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1、近交系动物的特点第一页,本课件共有147页在科研动物实验中,非常重视获得指在科研动物实验中,非常重视获得指标的准确性、敏感性和重复性,这就需要标的准确性、敏感性和重复性,这就需要有基因纯度高,实验反应性强,适合于各有基因纯度高,实验反应性强,适合于各种实验目的要求的品系动物。种实验目的要求的品系动物。按遗传学控制方法,根据基因纯合程按遗传学控制方法,根据基因纯合程度,可将实验动物分为近交系、突变系、度,可将实验动物分为近交系、突变系、杂交群、封闭群四类。杂交群、封闭群四类。第二页,本课件共有147页第一节第一节近交和近交系近交和近交系一、近交一、近交实验动物的近交(实验动物的近交(Inbree
2、dingInbreeding)即近亲)即近亲繁殖,是指血缘关系极为相近的个体之间或遗繁殖,是指血缘关系极为相近的个体之间或遗传组成极相似的个体之间进行的交配繁殖。通传组成极相似的个体之间进行的交配繁殖。通过近交使一个种群达到接近完全纯合程度,即过近交使一个种群达到接近完全纯合程度,即所有同源染色体的相对位置都具有相同基因的所有同源染色体的相对位置都具有相同基因的状态。因此,通过同胞兄妹或亲子交配可以较状态。因此,通过同胞兄妹或亲子交配可以较快获得近交品系动物。快获得近交品系动物。第三页,本课件共有147页从同一祖先获得遗传物质,一条得自父,从同一祖先获得遗传物质,一条得自父,一条得自母,来源于
3、共同祖先的小动物自交,一条得自母,来源于共同祖先的小动物自交,它们得自父母同基因比非近交者多。它们得自父母同基因比非近交者多。近交可以降低杂合性,可以将群体分离近交可以降低杂合性,可以将群体分离为不同的品系,然而近交的结果也必将出现近为不同的品系,然而近交的结果也必将出现近交衰退。交衰退。第四页,本课件共有147页近交和非近交时亲缘关系示意图近交和非近交时亲缘关系示意图第五页,本课件共有147页二、近交后引起的变化二、近交后引起的变化(一)近交可以增多纯合性:(一)近交可以增多纯合性:动物的遗传纯度取决于交配动物之间遗动物的遗传纯度取决于交配动物之间遗传关系的远近。近交系动物是通过长期近亲传关
4、系的远近。近交系动物是通过长期近亲交配而建立的,通过纯育后,动物的杂合性交配而建立的,通过纯育后,动物的杂合性逐渐降低,因而纯度逐渐增高,使基因位点逐渐降低,因而纯度逐渐增高,使基因位点变为纯合子,使它们的表现型趋向一致性。变为纯合子,使它们的表现型趋向一致性。第六页,本课件共有147页如如A A与与a a基因频率相同,但基因型分配基因频率相同,但基因型分配变化,经过一定代数的兄妹交配,则不再有变化,经过一定代数的兄妹交配,则不再有杂合子,而获得遗传稳定的杂合子,而获得遗传稳定的AAAA与与aaaa近交品系。近交品系。同胞兄妹或亲子交配连续同胞兄妹或亲子交配连续2020代以上就培育成代以上就培
5、育成近交系,为了保持该系的遗传特点,必须继近交系,为了保持该系的遗传特点,必须继续近交,并不得因突变或遗传漂移而丢失。续近交,并不得因突变或遗传漂移而丢失。第七页,本课件共有147页近交类型:按近交的基因型可分为:近交类型:按近交的基因型可分为:(1 1)纯合子交配()纯合子交配(IncrossesIncrosses):为亲代相同的显):为亲代相同的显性纯合子交配,如性纯合子交配,如A/AA/AA/AA/A和和a/aa/aa/aa/a。亲代:亲代:子代:基因型子代:基因型AAAA,表现型,表现型A A。精子 卵子A AAA第八页,本课件共有147页(2 2)回交()回交(Backcrosses
6、Backcrosses):为亲代显性纯合子):为亲代显性纯合子与杂合子交配。如与杂合子交配。如A/Aa/AA/Aa/A;a/AA/Aa/AA/A;a/Aa/aa/Aa/a和和a/aa/Aa/aa/A亲代:亲代:aAA aAA 子代:基因型:子代:基因型:1AA1AA,1Aa1Aa表现型:表现型:A A。精子 卵子Aa AAAAa AAAAa第九页,本课件共有147页(3 3)自交或称互交()自交或称互交(IntercrossesIntercrosses):亲代):亲代为两个杂合子交配:如为两个杂合子交配:如a/Aa/Aa/Aa/A。亲代:亲代:aAa aAa 子代:基因型:子代:基因型:1/4
7、AA1/4AA,2/4Aa,1/4aa2/4Aa,1/4aa。表现型:表现型:3/4A3/4A,1/4a1/4a。精子 卵子Aa AAAAa aAaaa第十页,本课件共有147页C57BLC57BL黑色黑色a a,C3HC3H野鼠色野鼠色A A,二者皆为纯合子。二者杂交:,二者皆为纯合子。二者杂交:亲代亲代AaF1AaAa互交互交F2AAAaaa回交回交F3AAAAAaaaaa纯交纯交F4AAAAAAAaaaaaaa第十一页,本课件共有147页近交程度:种系中纯合性的程度通常以近交系近交程度:种系中纯合性的程度通常以近交系数(数(F F)和血缘系数()和血缘系数(R R)来表示:)来表示:近交
8、系数近交系数也就是一个种系的个体中,也就是一个种系的个体中,将基因的纯化程度用百分比来表示;将基因的纯化程度用百分比来表示;血缘系数血缘系数是将群体中个体之间基因是将群体中个体之间基因组成的相似程度用数值来表示。组成的相似程度用数值来表示。F F值和值和R R值随近交繁殖连续的代数而递增。值随近交繁殖连续的代数而递增。增加的比率决定于交配动物亲缘关系的密切程增加的比率决定于交配动物亲缘关系的密切程度。度。第十二页,本课件共有147页第十三页,本课件共有147页第十四页,本课件共有147页(二)近交可将群体分离为不同基因型的品(二)近交可将群体分离为不同基因型的品系:系:原始种群经过近交分为若干
9、近交系,原始种群经过近交分为若干近交系,在不同等位基因的不同位点上变为纯合子。在不同等位基因的不同位点上变为纯合子。原始种群的小鼠兄妹交配连续原始种群的小鼠兄妹交配连续2020代之后分离代之后分离出两支等位基因出两支等位基因A A和和a a的近交品系:的近交品系:第十五页,本课件共有147页C57BLC57BL黑色黑色a a,C3HC3H野鼠色野鼠色A A,二者皆为纯合子。二者杂交:,二者皆为纯合子。二者杂交:亲代亲代AaF1AaAaF2AAAaaaF3AAAAAaaaaaF4AAAAAAAaaaaaaa第十六页,本课件共有147页1 1等位基因等位基因A A的品系:只生产野鼠色后代。的品系:
10、只生产野鼠色后代。2 2等位基因等位基因a a的品系:只生产黑色后代。的品系:只生产黑色后代。近交品系动物的获得,可使原来杂合子近交品系动物的获得,可使原来杂合子的动物增加纯合性,从而提高基因型的稳定性,的动物增加纯合性,从而提高基因型的稳定性,获得想要的品系,实验者可以从动物的特定性获得想要的品系,实验者可以从动物的特定性状中进行选择。状中进行选择。第十七页,本课件共有147页(三)近交可引起近交衰退:(三)近交可引起近交衰退:亲缘接近的交配所产生的后代常常会出亲缘接近的交配所产生的后代常常会出现生长、成活、生育、抗病、适应环境等能现生长、成活、生育、抗病、适应环境等能力的减退,这种现象称之
11、为近交衰退,如何力的减退,这种现象称之为近交衰退,如何克服和解决这个问题,是培育近交系动物的克服和解决这个问题,是培育近交系动物的关键所在。关键所在。第十八页,本课件共有147页由于近交衰退的缘故,从一个供繁殖的种由于近交衰退的缘故,从一个供繁殖的种群培育和建立一个近交系时,往往需要从杂交群培育和建立一个近交系时,往往需要从杂交群或几个近交系开始才能成功,而且在近交几群或几个近交系开始才能成功,而且在近交几代后,有些系可以因生育或生活力低而断绝;代后,有些系可以因生育或生活力低而断绝;也由于同样的原因,过去建立的某些近交系,也由于同样的原因,过去建立的某些近交系,现在只有某些亚系还仍然存在。现
12、在只有某些亚系还仍然存在。第十九页,本课件共有147页近交衰退发生的原因是多方面的,从近交衰退发生的原因是多方面的,从遗传学的角度解释主要有两点:遗传学的角度解释主要有两点:1 1有害的隐性基因的暴露。一般病态的突有害的隐性基因的暴露。一般病态的突变基因绝大多数都是隐性的,所以处于杂变基因绝大多数都是隐性的,所以处于杂合状态时是不表现出病态或不利的性状。合状态时是不表现出病态或不利的性状。这些有害基因的作用可被显性的杂合子等这些有害基因的作用可被显性的杂合子等位基因所掩盖。位基因所掩盖。第二十页,本课件共有147页但经过一段近亲繁殖,纯合的基因(纯但经过一段近亲繁殖,纯合的基因(纯合子)比例渐
13、渐增多,于是有害的隐性基因合子)比例渐渐增多,于是有害的隐性基因相遇成为纯合子而显出作用,出现了不利的相遇成为纯合子而显出作用,出现了不利的性状,对个体的生长发育、生活和生育等产性状,对个体的生长发育、生活和生育等产生明显的不利影响。生明显的不利影响。第二十一页,本课件共有147页2 2多基因平衡的破坏。个体的发育受多个多基因平衡的破坏。个体的发育受多个基因共同作用的影响,虽然其中每个基因基因共同作用的影响,虽然其中每个基因的作用效应微小。对环境适应较好的野生的作用效应微小。对环境适应较好的野生或杂交动物,由于自然选择的作用有利于或杂交动物,由于自然选择的作用有利于保存那些生物适应能力较强的基
14、因组合而保存那些生物适应能力较强的基因组合而具有平衡的多基因系统,近交繁殖往往会具有平衡的多基因系统,近交繁殖往往会破坏这个平衡,造成个体发育的不稳定。破坏这个平衡,造成个体发育的不稳定。第二十二页,本课件共有147页为了防止近交衰退变化产生,应注意如下为了防止近交衰退变化产生,应注意如下几点:几点:1 1为防止种群传代终断,可采用回交方式为防止种群传代终断,可采用回交方式(即父(即父女或母女或母子)而不计算近交代数,这样子)而不计算近交代数,这样可以维持种群不致在繁殖中终断。可以维持种群不致在繁殖中终断。2 2饲料营养的保证很重要,在一般传代饲料营养的保证很重要,在一般传代至至5 57 7代
15、时会出现生命力下降,生长繁殖退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,因此应在饲料化,或出现产仔畸形等情况,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中适当增加营养成分以保证子代生长发育正常。常。第二十三页,本课件共有147页 3 3在传代中注意检查子代的情况选优去劣,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。弱繁殖力差的动物。4 4近交到近交到6 67 7代时,可出现致死的有害代时,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基因,而且这种致死基因随近交代数增加
16、而不断升高,可引起个体死亡,为此,培育近不断升高,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。系建立后再改变致死基因则很困难。第二十四页,本课件共有147页三、近交系动物的培育及选择三、近交系动物的培育及选择1 1、近交系动物的培育:、近交系动物的培育:定向培育:按预先确定好的要获得某一理定向培育:按预先确定好的要获得某一理想品系而进行有计划的培育,并在短期想品系而进行有计划的培育,并在短期内能获得优良的品系。内能获得优良的品系
17、。不定向培育:是一种无意识的选择,预先不定向培育:是一种无意识的选择,预先没有确定的培育目标,只是自然地将有没有确定的培育目标,只是自然地将有价值的选择留种,让其繁殖,近交纯化价值的选择留种,让其繁殖,近交纯化提供实验需要。提供实验需要。第二十五页,本课件共有147页1)基础动物种群的选择:)基础动物种群的选择:从保种单位引种、从未经近交繁殖的从保种单位引种、从未经近交繁殖的近交种群中选择、从杂交群中选择、从野近交种群中选择、从杂交群中选择、从野生动物中选择。生动物中选择。选择研究所需的某些遗传特性或个体选择研究所需的某些遗传特性或个体存在的遗传变异。存在的遗传变异。在种群后代的繁殖过程中,仍
18、然要注在种群后代的繁殖过程中,仍然要注意检查,选择保留种群特性的保留繁殖。意检查,选择保留种群特性的保留繁殖。第二十六页,本课件共有147页2)近交系原种群的维持:)近交系原种群的维持:方 法 影 响单线法3-5对兄妹交配,从中选择最好的一对进行繁殖,每代如此延续下去。子代个体比较均一;选择范围小,易断代。平行线法3-5对兄妹交配,每对子代都选留下一代种鼠,延续下去。子代个体不太均一;选择范围大,易产生分化。选优法每代选6-12对来自同一双亲的子代进行繁殖,如有淘汰,则从另一对子代补充。子代个体比较均一;选择范围大,不易断代。是近交系留种保种的好方法。第二十七页,本课件共有147页第二十八页,
19、本课件共有147页第二十九页,本课件共有147页第三十页,本课件共有147页3)近交系的遗传监测:)近交系的遗传监测:方 法项 目形态学方法毛色基因的交配测定、下颌骨测定生化方法血红蛋白链、血清酯酶-1、血清酯酶-2、血清酯酶-3、异柠檬酸脱氢酶-1、乳酸脱氢酶调节体-1、葡萄糖磷酸脱氢酶-1、碳酸酯酶-2、苹果酸脱氢酶-1等免疫学方法皮肤移植法、混合淋巴细胞培养法遗传学方法姬姆萨染色的G分带法第三十一页,本课件共有147页第二节第二节 近交系的特征和应用意义近交系的特征和应用意义第三十二页,本课件共有147页一、近交系的特征一、近交系的特征(一)基因纯合性。通过持续一)基因纯合性。通过持续2
20、020代以上的近亲代以上的近亲繁殖,基因已高度纯合化。纯合子的纯度在理繁殖,基因已高度纯合化。纯合子的纯度在理论上接近最高点,基因已有论上接近最高点,基因已有98.6%98.6%以上完全纯以上完全纯合,仅有合,仅有1%1%左右不纯合,因此近交品系动物的左右不纯合,因此近交品系动物的基因是一致的,遗传组成亦相同。基因是一致的,遗传组成亦相同。第三十三页,本课件共有147页(二)遗传稳定性。由于近亲繁殖增加了在特(二)遗传稳定性。由于近亲繁殖增加了在特定部位纯合子互相配合的可能性,因而减少了定部位纯合子互相配合的可能性,因而减少了遗传变异,基因型可长期处于稳定状态,这种遗传变异,基因型可长期处于稳
21、定状态,这种相对稳定性来自纯合性。因为基因高度纯合,相对稳定性来自纯合性。因为基因高度纯合,所以纯合子基因可以极稳定地传给后代。如所以纯合子基因可以极稳定地传给后代。如DBADBA系已维持上百年,系已维持上百年,C C5757BLBL系已维持了系已维持了8080多年,多年,但至今仍与原品系极相似。但至今仍与原品系极相似。第三十四页,本课件共有147页当然近交系动物有时会因突变造成基因改当然近交系动物有时会因突变造成基因改变而发生变异,是为例外,而且这种机率非常变而发生变异,是为例外,而且这种机率非常低。如果品系在被确认为近交系后坚持近交,低。如果品系在被确认为近交系后坚持近交,同时辅以遗传监测
22、,及时地发现和清除遗传变同时辅以遗传监测,及时地发现和清除遗传变异的动物,保持近交系动物遗传稳定性是绝对异的动物,保持近交系动物遗传稳定性是绝对没有问题的。没有问题的。第三十五页,本课件共有147页(三)同基因性。同基因性,是指一个近交品(三)同基因性。同基因性,是指一个近交品系中所有个体在遗传上是同源的。由于基因高系中所有个体在遗传上是同源的。由于基因高度纯合和基因型相当稳定,而致个体间极为相度纯合和基因型相当稳定,而致个体间极为相似,即同一品系内具有基本相同的遗传组成和似,即同一品系内具有基本相同的遗传组成和基因点,也就是基因型相同。这种遗传上的均基因点,也就是基因型相同。这种遗传上的均质
23、性可采用组织移植方法来检测,也可用一只质性可采用组织移植方法来检测,也可用一只动物检测群体的基因型,从子代群体中检定母动物检测群体的基因型,从子代群体中检定母系群体。系群体。第三十六页,本课件共有147页(四)表现型的均一性。表现型是基因在环(四)表现型的均一性。表现型是基因在环境因素作用下表现出来的、可被直接观察到境因素作用下表现出来的、可被直接观察到的亲代的性状。在相同环境因素的作用下,的亲代的性状。在相同环境因素的作用下,由于遗传是均质的,所以其表现型是均一的,由于遗传是均质的,所以其表现型是均一的,反应性是一致的。因此可用较少量的近交品反应性是一致的。因此可用较少量的近交品系动物,达到
24、统计需要的精密度。系动物,达到统计需要的精密度。第三十七页,本课件共有147页(五)个体性。由于不同品系都具有不同的遗(五)个体性。由于不同品系都具有不同的遗传组成和生物学特性,所以不同品系各有不同传组成和生物学特性,所以不同品系各有不同的特性。目前国际上公认的近交品系小鼠间,的特性。目前国际上公认的近交品系小鼠间,均各有明显的区别,有其不同的反应性和敏感均各有明显的区别,有其不同的反应性和敏感性。因此,选择近交品系鼠时,必须注意其是性。因此,选择近交品系鼠时,必须注意其是否适合各项研究设计的需要,决不能就随便选否适合各项研究设计的需要,决不能就随便选一个品系来做实验。一个品系来做实验。第三十
25、八页,本课件共有147页(六)分布的广泛性。许多近交系在国际(六)分布的广泛性。许多近交系在国际上广泛分布,从而有可能在世界各国之间上广泛分布,从而有可能在世界各国之间进行比较研究。这在理论上意味着不同地进行比较研究。这在理论上意味着不同地区、不同国家的科学家有可能去重复或验区、不同国家的科学家有可能去重复或验证已取得的理论和数据。证已取得的理论和数据。但因环境变化可引起遗传变异,因此,但因环境变化可引起遗传变异,因此,环境条件应力求尽可能一致。如同一近交环境条件应力求尽可能一致。如同一近交品系的两只动物,一只吃完善的饲料,另品系的两只动物,一只吃完善的饲料,另一只吃营养不足的饲料,则二者可发
26、生不一只吃营养不足的饲料,则二者可发生不同的变化。同的变化。第三十九页,本课件共有147页(七)资料可查性。近交品系的一个最有价(七)资料可查性。近交品系的一个最有价值的特点是最常用的品系都具有相当数量的值的特点是最常用的品系都具有相当数量的背景资料,包括培育和保种的过程中都有详背景资料,包括培育和保种的过程中都有详细的记录,加之这些动物分布广泛,经常使细的记录,加之这些动物分布广泛,经常使用,目前已有相当数量的文献记载着各个品用,目前已有相当数量的文献记载着各个品系的生物学特征。这些有关品系的特征、寿系的生物学特征。这些有关品系的特征、寿命和自发性疾病等资料,对于设计新的实验命和自发性疾病等
27、资料,对于设计新的实验和解释所得结果提供了便利条件。和解释所得结果提供了便利条件。第四十页,本课件共有147页(八)可分辨性。每个近交品系都具有自己(八)可分辨性。每个近交品系都具有自己独特的生化标志基因等特点,研究工作者可独特的生化标志基因等特点,研究工作者可定期进行检测,以识别所使用的近交品系动定期进行检测,以识别所使用的近交品系动物是否可靠。方法有:生化位点法、皮肤移物是否可靠。方法有:生化位点法、皮肤移植法、毛色基因法和下颌骨测量法。由于绝植法、毛色基因法和下颌骨测量法。由于绝大多数近交品系在很多遗传位点上已有了分大多数近交品系在很多遗传位点上已有了分型,如果掌握了这些方法,可以根据这
28、些位型,如果掌握了这些方法,可以根据这些位点的分型将品系分辨出来。点的分型将品系分辨出来。第四十一页,本课件共有147页(九)对外界因素的敏感性。近交系由于高度(九)对外界因素的敏感性。近交系由于高度近交而降低其在某些生理过程中的稳定性,使近交而降低其在某些生理过程中的稳定性,使其对外界因素的变化更为敏感。这一特征,使其对外界因素的变化更为敏感。这一特征,使其更容易成为模型动物为研究所用,但也很难其更容易成为模型动物为研究所用,但也很难控制外界因素对每个动物都完全相同而造成对控制外界因素对每个动物都完全相同而造成对实验反应不同,另外也不易保种。实验反应不同,另外也不易保种。第四十二页,本课件共
29、有147页(十)生活力。由于近交衰退,近交系一般(十)生活力。由于近交衰退,近交系一般具有较低的生育力和生活力。这一特征不利具有较低的生育力和生活力。这一特征不利于品系的维持、保种和繁殖生产,很容易断于品系的维持、保种和繁殖生产,很容易断种。种。(十一)生产饲养成本。近交系由于其繁殖(十一)生产饲养成本。近交系由于其繁殖力低,需要严格的饲养管理,对饲养环境和力低,需要严格的饲养管理,对饲养环境和饲料营养要求较高,所以相对来说其生产和饲料营养要求较高,所以相对来说其生产和实验的成本较高。实验的成本较高。第四十三页,本课件共有147页二、使用近交系的优点二、使用近交系的优点采用纯系动物作实验,具有
30、下列主要优点:采用纯系动物作实验,具有下列主要优点:1 1具有相同的基因型,表现型也一致,所具有相同的基因型,表现型也一致,所以其反应是一致的,实验结果正确、可靠。以其反应是一致的,实验结果正确、可靠。2 2各品系均有其独特的特性,根据实验目的各品系均有其独特的特性,根据实验目的可选用不同品系来作实验,实验重复性好,所可选用不同品系来作实验,实验重复性好,所用动物少,实验周期短,节省人力、物力和时用动物少,实验周期短,节省人力、物力和时间。间。第四十四页,本课件共有147页3 3国际上分布广泛,不同国家的科研单位由国际上分布广泛,不同国家的科研单位由于使用同一近交系动物所取得的结果是相似的,于
31、使用同一近交系动物所取得的结果是相似的,便于国内和国际间学术交流和实验重复。便于国内和国际间学术交流和实验重复。4 4可以作为有价值的病理学模型,如有致癌可以作为有价值的病理学模型,如有致癌品系、抗癌品系、致白血病品系,嗜酒性品品系、抗癌品系、致白血病品系,嗜酒性品系、易抽搐品系等,是研究人类疾病的重要系、易抽搐品系等,是研究人类疾病的重要实验材料。实验材料。第四十五页,本课件共有147页5 5是标准的实验材料,动物生长发育到一定是标准的实验材料,动物生长发育到一定时间就有一定的规格。时间就有一定的规格。6 6有大量的历史资料可查,每个品系均有有大量的历史资料可查,每个品系均有其详细的遗传学资
32、料,遗传背景明确,其其详细的遗传学资料,遗传背景明确,其生物学特性、生理生化特点、常见疾病生物学特性、生理生化特点、常见疾病(包括自发性疾病)等都有过系统的研究,(包括自发性疾病)等都有过系统的研究,便于研究者查阅和选择应用。便于研究者查阅和选择应用。第四十六页,本课件共有147页三、近交系动物在生物医学研究中的应用三、近交系动物在生物医学研究中的应用近交系动物首先应用于遗传学研究,以近交系动物首先应用于遗传学研究,以后又为肿瘤和免疫学家所重视。在肿瘤的研后又为肿瘤和免疫学家所重视。在肿瘤的研究工作中应用最广泛,培育的品系也最多,究工作中应用最广泛,培育的品系也最多,对肿瘤的病因学、发病学、实
33、验治疗和新抗对肿瘤的病因学、发病学、实验治疗和新抗癌药物的研究等都发挥了重要作用。癌药物的研究等都发挥了重要作用。第四十七页,本课件共有147页随着医学科学研究的飞速发展,近交随着医学科学研究的飞速发展,近交系动物的培育及应用愈来愈被人们所重视,系动物的培育及应用愈来愈被人们所重视,为适合不同课题研究需要而培育的近交系动为适合不同课题研究需要而培育的近交系动物品系也愈来愈多,在医学、生物学、药物物品系也愈来愈多,在医学、生物学、药物学等各个领域内的应用也日益广泛。生物制学等各个领域内的应用也日益广泛。生物制品、药品、食品等产品检定,疾病诊断、生品、药品、食品等产品检定,疾病诊断、生理、病理、肿
34、瘤、免疫、内分泌等学科的研理、病理、肿瘤、免疫、内分泌等学科的研究工作中都需要使用近交系动物进行各种实究工作中都需要使用近交系动物进行各种实验。验。第四十八页,本课件共有147页近交系动物特别是小鼠目前在国内许多科近交系动物特别是小鼠目前在国内许多科研单位已得到重视和应用。尤其在遗传、肿瘤、研单位已得到重视和应用。尤其在遗传、肿瘤、免疫、放射、白血病等研究中应用较多,其中免疫、放射、白血病等研究中应用较多,其中在肿瘤、白血病研究中的应用更多,可以挑选在肿瘤、白血病研究中的应用更多,可以挑选致癌系小鼠进行致癌,可以在同一时间内获得致癌系小鼠进行致癌,可以在同一时间内获得许多生长同肿瘤的动物,然后
35、进行各种肿瘤的许多生长同肿瘤的动物,然后进行各种肿瘤的理论和防治研究。理论和防治研究。第四十九页,本课件共有147页近交系小鼠可以根据各种特殊实验的近交系小鼠可以根据各种特殊实验的需要培育各种品系,如致癌鼠、抗癌鼠、糖需要培育各种品系,如致癌鼠、抗癌鼠、糖尿病鼠、白血病鼠、先天性肌肉萎缩症鼠等。尿病鼠、白血病鼠、先天性肌肉萎缩症鼠等。近交系小鼠应用较多,近交系的金黄地鼠、近交系小鼠应用较多,近交系的金黄地鼠、豚鼠以及兔狗等也有应用。豚鼠以及兔狗等也有应用。近交系动物的广泛应用,极大地提高近交系动物的广泛应用,极大地提高了实验结果的正确性和重复性。了实验结果的正确性和重复性。第五十页,本课件共有
36、147页第三节第三节 近交品系的命名法近交品系的命名法第五十一页,本课件共有147页近交品系包括普通近交系、重组近交系、近交品系包括普通近交系、重组近交系、同源突变近交系、同源导入近交系和分离近同源突变近交系、同源导入近交系和分离近交系。交系。(一)普通近交系:是通过至少(一)普通近交系:是通过至少2020代以上兄代以上兄妹或亲子交配之后培育而成。妹或亲子交配之后培育而成。其它几种品系是在它的基础上,进一步其它几种品系是在它的基础上,进一步培育而成。培育而成。第五十二页,本课件共有147页(二)重组近交系(二)重组近交系 重组近交系的发展和使用,是哺乳类动重组近交系的发展和使用,是哺乳类动物遗
37、传学中的最重要的发展。是以两个无血物遗传学中的最重要的发展。是以两个无血缘关系的近交品系进行杂交,产生缘关系的近交品系进行杂交,产生F F2 2代后,代后,再分组分别进行全同胞交配达再分组分别进行全同胞交配达2020代以上兄妹代以上兄妹交配而育成的一个近交系列组动物。交配而育成的一个近交系列组动物。其特征既具有双亲品系的特性,又具重其特征既具有双亲品系的特性,又具重组后一组内和每个重组近交系的特点。组后一组内和每个重组近交系的特点。第五十三页,本课件共有147页(三)同源突变近交系:(三)同源突变近交系:指两个近交系的动物内,除了一个指明位指两个近交系的动物内,除了一个指明位点等位基因不同外,
38、其它遗传基因全部相同的点等位基因不同外,其它遗传基因全部相同的品系。是某个近交系在某基因位点上发生基因品系。是某个近交系在某基因位点上发生基因突变,而培育成的近交系的亚系,也称异单基突变,而培育成的近交系的亚系,也称异单基因近交系。因近交系。第五十四页,本课件共有147页(四)同源导入近交系:(四)同源导入近交系:将一个基因导入到一个近交系(通过杂将一个基因导入到一个近交系(通过杂交互交或回交等方式)而培育成的新的近交交互交或回交等方式)而培育成的新的近交系称为同源导入近交系。由于系称为同源导入近交系。由于“乘客基因乘客基因”与差异基因连锁导入,而使其与原来的近交与差异基因连锁导入,而使其与原
39、来的近交系只是在一个很小的染色体片段上的基因不系只是在一个很小的染色体片段上的基因不同(这是与同源突变近交系的不同之处)。同(这是与同源突变近交系的不同之处)。第五十五页,本课件共有147页第五十六页,本课件共有147页(五)分离近交系:是在培育近交系同时,采(五)分离近交系:是在培育近交系同时,采取一定的交配方法,迫使个别基因位点上的基取一定的交配方法,迫使个别基因位点上的基因处于杂合状态。通过特殊的育种方法把这种因处于杂合状态。通过特殊的育种方法把这种处于杂合状态的基因加以分离纯化,就能分离处于杂合状态的基因加以分离纯化,就能分离出该基因位点上带有不同等位基因的两个近交出该基因位点上带有不
40、同等位基因的两个近交系的亚系。系的亚系。第五十七页,本课件共有147页后三种近交品系都涉及在近交系内对后三种近交品系都涉及在近交系内对个别位点上的基因进行控制的问题,它们个别位点上的基因进行控制的问题,它们的遗传组成特征极为相似,特别是同源突的遗传组成特征极为相似,特别是同源突变近交系和分离近交系之间有时难以区分,变近交系和分离近交系之间有时难以区分,只好用培育过程的不同加以区分。只好用培育过程的不同加以区分。第五十八页,本课件共有147页近交品系的命名,国际上已有统一规定,近交品系的命名,国际上已有统一规定,由国际实验动物协会(由国际实验动物协会(ICLAICLA)负责。近交系小)负责。近交
41、系小鼠由国际标准化遗传命名委员会制定了命名法,鼠由国际标准化遗传命名委员会制定了命名法,并由该组织对各国培育的新品种系作鉴定和认并由该组织对各国培育的新品种系作鉴定和认可并公布,其中包括各个系或株(可并公布,其中包括各个系或株(stockstock)的)的历史、来源、独特的生物学特性等介绍,以及历史、来源、独特的生物学特性等介绍,以及人名、单位名的规定写法和遗传背景、基因组人名、单位名的规定写法和遗传背景、基因组成、缩写符号及其相应品系的标准命名等。每成、缩写符号及其相应品系的标准命名等。每隔隔4 4年在美国肿瘤研究杂志上公布一次。年在美国肿瘤研究杂志上公布一次。第五十九页,本课件共有147页
42、这些资料供全世界参考,在进行新的命名这些资料供全世界参考,在进行新的命名时可避免重复及混乱。时可避免重复及混乱。除一些历史较长,已经广泛使用并获得认除一些历史较长,已经广泛使用并获得认可的品系外。近交系动物国际命名的规则是根可的品系外。近交系动物国际命名的规则是根据动物的来源、历史和培育经过而命名的,用据动物的来源、历史和培育经过而命名的,用一系列的字母及数字来表示。一系列的字母及数字来表示。第六十页,本课件共有147页一、近交系的命名法一、近交系的命名法1 1一般均用一个或几个大写英文字母表示,如一般均用一个或几个大写英文字母表示,如A A、AEAE、BABA、AKRAKR、DBADBA、N
43、ZBNZB、STARSTAR、NMRTNMRT、NYLRNYLR、NZBRNZBR等。等。2 2有些品系可在大写英文字母间加入一些阿有些品系可在大写英文字母间加入一些阿拉拍数字来表示,如拉拍数字来表示,如C C3 3H H、C C5757BLBL、C C5757BRBR、C C5757L L、C C5757W W等。等。3 3非正规的命名,如果已广泛为国际所共非正规的命名,如果已广泛为国际所共知者,则可保留沿用,如:知者,则可保留沿用,如:“129129”、“101101”、“615615”等。等。第六十一页,本课件共有147页4 4近交代数表示:近交代数表示:一般是在品系符号后括号里写上代数
44、,并一般是在品系符号后括号里写上代数,并在代数前加写在代数前加写“F F”(FilialFilial的缩写),例如的缩写),例如A A(F78F78););如果由于资料不全,可以写上已知代数,如果由于资料不全,可以写上已知代数,在代数前面加上问号,如在代数前面加上问号,如AKRAKR(F F?+10+10););第六十二页,本课件共有147页如系从其它实验室引入的近交系或亚系,如系从其它实验室引入的近交系或亚系,又经自己实验室若干代的繁殖,其近交代数的又经自己实验室若干代的繁殖,其近交代数的表示方法是在表示方法是在F F符号后,先标明引入时的子符号后,先标明引入时的子代数,再加上自己实验室繁殖
45、的代数,如代数,再加上自己实验室繁殖的代数,如C C5757BL/Jnga(F73+26)BL/Jnga(F73+26),即表示此亚系是,即表示此亚系是7373代时代时引入的,又经自己培育了引入的,又经自己培育了2626代。代。第六十三页,本课件共有147页5.5.经代乳的品系的表示法:经代乳的品系的表示法:是在近交系命名后加英文小写字母是在近交系命名后加英文小写字母“f f”,寄奶雌鼠品系名写在其后,如,寄奶雌鼠品系名写在其后,如C C3 3HfCHfC5757BL,BL,表表示示C C3 3H H是由是由C C5757BLBL雌鼠代乳的。雌鼠代乳的。6.6.受精卵转输或卵巢移植的表示法:受
46、精卵转输或卵巢移植的表示法:在两雌性品系之间,用在两雌性品系之间,用“e e”(eggegg)或)或“O O”(Ovary)(Ovary)表示。如表示。如AeBAeB,即,即A A品系的受精卵品系的受精卵转输到转输到B B品系(品系(C C5757BLBL系缩写)雌鼠的子宫。系缩写)雌鼠的子宫。第六十四页,本课件共有147页5 5书写品系命名符号要写全,应使用公布的全书写品系命名符号要写全,应使用公布的全称,不能随便缩写。称,不能随便缩写。例如,例如,C C5757这个缩写可意味着七、八个特这个缩写可意味着七、八个特征不同的品系(如征不同的品系(如C C5757BLBL及其亚系及其亚系6 6个
47、、个、C C5757BR/cdJBR/cdJ、C C5757L L)。只写)。只写C C5757BLBL就包括有几个特就包括有几个特征不同的亚系(如征不同的亚系(如C C5757BL/1BL/1,C C5757BL/6JBL/6J、C C5757BL/6NBL/6N、C C5757BL/10JBL/10J等)。所以,若只写等)。所以,若只写C C5757或或C C5757BLBL都是品系名称未书写完全。都是品系名称未书写完全。第六十五页,本课件共有147页同样,只写同样,只写CBACBA亦为不确切的书写法,亦为不确切的书写法,因为它也有若干个特性不同的亚系,如因为它也有若干个特性不同的亚系,如
48、CBA/JCBA/J是有视网膜退变基因的,而是有视网膜退变基因的,而CBA/caCBA/ca则没则没有这种基因,两者对放射线的敏感性也不一样,有这种基因,两者对放射线的敏感性也不一样,组织相容性也不同,至少有组织相容性也不同,至少有5 5个位点不同的。个位点不同的。第六十六页,本课件共有147页6 6品系符号的优先权:任何品系或亚系命名均品系符号的优先权:任何品系或亚系命名均应参照国际命名委员会的规则命名,如果出现应参照国际命名委员会的规则命名,如果出现两品系命名符号相同,则保留先正式公布者,两品系命名符号相同,则保留先正式公布者,并以发表并以发表Mouse News LetterMouse
49、News Letter(小鼠新闻(小鼠新闻通讯)或通讯)或Inbred Strain of MiceInbred Strain of Mice(近(近交系小鼠)两个刊物上的品系名录为准。交系小鼠)两个刊物上的品系名录为准。第六十七页,本课件共有147页重组近交系名称的书写方法是在两个重组近交系名称的书写方法是在两个亲本品系名称之间加一个亲本品系名称之间加一个“X X”符号(居中而符号(居中而不留空间)来表达,品系名称用缩写形式。不留空间)来表达,品系名称用缩写形式。如如BALB/cByBALB/cByX XC C5757BL/6ByBL/6By,记为,记为C CX XB B;C C5757BL
50、/6JBL/6JX XDBA/2JDBA/2J,记为,记为B BX XD D;C C5757BL/6JBL/6JX XC C3 3H/HeJ,H/HeJ,记为记为B BX XH H;C C5757BL/6JBL/6JX XSJL/JSJL/J,记为,记为B BX XJ J。第六十八页,本课件共有147页同源突变近交系命名是在原来品系或亚系同源突变近交系命名是在原来品系或亚系名称符号之后加一连接号名称符号之后加一连接号“-”,再写一斜体字,再写一斜体字的基因符号。如果这个基因是隐性的则字母全的基因符号。如果这个基因是隐性的则字母全用小写,如果是显性的则第一个字母用大写,用小写,如果是显性的则第一