2.实验动物遗传学

1、第二章 实验动物遗传学 三、 遗传控制（一）近交系的繁殖方法。保种、基础群1单线法：从近交系原种选出35个兄妹对进行兄妹交配，从中选出生产能力最好的一对进行繁殖，然后从中选择一对作为下一代生产的双亲，如此一代代的延续下去。这个方法生产的个体比较均一，但选择的范围太小，由于只有单线的仔代，易发生断代危险。2平行法：选35对兄妹对，每个兄妹对都选留下一代种鼠，一代代的延续下去，这个方法生产的个体不太均一，但选择范围大，易发生分化。3选优法：这个方法保留了上述两个方法的优点克服了两个方法中的缺点，是个较好的保种方法。假定每代选6对，每对都选自同一双亲的仔代同胞兄妹，在繁殖过程中，每一代均保持6对，当

2、某对出现不孕或生产能力降低，而不适于继续繁殖时，则可从另一对所生的后代中选择优良者加以代替。近交系原种动物的维持方法。单线法 平行法 优选法（二）血缘扩大群同基础群（三）生产群随机交配，不超过4代白绿黄红。 近交衰退有害的隐性基因的暴露。多基因平衡的破坏。 由于近交系动物是采用近亲繁殖方式，因此容易引起生活力的降低、生长繁殖力退化、抗病力降低等近交衰退变化，为了防止这些问题产生，应注意如下几点：1为防止种群传代终断，可采用回交方式（即父女或母子）而不计算近交代数，这样可以维持种群不致在繁殖中终断。2饲料营养的保证很重要，在一般传代至57代时会出现生命力下降，生长繁殖退化，或出现产仔畸形等情况，

3、因此应在饲料中适当增加营养成分以保证子代生长发育正常。3在传代中注意检查子代的情况选优去劣，选择体质健康、生殖力旺盛的后代而不能选择体弱繁殖力差的动物。4近交到67代时，可出现致死的有害基因，而且这种致死基因随近交代数增加而不断升高，可引起个体死亡，为此，培育近交品系，开始不必用同窝兄妹交配，用同父异母，或同母异父的兄妹交配，如待近交品系建立后再改变致死基因则很困难。封闭群动物的繁殖1.最佳避免近交法：每窝留1只雄性、雌性。雄鼠为10-25只封闭群动物的繁殖2.循环交配法：安排各组之间系统交配。雄鼠为26-100只原A原B 原C 新A新B新C原A原B原C 二遗传控制与动物实验质量的关系1.反应

4、均一性、重复性、可靠性等。2.选择性3.拓展与应用培育第一节 实验动物的分类 实验动物的分类包括动物学的分类和实验动物学的分类两部分。按动物学分类可分为 界（kingdom,regnum）、 门（phylum, phylum）、 纲（class,classis）、 目（order,ordo）、 科（family,familia）、 属（genus,genus）、 种（pecies,species）；按实验动物学分类则分为品种(breed)和品系(strain)。 种是动物学分类系统上的基本单位。同种动物能共同生活、交配、繁衍后代，异种动物之间存在生殖隔离。 例如： 小鼠属于动物界、脊索动物门、

5、脊椎动物亚门、哺乳纲、真兽亚纲、啮齿目、鼠科、小鼠属、小家鼠种。 品种(breed)是人们根据不同需要而对动物进行改良、选择，即定向培育，并具有某种特定外形和生物学特性的动物群体，其特性能较稳定地遗传。 品系(strain)即“株”，为实验动物学的专用名词, 指来源明确，并采用某种交配方法繁殖，而具有相似的外貌、独特的生物学特征和稳定的遗传特性，可用于不同实验目的的动物群体。 实验动物按照品系的分类分为近交系、封闭群、杂交群。举例： NIH小鼠： 动物学分类： 动物界 脊索动物门脊椎动物亚门 哺乳纲真兽亚纲 啮齿目 鼠科 小鼠属 小家鼠种 实验动物学分类：品种是NIH， 品系是封闭群。第二节

6、近交系动物 一、近交与近交系（一）近交和近交系动物的概念 近交(inbreding)有意识地从一个动物群体中选用血缘关系比较接近的雌雄个体，即有共同祖先的兄妹、母子、父女进行交配。 近交系(inbred strain)动物经至少连续20代的全同胞兄妹之间或亲代与子代之间交配培育而成的动物。如BALB/c小鼠、C57BL/6J小鼠等。 （二）近交系动物的命名 以一系列字母和数字作为品系代码： A、DBA，C57BL、C3H，615、129二、亚系和支系（一）亚系和支系的概念 在一个近交系内, 因残余的杂合性或突变等原因, 可导致该系动物形成数个具有部分遗传组成差异的分支, 称亚系(substra

7、in)。此外还通常把经过技术处理的品系称为支系(subline)。 （二）亚系的命名： 在原品系名称后加“/”，后标明亚系符号。 亚系符号有： 1、数字：DBA/1； 2、培育或生产亚系的单位或个人英文缩写： CBA/J 3、当一个近交系拥有2个亚系时，可在数字后再加保持者的英文缩写： C57BL/6J 最常见的亚系单位或个人的英文缩写： P1819（三）支系命名： 1、“f”代乳培育的品系， 如：C3H f C57BL表示C3H 品系由 C57BL代乳。 2、“e” 或“o”受精卵或卵巢移植培育的品系，如：AeB6表示A系受精卵输送到C57BL/6J母鼠子宫孕育的品系。3、“p”移植胚胎经冷

8、冻保存的品系， 如： C57BL/6 peCBA/H表示C57BL/6的受精卵经冷冻保存后，移植到CBA/H母鼠子宫，并代乳培育而成。三、特殊类型的近交系动物1. 重组近交系（recombinant inbred strain RI） 由两个近交系杂交后，经连续20代以上兄妹交配培育成的近交系，称重组近交系。2. 重组同类系（recombinant congenic strain RC） 由两个近交系杂交后，子代与两个亲代近交系中的一个近交系进行数次回交（通常回交2次），再经无对特殊基因选择的近亲交配而育成的近交系。3. 同源突变近交系（coisogenic inbred strain） 两个

9、近交系，除了一个指明位点等位基因不同外，其他遗传基因全部相同。4. 同源导入近交系（congenic inbred strain） 通过杂交-互交或回交等方式将一个基因导入到近交系中，由此形成一个新的近交系。四、由遗传工程产生的新型品系 （一）嵌合体小鼠 (mouse aggregation chimeras) 由中山医科大学研制的黑白斑块 互相嵌合的嵌合体小鼠，它的皮肤中 黑和白的部分分别来自黑色和白色皮 肤的父母从怀孕白母鼠子宫内取出受 精卵，在体外培养成早期胚胎后，从 这胚胎中取出胚胎干细胞，在体外培 养五个月，建立一个可无限扩增的细 胞系。接着将此白鼠的干细胞系细胞 注入黑色小鼠早期胚

10、胎进行“嫁接”， 再把这枚“嫁接”的种子移入“假母”子 宫内，经三周后得到嵌合体小鼠。 科研人员先提取白色小 鼠天胎龄的囊胚，然后 在其体内注射-2个转染 了绿色荧光蛋白基因的黑色 小鼠胚胎干细胞。在获得 枚嵌合了黑、白两种小 鼠细胞的胚胎后，科研人员 将其中枚分别移植到 只小鼠假母（真母在取 上述胚胎时已经死亡）的子宫里，怀胎周后，结果只有只假母能分娩，只小鼠中有只存活，其中只经蓝光照射能发出绿色荧光。遗憾的是最后仅有一只荧光鼠存活在自然光下。中山大学研制的绿色荧光小鼠 研制荧光鼠的意义在于摸清嵌合体的规律，为基础研究提供帮助。例如，科研人员将神经干细胞植入小鼠体内治疗帕金森，以前没有荧光鼠

11、的时候，很难分辨打入小鼠体内的神经干细胞与小鼠自身的细胞的不同。如果采用荧光鼠来做实验，科研人员就可在特制的荧光体视显微镜下看到，阳性小鼠的皮肤、脑部、肺部发出绿色荧光，由此可观察胚胎干细胞发育走向。（二）单亲纯合双倍体动物（三）转基因动物转基因鱼转基因鱼五、近交系动物的特点 （一）基因纯合性(homozygosity)（二）遗传组成的同源性(isogenicity) （三）表现型的一致性(uniformity) （四）对外界因素的敏感性(sensitivity) （五）遗传特征的可辨别性(identifiability) （六）遗传组成独特性(individuality) （七）背景资料可查

12、性（accessibility） （八）国际分布广泛性（extensity） 六、近交系动物的应用 （一）组织移植 （二）制作疾病动物模型 （三）比较遗传学研究 第三节 封闭群动物 一、封闭群动物 封闭群(closed colony)动物又称远交群(outbred stock)动物，是指以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上的动物。如昆明种小鼠、SD大鼠等。二、封闭群动物的命名 由24个大写英文字母命名，种群名称前标明保持者的英文缩写。如； N：NIH美国国立卫生院保持的NIH小鼠。三、封闭群动物的特点及应用 （一）繁殖率高 小鼠生长周期短

13、、成熟早，雌性小鼠35-50日龄、雄性小鼠45-60日龄性发育成熟；体成熟雌性小鼠为65-75日龄、雄性小鼠70-80日龄。小鼠性活动保持1年，繁殖力强。（二）重复性差 第四节 杂交群动物 一、杂交群动物 由不同品系或种群之间杂交产生的后代，称杂交群(hybrids)动物、系统杂交动物、杂交系或杂交一代动物，简称F1代动物。 在杂交群动物, 其个体的杂合性一致, 即其遗传型与表现型都一致，但其后代一般不宜继续繁殖和培育近交系，因为在子二代(F2)会发生遗传上的性状分离。 二、杂交群动物的命名，雌性亲代在前，雄性亲代在后，两者之间以“X”相连。三、杂交群动物的特点（一）具有杂交优势，因而生命力强，适应性和抗病力强，繁殖旺盛。（二）具有与近交系动物基本相似的遗传均质性。（三）采用杂交群动物所作的各种实验，其结果的重复性好。（四）具有