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Oggetto:
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Genetica animale applicata

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Applied animal genetics

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Anno accademico 2016/2017

Codice dell'attività didattica
VET0228
Docenti
Prof. Paola SACCHI (Responsabile)
Prof. Mario GIACOBINI (Titolare)
Anno
2° anno
Tipologia
Corso integrato
Crediti/Valenza
11
SSD dell'attività didattica
AGR/17 - zootecnica generale e miglioramento genetico
INF/01 - informatica
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Obbligo frequenza 80% delle ore esercitative
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti
E' richiesto il possesso delle nozioni biochimiche di base per comprendere i meccanismi della trasmissione ereditaria dei caratteri. Lo studente deve inoltre conoscere gli elementi di anatomia e fisiologia indispensabili per la valutazione dei riproduttori in funzione del miglioramento genetico.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

MD Etnografia, analisi e tutela delle risorse genetiche e MD Genetica veterinaria e miglioramento genetico
Fornire agli studenti le nozioni fondamentali relative alla genetica di popolazione ed alla genetica quantitativa applicate alle produzioni animali. In particolare vengono approfondite  le tematiche relative alla gestione genetica delle popolazioni, l’uso degli strumenti per l’analisi e la salvaguardia della variabilità genetica e gli schemi di selezione per il miglioramento delle popolazioni in allevamento zootecnico. Vengono inoltre fornite alcune nozioni sulle caratteristiche morfologiche e produttive delle principali razze.

MD  Gestione di dati di interesse veterinario
Fornire agli studenti le nozioni fondamentali utili alla gestione mediante elaboratore e alla descrizione grafica e statistica di dati di interesse veterinario.

Veterinary genetics and animal breeding – Conservation genetics and Livestock  breeds  
The lectures provide concepts of population genetics and quantitative genetics relevant to  animal production, especially the tools to analyze genetic diversity  and the strategies for conserving genetic resources, selection schemes and mating systems to improve animal populations will be described in detail.  Moreover a description of main  livestock and dog breeds will be provided.

Management of data of veterinary interest
Acquisition of fundamental notions useful for the management and for the statistical and graphical description of data of veterinary interest.

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Risultati dell'apprendimento attesi

MD Genetica veterinaria e miglioramento genetico e MD Etnografia, analisi e tutela delle risorse genetiche

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

Lo studente dovrà acquisire le basi teoriche della genetica dei caratteri qualitativi e quantitativi e i principi di genetica di popolazioni; dovrà inoltre conoscere le principali razze e gli schemi di selezione operativi nella zootecnia italiana.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE

Lo studente dovrà essere in grado di interpretare i risultati delle analisi di rintracciabilità e di controllo delle parentele; dovrà  sapere applicare le metodologie per la valutazione degli animali e interpretare un catalogo riproduttori;  dovrà  essere in grado di interpretare i fattori evolutivi attivi all'interno di una popolazione.  Lo studente inoltre dovrà riconoscere le principali razze nell'ambito delle specie bovina, suina, ovina e caprina, ed sapere valutare pregi e difetti, assoluti e relativi, dei principali gruppi di razze canine.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Lo studente dovrà acquisire la capacità di valutare gli animali allo scopo di potere offrire una consulenza all'allevatore nella scelta dei riproduttori e nella programmazione degli accoppiamenti

ABILITÀ COMUNICATIVE

Lo studente dovrà essere in grado di utilizzare in modo appropriato la terminologia tecnico-scientifica specifica.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
Le conoscenze acquisite offrono  le basi per  l'approfondimento autonomo di aspetti relativi al campo specifico al quale lo studente si dedicherà nell'ambito della attività professionale

 

MD  Gestione di dati di interesse veterinario

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Lo studente dovrà conoscere gli strumenti informatici necessari per gestire in modo logico e funzionale dati di interesse veterinario, con particolare riferimento alla Genetica Veterinaria. Una volta organizzati i dati, agli studenti verranno presentati gli strumenti metodologici che permettano loro di descrivere sia da un punto di vista grafico che statistico il campione rappresentato da tali dati.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Lo studente dovrà essere in grado di utilizzare sistemi di gestione di basi di dati piatte e relazionali. Nell'uso di fogli elettronici, lo studente dovrà saper utilizzare funzioni grafiche, logiche, matematiche e statistiche per la descrizione di dati.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Lo studente dovrà acquisire un buon grado di autonomia nel discriminare quali paradigmi di oganizzazione di dati e gli strumenti grafici e di statistica descrittiva siano più adatti alla situazione in analisi.

ABILITÀ COMUNICATIVE
Lo studente dovrà essere in grado di utilizzare la terminologia tecnico-scientifica specifica in modo adeguato.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
Le conoscenze acquisite offrono  le basi per  un successivo approfondimento degli strumenti di organizzazione e gestione di basi di dati che potranno risultare utili in diversi ambiti della pratica professionale, come nella gestione di uno studio veterinario o nell'utilizzo di banche di dati in sanità pubblica.

Veterinary genetics and animal breeding – Conservation genetics and Livestock  breeds 

KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
Demonstrate knowledge of basic genetics, quantitative genetics and population genetics; get acquainted with livestock and dog breeds; understand goals and methods of the  selection schemes applied to livestock industry.

APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
Read results of   traceability and parentage  tests; manage genetic evaluation information; interpret evolution factors  acting in  populations. Recognize the main livestock breeds and evaluate strengths and weaknesses of  dog breeds.

MAKING JUDGEMENTS
Be able to interpret genetic evaluation of candidates  to advise  breeders regarding  the selection  of breeding animals and mating programs.

COMMUNICATION SKILLS
Communicate effectively, using a scientific appropriate language.

LEARNING SKILLS
Develop an  ability of lifelong learning related to the individual  professional context.

Management of data of veterinary interest

KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
Students must know IT tools useful to manage in a logical and functional way data of veterinary interest, with particular attention to Animal Genetics. Once organized the data, students will see the main methodological approaches to describe, both graphically and statistically, the sample represented by those data.

APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
Students must be able to use management systems for flat and relational databases. When using spreadsheets, students must be able to use graphical, logical, mathematical, and statistical functions to describe a sample of data.

MAKING JUDGEMENTS
Students must gain a good authonomy in discriminating which paradigms of data organization and which graphical tools and descriptive statistics are more suitable to describe the phenomenon under investigation.

COMMUNICATION SKILLS
Students must be able to correctly use the specific scientific and technological terminology.

LEARNING SKILLS
The acquired knowledge offers the basis for a future learning of database management systems that will result useful in different areas of professional practice, as the management of a veterinary clinic or the use of datbases in public health.

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Modalità di insegnamento

L'isegnamento comprende 137 ore di attività articolate in 91 ore di lezione  frontali e 46 ore di esercitazioni. Le esercitazioni  comprendono attività svolte collettivamente in  aula, attività svolte a gruppi  in aula informatica, in laboratorio chimico o presso l'azienda zootecnica didattica e una uscita didattica presso il centro genetico della ANABORABI di Carrù.

The integrated course is composed by 137 hours, divided into 91 hours of frontal lessons and 46 hours of practical works. Practical works include collective works in the classroom, practical sessions by groups of students in the computer labs, in the chemistry lab, at the didactical farm, plus a visit to the genetic center of the ANABOIRABI at Carrù.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame consiste in un colloquio orale sugli argomenti oggetto delle lezioni e delle esercitazioni, durante il quale allo studente vengono poste tre domande di miglioramento genetico, una di genetica mendeliana e una di gestione dati. Viene inoltre proposto il riconoscimento da fotografia di due o tre razze.

Durante il corso è prevista la possibilità di sostenere prove in itinere relative al MD Gestione di dati di interesse veterinario, al MD Etnografia e alla parte di Genetica mendeliana del MD Genetica veterinaria e miglioramento genetico. Il superamento di ogni prova esonera gli argomenti oggetto della prova stessa durante il colloquio orale e le votazioni in trentesimi ottenute nelle diverse prove concorrono alla valutazione finale in modo ponderato secondo i crediti relativi ai diversi programmi. Inoltre, allo scopo di verficare la capacità di approfondimento e le abilità comunicative, viene proposto allo studente l'allestimento di una presentazione sulle caratteristiche di una razza a scelta. Il lavoro viene esposto durante le ultime ore di esercitazione del corso e concorre alla votazione finale aumentando fino a un punto il voto della prova orale .

La prova in itinere di Gestione di dati di interesse veterinario consiste in una prova pratica in aula informatica in cui lo studente deve risolvere esercizi pratici dimostrando le competenze acquisite nell'organizzazione di dati e nella loro descrizione mediante strumenti grafici e statistici.

Per la prova in itinere di Etnografia vengono proposte tre fotografie, per ciascuna deve essere riconosciuta la specie, la razza di appartenenza e l'attitudine produttiva; deve inoltre essere fornita una breve descrizione.  La prova in itinere di genetica mendeliana consiste in tre problemi.

Gli studenti che non dovessero sostenere o superare tali prove in itinere saranno interrogati sull'intero programma del corso integrato durante il colloquio orale.

The oral exam consists in five questions on the topics covered during the lectures and the practical works: three on quantitative genetics and population genetics, one on Mendelian genetics, and one of data management. Additionally, two or three pictures of animals are shown in order to check the student’s ability in breeds’ identification.

During the semester three ongoing practical tests are scheduled on Management of data of veterinary interest, Livestock breeds, and the part on Mendelian genetics of Animal breeding and genetics If passed with a sufficient mark, the ongoing practical tests exonerate from the parts covered at the final examinations and contribute to the final mark proportionally to the modules' credits. Moreover, in order to develop the communication skills, the learning skills and the team working ability,  a research on a breed chosen by different groups of students is proposed. The results are presented by the groups of students during the last hours of collective practical works, and can result in a maximum of one bonus note for the final exam.

The ongoing pactical test on Informatics exectuted in the computer lab consists in the solution of exercizede on the management of data using flat and relational databases, and the graphical and statistical description of some data extracted from the databases.

The ongoing practical tests on Livestock breeds consist on the identification of three pictures of animals. Species, breeds, a brief physical description and production characteristic are required. The ongoing test on mendelian genetics consist on the solution of three exercises.

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Programma

MD Etnografia, analisi e tutela delle risorse genetiche
La  variabilità genetica. Polimorfismi genetici e loro applicazioni ai fini della caratterizzazione, evoluzione e comparazione delle popolazioni allevate. La struttura delle razze. Descrizione morfologica e produttiva delle principali razze, bovine, equine, ovi-caprine, suine e canine. 

Esercitazioni

Ricerca su siti web di rilevanza nazionale ed internazionale di informazioni sulle diverse razze, compilazione ed esposizione di una ricerca riguardante una razza a scelta.

MD Genetica veterinaria e miglioramento genetico
Concetti base di genetica: cromosomi, mitosi e meiosi, alleli e loci, mutazioni, eredità mendeliana, associazione, eredità legata al sesso, tipi di azione genica.   Principi base di genetica di popolazione: frequenze geniche e genotipiche; legge dell’equilibrio genetico delle popolazioni e fattori di disturbo della stessa; parentela e consanguineità. Piccole popolazioni e consanguineità. La deriva genetica. La grandezza effettiva delle popolazioni. Modelli di gestione genetica. Basi teoriche della genetica dei caratteri quantitativi:  valore genotipico e valore fenotipico; valore riproduttivo e valore di trasmissione; ereditabilità e ripetibilità; i metodi di valutazione dei riproduttori e la selezione per i  caratteri produttivi.  L’intensità di selezione; la risposta alla selezione. Programmi di selezione. Sistemi di accoppiamento applicati all’allevamento. 
Esercitazioni
Identificazione dell’individuo e rintracciabilità. Controllo delle  parentele ed identificazione di genealogie errate. Studio della consanguineità e dell’ eredità patologica. Studio delle popolazioni: calcolo delle  frequenze alleliche e genotipiche; verifica delle condizioni di equilibrio, confronto fra popolazioni diverse. Valutazione morfologica dei riproduttori. Visita di un centro di performance test e di un centro tori.

MD Gestione di dati di interesse veterinario
Introduzione alla statistica e all’informatica: ambiti e breve storia delle due discipline, dati e variabili, elaborazione di dati mediante sistemi informatici e informativi.
Creazione e utilizzo di basi di dati: organizzazione logica di dati, basi di dati piatte e relazionali, interrogazione di basi di dati.
Nozioni di statistica descrittiva: campioni e popolazioni, rappresentazione grafica di dati, indici di posizione (media, moda e mediana) e dispersione (range, varianza, deviazione standard, percentili), forme di una distribuzione, distribuzione normale, asimmetria.
Cenni di probabilità: eventi e probabilità, probabilità di eventi indipendenti e di eventi mutualmente esclusivi, distribuzioni di probabilità.
Esercitazioni
Utilizzo del foglio elettronico: inserimento di dati, riferimenti relativi e assoluti, tabelle pivot, utilizzo di formule matematiche e statistiche, creazione di grafici per la descrizione di dati, statistica descrittiva e intervalli di confidenza. Gestione di dati di interesse veterinario: dal foglio elettronico alle basi di dati relazionali, sviluppo di una base di dati relazionale per la gestione di un censimento sulle caratteristiche genetiche di una popolazione di gatti, interrogazione di basi di dati veterinarie pubbliche quali le anagrafi zootecniche.

Livestock  breeds and conservation genetics   
Polymorphisms and genetic markers. Measurement of genetic diversity within and among populations. Importance of genetic diversity. Loss of genetic diversity. Breed structure. Cattle, goat, sheep, horse, swine, and dog breeds.
Practical works
Search the Internet for information regarding animal breeds, prepare a report on a breed

Veterinary genetics and animal breeding
Basic genetics: chromosomes, mitosis and meiosis, alleles and loci, mutations, simple or mendelian inheritance, linkage, sex linked inheritance, type of gene action. Population genetics: gene and genotype frequencies, Hardy-Weinberg law, effect of selection, mutation, migration and genetic drift. Relationship and inbreeding. Quantitative genetics: quantitative traits, the performance of an individual animal, phenotypic and genotypic value, breeding value, hereditability, repeatability. Estimation of breeding value. BLUP.  Multiple trait selection. Selection intensity. Response to selection. Selection programs. Mating systems.
Practical works
Individual traceability. Pedigree checking. Inbreeding analysis. Gene and genotype frequencies. Hardy-Wainberg equilibrium. Phenotypic evaluation of breeding animals. Visit to a genetic centre.

Management of data of veterinary interest
Introduction to statistics and informatics: definition of the disciplines, brief historical sketch, data and varfiables, data elabvoration by means of informatic and information systems.
Design and use of databases: logical organization of data, flat and relational databases, data retrival from databeses.
Notion of descriptive statistics: samples and populations, graphical representation of data, measures of central tendency (mean, median, mode) and of dispersion (range, variance, standard deviation, percentiles), shapes of distributions of data, normal distribution, asimmetry measures.
First notions in probability: events and probability, probabilities of independent and mutually exclusive events, probability distributions.

Practical works
Use of spreadshits: data insertion, relative and absolute references, pivot tables, use of mathematical and statistical functions, creation of graphics for data description, descriptive statistics. Management of data of veterinary interest: from spreadshits to relational databases, development of a relational database for the management of a census on the genetics of a population of cats, data retrival from public health database.

Testi consigliati e bibliografia

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Materiale didattico di riferimento:

  • Dispense pubblicate sulla pagina web del corso
  • F.W. Nicholas. Introduction to veterinary genetics. Blackwell Publishing
  • G. Norman, D. Streiner, Biostatistica - tutto quello che avreste voluto sapere, 2° edizione, Casa Editrice Ambrosiana

Materiale didattico per ulteriori approfondimenti:

  • G. Pagnacco. Genetica animale applicata. Casa Editrice Ambrosiana
  • A. Petrie, P. Watson, Statistics for Veterinary and Animal Science, Wiley Blackwell
  • M. Klaps, W. Lamberson, Biostatistics for animal science, CABI
  • S. A. Glantz, Statistica  per discipline biomediche, 6° edizione, Ed. McGraw-Hill Companies
  • U. Avalle, F. Carmagnola, F. Cena, L. Console, M. Ribaudo. Introduzione all’informatica, UTET Libreria


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Moduli didattici

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Ultimo aggiornamento: 19/09/2016 09:49
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