1、1实验动物遗传质量控制实验动物遗传质量控制Genetic Quality of Laboratory AnimalsLaboratory Animal CentreThe Fourth Military Medical University2Standardization Known genetic background health;no pathogenes welfareQuality of animalsStandardized environmentApprobriate design Macro and micro environment Adaptation nutrition
2、Groups Procedures Analyses Statistics Reliable,reproducible results Accuracy of results high enough Variation of results low enough Number of animals get smaller34 遗传质量决定了遗传质量决定了动物实验结果的准确性和重复性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。施。5遗传背景清楚遗传背景清楚 通过遗传检测通过遗传检测，建立其遗传质量标准建
3、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为其品系注册登记提供遗传背景技术资料具遗传稳定性具遗传稳定性 通过遗传检测通过遗传检测，为其基因组稳定性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，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中的连续稳定应用6 GB 14923-2010 实验动物实验动物 哺乳类动物的遗传质哺乳类动物的遗传质量控制量
4、控制 GB/T 14927.1-2008 实验动物近交系小鼠、大鼠实验动物近交系小鼠、大鼠生化标记检测方法生化标记检测方法 GB/T 14927.1-2008 实验动物近交系小鼠、大实验动物近交系小鼠、大鼠皮肤移植法鼠皮肤移植法7 遗传学分类遗传学分类 近交系动物近交系动物 封闭群动物封闭群动物 杂交杂交 F 1 代动物代动物 遗传质量监测遗传质量监测 学习内容学习内容8910习惯上把近交系动物称为品系，封闭群动物称为品种。习惯上把近交系动物称为品系，封闭群动物称为品种。11作为品种、品系的条件 1.相似的外貌特征相似的外貌特征 同一品系或品种具有相同的外貌特征，如毛色。同一品系或品种具有相同
5、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。但不同品系、品种的动物也有外貌相似的。12 2.独特的生物学特性独特的生物学特性 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、品系的条件作为品种、品系的条件 13作为品种、品
6、系的条件作为品种、品系的条件 3.稳定的遗传性能稳定的遗传性能 作为一个品系，不仅要有作为一个品系，不仅要有相似相似的外貌特征，独特的生物的外貌特征，独特的生物学特性，更重要的是要有稳定学特性，更重要的是要有稳定的遗传性能，即在品系、品种的遗传性能，即在品系、品种自群繁殖时，能将其特性稳定自群繁殖时，能将其特性稳定地传给后代。换言之，就是一地传给后代。换言之，就是一个品系、品种必须具有一定的个品系、品种必须具有一定的育种价值。育种价值。?14作为品种、品系的条件作为品种、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
7、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。15Mouse family tree.Petkov P M et al.Genome Res.2004;14:1806-181116 一、一、近交系近交系 1.近交近交（Inbreeding）:即近亲繁殖，是指一群体中有目即近亲繁殖，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，即有共同祖先的地选用遗传学上血缘关系较近的雌雄个体，
8、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。同源染色体的相对位置都具有相同基因的状态。17 2.近交系近交系(inbred strain)：经过至少连续：经过至少连续20代的全同胞兄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代或以后的一对共同祖先。近交系的近交
9、系数应当大于98.6%。18 5.近交系数：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。度。Felconer提出一个便于计算的公式：提出一个便于计算的公式：Fn=1-(1-F)n100%。n表示近交代数，表示近交代数，F是每进一是每进一代的近交系数上升率。代的近交系数上升率。例如：动物繁殖了例如：动物繁殖了10代，代，F为为19%，代入公式，则：，代入公式，则：F10=1-（1-0.19）10=1-(0.81)10=1
10、-0.1216=0.8784=87.84%。也就是说当动物繁殖到第也就是说当动物繁殖到第10代时，其纯度可达到代时，其纯度可达到87.84%，还有，还有12.16%是杂合的。是杂合的。19代数代数F代数代数F10.250110.90820.375120.92630.500130.94040.594140.95150.672150.96160.734160.96870.785170.97480.826180.97990.859190.983100.886200.986Felconer近交系数表近交系数表 20代代 数数各种基因的比例各种基因的比例合子合子（野鼠色）（野鼠色）AA杂合子杂合子（野鼠
11、色）（野鼠色）Aa纯合子纯合子（黑色）（黑色）aa原始种群原始种群1/42/41/4兄妹交配兄妹交配下一代下一代5/166/165/16兄妹交配兄妹交配下二代下二代11/3210/3211/32妹交配妹交配下三代下三代24/6416/6424/64兄妹交配兄妹交配20代以后代以后50/100050/100近交引起的基因纯合情况近交引起的基因纯合情况21 3.近交类型近交类型：按近交的基因型分为纯交、回交、互交和杂交。：按近交的基因型分为纯交、回交、互交和杂交。纯交纯交(incrosses):相同基因型个体间的交配，下一代全部纯合相同基因型个体间的交配，下一代全部纯合子子 回交回交(backcr
12、osses):纯合子和杂合子间的交配。纯合子和杂合子间的交配。如如AAAa，其结果下代中纯合子、杂合子各占一半其结果下代中纯合子、杂合子各占一半互交互交(intercrosses):相同杂合子间的交配，后代中一半为杂合相同杂合子间的交配，后代中一半为杂合子，子，另一半中显性纯合子和隐性纯合子各占另一半中显性纯合子和隐性纯合子各占1/2杂交杂交(crosses):亲代不同的纯合子间的交配如：亲代不同的纯合子间的交配如：A/Aa/a,子代子代的基因型为的基因型为Aa,表现型为表现型为A22 4.近交系动物：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近交系动物又称纯系动物，采用近交
13、方式培育出来的品系动物。其近交系数可达系动物。其近交系数可达98.6%。近交系群内个体间遗传差异。近交系群内个体间遗传差异小，不容易发生杂合基因分离。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。期传代以及世界各地分布后保持不变。23 6.同源突变近交系、同源导入近交系、分离近同源突变近交系、同源导入近交系、分离近交系：交系：同源突变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而分离出
14、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（裸鼠裸鼠）。）。同源导入近交系同源导入近交系就是通过回交或回交兼互交等育种方法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。将一个基因导入到近交系中，由此形成一个新的近交系。分离近交系分离近交系采用特定的交配方式，迫使一个或多个已知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。位点上的基因处于杂合状态，从而培育成分离近交系。24 同源突变近交系：由发生突变的近交
15、系名称后加突变同源突变近交系：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；导入基同源导入近交系：配系名称；供系名称缩写；导入基因的符号；因的符号；B10129-H-2b 分离近交系：在品系名称后加连字号和杂合基因符号分离近交系：在品系名称后加连字号和杂合基因符号DW-dw/t25兄妹交配兄妹交配扩大繁殖群白扩大繁殖群白标签标签F1随机随机交配交配兄妹交配兄妹交配兄妹交配兄妹交配扩 大 繁 殖 群扩 大 繁 殖 群绿标签绿标签F2随随机交配机交配扩大繁殖群黄扩大繁殖群黄标签标签F
16、3随机交随机交配配扩 大 繁 殖 群扩 大 繁 殖 群红标签红标签F4随随机交配机交配 供实验用供实验用繁殖杂交繁殖杂交F1种用动物种用动物F1F1供实验用供实验用红绿灯生产体系红绿灯生产体系基础群维持基础群维持26二、近交带来的结果二、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；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：原始种群经过近交可将群体分离为不同基因型品系：原始种群经
17、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。子。273.近交衰退（缺点）：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、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。抗病、适应环境等能力的减退，这种现象称为近交衰退。原因原因:（1）隐性有害基因暴露）隐性有害基因暴露 （2）多基因平衡的破坏）多基因平衡的破坏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
18、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。29三、近交系动物的特点三、近交系动物的特点 1.基因纯合性基因纯合性 基因纯合性已达到基因纯合性已达到98.6%，遗传组成相同，后代保持纯合，遗传组成相同，后代保持纯合子状态，无暗藏的隐性基因。子状态，无暗
19、藏的隐性基因。2.遗传稳定性遗传稳定性 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，及时清除清除,可维持世代相传。可维持世代相传。303.同源性同源性 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。点。这种遗传的均质性可采用组织移植方法来检测。31
20、4.表型均一性表型均一性 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均一的，反应性也是一致的，任何遗传的体症都完全相同的。的。325.个体性个体性 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，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。因此必须根据实验的目的需要选择动物。336.可分辨性可分辨性 近交系群体内几乎不再存在遗传的多态性，每个位点只有近交系群体内
21、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。点进行遗传监测，可以建立每个品系标准的遗传概貌。347.分布的广泛性分布的广泛性 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，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任何个体均携带该品系的全部基因358.资料的可查性资料的可查性 已有相当数量的文献记载各个品系的生物学
22、特性，另外每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。解释实验结果提供了有价值的参考资料。36四、近交系动物的应用四、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。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，个体之间组在某些涉及组织细胞或肿瘤移植
23、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。系动物成为必不可少的实验动物。37 由于近交，隐性基因纯合性状得以暴露，可以获得大量由于近交，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分析、遗传学、生理学和胚胎生物学研究的理想实验材料。料。某些近交系具有一定的自发或
24、诱发肿瘤发病率，并可使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。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。对某项实验的影响。38动物种类动物种类近交系数目近交系数目小鼠小鼠大鼠大鼠地鼠地鼠豚鼠豚鼠兔兔鸡鸡鱼鱼两栖类两栖类3501114315204094各类实验动物中已培育近交系的数目各类实验动物中已培育近交系的数目39六、近交系的命名六、近交系的命名（一）
25、近交系命名方法：（一）近交系命名方法：1.1-4个大写英文字母表示：个大写英文字母表示：如：如：A、AE、DBA、AKR2.两个大写字母间两个大写字母间 加入加入1-2个阿拉伯数字，书写时个阿拉伯数字，书写时与英文字母平等，不可用下标形式：与英文字母平等，不可用下标形式：如：如：C3H、C57BL 403.非正规的命名：非正规的命名：129、101、6154.近交代数：近交代数：A(F78)、AKR(F？+10)、C57BL/Jnga(F73+26)5.书写品系时符号要写全，应使用公布的全称书写品系时符号要写全，应使用公布的全称 不能随便缩写。不能随便缩写。41AKR-AK BALB/c-C
26、CBA-CBC3H-C3 C57BL-B C57BL/6-B6DBA/1-D1 C57BR-BR C57BL/10-B10DBA/2-D2 HRS/J-HR国际上公认的品系缩写国际上公认的品系缩写42七、亚系（七、亚系（substrain）1.定义：定义：是由同一个近交系分离出来的具有各不相同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。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。分遗传组成的改变。432.亚系形成的途径：亚系形成的途径：a 在同一研究室里，从近交系中分离出来，从兄妹交配繁殖在同一研究室里，从
27、近交系中分离出来，从兄妹交配繁殖达达8-19代之后分开饲养，不与其他品系混交，再兄妹交配代之后分开饲养，不与其他品系混交，再兄妹交配12代以上。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。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。性状的亚系动物。443.亚系命名方法亚系命名方法 在原有品系名称后面加一条斜线在原有品系名称后面加一条斜线“/”，其后加上适当，其后加上适当的亚系符号。
28、的亚系符号。1）以人命、地名、机构名的缩写为亚系符号，）以人命、地名、机构名的缩写为亚系符号，如：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，）以阿拉伯数字或英文小写字母作为亚系符号，如如:C57BL/6,C57BL/1045八八.支系支系(Subline):亚系内的小分类亚系内的小分类 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。内出现支系。产生原因：产生原因：1.经过人为技术处置，如：卵子移植
29、、人工喂养、代乳、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；卵或胚胎的冷冻；2.种群转移到新的保持者。种群转移到新的保持者。46经人为技术处理形成的支系的命名：经人为技术处理形成的支系的命名：在原品系名在原品系名 1）加一小写英文字母标明处理方式。）加一小写英文字母标明处理方式。“e”受精卵或胚胎移植受精卵或胚胎移植-C3HeB 2）“o”卵巢移植卵巢移植-C3HoB 3）“f”奶母代乳奶母代乳 DBA/1fB 4）“h”人工喂养人工喂养(Hand rearing)476）“p”冷冻保存冷冻保存(Freeze preservation)如：如：C57BL/6pCBA/N7
30、）当去除或植入病毒等形成支系时，在品系后加一）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）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，命名时在亚系后加重而形成的支系，命名时在亚系后加“/”，写上保，写上保 种单位或保种者的名称。如：种单位或保种者的名称。如：C57BL/6J/Lac.48近交系动物综合表示法近交系动物综合表示法49常用近交系动物常用近交系动物(一)小鼠：1、BALB/c 2、C3H 3、C57BL/6 4
31、、DBA/2 5、615 6、12950C3H51DBA/25253(二二)大鼠大鼠 1、F344 2、SHR 3、BN 4.LEW 5.ACR5455杂交群和封闭群的特点杂交群和封闭群的特点及其应用及其应用56一、概念一、概念 1.杂交群概念：杂交群概念：所谓所谓群体群体是指生物的一个种、一个亚种、一个品系、品是指生物的一个种、一个亚种、一个品系、品种或其它类群的所有成员之和。种或其它类群的所有成员之和。杂交群：杂交群：两个近交系动物之间进行有计划交配所获得的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（第一代动物，称为杂交群动物（Hybrid strain），简称），
32、简称F1动物，如动物，如AKR与与DBA/2小鼠交配产生的小鼠交配产生的AKD2F1。杂交群动物杂交群动物 57 杂交杂交F1动物不是一个品系动物或品种。因为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繁殖成与杂交F1代相同基因型的动物。代相同基因型的动物。F1代带有许多杂合位点，在代带有许多杂合位点，在F2代时，会发生代时，会发生遗传上的性状分离和基因重组。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。繁殖时只能由两个亲本近交系杂交获得。特点特点582.一般遗传学一般遗传学F1与实验动物与实验动
33、物F1的区别：的区别：一般一般F1是杂种，其个体之间差异很大，因为亲本本身就是是杂种，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。杂种，即经随意交配繁殖的动物。实验动物中的实验动物中的F1，虽然也是杂种，但个体之间却很均一，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，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。个亲体的特征。在在F1代动物生产中，两个亲体的互交情况表现为所用品系代动物生产中，两个亲体的互交情
34、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。雄不同，而出现差异。59二、二、杂交群动物的命名及要求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，以名书写时，雌本品系写在前，雄本品系写在后，以“”连接，再写上连接，再写上F1：如：如：C3H/HEAKR/J 记为记为 C3HAKRF1或简写或简写C3AKF1.2.杂交的两个亲本品系必须是近交系动物，根据实验进行杂交的两个亲本品系必须是近
35、交系动物，根据实验进行有计划的杂交。有计划的杂交。3.杂交子代只能做实验用，不能做种群。杂交子代只能做实验用，不能做种群。60三、杂交群三、杂交群(F1)动物的优点：动物的优点：l l 具有杂交优势，生命力强，适应性和抗病力强，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。繁殖旺盛，可以克服近交衰退现象。l l 具有与纯系动物相似的遗传均质性，遗传稳定，具有与纯系动物相似的遗传均质性，遗传稳定，表现型一致。表现型一致。l l 具有亲代的特点。具有亲代的特点。l l 国际分布广泛，便于交流。国际分布广泛，便于交流。61四、应用四、应用1.干细胞研究（外周血干细胞）干细
36、胞研究（外周血干细胞）2.移植免疫研究（移植物抗宿主反应）移植免疫研究（移植物抗宿主反应）3.细胞动力学研究细胞动力学研究 4.单克隆抗体研究（单克隆抗体研究（BALB/C和和CBA杂交杂交F1代）代）62杂交群动物的特点杂交群动物的特点 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
37、动物以及卵、胚胎和卵巢移植的受体。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：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。用于营养、药物、病原和激素的生物评价。63 具有同基因性：具有同基因性：杂交杂交F1F1虽然具有杂合的遗传组成，但其可接受不同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，适个体乃至接受两个
38、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都用BALB/cBALB/c品系小鼠，由此获得的杂交瘤细胞注入该小鼠腹腔后即品系小鼠，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。如采用可产生肿瘤，同时产生高效价抗体的腹水。如采用BALB/cBALB/c和其它近和其它近交系交系F1F1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独用BABL/cBABL/c小鼠要多。小鼠要多。作为某些疾病研
39、究的模型：作为某些疾病研究的模型：例如例如NZBNZBNZWF1NZWF1是自身免疫缺陷的模型，是自身免疫缺陷的模型，C3HC3HIFF1IFF1为肥胖病和糖尿病的模型。为肥胖病和糖尿病的模型。杂交群动物的特点杂交群动物的特点64二、常用杂交群小鼠二、常用杂交群小鼠1.AKD2F1 AKRDBA22.BA2GF1 C57BLA2G3.3.BCF1 C57BLBALB/C4.BCBAF1 C57BLCBA5.B6AF1 C57BL/6A6.BC3F1 C57BLC3H7.B6D1F1 C57BL/6DBA/18.CAKF1 BALB/cA9.CAKF1 BALB/cAKR65封闭群的特点封闭群的
40、特点及其应用及其应用66一、概念：一、概念：封闭群：封闭群：以非近亲交配方式进行繁殖生产的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，至少繁殖的条件下，至少繁殖4代以上的群体，就称为封闭代以上的群体，就称为封闭群，也称远交系。群，也称远交系。67二、封闭群的形成和维持二、封闭群的形成和维持1.保持一定的种群数量。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做特殊规定，但应采取在群体内不产生隔离状
41、态的方法繁殖。殖。如系来源于非近交系的封闭群，应经常保持群体的有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，一般为效大小，一般为50只以上，同样采取群内不产生隔离状态只以上，同样采取群内不产生隔离状态的方法繁殖。的方法繁殖。2.5年内不引进新的血缘。年内不引进新的血缘。68三、封闭群动物的特点及其应用三、封闭群动物的特点及其应用（一）特点（一）特点 1.保持一定的杂合性保持一定的杂合性 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。基因丢失，以保持封闭群一定的杂合性。2.保持相对稳定性保持相对稳定性
42、 封闭状态和随机交配使群体基因频率基本保持稳定不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。变，从而使群体在一定范围内保持稳定不变。69 3.繁殖力、抗病力强繁殖力、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。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，这些突变可能以纯封闭群中存在个别突
43、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。中的保存和遗传规律。5.个体差异的大小取决于祖代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。一品系的近交系动物，则差异较小。70（二）应用（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、学研究中具有不可替代
44、的作用。主要应用于人类遗传学研究、药物筛选和毒性实验。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。学实验、预实验和无特殊要求的实验。71四、常用封闭群动物四、常用封闭群动物 小鼠：小鼠：KM、NIH、LACA、ICR 大鼠：大鼠：SD、Wistar 豚鼠：豚鼠：Dunkin hartlon 兔：大耳白、青紫兰、新西兰兔：大耳白、青紫兰、新西兰72 突变系动物及应用突变系动物及应用一、基因突变一、基因突变1.遗传与变异是生物普遍存在的生命现象。遗传与变异是生物普遍存在的生命现象。2.
45、生物的遗传具有保守性，子代基本上能稳定地继承祖先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。的性状。二、突变系动物：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体基因发生了变异的，并具有各种遗传缺陷的动物。731.可见突变：可在生物的表现型上看出来；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；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；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，而在另一条件致死突
46、变：某些条件下能成活，而在另一些条件下是致死的。些条件下是致死的。三、突变类型三、突变类型74四、突变机制：四、突变机制：DNA分子上碱基发生变化分子上碱基发生变化1）通过自然突变；）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）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，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。能够稳定遗传下来。75五、突变系动物特征及应用五、突变系动物特征及应用（一）常用的
47、突变品系（一）常用的突变品系1.肌肉萎缩症（肌肉萎缩症（Dytrophia Muscularis,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。周以上。76 2.肥胖小鼠肥胖小鼠(Obese,简称简称ob)肥胖小鼠体重可达肥胖小鼠体重可达60g，这种小鼠无生育能力表现为单，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
48、正常同窝鼠体重的别出，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。倍。中等程度的摄食过度可使其几乎不太活动。773.侏儒症侏儒症(Dwarf Mice,简称简称dw)因其缺乏脑下垂体前叶的生长素和促甲状腺激素，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，其体积约为同故使生长发育障碍，到成熟年龄时，其体积约为同窝鼠的窝鼠的1/4，8周龄时，体重为周龄时，体重为8-10g，表现为短尾断，表现为短尾断鼻。鼻。784.糖尿病小鼠糖尿病小鼠(Deabeses,简称简称db)小鼠小鼠3-4周龄时，腋和腹股沟皮下组织出现脂肪的异常周龄
49、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、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包括胰岛细胞中具有很少的 颗粒和胰管肿胀。颗粒和胰管肿胀。795.白内障小鼠白内障小鼠(Catract，简称，简称cat）10日龄至日龄至14周龄时晶状体浑浊，还会发生晶状体液化和核周龄时晶状体浑浊，还会发生晶状体液化和核的上超咬合，当的上超咬合，当Cat呈杂合状态时出现白内障，这种性状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
50、，可作为眼科的动物模型。在一般情况下很容易观察到，可作为眼科的动物模型。80（二）免疫缺陷动物（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。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分类：自发性免疫缺陷动物诱发性免疫缺陷动物81实验动物遗传学质量标准化管理实验动物遗传学质量标准化管理1.1.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。实验动物无论是一传学质量标准化重点在于近
