遗传学分类

由2个近交系杂交后，经连续20代以上兄妹交配育成 的近交系。
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。
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命名：
用大写英文“X”号将两个亲代近交系动物的缩 写符号连在一起后，作母系的祖系名称放在前， 作父系的祖系名称放在后，同一系列中不同近交 系在其后加连接符与数字表示。
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不同品系、品种的动物也有外貌相似的。 例如：SD大鼠、 Wistar大鼠毛色为白色
Wistar大鼠
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2.独特的生物学特性
➢ 独特的生物学特性是一个品系、品种存在的基础 ➢ 在长期的研究过程中, 在一些动物身上发现了所需
要的不同于其他动物的生物学特性, 进行定向选择, 将这些特性保留下来, 成为今天为数众多的品系、 品种。 ➢例如A小鼠, 在经产鼠中高发乳腺癌（30-80%），
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二、特殊近交系动物
根据科学研究需要在培育普通近交系动物的基 础上，采用特定的方法所培育的一类与普通近交系 动物有高度同源性的新型近交系动物。
重组近交系 重组同类系 同源近交系：
同源突变近交系、同源导入近交系 遗传修饰动物
转基因动物、基因定位突变动物、诱变突变动物。
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重组近交系( recombinant inbred strain, RI)
✓ 如 ： B10•129-H-126 ， 表 示 将 129 品 系 的 H-126 基 因 导 入 到
C57BL/10为遗传背景的品系。
AKR•B10-bg？
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遗传修饰动物
经人工诱发突变或特定类型基因组改造建立的动 物，包括转基因动物，基因定位突变动物，诱变 突变动物等。
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三、近交系动物的特性
日本大耳白兔
新西兰白兔
青紫蓝兔
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品系(strain)来源明确，采用某种交配方式，具有相 似的外貌，独特的生物学特征和稳定的遗传性状。
特征：基因高度纯合
习惯上把封闭群动物称为品种，近交系动物称为品 系。
C3H
DBA/2
615
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❖ 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)。
动物名称 犰狳 刺猬、鼩鼱、鼹鼠 蝙蝠 猕猴、狨猴 兔 大鼠、小鼠、豚鼠、金黄地鼠、黑线 仓鼠、棉鼠、长爪沙鼠、 须鲸、齿鲸、白鳍豚 猫、犬 海豹 亚洲象 马、驴、骡、犀牛 牛、羊、鹿、猪
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（二）遗传学分类
为什么实验动物要进行遗传学分类？
实验动物具有明确遗传背景并严格遗传控制的动物，遗传 因素会对实验结果干扰。很多生命科学的研究，要求实验 动物的遗传结构有较高的同一性、稳定性和纯合度。这就 提出了实验动物的遗传质量和监测的问题。
为目的基因提供背景的近交系为配系，配系必须是近交系。 提供目的基因的品系称为供系，供系可以是携带目的基因 的任何一种基因型的动物。
试比较同源导入近交系和同源突变近交系的区别。
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同源导入近交系的命名：
由配系名称与供系名称及其目的基因符号共同组成， 中间用圆点号分开，目的基因符号用连接符相接。
配系名称•供系名称-目的基因
种(species)：是动物学分类系统上的基本单位。 在实验动物学中，种是指一群形态相似、能相互交
配且后代有繁殖能力的同一种类的动物。 异种动物之间存在生殖隔离。
马和驴
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品种(stock)是种以下的分类单位，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 能较稳定遗传。
由于近交系动物具有相同的基因型，任何可遗传的体 征都是一致的，如血型、组织型、形态上的特征（体重， 毛色等）、行为的类型。
4、遗传稳定性
近交系动物在遗传上是稳定的。人为选择不会改变基 因型。遗传变异或基因突变的机率极低。
5、可分辨性
近交系动物在遗传上已有分型，可根据这些位点的分 型很快地将两个外貌相似的近交系分辨出来。
对致癌物质敏感易产生肺癌； ➢AKR 小 鼠 品 系 自 发 淋 巴 细 胞 白 血 病 （ 68%-
99%）;
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3.稳定的遗传性能
作为一个品系，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。
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近交系动物（p19）
同源近交系： (1)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， 其它遗传基因全部相同的品系。 由近交系发生基因突变或人工诱变形成
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同源突变近交系的命名
在原品系（亚系）的名称之后加连字符和基因符号，如果 基因是以杂合状态保持，用“+”代表野生型基因，突变时 的近交代数和突变的代数之间加字母M。 原品系-基因符号（F*+M+F*）
母系X父系数字（母系X父系-数字） 如： 1、BALB/c与C57BL两个近交系杂交：CXB1、 CXB2 2、雄性亲代缩写为数字，为区别不同的重组近交 系，命名为CX8-1，CX8-2。
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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（通常回交2代），再 经过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。
❖ 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。
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作为品种、品系的条件
1. 相似的外貌特征
同一品系或品种具有相同的外貌特征, 如毛色。 例如：C57BL/6小鼠的毛色是黑色的，DBA/2小 鼠的毛色是灰色，昆明（KM）小鼠的毛色是白色 的。
DBA/2小鼠
昆明（KM）小鼠
实验动物遗传学
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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
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。
8、背景资料和数据较为完善
近交系动物在培养和保存过程中都有详细的记录。对 于设计新的实验和解释所得结果提供了便利条件。
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四、近交系的应用
1、近交系动物个体之间极其一致，可消除杂合遗传背景对 实验结果的影响，实验组和对照组都只需少量动物。
2、个体间组织相容较强，是组织细胞移植，肿瘤移植必不 可少的实验动物。
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4.近交系动物的命名 用1~4个大写罗马字母或英文字母、或用字母与数 字结合表示，其后再用有关符号（用括号括起） 表示近交代数 例：A系、TA1系、129，615， C3H（F130），C3H（F？+25）
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5、近交系动物亚系分化 亚系(substrain) 支系(subline)
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6、对外界因素的敏感性
高度近交，生理功能稳定性降低，对外界因素的反应 更加敏感，更易制备疾病模型动物。
7、 分布的广泛性
近交系动物个体具备全能性，任何个体均可携带该品 系的全部遗传基因库，引种方便。大部分近交系动物分布 在世界各地，不同地区、不同国家的科学家有可能去重复 或验证已取得的理论和数据。
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封闭群（closed colony)
又称远交群动物，引种于某亲本或同源亲本动物，使其不 以近交形式进行交配，也不引入任何外来血缘，在封闭条 件下至少连续繁殖4代以上。 防止近亲交配和与群外动物杂交可保持群体基因频率稳 定不变。
3、近交系，隐性基因得到暴露，可获得大量先天性畸形或 先天性疾病的动物模型，如糖尿病，高血压等，进行相关 实验。
4、多个近交系同时使用可分析不同遗传背景对某项实验的 影响，观察实验结果的普遍意义。
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封闭群动物
群体的概念 所谓群体是指生物的一个种、一个亚种、一个品 系、品种或其它类群的所有成员之和。 在生物的进化历史中，单个生物个体的存在与否 是无意义的，生物只有以群体的方式生存，这个 物种才能存在与发展。
一、基本概念
1. 近交（inbreeding)：
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，既有共同祖先的兄妹，母子，父女进行交配。
2.近交方式：
✓ 全同胞交配:双亲相同的后代个体 ✓ 亲子交配 ✓ 半同胞：单亲相同的后代个体 ✓ 叔侄 ✓ 祖孙等交配类型
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3.近交程度：
❖近交系数 coefficient of inbreeding（p24）
（1）生殖周期短的小型近交系动物，近交系数大于 98.6%（20代以上）
（2）生殖周期长的大型动物，近亲交配若干代，近交
系数达80%以上可称为近交系。 （8代以上）
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近交系动物（Inbred strain animals）（p20）
定义：任何个体基因组中99%以上的等位点为纯合 时，即经过至少连续20代的全同胞兄妹交配或亲子 交配培育而成，品系内所有个体都可追溯到起源于 20代或以后代数的一对共同祖先的品系。
C3H
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遗传学分类
一、实验动物按遗传学控制分类(基因的组成特点)
✓ 近交系动物（Inbred strains)相同基因型 ✓ 封闭群动物(Closed--colony) 不同基因型 ✓ 杂交F1代动物(F1--Hybrid) 相同基因型 ✓ 突变系动物（Mutant strains)
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种、品种和品系的概念
例：C57BL/6J-bg(F58+M+F20)表示C57BL/6J第58代突变， 然后又进行了20代近交。
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(2) 同源导入近交系(congenic inbred strain)：
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。
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实验动物分类
（一）传统的动物学分类方法 （二）按遗传学控制程度分类的实验动物 （三）按微生物寄生虫学控制程度分类的
实验动物
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（一）传统的动物学分类方法
依据自然分类法，把整个生物，通常是用界(kingdom)、 门(phylum)、纲(class)、目(order)、科(family)、属(genus)、 种(species)等划分分类等级。以大家鼠为例，它属于：
脊椎动物亚门(phylum vertebrata) 哺乳动物纲(class mammalia) 啮齿目(order rodentea) 鼠科(family murinae) 大家鼠属(genus rattus) 大家鼠种(species rattus norvegicus) 学名：褐家鼠
(Rattus norvegຫໍສະໝຸດ Baiducus) 多数情况下，根据不同目的进行种下分类， 把实验动物划分 为不同品系。
命名：在两个亲代近交系的缩写名称中间加小写 英文字母c命名，用其中做回交的近交系（受体近 交系）在前，供体近交系在后。相同双亲育成的 一组重组同类系用阿拉伯数字区分。
如：CcS1表示以BALB/c（C）为亲代受体近交系， 以STS（S）品系为供体近交系，经2代回交育成 的编号为1的重组同类系。
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1、纯合性
在一个近交系内所有动物的所有基因位点都是纯合子， 个体之间、祖代个体与后代个体之间都是纯合子，这样个体 与该品系中的任何动物交配所产生的后代也是纯合子。
2、同基因性
一个近交系中所有个体在遗传上是同源的，所有个体都 可追溯到一对共同祖先。个体之间可进行器官移植、皮肤移 植、肿瘤移植。
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3、均一性
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常用哺乳类实验用动物分类学地位
目的名称 贫齿目Edentata 食虫目Insectivora 翼手目Chiroptera 灵长目Primates 兔形目Lagomorpha 啮齿目Rodentia
鲸目Cetacea 食肉目Carnivore 鳍足目Pinnipedia 长鼻目Proboscidea 奇蹄目Perissodactyla 偶蹄目Artiodactyla
❖也指个体由于近交而造成异质基因减少时，同质基因 或纯合子所占的百分比
Fn 1 (1 F )n
注：Fn：n代近交系数； △F：近交系数的代数增率，在同胞兄妹交配或回交情况下， △F为0.191； n：近交代数。
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随着同胞交配或亲子交配世代数的增加，近交系 数上升，到20代时，近交系数可达98.6％，杂合 基因仅剩1.4％。