實驗動物的遺傳學(xué)控制.ppt

實驗動物的遺傳學(xué)控制,邱國光 中山大學(xué)實驗動物中心,實驗動物被稱為“活的試劑” 遺傳背景清楚，微生物控制、環(huán)境、營養(yǎng)、飼養(yǎng)等符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。,標(biāo)準(zhǔn)化實驗動物,實驗動物的分類,同基因型動物： 近交系動物 近交同類系動物 突變同類系動物 重組同類系動物 雜交F1代動物 不同基因型動物：封閉群,近交系動物,近交系動物的歷史 近交系動物的定義 經(jīng)至少20代的全同胞兄妹交配培育而成，品系內(nèi)所有個體都可以追溯到起源于第 20代或以后代數(shù)的一對共同祖先，該品系稱近交系。經(jīng)連續(xù)20代以上親代與子代交配與全同胞兄妹交配有同等效果。,20代 21代 22代 23代, ,近交系動物的命名 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，符號應(yīng)盡量簡短。例：A系、TA1系。,亞 系,亞系的形成 近交系的亞系分化是指一個近交系內(nèi)各個分支的動物之間，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)或十分可能存在遺傳差異。 a. F20-40 b. 分開繁殖100代以上 c. 遺傳差異,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。 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 第一個字母大寫，隨后字母小寫。例：CBA/J 當(dāng)一個保持者保持的一個近交系具有兩個以上的亞系時，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,支 系,支系的形成:一個近交系或亞系內(nèi)部由于存在各種差異而出現(xiàn)的支系。包括環(huán)境、母方、細(xì)胞質(zhì)、可能（極?。┻z傳上差異等。 支系的命名 1. 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小寫英文字母標(biāo)明處理方式。具體符號：卵子移植 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或C3HfB，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，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“+”或“-”的符號分別表示植入或去除。 例：C3H/HeNMTV+,近交系動物的特性,1、同和性 在一個近交系內(nèi)所有動物的所有基因位點都是純合子、個體之間、祖代個體與后代個體之間都是純合子。 2、同基因性 一個近交系中所有個體在遺傳上是同源的，所有個體都可追溯到一對共同祖先。個體之間可進(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 近交系動物在遺傳上是穩(wěn)定的。遺傳變異或基因突變的機率極低，并及時清除遺傳變異的動物。,5、可分辨性 近交系動物在遺傳上已有分型，可根據(jù)這些位點的分型很快地將兩個外貌相似的近交系分辨出來。 6、個體性 從整個近交系動物來看，每個品系在遺傳上都是獨立的，在某些情況下，品系間的差別顯示在量上，而不在質(zhì)上。便于篩選。 7、 分布的廣泛性 大部分近交系動物分布在世界各地，不同地區(qū)、不同國家的科學(xué)家有可能去重復(fù)或驗證已取得的理論和數(shù)據(jù)。 8、背景資料和數(shù)據(jù)較為完善 近交系動物在培養(yǎng)和保存過程中都有詳細(xì)的記錄。對于設(shè)計新的實驗和解釋所得結(jié)果提供了便利條件。,近交系動物的特性,近交同類系動物 （同源導(dǎo)入近交系、同源導(dǎo)入系）,定義：通過雜交互交或回交等方式將一個基因?qū)氲浇幌抵?，由此形成的一個新的近交系，與原來的近交系只是在一個很小的染色體片段上的基因不同。 命名：在接受導(dǎo)入基因的近交系和提供基因的近交系的復(fù)合符號（名稱）中間用英文句號分開，后面加一橫標(biāo)，導(dǎo)入基因的符號。例：B6AKR H-2k,突變同類系動物 （同源突變近交系、同源突變系）,定義：兩個近交系，除了在一個指明位點等位基因不同外，其他遺傳基因全部相同。 命名： 在發(fā)生突變的近交系名稱后加突變符號。 例：129 dy/dy。 當(dāng)突變基因必須以雜合子形式保持時，用“+”號代表野生型基因。例：129 +/dy,重組近交系,定義：將兩個無關(guān)的近交系動物進(jìn)行交配產(chǎn)生F2代后，經(jīng)過連續(xù)20代以上的全同胞兄妹交配而育成的近交系，稱為重組近交系。 命名：用“x”號將兩個親代近交系動物的縮寫符號連在一起后，按順序冠以A B C 字母，或加上一波折號，標(biāo)上阿拉伯?dāng)?shù)字。如：CXBD CXB-1(BALB/c C57BL/6),重組近交系,第一近交系 第二近交系 AAbb aaBB F1代 AaBb AaBb F2代 AABB AABb AAbb AaBB AaBb Aabb aaBB aaBb aabb (連續(xù)20代以上的全同胞兄妹交配),雜交F1代動物,定義：由兩個無關(guān)的近交系雜交而繁殖的第一代動物。 主要特性： 1、基因型相同 2、表現(xiàn)型一致，變異低 3、有雜種優(yōu)勢，生活力和抗病力強。 4、試驗反應(yīng)均一 5、具有雙系雙親的特性,要通過不同雜交組合的對比觀察，從中篩選出最理想的雜交組合。 命名：兩個親代近交系的名稱中間加大寫英文字母X，雌性近交系在前，雄性近交系在后，再在后寫上F1符號。親代雌性品系 親代雄性品系 F1。如：C57BL/6 DBA/2 F1,F1代動物,AAbbcc（） aaBBCC（） 近交系 近交系 F1代 AaBbCc F2代 AaBbCc AABbCc aaBbCc AabbCc AaBBCc AAbbCc AABBCc aabbCc aaBBCc ,C3H/He C57BL/6J F1 乳腺癌高發(fā) 乳腺癌低發(fā) 乳腺癌低發(fā) C3H/He C57BL/6J F1 乳腺癌高發(fā) 乳腺癌因子可通過母乳傳遞給后代。,近交系的應(yīng)用,近交系動物個體之間極為一致，對實驗反應(yīng)一致，在實驗組和對照組都只需較少量的動物。 在某些涉及組織或腫瘤移植的實驗中，個體之間組織相容性一致與否是實驗成敗的關(guān)鍵。 有些近交系腫瘤發(fā)病率，先天性異常是醫(yī)學(xué)研究的模型。 多個近交系同時使用，可使研究者分析不同遺傳組成對某項實驗的影響，或觀察實驗結(jié)果是否具有普遍意義。,封閉群動物,定義：以非近親交配方式進(jìn)行繁殖生產(chǎn)的一個實驗動物群，在不從其外部引入新的個體的條件下，至少連續(xù)繁殖4代以上，稱為封閉群動物，又稱近交系動物。 命名：封閉群由2-4個大寫英文字母命名，種群名稱前標(biāo)明保持者的英文縮寫命名，第一個字母需大寫，后面的字母小寫，一般不超過4個字母。保持者與種群名稱之間用冒號分開（這是近交系動物命名中最顯著的區(qū)別）。如：N：NIH-nu/nu LAC：LACA例外： wistar大鼠 ddy小鼠 封閉群動物繁殖方法 條件：1、隔離 2、選擇 3、有效群體大小 方法：1、隨機交配方法 2、循環(huán)交配方法,中山大學(xué)實驗動物中心保存封閉群,小鼠：S:NIH 中國昆明種小鼠 ICR 大鼠：wistar S.D. 豚鼠：Hartly 兔子：新西蘭兔,封閉群動物的應(yīng)用,封閉群動物的遺傳組成具有很高的雜合性在遺傳學(xué)中可作為現(xiàn)在實驗的基礎(chǔ)群體。 封閉群原種具有類似于人類群體遺傳異質(zhì)性的遺傳組成，因此，在人類遺傳研究、藥物篩選和毒性試驗等方面起著不可替代的作用。 封閉群動物具有較強的繁殖力和生活力。生產(chǎn)容易、成本低廣泛應(yīng)用于預(yù)試驗、一般性實驗。,同基因型動物與不同基因動物之間的 比較,營養(yǎng)與飼料對實驗動物的影響,標(biāo)準(zhǔn)化實驗動物必需有合理的營養(yǎng)和飼料供給。 合理營養(yǎng)是指要滿足該種動物對各種營養(yǎng)素需 要，并略有富裕。 動物的食性不同，對營養(yǎng)的要求不同。 同一種動物，不同品系對營養(yǎng)的要求不同。 同一品系動物，在不同生長期，對營養(yǎng)的需求不同。 要做到飼料的原料組成和營養(yǎng)成份的比例穩(wěn)定、統(tǒng)一，這是使研究結(jié)果獲得比較一致的重要保證。,飼料中營養(yǎng)成份對動物的影響,飼料中營養(yǎng)成份包括：蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、無機鹽、維生素、水。 蛋白質(zhì) 脂肪 碳水化合物: 1.無氮浸出物、淀粉、糖 ; 2.粗纖維 注：狗、貓不能利用生淀粉 無機鹽（礦物質(zhì)、微量元素） 維生素 豚鼠和猴在體內(nèi)不能合成維生素C；無菌動物因腸道無正常菌絲，需補充各種維生素及脂肪 水 動物體內(nèi)損失 20%的水分時，動物死亡。,各種實驗動物的營養(yǎng)和飼料 大鼠和小鼠的飼料,蛋白質(zhì) 20%以上 特別補充 V.A V.E 大鼠和小鼠每日耗料量和飲水量 小鼠每日耗料量：占小鼠