动物遗传学：第九章 家畜遗传病的诊断与防治

第九章家畜遗传病的诊断与防治1.家畜所患的疾病是不是遗传病，其遗传方式是怎样的？在家畜遗传病的诊断上面临着两个问题：2.如何检出特定疾病隐性致病基因的杂合子?家畜遗传病的诊断对于遗传病患畜，一般疾病的诊断原则都适用:了解病史；运用各种基本诊断方法和特殊诊断技术，获得患病的症状和其它资料；将所得的全部资料进行综合分析；通过论证诊断和鉴别诊断，最终确定临床诊断。一、临床诊断遗传病在临床上具有以下特点：1.在没有并发症的情况下，绝大多数单基因遗传病和染色体病的体温都在正常范围内。2.大多数遗传病有身体某部位的结构缺陷，如短肢，小耳，短颌，并趾，鎖肛，隐睾等。3.除多基因遗传病外，遗传病呈垂直传递，而不发生水平传播。4.许多症状为多种遗传病所共有，如痉挛，共济失调，短颌，短肢，出血性倾向.绝大多数的染色体畸变综合症的共同临床表型特征是：生长发育迟缓，并往往伴有五官、四肢及内脏器官的畸形。二、遗传病流行病学调查遗传病流行学（geneticepidemiology）调查临床群体遗传学（clinicalpopulationgenetics）调查常用方法：群体调查，家系调查和系谱分析，单胎动物的双胎分析二、遗传病流行病学调查群体调查调查某一群体中该病的发病率及患者亲属中该病的发病率，比较，有无显著差异牛的隐性乳房炎在某牛群中的发病率为30%,而在患病母牛一级亲属的发病率为40%二、遗传病流行病学调查2.家系调查和系谱分析家系是指全同胞或半同胞的集合体。系谱可靠家系成员数目多二、遗传病流行病学调查家系调查是从先证者入手，对其家系中各个成员的健康状况和病理性状逐个调查记录，根据调查结果绘制成系谱结构图，然后进行系谱分析，按孟德尔遗传规律分析系谱特点。3.双（多）胎儿分析比较双胎发病的一致性，确定疾病是否与遗传有关4.遗传病流行病学资料新引进种畜后,发现新疾病,淘汰后,则发病率降低一个家系或品系内发病率高近交程度高的纯种家畜容易发病发病无季节差异保留同一些公畜或母畜,几年内患病家畜数增多三、测交常用的测交方法有：1.被检畜与隐性基因纯合子测交后裔是患畜（aa）后裔是表型正常畜（Aa）产生了5个后代（1/2）5＝3.125%5个后代被检畜是AA概率》95%（1/2）7＝0.78%7个后代》99%2.被检畜与已知的杂合子测交（1）后裔是患者，表明被检畜是携带者（2）后裔是表型正常畜（3/4）n=0.05,n=11（3/4）n=0.01,n=16测交的限制因素：世代间隔长，尤其是马、牛等大动物单胎动物每次分娩只产生一个后裔，必需多次分娩才能获得所需后裔数实施测交计划时会影响生产效率，降低经济效益必须维持足够数量的试验畜群，其中包括有遗传缺陷的家畜

根据表型淘汰隐性纯合个体

设原始群体中基因型频率为：D=p2，H=2pq,R=q2。

AA和Aa留种率为1,aa留种率为0选择后的基因型频率

=原始基因型频率×留种率／∑（原始基因型频率×留种率）

下一代的基因a的频率为：

q1=1/2H′+R′=

p0q0/(1-q02)

=q0/(1+q0)q2=q1/(1+q1)=q0/(1+2q0)∴qt=q0/(1+tq0)t由基因频率q0变化到qt所需代数，

t=1/qt-1/q0=(q0-qt)/q0qt

某一畜群隐性疾病出现频率为1/20000（q02），隐性基因频率q＝1/141。在无突变发生情况下，每代淘汰患病畜，不使它参加繁殖，多少年才能把隐性基因频率减少到目前的一半（即发病频率为1/40000（qt2））？qt=1/200。

t＝(q0-qt)/q0qt

＝（1/141-1/200）/1/141·1/200

＝200-141＝59代假定世代间隔为4年，需要经59×4＝236年

示例:示例:已知侏儒牛为隐性纯合子，这种牛在生后1岁前死亡。但杂合子表型比纯合子结实清秀，通过表型选择是非常困难。如每代仅淘汰全部隐性纯合子，那么隐性等位基因频率由0.5降至0.05需多少世代？t=1/qt–1/q0=1/0.05–1/0.5=20-2=18

原始群体隐性基因频率为中等大小时，如q0＝1/2，经一代淘汰，可以减少5/36的隐性个体，但以后速度减慢。当隐性基因频率很低时，如q0＝1/50，原始群体中只有1/2500的隐性个体，经过50代的淘汰，还会有1/10000的隐性个体存在。因此：在隐性基因频率为中等时，表型选择有一定效果；频率过低，选择效果亦低。四、实验室检查（一）核型分析1.核型分析的适应症：发现下列情况之一都应进行核型分析：家系中出现多个先天性畸形患畜母畜繁殖机能下降或不育，又找不出病因公畜性腺发育不全或有不明原因的不育，或其后裔的生产性能和繁殖机能下降四、实验室检查（一）核型分析1.核型分析的适应症：发现下列情况之一都应进行核型分析：外生殖器畸形的家畜恶性血液病患畜为改良本地家畜或育种引进的优秀种公畜和种母畜2.核型分析结果的报告方法用符号表示：染色体数目，性染色体成分、染色体畸变情况如一头公牛的核型符号为：61，XXY，表示有板有29对常染色体，3条性染色体，即多了一条X染色体---提示该公牛患小睾丸症（二）生化与DNA分析酶、蛋白质产物的定性定量检查DNA序列分析五、产前诊断在出生前判定胚胎或胎儿是否患有某种遗传病或先天畸形的方法称为产前诊断。能进行产前诊断的遗传病有染色体畸变，单基因遗传病和先天性畸形三类。五、产前诊断1.染色体畸变的产前诊断2.单基因遗传病的产前诊断3.先天畸形的产前诊断六、携带者的检测1.核型分析2.生化检查3.DNA检查4.测交七、基因组研究在遗传病诊断中的应用HostgeneticfactorsPathogengeneticfactorsEnviron-mentalfactorsDiseasedevelopmentInteractionsInteractionsInteractionsGenomicsofhostpathogeninteractions:七、基因组研究在遗传病诊断中的应用DefensemechanismsofhostsRequirementstounderstandinteractionsGenomestructure(DNAsequence)ofhostsGenes,regulatorysequences,mapsChicken:available,cattle:2005/6,Pig:ESTGenomestructureofpathogensVirulencefactors>100genomesavailableRequirementstounderstandinteractionsDNAvariationresponsiblefordifferencesinhostdefenseAnimalpopulationswithextremephenotypesDNAvariationresponsiblefordifferencesinpathogenvirulenceStrainswithextremephenotypesRequirementstounderstandinteractionsBiologicalfunctionofhostgenesMechanismsofdefense,proteinsinvolved,interplaybetweenprocessesBiologicalfunctionofvirulencegenesMechanismsofvirulence,proteinsinvolvedResources,analysistools,bioinformatics,comparativegenomicsIntegrationofactivitiesandknowledgeStrategiesforimproveddiagnosticsNewstrategiesforpreventionandcontrolNewinterventionstrategiesImprovedornewvaccinesBreedingstrategies(complextraitslikediseaseresistance)PathogenHostImprovedknowledgeonvirulencefactorsImprovedknowledgeonhostresponseImprovedvaccinesMorerelevantantigensofthepathogenAdjuvanttooptimizehostimmuneresponseGeneexpressionprofileProteinprofileHumanhealth:Prognosticsanddiagnosticsbiomarkersfor:InfectioncancerAnimalHealth?:Prognosticanddiagnosticbiomarkersfor: HealthPresencepathogensQualityparameters第二节家畜遗传病的防治一、家畜遗传病的治疗绝大多数遗传病患畜具有先天性遗传缺陷，或缺乏有效的治疗方法，或无治疗价值。但对于有些遗传病以及名贵和稀有家畜，可试用以下方法治疗：一、家畜遗传病的治疗2.药物治疗先天性无免疫球蛋白症,可给予免疫球蛋白制剂1.饮食治疗犬的生长期限制饲喂能延缓髋关节发育不全的发病年龄等3.手术治疗犬髋关节发育不全,家畜锁肛、脐疝、阴囊疝通过遗传工程人为改变突变的致病基因，从根

本上消灭遗传病4.基因治疗通过遗传工程人为改变突变的致病基因，从根本上消灭遗传病一、家畜遗传病的治疗5.多基因遗传病的治疗对症治疗，如牛乳房炎采用抗菌、封闭、一、家畜遗传病的治疗二、家畜遗传病的预