UNIVERSIDAD NACIONAL DE AGRICULTURA

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE PRODUCCION ANIMAL

MEJORAMIENTO ANIMAL

PRIMER PARCIAL

INTRODUCCION

La genética ha cautivado el interés de los productores pecuarios a lo largo del

tiempo. ¿Por qué los hijos se parecen a sus padres o a sus abuelos? ¿Dónde se almacena la

información hereditaria? ¿Cuáles son los mecanismos por los que se transmiten las

características, de los animales?

Aunque no existe una separación clara, es corriente distinguir entre caracteres

cualitativos y cuantitativos en los animales.

Constituyen ejemplo de caracteres cualitativos, la presencia o ausencia de cuernos

en el ganado vacuno, el color rojo o negro del pelo en bovinos, los grupos sanguíneos, así

como condiciones letales y una serie de malformaciones congénitas, tales como las

terneras “bull-dog”, o las extremidades mal aplomadas en los cerdos. Por regla general la

herencia de estos caracteres es relativamente simple, siguiendo las leyes mendelianas de la

herencia, y las condiciones del ambiente juegan un papel secundario en su variabilidad.

Si el carácter es cuantitativo, como producciones de carne, leche, huevos, lana, etc,

estarán controlados por muchos genes, cuyo estudio lo comprende la genética cuantitativa.

Sobre dichos genes las condiciones del ambiente juegan un papel importante en su

variabilidad.

Los campos de la genética son dos: la herencia y la variación.

Herencia

Es la transmisión de las características biológicas de padres a hijos. Es la tendencia

a la semejanza entre los hijos y sus padres, entre la progenie y sus progenitores, o entre una

población descendiente y su población ascendiente de cualquier organismo vivo. La

herencia es una fuerza evolutiva que se presenta en la naturaleza y que resulta de la

transmisión de elementos físicos, de padres a hijos, conocidos como factores hereditarios o

genes, ubicados en el cromosoma, los cuáles se hallan en el núcleo de la células.

Los procesos de transmisión de caracteres hereditarios de generación a generación,

o de padres a hijos, se da como consecuencia de la reproducción sexual de los organismos,

utilizando como vehículos naturales las células reproductivas o gametos sexuales.

Variación

Son las diferencias biológicas que se presenta entre individuos de una generación a

otra o entre generaciones diferentes. Corresponde a las diversas formas de expresión de los

genes, de una especie determinada, en un ambiente especifico. Corresponde también a las

diferencias visibles o no visibles, que se presentan en los individuos relacionados por

descendencia o emparentados, como consecuencia de factores y/o ambientes.

El ambiente es un componente importante de la variación biológica. Comprende

todas las fuerzas bióticas y abióticas que actúan o interactúan con los genes de los

organismos vivos.

La herencia y la variación son fuerzas biológicas que actúan en sentidos opuestos y

son de gran importancia en la evolución de los organismos. La primera trata de mantener

las semejanzas entre los individuos emparentados de generación, mientras que la segunda

contribuya a generar las diferencias.

VARIACION CONTINUA

GENETICA DE POBLACIONES

La genética de poblaciones trata del estudio de los genes en las poblaciones y de los

cambios en las frecuencias alélicas cuando la población ha sido sometida a cualquiera de

las fuerzas que pueden hacerla variar: mutación, migración, selección y errores de muestreo

que producen deriva genética. También, la genética de poblaciones estudia los modelos

matemáticos que explican de manera aproximada, la Inter-relación entre la estructura

genética de una población biológica y los factores que regulan su proceso evolutivo.

La genética de poblaciones contribuye al entendimiento de las bases del mejoramiento de

poblaciones de animales y al mismo tiempo ayuda a comprender los principios sobre los

cuales la evolución trabaja en la naturaleza.

Una población se define como una comunidad reproductiva de individuos que comparten

una cantidad común de genes, los cuales son transmitidos de una generación a otra. En una

población ocurren procesos continuos de estados diploides (individuos) y estados haploides

(gametos), puesto que durante la transmisión de los genes los genotipos de los progenitores

se disocian y un nuevo tipo de genotipos se constituye en la progenie. Los genes de esta

forma tienen continuidad pero los genotipos no.

Estructura genética

La constitución o estructura genética de una población se describe por medio de sus

frecuencias génicas y genotípicas.

Frecuencia génica: es el número de genes de una categoría sobre el número total de genes

en un locus dado.

Frecuencia genotípica: Es el número de individuos de un genotipo sobre el número total de

individuos de la población.

 Dados dos alelos en un locus especifico: A1 y A2 .

Sea:

 p = frecuencia de genes A1 P = frecuencia de genotipos A1 A1

q = frecuencia de genes A2 H = frecuencia genotipos A1 A2

Cambios en las Frecuencias de los Genes

La evolución se define como cualquier cambio en una población a partir de las condiciones

de equilibrio. Cualquier factor capaz de modificar las frecuencias génicas es una fuente de

evolución.

Los factores que influyen en el cambio de las frecuencias génicas se resumen en el

diagarama siguiente:

  

Mutación

Originan nuevos

alelos Migración

Factores que modifican

las frecuencias génicas

(Factores evolutivos)

Selección

Moldean la variación

existente

Deriva genética

La mutación, la selección y la migración promueven cambios sistemáticos

predecibles en cantidad y dirección. El efecto de deriva genética sólo puede predecirse en

cantidad, mas no en dirección.

Migración

La migración es el movimiento de individuos de una población de un habitat a otro,

mezclándose con la población local, introduciendo nuevos alelos.

Ejemplo En EE UU se introdujo el Cebú para mejorar la resistencia a garrapatas y la

capacidad de aumentar de peso con forraje de baja calidad.

Selección:

La selección se define como un proceso de reproducción diferencial entre los

individuos de una población, basada en la capacidad relativa para donar genes a las

generaciones siguientes.

En selección artificial la superioridad recae sobre los genotipos más productivos (carne -

leche) mientras que la selección natural escoge aquellos de mayor capacidad para

sobrevivir y reproducirse.

GENETICA CUANTITATIVA

La Genética Cuantitativa se ocupa del estudio de la variación en los caracteres que

varían continuamente y que pueden ser medidos, (especialmente dimensiones anatómicas o

funciones fisiológicas medidas en términos de un producto final, tales como la lactación, la

fertilidad o la tasa de crecimiento, producción de granos). Estos caracteres son controlados

por muchos pares de genes, no tienen clases fenotípicas claramente demarcadas, sino

muchas categorías con muy pequeñas diferencias entre unas y otras y son afectados

fácilmente por los cambios ambientales

Las observaciones que sirvieron de base a las Leyes de la Herencia se realizaron en

caracteres cualitativos que expresaban diferencias obvias entre los fenotipos: mocho o

astado, capa negra o colorada, oreja caída u oreja levantada, albino o pigmentado, etc.. Sin

embargo, la mayoría de los caracteres de interés económico en producción animal varían en

forma continua, lo que significa que los individuos no pueden ser clasificados en clases

discretas. La producción de leche, el peso del vellón, el peso corporal, el espesor de grasa

dorsal, son sólo algunos ejemplos de caracteres de variación continua. Incluso un carácter

como producción de huevos, puede considerarse que varía en forma continua ya que hay un

gran número de clases en que clasificar las gallinas de acuerdo al número de huevos

puestos en un cierto período de tiempo. Estos caracteres que varían de forma continua se

denominan caracteres cuantitativos o métricos y la variación en ellos se denomina variación

cuantitativa o continua. Debido a que estos caracteres se miden en una escala continua, no

resulta inmediatamente obvio cómo la variación en los caracteres cuantitativos puede ser el

resultado de la acción mendeliana de los genes que son unidades discretas. El puente entre

el mendelismo y la genética de poblaciones se establece mediante el estudio de la variación

cuantitativa y descomponiendo esta variación en sus componentes atribuibles a diferentes

causas. Además, resulta fundamental comprender que dicha variación es la materia prima

para los métodos de mejoramiento genético, ya que como veremos más adelante, si hay

poca variación genética, la selección será poco eficaz porque ningún individuo es mucho

mejor que otro como progenitor.

VALOR FENOTíPICO V ALOR FENOTíPICO También conocido como “mérito

individual o performance” de un individuo para un carácter. Es el valor observado cuando

se mide el carácter en un individuo es decir, su rendimiento en relación con determinado

carácter y con respecto a toda su población (o a la media). Todas las observaciones, ya sean

medias, variancias o covariancias, deben estar basadas claramente en mediciones de los

valores fenotípicos. Para analizar las propiedades genéticas de una población, tenemos que

dividir el valor fenotípico en sus partes componentes atribuibles a dos diferentes causas que

lo determinan conjuntamente y que son: el Valor genotípico (G) y la Desviación ambiental

(M). El valor genotípico es la constitución genética que posee un individuo, es decir, el

arreglo particular de genes y el ambiente son todas las circunstancias no genéticas que

influyen en el valor fenotípico. La inclusión de todas estas circunstancias no genéticas bajo

la expresión "ambiente" significa que el genotipo y el ambiente son por definición los

únicos determinantes del valor fenotípico. Podemos pensar en el genotipo como si

confiriera un cierto valor al individuo y en el ambiente como si causara una desviación de

dicho valor en una u otra dirección.

Valor Aditivo(A): también llamado Reproductivo, de Cría o Mejorante, nos permite saber cuanto mejor o peor es el rendimiento de la descendencia de un individuo cuando se lo compara con la media poblacional. El valor de Cría se define como el valor de un individuo como padre, es decir nos indica su capacidad de transmitir buenos genes a la próxima generación. Debe quedar claro que el valor de cría y el valor genotípico no son la misma cosa, ya que mientras el valor genotípico representa el efecto total de los genes de un individuo, el valor de cría o aditivo representa, del valor genotípico, sólo la parte que puede ser transmitida de los padres a su descendencia. Dado que este valor no puede medirse directamente, se pueden predecir usando datos de performance. Esta predicción se conoce como valor de cría estimado. Al efectuar esta estimación debe considerarse que un padre pasa la mitad de sus genes a la progenie. Y dado que el valor de cría o valor aditivo es la suma de los efectos independientes de todos los genes que afectan al carácter, un padre pasa en promedio, la mitad de su valor de cría a la progenie. Esto se conoce como CAPACIDAD DE TRANSMISIÓN O DIFERENCIA DE LA PROGENIE (DP).

DP = ½ A

A = 2 (X hijos – X poblacional)

Este concepto tiene mucha importancia práctica ya que nos indica la diferencia esperada entre el valor fenotípico medio de la progenie de un individuo y el valor fenotípico medio de toda la progenie de una población, asumiendo que los apareamientos se efectúan al azar. Al igual que los valores de cría, las diferencias en la progenie no son medibles directamente, pero pueden predecirse usando datos de performance. Tales predicciones se llaman DIFERENCIAS ESPERADAS EN LA PROGENIE (DEPs) o CAPACIDAD DE TRANSMISIÓN ESTIMADA. Estos valores son comúnmente usados en la práctica ganadera para hacer comparaciones genéticas entre animales. Ejemplo: en una majada, cuyo promedio de producción de lana es de 3 kg, los hijos de un carnero apareado al azar con ovejas de la majada, tienen un promedio de 3,2 kg de peso de vellón.

El valor reproductivo expresado como desvíos de la media es:

A = 2 ( 3.2 - 3.0) = 0.4 kg

Aspectos a considerar en la obtención del Valor Reproductivo: ♦ Es condición que el individuo, al cual queremos calcularle el Valor Reproductivo, sea apareado con una muestra al azar de la población, es decir del rodeo que queremos mejorar. Si los apareamos con las mejores hembras, estaríamos viciando la medida de aptitud mejoradora del reproductor.

♦ El Valor Reproductivo es una medida de la mejora que puede lograrse con distintos reproductores: aquel reproductor que tenga un A por encima de la media poblacional va a contribuir con una descendencia superior. ♦ El A depende no sólo del reproductor sino también de la población (o rodeo) que se toma como referencia. Un individuo puede tener un A alto en una población donde nunca se hizo mejoramiento; pero ese mismo individuo llevado a una población donde se hizo selección, puede tener un A pobre. Una importante implicancia práctica de esta conclusión es que el Valor Reproductivo de un animal en una determinada población, puede cambiar si la selección altera las frecuencias alélicas de dicha población.

VALOR NO ADITIVO O DE LA COMBINACIÓN DE GENESV ALOR NO ADITIVO O DE LA COMBINACIÓN DE GENES Existe una parte del valor genotípico de un individuo que se debe al efecto de combinación de genes, son los efectos de dominancia y epístasis. Estos efectos no se transmiten de los padres a la progenie porque los padres sólo transmiten genes y no combinaciones de genes. Desviación dominante: Es debida a una interacción dentro del locus y requiere de genes combinados en pares para formar el genotipo. Sin embargo, los individuos no transmiten a la descendencia su genotipo, sino sus alelos; por lo tanto el rendimiento promedio de la descendencia de un individuo cualquiera no depende de como los alelos estaban combinados en el genotipo de dicho individuo. Podemos decir entonces que el valor genotípico está determinado por el valor aditivo más una desviación que se debe a la forma en que estos genes están combinados a pares en el genotipo. La desviación debida a la dominancia puede ser positiva o negativa.

Variación genética entre individuos

Proviene básicamente de las mutaciones, las recombinaciones cromosómicas y genéticas, las aberraciones cromosómicas, los factores citoplásmicos y las interacciones génicas.

Mutación:

Se define como un cambio en el proceso de duplicación del ADN produciéndose un nuevo alelo con efecto diferente sobre la expresión del carácter. Las mutaciones que tienen importancia en genética son las que ocurren en las células germinales. La variabilidad observada proviene del enorme número de mutaciones que se han acumulado en las poblaciones a lo largo del proceso evolutivo y adaptativo en ambientes cambiantes.

Recombinación

Es la tendencia de los gametos recién fusionados a formar combinaciones genéticas que no se encontraban en los padres.

Aberraciones Cromosómicas

Son desviaciones que incluyen bloques de diferentes tamaños de genes, cromosomas completos o juegos completos de cromosomas

Bases de la Herencia de los Caracteres Cuantitativos

Los genes que controlan los caracteres cuantitativos, a pesar de actuar en conjunto, siguen las mismas leyes básicas de la genética.

La variación genética comprende los siguientes efectos:

Efectos Aditivos

Variación Genética

Dominancia

Efectos no Aditivos Sobredominancia Epistasis