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实验动物遗传质量控制GeneticQualityofLaboratoryAnimalsLaboratoryAnimalCentreTheFourthMilitaryMedicalUniversity1实验动物遗传质量控制LaboratoryAnimalCeStandardizationKnowngeneticbackgroundhealth;nopathogeneswelfareQualityofanimals+StandardizedenvironmentApprobriatedesign+MacroandmicroenvironmentAdaptationnutritionGroupsProceduresAnalysesStatisticsReliable,reproducibleresultsAccuracyofresultshighenoughVariationofresultslowenoughNumberofanimalsgetsmaller2StandardizationKnowngeneticb33实验动物遗传学质量控制的意义遗传质量决定了动物实验结果的准确性和重复性遗传检测是评定和保证实验动物遗传质量和标准化的重要措施。4实验动物遗传学质量控制的意义遗传质量决定了动物实验结果的准确遗传背景清楚通过遗传检测,建立其遗传质量标准,为其品系注册登记提供遗传背景技术资料具遗传稳定性通过遗传检测,为其基因组稳定性检测与遗传质量控制提供技术标准,以便在动物繁育过程中,及时筛除发生遗传污染及突变的个体,保证其遗传质量及生物学特性的稳定性,保证其标准化动物在生命科学中的连续稳定应用5遗传背景清楚通过遗传检测,建立其遗传质量标准,为其品系注实验动物遗传质量控制相关国家标准GB14923-2010实验动物哺乳类动物的遗传质量控制GB/T14927.1-2008实验动物近交系小鼠、大鼠生化标记检测方法GB/T14927.1-2008实验动物近交系小鼠、大鼠皮肤移植法6实验动物遗传质量控制相关国家标准GB14923-2010

遗传学分类

近交系动物

封闭群动物杂交F1代动物遗传质量监测学习内容7遗传学分类近交系动物封闭群动物杂交F1代动物实验动物的遗传学分类8实验动物的遗传学分类8动物种、品种、品系的概念种(species)生物学上的种(biologicalspecies)是生物分类系统中的最基本单元,是长期历史发展过程中,通过遗传、变异和自然选择的结果。9动物种、品种、品系的概念种(species)9品种(breed) 人们根据不同需要对动物进行改良、选择,即定向培育,具有某些特定外形和生物学特性的动物群体,其特性能稳定地遗传。品系(strains) 指来源明确,并采用某种交配方法繁殖,具有相似的外貌、独特的生物学特性和稳定的遗传特性,可用于不同实验目的的动物群体。习惯上把近交系动物称为品系,封闭群动物称为品种。

10品种(breed)习惯上把近交系动物称为品系,封闭群动物作为品种、品系的条件

1.相似的外貌特征同一品系或品种具有相同的外貌特征,如毛色。但不同品系、品种的动物也有外貌相似的。11作为品种、品系的条件1.相似的外貌特征同一品系或品种具2.独特的生物学特性独特的生物学特性是一个品系、品种存在的基础,在长期的研究过程中,在一些动物身上发现了所需要的不同于其他动物的生物学特性,进行定向选择,将这些特性保留下来,成为今天为数众多的品系、品种。每个品系、品种的生物学特性都有或多或少的差别。例如A品系,在经产鼠中高发乳腺肿瘤,对致癌物质敏感,易产生肺癌,老年鼠多有肾脏病变;AKR品系自发淋巴细胞白血病(60%-90%);ICR品种繁殖能力强。作为品种、品系的条件

122.独特的生物学特性独特的生物学特性是一个品系、品种存作为品种、品系的条件

3.稳定的遗传性能

作为一个品系,不仅要有相似的外貌特征,独特的生物学特性,更重要的是要有稳定的遗传性能,即在品系、品种自群繁殖时,能将其特性稳定地传给后代。换言之,就是一个品系、品种必须具有一定的育种价值。

??????

13作为品种、品系的条件3.稳定的遗传性能作为品种、品系的条件

4.共同的遗传来源和一定的遗传结构任何品系、品种都可追溯到其共同的祖先,并由此分支经选育而成,其遗传结构也应是独特的。

例如,KM小鼠Glo-l位点为a基因,为单一型,而NIH小鼠在该基因呈多态分布,a、b型基因频率分别为67%和33%。如果将上述两个品种建立基因概貌就发现它们在基因概貌上的差异,而品种内这种差异是有限的。

14作为品种、品系的条件4.共同的遗传来源和一定的遗传结构Mousefamilytree.PetkovPMetal.GenomeRes.2004;14:1806-181115Mousefamilytree.PetkovPMe第一节近交系动物

一、

近交系

1.

近交(Inbreeding):即近亲繁殖,是指一群体中有目的地选用遗传学上血缘关系较近的雌雄个体,即有共同祖先的个体,进行交配。近交是培养近交系动物的必须手段,通过近交使一个种群遗传基因达到接近完全纯合程度,即所有同源染色体的相对位置都具有相同基因的状态。16第一节近交系动物一、

近交系162.

近交系(inbredstrain):经过至少连续20代的全同胞兄妹交配培育而成,品系内所有个体都可以追溯到起源于第20代或以后的一对共同祖先。近交系的近交系数应当大于98.6%。172.

近交系(inbredstrain):经过至少

5.近交系数:

近交系数是指个体由于近交而造成的异质基因减少时,同质基因或纯合子的百分数。它反映了动物在不同代次的纯化程度。Felconer提出一个便于计算的公式:Fn=1-(1-△F)n×100%。n表示近交代数,△F是每进一代的近交系数上升率。

例如:动物繁殖了10代,△F为19%,代入公式,则:F10=1-(1-0.19)10=1-(0.81)10=1-0.1216=0.8784=87.84%。也就是说当动物繁殖到第10代时,其纯度可达到87.84%,还有12.16%是杂合的。

185.近交系数:近交系数是指个体由于近交而代数F代数F10.250110.90820.375120.92630.500130.94040.594140.95150.672150.96160.734160.96870.785170.97480.826180.97990.859190.983100.886200.986Felconer近交系数表

19代数F代数F10.250110.90820.375120.9代数各种基因的比例合子(野鼠色)AA杂合子(野鼠色)Aa纯合子(黑色)aa原始种群1/42/41/4兄妹交配下一代5/166/165/16兄妹交配下二代11/3210/3211/32妹交配下三代24/6416/6424/64兄妹交配20代以后50/100050/100近交引起的基因纯合情况20代数各种基因的比例合子杂合子纯合子原始种群1/42/41

3.

近交类型:按近交的基因型分为纯交、回交、互交和杂交。

纯交(incrosses):相同基因型个体间的交配,下一代全部纯合子

回交(backcrosses):纯合子和杂合子间的交配。如AA×Aa,其结果下代中纯合子、杂合子各占一半

互交(intercrosses):相同杂合子间的交配,后代中一半为杂合子,另一半中显性纯合子和隐性纯合子各占1/2

杂交(crosses):亲代不同的纯合子间的交配如:A/A×a/a,子代的基因型为Aa,表现型为A213.

近交类型:按近交的基因型分为纯交、回交、互交和杂交。

4.近交系动物:

近交系动物又称纯系动物,采用近交方式培育出来的品系动物。其近交系数可达98.6%。近交系群内个体间遗传差异小,不容易发生杂合基因分离。

每个近交系都有各自的遗传组成和生物学特性,且在长期传代以及世界各地分布后保持不变。

224.近交系动物:

近交系动物又称纯系动物

6.同源突变近交系、同源导入近交系、分离近交系:

同源突变近交系——一个近交系的某一基因位点上发生突变而分离出来的近交系亚系,它和原来近交系的差别只是发生突变的基因位点上带有不同的基因,而其它位点上的基因完全相同(裸鼠)。

同源导入近交系——就是通过回交或回交兼互交等育种方法将一个基因导入到近交系中,由此形成一个新的近交系。

分离近交系——采用特定的交配方式,迫使一个或多个已知位点上的基因处于杂合状态,从而培育成分离近交系。236.同源突变近交系、同源导入近交系、分离近交系:

同源突变近交系:由发生突变的近交系名称后加突变基因符号,二者之间以连接后分开,如C57BL/6J-bg同源导入近交系:配系名称;供系名称缩写;导入基因的符号;B10·129-H-2b分离近交系:在品系名称后加连字号和杂合基因符号DW-dw/t24同源突变近交系:由发生突变的近交系名称后加突变基因符号,二者兄妹交配扩大繁殖群白标签F1随机交配兄妹交配兄妹交配扩大繁殖群绿标签F2随机交配扩大繁殖群黄标签F3随机交配扩大繁殖群红标签F4随机交配

供实验用繁殖杂交F1种用动物F1供实验用红绿灯生产体系基础群维持25兄妹交配扩大繁殖群白标签F1随机交配兄妹交配兄妹交配扩大繁殖二、近交带来的结果

1.基因纯合性增加,降低杂合性:长期交配后,动物杂合性逐渐降低,纯合性逐渐增高,基因位点由杂合子变为纯合子,动物表现型趋向一致;

2.近交可将群体分离为不同基因型品系:原始种群经过近交分为若干近交系,在不同等位基因的不同位点变为纯合子。26二、近交带来的结果

1.基因纯合性增加,降低杂合性3.近交衰退(缺点):

近亲交配所产生的后代常常出现生长、成活、生育、抗病、适应环境等能力的减退,这种现象称为近交衰退。

原因:(1)隐性有害基因暴露

(2)多基因平衡的破坏

273.近交衰退(缺点):

近亲交配所产生的后代常很多哺乳动物在亲缘之间能够相互识别。女儿在性成熟之前远离原社群,可以避免与父亲交配,这就形成了熊猫社群内防止近亲交配的机制。

2002年3月13日,德国波恩大学的动物学家们发布研究报告称,蜜蜂能够散发出一种特殊的气味,这使得它们能够避免近亲交配和繁殖。在澳洲,有大约1/3的纯种狗由于基因上的缺陷而患有各种疾病,从症状程度上较轻的脐疝气到较严重的眼盲和脑部疾病,所见皆见。德国狼犬罹患髋关节疾病的机率高于金猎犬;洛威拿70%也患有相同的疾病。此外,有70%的牧羊犬患有基因问题造成的眼疾,且有10%导致失明,大麦町及白色牛头犬则常有耳聋的毛病。28很多哺乳动物在亲缘之间能够相互识别。女儿在性成熟之三、近交系动物的特点

1.基因纯合性

基因纯合性已达到98.6%,遗传组成相同,后代保持纯合子状态,无暗藏的隐性基因。

2.遗传稳定性

因为基因的高度纯合,所以纯合子基因可以稳定的遗传给后代,个体遗传变易发生在少量残余基因或基因突变上,及时清除,可维持世代相传。29三、近交系动物的特点

1.基因纯合性

3.同源性

一个近交系内,所有动物都可追溯到其原始的一队共同祖先,即同一品系内具有基本相同的遗传组成和遗传特点。这种遗传的均质性可采用组织移植方法来检测。303.同源性一个近交系内,所有动物都可追溯到其原始的一队4.表型均一性

相同基因型的动物,在相同的环境因素下,其表现型也是均一的,反应性也是一致的,任何遗传的体症都完全相同的。314.表型均一性相同基因型的动物,在相同的环境因素下,其表现5.个体性不同近交系动物具有不同的遗传组成,故不同品系各有不同生物学特征。每个品系在遗传上都是独特的,因此必须根据实验的目的需要选择动物。325.个体性不同近交系动物具有不同的遗传组成,故不同品系各有不6.可分辨性

近交系群体内几乎不再存在遗传的多态性,每个位点只有一种基因类型,而不存在其他的等位基因,通过对各个位点进行遗传监测,可以建立每个品系标准的遗传概貌。336.可分辨性近交系群体内几乎不再存在遗传的多态性,每个位点7.分布的广泛性

不同国家和地区的研究者可饲养和使用在遗传上完全相同的标准近交系动物。近交系动物个体具有品系的全能性,任何个体均携带该品系的全部基因347.分布的广泛性不同国家和地区的研究者可饲养和使用在遗传上8.资料的可查性

已有相当数量的文献记载各个品系的生物学特性,另外每一项研究又增加了该品系的应用资料,对于设计新实验和解释实验结果提供了有价值的参考资料。358.资料的可查性已有相当数量的文献记载各个品系的生物学特性四、近交系动物的应用近交系动物与封闭群相比,个体之间极为一致,对实验反应一致,实验数据标准差较小,因此在实验中实验组和对照组都只需少量的动物。在某些涉及组织细胞或肿瘤移植的实验中,个体之间组织相容性一致与否,是实验成败的关键,在这里,近交系动物成为必不可少的实验动物。36四、近交系动物的应用近交系动物与封闭群相比,个体之间极为一致由于近交,隐性基因纯合性状得以暴露,可以获得大量先天性畸形及先天性疾病的动物模型,如糖尿病、高血压等。这些动物家系清楚,取材方便,是进行基因连锁分析、遗传学、生理学和胚胎生物学研究的理想实验材料。某些近交系具有一定的自发或诱发肿瘤发病率,并可使许多肿瘤细胞株在活体动物上传代,这些品系成为肿瘤病因学、肿瘤药理学研究的重要模型。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的影响。37由于近交,隐性基因纯合性状得以暴露,可以获得大量先天性畸形及动物种类近交系数目小鼠大鼠地鼠豚鼠兔鸡鱼两栖类3501114315204094各类实验动物中已培育近交系的数目38动物种类近交系数目小鼠350各类实验动物中已培育近交系的数目六、近交系的命名

(一)近交系命名方法:

1.1-4个大写英文字母表示:

如:A、AE、DBA、AKR

2.两个大写字母间加入1-2个阿拉伯数字,书写时与英文字母平等,不可用下标形式:

如:C3H、C57BL39六、近交系的命名

(一)近交系命名方法:

1.1-4个大写3.非正规的命名:

129、101、615

4.近交代数:

A(F78)、AKR(F?+10)、

C57BL/Jnga(F73+26)

5.书写品系时符号要写全,应使用公布的全称

不能随便缩写。

403.非正规的命名:

129、101、615

4.近AKRAKBALB/cCCBACBC3HC3C57BLBC57BL/6B6DBA/1D1C57BRBRC57BL/10B10DBA/2D2HRS/JHR国际上公认的品系缩写41AKRAKBALB/cC七、亚系(substrain)

1.定义:是由同一个近交系分离出来的具有各不相同的特性的品系。

原因:由于残杂遗传组成(杂合性)和突变而导致部分遗传组成的改变。

42七、亚系(substrain)

1.定义:是由同一个2.亚系形成的途径:

a在同一研究室里,从近交系中分离出来,从兄妹交配繁殖达8-19代之后分开饲养,不与其他品系混交,再兄妹交配12代以上。

b一个近交系从一个研究机构或研究者转送另一机构

或研究者,经相当代数的饲养并与其他品系混交者。

c当发现有某种基因变异时,可培育成具有某些特殊

性状的亚系动物。432.亚系形成的途径:

a在同一研究室里,从近交系中分离出3.亚系命名方法

在原有品系名称后面加一条斜线“/”,其后加上适当的亚系符号。

1)以人命、地名、机构名的缩写为亚系符号,

如:A/He,C3H/An,A/Jax

2)以阿拉伯数字或英文小写字母作为亚系符号,

如:C57BL/6,C57BL/10443.亚系命名方法

在原有品系名称后面加一条斜线“/”八.支系(Subline):亚系内的小分类

一个近交系或亚系内部由于环境、母方的或细胞的差异;或者遗传上出现明显的差异,那么这个近交系或亚系内出现支系。

产生原因:

1.经过人为技术处置,如:卵子移植、人工喂养、代乳、卵或胚胎的冷冻;

2.种群转移到新的保持者。45八.支系(Subline):亚系内的小分类

一个经人为技术处理形成的支系的命名:

在原品系名

1)加一小写英文字母标明处理方式。

“e”受精卵或胚胎移植-C3HeB

2)“o”卵巢移植-C3HoB

3)“f”奶母代乳

DBA/1fB

4)“h”人工喂养(Handrearing)46经人为技术处理形成的支系的命名:

在原品系名

6)“p”冷冻保存(Freezepreservation)如:

C57BL/6pCBA/N

7)当去除或植入病毒等形成支系时,在品系后加一

横线,以大写的字母写病毒名称,最后加上“+”“-”,

C3H/He-MTV+。

8)由于环境变迁,亚系转移到新的单位或保种人手

重而形成的支系,命名时在亚系后加“/”,写上保

种单位或保种者的名称。如:C57BL/6J/Lac.476)“p”冷冻保存(Freezepreservatio近交系动物综合表示法48近交系动物综合表示法48

常用近交系动物

(一)小鼠:

1、BALB/c2、C3H

3、C57BL/64、DBA/2

5、6156、12949

常用近交系动物

(一)小鼠:

1、BALB/cC3H50C3H50DBA/251DBA/2515252(二)大鼠

1、F344

2、SHR

3、BN

4.LEW

5.ACR53(二)大鼠

1、F344

2、SHR

3、BN

5454杂交群和封闭群的特点

及其应用55杂交群和封闭群的特点

及其应用55一、概念

1.杂交群概念:

所谓群体是指生物的一个种、一个亚种、一个品系、品种或其它类群的所有成员之和。

杂交群:两个近交系动物之间进行有计划交配所获得的第一代动物,称为杂交群动物(Hybridstrain),简称F1动物,如AKR与DBA/2小鼠交配产生的AKD2F1。

杂交群动物

56一、概念

1.杂交群概念:

所谓群体是指生物的一个种、一

杂交F1动物不是一个品系动物或品种。因为它具有的特性不能遗传给下一代,即不能自群繁殖成与杂交F1代相同基因型的动物。F1代带有许多杂合位点,在F2代时,会发生遗传上的性状分离和基因重组。繁殖时只能由两个亲本近交系杂交获得。特点57杂交F1动物不是一个品系动物或品种。因为它具有的特性不能遗2.一般遗传学F1与实验动物F1的区别:

①一般F1是杂种,其个体之间差异很大,因为亲本本身就是杂种,即经随意交配繁殖的动物。

②实验动物中的F1,虽然也是杂种,但个体之间却很均一,从遗传类型上看是异型接合体,它们个体之间杂合的一致,所以个体之间基本是相同的,且有非常清楚的遗传背景和两个亲体的特征。

③在F1代动物生产中,两个亲体的互交情况表现为所用品系的性别。虽然是用同一样的两个近交系杂交,由于所用的雌雄不同,而出现差异。582.一般遗传学F1与实验动物F1的区别:

①一般F1是杂种,二、

杂交群动物的命名及要求

1.命名:杂交动物是以两个近交的名称为基础进行的,命名书写时,雌本品系写在前,雄本品系写在后,以“×”连接,再写上F1:

如:C3H/HE♀×AKR/J♂记为

C3HAKRF1或简写C3AKF1.

2.杂交的两个亲本品系必须是近交系动物,根据实验进行有计划的杂交。

3.杂交子代只能做实验用,不能做种群。59二、杂交群动物的命名及要求

1.命名:杂交动物是以两个近三、杂交群(F1)动物的优点:

l

具有杂交优势,生命力强,适应性和抗病力强,繁殖旺盛,可以克服近交衰退现象。

l

具有与纯系动物相似的遗传均质性,遗传稳定,表现型一致。

l

具有亲代的特点。

l

国际分布广泛,便于交流。

60三、杂交群(F1)动物的优点:

l

具有杂交优势,生命力强四、应用

1.干细胞研究(外周血干细胞)

2.移植免疫研究(移植物抗宿主反应)

3.细胞动力学研究

4.单克隆抗体研究(BALB/C和CBA杂交F1代)61四、应用

1.干细胞研究(外周血干细胞)

2.移植免疫研究杂交群动物的特点

杂种一代有许多优点,在某些方面比近交系更适用于研究。杂交优势:杂种一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,适用于携带保存某些有害基因和长时间的慢性致死实验,也可作为代乳动物以及卵、胚胎和卵巢移植的受体。遗传和表型上的一致性:就某些生物学的特征而言,杂种一代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响,广泛地适用于营养、药物、病原和激素的生物评价。62杂交群动物的特点杂种一代有许多优点,在某些方面比近交系更具有同基因性:杂交F1虽然具有杂合的遗传组成,但其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,适用于免疫学和发育生物学等领域的研究。例如单克隆抗体研究一般都用BALB/c品系小鼠,由此获得的杂交瘤细胞注入该小鼠腹腔后即可产生肿瘤,同时产生高效价抗体的腹水。如采用BALB/c和其它近交系F1代小鼠作单克隆抗体制备,所产生的高效价抗体腹水量比单独用BABL/c小鼠要多。作为某些疾病研究的模型:例如NZB×NZWF1是自身免疫缺陷的模型,C3H×IFF1为肥胖病和糖尿病的模型。杂交群动物的特点63具有同基因性:杂交F1虽然具有杂合的遗传组成,但其可接受不同二、常用杂交群小鼠

1.AKD2F1AKR×DBA2

2.BA2GF1C57BL×A2G3.

3.BCF1C57BL×BALB/C

4.BCBAF1C57BL×CBA

5.B6AF1C57BL/6×A

6.BC3F1C57BL×C3H

7.B6D1F1C57BL/6×DBA/1

8.CAKF1BALB/c×A

9.CAKF1BALB/c×AKR64二、常用杂交群小鼠

1.AKD2F1A封闭群的特点

及其应用

65封闭群的特点

及其应用

65一、概念:

封闭群:以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群,是在不从其它外部引入新个体的条件下,至少繁殖4代以上的群体,就称为封闭群,也称远交系。

66一、概念:

封闭群:以非近亲交配方式进行繁殖生二、封闭群的形成和维持

1.保持一定的种群数量。

如系来源于近交系的封闭群,虽然对繁殖群的大小不做特殊规定,但应采取在群体内不产生隔离状态的方法繁殖。

如系来源于非近交系的封闭群,应经常保持群体的有效大小,一般为50只以上,同样采取群内不产生隔离状态的方法繁殖。

2.

5年内不引进新的血缘。

67二、封闭群的形成和维持

1.保持一定的种群数量。

三、封闭群动物的特点及其应用

(一)特点

1.保持一定的杂合性

不从外部引进新基因,同时进行随机交配,不让群体内基因丢失,以保持封闭群一定的杂合性。

2.保持相对稳定性

封闭状态和随机交配使群体基因频率基本保持稳定不变,从而使群体在一定范围内保持稳定不变。68三、封闭群动物的特点及其应用

(一)特点

1.保持

3.繁殖力、抗病力强封闭群动物不论来自近交系或非近交系,其繁殖方式均采用随机交配,以保持其杂合性,因此,封闭群动物的繁殖力和抵抗力均超过近交系。4.群体中存在有模型价值的突变基因封闭群中存在个别突变基因的突变种,这些突变可能以纯合或杂合的形式存在于群体中,应注意研究突变基因在封闭群中的保存和遗传规律。

5.

个体差异的大小取决于祖代若祖代为一般杂种动物,则个体差异较大,若祖代来自同一品系的近交系动物,则差异较小。

693.繁殖力、抗病力强(二)应用

1.封闭群动物具有与人类群体相似的遗传异质性,在生物医学研究中具有不可替代的作用。主要应用于人类遗传学研究、药物筛选和毒性实验。

2.繁殖能力、生存能力等都很强,易于获得,因此常用于教学实验、预实验和无特殊要求的实验。

70(二)应用

1.封闭群动物具有与人类群体相似的遗传异质性,在四、常用封闭群动物

小鼠:KM、NIH、LACA、ICR

大鼠:SD、Wistar

豚鼠:Dunkinhartlon

兔:大耳白、青紫兰、新西兰

71四、常用封闭群动物

小鼠:KM、NIH、LACA、ICR

突变系动物及应用

一、基因突变

1.

遗传与变异是生物普遍存在的生命现象。

2.

生物的遗传具有保守性,子代基本上能稳定地继承祖先的性状。

二、突变系动物:

通过自然突变和人工定向诱导突变的方法,使正常染色体基因发生了变异的,并具有各种遗传缺陷的动物。72突变系动物及应用

一、基因突可见突变:可在生物的表现型上看出来;

2.

生化突变:某个特定的生化功能丧失;

3.致死突变:显性致死和隐性致死;

4.条件致死突变:某些条件下能成活,而在另一些条件下是致死的。

三、突变类型73可见突变:可在生物的表现型上看出来;

2.生化突变:某个四、突变机制:DNA分子上碱基发生变化

1)通过自然突变;

2)人工定向突变的方法。例如:应用基因敲除(敲入)技术或转基因技术,改变动物的遗传物质,以期获得某种符合人们要求的动物,这种动物所具有的特殊形状和特征,能够稳定遗传下来。74四、突变机制:DNA分子上碱基发生变化

1)通过自然突变;

五、突变系动物特征及应用

(一)常用的突变品系

1.

肌肉萎缩症(DytrophiaMuscularis,dy)

大约出生两周后可见后肢拖地,表现出进行性肌衰弱和广泛性肌萎缩。病鼠出生时是活的,但只有少数病鼠能存活10周以上。

75五、突变系动物特征及应用

(一)常用的突变品系

1.

肌肉2.

肥胖小鼠(Obese,简称ob)

肥胖小鼠体重可达60g,这种小鼠无生育能力表现为单纯肥胖而不伴有糖尿病。纯合体大约在四周龄时即可识别出,此时其增重加速,很快可达到正常同窝鼠体重的3倍。中等程度的摄食过度可使其几乎不太活动。762.

肥胖小鼠(Obese,简称ob)3.

侏儒症(DwarfMice,简称dw)因其缺乏脑下垂体前叶的生长素和促甲状腺激素,故使生长发育障碍,到成熟年龄时,其体积约为同窝鼠的1/4,8周龄时,体重为8-10g,表现为短尾断鼻。773.

侏儒症(DwarfMice,简称dw)因其缺乏脑4.

糖尿病小鼠(Deabeses,简称db)小鼠3-4周龄时,腋和腹股沟皮下组织出现脂肪的异常沉积,此时血糖升高,临床表现为肥胖、高血糖、糖尿、蛋白尿、烦渴、多尿,最后可因酮尿而死亡。死后变化包括胰岛细胞中具有很少的颗粒和胰管肿胀。784.

糖尿病小鼠(Deabeses,简称db)小鼠3-45.

白内障小鼠(Catract,简称cat)10日龄至14周龄时晶状体浑浊,还会发生晶状体液化和核的上超咬合,当Cat呈杂合状态时出现白内障,这种性状在一般情况下很容易观察到,可作为眼科的动物模型。795.

白内障小鼠(Catract,简称cat)10日龄至1(二)免疫缺陷动物

1.定义:由于先天性遗传突变或人工方法造成

一种或多种免疫系统组成成分缺陷的动物。

2.分类:自发性免疫缺陷动物诱发性免疫缺陷动物

80(二)免疫缺陷动物

1.定义:由于先天性遗传突变或人工方法造实验动物遗传学质量标准化管理1.实验动物遗传学控制标准即基因的纯合程度,实验动物遗传学质量标准化重点在于近交系动物。实验动物无论是一级、二级、三级和四级,只要是近交系动物都要求没有基因的污染和遗传漂变。2.保持近交系动物遗传学质量标准化的主要措施有:按近交系动物繁殖规定进行引种、维持和生产、建立常规遗传监测制度。81实验动物遗传学质量标准化管理1.实验动物遗传学控制标准即基因相同基因型与不同基因型动物特性的比较特征相同基因型不同基因型近交系杂交群F1封闭群非遗传限定动物同基因型纯合性同源性长期遗传稳定性可辨性表型一致性敏感性独特性生活力国际分布背景资料饲养生产成本高高高高高高高高低高高高高低高低高高低高低高高高低低中等-低中等-低中等-低中等低中等高中等-低中等-低低低低低低低低低低高低低低82相同基因型与不同基因型动物特性的比较特征相同基因型不同基因2.实验动物遗传监测标准化管理:①皮肤移植近交系小鼠组织相容性是纯合的,供体与受体基因同质,无排斥反应,皮肤(器官)生长良好,不被排斥,说明已达到纯合,若在100d内被排斥,则表明未达到纯合。832.实验动物遗传监测标准化管理:83

②生化标记基因检测法(生化位点检测法)近交系小鼠可选择位于10个染色体上的13个生化位点,近交系大鼠可选择7个生化位点,作为遗传监测的标志。③免疫标记基因检测法下颌骨测量法、毛色基因检测法、染色体标记检测法和DNA多态性检测法等。84②生化标记基因检测法(生化位点检测法)近交系小鼠可选择位近交系的毛色基因85近交系的毛色基因85常用近交系小鼠的生化标记基因86常用近交系小鼠的生化标记基因86常用英文缩写符号87常用英文缩写符号87Usefulwebsitesandcollaborativegeneticsprojects

TheNIHRatGenomicsandGeneticsWebsite/science/models/rat/

Thishaspagesonratgenomicandgeneticresources,coursesandmeetings,fundingopportunities,reportsandpublications,majorresourcesandcontacts.TheInternationalMouseStrainResourcehttp://www.fi

TheIMSRisasearchableonlinedatabaseofmousestrainsandstocksavailableworldwide.Itincludesinbred,mutant,andgeneticallyengineeredmice.NotethatthedatafoundintheIMSRisassuppliedbydataprovidersites.88UsefulwebsitesandcollaboratKOMP(TheKnockoutMouseProject)/science/models/mouse/knockout/MouseGenomeInformaticsattheJacksonLaboratory

Usefulwebsitesandcollaborativegeneticsprojects

89KOMP(TheKnockoutMouseProj9090实验动物遗传质量控制GeneticQualityofLaboratoryAnimalsLaboratoryAnimalCentreTheFourthMilitaryMedicalUniversity91实验动物遗传质量控制LaboratoryAnimalCeStandardizationKnowngeneticbackgroundhealth;nopathogeneswelfareQualityofanimals+StandardizedenvironmentApprobriatedesign+MacroandmicroenvironmentAdaptationnutritionGroupsProceduresAnalysesStatisticsReliable,reproducibleresultsAccuracyofresultshighenoughVariationofresultslowenoughNumberofanimalsgetsmaller92StandardizationKnowngeneticb933实验动物遗传学质量控制的意义遗传质量决定了动物实验结果的准确性和重复性遗传检测是评定和保证实验动物遗传质量和标准化的重要措施。94实验动物遗传学质量控制的意义遗传质量决定了动物实验结果的准确遗传背景清楚通过遗传检测,建立其遗传质量标准,为其品系注册登记提供遗传背景技术资料具遗传稳定性通过遗传检测,为其基因组稳定性检测与遗传质量控制提供技术标准,以便在动物繁育过程中,及时筛除发生遗传污染及突变的个体,保证其遗传质量及生物学特性的稳定性,保证其标准化动物在生命科学中的连续稳定应用95遗传背景清楚通过遗传检测,建立其遗传质量标准,为其品系注实验动物遗传质量控制相关国家标准GB14923-2010实验动物哺乳类动物的遗传质量控制GB/T14927.1-2008实验动物近交系小鼠、大鼠生化标记检测方法GB/T14927.1-2008实验动物近交系小鼠、大鼠皮肤移植法96实验动物遗传质量控制相关国家标准GB14923-2010

遗传学分类

近交系动物

封闭群动物杂交F1代动物遗传质量监测学习内容97遗传学分类近交系动物封闭群动物杂交F1代动物实验动物的遗传学分类98实验动物的遗传学分类8动物种、品种、品系的概念种(species)生物学上的种(biologicalspecies)是生物分类系统中的最基本单元,是长期历史发展过程中,通过遗传、变异和自然选择的结果。99动物种、品种、品系的概念种(species)9品种(breed) 人们根据不同需要对动物进行改良、选择,即定向培育,具有某些特定外形和生物学特性的动物群体,其特性能稳定地遗传。品系(strains) 指来源明确,并采用某种交配方法繁殖,具有相似的外貌、独特的生物学特性和稳定的遗传特性,可用于不同实验目的的动物群体。习惯上把近交系动物称为品系,封闭群动物称为品种。

100品种(breed)习惯上把近交系动物称为品系,封闭群动物作为品种、品系的条件

1.相似的外貌特征同一品系或品种具有相同的外貌特征,如毛色。但不同品系、品种的动物也有外貌相似的。101作为品种、品系的条件1.相似的外貌特征同一品系或品种具2.独特的生物学特性独特的生物学特性是一个品系、品种存在的基础,在长期的研究过程中,在一些动物身上发现了所需要的不同于其他动物的生物学特性,进行定向选择,将这些特性保留下来,成为今天为数众多的品系、品种。每个品系、品种的生物学特性都有或多或少的差别。例如A品系,在经产鼠中高发乳腺肿瘤,对致癌物质敏感,易产生肺癌,老年鼠多有肾脏病变;AKR品系自发淋巴细胞白血病(60%-90%);ICR品种繁殖能力强。作为品种、品系的条件

1022.独特的生物学特性独特的生物学特性是一个品系、品种存作为品种、品系的条件

3.稳定的遗传性能

作为一个品系,不仅要有相似的外貌特征,独特的生物学特性,更重要的是要有稳定的遗传性能,即在品系、品种自群繁殖时,能将其特性稳定地传给后代。换言之,就是一个品系、品种必须具有一定的育种价值。

??????

103作为品种、品系的条件3.稳定的遗传性能作为品种、品系的条件

4.共同的遗传来源和一定的遗传结构任何品系、品种都可追溯到其共同的祖先,并由此分支经选育而成,其遗传结构也应是独特的。

例如,KM小鼠Glo-l位点为a基因,为单一型,而NIH小鼠在该基因呈多态分布,a、b型基因频率分别为67%和33%。如果将上述两个品种建立基因概貌就发现它们在基因概貌上的差异,而品种内这种差异是有限的。

104作为品种、品系的条件4.共同的遗传来源和一定的遗传结构Mousefamilytree.PetkovPMetal.GenomeRes.2004;14:1806-1811105Mousefamilytree.PetkovPMe第一节近交系动物

一、

近交系

1.

近交(Inbreeding):即近亲繁殖,是指一群体中有目的地选用遗传学上血缘关系较近的雌雄个体,即有共同祖先的个体,进行交配。近交是培养近交系动物的必须手段,通过近交使一个种群遗传基因达到接近完全纯合程度,即所有同源染色体的相对位置都具有相同基因的状态。106第一节近交系动物一、

近交系162.

近交系(inbredstrain):经过至少连续20代的全同胞兄妹交配培育而成,品系内所有个体都可以追溯到起源于第20代或以后的一对共同祖先。近交系的近交系数应当大于98.6%。1072.

近交系(inbredstrain):经过至少

5.近交系数:

近交系数是指个体由于近交而造成的异质基因减少时,同质基因或纯合子的百分数。它反映了动物在不同代次的纯化程度。Felconer提出一个便于计算的公式:Fn=1-(1-△F)n×100%。n表示近交代数,△F是每进一代的近交系数上升率。

例如:动物繁殖了10代,△F为19%,代入公式,则:F10=1-(1-0.19)10=1-(0.81)10=1-0.1216=0.8784=87.84%。也就是说当动物繁殖到第10代时,其纯度可达到87.84%,还有12.16%是杂合的。

1085.近交系数:近交系数是指个体由于近交而代数F代数F10.250110.90820.375120.92630.500130.94040.594140.95150.672150.96160.734160.96870.785170.97480.826180.97990.859190.983100.886200.986Felconer近交系数表

109代数F代数F10.250110.90820.375120.9代数各种基因的比例合子(野鼠色)AA杂合子(野鼠色)Aa纯合子(黑色)aa原始种群1/42/41/4兄妹交配下一代5/166/165/16兄妹交配下二代11/3210/3211/32妹交配下三代24/6416/6424/64兄妹交配20代以后50/100050/100近交引起的基因纯合情况110代数各种基因的比例合子杂合子纯合子原始种群1/42/41

3.

近交类型:按近交的基因型分为纯交、回交、互交和杂交。

纯交(incrosses):相同基因型个体间的交配,下一代全部纯合子

回交(backcrosses):纯合子和杂合子间的交配。如AA×Aa,其结果下代中纯合子、杂合子各占一半

互交(intercrosses):相同杂合子间的交配,后代中一半为杂合子,另一半中显性纯合子和隐性纯合子各占1/2

杂交(crosses):亲代不同的纯合子间的交配如:A/A×a/a,子代的基因型为Aa,表现型为A1113.

近交类型:按近交的基因型分为纯交、回交、互交和杂交。

4.近交系动物:

近交系动物又称纯系动物,采用近交方式培育出来的品系动物。其近交系数可达98.6%。近交系群内个体间遗传差异小,不容易发生杂合基因分离。

每个近交系都有各自的遗传组成和生物学特性,且在长期传代以及世界各地分布后保持不变。

1124.近交系动物:

近交系动物又称纯系动物

6.同源突变近交系、同源导入近交系、分离近交系:

同源突变近交系——一个近交系的某一基因位点上发生突变而分离出来的近交系亚系,它和原来近交系的差别只是发生突变的基因位点上带有不同的基因,而其它位点上的基因完全相同(裸鼠)。

同源导入近交系——就是通过回交或回交兼互交等育种方法将一个基因导入到近交系中,由此形成一个新的近交系。

分离近交系——采用特定的交配方式,迫使一个或多个已知位点上的基因处于杂合状态,从而培育成分离近交系。1136.同源突变近交系、同源导入近交系、分离近交系:

同源突变近交系:由发生突变的近交系名称后加突变基因符号,二者之间以连接后分开,如C57BL/6J-bg同源导入近交系:配系名称;供系名称缩写;导入基因的符号;B10·129-H-2b分离近交系:在品系名称后加连字号和杂合基因符号DW-dw/t114同源突变近交系:由发生突变的近交系名称后加突变基因符号,二者兄妹交配扩大繁殖群白标签F1随机交配兄妹交配兄妹交配扩大繁殖群绿标签F2随机交配扩大繁殖群黄标签F3随机交配扩大繁殖群红标签F4随机交配

供实验用繁殖杂交F1种用动物F1供实验用红绿灯生产体系基础群维持115兄妹交配扩大繁殖群白标签F1随机交配兄妹交配兄妹交配扩大繁殖二、近交带来的结果

1.基因纯合性增加,降低杂合性:长期交配后,动物杂合性逐渐降低,纯合性逐渐增高,基因位点由杂合子变为纯合子,动物表现型趋向一致;

2.近交可将群体分离为不同基因型品系:原始种群经过近交分为若干近交系,在不同等位基因的不同位点变为纯合子。116二、近交带来的结果

1.基因纯合性增加,降低杂合性3.近交衰退(缺点):

近亲交配所产生的后代常常出现生长、成活、生育、抗病、适应环境等能力的减退,这种现象称为近交衰退。

原因:(1)隐性有害基因暴露

(2)多基因平衡的破坏

1173.近交衰退(缺点):

近亲交配所产生的后代常很多哺乳动物在亲缘之间能够相互识别。女儿在性成熟之前远离原社群,可以避免与父亲交配,这就形成了熊猫社群内防止近亲交配的机制。

2002年3月13日,德国波恩大学的动物学家们发布研究报告称,蜜蜂能够散发出一种特殊的气味,这使得它们能够避免近亲交配和繁殖。在澳洲,有大约1/3的纯种狗由于基因上的缺陷而患有各种疾病,从症状程度上较轻的脐疝气到较严重的眼盲和脑部疾病,所见皆见。德国狼犬罹患髋关节疾病的机率高于金猎犬;洛威拿70%也患有相同的疾病。此外,有70%的牧羊犬患有基因问题造成的眼疾,且有10%导致失明,大麦町及白色牛头犬则常有耳聋的毛病。118很多哺乳动物在亲缘之间能够相互识别。女儿在性成熟之三、近交系动物的特点

1.基因纯合性

基因纯合性已达到98.6%,遗传组成相同,后代保持纯合子状态,无暗藏的隐性基因。

2.遗传稳定性

因为基因的高度纯合,所以纯合子基因可以稳定的遗传给后代,个体遗传变易发生在少量残余基因或基因突变上,及时清除,可维持世代相传。119三、近交系动物的特点

1.基因纯合性

3.同源性

一个近交系内,所有动物都可追溯到其原始的一队共同祖先,即同一品系内具有基本相同的遗传组成和遗传特点。这种遗传的均质性可采用组织移植方法来检测。1203.同源性一个近交系内,所有动物都可追溯到其原始的一队4.表型均一性

相同基因型的动物,在相同的环境因素下,其表现型也是均一的,反应性也是一致的,任何遗传的体症都完全相同的。1214.表型均一性相同基因型的动物,在相同的环境因素下,其表现5.个体性不同近交系动物具有不同的遗传组成,故不同品系各有不同生物学特征。每个品系在遗传上都是独特的,因此必须根据实验的目的需要选择动物。1225.个体性不同近交系动物具有不同的遗传组成,故不同品系各有不6.可分辨性

近交系群体内几乎不再存在遗传的多态性,每个位点只有一种基因类型,而不存在其他的等位基因,通过对各个位点进行遗传监测,可以建立每个品系标准的遗传概貌。1236.可分辨性近交系群体内几乎不再存在遗传的多态性,每个位点7.分布的广泛性

不同国家和地区的研究者可饲养和使用在遗传上完全相同的标准近交系动物。近交系动物个体具有品系的全能性,任何个体均携带该品系的全部基因1247.分布的广泛性不同国家和地区的研究者可饲养和使用在遗传上8.资料的可查性

已有相当数量的文献记载各个品系的生物学特性,另外每一项研究又增加了该品系的应用资料,对于设计新实验和解释实验结果提供了有价值的参考资料。1258.资料的可查性已有相当数量的文献记载各个品系的生物学特性四、近交系动物的应用近交系动物与封闭群相比,个体之间极为一致,对实验反应一致,实验数据标准差较小,因此在实验中实验组和对照组都只需少量的动物。在某些涉及组织细胞或肿瘤移植的实验中,个体之间组织相容性一致与否,是实验成败的关键,在这里,近交系动物成为必不可少的实验动物。126四、近交系动物的应用近交系动物与封闭群相比,个体之间极为一致由于近交,隐性基因纯合性状得以暴露,可以获得大量先天性畸形及先天性疾病的动物模型,如糖尿病、高血压等。这些动物家系清楚,取材方便,是进行基因连锁分析、遗传学、生理学和胚胎生物学研究的理想实验材料。某些近交系具有一定的自发或诱发肿瘤发病率,并可使许多肿瘤细胞株在活体动物上传代,这些品系成为肿瘤病因学、肿瘤药理学研究的重要模型。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的影响。127由于近交,隐性基因纯合性状得以暴露,可以获得大量先天性畸形及动物种类近交系数目小鼠大鼠地鼠豚鼠兔鸡鱼两栖类3501114315204094各类实验动物中已培育近交系的数目128动物种类近交系数目小鼠350各类实验动物中已培育近交系的数目六、近交系的命名

(一)近交系命名方法:

1.1-4个大写英文字母表示:

如:A、AE、DBA、AKR

2.两个大写字母间加入1-2个阿拉伯数字,书写时与英文字母平等,不可用下标形式:

如:C3H、C57BL129六、近交系的命名

(一)近交系命名方法:

1.1-4个大写3.非正规的命名:

129、101、615

4.近交代数:

A(F78)、AKR(F?+10)、

C57BL/Jnga(F73+26)

5.书写品系时符号要写全,应使用公布的全称

不能随便缩写。

1303.非正规的命名:

129、101、615

4.近AKRAKBALB/cCCBACBC3HC3C57BLBC57BL/6B6DBA/1D1C57BRBRC57BL/10B10DBA/2D2HRS/JHR国际上公认的品系缩写131AKRAKBALB/cC七、亚系(substrain)

1.定义:是由同一个近交系分离出来的具有各不相同的特性的品系。

原因:由于残杂遗传组成(杂合性)和突变而导致部分遗传组成的改变。

132七、亚系(substrain)

1.定义:是由同一个2.亚系形成的途径:

a在同一研究室里,从近交系中分离出来,从兄妹交配繁殖达8-19代之后分开饲养,不与其他品系混交,再兄妹交配12代以上。

b一个近交系从一个研究机构或研究者转送另一机构

或研究者,经相当代数的饲养并与其他品系混交者。

c当发现有某种基因变异时,可培育成具有某些特殊

性状的亚系动物。1332.亚系形成的途径:

a在同一研究室里,从近交系中分离出3.亚系命名方法

在原有品系名称后面加一条斜线“/”,其后加上适当的亚系符号。

1)以人命、地名、机构名的缩写为亚系符号,

如:A/He,C3H/An,A/Jax

2)以阿拉伯数字或英文小写字母作为亚系符号,

如:C57BL/6,C57BL/101343.亚系命名方法

在原有品系名称后面加一条斜线“/”八.支系(Subline):亚系内的小分类

一个近交系或亚系内部由于环境、母方的或细胞的差异;或者遗传上出现明显的差异,那么这个近交系或亚系内出现支系。

产生原因:

1.经过人为技术处置,如:卵子移植、人工喂养、代乳、卵或胚胎的冷冻;

2.种群转移到新的保持者。135八.支系(Subline):亚系内的小分类

一个经人为技术处理形成的支系的命名:

在原品系名

1)加一小写英文字母标明处理方式。

“e”受精卵或胚胎移植-C3HeB

2)“o”卵巢移植-C3HoB

3)“f”奶母代乳

DBA/1fB

4)“h”人工喂养(Handrearing)136经人为技术处理形成的支系的命名:

在原品系名

6)“p”冷冻保存(Freezepreservation)如:

C57BL/6pCBA/N

7)当去除或植入病毒等形成支系时,在品系后加一

横线,以大写的字母写病毒名称,最后加上“+”“-”,

C3H/He-MTV+。

8)由于环境变迁,亚系转移到新的单位或保种人手

重而形成的支系,命名时在亚系后加“/”,写上保

种单位或保种者的名称。如:C57BL/6J/Lac.1376)“p”冷冻保存(Freezepreservatio近交系动物综合表示法138近交系动物综合表示法48

常用近交系动物

(一)小鼠:

1、BALB/c2、C3H

3、C57BL/64、DBA/2

5、6156、129139

常用近交系动物

(一)小鼠:

1、BALB/cC3H140C3H50DBA/2141DBA/25114252(二)大鼠

1、F344

2、SHR

3、BN

4.LEW

5.ACR143(二)大鼠

1、F344

2、SHR

3、BN

14454杂交群和封闭群的特点

及其应用145杂交群和封闭群的特点

及其应用55一、概念

1.杂交群概念:

所谓群体是指生物的一个种、一个亚种、一个品系、品种或其它类群的所有成员之和。

杂交群:两个近交系动物之间进行有计划交配所获得的第一代动物,称为杂交群动物(Hybridstrain),简称F1动物,如AKR与DBA/2小鼠交配产生的AKD2F1。

杂交群动物

146一、概念

1.杂交群概念:

所谓群体是指生物的一个种、一

杂交F1动物不是一个品系动物或品种。因为它具有的特性不能遗传给下一代,即不能自群繁殖成与杂交F1代相同基因型的动物。F1代带有许多杂合位点,在F2代时,会发生遗传上的性状分离和基因重组。繁殖时只能由两个亲本近交系杂交获得。特点147杂交F1动物不是一个品系动物或品种。因为它具有的特性不能遗2.一般遗传学F1与实验动物F1的区别:

①一般F1是杂种,其个体之间差异很大,因为亲本本身就是杂种,即经随意交配繁殖的动物。

②实验动物中的F1,虽然也是杂种,但个体之间却很均一,从遗传类型上看是异型接合体,它们个体之间杂合的一致,所以个体之间基本是相同的,且有非常清楚的遗传背景和两个亲体的特征。

③在F1代动物生产中,两个亲体的互交情况表现为所用品系的性别。虽然是用同一样的两个近交系杂交,由于所用的雌雄不同,而出现差异。1482.一般遗传学F1与实验动物F1的区别:

①一般F1是杂种,二、

杂交群动物的命名及要求

1.命名:杂交动物是以两个近交的名称为基础进行的,命名书写时,雌本品系写在前,雄本品系写在后,以“×”连接,再写上F1:

如:C3H/HE♀×AKR/J♂记为

C3HAKRF1或简写C3AKF1.

2.杂交的两个亲本品系必须是近交系动物,根据实验进行有计划的杂交。

3.杂交子代只能做实验用,不能做种群。149二、杂交群动物的命名及要求

1.命名:杂交动物是以两个近三、杂交群(F1)动物的优点:

l

具有杂交优势,生命力强,适应性和抗病力强,繁殖旺盛,可以克服近交衰退现象。

l

具有与纯系动物相似的遗传均质性,遗传稳定,表现型一致。

l

具有亲代的特点。

l

国际分布广泛,便于交流。

150三、杂交群(F1)动物的优点:

l

具有杂交优势,生命力强四、应用

1.干细胞研究(外周血干细胞)

2.移植免疫研究(移植物抗宿主反应)

3.细胞动力学研究

4.单克隆抗体研究(BALB/C和CBA杂交F1代)151四、应用

1.干细胞研究(外周血干细胞)

2.移植免疫研究杂交群动物的特点

杂种一代有许多优点,在某些方面比近交系更适用于研究。杂交优势:杂种一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,适用于携带保存某些有害基因和长时间的慢性致死实验,也可作为代乳动物以及卵、胚胎和卵巢移植的受体。遗传和表型上的一致性:就某些生物学的特征而言,杂种一代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响,广泛地适用于营养、药物、病原和激素的生物评价。152杂交群动物的特点杂种一代有许多优点,在某些方面比近交系更具有同基因性:杂交F1虽然具有杂合的遗传组成,但其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,适用于免疫学和发育生物学等领域的研究。例如单克隆抗体研究一般都用BALB/c品系小鼠,由此获得的杂交瘤细胞注入该小鼠腹腔后即可产生肿瘤,同时产生高效价抗体的腹水。如采用BALB/c和其它近交系F1代小鼠作单克隆抗体制备,所产生的高效价抗体腹水量比单独用BABL/c小鼠要多。作为某些疾病研究的模型:例如NZB×NZWF1是自身免疫缺陷的模型,C3H×IFF1为肥胖病和糖尿病的模型。杂交群动物的特点153具有同基因性:杂交F1虽然具有杂合的遗传组成,但其可接受不同二、常用杂交群小鼠

1.AKD2F1AKR×DBA2

2.BA2GF1C57BL×A2G3.

3.BCF1C57BL×BALB/C

4.BCBAF1C57BL×CBA

5.B6AF1C57BL/6×A

6.BC3F1C57BL×C3H

7.B6D1F1C57BL/6×DBA/1

8.CAKF1BALB/c×A

9.CAKF1BALB/c×AKR154二、常用杂交群小鼠

1.AKD2F1A封闭群的特点

及其应用

155封闭群的特点

及其应用

65一、概念:

封闭群:以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群,是在不从其它外部引入新个体的条件下,至少繁殖4代以上的群体,就称为封闭群,也称远交系。

156一、概念:

封闭群:以非近亲交配方式进行繁殖生二、封闭群的形成和维持

1.保持一定的种群数量。

如系来源于近交系的封闭群,虽然对繁殖群的大小不做特殊规定,但应采取在群体内不产生隔离状态的方法繁殖。

如系来源于非近交系的封闭群,应经常保持群体的有效大小,一般为50只以上,同样采取群内不产生隔离状态的方法繁殖。

2.

5年内不引进新的血缘。

157二、封闭群的形成和维持

1.保持一定的种群数量。

三、封闭群动物的特点及其应用

(一)特点

1.保持一定的杂合性

不从外部引进新基因,同时进行随机交配,不让群体内基因丢失,以保持封闭群一定的杂合性。

2.保持相对稳定性

封闭状态和随机交配使群体基因频率基本保持稳定不变,从而使群体在一定范围内保持稳定不变。158三、封闭群动物的特点及其应用

(一)特点

1.保持

3.繁殖力、抗病力强封闭群动物不论来自近交系或非近交系,其繁殖方式均采用随机交配,以保持其杂合性,因此,封闭群动物的繁殖力和抵抗力均超过近交系。4.群体中存在有模型价值的突变基因封闭群中存在个别突变基因的突变种,这些突变可能以纯合或杂合的形式存在于群体中,应注意研究突变基因在封闭群中的保存和遗传规律。

5.

个体差异的大小取决于祖代若祖代为一般杂种动物,则个体差异较大,若祖代来自同一品系的近交系动物,则差异较小。

1593.繁殖力、抗病力强(二)应用

1.封闭群动物具有与人类群体相似的遗传异质性,在生物医学研究中具有不可替代的作用。主要应用于人类遗传学研究、药物筛选和毒性实验。

2.繁殖能力、生存能力等都很强,易于获得,因此常用于教学实验、预实验和无特殊要求的实验。

160(二)应用

1.封闭群动物具有与人类群体相似的遗传异质性,在四、常用封闭群动物

小鼠:KM、NIH、LACA、ICR

大鼠:SD、Wistar

豚鼠:Dunkinhartlon

兔:大耳白、青紫兰、新西兰

161四、常用封闭群动物

小鼠:KM、NIH、LACA、ICR

突变系动物及应用

一、基因突变

1.

遗传与变异是生物普遍存在的生命现象。

2.

生物的遗传具有保守性,子代基本上能稳定

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