实验动物的遗传控制

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1、第二章实验动物的遗传学质量控制第一节实验动物的遗传学分类从遗传观点讲，实验动物应是遗传限定的动物，根据基因的纯合程度实验动物可分为近交系、封闭群、杂交群。相同基因型：近交系：同源突变近交系同源导入近交系分离近交系重组近交系杂交群：杂交F1代不同基因型：封闭群：远交种突变种实验动物品种、品系1.种：动物“种”（species）是生物学分类的最基本单位，而在实验动物中，种是指可以相互交配且后代有繁殖能力的同一种类的动物。2.实验动物品种（stock，breed）：一般指具有一些容易识别和人们所需要的性状，而且是可以稳定遗

2、传的动物群体。通常把封闭群动物称为品种，如新西兰白兔、KM小鼠等。3.品系（strain）：实验动物学上把基因高度纯合的动物称为品系动物，通常指近交系、突变系动物。作为一个品种、品系应具备的条件相似的外貌特征如KM品种，BALB/c品系小鼠毛色为白色，C57BL/6品系毛色为黑色。独特的生物学特性稳定的遗传性能一个品种或品系必须具有一定的育种价值，杂交F1代繁殖后代时，性状发生分离，不能成为一个品系。具有共同的遗传来源和一定的遗传结构任何品种和品系都可追溯到其共同的祖先，并由此分支经选育而成。第二节近交系动物一、基

3、本概念近交：遗传上血缘关系较近的雌雄个体之间的近亲交配。近交类型：纯交：相同基因型个体之间的交配，AA×AA回交：纯合子与杂合子之间的交配，Aa×AA互交：相同杂合子之间的交配，Aa×Aa近交程度的表示近交系数：指群体中某个个体通过遗传携带两个同源等位基因的概率。根据近亲交配的世代数，将基因的纯化程度用百分比来表示。理论上，随着同胞交配或亲子交配世代数的增加，近交系数上升，到20代时，近交系数可达98.6％，杂合基因仅剩1.4％。公式:Fn=〔1-(1-△F)n〕×100%全同胞△F=19.1%同父异母△F=11.0

4、%堂兄妹△F=8%亲子交配△F=19.1%血缘系数：群体中个体之间的基因组成的相似程度用数值来表示。一卵孪生子之间的基因组成完全相同时，血缘系数为100％，子代从双亲中获得基因各一半，亲子之间的血缘系数为50％。近交引起的变化：自然界的动植物的遗传上一般都是杂合子，所以培养近交系动物都来源于杂合体，通过长期近亲交配后，动物的杂合性逐渐降低，其纯合性逐渐升高，以致动物的表型趋向一致。近交引起的不利影响是近交衰退，其原因是多方面的。一般认为主要是由以下两方面：（1）隐性有害基因的暴露（2）破坏多基因平衡。近交衰退(inb

5、redinflation)：指在近交过程中动物群体由于基因分离和纯合而产生的不利于个体和群体发育的现象。近交衰退包括：1.由于有害隐性基因的纯合，出现遗传缺陷或某种疾病发生率的提高。2.影响繁育如产子数下降、母性不良。3.个体发育不良，对环境的适应性差。近交系动物的概念至少经过20代以上的连续全同胞交配或亲子交配，品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先的动物群。亚系和支系的概念亚系（substrain）的形成：育成的近交系可能由于残余杂合性和突变导致部分遗传组成的改变。近交系的亚系分化是指一个

6、近交系内各个分支的动物之间，已经发现或十分可能存在遗传差异。通常下述三种情况会发生亚系分化:1）在兄妹交配代数达40代前形成的分支（即发生于F20~F40之间）；2）一个分支与其他分支分开繁殖超过100代突变所致；3）已发现一个分支与其他分支存在遗传差异。产生这种差异的原因可能是残留杂合、突变或遗传污染（geneticcontamin-ation）（即一个近交系与非本品系动物之间杂交引起遗传改变）。由于遗传污染形成的亚系，通常与原品系之间遗传差异较大，因此对这样形成的亚系应重新命名。例如由GLaxo保持的A近交系在发

7、生遗传污染后，重新命名为AZG。遗传污染：是指最常见的实验动物管理事故，通常是由于其他品系动物与本品系动物发生交配所致。遗传漂变：是指一个品系动物基因型在饲养过程中可能发生的随机改变，这种改变多由于近交系动物残留杂合基因分离，造成了亚系的形成。突变：由于动物基因组中某个核苷酸残基的置换、缺失或插入，引起一个等位基因的改变。支系的形成：一个近交系或亚系内部，由于非常可能存在环境的、母方的或细胞的差异，或者也许不是非常可能存在遗传上的差异时，则这个近交系或亚系出现支系。人为技术处理：如卵巢移植（o）、人工喂养（h）、代乳

8、（f）、受精卵或胚胎移植（e）、冷冻保存（p）等。种群转移到新的保持者：如引种到另一实验室。二.近交系动物的特征遗传基因位点的纯合性遗传组成的同源性遗传组成的独特性长期的遗传稳定性遗传组成的可分辨性表型的一致性对外界因素的敏感性生活力下降国际分布广泛背景资料生产饲养成本高常用近交系品系1、BALB/cAnN遗传背景：1923年MacDowell