第二章實驗動物遺傳質量控制

12三月2024第二章實驗動物遺傳質量控制

第一節(jié)實驗動物的遺傳學分類一、分類

同源突變近交系近交系同源導入近交系相同基因類型分離近交系品系重組近交系雜交F1代遠交種不同基因類型封閉群突變種品種二、實驗動物品種(strain)與品系(stock)概念：指具有相似的外貌特征，獨特的生物學特性以及穩(wěn)定的遺傳性能，共同遺傳來源和一定遺傳結構的動物群體。品系與品種差異：1、品系比品種的群體特點更加突出。2、品系的性狀及適應性必須相同。3、品系的基因型相同。

第二節(jié)近交系一、概念近交系(inbredstrain)：指至少經連續(xù)20代以上全同胞交配或親子交配培育而成，品系內所有個體都可追溯到起源于20代或以后代數(shù)的一對共同祖先，近交系數(shù)達98.6%以上的遺傳群體。命名：C3H（F130）近交系數(shù)：指群體中某個個體通過遺傳攜帶兩個同源等位基因的概率。Fn=〔1-(1-△F)n〕×100%

全同胞

△F=19.1%同父異母△F=11.0%堂兄妹△F=8%親子交配△F=19.1%近交衰退(inbredinflation)：指在近交過程中動物群體由于基因分離和純合而產生的不利于個體和群體發(fā)育的現(xiàn)象。近交衰退包括：

1.由于有害隱性基因的純合，出現(xiàn)遺傳缺陷或某種疾病發(fā)生率的提高。2.影響繁育如產子數(shù)下降、母性不良。3.個體發(fā)育不良，對環(huán)境的適應性差。亞系(substrain)：指育成的近交系在繁育過程中，由于殘余雜合基因的分離、基因突變的產生和抽樣誤差導致部分遺傳組成改變而形成遺傳差異的近交系動物群體。命名：DBA/2；CBA/J；C57BL/6JNomenclatureofInbredSubstrains[原始品系]/[序號(可省略)][實驗室編碼(LabCode)]NomenclatureofInbredStrains以英文大寫字母或字母連接數(shù)字表示basedoncoatcolor DBA(DiluteBrownnonAgouti,

firstinbredmouse)basedonorigin NZW(NewZealandWhite)basedonphenotype NOD(Non-ObeseDiabetic)others

BALB/c,C57BL,129StandardAbbreviationsUsedininbredstrainNamesAbbreviationStrainAbbreviationStrain129P129P3/JLC57L/J129S129S1/SvImJCBACaCBA/CaGnLeAHeA/HeJCBCBAAA/JC3C3H/HeJAKAKR/JC3FeC3HeB/FeJCByBALB/cByJD1DBA/1JCBALB/cJD2DBA/2JBC57BLNZBNZB/BlNJB6C57BL/6JNZWNZW/LacJB10C57BL/10JSJLorJSJL/JBRC57BR/cdJSWSWR/J亞系分化：1.全同胞交配達40代之前形成分支，很可能由于殘余雜合基因分離導致。2.一個分支與其他分支分開繁殖超過100代，可能由突變形成。3.已發(fā)現(xiàn)一個分支與其他分支存在遺傳差異。產生這種差異的原因可能是殘留雜合、突變或遺傳污染（geneticcontamination）支系（subline）:由于飼養(yǎng)環(huán)境的改變，或對動物進行人為的技術處理，對某些動物特征產生影響，形成不同的支系。如：引種、精卵或胚胎移植(eggorembryotransfer,e)、代乳(fosternursing,f)、人工喂養(yǎng)(hand-rearing,h)、冷凍保存(freezepreservation,p)。

命名：

C3fB6：由C57BL/6代乳的C3H品系。C57BL/6peCBA/H：C57BL/6的受精卵經冷凍保存移植到CBA/H妊娠、代乳獲得。二、近交系的特征基因純合性(homozygosity)遺傳穩(wěn)定性(stability)遺傳同源性(isogenicity)表型一致性(uniformity)個體性(individuality)可分辨性(identification)分布的廣泛性資料可查性了解已命名大小鼠的途徑：《MouseNewsLetter》每2年《InbredStrainsofMice》每2年《CancerResearch》每4年http://www.rgnc.gen.gu.se三、常用近交系品系BALB/cAnN遺傳背景：

1923年MacDowell近交26代引到Snell（加/c）1935年引到Andervont（An：美國國立腫瘤研究所Andervont博士）1951年72代引到NIH。單倍型為H-2d

C57BL/6J//Ola

遺傳背景：

1921年Little獲得C57BL，1937年分成兩個亞系C57BL/6和C57BL/10，1974年從JAX引種到LAC，1983年引種到OLAC（英國牛津實驗動物場）。單倍型為H-2b。DBA/2N

遺傳背景：

1909年Little培育，1951年由JAX引到NIH。淡棕色。單倍型為H-2dC3H/He//Ola

遺傳背景：1920年Strong用Bagg白化雌鼠與DBA雄鼠交配后，選擇高乳腺腫瘤發(fā)病率動物培育，1930年引到Andervont近交35代后，于1941年引到Heston，1978年引到OLAC。野鼠色。單倍型為H-2kCBA/J//Ola

遺傳背景：

1920年Strong用Bagg白化雌鼠與DBA雄鼠交配后，選擇低乳腺腫瘤發(fā)病率動物培育培育，1947年引到Andervont近交35代后，于1948年引到JAX，1983年引到OLAC。野鼠色。單倍型為H-2k第三節(jié)同源導入、同源突變和分離近交系一、同源性（homologous）指基因的來源相同，即控制同類性狀的基因。二、同源突變近交系和同源導入近交系同源突變近交系（coisogenicinbredstrain）：兩個近交系，除一個指明位點等位基因不同外，其他遺傳基因相同。命名：

C57BL/6J-bg/bg

原品系突變基因以純合狀態(tài)保存同源導入近交系（congenicinbredstrain）：通過雜交-互交或回交等方式將一個基因導入到近交系中，由此形成的一個新近交系與原近交系只在一個小染色體片段上的基因不同。命名：

B10.129-H-12b配系C57BL/10供系129目的基因符號三、分離近交系分離近交系(segregatinginbredstrain)：培育近交系的同時，采取一定的交配方法使個別位點的基因處于雜合狀態(tài)，從而分離出該基因位點上帶有不同等位基因的兩個近交亞系。命名：DW-dw/+品系雜合基因符號

第四節(jié)重組近交系和系統(tǒng)雜交動物一、重組近交系(

recombinantinbredstrainRI)概念：由兩個無血緣關系的近交系雜交后得到F2代，分組分別連續(xù)20代以上全同胞交配而育成的一組近交系。RI特點：1、RI的遺傳成分雖然限于兩個祖系，但不均等。2、與普通近交系一樣，具有極高的純合性。3、品系分布模式的形成，由基因自由組合與互換導致。應用：1、分離分析2、連鎖分析3、功能分析命名：BXD-1♀C57BL/6J♂DBA/2J二、系統(tǒng)雜交動物(hybrids)概念：由不同品系或種群之間雜交產生的后代。雜交一代動物：由兩個無關的近交品系雜交而繁殖的第一代動物，其遺傳組成均等地來自兩個近交品系，屬遺傳均一并具有表現(xiàn)型相同的動物。F1hybrid在每個基因座上都有與父系或母系相同的遺傳基因(isogenicity)

特點：1、雜交優(yōu)勢，克服了近交引起的近交衰退。2、遺傳與表型上的均質性。3、分布廣泛。命名：

B6D2F1♀C57BL/6♂DBA/2[母系親代品系*][父系親代品系*]F1*英文大寫縮寫應用：1、干細胞研究。2、移植免疫研究。3、細胞動力學研究。4、單抗研究第五節(jié)封閉群動物一、群體的遺傳結構基因頻率(allelesfrequency)：在一個二倍體群體中某一基因對其等位基因的相對比率(p、q)?；蛐皖l率(genotypefrequency)：

一個群體中某一性狀的各種基因型間的比率(D、H、R)。基因頻率與基因型頻率的關系P=D+1/2Hq=R+1/2H隨機交配(randommating)：在一個有性繁殖的生物群體中，任何一個雌性或雄性的個體與任何一個相反性別的個體交配的概率都相等。Hardy-Weinberg定律：

1、在隨機交配的大群體中，如果沒有突變、選擇和遷移，則群體每一世代的基因頻率保持不變。

2、任何一個大群體，無論其基因頻率如何，只要經一代隨機交配，基因型頻率達到平衡。

3、平衡狀態(tài)下D=p2H=2pqR=q2

二、封閉群動物（closedcolony）定義：以非近親交配方式進行繁殖生產，在不從外部引入新的血緣條件下，至少連續(xù)繁殖4代以上的種群。特點：1、一定的雜合性：不引入新的基因，又不使群體內基因丟失。