實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳質(zhì)量控制(90)課件

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳質(zhì)量控制GeneticQualityofLaboratoryAnimalsLaboratoryAnimalCentreTheFourthMilitaryMedicalUniversity1StandardizationKnowngeneticbackgroundhealth;no

pathogeneswelfareQualityofanimals＋StandardizedenvironmentApprobriatedesign＋MacroandmicroenvironmentAdaptationnutritionGroupsProceduresAnalysesStatisticsReliable,reproducibleresultsAccuracyofresultshighenoughVariationofresultslowenoughNumberofanimalsgetsmaller23實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)質(zhì)量控制的意義遺傳質(zhì)量決定了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性遺傳檢測是評定和保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化的重要措施。4遺傳背景清楚通過遺傳檢測，建立其遺傳質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為其品系注冊登記提供遺傳背景技術(shù)資料具遺傳穩(wěn)定性通過遺傳檢測，為其基因組穩(wěn)定性檢測與遺傳質(zhì)量控制提供技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以便在動(dòng)物繁育過程中，及時(shí)篩除發(fā)生遺傳污染及突變的個(gè)體，保證其遺傳質(zhì)量及生物學(xué)特性的穩(wěn)定性，保證其標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)物在生命科學(xué)中的連續(xù)穩(wěn)定應(yīng)用5實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳質(zhì)量控制相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)GB14923-2010

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物哺乳類動(dòng)物的遺傳質(zhì)量控制GB/T14927.1-2008

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物近交系小鼠、大鼠生化標(biāo)記檢測方法GB/T14927.1-2008

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物近交系小鼠、大鼠皮膚移植法6

遺傳學(xué)分類

近交系動(dòng)物

封閉群動(dòng)物雜交F1代動(dòng)物遺傳質(zhì)量監(jiān)測學(xué)習(xí)內(nèi)容7實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的遺傳學(xué)分類8動(dòng)物種、品種、品系的概念種（species）生物學(xué)上的種（biologicalspecies）是生物分類系統(tǒng)中的最基本單元，是長期歷史發(fā)展過程中，通過遺傳、變異和自然選擇的結(jié)果。9品種(breed)

人們根據(jù)不同需要對動(dòng)物進(jìn)行改良、選擇，即定向培育，具有某些特定外形和生物學(xué)特性的動(dòng)物群體，其特性能穩(wěn)定地遺傳。品系（strains）

指來源明確，并采用某種交配方法繁殖，具有相似的外貌、獨(dú)特的生物學(xué)特性和穩(wěn)定的遺傳特性，可用于不同實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膭?dòng)物群體。習(xí)慣上把近交系動(dòng)物稱為品系，封閉群動(dòng)物稱為品種。

10作為品種、品系的條件

1.相似的外貌特征同一品系或品種具有相同的外貌特征，如毛色。但不同品系、品種的動(dòng)物也有外貌相似的。11

2.獨(dú)特的生物學(xué)特性獨(dú)特的生物學(xué)特性是一個(gè)品系、品種存在的基礎(chǔ)，在長期的研究過程中，在一些動(dòng)物身上發(fā)現(xiàn)了所需要的不同于其他動(dòng)物的生物學(xué)特性，進(jìn)行定向選擇，將這些特性保留下來，成為今天為數(shù)眾多的品系、品種。每個(gè)品系、品種的生物學(xué)特性都有或多或少的差別。例如A品系，在經(jīng)產(chǎn)鼠中高發(fā)乳腺腫瘤，對致癌物質(zhì)敏感，易產(chǎn)生肺癌，老年鼠多有腎臟病變；AKR品系自發(fā)淋巴細(xì)胞白血?。?0%-90%）；ICR品種繁殖能力強(qiáng)。作為品種、品系的條件

12作為品種、品系的條件

3.穩(wěn)定的遺傳性能

作為一個(gè)品系，不僅要有相似的外貌特征，獨(dú)特的生物學(xué)特性，更重要的是要有穩(wěn)定的遺傳性能，即在品系、品種自群繁殖時(shí)，能將其特性穩(wěn)定地傳給后代。換言之，就是一個(gè)品系、品種必須具有一定的育種價(jià)值。

??????

13作為品種、品系的條件

4.共同的遺傳來源和一定的遺傳結(jié)構(gòu)任何品系、品種都可追溯到其共同的祖先，并由此分支經(jīng)選育而成，其遺傳結(jié)構(gòu)也應(yīng)是獨(dú)特的。

例如，KM小鼠Glo-l

位點(diǎn)為a基因，為單一型，而NIH小鼠在該基因呈多態(tài)分布，a、b型基因頻率分別為67％和33％。如果將上述兩個(gè)品種建立基因概貌就發(fā)現(xiàn)它們在基因概貌上的差異，而品種內(nèi)這種差異是有限的。

14Mousefamilytree.PetkovPMetal.GenomeRes.2004;14:1806-181115第一節(jié)近交系動(dòng)物

一、

近交系

1.

近交（Inbreeding）:即近親繁殖，是指一群體中有目的地選用遺傳學(xué)上血緣關(guān)系較近的雌雄個(gè)體，即有共同祖先的個(gè)體，進(jìn)行交配。近交是培養(yǎng)近交系動(dòng)物的必須手段，通過近交使一個(gè)種群遺傳基因達(dá)到接近完全純合程度，即所有同源染色體的相對位置都具有相同基因的狀態(tài)。16

2.

近交系(inbredstrain)：經(jīng)過至少連續(xù)20代的全同胞兄妹交配培育而成，品系內(nèi)所有個(gè)體都可以追溯到起源于第20代或以后的一對共同祖先。近交系的近交系數(shù)應(yīng)當(dāng)大于98.6%。17

5.近交系數(shù)：

近交系數(shù)是指個(gè)體由于近交而造成的異質(zhì)基因減少時(shí)，同質(zhì)基因或純合子的百分?jǐn)?shù)。它反映了動(dòng)物在不同代次的純化程度。

Felconer提出一個(gè)便于計(jì)算的公式：

Fn=1-(1-△F)n×100%。n表示近交代數(shù)，△F是每進(jìn)一代的近交系數(shù)上升率。

例如：動(dòng)物繁殖了10代，△F為19%，代入公式，則：F10=1-（1-0.19）10=1-(0.81)10=1-0.1216=0.8784=87.84%。也就是說當(dāng)動(dòng)物繁殖到第10代時(shí)，其純度可達(dá)到87.84%，還有12.16%是雜合的。

18代數(shù)F代數(shù)F10.250110.90820.375120.92630.500130.94040.594140.95150.672150.96160.734160.96870.785170.97480.826180.97990.859190.983100.886200.986Felconer近交系數(shù)表

19代數(shù)各種基因的比例合子（野鼠色）AA雜合子（野鼠色）Aa純合子（黑色）aa原始種群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近交引起的基因純合情況20

3.

近交類型：按近交的基因型分為純交、回交、互交和雜交。

純交(incrosses):相同基因型個(gè)體間的交配，下一代全部純合子

回交(backcrosses):純合子和雜合子間的交配。如AA×Aa，其結(jié)果下代中純合子、雜合子各占一半

互交(intercrosses):相同雜合子間的交配，后代中一半為雜合子，另一半中顯性純合子和隱性純合子各占1/2

雜交(crosses):親代不同的純合子間的交配如：A/A×a/a,子代的基因型為Aa,表現(xiàn)型為A21

4.近交系動(dòng)物：

近交系動(dòng)物又稱純系動(dòng)物，采用近交方式培育出來的品系動(dòng)物。其近交系數(shù)可達(dá)98.6%。近交系群內(nèi)個(gè)體間遺傳差異小，不容易發(fā)生雜合基因分離。

每個(gè)近交系都有各自的遺傳組成和生物學(xué)特性，且在長期傳代以及世界各地分布后保持不變。

22

6.同源突變近交系、同源導(dǎo)入近交系、分離近交系：

同源突變近交系——一個(gè)近交系的某一基因位點(diǎn)上發(fā)生突變而分離出來的近交系亞系，它和原來近交系的差別只是發(fā)生突變的基因位點(diǎn)上帶有不同的基因，而其它位點(diǎn)上的基因完全相同（裸鼠）。

同源導(dǎo)入近交系——就是通過回交或回交兼互交等育種方法將一個(gè)基因?qū)氲浇幌抵?，由此形成一個(gè)新的近交系。

分離近交系——采用特定的交配方式，迫使一個(gè)或多個(gè)已知位點(diǎn)上的基因處于雜合狀態(tài)，從而培育成分離近交系。23同源突變近交系：由發(fā)生突變的近交系名稱后加突變基因符號(hào)，二者之間以連接后分開，如C57BL/6J-bg同源導(dǎo)入近交系：配系名稱；供系名稱縮寫；導(dǎo)入基因的符號(hào)；B10·129-H-2b分離近交系：在品系名稱后加連字號(hào)和雜合基因符號(hào)DW-dw/t24兄妹交配擴(kuò)大繁殖群白標(biāo)簽F1隨機(jī)交配兄妹交配兄妹交配擴(kuò)大繁殖群綠標(biāo)簽F2隨機(jī)交配擴(kuò)大繁殖群黃標(biāo)簽F3隨機(jī)交配擴(kuò)大繁殖群紅標(biāo)簽F4隨機(jī)交配

供實(shí)驗(yàn)用繁殖雜交F1種用動(dòng)物F1供實(shí)驗(yàn)用紅綠燈生產(chǎn)體系基礎(chǔ)群維持25二、近交帶來的結(jié)果

1.基因純合性增加，降低雜合性：長期交配后，動(dòng)物雜合性逐漸降低，純合性逐漸增高，基因位點(diǎn)由雜合子變?yōu)榧兒献?，?dòng)物表現(xiàn)型趨向一致；

2.近交可將群體分離為不同基因型品系：原始種群經(jīng)過近交分為若干近交系，在不同等位基因的不同位點(diǎn)變?yōu)榧兒献印?63.近交衰退（缺點(diǎn)）：

近親交配所產(chǎn)生的后代常常出現(xiàn)生長、成活、生育、抗病、適應(yīng)環(huán)境等能力的減退，這種現(xiàn)象稱為近交衰退。

原因:（1）隱性有害基因暴露

（2）多基因平衡的破壞

27很多哺乳動(dòng)物在親緣之間能夠相互識(shí)別。女兒在性成熟之前遠(yuǎn)離原社群，可以避免與父親交配，這就形成了熊貓社群內(nèi)防止近親交配的機(jī)制。

2002年3月13日，德國波恩大學(xué)的動(dòng)物學(xué)家們發(fā)布研究報(bào)告稱，蜜蜂能夠散發(fā)出一種特殊的氣味，這使得它們能夠避免近親交配和繁殖。在澳洲，有大約1/3的純種狗由于基因上的缺陷而患有各種疾病，從癥狀程度上較輕的臍疝氣到較嚴(yán)重的眼盲和腦部疾病，所見皆見。德國狼犬罹患髖關(guān)節(jié)疾病的機(jī)率高于金獵犬；洛威拿70%也患有相同的疾病。此外，有70%的牧羊犬患有基因問題造成的眼疾，且有10%導(dǎo)致失明，大麥町及白色牛頭犬則常有耳聾的毛病。28三、近交系動(dòng)物的特點(diǎn)

1.基因純合性

基因純合性已達(dá)到98.6%，遺傳組成相同，后代保持純合子狀態(tài)，無暗藏的隱性基因。

2.遺傳穩(wěn)定性

因?yàn)榛虻母叨燃兒希约兒献踊蚩梢苑€(wěn)定的遺傳給后代，個(gè)體遺傳變易發(fā)生在少量殘余基因或基因突變上，及時(shí)清除,可維持世代相傳。293.同源性

一個(gè)近交系內(nèi)，所有動(dòng)物都可追溯到其原始的一隊(duì)共同祖先，即同一品系內(nèi)具有基本相同的遺傳組成和遺傳特點(diǎn)。這種遺傳的均質(zhì)性可采用組織移植方法來檢測。304.表型均一性

相同基因型的動(dòng)物，在相同的環(huán)境因素下，其表現(xiàn)型也是均一的，反應(yīng)性也是一致的，任何遺傳的體癥都完全相同的。315.個(gè)體性不同近交系動(dòng)物具有不同的遺傳組成，故不同品系各有不同生物學(xué)特征。每個(gè)品系在遺傳上都是獨(dú)特的，因此必須根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的需要選擇動(dòng)物。326.可分辨性

近交系群體內(nèi)幾乎不再存在遺傳的多態(tài)性，每個(gè)位點(diǎn)只有一種基因類型，而不存在其他的等位基因，通過對各個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行遺傳監(jiān)測，可以建立每個(gè)品系標(biāo)準(zhǔn)的遺傳概貌。337.分布的廣泛性

不同國家和地區(qū)的研究者可飼養(yǎng)和使用在遺傳上完全相同的標(biāo)準(zhǔn)近交系動(dòng)物。近交系動(dòng)物個(gè)體具有品系的全能性，任何個(gè)體均攜帶該品系的全部基因348.資料的可查性

已有相當(dāng)數(shù)量的文獻(xiàn)記載各個(gè)品系的生物學(xué)特性，另外每一項(xiàng)研究又增加了該品系的應(yīng)用資料，對于設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果提供了有價(jià)值的參考資料。35四、近交系動(dòng)物的應(yīng)用近交系動(dòng)物與封閉群相比，個(gè)體之間極為一致，對實(shí)驗(yàn)反應(yīng)一致，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差較小，因此在實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)組和對照組都只需少量的動(dòng)物。在某些涉及組織細(xì)胞或腫瘤移植的實(shí)驗(yàn)中，個(gè)體之間組織相容性一致與否，是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵，在這里，近交系動(dòng)物成為必不可少的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。36由于近交，隱性基因純合性狀得以暴露，可以獲得大量先天性畸形及先天性疾病的動(dòng)物模型，如糖尿病、高血壓等。這些動(dòng)物家系清楚，取材方便，是進(jìn)行基因連鎖分析、遺傳學(xué)、生理學(xué)和胚胎生物學(xué)研究的理想實(shí)驗(yàn)材料。某些近交系具有一定的自發(fā)或誘發(fā)腫瘤發(fā)病率，并可使許多腫瘤細(xì)胞株在活體動(dòng)物上傳代，這些品系成為腫瘤病因?qū)W、腫瘤藥理學(xué)研究的重要模型。多個(gè)近交系同時(shí)使用可使不同研究者分析不同遺傳組成對某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的影響。37動(dòng)物種類近交系數(shù)目小鼠大鼠地鼠豚鼠兔雞魚兩棲類3501114315204094各類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中已培育近交系的數(shù)目38六、近交系的命名

（一）近交系命名方法：

1.1-4個(gè)大寫英文字母表示：

如：A、AE、DBA、AKR

2.兩個(gè)大寫字母間加入1-2個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字，書寫時(shí)與英文字母平等，不可用下標(biāo)形式：

如：C3H、C57BL393.非正規(guī)的命名：

129、101、615

4.近交代數(shù)：

A(F78)、AKR(F？+10)、

C57BL/Jnga(F73+26)

5.書寫品系時(shí)符號(hào)要寫全，應(yīng)使用公布的全稱

不能隨便縮寫。

40AKRAKBALB/cCCBACBC3HC3C57BLBC57BL/6B6DBA/1D1C57BRBRC57BL/10B10DBA/2D2HRS/JHR國際上公認(rèn)的品系縮寫41七、亞系（substrain）

1.定義：是由同一個(gè)近交系分離出來的具有各不相同的特性的品系。

原因：由于殘雜遺傳組成（雜合性）和突變而導(dǎo)致部分遺傳組成的改變。

422.亞系形成的途徑：

a在同一研究室里，從近交系中分離出來，從兄妹交配繁殖達(dá)8-19代之后分開飼養(yǎng)，不與其他品系混交，再兄妹交配12代以上。

b一個(gè)近交系從一個(gè)研究機(jī)構(gòu)或研究者轉(zhuǎn)送另一機(jī)構(gòu)

或研究者，經(jīng)相當(dāng)代數(shù)的飼養(yǎng)并與其他品系混交者。

c當(dāng)發(fā)現(xiàn)有某種基因變異時(shí)，可培育成具有某些特殊

性狀的亞系動(dòng)物。433.亞系命名方法

在原有品系名稱后面加一條斜線“/”，其后加上適當(dāng)?shù)膩喯捣?hào)。

1）以人命、地名、機(jī)構(gòu)名的縮寫為亞系符號(hào)，

如：A/He,C3H/An,A/Jax

2）以阿拉伯?dāng)?shù)字或英文小寫字母作為亞系符號(hào)，

如:C57BL/6,C57BL/1044八.支系(Subline):亞系內(nèi)的小分類

一個(gè)近交系或亞系內(nèi)部由于環(huán)境、母方的或細(xì)胞的差異；或者遺傳上出現(xiàn)明顯的差異，那么這個(gè)近交系或亞系內(nèi)出現(xiàn)支系。

產(chǎn)生原因：

1.經(jīng)過人為技術(shù)處置，如：卵子移植、人工喂養(yǎng)、代乳、卵或胚胎的冷凍；

2.種群轉(zhuǎn)移到新的保持者。45經(jīng)人為技術(shù)處理形成的支系的命名：

在原品系名

1）加一小寫英文字母標(biāo)明處理方式。

“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”人工喂養(yǎng)(Handrearing)466）“p”冷凍保存(Freezepreservation)如：

C57BL/6pCBA/N

7）當(dāng)去除或植入病毒等形成支系時(shí)，在品系后加一

橫線，以大寫的字母寫病毒名稱，最后加上“+”“－”,

C3H/He-MTV+。

8）由于環(huán)境變遷，亞系轉(zhuǎn)移到新的單位或保種人手

重而形成的支系，命名時(shí)在亞系后加“/”，寫上保

種單位或保種者的名稱。如：C57BL/6J/Lac.47近交系動(dòng)物綜合表示法48

常用近交系動(dòng)物

(一)小鼠：

1、BALB/c2、C3H

3、C57BL/64、DBA/2

5、6156、12949C3H50DBA/25152(二)大鼠

1、F344

2、SHR

3、BN

4.LEW

5.ACR5354雜交群和封閉群的特點(diǎn)

及其應(yīng)用55一、概念

1.雜交群概念：

所謂群體是指生物的一個(gè)種、一個(gè)亞種、一個(gè)品系、品種或其它類群的所有成員之和。

雜交群：兩個(gè)近交系動(dòng)物之間進(jìn)行有計(jì)劃交配所獲得的第一代動(dòng)物，稱為雜交群動(dòng)物（Hybridstrain），簡稱F1動(dòng)物，如AKR與DBA/2小鼠交配產(chǎn)生的AKD2F1。

雜交群動(dòng)物

56

雜交F1動(dòng)物不是一個(gè)品系動(dòng)物或品種。因?yàn)樗哂械奶匦圆荒苓z傳給下一代，即不能自群繁殖成與雜交F1代相同基因型的動(dòng)物。

F1代帶有許多雜合位點(diǎn)，在F2代時(shí)，會(huì)發(fā)生遺傳上的性狀分離和基因重組。繁殖時(shí)只能由兩個(gè)親本近交系雜交獲得。特點(diǎn)572.一般遺傳學(xué)F1與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物F1的區(qū)別：

①一般F1是雜種，其個(gè)體之間差異很大，因?yàn)橛H本本身就是雜種，即經(jīng)隨意交配繁殖的動(dòng)物。

②實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中的F1，雖然也是雜種，但個(gè)體之間卻很均一，從遺傳類型上看是異型接合體，它們個(gè)體之間雜合的一致，所以個(gè)體之間基本是相同的，且有非常清楚的遺傳背景和兩個(gè)親體的特征。

③在F1代動(dòng)物生產(chǎn)中，兩個(gè)親體的互交情況表現(xiàn)為所用品系的性別。雖然是用同一樣的兩個(gè)近交系雜交，由于所用的雌雄不同，而出現(xiàn)差異。58二、

雜交群動(dòng)物的命名及要求

1.命名：雜交動(dòng)物是以兩個(gè)近交的名稱為基礎(chǔ)進(jìn)行的，命名書寫時(shí)，雌本品系寫在前，雄本品系寫在后，以“×”連接，再寫上F1：

如：C3H/HE♀×AKR/J♂記為

C3HAKRF1或簡寫C3AKF1.

2.雜交的兩個(gè)親本品系必須是近交系動(dòng)物，根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有計(jì)劃的雜交。

3.雜交子代只能做實(shí)驗(yàn)用，不能做種群。59三、雜交群(F1)動(dòng)物的優(yōu)點(diǎn)：

l

具有雜交優(yōu)勢，生命力強(qiáng)，適應(yīng)性和抗病力強(qiáng)，繁殖旺盛，可以克服近交衰退現(xiàn)象。

l

具有與純系動(dòng)物相似的遺傳均質(zhì)性，遺傳穩(wěn)定，表現(xiàn)型一致。

l

具有親代的特點(diǎn)。

l

國際分布廣泛，便于交流。

60四、應(yīng)用

1.干細(xì)胞研究（外周血干細(xì)胞）

2.移植免疫研究（移植物抗宿主反應(yīng)）

3.細(xì)胞動(dòng)力學(xué)研究

4.單克隆抗體研究（BALB/C和CBA雜交F1代）61雜交群動(dòng)物的特點(diǎn)

雜種一代有許多優(yōu)點(diǎn)，在某些方面比近交系更適用于研究。雜交優(yōu)勢：雜種一代具有較強(qiáng)的生命力，對疾病的抵抗力強(qiáng)，壽命較長，容易飼養(yǎng)，適用于攜帶保存某些有害基因和長時(shí)間的慢性致死實(shí)驗(yàn)，也可作為代乳動(dòng)物以及卵、胚胎和卵巢移植的受體。遺傳和表型上的一致性：就某些生物學(xué)的特征而言，雜種一代比近交系動(dòng)物具有更高的一致性，不容易受環(huán)境因素變化的影響，廣泛地適用于營養(yǎng)、藥物、病原和激素的生物評價(jià)。62具有同基因性：雜交F1雖然具有雜合的遺傳組成，但其可接受不同個(gè)體乃至接受兩個(gè)親本品系的細(xì)胞、組織、器官和腫瘤的移植，適用于免疫學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等領(lǐng)域的研究。例如單克隆抗體研究一般都用BALB/c品系小鼠，由此獲得的雜交瘤細(xì)胞注入該小鼠腹腔后即可產(chǎn)生腫瘤，同時(shí)產(chǎn)生高效價(jià)抗體的腹水。如采用BALB/c和其它近交系F1代小鼠作單克隆抗體制備，所產(chǎn)生的高效價(jià)抗體腹水量比單獨(dú)用BABL/c小鼠要多。作為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為肥胖病和糖尿病的模型。雜交群動(dòng)物的特點(diǎn)63二、常用雜交群小鼠

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封閉群的特點(diǎn)

及其應(yīng)用

65一、概念：

封閉群：以非近親交配方式進(jìn)行繁殖生產(chǎn)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種群，是在不從其它外部引入新個(gè)體的條件下，至少繁殖4代以上的群體，就稱為封閉群，也稱遠(yuǎn)交系。

66二、封閉群的形成和維持

1.保持一定的種群數(shù)量。

如系來源于近交系的封閉群，雖然對繁殖群的大小不做特殊規(guī)定，但應(yīng)采取在群體內(nèi)不產(chǎn)生隔離狀態(tài)的方法繁殖。

如系來源于非近交系的封閉群，應(yīng)經(jīng)常保持群體的有效大小，一般為50只以上，同樣采取群內(nèi)不產(chǎn)生隔離狀態(tài)的方法繁殖。

2.

5年內(nèi)不引進(jìn)新的血緣。

67三、封閉群動(dòng)物的特點(diǎn)及其應(yīng)用

（一）特點(diǎn)

1.保持一定的雜合性

不從外部引進(jìn)新基因，同時(shí)進(jìn)行隨機(jī)交配，不讓群體內(nèi)基因丟失，以保持封閉群一定的雜合性。

2.保持相對穩(wěn)定性

封閉狀態(tài)和隨機(jī)交配使群體基因頻率基本保持穩(wěn)定不變，從而使群體在一定范圍內(nèi)保持穩(wěn)定不變。68

3.繁殖力、抗病力強(qiáng)封閉群動(dòng)物不論來自近交系或非近交系，其繁殖方式均采用隨機(jī)交配，以保持其雜合性，因此，封閉群動(dòng)物的繁殖力和抵抗力均超過近交系。

4.群體中存在有模型價(jià)值的突變基因封閉群中存在個(gè)別突變基因的突變種，這些突變可能以純合或雜合的形式存在于群體中，應(yīng)注意研究突變基因在封閉群中的保存和遺傳規(guī)律。

5.

個(gè)體差異的大小取決于祖代若祖代為一般雜種動(dòng)物，則個(gè)體差異較大，若祖代來自同一品系的近交系動(dòng)物，則差異較小。

69（二）應(yīng)用

1.封閉群動(dòng)物具有與人類群體相似的遺傳異質(zhì)性，在生物醫(yī)學(xué)研究中具有不可替代的作用。主要應(yīng)用于人類遺傳學(xué)研究、藥物篩選和毒性實(shí)驗(yàn)。

2.繁殖能力、生存能力等都很強(qiáng)，易于獲得，因此常用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)、預(yù)實(shí)驗(yàn)和無特殊要求的實(shí)驗(yàn)。

70四、常用封閉群動(dòng)物

小鼠：KM、NIH、LACA、ICR

大鼠：SD、Wistar

豚鼠：Dunkinhartlon

兔：大耳白、青紫蘭、新西蘭

71

突變系動(dòng)物及應(yīng)用

一、基因突變

1.

遺傳與變異是生物普遍存在的生命現(xiàn)象。

2.

生物的遺傳具有保守性，子代基本上能穩(wěn)定地繼承祖先的性狀。

二、突變系動(dòng)物：

通過自然突變和人工定向誘導(dǎo)突變的方法，使正常染色體基因發(fā)生了變異的，并具有各種遺傳缺陷的動(dòng)物。72可見突變：可在生物的表現(xiàn)型上看出來；

2.

生化突變：某個(gè)特定的生化功能喪失；

3.致死突變：顯性致死和隱性致死；

4.條件致死突變：某些條件下能成活，而在另一些條件下是致死的。

三、突變類型73四、突變機(jī)制：DNA分子上堿基發(fā)生變化

1）通過自然突變；

2）人工定向突變的方法。例如：應(yīng)用基因敲除（敲入）技術(shù)或轉(zhuǎn)基因技術(shù)，改變動(dòng)物的遺傳物質(zhì)，以期獲得某種符合人們要求的動(dòng)物，這種動(dòng)物所具有的特殊形狀和特征，能夠穩(wěn)定遺傳下來。74五、突變系動(dòng)物特征及應(yīng)用

（一）常用的突變品系

1.

肌肉萎縮癥（Dytrophia

Muscularis,dy）

大約出生兩周后可見后肢拖地，表現(xiàn)出進(jìn)行性肌衰弱和廣泛性肌萎縮。病鼠出生時(shí)是活的，但只有少數(shù)病鼠能存活10周以上。

75

2.

肥胖小鼠(Obese,簡稱ob)

肥胖小鼠體重可達(dá)60g，這種小鼠無生育能力表現(xiàn)為單純肥胖而不伴有糖尿病。純合體大約在四周齡時(shí)即可識(shí)別出，此時(shí)其增重加速，很快可達(dá)到正常同窩鼠體重的3倍。中等程度的攝食過度可使其幾乎不太活動(dòng)。763.

侏儒癥(DwarfMice,簡稱dw)因其缺乏腦下垂體前葉的生長素和促甲狀腺激素，故使生長發(fā)育障礙，到成熟年齡時(shí)，其體積約為同窩鼠的1/4，8周齡時(shí)，體重為8-10g，表現(xiàn)為短尾斷鼻。774.

糖尿病小鼠(Deabeses,簡稱db)小鼠3-4周齡時(shí)，腋和腹股溝皮下組織出現(xiàn)脂肪的異常沉積，此時(shí)血糖升高，臨床表現(xiàn)為肥胖、高血糖、糖尿、蛋白尿、煩渴、多尿，最后可因酮尿而死亡。死后變化包括胰島細(xì)胞中具有很少的顆粒和胰管腫脹。785.

白內(nèi)障小鼠(Catract，簡稱cat）10日齡至14周齡時(shí)晶狀體渾濁，還會(huì)發(fā)生晶狀體液化和核的上超咬合，當(dāng)Cat呈雜合狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)白內(nèi)障，這種性狀在一般情況下很容易觀察到，可作為眼科的動(dòng)物模型。79（二）免疫缺陷動(dòng)物

1.定義：由于先天性遺傳突變或人工方法造成

一種或多種免疫系統(tǒng)組成成分缺陷的動(dòng)物。

2.分類：自發(fā)性免疫缺陷動(dòng)物誘發(fā)性免疫缺陷動(dòng)物

80實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化管理1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)控制標(biāo)準(zhǔn)即基因的純合程度，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化重點(diǎn)在于近交系動(dòng)物。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物無論是一級、二級、三級和四級，只要是近交系動(dòng)物都要求沒有基因的污染和遺傳漂變。2.保持近交系動(dòng)物遺傳學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的主要措施有：按近交系動(dòng)物繁殖規(guī)定進(jìn)行引種、維持和生產(chǎn)、建立常規(guī)遺傳監(jiān)測制度。81相同基因型與不同基因型動(dòng)物特性的比較特征相同基因型不同基因型近交系雜交群F1封閉群非遺傳限