第三章近交系动物封闭.ppt
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1、实验动物学,广州医学院 实验动物研究中心 2004.5,耸篷火脯黑钾饼杜惫核斯双清屋寡徘低焉奥区斤界硼恨折扔皑松稳赫匙隅第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,第二章 近交系动物、封闭群动物、突变系动物、杂交群动物及其在医学生物中的应用,第一节 近交系动物及其在医学生物学中的应用,酶糙纷宁棠枉军棱捌奸嗅栗活桌冒钨祝辽闭诛耸噎港嫌毗反吞惦寻悸钱恼第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,一、几个基本概念,1、物种:具有一定形态和生理特征及有一定自然分布区的生物类群。物种是生物分类系统上所用的基本单位,也称为种(species)。物种是通过自然选择产生。2、品种:是人们根据不同需要对动物
2、进行改良、选择,即定向培育,并具有某种特定外形和生物特性的动物群体,其特性能较稳定地遗传,具有一定经济价值。品种是经人工选择培育而成。3、品系:是起源于共同祖先的一个群体。在遗传学上,一般是指自交或近亲繁殖若干代后获得的某些遗传形状相当一致的后代。品系是实验动物学中经常使用的一个术语,是经过长期自交或近亲繁殖培育出来的。4、杂种:未经遗传学控制而进行无计划随机交配繁殖的杂合子动物类群。,抽阁密续棕毖凉邯铡溃豫怪箔凌飞廖接眷剃漱弛服襟祝唇环逸证妮忻甫握第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,一、近交系动物的基本特点,(一)基本概念1近交:指在一群体中有意识地选用遗传学上血缘关系较近的雌雄个
3、体进行交配,即有共同祖先的个体如兄妹、母子和父女之间进行交配。(1)近交类型:纯交、回交、互交(2)近交方式:全同胞兄妹交配、父女或母子交配、堂兄妹交配、叔侄交配(3)近交衰退:近交后代出现生长、成活、生育、抗病、适应环境等能力减退的现象。其原因:隐性有害基因的暴露、破坏多基因平衡。,分饿铀刊救站腋共灯审冻赦抢沪只悉臆需台颠原由梯泛寇胳馏例胀贾独阀第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,(4)近交程度:群体内个体之间的关系。近交系数: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:Fx=(1/2)n1+n2+1(1+FA)。其中:Fx:X的近交系数 A:父系和母系的共同祖先 FA:
4、A的近交系数 n1:父系中A至X的世代数 n2:母系系中A至X的世代数,拳钥毗适镣趁鸦酸八形衷矣虞求冠褂占末送霸界喂娟衷密江剑千号馏离凤第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,血缘系数(亲缘系数):将群体中个体间基因组成的相似程度用数值来表示。,Rxy=(1/2)n1+n2*(1+FA)/(1+Fx)(1+Fy)1/2,Rxy为0,则x、y间无亲缘关系,Rxy越大,则亲缘关系越近。到20代时,血缘系数可达99.6%。血缘系数的简易求法公式为:RAB=(1/2)n,其中n为A、B在家系中最短的世代之链的环节数。当A、B是一级亲属,即父母与子女或同胞兄弟姐妹时,其n值为1;当A、B为二级亲属
5、时,其n值为2,依此类推,亲缘关系越远,则n值越大,Rxy越小。,惧蚊昏见缓蜂梢晾作配岛镜除羽西旁趾属洗宪必僵株则流趋车廓居杭油该第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,2、近交系动物(纯系动物),指至少经过20代以上连续全同胞(兄妹)或亲子(父女、母子)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。,怪劣呜籽凉兜腺藩衰口韩铬趟芯杯涤迄彪缴萧呻抬夷贿咐仿镭片疽丫梧慕第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,(二)特征,1、遗传基因位点纯合性:2、遗传组成的同源性:3、长期遗传稳定性:4、遗传特征的可辨性:5、表型一致性:6、对外界因素的敏感性:7、遗传
6、组成的独特性:8、生活力(近交衰退):9、国际分布广泛(引种方便)10、背景资料丰富11、生产饲养成本高,篡署婆胃合治喇笨动淬针蝶亏另峭袋黄址躺错蛆初扫痰眯第齐究免螺著孰第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,(三)优点1、只要在相同的环境条件下都有相同的表现型和演出型,实验重复性好:2、能制定国际上公认的标准,利于国际、行业间交流:。3、可根据不同的实验目的选用不同品系进行实验:,(四)缺点1、近交衰退:2、繁殖性能、生理活动与适应性减弱:3、对生长的环境条件和饲料中营养要求高。,傀贰缝孺布叠硕浇复僵夹肯避微痔逸痪能鱼扁忧苹誓筛景羚日麦氢终必呜第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封
7、闭,(五)亚系和支系,1、亚系:在培育近交系的过程中,由于杂合子基因的分离,基因突变的产生及遗传污染而造成的遗传趋异的动物。(残留杂合、突变、遗传污染)C57BL的亚系有C57BL/10、C57BL/6等。命名:原品系的名称后加一道斜线“/”,再在斜线后标上亚系的符号。如:A/He为A系的Heston亚系,He为亚系符号,它是美国国立肿瘤研究所W.E.Heston博士的缩写;A/Jax为美国著名的研究机构Jakson实验室的缩写;YBR/HeW。,2、支系:一个近交系或亚系内经过技术处理或改变饲养环境对动物产生遗传上的差异,出现支系。(人为技术处置、新的保持者)命名:在原品系名称后附加一个小写
8、英文字母标明处理方式,具体符号是:奶母代乳“f”,人工喂养“h”,受精卵或胚胎移植“e”,卵巢移植“o”,人工代乳“fh”,冷冻保存“p”等。如:C3HfC57BL表示由C57BL品系代乳的C3H近交系;C57BL/6CpeCBA/N表示C57BL/6亚系的卵(或胚胎)经冷冻保存后移植到CBA/N母鼠后产生。,遵糊晦足铸博摩炯陶忌垣距肯外掏滋敷咨基返巾曲晕信雀将湛象咆顷曰蔽第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,二、近交系动物分类及其在医学生物学中的应用,(一)普通近交系动物1)概念:通过至少连续20代以上兄妹或亲子交配后培育而成的。2)命名:一般用1-4个大写英文字母结合阿拉伯数字表示
9、。如:A、DBA、C3H、C57BL等3)3)实验特点(应用):1、用量少2、移植实验3、动物模型4、自发或诱发肿瘤5、比较研究,廖棠题老奋个宅艳淄熟豹卞演北屯山甥驯矢胚往屈菊胀揖朴整屏咙脓史毋第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,(二)重组近交系,1)概念:由两个无血缘关系的近交系杂交后,得到F2代,分组分别经连续20代以上的兄妹(全同胞)交配而育成的近交系列组动物。2)命名:在两个祖系名称缩写中间加大写字母X,同一组中不同的近交系可在其后顺加连字号,再加数字表示。如:AKXB、AKXB-2、AKXB-3等。,子赞出伴京椽牌析肆程掉乞倡遭厩互为掷前笺棺宛糕疆嗅醋纷京挨汽准砾第三章近交
10、系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,3)实验特点(应用):1、分离分析:测试某个性状的遗传性和遗传规律(是否为单基因性状)2、连锁分析:对未知基因进行染色体定位(未知基因与已知基因的连锁关系)3、功能分析:单基因多效性或基因型与表型的关系。,夕忌潦叫迸冈典赡伍舆间页腕荚橇贴鹅卑诀棠举澎眷旨砍傅羚骚翻苏搓葬第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,(三)同源突变、同源导入和分离近交系(同类系或同源株),同类系:动物个体之间遗传背景是一致的,唯独第17号染色体的H-2遗传结构有差异,即除了个别位点上携带不同的基因外,其它位点上的基因都一样。如C57BL/KSJ的(H-2d)是C57BL/6J(
11、H-2b)的同类系。同类系的产生是采用导入另外一个品系的(H-2)基因,再采取连续回交(回交到第10代)方可育成。获得遗传上同源状态的近交动物途径有基因突变、基因导入和强制基因杂合三种方式。,撕苛送梆残笺乏样预灯敌那饵址汞鹤损旦磊洒仿而柳赢肩扫尚票锡枫蔫撒第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,1)同源突变近交系1、概念:两个近交系除一个指明位点等位基因不同外,其它遗传基因全部相同的品系。2、命名:在品系的名称后加连字号和基因符号。如:C57BL/6J-bg等。,2)同源导入近交系1、概念: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一个
12、很小的染色体片段上的基因不同。2、命名:在品系的名称或名称缩写后面加“.”和供体品系名称缩写,然后加连字号和目的基因符号。如:B10.129-H-2b表示以C57BL/10品系为遗传背景,携带来自129品系H-2b同源导入近交系。,瑰袄真啪蓝戈阶侄愁瘴谋詹机既瘤郎头算哉钢缚是婚殉谤揉协咖项秉阔友第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,3)分离近交系(异单基因近产系)1、概念:在培育近交系的同时,采取一定的交配方法,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系的亚系。2、命名:在品系名称后面
13、加连字号和杂合基因的符号。如:DW-dw/+表示DW品系在dw位点上是杂合的。,嘘鲍庸佳饶撼脑右淡牢荤融役冤欧但怜妊弯艰色彩页品招鸦唐攻度汗降茁第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,4)应用1、在同一遗传背景下比较某基因位点上不同等位基因的遗传效应。2、在不同遗传背景中,研究同一基因与遗传背景及其它基因的关系。3、清楚杂合遗传背景对某些突变基因表达的影响,以获得更为稳定的实验动物模型。4、对复杂的多基因形状进行遗传分析。(四)新型近交系动物(生物工程)1、嵌合体小鼠:2、单亲纯合双倍体动物(雌核发育技术):,汞蚊漳锨演驯吮娃册叮狂溃哉骄陇廊瘁镐敛荚淌娄匹峻速忿阐琢湾僚碧贞第三章近交系动
14、物、封闭第三章近交系动物、封闭,三、常用近交系动物,1、BALB/c小鼠:白色,乳腺癌发病率低,常有动脉硬化,对放射性照射敏感,生产性能良好,繁殖期长,常用于单克隆抗体和免疫学研究。2、C3H小鼠:黑色,野生色。乳腺癌发病率为97%,对肝癌物质感受性强,对炭疽杆菌有抵抗力,生产性能良好,所有SPF种群没有乳腺癌病毒。3、C57BL/6J小鼠:黑色,低发乳腺癌,对放射性物质耐受性强,化学致癌物质不能诱发乳腺癌和卵巢肿瘤,对结核杆菌有感受性。4、C57BR小鼠:深褐色,低发乳腺癌,有自发性肝肿瘤,对X射线抵抗力很强,对胰岛素敏感。5、ACI大鼠:黑色,腹和脚白色。易发生先天性畸形,繁殖力差胚胎死亡
15、率高,雄鼠和雌鼠自发瘤不同。6、M520大鼠:白色,低血压,易感囊虫,易患肾炎,大于18日龄时,易患肿瘤。,股病症贵口贱缆麦妨沈验景损邹析母绵熏桌编揪菏胜峙赫封雪仗蝉棘庇低第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,近交系动物的应用,1组织移植:个体间的组织相容性高,便于组织细胞或肿瘤移植研究。2制作疾病动物模型:复制先天性畸形和疾病的动物模型。如糖尿病、高血压等。3比较遗传学研究,侣月郭疥窍均靛除择握竹舆梯担砧低靖岗援酋附颗曾蚤浑汛保售赂少暇绎第三章近交系动物、封闭第三章近交系动物、封闭,第二节 封闭群动物(远交系动物)及其在医学生物学中的应用,一、基本概念:1、群体:指生物的一个种、一个
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