实验动物的遗传学控制.ppt

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1、实验动物的遗传学控制,邱国光 中山大学实验动物中心,实验动物被称为“活的试剂” 遗传背景清楚，微生物控制、环境、营养、饲养等符合规定的标准。,标准化实验动物,实验动物的分类,同基因型动物： 近交系动物 近交同类系动物 突变同类系动物 重组同类系动物 杂交F1代动物 不同基因型动物：封闭群,近交系动物,近交系动物的历史 近交系动物的定义 经至少20代的全同胞兄妹交配培育而成，品系内所有个体都可以追溯到起源于第 20代或以后代数的一对共同祖先，该品系称近交系。经连续20代以上亲代与子代交配与全同胞兄妹交配有同等效果。,20代 21代 22代 23代, ,近交系动物的命名 一般以大写英文字母命名，亦

2、可以用大写英文字母加阿拉伯数字命名，符号应尽量简短。例：A系、TA1系。,亚 系,亚系的形成 近交系的亚系分化是指一个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。 a. F20-40 b. 分开繁殖100代以上 c. 遗传差异,亚系的命名,在原品系的名称后加一道斜线后表明亚系的符号。 数字名称 例：DBA/1，DBA/2 培育或产生亚系的单位或人的缩写英文名称 第一个字母大写，随后字母小写。例：CBA/J 当一个保持者保持的一个近交系具有两个以上的亚系时，可用在数字后再加保持者的缩写英文名称来表示亚系。 例：C57BL/6J，C57BL/10J 亚系命名方法例外情况 一些建立及

3、命名较早，且人们所知的近交系，亚系名称可用小写英文字母表示。例：BALB/c,支 系,支系的形成:一个近交系或亚系内部由于存在各种差异而出现的支系。包括环境、母方、细胞质、可能（极小）遗传上差异等。 支系的命名 1. 经人为技术处置形成的支系，应在原品系名称后附加一个小写英文字母标明处理方式。具体符号：卵子移植 e; 卵巢移植 o;奶母代乳 f; 人工喂养 h;人工喂养+奶母代乳 fh 例：C3HfC57BL/6或C3HfB，表示由C57BL/6品系代乳的C3H近交系 2. 由引种形成的支系，在原品系或亚系名称后加一斜线，然后标明引入单位的英文缩写名称。 例：NC/S 3. 用代乳等人为技术处

4、置的目的之一是去除或植入垂直感染的病毒。当去除或植入的病毒十分明确时，用下面方法表示。在品系名称后加一横线，以大写英文字母标明病毒的名称，最后加上一个“+”或“-”的符号分别表示植入或去除。 例：C3H/HeNMTV+,近交系动物的特性,1、同和性 在一个近交系内所有动物的所有基因位点都是纯合子、个体之间、祖代个体与后代个体之间都是纯合子。 2、同基因性 一个近交系中所有个体在遗传上是同源的，所有个体都可追溯到一对共同祖先。个体之间可进行器官移植、皮肤移植、肿瘤移植。 3、一致性 近交系动物任何可遗传的体征都是一致的，如血型、组织型、形态上的特征、行为的类型。如个体间出现差异，是环境不均一造成

5、的。 4、长期的遗传稳定性 近交系动物在遗传上是稳定的。遗传变异或基因突变的机率极低，并及时清除遗传变异的动物。,5、可分辨性 近交系动物在遗传上已有分型，可根据这些位点的分型很快地将两个外貌相似的近交系分辨出来。 6、个体性 从整个近交系动物来看，每个品系在遗传上都是独立的，在某些情况下，品系间的差别显示在量上，而不在质上。便于筛选。 7、分布的广泛性 大部分近交系动物分布在世界各地，不同地区、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。 8、背景资料和数据较为完善 近交系动物在培养和保存过程中都有详细的记录。对于设计新的实验和解释所得结果提供了便利条件。,近交系动物的特性,近交同

6、类系动物（同源导入近交系、同源导入系）,定义：通过杂交互交或回交等方式将一个基因导入到近交系中，由此形成的一个新的近交系，与原来的近交系只是在一个很小的染色体片段上的基因不同。 命名：在接受导入基因的近交系和提供基因的近交系的复合符号（名称）中间用英文句号分开，后面加一横标，导入基因的符号。例：B6AKR H-2k,突变同类系动物（同源突变近交系、同源突变系）,定义：两个近交系，除了在一个指明位点等位基因不同外，其他遗传基因全部相同。 命名： 在发生突变的近交系名称后加突变符号。 例：129 dy/dy。 当突变基因必须以杂合子形式保持时，用“+”号代表野生型基因。例：129 +/dy,重组近

7、交系,定义：将两个无关的近交系动物进行交配产生F2代后，经过连续20代以上的全同胞兄妹交配而育成的近交系，称为重组近交系。 命名：用“x”号将两个亲代近交系动物的缩写符号连在一起后，按顺序冠以A B C 字母，或加上一波折号，标上阿拉伯数字。如：CXBD CXB-1(BALB/c C57BL/6),重组近交系,第一近交系 第二近交系 AAbb aaBB F1代 AaBb AaBb F2代 AABB AABb AAbb AaBB AaBb Aabb aaBB aaBb aabb (连续20代以上的全同胞兄妹交配),杂交F1代动物,定义：由两个无关的近交系杂交而繁殖的第一代动物。 主要特性： 1、

8、基因型相同 2、表现型一致，变异低 3、有杂种优势，生活力和抗病力强。 4、试验反应均一 5、具有双系双亲的特性,要通过不同杂交组合的对比观察，从中筛选出最理想的杂交组合。 命名：两个亲代近交系的名称中间加大写英文字母X，雌性近交系在前，雄性近交系在后，再在后写上F1符号。亲代雌性品系 亲代雄性品系 F1。如：C57BL/6 DBA/2 F1,F1代动物,AAbbcc（） aaBBCC（） 近交系 近交系 F1代 AaBbCc F2代 AaBbCc AABbCc aaBbCc AabbCc AaBBCc AAbbCc AABBCc aabbCc aaBBCc ,C3H/He C57BL/6J

9、F1 乳腺癌高发 乳腺癌低发 乳腺癌低发 C3H/He C57BL/6J F1 乳腺癌高发 乳腺癌因子可通过母乳传递给后代。,近交系的应用,近交系动物个体之间极为一致，对实验反应一致，在实验组和对照组都只需较少量的动物。 在某些涉及组织或肿瘤移植的实验中，个体之间组织相容性一致与否是实验成败的关键。 有些近交系肿瘤发病率，先天性异常是医学研究的模型。 多个近交系同时使用，可使研究者分析不同遗传组成对某项实验的影响，或观察实验结果是否具有普遍意义。,封闭群动物,定义：以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物群，在不从其外部引入新的个体的条件下，至少连续繁殖4代以上，称为封闭群动物，又称近交系动

10、物。 命名：封闭群由2-4个大写英文字母命名，种群名称前标明保持者的英文缩写命名，第一个字母需大写，后面的字母小写，一般不超过4个字母。保持者与种群名称之间用冒号分开（这是近交系动物命名中最显著的区别）。如：N：NIH-nu/nu LAC：LACA例外： wistar大鼠 ddy小鼠 封闭群动物繁殖方法 条件：1、隔离 2、选择 3、有效群体大小 方法：1、随机交配方法 2、循环交配方法,中山大学实验动物中心保存封闭群,小鼠：S:NIH 中国昆明种小鼠 ICR 大鼠：wistar S.D. 豚鼠：Hartly 兔子：新西兰兔,封闭群动物的应用,封闭群动物的遗传组成具有很高的杂合性在遗传学中可作

11、为现在实验的基础群体。 封闭群原种具有类似于人类群体遗传异质性的遗传组成，因此，在人类遗传研究、药物筛选和毒性试验等方面起着不可替代的作用。 封闭群动物具有较强的繁殖力和生活力。生产容易、成本低广泛应用于预试验、一般性实验。,同基因型动物与不同基因动物之间的比较,营养与饲料对实验动物的影响,标准化实验动物必需有合理的营养和饲料供给。 合理营养是指要满足该种动物对各种营养素需 要，并略有富裕。 动物的食性不同，对营养的要求不同。 同一种动物，不同品系对营养的要求不同。 同一品系动物，在不同生长期，对营养的需求不同。 要做到饲料的原料组成和营养成份的比例稳定、统一，这是使研究结果获得比较一致的重要

12、保证。,饲料中营养成份对动物的影响,饲料中营养成份包括：蛋白质、脂肪、碳水化合物、无机盐、维生素、水。 蛋白质 脂肪 碳水化合物: 1.无氮浸出物、淀粉、糖 ; 2.粗纤维 注：狗、猫不能利用生淀粉 无机盐（矿物质、微量元素） 维生素 豚鼠和猴在体内不能合成维生素C；无菌动物因肠道无正常菌丝，需补充各种维生素及脂肪 水 动物体内损失 20%的水分时，动物死亡。,各种实验动物的营养和饲料大鼠和小鼠的饲料,蛋白质 20%以上 特别补充 V.A V.E 大鼠和小鼠每日耗料量和饮水量 小鼠每日耗料量：占小鼠体重1/4 每日饮水量：占小鼠体重1/4 大鼠每日耗料量：占小鼠体重1/10 每日饮水量：占小鼠体重1/10,豚鼠和兔子的饲料,蛋白质 20% 粗纤维 1020% 特别补充 V.C或青饲料 耗料量：成年兔子（体重23kg）每日耗料150克，约占体重1/15 成年豚鼠（体重约600g）每日耗料：精料30g（约占体重1/15）、青饲料若干, ,20代 21代 22代 23代,