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Nutztier (Subject) / Nutztierzucht und Haltung (Lesson)
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- 1. Nennen Sie den Ablauf und die Ziele der Meiose. Wie viele verschiedene Gameten und Genotypen sind bei zwei Genpaaren möglich? Samenzelle a. Verdopplung der Chromosomen in je 2 Chromatiden b. Homologe Chromosomen/Chromatidenpaare (1V+1M) streben aufeinander zu und lagern sich aneinander = 4 Chromatide (= Tetraden) c. 1. Reifeteilung (Reduktionsteilung): Auseinanderweichen, verkürzen und zu den Polen wandern der Chromosomen bzw. Chromatiden d. 2. Reifeteilung: Chromatiden werden aufgeteilt, als Ergebnis hat man die Vorsamenzellen mit dem halben Chromosomensatz (haploid). So entstehen 4 verschiedene Samenzellen (2 mit väterl. und mütterl. Chromosomen, 2 nur mit mütterl. oder väterl. Chromosomen) Eizelle: Gleicher Ablauf wie bei der Samenzelle. Bei den jeweiligen Reifeteilungen wird das Plasma aber nur auf eine Tochterzelle übertragen, so dass die zweite Tochterzelle (mit den Chromosomen) abstirbt. Nachkommen aus der Befruchtung enthalten einen einfachen Chromosomensatz, jeweils ein homologes Chromosom von beiden Elternseiten, aber zufällig von welchen Großeltern dieses Chromosomen stammen. Ziele: Bildung von Gameten mit halbem Chromosomensatz + Neukombination der Gene Beispiel Fadenwurm: 2 Genpaare = 4 Gameten 2n , 16 Kombinationen 4n und 9 Genotypen 3n
- 2. Was verstehen Sie unter Kopplungsbruch / Anlagentausch („crossing over“) und welche Bedeutung hat er für die Tierzucht? Das „crossing over“ geschieht während der Tetradenbildung vor der 1. Reifeteilung, wenn homologe Chromosomen aneinander liegen. Dabei werden Teile der Chromatide untereinander ausgetauscht. Je entfernter die Gene auf dem Chromosom liegen, desto häufiger werden sie eingetauscht. Dadurch werden mehr Kombinationsmöglichkeit eröffnet und die genetische Variabilität nimmt zu.
- 3. Was bedeutet für Sie Genotyp x Umweltinteraktion? Nennen Sie Umweltinteraktionen. Die Prüfumwelt ist ungleich der Praxisumwelt (zb: Futter, Gruppengröße, Hygienestatus, Haltungssystem, Management) Die Leistungen verschiedener Genotypen unterscheiden sich zwischen verschiedenen Umwelten. Dabei kann die Reihenfolge der Genotypen in verschiedenen Umwelten gleich (=Skaleneffekt) oder verschieden sein. Mögliche Folge von Rangfolgeverschiebungen: Selektion der falschen Tiere
- 4. Was ist Heritabilität, wie wird sie errechnet? Nennen Sie Merkmale mit niedriger, mittlerer und hoher Heritabilität. Wie kann man die Heritabilität bei der Leistungsprüfung beeinflussen? Wie kann man die Heritabilität schätzen? Definition: Heritabilität ist ein Maß für den erblichen Anteil an den Unterschieden zwischen Tieren. Sie ist also der relative Anteil der additiv genetischen Varianz an der gesamten phänotypischen Varianz . Sie beschreibt also, in welchem Umfang ein Merkmal überhaupt erblich ist, dh additiv genetisch bedingt ist. Sie schätzt in welchem Ausmaß sich die Überlegenheit selektierter Elterntiere in den Nachkommen wiederholt. Berechnung : h2i.e.S. =VG /VP Merkmale: Niedrig (<0,2): Fruchtbarkeit (geborene/aufgezogene Ferkel) Mittel (0,2-0,4): Produktionsmerkmale (tägl. Zunahmen in Mast, FV Schwein) Hoch (>0,4): Morphologische Eigenschaften (Inhaltsstoffe Milch, Körperlänge Schwein) è Niedrige Merkmale weisen i.dR hohe Heterosis auf und umgekehrt Beeinflussung bei der Leistungsprüfung durch die Selektionsintensität Schätzung aus der phänotypischen Ähnlichkeit zwischen Verwandten. Berechnungen über: - Halb- oder Vollgeschwister-Kovarianzen - Eltern-nachkommen-Kovarianzen - Selektionserfolg / Selektionsdifferenz
- 5. Definiere Heterosis und zeigen sie Ursachen auf. Wie kann sie in der Tierzucht genutzt werden (Beispiele) und in welchen Merkmalen sind heterotische Merkmale hoch? Was ist die maternale Heterosis? Die Heterosis beschreibt die Leistungsabweichung der Kreuzungsnachkommen vom Leistungsmittel der Eltern. Sie kann positiv oder negativ ausfallen, wobei züchterisch nur die positive Variante interessant ist. Ursachen sind nicht-additive Geneffekte (Dominanz und Epistasie). Ein durch Epistasie hervorgerufener Heterosiseffekt kann dabei zum Beispiel zur Züchtung von hornlosen Rindern genutzt werden. Hoch: Fruchtbarkeit, Wurfgröße, Aufzuchtleistung Mittel: Mastleistung, tägliche Zunahme, FV Gering: Schlachtkörperwert, Rückenmuskelfläche Maternale Effekte = Muttereigenschaften, die die Entwicklung eines Individuums und somit auch Leistung beeinflusst. Z.B Uterusgröße der Mutter beeinfluss prä –und postnatales Wachstum der Nachkommen (Geburtsgewicht und tägl. Zunahmen -> daher 3- und 4Rassenkreuzung (z.b. De x DL-Kreuzungssau (F1)
- 6. Erläutern Sie geschlechtsgebundene Erbgänge. Welche Unterschiede treten zwischen Säugetier und Vogel auf? Wie können Sie züchterisch genutzt werden? Heterosomen sind die Geschlechtschromosomen, die für die Ausprägung des Geschlechts verantwortlich sind. Sie enthalten noch weitere Gene, die immer zusammen mit dem Geschlecht vererbt werden. Gene, die sich auf diesen Chromosomen befinden, kommen im heterogametischen Geschlecht nur einfach vor und werden in rezessiver Form ausgeprägt. Züchterisch wird das zur Erzeugung von Kennküken genutzt. Denn bei den Eintagsküken kann so auf Grund der Federfarbe auf das Geschlecht geschlossen werden. Hähne haben ein silbernes Gefieder, Hennen ein goldenes. Ein silbernes Gefieder bei einer Henne zum Beispiel ist nicht möglich. Säugetiere: Männliche Tiere sind heterogametisch (xy), weibliche Tiere sind homogametisch (xx) Geflügel: Männliche Tiere sind homogametisch (zz), weibliche Tiere sind heterogametisch (zw).
- 7.. Nennen Sie Verfahren zur Erhaltung vom Aussterben bedrohter Nutztierrassen. Woran werden Rassen als vom Aussterben bedroht erkannt? Welche Bedeutung hat hierbei Inzucht? Erhaltungsmaßnahmen: a) Anlage von Kryokonserven (Sperma, Embryonen) b) Streichelzoos, c) „eat me and beware me“- Verfahren Erkennung: Mindestzahl der Zuchttiere in der EU, effektive Populationsgröße (Geschlechtsverhältnis) -> Ne =(4 x c Nf / Nm + Nf) ,auch bei heimische Rassen Wenn die Mindestpopulation nicht erreicht wird, steigt die Inzucht, was zu Genverlusten/-fixierung führt. Zwei rezessive ( (zurücktretende) Gene können zum Ausdruck kommen und evtl Schaden anrichten. Wichtige Strategien zur Inzuchtvermeidung: Inzucht: Bewusste Inzucht ist die Paarung von Tieren, die untereinander enger verwandt sind als der Durchschnitt der Population Effektive Populationszahl über bestimmter Größe haben, dadurch Individuen weniger verwandt= weniger Inzucht Inzucht steigt das Problem der Fitness, Gene können fixiert werden, das passiert zufällig, wenn Krankheit fixiert wird bedeutet das, das Ende der Population
- 8. Nennen Sie die Bestimmungsgrößen des Selektionserfolges und Möglichkeiten der Steigerung. Wie wird die Selektionsdifferenz berechnet und wovon hängt die Selektionsintensität ab? Der Selektionserfolg durch Selektion hervorgerufene Leistungssteigerung ein er Zuchtpopulation von einer Generation zur nachfolgenden Generation. Selektionsintensität und Selektionsdifferenz entscheiden über den Selekzionserfolg. SE/a = (rAI * i * σA)/ T = Rendel, Robertson rAI= Selektionsdifferenz i= Intensität σA= Genetische Standardabweichung T= Generationsintervall Mögliche Steigerung des Selektionserfolgs: 1. Steigerung der Selektionsintensität (zB Verlängerung der Nutzungsdauer) 2. Steigerung der Genauigkeit der Zuchtwertschätzung (Steigerung der Heriabilität, zB durch vereinheitlichte Haltungsbedingungen) 3. Steigerung der additiv genetischen Standartabweichung (durch Import von genetischem Material aus den anderen Populationen) 4. Verringerung des Generationsintervalls (zB Verringerung des Erstgeburtsalters) è Alle Maßnahmen gegeneinander abwägen, da Vorteile in einem Punkt idR mit Nachteilen in anderen Punkten verbunden sind. Selektionsdifferenz: Mittlere Leistungsüberlegenheit der selektierten Eltern gegenüber dem Leistungsmittel der gesamten Elternpopulation ( SD = xES - xE ; SD = SE / h2 ) Die Selektionsintensität beschreibt die Abweichung der selektierten Tiere vom Populationsdurchschnitt in phänotypischen Standardeinheiten. Daher wird sie aus der Selektionsdifferenz und der phänotypischen Standardabweichung des Merkmals berechnet und ist nur vom Remontierungsanteil abhängig.
- 9. In welche Nutzungsrichtungen werden Rinderrassen aufgeteilt? Nennen Sie je eine Rasse und deren besondere Eigenschaften. Einteilung in Milchrinder, Fleischrinder und Zweinutzungsrinder Milchrind: Deutsche Holstein Farbe: Schwarzbunt oder rotbunt Produktionsziele: 10.000 kg Milch bei 4% Fett und 3,5% Protein; Lebensleistung <40.000 kg Körpergewicht: 650 - 750 kg Kreuzhöhe: 145 - 156 cm Merkmale: Höchste Milchleistungen, sehr gute Euter, hoher Milchfluss, frühreif, hohe Futteraufnahme Fleischrind: Limousin Produktion: Tägliche Zunahmen bei Jungbullen von 1,4 kg Widerristhöhe: 135 - 140 cm (Rinder), 145 - 155 cm (Bullen) Gewicht: 650 - 750 kg (Rinder), 1.000 - 1.200 kg (Bullen) Rassemerkmale: Leichtkalbigkeit, sehr gute Fleischqualität, geringe Verfettung, gute Fleischmarmorierung, feiner Knochenbau, zartes Fleisch Zweinutzungsrind: Deutsches Fleckvieh - Simmentaler Produktionsziel: 7.000 kg Milch bei 3,9% Fett und 3,7% Protein Körpergewicht: 650 - 750 kg Widerristhöhe: 138 - 142 cm Merkmale: Zweinutzungsrind mit guter Bemuskelung, gute Eutergesundheit, Bullenkälber mit höchsten Masteigenschaften
- 10. Beschreiben Sie die Grundlagen eines Zuchtprogramms. Nennen Sie Maßnahmen und Tätigkeiten. Definition „Ein Zuchtprogramm ist die systematische Abfolge von züchterischen Maßnahmen mit dem Zweck, einem definierten Zuchtziel näher zu kommen und somit Zuchtfortschritt zu erreichen - oder anders ausgedrückt - die genetischen Veranlagungen der Zuchttiere einer Population zu verändern.“ A) Zuchtziel = Zuchtziel aufstellen: Welches Leistungsniveau soll die nächste Generation erreichen? -> Beispiel der Fleckviehzucht: Durchschnittsleistung von über 7.000 kg Milch mit mindestens 3,9 % Fett und 3,7 % Eiweiß sowie über 1.300 g Tageszunahmen bei Jungbullen mit Schlachtausbeute von über 60 % B) Zuchtbuch = Identifizierung und Abstammung der Zuchttiere und Eintragung in das Zuchtbuch - systematische Erfassung von Tieren einer Zuchtpopulation - Dokumentation der Abstammung als Basis für Anpaarungen - Züchtervereinigungen führen Zuchtbücher - Anforderungen sind im Tierzuchtgesetz geregelt C) Leistungsprüfung = Erfassung der Merkmale der Tiere (Phänotyp) 1. Erfassung der phänotypischen Leistungen von Tieren der Zuchtpopulation 2. Merkmale anhand der Selektionswürdigkeit festlegen: Wirtschaftlichkeit, Erblichkeit, Erfassbarkeit, Varianz 3. Tiere, die Informationen liefern, bestimmen: Vorfahren, Eigen, Geschwister, Nachkommenleistung 4. Ort und Anzahl auswählen: Feld, Stationsprüfung bzw. Tierzahl D) Zuchtwertschätzung = Schätzung der genetischen Veranlagung der Tiere (Genotyp) - Züchterischer Wert eines Tieres, der in den Nachkommen sichtbar wird - wahrer Zuchtwert wird nicht erreicht - Methoden: Selektions-Index, BLUP, Genomische Selektion E) Selektion = Auswahl der besten Tiere nach Zuchtwerten und ggf. weiterer Kriterien - Gezielte Auswahl von männlichen und weiblichen Tieren, mit denen die nächste Generation erzeugt wird - Im Zuchtprogramm zu klären: Anzahl Tiere - Remontierungsanteile – Selektionsintensitäten F) Paarung = Erstellung der nächsten Generation mit den besten Tieren - Kombination der männlichen und weiblichen Tiere, deren Nachkommen dem Zuchtziel näher sind als der Durchschnitt (Verwandtschaft beachten) - Ausgleich von Schwächen G) Selektionserfolg + Übertragung - Leistungsniveaus der Eltern- und Nachkommengeneration - Übertragung von der Zucht- in die Produktionsstufe
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- 11. Erläutern Sie die Ziele des Tierzuchtgesetzes in Deutschland. Welche Formen von Zuchtorganisationen gibt es? (6 Punkte) Ziele des Tierzuchtgesetzes: - Leistung u. Gesundheit verbessern - Wirtschaftlichkeit/Wettbewerbsfähigkeit steigern - hohe Produktqualität - genetische Vielfalt a) Züchtervereinigung: Züchterzusammenschluss e.V., e.G., betreibt Reinzucht einer Rasse b) Zuchtunternehmen: Vertraglicher Verbund von Betrieben, privatrechtliche Basis, betreibt Kreuzungszucht
- 12. Welche Qualitätsmängel bei Schweinefleisch kennen Sie? Erläutern Sie deren Ursachen. Woran werden die Mängel erkannt? PSE (pale - soft - exudative) - Hoher Wasserverlust bei der Lagerung und beim Erhitzen - Trocken und zäh - Erkennung durch einen geringen pH-Wert (< 5,8) unmittelbar nach der Schlachtung und eine sehr helle Farbe DFD (dark - firm - dry) - Hohes Wasserbindungsvermögen - Nicht für Dauerwaren geeignet, da keine Säuerung und starke Vermehrung der Mikroorganismen - Schlechte Aufnahme von Salz und Pökelstoffen - Erkennung durch einen hohen pH-Wert (>6,0) 24h nach der Schlachtung und eine sehr dunkle Farbe Ursachen: falsches herunterkühlen, Stress und genetische Veranlagungen
- 13. Erläutern Sie die tiergerechte Gestaltung der Lauf-und Fressbereiche im Milchviehstall. + Liegeboxen - Trennung der Funktionsbereiche: Liegen, Laufen, Fressen - Laufgänge 4m breit - zwischen den Liegeboxen mind. 3m - 3-4m Platz vom Fressgitter Krippenbodenniveau 10-12 cm über Standflächen, da Weideschritt nicht möglich, Krippenbegrenzung: Hartgummi - 70 cm Fressgitterabstände - Vollspaltenboden oder aufgerauter Beton, regelmäßige Reinigung - Tier/Fressplatzverhältnis & Tier/Liegeplatzverhältnis 1:1 - Liegefläche darf nicht zu lang sein (Verschmutzung), nicht zu kurz (Hundesitzigkeit), nicht zu breit (Querliegen), nicht zu schmal (Verletzung) - evtl. Außenlaufbereich - offene Tränken stets zugänglich und hygienisch einwandfrei nicht im Durchgang, Optimal 17°C - saubere + weiche Liegeboxen (Hochbox mit weicher Matte/ Tiefbox mit Stroh/Mist-Matratze, entsprechend der Tiergröße angepasst, mit Kopffreiheit zum Aufstehen -> Nackenbügel nicht zu tief (er vermeidet Verschmutzungen) - Rotlicht: Nachtbeleuchtung, hohe Leistung bei 16 h Lichttag
- 15. Nennen Sie das typische Haltungssystem im Abferkelstall und beschreiben Sie Alternativen. Kastenstand mit 3 Funktionsbereichen - 3 Funktionsbereiche: Liege-/Fressbereich der Sau, Fluchtbereich Ferkel, Aufenthaltsbereich Ferkel mit Wärmeplatte - Vorteile: Erfüllung der unterschiedlichen Temperaturbedürfnisse von Sauen und Ferkel, Weniger Erdrückungsverluste, einfacherer Umgang bei der Ferkelbehandlung, hohe Arbeitsplatzqualität, da geringes Verletzungsrisiko bei Behandlungsmaßnahmen Alternativen: - Bewegungsbuchten: -aufklappbarer Kastenstand mit/ohne Einstreu - Abferkeln, Behandlung, Absetzen bei geschlossenem Kasten - mehr Bewegungsfreiheit für die Sau vs. Bessere Überlebenschancen für die Ferkel - Gruppenhaltung (zB Big Dutchman) Absonderung, Nest bauen, Abferkeln, Rückkehr = Natürliches Verhalten von Sauen, Problem mit Fremdsaugen
- 16. Welche Besonderheit gibt es beim Transport von laktierenden Kühen, Schafen und Ziegen? Welche Tiere dürfen nicht transportiert werden? Tiere sind transportunfähig, wenn sie verletzt sind und/oder physiologische und pathologische Schwächen aufweisen, zum Beispiel: - Tiere mit großen Wunden / schweren Organvorfällen - Tiere ohne schmerzfreie Bewegung - Trächtige Tiere (> 90% der Tragzeit) - Neugeborene unter 7 Tage nach der Geburt - Ferkel < 3 Wochen, Lämmer < 1 Woche, Kälber < 10 Tagen (bei Strecken > 100 km) -> Laktierende Kühe, Schafe und Ziegen müssen in Abständen von max. 12 h gemolken werden.
- 17. Geschlechtshormone GnRH Gonadotropes Releasing Hormon: wird vom Hypothalamus ausgeschüttet, setzt FSH und LH frei. FSH: Folikel stimulierendes Hormon, lässt Follikel reifen. Brunsthormone Östrogen: wird bei der Follikelreifung produziert, löst Brunstsymptome aus. LH Luteinisierendes Hormon: Kurz vor Ovulation; Progesteron: Gelbkörperhormon, wirkt Rückkoppelnd auf Hypothalamus – Reduzierung GnRH, FSH, LH Ausschüttung. Schützt befruchtete Eizelle vor Abort. PGF2a: Prostaglandin: wird vom Uterus gebildet, wenn Körper merkt, dass er nicht tragend ist – Rückbildung Gelbkörper. Milchbildendes Hormon Prolaktin Wehen Milchflusshormon Oxytocin
- 18. Erläutern Sie die Hornvererbung beim Rind. Was versteht man unter Epistase und welche Bedeutung hat die Hornvererbung? – 3 Genorte Epistase:Gegenseitige Beeinflussung der Genorte eines Chromosomenpaares führt zur Abweichung von der additiven Genwirkung (interallele Geninteraktion) Orientierung am P-Lokus, Wackelhörner tolerierbar, saubere Hornlose Tiere selektieren -Genort H: Ausbildung der mit dem Stirnbein verwachsenen echten Hörner bei allen Rindern (gehornt oder hornlos) -Genort P: hornlos, P ist dominant über H (Wackelhörner möglich) -Genort S: Rinder ohne herkömmliche Hörner (P) können aber Wackelhörner bekommen. Hierfür muss S vorhanden sein. S ist epistatisch über P
- 19. Welche Schweinerassen sind Bestandteil eines typischen Drei-Rassen- Zuchtprogrammes, welche Eigenschaften weisen sie auf und welche Stellung in der Kreuzung nehmen sie ein? Piétrain (PI), X ( Large White (LW) X Deutsche Landrasse (DL)) Gute Fleischleistung Fruchtbarkeit Stressstabilität Stressstabilität ↓ ↓ ↓ maternale Heterosis ↓ höhere Fruchtbarkeit ↓ ↓ ↓ Viele Ferkel / Schlachtkörperwert mit guter Beschaffenheit / Mastleistung