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1、第二章动物的特点第一页，本课件共有35页第二章第二章 实验动物遗传学实验动物遗传学重重 点点 掌掌 握握 内内 容容1 1、掌握实验动物的分类和品种品系的概念，、掌握实验动物的分类和品种品系的概念，实验动物按照品系的分类。实验动物按照品系的分类。2 2、掌握近交和近交系动物的概念，近交系、掌握近交和近交系动物的概念，近交系动物的特点。动物的特点。3 3、掌握封闭群动物的概念。、掌握封闭群动物的概念。4 4、掌握杂交群动物的概念。、掌握杂交群动物的概念。第二页，本课件共有35页不同品种、品系对同一刺激可引起不同质和量的反应*家兔对体温变化十分敏感，大小鼠体温不稳定*兔、猫刺激性排卵动物*猴、猫呕
2、吐反应敏感，大鼠无呕吐反应*雌激素能终止大鼠和小鼠的早期妊娠，但不能终止人的的妊娠*C57BL小鼠对肾上腺皮质激素敏感性比DBA高12倍*DBA对音响刺激非常敏感，闻电铃声后可出现特殊的发作痉挛，甚至死亡，而C57BL不会发生第三页，本课件共有35页 2020世纪世纪5050年代，罗歇尔（年代，罗歇尔（Russel）和布鲁克（和布鲁克（Bruch）：）：发育环境发育环境 周围环境周围环境 基因型基因型表现型表现型-演出型演出型 动物的基因型、表现型、演出型动物的基因型、表现型、演出型与环境之间的关系模式与环境之间的关系模式第四页，本课件共有35页 由此可见由此可见,遗传与环境是影响遗传与环境是
3、影响实验动物质量的重要因素，实现实实验动物质量的重要因素，实现实验动物标准化应从控制实验动物的验动物标准化应从控制实验动物的遗传、微生物和寄生虫、营养、环遗传、微生物和寄生虫、营养、环境等四方面着手。境等四方面着手。第五页，本课件共有35页第 一 节 实验动物的分类第六页，本课件共有35页 实验动物的分类实验动物的分类包括动物学的分类包括动物学的分类 和实验动物学的分类两部分。和实验动物学的分类两部分。按按动物学分类动物学分类可分为可分为 界（界（kingdom,kingdom,regnumregnum）、）、门（门（phylum,phylum,phylum phylum）、）、纲（纲（cla
4、ss,class,classisclassis）、）、目（目（order,order,ordoordo）、）、科（科（family,family,familiafamilia）、）、属（属（genus,genus,genusgenus）、）、种（种（pecies,pecies,speciesspecies）；）；第七页，本课件共有35页 例如：例如：小鼠属于动物界、脊索动物门、脊椎动小鼠属于动物界、脊索动物门、脊椎动物亚门、哺乳纲、真兽亚纲、啮齿目、鼠科、物亚门、哺乳纲、真兽亚纲、啮齿目、鼠科、小鼠属、小家鼠种。小鼠属、小家鼠种。按按实验动物学分类实验动物学分类则分为则分为 品种品种(bree
5、d)(breed)和和品系品系（strain)strain)。种是动物学分类系统上的基本单位。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，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。异种动物之间存在生殖隔离。第八页，本课件共有35页 品种品种(breed)(breed)是人们根据不同需是人们根据不同需要而对动物进行改良、选择，即定向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，其特性能较稳定地特性的动物群体，其特性能较稳定地遗传。遗传。第九页，本课件共有35页 品系品系(strain)(
6、strain)即即“株株”，为实验，为实验动物学的动物学的专用名词专用名词,指来源明确，并采指来源明确，并采用某种交配方法繁殖，而具有相似的外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。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实验动物按照品系的分类分为近交系、封闭群、杂交群。分为近交系、封闭群、杂交群。第十页，本课件共有35页举例：举例：NIH小鼠：小鼠：动物学分类：动物学分类：动物动物界界 脊索动物脊索动物门门脊椎动物亚门脊椎动物亚门 哺乳哺乳纲纲真兽亚纲真兽亚纲 啮齿啮齿目目 鼠鼠科
7、科 小鼠小鼠属属 小家鼠小家鼠种种 实验动物学分类：实验动物学分类：品种是白化小鼠品种是白化小鼠，品系是品系是NIH小鼠、小鼠、封闭群。封闭群。第十一页，本课件共有35页 第第 二二 节节 近近 交交 系系 动动 物物第十二页，本课件共有35页一、近交与近交系一、近交与近交系（一）近交和近交系动物的概念（一）近交和近交系动物的概念 近交近交(inbredinginbreding)有意识地从一个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、母子个体，即有共同祖先的兄妹、母子、父女进行交配。、父女进行交配。近交系近交系(inbred
8、 straininbred strain)动物动物经至经至少连续少连续2020代的全同胞兄妹之间或亲代与子代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。如之间交配培育而成的动物。如BALB/cBALB/c小鼠、小鼠、C57BL/6JC57BL/6J小鼠等。小鼠等。第十三页，本课件共有35页（二）近交系动物的命名（二）近交系动物的命名 以一系列字母和数字以一系列字母和数字作为品系代作为品系代码：码：A A、DBADBA，C57BLC57BL、C3HC3H，615615、129129第十四页，本课件共有35页二、亚系和支系二、亚系和支系（一）亚系和支系的概念（一）亚系和支系的概念 在一个
9、近交系内在一个近交系内,因残余的杂合性因残余的杂合性或突变等原因或突变等原因,可导致该系动物形成可导致该系动物形成数个具有部分遗传组成差异的分支数个具有部分遗传组成差异的分支,称亚系称亚系(substrain)(substrain)。此外还通常把经。此外还通常把经过技术处理的品系称为支系过技术处理的品系称为支系(subline)(subline)，代乳、受精卵或卵巢移植、代乳、受精卵或卵巢移植、冷冻保存技术等。冷冻保存技术等。第十五页，本课件共有35页（二）亚系的命名：（二）亚系的命名：在原品系名称后加在原品系名称后加“/”“/”，后标明，后标明 亚系符号。亚系符号有：亚系符号。亚系符号有：1
10、 1、数字：、数字：DBA/1DBA/1；2 2、培育或生产亚系的单位或个人英文缩、培育或生产亚系的单位或个人英文缩写：写：CBA/JCBA/J 3 3、当一个近交系拥有、当一个近交系拥有2 2个亚系时，可在数个亚系时，可在数字后再加保持者的英文缩写：字后再加保持者的英文缩写：C57BL/6J C57BL/6J第十六页，本课件共有35页 最常见的亚系单位或个人的最常见的亚系单位或个人的英文缩写：英文缩写：实验动物学实验动物学P1819P1819第十七页，本课件共有35页（三）支系命名：1 1、“f”“f”代乳培育的品系，代乳培育的品系，如：如：C C3 3H f CH f C5757BLBL表
11、示表示C C3 3H H 品系由品系由 C C5757BLBL代乳。代乳。2 2、“e”“e”或或“o”“o”受精卵或卵受精卵或卵巢移植培育的品系，如：巢移植培育的品系，如：AeB6AeB6表示表示A A系受精卵输送到系受精卵输送到C C5757BL/6JBL/6J母鼠子宫母鼠子宫孕育的品系。孕育的品系。第十八页，本课件共有35页3 3、“p”“p”移植胚胎经冷冻保移植胚胎经冷冻保存的品系，如：存的品系，如：C C5757BL/6 peCBA/HBL/6 peCBA/H表示表示C C5757BL/6BL/6的受精卵经冷冻保存后，的受精卵经冷冻保存后，移植到移植到CBA/HCBA/H母鼠子宫，并
12、代母鼠子宫，并代乳培育而成。乳培育而成。第十九页，本课件共有35页三、特殊类型的近交系动物三、特殊类型的近交系动物1.1.重组近交系重组近交系（recombinant inbred strain RIrecombinant inbred strain RI）由两个近交系杂交后，经连续由两个近交系杂交后，经连续2020代以上代以上兄妹交配培育成的近交系，称重组近交系。兄妹交配培育成的近交系，称重组近交系。2.2.重组同类系重组同类系（recombinant congenic strain RCrecombinant congenic strain RC）由两个近交系杂交后，子代与两个亲代由两个近
13、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代回交（通常近交系中的一个近交系进行数代回交（通常回交回交2 2代），再经无对特殊基因选择的近亲交代），再经无对特殊基因选择的近亲交配而育成的近交系。配而育成的近交系。第二十页，本课件共有35页3.3.同源突变近交系同源突变近交系（coisogenic inbred straincoisogenic inbred strain）两个近交系，除了一个指明位点等两个近交系，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。位基因不同外，其他遗传基因全部相同。4.4.同源导入近交系同源导入近交系（congenic inbred strainco
14、ngenic inbred strain）通过杂交通过杂交-互交或回交等方式将一个基互交或回交等方式将一个基因导入到近交系中，由此形成一个新因导入到近交系中，由此形成一个新的近交系的近交系。第二十一页，本课件共有35页四、由遗传工程产生的新型品系四、由遗传工程产生的新型品系 （一）嵌合体小鼠（一）嵌合体小鼠(mouse aggregation chimerasmouse aggregation chimeras)左图中黑白斑块互相嵌合的嵌左图中黑白斑块互相嵌合的嵌左图中黑白斑块互相嵌合的嵌左图中黑白斑块互相嵌合的嵌合体小鼠由中山大学研制，它皮肤中合体小鼠由中山大学研制，它皮肤中合体小鼠由中山大
15、学研制，它皮肤中合体小鼠由中山大学研制，它皮肤中黑、白部分分别来自黑鼠和白鼠。白黑、白部分分别来自黑鼠和白鼠。白黑、白部分分别来自黑鼠和白鼠。白黑、白部分分别来自黑鼠和白鼠。白鼠的干细胞系细胞注入黑色小鼠早期鼠的干细胞系细胞注入黑色小鼠早期鼠的干细胞系细胞注入黑色小鼠早期鼠的干细胞系细胞注入黑色小鼠早期胚胎进行胚胎进行胚胎进行胚胎进行“嫁接嫁接嫁接嫁接”，再把这枚，再把这枚，再把这枚，再把这枚“嫁接嫁接嫁接嫁接”的种子移入的种子移入的种子移入的种子移入“假孕母鼠假孕母鼠假孕母鼠假孕母鼠”子宫内，子宫内，子宫内，子宫内，经三周后得到嵌合体小鼠。经三周后得到嵌合体小鼠。经三周后得到嵌合体小鼠。经三
16、周后得到嵌合体小鼠。第二十二页，本课件共有35页中山大学研制的绿色荧光小鼠中山大学研制的绿色荧光小鼠中山大学研制的绿色荧光小鼠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，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，以前没有荧光鼠的时候，很疗帕金森，以前没有荧光鼠的时候，很难分辨打入小鼠体内的神经干细胞与小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来做实验，科
17、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、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，由此可观察脑部、肺部发出绿色荧光，由此可观察胚胎干细胞发育走向。胚胎干细胞发育走向。第二十三页，本课件共有35页（二）单亲纯合双倍体动物（二）单亲纯合双倍体动物（三）转基因动物（三）转基因动物转基因鱼转基因鱼正常小鼠正常小鼠“超级小鼠超级小鼠”第二十四页，本课件共有35页五、五、近交系动物的特点近交系动物的特点（一）基因纯合性（一）基因纯合性(homozygosity)（二）遗传组成的同源性（二）遗传组成的同源性(isogenicity)（三）表现型的一致性（三）表现型的一致性(u
18、niformity)（四）对外界因素的敏感性（四）对外界因素的敏感性(sensitivity)（五）遗传特征的可辨别性（五）遗传特征的可辨别性(identifiability)（六）遗传组成独特性（六）遗传组成独特性(individuality)（七）背景资料可查性（七）背景资料可查性（accessibility）（八）国际分布广泛性（八）国际分布广泛性（extensity）第二十五页，本课件共有35页六、近交系动物的应用六、近交系动物的应用（一）组织移植（一）组织移植 （二）制作疾病动物模型（二）制作疾病动物模型 （三）比较遗传学研究（三）比较遗传学研究 第二十六页，本课件共有35页 第 三
19、 节 封 闭 群 动 物第二十七页，本课件共有35页一、一、封闭群动物的定义封闭群动物的定义 封闭群封闭群(closed colonyclosed colony)动物又称远交动物又称远交群群(outbred stockoutbred stock)动物，是指以非近亲交动物，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，至少连续繁其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖殖4 4代以上的动物。如昆明种小鼠、代以上的动物。如昆明种小鼠、SDSD大鼠大鼠等。等。二、封闭群动物的命名二、封闭群动物的命名 由由2424个大写英文字母命名，种群名
20、称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：前标明保持者的英文缩写。如：N N：NIHNIH美国国立卫生院保持的美国国立卫生院保持的NIHNIH小鼠。小鼠。第二十八页，本课件共有35页三、封闭群动物的特点及应用三、封闭群动物的特点及应用（一）繁殖率高（一）繁殖率高 小小鼠鼠生生长长周周期期短短、成成熟熟早早，雌雌性性小小鼠鼠35-5035-50日日龄龄、雄雄性性小小鼠鼠45-6045-60日日龄龄性性发发育育成成熟熟；体体成成熟熟雌雌性性小小鼠鼠为为65-7565-75日日龄龄、雄雄性性小小鼠鼠70-8070-80日日龄龄。小小鼠鼠性性活活动动保保持持1 1年，繁殖力强。年，繁殖
21、力强。（二）重复性差（二）重复性差 第二十九页，本课件共有35页第 四 节 杂 交 群 动 物第三十页，本课件共有35页一、一、杂交群动物杂交群动物 由不同品系或种群之间杂交产生的后由不同品系或种群之间杂交产生的后代，称杂交群代，称杂交群(hybrids)(hybrids)动物、系统杂交动动物、系统杂交动物、杂交系或杂交一代动物，简称物、杂交系或杂交一代动物，简称F1F1代动代动物。物。在杂交群动物在杂交群动物,其个体的杂合性一致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，因为在子二代不宜继续繁殖和培育近交系，因为在
22、子二代(F2)(F2)会发生遗传上的性状分离。会发生遗传上的性状分离。第三十一页，本课件共有35页二、杂交群动物的命名二、杂交群动物的命名 雌性亲代在前，雄性亲代在后，雌性亲代在前，雄性亲代在后，两者之间以两者之间以“X”“X”相连。相连。第三十二页，本课件共有35页三、杂交群动物的特点三、杂交群动物的特点（一一）具具有有杂杂交交优优势势，因因而而生生命命力力强强，适适应应性和抗病力强，繁殖旺盛。性和抗病力强，繁殖旺盛。（二二）具具有有与与近近交交系系动动物物基基本本相相似似的的遗遗传传均均质性。质性。（三三）采采用用杂杂交交群群动动物物所所作作的的各各种种实实验验，其结果的重复性好。其结果的
23、重复性好。（四）具有亲代双亲的特点。（四）具有亲代双亲的特点。（五）广泛用于各类实验研究，其研究结果（五）广泛用于各类实验研究，其研究结果易于重复，便于国际交流。易于重复，便于国际交流。第三十三页，本课件共有35页四、杂交群动物的在生物医学四、杂交群动物的在生物医学 研究中的应用研究中的应用（一）干细胞研究（一）干细胞研究 （二）免疫学研究（二）免疫学研究（三）细胞动力学研究（三）细胞动力学研究 （四）单克隆抗体研究（四）单克隆抗体研究第三十四页，本课件共有35页第二章第二章 实验动物遗传学实验动物遗传学重重 点点 掌掌 握握 内内 容容1 1、掌握实验动物的分类和品种品系的概、掌握实验动物的分类和品种品系的概念，实验动物按照品系的分类。念，实验动物按照品系的分类。2 2、掌握近交和近交系动物的概念，近交系、掌握近交和近交系动物的概念，近交系动物的特点。动物的特点。3 3、掌握封闭群动物的概念。、掌握封闭群动物的概念。4 4、掌握杂交群动物的概念。、掌握杂交群动物的概念。第三十五页，本课件共有35页