實驗動物的遺傳學(xué)控制

實驗動物的遺傳學(xué)控制第1頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六實驗動物被稱為“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。標(biāo)準化實驗動物第2頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六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：封閉群第3頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六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。第4頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六20代21代22代23代♂×♀↓♂×♀♂×♀↓↓♂×♀♂×♀♂×♀♂×♀↓↓↓↓

♂×♀♂×♀♂×♀♂×♀♂×♀♂×♀♂×♀♂×♀第5頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六近交系動物的命名

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。第6頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六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.

F20-40b.

分開繁殖100代以上c.

遺傳差異第7頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六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第8頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六支系支系的形成: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/S3.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/HeN－MTV+第9頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六近交系動物的特性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。第10頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六5、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。近交系動物的特性第11頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六近交同類系動物

（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：B6?AKR—H-2k第12頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六突變同類系動物

（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

第13頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六重組近交系定義：將兩個無關(guān)的近交系動物進行交配產(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ABC…字母，或加上一波折號，標(biāo)上阿拉伯?dāng)?shù)字。如：CXBDCXB-1(BALB/c×C57BL/6)

第14頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六重組近交系第一近交系第二近交系A(chǔ)Abb×aaBB

F1代AaBb×AaBb

F2代AABBAABbAAbbAaBBAaBbAabbaaBBaaBbaabb

(連續(xù)20代以上的全同胞兄妹交配)第15頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六

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/2F1第16頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六F1代動物AAbbcc（♀）×aaBBCC（♂）近交系近交系

F1代AaBbCc

F2代AaBbCcAABbCcaaBbCcAabbCcAaBBCcAAbbCcAABBCcaabbCcaaBBCc……第17頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六

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。第18頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六近交系的應(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。第19頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六封閉群動物定義：以非近親交配方式進行繁殖生產(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/nuLAC：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)交配方法第20頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六中山大學(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：wistarS.D.豚鼠：Hartly兔子：新西蘭兔第21頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六封閉群動物的應(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。第22頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六同基因型動物與不同基因動物之間的

比較特性

近交系

F1代

封閉群

F2代或雜種

同基因型

高

高

不高

低純合性

高低

低

低長期遺傳穩(wěn)定性

高高低低可檢定的客觀指標(biāo)

高高中等低表型一致性

高較高

中等低獨特性高較高

中等低國際分布

很廣

很廣

有限極有限背景資料多

中等中等少第23頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六營養(yǎng)與飼料對實驗動物的影響標(biāo)準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。第24頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六飼料中營養(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。

第25頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六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.AV.E大鼠和小鼠每日耗料量和飲水量小鼠每日耗料量：占小鼠體重1/4每日飲水量：占小鼠體重1/4大鼠每日耗料量：占小鼠體重1/10

每日飲水量：占小鼠體重1/10第26頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六豚鼠和兔子的飼料

蛋白質(zhì)20%粗纖維10～20%特別補充V.C或青飼料耗料量：成年兔子（體重2～3kg）每日耗料150克，約占體重1/15

成年豚鼠（體重約600g）每日耗料：精料30g（約占體重1/15）、青飼料若干第27頁，共28頁，2023年，2月20日，星期六♂×♀↓♂×♀