实验动物按遗传学分类.ppt
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1、实验动物按遗传学分类,近交系 封闭群(远交群)杂交群,实验动物按遗传学分类*,经连续20代(或以上)的全同胞兄妹交配(或者亲代 与子代交配)培育而成,近交系数应大于99%,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,该品系称为近交系。近交系数:指群体中某个体通过遗传携带两个同源等位基因的概率。Falconer于1960年经实验获得一个近交系数的计算公式:Fn=1-(1-F)n 例如:同胞兄妹连续20代交配的近交系数为:,1.定义,一、近交系*inbred strain,F20=1-(1-0.19)20=98.96%,2.近交系类型:*亚系*重组近交系*同类系 同源突变近交系
2、 同源导入近交系 3.命名方法:*近交系 一般以大写英文字母或大写英文字母加阿拉伯数字命名。BALB,DBA,TA1,C3H等。一些历史较长,已经广泛使用并获得认可的品系除外,如129等。,1.定义 由同一个近交系分离出来的具有各不相同特性的品系,称为原品系的亚系或支系。2.命名 在品系名称后加一道斜线(/),斜线后标明亚系的符号,亚系的符号可以是以下三种:a)数字,如DBA/1、DBA/2等。b)培育或产生亚系 单位或人的缩写英文名称,第一个字母用大写,以后的字母用小写。使用缩写文名称应注意不要和已公布过的名称重复。例如:A/He,表示A近交系的Heston 亚系;CBA/J,表示由美国杰克
3、逊研究所保持的CBA近 交系的亚系。,亚系(Substrain),c)当一个保持者保持的一个近交系具有两个以上的亚系时,可在数字后再加保持者的缩写英文名称来表示亚系。如:C57BL/6J,C57BL/10J分别表示由美国杰克逊研究所保持的C57BL近交系的两个亚系。d)作为以上命名方法的例外情况是一些建立及命名较早,并为人们所熟知的近交系,亚系名称可用小写英文字母表示,如BALB/c、C57BR/cd等。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近交系在发生遗传污染后,重新命名为A2G。,近交系 缩写名称 C57BL/6 B6
4、 BALB/c C DBA/2 D2 C3H C3,基因位点的纯合性 遗传特征可分辨性遗传组成的同源性 遗传组成的独特性表型一致性 分布的广泛性长期遗传稳定性 背景资料的完整性,近交系的应用动物个体具有相同的遗传组成和特性,因而对实验反应极为 一致,只需用少量的动物,即可得到非常规律的实验结果。动物个体之间组织相容性抗原一致,异体移植不产生排斥反应。每个近交系都有各自鲜明的生物学特点。,近交系的特征,二、封闭群closed colony or outbred stock,1.定义 以非近亲交配方式进行繁殖生产的实验动物种群,在不从外部引入新个体的条件下,至少连续繁殖4代以上,称为一个封闭群,或
5、叫远交群。2.命名方法 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名称,第一个字母须大写,后面字母小写,一般不超过4个字母。保持者名称与种群名称之间用冒号分开。,N:NIH 美国卫生研究院(N)保持的 NIH封闭群小鼠Lac:LACA 英国实验动物中心(Lac)保持的 LACA封闭群小鼠,某些命名较早,又广为人知的封闭群动物,名称与上述规则不一致时,仍可沿用其原来的名称。如:Wistar大鼠封闭群,日本的ddy封闭群小鼠等。*把保持者的缩写名称放在种群名称的前面,二者之间用冒号分开,是封闭群动物与近交系动物命名中最显著的区别。除此之外,近交系命名中的规则及符号也适用于封闭
6、群动物的命名。,遗传组成具有很高的杂合性,可用于对某些性状遗传力的研究。具有类似于人类群体遗传异质性的遗传组成,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。具有较强的繁殖力和生活力,对疾病抵抗力强,寿命长,生产成本低,广泛应用于预实验、学生教学等实验中。突变种所携带的突变基因通常导致动物在某方面的异常,从而成为生理学,胚胎学和医学研究的模型。,封闭群的特征及应用,1.定义 杂交群:由不同品系或种群之间杂交产生的后代。*杂交一代动物(F1代):两个不同近交系杂交所生的第一代动物称为杂交一代动物或F1代。2.命名方法 雌性亲代名称在前,雄性亲代名称居后,二者之间以大写英文字母X相
7、连表示杂交。将以上部分用括号括起,再在其后标明杂交的代数(如F1、F2等)。对品系或种群的名称可使用通用的缩写名称。例如:(C57BL/6XDBA/2)F1=B6D2F1表示以C57BL/6为母系,DBA/2为父系杂交后生育的杂交一代,可简写为 B6D2F1.,三、杂交群 hybrids,遗传和表型上的一致性:表型变异率低,对周围环境变化适应性较强,实验反应高度均一,广泛应用于营养、药物、病原体和激素的生物评估。杂交优势:据较强的生命力和对疾病的抵抗能力,寿命较长,以饲养,适合于保存某些有害基因和长期慢性致死实验,也可作为代乳动物以及卵、胚胎和卵巢移植的受体。杂合的遗传组成:同时具有两个亲本品
8、系的特点,可接受两个亲本品系的细胞、组织、器官和肿瘤移植,适用于免疫学和发育生物学领域的研究。作为某些疾病研究的模型:,F1代的特征和应用,TgX(YYYYYY)Zzz,其中各部分符号表示含意为:TgX=方式(mode)(YYYYYY)=插入片段标示(insert designation)=实验室指定序号(laboratory-assigned number)及Zzz=实验室注册代号(laboratory code),转基因动物 transgenic animals,1.定义 转基因动物:通过实验手段将新的遗传物质导入到动物胚细胞中,并能稳定遗传,由此获得的动物称为转基因动物。2.转基因动物命
9、名:转基因的命名遵循以下原则:符号:一个转基因符号由以下三部分组成,均以罗马字体表示:,转下页,以上各部分具体含意及表示如下:a)方式 转基因符号通常冠以Tg字头,代表转基因(transgene)。随后的一个字母(X)表示DNA插入的方式:H代表同源重组,R代表经过逆转录病毒载体感染的插入,N代表非同源插入。b)插入片段标示 插入片段标示是由研究者确定的表明插入基因显著特征的符号。通常由放在圆括号内的字符组成:可以是字母(大写或小写),也可由字母与数字组合而成,不用斜体字,上、下标、空格及标点等符号。研究者在确定插入标示时,应注意以下几点:标示应简短,一般不超过六个字符。如果插入序列源于已经命
10、名的基因,应尽量在插入标示中使用基因的标准命名或缩写,但基因符号中的连字符应省去。,接上页,c)实验室指定序号及实验室注册代号 实验室指定序号是由实验室对已成功的转基因系给予的特定编号,最多不超过5位数字。而且,插入片段标示的字符与实验室指定序号的数字位数之和不能超过11。实验室注册代号是对从事转基因动物研究生产的实验室给予的特定符号。举例:C57BL/6J-TgN(CD8Ge)23Jwg 来源于美国杰克逊研究所(J)的C57BL/6J品系小鼠被转入人的CD8基因组(Ge);转基因在JonW.Gordon(Jwg)实验室完成,获取于一系列显微注射后得到的序号为23的小鼠。,接上页,TgN(GP
11、DHIm)1 Bir 以人的甘油磷酸脱氢酶基因(GPDH)插入(C57BL/6J X SJL/J)F1代雌鼠的受精卵中,并引起插入突变(Im),这是Edward H.Birkenmeier(Bir)实验室命名的第一只转基因小鼠。根据转基因动物命名的原则,如果转基因动物的遗传背景是由不同的近交系或远交群之间混合而成时,则该转基因符号应不使用动物品系或种群的名称。转基因符号的缩写:转基因符号可以缩写,即去掉插入片段标示部分,例如TgN(GPDHIm)1 Bir可缩写为TgN 1 Bir。一般在文章中第一次出现时使用全称,以后再出现时可使用缩写名称。,实验动物的繁殖方法,近交系动物的繁殖方法 封闭群
12、动物的繁殖方法,1.近交系动物的繁殖方法 选择近交系动物繁殖方法的原则是保持近交系动物的同基因性及其基因纯合性。,1.1引种作为繁殖用原种的近交系动物必须遗传背景明确,来源清楚,有较完整的资料(包括品系名称、近交代数、遗传基因特点及主要生物学特征等)。引种动物应来自近交系的基础群(foundation stock)。,1.2近交系动物的繁殖可分为基础群(foundation stock)、血缘扩大群(pedigree expansion stock)和生产群(production stock)。当近交系动物生产供应数量不是很大时,一般不设血缘扩大群,仅设基础群和生产群。,1.2.2 血缘扩大群
13、血缘扩大群的种动物来自基础群。a)血缘扩大群以全同胞兄妹交配方式进行繁殖。b)血缘扩大群应设个体繁殖记录卡。c)血缘扩大群动物不超过5-7代都应能追溯到其在基础群的一对共同祖先。,1.2.1 基础群 设基础群的目的,一是保持近交系自身的传代繁衍,二是为扩大繁殖提供种动物。a)基础群严格以全同胞兄妹交配方式进行繁殖。b)基础群应设动物个体记录(包括品系名称、近交代数、动物编号、出生日期、双亲编号、离乳日期、交配日期、生育记录等)和繁殖系谱。c)基础群(包括血缘扩大群)动物不超过5-7代都能追溯到一 对共同祖先。,1.2.3 生产群设生产群的目的是生产供应实验用近交系动物,生产群种动物来自基础群或
14、血缘扩大群。a)生产群动物一般以随机交配方式进行繁殖。b)生产群动物应设繁殖记录卡。c)生产群动物随机交配繁殖代数一般不应超过4代。,2 封闭群动物的繁殖方法 选择封闭群动物繁殖方法的原则是尽量保持封闭群的动物的基因异质性及多态性,避免近交系数随繁殖代数增加而过快上升。,2.1 引种 作为繁殖用原种的封闭群动物必须遗传背景明确,来源清楚,有较完整的资料(包括品系名称、近交代数、遗传基因特点及主要生物学特征等)。为保持封闭群动物的遗传异质性及基因多态性,引禍动物数量要足够多,小型啮齿类封闭群动物引种数目一般不能少于25对。,2.2繁殖为保持封闭群动物的遗传基因的稳定,封闭群应足够大,并尽量避免近
15、亲交配。根据封闭群的大小,选用循环交配法等方法进行繁殖。,A2.1 当封闭群中每代交配的雄种动物数目为10-25只时,一般采用最佳避免近交法,也可采用循环交配法。A2.2 当封闭群中每代交配的雄种动物数目为26-100只时,一般采用循环交配法,也可采用最佳避免近交法。A2.3 当封闭群中每代交配的雄种动物数目多为100只时,一般采用随选交配法,也可采用循环交配法。,A1 基本要求 保持封闭群条件、无选择、以非近亲交配方式进行繁殖,每代近交系数上升不超过百分之一。,A2 方法的选择 封闭群的种群大小、选种方法及交配方法是影响封闭群的繁殖过程中近交系上升的主要因素,应根据种群的大小,选择适宜的繁殖
16、交 配方法。,A3.1 最佳避免近交系法 maximum avoidance of inbreeding systenA3.1.1 留种 每只雄种动物和每只雌种动物,分别从子代各留一只雄性动物和雌性动物,作为繁殖下一代的种动物。A3.1.2 交配 动物交配时,尽量使亲缘关系较近的动物不配对繁殖,编排方法尽量简单易行。A3.2 循环交配法 rotaional mating systemA3.2.1 应用范围循环交配法广泛适用于中等规模以上的实验动物封闭群。其优点一是可以避免近亲交配,二是可以保证种动物对整个封闭群有比较广泛的代表性。,A3 交配方法,A3.2 循环交配法 rotaional ma
17、ting system,A3.2.1 应用范围循环交配法广泛适用于中等规模以上的实验动物封闭群。其优点一是可以避免近亲交配,二是可以保证种动物对整个封闭群有比较广泛的代表性。,A3.2.2 实施办法a)将封闭群划分成若干个组,每组包含有多个繁殖单位(一雄一雌单位,一雄二雌单位,一雄多雌单位等)。b)安排各组之间以系统方法进行交配。,举例说明如下:例1:一封闭群每代有48笼繁殖用种动物(一雄一雌种,一雄二雌种,一雄多雌种)。先将其分成8个组,每组有6笼。各组内随机选留一定数量的种动物,然后在各组之间按表2中的排列方法进行交配。,表A2 循环交配法组间交配编排,A3.3.2 实施办法 从整个种群中
18、随机选取种动物,然后任选雌雄种动物交配繁殖。,A3.3 随选交配法 chance mating system,A3.3.1 应用范围当封闭群的动物数量非常多(繁殖种动物在100个繁殖单位以上),不易用循环交配法进行繁殖时,可用随选交配法。,1.1具有明确的品 系背景资料,包括品系名称、近交代数、遗传组成、主要生物学特性等,并能充分表明新培育的或引种的近交系动物符合近交系定义的规定。,近交系动物的遗传质量监测,1 近交系动物的遗传质量检测近交系动物必须符合以下要求:,1.2用于近交系保种及生产的繁殖系谱及记录卡应清楚完整,繁殖方法科学合理。,1.3经遗传检测(生化标记基因检测法,皮肤移植法,免疫
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- 实验 动物 遗传学 分类
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