實驗動物遺傳學(xué)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化

實驗動物遺傳學(xué)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化第一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五

實行實驗動物遺傳學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的重要意義

（1）可以增加動物實驗結(jié)果的可比性和可重復(fù)性

（2）根據(jù)模擬動物基因組與人類基因組的異同，可以在遺傳限定的動物身上復(fù)制出更多的人類疾病動物模型。

（3）標(biāo)準(zhǔn)化實驗動物有利于動物基因的作圖。（4）對實驗動物遺傳學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的深入研究，可以建立一系列相關(guān)的生物信息數(shù)據(jù)庫。第二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五實驗動物按遺傳學(xué)分類第三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五品種、品系的概念

品種（breed）和品系（strain）是基本分類單位。品種：人們根據(jù)不同需要而對動物進行改良、選擇，即定向培育，并具有某種特定外形和生物學(xué)特性的動物群體，其特性能較穩(wěn)定地遺傳。品系：即“株”，為實驗動物學(xué)的專用名詞，指來源明確，并采用某種交配方法繁殖，而具有相似的外貌、獨特的生物學(xué)特征和穩(wěn)定的遺傳特性，可用于不用實驗?zāi)康牡膭游锶后w。第四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五品種、品系的概念

作為一個品種、品系，應(yīng)具備以下條件：（1）相似的外貌特征：如：C57BL/6小鼠的毛色是黑色的，昆明小鼠的毛色是白色的，DBA/2小鼠的毛色是灰色的。（2）獨特的生物學(xué)特性：如：C3H小鼠的乳腺癌發(fā)生率極高。（3）穩(wěn)定的遺傳性能（4）具有共同遺傳來源和一定的遺傳結(jié)構(gòu)通常稱近交系動物為品系，稱封閉群動物為品種。第五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五按基因組成特點分近交系突變系雜交F1代封閉群相同基因類型不同基因類型按基因純合程度分第六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五近交系動物

（inbredstrain)第七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五近交系動物的概念

有意識地從一個動物群體中選用血緣關(guān)系比較接近的雌雄個體，即有共同祖先的兄弟、母子、父女進行交配，此種近親交配的方式叫做近交。

經(jīng)至少連續(xù)20代的全同胞兄妹之間或親代與子代之間交配培育而成的動物，稱為近交系。近交系內(nèi)所有個體都可追溯到起源于第20代或以后代數(shù)的一對共同祖先。

近交系的近交系數(shù)（Inbreedingcoefficient）應(yīng)大于98.6。第八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五近交系動物的概念

亞系和支系

亞系：

1、同一品系在兄妹交配40代之前分離，很可能由于殘余雜合性而導(dǎo)致形成亞系

2、同一品系長期處于分離狀態(tài)，可能由于突變而形成亞系

3、已發(fā)現(xiàn)有遺傳差異的品系，可能由于殘余雜合基因、基因突變、遺傳污染引起。

支系：

1、引種到另一實驗室；2、經(jīng)過某種技術(shù)處理第九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五近交系動物的命名

近交系一般以1-4個大寫英文字母命名，如:DBA小鼠亦可以用大寫英文字母加阿拉伯?dāng)?shù)命名，如：C57BL、C3H

還有些品系的代碼在此規(guī)定制定前已廣為人知，如：615

近交系的近交代數(shù)用大寫英文字母F表示。通常在品系代碼后加括號，先寫“F”，后寫代數(shù)，如615（F25）表示615小鼠，近交代數(shù)為第25代。第十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五亞系和支系的命名

亞系命名原則是在品系名稱后加斜線號，斜線后表明亞系的符號：1、數(shù)字，如：DBA/12、培養(yǎng)或產(chǎn)生亞系的單位或個人的縮寫英文名稱，第一個字母用大寫，以后的字母用小寫。如：CBA/J表示由美國杰克遜研究所保持的CBA的亞系。3、當(dāng)一個保持著保持的一個近交系具有兩個以上的亞系時，可在數(shù)字后再加保持者的縮寫英文名稱來表示亞系。如：C57BL/6L和C57BL/10J表示美國杰克遜研究所所保持的C57BL的兩個亞系。

支系命名是在品系（亞系）名稱后面加一斜線或雙斜線，再加上保持者名稱縮寫。C57BL/6J//Lac表示英國實驗動物中心維持的支系。

品系經(jīng)過技術(shù)處理，應(yīng)該用小寫英文字母作為相應(yīng)的符號來表示，如C3HfC57BL，表示C3H品系由C57BL代乳。第十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五近交系動物的特性

（1）基因純和性（homozygosity）（2）同基因性（isogeneicity）（3）均一性（uniformity）（4）遺傳穩(wěn)定性（geneticstability）（5）可分辨性（identification）

（6）個體性（individuality）（7）分布的廣泛性（extensivedistribution）（8）背景資料可查性（retrievalablebackgrounddate）第十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五近交系動物的應(yīng)用（1）與封閉群相比，近交系動物個體之間極其一致，可以消除雜合遺傳背景對實驗結(jié)果的影響，因此在實驗中，實驗組和對照組都只需少量的動物。（2）在某些涉及組織細胞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，在這里，近交系動物成為必不可少的實驗動物。（3）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物模型，如糖尿病、高血壓等，是進行基因連鎖分析、比較遺傳學(xué)、生理學(xué)和發(fā)育生物學(xué)研究的理想實驗材料。（4）某些近交系具有一定的自發(fā)或誘發(fā)腫瘤發(fā)病率，并可以使許多腫瘤細胞株在活體動物上傳代。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。（5）多個近交系同時使用，可使不同研究者分析不同遺傳基因?qū)δ稠棇嶒灥挠绊?，或者觀察結(jié)果是否具有普遍意義。第十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五特殊近交系同源突變近交系同源導(dǎo)入近交系分離近交系重組近交系第十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五特殊近交系的概念●同源突變近交系：是某個近交系在某基因位點上發(fā)生突變而分離、培育出來的新的近交系。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?！裢磳?dǎo)入近交系：通過雜交-互交（Cross-intercross）或回交（Backcross）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，稱為同源導(dǎo)入近交系（同類近交系），簡稱同源導(dǎo)入系（同類系）。

●分離近交系:是在培育近交系的同時，采取一定的交配方法，迫使個別基因位點上的基因處于雜合狀態(tài)?！裰亟M近交系由兩個近交系雜交后，經(jīng)連續(xù)20代以上兄妹交配成的近交系。第十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五特殊近交系的命名同源突變近交系：由發(fā)生突變的近交系名稱后加突變基因符號（用英文斜體印刷體）組成，二者之間以連接號分開，如：C57BL/6J-bg.

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，如：A/Fa-+/c。C57BL/6J-bg(F58+M+F25)同源導(dǎo)入近交系：在品系（亞系）的名稱（或名稱縮寫）后面加“·”和供體品系名稱縮寫，然后加連字號和目的基因稱號。例如：B10·129-H-12b表示以C57BL/10品系為遺傳背景，攜帶來自129品系H-12b基因的同源導(dǎo)入近交系。分離近交系：在品系名稱后加連字號和雜合基因符號。如：DW-dw/+DW-dw/+(FH26)

重組近交系：是在兩個祖系名稱縮寫中間加上大寫英文字母X。作母系的祖系名稱放在前，作父系的祖系名稱放在后。同一系列中不同的近交系可在其后面加連字號，再加數(shù)字表示。例如：雌性AKR和雄性C57BL雜交培育的一系列重組近交系可命名為AKXB-1、AKXB-2、AKXB-3等。第十六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五特殊近交系的應(yīng)用同源突變近交系、同源導(dǎo)入近交系、分離近交系：（1）在同一遺傳背景下比較某基因位點上不同等位基因的遺傳效應(yīng)。（2）在不同遺傳背景中研究同一基因與遺傳背景及其他基因的關(guān)系，消除雜合遺傳背景對某些突變基因表達的影響，以獲得更為穩(wěn)定的實驗動物模型。（3）對復(fù)雜的多基因性狀進行遺傳分析。重組近交系：（1）分離分析（2）連鎖分析（3）功能分析第十七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五封閉群動物第十八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五封閉群動物概念

以非近親交配方式進行繁殖生產(chǎn)的一個實驗動物種群，在不從其外部引入新個體的條件下，至少連續(xù)繁殖4代以上，稱為一個封閉群，或叫遠交群。

封閉群動物的關(guān)鍵是不從外部引入任何新的基因，同時進行隨機交配，不讓群體內(nèi)基因丟失，以保持封閉群一定的雜合性。

突變種是指攜帶個別突變基因的封閉群。第十九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五封閉群動物命名

例如：N：NIH表示由美國國立衛(wèi)生研究院（N）保持的NIH封閉群小鼠。Lac：LACA表示由英國實驗動物中心（Lac）保持的LACA封閉群小鼠。

某些命名較早，又廣為人知的封閉群動物，名稱與上述規(guī)則不一致時，仍可沿用其原來的名稱。如Wistar大鼠封閉群，日本的ddy封閉群小鼠等。

突變種的命名是在遠交種命名的基礎(chǔ)上加上適當(dāng)?shù)幕蚍?，并且用連字號相連。如：N：NIH-nu/nu。

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名稱，第一字母須大寫，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昧號分開。第二十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五封閉群動物特性及應(yīng)用（1）封閉群動物的遺傳組成具有很高的雜合性（2）封閉群動物具有較強的繁殖力和生活力（3）封閉群動物沒有引進新的個體，其遺傳特性及反應(yīng)性可保持相對穩(wěn)定；但群內(nèi)個體具有雜合性，因而其反應(yīng)性有差異。所以封閉群動物實驗的重復(fù)性較差。（4）突變種所攜帶的突變基因通常導(dǎo)致動物在某些方面的異常，從而可成為生理學(xué)、胚胎學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的模型。第二十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五雜種F1代動物第二十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五雜種F1代動物概念

雜種F1代動物是由兩個不同的近交品系雜交而繁殖的第一代動物，各個體個有相同的表型和基因型。

第二十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五雜種F1代動物命名

雜種F1代動物的命名習(xí)慣上是在括號內(nèi)把親代母系名稱寫在前邊，后邊是親代父系名稱，以大寫英文字母X連接，再寫上F1。例如：（C57BL/6XDBA/2）F1表示雌性C57BL/6J與雄性DBA/2交配的F1代動物。第二十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五雜種F1代動物特點（1）雜交優(yōu)勢雜種一代具有較強的生命力，對疾病的抵抗力強，壽命較長，容易飼養(yǎng)，繁殖旺盛，在很大程度上可克服近交系繁殖引起的各種近交衰退現(xiàn)象。（2）具有與近交系動物基本相似的遺傳均質(zhì)性。（3）采用雜交群動物所作的各種實驗，其結(jié)果的重復(fù)性好。（4）具有親代雙親的特點。（5）國際分布廣，廣泛用于各類實驗研究，其研究結(jié)果易于重復(fù)，便于國際交流。第二十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五雜種F1代動物的應(yīng)用（1）干細胞研究（2）免疫學(xué)研究（3）細胞動力學(xué)研究（4）單克隆抗體研究第二十六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五突變系動物第二十七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五基因突變概念

基因突變是指染色體上的一個位點內(nèi)的遺傳物質(zhì)的變化，或者說是DNA分子鏈中堿基對的改變，也稱突變。簡言之，基因突變是一個基因變?yōu)樗牡任换颉５诙隧?，共三十六頁，編輯?023年，星期五

突變后出現(xiàn)的表現(xiàn)型是多種多樣的，根據(jù)突變對表現(xiàn)型的最明顯效應(yīng)，可分為：（1）可見突變：突變的效應(yīng)可在生物的表現(xiàn)型上看出來，即用肉眼能觀察出來，如形態(tài)的變異（2）生化突變：突變的效應(yīng)導(dǎo)致一個特定的生化功能的喪失。肉眼無法鑒別。須借助特殊方法檢測第二十九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五（3）致死突變：分為顯性致死和隱形致死。顯性致死在雜合態(tài)即有致死效應(yīng)，隱形致死突變較常見，如鐮形紅細胞貧血癥的基因就是隱形致死突變（4）條件致死突變：在某些條件下是能成活的，而在另一些條件下是致死的。第三十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期五

遺傳學(xué)家常使用突變型推斷未知基因的存在，觀察基因突變的產(chǎn)生，主要是檢測是否偶產(chǎn)生新的表現(xiàn)型效應(yīng)的不同等位基因。如：小鼠毛色基因中，A為野鼠色，a為黑色。當(dāng)A突變?yōu)閍時，其毛色則由野鼠色變?yōu)楹谏谌豁?，共三十六頁，編輯?023年，星期五基因和性狀的關(guān)系（1）一個基因決定一個性狀，一般帶有定性的特征，如毛色為定性的，為單基因決定（2）一個基因決定幾個性狀，稱為基因的多形性，如帶W基因的小鼠，毛色表現(xiàn)為