实验动物遗传学-第二章.ppt
第 二 章实验动物遗传学,第二章 实验动物遗传学重 点 掌 握 内 容,1、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。2、掌握近交和近交系动物的概念，近交系动物的特点。3、掌握封闭群动物的概念。4、掌握杂交群动物的概念。,20世纪50年代，罗歇尔（Russel）和布鲁克（Bruch）：发育环境 周围环境 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,由此可见,遗传与环境是影响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遗传、微生物和寄生虫、营养、环境等四方面着手。,第 一 节 实验动物的分类,实验动物的分类包括动物学的分类 和实验动物学的分类两部分。按动物学分类可分为 界（kingdom,regnum）、门（phylum,phylum）、纲（class,classis）、目（order,ordo）、科（family,familia）、属（genus,genus）、种（pecies,species）；,例如：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、小鼠属、小家鼠种。按实验动物学分类则分为 品种(breed)和品系（strain)。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，异种动物之间存在生殖隔离。,品种(breed)是人们根据不同需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特性的动物群体，其特性能较稳定地遗传。,品系(strain)即“株”，为实验动物学的专用名词,指来源明确，并采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分为近交系、封闭群、杂交群。,举例：NIH小鼠：动物学分类：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 小鼠属 小家鼠种 实验动物学分类：品种是NIH，品系是封闭群。,第 二 节,近 交 系 动 物,一、近交与近交系（一）近交和近交系动物的概念 近交(inbreding)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个体，即有共同祖先的兄妹、母子、父女进行交配。近交系(inbred strain)动物经至少连续20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BALB/c小鼠、C57BL/6J小鼠等。,（二）近交系动物的命名 以一系列字母和数字作为品系代码：A、DBA，C57BL、C3H，615、129,二、亚系和支系（一）亚系和支系的概念,在一个近交系内,因残余的杂合性或突变等原因,可导致该系动物形成数个具有部分遗传组成差异的分支,称亚系(substrain)。此外还通常把经过技术处理的品系称为支系(subline)。,（二）亚系的命名：在原品系名称后加“/”，后标明 亚系符号。亚系符号有：1、数字：DBA/1；2、培育或生产亚系的单位或个人英文缩写：CBA/J 3、当一个近交系拥有2个亚系时，可在数字后再加保持者的英文缩写：C57BL/6J,最常见的亚系单位或个人的英文缩写：实验动物学P1819,（三）支系命名：,1、“f”代乳培育的品系，如：C3H f C57BL表示C3H 品系由 C57BL代乳。2、“e”或“o”受精卵或卵巢移植培育的品系，如：AeB6表示A系受精卵输送到C57BL/6J母鼠子宫孕育的品系。,3、“p”移植胚胎经冷冻保存的品系，如：C57BL/6 peCBA/H表示C57BL/6的受精卵经冷冻保存后，移植到CBA/H母鼠子宫，并代乳培育而成。,三、特殊类型的近交系动物1.重组近交系（recombinant inbred strain RI）由两个近交系杂交后，经连续20代以上兄妹交配培育成的近交系，称重组近交系。2.重组同类系（recombinant congenic strain RC）由两个近交系杂交后，子代与两个亲代近交系中的一个近交系进行数次回交（通常回交2次），再经无对特殊基因选择的近亲交配而育成的近交系。,3.同源突变近交系（coisogenic inbred strain）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。4.同源导入近交系（congenic inbred strain）通过杂交-互交或回交等方式将一个基因导入到近交系中，由此形成一个新的近交系。,四、由遗传工程产生的新型品系（一）嵌合体小鼠(mouse aggregation chimeras)由中山大学研制的黑白斑块互相 嵌合的嵌合体小鼠，它的皮肤中黑和 白的部分分别来自黑色和白色皮肤的 父母从怀孕白母鼠子宫内取出受精卵，在体外培养成早期胚胎后，从这胚 胎中取出胚胎干细胞，在体外培养五 个月，建立一个可无限扩增的细胞系。接着将此白鼠的干细胞系细胞注入 黑色小鼠早期胚胎进行“嫁接”，再把 这枚“嫁接”的种子移入“假母”子宫内，经三周后得到嵌合体小鼠。,科研人员先提取白色小鼠 天胎龄的囊胚，然后 在其体内注射-12个转染 了绿色荧光蛋白基因的黑色 小鼠胚胎干细胞。在获得 枚嵌合了黑、白两种 小鼠细胞的胚胎后，科研人 员将其中枚分别移植到8只小鼠假母（真母在取上述胚胎时已经死亡）的子宫里，怀胎周后，结果只有只假母能分娩，只小鼠中有只存活，其中只经蓝光照射能发出绿色荧光。遗憾的是最后仅有一只荧光鼠存活在自然光下。,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，由此可观察胚胎干细胞发育走向。,（二）单亲纯合双倍体动物（三）转基因动物,转基因鱼,转基因鱼,正常小鼠,“超级小鼠”,五、近交系动物的特点,（一）基因纯合性(homozygosity)（二）遗传组成的同源性(isogenicity)（三）表现型的一致性(uniformity)（四）对外界因素的敏感性(sensitivity)（五）遗传特征的可辨别性(identifiability)（六）遗传组成独特性(individuality)（七）背景资料可查性（accessibility）（八）国际分布广泛性（extensity）,六、近交系动物的应用,（一）组织移植（二）制作疾病动物模型（三）比较遗传学研究,第 三 节 封 闭 群 动 物,一、封闭群动物的定义 封闭群(closed colony)动物又称远交群(outbred stock)动物，是指以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上的动物。如昆明种小鼠、SD大鼠等。二、封闭群动物的命名 由24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：N：NIH美国国立卫生院保持的NIH小鼠。,三、封闭群动物的特点及应用,（一）繁殖率高 小鼠生长周期短、成熟早，雌性小鼠35-50日龄、雄性小鼠45-60日龄性发育成熟；体成熟雌性小鼠为65-75日龄、雄性小鼠70-80日龄。小鼠性活动保持1年，繁殖力强。（二）重复性差,第 四 节 杂 交 群 动 物,一、杂交群动物 由不同品系或种群之间杂交产生的后代，称杂交群(hybrids)动物、系统杂交动物、杂交系或杂交一代动物，简称F1代动物。在杂交群动物,其个体的杂合性一致,即其遗传型与表现型都一致，但其后代一般不宜继续繁殖和培育近交系，因为在子二代(F2)会发生遗传上的性状分离。,二、杂交群动物的命名 雌性亲代在前，雄性亲代在后，两者之间以“X”相连。,三、杂交群动物的特点（一）具有杂交优势，因而生命力强，适应性和抗病力强，繁殖旺盛。（二）具有与近交系动物基本相似的遗传均质性。（三）采用杂交群动物所作的各种实验，其结果的重复性好。（四）具有亲代双亲的特点。（五）广泛用于各类实验研究，其研究结果易于重复，便于国际交流。,四、杂交群动物的在生物医学 研究中的应用,（一）干细胞研究（二）免疫学研究（三）细胞动力学研究（四）单克隆抗体研究,第二章 实验动物遗传学重 点 掌 握 内 容,1、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。2、掌握近交和近交系动物的概念，近交系动物的特点。3、掌握封闭群动物的概念。4、掌握杂交群动物的概念。,
