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Oggetto:
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Genetica animale applicata

Oggetto:

Applied animal genetics

Oggetto:

Anno accademico 2017/2018

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
Nozioni di biochimica applicata riguardanti la struttura, le proprietà chimico-fisiche e la funzione degli acidi nucleici. Elementi di anatomia e fisiologia per la valutazione morfo-funzionale dei riproduttori.
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Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

L'insegnamento concorre alla realizzazione dell'obiettivo formativo del corso di studi in Medicina Veterinaria fornendo allo studente conoscenze sulle caratteristiche morfologiche, funzionali e produttive delle principali razze delle differenti specie di interesse veterinario, e le basi  di genetica necessarie per la comprensione e il controllo delle patologie ereditarie e per la gestione dei riproduttori in funzione del  miglioramento delle produzioni animali. Fornisce inoltre strumenti per la  gestione e la descrizione grafica e statistica di dati che potranno risultare utili in diversi ambiti della pratica professionale, quali la gestione di una struttura medico-veterinaria o l'utilizzo di banche di dati in sanità pubblica. Alcuni  argomenti del corso sono oggetto di verifica nell'esame di stato per l'abilitazione alla professione.

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

Conoscenza e capacità di comprensione

Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di:

  • identificare  i meccanismi della trasmissione ereditaria;
  • classificare i diversi tipi di mutazioni e discuterne il ruolo nel determinare quadri patologici;
  • descrivere  i principi della genetica di popolazione e comprendere le modalità di azione dei fattori evolutivi;
  • calcolare i coefficienti di parentela e consanguineità e illustrarne le applicazioni pratiche nell'allevamento degli animali da compagnia, nel controllo delle patologie ereditarie, nella gestione delle popolazioni a rischio, nei programmi di selezione;
  • riconoscere i fattori che determinano della variabilità dei caratteri quantitativi;
  • discutere i diversi metodi  per la stima del valore riproduttivo;
  • discutere gli schemi di selezione operativi nella zootecnia italiana;
  • classificare i diversi sistemi di accoppiamento e discuterne gli aspetti applicativi;
  • illustrare le caratteristiche morfologiche e produttive delle principali razze delle specie bovina, equina, suina, caprina, ovina;
  • identificare gli strumenti informatici necessari per gestire in modo logico e funzionale dati di interesse veterinario;
  • descrivere da un punto di vista grafico e statistico un  campione di dati.

 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di:

  • interpretare i risultati delle analisi di rintracciabilità individuale e di controllo delle parentele;
  • analizzare un pedigree;
  • utilizzare gli strumenti per l'analisi e la salvaguardia della variabilità genetica;
  • interpretare i fattori evolutivi operanti all'interno delle popolazioni;
  • applicare le metodologie per la scelta dei riproduttori;
  • leggere e interpretare un catalogo di riproduttori;
  • riconoscere le principali razze nell'ambito delle specie bovina, suina, ovina e caprina;
  • valutare pregi e difetti, assoluti e relativi, dei principali gruppi di razze canine;
  • utilizzare sistemi di gestione e organizzazione di basi di dati piatte e relazionali;
  • utilizzare le conoscenze  acquisite  per  l'approfondimento autonomo di aspetti relativi al campo specifico al quale lo studente si dedicherà nell'ambito della attività professionale;
  • utilizzare la terminologia tecnico-scientifica specifica in modo adeguato.

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'insegnamento comprende 137 ore di attività articolate in 91 ore di lezione frontale e 46 ore di esercitazione. Le esercitazioni consistono in attività svolte individualmente e attività svolte a gruppi  in aula informatica, in laboratorio chimico o presso l'azienda zootecnica; tutte le attività prevedono la partecipazione attiva dello studente nella  raccolta ed elaborazione di dati,  analisi e interpretazione di test diagnostici, valutazione morfologiche di riproduttori, discussioni di casi studio. Viene inoltre effettuata la visita di un centro genetico.

 

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 e nel riconoscimento, da fotografia, di  tre razze.

Inoltre, allo scopo di verificare la capacità di approfondimento e le abilità comunicative, viene proposto agli studenti, lavorando a gruppi, l'allestimento di una presentazione sull'analisi delle caratteristiche di una razza a scelta, tra quelle non oggetto delle lezioni frontali. 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.

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 esclude gli argomenti oggetto della prova stessa dal 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.

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 delle quali lo studente indicare la specie e la razza di appartenenza e le caratteristiche  produttive.

La prova in itinere di genetica mendeliana consiste nella soluzione di  due problemi e nella analisi di un pedigree.

Gli studenti che non sostengono o non superano una o più  prove in itinere saranno valutati anche sulla parte corrispondente 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: 15/03/2018 10:35
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