第一節實驗動物遺傳學質量的標準化第1頁，課件共41頁，創作于2023年2月

實行實驗動物遺傳學質量標準化的重要意義

（1）可以增加動物實驗結果的可比性和可重復性

（2）根據模擬動物基因組與人類基因組的異同，可以在遺傳限定的動物身上復制出更多的人類疾病動物模型。

（3）標準化實驗動物有利于動物基因的作圖。（4）對實驗動物遺傳學質量標準化的深入研究，可以建立一系列相關的生物信息數據庫。第2頁，課件共41頁，創作于2023年2月品種、品系的概念

品種（stock）和品系（strain）是基本分類單位。

作為一個品種、品系，應具備以下條件：（1）相似的外貌特征：例如：C57BL/6小鼠的毛色是黑色的，DBA/2小鼠的毛色是灰色的，昆明（KM）小鼠的毛色是白色的。（2）獨特的生物學特性

（3）穩定的遺傳性能（4）具有共同遺傳來源和一定的遺傳結構通常稱近交系動物為品系，稱封閉群動物為品種。第3頁，課件共41頁，創作于2023年2月實驗動物按遺傳學分類第4頁，課件共41頁，創作于2023年2月按基因組成特點分近交系突變系雜交F1代封閉群按基因純和程度分相同基因類型不同基因類型第5頁，課件共41頁，創作于2023年2月近交系動物

（inbredstrain)第6頁，課件共41頁，創作于2023年2月近交系動物的概念

經至少連續20代的全同胞兄妹交配培育而成，品系內所有個體都可追溯到起源于第20代或以后代數的一對共同祖先。

近交系的近交系數（Inbreedingcoefficient）應大于98.6。

亞系和支系

亞系：

1、同一品系在兄妹交配40代之前分離，很可能由于殘余雜合性而導致形成亞系

2、同一品系長期處于分離狀態，可能由于突變而形成亞系

3、已發現有遺傳差異的品系，可能由于殘余雜合基因、基因突變、遺傳污染引起。支系：

1、引種到另一實驗室；2、經過某種技術處理第7頁，課件共41頁，創作于2023年2月近交系動物的命名

近交系一般以1—4個大寫英文字母命名，亦可以用大寫英文字母加阿拉伯數命名，符號應盡量簡短。如A系、TA1系等。近交系的近交代數用大寫英文字母F表示。例如當一個近交系的近交代數為57代時，寫成（F57）。C57BL(F89),DBA/2(F78)

亞系命名原則是在品系名稱后加斜線號，再加上數字或培育者名稱縮寫，或者以數字開頭與縮寫同時使用。C57BL/6J(F126)

支系命名是在品系（亞系）名稱后面加一斜線或雙斜線，再加上保持者名稱縮寫。C57BL/6J//Lac表示英國實驗動物中心維持的支系。

品系經過技術處理，應該用小寫英文字母作為相應的符號來表示，一般稱為支系。如C3HfC57BL，表示由C57BL代乳的C3H品系C3HfB6。

已知某品系帶有某病毒或經過凈化去除某種垂直感染的病毒，在有必要指明的情況下可在品系后面加連字號，再加大寫的病毒符號，再加“+”或“-”符號。C3H/He-MTV+和C3H/He-MTV-分別表示在C3H/He品系中有無乳腺腫瘤病毒。第8頁，課件共41頁，創作于2023年2月近交系動物的特性

（1）純和性（homozygosity）（2）同基因性（isogeneicity）（3）均一性（uniformity）（4）遺傳穩定性（geneticstability）（5）可分辨性（identification）

（6）個體性（individuality）（7）分布的廣泛性（extensivedistribution）（8）背景資料可查性（retrievalablebackgrounddate）第9頁，課件共41頁，創作于2023年2月近交系動物的應用（1）與封閉群相比，近交系動物個體之間極其一致，可以消除雜合遺傳背景對實驗結果的影響，因此在實驗中，實驗組和對照組都只需少量的動物。（2）在某些涉及組織細胞或腫瘤移植的實驗中，個體之間組織相容性一致與否，是實驗成敗的關鍵，在這里，近交系動物成為必不可少的實驗動物。（3）由于近交，隱性基因純合性狀得以暴露，可以獲得大量先天性畸形及先天性疾病的動物模型，如糖尿病、高血壓等、，是進行基因連鎖分析、比較遺傳學、生理學和發育生物學研究的理想實驗材料。（4）某些近交系具有一定的自發或誘發腫瘤發病率，并可以使許多腫瘤細胞株在活體動物上傳代。這些品系成為腫瘤病因學、腫瘤藥理學研究的重要模型。（5）多個近交系同時使用，可使不同研究者分析不同遺傳基因對某項實驗的影響，或者觀察結果是否具有普遍意義。第10頁，課件共41頁，創作于2023年2月特殊近交系同源突變近交系同源導入近交系分離近交系重組近交系第11頁，課件共41頁，創作于2023年2月特殊近交系的概念●同源突變近交系：是某個近交系在某基因位點上發生突變而分離、培育出來的新的近交系。兩個近交系，除了在一個指明位點等位基因不同外，其他遺傳基因全部相同。●同源導入近交系：通過雜交-互交（Cross-intercross）或回交（Backcross）等方式將一個基因導入到近交系中，由此形成的一個新的近交系與原來的近交系只是在一個很小的染色體片段上的基因不同，稱為同源導入近交系（同類近交系），簡稱同源導入系（同類系）。

●分離近交系:是在培育近交系的同時，采取一定的交配方法，迫使個別基因位點上的基因處于雜合狀態。●重組近交系由兩個近交系雜交后，經連續20代以上兄妹交配成的近交系。第12頁，課件共41頁，創作于2023年2月特殊近交系的命名同源突變近交系：由發生突變的近交系名稱后加突變基因符號（用英文斜體印刷體）組成，二者之間以連接號分開，如：C57BL/6J-bg.

當突變基因必須以雜合子形式保持時，用“+”號代表野生型基因，如：A/Fa-+/c。C57BL/6J-bg(F58+M+F25)同源導入近交系：在品系（亞系）的名稱（或名稱縮寫）后面加“·”和供體品系名稱縮寫，然后加連字號和目的基因稱號。例如：B10·129-H-12b表示以C57BL/10品系為遺傳背景，攜帶來自129品系H-12b基因的同源導入近交系。分離近交系：在品系名稱后加連字號和雜合基因符號。如：DW-dw/+DW-dw/+(FH26)

重組近交系：是在兩個祖系名稱縮寫中間加上大寫英文字母X。作母系的祖系名稱放在前，作父系的祖系名稱放在后。同一系列中不同的近交系可在其后面加連字號，再加數字表示。例如：雌性AKR和雄性C57BL雜交培育的一系列重組近交系可命名為AKXB-1、AKXB-2、AKXB-3等。第13頁，課件共41頁，創作于2023年2月特殊近交系的應用同源突變近交系、同源導入近交系、分離近交系：（1）在同一遺傳背景下比較某基因位點上不同等位基因的遺傳效應。（2）在不同遺傳背景中研究同一基因與遺傳背景及其他基因的關系，消除雜合遺傳背景對某些突變基因表達的影響，以獲得更為穩定的實驗動物模型。（3）對復雜的多基因性狀進行遺傳分析。重組近交系：（1）分離分析（2）連鎖分析（3）功能分析第14頁，課件共41頁，創作于2023年2月雜種F1代動物第15頁，課件共41頁，創作于2023年2月雜種F1代動物概念

雜種F1代動物是由兩個不同的近交品系雜交而繁殖的第一代動物，各個體個有相同的表型和基因型。第16頁，課件共41頁，創作于2023年2月雜種F1代動物命名

雜種F1代動物的命名習慣上是在括號內把親代母系名稱寫在前邊，以大寫英文字母X連接，后邊是親代父系名稱，再寫上F1。例如：（C57BL/6XDBA/2）F1表示雌性C57BL/6J與雄性DBA/2交配的F1代動物。第17頁，課件共41頁，創作于2023年2月雜種F1代動物特性及應用（1）遺傳和表型上的一致性（2）雜交優勢雜種一代具有較強的生命力，對疾病的抵抗力強，壽命較長，容易飼養，適用于攜帶保存某些有害基因和長時間的慢性致死實驗。（3）具有同基因性（4）作為某些疾病研究的模型第18頁，課件共41頁，創作于2023年2月封閉群動物第19頁，課件共41頁，創作于2023年2月封閉群動物概念

以非近親交配方式進行繁殖生產的一個實驗動物種群，在不從其外部引入新個體的條件下，至少連續繁殖4代以上，稱為一個封閉群，或叫遠交群。

封閉群動物的關鍵是不從外部引入任何新的基因，同時進行隨機交配，不讓群體內基因丟失，以保持封閉群一定的雜合性。

突變種是指攜帶個別突變基因的封閉群。第20頁，課件共41頁，創作于2023年2月封閉群動物命名

例如：N：NIH表示由美國國立衛生研究院（N）保持的NIH封閉群小鼠。Lac：LACA表示由英國實驗動物中心（Lac）保持的LACA封閉群小鼠。某些命名較早，又廣為人知的封閉群動物，名稱與上述規則不一致時，仍可沿用其原來的名稱。如Wistar大鼠封閉群，日本的ddy封閉群小鼠等。

突變種的命名是在遠交種命名的基礎上加上適當的基因符號，并且用連字號相連。如：N：NIH-nu/nu。

封閉群由2-4個大寫英文字母命名，種群名稱前標明保持者的英文縮寫名稱，第一字母須大寫，后面的字母小寫，一般不超過4個字母。保持者與種群名稱之間用冒昧號分開。第21頁，課件共41頁，創作于2023年2月封閉群動物特性及應用（1）遠交種動物的遺傳組成具有很高的雜合性（2）遠交種具有較強的繁殖力和生活力（3）突變種所攜帶的突變基因通常導致動物在某些方面的異常，從而可成為生理學、胚胎學和醫學研究的模型。第22頁，課件共41頁，創作于2023年2月突變系動物第23頁，課件共41頁，創作于2023年2月基因突變概念

基因突變是指染色體上的一個位點內的遺傳物質的變化，或者說是DNA分子鏈中堿基對的改變，也稱突變。簡言之，基因突變是一個基因變為它的等位基因。第24頁，課件共41頁，創作于2023年2月

突變后出現的表現型是多種多樣的，根據突變對表現型的最明顯效應，可分為：（1）可見突變：突變的效應可在生物的表現型上看出來，即用肉眼能觀察出來，如形態的變異（2）生化突變：突變的效應導致一個特定的生化功能的喪失。肉眼無法鑒別。須借助特殊方法檢測第25頁，課件共41頁，創作于2023年2月（3）致死突變：分為顯性致死和隱形致死。顯性致死在雜合態即有致死效應，隱形致死突變較常見，如鐮形紅細胞貧血癥的基因就是隱形致死突變（4）條件致死突變：在某些條件下是能成活的，而在另一些條件下是致死的。第26頁，課件共41頁，創作于2023年2月

遺傳學家常使用突變型推斷未知基因的存在，觀察基因突變的產生，主要是檢測是否偶產生新的表現型效應的不同等位基因。如：小鼠毛色基因中，A為野鼠色，a為黑色。當A突變為a時，其毛色則由野鼠色變為黑色第27頁，課件共41頁，創作于2023年2月基因和性狀的關系（1）一個基因決定一個性狀，一般帶有定性的特征，如毛色為定性的，為單基因決定（2）一個基因決定幾個性狀，稱為基因的多形性，如帶W基因的小鼠，毛色表現為花色和含鐵紅細胞性貧血，裸鼠的無胸腺、無毛也是由基因決定的，這可能是由于一個基因決定兩個性狀，也可能是靠近的兩個基因不分離的緣故第28頁，課件共41頁，創作于2023年2月（3）幾個基因決定一個性狀，一般帶有定量的特征，如身高、體重是可定量的，為多基因所決定，小鼠6周齡時體重由30個基因決定，兔子的高血壓由3-4個基因決定。第29頁，課件共41頁，創作于2023年2月突變系動物概念

突變系動物是指正常染色體的基因發生了變異的，形成具有各種遺傳缺陷的動物。

突變系動物可分為由自發突變而來和人工誘變而來的兩大類。第30頁，課件共41頁，創作于2023年2月突變系動物命名

在原品種或品系名稱后面加上連字號和突變基因符號。BALB/c-nu/nu

和N：NIH-nu/nu

分別表示BALB/c品系和N：NIH品系，具nu基因的突變系。Nu是裸基因，db是糖尿病基因，ob是小鼠肥胖基因，fa是大鼠肥胖基因，scid是嚴重聯合免疫缺陷基因。第31頁，課件共41頁，創作于2023年2月常用突變品系

肌萎縮癥（dy）小鼠：該鼠與人類有相似的肌萎縮癥狀，其dy/dy大約出生兩周可見后肢拖地，表現有進行性肌衰弱和廣泛性肌萎縮。病鼠出生時是活的，但只有少數病鼠能活到十周以上，無繁殖力。第32頁，課件共41頁，創作于2023年2月常用突變品系

肥胖癥（ob）鼠：肥胖小鼠體重可達60g，這種小鼠無生育力，表現為單純肥胖而不伴有糖尿病。這種鼠無生育力，所以必須用雜合子交配以保持此基因。第33頁，課件共41頁，創作于2023年2月常用突變品系

白內障（Cat）突變鼠：顯性遺傳，10日齡至14周齡時晶狀體混濁，還會發生晶狀體液化和核的上超咬合。當Cat呈雜合狀態時出現白內障。可作為眼科的動物模型。第34頁，課件共41頁，創作于2023年2月常用突變品系

無脾（As）突變鼠：該鼠脾臟完全缺如，它作為一個遺傳性疾病出現于顯性半肢畸形的雜合子小鼠。這些小鼠已被廣泛應用于脾臟功能的研究，也是研究中醫中藥的重要動物模型，還是研究血吸蟲病的良好實驗材料。第35頁，課件共41頁，創作于2023年2月實驗動物遺傳監測

遺傳監測是對實驗動物培育、維持和生產全過程進行的遺傳學