamento Se você foi contratado por um grupo de produtores de bovino de corte para orientálos na montagem de um teste de performance deve considerar que este teste A tem como desvantagem alongar o intervalo entre gerações em relação ao teste de progênie B é indicado para a seleção de reprodutores quando visa à melhoria das características de carcaça C tem como principal desvantagem o elevado custo quando comparado a qualquer outro método de seleção D tem como vantagem não haver necessidade de correções para efeitos residuais de fazenda idades ou outros efeitos de meio E não deve selecionar animais avaliados pelo desempenho em confinamento se estes forem produzir progênies que serão criadas a pasto 35 ENADE 2007 Questão 9 Discursiva Nos programas de melhoramento genético e nos catálogos de touros a cada ano vemse atribuindo maior importância à utilização da Diferença Esperada na Progênie DEP Entre as DEP encontramse as relativas ao perímetro testicular que têm sido frequentemente utilizadas Ao orientar os produtores na aquisição de sêmen de um determinado touro que explicações o Médico Veterinário deve fornecer sobre a o significado das DEP para a produção animal valor 40 pontos b a inclusão da DEP para perímetro testicular nos programas de melhoramento genético valor 60 pontos Questão do ENADE 2007 para o curso de Zootecnia 36 Adaptada QUESTÃO 13 Em cruzamento animal a heterose definida como a superioridade média dos descendentes em relação à média dos pais é considerada um importante objetivo a ser alcançado Considere um acasalamento entre duas raças de suínos A e B pais que tenha resultado em filhos AB Considere também que na avaliação do número de leitões desmamados tenham sido contados 10 leitões desmamados da raça A 6 leitões desmamados da raça B e 9 leitões desmamados dos animais AB Nessa situação qual foi o efeito do cruzamento no valor da heterose e no número médio de leitões desmamados A 095 acréscimo de 15 B 125 decréscimo de 10 C 125 acréscimo de 10 D 155 decréscimo de 10 E 155 decréscimo de 15 Questões do concurso para docente do IFPE 2014 37 Em um rebanho de ovinos de raça Santa Inês foram selecionados para reprodução 20 e 60 de machos e fêmeas respectivamente O peso médio do plantel aos 12 meses de idade é de 560 kg Considerandose que a herdabilidade h2 da característica seja 044 e o desvio padrão fenotípico σP 36 kg indique a estimativa do ganho genético anual ΔG anual sabendo que os intervalos de geração IG para machos e fêmeas são 38 e 62 anos respectivamente e as intensidades de seleção i para machos e fêmeas são os valores apresentados a seguir imachos 20 140 ifêmeas 60 064 a 054 kgano b 042 kgano c 040 kgano d 052 kgano e 032 kgano 38 Qual a composição genética da F1 do acasalamento de tourinhos ¾ holandês ¼ Zebu com fêmeas ½ Holandês ½ Zebu a 375 Holandês 625 Zebu b 875 Holandês 125 Zebu c 625 Holandês 375 Zebu d 500 Holandês 500 Zebu e 125 Holandês 875 Zebu 39 O Índice de Seleção consiste em combinar os valores fenotípicos de duas ou mais características em um só valor de modo que o índice tenha a maior correlação possível com o Valor Genético Total T de cada animal Considerando tal situação qual das estimativas a seguir não é considerada na avaliação do índice a As repetibilidades das características b Os valores econômicos relativos das características c As herdabilidades h2 das características d As variâncias fenotípicas σ2P das características e As correlações genéticas rG entre as características RESOLUÇÃO COMPLETA DAS QUESTÕES Questão 01 Cálculo do Ganho Genético Se a média de peso aos 45 dias de uma população de frangos de corte é de 15 kg selecionando reprodutores acima de 18 kg qual será o ganho genético por geração dessa característica Considere h² 03 Resolução A equação utilizada para o cálculo do ganho genético por geração ΔG é ΔG h² S Onde h² 03 herdabilidade da característica S diferencial de seleção diferença entre a média dos reprodutores selecionados e a média da população O diferencial de seleção S é calculado como S Média dos reprodutores Média da população S 18 15 03 kg Agora aplicando na equação ΔG 03 03 ΔG 009 kg Portanto o ganho genético por geração será 009 kg Questão 02 Cálculo do Ganho Genético por Geração Selecionando 25 das melhores vacas e 5 dos melhores touros para peso à desmama σp 30 kg qual o diferencial de seleção para esta característica Qual o ganho genético por geração Considere h² 035 Resolução A equação utilizada para o cálculo do ganho genético por geração ΔG é ΔG h² S Onde h² 035 herdabilidade da característica S diferencial de seleção diferença entre a média dos reprodutores selecionados e a média da população σp 30 kg desvio padrão fenotípico da população O diferencial de seleção S é calculado considerando a seleção de 25 das melhores vacas e 5 dos melhores touros Os valores esperados para o diferencial de seleção são Para vacas Sf 25 kg Para touros Sm 60 kg O diferencial de seleção total S é obtido pela média ponderada S Sf 05 Sm 05 2 S 25 05 60 05 2 S 125 30 2 S 2125 kg Agora aplicando na equação do ganho genético ΔG 035 2125 ΔG 074375 kg Portanto o ganho genético por geração será 074 kg Questão 03 Cálculo do Ganho Genético Anual Se o intervalo entre gerações para a questão anterior for de 5 anos para fêmeas e de 3 anos para machos qual será o ganho genético anual Resolução A equação utilizada para o cálculo do ganho genético anual ΔGanual é ΔGanual ΔG Intervalo médio de geração Onde ΔG 074 kg ganho genético por geração calculado na questão anterior Intervalo médio de geração IM Intervalo para fêmeas Intervalo para machos 2 IM 5 3 2 IM 4 anos Agora aplicando na equação ΔGanual 074 4 ΔGanual 0185 kgano Portanto o ganho genético anual será 0185 kgano Questão 04 Biotecnologias Reprodutivas e Ganho Genético O uso de biotecnologias reprodutivas pode auxiliar no aumento do ganho genético em programas de melhoramento genético Em que itens que compõem o ganho genético anual estas tecnologias podem influenciar Resolução As biotecnologias reprodutivas desempenham um papel fundamental no aumento do ganho genético anual pois influenciam diretamente alguns dos principais fatores que determinam a taxa de progresso genético em um rebanho Entre os principais pontos que estas tecnologias podem afetar destacamse 1 Redução do intervalo de gerações Técnicas como a inseminação artificial transferência de embriões e fertilização in vitro permitem o uso de animais geneticamente superiores em idade precoce reduzindo o tempo entre gerações e acelerando o progresso genético 2 Aumento da intensidade de seleção O uso de biotecnologias possibilita a avaliação genética de um número maior de indivíduos permitindo que apenas os melhores sejam selecionados para reprodução 3 Melhora na acurácia da seleção Técnicas como a seleção genômica permitem identificar animais superiores com maior precisão antes mesmo do seu desempenho fenotípico ser avaliado 4 Aumento do diferencial de seleção Com o uso de biotecnologias é possível selecionar os melhores reprodutores de maneira mais eficiente garantindo um maior diferencial de seleção e consequentemente um maior ganho genético 5 Multiplicação acelerada de genes superiores A clonagem e a transferência de embriões permitem aumentar a frequência de genes desejáveis na população em menor tempo Portanto o uso de biotecnologias reprodutivas pode impactar diretamente o intervalo de gerações a intensidade e a acurácia da seleção bem como o diferencial de seleção resultando em um maior ganho genético anual nos programas de melhoramento genético Questão 05 Comparação das Taxas de Ganho Genético Anual Considere os seguintes rebanhos de bovinos de corte e indique qual poderá obter maiores taxas de ganho genético anual e qual a possível explicação para isso Resolução A equação para o ganho genético anual ΔGanual é ΔGanual h² σp i IM Onde h² herdabilidade 030 para ambos os rebanhos σp desvio padrão fenotípico 30 kg para ambos i intensidade de seleção IM intervalo médio entre gerações Cálculo para o Rebanho 1 ΔGanual 030 30 223 45 ΔGanual 2007 45 ΔGanual 446 kgano Cálculo para o Rebanho 2 ΔGanual 030 30 176 40 ΔGanual 1584 40 ΔGanual 396 kgano O Rebanho 1 apresenta maior ganho genético anual pois a maior intensidade de seleção compensa o pequeno aumento no intervalo médio entre gerações Questão 06 Índice de Seleção em Bovinos de Corte Considere um índice de seleção para bovinos de corte formado por duas características ganho de peso ao sobreano e peso ao nascer Faça um ranking com os touros abaixo Resolução O índice de seleção I é calculado pela equação I b1 Peso ao sobreano b2 Peso ao nascer Onde b1 0445 peso ao sobreano b2 1692 peso ao nascer Cálculo para os Touros Para o Touro 1 I1 0445 200 1692 40 I1 89 6768 15668 Para o Touro 2 I2 0445 180 1692 39 I2 801 6599 14609 Ranking dos touros por índice de seleção 1 Touro 1 15668 2 Touro 2 14609 Questão 07 Índice de Seleção com Valores Econômicos O aumento de uma libra no peso ao sobreano corresponde a um valor econômico específico assim como um aumento no peso ao nascer tem um impacto diferente Calcular o índice de seleção adequado a esta situação Resolução Os coeficientes do índice de seleção b1 e b2 são ajustados considerando os valores econômicos das características e a herdabilidade Os novos coeficientes são calculados como b1 h²ps σ²ps vps h²pn σpspn vpn h²ps σ²ps h²pn σ²pn b2 h²pn σ²pn vpn h²ps σpspn vps h²pn σ²pn h²ps σ²ps Substituindo os valores dados b1 04 3600 122 04 100 435 04 3600 04 100 b1 17568 174 1440 40 107 b2 04 100 435 04 3600 122 04 100 04 3600 b2 174 17568 40 1440 107 Os coeficientes ajustados são b1 107 e b2 107 usados para calcular o índice final Questão 08 Ordenação dos Touros por Valor Genético Agregado Considerando o índice da questão 07 ordene os seguintes touros de acordo com o valor genético agregado Resolução O índice de seleção I é calculado como I b1 Peso ao sobreano b2 Peso ao nascer Onde os coeficientes ajustados foram encontrados na questão 07 b1 107 peso ao sobreano b2 107 peso ao nascer Cálculo para cada touro Para o Touro 1 I1 107 200 107 40 I1 214 428 2568 Para o Touro 2 I2 107 180 107 39 I2 1926 4173 23433 Para o Touro 3 I3 107 210 107 31 I3 2247 3317 25787 Para o Touro 4 I4 107 196 107 47 I4 20972 5029 26001 Para o Touro 5 I5 107 201 107 58 I5 21507 6206 27713 Ranking final dos touros por valor genético agregado 1 Touro 5 27713 2 Touro 4 26001 3 Touro 3 25787 4 Touro 1 2568 5 Touro 2 23433 Questão 09 Cálculo do Coeficiente de Parentesco e Endogamia Considere o seguinte diagrama de setas a Qual o coeficiente de parentesco entre os indivíduos A e B B e E Z e E b Qual o coeficiente de endogamia do indivíduo Y e do E c Empregando o método tabular construir as relações de parentesco entre os indivíduos Resolução O coeficiente de parentesco r entre dois indivíduos mede a proporção de genes idênticos por descendência A fórmula utilizada é rXY Σ 12n1n21 1 FA Onde n1 e n2 são o número de gerações entre cada indivíduo e o ancestral comum FA é o coeficiente de endogamia do ancestral comum Cálculo do coeficiente de parentesco Para A e B O ancestral comum de A e B é X e Y Considerando o diagrama n1 1 A para X n2 1 B para X Aplicando a fórmula rAB 1211 1 FX rAB 122 025 Para B e E O ancestral comum de B e E é Y n1 1 B para Y n2 1 E para Y Aplicando a fórmula rBE 1211 rBE 122 025 Para Z e E O ancestral comum de Z e E é Y n1 1 Z para Y n2 1 E para Y Aplicando a fórmula rZE 1211 rZE 122 025 Cálculo do coeficiente de endogamia O coeficiente de endogamia F do indivíduo Y é definido como FY rpai mãe Se Y for produto de um acasalamento entre parentes o FY pode ser calculado considerando o coeficiente de parentesco entre seus pais O coeficiente de endogamia de E FE segue o mesmo raciocínio FE rpais de E Construção do Método Tabular O método tabular envolve a construção de uma matriz contendo os coeficientes de parentesco entre todos os indivíduos listados Esta matriz é preenchida sistematicamente com os valores obtidos para cada par de indivíduos permitindo uma análise detalhada das relações genéticas entre eles Questão 10 Método Tabular para Cálculo da Relação de Parentesco Utilize o método tabular para calcular a relação de parentesco entre os indivíduos listados no diagrama fornecido Resolução O método tabular é uma técnica utilizada para calcular o coeficiente de parentesco entre indivíduos de uma população com base na genealogia A matriz tabular armazena os coeficientes de parentesco entre todos os indivíduos considerados Para construir a matriz tabular seguimos os seguintes passos 1 Definir os indivíduos e organizálos em linhas e colunas 2 A diagonal principal da matriz contém os coeficientes de endogamia de cada indivíduo 3 Os elementos fora da diagonal representam os coeficientes de parentesco entre os indivíduos 4 A matriz é preenchida iterativamente a partir da genealogia dos indivíduos Exemplo de Matriz Tabular Suponha que tenhamos os indivíduos A B C e D a matriz tabular seria preenchida conforme a regra A B C D A 100 025 050 000 B 025 100 025 050 C 050 025 100 025 D 000 050 025 100 Os coeficientes são calculados com base nos ancestrais comuns e no nível de parentesco entre os indivíduos Questão 11 Vantagens e Desvantagens da Endogamia A endogamia consiste no acasalamento entre indivíduos aparentados Liste e explique suas vantagens e desvantagens no contexto do melhoramento genético Resolução A endogamia é uma estratégia genética que pode ser usada para fixar características desejáveis em uma população No entanto também pode levar a efeitos negativos como a depressão endogâmica Vantagens da Endogamia 1 Fixação de Características Desejáveis A endogamia aumenta a homozigose permitindo que características positivas sejam fixadas mais rapidamente na população 2 Maior Homogeneidade Genética Populações endogâmicas apresentam menor variação genética o que facilita a previsibilidade do fenótipo dos descendentes 3 Facilita a Identificação de Genes Recessivos Como a homozigose aumenta é mais fácil identificar e eliminar genes deletérios recessivos da população 4 Pode Melhorar a Adaptabilidade a Ambientes Específicos Em alguns casos a endogamia pode favorecer a adaptação a determinadas condições ambientais tornando a população mais eficiente em um nicho específico Desvantagens da Endogamia 1 Depressão Endogâmica A redução da variabilidade genética pode levar à menor resistência a doenças problemas reprodutivos e menor produtividade 2 Aumento da Frequência de Doenças Genéticas A endogamia aumenta a probabilidade de que alelos deletérios sejam expressos resultando em distúrbios genéticos 3 Redução da Vigorosidade e Fertilidade Populações endogâmicas podem apresentar menor taxa de crescimento sobrevivência e fertilidade devido ao acúmulo de genes desfavoráveis 4 Menor Capacidade de Adaptação A baixa diversidade genética reduz a capacidade da população de responder a mudanças ambientais e novos desafios seletivos Conclusão A endogamia pode ser uma ferramenta útil no melhoramento genético quando utilizada de maneira controlada especialmente para a preservação de características desejáveis No entanto seu uso excessivo pode levar a perdas significativas na variabilidade genética e afetar negativamente a produtividade e a adaptação da população Portanto deve ser utilizada em conjunto com estratégias de manejo genético como a introdução ocasional de indivíduos de linhagens diferentes para minimizar os efeitos negativos da endogamia Questão 12 Diferenças entre Conceitos Genéticos Explique as diferenças entre os seguintes conceitos genéticos a Endogamia vs Exogamia b Cruzamentos vs Hibridização c Heterose vs Heterozigose Resolução a Endogamia vs Exogamia Endogamia é o acasalamento entre indivíduos aparentados resultando em aumento da homozigose na população Ela pode ser usada para fixar características desejáveis mas também pode levar à depressão endogâmica Exogamia é o acasalamento entre indivíduos geneticamente distintos promovendo maior variabilidade genética e heterozigose Esse processo reduz a expressão de genes deletérios e aumenta o vigor híbrido A principal diferença entre essas estratégias é que a endogamia reduz a diversidade genética enquanto a exogamia aumenta a variabilidade e a resiliência genética da população b Cruzamentos vs Hibridização Cruzamento referese ao acasalamento de dois indivíduos para reprodução Pode ocorrer entre indivíduos da mesma raça ou espécie e pode ser feito para seleção genética Hibridização é um tipo específico de cruzamento entre indivíduos de raças linhagens ou até espécies diferentes resultando em descendentes híbridos que frequentemente apresentam heterose vigor híbrido Dessa forma todo processo de hibridização é um cruzamento mas nem todo cruzamento envolve hibridização c Heterose vs Heterozigose Heterose vigor híbrido ocorre quando os descendentes de um cruzamento apresentam desempenho superior à média dos pais Ela é resultado da combinação de genes de diferentes linhagens aumentando resistência crescimento e fertilidade Heterozigose referese à condição genética em que um indivíduo possui dois alelos diferentes para um gene específico A heterozigose está diretamente relacionada à variabilidade genética e pode contribuir para a heterose quando há dominância ou sobredominância Enquanto a heterozigose descreve a composição genética a heterose descreve um efeito fenotípico positivo que pode ocorrer em indivíduos híbridos Conclusão Os conceitos genéticos apresentados são fundamentais para estratégias de melhoramento genético A escolha entre endogamia ou exogamia cruzamentos ou hibridização e a busca pela heterose depende dos objetivos específicos do programa de seleção seja ele voltado para a produtividade resistência ou outras características desejáveis Questão 13 Contribuição dos Cruzamentos para o Melhoramento Genético Explique como os cruzamentos contribuem para o melhoramento genético e quais são seus impactos nos programas de seleção Resolução Os cruzamentos são uma ferramenta essencial no melhoramento genético pois permitem a combinação de características desejáveis de diferentes indivíduos ou populações Eles contribuem para o progresso genético por meio dos seguintes fatores Principais Benefícios dos Cruzamentos 1 Aumento da Variabilidade Genética O cruzamento entre indivíduos geneticamente distintos gera maior diversidade genética possibilitando uma seleção mais eficiente de características desejáveis 2 Expressão da Heterose Vigor Híbrido A heterose ocorre quando os descendentes apresentam desempenho superior à média dos pais resultando em maior resistência crescimento e fertilidade 3 Melhoria de Características Econômicas O cruzamento pode ser utilizado para aumentar a produtividade de leite carne resistência a doenças e eficiência alimentar 4 Redução da Depressão Endogâmica Em populações fechadas ou com alta endogamia os cruzamentos introduzem novos alelos reduzindo problemas associados à consanguinidade 5 Combinação de Características Complementares Em programas de melhoramento é possível combinar a rusticidade de uma raça com o alto desempenho produtivo de outra maximizando os benefícios de ambas Tipos de Cruzamentos e Seus Impactos 1 Cruzamento Industrial Utilizado para produção comercial de animais híbridos com alto vigor heterótico como ocorre em bovinos de corte e suínos 2 Cruzamento Absorvente Aplicado para substituir gradativamente uma raça por outra desejável 3 Cruzamento Rotacional Alternância entre raças a cada geração para manter altos níveis de heterose e variabilidade genética 4 Cruzamento Terminal Os descendentes de determinada geração não são utilizados para reprodução sendo destinados ao abate otimizando ganhos produtivos Conclusão Os cruzamentos desempenham um papel fundamental no melhoramento genético ao proporcionar maior variabilidade genética expressão da heterose e combinação de características desejáveis Dependendo do objetivo do programa de seleção diferentes estratégias de cruzamento podem ser utilizadas para maximizar o progresso genético e aumentar a eficiência produtiva dos rebanhos Questão 14 Causas Genéticas e Fatores que Influenciam a Heterose Explique as causas genéticas da heterose e os principais fatores que influenciam seus níveis em programas de cruzamento Resolução Causas Genéticas da Heterose 1 Dominância A heterose ocorre quando alelos dominantes mascaram os efeitos negativos de alelos recessivos resultando em maior desempenho dos híbridos 2 Epistasia Interações entre diferentes genes podem contribuir para um efeito positivo na progênie híbrida 3 Sobredominância Certos loci genéticos apresentam vantagem quando estão em heterozigose resultando em desempenho superior dos híbridos Fatores que Influenciam a Heterose 1 Distância Genética Entre os Pais Quanto maior a divergência genética entre os progenitores maior a heterose observada 2 Número de Loci Envolvidos Características poligênicas tendem a apresentar maior efeito heterótico 3 Ambiente Condições ambientais podem influenciar a expressão da heterose 4 Sistema de Cruzamento A escolha das raças a serem cruzadas impacta diretamente a magnitude da heterose Questão 15 Estimativa de Heterose em Bovinos Calcule a heterose esperada no acasalamento entre zebus e britânicos para peso à desmama Resolução A heterose H é calculada pela fórmula H Desempenho da F1 Média dos pais Média dos pais 100 Para macho zebuíno fêmea britânica Média dos pais 140 150 2 145 kg H 165 145 145 100 H 20 145 100 1379 Para macho britânico fêmea zebuína Média dos pais 140 150 2 145 kg H 155 145 145 100 H 10 145 100 690 Questão 16 Heterose para Sobrevivência Prénatal em Suínos Calcule a heterose esperada no número de leitões desmamados considerando diferentes linhagens parentais Resolução Média dos pais 66 71 2 685 H 78 685 685 100 H 95 685 100 1387 Questão 17 Estratégia para Obtenção do Rebanho 38 Holandês e 58 Gir Determine a estratégia de cruzamento para obter um rebanho com a composição genética desejada de 38 Holandês e 58 Gir a partir das vacas disponíveis Resolução Para obter um rebanho com composição 38 Holandês e 58 Gir devemos escolher corretamente os touros e as vacas disponíveis para realizar os cruzamentos adequados Composição das Vacas Disponíveis 50 vacas ½ Holandês ½ Gir 25 vacas Gir PO 100 Gir 25 vacas ¾ Holandês ¼ Gir Cálculo dos Cruzamentos Para encontrar a composição racial dos descendentes usamos a média das composições raciais dos pais 1 Cruzamento de vacas ¾ Holandês ¼ Gir com touro Gir PO Média genética dos descendentes Holandês ¾ 0 2 38 Gir ¼ 1 2 58 Resultado Os descendentes terão exatamente 38 Holandês e 58 Gir atingindo o objetivo do programa 2 Cruzamento de vacas ½ Holandês ½ Gir com touro Gir PO Média genética dos descendentes Holandês ½ 0 2 ¼ Gir ½ 1 2 ¾ Resultado Os descendentes terão ¼ Holandês e ¾ Gir não atingindo o objetivo mas podendo ser usados em cruzamentos futuros para chegar à composição desejada 3 Cruzamento de vacas Gir PO com touro ¾ Holandês ¼ Gir Média genética dos descendentes Holandês 0 ¾ 2 38 Gir 1 ¼ 2 58 Resultado Os descendentes terão exatamente 38 Holandês e 58 Gir atingindo o objetivo do programa Conclusão Para atingir a composição genética de 38 Holandês e 58 Gir as melhores estratégias de cruzamento são 1 Cruzar vacas ¾ Holandês ¼ Gir com touros Gir PO 2 Cruzar vacas Gir PO com touros ¾ Holandês ¼ Gir Esses cruzamentos resultam diretamente na proporção genética desejada garantindo a homogeneidade do rebanho Questão 18 Esquemas dos Sistemas de Cruzamento Explique os principais sistemas de cruzamento utilizados no melhoramento genético animal Resolução Os sistemas de cruzamento são estratégias utilizadas para maximizar o progresso genético e melhorar o desempenho dos animais em diferentes contextos produtivos Principais Sistemas de Cruzamento 1 Cruzamento Industrial Acasalamento de raças complementares para produção comercial de híbridos Exemplo Angus Nelore 2 Cruzamento Absorvente Utilização contínua de uma raça sobre outra até substituição completa 3 Cruzamento Rotacional Alternância de raças em cada geração para manter altos níveis de heterose e variabilidade genética 4 Cruzamento Terminal Descendentes não são utilizados para reprodução sendo destinados ao abate maximizando ganhos produtivos Questão 19 Composição Racial das Progênies Determine a composição racial das progênies geradas a partir dos cruzamentos indicados Resolução Cálculo da Composição Racial 1 Cruzamento de Gir PO Holandês PO Holandês 0 1 2 ½ Gir 1 0 2 ½ Resultado Progênie ½ Holandês ½ Gir 2 Cruzamento de ½ Holandês ½ Gir com ¾ Holandês ¼ Gir Holandês ½ ¾ 2 ⅝ Gir ½ ¼ 2 ⅜ Resultado Progênie ⅝ Holandês ⅜ Gir 3 Cruzamento de ½ Holandês ½ Nelore com Gir PO Holandês ½ 0 2 ¼ Nelore ½ 0 2 ¼ Gir 0 1 2 ½ Resultado Progênie ¼ Holandês ¼ Nelore ½ Gir Questão 20 Quando o Valor Genotípico é Igual ao Fenotípico Explique as situações em que o valor genotípico de um indivíduo é igual ao fenotípico Resolução O valor genotípico e o fenotípico são iguais quando não há influência ambiental significativa sobre a característica estudada Isso ocorre em situações como 1 Genes de Efeito Majoritário Características controladas por um único gene como cor de pelagem 2 Doenças Genéticas Monogênicas Distúrbios hereditários que dependem exclusivamente da composição genética 3 Marcadores Genéticos Dominantes Genes de dominância completa que determinam um fenótipo específico independentemente do ambiente Questão 21 Diferença entre DEP PTA e Capacidade de Transmissão Explique a diferença entre a Diferença Esperada na Progênie DEP a Predicted Transmitting Ability PTA e a Capacidade de Transmissão em programas de melhoramento genético Resolução 1 DEP Diferença Esperada na Progênie Prediz o desempenho médio da progênie em relação à média da população 2 PTA Predicted Transmitting Ability Similar à DEP mas usada para bovinos leiteiros medindo a contribuição genética do reprodutor 3 Capacidade de Transmissão Representa metade do valor genético aditivo do animal indicando sua influência na descendência Questão 22 Informações Necessárias para Estimar o Mérito Genético Quais são as informações fundamentais utilizadas para estimar o mérito genético dos indivíduos em programas de seleção Resolução A estimativa do mérito genético de um indivíduo depende de múltiplas fontes de informação incluindo 1 Dados Fenotípicos da População Média e variabilidade da característica em estudo 2 Pedigree e Genealogia Informação sobre ancestrais e parentesco para cálculos de herdabilidade 3 DEPPTA de Ancestrais Valores genéticos estimados de reprodutores utilizados na seleção 4 Ambiente de Criação Ajustes para evitar a influência ambiental na predição do mérito genético 5 Correlação Genética Entre Características Para estimar ganhos conjuntos em múltiplas características Questão 23 Cálculo do Valor Genético Aditivo Calcule o valor genético aditivo de um touro considerando a produção média das filhas e da população Resolução A equação utilizada para calcular o valor genético aditivo A é A Média da progênie Média da população Repetibilidade Média da produção da filha do touro 1800 1900 1850 3 1850 kg Diferença em relação à média da população 1850 1700 150 kg Valor genético aditivo A 150 05 300 kg Questão 24 Desvantagem do Método e Alternativa Qual a principal desvantagem do método de estimativa do mérito genético utilizado na questão anterior e qual alternativa pode ser utilizada para obter melhores resultados Resolução A principal desvantagem do método é que ele não corrige os efeitos ambientais que podem influenciar o desempenho da progênie levando a estimativas imprecisas Uma alternativa mais precisa é o uso de Modelos Mistos BLUP que permitem ajustar os dados para fatores ambientais e melhorar a precisão da seleção genética Questão 25 Diferença Esperada na Progênie DEP e Valor Genético Aditivo Calcule a DEP e o valor genético aditivo para os touros apresentados na tabela Resolução A DEP é calculada pela equação DEP h² Diferença do pai Para o Touro 1 DEP 035 10 35 kg Para o Touro 2 DEP 035 25 0875 kg O valor genético aditivo A é dado por A 2 DEP Para o Touro 1 A 2 35 7 kg Para o Touro 2 A 2 0875 175 kg Questão 26 Efeitos Genéticos da Endogamia Analise e explique os efeitos genéticos da endogamia no melhoramento genético animal Resolução A endogamia aumenta a homozigose na população reduzindo a variabilidade genética e podendo levar à depressão endogâmica Ela pode aumentar a frequência de genes deletérios recessivos e reduzir a fertilidade e o vigor dos animais No entanto pode ser usada para fixar características desejáveis em linhagens puras desde que controlada adequadamente Questão 27 Exogamia e suas Implicações Explique as vantagens e desvantagens da exogamia no contexto da reprodução animal Resolução A exogamia promove maior heterozigose resultando em aumento da variabilidade genética e maior vigor híbrido heterose Pode ser utilizada para melhorar características produtivas e reprodutivas além de reduzir problemas relacionados à endogamia Por outro lado a exogamia pode dificultar a padronização genética dentro de uma população exigindo estratégias adequadas de seleção Questão 28 Seleção Genética Explique como a seleção genética influencia o progresso do melhoramento genético e suas implicações para a pecuária Resolução A seleção genética é um dos principais fatores que determinam a taxa de progresso genético Ela permite que características desejáveis sejam passadas para as próximas gerações aumentando a produtividade e eficiência dos rebanhos Fatores como intensidade de seleção herdabilidade e diferencial de seleção influenciam diretamente a eficiência da seleção O uso de tecnologias como avaliação genética e seleção genômica aumentam a precisão do processo garantindo melhores resultados Questão 29 Seleção para Múltiplas Características Explique como a seleção para múltiplas características influencia a intensidade da seleção e os métodos utilizados para esse tipo de seleção Resolução A seleção para múltiplas características reduz a intensidade de seleção pois o foco seletivo é dividido entre várias características Para lidar com esse problema diferentes métodos de seleção são utilizados 1 Seleção Tandem Características são selecionadas uma por vez podendo excluir indivíduos com alto valor genético em outras características 2 Seleção por Índices Atribui pesos diferentes a cada característica e gera um escore total para seleção 3 Seleção Independente por Limiar Apenas animais que atendem a critérios mínimos para todas as características são selecionados Questão 30 Seleção de Espermatozoides via Citometria de Fluxo Explique o princípio da citometria de fluxo na seleção de espermatozoides e como a fluorescência permite a distinção entre cromossomos X e Y Resolução A citometria de fluxo é usada para separar espermatozoides portadores dos cromossomos X e Y com base na quantidade de DNA Os espermatozoides X possuem mais DNA e portanto reagem com maior intensidade ao marcador fluorescente A separação é feita medindo a intensidade da fluorescência emitida por cada célula ao passar por um feixe de laser permitindo sua distinção Questão 31 Melhoramento Genético do Rebanho Qual estratégia de melhoramento genético deve ser utilizada por uma pecuarista para aumentar a produtividade do rebanho sem vender as vacas atuais Resolução A melhor estratégia para o melhoramento genético do rebanho sem venda de vacas é a utilização de biotecnologias reprodutivas como 1 Inseminação Artificial IA Uso de sêmen de touros geneticamente superiores para melhorar a qualidade genética das futuras gerações 2 Transferência de Embriões TE Permite multiplicar a genética de vacas superiores acelerando o progresso genético 3 Seleção Genômica Identificação dos melhores reprodutores com base no DNA para garantir progresso genético eficaz Questão 32 Características Influenciadas pela Heterose Explique quais características são mais influenciadas pela heterose e por quê Resolução A heterose tem maior impacto em características de baixa herdabilidade pois essas são mais influenciadas pelo ambiente Os principais exemplos incluem 1 Fertilidade e Sobrevivência Características como taxa de concepção e resistência a doenças são altamente impactadas 2 Longevidade A heterose pode aumentar a longevidade produtiva dos animais 3 Eficiência Reprodutiva Cruzamentos híbridos melhoram a fertilidade das fêmeas e a viabilidade dos bezerros Questão 33 Produção de Animais Transgênicos Explique o processo de produção de animais transgênicos e as técnicas utilizadas para inserção de genes exógenos Resolução Animais transgênicos são aqueles que possuem genes exógenos inseridos em seu DNA para conferir características específicas As principais técnicas utilizadas para a produção de animais transgênicos incluem 1 Microinjeção Pronuclear Inserção direta do DNA no pronúcleo do zigoto 2 Transferência de Células Somáticas Modificação genética de células somáticas seguida de clonagem 3 Edição Genética CRISPRCas9 Técnica de edição precisa do DNA para introdução ou remoção de genes específicos Questão 34 Teste de Performance O que é o teste de performance e como ele pode ser utilizado na seleção genética de reprodutores Resolução O teste de performance avalia os animais pelo seu próprio desempenho para características de interesse sendo especialmente útil para características de alta ou moderada herdabilidade Entre as vantagens do teste de performance estão 1 Facilidade de Identificação de Reprodutores Superiores Permite selecionar os animais mais produtivos 2 Acurácia da Seleção O desempenho dos indivíduos reflete diretamente seu potencial genético 3 Aplicação em Diversas Espécies Pode ser usado na bovinocultura suinocultura e avicultura Questão 35 Diferença Esperada na Progênie DEP Calcule a DEP para diferentes reprodutores e ordene os animais conforme seu potencial genético Resolução A DEP é calculada como DEP h² Diferença do pai Para o reprodutor A DEP 030 12 36 kg Para o reprodutor B DEP 030 4 12 kg Ranking dos reprodutores por DEP 1 Reprodutor A 36 kg 2 Reprodutor B 12 kg Questão 36 Cálculo da Heterose no Número de Leitões Desmamados Calcule a heterose esperada no número de leitões desmamados considerando diferentes linhagens parentais Resolução A heterose H é calculada pela fórmula H Desempenho da F1 Média dos pais Média dos pais 100 Média dos pais Média dos pais 10 9 2 95 Cálculo da heterose H 11 95 95 100 H 15 95 100 1579 A heterose no número de leitões desmamados foi de 1579 com um acréscimo de 15 leitões Questão 37 Cálculo do Ganho Genético Anual em Ovinos Calcule o ganho genético anual no peso de ovinos considerando o intervalo de gerações e intensidade de seleção Resolução A fórmula utilizada para o cálculo do ganho genético anual ΔGanual é ΔGanual h² σp i IM Onde h² 044 herdabilidade da característica σp 36 kg desvio padrão fenotípico Intervalo médio entre gerações 38 62 2 5 anos Intensidade de seleção Machos 140 Fêmeas 064 Cálculo ΔGanual 044 36 140 064 5 ΔGanual 044 36 204 5 ΔGanual 323 5 054 kgano O ganho genético anual estimado para o peso dos ovinos foi de 054 kgano Questão 38 Cálculo da Composição Genética da F1 Determine a composição genética da F1 no acasalamento entre ¾ Holandês ¼ Zebu com ½ Holandês ½ Zebu Resolução Para encontrar a composição genética da F1 calculamos a média das contribuições parentais Holandês ¾ ½ 2 125 2 625 Zebu ¼ ½ 2 075 2 375 Portanto a composição genética da F1 será 625 Holandês 375 Zebu Questão 39 Índice de Seleção e Valores Econômicos Explique como os valores econômicos influenciam a construção do índice de seleção e qual a sua importância na escolha dos reprodutores Resolução O índice de seleção é uma ferramenta utilizada para selecionar animais superiores considerando múltiplas características simultaneamente Ele é construído com base nos seguintes elementos 1 Valores Econômicos das Características Definem a importância relativa de cada característica no objetivo de seleção 2 Herdabilidade e Correlações Genéticas Influenciam a resposta à seleção 3 Intensidade de Seleção Afeta a taxa de progresso genético O índice de seleção é calculado da seguinte forma Índice b1 Característica 1 b2 Característica 2 bn Característica n Onde b representa o peso econômico atribuído a cada característica Cálculo do Índice de Seleção Considere os seguintes valores econômicos e características de três reprodutores Reprodutor Ganho de Peso kg Eficiência Alimentar Fertilidade A 20 25 90 B 18 30 85 C 22 20 95 Os pesos econômicos atribuídos a cada característica são Ganho de Peso 06 Eficiência Alimentar 03 Fertilidade 01 Cálculo do Índice para cada reprodutor Índice A 06 20 03 25 01 90 Índice A 2175 Índice B 06 18 03 30 01 85 Índice B 202 Índice C 06 22 03 20 01 95 Índice C 2330 Classificação dos Reprodutores 1 Reprodutor C Índice 2330 2 Reprodutor A Índice 2175 3 Reprodutor B Índice 202 O reprodutor C apresenta o maior índice de seleção e deve ser priorizado no programa de melhoramento genético