第二章實驗動物遺傳學(xué)

本章簡要介紹了實驗動物遺傳學(xué)的基本知識，實驗動物的遺傳分類和命名方法；近交系、封閉群、雜交群動物等的基本概念及其特點(diǎn)。通過本章的學(xué)習(xí)，了解實驗動物遺傳學(xué)上分類和不同遺傳類別實驗動物的特點(diǎn)。本文檔共106頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分本章重點(diǎn)1、基本概念：品種、品系、近交系動物、雜交群、雜交F1代動物、封閉群動物、亞系、支系2、實驗動物的遺傳學(xué)分類，各類實驗動物的特點(diǎn)和應(yīng)用3、作為一個品種、品系應(yīng)該具備的特點(diǎn)。4、各類實驗動物的命名。本文檔共106頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分20世紀(jì)50年代，羅歇爾(Russel)和布魯克(Bruch)：

┌────┐↓┌────┐↓┌────┐

│基因型│───∣表現(xiàn)型│───∣演出型│

└────┘└────┘└────┘

動物的基因型、表現(xiàn)型、演出型與環(huán)境之間的關(guān)系模式

周圍環(huán)境發(fā)育環(huán)境胚胎期、哺乳期生活環(huán)境、實驗環(huán)境生物反應(yīng)現(xiàn)象，對實驗產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)酶、蛋白質(zhì)、動物形態(tài)、新陳代謝特征基因、染色體、DNA及構(gòu)象實現(xiàn)實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)從控制實驗動物的遺傳、微生物和寄生蟲、營養(yǎng)、環(huán)境等四方面著手。本文檔共106頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分

從遺傳學(xué)角度講，實驗動物應(yīng)是具有明確遺傳背景并受嚴(yán)格遺傳控制的，屬于遺傳限定性動物。實驗動物的遺傳背景與反應(yīng)特性是影響實驗結(jié)果的重要因素，不同遺傳背景與反應(yīng)性的實驗動物，對同一刺激有時可引出不同質(zhì)和量的反應(yīng)。本文檔共106頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分C57BL/6J小鼠照射后3mC3H/HeN小鼠照射后3m照射野部位出現(xiàn)脫毛和毛發(fā)變白現(xiàn)象本文檔共106頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分第一節(jié)實驗動物的分類一切動物的分類都離不開傳統(tǒng)的生物學(xué)分類法則。每一種實驗動物都可以在傳統(tǒng)分類法中找到自己的位置。以大鼠為例，它屬于:

脊索動物門—哺乳動物綱—嚙齒目

—鼠科—大家鼠屬—大家鼠種界-門-綱-目-科-屬-種一、實驗動物在動物分類學(xué)上的位置本文檔共106頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分近交系動物（Inbredstrains)相同基因型雜交F1代動物(F1--Hybrid)相同基因型封閉群動物(Closedcolony)不同基因型遺傳特點(diǎn)基因類型二、實驗動物按遺傳學(xué)控制分類突變系動物（mutantstrainanimal）本文檔共106頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分遺傳限定的動物相同基因類型不同基因類型近交系封閉群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雜交F1代遠(yuǎn)交種突變種品系品種本文檔共106頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分種(species)：是動物學(xué)分類系統(tǒng)上的基本單位。為一群形態(tài)相似、能相互交配的自然群體，它們在生殖上與其他群體相隔離。

三、種、品種和品系的概念本文檔共106頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分品種(stock)：是人們根據(jù)不同需要而對動物進(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)特性的動物群體，其特性能較穩(wěn)定地遺傳。如新西蘭白兔、青紫蘭兔、日本大耳白兔。新西蘭兔本文檔共106頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分品系(strain)：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(dú)特的生物學(xué)特征和穩(wěn)定的遺傳特性，可用于不同實驗?zāi)康牡膭游锶后w。例如，C57BL/6是近交系動物中的一個品系，屬低癌組、高補(bǔ)體活性的動物。肌萎縮癥(dystrophiamuscularis)小鼠是帶有突變基因(dy/dy)的品系動物。本文檔共106頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分動物分類學(xué)中，種(species)是分類的基本單位。而實驗動物學(xué)中把同一種動物中具有不同遺傳特性的動物分成不同的品種(stock)、品系(strain)。品種(stock)和品系(strain)是實驗動物的基本分類單位。是人工選擇的產(chǎn)物。習(xí)慣上：近交系動物稱為品系封閉群動物稱為品種例如：C57BL／6小鼠是近交系動物中的一個品系，KM小鼠是封閉群中的一個品種。KM小鼠本文檔共106頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分四、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。

毛色是黑色的毛色是白色的毛色是淡棕色的本文檔共106頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分2.獨(dú)特的生物學(xué)特性

獨(dú)特的生物學(xué)特性是一個品系、品種存在的基礎(chǔ)。在長期的研究過程中，在一些動物身上發(fā)現(xiàn)了所需要的不同于其他動物的生物學(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)。本文檔共106頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分

作為一個品系或品種，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，能將其特性穩(wěn)定地傳給后代。??????（三）穩(wěn)定的遺傳性能如：DBA系已維持了70多年，C57BL系已維持60多年，至今仍與原品系極相似。本文檔共106頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分任何品系、品種都可追溯到其共同的祖先，并由此分支經(jīng)選育而成。任何品系、品種遺傳結(jié)構(gòu)也應(yīng)是獨(dú)特的。例如：KM小鼠Glo1(乙二醛酶1）位點(diǎn)為a基因單一型，而NIH小鼠在該位點(diǎn)基因呈多態(tài)性分布，a、b基因頻率分別為67％和33％。（四）具有共同的遺傳來源和一定的遺傳結(jié)構(gòu)KM小鼠NIH小鼠本文檔共106頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分近交系小鼠的起源與譜系之一

本文檔共106頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分1.近交（inbreeding)：遺傳上血緣關(guān)系較近的雌雄個體之間的近親交配。實驗動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。近交衰退：即近交后代出現(xiàn)生長、成活、生育、抗病適應(yīng)環(huán)境等方面的減退。第二節(jié)近交系動物

一、基本概念本文檔共106頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分近交衰退的表現(xiàn)由于有害隱性基因的純合，可能暴露出一些遺傳缺陷或某種疾病較高的發(fā)生率，這些特殊的生物學(xué)特征，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域非常重要。出現(xiàn)如產(chǎn)仔數(shù)下降，母性不良等影響繁育的現(xiàn)象。個體發(fā)育不如雜合子動物，對環(huán)境的適應(yīng)性差，使得近交系動物在飼育上存在一定的難度。本文檔共106頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分3.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，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，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代時血緣系數(shù)可以達(dá)到99.6%。本文檔共106頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分4.近交系動物（純系動物）：至少經(jīng)過20代以上的連續(xù)全同胞交配或親子交配培育而成，品系內(nèi)所有個體都可追溯到起源于第20代或以上代數(shù)的一對共同祖先的動物群。近交系數(shù)達(dá)98.6%以上。本文檔共106頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分全同胞交配的近交系數(shù)世代F世代F世代F00125237.5350.0778.5882.6985.91088.690.81495.11596.11696.81797.4

1897.91998.32098.6567.2673.41292.51394459.411本文檔共106頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分近交系動物的命名1952年以前沒有國際通用的近交系標(biāo)準(zhǔn)命名制度，所以往往出現(xiàn)一個品系使用多個不同的名字。一個品系從一個研究者或單位傳到另一個研究者或單位，名字往往會改變。1952年成立了近交系小鼠標(biāo)準(zhǔn)命名委員會（CSNM），該組織定期在《MouseNewLetter》、《InbredStrainMice》刊物上刊登新出現(xiàn)的近交系小鼠品系的名稱。本文檔共106頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分國際命名方法的有關(guān)規(guī)定分述如下：⑴近交系的命名統(tǒng)一用1~4個大寫英文字母來表示，如A、BA、DBA、STAR等分別表示４個不同的近交系。⑵有些品系２個大寫英文字母間加入１~２個阿拉伯?dāng)?shù)字，書寫時要與英文字母平行，如C3H、C57BL、C57BR等；不可用下標(biāo)形式（過去教材都用下標(biāo)）。本文檔共106頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分(3)非正規(guī)的命名，如果已廣泛為國際學(xué)術(shù)界所公認(rèn)者，可繼續(xù)沿用，如129、101、615等品系。(4)近交代數(shù)的表示方法用英語字母F(Filial的縮寫)來表示如:A(F58)本文檔共106頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分常用近交系的縮寫

品系縮寫品系縮寫AKRAKC57BRBRBALB/cCC57LLC3HC3DBA/1D1C57BLBDBA/2D2CBACBHRS/JHRC57BL/6B6C57BL/10B10本文檔共106頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分是指育成的近交系在培育過程中，由于殘余雜合子基因的分離和基因突變的產(chǎn)生而導(dǎo)致部分遺傳組成改變而形成遺傳差異的近交系動物群，稱為該品系的亞系。亞系的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。5.亞系(substrain):如：CBA的亞系CBA/J是有視網(wǎng)膜退變基因的，CBA/ca則沒有這種基因；兩者對放射線的敏感性不同，組織相容性也不同，至少有個5位點(diǎn)是不同的。本文檔共106頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分在原品系的名稱后加/，后表明亞系的符號。亞系的符號有以下3種。數(shù)字名稱例：DBA/1，DBA/2用培育出亞系的研究單位或研究者的英文名稱縮寫來表示。第一個字母大寫，隨后字母小寫。例：CBA/J當(dāng)一個保持者所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、C57BR/a和C57BR/cd。

是美國杰克遜研究所的CBA近交系的亞系。亞系的命名本文檔共106頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分C57BL/6JColdSpringHarborLaboratory冷泉港實驗室第57號雌鼠Blank黑色Jackson實驗室6表示亞系本文檔共106頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分

李莉培育BALB／c近交系小鼠，小鼠胚胎經(jīng)冷凍并在液氮中保存10年，復(fù)蘇后移植到ICR小鼠的體內(nèi)，生出的小鼠屬于BALB／c小鼠的

。

A品系B亞系C支系

D重組近交系

本文檔共106頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分6.支系(subline):是指經(jīng)過人工技術(shù)處理后的品系或亞系稱為支系。當(dāng)飼養(yǎng)環(huán)境改變，或?qū)游镞M(jìn)行某些技術(shù)性處理時，有可能對某些生物學(xué)特征產(chǎn)生影響；這些特征可能是遺傳的，也可能是非遺傳的。下列情況可視為支系：本文檔共106頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分（1）引種到另一實驗室。（2）經(jīng)過某種技術(shù)處理，包括：代乳(fosternursing，f)受精卵或胚胎移植

(eggsofembryotransfer，e)人工喂養(yǎng)(handrearing，h)卵巢移植(ovarytransplant，o)、冷凍保存(freezepreservation，p)人工喂養(yǎng)加代乳(fosteronhand-rearing，fh)。本文檔共106頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分1.由引種形成的支系，在原品系或亞系名稱后加一斜線，斜線后標(biāo)上引種者縮寫符號，符號通常由一個大寫字母后接1～3個小寫字母組成，如C57BL/6J/Lac，表示保存于英國實驗動物中心的C57BL/6J的一個亞系。2.代乳在近交系符號后加f。例如C3Hf，即表示C3H是經(jīng)代乳寄養(yǎng)育成的支系。在f后，再加一個品系命名符號，例如C3HfC57BL，即表示C3H是用C57BL代乳后育成的支系支系的命名本文檔共106頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分3.受精卵或胚胎移植(eggsofembryotransfer，e)，在兩個品系的名稱符號間加e。例如：AeB，即A的受精卵移植到C57BL母鼠的子宮里。

AeC3HfBALB/c，則表示A品系胚胎移植在C3H品系母鼠的子宮里并經(jīng)BALB/c代乳后育成的支系。本文檔共106頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分3.卵巢移植(Ovarytransplant,o)如：C3HoC57BL，表示C3H母鼠卵巢移植于C57BL。4.人工哺乳(Handrearing,h)人工哺乳用符號h表示。如DBA／2h。5.病毒的植入或清除。表示方法在近交系符號后附上一個用大寫字母表示的病毒符號并在病毒符號后接上+或－號，以表示植入或清除某一個病毒，例如C3H／He-MTV+，表示純化的小鼠胸腺病毒已接種于剖腹手術(shù)取得的C3H／He品系的幼鼠。本文檔共106頁；當(dāng)前第35頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分本文檔共106頁；當(dāng)前第36頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分本文檔共106頁；當(dāng)前第37頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分本文檔共106頁；當(dāng)前第38頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分C57BL／6J小鼠品系來源

C57BL品系包括12個亞系：C57BL／10J、C57BL／10ScNJ、C57BL／10ScSnJ、57BL／10SnJ、C57BL／10SxJ，C57BL／10WtRkJ、C57BL／6By，C57BL／6ByJ，C57BL／6HaJI、C57BL／6JEiJ，C57BL／6NJ，C57BL／6J.1921年C．C．Little用Lathrop小鼠作近親培育時，用No．57雄鼠和No．52雌鼠交配，培育成C57。在C57中將毛色呈黑色的進(jìn)行固定，培育成C57BL。

1937年Little將維持的C57BL第六組亞系定名為C57BL／6，將第十組亞系定名為C57BL／10，繼而分別維持至今。

1947年從Little引入到美國JacksonLab，形成C57BL／6J；

1951年從JacksonLab將第32代引入到NIH，形成C57BL／6N亞系本文檔共106頁；當(dāng)前第39頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分二、近交系動物的特性1.基因純合性（近交系動物的每個個體）

在一個近交系內(nèi)所有動物的所有基因位點(diǎn)都是純合子。因而能繁殖出完全一致的后代。2.遺傳組成的同源性（一個近交系動物的所有個體）同一近交品系內(nèi)，所有個體在遺傳上是同源的，都可追溯到一對共同祖先。所有純合基因只來源于同一祖先的拷貝，所以具有遺傳相同性。本文檔共106頁；當(dāng)前第40頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分3.表現(xiàn)型的一致性（同一近交系個體間）同一近交系動物，在相同環(huán)境因素的作用下，由于同基因型，其表現(xiàn)型是均一的，如血型、組織型、體重、毛色、可遺傳疾病的發(fā)病率、對藥物的反應(yīng)、甚至行為的類型等。

因此,使用較少量的近交系動物可達(dá)到生物統(tǒng)計需要的精密度。4.對外界因素的敏感性近交系動物由于高度近交，某些生理功能的穩(wěn)定性降低，對外界環(huán)境因素變化的反應(yīng)更為敏感，更容易被制備為疾病模型動物。二、近交系動物的特性本文檔共106頁；當(dāng)前第41頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分

5.遺傳特征的可辨別性（不同近交系比較）

近交系動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外貌相似的近交系分辨出來。6.遺傳組成的獨(dú)特性（不同近交系比較）

近交系是從原始種群中分離后純合而來的一部分，因而每個品系只攜帶該種屬基因庫中極少數(shù)部分基因，故不同近交品系之間差異較大，每個品系在遺傳上都是獨(dú)特的，故一個近交系的實驗數(shù)據(jù)往往不能直接適用于整個種屬，要泛化實驗結(jié)果，則需要使用一系列不同的近交系動物不同品系自發(fā)疾病的種類及發(fā)病率是不同的，由此可成為研究人類疾病的動物模型。本文檔共106頁；當(dāng)前第42頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分7.

分布的廣泛性近交系動物個體具備品系的全能性，任何個體均可攜帶該品系全部基因庫，引種僅需1-2對動物，不少近交系動物已分布在世界各地。意味著：不同地區(qū)，不同國家的科學(xué)家有可能重復(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)較為完善由于近交系動物在培育和保種的過程中都有詳細(xì)記錄，加之這些動物分布廣泛，經(jīng)常使用，已有相當(dāng)數(shù)量的文獻(xiàn)記載著各個品系的生物學(xué)特征，這些基本數(shù)據(jù)對于設(shè)計新的實驗和解釋實驗結(jié)果提供了便利條件。本文檔共106頁；當(dāng)前第43頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分三、近親交配的意義和弊端意義

近親交配是實驗動物獲得遺傳均一性的典型方法。

使用較少的近交系動物，即可達(dá)到統(tǒng)計學(xué)要求的精密度。

同一近交系的全部動物，在遺傳上相同，減少了表現(xiàn)型的變異。

在個體之間能互相接受皮膚和腫瘤移植。本文檔共106頁；當(dāng)前第44頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分近親交配的弊端

固定基因時，有害的隱性基因也會純合，出現(xiàn)不利的性狀而造成育種失??；

近交可能導(dǎo)致多基因之間喪失平衡，從而使高度純化的動物對不良環(huán)境的調(diào)節(jié)適應(yīng)能力降低；

近交使動物失去為保持足夠生物適合度所必需的最低水平的基因雜合性，從而影響動物生長率，壽命，對疾病的感受性，生活力，體力及繁殖能力。生長發(fā)育慢，繁殖力差

。本文檔共106頁；當(dāng)前第45頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分

很多哺乳動物在親緣之間能夠相互識別。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)的動物學(xué)家們發(fā)布研究報告稱，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。本文檔共106頁；當(dāng)前第46頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分四、近交系動物的應(yīng)用由于近交系動物具有諸多優(yōu)點(diǎn)，得到越來越廣泛的應(yīng)用。所需動物數(shù)目較少：近交系動物個體之間極為一致，對實驗處理反應(yīng)一致，由此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，即可獲得準(zhǔn)確的試驗結(jié)果。本文檔共106頁；當(dāng)前第47頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分1.組織移植近交系動物個體之間組織相容性抗原一致，同性別異體組織、細(xì)胞和腫瘤移植不產(chǎn)生排斥反應(yīng)，是組織、細(xì)胞和腫瘤移植實驗中最為理想的實驗材料。個體之間組織相容性抗原是否一致，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。本文檔共106頁；當(dāng)前第48頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分2.制作疾病動物模型近交系動物由于高度近交，隱性有害基因得以暴露，可以獲得大量先天性畸型及先天性疾病的動物模型。如糖尿病、高血壓等。某些近交系自發(fā)或誘發(fā)腫瘤的發(fā)病率較高，這些品系是腫瘤病因?qū)W、腫瘤藥理學(xué)研究的重要模型。如A系高發(fā)乳腺腫瘤，AKR高發(fā)淋巴細(xì)胞白血病本文檔共106頁；當(dāng)前第49頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分3.比較遺傳學(xué)研究

多個近交系同時使用時可以分析不同遺傳組成對某項實驗的影響，或者觀察實驗結(jié)果是否具有普遍意義。本文檔共106頁；當(dāng)前第50頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分五、特殊類型的近交系動物1、重組近交系（RI）重組近交系(recombinantinbredstrain，RI)是由兩個近交系雜交之后，經(jīng)連續(xù)20代以上全同胞兄妹交配而育成的品系，稱為重組近交系。簡單的培育過程：兩個近交系雜交，F(xiàn)1代互交產(chǎn)生F2代，從F2中隨機(jī)選擇個體配對，連續(xù)20代以上全同胞兄妹交配。為重組近交系提供親代的兩個近交系稱為祖系。本文檔共106頁；當(dāng)前第51頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分2、重組同類系（RC）由兩個近交系雜交后，子代與親代中的一個近交系進(jìn)行數(shù)次回交，再經(jīng)不對特殊基因選擇的連續(xù)兄妹交配而育成的近交系。如CcS1-----BALB/C與STS本文檔共106頁；當(dāng)前第52頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分3、同源突變近交系是指近交系動物在某個基因座上的基因發(fā)生突變而分離出來的近交系。兩個近交系，除了在一個指明位點(diǎn)等位基因不同外，其它遺傳基因全部相同。如：DBA/Ha-DC57BL/6J-bg/bg以純合狀態(tài)保持

C57BL/6J-bg/+以雜合狀態(tài)保持

同源突變近交系的代數(shù)用M表示，如：C57BL/6J-bg（F58+M+F20）表示第58代發(fā)生突變后又近交了20代。本文檔共106頁；當(dāng)前第53頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分譬如，近交系小鼠129的種群中，某些個體發(fā)生了“肌萎縮癥”的隱性遺傳突變，由dy基因控制這個性狀。這個突變育成了dy的突變品系，稱為129-dy。這樣129與129-dy便互交成為了同類系，因為它們兩系除dy一對等位基因之外，其他基因都基本是一致的。

本文檔共106頁；當(dāng)前第54頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分4、同源導(dǎo)入近交系（同類近交系）是通過基因?qū)?genetransfer)的方法將一個目的基因?qū)氲侥硞€近交系的遺傳基因組內(nèi)，而育成的近交系稱為同源導(dǎo)入近交系。為目的基因提供遺傳背景的近交系稱為配系(partnerstrain)。提供目的基因的品系稱為供系(donerstrain)。配系必須是近交系，而供系可以是近交系也可以不是近交系。本文檔共106頁；當(dāng)前第55頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分在基因?qū)脒^程中，與目的基因緊密連鎖的其它基因也可能隨目的基因一起導(dǎo)入到近交系的遺傳基因組內(nèi)，這些隨之帶入的基因稱為乘客基因(passengergene)。因此同源導(dǎo)入近交系不僅是目的基因與原近交系不同，而且是帶有目的基因的染色體片段的不同。因此在實際應(yīng)用中，有必要隨時記住可能存在的乘客基因本文檔共106頁；當(dāng)前第56頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分同源導(dǎo)入近交系與同源突變近交系的不同之處在于與原近交系相比較：同源導(dǎo)入近交系與原近交系相比較是一個染色體片段的差異。同源突變近交系與原近交系相比是一個位點(diǎn)單個基因的差異。本文檔共106頁；當(dāng)前第57頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分六、國內(nèi)培育的近交系小鼠615小鼠：用KM小鼠與前蘇聯(lián)引進(jìn)的C57BL雄鼠雜交后培育的近交系。♀常發(fā)乳腺癌，♂常發(fā)肺癌?？捎糜诎籽⊙芯亢涂拱┧幬锖Y選。本文檔共106頁；當(dāng)前第58頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分六、國外引進(jìn)的近交系小鼠BALB/c小鼠：低乳腺癌，但對致癌因子敏感，血壓偏高，有心臟損害和動脈硬化，容易飼養(yǎng)，常用于單克隆抗體和免疫學(xué)研究。C3H小鼠：野生色，為國際上使用最廣品系之一。高自發(fā)乳腺癌和肝癌，用于免疫學(xué)、腫瘤學(xué)、生理學(xué)和核醫(yī)學(xué)研究。本文檔共106頁；當(dāng)前第59頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分本文檔共106頁；當(dāng)前第60頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分C57BL/6小鼠：繼人類之后第二個完成基因測序工程的哺乳動物。低乳腺腫瘤，對白血病因子和麻疹病毒敏感，有老年腎硬化癥。本文檔共106頁；當(dāng)前第61頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分常用的近交系動物C3H小鼠F344/N大鼠本文檔共106頁；當(dāng)前第62頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分

第三節(jié)封閉群動物群體的概念

是指在自然條件下能夠相互交配繁殖后代共享一個基因庫的一群動物。它可以是指生物的一個種、一個亞種、一個品系、品種或其它類群的所有成員之和。

本文檔共106頁；當(dāng)前第63頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分基因頻率（genefrequency）就是在一個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?；蛐皖l率（genotypefrequency）就是在二倍體的生物群體中，某一個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。基因頻率和基因型頻率

本文檔共106頁；當(dāng)前第64頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分Hardy-Weinberg定律

在一個大的隨機(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。本文檔共106頁；當(dāng)前第65頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分一個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，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（國際實驗動物科學(xué)委員會）規(guī)定，以非近親交配方式進(jìn)行繁殖生產(chǎn)的一個實驗動物種群，在不從外部引入新個體的條件下，至少連續(xù)繁殖4代以上的群體稱為封閉群。封閉群可分為遠(yuǎn)交種（outbred）和突變種。一、封閉群（closedcolony)本文檔共106頁；當(dāng)前第66頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分目的是：

1、整個群體盡量防止近親交配而保持著遺傳變異，也就是說保持動物個體間的雜合性；

2、不引進(jìn)外種，使群體遺傳特征因基因頻率不變而保持相對穩(wěn)定。也就是說保持群體的一般遺傳特性。

至于個體間差異的程度因引種來源的不同而有不同，如引種于一般雜種，則個體間差異就大；如果引種于有近交歷史的動物，則個體間差異就小。本文檔共106頁；當(dāng)前第67頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分遠(yuǎn)交種：是一個長時期與外界隔離，雌雄個體之間能夠隨機(jī)交配的動物群。其遺傳組成比較接近于自然狀態(tài)下的動物群體結(jié)構(gòu)。常見的遠(yuǎn)交種有：NIH小鼠、ICR小鼠、KM小鼠、LACA小鼠Wistar大鼠、SD(Sprague-Dawley)DunkinHarley豚鼠新西蘭兔，日本大耳白兔等。本文檔共106頁；當(dāng)前第68頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分突變種：是指攜帶有個別突變基因的封閉群動物。突變基因可以是純合的、也可以是雜合的形式存在于群體中。培育者除了考慮封閉群的遺傳組成之外，更加注重研究突變基因在封閉群中的保存和遺傳規(guī)律，及其應(yīng)用價值。在封閉群內(nèi)，個體間的差異程度主要取決于其祖代來源，若祖代來自一般雜種動物，則個體差異較大，若祖代來自同一個品系的近交系動物，差異則較少。本文檔共106頁；當(dāng)前第69頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分常用的封閉群動物SD大鼠畢格犬青藍(lán)紫兔ICR小鼠本文檔共106頁；當(dāng)前第70頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分本文檔共106頁；當(dāng)前第71頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分本文檔共106頁；當(dāng)前第72頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分二、封閉群動物的特點(diǎn)及應(yīng)用1、封閉群動物避免了近親交配，具有較強(qiáng)的繁殖力和生活力。廣泛應(yīng)用各種預(yù)試驗、學(xué)生教學(xué)、一般實驗。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)。本文檔共106頁；當(dāng)前第73頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分2、封閉群動物的遺傳組成具有很高的雜合性。封閉群動物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。本文檔共106頁；當(dāng)前第74頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分3、重復(fù)性差

封閉群動物群體在一定范圍內(nèi)保持相對穩(wěn)定的遺傳特征，但群體內(nèi)個體則具有雜合性，因而其反應(yīng)性有差異。所以封閉群動物實驗的重復(fù)性和一致性不如近交系好。本文檔共106頁；當(dāng)前第75頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分1.一般以2-4個大寫英文字母命名，如NIH小鼠。2.有時要標(biāo)明培育者或保持者英文名字的縮寫，并且與品種名稱用冒號隔開，種群保持者名稱為1~4個英文字母的縮寫，首字母大寫，其余小寫。如：N：NIH是指由美國國立衛(wèi)生研究院保存的NIH小鼠三、封閉群動物的命名本文檔共106頁；當(dāng)前第76頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分3.由于歷史原因已廣泛使用的封閉群動物，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，用連字符相連，基因符號用斜體字。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/+表示英國實驗動物中心保存的帶有雜合半肢畸形基因的LACA小鼠。本文檔共106頁；當(dāng)前第77頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分原則：

盡量保持封閉群動物的基因異質(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：群體個數(shù)國際實驗動物委員會規(guī)定封閉群每代近交系數(shù)增加量不得超過1％，由?F＝1/2N得到每代動物數(shù)量不能少于25對。引種時，小型嚙齒類封閉群動物數(shù)不得少于25對。四、封閉群動物的維持本文檔共106頁；當(dāng)前第78頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分第四節(jié)雜交群動物一、基本概念1、雜交群動物：由不同品系或種群之間雜交產(chǎn)生的后代稱為雜交群。2、雜交F1代動物（F1-hybrid)：由兩個近交系雜交生育的第一代動物。其遺傳組成均等地來自兩個近交系，屬于遺傳均一并具有相同表現(xiàn)型的動物，是醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究中所使用的相同基因型動物的一種。本文檔共106頁；當(dāng)前第79頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分兩個用于生產(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親本品系，即每個基因位點(diǎn)上的兩個等位基因分別來自母系或者父系?？赡苁羌兒匣蛞部赡苁请s合基因。本文檔共106頁；當(dāng)前第80頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分雜交F1代動物雖然基因型是雜合的，但個體間的遺傳型與表現(xiàn)型都是一致的，符合實驗動物有明確遺傳背景的基本要求，在實驗研究中應(yīng)用時能獲得一致的、可重復(fù)的、正確的實驗結(jié)果。雜交F1代動物不是一個品種或品系。為什么？因為它不具有育種功能，不能自群繁殖出與雜交F1代相同基因型的動物，如果進(jìn)行自群繁殖則在F2時會發(fā)生遺傳上的性狀分離。本文檔共106頁；當(dāng)前第81頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分二、雜交F1代動物的特點(diǎn)1、與近交系相比具有雜交優(yōu)勢：近交系動物的生活力、對疾病的抵抗力、對實驗的耐受性都較差，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進(jìn)行長時間的慢性致死實驗，也可作為代乳動物以及受精卵、胚胎和卵巢移植的受體。

近交系動物在遺傳上是均質(zhì)的，故可獲得精確度很高的實驗結(jié)果，在醫(yī)學(xué)研究上具有重要價值。為什么還要繁殖由兩個不同近交系進(jìn)行雜交所得的F1動物呢？本文檔共106頁；當(dāng)前第82頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分2、基因型一致：雜交群動物雖然具有雜合的遺傳組成，但個體間基因是相同的，可接受個體間、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。例如在免疫學(xué)中單克隆抗體研究中本文檔共106頁；當(dāng)前第83頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分過去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，同時產(chǎn)生高效價抗體的腹水?，F(xiàn)在大多采用BALB／c×AF1、BALB／c×C3HF1，用F1代小鼠作單克隆抗體研究，比單獨(dú)用小鼠要好，其F1代小鼠的脾臟比同日齡BALB/c小鼠的脾臟要大。本文檔共106頁；當(dāng)前第84頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分

單克隆抗體制備過程

注射抗原B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞細(xì)胞融合、篩選雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)篩選，繼續(xù)培養(yǎng)足夠數(shù)量的、能產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞群體外培養(yǎng)注射到小鼠腹腔單克隆抗體本文檔共106頁；當(dāng)前第85頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分3、遺傳和表型的一致性：

雜交F1代的基因不是純合子，但個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驗結(jié)果，廣泛用于營養(yǎng)、藥物、病原和激素的生物學(xué)評價。本文檔共106頁；當(dāng)前第86頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分4、作為某些疾病研究的模型

NZB×NZWF1是自身免疫缺陷疾病的模型，該鼠在3～6月齡時,大多數(shù)雌鼠會產(chǎn)生自身免疫性抗體,引起致命的免疫復(fù)合物型腎炎,是研究系統(tǒng)性紅斑狼瘡發(fā)病機(jī)理的模型；C3H×IF1是肥胖病和糖尿病的模型。此外，還常用于干細(xì)胞研究（注：胚胎干細(xì)胞=全能細(xì)胞）、移植免疫研究、細(xì)胞動力學(xué)研究。本文檔共106頁；當(dāng)前第87頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分5、采用雜交群動物所作的各種實驗，其結(jié)果的重復(fù)性好。6、具有親代雙親的特點(diǎn)。7、國際分布廣泛：雜交群動物已廣泛應(yīng)用于各類實驗研究，實驗結(jié)果便于國際上進(jìn)行重復(fù)和交流。本文檔共106頁；當(dāng)前第88頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分四、雜交群動物在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用干細(xì)胞研究免疫學(xué)研究細(xì)胞動物力學(xué)研究單克隆抗體研究本文檔共106頁；當(dāng)前第89頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分雜交群應(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。將以上部分用括號括起，再在其后標(biāo)明雜交的代數(shù)（如F1等）。對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

五、雜交F1代動物的命名本文檔共106頁；當(dāng)前第90頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分常見的F1代小鼠：（C57BL／6×DBA／2）F1(B6D2F1)（AKR×DBA／2）F1(AKD2F1)（C57BL／6×C3H／He）F1(B6C3F1)（BALB／c×A）F1(CAF1)（C3H／He×DBA／2）F1(C3D2F1)（BALB／c×C3H）F1(CC3F1)本文檔共106頁；當(dāng)前第91頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分表2-3常見小鼠雜交F1代使用頻率雜交F1代使用頻率顏色B6D2F119.9黑BDF16.6黑NZBNZWF14.2野鼠色B6C3F14.2野鼠色C3D2F13.8野鼠色B6AF13.8黑本文檔共106頁；當(dāng)前第92頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分注意：當(dāng)用兩個近交系雜交來生產(chǎn)F1代時，可產(chǎn)生兩種F1代，取決于母系或父系的不同。例如用C57BL／6和DBA／2來生產(chǎn)F1就有兩種情況：①C57BL／6(♀)×DBA／2(♂)→B6D2F1②DBA／2(♀)×C57BL／6(♂)→D2B6Fl本文檔共106頁；當(dāng)前第93頁；編輯于星期三\11點(diǎn)35分這兩種F1的區(qū)別在于：①Y染色體：B6