遗传与遗传质量控制

《遗传与遗传质量控制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遗传与遗传质量控制（85页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第四章 实验动物的遗传与遗传质量控制 江西中医学院实验动物科技中心江西中医学院实验动物科技中心 罗小泉罗小泉返回第一节第一节 封闭群实验动物封闭群实验动物第二节第二节 近交系实验动物近交系实验动物第三节第三节 杂交代动物杂交代动物第四节第四节 实验动物的遗传质量监测实验动物的遗传质量监测第一节 封闭群实验动物一一 基本概念基本概念二二 封闭群实验动物的命名封闭群实验动物的命名三三 封闭群实验动物的特点封闭群实验动物的特点四四 封闭群实验动物的遗传控制方法封闭群实验动物的遗传控制方法五五 封闭群实验动物的应用封闭群实验动物的应用返回一一 基本概念基本概念国际实验动物科学委员会国际实验动物科学委员

2、会(International council on Laboratory Animal Science，ICLAS )规定：规定：“以非近亲交配方式进行繁殖生长的一个种群，在以非近亲交配方式进行繁殖生长的一个种群，在不从外部引入新的血缘条件下，至少连续繁殖不从外部引入新的血缘条件下，至少连续繁殖4代以代以上称封闭群上称封闭群(Closed colony)。”我国制定的我国制定的哺乳哺乳类实验动物遗传标准类实验动物遗传标准也对封闭群动物进行了类似也对封闭群动物进行了类似的规定。的规定。二二 封闭群实验动物的命名封闭群实验动物的命名由于历史原因已广泛使用的保留原名称，如：由于历史原因已广泛使用的

3、保留原名称，如：Wistar大鼠、大鼠、Km小鼠等；小鼠等；新动物应该用新动物应该用24个大写罗马字母进行命名，个大写罗马字母进行命名，并在名称之前加上有并在名称之前加上有1个大写字母和个大写字母和13个小个小写字母构成的培育者或保持者的符号，此符号写字母构成的培育者或保持者的符号，此符号与本品种名称用冒号隔开，如：与本品种名称用冒号隔开，如：N：NIH是由美国国立卫生研究院保存的是由美国国立卫生研究院保存的NIH小鼠，小鼠，Han：NMRI是由德国实验动物繁殖中心研究是由德国实验动物繁殖中心研究所保存的所保存的NMRI小鼠。小鼠。返回三三 封闭群实验动物的特点封闭群实验动物的特点1.生活力、

4、生育力和适应性均比较强生活力、生育力和适应性均比较强 封闭群封闭群实验动物避开了近亲交配，其基因库能保持相实验动物避开了近亲交配，其基因库能保持相当程度的杂合性，从而避免了近交衰退的出现，当程度的杂合性，从而避免了近交衰退的出现，产仔多、胎间隔短、仔鼠死亡率低、生长快、产仔多、胎间隔短、仔鼠死亡率低、生长快、成熟早、对疾病抵抗力强、寿命长、可以大量成熟早、对疾病抵抗力强、寿命长、可以大量生产繁殖。生产繁殖。2.容易管理容易管理 封闭群实验动物饲养繁殖时如种封闭群实验动物饲养繁殖时如种群比较大的话，就无需详细记录系谱，成本低，群比较大的话，就无需详细记录系谱，成本低，可大量供应。因而广泛应用于预

5、试验、学生教可大量供应。因而广泛应用于预试验、学生教学和一般实验中。学和一般实验中。特点（续）特点（续）3.能保持本品种特性能保持本品种特性 由于封闭群不从群外由于封闭群不从群外引种，本品种特性经过世世代代的培育以后，引种，本品种特性经过世世代代的培育以后，能稳定的遗传给下一代，只要不与群外杂交，能稳定的遗传给下一代，只要不与群外杂交，就不至于被破坏，使用部门可以将这些特性就不至于被破坏，使用部门可以将这些特性作为重要的实验参考依据。同时，封闭群可作为重要的实验参考依据。同时，封闭群可携带大量的隐性有害突变基因，可用于估计携带大量的隐性有害突变基因，可用于估计群体对自发和诱发突变的遗传负荷能力

6、。群体对自发和诱发突变的遗传负荷能力。特点（续特点（续2）4.存在个体差异存在个体差异 各个体之间对外来刺激的反各个体之间对外来刺激的反应虽然不尽相同，但同一群体一般平均水平却有应虽然不尽相同，但同一群体一般平均水平却有一定的稳定性，因此个体的差异可以用动物的数一定的稳定性，因此个体的差异可以用动物的数量进行弥补，动物的使用量越多，组与组之间的量进行弥补，动物的使用量越多，组与组之间的差异就越小。这与人群的特点有很多相似之处，差异就越小。这与人群的特点有很多相似之处，因此，用封闭群实验动物当作人的替身，进行各因此，用封闭群实验动物当作人的替身，进行各种实验，可以得出比较理想的结果。种实验，可以

7、得出比较理想的结果。返回四四 封闭群实验动物的遗传控制方法封闭群实验动物的遗传控制方法1分组随机留种、循环交叉配对的方式分组随机留种、循环交叉配对的方式2各家系等量留种、交叉或互换交配的各家系等量留种、交叉或互换交配的方式方式3封闭群实验动物群体隔离的防止封闭群实验动物群体隔离的防止返回1分组随机留种、循环交叉配对的方式本方式适用于大鼠、小鼠、地鼠、鸡、本方式适用于大鼠、小鼠、地鼠、鸡、鸽等小动物。鸽等小动物。(1)留种数量留种数量 在这里我们引用两个公在这里我们引用两个公式式 ：随机留种、循环交叉配对（续）式中式中e为群体的有效含量值，为群体的有效含量值，为纯为纯合系数上升率。为雄性种动物数

8、合系数上升率。为雄性种动物数,为雌性种动物数。为雌性种动物数。随机留种、循环交叉配对（续2）根据以上两个公式，可以计算出当纯合根据以上两个公式，可以计算出当纯合系数上升率等于时，群体的有效含系数上升率等于时，群体的有效含量值为量值为50。同时可以计算出在随机留种。同时可以计算出在随机留种的前题下，不同雌雄比例的种群，在纯的前题下，不同雌雄比例的种群，在纯合系数上升率等于或小于合系数上升率等于或小于1%，该封闭群，该封闭群体的最小规模体的最小规模(表表42)。表表 4 42 2 封闭群实验动物分组随机留种时不同配对比例封闭群实验动物分组随机留种时不同配对比例所需最少动物数所需最少动物数随机留种、

9、循环交叉配对（续3）(2)交配方式交配方式 在组合在组合下一代配对时，有规律下一代配对时，有规律地把不同组的雌雄种子地把不同组的雌雄种子进行交叉进行交叉,如图如图41(以以组为例，分别以、组为例，分别以、表示、表示)。例如要组成例如要组成A组的下一代组的下一代亲本时，它的雄性种储亲本时，它的雄性种储选自选自B组，而雌性种储选组，而雌性种储选自自E组，其他组依次类推。组，其他组依次类推。图41 分组随机留种交叉配对配种图亲本 下一代 亲本返回2 2各家系等量留种、交叉或互换交配的方式各家系等量留种、交叉或互换交配的方式该方式适用于兔、犬、猪、猴、马、牛、该方式适用于兔、犬、猪、猴、马、牛、羊等中

10、大体形的动物。羊等中大体形的动物。()留种数量留种数量 分组各家系等量留种时，分组各家系等量留种时，群体有效含量的计算公式为：群体有效含量的计算公式为：表表4 43 3 各家系等量留种时不同雌雄比所需种储数各家系等量留种时不同雌雄比所需种储数利用公式利用公式、可以计算出各家系等量可以计算出各家系等量留种时留种时,不同雌雄比所需种储数如表不同雌雄比所需种储数如表43。等量留种、交叉或互换交配（续）等量留种、交叉或互换交配（续） (2)留种及交配方式留种及交配方式 要保证每一繁殖单要保证每一繁殖单元都有一只雄性后裔作为下一代的亲本，元都有一只雄性后裔作为下一代的亲本，并且各繁殖单元留下的雌性种储参

11、与下并且各繁殖单元留下的雌性种储参与下一代亲本的数量也相等。一代亲本的数量也相等。最少要有最少要有10个家系才能有效地控制近交个家系才能有效地控制近交的发生率，留的雄种的发生率，留的雄种(家系家系)愈多，近交愈多，近交系数的上升率就愈小。系数的上升率就愈小。等量留种、交叉或互换交配（续等量留种、交叉或互换交配（续2 2）在组成下一代亲本时，具体做法可以将所留的在组成下一代亲本时，具体做法可以将所留的雄种在原家系不动，调换另一家系的雌种与之雄种在原家系不动，调换另一家系的雌种与之交配。如交配。如F1从邻组，从邻组，F2从隔组，从隔组，F3从再隔组从再隔组调入雌种，以此类推。如只有调入雌种，以此类

12、推。如只有10头雄性种储分头雄性种储分成成10个家系，可将每个家系，可将每5个家系组成一个大组。个家系组成一个大组。每组的每组的F1从相邻家系调入雌种，从相邻家系调入雌种，F2从相隔家从相隔家系调入雌种，系调入雌种，F3两个大组间互换雌种，两个大组间互换雌种，F4同同F1。如此周而复始如此周而复始(如图如图4 2)。图图42 42 封闭群等量留种交叉配种图封闭群等量留种交叉配种图返回为防止群体隔离，封闭群实验动物的饲养方为防止群体隔离，封闭群实验动物的饲养方式、环境、饲料及营养要求应有一个统一的式、环境、饲料及营养要求应有一个统一的规定。采取由一处规定。采取由一处(核心群核心群)提供种子，交叉

13、提供种子，交叉后再分到各处去随机交配生产的方式后再分到各处去随机交配生产的方式（备注）（备注）。非育种场的子代全部供实验用，不能留种。非育种场的子代全部供实验用，不能留种。其组织方法如图其组织方法如图43。3封闭群实验动物群体隔离的防止图图43 43 封闭群实验动物防止群体隔离的组织方法封闭群实验动物防止群体隔离的组织方法返回五 封闭群实验动物的应用封闭群实验动物是我国目前应用得最广封闭群实验动物是我国目前应用得最广泛，从数量上看也远远超过近交系的实泛，从数量上看也远远超过近交系的实验动物，主要应用在：验动物，主要应用在：1教学实验；教学实验；2药物筛选和急慢性毒理试验；药物筛选和急慢性毒理试

14、验；3药理学和药代动力学的试验；药理学和药代动力学的试验；4某些抗肿瘤药物研究的预试验；某些抗肿瘤药物研究的预试验；5保存某些突变基因。保存某些突变基因。返回第二节 近交系实验动物一一 基本概念基本概念二二 近交系实验动物的命名近交系实验动物的命名三三 近交系实验动物的特性近交系实验动物的特性四四 近交系实验动物的应用近交系实验动物的应用五五 近交系的遗传控制组织方法近交系的遗传控制组织方法返回一 基本概念1. 近交近交2. 近交系实验动物近交系实验动物3. 亚系亚系4. 支系支系返回1. 近交近交即近亲繁殖，是指血缘关系极为相近的个近交即近亲繁殖，是指血缘关系极为相近的个体之间或遗传组成极相

15、似的个体之间进行的交体之间或遗传组成极相似的个体之间进行的交配繁殖，是培育近交系动物的必需手段。配繁殖，是培育近交系动物的必需手段。通过近交使一个群体内的基因型达到接近完全通过近交使一个群体内的基因型达到接近完全纯合的程度，即所有的同源染色体的相对位置纯合的程度，即所有的同源染色体的相对位置都具有相同基因的状态。因此，通过同胞兄妹都具有相同基因的状态。因此，通过同胞兄妹或亲子交配可以较快获得近交品系动物。或亲子交配可以较快获得近交品系动物。近交可以降低杂合性，可以将群体分离为不同近交可以降低杂合性，可以将群体分离为不同的品系，然而近交的结果也必将出现近交衰退。的品系，然而近交的结果也必将出现近

16、交衰退。返回2. 近交系实验动物近交系实验动物是指使用亲子或兄妹交近交系实验动物是指使用亲子或兄妹交配配20代以上，近交系数达到代以上，近交系数达到98.6以上，以上，品系内所有个体都可追溯到起源于第品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的共同祖代或以后代数的共同祖 先的一个实验动先的一个实验动物群体。物群体。近交系概念（续）对于小鼠和大鼠来说这种近交是比较严对于小鼠和大鼠来说这种近交是比较严格的。但是对于其他不同物种的动物特格的。但是对于其他不同物种的动物特别是那些中、大型的，世代间隔比较长别是那些中、大型的，世代间隔比较长的动物，一般情况下的动物，一般情况下“近交系近交系”的名称

17、的名称仅仅说明了该品系内遗传差异性降低了。仅仅说明了该品系内遗传差异性降低了。这些品系近交代数在各繁殖线上虽然少这些品系近交代数在各繁殖线上虽然少于于20代，但是只要该系的某一条繁殖线代，但是只要该系的某一条繁殖线上所有个体间的异体植皮获得成功。就上所有个体间的异体植皮获得成功。就能使用能使用“近交系近交系”这个名称。这个名称。返回3. 亚系育成近交系可能由于育成近交系可能由于突变和残余杂合基因而导突变和残余杂合基因而导致部分遗传组成的改变，从而形成亚系致部分遗传组成的改变，从而形成亚系。下面。下面几种情况可视为亚系：几种情况可视为亚系：同一品系在兄妹交配同一品系在兄妹交配40代之前发生分离，

18、很代之前发生分离，很可能由于残余杂合性而导致形成亚系。可能由于残余杂合性而导致形成亚系。同一品系的各条繁殖线之间长期处于分离状同一品系的各条繁殖线之间长期处于分离状态态(100代以上代以上)，可能由于基因突变而形成亚，可能由于基因突变而形成亚系。系。已发现有遗传差异的品系。遗传污染常使近已发现有遗传差异的品系。遗传污染常使近交系遗传组成发生巨大变化。一旦发生遗传污交系遗传组成发生巨大变化。一旦发生遗传污染，通常要给与淘汰处理。染，通常要给与淘汰处理。返回4. 支系当饲养环境改变，或对动物进行某些技术性当饲养环境改变，或对动物进行某些技术性处理时，有可能对某些生物学特性产生影响。处理时，有可能对

19、某些生物学特性产生影响。这些特征可能是遗传性的，也可能是非遗传这些特征可能是遗传性的，也可能是非遗传性的。因此，有必要对这一类品系性的。因此，有必要对这一类品系(亚系亚系)进进行区分。下列情况可视为支系行区分。下列情况可视为支系(Subline)：支系（续）引种到另一实验室。引种到另一实验室。经过某种技术处理：经过某种技术处理：代奶代奶(Foster nursing ,f)；受精卵或胚胎移植受精卵或胚胎移植(Egg or embryo transfer,e)；人工喂养人工喂养(Hand-rearing ,h)；卵巢移植卵巢移植(Ovary transplant,o)；冷冻保存冷冻保存(Free

20、ze preservation,p)；人工代奶人工代奶(Foster on hand-rearing ,fh)等。等。返回二 近交系实验动物的命名用用4个英文字母为首，与数字相结合的个英文字母为首，与数字相结合的加以命名，如要指示兄妹交配的代数可在加以命名，如要指示兄妹交配的代数可在其后面加括号，在括号内用大写英文字母其后面加括号，在括号内用大写英文字母F加上数字表示。加上数字表示。例如例如NZB(F95)和和C3H(F130)。返回近交系的命名（续）为了方便书写，常用的近交系规定了统一的缩为了方便书写，常用的近交系规定了统一的缩写，如：写，如：近交系名称近交系名称 缩写名称缩写名称C57BL

21、/6 B6BALB/c CDBA/2 D2C3H C3CBA CB近交系的命名（亚系）亚系的命名：在品系名称后加斜线亚系的命名：在品系名称后加斜线(/)号，号，再加上数字和培育者名称缩写，或者以再加上数字和培育者名称缩写，或者以数字开头与缩写同时使用。例如数字开头与缩写同时使用。例如:A/He(F87)是指近交到是指近交到87代由代由Heston培育的培育的A品系的亚系。品系的亚系。C57BL/6J(F118)是由是由Jackson laboratory培育的培育的C57BL品系的品系的6J亚系亚系的第的第118代。代。近交系的命名（保存支系）保存在不同地方的支系命名：保存在不同地方的支系命名

22、：引种到另一地方保种，就在品系引种到另一地方保种，就在品系(亚系亚系)名称后名称后面加双斜线号，再加上保种者名称缩写。如面加双斜线号，再加上保种者名称缩写。如:C57BL/6J/Lac是由英国实验动物中心是由英国实验动物中心(Lac)维持的维持的C57BL/6J小鼠的支系。通常培育者和小鼠的支系。通常培育者和保持者名称缩写由一个大写字母后接保持者名称缩写由一个大写字母后接13个小个小写字母构成。写字母构成。也可不加双斜号而写成也可不加双斜号而写成C57BL/6JLac。近交系的命名（技术支系）如果品系经过某些技术上的处理，则应该用小如果品系经过某些技术上的处理，则应该用小写英文字母作为相应的符

23、号来表示。写英文字母作为相应的符号来表示。通常的表示方法：通常的表示方法：f表示代奶；表示代奶；e表示受精卵或表示受精卵或胚胎移植；胚胎移植；o表示卵巢移植；表示卵巢移植；p表示精子冷冻保表示精子冷冻保存；存；h表示人工喂养；表示人工喂养；fh表示人工代奶。表示人工代奶。例如例如C3HfC57BL表示由表示由C57BL代奶的代奶的C3H品品系，通常也可简写为系，通常也可简写为C3HfB6,B6是是C57BL/6的缩写。的缩写。C57BL/6peCBA/H表示表示C57BL/6的受精卵的受精卵(胚胎胚胎)经过冷冻保存后，移植到经过冷冻保存后，移植到CBA/H怀孕代奶而培育出来的。怀孕代奶而培育出

24、来的。近交系的命名（悉生品系）如果已知某品系携带如果已知某品系携带(或经人工接种或经人工接种)，或者经，或者经过净化去除某一种垂直感染的病毒，在有必要过净化去除某一种垂直感染的病毒，在有必要指明的情况下，可在品系名称后面加连字号，指明的情况下，可在品系名称后面加连字号，再加大写病毒符号，再加再加大写病毒符号，再加“+”或或“-”符号。符号。例如例如C3H/HeMTV+和和C3H/HeMTV- 分分别表示别表示C3H/He品系中有、无乳腺肿瘤病毒品系中有、无乳腺肿瘤病毒(Mammary tumour virus，MTV)。返回三 近交系实验动物的特性1同基因性同基因性2均一性均一性3长期的遗传稳

25、定性长期的遗传稳定性4个体性和可分辨个体性和可分辨性性5背景资料和数据较为完善背景资料和数据较为完善返回1同基因性同基因性同基因性(Isogenicity)(同和性同和性)(Homozygosity) 在一个近交体系内在一个近交体系内所有动物的所有基因位点都应该是所有动物的所有基因位点都应该是纯合纯合子子，个体之间在遗传上是同源的，基因，个体之间在遗传上是同源的，基因型完全一致，在这些动物中没有暗藏的型完全一致，在这些动物中没有暗藏的隐性基因，因此在同一体系内动物个体隐性基因，因此在同一体系内动物个体间进行皮肤和肿瘤移植不被当作异己而间进行皮肤和肿瘤移植不被当作异己而被排斥。被排斥。返回2均一

26、性和敏感性均一性均一性(Uniformity) 由于近交系动物是相同基因由于近交系动物是相同基因型的动物，因而型的动物，因而表现的遗传体征都完全一致表现的遗传体征都完全一致，例如，例如血型和组织型，形态学的特征血型和组织型，形态学的特征(体重、毛色等体重、毛色等)，甚，甚至行为的类型也趋于一致。某些个体的差异可能是至行为的类型也趋于一致。某些个体的差异可能是由于环境的不均一所造成，这一由于环境的不均一所造成，这一敏感性类似精密天敏感性类似精密天平平，对外界任何微小的变化都会发生摆动。使用动，对外界任何微小的变化都会发生摆动。使用动物的数量可以大量减少。物的数量可以大量减少。返回3长期的遗传稳定

27、性长期的遗传稳定性长期的遗传稳定性(Long term genetic stability) 近交系动物在遗传上具有高度稳定性，人为选择不近交系动物在遗传上具有高度稳定性，人为选择不会改变其基因型，个体遗传变异仅发生在少量残留会改变其基因型，个体遗传变异仅发生在少量残留杂合基因和基因突变上，而这种机率非常低。杂合基因和基因突变上，而这种机率非常低。如果品系在被确认为近交系后坚持近交，同时辅以如果品系在被确认为近交系后坚持近交，同时辅以遗传监测。及时的发现和清除遗传变异的动物，近遗传监测。及时的发现和清除遗传变异的动物，近交系动物中各品系遗传特征可世代相传。交系动物中各品系遗传特征可世代相传。返

28、回4个体性和可分辨性个体性个体性(Individuality)和可分辨性和可分辨性(Identification) 几乎每一个近交品系几乎每一个近交品系都建立了遗传概貌都建立了遗传概貌(Genetic profile)。掌握了遗传基因监测方法，可以轻而易掌握了遗传基因监测方法，可以轻而易举地将混合在一起的个外貌近似的品举地将混合在一起的个外貌近似的品系或个体分辨出来。系或个体分辨出来。返回5背景资料和数据较为完善由于近交系动物在培育和保种的过程中由于近交系动物在培育和保种的过程中都有详细记录，加之这些动物分布广泛，都有详细记录，加之这些动物分布广泛，经常使用，已有相当数量的文献记载着经常使用，

29、已有相当数量的文献记载着各个体系的生物学特征。这些基本数据各个体系的生物学特征。这些基本数据对于设计新的实验和解释实验结果提供对于设计新的实验和解释实验结果提供了便利条件。了便利条件。返回四 近交系实验动物的应用1肿瘤的研究肿瘤的研究 2遗传疾病研究遗传疾病研究3遗传学研究遗传学研究4实验比较实验比较5保存基因保存基因6研究遗传与影响因素的关系研究遗传与影响因素的关系7重组近交系的特殊应用重组近交系的特殊应用返回1肿瘤的研究 肿瘤的研究肿瘤的研究 许多近交系具有一定的肿瘤发病许多近交系具有一定的肿瘤发病率，并可以使许多肿瘤细胞株在活体动物身上率，并可以使许多肿瘤细胞株在活体动物身上传代。这些品

30、系成为肿瘤病因学、肿瘤药理学传代。这些品系成为肿瘤病因学、肿瘤药理学研究的重研究的重 要材料。另外，在涉及到肿瘤或细胞要材料。另外，在涉及到肿瘤或细胞移植的实验中，个体之间组织相容性抗原是否移植的实验中，个体之间组织相容性抗原是否一致，是实验成败的关键，同一品系的近交系一致，是实验成败的关键，同一品系的近交系实验动物就可以满足这一要求，成为必不可少实验动物就可以满足这一要求，成为必不可少的实验材料。的实验材料。返回2遗传疾病研究遗传性疾病动物模型的制作遗传性疾病动物模型的制作 由于近交，由于近交，隐性基因纯合，这些基因所控制的病态隐性基因纯合，这些基因所控制的病态性状得以暴露，可以获得大量的先

31、天性性状得以暴露，可以获得大量的先天性畸型及先天性疾病的动物模型。如糖尿畸型及先天性疾病的动物模型。如糖尿病、高血压、肥胖症等。病、高血压、肥胖症等。返回3遗传学的研究近交系实验动物家系清楚，表现一致，近交系实验动物家系清楚，表现一致，是进行基因连锁分析、比较遗传学、生是进行基因连锁分析、比较遗传学、生理学和胚胎生物学等研究的理想实验材理学和胚胎生物学等研究的理想实验材料。料。返回4实验比较多个近交系同时使用，可使不同研多个近交系同时使用，可使不同研究者分析不同遗传组成对某项实验究者分析不同遗传组成对某项实验的影响，或者观察实验结果是否具的影响，或者观察实验结果是否具有普遍意义。有普遍意义。返

32、回5保存基因同源导入近交系常用来保存一些特殊的同源导入近交系常用来保存一些特殊的基因，如将原存在于封闭群体中的突变基因，如将原存在于封闭群体中的突变基因或能控制某些特殊病症的基因，导基因或能控制某些特殊病症的基因，导入到近交系中，以消除杂合遗传背景对入到近交系中，以消除杂合遗传背景对这些基因的性状表达产生的影响，便于这些基因的性状表达产生的影响，便于进行进一步研究。另外可以利用同源导进行进一步研究。另外可以利用同源导入系，对复杂的多基因控制的性状进行入系，对复杂的多基因控制的性状进行研究，如对小鼠组织相容性性状的研究。研究，如对小鼠组织相容性性状的研究。返回6研究遗传与影响因素的关系同源导入近

33、交系和分离近交系都可以用来研究在不同源导入近交系和分离近交系都可以用来研究在不同遗传背景中，同一基因与遗传背景及其他基因的同遗传背景中，同一基因与遗传背景及其他基因的关系。如不同遗传背景对小鼠糖尿病基因关系。如不同遗传背景对小鼠糖尿病基因(db)的表的表达有一定的影响。同时也可以用来研究在同一遗传达有一定的影响。同时也可以用来研究在同一遗传背景下，同一基因位点上不同等位基因的遗传效应。背景下，同一基因位点上不同等位基因的遗传效应。如在小鼠中不同的组织相容性基因如在小鼠中不同的组织相容性基因(H-2)对免疫反对免疫反应、动物寿命和繁殖有不同的影响等。应、动物寿命和繁殖有不同的影响等。返回五 近交

34、系的遗传控制组织方法1基础群基础群2血缘扩大群血缘扩大群3生产群生产群返回1.基础群设基础群的目的一是为了保持近交系本身的传设基础群的目的一是为了保持近交系本身的传代繁衍，二是为扩大繁殖提供种用动物。代繁衍，二是为扩大繁殖提供种用动物。基础群的传代管理原则基础群的传代管理原则:严格以全同胞兄妹交配的方式进行繁衍。严格以全同胞兄妹交配的方式进行繁衍。要设立动物个体记录卡要设立动物个体记录卡(包括品系名称、近包括品系名称、近交代数、动物编号、出生日期、双亲编号、离交代数、动物编号、出生日期、双亲编号、离奶日期、交配日期、生育记录等奶日期、交配日期、生育记录等)和繁殖系谱。和繁殖系谱。群内的每一个体

35、在不超过群内的每一个体在不超过57代都应能追溯代都应能追溯到一对共同的祖先。到一对共同的祖先。基础群(维持方法)图图4近交系基础群近交系基础群(核心群核心群)的维持方法的维持方法(备注备注)返回2.血缘扩大群血缘扩大群的种动物来自基础群，其传代组织血缘扩大群的种动物来自基础群，其传代组织的原则与基础群基本相似：的原则与基础群基本相似：严格以全同胞兄妹交配的方式进行繁衍。严格以全同胞兄妹交配的方式进行繁衍。要设立动物个体记录卡要设立动物个体记录卡(包括品系名称、近包括品系名称、近交代数、动物编号、出生日期、双亲编号、离交代数、动物编号、出生日期、双亲编号、离奶日期、交配日期、生育记录等奶日期、交

36、配日期、生育记录等)和繁殖系谱。和繁殖系谱。群内的每一个体在不超过群内的每一个体在不超过57代都应能追溯代都应能追溯到在基础群的一对共同祖先。到在基础群的一对共同祖先。返回3.生产群建立生产群的目的是生产供应实验用近交系建立生产群的目的是生产供应实验用近交系动物。生产群种动物来自基础群或血缘扩大动物。生产群种动物来自基础群或血缘扩大群。生产群繁殖生产的组织原则是：群。生产群繁殖生产的组织原则是：一般以随机交配的方式进行繁衍。一般以随机交配的方式进行繁衍。要设立动物个体记录卡要设立动物个体记录卡(包括品系名称、近包括品系名称、近交代数、动物编号、出生日期、双亲编号、交代数、动物编号、出生日期、双

37、亲编号、离奶日期、交配日期、生育记录等离奶日期、交配日期、生育记录等)和繁殖系和繁殖系谱。谱。生产群随机繁殖的代数一般不超过生产群随机繁殖的代数一般不超过35代。代。生产群（组织模式）图图45 近交系实验动物扩大生产的组织模式近交系实验动物扩大生产的组织模式返回第三节 杂交代动物一一 基本概念基本概念二二 繁殖方法繁殖方法三三 命名命名四四 特性及其应用特性及其应用返回一 基本概念用两个近交品系进行杂交，所产生的第一代虽然是用两个近交品系进行杂交，所产生的第一代虽然是杂合子，但它们的遗传组成均等地来自两个近交品杂合子，但它们的遗传组成均等地来自两个近交品系，表现型和纯合子一样均一，然而在生活力

38、、耐系，表现型和纯合子一样均一，然而在生活力、耐受力等方面却优于纯合子，表现出杂合优势。其表受力等方面却优于纯合子，表现出杂合优势。其表现型原理如图现型原理如图46。这种。这种用两个近交系杂交所生用两个近交系杂交所生产出来的第一代子代就称为产出来的第一代子代就称为F1代动物，它是医学代动物，它是医学及生物学中所使用的相同基因型动物的一种及生物学中所使用的相同基因型动物的一种。基本概念（续）图图46 F1代的表现型原理代的表现型原理返回二 繁殖方法通常的办法是有目的地将两个近交系通常的办法是有目的地将两个近交系(一般只用于一般只用于大、小鼠大、小鼠)杂交就可以。杂交就可以。这两个近交系称为亲本品

39、系这两个近交系称为亲本品系(Parental strain)母系母系(Maternal strain)和父系和父系(Paternal strain)。在选种时一个品系单纯作父系，而另一在选种时一个品系单纯作父系，而另一个品系单纯作母系。个品系单纯作母系。（备注）（备注）繁殖方法（续）作为亲本近交系的选择，主要取决于：作为亲本近交系的选择，主要取决于：实验研究的内容对杂交一代遗传组成的要求，实验研究的内容对杂交一代遗传组成的要求，基于这一点要考虑到两个亲本杂交以后所产的基于这一点要考虑到两个亲本杂交以后所产的后代是否可以满足实验研究所需要的条件。后代是否可以满足实验研究所需要的条件。两系组合是否

40、可以提高杂交优势，一般选择两系组合是否可以提高杂交优势，一般选择遗传上差异较大的品系进行杂交，以提高杂交遗传上差异较大的品系进行杂交，以提高杂交优势的程度。优势的程度。通过预选观察证明是最理想的杂交组合。通过预选观察证明是最理想的杂交组合。繁殖方法（续2）用两个近交系杂交由于选种的母系和父系的不同，用两个近交系杂交由于选种的母系和父系的不同，可以生产出两种杂交一代。如：可以生产出两种杂交一代。如：C57BL/6DBA/2 B6D2F1 DBA/2C57BL/6 D2B6F1这两种杂交一代的区别在于：这两种杂交一代的区别在于：Y染色体：染色体：B6D2F1的雄性携带来自的雄性携带来自DBA/2的

41、的Y染色体，而染色体，而D2B6F1携带来自携带来自C57BL/6的的Y染染色体。色体。母性因素母性因素(包括细胞质成分、子宫环境和母乳包括细胞质成分、子宫环境和母乳)：B6D2F1是从是从C57BL/6接受这些因素，而接受这些因素，而D2B6F1则是从则是从DBA/2接受这些因素的。接受这些因素的。返回三 杂交F1代动物的命名把亲代母系动物写在前面，以把亲代母系动物写在前面，以连接，后面写连接，后面写亲代父系，再写上亲代父系，再写上F1。例如：例如：C57BL/6D/2F1表示用表示用C57BL/6品系的雌品系的雌性动物和性动物和DBA/2品系的雄性动物杂交后生育的品系的雄性动物杂交后生育的

42、杂交杂交F1代动物。代动物。为了书写方便，也可以将两个近交系的缩写标为了书写方便，也可以将两个近交系的缩写标记按雌雄的顺序写在一起，后面再写上记按雌雄的顺序写在一起，后面再写上F1，中中间的间的“”省略，如：省略，如：C57BL/6DBA/2F1也可以简写成也可以简写成B6D2F1。返回四 杂交F1代动物的特性及其应用杂交杂交F1代动物有许多优点，它具有和近交代动物有许多优点，它具有和近交系一样的特征，但在某些方面又优于近交系一样的特征，但在某些方面又优于近交系，具体表现在：系，具体表现在：1杂交优势杂交优势2替代近交系替代近交系3大量地用于肿瘤研究和发育生物学研究大量地用于肿瘤研究和发育生物

43、学研究4作为某些疾病研究的动物模型作为某些疾病研究的动物模型返回1杂交优势F1代具有较强的生命力，对疾病的抵代具有较强的生命力，对疾病的抵抗力强，寿命较长，容易饲养。适用抗力强，寿命较长，容易饲养。适用于携带保存某些有害基因和做长时间于携带保存某些有害基因和做长时间的慢性毒理试验。也可以作为代乳动的慢性毒理试验。也可以作为代乳动物以及卵、胚胎和卵巢移植的受体。物以及卵、胚胎和卵巢移植的受体。返回2替代近交系就某些生物学特征而言，就某些生物学特征而言，F1代动代动物比近交系动物具有更高的一致物比近交系动物具有更高的一致性，不容易受环境因素变化的影性，不容易受环境因素变化的影响，广泛地适用于营养、

44、药物、响，广泛地适用于营养、药物、病原和激素的生物评价。病原和激素的生物评价。返回3大量地用于肿瘤研究和发育生物学研究大量地用于肿瘤研究和发育生物学研究大量地用于肿瘤研究和发育生物学研究 可接受不同个体乃至接受两个亲本品系可接受不同个体乃至接受两个亲本品系的细胞、组织、器官和肿瘤的移植，适的细胞、组织、器官和肿瘤的移植，适用于免疫学和发育生物学等研究领域用于免疫学和发育生物学等研究领域（备注）（备注）。返回4作为某些疾病研究的动物模型有些杂交有些杂交F1代可以作为某些疾病研代可以作为某些疾病研究的动物模型。如究的动物模型。如NZBNZWF1是是自身免疫缺陷的动物模型。自身免疫缺陷的动物模型。返

45、回第四节 实验动物的遗传质量监测一一 封闭群实验动物的遗传监测封闭群实验动物的遗传监测二二 近交系实验动物的遗传监测近交系实验动物的遗传监测三三 F1代动物和突变型动物的遗代动物和突变型动物的遗 传质量检测传质量检测四四 遗传性状监测结果的分析遗传性状监测结果的分析返回一 封闭群实验动物的遗传监测封闭群实验动物的质量监测主要从饲养管封闭群实验动物的质量监测主要从饲养管理质量着手。能完全满足下列条件的，就理质量着手。能完全满足下列条件的，就可以视为合格封闭群。可以视为合格封闭群。1种源动物的遗传背景明确或来源清楚，种源动物的遗传背景明确或来源清楚，有较完整的管理资料有较完整的管理资料(包括种群名

46、称、遗包括种群名称、遗传特点及主要生物学特征等传特点及主要生物学特征等)。封闭群遗传监测(续)2引种或留种的数量足够多，能满足引种或留种的数量足够多，能满足“群体有效大小群体有效大小”的条件。的条件。3配种的组织方法规范。配种的组织方法规范。4引种后在不从群外引进新个体的前题引种后在不从群外引进新个体的前题下，至少繁殖下，至少繁殖4代以上。代以上。返回二 近交系实验动物的遗传监测1管理监测管理监测2实验监测实验监测返回1管理监测近交系实验动物在保种传代的过程中，可能会近交系实验动物在保种传代的过程中，可能会由于种种原因造成遗传变异，这些变异主要有由于种种原因造成遗传变异，这些变异主要有遗传漂变

47、，遗传漂变，遗传突变，遗传突变，遗传污染等。遗传污染等。要保证近交系实验动物遗传的稳定性，就必须要保证近交系实验动物遗传的稳定性，就必须经常对其进行遗传质量监测。监测的内容分为经常对其进行遗传质量监测。监测的内容分为管理监测和实验检测两部分进行，管理监测应管理监测和实验检测两部分进行，管理监测应在日常管理工作中随时进行，实验检测至少每在日常管理工作中随时进行，实验检测至少每年进行一次。年进行一次。管理监测(内容)(1)一般的管理监测内容：一般的管理监测内容：种源的遗传背景是否明确，来源是否清楚，种源的遗传背景是否明确，来源是否清楚，有无完整的管理资料有无完整的管理资料(包括品系名称、近交代包括

48、品系名称、近交代数、遗传基因特点及主要生物学特征等数、遗传基因特点及主要生物学特征等)。基础群、血缘扩大群和生产群的设置和管理基础群、血缘扩大群和生产群的设置和管理是否科学合理。是否科学合理。系谱记录是否详细齐全，通过系谱检查同一系谱记录是否详细齐全，通过系谱检查同一代的每一个体在代的每一个体在7代以内是否有共同的祖先。代以内是否有共同的祖先。管理监测(内容续)(2)动物遗传概貌图的建立动物遗传概貌图的建立 实验动物的遗传实验动物的遗传概貌概貌(Genetic profile)图一般可根据每个品系、图一般可根据每个品系、品种、毛色、生物化学及免疫学性状的基因型品种、毛色、生物化学及免疫学性状的

49、基因型制成一览表。为了便利进行遗传学的管理和调制成一览表。为了便利进行遗传学的管理和调查，在制定过程中最好能够进行全面的检查，查，在制定过程中最好能够进行全面的检查，记录各种质量和数量遗传性状。但是要检查全记录各种质量和数量遗传性状。但是要检查全面的性状是很困难的，对于国际上广泛使用的面的性状是很困难的，对于国际上广泛使用的品系，可将已报道的品种性状归纳成遗传概貌品系，可将已报道的品种性状归纳成遗传概貌图，供以后进行生化监测时对比参考。图，供以后进行生化监测时对比参考。返回2实验监测(生化基因标记法)(1)生化基因标记法生化基因标记法 生化基因标记法生化基因标记法(备备注注)具有快速、灵敏、准

50、确等优点，已成具有快速、灵敏、准确等优点，已成为对近交系动物进行遗传监测的主要技为对近交系动物进行遗传监测的主要技术。常用近交系大鼠生化遗传概貌见表术。常用近交系大鼠生化遗传概貌见表44，近交系小鼠的生化基因标记及常用，近交系小鼠的生化基因标记及常用近交系小鼠的生化遗传概貌如表近交系小鼠的生化遗传概貌如表45。表44 常用近交系大鼠生化遗传概貌表表45 45 近交系小鼠的生化基因标记及常用近交系小鼠近交系小鼠的生化基因标记及常用近交系小鼠的生化遗传概貌的生化遗传概貌实验监测 (皮肤移植法)近交系实验动物经过一定代数的近交以后，各近交系实验动物经过一定代数的近交以后，各基因趋于纯合，其中组织相容

51、性基因基因趋于纯合，其中组织相容性基因(H-2)也也趋于纯合，同一品系内部各个体间不存在异体趋于纯合，同一品系内部各个体间不存在异体排斥现象，所以各个体间的皮肤可以相互移植。排斥现象，所以各个体间的皮肤可以相互移植。皮肤异体移植法是皮肤异体移植法是70年代以前监测近交系实验年代以前监测近交系实验动物的主要方法，目前此法多在世代间隔比较动物的主要方法，目前此法多在世代间隔比较长的近交系动物中使用。在一个品系中随机抽长的近交系动物中使用。在一个品系中随机抽出至少出至少4个同性别的成年动物作样本，全部成个同性别的成年动物作样本，全部成功即视为合格。功即视为合格。实验监测 (其他方法)除上述两种方法外

52、，还可以选用其他方法对近交除上述两种方法外，还可以选用其他方法对近交系实验动物进行遗传质量监测，如毛色基因测试系实验动物进行遗传质量监测，如毛色基因测试(Coat color gene testing)、免疫标记基因检测免疫标记基因检测(Immunogenetic markers)下颌骨测量法下颌骨测量法(Mandible measurement)、染色染色体标记检测体标记检测(Cytogenetic techniques)等。等。返回三 F1代动物和突变型动物的遗传质量检测 对对F1代动物的质量检测主要是代动物的质量检测主要是对两个亲本的质量检测，实质上对两个亲本的质量检测，实质上就是两个近

53、交系的质量检测。突就是两个近交系的质量检测。突变型动物的遗传监测大致上与近变型动物的遗传监测大致上与近交系同。交系同。返回四 遗传性状监测结果的分析1 遗传污染遗传污染2 遗传漂变遗传漂变3. 遗传突变遗传突变返回1 遗传污染遗传污染遗传污染(Genetic contamination)是最常见是最常见的遗传变异的遗传变异(备注备注)遗传学管理不善。遗传学管理不善。相同毛色的动物品系在同一个饲养单元中繁育、相同毛色的动物品系在同一个饲养单元中繁育、维持，非常容易发生品系间的错误交配所致。维持，非常容易发生品系间的错误交配所致。出现上述情况均应淘汰原品系，更换来源清楚、出现上述情况均应淘汰原品系

54、，更换来源清楚、质量合格的新种，重新进行品系的繁育。质量合格的新种，重新进行品系的繁育。返回2 遗传漂变遗传漂变遗传漂变(Genetic drift)是指一个品种或品系动物是指一个品种或品系动物基因型在饲养的过程中可能发生随机的改变。这种基因型在饲养的过程中可能发生随机的改变。这种改变多由于近交系动物部分杂合基因尚未纯合时就改变多由于近交系动物部分杂合基因尚未纯合时就进行了分系，造成了亚系和支系的形成。监测时可进行了分系，造成了亚系和支系的形成。监测时可以看到一个品系所有的动物在以看到一个品系所有的动物在12个基因标记上与个基因标记上与本品系动物的遗传概貌不符，但表型一致又均为纯本品系动物的遗传概貌不符，但表型一致又均为纯合型。这种情况在用同系异体皮肤移植排除了遗传合型。这种情况在用同系异体皮肤移植排除了遗传污染后，应按亚系或支系重新命名。污染后，应按亚系或支系重新命名。返回3. 遗传突变遗传突变遗传突变(Mutation)在哺乳类动物中的在哺乳类动物中的发生频率为发生频率为10。在分析监测结果时，。在分析监测结果时，如果仅看到一只动物单个基因标记出现如果仅看到一只动物单个基因标记出现杂合型，就要考虑是否出现遗传突变杂合型，就要考虑是否出现遗传突变(备注备注)。返回谢谢大家谢谢大家返回