近交系動(dòng)物的特點(diǎn)第1頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四在科研動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，非常重視獲得指標(biāo)的準(zhǔn)確性、敏感性和重復(fù)性，這就需要有基因純度高，實(shí)驗(yàn)反應(yīng)性強(qiáng)，適合于各種實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟮钠废祫?dòng)物。按遺傳學(xué)控制方法，根據(jù)基因純合程度，可將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為近交系、突變系、雜交群、封閉群四類(lèi)。第2頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)近交和近交系

一、近交

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的近交（Inbreeding）即近親繁殖，是指血緣關(guān)系極為相近的個(gè)體之間或遺傳組成極相似的個(gè)體之間進(jìn)行的交配繁殖。通過(guò)近交使一個(gè)種群達(dá)到接近完全純合程度，即所有同源染色體的相對(duì)位置都具有相同基因的狀態(tài)。因此，通過(guò)同胞兄妹或親子交配可以較快獲得近交品系動(dòng)物。第3頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 從同一祖先獲得遺傳物質(zhì)，一條得自父，一條得自母，來(lái)源于共同祖先的小動(dòng)物自交，它們得自父母同基因比非近交者多。

近交可以降低雜合性，可以將群體分離為不同的品系，然而近交的結(jié)果也必將出現(xiàn)近交衰退。

第4頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四近交和非近交時(shí)親緣關(guān)系示意圖第5頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、近交后引起的變化

（一）近交可以增多純合性：

動(dòng)物的遺傳純度取決于交配動(dòng)物之間遺傳關(guān)系的遠(yuǎn)近。近交系動(dòng)物是通過(guò)長(zhǎng)期近親交配而建立的，通過(guò)純育后，動(dòng)物的雜合性逐漸降低，因而純度逐漸增高，使基因位點(diǎn)變?yōu)榧兒献樱顾鼈兊谋憩F(xiàn)型趨向一致性。第6頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 如A與a基因頻率相同，但基因型分配變化，經(jīng)過(guò)一定代數(shù)的兄妹交配，則不再有雜合子，而獲得遺傳穩(wěn)定的AA與aa近交品系。同胞兄妹或親子交配連續(xù)20代以上就培育成近交系，為了保持該系的遺傳特點(diǎn)，必須繼續(xù)近交，并不得因突變或遺傳漂移而丟失。

第7頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四近交類(lèi)型：按近交的基因型可分為：

（1）純合子交配（Incrosses）：為親代相同的顯性純合子交配，如A/A×A/A和a/a×a/a。

親代：♂ＡＡ×♀ＡＡ

子代：基因型AA，表現(xiàn)型A。精子卵子A

AAA第8頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）回交（Backcrosses）：為親代顯性純合子與雜合子交配。如A/A×a/A；a/A×A/A；a/A×a/a和a/a×a/A

親代：♂Ａa×♀AA

子代：基因型：1AA，1Aa表現(xiàn)型：A。精子卵子Aa

AAAAa

AAAAa第9頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）自交或稱(chēng)互交（Intercrosses）：親代為兩個(gè)雜合子交配：如a/A×a/A。

親代：♂Ａa×♀Aa

子代：基因型：1/4AA，2/4Aa,1/4aa。

表現(xiàn)型：3/4A，1/4a。精子卵子Aa

AAAAa

aAaaa第10頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

C57BL黑色a，C3H野鼠色A，二者皆為純合子。二者雜交：親代A×aF1

Aa×Aa互交

F2

AAAaaa回交

F3AAAAAaaaaa純交

F4AAAAAAAaaaaaaa第11頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四近交程度：種系中純合性的程度通常以近交系數(shù)（F）和血緣系數(shù)（R）來(lái)表示：

近交系數(shù)——也就是一個(gè)種系的個(gè)體中，將基因的純化程度用百分比來(lái)表示；

血緣系數(shù)——是將群體中個(gè)體之間基因組成的相似程度用數(shù)值來(lái)表示。

F值和R值隨近交繁殖連續(xù)的代數(shù)而遞增。增加的比率決定于交配動(dòng)物親緣關(guān)系的密切程度。第12頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第13頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第14頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（二）近交可將群體分離為不同基因型的品系：

原始種群經(jīng)過(guò)近交分為若干近交系，在不同等位基因的不同位點(diǎn)上變?yōu)榧兒献?。原始種群的小鼠兄妹交配連續(xù)20代之后分離出兩支等位基因A和a的近交品系：

第15頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

C57BL黑色a，C3H野鼠色A，二者皆為純合子。二者雜交：親代A×aF1Aa×AaF2AAAaaaF3AAAAAaaaaaF4AAAAAAAaaaaaaa第16頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1．等位基因A的品系：只生產(chǎn)野鼠色后代。

2．等位基因a的品系：只生產(chǎn)黑色后代。

近交品系動(dòng)物的獲得，可使原來(lái)雜合子的動(dòng)物增加純合性，從而提高基因型的穩(wěn)定性，獲得想要的品系，實(shí)驗(yàn)者可以從動(dòng)物的特定性狀中進(jìn)行選擇。

第17頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（三）近交可引起近交衰退：

親緣接近的交配所產(chǎn)生的后代常常會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)、成活、生育、抗病、適應(yīng)環(huán)境等能力的減退，這種現(xiàn)象稱(chēng)之為近交衰退，如何克服和解決這個(gè)問(wèn)題，是培育近交系動(dòng)物的關(guān)鍵所在。第18頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 由于近交衰退的緣故，從一個(gè)供繁殖的種群培育和建立一個(gè)近交系時(shí)，往往需要從雜交群或幾個(gè)近交系開(kāi)始才能成功，而且在近交幾代后，有些系可以因生育或生活力低而斷絕；也由于同樣的原因，過(guò)去建立的某些近交系，現(xiàn)在只有某些亞系還仍然存在。

第19頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 近交衰退發(fā)生的原因是多方面的，從遺傳學(xué)的角度解釋主要有兩點(diǎn)：

1．有害的隱性基因的暴露。一般病態(tài)的突變基因絕大多數(shù)都是隱性的，所以處于雜合狀態(tài)時(shí)是不表現(xiàn)出病態(tài)或不利的性狀。這些有害基因的作用可被顯性的雜合子等位基因所掩蓋。第20頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 但經(jīng)過(guò)一段近親繁殖，純合的基因（純合子）比例漸漸增多，于是有害的隱性基因相遇成為純合子而顯出作用，出現(xiàn)了不利的性狀，對(duì)個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育、生活和生育等產(chǎn)生明顯的不利影響。第21頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2．多基因平衡的破壞。個(gè)體的發(fā)育受多個(gè)基因共同作用的影響，雖然其中每個(gè)基因的作用效應(yīng)微小。對(duì)環(huán)境適應(yīng)較好的野生或雜交動(dòng)物，由于自然選擇的作用有利于保存那些生物適應(yīng)能力較強(qiáng)的基因組合而具有平衡的多基因系統(tǒng)，近交繁殖往往會(huì)破壞這個(gè)平衡，造成個(gè)體發(fā)育的不穩(wěn)定。

第22頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 為了防止近交衰退變化產(chǎn)生，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：

1．為防止種群傳代終斷，可采用回交方式（即父×女或母×子）而不計(jì)算近交代數(shù)，這樣可以維持種群不致在繁殖中終斷。

2．飼料營(yíng)養(yǎng)的保證很重要，在一般傳代至5～7代時(shí)會(huì)出現(xiàn)生命力下降，生長(zhǎng)繁殖退化，或出現(xiàn)產(chǎn)仔畸形等情況，因此應(yīng)在飼料中適當(dāng)增加營(yíng)養(yǎng)成分以保證子代生長(zhǎng)發(fā)育正常。

第23頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

3．在傳代中注意檢查子代的情況選優(yōu)去劣，選擇體質(zhì)健康、生殖力旺盛的后代而不能選擇體弱繁殖力差的動(dòng)物。

4．近交到6～7代時(shí)，可出現(xiàn)致死的有害基因，而且這種致死基因隨近交代數(shù)增加而不斷升高，可引起個(gè)體死亡，為此，培育近交品系，開(kāi)始不必用同窩兄妹交配，用同父異母，或同母異父的兄妹交配，如待近交品系建立后再改變致死基因則很困難。

第24頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、近交系動(dòng)物的培育及選擇1、近交系動(dòng)物的培育：定向培育：按預(yù)先確定好的要獲得某一理想品系而進(jìn)行有計(jì)劃的培育，并在短期內(nèi)能獲得優(yōu)良的品系。不定向培育：是一種無(wú)意識(shí)的選擇，預(yù)先沒(méi)有確定的培育目標(biāo)，只是自然地將有價(jià)值的選擇留種，讓其繁殖，近交純化提供實(shí)驗(yàn)需要。第25頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1）基礎(chǔ)動(dòng)物種群的選擇：

從保種單位引種、從未經(jīng)近交繁殖的近交種群中選擇、從雜交群中選擇、從野生動(dòng)物中選擇。選擇研究所需的某些遺傳特性或個(gè)體存在的遺傳變異。在種群后代的繁殖過(guò)程中，仍然要注意檢查，選擇保留種群特性的保留繁殖。第26頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2）近交系原種群的維持：方法影響單線(xiàn)法3-5對(duì)兄妹交配，從中選擇最好的一對(duì)進(jìn)行繁殖，每代如此延續(xù)下去。子代個(gè)體比較均一；選擇范圍小，易斷代。平行線(xiàn)法3-5對(duì)兄妹交配，每對(duì)子代都選留下一代種鼠，延續(xù)下去。子代個(gè)體不太均一；選擇范圍大，易產(chǎn)生分化。選優(yōu)法每代選6-12對(duì)來(lái)自同一雙親的子代進(jìn)行繁殖，如有淘汰，則從另一對(duì)子代補(bǔ)充。子代個(gè)體比較均一；選擇范圍大，不易斷代。是近交系留種保種的好方法。第27頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第28頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第29頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第30頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3）近交系的遺傳監(jiān)測(cè)：方法項(xiàng)目形態(tài)學(xué)方法毛色基因的交配測(cè)定、下頜骨測(cè)定生化方法血紅蛋白β鏈、血清酯酶-1、血清酯酶-2、血清酯酶-3、異檸檬酸脫氫酶-1、乳酸脫氫酶調(diào)節(jié)體-1、葡萄糖磷酸脫氫酶-1、碳酸酯酶-2、蘋(píng)果酸脫氫酶-1等免疫學(xué)方法皮膚移植法、混合淋巴細(xì)胞培養(yǎng)法遺傳學(xué)方法姬姆薩染色的G分帶法第31頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

第二節(jié)

近交系的特征和應(yīng)用意義

第32頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、近交系的特征

（一）基因純合性。通過(guò)持續(xù)20代以上的近親繁殖，基因已高度純合化。純合子的純度在理論上接近最高點(diǎn)，基因已有98.6%以上完全純合，僅有1%左右不純合，因此近交品系動(dòng)物的基因是一致的，遺傳組成亦相同。

第33頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（二）遺傳穩(wěn)定性。由于近親繁殖增加了在特定部位純合子互相配合的可能性，因而減少了遺傳變異，基因型可長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)，這種相對(duì)穩(wěn)定性來(lái)自純合性。因?yàn)榛蚋叨燃兒?，所以純合子基因可以極穩(wěn)定地傳給后代。如DBA系已維持上百年，C57BL系已維持了80多年，但至今仍與原品系極相似。第34頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 當(dāng)然近交系動(dòng)物有時(shí)會(huì)因突變?cè)斐苫蚋淖兌l(fā)生變異，是為例外，而且這種機(jī)率非常低。如果品系在被確認(rèn)為近交系后堅(jiān)持近交，同時(shí)輔以遺傳監(jiān)測(cè)，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和清除遺傳變異的動(dòng)物，保持近交系動(dòng)物遺傳穩(wěn)定性是絕對(duì)沒(méi)有問(wèn)題的。

第35頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（三）同基因性。同基因性，是指一個(gè)近交品系中所有個(gè)體在遺傳上是同源的。由于基因高度純合和基因型相當(dāng)穩(wěn)定，而致個(gè)體間極為相似，即同一品系內(nèi)具有基本相同的遺傳組成和基因點(diǎn)，也就是基因型相同。這種遺傳上的均質(zhì)性可采用組織移植方法來(lái)檢測(cè)，也可用一只動(dòng)物檢測(cè)群體的基因型，從子代群體中檢定母系群體。

第36頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（四）表現(xiàn)型的均一性。表現(xiàn)型是基因在環(huán)境因素作用下表現(xiàn)出來(lái)的、可被直接觀察到的親代的性狀。在相同環(huán)境因素的作用下，由于遺傳是均質(zhì)的，所以其表現(xiàn)型是均一的，反應(yīng)性是一致的。因此可用較少量的近交品系動(dòng)物，達(dá)到統(tǒng)計(jì)需要的精密度。

第37頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（五）個(gè)體性。由于不同品系都具有不同的遺傳組成和生物學(xué)特性，所以不同品系各有不同的特性。目前國(guó)際上公認(rèn)的近交品系小鼠間，均各有明顯的區(qū)別，有其不同的反應(yīng)性和敏感性。因此，選擇近交品系鼠時(shí)，必須注意其是否適合各項(xiàng)研究設(shè)計(jì)的需要，決不能就隨便選一個(gè)品系來(lái)做實(shí)驗(yàn)。

第38頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（六）分布的廣泛性。許多近交系在國(guó)際上廣泛分布，從而有可能在世界各國(guó)之間進(jìn)行比較研究。這在理論上意味著不同地區(qū)、不同國(guó)家的科學(xué)家有可能去重復(fù)或驗(yàn)證已取得的理論和數(shù)據(jù)。

但因環(huán)境變化可引起遺傳變異，因此，環(huán)境條件應(yīng)力求盡可能一致。如同一近交品系的兩只動(dòng)物，一只吃完善的飼料，另一只吃營(yíng)養(yǎng)不足的飼料，則二者可發(fā)生不同的變化。

第39頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（七）資料可查性。近交品系的一個(gè)最有價(jià)值的特點(diǎn)是最常用的品系都具有相當(dāng)數(shù)量的背景資料，包括培育和保種的過(guò)程中都有詳細(xì)的記錄，加之這些動(dòng)物分布廣泛，經(jīng)常使用，目前已有相當(dāng)數(shù)量的文獻(xiàn)記載著各個(gè)品系的生物學(xué)特征。這些有關(guān)品系的特征、壽命和自發(fā)性疾病等資料，對(duì)于設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)和解釋所得結(jié)果提供了便利條件。

第40頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（八）可分辨性。每個(gè)近交品系都具有自己獨(dú)特的生化標(biāo)志基因等特點(diǎn)，研究工作者可定期進(jìn)行檢測(cè)，以識(shí)別所使用的近交品系動(dòng)物是否可靠。方法有：生化位點(diǎn)法、皮膚移植法、毛色基因法和下頜骨測(cè)量法。由于絕大多數(shù)近交品系在很多遺傳位點(diǎn)上已有了分型，如果掌握了這些方法，可以根據(jù)這些位點(diǎn)的分型將品系分辨出來(lái)。第41頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（九）對(duì)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過(guò)程中的穩(wěn)定性，使其對(duì)外界因素的變化更為敏感。這一特征，使其更容易成為模型動(dòng)物為研究所用，但也很難控制外界因素對(duì)每個(gè)動(dòng)物都完全相同而造成對(duì)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)不同，另外也不易保種。第42頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（十）生活力。由于近交衰退，近交系一般具有較低的生育力和生活力。這一特征不利于品系的維持、保種和繁殖生產(chǎn)，很容易斷種。

（十一）生產(chǎn)飼養(yǎng)成本。近交系由于其繁殖力低，需要嚴(yán)格的飼養(yǎng)管理，對(duì)飼養(yǎng)環(huán)境和飼料營(yíng)養(yǎng)要求較高，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)其生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)的成本較高。第43頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、使用近交系的優(yōu)點(diǎn)

采用純系動(dòng)物作實(shí)驗(yàn)，具有下列主要優(yōu)點(diǎn)：

1．具有相同的基因型，表現(xiàn)型也一致，所以其反應(yīng)是一致的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確、可靠。

2．各品系均有其獨(dú)特的特性，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目蛇x用不同品系來(lái)作實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好，所用動(dòng)物少，實(shí)驗(yàn)周期短，節(jié)省人力、物力和時(shí)間。

第44頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3．國(guó)際上分布廣泛，不同國(guó)家的科研單位由于使用同一近交系動(dòng)物所取得的結(jié)果是相似的，便于國(guó)內(nèi)和國(guó)際間學(xué)術(shù)交流和實(shí)驗(yàn)重復(fù)。

4．可以作為有價(jià)值的病理學(xué)模型，如有致癌品系、抗癌品系、致白血病品系，嗜酒性品系、易抽搐品系等，是研究人類(lèi)疾病的重要實(shí)驗(yàn)材料。第45頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5．是標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)材料，動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育到一定時(shí)間就有一定的規(guī)格。

6．有大量的歷史資料可查，每個(gè)品系均有其詳細(xì)的遺傳學(xué)資料，遺傳背景明確，其生物學(xué)特性、生理生化特點(diǎn)、常見(jiàn)疾病（包括自發(fā)性疾?。┑榷加羞^(guò)系統(tǒng)的研究，便于研究者查閱和選擇應(yīng)用。第46頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、近交系動(dòng)物在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用

近交系動(dòng)物首先應(yīng)用于遺傳學(xué)研究，以后又為腫瘤和免疫學(xué)家所重視。在腫瘤的研究工作中應(yīng)用最廣泛，培育的品系也最多，對(duì)腫瘤的病因?qū)W、發(fā)病學(xué)、實(shí)驗(yàn)治療和新抗癌藥物的研究等都發(fā)揮了重要作用。第47頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的飛速發(fā)展，近交系動(dòng)物的培育及應(yīng)用愈來(lái)愈被人們所重視，為適合不同課題研究需要而培育的近交系動(dòng)物品系也愈來(lái)愈多，在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、藥物學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也日益廣泛。生物制品、藥品、食品等產(chǎn)品檢定，疾病診斷、生理、病理、腫瘤、免疫、內(nèi)分泌等學(xué)科的研究工作中都需要使用近交系動(dòng)物進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)。

第48頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 近交系動(dòng)物特別是小鼠目前在國(guó)內(nèi)許多科研單位已得到重視和應(yīng)用。尤其在遺傳、腫瘤、免疫、放射、白血病等研究中應(yīng)用較多，其中在腫瘤、白血病研究中的應(yīng)用更多，可以挑選致癌系小鼠進(jìn)行致癌，可以在同一時(shí)間內(nèi)獲得許多生長(zhǎng)同腫瘤的動(dòng)物，然后進(jìn)行各種腫瘤的理論和防治研究。

第49頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 近交系小鼠可以根據(jù)各種特殊實(shí)驗(yàn)的需要培育各種品系，如致癌鼠、抗癌鼠、糖尿病鼠、白血病鼠、先天性肌肉萎縮癥鼠等。近交系小鼠應(yīng)用較多，近交系的金黃地鼠、豚鼠以及兔狗等也有應(yīng)用。

近交系動(dòng)物的廣泛應(yīng)用，極大地提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性和重復(fù)性。

第50頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)

近交品系的命名法

第51頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 近交品系包括普通近交系、重組近交系、同源突變近交系、同源導(dǎo)入近交系和分離近交系。

（一）普通近交系：是通過(guò)至少20代以上兄妹或親子交配之后培育而成。

其它幾種品系是在它的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步培育而成。第52頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（二）重組近交系

重組近交系的發(fā)展和使用，是哺乳類(lèi)動(dòng)物遺傳學(xué)中的最重要的發(fā)展。是以?xún)蓚€(gè)無(wú)血緣關(guān)系的近交品系進(jìn)行雜交，產(chǎn)生F2代后，再分組分別進(jìn)行全同胞交配達(dá)20代以上兄妹交配而育成的一個(gè)近交系列組動(dòng)物。

其特征既具有雙親品系的特性，又具重組后一組內(nèi)和每個(gè)重組近交系的特點(diǎn)。第53頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（三）同源突變近交系：

指兩個(gè)近交系的動(dòng)物內(nèi)，除了一個(gè)指明位點(diǎn)等位基因不同外，其它遺傳基因全部相同的品系。是某個(gè)近交系在某基因位點(diǎn)上發(fā)生基因突變，而培育成的近交系的亞系，也稱(chēng)異單基因近交系。第54頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（四）同源導(dǎo)入近交系：

將一個(gè)基因?qū)氲揭粋€(gè)近交系（通過(guò)雜交互交或回交等方式）而培育成的新的近交系稱(chēng)為同源導(dǎo)入近交系。由于“乘客基因”與差異基因連鎖導(dǎo)入，而使其與原來(lái)的近交系只是在一個(gè)很小的染色體片段上的基因不同（這是與同源突變近交系的不同之處）。第55頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第56頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（五）分離近交系：是在培育近交系同時(shí)，采取一定的交配方法，迫使個(gè)別基因位點(diǎn)上的基因處于雜合狀態(tài)。通過(guò)特殊的育種方法把這種處于雜合狀態(tài)的基因加以分離純化，就能分離出該基因位點(diǎn)上帶有不同等位基因的兩個(gè)近交系的亞系。第57頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 后三種近交品系都涉及在近交系內(nèi)對(duì)個(gè)別位點(diǎn)上的基因進(jìn)行控制的問(wèn)題，它們的遺傳組成特征極為相似，特別是同源突變近交系和分離近交系之間有時(shí)難以區(qū)分，只好用培育過(guò)程的不同加以區(qū)分。第58頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 近交品系的命名，國(guó)際上已有統(tǒng)一規(guī)定，由國(guó)際實(shí)驗(yàn)動(dòng)物協(xié)會(huì)（ICLA）負(fù)責(zé)。近交系小鼠由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化遺傳命名委員會(huì)制定了命名法，并由該組織對(duì)各國(guó)培育的新品種系作鑒定和認(rèn)可并公布，其中包括各個(gè)系或株（stock）的歷史、來(lái)源、獨(dú)特的生物學(xué)特性等介紹，以及人名、單位名的規(guī)定寫(xiě)法和遺傳背景、基因組成、縮寫(xiě)符號(hào)及其相應(yīng)品系的標(biāo)準(zhǔn)命名等。每隔4年在美國(guó)腫瘤研究雜志上公布一次。第59頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 這些資料供全世界參考，在進(jìn)行新的命名時(shí)可避免重復(fù)及混亂。

除一些歷史較長(zhǎng)，已經(jīng)廣泛使用并獲得認(rèn)可的品系外。近交系動(dòng)物國(guó)際命名的規(guī)則是根據(jù)動(dòng)物的來(lái)源、歷史和培育經(jīng)過(guò)而命名的，用一系列的字母及數(shù)字來(lái)表示。

第60頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、近交系的命名法

1．一般均用一個(gè)或幾個(gè)大寫(xiě)英文字母表示，如A、AE、BA、AKR、DBA、NZB、STAR、NMRT、NYLR、NZBR等。

2．有些品系可在大寫(xiě)英文字母間加入一些阿拉拍數(shù)字來(lái)表示，如C3H、C57BL、C57BR、C57L、C57W等。

3．非正規(guī)的命名，如果已廣泛為國(guó)際所共知者，則可保留沿用，如：“129”、“101”、“615”等。

第61頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4．近交代數(shù)表示：

一般是在品系符號(hào)后括號(hào)里寫(xiě)上代數(shù)，并在代數(shù)前加寫(xiě)“F”（Filial的縮寫(xiě)），例如A（F78）；

如果由于資料不全，可以寫(xiě)上已知代數(shù)，在代數(shù)前面加上問(wèn)號(hào)，如AKR（F？+10）；

第62頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 如系從其它實(shí)驗(yàn)室引入的近交系或亞系，又經(jīng)自己實(shí)驗(yàn)室若干代的繁殖，其近交代數(shù)的表示方法是在F符號(hào)后，先標(biāo)明引入時(shí)的子代數(shù)，再加上自己實(shí)驗(yàn)室繁殖的代數(shù)，如C57BL/Jnga(F73+26)，即表示此亞系是73代時(shí)引入的，又經(jīng)自己培育了26代。

第63頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.經(jīng)代乳的品系的表示法：是在近交系命名后加英文小寫(xiě)字母“

f”，寄奶雌鼠品系名寫(xiě)在其后，如C3HfC57BL,表示C3H是由C57BL雌鼠代乳的。6.受精卵轉(zhuǎn)輸或卵巢移植的表示法：在兩雌性品系之間，用“e”（egg）或“O”(Ovary)表示。如AeB，即A品系的受精卵轉(zhuǎn)輸?shù)紹品系（C57BL系縮寫(xiě)）雌鼠的子宮。第64頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5．書(shū)寫(xiě)品系命名符號(hào)要寫(xiě)全，應(yīng)使用公布的全稱(chēng)，不能隨便縮寫(xiě)。

例如，C57這個(gè)縮寫(xiě)可意味著七、八個(gè)特征不同的品系（如C57BL及其亞系6個(gè)、C57BR/cdJ、C57L）。只寫(xiě)C57BL就包括有幾個(gè)特征不同的亞系（如C57BL/1，C57BL/6J、C57BL/6N、C57BL/10J等）。所以，若只寫(xiě)C57或C57BL都是品系名稱(chēng)未書(shū)寫(xiě)完全。第65頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 同樣，只寫(xiě)CBA亦為不確切的書(shū)寫(xiě)法，因?yàn)樗灿腥舾蓚€(gè)特性不同的亞系，如CBA/J是有視網(wǎng)膜退變基因的，而CBA/ca則沒(méi)有這種基因，兩者對(duì)放射線(xiàn)的敏感性也不一樣，組織相容性也不同，至少有5個(gè)位點(diǎn)不同的。

第66頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四6．品系符號(hào)的優(yōu)先權(quán)：任何品系或亞系命名均應(yīng)參照國(guó)際命名委員會(huì)的規(guī)則命名，如果出現(xiàn)兩品系命名符號(hào)相同，則保留先正式公布者，并以發(fā)表《MouseNewsLetter》（小鼠新聞通訊）或《InbredStrainofMice》（近交系小鼠）兩個(gè)刊物上的品系名錄為準(zhǔn)。第67頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 重組近交系名稱(chēng)的書(shū)寫(xiě)方法是在兩個(gè)親本品系名稱(chēng)之間加一個(gè)“X”符號(hào)（居中而不留空間）來(lái)表達(dá)，品系名稱(chēng)用縮寫(xiě)形式。 如BALB/cByXC57BL/6By，記為CXB；

C57BL/6JXDBA/2J，記為BXD； C57BL/6JXC3H/HeJ,記為BXH； C57BL/6JXSJL/J，記為BXJ。第68頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 同源突變近交系命名是在原來(lái)品系或亞系名稱(chēng)符號(hào)之后加一連接號(hào)“-”，再寫(xiě)一斜體字的基因符號(hào)。如果這個(gè)基因是隱性的則字母全用小寫(xiě)，如果是顯性的則第一個(gè)字母用大寫(xiě)，如DBA/Ha-D,129-dy等。同源突變近交系的代數(shù)可用M來(lái)表示，例如C57BL/6J-bg/bg(F58+M+F20),表示在第58代發(fā)生突變，然后又進(jìn)行了20代近交。

第69頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 同源導(dǎo)入近交系的命名：是在品系或亞系名稱(chēng)或名稱(chēng)縮寫(xiě)之后加一“

·

”和供體品系名稱(chēng)縮寫(xiě)，然后加連字號(hào)和目的基因符號(hào)，例如:B10·129-H-2b

，表示以C57BL/10品系為遺傳背景，攜帶來(lái)自129品系H-2b基因的同源導(dǎo)入近交系。第70頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

分離近交系的命名：分離近交系的命名是在品系名稱(chēng)后面加連字號(hào)和雜合基因的符號(hào)。例如：DW-dw/+表示DW品系在dw位點(diǎn)上是雜合的。代數(shù)用FH和數(shù)字表示，例如：DW-dw/+(FH27)表示dw/+位點(diǎn)雜合的兄妹交配27代。第71頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、亞系的命名法

（一）亞系的定義和形成

亞系（Substrain）是由同一個(gè)近交系分離出來(lái)的具有各不相同特性的品系。亞系可由下列途徑形成：

1．在同一研究室里，從近交品系中分離出來(lái)，在兄妹交配繁殖達(dá)8～19代之后分開(kāi)飼養(yǎng)，分開(kāi)后不與其它品系混交，再繼續(xù)兄妹或親子近交12代以上者。如此可獲得具有一定特殊性狀的品系。

第72頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2．一個(gè)近交品系從一個(gè)研究機(jī)構(gòu)或研究者轉(zhuǎn)送到另一個(gè)機(jī)構(gòu)或研究者哪里，經(jīng)相當(dāng)代數(shù)飼養(yǎng)，并與其它品系混交者。

3．當(dāng)發(fā)現(xiàn)有某些基因變異時(shí)，可培育成具有某些特殊性狀的亞系動(dòng)物。

第73頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（二）亞系的命名表示方法

在原親本品系名稱(chēng)的后面加一條斜線(xiàn)“/”，再在斜線(xiàn)下標(biāo)上適當(dāng)?shù)膩喯捣?hào)。亞系符號(hào)可為研究人員或研究機(jī)構(gòu)名稱(chēng)的英文縮寫(xiě)，老新亞系的縮寫(xiě)，阿拉伯?dāng)?shù)字等。

第74頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四如：

A/He，為A系的Heston亞系，He為亞系符號(hào)，它是美國(guó)國(guó)立腫瘤研究所W.E.Heston博士的縮寫(xiě)。

A/Jax或J，Jax或J是美國(guó)著名的研究機(jī)構(gòu)JaKson實(shí)驗(yàn)室的縮寫(xiě)。

YBR/HeW，是指將YBR小鼠的heston亞系，遷移到Wilson處而成的一個(gè)新亞系。

DBA/1和DBA/2，是指DBA小鼠分成兩個(gè)亞系。第75頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第五節(jié)

近交系的新進(jìn)展

第76頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四細(xì)胞工程與近交系小鼠的發(fā)展

1．嵌合體小鼠的育成。嵌合體小鼠技術(shù)是由Tarkowski和Mintz分別在華沙和費(fèi)城發(fā)展的（見(jiàn)圖3-5）。他們首先用兩對(duì)不同品系的近交系小鼠在同一時(shí)刻進(jìn)行純交，為了使其后代便于區(qū)分，常選擇毛色不同品種的近交系小鼠。第77頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 例如選用白毛的SJL小鼠與黑毛色的BL/10小鼠。當(dāng)受精卵分裂為8個(gè)分裂球時(shí)，分別將它們從各自母體的子宮上分離下來(lái)。然后用蛋白酶消化分裂球外面的明帶，使分裂球“裸露”。并在37℃的條件下，將來(lái)自?xún)蓚€(gè)品種的兩個(gè)分裂球彼此接觸，任其粘成一個(gè)具有雙倍體積的早期胚胎。第78頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 將早期胚胎繼續(xù)培養(yǎng)到具有128～256個(gè)細(xì)胞的胚囊。這時(shí)，不同毛色品系的細(xì)胞相互混雜發(fā)育在一起。然后，通過(guò)手術(shù)把胚囊移植到寄養(yǎng)母鼠的子宮內(nèi)，讓它繼續(xù)發(fā)育，直至出生。新生小鼠長(zhǎng)出毛后，其毛色表現(xiàn)為既不象父親SJL品系的全白色，也不象母系BL/10品系的全黑色，而是表現(xiàn)出黑、白條或塊狀的毛色。這說(shuō)明新生鼠的組織是由“黑色”細(xì)胞和“白色”細(xì)胞嵌合而成的，是一只嵌合體小鼠。

第79頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四嵌合小鼠育成

第80頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2．單親純合雙倍體動(dòng)物的育成。

又稱(chēng)為雌核發(fā)育技術(shù)。

眾所周知，不論在生產(chǎn)上還是在科學(xué)試驗(yàn)中都需要純系動(dòng)物。為了得到一個(gè)純系動(dòng)物，一般要花費(fèi)數(shù)年時(shí)間，甚至一生的光陰。第81頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 即使對(duì)世代周期較短的小鼠，采用了最有效的兄妹交配方法，還需要連續(xù)兄妹交配20代以上才能獲得純系動(dòng)物，這也要幾年時(shí)間。如果采用單親純合雙倍體培育技術(shù)來(lái)育成一個(gè)純系動(dòng)物，則將大大地縮短育種周期，小鼠只需三周，牛也只需幾個(gè)月。具體方法見(jiàn)圖。

第82頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四單親雙倍體動(dòng)物育成（雌核發(fā)育）

第83頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 首先將兩個(gè)不同品系的的近交系進(jìn)行雜交（例如SJLXBL/10），交配后，在精核與卵核尚未融合之前，從母鼠子宮內(nèi)沖取受精卵并用極細(xì)的吸管將雄核去掉。然后在細(xì)胞松馳素B的處理下使雌核加倍，形成二倍體細(xì)胞，二倍體細(xì)胞在體外繼續(xù)培養(yǎng)到胚囊期后，移植到養(yǎng)母的子宮內(nèi)使胚胎繼續(xù)發(fā)育，直至出生。第84頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 一般選擇毛色與雙親不同的品系作為養(yǎng)母，以易于區(qū)分。本例中是選擇毛色為野生色的BL/10XSJL雜交鼠作為養(yǎng)母的。養(yǎng)母本身沒(méi)有經(jīng)過(guò)交配，因而出生的小鼠均為移植進(jìn)去的胚胎發(fā)育而成，它表現(xiàn)出親母鼠純合的性狀。若出生的新生鼠表現(xiàn)為野生色，則說(shuō)明實(shí)驗(yàn)技術(shù)失敗，并未剔除精核。

單親純合雙倍體技術(shù)也已在魚(yú)類(lèi)和家兔中獲得成功。

第85頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第四章

突變系動(dòng)物的

特點(diǎn)及應(yīng)用

第86頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)突變系動(dòng)物的基本概念

一、遺傳與變異

遺傳和變異是生物普遍存在的生命現(xiàn)象。雖然親代和子代之間都有非常相似的地方，但又有些不同之處。親子相似，叫遺傳。親子相異，叫變異。生物的遺傳性和變異性都是由DNA加以控制和調(diào)節(jié)的。

第87頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、基因突變

基因突變是指染色體上一個(gè)位點(diǎn)內(nèi)的遺傳物質(zhì)的變化，或者說(shuō)是DNA分子上長(zhǎng)鏈中堿基對(duì)的改變，也稱(chēng)點(diǎn)突變。第88頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 基因突變?cè)谏锝缰惺呛芷毡榈模彝蛔兒笏霈F(xiàn)的性狀與環(huán)境條件間看不出對(duì)應(yīng)關(guān)系。

突變?cè)谧匀磺闆r下產(chǎn)生的，稱(chēng)為自然突變或自發(fā)突變（SpontaneousMutation）；由人們有意識(shí)地應(yīng)用一些物理、化學(xué)因素誘發(fā)的，則稱(chēng)為誘發(fā)突變（InducedMutation）。突變后出現(xiàn)的表現(xiàn)型是多種多樣的。第89頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四根據(jù)突變對(duì)表現(xiàn)型的最明顯效應(yīng)，可分為：

1．可見(jiàn)突變（VisbleMutation）：突變的效應(yīng)可在生物的表現(xiàn)型上看出來(lái)，即用肉眼就能觀察出來(lái)，如若干大體形成的變異。

2．生化突變（BiochemicalMutation）：突變的效應(yīng)導(dǎo)致一個(gè)特定的生化功能的喪失。肉眼是無(wú)法予以鑒別的，一定要借助于某些特殊方法來(lái)檢測(cè)。

第90頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3．致死突變（LethalMutation）：致死突變可分為顯性致死和隱性致死。顯性致死在雜合態(tài)即有致死效應(yīng)。而隱性致命突變較為常見(jiàn)，如鐮形紅細(xì)胞貧血癥的基因就是隱性致命突變。

4．條件致命突變（ConditonalLethalMutation）：在某些條件下是有成活的，而在另一些條件下是致命的。

第91頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、突變的機(jī)理和突變系動(dòng)物

通過(guò)遺傳和化學(xué)分析認(rèn)識(shí)了突變型的遺傳性質(zhì)，有些變化是一個(gè)堿基為另一個(gè)堿基所替代；另一個(gè)情況是插入或缺失了一個(gè)堿基，還有的變化包括許多堿基獲得、失去或重新排列等等?？傊墙M成基因的物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化，其變異的遺傳基因等位點(diǎn)可以遺傳下去。

第92頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

突變品系，也就是指正常染色體的基因發(fā)生了變異的、具有各種遺傳缺陷的動(dòng)物。

基因突變動(dòng)物在遺傳學(xué)上不是一個(gè)單獨(dú)的遺傳類(lèi)別，它涉及近交系和封閉群兩類(lèi)動(dòng)物。

基因突變發(fā)生在近交系即為同源突變近交系；

基因突變發(fā)生在封閉群，即為封閉群突變種。第93頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 在小鼠和大鼠中，通過(guò)自然突變和人工定向突變，已培育出很多的突變系動(dòng)物，如目前國(guó)際上已發(fā)現(xiàn)的小鼠突變基因有648個(gè)，培育的突變系小鼠有350多個(gè)品系，大鼠有50多個(gè)品系。特別如無(wú)毛、無(wú)胸腺裸鼠已成為生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中令人矚目的“寵兒”，并被廣泛地應(yīng)用于腫瘤等研究。第94頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)

突變品系的模型性狀

第95頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四模型動(dòng)物

遺傳突變的動(dòng)物，如果能留種育成突變品系供某項(xiàng)特殊研究之用，這就成為很有科學(xué)價(jià)值的“模型動(dòng)物”。

最先而且最廣泛突破的是培養(yǎng)了多種腫瘤的模型動(dòng)物，為研究人類(lèi)腫瘤的科學(xué)工作者提供了極為方便而有效的研究手段。第96頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 有的突變品系動(dòng)物與人的疾病一樣或近似，則更是最好的動(dòng)物模型。如肥胖小鼠，它與人類(lèi)有相似的肥胖病和糖尿??；肌肉萎縮癥小鼠，它與人類(lèi)有相似的肌肉萎縮癥；自身免疫小鼠，則與人類(lèi)的自身免疫性溶血癥和紅斑狼瘡相似。因此，對(duì)突變品系模型性狀的研究對(duì)解決人類(lèi)的疾病將起到重要作用。第97頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四突變品系主要表現(xiàn)研究應(yīng)用肌萎縮癥（dy）小鼠進(jìn)行性肌衰弱和廣泛性的肌萎縮肌萎縮癥、肌肉營(yíng)養(yǎng)障礙癥肥胖癥小鼠（ob）和大鼠（fa）肥胖，飲食多，血胰島素高肥胖癥侏儒癥（dw）小鼠矮小畸形、短尾、短鼻、繼發(fā)性粘液性水腫內(nèi)分泌如生長(zhǎng)素和促甲狀腺素研究糖尿病小鼠（db）和大鼠（di）肥胖并糖尿病、高血糖、蛋白尿、煩渴遺傳性糖尿病骨骼硬化癥（op）小鼠

骨質(zhì)硬化，骨髓消失人骨髓硬化癥貧血小鼠和大鼠多種貧血貧血白內(nèi)障（Cat）大鼠

白內(nèi)障眼科第三節(jié)常用的突變品系第98頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四突變品系主要表現(xiàn)研究應(yīng)用尿崩癥（di)大鼠多尿，低滲透壓遺傳性下丘腦尿崩癥血膽紅素過(guò)多癥（黃疸）（Jaudice,j）大鼠黃疸嬰兒的先天性血膽紅素過(guò)多綜合征色素瘤性視網(wǎng)膜炎大鼠視網(wǎng)膜發(fā)育后期即開(kāi)始的光感受細(xì)胞的進(jìn)行性喪失人類(lèi)的色素瘤性視網(wǎng)膜炎無(wú)脾（As）小鼠脾臟完全缺如脾臟功能、血吸蟲(chóng)病視網(wǎng)膜退化（rd）鼠

進(jìn)行性視網(wǎng)膜硬化，有色素沉著及視網(wǎng)膜血管閉鎖人類(lèi)的色素性視網(wǎng)膜炎針尾（Pt）突變鼠椎間盤(pán)逐齡產(chǎn)生快速退化人類(lèi)的椎間盤(pán)突出癥自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）自發(fā)性高血壓高血壓癲癇突變型大鼠發(fā)作癲癇人類(lèi)癲癇病多種免疫缺陷小鼠無(wú)T細(xì)胞或無(wú)B細(xì)胞或無(wú)T、B細(xì)胞或無(wú)K細(xì)胞或無(wú)T、B、K細(xì)胞或無(wú)巨噬細(xì)胞免疫、血液病、器官移植、腫瘤、病毒等第99頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 其它還有各類(lèi)突變模型動(dòng)物先天性畸形、各種腎異常、巨結(jié)腸小鼠、睪丸雌性化或假兩性畸形大鼠、隱睪癥、新西蘭高血壓大鼠、各種神經(jīng)麻痹、各種中樞神經(jīng)異常、苯丙酮酸尿癥、自身免疫性疾病、無(wú)毛小鼠、裸小鼠、裸大鼠等。第100頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四名詞解釋?zhuān)?/p>

三致試驗(yàn);實(shí)驗(yàn)動(dòng)物;

AEIR要素;封閉群動(dòng)物;

“3R”信條;

近交系數(shù)和血緣系數(shù)習(xí)題：1、近交后引起的變化；2、各種近交系及其命名書(shū)寫(xiě)方法；第101頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第五章

雜交群和封閉群動(dòng)物

的特點(diǎn)及應(yīng)用

第102頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)雜交群動(dòng)物（F1）的特點(diǎn)及應(yīng)用

一、定義和概念

兩個(gè)近交品系動(dòng)物之間進(jìn)行有計(jì)劃交配所獲得的仔一代動(dòng)物，稱(chēng)之為雜交群動(dòng)物或雜交一代動(dòng)物，簡(jiǎn)稱(chēng)F1動(dòng)物。如C57BL/6J和DBA/2小鼠交配后培育的第一代動(dòng)物即為BDF1或B6D2F1；C57L/J和A/He交配后的第一代動(dòng)物為L(zhǎng)AF1等。

第103頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 但是，必須指出，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物“F1”與一般遺傳學(xué)上所謂的F1不大一樣。一般的F1根本就是雜種，其個(gè)體之間差異很大，因?yàn)槠溆H本本身是雜種，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的F1雖然也是雜種，但是它們個(gè)體之間卻很均一，也就是說(shuō)，從遺傳型上來(lái)看是異型接合體，而從它們個(gè)體與個(gè)體之間來(lái)看卻大家都雜得一樣，所以個(gè)體與個(gè)體基本上還是相同的，這是由于它們的兩個(gè)親本本身就是純種。第104頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 所以，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物這種的F1雖然遺傳型是雜合的，但個(gè)體間的基因型與表現(xiàn)型是一致的，遺傳型是穩(wěn)定的，可以適合作一般實(shí)驗(yàn)研究用，能獲得正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但F1動(dòng)物是不能培育純系的，因?yàn)樵谧卸‵2）時(shí)，會(huì)發(fā)生遺傳上的性狀分離。

F1動(dòng)物的生產(chǎn)是比較簡(jiǎn)單的，采用兩個(gè)近交系進(jìn)行雜交而得。

第105頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四子代：基因型Aa，表現(xiàn)型A♂AA×♀aa

精子卵子AA

aAaAa

aAaAa第106頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 例如C57BL品系小鼠基因?yàn)殡[性基因（a），被毛呈黑色，C3H品系小鼠基因?yàn)轱@性基因（A），被毛呈野鼠色，這二者均為純合子，相互雜交后，F(xiàn)1基因型和表現(xiàn)型均一致，但到子二代（F2）時(shí)，會(huì)發(fā)生遺傳上的性狀分離，因此不能用F1動(dòng)物培育純系。

在F1動(dòng)物生產(chǎn)中，必須強(qiáng)調(diào)的是兩個(gè)親本的互交情況要表達(dá)所用品系的性別，因?yàn)殡m然同是用一樣的兩個(gè)近交系雜交，由于所用的雌雄不同則F1將因母體環(huán)境的不同或性染色體的不同的而有不同。第107頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、使用F1動(dòng)物的優(yōu)點(diǎn)

綜合起來(lái)F1動(dòng)物具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1．具有雜交優(yōu)勢(shì)，生命力強(qiáng)，適應(yīng)性和抗病力強(qiáng)，繁殖旺盛等優(yōu)點(diǎn)，在很大的程度上可以克服因近交繁殖所引起的近交衰退現(xiàn)象。

2．具有純系動(dòng)物基本相似的遺傳均質(zhì)性。雖然它的基因不是純合子，但基因型是整齊一致的，遺傳性是穩(wěn)定的，表現(xiàn)型也一致，因此它基本上具有近交系動(dòng)物的特點(diǎn)。

第108頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3．對(duì)各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性好，精確度高。對(duì)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)的耐受性也大，而且對(duì)由于環(huán)境因素所引起變異的可能性也較純系為小。雜合子使隱性有害基因的作用被顯性有利基因的作用所掩蓋。

4．具有親代雙親的特點(diǎn)。

5．國(guó)際上分布廣，已廣泛用于各類(lèi)實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果便于在國(guó)際間進(jìn)行重復(fù)和交流。

上述F1動(dòng)物的特點(diǎn)，說(shuō)明為什么有了近交系動(dòng)物，還要培育F1動(dòng)物。第109頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、F1動(dòng)物在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用

由于F1動(dòng)物具有與純系動(dòng)物基本相同的遺傳均質(zhì)性，又克服了純系動(dòng)物因近交繁殖所引起的近交衰退，所以受到科學(xué)工作者的歡迎，在生物醫(yī)學(xué)研究中得到廣泛應(yīng)用。特別是在下列一些研究課題中用得更多。

第110頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（一）干細(xì)胞的研究

根據(jù)目前的研究，可清楚地表明，來(lái)自F1種小鼠正常的外周血的白細(xì)胞能夠在受到致死性照射的父母或非常接近的同種動(dòng)物中種植和繁殖，使動(dòng)物存活和產(chǎn)生供體型的淋巴細(xì)胞、粒細(xì)胞和紅細(xì)胞，這證明小鼠外周血中存在干細(xì)胞。因此，F(xiàn)1動(dòng)物是研究外周血中干細(xì)胞的重要實(shí)驗(yàn)材料。

第111頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（二）移植免疫的研究

F1動(dòng)物是進(jìn)行移植物抗宿主反應(yīng)良好的實(shí)驗(yàn)材料?？梢澡b定出免疫活性細(xì)胞去除是否完全。如CBA小鼠親代脾臟細(xì)胞經(jīng)一定培養(yǎng)液孵育后注入CDF1（DBA/2×CBA）小鼠的腳掌，對(duì)側(cè)作為對(duì)照，如CBA親代小鼠免疫活性細(xì)胞去除干凈時(shí)，則將不產(chǎn)生移植物抗宿主反應(yīng)，否則相反。

第112頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（三）細(xì)胞動(dòng)力學(xué)研究

如選用BCF1（CBA×C57BL/6）小鼠作小腸隱窩細(xì)胞繁殖周期實(shí)驗(yàn)；

選用CDF1（DBA/2×CBA）小鼠作小腸隱窩細(xì)胞劑量存活曲線(xiàn)；

選用DBF1（C57BL/6J×DBA/2）受體小鼠觀察移植不同數(shù)量的同種正常骨髓細(xì)胞與脾臟表面生成的脾結(jié)節(jié)數(shù)之間的關(guān)系等。

第113頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（四）單克隆抗體研究

雜交瘤合成單克隆抗體,采用的小鼠骨髓瘤細(xì)胞系，一般都采用BALB/c品系小鼠，英國(guó)目前大多采用BALB/c和CBA雜交F1代小鼠作單克隆抗體研究，比單獨(dú)用BALB/c小鼠要好，其F1代小鼠脾臟比同日齡BALB/c小鼠脾臟要大。

第114頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、F1動(dòng)物系組選擇和組合形式

系組選擇

F1動(dòng)物品質(zhì)的好壞完全取決于其親代特點(diǎn)，因此選擇系組作雜交組合時(shí)應(yīng)考慮以下條件：

1．二個(gè)親本必須都是近交品系動(dòng)物，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行有計(jì)劃的雜交。

2．具有試驗(yàn)研究所要求的特性品系。

3．兩個(gè)品系間，具有較強(qiáng)的親和力和較少的異質(zhì)差異。其遺傳特性能表現(xiàn)出雜交優(yōu)勢(shì)，系組合力強(qiáng)的品系。第115頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4．通過(guò)對(duì)比觀察選出最理想的雜合組合。

因此，一定要選出最理想的雜交品系組合，作為大量繁殖雜交F1的雙親，這是進(jìn)行雜交F1繁殖的重要條件。

如C3H小鼠屬于高發(fā)乳腺癌品系，如將C3H雄鼠與C57BL/6雌鼠交配，可得到乳腺癌發(fā)病率低的雜交F1，是科學(xué)研究工作使用的重要?jiǎng)游锬Ｐ汀?/p>

第116頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、F1動(dòng)物的命名及要求

F1動(dòng)物的標(biāo)志方法主要是標(biāo)明雜交群親本的性別與其品系名稱(chēng)，習(xí)慣上雌本先寫(xiě)，雄本隨其后，中間以“X”相連，如C3H/HeJ×AKR/J，也可記為C3HAKRF1或簡(jiǎn)稱(chēng)C3AKF1；反之，如為AKR/J×C3H/HeJ，則記為AKC3F1。

而且以上兩種雜交方式由于親本的母系或父系不同，可產(chǎn)生兩種雜種一代。

第117頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第118頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)封閉群動(dòng)物的特點(diǎn)及應(yīng)用

一、定義和概念

封閉群動(dòng)物是指一個(gè)種群在五年以上既不以近交形式進(jìn)行交配，也不從外部引進(jìn)新種，僅在封閉條件下的一定群體中進(jìn)行隨機(jī)交配繁殖的動(dòng)物群。第119頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 目的是：

1、整個(gè)群體盡量防止近親交配而保持著遺傳變異，也就是說(shuō)保持動(dòng)物個(gè)體間的雜合性；

2、不引進(jìn)外種，使群體遺傳特征因基因頻率不變而保持相對(duì)穩(wěn)定。也就是說(shuō)保持群體的一般遺傳特性。

至于個(gè)體間差異的程度因引種來(lái)源的不同而有不同，如引種于一般雜種，則個(gè)體間差異就大；如果引種于有近交歷史的動(dòng)物，則個(gè)體間差異就小。第120頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 由于封閉群體本身的特點(diǎn)，加上客觀上具有各種各樣的相似存在形式，就使封閉群這個(gè)概念很混亂。有人叫“非近交群”，有人叫“非近交系”，甚至有人叫“遠(yuǎn)交系”或“遠(yuǎn)交動(dòng)物”。實(shí)際上這些叫法并不是指真正的“封閉群”，而只是通常供應(yīng)使用的、保持于各種飼養(yǎng)系統(tǒng)的非近交群體而已。特別是“遠(yuǎn)交”一詞很容易使人理解為遺傳學(xué)上的“異系交配”。第121頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 因?yàn)椤斑h(yuǎn)交”在遺傳學(xué)上是指遺傳上不相關(guān)的動(dòng)、植物的雜交，或沒(méi)有相近親緣關(guān)系的不同家系的兩個(gè)個(gè)體的交配，甚至把不同特種、不同變種的交配都看作是異系交配。而實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的封閉群，其個(gè)體之間并不是沒(méi)有親緣關(guān)系，甚至是很親近的或有一定的近交。

所以封閉群不應(yīng)叫成上述這些名稱(chēng)，它們之間更不能劃等號(hào)。

第122頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、封閉群的分類(lèi)

封閉群按其來(lái)源和遺傳背景不同，可分為以下兩大類(lèi)：

1．來(lái)源于近交系的繁殖群及其子代，不用兄妹交配方式保種進(jìn)行生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。

2．來(lái)源于非近交系，不是以培育近交系為目的而生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物群。

上述兩種封閉群，除了在選擇時(shí)應(yīng)考慮繁殖力外，均不采用特殊的淘汰方法進(jìn)行選種。

第123頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、封閉群動(dòng)物的應(yīng)用

目前國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用，以小鼠為例，大部分是近交系和封閉群。而從使用量上來(lái)看封閉群遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)近交系，這是因?yàn)榻黄废捣倍?，又不易大量生產(chǎn)，往往僅適用設(shè)備條件較好的研究機(jī)構(gòu)或?qū)ｉT(mén)科技人員親自保種使用，大大限制了其使用范圍。第124頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 而封閉群因?yàn)橛须s合子并避免了近交，故能保持相當(dāng)程度的雜合性，從而避免了近交衰退的出現(xiàn)。所以，其生活力、生育力都比近交系強(qiáng)，具有繁殖率高等遺傳學(xué)的特點(diǎn)，因此封閉群動(dòng)物可以大量生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于如人類(lèi)遺傳、藥物篩選、毒物試驗(yàn)、生物制品和化學(xué)制品的鑒定等生物醫(yī)學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域。第125頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 例如ddN小鼠、NIH小鼠、LACA小鼠、Wistar大鼠、SD大鼠以及目前各研究所長(zhǎng)期自行繁殖的瑞士種小鼠、青紫蘭兔、新西蘭白兔、大耳白兔、豚鼠等均屬此類(lèi)。 這類(lèi)動(dòng)物在生物制品和化學(xué)藥品的鑒定上，其反應(yīng)穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于市售動(dòng)物，特別是作為熱源質(zhì)試驗(yàn)的家兔更為明顯。第126頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 封閉群動(dòng)物中有的可能有近親關(guān)系，有的可能沒(méi)有，而保持一定的遺傳差異。因而對(duì)各種刺激的反應(yīng)有強(qiáng)一些的，也有低一些的，個(gè)體間的重復(fù)性和一致性沒(méi)有近交系、雜交F1動(dòng)物好，但其平均的反應(yīng)性有一定穩(wěn)定性，故要觀察篩選某一藥物的初步療效時(shí)，封閉群動(dòng)物就可以反映綜合的平均療效。第127頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、培育方法及注意事項(xiàng)

封閉群動(dòng)物的培育方法較為簡(jiǎn)單，只要不引進(jìn)新品種，讓其自行繁殖就可以，當(dāng)然要避免近親繁殖。但是長(zhǎng)期保持一個(gè)封閉群就必須要控制各種條件，采取一定的措施。保持封閉群的主要目的是為了減少群體內(nèi)的遺傳變異，使整個(gè)群體的性狀、特征能持續(xù)穩(wěn)定不變，而且不產(chǎn)生性質(zhì)不同（變異）的個(gè)體或小群體。培育時(shí)應(yīng)注意下列規(guī)則：

第128頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（一）群體封閉后應(yīng)維持五年以上

把小鼠封閉時(shí)間定為五年的理由是： 假如將兩個(gè)近交系進(jìn)行交配，培育出一個(gè)新的群體（雜交群）。把其中一個(gè)近交系的基因型假定為A/A，另一近交系為a/a，則兩者雜交以后所產(chǎn)生的F1基因型必定是A/a，然后讓F1進(jìn)行隨機(jī)交配，從理論上講，F(xiàn)2代基因型分離的比例A/A為25%，A/a為50%，a/a為25%。再讓F2進(jìn)行隨機(jī)交配，生下F3，其基因型的比例應(yīng)該和F2一樣，不發(fā)生變化。第129頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四親代A×aF1Aa×AaF2AAAaaaF3AAAAAaaaaaF4AAAAAAAaaaaaaa第130頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 但實(shí)際情況不會(huì)如此準(zhǔn)確，因?yàn)檫€有其它許多因素（如繁殖率的高低）的影響，假如具a/a基因型的個(gè)體比A/A及A/a基因型的個(gè)體繁殖率低1/2的話(huà)，此時(shí)這三種基因型出現(xiàn)的頻率就各不相同，即隨著代數(shù)的增加，a/a型頻率逐代減少，而A/A型的頻率則逐代增加，也就是說(shuō)，在起初10代（從1～10代），各基因型頻率，都有變化，達(dá)到15代后才趨于穩(wěn)定。第131頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四不同繁殖率基因型個(gè)體的基因型頻率變化

在A/A為25%，A/a為50%，a/a為25%的群體中a/a的繁殖率為A/A和A/a的1/2時(shí)，各基因型頻率的變化。

第132頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 以小鼠為例，一年大約繁殖3代，要達(dá)到15代，就需要5年時(shí)間。因此，5年確定為小鼠封閉群的最低年限。

但這種年限只能用之于小鼠，如豚鼠（15年）和兔（18年）等世代間隔長(zhǎng)，封閉群達(dá)到穩(wěn)定的年數(shù)，就比小鼠的更長(zhǎng)了。第133頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（二）防止產(chǎn)生群體內(nèi)的隔離狀態(tài)

封閉群體，不要在隔離狀態(tài)下進(jìn)行繁殖（交配）。上面所講的是隨機(jī)交配時(shí)的情況。如果交配不隨機(jī)（隔離飼養(yǎng)），而是兄弟姐妹之間交配，則該封閉群就會(huì)分化為許多近交系，從而使該群體的基因型結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，結(jié)果不但破壞了封閉群固有的遺傳結(jié)構(gòu)，而且將使封閉群分化成幾個(gè)近交系，如近交系之間再進(jìn)行雜交，雖可提高該群體的繁殖率，可是封閉群原有的特點(diǎn)將因此丟失。

第134頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 假如將某封閉群分在兩個(gè)飼養(yǎng)間飼養(yǎng)，各飼養(yǎng)間又獨(dú)立地自行保種，這樣就使群體有效大小減少一半，隨之近交系數(shù)也將提高，從而在這兩個(gè)飼養(yǎng)間產(chǎn)生基因結(jié)構(gòu)（型）變化的可能性也就大了。如果經(jīng)過(guò)若干代之后就會(huì)變成兩個(gè)完全不同的封閉群。第135頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第136頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（三）“群體有效大小”應(yīng)保持在50只以上

當(dāng)采用以上生產(chǎn)方式時(shí)，應(yīng)特別注意種群繁殖場(chǎng)的“群體有效大小”，要達(dá)到足夠大。如果封閉群過(guò)小，必然引起群體內(nèi)近交系數(shù)上升，這是與封閉群的性質(zhì)所不相容的，是封閉群最忌諱的。如群體只有雌雄兩只組成，就只能進(jìn)行兄妹交配，結(jié)果會(huì)育成近交系。第137頁(yè)，共147頁(yè)，2023年，2月20日，星期四 下面的