第三篇近交系动物、封闭
第三章 遗传学控制 实验动物学讲义
动物分类学中,种(species)是分类的 基本单位。而实验动物学中把同一种动物 中具有不同遗传特性的动物分成不同的品 种(stock)、品系(strain)。
品种、品系的概念超出了一般动物学分 类的概念,它们才是实验动物分类的基本 单位。
三、作为品种、品系的条件 1.相似的外貌特征
殖隔离的动物则是异种动物 。
2、品种(stock): 是种以下的进一步的分类。品种一
般系指具有一些容易识别和人们所需要的 性状,而且可以基本稳定遗传的动物群体。 如青紫蓝兔、Wistar大鼠、KM小鼠等。
3、品系(strain): 在实验动物学中把基因高度纯合的动
物称作品系动物。如,C57BL/6是近交系动 物中的一个品系,属低癌、高补体活性的 动物。
实验动物质量控制 v遗传质量控制 v微生物质量控制 v营养质量控制 v环境质量控制
实验动物的遗传背景与反应特性是影响 实验结果的重要因素,不同遗传背景与反应 性的实验动物,对同一刺激有时可引出不同 质和量的反应。
从遗传学角度讲,实验动物应是具有 明确遗传背景并受严格遗传控制的,属于遗 传限定性动物。
一、实验动物按遗传学控制分类 v近交系动物(Inbred strains)相同基因型 v杂交F1代动物(F1--Hybrid) 相同基因型 v封闭群动物(Closed--colony) 不同基因型
一切动物的分类都离不开传统的生 物学分类法则。每一种实验动物都可以 在传统分类法中找到自己的位置。以大 家鼠为例,它属于:
2.重组近交系
recombinant inbreed strain,RI
由两个无血缘关系的近交系杂交后,得 到F2代,分组分别经续20代以上的兄妹交 配而育成的近交系列组动物。为重组近交 系提供亲代的两个近交系称为祖系。该品 系动物既具有其双亲品系的特性,又具有 重组后一组内和每个重组近交系的特征
研究生考试实验动物学绪论重点知识点汇总
医学实验动物学绪论1、实验动物:是指经人工饲育,对其携带的微生物实行控制,遗传背景明确或者来源清楚的用于科学研究、教学、(生产)、检定以及其他科学实验的动物。
2、按遗传学分类:近交系动物、封闭群动物、突变系动物、杂交一代动物。
3、按照微生物控制程度分类:普通级、清洁级、无特定病原体(SPF)级、无菌级{悉生动物}。
4、实验用动物:能够用于科学实验的所有动物。
它包括实验动物、经济动物(家畜、家禽及观赏动物)、野生动物。
5、动物福利→“3R”:Reduction(减少)、Replacement(替代)、Refinement(优化)1、近交系数:根据近亲交配的世代数,将基因的纯化度用百分比来表示。
即群体中某个体通过遗传携带两个同源等位基因的概率。
2、血缘系数(Rxy):群体中个体之间基因的相似程度。
如:同卵双生Rxy:100%、亲子Rxy:50%、近交系Rxy几达100% (实际20代为99.6%)。
3、近交系:至少经过20代以上连续全同胞或亲子交配,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。
近交系数达98.6%以上。
4、亚系:指一个近交系内各个分支的动物之间,已发现或十分可能存在遗传差异。
5、近交系特征:(1)基因位点纯合性、(2)遗传组成同源性、(3)表型一致性、(4)长期遗传稳定性、(5)遗传特征的可分辨性、(6)遗传组成的独特性(个体性)、(7)敏感性、(8)近交衰退、(9)分布广泛性、(10)背景资料和数据的完整性。
6、普通近交系(Inbred strain animals) (1)个体极为一致,实验反应一致:动物用量少 (2)组织相容性抗原一致:移植实验 (3)明显生物学特点:隐性基因暴露 (4)遗传分析:多个近交系对比使用7、重组近交系(Recombinant inbred strain, RI) :由两个无血缘关系的近交系杂交后,得到F2代,分组分别经20代以上的兄妹交配而育成的近交系系列动物。
实验动物
8、易获性原则
9、重现性、均一性原则
10、经济性原则
(二) 各系统研究所使用的典型动物
1、 高血压的研究最常用的是犬和大鼠;
2、 犬有发达的消化系统,且与人类消化过程相似,适用于做消化系统的慢性实验,如食道瘘、胃瘘等;
3、 大鼠和马没有胆囊,适合做胆总管插管收集胆汁;大鼠胆管与十二指肠相连,适用于胆管插管;大鼠的肝脏,再生能力强,适合做肝脏移植实验;大鼠可用于实验性肺纤维化、肺水肿的研究;大鼠有抗体IgE,关节炎的研究;
《实验动物学》复习资料
一、 实验动物定义
实验动物是指经人工培育、遗传背景明确或来源清楚,对其质量实行控制、用于科学实验及产品生产的动物。
实验用动物是指能够用于科学实验所有动物,实验用动物不仅包含了实验动物,而且还包括野生动物、经济动物和家畜等。由于野生动物和经济动物及家畜与实验动物相比其生物学特征、遗传背景、微生物控制状态等都有一定的不确定性,因此应用这些动物进行科学实验其结果往往出现较大差异,降低了实验结果的可信程度。
二级:中等个体危害、有限群体危害,对人体、动植物或环境具有中等危害或具有潜在危险的致病因子,对健康人、动物和环境不会造成严重危害,有有效的预防和治疗措施。
(2)减少 是指在科学研究中,在动物实验时,使用较少量的动物获取同样多的试验数据或使用一定数量的动物能获得更多的试验数据的科学方法,减少的目的不仅仅是降低成本,而是在用最小的动物达到所需要的目的,同时也是对动物的一种保护。
目前,减少动物使用量常用的几种方法:①充分利用已有的数据(包括以前已获得的实验结果及其他信息资源等);②实验方案的合理设计和实验数据的统计分析;③替代方法的使用;④动物的重复使用(这应根据实验要求和动物质量寿命来决定);⑤从遗传的角度考虑动物的选择,如在生物制品效力学毒性测定中,测定结果不仅受所使用实验小鼠微生物状态以及饲养条件等因素的影响,即反应性在很大程度上决定于基因型使用国际标准小鼠可以确保测定结果的敏感度和准确度,同时可达到减少检验中使用动物数量;⑥严格操作,提高试验的成功率;⑦使用高质量的实验动物。
实验动物技术考试
常用实验动物介绍(一、大小鼠、豚鼠)发布人:系统管理员发布时间:2010-3-15 阅读次数:1278常用实验动物介绍一、小鼠1、〖名称〗:BALB/c小鼠〖简介〗:1913年,贝格(Bagg)从美国商人欧希尔(Ohio)处购得的白化小鼠原种,以群内方法繁殖。
麦克·多威尔(MacDowell)在1923年开始作近交系培育,至1932年达26代,命名为BALB/c品系。
安德尔文特(Andervont)等人使BALB/c 广为传播和应用。
1985年我国从美国NIH引进到中国医学科学院实验动物研究所,为BALB/c第180代。
毛色:白化。
主要特性:①乳腺肿瘤自然发生率低,但用乳腺肿瘤病毒诱发时发病率高;卵巢、肾上腺和肺的肿瘤在该小鼠有一定的发生率。
②易患慢性肺炎。
③对放射线甚为敏感。
④与其他近交系相比,肝、脾与体重的比值较大。
20月龄的雄鼠脾脏有淀粉样变。
⑤有自发高血压症,老年鼠心脏有病变,雌雄鼠均有动脉硬化。
⑥对鼠伤寒沙门氏菌补体敏感,对麻疹病毒中度敏感。
对利什曼原虫属、立克次氏体和百日咳组织胺易感因子敏感。
主要用途:广泛地应用于肿瘤学、生理学、免疫学、核医学研究,以及单克隆抗体的制备等。
2、〖名称〗:C57BL〖简介〗:1921年立特(Little)用艾比·拉特洛坡(Abby Lathrop)的小鼠株,雌鼠57号与雄鼠52号交配而得C57BL1937年从C57BL分离出C57BL/6和C57BL/10两个亚系。
1985年从Olac引到中国医学科学院实验动物研究所。
毛色:黑色。
主要特性:①乳腺肿瘤自然发生率低,化学物质难以诱发乳腺和卵巢肿瘤。
②12%有眼睛缺损;雌仔鼠16.8%,雄仔鼠3%为小眼或无眼。
用可的松可诱发腭裂,其发生率达20%。
③对放射物质耐受力中等;补体活性高;较易诱发免疫耐受性。
④对结核杆菌敏感。
对鼠痘病毒有一定抵抗力。
⑤干扰素产量较高。
⑥嗜酒精性高,肾上腺素类脂质浓度低。
实验动物遗传学和微生物分类3
特点:其个体间的差异很小,用于实 验的重复性高,对各种应激刺激反应均一, 实验结果精确,如同活的“分析天平”。
(一)亚系
育成的近交系在维持过程中可能由 于残余杂合基因的分离或基因突变而导 致部分遗传组成的改变,造成同一品系 内不同分支之间在遗传学上的差异,从 而形成亚系。
1.形成 ⑴起源:与CBA同一起源。
⑵亚系: C3H/Bi,C3H/He,C3H/HeJ,C3H/St,C3HeB/FeJ,C3 H/DiSn,C3H/Sf等。
⑶近交代数:138代(杰克逊实验室1973)。 2.毛色和H-2基因:AA、BB、CC(野生色), H-2k。
⑴免疫学特性: 较易诱发免疫耐受性。对鼠伤寒 沙门氏菌补体5有抵抗力。
⑵亚系: BALB/c,BALB/ccd,BALB/cJ,BALB/cAnN等。
⑶近交代数:157代(美国N·I·H1973)。
2.毛色和H-2基因:AA、bb、cc(白色),H-2d。
⑴免疫学特性:易患慢性肺炎。多数个体于6月龄以 后出现免疫球蛋白过多症。主要是IgG1和IgA量的 增加。
⑵生理学特性:血压较高。 大部分雄鼠在20月龄前 出现脾脏淀粉样变性。对X线照射极为敏感。对鼠 伤寒沙门氏菌敏感,对麻疹病毒中度敏感。
因为易患肺炎,最好不要和其它近交系 小鼠同室饲养。不使其它近交系小鼠发病的 环境病原菌易使BALB/C患病。
1.形成:
⑴起源:1921年Little由Abby Lathrop得到动物后 开始近亲交配,育成数个近交系。以57号母鼠和52 号公鼠交配为起源者标为C57,C57中毛色固定为 巧克力色者称为C57BR,固定为黑色者称为C57BL。
实验动物科学答案
1实验动物科学:是研究实验动物和动物实验的一门新兴学科。
就是关于实验动物标准化和动物实验规范化的科学。
2近交系动物:是指连续20代的全部同胞兄妹交配培育而成,品系内所有个体都可追溯到其源于第20代或以后代数的一对共同祖先。
3人类疾病动物模型:是指医学研究中建立的具有人类疾病表现的动物实验对象和相关材料。
4杂交系动物:不同品系或种群之间杂交产生的后代5遗传工程动物模型:随着现代生物技术方法的不断进步,人们可以人为地运用各种技术手段有目的地干预动物的遗传组成,导致动物新的性状的出现,并使其能有效的遗传下去,形成新的可供生命科学研究和其它目的的所用的动物模型。
6突变系动物:保持特殊突变基因的品系动物7动物福利:所为动物福利,及人应该合理、人道地利用动物,要尽量保证那些为人类作出贡献的动物享有的最基本的权利。
8实验动物标准化:实验动物标准化由实验动物生产条件的标准化、实验动物质量的标准化、实验动物实验条件的标准化以及与之相适应的饲养管理规范化几个部分组成。
9裸鼠:是指先天性无胸腺,无毛的裸体鼠。
10SPF动物:无特定病原体动物除清洁级动物应排除的病原体外,不携带主要潜在感染或条件致病和对科学实验干扰大的病原。
11诱发性动物模型:又称实验性动物模型,是指研究者使用物理的、化学的、生物的和复合的致病因素作用于动物,造成动物组织、器官或全身的一定的损害,出现些类似人类疾病时的功能、代谢或形态结构方面的病变。
12悉生动物:GN 也称已知菌动物或已知菌丛动物13清洁级动物CL 除普通那个动物应排除的病原以外,不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原14转基因动物:通过实验手段将外源遗传物质导入动物胚细胞中,并能稳定遗传,由此获得的动物称为转基因动物。
1.按照微生物学等级分类,可将实验动物分为哪几类?简述每类的定义。
普通级动物:不携带所规定的人兽共患病病原和烈性传染病病原的动物。
清洁级动物::除普通动物应排除的病原外,不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原。
第三章 实验动物的繁育
三 如何证明配过种
1 阴道涂片法:检查阴道中存在的精子。
2 阴道栓检查法:检查原理在于配种后,精液中
雄性动物的腺体分泌物成分在阴道中形成一个明
显的栓塞,阴道检查时很容易发现。小鼠不会排
泄掉,但大鼠配种后不久栓塞缩小易掉,故将大
鼠放于有空承粪盘、金属底网的鼠盒。
四 妊娠诊断 (一)概念:采用临床和实验室的方法对动物 是否妊娠、妊娠时间及胎儿和生殖器官的异常 情况进行检查,叫妊娠诊断。
子从卵泡内排出,即排卵。
2 排卵类型
根据卵巢排卵特点和黄体的功能分为自发性排卵
和诱发性排卵。
(1)自发排卵:卵泡发育成熟后自行破裂排卵并 自动形成黄体。
这种排卵类型所形成的黄体尚有功能性及无功能
性之分。
(2)诱发性排卵:必须通过交配或其他途径使子
宫颈受到机械性刺激后才能排卵,并形成功能性
另外,见红、做接受交配姿势等。
A、发情母牛被其它牛嗅 闻
B、发情母牛接受爬跨
C、发情母牛被爬不动
发情母牛爬跨过程
阴道涂片检查是鉴别四个阶段的主要方法 具体操作:用少量的生理盐水(大鼠或豚鼠2-3滴) 冲洗阴道,收集冲洗的液滴并作涂片,在低倍镜 下观察涂片上白细胞、上皮细胞和角质细胞的特
当冷冻精液温度下降到-6~-10℃时,发生结晶样 硬化;当接近0℃时,迅速冷却到-130℃,超过发 生结晶硬化的临界期则发生玻璃样硬化。即在 0.026s内完成,降温速率必须到达5000℃/s。解
冻先准备盛有20℃温水的杯子,取出后立即投入
杯中,5~10min进行鉴定和使用。
思考题
1 名词解释:繁殖学、性成熟、发情周期 2 举例说明胚胎玻璃化冷冻、结晶化冷冻的原理 和技术?
实验动物按遗传学分类
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。
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,或叫远交命名,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。
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,表示由美国杰克逊研究所保持的CBA近
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:
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)
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。
No3实验动物的遗传及质量控制
2、分类的目的:为选择、使用实验动物从遗传学的 角度提供便利条件。
(1)移植免疫学:除了应考虑选择动物的种属外,还 应考虑实验动物的遗传类型,应选择适于外科操作、 又具有相同基因类型的动物
(2)药物安全评价研究:应选择容易获得较多数目 而接近于自然生命群体遗传结构特点的动物群。
实验动物根据遗传特征将动物在“种”以下 细分为品种(Breed)和品系(Strain);有些品系 还可细分为亚系或支系。
(四、近交系动物的命名)
第一亲本品系缩写在前,中间加“.”,后跟供给 基因片段的第二亲本品系.
如:B10 .129-H-12b
表示以B10为遗传背景,携带来自129 /J的H-12b
基因的同源导入近交系。
(四)重组近交系命名 以“×”连结两亲本品系的代码,母本在前,父本在后 如AKR×B、AKR×B-2,表示AKR和C57BL/10杂交培 育的一系列重组近交系。
基因位点上的基因呈杂合状态,从而培育出带有不同 等位基因的近交亚系。
(四)重组近交系(Recombinant inbred strain ,RI) 两个无关的近交品系杂交后产生F1代,再互交
生育F2代,然后连续兄妹交配20代以上,培育而成的 近交系。
重组近 通常从交F2系代平行培育出一系列重组近交系
(七)近交品系动物综合命名法实例
(四、近交系动物的命名)
1、DBA/1fLACA/Lac: DBA为小鼠近交系名称,“1” 表示亚系、“f”表示代乳、“LACA”为代乳母鼠的品 系、“Lac”代表培育单位:英国实验动物中心
2、C57BL/6J:“C”代表 Cold Spring Harbor Labor atory(冷泉港实验室),“57 ”为第57号雌鼠, “ BL”即 Black(黑色), “ 6 ”为亚系, “ J” 代表Jackson(杰克逊)实验室。
杂交群和封闭群动物的特点及应用
杂交群和封闭群动物的特点及应用第一节杂交群动物(F1)的特点及应用一、定义和概念1.定义:两个近交品系动物之间进行有计划交配所获得的第一代动物,称之为杂交群动物(Hybrid strain)或杂交一代动物,简称F1动物。
如C57BL/6J和DBA/2小鼠交配后培育的第一代动物即为BDF1或B6D2F1;C57L/J和A/He交配后的第一代动物为LAF1等。
2.概念:F1是First filial generation的简称,即“杂交一代”或“子一代”,也叫“杂种一代”。
但是,必须指出,实验动物“F1”与一般遗传学上所谓的F1不大一样。
一般的F1根本就是杂种,其个体之间差异很大,因为其亲本本身是杂种,但是它们个体之间却很均一,也就是说,从遗传型上来看是异型接合体,而从它们个体与个体之间来看却大家都杂得一样,所以个体与个体基本上还是相同的,这是由于它们的两个亲本本身就是纯种。
所以,实验动物这种的F1虽然遗传型是杂合的,但个体间的遗传型与表现型是一致的,可以适合作一般实验研究用,能获得正确的实验结果。
但F1动物是不能培育纯系的,因为在子二代(F2)时,会发生遗传上的性状分离。
F1动物的生产是比较简单的,采用两个近交系进行杂交而得。
将两个基因型不同的近交品系纯合子作为亲代,互相交配所产生的子一代即可形成F1动物。
子代:基因型Aa,表现型A♂AA×♀aa精子A A卵子a Aa Aaa Aa Aa例如C57BL品系小鼠基因为隐性基因(a),被毛呈黑色,C3H品系小鼠基因为显性基因(A),被毛呈野鼠色,这二者均为纯合子,相互杂交后,F1基因型和表现型均一致,但到子二代(F2)时,会发生遗传上的性状分离,因此不能用F1动物培育纯系。
在F1动物生产中,必须强调的是两个亲本的互交情况要表达所用品系的性别,因为虽然同是用一样的两个近交系杂交,由于所用的雌雄不同则F1将因母体环境的不同或性染色体的不同的而有不同。
实验动物学重点
一,实验动物的遗传分类,特征及其应用:根据遗传学的特点与育种方法不同,实验动物分为:近交系,封闭群和杂交群。
①近交系动物的特点:1.基因位点的纯合性2遗传组成的同源性3遗传组成独特性4表型一致性5长期遗传稳定性6遗传特征的可辨性7国际分布广泛8背景资料完整性应用:广泛用于生物学,医学,药学等研究领域。
②近交系动物培育成功的标志:1品系内个体间异体植皮获得成功(100天)2各个基因位点都是纯合子3确定品系的遗传概貌4给品系命名③近交系动物的遗传监测:由一个基因和多个基因决定的任何特征都能用来检测一个品系。
1生化标记监测,依据遗传基因的产物,异构蛋白和酶在特定电场内携带的电荷不同采用电泳的方法将它们区分,2免疫遗传标记基因监测,常用的方法:皮肤移植,红细胞凝集试验,微量细胞毒性试验和免疫双扩散法。
3形态学遗传标记基因监测,毛色基因检测法,下颌骨形态法。
近交系小鼠的遗传质量监测可采用下颌骨形态分析技术。
④封闭群动物特点:1、封闭群动物避免了近亲交配,具有较强的繁殖力和生活力,个体差异取决于祖代动物2、封闭群动物(远交种)的遗传组成具有很高的杂合性,类似于人类群体遗传异质性的遗传组成,广泛用于人类遗传学研究、药物筛选、毒物试验,药品的生产和鉴定等方面。
3、由于封闭群动物的遗传组成具有很高的杂合性,所以在遗传学研究中可作为选择实验的基础群体,用于对一些性状遗传力的研究。
4、封闭群动物的突变种携带的突变基因通常可导致动物某些方面的异常,成为生理学、胚胎学和医学研究的模型。
如高血压大鼠。
5、由于其可携带大量的隐性有害基因,可用于估计群体对自发或诱发突变的遗传负荷能力。
应用:用于某些性状的遗传研究,人类遗传研究,药物筛选和毒性试验等方面,还应用于预实验和学生教学等试验中是生理学,胚胎学和医学研究的模型。
⑤杂交群的特征:1,遗传和表型上的一致性,2杂交优势,3杂合的遗传组成,4可以作为某些疾病的研究模型。
应用:广泛应用于营养,药物,病原体和激素的生物评估,适用于免疫学和发育生物学领域的研究或作为人类疾病的动物模型。
实验动物按遗传学分类与常用实验动物可编辑全文
豚鼠在生物医学中的选择应用
过敏反应或变态反应的研究:因为豚鼠易于过 敏,最适合进行这方面研究。如给豚鼠注射马 血清很容易复制成过敏性休克动物模型。常用 实验动物接受致敏物质的反应程度不同,其顺 序为:豚鼠>家兔>狗>小鼠>猫>蛙。
生理学研究 营养学研究 药理学和毒理学研究 肿瘤研究 环境污染与人类健康的研究 口腔医学研究 心血管疾病研究
豚鼠
豚鼠的一般生物学特性
一般特性 *豚鼠为草食性动物 *豚鼠胆小、温顺、对外界刺激极为敏感。一般
不伤人,不打斗。喜欢安静、干燥、清洁的环 境。 *喜活动,爱群居。 *听觉发达,能识别多种不同的声音,当有尖锐 的声音刺激时,常表现耳廓微动,称为普莱厄 反射或听觉耳动发射。
特殊类型的近交系
重组近交系(Recombinant Inbred Strain) 重组同类系(Recombinant Congenic Strain) 同源突变系(Coisogenic Inbred strain) 同源导入系(Congenic Inbred Strain)
重组近交系(RI)
遗传检测的主要方法
毛色基因测试法 生化标记基因检测法 下颌骨测定法 皮肤移植法
常用实验动物
小鼠(mice)
解剖学特点
*门齿终身生长,需经常磨损来维持齿端的长度
*小鼠无汗腺,尾有四条明显的血管. *小鼠胃容量小,约1-1.5ml,不耐饥饿. *淋巴系统发达,外界刺激可使淋巴系统增生. *雌性为双子宫,成Y型. *小鼠有褐色脂肪组织,参与代谢和增加热能. *雄鼠生殖器官中有凝固腺,分泌物在交配后凝固与雌性
续实验动物学育种课件
P
BALB/c+/+ × 裸鼠nu / nu
F1互交 正常+/ nu × 正常+/ nu 回交 BALB/c +/+ × 裸鼠(nu / nu)
AA导入到黑色C57BL(aa)内的示意图 P C57BL(aa )× C3H(AA )
F1
野生色(Aa)
(1/2 C3H“血统”、1/2C57BL“血统”)
C57BL(aa)× 野生色(Aa)
(1/2C57BL“血统”)
N1 黑色 50%(aa) 野生色50%(Aa)
(共实验用)
(3/4C57BL“血统”)
进行维持和繁殖的。
现以裸鼠为例图示说明将nu基因导入到BALB/c的
方法。
利用亲代裸鼠(nu / nu)和BALB/c杂交, F1为(
+/ nu ),F1互交(全同胞兄妹),所生后代中有
裸鼠(nu / nu、+/+,+/ nu),选其中雄性裸 鼠(nu / nu)与BALB/c(+/+)回交,回交后代 (N1)仍为杂合型(+/+,+/ nu),因此类推
P 突变白化(♂)× 野鼠色(♀)
(cc)(仅有一只)
(CC)
F1 野鼠色(♀) × 突变白化(♂)
(Cc)
(cc)
F2 野鼠色 ♀ ♂ 突变白化 ♀ ♂
(Cc)
(cc)
50%
50%
将F2白化小鼠经20代的全同胞兄妹交配 ,即可育成纯合白化纯系小鼠。
2、纯合显性突变系小鼠的培育
携带显性突变基因的个体,从表型分不 出其基因型是纯合(AA)或杂合(Aa)
近交系动物的特点
从同一祖先获得遗传物质,一条得自 父,一条得自母,来源于共同祖先的小动 物自交,它们得自父母同基因比非近交者 多。
1.等位基因A的品系:只生产野鼠色后代。 2.等位基因a的品系:只生产黑色后代。
近交品系动物的获得,可使原来杂合 子的动物增加纯合性,从而提高基因型的 稳定性,获得想要的品系,实验者可以从 动物的特定性状中进行选择。
(三)近交可引起近交衰退: 亲缘接近的交配所产生的后代常常会
出现生长、成活、生育、抗病、适应环境 等能力的减退,这种现象称之为近交衰退, 如何克服和解决这个问题,是培育近交系 动物的关键所在。
当然近交系动物有时会因突变造成基 因改变而发生变异,是为例外,而且这种 机率非常低。如果品系在被确认为近交系 后坚持近交,同时辅以遗传监测,及时地 发现和清除遗传变异的动物,保持近交系 动物遗传稳定性是绝对没有问题的。
(三)同基因性。同基因性,是指一个近 交品系中所有个体在遗传上是同源的。由 于基因高度纯合和基因型相当稳定,而致 个体间极为相似,即同一品系内具有基本 相同的遗传组成和基因点,也就是基因型 相同。这种遗传上的均质性可采用组织移 植方法来检测,也可用一只动物检测群体 的基因型,从子代群体中检定母系群体。
(九)对外界因素的敏感性。近交系由于 高度近交而降低其在某些生理过程中的稳 定性,使其对外界因素的变化更为敏感。 这一特征,使其更容易成为模型动物为研 究所用,但也很难控制外界因素对每个动 物都完全相同而造成对实验反应不同,另 外也不易保种。
封闭群动物(Closed colony)
2019/4/18
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特点:1、遗传组成具有很高的杂合性。 2、具有较强的繁殖力和生产力。 3、对有害的基因突变具有较强的 承载能力。 应用:1、药物筛选、毒物试验、生物制品 和化学制品的鉴定等方面。 2、一般性测试、预实验和教学。 3、用于群体对自发或诱发突变的 遗传负荷能力的实验和群体遗传学研究。
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实验动物的营养需要 1、营养需要的概念 实验动物营养需要是指为满足动物维持正 常生长和繁殖所需各种营养成分的基本 需要量。具体是指每天动物对能量、蛋 白质、矿物质、维生素和水的需要量。 维持需要:维持动物正常体温、呼吸、心 跳、基础代谢等各项基本生命活动的需 要。 生产需要:供动物的生长、发育和繁殖等 2019/4/18 活动的需要。
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1、近交系种群(基础群)的遗传学管 理
单线法 平行线法 综合法
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2、封闭群的种群遗传管理 保证有效群体的足够大
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核心群的繁殖方法: 1)随机交配法 2)循环交配法
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四、实验动物饲料营养和质量 的控制
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各种营养物质的基本功能
1、蛋白质 1)动物维持生命、生长、发育、繁殖的基 本营养物质。 2)是构成机体组织、细胞的基本成分。是 构成机体肌肉、神经、内脏器官、结缔 组织、皮肤、血液等一切组织的基本成 分,约占动物活重的15-18%。 3)是机体组织修补的必需原料。
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4)是组成生命活性物质的成分。 5)可以代替能量物质供给能量。 蛋白质是由氨基酸组成,蛋白质的营 养实际上是氨基酸的营养,其营养价 值取决于所含氨基酸的的种类和数量。 氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基 酸。
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(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。
(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。
6大、于M1582日0大龄鼠时:,白易色患,肿低瘤血。压,易感囊虫,易患肾炎,
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
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
(五)亚系和支系
1、亚系:在培育近交系的过程 2、支系:一个近交系或亚系 中,由于杂合子基因的分离, 内经过技术处理或改变饲养 基因突变的产生及遗传污染 环境对动物产生遗传上的差 而造成的遗传趋异的动物。 异,出现支系。(人为技术 (残留杂合、突变、遗传污 处置、新的保持者)
染 ) C57BL 的 亚 系 有 命名:在原品系名称后附加
(二)维持:主要目的是为了维持群体的 性状、特征持续稳定不变,减少群体内 遗传变异,不产生性质不同的个体或小 群体,培养时要注意下列规则。
1、群体封闭后应维 持五年以上。
适合度(f):指一个生物体
能生存并把它的基因传给后 代的相对能力。
2、避免产生群内隔
离状态。(不要在隔 离状态下繁殖)
选择系数(s):用来衡量某 一基因在群体中不利于生存
Ne=4N雌N雄/(N雌+N雄) N雌为雌性个体数,N雄为雄性个体数
通常在留种时,出于经济上的考虑,多是雌多于雄, 这就要根据雌:雄的正常比来计算出群体有效大小。
四、命名
1、用2~4个大写罗马字母表示。如NIH、ICR 小鼠。
2、由一个大写字母和1~3个小写字母构成的培 养者或保持者的符号,且与品系名称用冒号隔 开。如N:NIH,Lac:LACA
C57BL/10、C57BL/6等。
一个小写英文字母标明处理
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。
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 : C代 CC经55377H冷BB乳fLLC冻//566的7保C亚BpL存系eC表C3后的BH示A移卵/由近N植(C交或到57表B胚CL系B品胎A/;)系示N
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。
(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)]。
母鼠后产生。
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。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
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瘤、,C对57BXR射小线鼠抵:抗深力褐很色强,,低对发胰乳岛腺素癌敏,感有。自发性肝肿
5、 ACI大鼠:黑色,腹和脚白色。易发生先天性畸形, 繁殖力差胚胎死亡率高,雄鼠和雌鼠自发瘤不同。
其中: Fx :X的近交系数
A:父系和母系的共同祖先
FA : 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
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。
R为关x系0y=,∑越则[近(1x/。2、)ny1+间n2无*(1亲+F缘A)关]/[系(1+,FRx)xy(越1+大Fy,)]1则/2,亲R缘xy
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。
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
的程度的一个数值,表示生 育率降低的程度。s=1-f
3、“群体有效大小”
随机遗传漂变:指由于偶然 的机会造成小群体中某一等
应保持在50以上。
位基因随机增减的现象。
4、 不要用人为淘汰 方式选种
群体有效大小:指一个自然 繁殖的群体所包含的雌雄动 物数目,在为下一代留种时, 能从中随机选种,并能随机
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。
(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
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)
到20代时,血缘系数可达99.6%。
血中缘n为系A数、的B在简家易系求中法公最式短为的:世R代A之B=链(1的/2环)n节,数其。
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为二级亲属时, 其n值为2,依此类推,亲缘关系越远,则n值 越大,Rxy越小。
2、 近交系动物(纯系动物)
(二)遗传平衡的条件
1、群体很大 2、进行随机婚配 3、没有选择(包括
自然选择和人工选择)
4、没有突变发生 5、没有个体的大规
模迁移
三、封闭群动物的来源与维持
(一)来源:一是来源于近交系的繁殖群 及其子代,个体差异少;二是来源于非 近交系,个体差异大。前者是不用兄妹 交配方式保种;后者不是以培育近交系 为目的。
品系。
是一个很小的染色体片
2、命名:在品系的 名称后加连字号和基 因符号。如:
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,
C57BL/6J-bg等。
然后加连字号和目的基 因 符 号 。 如 : B10.129-
H-2b 系为
表 遗
传示背以景C5,7B携L/1带0
交配以繁殖后代的数目,并
以此作为衡的有效大小,一般容 许封闭群中每世代近交系数上升率不超过1%,在随机 交配群体中,近交系数上升率与群体有效大小有如下 关系:
近交系数上升率(△F1)=1/(2*群体有效大小(Ne)δ) 若△F1<1%,则Ne为50以上。 在具体的生产实践中,群体有效大小按如下公式计算:
2、品种:是人们根据不同需要对动物进行改良、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。
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。
1) 同源突变近交系 2) 同源导入近交系
1、概念:两个近交 系除一个指明位点等
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,
位基因不同外,其它 由此形成的一个新的近
遗传基因全部相同的 交系与原来的近交系只
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。
(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(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。