第二章实验动物遗传学

本章简要介绍了实验动物遗传学的基本知识，实验动物的遗传分类和命名方法；近交系、封闭群、杂交群动物等的基本概念及其特点。通过本章的学习，了解实验动物遗传学上分类和不同遗传类别实验动物的特点。当前第1页\共有106页\编于星期五\22点本章重点1、基本概念：品种、品系、近交系动物、杂交群、杂交F1代动物、封闭群动物、亚系、支系2、实验动物的遗传学分类，各类实验动物的特点和应用3、作为一个品种、品系应该具备的特点。4、各类实验动物的命名。当前第2页\共有106页\编于星期五\22点20世纪50年代，罗歇尔(Russel)和布鲁克(Bruch)：

┌────┐↓┌────┐↓┌────┐

│基因型│───∣表现型│───∣演出型│

└────┘└────┘└────┘

动物的基因型、表现型、演出型与环境之间的关系模式

周围环境发育环境胚胎期、哺乳期生活环境、实验环境生物反应现象，对实验产生相应反应酶、蛋白质、动物形态、新陈代谢特征基因、染色体、DNA及构象实现实验动物标准化应从控制实验动物的遗传、微生物和寄生虫、营养、环境等四方面着手。当前第3页\共有106页\编于星期五\22点

从遗传学角度讲，实验动物应是具有明确遗传背景并受严格遗传控制的，属于遗传限定性动物。实验动物的遗传背景与反应特性是影响实验结果的重要因素，不同遗传背景与反应性的实验动物，对同一刺激有时可引出不同质和量的反应。当前第4页\共有106页\编于星期五\22点C57BL/6J小鼠照射后3mC3H/HeN小鼠照射后3m照射野部位出现脱毛和毛发变白现象当前第5页\共有106页\编于星期五\22点第一节实验动物的分类一切动物的分类都离不开传统的生物学分类法则。每一种实验动物都可以在传统分类法中找到自己的位置。以大鼠为例，它属于:

脊索动物门—哺乳动物纲—啮齿目

—鼠科—大家鼠属—大家鼠种界-门-纲-目-科-属-种一、实验动物在动物分类学上的位置当前第6页\共有106页\编于星期五\22点近交系动物（Inbredstrains)相同基因型杂交F1代动物(F1--Hybrid)相同基因型封闭群动物(Closedcolony)不同基因型遗传特点基因类型二、实验动物按遗传学控制分类突变系动物（mutantstrainanimal）当前第7页\共有106页\编于星期五\22点遗传限定的动物相同基因类型不同基因类型近交系封闭群同源突变近交系同源导入近交系分离近交系重组近交系杂交F1代远交种突变种品系品种当前第8页\共有106页\编于星期五\22点种(species)：是动物学分类系统上的基本单位。为一群形态相似、能相互交配的自然群体，它们在生殖上与其他群体相隔离。

三、种、品种和品系的概念当前第9页\共有106页\编于星期五\22点品种(stock)：是人们根据不同需要而对动物进行改良、选择，即定向培育，并具有某种特定外形和生物学特性的动物群体，其特性能较稳定地遗传。如新西兰白兔、青紫兰兔、日本大耳白兔。新西兰兔当前第10页\共有106页\编于星期五\22点品系(strain)：即“株”，为实验动物学的专用名词。指来源明确，并采用某种交配方法繁殖，而具有相似的外貌、独特的生物学特征和稳定的遗传特性，可用于不同实验目的的动物群体。例如，C57BL/6是近交系动物中的一个品系，属低癌组、高补体活性的动物。肌萎缩症(dystrophiamuscularis)小鼠是带有突变基因(dy/dy)的品系动物。当前第11页\共有106页\编于星期五\22点动物分类学中，种(species)是分类的基本单位。而实验动物学中把同一种动物中具有不同遗传特性的动物分成不同的品种(stock)、品系(strain)。品种(stock)和品系(strain)是实验动物的基本分类单位。是人工选择的产物。习惯上：近交系动物称为品系封闭群动物称为品种例如：C57BL／6小鼠是近交系动物中的一个品系，KM小鼠是封闭群中的一个品种。KM小鼠当前第12页\共有106页\编于星期五\22点四、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。

毛色是黑色的毛色是白色的毛色是淡棕色的当前第13页\共有106页\编于星期五\22点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。当前第14页\共有106页\编于星期五\22点

作为一个品系或品种，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。••••••（三）稳定的遗传性能如：DBA系已维持了70多年，C57BL系已维持60多年，至今仍与原品系极相似。当前第15页\共有106页\编于星期五\22点任何品系、品种都可追溯到其共同的祖先，并由此分支经选育而成。任何品系、品种遗传结构也应是独特的。例如：KM小鼠Glo1(乙二醛酶1）位点为a基因单一型，而NIH小鼠在该位点基因呈多态性分布，a、b基因频率分别为67％和33％。（四）具有共同的遗传来源和一定的遗传结构KM小鼠NIH小鼠当前第16页\共有106页\编于星期五\22点近交系小鼠的起源与谱系之一

当前第17页\共有106页\编于星期五\22点1.近交（inbreeding)：遗传上血缘关系较近的雌雄个体之间的近亲交配。实验动物育种多采用兄妹交配的方法近交。2.近交方式：全同胞交配、亲子交配、半同胞、叔侄、祖孙等交配类型。近交衰退：即近交后代出现生长、成活、生育、抗病适应环境等方面的减退。第二节近交系动物

一、基本概念当前第18页\共有106页\编于星期五\22点近交衰退的表现由于有害隐性基因的纯合，可能暴露出一些遗传缺陷或某种疾病较高的发生率，这些特殊的生物学特征，在医学领域非常重要。出现如产仔数下降，母性不良等影响繁育的现象。个体发育不如杂合子动物，对环境的适应性差，使得近交系动物在饲育上存在一定的难度。当前第19页\共有106页\编于星期五\22点3.近交程度：近交系数coefficientofinbreeding

根据近亲交配的世代数，将基因的纯化程度用百分比来表示。理论上，随着同胞交配或亲子交配世代数的增加，近交系数上升。到20代时，近交系数可达98.6％，杂合基因仅剩1.4％。血缘系数coefficientofrelationship

群体中个体之间的基因组成的相似程度用数值来表示。

同卵孪生子之间的基因组成完全相同时，血缘系数为100％。子代从双亲中获得基因各一半，亲子之间的血缘系数为50％。随着近交代数增加，血缘系数相应不断升高，到第20代时血缘系数可以达到99.6%。当前第20页\共有106页\编于星期五\22点4.近交系动物（纯系动物）：至少经过20代以上的连续全同胞交配或亲子交配培育而成，品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以上代数的一对共同祖先的动物群。近交系数达98.6%以上。当前第21页\共有106页\编于星期五\22点全同胞交配的近交系数世代F世代F世代F00125237.5350.0778.5882.6985.91088.690.81495.11596.11696.81797.4

1897.91998.32098.6567.2673.41292.51394459.411当前第22页\共有106页\编于星期五\22点近交系动物的命名1952年以前没有国际通用的近交系标准命名制度，所以往往出现一个品系使用多个不同的名字。一个品系从一个研究者或单位传到另一个研究者或单位，名字往往会改变。1952年成立了近交系小鼠标准命名委员会（CSNM），该组织定期在《MouseNewLetter》、《InbredStrainMice》刊物上刊登新出现的近交系小鼠品系的名称。当前第23页\共有106页\编于星期五\22点国际命名方法的有关规定分述如下：⑴近交系的命名统一用1~4个大写英文字母来表示，如A、BA、DBA、STAR等分别表示４个不同的近交系。⑵有些品系２个大写英文字母间加入１~２个阿拉伯数字，书写时要与英文字母平行，如C3H、C57BL、C57BR等；不可用下标形式（过去教材都用下标）。当前第24页\共有106页\编于星期五\22点(3)非正规的命名，如果已广泛为国际学术界所公认者，可继续沿用，如129、101、615等品系。(4)近交代数的表示方法用英语字母F(Filial的缩写)来表示如:A(F58)当前第25页\共有106页\编于星期五\22点常用近交系的缩写

品系缩写品系缩写AKRAKC57BRBRBALB/cCC57LLC3HC3DBA/1D1C57BLBDBA/2D2CBACBHRS/JHRC57BL/6B6C57BL/10B10当前第26页\共有106页\编于星期五\22点是指育成的近交系在培育过程中，由于残余杂合子基因的分离和基因突变的产生而导致部分遗传组成改变而形成遗传差异的近交系动物群，称为该品系的亚系。亚系的分化是指一个近交系内各个分支的动物之间已经发现或十分可能存在遗传差异。5.亚系(substrain):如：CBA的亚系CBA/J是有视网膜退变基因的，CBA/ca则没有这种基因；两者对放射线的敏感性不同，组织相容性也不同，至少有个5位点是不同的。当前第27页\共有106页\编于星期五\22点在原品系的名称后加/，后表明亚系的符号。亚系的符号有以下3种。数字名称例：DBA/1，DBA/2用培育出亚系的研究单位或研究者的英文名称缩写来表示。第一个字母大写，随后字母小写。例：CBA/J当一个保持者所保持的一个近交系具有两个以上的亚系时，可用在数字后再加保持者的缩写英文名称来表示亚系。例：C57BL/6J，C57BL/10J亚系命名方法例外情况一些建立及命名较早，且人们所知的近交系，亚系名称可用小写英文字母表示。例：BALB/c、C57BR/a和C57BR/cd。

是美国杰克逊研究所的CBA近交系的亚系。亚系的命名当前第28页\共有106页\编于星期五\22点C57BL/6JColdSpringHarborLaboratory冷泉港实验室第57号雌鼠Blank黑色Jackson实验室6表示亚系当前第29页\共有106页\编于星期五\22点

李莉培育BALB／c近交系小鼠，小鼠胚胎经冷冻并在液氮中保存10年，复苏后移植到ICR小鼠的体内，生出的小鼠属于BALB／c小鼠的

。

A品系B亚系C支系

D重组近交系

当前第30页\共有106页\编于星期五\22点6.支系(subline):是指经过人工技术处理后的品系或亚系称为支系。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征产生影响；这些特征可能是遗传的，也可能是非遗传的。下列情况可视为支系：当前第31页\共有106页\编于星期五\22点（1）引种到另一实验室。（2）经过某种技术处理，包括：代乳(fosternursing，f)受精卵或胚胎移植

(eggsofembryotransfer，e)人工喂养(handrearing，h)卵巢移植(ovarytransplant，o)、冷冻保存(freezepreservation，p)人工喂养加代乳(fosteronhand-rearing，fh)。当前第32页\共有106页\编于星期五\22点1.由引种形成的支系，在原品系或亚系名称后加一斜线，斜线后标上引种者缩写符号，符号通常由一个大写字母后接1～3个小写字母组成，如C57BL/6J/Lac，表示保存于英国实验动物中心的C57BL/6J的一个亚系。2.代乳在近交系符号后加f。例如C3Hf，即表示C3H是经代乳寄养育成的支系。在f后，再加一个品系命名符号，例如C3HfC57BL，即表示C3H是用C57BL代乳后育成的支系支系的命名当前第33页\共有106页\编于星期五\22点3.受精卵或胚胎移植(eggsofembryotransfer，e)，在两个品系的名称符号间加e。例如：AeB，即A的受精卵移植到C57BL母鼠的子宫里。

AeC3HfBALB/c，则表示A品系胚胎移植在C3H品系母鼠的子宫里并经BALB/c代乳后育成的支系。当前第34页\共有106页\编于星期五\22点3.卵巢移植(Ovarytransplant,o)如：C3HoC57BL，表示C3H母鼠卵巢移植于C57BL。4.人工哺乳(Handrearing,h)人工哺乳用符号h表示。如DBA／2h。5.病毒的植入或清除。表示方法在近交系符号后附上一个用大写字母表示的病毒符号并在病毒符号后接上+或－号，以表示植入或清除某一个病毒，例如C3H／He-MTV+，表示纯化的小鼠胸腺病毒已接种于剖腹手术取得的C3H／He品系的幼鼠。当前第35页\共有106页\编于星期五\22点当前第36页\共有106页\编于星期五\22点当前第37页\共有106页\编于星期五\22点当前第38页\共有106页\编于星期五\22点C57BL／6J小鼠品系来源

C57BL品系包括12个亚系：C57BL／10J、C57BL／10ScNJ、C57BL／10ScSnJ、57BL／10SnJ、C57BL／10SxJ，C57BL／10WtRkJ、C57BL／6By，C57BL／6ByJ，C57BL／6HaJI、C57BL／6JEiJ，C57BL／6NJ，C57BL／6J.1921年C．C．Little用Lathrop小鼠作近亲培育时，用No．57雄鼠和No．52雌鼠交配，培育成C57。在C57中将毛色呈黑色的进行固定，培育成C57BL。

1937年Little将维持的C57BL第六组亚系定名为C57BL／6，将第十组亚系定名为C57BL／10，继而分别维持至今。

1947年从Little引入到美国JacksonLab，形成C57BL／6J；

1951年从JacksonLab将第32代引入到NIH，形成C57BL／6N亚系当前第39页\共有106页\编于星期五\22点二、近交系动物的特性1.基因纯合性（近交系动物的每个个体）

在一个近交系内所有动物的所有基因位点都是纯合子。因而能繁殖出完全一致的后代。2.遗传组成的同源性（一个近交系动物的所有个体）同一近交品系内，所有个体在遗传上是同源的，都可追溯到一对共同祖先。所有纯合基因只来源于同一祖先的拷贝，所以具有遗传相同性。当前第40页\共有106页\编于星期五\22点3.表现型的一致性（同一近交系个体间）同一近交系动物，在相同环境因素的作用下，由于同基因型，其表现型是均一的，如血型、组织型、体重、毛色、可遗传疾病的发病率、对药物的反应、甚至行为的类型等。

因此,使用较少量的近交系动物可达到生物统计需要的精密度。4.对外界因素的敏感性近交系动物由于高度近交，某些生理功能的稳定性降低，对外界环境因素变化的反应更为敏感，更容易被制备为疾病模型动物。二、近交系动物的特性当前第41页\共有106页\编于星期五\22点

5.遗传特征的可辨别性（不同近交系比较）

近交系动物在遗传上已有分型，可根据这些位点的分型很快地将两个外貌相似的近交系分辨出来。6.遗传组成的独特性（不同近交系比较）

近交系是从原始种群中分离后纯合而来的一部分，因而每个品系只携带该种属基因库中极少数部分基因，故不同近交品系之间差异较大，每个品系在遗传上都是独特的，故一个近交系的实验数据往往不能直接适用于整个种属，要泛化实验结果，则需要使用一系列不同的近交系动物不同品系自发疾病的种类及发病率是不同的，由此可成为研究人类疾病的动物模型。当前第42页\共有106页\编于星期五\22点7.

分布的广泛性近交系动物个体具备品系的全能性，任何个体均可携带该品系全部基因库，引种仅需1-2对动物，不少近交系动物已分布在世界各地。意味着：不同地区，不同国家的科学家有可能重复或验证已取得的理论和数据。8.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各个品系的生物学特征，这些基本数据对于设计新的实验和解释实验结果提供了便利条件。当前第43页\共有106页\编于星期五\22点三、近亲交配的意义和弊端意义

近亲交配是实验动物获得遗传均一性的典型方法。

使用较少的近交系动物，即可达到统计学要求的精密度。

同一近交系的全部动物，在遗传上相同，减少了表现型的变异。

在个体之间能互相接受皮肤和肿瘤移植。当前第44页\共有106页\编于星期五\22点近亲交配的弊端

固定基因时，有害的隐性基因也会纯合，出现不利的性状而造成育种失败；

近交可能导致多基因之间丧失平衡，从而使高度纯化的动物对不良环境的调节适应能力降低；

近交使动物失去为保持足够生物适合度所必需的最低水平的基因杂合性，从而影响动物生长率，寿命，对疾病的感受性，生活力，体力及繁殖能力。生长发育慢，繁殖力差

。当前第45页\共有106页\编于星期五\22点

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。当前第46页\共有106页\编于星期五\22点四、近交系动物的应用由于近交系动物具有诸多优点，得到越来越广泛的应用。所需动物数目较少：近交系动物个体之间极为一致，对实验处理反应一致，由此可以消除杂合遗传背景对实验结果的影响，因此在实验中，实验组和对照组都只需少量的动物，即可获得准确的试验结果。当前第47页\共有106页\编于星期五\22点1.组织移植近交系动物个体之间组织相容性抗原一致，同性别异体组织、细胞和肿瘤移植不产生排斥反应，是组织、细胞和肿瘤移植实验中最为理想的实验材料。个体之间组织相容性抗原是否一致，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。当前第48页\共有106页\编于星期五\22点2.制作疾病动物模型近交系动物由于高度近交，隐性有害基因得以暴露，可以获得大量先天性畸型及先天性疾病的动物模型。如糖尿病、高血压等。某些近交系自发或诱发肿瘤的发病率较高，这些品系是肿瘤病因学、肿瘤药理学研究的重要模型。如A系高发乳腺肿瘤，AKR高发淋巴细胞白血病当前第49页\共有106页\编于星期五\22点3.比较遗传学研究

多个近交系同时使用时可以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有普遍意义。当前第50页\共有106页\编于星期五\22点五、特殊类型的近交系动物1、重组近交系（RI）重组近交系(recombinantinbredstrain，RI)是由两个近交系杂交之后，经连续20代以上全同胞兄妹交配而育成的品系，称为重组近交系。简单的培育过程：两个近交系杂交，F1代互交产生F2代，从F2中随机选择个体配对，连续20代以上全同胞兄妹交配。为重组近交系提供亲代的两个近交系称为祖系。当前第51页\共有106页\编于星期五\22点2、重组同类系（RC）由两个近交系杂交后，子代与亲代中的一个近交系进行数次回交，再经不对特殊基因选择的连续兄妹交配而育成的近交系。如CcS1-----BALB/C与STS当前第52页\共有106页\编于星期五\22点3、同源突变近交系是指近交系动物在某个基因座上的基因发生突变而分离出来的近交系。两个近交系，除了在一个指明位点等位基因不同外，其它遗传基因全部相同。如：DBA/Ha-DC57BL/6J-bg/bg以纯合状态保持

C57BL/6J-bg/+以杂合状态保持

同源突变近交系的代数用M表示，如：C57BL/6J-bg（F58+M+F20）表示第58代发生突变后又近交了20代。当前第53页\共有106页\编于星期五\22点譬如，近交系小鼠129的种群中，某些个体发生了“肌萎缩症”的隐性遗传突变，由dy基因控制这个性状。这个突变育成了dy的突变品系，称为129-dy。这样129与129-dy便互交成为了同类系，因为它们两系除dy一对等位基因之外，其他基因都基本是一致的。

当前第54页\共有106页\编于星期五\22点4、同源导入近交系（同类近交系）是通过基因导入(genetransfer)的方法将一个目的基因导入到某个近交系的遗传基因组内，而育成的近交系称为同源导入近交系。为目的基因提供遗传背景的近交系称为配系(partnerstrain)。提供目的基因的品系称为供系(donerstrain)。配系必须是近交系，而供系可以是近交系也可以不是近交系。当前第55页\共有106页\编于星期五\22点在基因导入过程中，与目的基因紧密连锁的其它基因也可能随目的基因一起导入到近交系的遗传基因组内，这些随之带入的基因称为乘客基因(passengergene)。因此同源导入近交系不仅是目的基因与原近交系不同，而且是带有目的基因的染色体片段的不同。因此在实际应用中，有必要随时记住可能存在的乘客基因当前第56页\共有106页\编于星期五\22点同源导入近交系与同源突变近交系的不同之处在于与原近交系相比较：同源导入近交系与原近交系相比较是一个染色体片段的差异。同源突变近交系与原近交系相比是一个位点单个基因的差异。当前第57页\共有106页\编于星期五\22点六、国内培育的近交系小鼠615小鼠：用KM小鼠与前苏联引进的C57BL雄鼠杂交后培育的近交系。♀常发乳腺癌，♂常发肺癌。可用于白血病研究和抗癌药物筛选。当前第58页\共有106页\编于星期五\22点六、国外引进的近交系小鼠BALB/c小鼠：低乳腺癌，但对致癌因子敏感，血压偏高，有心脏损害和动脉硬化，容易饲养，常用于单克隆抗体和免疫学研究。C3H小鼠：野生色，为国际上使用最广品系之一。高自发乳腺癌和肝癌，用于免疫学、肿瘤学、生理学和核医学研究。当前第59页\共有106页\编于星期五\22点当前第60页\共有106页\编于星期五\22点C57BL/6小鼠：继人类之后第二个完成基因测序工程的哺乳动物。低乳腺肿瘤，对白血病因子和麻疹病毒敏感，有老年肾硬化症。当前第61页\共有106页\编于星期五\22点常用的近交系动物C3H小鼠F344/N大鼠当前第62页\共有106页\编于星期五\22点

第三节封闭群动物群体的概念

是指在自然条件下能够相互交配繁殖后代共享一个基因库的一群动物。它可以是指生物的一个种、一个亚种、一个品系、品种或其它类群的所有成员之和。

当前第63页\共有106页\编于星期五\22点基因频率（genefrequency）就是在一个群体中某一种基因的数量与占据同一基因座的全部等位基因总数的比例，取值范围在0到1之间，通常写成小数的形式。基因型频率（genotypefrequency）就是在二倍体的生物群体中，某一个基因座的特定基因型(如AA、Aa和aa）在其全部基因型中所占的比例，取值范围在0到1之间，通常也写成小数的形式。基因频率和基因型频率

当前第64页\共有106页\编于星期五\22点Hardy-Weinberg定律

在一个大的随机交配的群体内，如果没有突变，选择和迁移因素的干扰，则该群体每一世代基因频率和基因型频率保持不变。当前第65页\共有106页\编于星期五\22点一个群体既不以近交形式进行交配，也不引入任何外来血缘，在封闭条件下交配繁殖，从而保持了群体的一般遗传特征，又具有杂合性，我们称之为封闭群。ICLAS（国际实验动物科学委员会）规定，以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群，在不从外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上的群体称为封闭群。封闭群可分为远交种（outbred）和突变种。一、封闭群（closedcolony)当前第66页\共有106页\编于星期五\22点目的是：

1、整个群体尽量防止近亲交配而保持着遗传变异，也就是说保持动物个体间的杂合性；

2、不引进外种，使群体遗传特征因基因频率不变而保持相对稳定。也就是说保持群体的一般遗传特性。

至于个体间差异的程度因引种来源的不同而有不同，如引种于一般杂种，则个体间差异就大；如果引种于有近交历史的动物，则个体间差异就小。当前第67页\共有106页\编于星期五\22点远交种：是一个长时期与外界隔离，雌雄个体之间能够随机交配的动物群。其遗传组成比较接近于自然状态下的动物群体结构。常见的远交种有：NIH小鼠、ICR小鼠、KM小鼠、LACA小鼠Wistar大鼠、SD(Sprague-Dawley)DunkinHarley豚鼠新西兰兔，日本大耳白兔等。当前第68页\共有106页\编于星期五\22点突变种：是指携带有个别突变基因的封闭群动物。突变基因可以是纯合的、也可以是杂合的形式存在于群体中。培育者除了考虑封闭群的遗传组成之外，更加注重研究突变基因在封闭群中的保存和遗传规律，及其应用价值。在封闭群内，个体间的差异程度主要取决于其祖代来源，若祖代来自一般杂种动物，则个体差异较大，若祖代来自同一个品系的近交系动物，差异则较少。当前第69页\共有106页\编于星期五\22点常用的封闭群动物SD大鼠毕格犬青蓝紫兔ICR小鼠当前第70页\共有106页\编于星期五\22点当前第71页\共有106页\编于星期五\22点当前第72页\共有106页\编于星期五\22点二、封闭群动物的特点及应用1、封闭群动物避免了近亲交配，具有较强的繁殖力和生活力。广泛应用各种预试验、学生教学、一般实验。表现为每胎产子多，胎间隔较短，仔鼠死亡率低，生长快，成熟早，寿命长，对疾病的抵抗力强。在饲养繁殖过程中无需详细记录谱系，成本低，易繁殖，可大量生产，充足供应。当前第73页\共有106页\编于星期五\22点2、封闭群动物的遗传组成具有很高的杂合性。封闭群动物具有类似于人类群体遗传异质性的遗传组成，因此在人类遗传研究、药物筛选和毒性试验等方面起着不可替代的作用。当前第74页\共有106页\编于星期五\22点3、重复性差

封闭群动物群体在一定范围内保持相对稳定的遗传特征，但群体内个体则具有杂合性，因而其反应性有差异。所以封闭群动物实验的重复性和一致性不如近交系好。当前第75页\共有106页\编于星期五\22点1.一般以2-4个大写英文字母命名，如NIH小鼠。2.有时要标明培育者或保持者英文名字的缩写，并且与品种名称用冒号隔开，种群保持者名称为1~4个英文字母的缩写，首字母大写，其余小写。如：N：NIH是指由美国国立卫生研究院保存的NIH小鼠三、封闭群动物的命名当前第76页\共有106页\编于星期五\22点3.由于历史原因已广泛使用的封闭群动物，沿用其原来的名称。如：Wistar大鼠，NewZealand兔。4.突变种的命名是在封闭群命名的基础上加上突变基因的符号，用连字符相连，基因符号用斜体字。如：N：NIH-nu/nu表示由美国国立卫生研究院保存的，带有纯合裸基因的NIH小鼠。Lac:LACA-Hh/+表示英国实验动物中心保存的带有杂合半肢畸形基因的LACA小鼠。当前第77页\共有106页\编于星期五\22点原则：

尽量保持封闭群动物的基因异质性及多态性，避免近交系数随繁殖代数增加而上升过快。近交系数增量：∆F＝1/2NN：群体个数国际实验动物委员会规定封闭群每代近交系数增加量不得超过1％，由∆F＝1/2N得到每代动物数量不能少于25对。引种时，小型啮齿类封闭群动物数不得少于25对。四、封闭群动物的维持当前第78页\共有106页\编于星期五\22点第四节杂交群动物一、基本概念1、杂交群动物：由不同品系或种群之间杂交产生的后代称为杂交群。2、杂交F1代动物（F1-hybrid)：由两个近交系杂交生育的第一代动物。其遗传组成均等地来自两个近交系，属于遗传均一并具有相同表现型的动物，是医学生物学研究中所使用的相同基因型动物的一种。当前第79页\共有106页\编于星期五\22点两个用于生产杂交F1代的近交系称为亲本品系（parentalstrain)，提供雌性的为母系(maternalstrain)，提供雄性的为父系(paternalstrain)。杂交F1代的遗传组成均等地来自两个亲本品系，即每个基因位点上的两个等位基因分别来自母系或者父系。可能是纯合基因也可能是杂合基因。当前第80页\共有106页\编于星期五\22点杂交F1代动物虽然基因型是杂合的，但个体间的遗传型与表现型都是一致的，符合实验动物有明确遗传背景的基本要求，在实验研究中应用时能获得一致的、可重复的、正确的实验结果。杂交F1代动物不是一个品种或品系。为什么？因为它不具有育种功能，不能自群繁殖出与杂交F1代相同基因型的动物，如果进行自群繁殖则在F2时会发生遗传上的性状分离。当前第81页\共有106页\编于星期五\22点二、杂交F1代动物的特点1、与近交系相比具有杂交优势：近交系动物的生活力、对疾病的抵抗力、对实验的耐受性都较差，而且较难繁殖和饲养，反之，F1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进行长时间的慢性致死实验，也可作为代乳动物以及受精卵、胚胎和卵巢移植的受体。

近交系动物在遗传上是均质的，故可获得精确度很高的实验结果，在医学研究上具有重要价值。为什么还要繁殖由两个不同近交系进行杂交所得的F1动物呢？当前第82页\共有106页\编于星期五\22点2、基因型一致：杂交群动物虽然具有杂合的遗传组成，但个体间基因是相同的，可接受个体间、亲本品系细胞、组织、器官、肿瘤移植。用于免疫学、发育生物学研究。例如在免疫学中单克隆抗体研究中当前第83页\共有106页\编于星期五\22点过去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。现在大多采用BALB／c×AF1、BALB／c×C3HF1，用F1代小鼠作单克隆抗体研究，比单独用小鼠要好，其F1代小鼠的脾脏比同日龄BALB/c小鼠的脾脏要大。当前第84页\共有106页\编于星期五\22点

单克隆抗体制备过程

注射抗原B淋巴细胞骨髓瘤细胞细胞融合、筛选杂交瘤细胞细胞培养筛选，继续培养足够数量的、能产生特定抗体的细胞群体外培养注射到小鼠腹腔单克隆抗体当前第85页\共有106页\编于星期五\22点3、遗传和表型的一致性：

杂交F1代的基因不是纯合子，但个体间基因型是整齐一致的，遗传性是稳定的，表现型也一致。故可获得精确度很高的实验结果，广泛用于营养、药物、病原和激素的生物学评价。当前第86页\共有106页\编于星期五\22点4、作为某些疾病研究的模型

NZB×NZWF1是自身免疫缺陷疾病的模型，该鼠在3～6月龄时,大多数雌鼠会产生自身免疫性抗体,引起致命的免疫复合物型肾炎,是研究系统性红斑狼疮发病机理的模型；C3H×IF1是肥胖病和糖尿病的模型。此外，还常用于干细胞研究（注：胚胎干细胞=全能细胞）、移植免疫研究、细胞动力学研究。当前第87页\共有106页\编于星期五\22点5、采用杂交群动物所作的各种实验，其结果的重复性好。6、具有亲代双亲的特点。7、国际分布广泛：杂交群动物已广泛应用于各类实验研究，实验结果便于国际上进行重复和交流。当前第88页\共有106页\编于星期五\22点四、杂交群动物在生物医学研究中的应用干细胞研究免疫学研究细胞动物力学研究单克隆抗体研究当前第89页\共有106页\编于星期五\22点杂交群应按以下方式命名：

雌性亲代名称在前，雄性亲代名称居后，二者之间以大写英文字母“X”相连表示杂交。将以上部分用括号括起，再在其后标明杂交的代数（如F1等）。对品系或种群的名称可使用通用的缩写名称。

例如：（C57BL/6×

DBA/2）F1=B6D2F1

五、杂交F1代动物的命名当前第90页\共有106页\编于星期五\22点常见的F1代小鼠：（C57BL／6×DBA／2）F1(B6D2F1)（AKR×DBA／2）F1(AKD2F1)（C57BL／6×C3H／He）F1(B6C3F1)（BALB／c×A）F1(CAF1)（C3H／He×DBA／2）F1(C3D2F1)（BALB／c×C3H）F1(CC3F1)当前第91页\共有106页\编于星期五\22点表2-3常见小鼠杂交F1代使用频率杂交F1代使用频率颜色B6D2F119.9黑BDF16.6黑NZBNZWF14.2野鼠色B6C3F14.2野鼠色C3D2F13.8野鼠色B6AF13.8黑当前第92页\共有106页\编于星期五\22点注意：当用两个近交系杂交来生产F1代时，可产生两种F1代，取决于母系或父系的不同。例如用C57BL／6和DBA／2来生产F1就有两种情况：①C57BL／6(♀)×DBA／2(♂)→B6D2F1②DBA／2(♀)×C57BL／6(♂)→D2B6Fl当前第93页\共有106页\编于星期五\22点这两种F1的区别在