02第二章实验动物的遗传学分类
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实验动物学 第二章
LACA小鼠。
（五）应用
封闭群具有较强的繁殖力和生活力，表现为 每胎产仔多，胎间隔短，仔鼠死亡率低，生长快， 成熟早，对疾病抵抗力强，寿命长，容易生长，成 本低，可大量供应，广泛用于预试验和学生实验及 一般实验中。
在人类遗传研究、药物筛选和毒性试验等方 面起替代作用，突变种带有突变基因是生理学、胚 胎学和医学研究的模型。
3、近交引起的变化
（1）增加纯合性，降低杂合性。 （2）近交衰退：生长、成活、生育、抗病、适应 力减退。
环境能
4、近交系的命名
⑴ 一般用1至4个大写英文字母表示： 如A、AE、BA、 AKR、DBA、NZB、STAR、BA、AE等；
⑵ 有些品系在大写字母间可加写1—2个阿拉伯数字来表 示：如C3H、C57BL、C57BR、C57L等；
品系
不同基因类型 封闭群
远突 交变 种种
品种
（二）品种、品系的概念
品系(Strain)、品种(Stock)是实验动物分类 的基本单位，是传统动物学分类种下的分类。 在实验动物中把同一种动物中具有不同遗传特 性的动物分为不同的品系和品种。相当于传统 的动物分类的株。品系用于近交系动物，品种 用于封闭群动物。
（一）定义：
由两个无关的近交品系动物杂交而繁育的第一代 动物。
（二）特点
1、 遗传和表现型上的均质性； 2、 杂交优势：具有较强的生命力，适应性和抗病 力强，繁殖旺盛，寿命长，易饲养，在很大程度上克服了 因近交引起的近交衰退现象。 3、 具有同基因性：具有亲代双亲的特点。 4、 对各种实验结果重复性好，可做为某些疾病研 究的模型。 5、国际上分布广，已广泛用于各类实验，实验结 果便于在国际上重复和交流。
(六） 常用种类
小鼠：KM、ICR、NIH、CFW、 大鼠：SD 、Wistar 短毛种豚鼠 、日本大耳白兔
（五）应用
封闭群具有较强的繁殖力和生活力，表现为 每胎产仔多，胎间隔短，仔鼠死亡率低，生长快， 成熟早，对疾病抵抗力强，寿命长，容易生长，成 本低，可大量供应，广泛用于预试验和学生实验及 一般实验中。
在人类遗传研究、药物筛选和毒性试验等方 面起替代作用，突变种带有突变基因是生理学、胚 胎学和医学研究的模型。
3、近交引起的变化
（1）增加纯合性，降低杂合性。 （2）近交衰退：生长、成活、生育、抗病、适应 力减退。
环境能
4、近交系的命名
⑴ 一般用1至4个大写英文字母表示： 如A、AE、BA、 AKR、DBA、NZB、STAR、BA、AE等；
⑵ 有些品系在大写字母间可加写1—2个阿拉伯数字来表 示：如C3H、C57BL、C57BR、C57L等；
品系
不同基因类型 封闭群
远突 交变 种种
品种
（二）品种、品系的概念
品系(Strain)、品种(Stock)是实验动物分类 的基本单位，是传统动物学分类种下的分类。 在实验动物中把同一种动物中具有不同遗传特 性的动物分为不同的品系和品种。相当于传统 的动物分类的株。品系用于近交系动物，品种 用于封闭群动物。
（一）定义：
由两个无关的近交品系动物杂交而繁育的第一代 动物。
（二）特点
1、 遗传和表现型上的均质性； 2、 杂交优势：具有较强的生命力，适应性和抗病 力强，繁殖旺盛，寿命长，易饲养，在很大程度上克服了 因近交引起的近交衰退现象。 3、 具有同基因性：具有亲代双亲的特点。 4、 对各种实验结果重复性好，可做为某些疾病研 究的模型。 5、国际上分布广，已广泛用于各类实验，实验结 果便于在国际上重复和交流。
(六） 常用种类
小鼠：KM、ICR、NIH、CFW、 大鼠：SD 、Wistar 短毛种豚鼠 、日本大耳白兔
实验动物遗传学和微生物学的分类
实验动物遗传学和微生物学的分类实验动物遗传学和微生物学是生物学研究的两个重要分支，它们都通过对生物体内基因和微生物微小生物的研究来阐明生物发育和进化的机制，但它们的研究对象和方法略有不同，下面会就分类、研究对象和方法分别进行介绍。
实验动物遗传学分类实验动物遗传学是以实验动物为研究对象的遗传学分支，根据实验动物的不同，可分为哺乳动物实验动物遗传学、昆虫实验动物遗传学、线虫实验动物遗传学、草履虫实验动物遗传学等。
哺乳动物实验动物遗传学哺乳动物实验动物遗传学是实验动物遗传学研究最为广泛和深入的领域，包括小鼠、大鼠、斑马鱼、福寿鱼、豚鼠、猿类等常用的实验动物。
哺乳动物实验动物遗传学的研究对象主要是哺乳动物基因变异与表达的调控，通过对哺乳动物的人工选择、遗传交叉等实验方式，探究基因之间的交互关系和不同基因对生物体产生的影响，从而深入了解细胞、组织甚至整个生物体的发育、生长、代谢和繁殖等生命现象。
昆虫实验动物遗传学昆虫实验动物遗传学主要研究昆虫的遗传发育，如果蝇、蚕、蜂、蜘蛛等，通过对实验室产生的昆虫种群进行种内交配和种间杂交，培育出平衡群体，观察群体的遗传变异、表型分析、杂交后代的染色体组成分析等手段，来研究昆虫遗传变异和表型多样性形成的原因和机制。
线虫实验动物遗传学线虫实验动物遗传学是一种以小型线虫——秀丽隐杆线虫（简称秀丽线虫）为研究对象的实验动物研究方法。
秀丽线虫体积小、生殖周期短、体内基因数量简单，可以在短时间内进行大量的实验。
研究人员可以通过对秀丽线虫进行遗传交叉、转基因方式进行功能分析、基因定位等手段，从而探究其基因与表型的关系，为人们了解多种遗传疾病的引起机制和获得更多生物学基础知识提供了帮助。
草履虫实验动物遗传学草履虫实验动物遗传学是以单细胞草履虫为研究对象的一种实验动物遗传学研究，草履虫具有数量丰富的基因、显著的细胞核生物学特征、种类繁多、细胞特异性小等优点，使其成为基因编辑、转录组学等方面的理想模型。
2012硕研2实验动物的遗传学分类及质量控制
作为一个品种、品系应具备的条件
相似的外貌特征： 独特的生物学特性 稳定的遗传性能：一个品种或品系必须具有 一定的育种价值，杂交F1代繁殖后代时，性状 发生分离，不能成为一个品系。 具有共同的遗传来源和一定的遗传结构：任 何品种和品系都可追溯到其共同的祖先，并由 此分支经选育而成。
品系与品种差异：
④ 近 交 代 数 表 示 ： 品 系 名 称 +F+ 近 交 代 数 ， 如 A （ F78） ， 若 资 料 不 全 ， 在 已 知 代 数 前 加 ？ ， 如 AKR（F？+10）。若从其他实验室引入的近交系或 亚系，又经自己的实验室繁殖若干代，其近交代数 的表示是在F后先标明引入时的代数，再加上自己 实验室繁殖的代数，如C57BL/Jnga(f73+26)。 ⑤ 品系优先权：任何品系命名应参照国际命名委员会 的规则，若出现两个品系符号相同，则保留先正式 公布者。 ⑥ 书写品系命名符号要写全，应使用公布的全称，不 能随便缩写(写论文报告，在材料方法一栏里一定要 把品系命名符号写全，才能说明所指的是哪个品系 或亚系）。
1、品系比品种的群体特点更加突出。 2、品系的性状及适应性必须相同。 3、品系的基因型相同。
第一节 、近交系动物
一、基本概念：至少经过20代以上的连续全同胞交配 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，群体近 交系数达98.6%以上。 通常所讲的近交系是指普通近交系。 普通近交系 重组近交系 同源突变近交系 同源导入近交系 分离近交系
实验动物遗传学分类及 质量控制
安徽医科实验动物中心 陈凤芹
本章主要内容
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • 第六节 实验动物的遗传学分类 近交系 封闭群动物 杂交群动物 突变系动物 实验动物的遗传监测
2.第二章 实验动物遗传质量控制
近交衰退 ( inbred
inflation )：
指在近交过程中动物群体由于基因分离和纯合而 产生的不利于个体和群体发育的现象
近交衰退包括：
由于有害隐性基因的纯合，出现遗传缺陷或某种疾
病发生率的提高
影响繁育如产子数下降、母性不良 个体发育不良，对环境的适应性差
亚系 ( substrain )：
一、概念
近交系( inbred strain )： 经过近亲（全同胞兄妹或亲子）交配，个体基因 组中98.6%以上的等位位点为纯合，近交系数大于99% 的动物群体。至少经连续20代以上近亲交配培育而成
高度近交的品系具有稳定的生育能力 动物来源：封闭群、两种近交系的杂交后代或野生动 物 动物数量：1对或几对 命名：C3H（F130）
（二）重组近交系( recombinant inbred strain
RI)
概念：
由两个无血缘关系的近交系杂交后得到F2代， 分组分别连续20代以上兄妹交配而育成的一组近 交系 在两个近交系杂交生育杂种一代之后，杂种一代互 交生育杂种二代，从杂种二代中随机选择个体配对， 连续进行20代以上的兄妹交配 重组近交系提供亲代的两个近交系称为祖系 (progenitor strains)
应用： 类似人群体遗传的异质性组成，在药物筛
选、毒性试验方面有不可替代的作用 可大量供应，用于预试验、教学 用于携带突变基因研究，成为生理学、胎 胚学和医学研究的模型
第四节 杂交群
杂交群（hybrids）、杂交一代动物（fist generation） 群体，简称F1代
定义：由两个不同近交品系杂交产生的第一代
四、常用近交系品系
第二章实验动物的遗传与繁殖
第二章实验动物的遗传与繁殖实验动物的遗传规律符合一般生物学遗传原理，离开遗传学的基本知识就难以提供适于当今科学发展水平所需的实验动物。
实验动物是以科学实验为目的，专门培养的动物。
由于科学工作者在实验研究中对实验动物不断提出更高的要求，希望有各种更为合适的动物类型来完成科学实验，因而促使实验动物工作者从遗传学控制的角度选择、培育和生产实验动物。
从遗传学的观点来看，实验动物是遗传学限定的动物。
第一节实验动物的遗传学原理一、遗传与变异生存与繁殖是生物体的两个基本特征，生物体在自然界中生存，不仅需要维持生命,进行正常的新陈代谢活动，而且需要繁殖，产生与自己相似的个体，以保证物种世代延续。
这种后代在形态、生理、生化等方面的特征与亲代的一致性，称为遗传。
遗传现象是生物界的一个普遍现象。
但在实践中，若仔细地检查子代的各方面特性，就可以发现或多或少在某些方面与亲代不一样，子代的个体间也存在着差异。
最常见的如子代的身长、体重与它们双亲不一致；正常的健康群中出现的生理缺陷，如侏儒、小耳、白化、无胸腺等病态。
这种后代与亲代或者兄弟、姐妹间的不一致性，称为变异。
变异有不同的类型，有的可以遗传，有的不能遗传。
凡是遗传物质发生变化的变异可以遗传。
反之，遗传物质没有改变的变异则不能遗传。
例如，将鼠的尾巴截去造成人为变异，即短尾, 但这种小鼠的后代仍是长尾, 这种截尾的实验连续进行20代，结果后代仔鼠依然是长尾。
由此说明，截尾虽然可以产生变异，但没有改变鼠的遗传物质，所以这种变异不能遗传。
此外,确实存在一种短尾的小鼠，“短尾”的特性是可以遗传的,由存在于第17对染色体短臂上的T-t基因控制，与H-2基因连锁，T基因是野生型基因,呈显性，表现型为长尾；t基因是突变型,呈隐性，tt纯合子表现型为短尾。
遗传的突破即是变异，变异的巩固即是遗传。
没有变异，遗传只是生命的机械重复，生物不会进化。
没有遗传，即使产生了变异，其特征也不会传给后代。
实验动物按遗传学分类
（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.
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。
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）。
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 交 配方法。
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。
近交系 封闭群（远交群） 杂交群
1.定义 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：
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。
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）。
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 交 配方法。
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。
近交系 封闭群（远交群） 杂交群
1.定义 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：
《医学实验动物学》02第二章 实验动物遗传质量及其对动物实验
pirbright DHPK
.
如KM小鼠是封闭群小鼠中的一个品种， 属我国常用的实验小鼠，1994年列入国 际实验动物理事会出版的实验小鼠目录。
.
品系是根据不同的实验目的，
采用近亲交配 方式繁殖，且
遗传背景明确的动物。
独特的生物学特性 相似的外貌 稳定地遗传特性。
.
如C57BL/6小鼠是近交系小鼠中的一个 品系，属低癌，高补体活性的小鼠；全 身黑色被毛；其生物学特性稳定地代代 相传。因此，品系和品种是实验动物分 类的基本单位。
.
重组同类系的命名
由两个亲代近交系的缩写名称中 间加小写英文字母c命名，其中用 作回交的亲代近交系（称受体近 交系）在前，供体近交系在后。 由相同双亲育成的一组同类系用 阿拉伯数字予以区分。
.
如：由BALB/c为受体近交系，以 STS为供体近交系（S），经2代回 交育成的一组重组同类系分别命名 为CcS1、CcS2……。
.
4.遗传稳定性
近交系动物的基因高度纯合，坚持近亲 交配则增加其在特定部位纯合子，减少了 遗传变异，使动物的基因型可长期处于稳 定状态，导致近交系动物长期遗传稳定性。 近交系动物的遗传变异仅发生在少量残留 杂合基因，或基因的突变，而这种机率非 常低。
.
5. 个体性
每个品系在遗传上都是独特的， 有些品系可能发生一些疾病，成为研 究人类疾病理想的模型。品系间的差 别显示在量上，而不是在质上，在研 究上非常有用： 可在众多的近交系中， 筛选出对某些因子敏感，和不敏感的 品系，以达到不同的研究目的。
.
封闭群动物的遗传 学特性及应用
.
对于封闭群的研究，无 论在理论上还是实践上， 无论在国内还是国外，都 落后于近交系。
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如KM小鼠是封闭群小鼠中的一个品种， 属我国常用的实验小鼠，1994年列入国 际实验动物理事会出版的实验小鼠目录。
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品系是根据不同的实验目的，
采用近亲交配 方式繁殖，且
遗传背景明确的动物。
独特的生物学特性 相似的外貌 稳定地遗传特性。
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如C57BL/6小鼠是近交系小鼠中的一个 品系，属低癌，高补体活性的小鼠；全 身黑色被毛；其生物学特性稳定地代代 相传。因此，品系和品种是实验动物分 类的基本单位。
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重组同类系的命名
由两个亲代近交系的缩写名称中 间加小写英文字母c命名，其中用 作回交的亲代近交系（称受体近 交系）在前，供体近交系在后。 由相同双亲育成的一组同类系用 阿拉伯数字予以区分。
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如：由BALB/c为受体近交系，以 STS为供体近交系（S），经2代回 交育成的一组重组同类系分别命名 为CcS1、CcS2……。
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4.遗传稳定性
近交系动物的基因高度纯合，坚持近亲 交配则增加其在特定部位纯合子，减少了 遗传变异，使动物的基因型可长期处于稳 定状态，导致近交系动物长期遗传稳定性。 近交系动物的遗传变异仅发生在少量残留 杂合基因，或基因的突变，而这种机率非 常低。
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5. 个体性
每个品系在遗传上都是独特的， 有些品系可能发生一些疾病，成为研 究人类疾病理想的模型。品系间的差 别显示在量上，而不是在质上，在研 究上非常有用： 可在众多的近交系中， 筛选出对某些因子敏感，和不敏感的 品系，以达到不同的研究目的。
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封闭群动物的遗传 学特性及应用
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对于封闭群的研究，无 论在理论上还是实践上， 无论在国内还是国外，都 落后于近交系。
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实验动物学第二章实验动物质量的标准化
亚系命名：在原近交品系名称后甲一道斜线“/”，再在其后标上亚系的符号，符号分两类，一类是用研究者或研究机构名称的缩写字母表示，如A/He、A/Jax等。另一类是用阿拉伯数字表示，如C57BL/6J、DBA/1等。
各类实验动物中已培育近交系的数目
实验动物 近交系数目
封闭群
近交系
突变系
⒉品种、品系的概念
在动物分类学中，种是动物分类的基本单位，其定义为一群形态相似、能互相交配的自然群体，它们在生殖上与其他群体相隔离。 而在实验动物分类系统中，品种、品系是基本分类单位。作为一个品种、品系，应具备以下条件。 相似的外貌特征：如体重、毛色等应相近或一致。C57BL/6小鼠毛色是黑色的，DBA/2小鼠的毛色是灰色的，昆明小鼠的毛色是白色的等。 独特的生物学特性：是一个实验动物品系、品种存在的基础。如高癌鼠、低癌鼠、糖尿病鼠、白血病鼠等。根据研究目的进行选择应用。
小鼠 300 大鼠 111 地鼠 35 中国地鼠 4 豚鼠 15 兔 12 鸡 40 鱼 9 两栖类 4
亚系和支系：亚系是由一个近交系分离出来的具有各不相同特性的品系。育成的近交系可能由于突变和残余杂合基因而导致部分遗传组成的改变，从而形成亚系。支系是亚系内的小分类，一般是由一个亚系引到另一单位形成的新亚系，也可经人为技术处置（如代乳、胚胎移植、卵巢移植等）形成支系。
⒉命名
四、重组近交系动物
⒈基本概念： 在两个近交系杂交生育F1代后，F1代互交生育F2代，从F2代中随机选择个体交配，连续进行20代以上的全同胞兄妹交配而育成的一个近交系称为重组近交系。 为重组近交系提供亲代的两个近交系称为祖系。
④关系相近，同一来源的不同品系，其名称基本相似，差异部分用一个大写英文字母表示，如NZB、ZNO、ZNX、ZNW等。 ⑤近交代数的表示，一般在品系符号后括号内写上代数，在代数前加写F，如A(F78)等。 ⑥书写品系命名符号要完全，应使用公布的全称，不能随便缩写。
各类实验动物中已培育近交系的数目
实验动物 近交系数目
封闭群
近交系
突变系
⒉品种、品系的概念
在动物分类学中，种是动物分类的基本单位，其定义为一群形态相似、能互相交配的自然群体，它们在生殖上与其他群体相隔离。 而在实验动物分类系统中，品种、品系是基本分类单位。作为一个品种、品系，应具备以下条件。 相似的外貌特征：如体重、毛色等应相近或一致。C57BL/6小鼠毛色是黑色的，DBA/2小鼠的毛色是灰色的，昆明小鼠的毛色是白色的等。 独特的生物学特性：是一个实验动物品系、品种存在的基础。如高癌鼠、低癌鼠、糖尿病鼠、白血病鼠等。根据研究目的进行选择应用。
小鼠 300 大鼠 111 地鼠 35 中国地鼠 4 豚鼠 15 兔 12 鸡 40 鱼 9 两栖类 4
亚系和支系：亚系是由一个近交系分离出来的具有各不相同特性的品系。育成的近交系可能由于突变和残余杂合基因而导致部分遗传组成的改变，从而形成亚系。支系是亚系内的小分类，一般是由一个亚系引到另一单位形成的新亚系，也可经人为技术处置（如代乳、胚胎移植、卵巢移植等）形成支系。
⒉命名
四、重组近交系动物
⒈基本概念： 在两个近交系杂交生育F1代后，F1代互交生育F2代，从F2代中随机选择个体交配，连续进行20代以上的全同胞兄妹交配而育成的一个近交系称为重组近交系。 为重组近交系提供亲代的两个近交系称为祖系。
④关系相近，同一来源的不同品系，其名称基本相似，差异部分用一个大写英文字母表示，如NZB、ZNO、ZNX、ZNW等。 ⑤近交代数的表示，一般在品系符号后括号内写上代数，在代数前加写F，如A(F78)等。 ⑥书写品系命名符号要完全，应使用公布的全称，不能随便缩写。
第二章实验动物分类
普通动物(conventional animal, CV)
• 无人畜共患病病原体和体外寄生虫 的动物 • 大小动物要求不同 • 应用：
清洁动物(clean animal, CA)
• 无人畜共患病和主要传染性疾病的病原体 和体外寄生虫的动物 • 基本要求
无特定病原体动物(specific pathogen-free animal, SPF)
第二章 实验动物分类
分类方式
• 1、广义及狭义实验动物（动物 种类区分） • 2、按遗传学控制原理分类 • 3、按微生物控制原理分类
动物种类区分
• 广义实验动物：实验用动物（experimental animal)，泛指用于实验的各种动物，包括经过人 们长期驯化，按照科学要求定向培育的动物；包 括家畜、家禽；包括野外捕捉用于实验的动物。 • 狭义实验动物：实验动物(laboratory animal ) ,指 经过人工培育和改造，对携带的微生物和遗传、 营养、环境实行控制，来源清楚，遗传背景明确， 用于科学研究、教学、生产、检定以及其他实验 的动物。 • 两者的关系
• 无特定的微生物和寄生虫存在的动物 • 在清洁动物的基础上，不带对实验有干扰 的微生物 • 应用：
无菌动物(germ free animal)
• 动物体内外不带任何用现有方法可以检出 的微生物 • 应用：
近交系动物（inbred strain animal)
• 经连续20代或20代以上的全同胞兄妹或亲 子交配培育而成，品系内所有个体都能追 溯到起源于20代，或20代以前的一队共同 的祖先。 • 等位基因99%相同 • 应用：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
突变系动物(mutant atrain animal)
• 保持特殊突变基因的品系动物 • 具有遗传性和变异性两大特点
第二章实验动物的遗传学分类及其质量控制
第⼆章实验动物的遗传学分类及其质量控制1、品种:⼀般指具有⼀些容易识别和⼈们所需要的性状，⽽且是可以稳定遗传的动物群体。
通常把封闭群动物称为品种，如新西兰⽩兔、KM⼩⿏等。
2、品系:实验动物学上把基因⾼度纯合的动物称为品系动物，通常指近交系、突变系动物3、近交系:⾄少经过20代以上的连续全同胞交配或亲⼦交配，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。
4、重组近交系: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代以上的兄妹交配⽽育成的近交系列组动物。
祖系：为重组近交系提供亲代的两个近交系5、同源突变近交系:两个近交系除了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。
即是某个近交系在某基因位点上发⽣突变⽽分离出的近交系亚系，与原近交系的差异只是发⽣突变的基因位点上带有不同的基因，⽽其它位点上的基因完全相同。
6、同源导⼊近交系:通过基因导⼊的⽅法将⼀个⽬的基因导⼊某个近交系的基因组内，由此形成的⼀个近交系与原来的近交系只是在⼀个很⼩的染⾊体⽚段上基因不同。
7、封闭群:以⾮近亲交配⽅式进⾏繁殖⽣产的实验动物种群，在不从外部引⼊新的个体的条件下，⾄少连续繁殖4代以上，称为封闭群，亦称为远交群8、杂交群:两个或两个以上品系动物之间交配产⽣的后代。
由两个⽆关的近交系杂交繁殖的第⼀代动物称为杂交F1代动物。
实验动物学所说的杂交群通常是杂交F1代动物9、普通级动物:是微⽣物控制要求最低的动物，要求不带有动物烈性传染病和⼈兽共患病病原10、清洁动物:除不带有普通动物应排除的病原外，还不应携带对动物危害⼤和对科学实验⼲扰⼤的病原体。
必须来源于SPF 动物或⽆菌动物11、⽆特定病原体动物:SPF动物，除⼀级、⼆级动物应排除的病原外，还应排除有潜在感染或条件致病菌以及对科研⼲扰⼤的病原。
来源于⽆菌动物或悉⽣动物12、⽆菌动物:动物体内外的⼀切微⽣物以⽬前⼿段尚不能检测出来13、悉⽣动物:已知菌动物，将已知菌植⼊⽆菌动物的体内，因植⼊菌类数量不同可分为单菌、双菌或多菌动物。
实验动物的遗传学和微生物分类3
4．可作为有价值的病理学模型，是研究人类 疾病的重要实验材料。 5．它是标准的实验材料，动物生长发育到一 定时间就有一定的规格。 6．有大量的历史资料可查，每个品系均有其 详细的遗传学资料，遗传背景明确，其生物 学特性、生理生化特点、常见疾病（包括自 发性疾病）等都有过系统的研究，便于研究 者查阅和选择应用。
（一）远交系动物
在同一种群内，由无血缘关系的雌 雄个体间通过随机交配所繁殖的后代。 常见的有Wistar大鼠、SD大鼠等。
（二）突变系动物 由于自然变异或人工致突变，正常染色 体上的基因发生突变而具有了某种遗传缺陷 或具备了某种独特的遗传特点的品系。 突变系动物作为动物模型而广泛的应用 到人类疾病的研究中。目前，国外几乎所有 的人类疾病，都有与之相对应的动物模型供 研究所用。如：肥胖小鼠、糖尿病大鼠等。
八、常用近交系动物的主要生物学特性
（一）近交系小鼠 BALB/C 常见亚系BALB/cJ； BALB/cAnN C57BL/6常见亚系C57BL/10; C57BL/Ks C3H （二）近交系大鼠 SHR
பைடு நூலகம்
BALB/c系
1．形成 ⑴起源：Bagg从1913年开始维持的白化小鼠， Dowell从1923年开始近亲交配，1923年Snell得到 其第26代，此后便传播各地。 ⑵亚系： BALB/c,BALB/ccd,BALB/cJ,BALB/cAnN等。 ⑶近交代数：157代（美国N· H1973）。 I· 2．毛色和H-2基因：AA、bb、cc（白色），H-2d。
二、实验动物的遗传学分类方法 近交系 封闭群
第二节 近交系动物
一、 近交系动物的定义 近交系是指经至少连续20代的全同胞 兄妹交配培育而成,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。 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”。
第二章实验动物的遗传学分类1
封闭群动物的特点及应用
由于封闭群体本身的特点，加上客观上具有各种各样 的相似存在形式，就使封闭群这个概念很混乱。有人 叫“非近交群”（Non-inbred colony），有人叫“非近 交系”或“非近交品系”（Nou-inbred），甚至有人叫 “远交系”、“远交株”或“远交动物”（Outbred animals）。实际上这些叫法并不是指真正的“封闭 群”，而只是通常供应使用的、保持于各种饲养系统 的非近交群体而已。特别是“远交”一词很容易使人 理解为遗传学上的“异系交配”。因为“远交”在遗 传学上是指遗传上不相关的动植物的杂交，或没有相 近亲缘关系的不同家系的两个个体的交配，甚至把不 同特种、不同变种的交配都看作是异系交配。而实验 动物的封闭群，其个体之间并不是没有亲缘关系，甚 至是很亲近的或有一定的近交。所以封闭群不应叫成 上述这些名称，它们之间更不能划等号。
特殊类型的近交系动物
同源突变近交系：指两个近交系除了一个 指明位点等位基因不同外，其它遗传基因全部 相同的品系。
同源导入近交系：是通过基因导入的方法将
一个目的基因导入某个近交系的基因组内。
分离近交系：是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。
命 名
近交品系动物综合表示法
如：DBA/1fLACA/Lac C57BL/6J
特殊类型的近交系动物
重组近交系动物： 以两个无关的高度近交的品 系进行交配，产生F2代后，再进行全同胞交配 达20代以上而育成的近交品系。 重组近交系动物的命名 重组近交系动物的应用 分离分析、连锁分析、 功能分析 重组同类系：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代回交， 再经无对特殊基因选择的近亲交配而育成的近 交系 重组同类系的命名
实验动物按遗传学分类
交系的亚系。
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。
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。
实验动物遗传学分类
实验动物遗传学分类
1. 嘿，你知道吗，实验动物遗传学分类里有一种近交系呀！就好比一个家族里的成员，关系那叫一个亲密呀！像小鼠中的 C57BL/6 系，它们的基
因相似度超级高，这对某些特定的研究来说可太重要啦！你说是不是很神奇呀！
2. 还有啊，封闭群！哎呀，这就像是一个热闹的大群体，基因各种各样呢！比如说 Wistar 大鼠，它们来源广泛，遗传性可丰富啦，就像一个充满惊喜
的大宝藏等着我们去挖掘，难道你不想多了解了解吗？
3. 突变系可有意思啦！你想想看，这就像是人群中突然出现了个有超能力的人。
比如裸鼠，它们因为基因突变有了独特的外表和生理特征，就像一颗闪亮的星星在实验动物的世界里格外耀眼，多酷呀！
4. 重组近交系呢，就如同是把不同的优秀基因重新组合排列。
比如说经过精心培育的一些重组近交系小鼠，它们具有独特的遗传组合，为我们打开了新的研究大门，这多让人兴奋呀！
5. 咱再说说杂交群吧，哇，这就像是不同种族的结合产生了强大的力量！像某些杂交的兔群，具有双亲的优势，是不是超级厉害呀！
6. 最后还有转基因动物呢！这简直就是遗传学分类里的魔法呀！把别的基因转到动物体内，让它们拥有了特殊的能力或表现。
就像给动物施了魔法一样，让它们变得与众不同，这难道不是很不可思议吗！总之啊，实验动物遗传学分类真的是丰富多彩，为我们的科学研究提供了无尽的可能呀！。
第二章 实验动物遗传学
（三）稳定的遗传性能
作 为 一 个 品系或品 种 ，不 仅 要有相似的外貌特征， 独 特的生物 学 特性，更重 要的是要有 稳 定的 遗传 性 能，即在品系、品 种 自群 繁殖 时 ，能 将 其特性 稳 定 地传给后代。
如：DBA系已维持了70多年，C57BL系已 维持60多年，至今仍与原品系极相似。
生物反应 现象，对 实验产生 相应反应
│ 基因型 │ ─── ∣ 表现型 │ ─── ∣ 演出型 │
└────┘
基因、染色 动物的基因型、表现型、演出型与环境之间的关系模式 体 、 DNA 及 构象
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。
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。
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。
C3H/HeN小鼠照射后3m
C57BL/6J小鼠照射后3m
照射野部位出现脱毛和毛发变白现象
第一节
实验动物的分类
一、实验动物在动物分类学上的位置
在近交系符号后加 f 。例如 C3Hf ，即 表示 C3H 是经代乳寄养育成的支系。在 f 后， 再加一个品系命名符号，例如 C3HfC57BL ，即 表示C3H是用C57BL代乳后育成的支系
3. 受精卵或胚胎移植(eggs of embryo transfer ，e)，在两个品系的名称符号间加e。例如：Ae B，即A的受精卵移植到C57BL母鼠的子宫里。
封闭群动物(Closed colony)
相同基因型
不同基因型
实验动物遗传学分类及其质量控制
什么是遗传？聚焦
奥地利遗传学家 格里哥·孟德尔 被誉为“遗传学之父”
英国遗传学家贝特森 发明了"F1代"、"F2代"、"等位基因"、"合子"、"纯合子"、"杂合子"； 创造了"遗传学genetics"。
什么是遗传？认知
丹麦遗传学家约翰逊 引进了"基因gene"这个概念， 提出了表型(phenotype)和基因型(genotype)的概念；
动物。
常见实验动物
例如小鼠和大鼠是首先按实验要求，严格进行培育的实验动物，其次如地鼠类、 非人灵长类、豚鼠、其它啮齿类、鹌鹑等亦已实验动物化。
02 实验动物的遗传学分类
实验动物的遗传学分类
➢ 种（species)是 生 物 学 分 类 的 基 本 单 位 。在实验动物学中，种是指可以相 互交 配且后代有繁殖能力的同一种类的动物。
➢ 由于近交，阴性纯合性状暴露，可获得大量先天畸形及先天疾病、肿瘤 高发率等的动物模型。
➢ 多个近交系同时使用不仅可以分析不同遗传组成对某项实验的影响，还 可观察实验结果是否有普遍意义
近交系的命名
➢ 基于毛色 DBA (Dilute Brown nonAgouti, first inbred mouse) ➢ 基于起源 NZW (New Zealand White) ➢ 基于表型 NOD (Non-Obese Diabetic) ➢ 其它 BALB/c, C57BL, 129
➢ 重组同类系： • 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），再经不 对特殊基因选择的连续兄妹交配（通常大于14代） 而育成的近交系。
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• F1=1/2Ne F1：近交系数上升率 Ne：有效群体数量
封闭群的繁殖方法 封闭群采用循环交配法。最常用的是三级循环交配 ，即将种群分为A、B、C组，在繁殖下一代时，把不同组 生产的♂和♀组合进行交配。交配组合图如下所示：
新
♂
♀
A
B
C
B
C
A
C
A
B
封闭群的特点及应用
• 封闭群动物的应用 1、保持群体动物基因的杂合性，因而 无近交衰退，易饲养、抗病力强、繁殖 率高、产仔多，广泛用于预实验和学生 教学 2、具有类似于人类群体遗传异质性的 遗传组成，对实验刺激接近自然种属反 应，药物筛选和毒性试验
• 人工哺乳(foster on hand rearing， fh)
• 其它品系带奶(foster nursing,f)
• 受精卵移植等(embryo transfer,e)
• 卵巢移植(ovary transfer,o)
• 冷冻保存(cryo-preservation,p)
几种特殊类型的近交系
• 重组近交系（recombinant inbred strain） 由两个近交系杂交后，再经连续20代 以上兄妹交配培育成的近交系，称为重 组近交系。
• 命名：接受基因的近交系.提供基因的近交系基因名称
如：B10.129-H-12b
近交系保种和生产流程图
核心群 B×S B×S B×S
增殖群
B×S 或
随机 交配
生产群
随机
供 实
交配
验 用
近交系动物的特征
• 1. 基因的纯合性 • 2. 遗传的同源性 • 3. 表现型的一致性 • 4.遗传的稳定性 • 4. 对外界因素的敏感性 • 5. 遗传特征的可辨别性 • 6. 遗传组成的独特性 • 7. 背景资料的可查性 • 8. 国际分布的广泛性
基因突变原因
• 自发突变
• 诱发突变 物理因素：宇宙射线，X射线 化学致突变剂：N-乙基-N-亚硝基脲（Nethyl-N-nitrosourea,ENU）,苯丁酸氮芥 （chlorambucil,CHL）
基因突变的表现形式
实质是基因DNA序列上碱基对发生了变化
表现形式： 可见突变：裸小鼠，裸大鼠 血液生化突变 致死性突变：显性和隐性
突变系
• 突变系的应用
携带的突变基因导致动物在某些方面的异常， 可成为医学研究的疾病动物模型
• 常见的突变等位基因符号：
Ca:白内障
dw:侏儒症
dy:肌失养症 ob:肥胖症
nu:裸鼠
第五节 杂交群动物
• 又称系统杂交动物，F1 代动物 定义：由两种不同的近交系杂交所繁殖的第一代杂 交动物称为系统杂交动物，俗称“F1”代。 系统杂交动物的双亲来自两个不相关的近交系， 它具有以下几种特征：
亚系（Substrain)：在近交系培育和维 持过程中，由于残留杂合基因的分离、 基因突变以及在不同地区繁育而造成同 一品系内不同分支之间在遗传上有差异 的动物称为亚系。
亚系形成的原因：
1.近交40代之前，残留杂合基因的分离
2.不同地点繁育100代以上，由于基因突变
3.遗传污染后继续近交许多代
• 支系（Subline）：通过各种非自然繁 育技术处理的品系称之为支系。这些处 理包括：
第二章 实验动物的遗传学控制
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
概述 近交系动物 封闭群动物 突变系动物 杂交群动物 实验动物的遗传学质量监测
第一节 概述
一、实验动物在动物分类学上的位置 二、实验动物种、品种与品系的概念 三、实验动物的遗传学分类方法
生物系统分类法
• 动物界 • 植物界 • 真菌界 • 原生生物界 • 原核生物界 • 病毒界
• 同源突变近交系（coisogenic inbred strain）
指两个近交系除了在一个确定位点等位 基因不同外，其它遗传基因全部相同。
• 命名：发生突变的近交系-突变基因
如：C57BL/6J-bg
• 同源导入近交系（Congenic inbred strain）：
是将携带一个基因或基因片段的近交系动物 通过反复多次杂交-互交导入到另一个近交系中 而培育成的新的近交系，该近交系与原近交系 之间的差别仅为一个基因或基因片段的不同， 其它基因基本相同。这两个近交系互称为同类 系。
品系全称
Balb/c C57BL C57BL/6 C57BL/10 C57BR C3H CBA DBA/1 DBA/2 AKR RⅢ HRS/J
缩写符号 C B B6 B10 BR C3 CB D1 D2 AK R3 HR
近交系小鼠的培育示意图
近交后引起的变化
1．近交可以降低杂合性，增加纯合性 2．近交可将群体分离为不同基因型的品系 3．近交可引起近交衰退
第四节 突变系动物
• 定义：由于自然变异或人工致突变，正常染色 体上的基因发生突变，而具有某种遗传缺陷或 具备某种独特的遗传特点的品系称为突变系动 物。
• 突变系的命名：品系全称后加一横线，再标上 突变的等位基因符号（用+表示杂和位点）， 小写字母表示隐性突变，大写字母表示显性突 变。 如：ICR-nu/nu
2.H-2复合体监测法 较复杂，费用高，准确性较高
3.混合淋巴细胞培养 较复杂，费用高，需一定设备
生物化学 生化标记电泳法
经济、准确性高，普遍采用
近交系动物遗传监测结果的判断与处理
检测结果
判断
处理
与标准遗传概貌完 未发现遗传变异，
全一致
遗传质量合格
有一个位点的标记 可疑 基因与标准遗传概 貌不一致
第六节 遗传学监测
• 为什么要进行遗传监测？ 1. 基因突变和遗传漂变 2. 残留杂合基因的分离 3. 人为造成遗传污染
• 监测目的
1. 近交系动物：保证近交系动物基因的高 度纯合，淘汰各种原因引起的遗传变异 的个体。
2. 封闭群动物：防止群体内个体之间发生 近交，保持整个群体各位点的基因频率 稳定在一定的范围。
两个或两个以上位 不合格 点与标准遗传概貌 不一致
增加检测位点和 方法重新检测， 确认只有一个位 点改变，可命名 位同源突变系
淘汰，重新引种
复习题
• 名词解释： 种、品种、品系、近交系、亚系、支系、同
源突变近交系、同源导入近交系、重组近交系、 封闭群动物、突变系 • 思考题： 1）什么叫品系？试述作为一个品系所具备的特 征。 2）什么叫亚系？试述亚系形成的原因。 3）什么叫系统杂交动物？试述其具有的几种特 征。 4）试述近交系动物的特点和缺点。
• 远交系动物：同一种群内无血缘关系的个体之 间随机交配所产生的后代称为远交系。远交系 动物的遗传组成比较接近于自然状态下的动物 群体结构。
• 常用的远交系：
小鼠：ICR、KM
大鼠：Sprague-Dawley（SD），Wistar
有效群体大小
• 有效群体：一个自繁殖群体中多有具有 生殖能力的雌雄个体。
1. 具有杂交优势，生活力和抗病力比近交系强。 2. 各个个体的基因型相同，是其父母基因型的组合。 3. 表型一致，对试验反应均一。 4. 具备双亲的生物学特性。 5. 由于基因互作，可产生不同于双亲的新性状。 6. 实际应用时具有相对固定的杂交组合，应用广泛，
便于国际交流。
常用的系统杂交小鼠的组合
近交代数与近交系数的关系
代数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
F
代数
F
0
11
.908
.250
12
.926
.375
13
.940
.500
14
.951
.594
15
.961
.672
16
.968
.734
17
.974
.785
18
.979
.826
19
.983
.859
20
.986
.886
常用近交系缩写符号
近交系动物的近交系数可达98.6%，血缘系数达 99.6%，个体间差异极小，用于实验重复性好，对 各种刺激反应均一，实验结果准确。
• 近交系数：是指在近亲交配情况下各代减少异质 基因/增加纯合基因的百分数。
• 近交系数的计算公式： Fn = 1 – （1 – ΔF）n
• 血缘系数：一个群体中个体之间基因组成的相似 程度用数值来表示。
F1代小鼠名称 交配亲代名 称
F1代小鼠名称 交配亲代名称
AKD2F1 BA2GF1 BCF1 BCBAF1 BC3F1 B6AF1 B6D1F1 CAF1 CAKF1 CBAAF1
AKR X DBA/2 C57BL X A2G C57BLXBalb/c C57BL X CBA C57BL X C3H C57BL/6 X A C57BL/6XDBA1 Balb/c X A Balb/c X AKR CBA X A
鲸目Cetacea 食肉目Carnivore 鳍足目Pinnipedia 长鼻目Proboscidea 奇蹄目Perissodactyla 偶蹄目Artiodactyla
动物名称 犰狳 刺猬、鼩鼱、鼹鼠 蝙蝠 猕猴、狨猴、树鼩 兔、鼠兔 大鼠、小鼠、豚鼠、金黄地鼠、旱獭、 黑线仓鼠、棉鼠、长爪沙鼠、 须鲸、齿鲸、白鳍豚 猫、犬、鼬 海豹 亚洲象 马、驴、骡、犀牛 牛、羊、鹿、猪
近交系动物的缺点
1）缺乏普遍性 2）对环境适应能力差 3）产子数量少 4）体型小 5）维持费用高
近交系动物的应用
1）实验反应均一 2）近交系动物个体间组织相容性一致 3）可获得大量先天性畸形及先天性疾病的
动物模型 4）某些近交系具有一定的自发或诱发肿瘤
发生率
第三节 封闭群动物
• 定义：封闭群（closed colony）是指以非近 亲交配方式进行繁殖生产的一个种群，在不从 外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代 以上的动物。
封闭群的繁殖方法 封闭群采用循环交配法。最常用的是三级循环交配 ，即将种群分为A、B、C组，在繁殖下一代时，把不同组 生产的♂和♀组合进行交配。交配组合图如下所示：
新
♂
♀
A
B
C
B
C
A
C
A
B
封闭群的特点及应用
• 封闭群动物的应用 1、保持群体动物基因的杂合性，因而 无近交衰退，易饲养、抗病力强、繁殖 率高、产仔多，广泛用于预实验和学生 教学 2、具有类似于人类群体遗传异质性的 遗传组成，对实验刺激接近自然种属反 应，药物筛选和毒性试验
• 人工哺乳(foster on hand rearing， fh)
• 其它品系带奶(foster nursing,f)
• 受精卵移植等(embryo transfer,e)
• 卵巢移植(ovary transfer,o)
• 冷冻保存(cryo-preservation,p)
几种特殊类型的近交系
• 重组近交系（recombinant inbred strain） 由两个近交系杂交后，再经连续20代 以上兄妹交配培育成的近交系，称为重 组近交系。
• 命名：接受基因的近交系.提供基因的近交系基因名称
如：B10.129-H-12b
近交系保种和生产流程图
核心群 B×S B×S B×S
增殖群
B×S 或
随机 交配
生产群
随机
供 实
交配
验 用
近交系动物的特征
• 1. 基因的纯合性 • 2. 遗传的同源性 • 3. 表现型的一致性 • 4.遗传的稳定性 • 4. 对外界因素的敏感性 • 5. 遗传特征的可辨别性 • 6. 遗传组成的独特性 • 7. 背景资料的可查性 • 8. 国际分布的广泛性
基因突变原因
• 自发突变
• 诱发突变 物理因素：宇宙射线，X射线 化学致突变剂：N-乙基-N-亚硝基脲（Nethyl-N-nitrosourea,ENU）,苯丁酸氮芥 （chlorambucil,CHL）
基因突变的表现形式
实质是基因DNA序列上碱基对发生了变化
表现形式： 可见突变：裸小鼠，裸大鼠 血液生化突变 致死性突变：显性和隐性
突变系
• 突变系的应用
携带的突变基因导致动物在某些方面的异常， 可成为医学研究的疾病动物模型
• 常见的突变等位基因符号：
Ca:白内障
dw:侏儒症
dy:肌失养症 ob:肥胖症
nu:裸鼠
第五节 杂交群动物
• 又称系统杂交动物，F1 代动物 定义：由两种不同的近交系杂交所繁殖的第一代杂 交动物称为系统杂交动物，俗称“F1”代。 系统杂交动物的双亲来自两个不相关的近交系， 它具有以下几种特征：
亚系（Substrain)：在近交系培育和维 持过程中，由于残留杂合基因的分离、 基因突变以及在不同地区繁育而造成同 一品系内不同分支之间在遗传上有差异 的动物称为亚系。
亚系形成的原因：
1.近交40代之前，残留杂合基因的分离
2.不同地点繁育100代以上，由于基因突变
3.遗传污染后继续近交许多代
• 支系（Subline）：通过各种非自然繁 育技术处理的品系称之为支系。这些处 理包括：
第二章 实验动物的遗传学控制
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
概述 近交系动物 封闭群动物 突变系动物 杂交群动物 实验动物的遗传学质量监测
第一节 概述
一、实验动物在动物分类学上的位置 二、实验动物种、品种与品系的概念 三、实验动物的遗传学分类方法
生物系统分类法
• 动物界 • 植物界 • 真菌界 • 原生生物界 • 原核生物界 • 病毒界
• 同源突变近交系（coisogenic inbred strain）
指两个近交系除了在一个确定位点等位 基因不同外，其它遗传基因全部相同。
• 命名：发生突变的近交系-突变基因
如：C57BL/6J-bg
• 同源导入近交系（Congenic inbred strain）：
是将携带一个基因或基因片段的近交系动物 通过反复多次杂交-互交导入到另一个近交系中 而培育成的新的近交系，该近交系与原近交系 之间的差别仅为一个基因或基因片段的不同， 其它基因基本相同。这两个近交系互称为同类 系。
品系全称
Balb/c C57BL C57BL/6 C57BL/10 C57BR C3H CBA DBA/1 DBA/2 AKR RⅢ HRS/J
缩写符号 C B B6 B10 BR C3 CB D1 D2 AK R3 HR
近交系小鼠的培育示意图
近交后引起的变化
1．近交可以降低杂合性，增加纯合性 2．近交可将群体分离为不同基因型的品系 3．近交可引起近交衰退
第四节 突变系动物
• 定义：由于自然变异或人工致突变，正常染色 体上的基因发生突变，而具有某种遗传缺陷或 具备某种独特的遗传特点的品系称为突变系动 物。
• 突变系的命名：品系全称后加一横线，再标上 突变的等位基因符号（用+表示杂和位点）， 小写字母表示隐性突变，大写字母表示显性突 变。 如：ICR-nu/nu
2.H-2复合体监测法 较复杂，费用高，准确性较高
3.混合淋巴细胞培养 较复杂，费用高，需一定设备
生物化学 生化标记电泳法
经济、准确性高，普遍采用
近交系动物遗传监测结果的判断与处理
检测结果
判断
处理
与标准遗传概貌完 未发现遗传变异，
全一致
遗传质量合格
有一个位点的标记 可疑 基因与标准遗传概 貌不一致
第六节 遗传学监测
• 为什么要进行遗传监测？ 1. 基因突变和遗传漂变 2. 残留杂合基因的分离 3. 人为造成遗传污染
• 监测目的
1. 近交系动物：保证近交系动物基因的高 度纯合，淘汰各种原因引起的遗传变异 的个体。
2. 封闭群动物：防止群体内个体之间发生 近交，保持整个群体各位点的基因频率 稳定在一定的范围。
两个或两个以上位 不合格 点与标准遗传概貌 不一致
增加检测位点和 方法重新检测， 确认只有一个位 点改变，可命名 位同源突变系
淘汰，重新引种
复习题
• 名词解释： 种、品种、品系、近交系、亚系、支系、同
源突变近交系、同源导入近交系、重组近交系、 封闭群动物、突变系 • 思考题： 1）什么叫品系？试述作为一个品系所具备的特 征。 2）什么叫亚系？试述亚系形成的原因。 3）什么叫系统杂交动物？试述其具有的几种特 征。 4）试述近交系动物的特点和缺点。
• 远交系动物：同一种群内无血缘关系的个体之 间随机交配所产生的后代称为远交系。远交系 动物的遗传组成比较接近于自然状态下的动物 群体结构。
• 常用的远交系：
小鼠：ICR、KM
大鼠：Sprague-Dawley（SD），Wistar
有效群体大小
• 有效群体：一个自繁殖群体中多有具有 生殖能力的雌雄个体。
1. 具有杂交优势，生活力和抗病力比近交系强。 2. 各个个体的基因型相同，是其父母基因型的组合。 3. 表型一致，对试验反应均一。 4. 具备双亲的生物学特性。 5. 由于基因互作，可产生不同于双亲的新性状。 6. 实际应用时具有相对固定的杂交组合，应用广泛，
便于国际交流。
常用的系统杂交小鼠的组合
近交代数与近交系数的关系
代数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
F
代数
F
0
11
.908
.250
12
.926
.375
13
.940
.500
14
.951
.594
15
.961
.672
16
.968
.734
17
.974
.785
18
.979
.826
19
.983
.859
20
.986
.886
常用近交系缩写符号
近交系动物的近交系数可达98.6%，血缘系数达 99.6%，个体间差异极小，用于实验重复性好，对 各种刺激反应均一，实验结果准确。
• 近交系数：是指在近亲交配情况下各代减少异质 基因/增加纯合基因的百分数。
• 近交系数的计算公式： Fn = 1 – （1 – ΔF）n
• 血缘系数：一个群体中个体之间基因组成的相似 程度用数值来表示。
F1代小鼠名称 交配亲代名 称
F1代小鼠名称 交配亲代名称
AKD2F1 BA2GF1 BCF1 BCBAF1 BC3F1 B6AF1 B6D1F1 CAF1 CAKF1 CBAAF1
AKR X DBA/2 C57BL X A2G C57BLXBalb/c C57BL X CBA C57BL X C3H C57BL/6 X A C57BL/6XDBA1 Balb/c X A Balb/c X AKR CBA X A
鲸目Cetacea 食肉目Carnivore 鳍足目Pinnipedia 长鼻目Proboscidea 奇蹄目Perissodactyla 偶蹄目Artiodactyla
动物名称 犰狳 刺猬、鼩鼱、鼹鼠 蝙蝠 猕猴、狨猴、树鼩 兔、鼠兔 大鼠、小鼠、豚鼠、金黄地鼠、旱獭、 黑线仓鼠、棉鼠、长爪沙鼠、 须鲸、齿鲸、白鳍豚 猫、犬、鼬 海豹 亚洲象 马、驴、骡、犀牛 牛、羊、鹿、猪
近交系动物的缺点
1）缺乏普遍性 2）对环境适应能力差 3）产子数量少 4）体型小 5）维持费用高
近交系动物的应用
1）实验反应均一 2）近交系动物个体间组织相容性一致 3）可获得大量先天性畸形及先天性疾病的
动物模型 4）某些近交系具有一定的自发或诱发肿瘤
发生率
第三节 封闭群动物
• 定义：封闭群（closed colony）是指以非近 亲交配方式进行繁殖生产的一个种群，在不从 外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代 以上的动物。