第二章 第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)課件

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)蘇小華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11第一節(jié)遺傳學(xué)分類第二節(jié)近交系動(dòng)物第三節(jié)封閉群動(dòng)物第四節(jié)雜交F1代動(dòng)物第五節(jié)遺傳質(zhì)量監(jiān)測(cè)第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11指經(jīng)人工飼育，對(duì)其攜帶微生物實(shí)行控制，遺傳背景明確或者來源清楚的用于科學(xué)研究、教學(xué)、生產(chǎn)、檢定以及其他科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物。從遺傳學(xué)角度講，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物應(yīng)是具有明確遺傳背景并受嚴(yán)格遺傳控制的，屬于遺傳限定性動(dòng)物。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的遺傳背景與反應(yīng)特性是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要因素，不同遺傳背景與反應(yīng)性的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，對(duì)同一刺激有時(shí)可引出不同質(zhì)和量的反應(yīng)。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)的研究重點(diǎn)是“嚙齒類”動(dòng)物原因是：體重小、繁殖性能高、占用空間小和資源容易獲得等優(yōu)勢(shì)。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11一、動(dòng)物的生物學(xué)分類方法一切動(dòng)物的分類都離不開傳統(tǒng)的生物學(xué)分類法則。每一種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物都可以在傳統(tǒng)分類法中找到自己的位置。以大鼠為例，它屬于:

脊索動(dòng)物門—哺乳動(dòng)物綱—嚙齒目

—鼠科—大家鼠屬—大家鼠種第一節(jié)遺傳學(xué)分類界-門-綱-目-科-屬-種第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11常用哺乳類實(shí)驗(yàn)用動(dòng)物的分類學(xué)位置目動(dòng)物目動(dòng)物有袋目貧齒目食蟲目翼手目兔形目食肉目鯨目袋鼠犰狳刺猬蝙蝠兔、鼠兔貓、狗、鼬江豚奇蹄目偶蹄目靈長目嚙齒目馬、驢、騾豬、牛、羊、鹿獼猴大鼠、小鼠、地鼠、沙鼠、豚鼠第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11犰狳沙鼠鼬

鼠兔第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11近交系動(dòng)物（Inbredstrains)相同基因型雜交F1代動(dòng)物(F1--Hybrid)相同基因型封閉群動(dòng)物(Closedcolony)不同基因型遺傳特點(diǎn)基因類型二、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物按遺傳學(xué)控制分類第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11種(species)：是分類學(xué)系統(tǒng)上的基本單位。形態(tài)學(xué)種：以形態(tài)學(xué)特征為主的內(nèi)類學(xué)種生物學(xué)種：強(qiáng)調(diào)種內(nèi)成員之間可以雜交繁殖、不同種間有生殖隔離{實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)科中指的是生物學(xué)種}。同種動(dòng)物能共同生活、交配、繁衍后代，異種動(dòng)物之間存在生殖隔離。

三、種、品種和品系的概念第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11動(dòng)物分類學(xué)中，種(species)是分類的基本單位。而實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)中把同一種動(dòng)物中具有不同遺傳特性的動(dòng)物分成不同的品種(stock)、品系(strain)。品種、品系的概念超出了一般動(dòng)物學(xué)分類的概念，它們才是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分類的基本單位。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11品種(stock)是人們根據(jù)不同需要而對(duì)動(dòng)物進(jìn)行改良、選擇，即定向培育，并具有某種特定外形和生物學(xué)特性的動(dòng)物群體，其特性能較穩(wěn)定地遺傳。如新西蘭白兔、青紫蘭兔、Wistar大鼠、KM小鼠等。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11品系(strain)即“株”，為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的專用名詞在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)中把基因高度純和的動(dòng)物稱為品系動(dòng)物。指來源明確，并采用某種交配方法繁殖，而具有相似的外貌、獨(dú)特的生物學(xué)特征和穩(wěn)定的遺傳特性，可用于不同實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膭?dòng)物群體。例如，C57BL/6是近交系動(dòng)物中的一個(gè)品系，屬低癌組、高補(bǔ)體活性的動(dòng)物。肌萎縮癥(dystrophiamuscularis)小鼠是帶有突變基因(dy/dy)的品系動(dòng)物。。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11習(xí)慣上把近交系動(dòng)物稱為品系，封閉群動(dòng)物稱為品種第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11四、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。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)112.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(duì)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)。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)113.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。

??????第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)114.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?cè)诨蚋琶采系牟町?，而品種內(nèi)這種差異是有限的。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)111.近交（inbreeding)：遺傳上血緣關(guān)系較近的雌雄個(gè)體之間的近親交配。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物育種多采用兄妹交配的方法近交。2.近交方式：全同胞交配親子交配半同胞叔侄祖孫等交配類型第二節(jié)近交系動(dòng)物

一、基本概念第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11五、常用的近交系動(dòng)物C3H小鼠F344/N大鼠第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)113.近交程度：近交系數(shù)coefficientofinbreeding

根據(jù)近親交配的世代數(shù)，將基因的純化程度用百分比來表示。理論上，隨著同胞交配或親子交配世代數(shù)的增加，近交系數(shù)上升。到20代時(shí)，近交系數(shù)可達(dá)98.6％，雜合基因僅剩1.4％。血緣系數(shù)coefficientofrelationship

群體中個(gè)體之間的基因組成的相似程度用數(shù)值來表示。

同卵孿生子之間的基因組成完全相同時(shí)，血緣系數(shù)為100％。子代從雙親中獲得基因各一半，親子之間的血緣系數(shù)為50％。隨著近交代數(shù)增加，血緣系數(shù)相應(yīng)不斷升高，到第20代時(shí)血緣系數(shù)可以達(dá)到99.6%。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)114.近交系動(dòng)物：

至少經(jīng)過20代以上的連續(xù)全同胞交配或親子交配，品系內(nèi)所有個(gè)體都可追溯到起源于第20代或以后代數(shù)的一對(duì)共同祖先的動(dòng)物群。近交系動(dòng)物的命名一般以大寫英文字母命名，亦可以用大寫英文字母加阿拉伯?dāng)?shù)字命名，符號(hào)應(yīng)盡量簡短。例如：A系、TA1系。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11常用近交系的縮寫

品系縮寫品系縮寫AKRAKC57BRBRBALB/cCC57LLC3HC3DBA/1D1C57BLBDBA/2D2CBACBHRS/JHRC57BL/6B6C57BL/10B10第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)115.亞系(substrain):

是指育成的近交系在培育過程中，由于雜合子基因的分離，基因突變的產(chǎn)生以及抽樣誤差導(dǎo)致部分遺傳組成改變而形成遺傳差異的近交系動(dòng)物群。亞系分化存在以下幾種情況：同一近交系在兄妹交配40代以前分離(即分支發(fā)生于F20到F40之間)，很可能由于殘余雜合性而導(dǎo)致形成亞系。同一近交系長年處于分離狀態(tài)(100代以上)，可能由于突變形成亞系。已發(fā)現(xiàn)有遺傳差異的品系產(chǎn)生，這種差異的原因可能是殘留雜合、突變或遺傳污染（geneticcontamination）(即一個(gè)近交系與非本品系動(dòng)物之間雜交引起遺傳改變)。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11亞系的命名在原品系的名稱后加一道斜線后表明亞系的符號(hào)。數(shù)字名稱例：DBA/1，DBA/2培育或產(chǎn)生亞系的單位或人的縮寫英文名稱。第一個(gè)字母大寫，隨后字母小寫。例：CBA/J當(dāng)一個(gè)保持者保持的一個(gè)近交系具有兩個(gè)以上的亞系時(shí)，可用在數(shù)字后再加保持者的縮寫英文名稱來表示亞系。例：C57BL/6J，C57BL/10J亞系命名方法例外情況一些建立及命名較早，且人們所知的近交系，亞系名稱可用小寫英文字母表示。例：BALB/c第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11C57BL/6JColdSpringHarborLaboratory冷泉港實(shí)驗(yàn)室第57號(hào)雌鼠Blank黑色Jackson實(shí)驗(yàn)室6表示亞系第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)116.支系(subline):

當(dāng)飼養(yǎng)環(huán)境改變，或?qū)?dòng)物進(jìn)行某些技術(shù)性處理時(shí)，也有可能對(duì)近交系的某些生物學(xué)特征產(chǎn)生影響，這些特征可能是遺傳性的，也可能是非遺傳性的。如：代乳、受精卵或胚胎移植、卵巢移植、冷凍保存和人工哺乳等。這些處理在某些實(shí)驗(yàn)中會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此有必要對(duì)同一品系或亞系進(jìn)行區(qū)分，這些經(jīng)過處理的動(dòng)物可視為這些近交系或亞系的支系。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)111.經(jīng)人為技術(shù)處置形成的支系，應(yīng)在原品系名稱后附加一個(gè)小寫英文字母標(biāo)明處理方式。具體符號(hào)：受精卵移植e；卵巢移植o；奶母代乳f；人工喂養(yǎng)h；人工喂養(yǎng)+奶母代乳fh。例：C3HfC57BL/6，表示由C57BL/6品系代乳的C3H近交系。2.由引種形成的支系，在原品系或亞系名稱后加一斜線，然后標(biāo)明引入單位的英文縮寫名稱。例：NC/S。3.用代乳等人為技術(shù)處置的目的之一是去除或植入垂直感染的病毒。當(dāng)去除或植入的病毒十分明確時(shí)，用下面方法表示。在品系名稱后加一橫線，以大寫英文字母標(biāo)明病毒的名稱，最后加上一個(gè)“+”或“-”的符號(hào)分別表示植入或去除。例：C3H/HeN－MTV+。支系的命名第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11二、近交系動(dòng)物的特性1.同和性在一個(gè)近交系內(nèi)所有動(dòng)物的所有基因位點(diǎn)都是純合子，個(gè)體之間、祖代個(gè)體與后代個(gè)體之間都是純合子。2.同基因性一個(gè)近交系中所有個(gè)體在遺傳上是同源的，所有個(gè)體都可追溯到一對(duì)共同祖先。個(gè)體之間可進(jìn)行器官移植、皮膚移植、腫瘤移植。3.一致性近交系動(dòng)物任何可遺傳的體征都是一致的，如血型、組織型、形態(tài)上的特征、行為的類型。如個(gè)體間出現(xiàn)差異，是環(huán)境不均一造成的。4.長期的遺傳穩(wěn)定性近交系動(dòng)物在遺傳上是穩(wěn)定的。遺傳變異或基因突變的機(jī)率極低，并及時(shí)清除遺傳變異的動(dòng)物。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11

5.可分辨性

近交系動(dòng)物在遺傳上已有分型，可根據(jù)這些位點(diǎn)的分型很快地將兩個(gè)外貌相似的近交系分辨出來。6.對(duì)外界因素的敏感性

近交系由于高度近交而降低其在某些生理過程中的穩(wěn)定性，使其外界因素的變化更為敏感。近交系的這一特征，使其更容易成為模型動(dòng)物研究對(duì)象。但這一特征的缺點(diǎn)是在飼養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)過程中，由于很難控制外界因素對(duì)每只動(dòng)物都完全相同，從而導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)處理反應(yīng)的不同。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)117.

遺傳組成的獨(dú)特性

自然界動(dòng)物的基因以純和或雜合狀態(tài)等多種形式存在，而近交系動(dòng)物的基因由于純化而僅有其祖先基因的一部分。所以每個(gè)近交品系在遺傳上都是獨(dú)特的，具有獨(dú)特的表現(xiàn)特征。8.

分布的廣泛性

大部分近交系動(dòng)物分布在世界各地，不同地區(qū)、不同國家的科學(xué)家有可能去重復(fù)或驗(yàn)證已取得的理論和數(shù)據(jù)。9.背景資料和數(shù)據(jù)較為完善

近交系動(dòng)物在培養(yǎng)和保存過程中都有詳細(xì)的記錄。對(duì)于設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)和解釋所得結(jié)果提供了便利條件。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)1110.生活力由于近交衰退，近交系一般具有較低的生育力和生活力。這一特征也使動(dòng)物不能接受劇烈的實(shí)驗(yàn)處理，加大劑量的毒性實(shí)驗(yàn)等。同時(shí)，這一特征使得近交系繁殖力低，產(chǎn)仔數(shù)少，對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)力弱，很容易斷種，需要嚴(yán)格的飼養(yǎng)管理，相對(duì)來說生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)的成本較高。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11近交系動(dòng)物的應(yīng)用1.近交系動(dòng)物個(gè)體之間極為一致，對(duì)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)一致，可以消除雜合遺傳背景對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，減少動(dòng)物的使用數(shù)量。2.某些涉及組織細(xì)胞或者腫瘤移植的實(shí)驗(yàn)中，要求個(gè)體之間組織相容性的一致，因此，近交系動(dòng)物成為必不可少的動(dòng)物模型。3.由于近交，隱形基因純和性狀得以暴露，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。4.某些近交系具有一定的自發(fā)或者誘發(fā)腫瘤的發(fā)病率，并可以使許多腫瘤細(xì)胞株在活體動(dòng)物上傳代。5.由于近交系同時(shí)使用可使研究者分析不同遺傳組對(duì)某些實(shí)驗(yàn)的影響，或者觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否具有普遍意義。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11

三、近交系動(dòng)物的分類和應(yīng)用普通近交系重組近交系同源近交系：同源突變近交系同源導(dǎo)入近交系分離近交系第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)111.普通近交系普通近交系動(dòng)物是通過至少（或相當(dāng)于）20代以上兄妹或親子交配之后培育成的。特點(diǎn)和應(yīng)用：節(jié)省樣本量。組織細(xì)胞或腫瘤移植，個(gè)體間相容性一致。隱性純合基因的暴露，獲得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。某些品系自發(fā)或誘發(fā)腫瘤，成為腫瘤病因?qū)W，腫瘤藥理學(xué)模型。多個(gè)近交系同時(shí)使用，分析不同的遺傳組成對(duì)某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，或觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否具有普遍意義。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)112.重組近交系(recombinantinbreedstrain,RI)

由兩個(gè)無血緣關(guān)系的近交系雜交后，得到F2代，然后進(jìn)行全同胞交配連續(xù)20代以上育成的近交系列動(dòng)物。為重組近交系提供親代的兩個(gè)近交系稱為祖系。該品系動(dòng)物既具有其雙親品系的特性，又具有重組后一組內(nèi)和每個(gè)重組近交系的特征。應(yīng)用：重組近交系對(duì)祖系間有差異的性狀和基因進(jìn)行遺傳分析是非常有用的實(shí)驗(yàn)材料。命名：

用“x”號(hào)將兩個(gè)親代近交系動(dòng)物的縮寫符號(hào)連在一起后，按順序冠以ABC…字母，或加上一破折號(hào)，標(biāo)上阿拉伯?dāng)?shù)字。如：CXBD或CXB-1(BALB/c×C57BL/6)。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)113.同源近交系：

(1)同源突變近交系(coisogenicinbredstrain)

兩個(gè)近交系除了個(gè)別位點(diǎn)等位基因不同外，其它遺傳基因全部相同的品系。是某個(gè)近交系在某基因位點(diǎn)上發(fā)生突變而分離出的近交系亞系，與原近交系的差異只是發(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。

☆同源突變近交系的命名

在品系（亞系）的名稱之后加連字符和基因符號(hào)（斜體），如C57BL/6J-bg表示C57BL/6J攜帶bg基因。當(dāng)突變基因處于雜合子狀態(tài)時(shí)，符號(hào)中應(yīng)包括一個(gè)正號(hào)來指示，如C57BL/6J-bg/+。同源突變近交系的代數(shù)用M表示，如C57BL/6J-bg(F58+M+F20)表示C57BL/6J第58代突變，然后又進(jìn)行了20代近交。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11(2)同源導(dǎo)入近交系(congenicinbredstrain)：

通過基因?qū)氲姆椒▽⒁粋€(gè)目的基因?qū)肽硞€(gè)近交系的基因組內(nèi)，由此形成的一個(gè)近交系與原來的近交系只是在一個(gè)很小的染色體片段上基因不同。同源導(dǎo)入近交系的命名：命名是在背景品系的全名或縮寫符號(hào)后，加某些符號(hào)。一個(gè)圓點(diǎn)和一個(gè)供體品系符號(hào)的縮寫，然后加連字符與目的基因符號(hào)。如：B10·129-H-2b，表示以C57BL/10sn(=B10)為遺傳背景的品系，導(dǎo)入129品系上的等位基因H-2b。如果用同樣的供體作幾次導(dǎo)入，用括號(hào)里的數(shù)字或字母來區(qū)分導(dǎo)入的第次。例如：B10·129(12M)-H-2b，表示背景品系是B10，第12次導(dǎo)入了129品系的H-2b等位基因。供體品系不是近交系，或遺傳的差異是復(fù)雜的，或這個(gè)品系已廣泛使用而眾所周知時(shí)，可使用稍微不完整的符號(hào)。如BALB/c-nu/+表示攜帶雜合nu基因的BALB/c品系。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11(3)分離近交系(segregatinginbredstrain)

在培育近交系的過程中，采用一定的交配方法，迫使個(gè)別基因位點(diǎn)上的基因處于雜合狀態(tài)，則分離出該基因位點(diǎn)上帶有不同等位基因的兩個(gè)近交系亞系。分離近交系的命名命名法與同源突變系相似，品系符號(hào)后是連字符加雜合位點(diǎn)的基因符號(hào)。例如：DW-dw/+表示DW品系在dw位點(diǎn)是雜合的。分離近交系的代數(shù)可以在品系名稱后的括號(hào)內(nèi)加FH和數(shù)字表示。例如：DW-dw/+（FH27）表示保持dw/+位點(diǎn)雜合的兄妹交配27代。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11同源近交系的應(yīng)用：在同一遺傳背景下比較某基因位點(diǎn)上不同等位基因的遺傳效應(yīng)。例如：在小鼠中不同的組織相容性基因?qū)γ庖叻磻?yīng)、動(dòng)物壽命和繁殖有不同的影響。在不同遺傳背景中研究同一基因與遺傳背景及其它基因的關(guān)系。例如：不同遺傳背景對(duì)小鼠糖尿病基因的影響。消除雜合遺傳背景對(duì)某些突變基因表達(dá)的影響，以獲得更為穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型。對(duì)復(fù)雜的多基因性狀進(jìn)行遺傳分析。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)111、動(dòng)物的交配方式：近交、雜交、遠(yuǎn)緣交配、隨機(jī)交配。2、近交系保種：育成的近交系嚴(yán)格按全同胞方式進(jìn)行交配；育成的近交系不得與其他品系雜交；近交系有特異的遺傳特性，保種過程隨時(shí)分離或淘汰遺傳變異的個(gè)體；近交繁殖力低，選擇繁殖力高的，淘汰繁殖力低的家系；對(duì)個(gè)體進(jìn)行詳細(xì)記錄和建立系譜。四、近交系動(dòng)物的維持第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)113、近交系生產(chǎn)：基礎(chǔ)群：全同胞方式交配；血緣擴(kuò)大群：種用動(dòng)物來自基礎(chǔ)群，全同胞方式交配；在血緣擴(kuò)大群動(dòng)物不超過5-7代能追溯到其在基礎(chǔ)群中一對(duì)共同祖先。生產(chǎn)群：種動(dòng)物來自基礎(chǔ)群或者是血緣擴(kuò)大群，隨機(jī)交配，繁殖代數(shù)不超過4代。所以要不斷的從基礎(chǔ)群或血緣擴(kuò)大群向生產(chǎn)群中引種動(dòng)物，確?；A(chǔ)群與生產(chǎn)群動(dòng)物的血緣關(guān)系和遺傳的一致性。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11

第三節(jié)封閉群動(dòng)物群體的概念群體：在自然條件下能夠相互交配繁殖后代共享一個(gè)基因庫的一群動(dòng)物。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。在生物的進(jìn)化歷史中，單個(gè)生物個(gè)體的存在與否是無意義的，生物只有以群體的方式生存，這個(gè)物種才能存在與發(fā)展。在群體遺傳學(xué)中，個(gè)體之間的遺傳差異來源于等位基因的不同，群體之間的差異則取決于基因頻率的不同。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11基因頻率和基因型頻率基因頻率（genefrequency）就是在一個(gè)群體中某一種基因的數(shù)量與占據(jù)同一基因座的全部等位基因總數(shù)的比例，取值范圍在0到1之間，通常寫成小數(shù)的形式。基因型頻率（genotypefrequency）就是在二倍體的生物群體中，某一個(gè)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，取值范圍在0到1之間，通常也寫成小數(shù)的形式。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11Hardy-Weinberg定律

在一個(gè)大的隨機(jī)交配的群體內(nèi)，如果沒有突變，選擇和遷移因素的干擾，則該群體每一世代基因頻率和基因型頻率保持不變。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11一個(gè)群體既不以近交形式進(jìn)行交配，也不引入任何外來血緣，在封閉條件下交配繁殖，至少繁殖4代以上，從而保持了群體的一般遺傳特征，又具有雜合性，我們稱之為封閉群。ICLAS（國際實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)委員會(huì)）規(guī)定，以非近親交配方式進(jìn)行繁殖生產(chǎn)的一個(gè)種群，在不從外部引入新的血緣條件下，至少連續(xù)繁殖4代以上稱為封閉群。封閉群可分為遠(yuǎn)交種（outbred）和突變種。一、封閉群（closedcolony)第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11常用的封閉群動(dòng)物SD大鼠畢格犬青藍(lán)紫兔ICR小鼠第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11二、封閉群動(dòng)物的特點(diǎn)及應(yīng)用1、封閉群動(dòng)物避免了近親交配，具有較強(qiáng)的繁殖力和生活力。表現(xiàn)為每胎產(chǎn)子多，胎間隔較短，仔鼠死亡率低，生長快，成熟早，壽命長，對(duì)疾病的抵抗力強(qiáng)。在飼養(yǎng)繁殖過程中無需詳細(xì)記錄譜系，成本低，易繁殖，可大量生產(chǎn)，充足供應(yīng)。廣泛應(yīng)用于一般實(shí)驗(yàn)及學(xué)生的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。2、封閉群動(dòng)物（遠(yuǎn)交種）的遺傳組成具有很高的雜合性。類似于人類群體遺傳異質(zhì)性的遺傳組成，用于人類遺傳學(xué)研究、藥物篩選、毒物試驗(yàn)，生物制品和化學(xué)藥品的鑒定等方面。畢格犬第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)113、由于封閉群動(dòng)物的遺傳組成具有很高的雜合性，所以在遺傳學(xué)研究中可作為選擇實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)群體，用于對(duì)一些性狀遺傳力的研究。4、封閉群動(dòng)物的突變種攜帶的突變基因通?？蓪?dǎo)致動(dòng)物某些方面的異常，成為生理學(xué)、胚胎學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的模型。如高血壓大鼠。

5、由于其可攜帶大量的隱性有害基因，可用于估計(jì)群體對(duì)自發(fā)或誘發(fā)突變的遺傳負(fù)荷能力。SHR第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)111.一般以2-4個(gè)大寫英文字母命名，如NIH小鼠。2.種群保持者名稱：種群名稱。種群保持者名稱為1~4個(gè)英文字母的縮寫，首字母大寫，其余小寫。如N：NIH表示美國國立衛(wèi)生研究院（N）保存的NIH小鼠。3.由于歷史原因已廣泛使用的封閉群動(dòng)物，沿用其原來的名稱。如：Wistar大鼠，NewZealand兔。4.突變種的命名是在封閉群命名的基礎(chǔ)上加上突變基因的符號(hào)，用連字符相連，基因符號(hào)用斜體字。如：N：NIH-nu/nu表示由美國國立衛(wèi)生研究院保存的，帶有純合裸基因的NIH小鼠。Lac:LACA-Hh/+表示英國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心保存的帶有雜合半肢畸形基因的LACA小鼠。三、封閉群動(dòng)物的命名第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11原則：

盡量保持封閉群動(dòng)物的基因異質(zhì)性及多態(tài)性，避免近交系數(shù)隨繁殖代數(shù)增加而上升過快。近交系數(shù)增量：?F＝1/2NN：群體個(gè)數(shù)國際實(shí)驗(yàn)動(dòng)物委員會(huì)規(guī)定封閉群每代近交系數(shù)增加量不得超過1％，由?F＝1/2N得到每代動(dòng)物數(shù)量不能少于25對(duì)。引種時(shí)，小型嚙齒類封閉群動(dòng)物數(shù)不得少于25對(duì)。四、封閉群動(dòng)物的維持第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11采用隨機(jī)交配的繁育體系，要求這個(gè)繁育體系能保持嚴(yán)格的家系記錄并最大限度地避免動(dòng)物近交。方法：

1.最佳避免近交法

留種時(shí)，每只雄性動(dòng)物和每只雌性動(dòng)物，分別從子代留一只雄性和雌性動(dòng)物，作為下一代的種動(dòng)物，動(dòng)物交配時(shí)，盡量使親緣關(guān)系較近的動(dòng)物不配對(duì)繁殖，編排方法盡量簡單易行。將斷奶后的小鼠編號(hào)，按隨機(jī)數(shù)表組成配種對(duì)。2.循環(huán)配對(duì)法

五、封閉群動(dòng)物的繁育體系第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11循環(huán)配對(duì)法第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)113.隨機(jī)交配法當(dāng)封閉群動(dòng)物數(shù)量非常多的（繁殖動(dòng)物在100個(gè)繁殖單位以上），不易采用循環(huán)交配方法時(shí)，可采用隨機(jī)交配法，即從整個(gè)種群中隨機(jī)選取種動(dòng)物，然后任選雌雄動(dòng)物交配繁殖第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11具體的生產(chǎn)過程中，采取何種交配方式，往往取決于每代雄性動(dòng)物的數(shù)量。雄性動(dòng)物數(shù)位10-25只時(shí)，一般采取最近避免近親法，也可采取循環(huán)交配法。26-100只，一般采取循環(huán)交配法，也可采取最佳避免近交法超過100只，一般采取隨機(jī)交配法，也可采取循環(huán)交配法。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11第四節(jié)雜交F1代動(dòng)物一、雜交F1代動(dòng)物（F1-hybrid)由兩個(gè)近交系雜交生育的第一代動(dòng)物，其遺傳組成均等地來自兩個(gè)近交系，屬于遺傳均一并具有表現(xiàn)型相同的動(dòng)物，是醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究中所使用的相同基因型動(dòng)物的一種。如：AKR×DBA/2：AKD2F1。兩個(gè)用于生產(chǎn)雜交F1代的近交系稱為親本品系（parentalstrain)，提供雌性的為母系(maternalstrain)，提供雄性的為父系(paternalstrain)。雜交F1代的遺傳組成均等地來自兩個(gè)親本品系，即每個(gè)基因位點(diǎn)上的兩個(gè)等位基因分別來自母系或者父系?？赡苁羌兒突蛞部赡苁请s合基因。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11雜交F1代動(dòng)物雖然基因型是雜合的，但個(gè)體間的遺傳型與表現(xiàn)型都是一致的，符合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有明確遺傳背景的基本要求，在實(shí)驗(yàn)研究中應(yīng)用時(shí)能獲得一致的、可重復(fù)的、正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。雜交F1代動(dòng)物不是一個(gè)品種或品系，因?yàn)樗痪哂杏N功能，不能自群繁殖出與雜交F1代相同基因型的動(dòng)物，如果進(jìn)行自群繁殖則在F2時(shí)會(huì)發(fā)生遺傳上的性狀分離。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)111、遺傳和表型的一致性：雜交F1代的基因不是純合子，但個(gè)體間基因型是整齊一致的，遺傳性是穩(wěn)定的，表現(xiàn)型也一致。故可獲得精確度很高的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，廣泛用于營養(yǎng)、藥物、病原和激素的生物學(xué)評(píng)價(jià)。2、基因型一致：雜交群動(dòng)物雖然具有雜合的遺傳組成，但個(gè)體間基因是相同的，可接受個(gè)體間、親本品系細(xì)胞、組織、器官、腫瘤移植。用于免疫學(xué)、發(fā)育生物學(xué)研究。

二、雜交F1代動(dòng)物的特點(diǎn)及其應(yīng)用第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)113、與近交系相比具有雜交優(yōu)勢(shì)：近交系動(dòng)物的生活力、對(duì)疾病的抵抗力、對(duì)實(shí)驗(yàn)的耐受性都較差，而且較難繁殖和飼養(yǎng)，反之，F(xiàn)1代具有較強(qiáng)的生命力，對(duì)疾病的抵抗力強(qiáng)，壽命較長，容易飼養(yǎng)。在某些方面比近交系更適用于科學(xué)研究。可作為代乳動(dòng)物及卵、胚胎、卵巢移植的受體。4、國際分布廣泛：雜交群動(dòng)物已廣泛應(yīng)用于各類實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果便于國際上進(jìn)行重復(fù)和交流。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)115、在醫(yī)學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用

1）干細(xì)胞的研究

2）移植免疫的研究

3）單克隆抗體研究

4）細(xì)胞動(dòng)力學(xué)研究

5）作為某些疾病研究的模型第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11雜交群應(yīng)按以下方式命名：雌性親代名稱在前，雄性親代名稱居后，二者之間以大寫英文字母“X”相連表示雜交。將以上部分用括號(hào)括起，再在其后標(biāo)明雜交的代數(shù)（如F1等）。對(duì)品系或種群的名稱可使用通用的縮寫名稱。

例如：（C57BL/6×

DBA/2）F1=B6D2F1

三、雜交F1代動(dòng)物的命名第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)111、雜交F1代動(dòng)物的親本必須是近交系動(dòng)物。2、雜交F1代動(dòng)物只能作實(shí)驗(yàn)用，不能作為種用。3、生產(chǎn)雜交F1代動(dòng)物，必須維持兩個(gè)親本近交系的存在。4、根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)雜交F1代遺傳組成的要求選擇親本近交系。在這個(gè)前提下選擇遺傳上差異較大的品系進(jìn)行雜交以提高雜交優(yōu)勢(shì)的程度。四、雜交F1代動(dòng)物的維持第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11一、遺傳改變的原因

1、近交系遺傳改變的原因殘余的雜合性，盡管我們采用嚴(yán)格的兄妹交配，20代后還是存在1.4％的殘余雜合性，雜合子個(gè)體在受精率、繁殖率和生活力上均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過純合子遺傳型個(gè)體，其在群體中擴(kuò)散引起群體遺傳變異；人為失誤造成外來的基因組雜交進(jìn)一個(gè)近交系，產(chǎn)生遺傳污染；第五節(jié)遺傳質(zhì)量監(jiān)測(cè)第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11染色體片斷存在重復(fù)、缺失、易位、倒位，基因位點(diǎn)存在突變，若這些變異在繁育過程中固定下來，會(huì)引起群體遺傳改變；遺傳突變，來自DNA序列的變化，這種變化可能是某核苷酸堿基的置換、缺失或插入；各種品系分布到各地長期隔離，造成品系特性發(fā)生很大變異。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)112、封閉群（遠(yuǎn)交群）遺傳改變的原因

最主要的是選擇，同近交系一樣，遺傳污染和基因突變都能造成遠(yuǎn)交群的差異，但遠(yuǎn)交群等位基因分布改變的主要原因在于選擇；要保持一個(gè)遠(yuǎn)交群所有基因頻率的相對(duì)比例沒有變化，最恰當(dāng)?shù)暮诵姆庇簯?yīng)有1000個(gè)動(dòng)物；但事實(shí)上我們不可能做到這一點(diǎn)，特別是近代，人們?yōu)榱丝刂莆⑸镂廴?，采用剖腹產(chǎn)和悉生生物學(xué)技術(shù)定期地重建新的群體。在重建過程中，群體驟然變小，近交系數(shù)必將上升，因而導(dǎo)致雜合性下降，這也意味著某些基因被固定下來。在不同的單位這種對(duì)位點(diǎn)的不同固定，往往導(dǎo)致了同一品種動(dòng)物等位基因分布的改變。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11二、遺傳學(xué)監(jiān)測(cè)方法由一個(gè)基因和多個(gè)基因決定的任何特征都能用來檢測(cè)一個(gè)品系。常用的檢測(cè)特征：形態(tài)學(xué)特征：毛色基因檢測(cè)法，下頜骨形態(tài)法免疫學(xué)特征：皮膚移植法，混合淋巴細(xì)胞培養(yǎng)法酶和蛋白質(zhì)：生化標(biāo)記法第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)111.毛色基因檢測(cè)被毛顏色的變化是位于細(xì)胞水平的生化過程，它是由基因控制的。在一個(gè)小鼠品系中，如果突然發(fā)現(xiàn)均一的、異常的顏色，這就意味著一個(gè)突變或被帶不同毛色基因品系污染了。

但是，在生物醫(yī)學(xué)研究中這種現(xiàn)象并不多見，因?yàn)槲覀兪褂玫男∈蠖喟攵际前谆∈?，由于白化基因c是各種帶色基因的上位基因，所以白化小鼠間的污染不能“一看而知”，必須用雙隱性的帶色小鼠與之配種，觀察F1代的毛色。

形態(tài)學(xué)方法第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11

近交系的毛色基因品系毛色基因品系毛色基因Aa.b.cDBA/2a.b.C.dABA.B.c.DNCA.b.C.D.S.AKRa.B.cNHa.B.C.D.p.s.ALA.b.cKKa.B.c.D.S.BALB/ca.b.cNZBa.B.C.BLA.B.CNZWA.b.c.CBAA.b.C.D.p.SWRA.B.c.CPB-Fa.b.c.D.p.101Aw.B.C.CPB-FTA.B.C.129Aw.B.cch.p.C3Ha.B.C.615a.b.C.DC57BLa.B.C.TA1a.b.c.DC57BL/6a.B.C.SSBa.b.c.DC57La.b.C.*A-野生色、aa非野生色、Aw-白腹野生色、B-黑色、bb褐色、C-有色、cch

青紫蘭色、cc白化、D-深色、dd淡色、In-鉛灰、in黑灰、S-無色斑、ss有色斑。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)112.下頜骨形態(tài)分析法動(dòng)物的骨骼形態(tài)具有高度的遺傳性，而各種骨骼的形態(tài)、大小及其出現(xiàn)的差異均可作為鑒定品系的方法。

現(xiàn)簡介英國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心Festing的下頜骨分析法，取同日齡或20±1g小鼠的頭骨，將其煮沸3分鐘以上，再用胰酶37℃消化24小時(shí)后用清水洗凈，取下頜骨置于L形直角坐標(biāo)板上測(cè)量11個(gè)位點(diǎn)（見下圖）。1-6為高度測(cè)量點(diǎn)，7-11為長度測(cè)量點(diǎn)，將各測(cè)量點(diǎn)的值記入表中，并列四個(gè)判別函數(shù)。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11下頜骨形態(tài)分析圖

第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11免疫學(xué)方法1.皮膚移植法主要用于探測(cè)組織相容性（H-2）基因的差異，它是一個(gè)敏感、使用廣泛的方法，以尾部皮膚移植法為好。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11注意：放置皮片時(shí)要注意移植片的被毛與受體被毛呈相反方向。皮片在第一周內(nèi)蒼白、干癟、脫落，則為技術(shù)失敗。對(duì)照自體移植，技術(shù)失敗率不得少于10%。皮片在第2～3周內(nèi)發(fā)炎、水腫、壞死、結(jié)痂直至脫落，則為急性排斥。遺傳污染通常引起急性排斥。皮片在第3～9周內(nèi)逆毛逐漸脫落，直至無毛；或者因排斥留下凹陷疤痕，都為慢性排斥。遺傳突變通常引起慢性排斥。皮片在100d的觀察期內(nèi)，始終有逆毛，則為永久接受的標(biāo)志。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11

移植類型與移植物的命運(yùn)名稱遺傳移植物命運(yùn)基因型個(gè)體品種自體移植同同同長期存活同基因型的移植同不同同長期存活同種異體移植不同不同同移植物于短期內(nèi)排斥同種近交系F1代移植同不同同長期存活親代與F1代移植不同不同同F(xiàn)1→親代—排斥親代→F1—存活第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11小鼠組織相容性位點(diǎn)的分布第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11生化標(biāo)記法依據(jù)基因的產(chǎn)物，異構(gòu)蛋白和酶在特定電場(chǎng)內(nèi)攜帶的電荷不同采用電泳的方法將它們區(qū)分，這些電泳帶型稱之為生化基因標(biāo)記。我們可以根據(jù)電泳帶型即蛋白質(zhì)的表現(xiàn)型推斷被檢測(cè)小鼠的基因型，建立各種近交系的遺傳概貌。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11常用近交系小鼠的生化標(biāo)記基因第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11微衛(wèi)星DNA標(biāo)記法微衛(wèi)星(microsatelliteMS)是指重復(fù)單位為1—6bp重復(fù)十?dāng)?shù)次至數(shù)十次的一類DNA序列。微衛(wèi)星在真核細(xì)胞中廣泛存在，分布均勻，平均6—60kb就有1個(gè)重復(fù)序列。微衛(wèi)星被用作基因作圖的標(biāo)記，在接近完成的小鼠遺傳圖中，7377個(gè)遺傳標(biāo)記中有6580個(gè)是微衛(wèi)星的遺傳標(biāo)記。

微衛(wèi)星標(biāo)記法采用從小鼠基因組中PCR擴(kuò)增出微衛(wèi)星側(cè)翼序列，進(jìn)行電泳以后對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，從而判別小鼠遺傳是否發(fā)生改變。第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11哺乳類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的遺傳質(zhì)量控制GB14923-2001GB14923-2010實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)第二章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)11善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，推行3R方案：

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