封閉群雜交群動(dòng)物的特點(diǎn)

1、關(guān)于封閉群雜交群動(dòng)物的特點(diǎn)第1頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三第一節(jié) 突變系動(dòng)物的基本概念一、遺傳與變異 遺傳和變異是生物普通存在的生命現(xiàn)象。雖然親代和子代之間都有非常相似的地方，但又有些不同之處。親子相似，叫遺傳。親子相異，叫變異。生物的遺傳性和變異性都是由DNA加以控制和調(diào)節(jié)的。 第2頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三二、基因突變基因突變是指染色體上一個(gè)位點(diǎn)內(nèi)的遺傳物質(zhì)的變化，或者說是DNA分子上長(zhǎng)鏈中堿基對(duì)的改變，也稱點(diǎn)突變。第3頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三基因突變?cè)谏锝缰惺呛芷毡榈?，而且突變后所出現(xiàn)的性狀

2、與環(huán)境條件間看不出對(duì)應(yīng)關(guān)系。突變?cè)谧匀磺闆r下產(chǎn)生的，稱為自然突變或自發(fā)突變（Spontaneou Mutation）；由人們有意識(shí)地應(yīng)用一些物理、化學(xué)因素誘發(fā)的，則稱為誘發(fā)突變（Induced Mutation）。突變后出現(xiàn)的表現(xiàn)型是多種多樣的。第4頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三根據(jù)突變對(duì)表現(xiàn)型的最明顯效應(yīng)，可分為： 1可見突變（Visble Mutation）：突變的效應(yīng)可在生物的表現(xiàn)型上看出來，即用肉眼就能觀察出來，如若干大體形成的變異。 2生化突變（Biochemical Mutation）：突變的效應(yīng)導(dǎo)致一個(gè)特定的生化功能的喪失。肉眼是無法予以鑒別的，一定要

3、借助于某些特殊方法來檢測(cè)。 第5頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三3致死突變（Lethal Mutation）：致死突變可分為顯性致死和隱性致死。顯性致死在雜合態(tài)即有致死效應(yīng)。而隱性致命突變較為常見，如鐮形紅細(xì)胞貧血癥的基因就是隱性致命突變。 4條件致命突變（Conditonal Lethal Mutation）：在某些條件下是有成活的，而在另一些條件下是致命的。 第6頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三三、突變的機(jī)理和突變系動(dòng)物通過遺傳和化學(xué)分析認(rèn)識(shí)了突變型的遺傳性質(zhì)，有些變化是一個(gè)堿基為另一個(gè)堿基所替代；另一個(gè)情況是插入或缺失了一個(gè)堿基，還有的

4、變化包括許多堿基獲得、失去或重新排列等等。總之是組成基因的物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化，其變異的遺傳基因等位點(diǎn)可以遺傳下去。第7頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三突變品系，也就是指正常染色體的基因發(fā)生了變異的、具有各種遺傳缺陷的動(dòng)物?；蛲蛔儎?dòng)物在遺傳學(xué)上不是一個(gè)單獨(dú)的遺傳類別，它涉及近交系和封閉群兩類動(dòng)物?；蛲蛔儼l(fā)生在近交系即為同源突變近交系；基因突變發(fā)生在封閉群，即為封閉群突變種。第8頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三在小鼠和大鼠中，通過自然突變和人工定向突變，已培育出很多的突變系動(dòng)物，如目前國際上已發(fā)現(xiàn)的小鼠突變基因有648個(gè)，培育的突變系小鼠有3

5、50多個(gè)品系，大鼠有50多個(gè)品系。特別如無毛、無胸腺裸鼠已成為生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中令人注目的“寵兒”，并被廣泛地應(yīng)用于腫瘤等研究。第9頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 突變品系的模型性狀第10頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三模型動(dòng)物 遺傳突變的動(dòng)物，如果能留種育成突變品系供某項(xiàng)特殊研究之用，這就成為很有科學(xué)價(jià)值的“模型動(dòng)物”。本世紀(jì)最先而且最廣泛突破的是培養(yǎng)了多種腫瘤的模型動(dòng)物，為研究人類腫瘤的科學(xué)工作者提供了極為方便而有效的研究手段。第11頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三有的突變品系動(dòng)物與人的疾病一樣或近似，則

6、更是最好的動(dòng)物模型。如肥胖小鼠，它與人類有相似的肥胖病和糖尿?。患∪馕s癥小鼠，它與人類有相似的肌肉萎縮癥；自身免疫小鼠，則與人類的自身免疫性溶血癥和紅斑狼瘡相似。因此，對(duì)突變品系模型性狀的研究對(duì)解決人類的疾病將起到重要作用。 第12頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三突變品系主要表現(xiàn)研究應(yīng)用肌萎縮癥（dy）小鼠進(jìn)行性肌衰弱和廣泛性的肌萎縮肌萎縮癥、肌肉營(yíng)養(yǎng)障礙癥肥胖癥小鼠（ob）和大鼠（fa）肥胖，飲食多，血胰島素高肥胖癥侏儒癥（dw）小鼠矮小畸形、短尾、短鼻、繼發(fā)性粘液性水腫內(nèi)分泌如生長(zhǎng)素和促甲狀腺素研究糖尿病小鼠（db）和大鼠（di）肥胖并糖尿病、高血糖、蛋白尿、煩

7、渴遺傳性糖尿病骨骼硬化癥（op）小鼠骨質(zhì)硬化，骨髓消失人骨髓硬化癥貧血小鼠和大鼠多種貧血貧血白內(nèi)障（Cat）大鼠 白內(nèi)障眼科第三節(jié) 常用的突變品系第13頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三突變品系主要表現(xiàn)研究應(yīng)用尿崩癥（di)大鼠多尿，低滲透壓遺傳性下丘腦尿崩癥血膽紅素過多癥（黃疸）（Jaudice,j）大鼠黃疸嬰兒的先天性血膽紅素過多綜合征色素瘤性視網(wǎng)膜炎大鼠視網(wǎng)膜發(fā)育后期即開始的光感受細(xì)胞的進(jìn)行性喪失人類的色素瘤性視網(wǎng)膜炎無脾（As）小鼠 脾臟完全缺如脾臟功能、血吸蟲病視網(wǎng)膜退化（rd）鼠 進(jìn)行性視網(wǎng)膜硬化，有色素沉著及視網(wǎng)膜血管閉鎖人類的色素性視網(wǎng)膜炎針尾（Pt）突

8、變鼠椎間盤逐齡產(chǎn)生快速退化人類的椎間盤突出癥自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）自發(fā)性高血壓高血壓癲癇突變型大鼠發(fā)作癲癇人類癲癇病多種免疫缺陷小鼠無T細(xì)胞或無B細(xì)胞或無T、B細(xì)胞或無K細(xì)胞或無T、B、K細(xì)胞或無巨噬細(xì)胞免疫、血液病、器官移植、腫瘤、病毒等第14頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三其它還有各類突變模型動(dòng)物先天性畸形、各種腎異常、巨結(jié)腸小鼠、睪丸雌性化或假兩性畸形大鼠、隱睪癥、新西蘭高血壓大鼠、各種神經(jīng)麻痹、各種中樞神經(jīng)異常、苯丙酮酸尿癥、自身免疫性疾病、無毛小鼠、裸小鼠、裸大鼠等。第15頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三第五章 雜交群和封閉群動(dòng)

9、物的特點(diǎn)及應(yīng)用第16頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三第一節(jié) 雜交群動(dòng)物（F1）的特點(diǎn)及應(yīng)用一、定義和概念兩個(gè)近交品系動(dòng)物之間進(jìn)行有計(jì)劃交配所獲得的仔一代動(dòng)物，稱之為雜交群動(dòng)物或雜交一代動(dòng)物，簡(jiǎn)稱F1動(dòng)物。如C57BL/6J和DBA/2小鼠交配后培育的第一代動(dòng)物即為BDF1或B6D2F1；C57L/J和A/He交配后的第一代動(dòng)物為L(zhǎng)AF1等。 第17頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三但是，必須指出，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物“F1”與一般遺傳學(xué)上所謂的F1不大一樣。一般的F1根本就是雜種，其個(gè)體之間差異很大，因?yàn)槠溆H本本身是雜種，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的F1雖然也是雜種，但是它

10、們個(gè)體之間卻很均一，也就是說，從遺傳型上來看是異型接合體，而從它們個(gè)體與個(gè)體之間來看卻大家都雜得一樣，所以個(gè)體與個(gè)體基本上還是相同的，這是由于它們的兩個(gè)親本本身就是純種。第18頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三所以，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物這種的F1雖然遺傳型是雜合的，但個(gè)體間的遺傳型與表現(xiàn)型是一致的，可以適合作一般實(shí)驗(yàn)研究用，能獲得正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但F1動(dòng)物是不能培育純系的，因?yàn)樵谧卸‵2）時(shí)，會(huì)發(fā)生遺傳上的性狀分離。 F1動(dòng)物的生產(chǎn)是比較簡(jiǎn)單的，采用兩個(gè)近交系進(jìn)行雜交而得。第19頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三子代：基因型Aa，表現(xiàn)型A AAaa 精子

11、 卵子AA aAaAa aAaAa第20頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三例如C57BL品系小鼠基因?yàn)殡[性基因（a），被毛呈黑色，C3H品系小鼠基因?yàn)轱@性基因（A），被毛呈野鼠色，這二者均為純合子，相互雜交后，F(xiàn)1基因型和表現(xiàn)型均一致，但到子二代（F2）時(shí)，會(huì)發(fā)生遺傳上的性狀分離，因此不能用F1動(dòng)物培育純系。 在F1動(dòng)物生產(chǎn)中，必須強(qiáng)調(diào)的是兩個(gè)親本的互交情況要表達(dá)所用品系的性別，因?yàn)殡m然同是用一樣的兩個(gè)近交系雜交，由于所用的雌雄不同則F1將因母體環(huán)境的不同或性染色體的不同的而有不同。第21頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三二、使用F1動(dòng)物的優(yōu)點(diǎn)綜

12、合起來F1動(dòng)物具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1具有雜交優(yōu)勢(shì)，生命力強(qiáng)，適應(yīng)性和抗病力強(qiáng)，繁殖旺盛等優(yōu)點(diǎn)，在很大的程度上可以克服因近交繁殖所引起的近交衰退現(xiàn)象。 2具有純系動(dòng)物基本相似的遺傳均質(zhì)性。雖然它的基因不是純合子，但基因型是整齊一致的，遺傳性是穩(wěn)定的，表現(xiàn)型也一致，因此它基本上具有近交系動(dòng)物的特點(diǎn)。 第22頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三3對(duì)各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性好，精確度高。對(duì)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)的耐受性也大，而且對(duì)由于環(huán)境因素所引起變異的可能性也較純系為小。雜合子使隱性有害基因的作用被顯性有利基因的作用所掩蓋。4具有親代雙親的特點(diǎn)。 5國際上分布廣，已廣泛用于各類實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果便于在

13、國際間進(jìn)行重復(fù)和交流。 上述F1動(dòng)物的特點(diǎn)，說明為什么有了近交系動(dòng)物，還要培育F1動(dòng)物。第23頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三三、F1動(dòng)物在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用 由于F1動(dòng)物具有與純系動(dòng)物基本相同的遺傳均質(zhì)性，又克服了純系動(dòng)物因近交繁殖所引起的近交衰退，所以受到科學(xué)工作者的歡迎，在生物醫(yī)學(xué)研究中得到廣泛應(yīng)用。特別是在下列一些研究課題中用得更多。 第24頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三（一）干細(xì)胞的研究根據(jù)目前的研究，可清楚地表明，來自F1種小鼠正常的外周血的白細(xì)胞能夠在受到致死性照射的父母或非常接近的同種動(dòng)物中種植和繁殖，使動(dòng)物存活和產(chǎn)生供體

14、型的淋巴細(xì)胞、粒細(xì)胞和紅細(xì)胞，這證明小鼠外周血中存在干細(xì)胞。因此，F(xiàn)1動(dòng)物是研究外周血中干細(xì)胞的重要實(shí)驗(yàn)材料。 第25頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三（二）移植免疫的研究F1動(dòng)物是進(jìn)行移植物抗宿主反應(yīng)良好的實(shí)驗(yàn)材料?？梢澡b定出免疫活性細(xì)胞去除是否完全。如CBA小鼠親代脾臟細(xì)胞經(jīng)一定培養(yǎng)液孵育后注入CDF1（DBA/2CBA）小鼠的腳掌，對(duì)側(cè)作為對(duì)照，如CBA親代小鼠免疫活性細(xì)胞去除干凈時(shí)，則將不產(chǎn)生移植物抗宿主反應(yīng)，否則相反。第26頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三（三）細(xì)胞動(dòng)力學(xué)研究如選用BCF1（CBAC57BL/6）小鼠作小腸隱窩細(xì)胞繁殖

15、周期實(shí)驗(yàn)；選用CDF1（DBA/2CBA）小鼠作小腸隱窩細(xì)胞劑量存活曲線；選用DBF1（C57BL/6JDBA/2）受體小鼠觀察移植不同數(shù)量的同種正常骨髓細(xì)胞與脾臟表面生成的脾結(jié)節(jié)數(shù)之間的關(guān)系等。 第27頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三（四）單克隆抗體研究雜交瘤合成單克隆抗體是近年來生物醫(yī)學(xué)中一項(xiàng)重大的突破。采用的小鼠骨髓瘤細(xì)胞系，一般都采用BALB/c品系小鼠，英國目前大多采用BALB/c和CBA雜交F1代小鼠作單克隆抗體研究，比單獨(dú)用BALB/c小鼠要好，其F1代小鼠脾臟比同日齡BALB/c小鼠脾臟要大。第28頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星

16、期三四、F1動(dòng)物系組選擇和組合形式與命名（一）系組選擇F1動(dòng)物品質(zhì)的好壞完全取決于其親代特點(diǎn)，因此選擇系組作雜交組合時(shí)應(yīng)考慮以下條件： 1二個(gè)親本必須都是近交品系動(dòng)物，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行有計(jì)劃的雜交。2具有試驗(yàn)研究所要求的特性品系。 3兩個(gè)品系間，具有較強(qiáng)的親和力和較少的異質(zhì)差異。其遺傳特性能表現(xiàn)出雜交優(yōu)勢(shì)，系組合力強(qiáng)的品系。 第29頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三4通過對(duì)比觀察選出最理想的雜合組合。 因此，一定要選出最理想的雜交品系組合，作為大量繁殖雜交F1的雙親，這是進(jìn)行雜交F1繁殖的重要條件。如C3H小鼠屬于高發(fā)乳腺癌品系，如將C3H雄鼠與C57BL/6雌鼠交配，

17、可得到乳腺癌發(fā)病率低的雜交F1，是科學(xué)研究工作使用的重要?jiǎng)游锬Ｐ?。?0頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三五、F1動(dòng)物的命名及要求 F1動(dòng)物的標(biāo)志方法主要是標(biāo)明雜交群親本的性別與其品系名稱，習(xí)慣上雌本先寫，雄本隨其后，中間以“X”相連，如C3H/HeJAKR/J，也可記為C3HAKRF1或簡(jiǎn)稱C3AKF1；反之，如為AKR/JC3H/HeJ，則記為AKC3F1。而且以上兩種雜交方式由于親本的母系或父系不同，可產(chǎn)生兩種雜種一代。第31頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三第32頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三習(xí)題：1、近交系數(shù)

18、和血緣系數(shù)；2、近交后引起的變化； 3、同源導(dǎo)入近交系及其命名書寫方法；4、雜交群動(dòng)物（F1）及其優(yōu)點(diǎn)；第33頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 封閉群動(dòng)物的特點(diǎn)及應(yīng)用一、定義和和概念封閉群動(dòng)物是指一個(gè)種群在五年以上既不以近交形式進(jìn)行交配，也不從外部引進(jìn)新種，僅在封閉條件下的一定群體中進(jìn)行隨機(jī)交配繁殖的動(dòng)物群。第34頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三目的是：1、整個(gè)群體盡量防止近親交配而保持著遺傳變異，也就是說保持動(dòng)物個(gè)體間的雜合性；2、不引進(jìn)外種，使群體遺傳特征因基因頻率不變而保持相對(duì)穩(wěn)定。也就是說保持群體的一般遺傳特性。至于個(gè)體間差異的

19、程度因引種來源的不同而有不同，如引種于一般雜種，則個(gè)體間差異就大；如果引種于有近交歷史的動(dòng)物，則個(gè)體間差異就小。第35頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三由于封閉群體本身的特點(diǎn)，加上客觀上具有各種各樣的相似存在形式，就使封閉群這個(gè)概念很混亂。有人叫“非近交群” ，有人叫“非近交系” ，甚至有人叫“遠(yuǎn)交系” 或“遠(yuǎn)交動(dòng)物” 。實(shí)際上這些叫法并不是指真正的“封閉群”，而只是通常供應(yīng)使用的、保持于各種飼養(yǎng)系統(tǒng)的非近交群體而已。特別是“遠(yuǎn)交”一詞很容易使人理解為遺傳學(xué)上的“異系交配”。第36頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三因?yàn)椤斑h(yuǎn)交”在遺傳學(xué)上是指遺傳上

20、不相關(guān)的動(dòng)植物的雜交，或沒有相近親緣關(guān)系的不同家系的兩個(gè)個(gè)體的交配，甚至把不同特種、不同變種的交配都看作是異系交配。而實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的封閉群，其個(gè)體之間并不是沒有親緣關(guān)系，甚至是很親近的或有一定的近交。所以封閉群不應(yīng)叫成上述這些名稱，它們之間更不能劃等號(hào)。第37頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三二、封閉群的分類封閉群按其來源和遺傳背景不同，可分為以下兩大類：1來源于近交系的繁殖群及其子代，不用兄妹交配方式保種進(jìn)行生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。2來源于非近交系，不是以培育近交系為目的而生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物群。上述兩種封閉群，除了在選擇時(shí)應(yīng)考慮繁殖力外，均不采用特殊的淘汰方法進(jìn)行選種。 第38頁，共

21、95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三三、封閉群動(dòng)物的應(yīng)用 目前國內(nèi)外實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用，以小鼠為例，大部分是近交系和封閉群。而從使用量上來看封閉群遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過近交系，這是因?yàn)榻黄废捣倍?，又不易大量生產(chǎn)，往往僅適用設(shè)備條件較好的研究機(jī)構(gòu)或?qū)ｉT科技人員親自保種使用，大大限制了其使用范圍。第39頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三而封閉群因?yàn)橛须s合子并避免了近交，故能保持相當(dāng)程度的雜合性，從而避免了近交衰退的出現(xiàn)。所以，其生活力、生育力都比近交系強(qiáng)，具有繁殖率高等遺傳學(xué)的特點(diǎn)，因此封閉群動(dòng)物可以大量生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于如人類遺傳、藥物篩選、毒物試驗(yàn)、生物制品和化學(xué)制品的鑒

22、定等生物醫(yī)學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域。第40頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三例如ddN小鼠、NIH小鼠、LACA小鼠、Wistar大鼠、SD大鼠以及目前各研究所長(zhǎng)期自行繁殖的瑞士種小鼠、青紫蘭兔、新西蘭白兔、大耳白兔、豚鼠等均屬此類。這類動(dòng)物在生物制品和化學(xué)藥品的鑒定上，其反應(yīng)穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于市售動(dòng)物，特別是作為熱源質(zhì)試驗(yàn)的家兔更為明顯。第41頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三封閉群動(dòng)物中有的可能有近親關(guān)系，有的可能沒有，而保持一定的遺傳差異。因而對(duì)各種刺激的反應(yīng)有強(qiáng)一些的，也有低一些的，個(gè)體間的重復(fù)性和一致性沒有近交系、雜交F1動(dòng)物好，但其平均的反應(yīng)性有一定

23、穩(wěn)定性，故要觀察篩選某一藥物的初步療效時(shí)，封閉群動(dòng)物就可以反映綜合的平均療效。第42頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三四、培育方法及注意事項(xiàng)封閉群動(dòng)物的培育方法較為簡(jiǎn)單，只要不引進(jìn)新品種，讓其自行繁殖就可以，當(dāng)然要避免近親繁殖。但是長(zhǎng)期保持一個(gè)封閉群就必須要控制各種條件，采取一定的措施。保持封閉群的主要目的的是為了減少群體內(nèi)的遺傳變異，使整個(gè)群體的性狀、特征能持續(xù)穩(wěn)定不變，而且不產(chǎn)生性質(zhì)不同（變異）的個(gè)體或小群體。培育時(shí)應(yīng)注意下列規(guī)則：第43頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三（一）群體封閉后應(yīng)維持五年以上把小鼠封閉時(shí)間定為五年的理由是：假如將兩個(gè)

24、近交系進(jìn)行交配，培育出一個(gè)新的群體（雜交群）。把其中一個(gè)近交系的基因型假定為A/A，另一近交系為a/a，則兩者雜交以后所產(chǎn)生的F1基因型必定是A/a，然后讓F1進(jìn)行隨機(jī)交配，從理論上講，F(xiàn)2代基因型分離的比例A/A為25%，A/a為50%，a/a為25%。再讓F2進(jìn)行隨機(jī)交配，生下F3，其基因型的比例應(yīng)該和F2一樣，不發(fā)生變化。第44頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三親代 A a F1 Aa Aa F2 AA Aa aa F3 AA AA Aa aa aa F4 AA AA AA Aa aa aa aa第45頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三但實(shí)

25、際情況不會(huì)如此準(zhǔn)確，因?yàn)檫€有其它許多因素（如繁殖率的高低）的影響，假如具a/a基因型的個(gè)體比A/A及A/a基因型的個(gè)體繁殖率低1/2的話，此時(shí)這三種基因型出現(xiàn)的頻率就各不相同，即隨著代數(shù)的增加，a/a型頻率逐代減少，而A/A型的頻率則逐代增加，也就是說，在起初10代（從110代），各基因型頻率，都有變化，達(dá)到15代后才趨于穩(wěn)定。第46頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三 不同繁殖率基因型個(gè)體的基因型頻率變化 在A/A為25%，A/a為50%，a/a為25%的群體中a/a的繁殖率為A/A和A/a的1/2時(shí)，各基因型頻率的變化。 第47頁，共95頁，2022年，5月20日，2

26、2點(diǎn)40分，星期三以小鼠為例，一年大約繁殖3代，要達(dá)到15代，就需要5年時(shí)間。因此，5年確定為小鼠封閉群的最低年限。但這種年限只能用之于小鼠，如豚鼠（15年）和兔（18年）等世代間隔長(zhǎng)，封閉群達(dá)到穩(wěn)定的年數(shù)，就比小鼠的更長(zhǎng)了。 第48頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三（二）防止產(chǎn)生群體內(nèi)的隔離狀態(tài)封閉群體，不要在隔離狀態(tài)下進(jìn)行繁殖（交配）。上面所講的是隨機(jī)交配時(shí)的情況。如果交配不隨機(jī)（隔離飼養(yǎng)），而是兄弟姐妹之間交配，則該封閉群就會(huì)分化為許多近交系，從而使該群體的基因型結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，結(jié)果不但破壞了封閉群固有的遺傳結(jié)構(gòu)，而且將使封閉群分化成幾個(gè)近交系，如近交系之間再進(jìn)行雜

27、交，雖可提高該群體的繁殖率，可是封閉群原有的特點(diǎn)將因此丟失。第49頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三假如將某封閉群分在兩個(gè)飼養(yǎng)間飼養(yǎng)，各飼養(yǎng)間又獨(dú)立地自行保種，這樣就使群體有效大小減少一半，隨之近交系數(shù)也將提高，從而在這兩個(gè)飼養(yǎng)間產(chǎn)生基因結(jié)構(gòu)（型）變化的可能性也就大了。如果經(jīng)過若干代之后就會(huì)變成兩個(gè)完全不同的封閉群。第50頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三第51頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三（三）“群體有效大小”應(yīng)保持在50只以上 當(dāng)采用以上生產(chǎn)方式時(shí)，應(yīng)特別注意種群繁殖場(chǎng)的“群體有效大小”，要達(dá)到足夠大。如果封閉群過

28、小，必然引起群體內(nèi)近交系數(shù)上升，這是與封閉群的性質(zhì)所不相容的，是封閉群最忌諱的。如群體只有雌雄兩只組成，就只能進(jìn)行兄妹交配，結(jié)果會(huì)育成近交系。第52頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三下面的公式用以計(jì)算“群體有效大小”與群體近交系數(shù)上升率之間的關(guān)系，也就是說只要進(jìn)行隨機(jī)交配，兩者之間的關(guān)系可用下列公式計(jì)算： F=1/2Ne F:近交系數(shù)的上升率 Ne：群體的有效大小 第53頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三由此公式我們可以看出，Ne越大，則F就越小。在封閉群的規(guī)定中，近交系數(shù)的上升率（F）不得超過1%。也就是說只在一般群體中，近交系數(shù)的上升率（F）

29、等于1%時(shí)，群體的有效大?。∟e）恰好是50。 “群體的有效大小”被定為50。 F=1/2Ne 1% = 1/2Ne Ne = 50第54頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三(四)不要用人為淘汰的方式選種所謂人為淘汰的方式選種，是把基因決定的性狀引向特定方向，結(jié)果使群體內(nèi)基因結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。因此，在封閉群中，原則上絕對(duì)不允許進(jìn)行淘汰式選種。 第55頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三第六章 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物微生物控制的特點(diǎn)及應(yīng)用第56頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三按對(duì)微生物的控制的程度，可以將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為五類，即：（）無菌動(dòng)物（GF

30、）；（）悉生動(dòng)物（GN）；（）無特定病原體動(dòng)物（SPF）；（）清潔動(dòng)物（CL） ；（5 ）普通動(dòng)物（CV）。第57頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三近交系動(dòng)物遺傳均一、個(gè)體差異小、實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較準(zhǔn)確。但是只從遺傳上加以控制，如不進(jìn)行微生物控制，沒有排除自然感染的微生物和寄生蟲的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍可能不準(zhǔn)確。因此，在精度要求高的實(shí)驗(yàn)中，無菌動(dòng)物、悉生動(dòng)物和無特殊病原體動(dòng)物就成了理想的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。 第58頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三種 類飼養(yǎng)方法說 明附 記 無菌動(dòng)物隔離系統(tǒng)以封閉的無菌技術(shù)取得，用現(xiàn)有方法不能檢出任何微生物和寄生蟲的動(dòng)物無法檢出任何

31、生命體悉生動(dòng)物隔離系統(tǒng)確知所帶的微生物叢（植物的和動(dòng)物的）經(jīng)特殊飼養(yǎng)確知所帶有的微生物 SPF動(dòng)物屏障系統(tǒng)沒有指定的致病性微生物和寄生蟲的動(dòng)物 確知不帶有的微生物 清潔動(dòng)物半屏障系統(tǒng)除普通動(dòng)物要求外，沒有對(duì)動(dòng)物危害大和對(duì)研究干擾大的微生物確知不帶有的微生物 普通動(dòng)物開放系統(tǒng)不得帶有主要人畜共患和烈性傳染病病原體的動(dòng)物對(duì)微生物帶有情況不明確按微生物控制程度的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分類原則第59頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三第一節(jié) 無菌動(dòng)物 一、無菌動(dòng)物的基本概念所謂無菌動(dòng)物，就是指在機(jī)體的任何部位均檢不出任何活的微生物和寄生蟲的動(dòng)物。無菌動(dòng)物的“菌”主要是指細(xì)菌，而嚴(yán)格來說，還包括

32、真菌、立克次氏體、支原體和病毒等微生物及各種寄生蟲。第60頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三用大量抗菌素可以使普通動(dòng)物暫時(shí)無菌，但是這種動(dòng)物不是無菌動(dòng)物。因?yàn)檫@種無菌狀態(tài)往往是一過性的，某些殘存的細(xì)菌在適當(dāng)?shù)臈l件下又會(huì)在體內(nèi)增殖。即使能把體內(nèi)細(xì)菌全部殺死，它們給動(dòng)物造成的影響卻是無法消除的，例如：特異性抗體的存在、單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)的活化、某些組織或器官的病理變化等。因此，無菌動(dòng)物必須是生來就無菌的動(dòng)物。第61頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三現(xiàn)在無菌動(dòng)物的品種已經(jīng)很多，不僅小鼠、大鼠、豚鼠和家兔等小動(dòng)物已有無菌動(dòng)物，而且狗、貓、猴、豬、山羊、綿羊

33、和牛等大動(dòng)物以及雞、火雞、鵪鶉、青蛙、蛇甚至蠶、蒼蠅、白蟻等也都有了無菌動(dòng)物。這些都是為了適應(yīng)科學(xué)發(fā)展的需要而培育的，其中的小鼠、大鼠、豚鼠，國外一些發(fā)達(dá)國家已能大量生產(chǎn)，并比較方便地應(yīng)用于日常研究中了。第62頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三三、無菌動(dòng)物的特征只要飼料配備適當(dāng)，無菌動(dòng)物發(fā)育正常，外觀和普通動(dòng)物相同，但是其機(jī)能、結(jié)構(gòu)和普通動(dòng)物有很大的不同。第63頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三無菌動(dòng)物的形態(tài)特征系 統(tǒng)改 變消化系統(tǒng)盲腸肥大，腸壁菲薄，常因盲腸扭轉(zhuǎn)或腸壁破裂而死亡。腸粘膜絨毛增多。肝臟重量下降。血液循環(huán)系統(tǒng)心臟相對(duì)縮小。白細(xì)胞數(shù)少

34、，數(shù)值恒定。免疫系統(tǒng)脾臟縮小，無二級(jí)濾泡，網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞功能降低，胸腺內(nèi)以小淋巴細(xì)胞為主，吞噬細(xì)胞內(nèi)泡狀結(jié)構(gòu)和溶酶體少，胸腺和淋巴結(jié)處于功能不活躍狀態(tài)第64頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三無菌動(dòng)物的功能特征功 能改 變免疫功能吞噬細(xì)胞系統(tǒng)、淋巴組織發(fā)育不良，淋巴小結(jié)內(nèi)缺乏生發(fā)中心，產(chǎn)生丙種球蛋白的能力很弱，血清抗體水平低，免疫功能處于原始狀態(tài)，應(yīng)答速度慢，過敏反應(yīng)和排異反應(yīng)及自身免疫現(xiàn)象消失或減弱生長(zhǎng)率因種屬而不同。無菌鳥類生長(zhǎng)率升高，大小鼠無變化；豚鼠和兔生長(zhǎng)率變慢，因無菌不能幫助消化纖維素所致生殖大鼠和小鼠繁殖率高；豚鼠及兔繁殖力低，代謝腸管對(duì)水的吸收率低，代謝周期

35、比普通動(dòng)物長(zhǎng)。 營(yíng)養(yǎng)體內(nèi)不能合成維生素B和K，故易缺乏抗輻射能力抗輻射能力增強(qiáng)，受輻射后存活時(shí)間較長(zhǎng)壽命無菌動(dòng)物比普通者長(zhǎng)壽第65頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三四、無菌動(dòng)物的應(yīng)用1、在微生物研究中的應(yīng)用：某些疾病的病原研究；微生物間的拮抗作用；病毒病的研究； 細(xì)菌學(xué)研究：如霍亂弧菌、福氏痢疾桿菌；真菌感染研究；原蟲感染研究。2、在免疫學(xué)研究中的應(yīng)用：無菌動(dòng)物血中無特異性抗體，很適合于各種免疫現(xiàn)象的研究；第66頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三3、在放射醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用；4、在營(yíng)養(yǎng)代謝研究中的應(yīng)用；5、在膽固醇代謝研究中的應(yīng)用；6、在毒理學(xué)研究

36、中的應(yīng)用；7、在腫瘤研究中的應(yīng)用；8、在老年病學(xué)研究中的應(yīng)用；9、在宇航學(xué)研究中的應(yīng)用；10、在寄生蟲研究中的應(yīng)用；11、在口腔醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用。第67頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三健康動(dòng)物處死浸在37滅菌液中送進(jìn)無菌隔離器剖腹手術(shù)切除子宮將子宮浸消毒液即送到另一只隔離器中切開子宮取胎，用滅菌紗布揩拭仔體并電刀斷臍放入隔離器內(nèi)人工喂乳或保姆代養(yǎng)。五、無菌動(dòng)物技術(shù)第68頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三而豚鼠因在一定程度上能自力飲乳，故人工哺乳較容易。另外，禽類、魚類、昆蟲類等，因是在卵中無菌的前提下作出的，故用藥物將卵周圍滅菌后移入滅菌隔離器

37、內(nèi)使其孵化即可，而且，這些動(dòng)物，一般在出生后就能自力采食，故較易育成。 無菌動(dòng)物的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)在于胎盤屏障和屏障觀念，根據(jù)這個(gè)基礎(chǔ)開展了無菌動(dòng)物工作。在無菌條件下取仔，一切操作在無菌隔離器內(nèi)進(jìn)行。 第69頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三塑料無菌隔離器大小為1.80米0.65米0.5米第70頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三第二節(jié)悉生動(dòng)物第71頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三一、悉生動(dòng)物的概念悉生動(dòng)物（Gnotobiotic Animals）也稱已知菌動(dòng)物或已知菌叢動(dòng)物，是指用與無菌動(dòng)物相同的方法取得飼養(yǎng)（剖腹取胎

38、，在隔離器內(nèi)飼養(yǎng)）、但明確體內(nèi)所給予的已知微生物的動(dòng)物，即凡含有已知的單菌、雙菌、三菌或多菌的動(dòng)物。一般是將13種已知的微生物人工接種于無菌動(dòng)物體內(nèi)定居。第72頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三以此類推。由于此種動(dòng)物和無菌動(dòng)物一樣是放在無菌隔離器內(nèi)飼養(yǎng)的，因此選用此種動(dòng)物作實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性是很高的，可排除動(dòng)物體內(nèi)帶有的各種不明確的微生物對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，并可按研究目的來選擇某種微生物，常用于研究微生物和宿主動(dòng)物之間的關(guān)系。悉生動(dòng)物的飼養(yǎng)方法與無菌動(dòng)物相同。由于這種動(dòng)物是有菌的，所以隔離器內(nèi)也有這種微生物的存在。第73頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三二

39、、悉生動(dòng)物的發(fā)展 悉生動(dòng)物大規(guī)模地生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域，取得了普通動(dòng)物實(shí)驗(yàn)所無法發(fā)現(xiàn)的豐碩成果。從研究微生物與宿主之間的相互依存關(guān)系，推廣到高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生產(chǎn)。這就豐富了無菌動(dòng)物的研究?jī)?nèi)容。近二十年來是無菌動(dòng)物研究的飛躍發(fā)展階段，形成了跨越生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、獸醫(yī)學(xué)的新興學(xué)科一悉生生物學(xué)。 第74頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三三、悉生動(dòng)物的特性1、腸道內(nèi)存在能合成維生素和氨基酸的細(xì)菌；2、悉生動(dòng)物可以彌補(bǔ)無菌動(dòng)物的某些缺點(diǎn)。悉生動(dòng)物的生活力較強(qiáng)，抵抗力明顯增強(qiáng)，也易于飼養(yǎng)管理，可代作無菌動(dòng)物。3、所感染的微生物寄生蟲的種類可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康男枰?，因此適宜

40、作某些特定的實(shí)驗(yàn)，如在免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)中，無菌動(dòng)物不能發(fā)生遲發(fā)性過敏反應(yīng)，而感染一種大腸菌的悉生動(dòng)物就可以發(fā)生了。第75頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三四、悉生動(dòng)物在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用：1、微生物學(xué)研究：可根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究的需要，將無菌動(dòng)物所培育的仔鼠于其斷奶前后，有目的地喂給單一的或多種的細(xì)菌，再來觀察這些細(xì)菌對(duì)機(jī)體的作用。只有選用悉生動(dòng)物，才有可能了解到單一微生物和抗體之間的關(guān)系。多種微生物存在于同一機(jī)體內(nèi)，可以觀察微生物與微生物之間及機(jī)體之間相互關(guān)系和菌群失調(diào)的現(xiàn)象。第76頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三2、抗體制備的研究；3、克山病病因?qū)W的研

41、究（鐮刀狀黃曲霉菌說）；4、微生物和寄生蟲相互關(guān)系的研究；5、其它方面的研究（骨髓移植、腫瘤、病毒學(xué)、免疫學(xué)、營(yíng)養(yǎng)代謝、外科的感染控制等）。第77頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三第三節(jié) 無特定病原體動(dòng)物第78頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三一、無特定病原體動(dòng)物的概念無特定病原體（SPF）動(dòng)物是指機(jī)體內(nèi)無特定的微生物和寄生蟲存在的動(dòng)物，但非特定的微生物和寄生蟲是容許存在的。故實(shí)際上是指無傳染病的健康動(dòng)物。這類動(dòng)物是目前國外使用最廣泛的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。它不帶有對(duì)人或動(dòng)物本身致病的微生物，但不能排除可經(jīng)胎盤屏障垂直傳播的微生物。第79頁，共95頁，202

42、2年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三由于用疫苗和藥物進(jìn)行預(yù)防及治療，或用淘汰帶菌動(dòng)物來作出SPF動(dòng)物的方法并不實(shí)用（既浪費(fèi)時(shí)間，又難保確除病原），故一般大多先培育無菌動(dòng)物或悉生動(dòng)物后，再把其移到有封閉系統(tǒng)設(shè)施中去飼育繁殖。第80頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三“SPF”一詞的含義是不明確的，因?yàn)椋?、在特定條件下，“非”病原體是可以成為病原體的。2、有些病原體目前缺乏有效的檢查手段?！癝PF”是多年來使用的名稱。目前還沒有更好的統(tǒng)一的名稱，所以仍沿用?，F(xiàn)在有COBS（經(jīng)剖腹產(chǎn)取得并飼養(yǎng)在屏障中的）、BS（在屏障系統(tǒng)中飼養(yǎng)）、DF（無?。┑炔煌Q，都是指“SPF”動(dòng)

43、物。第81頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三二、無特定病原體動(dòng)物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)由于SPF動(dòng)物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)看法不一，所以對(duì)動(dòng)物的要求也就不同。如有人認(rèn)為某種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物沒有某種病原體，不影響其實(shí)驗(yàn)要求，就可稱為SPF動(dòng)物。亦有人認(rèn)為將常見的病原體全部排除，才算是真正的SPF動(dòng)物。我們認(rèn)為這兩種看法都不夠恰當(dāng)，前者要求過低、太簡(jiǎn)單化，后者又要求過高，復(fù)雜化。第82頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，就無所適從。國外對(duì)動(dòng)物的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)（內(nèi)容和方法）尚未見公諸于世，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。如以小鼠為典型例子，綜合英、美、日等國有關(guān)資料，列于表，以資借鑒。第83頁

44、，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三英、美、日等國有關(guān)實(shí)驗(yàn)小鼠微生物學(xué)監(jiān)測(cè)內(nèi)容資料來源美日美日英英美日日美病原微生物種類 細(xì)菌性疾病沙門氏桿菌綠膿桿菌魏氏梭菌D型枸椽酸桿菌大腸桿菌假性結(jié)核桿菌李司忒桿菌巴氏桿菌支氣管敗血性鮑特氏菌肺炎雷伯克氏菌肺炎雙球菌鼠棒狀桿菌泰澤氏桿菌結(jié)核桿菌鉤端螺旋體念珠狀鏈球菌溶血性鏈球菌 金黃色葡萄球菌病毒性疾病淋巴細(xì)胞性脈絡(luò)叢腦膜炎鼠肝炎鼠肺炎呼腸弧仙臺(tái)病毒仔鼠流行性腹瀉小鼠脊髓灰質(zhì)炎脫腳病K病毒鼠細(xì)小病毒胸腺病毒多瘤病毒嚙齒動(dòng)物腺病毒嚙齒動(dòng)物巨動(dòng)物病毒第84頁，共95頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)40分，星期三結(jié)合我國實(shí)際，衛(wèi)生部上海生物制品研究所制定的小鼠微生物和寄生蟲質(zhì)量監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，主要著眼于排除“對(duì)小鼠群有危害的病原體及對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究有干擾的微生