实验动物遗传精选PPT.ppt

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1、关于实验动物遗传第1页，讲稿共116张，创作于星期日第一节第一节 实验动物遗传学实验动物遗传学 分类及其特性分类及其特性第二节第二节 实验动物遗传学质实验动物遗传学质量控制量控制第2页，讲稿共116张，创作于星期日 实验动物学实验动物学实验动实验动实验动实验动物遗传物遗传物遗传物遗传育种学育种学育种学育种学比较比较比较比较医学医学医学医学实验实验实验实验动物动物动物动物医学医学医学医学实验动实验动实验动实验动物环境物环境物环境物环境生态学生态学生态学生态学动物实动物实动物实动物实验技术验技术验技术验技术 动物福利法的研究动物福利法的研究和贯彻；实验的替代、和贯彻；实验的替代、减少和优化减少和优

2、化.绪论绪论回顾回顾1 1第3页，讲稿共116张，创作于星期日实验动物质量的标准化实验动物质量的标准化 实验动物的性状表现主要实验动物的性状表现主要是由是由遗传因素遗传因素和环境因素和环境因素决定。决定。绪论绪论回顾回顾2第4页，讲稿共116张，创作于星期日 动物实验需要其结果具有良好的重复性，就必须要求实验动物具有稳定的演出型。绪论绪论回顾回顾3第5页，讲稿共116张，创作于星期日遗传型的控制遗传型的控制 包括：相应的包括：相应的严格的繁殖严格的繁殖制度制度和和遗传质量检测遗传质量检测。绪论绪论回顾回顾4第6页，讲稿共116张，创作于星期日 实验动物的遗传学是遗传学实验动物的遗传学是遗传学的

3、基本规律在实验动物科学中的的基本规律在实验动物科学中的运用和发展。近交系动物的培育、运用和发展。近交系动物的培育、遗传质量检测、实验动物标准化、遗传质量检测、实验动物标准化、特殊基因的保持、遗传工程小鼠特殊基因的保持、遗传工程小鼠研制、保种都是建立在遗传学基研制、保种都是建立在遗传学基础上的。础上的。第7页，讲稿共116张，创作于星期日第一节第一节 实验动物遗传实验动物遗传 学分类及其特性学分类及其特性 标准的国际通用命名规则标准的国际通用命名规则:一个一个品种或品系只能有一个名字品种或品系只能有一个名字，不同，不同的人在不同的时间、地点做实验，他们只要的人在不同的时间、地点做实验，他们只要根

4、据名字，就能使用相同的品系，他们的结根据名字，就能使用相同的品系，他们的结果就具有可重复性或可比性。果就具有可重复性或可比性。国际实验动物科学协会（国际实验动物科学协会（ICLASICLAS）小鼠遗传标准化命名委员会小鼠遗传标准化命名委员会第8页，讲稿共116张，创作于星期日一、实验用动物的分类回顾 实验动物实验动物 经济动物经济动物 野生动物野生动物 观赏动物观赏动物 V 第9页，讲稿共116张，创作于星期日实实 验验 动动 物物通过人工培育和人工改造通过人工培育和人工改造,来源清楚来源清楚，遗传背景明确，遗传背景明确；提供提供适用于科学适用于科学研究研究,教学教学,生产生产,检定以及其他科

5、学实检定以及其他科学实验的动物验的动物。对动物对动物携带的携带的微生物微生物,及其及其遗传质量遗传质量和营养状和营养状况，饲育况，饲育环境等实行控制环境等实行控制，第10页，讲稿共116张，创作于星期日二、实验动物的种、二、实验动物的种、品种和品系品种和品系第11页，讲稿共116张，创作于星期日种：在生物分类学上，“种”是动物分类的基本单位，由自然选择形成；一般情况下，同种动物交配能顺利繁殖后代，而异种动物存在生殖隔离。各种实验动物经过人类的长期驯化、培育和选择，已与其祖先有着极显著的差异。第12页，讲稿共116张，创作于星期日品种品种：品种是种以下的非自然的单位，品种是种以下的非自然的单位，

6、是人为选择的产物。根据不同需要把动物是人为选择的产物。根据不同需要把动物的的外形和生物学特性进行改良，选择和定外形和生物学特性进行改良，选择和定向培育，向培育，使之具备某些生物学特性，这些使之具备某些生物学特性，这些特性能稳定遗传，特性能稳定遗传，同种动物中具有不同遗传同种动物中具有不同遗传特性的动物称为不同的特性的动物称为不同的品种品种。第13页，讲稿共116张，创作于星期日英国短毛种豚鼠近交系近交系213RAP封闭群封闭群DH Dunkin HartleyDHP Dunkin Hartley pirbright DHPK比如：比如：第14页，讲稿共116张，创作于星期日 KMKM小鼠是封闭

7、群小鼠中的一个品小鼠是封闭群小鼠中的一个品 种，属我国常用的实验小鼠，种，属我国常用的实验小鼠，19941994 年列入国际实验动物理事会出版的年列入国际实验动物理事会出版的 实验小鼠目录。实验小鼠目录。又比如：又比如：第15页，讲稿共116张，创作于星期日品系品系：品系是根据不同的实验品系是根据不同的实验目的，采用目的，采用近亲交配近亲交配 方式繁殖，方式繁殖，且遗传背景明确的动物。具有且遗传背景明确的动物。具有:独特的生物学特性独特的生物学特性相似的外貌相似的外貌稳定的遗传特性稳定的遗传特性第16页，讲稿共116张，创作于星期日 如如C57BL/6C57BL/6小鼠是近交系小小鼠是近交系小

8、鼠中的一个品系，属低癌，高补鼠中的一个品系，属低癌，高补体活性的小鼠；全身黑色被毛；体活性的小鼠；全身黑色被毛；其生物学特性稳定地代代相传。其生物学特性稳定地代代相传。因此，因此，品系和品种是实验动物分品系和品种是实验动物分类的基本单位类的基本单位。第17页，讲稿共116张，创作于星期日KM小鼠小鼠小小 鼠鼠第18页，讲稿共116张，创作于星期日1.1.近交系近交系Inbred strain第19页，讲稿共116张，创作于星期日近交系动物的概念近交系动物的概念 经至少经至少连续连续2020代代的的全同胞兄妹交配全同胞兄妹交配培育而成，品系内所有个体都可追溯培育而成，品系内所有个体都可追溯到起源

9、于第到起源于第2020代或以后代数的一对共代或以后代数的一对共同祖先，近交系数达到同祖先，近交系数达到98.6%98.6%以上以上,该该品系称为近交系。品系称为近交系。第20页，讲稿共116张，创作于星期日 经连续20代以上亲代与子代的交配，与全同胞兄妹的交配具有同等效果。第21页，讲稿共116张，创作于星期日亲兄妹交配亲子交配F21 X F21F21 X F22 F22 X F22F22 X F22 F23 X F23F22 X F23F24F23 X F23第22页，讲稿共116张，创作于星期日近交系数近交系数 F F 动物个体的基因组成中纯合子动物个体的基因组成中纯合子占所有基因型的比率

10、。占所有基因型的比率。第23页，讲稿共116张，创作于星期日近交系数计算近交系数计算：Fn=1（1 F）n 它反映了动物在不同代次的纯化程度。它反映了动物在不同代次的纯化程度。F F ：每一代近交系数的上升率每一代近交系数的上升率 连续全同胞的兄妹交配，每一代连续全同胞的兄妹交配，每一代 近交率平均上升近交率平均上升19%近交系近交系 F20=0.986 第24页，讲稿共116张，创作于星期日 体型较大动物的近交系体型较大动物的近交系培育很难获得成功；因为成培育很难获得成功；因为成功率低，往往成为经济上的功率低，往往成为经济上的沉重负担。沉重负担。第25页，讲稿共116张，创作于星期日 如犬和

11、猫连续全同胞兄妹交配如犬和猫连续全同胞兄妹交配2020代，代，需要需要2020年左右的时间；鸡和兔也要花费年左右的时间；鸡和兔也要花费较长时间。目前根据研究的特别需要，较长时间。目前根据研究的特别需要，已培育出兔、犬、猫、鸡、羊、猪等的已培育出兔、犬、猫、鸡、羊、猪等的若干近交品系。若干近交品系。第26页，讲稿共116张，创作于星期日 通常禽类和兔类等实验动物的通常禽类和兔类等实验动物的近交系数达到近交系数达到8080以上时以上时(相当相当于亲兄妹交配于亲兄妹交配4 4代代)，即可称为近，即可称为近交系。交系。第27页，讲稿共116张，创作于星期日近交系动物的命名近交系动物的命名 以大写英文字

12、母命名，亦可以用大以大写英文字母命名，亦可以用大写英文字母加阿拉伯数字命名，符号写英文字母加阿拉伯数字命名，符号应尽量简短。如应尽量简短。如A A系，系，TA1TA1系等。系等。第28页，讲稿共116张，创作于星期日C3h C3H C3HBalb/c,129,A,C57BL/6BeggalbinoBALB/cC57BL/6第29页，讲稿共116张，创作于星期日近交系动物的遗传学近交系动物的遗传学特性及应用特性及应用第30页，讲稿共116张，创作于星期日1.1.基因纯合性基因纯合性 经过连续经过连续2020代以上的近亲繁殖代以上的近亲繁殖,近交近交品系个体基因已有品系个体基因已有98.6%98.

13、6%以上纯合；以上纯合；这样的个体与品系内任何一个动物交配所产这样的个体与品系内任何一个动物交配所产生的后代，也应是纯合子。生的后代，也应是纯合子。因此，同一近交系动物的基因是一致因此，同一近交系动物的基因是一致的，没有暗藏的隐性基因。的，没有暗藏的隐性基因。第31页，讲稿共116张，创作于星期日2.2.同基因性同基因性 同一个近交品系中所有个体在同一个近交品系中所有个体在遗传上是同源的，个体间极为相似，遗传上是同源的，个体间极为相似，具有基本相同的遗传组成和遗传具有基本相同的遗传组成和遗传特点，也就是特点，也就是基因型相同基因型相同。因此，同因此，同品系个体间可进行组织或肿瘤移植，也品系个体

14、间可进行组织或肿瘤移植，也可用一只动物检测该品系的基因型。可用一只动物检测该品系的基因型。第32页，讲稿共116张，创作于星期日3.3.表现型的均一性表现型的均一性 同一近交系动物，在相同环境因素的同一近交系动物，在相同环境因素的作用下，由于同基因性，其作用下，由于同基因性，其表现型是均一表现型是均一的的，如血型、组织型、体重、毛如血型、组织型、体重、毛色、可遗传疾病的发病率、对药物的反应、色、可遗传疾病的发病率、对药物的反应、甚至行为的类型等。甚至行为的类型等。因此因此,使使用较少量的近交系动物可达到生物统计用较少量的近交系动物可达到生物统计需要的精密度。需要的精密度。第33页，讲稿共116

15、张，创作于星期日4.4.遗传稳定性遗传稳定性 近交系动物的基因高度纯合，坚持近亲交配则增加其在特定部位纯合子，减少了遗传变异，使动物的基因型可长期处于稳定状态，导致近交系动物长期遗传稳定性。近交系动物的遗传变异仅发生在少量残留杂合基因，或基因的突变，而这种几率非常低。第34页，讲稿共116张，创作于星期日5.5.个体性个体性 每个品系在遗传上都是独特的，有些品系可能发生一些疾病，成为研究人类疾病理想的模型。可在众多的近交系中，筛选出对某些因子敏感，和不敏感的品系，以达到不同的研究目的。第35页，讲稿共116张，创作于星期日6.6.分布广泛性分布广泛性 近交系动物个体具备品系的全能性，任何近交系

16、动物个体具备品系的全能性，任何个体均可携带该品系全部基因库，个体均可携带该品系全部基因库，引种仅需引种仅需1-21-2对动物。不少近交系动物已分布对动物。不少近交系动物已分布在世界各地，在世界各地，意味着：不同地区，不同国家意味着：不同地区，不同国家的科学家有可能重复或验证已取得的理论和数据。的科学家有可能重复或验证已取得的理论和数据。第36页，讲稿共116张，创作于星期日7.背景资料和数据较完整 近交系动物在培育和保种过程中都有详细记录，一些常用品系具有相当数量的背具有相当数量的背景资料；有大量文献记载了各种品系的生物景资料；有大量文献记载了各种品系的生物学特性。学特性。这些有关品系的特征、

17、寿命和自发性疾病等资料，对今后的研究工作的设计和动物实验结果的解释提供便利条件。第37页，讲稿共116张，创作于星期日8.可分辨性 每个近交系都有自己独特的生化每个近交系都有自己独特的生化标志基因。标志基因。研究者在掌握了遗传质量监研究者在掌握了遗传质量监测方法后，通过建立品系的遗传概貌，和测方法后，通过建立品系的遗传概貌，和定期的遗传检测，可以分辨混杂在一起的定期的遗传检测，可以分辨混杂在一起的两个，或两个以上外貌近似的品系动物。两个，或两个以上外貌近似的品系动物。第38页，讲稿共116张，创作于星期日近亲交配的意义近亲交配的意义和弊端和弊端第39页，讲稿共116张，创作于星期日意 义 近亲

18、交配是实验动物获近亲交配是实验动物获得得遗传均一性的典型遗传均一性的典型方法方法。使用较少的近交系动使用较少的近交系动物，即可达到统计学物，即可达到统计学要求的精密度。要求的精密度。同一近交系的全同一近交系的全部动物，在遗传上部动物，在遗传上相同，相同，减少了表现减少了表现型的变异型的变异。在在个体之间能互相个体之间能互相接受皮肤和肿瘤移接受皮肤和肿瘤移植植。第40页，讲稿共116张，创作于星期日近亲交配的弊端近亲交配的弊端 固定基因时，有害固定基因时，有害的隐性基因也会纯合，的隐性基因也会纯合，出现不利的性状出现不利的性状而造而造成育种失败；成育种失败；近交可能导致多基因之间近交可能导致多基

19、因之间丧失平衡，从而使高度纯丧失平衡，从而使高度纯化的动物化的动物对不良环境的调对不良环境的调节适应能力降低；节适应能力降低；近交使动物失去为保持足够生物适合度近交使动物失去为保持足够生物适合度所必需的最低水平的基因杂合性，从而所必需的最低水平的基因杂合性，从而影响动影响动物生长率，寿命，对疾病的感受性，生活力，体物生长率，寿命，对疾病的感受性，生活力，体力及繁殖能力力及繁殖能力。第41页，讲稿共116张，创作于星期日 随着生物医学科学研究的发展，随着生物医学科学研究的发展，已培育成功各种人类疾病的动物模型，已培育成功各种人类疾病的动物模型，如：如：高血压大鼠、癫痫大鼠、糖尿病小高血压大鼠、癫

20、痫大鼠、糖尿病小鼠、白血病小鼠，白内障小鼠、先天性鼠、白血病小鼠，白内障小鼠、先天性肌萎缩小鼠、免疫缺陷型小鼠肌萎缩小鼠、免疫缺陷型小鼠等等。这等等。这些近交系动物家系清楚，取材方便，是些近交系动物家系清楚，取材方便，是比较理想的实验材料。比较理想的实验材料。第42页，讲稿共116张，创作于星期日1、国内培育的近交系小鼠、国内培育的近交系小鼠615小鼠：用小鼠：用KM小鼠与前苏联引进的小鼠与前苏联引进的C57BL雄鼠杂交后培育的近交系。雄鼠杂交后培育的近交系。常常发乳腺癌，发乳腺癌，常发肺癌。可用于白血病常发肺癌。可用于白血病研究和抗癌药物筛选。研究和抗癌药物筛选。第43页，讲稿共116张，创

21、作于星期日2 2、国外引进的近交系小鼠、国外引进的近交系小鼠BALB/c小鼠：低乳腺癌，但对致癌因子小鼠：低乳腺癌，但对致癌因子敏感，血压偏高，有心脏损害和动脉硬敏感，血压偏高，有心脏损害和动脉硬化，容易饲养，常用于单克隆抗体和免化，容易饲养，常用于单克隆抗体和免疫学研究。疫学研究。C3H小鼠：野生色，为国际上使用最广小鼠：野生色，为国际上使用最广品系之一。高自发乳腺癌和肝癌，用于品系之一。高自发乳腺癌和肝癌，用于免疫学、肿瘤学、生理学和核医学研究。免疫学、肿瘤学、生理学和核医学研究。第44页，讲稿共116张，创作于星期日第45页，讲稿共116张，创作于星期日C57BL/6小鼠：继人类之后第二

22、小鼠：继人类之后第二个完成基因测序工程的哺乳动个完成基因测序工程的哺乳动物。低乳腺肿瘤，对白血病因物。低乳腺肿瘤，对白血病因子和麻疹病毒敏感，有老年肾子和麻疹病毒敏感，有老年肾硬化症。硬化症。第46页，讲稿共116张，创作于星期日*近交系动物的保持目前最广泛采用的是建立全同目前最广泛采用的是建立全同胞亲兄妹交配核心群胞亲兄妹交配核心群保持过程中的技术问题保持过程中的技术问题选择与淘汰选择与淘汰第47页，讲稿共116张，创作于星期日少量生产少量生产 核心群内得到核心群内得到大量生产大量生产 红绿灯制红绿灯制*近交系动物的生产近交系动物的生产第48页，讲稿共116张，创作于星期日“红绿灯制红绿灯制

23、”核心群（核心群（BS)扩大繁殖群（扩大繁殖群（BS)生产群（随机交配）生产群（随机交配）第一代绿第一代绿牌牌 第二代黄牌第二代黄牌 第三代红牌第三代红牌第49页，讲稿共116张，创作于星期日2.2.封闭群封闭群(远交群远交群)Closed colony or Outbred stock第50页，讲稿共116张，创作于星期日封闭群动物的概念封闭群动物的概念 以非近交交配方式进行繁殖以非近交交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群，在不从生产的一个实验动物种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至少其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖连续繁殖4 4代以上，称为一个封闭群，代以上，称为一个封闭群，或

24、叫远交群。或叫远交群。第51页，讲稿共116张，创作于星期日 封闭群封闭群群体世代间近交群体世代间近交系数上升率必须系数上升率必须低于低于1%1%。在相同品种不同动物群体内在相同品种不同动物群体内和同一群体不同动物个体间，和同一群体不同动物个体间，具有某种程度的遗传学差异。具有某种程度的遗传学差异。第52页，讲稿共116张，创作于星期日近交系数上升率近交系数上升率 F=1/NF=1/N+1/N+1/N 当当N N=N=N=n n 时时(n(n为对数）为对数）F=2/nF=2/n第53页，讲稿共116张，创作于星期日 例如例如 WWISTARISTAR和和SDSD大鼠、我国大鼠、我国各研究单位长

25、期自行繁殖的各研究单位长期自行繁殖的KMKM小鼠、青紫兰兔、新西兰白兔、小鼠、青紫兰兔、新西兰白兔、大耳白兔等均属此类。大耳白兔等均属此类。第54页，讲稿共116张，创作于星期日封闭群动物的命名 封闭群由封闭群由2-42-4个大写英文字母命名。个大写英文字母命名。种群名称前标明保持者的英文缩写名种群名称前标明保持者的英文缩写名称，第一个字母须大写，后面的字母小写，称，第一个字母须大写，后面的字母小写，一般不超过一般不超过4 4个字母。个字母。保持者与保持者与种群名称之间用冒号分开。种群名称之间用冒号分开。第55页，讲稿共116张，创作于星期日 如：如：N N：NIHNIH表示美国国表示美国国立

26、卫生研究院（立卫生研究院（N N）保持的）保持的NIHNIH封闭群小鼠。封闭群小鼠。Ssmu:KMSsmu:KM表示上海第二医表示上海第二医科大学（科大学（SsmuSsmu）保持的）保持的KMKM封封闭群小鼠闭群小鼠 。第56页，讲稿共116张，创作于星期日封闭群动物的遗传学封闭群动物的遗传学特性及应用特性及应用第57页，讲稿共116张，创作于星期日 对于封闭群的研究，无对于封闭群的研究，无论在理论上还是实践上，无论在理论上还是实践上，无论在国内还是国外，都落后论在国内还是国外，都落后于近交系。于近交系。第58页，讲稿共116张，创作于星期日 其原因在于封闭群是属于群其原因在于封闭群是属于群体

27、遗传理论范畴，不仅群体遗传体遗传理论范畴，不仅群体遗传学本身产生较晚，而且该理论又学本身产生较晚，而且该理论又不能机械地套用于封闭群。至今，不能机械地套用于封闭群。至今，对封闭群动物的研究工作几乎都对封闭群动物的研究工作几乎都局限于实验小鼠和大鼠，且资料局限于实验小鼠和大鼠，且资料也甚少。也甚少。第59页，讲稿共116张，创作于星期日1.1.基因库大，杂合率高基因库大，杂合率高 封闭群是一种长期与外界隔离，雌雄个体封闭群是一种长期与外界隔离，雌雄个体间能够随机交配的动物群，间能够随机交配的动物群，其遗传组成比其遗传组成比较接近自然状态下的动物群体结构，具有类较接近自然状态下的动物群体结构，具有

28、类似于人类群体遗传异质性的遗传组成。似于人类群体遗传异质性的遗传组成。其基因的杂合率较高，个体间的基因型不其基因的杂合率较高，个体间的基因型不一致，因此，群体基因库较近交系大。一致，因此，群体基因库较近交系大。第60页，讲稿共116张，创作于星期日2.2.群体基因频率基本保持稳定群体基因频率基本保持稳定 封闭群动物不从其外部引入新基因，封闭群动物不从其外部引入新基因，又坚持随机交配，又坚持随机交配，群体基因频率可达到哈台群体基因频率可达到哈台温伯格平衡，温伯格平衡，从而使群体在从而使群体在一定范围内保持相对稳定的遗传特一定范围内保持相对稳定的遗传特征。征。第61页，讲稿共116张，创作于星期日

29、3.3.封闭群内个体间差异程度封闭群内个体间差异程度主要取决于其祖代起源主要取决于其祖代起源 起源于近交系的封闭群起源于近交系的封闭群遗传差异较小。遗传差异较小。如如 NIH：Car-2（3），），b Es-3（11），），c Es-10（14），），a 起源于非近交系的封闭群起源于非近交系的封闭群内个体间差异较大。内个体间差异较大。如如KM：Car-2，a，b；Es-3，a，b，c Es-10，a，b，c 且可携带隐性的有害基且可携带隐性的有害基因，或致死基因，易于诱因，或致死基因，易于诱发突变。发突变。第62页，讲稿共116张，创作于星期日封闭群动物的遗传组成具封闭群动物的遗传组成具有很高

30、的杂合性有很高的杂合性其繁殖力和生活力较强其繁殖力和生活力较强 表现为平均胎产仔数多，胎间隔短，仔鼠离乳率高，表现为平均胎产仔数多，胎间隔短，仔鼠离乳率高，生长快，成熟早，抗病力强，寿命长生长快，成熟早，抗病力强，寿命长；生产成本低，可大量供应生产成本低，可大量供应广泛用于各种预试验、学生教学和常规广泛用于各种预试验、学生教学和常规的药物筛选和毒性试验中。的药物筛选和毒性试验中。第63页，讲稿共116张，创作于星期日*封闭群动物的保持和生产封闭群动物的保持和生产随机繁殖法随机繁殖法分组循环法分组循环法最大限度避免近交法最大限度避免近交法第64页，讲稿共116张，创作于星期日分组循环法分组循环法

31、组别：组别：A B C D N N代代 ：N+1N+1代代 第65页，讲稿共116张，创作于星期日最大限度避免近交法最大限度避免近交法 在分组循环法的基础上在分组循环法的基础上采取采取“留雄不留雌留雄不留雌”、“留留雌不留雄雌不留雄”的原则。的原则。第66页，讲稿共116张，创作于星期日 *3.3.杂交杂交 F1F1 就是将不同近交系动物进行交配。就是将不同近交系动物进行交配。假设近交系假设近交系A A的基因型为的基因型为A1/A1A1/A1，B1/B1B1/B1，C1/C1C1/C1；近交系近交系B B的基因型为的基因型为A2/A2A2/A2，B2/B2B2/B2，C2/C2 C2/C2 。

32、两种品系内的血缘系数两种品系内的血缘系数R=1R=1；而而两种品系间无共同的祖先两种品系间无共同的祖先R=0R=0。第67页，讲稿共116张，创作于星期日 把这两种品系进行杂交，产生把这两种品系进行杂交，产生F1的基因型是均一的的基因型是均一的A1/A2，B1/B2，C1/C2；个体各基因；个体各基因位点均是杂合型，又保持了个体遗位点均是杂合型，又保持了个体遗传均一性，即传均一性，即F1的各个体间血缘系的各个体间血缘系数数R=1；还可能出现新的遗传特性。；还可能出现新的遗传特性。第68页，讲稿共116张，创作于星期日 如近交系如近交系NZBNZB和和NZWNZW的的F1F1中发现了自中发现了自

33、身免疫性疾病鼠。身免疫性疾病鼠。第69页，讲稿共116张，创作于星期日*4、重组近交系、重组近交系 重组近交系重组近交系 由两个近交系由两个近交系杂交后，经连续杂交后，经连续2020代以上兄妹交代以上兄妹交配育成的近交系。配育成的近交系。第70页，讲稿共116张，创作于星期日 第二节第二节 实验动物实验动物遗传学质量控制遗传学质量控制第71页，讲稿共116张，创作于星期日 随着生物医学科研的发展及其随着生物医学科研的发展及其需要，目前世界上已培育成功数百种需要，目前世界上已培育成功数百种近交品系和封闭群动物，加上不同的近交品系和封闭群动物，加上不同的亚系和新建的突变群，其总数（品系）亚系和新建

34、的突变群，其总数（品系）达达25002500 之多。之多。第72页，讲稿共116张，创作于星期日 在各科研或教学单位的在各科研或教学单位的实验动物饲育繁殖部门，一般实验动物饲育繁殖部门，一般都保持几个或几十近交系。而都保持几个或几十近交系。而在多个品系动物生产繁殖过程在多个品系动物生产繁殖过程中，无法确保绝对不发生计划中，无法确保绝对不发生计划外杂交。外杂交。第73页，讲稿共116张，创作于星期日有必要进行实验动物的有必要进行实验动物的遗传质量控制遗传质量控制 科研人员都希望证科研人员都希望证明各自所得到的品明各自所得到的品系动物的遗传背景系动物的遗传背景是符合标准的；是符合标准的；生产繁殖部

35、门希生产繁殖部门希望确证：所提供望确证：所提供的实验动物符合的实验动物符合遗传控制的质量。遗传控制的质量。第74页，讲稿共116张，创作于星期日 随着各种新技术，新检测方法的建立，可用于实验动物遗传质量检测的新技术也越来越多。第75页，讲稿共116张，创作于星期日 国际实验动物理事会提国际实验动物理事会提出了实验动物质量检测必须出了实验动物质量检测必须符合符合“4E“4E原则原则”。准确准确 Exact简便简便Easy 有效有效Efficient 经济经济Economic第76页，讲稿共116张，创作于星期日目前常用的检测方法目前常用的检测方法 生化生化 标志标志基因基因位点位点检测检测皮皮肤

36、肤移移植植下颌下颌骨形骨形态学态学分析分析毛色毛色基基 因因交配交配测试测试第77页，讲稿共116张，创作于星期日实验动物的遗传质量控制的意义实验动物的遗传质量控制的意义 每个品每个品系（或系（或种群）种群）的遗传的遗传概貌；概貌；定期进行常规定期进行常规质量检测，证质量检测，证明被检动物质明被检动物质量是否符合遗量是否符合遗传概貌；传概貌；签发品系签发品系（种群）（种群）的合格证的合格证书。书。第78页，讲稿共116张，创作于星期日一一.遗传概貌的确定遗传概貌的确定 近交系遗传概貌是指一套生化近交系遗传概貌是指一套生化标志基因位点标志基因位点,根据这些位点可确切根据这些位点可确切无误地判定品

37、系无误地判定品系,并将其同其它近交并将其同其它近交品系品系,甚至可能只有甚至可能只有1-21-2个位点不同个位点不同的亚系区分开来。的亚系区分开来。第79页，讲稿共116张，创作于星期日 从理论上讲，遗传概貌应至从理论上讲，遗传概貌应至少由每条染色体的少由每条染色体的3 3个位点组成：个位点组成：每条染色体着丝点相应的近端和每条染色体着丝点相应的近端和远端各远端各1 1个位点和中部个位点和中部1 1个位点。个位点。第80页，讲稿共116张，创作于星期日 一旦确定了遗传概貌后，一旦确定了遗传概貌后，检测特定的染色体就能够完检测特定的染色体就能够完成近交系遗传质量的判定。成近交系遗传质量的判定。第

38、81页，讲稿共116张，创作于星期日 国际实验动物理事会对封闭群实验动物遗传概貌应包括的内容作出要求。第82页，讲稿共116张，创作于星期日封闭群动物遗传概貌内容封闭群动物遗传概貌内容 繁殖数据繁殖数据繁殖数据繁殖数据 整体分析整体分析整体分析整体分析胎间隔胎间隔胎间隔胎间隔 整体脂肪含量整体脂肪含量整体脂肪含量整体脂肪含量 成活新生数成活新生数成活新生数成活新生数 整体干物质含量整体干物质含量整体干物质含量整体干物质含量离乳仔数离乳仔数离乳仔数离乳仔数 血液学数据血液学数据血液学数据血液学数据幼仔体重（幼仔体重（幼仔体重（幼仔体重（2 2 2 2周龄）周龄）周龄）周龄）血红细胞计数血红细胞计

39、数血红细胞计数血红细胞计数淘汰种鼠特点淘汰种鼠特点淘汰种鼠特点淘汰种鼠特点 血白细胞计数血白细胞计数血白细胞计数血白细胞计数形态测定数据形态测定数据形态测定数据形态测定数据 血红蛋白含量血红蛋白含量血红蛋白含量血红蛋白含量体长体长体长体长 血细胞比容血细胞比容血细胞比容血细胞比容体重体重体重体重 平均细胞容积平均细胞容积平均细胞容积平均细胞容积11111111个下颌骨测量数据个下颌骨测量数据个下颌骨测量数据个下颌骨测量数据 尺骨长尺骨长尺骨长尺骨长 第83页，讲稿共116张，创作于星期日二二.近交系近交系遗传质量检测方案的设计遗传质量检测方案的设计 在确定了近交系动物的遗传概貌后，为了保证遗传

40、质量检测的可靠和完善，又实现“4E原则”，没有必要（也不可能）不停息的对遗传概貌中的所有位点进行检测。第84页，讲稿共116张，创作于星期日 在实验动物国家标准哺乳类实在实验动物国家标准哺乳类实验动物的遗传质量控制验动物的遗传质量控制（GB14923-2001）中规定：中规定：对基础群，对基础群，凡在子代留有种鼠的亲本动物都应凡在子代留有种鼠的亲本动物都应进行检测；对生产群动物每年至少进行检测；对生产群动物每年至少进行一次遗传质量检测，每次应采进行一次遗传质量检测，每次应采样样66只。只。第85页，讲稿共116张，创作于星期日方法一方法一.生化标志基因位点测试生化标志基因位点测试 当前生物化学

41、进展，已能灵敏地测当前生物化学进展，已能灵敏地测定蛋白质化学结构的微小差异，这些差异定蛋白质化学结构的微小差异，这些差异由遗传基因决定，是个体及品系固有的特由遗传基因决定，是个体及品系固有的特性，可用作性，可用作鉴定品系和个体的判定鉴定品系和个体的判定。使用电泳技术显示蛋白质不同性状，使用电泳技术显示蛋白质不同性状，便能建立每一近交系独特的基因概貌。便能建立每一近交系独特的基因概貌。第86页，讲稿共116张，创作于星期日 经研究，目前实验小鼠至经研究，目前实验小鼠至少有少有6464种生化标记（同功酶或种生化标记（同功酶或蛋白质）位点；在大鼠近交系蛋白质）位点；在大鼠近交系中，生化标记位点仅有少

42、量的中，生化标记位点仅有少量的报道。报道。第87页，讲稿共116张，创作于星期日 在实验动物国在实验动物国家标准哺乳家标准哺乳类实验动物的类实验动物的遗传质量控制遗传质量控制（GB14923-2001）对近交系小鼠选对近交系小鼠选择位于择位于10条染色条染色体上的体上的13个生化个生化位点位点 对近交系大鼠选对近交系大鼠选择择9个生化位点，个生化位点，作为生化标记检作为生化标记检测。测。第88页，讲稿共116张，创作于星期日 生化标志基因位点测试法生化标志基因位点测试法是一种得到广泛应用的灵敏的是一种得到广泛应用的灵敏的遗传质量检测方法，它能证实遗传质量检测方法，它能证实近交系和确定亚系间的遗

43、传关近交系和确定亚系间的遗传关系，具有较高的应用价值。系，具有较高的应用价值。第89页，讲稿共116张，创作于星期日 该方法必须严格选择每一该方法必须严格选择每一种显示同功酶的缓冲液，电泳种显示同功酶的缓冲液，电泳的温度、时间、电压和电流的的温度、时间、电压和电流的最佳值。使用这种方法需要一最佳值。使用这种方法需要一定的技术和设备。定的技术和设备。第90页，讲稿共116张，创作于星期日方法二方法二.皮肤移植皮肤移植 实验证明动物具有接受或排实验证明动物具有接受或排斥所植皮肤的能力。每个近交系的斥所植皮肤的能力。每个近交系的全部个体在遗传上高度纯合，所以全部个体在遗传上高度纯合，所以，同品系的个

44、体间能互相接受皮肤，同品系的个体间能互相接受皮肤移植；而不同品系的个体间植皮就移植；而不同品系的个体间植皮就会互相排斥。会互相排斥。第91页，讲稿共116张，创作于星期日 皮肤移植也是的常用的遗皮肤移植也是的常用的遗传质量检测方法，在国家推荐标传质量检测方法，在国家推荐标准准（GB/T14927.2-2001）实实验动物近交系小鼠验动物近交系小鼠大鼠皮肤移植大鼠皮肤移植法中，对该方法的基本操作步法中，对该方法的基本操作步骤有详细的介绍和规定。骤有详细的介绍和规定。第92页，讲稿共116张，创作于星期日皮肤移植示意图皮肤移植示意图第93页，讲稿共116张，创作于星期日 小鼠和大鼠的检测中普遍采小

45、鼠和大鼠的检测中普遍采用的是快速、有效的尾部皮肤移植用的是快速、有效的尾部皮肤移植法。法。植皮后至少观察植皮后至少观察100100天天，只有，只有在在100100天以上植皮双方均不发生排斥，天以上植皮双方均不发生排斥，才能证实待测小鼠或大鼠的遗传纯才能证实待测小鼠或大鼠的遗传纯合性。合性。第94页，讲稿共116张，创作于星期日 在对已知品系检测时，若在对已知品系检测时，若急性排斥占手术例数急性排斥占手术例数30%30%，须重，须重新考虑采样，以确认是技术性新考虑采样，以确认是技术性还是其他原因造成的结果。还是其他原因造成的结果。第95页，讲稿共116张，创作于星期日供 体受 体移植结果近交系近

46、交系同品系同性别同品系同性别接受接受近交系近交系不同品系不同品系排斥排斥近交系近交系本品系同其他品系杂交本品系同其他品系杂交F1F1接受接受近交系近交系同品系同品系接受接受近交系近交系同品系同品系排斥排斥杂交杂交F F1 1F1F1亲代品系亲代品系排斥排斥杂交杂交F1F1杂交杂交F2F2接受接受杂交杂交F2F2杂交杂交F1F1排斥（少排斥（少数接受）数接受）实验动物皮肤移植规律实验动物皮肤移植规律第96页，讲稿共116张，创作于星期日 皮肤移植法优点皮肤移植法优点：易掌握、高度灵敏、易掌握、高度灵敏、经济、不需昂贵设备、对经济、不需昂贵设备、对植皮接果的排斥或接受容植皮接果的排斥或接受容易判断

47、。易判断。第97页，讲稿共116张，创作于星期日 皮肤移植法不足皮肤移植法不足：该方法费该方法费时：需观察时：需观察100100天天后才能作出判断；后才能作出判断；饲养植皮动物需一定饲养植皮动物需一定饲养空间饲养空间；会出现一些系技术或其他非免疫会出现一些系技术或其他非免疫因素植皮实验失败。因素植皮实验失败。该方法该方法不是鉴别新品系不是鉴别新品系的理想方的理想方法。法。第98页，讲稿共116张，创作于星期日方法三方法三.下颌骨形态学分析下颌骨形态学分析 下颌骨形态是高度遗传的性状，由多态性位点确定。下颌骨的形态和大小在小鼠的近交系间存在明显差异，所以，下颌骨分析是一种合理的方法。第99页，讲

48、稿共116张，创作于星期日 该方法是一种灵敏和有效的鉴别和该方法是一种灵敏和有效的鉴别和检测变异（源于遗传混杂和突变）的技检测变异（源于遗传混杂和突变）的技术。术。正常环境因素及饲养管理正常环境因素及饲养管理对下颌骨形态几乎没有什么影响，对下颌骨形态几乎没有什么影响，50日龄后下颌骨基本上不再生长，其形态也不再发生变化。第100页，讲稿共116张，创作于星期日 检测前，制作测量用的标准检测前，制作测量用的标准直角坐标底板，直角坐标底板，在近交系核心群中在近交系核心群中随机取随机取6060日龄以上的成年雄鼠，日龄以上的成年雄鼠，每次取样每次取样1010只为只为1 1组，制备下组，制备下颌骨标本后

49、，颌骨标本后，在显微镜下，放大在显微镜下，放大1010倍测量在直角坐标底板上下颌骨倍测量在直角坐标底板上下颌骨1111个形态特征参考点的距离个形态特征参考点的距离。第101页，讲稿共116张，创作于星期日3.02.52.01.51.00.50.00.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5下颌骨测试示意图下颌骨测试示意图第102页，讲稿共116张，创作于星期日 将所测量值的平均数作统将所测量值的平均数作统计分析，利用判别函数确定下计分析，利用判别函数确定下颌骨形态。如果测量值集中，颌骨形态。如果测量值集中，则表明在被测小鼠间无显著的则表明在被测小鼠间无显著的遗传差异。

50、遗传差异。第103页，讲稿共116张，创作于星期日 下颌骨形态分析是一种灵下颌骨形态分析是一种灵 敏、敏、经济、简便、可同时检验大量的遗传经济、简便、可同时检验大量的遗传位点的遗传监测方法。位点的遗传监测方法。若配以扫描机将下颌骨形态扫若配以扫描机将下颌骨形态扫入电脑，经电脑测量其形态特征参入电脑，经电脑测量其形态特征参考点的距离，并由电脑完成统计分考点的距离，并由电脑完成统计分析，既可减少人为误差，还可加快析，既可减少人为误差，还可加快统计分析的速度。统计分析的速度。第104页，讲稿共116张，创作于星期日方法四方法四.毛色基交配测试毛色基交配测试 小鼠毛色主要受小鼠毛色主要受A A、B B