實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的遺傳學(xué)控制.ppt

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的遺傳學(xué)控制,邱國(guó)光 中山大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物被稱為“活的試劑” 遺傳背景清楚，微生物控制、環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)、飼養(yǎng)等符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。,標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的分類,同基因型動(dòng)物： 近交系動(dòng)物 近交同類系動(dòng)物 突變同類系動(dòng)物 重組同類系動(dòng)物 雜交F1代動(dòng)物 不同基因型動(dòng)物：封閉群,近交系動(dòng)物,近交系動(dòng)物的歷史 近交系動(dòng)物的定義 經(jīng)至少20代的全同胞兄妹交配培育而成，品系內(nèi)所有個(gè)體都可以追溯到起源于第 20代或以后代數(shù)的一對(duì)共同祖先，該品系稱近交系。經(jīng)連續(xù)20代以上親代與子代交配與全同胞兄妹交配有同等效果。,20代 21代 22代 23代, ,近交系動(dòng)物的命名 一般以大寫英文字母命名，亦可以用大寫英文字母加阿拉伯?dāng)?shù)字命名，符號(hào)應(yīng)盡量簡(jiǎn)短。例：A系、TA1系。,亞 系,亞系的形成 近交系的亞系分化是指一個(gè)近交系內(nèi)各個(gè)分支的動(dòng)物之間，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)或十分可能存在遺傳差異。 a. F20-40 b. 分開繁殖100代以上 c. 遺傳差異,亞系的命名,在原品系的名稱后加一道斜線后表明亞系的符號(hào)。 數(shù)字名稱 例：DBA/1，DBA/2 培育或產(chǎn)生亞系的單位或人的縮寫英文名稱 第一個(gè)字母大寫，隨后字母小寫。例：CBA/J 當(dāng)一個(gè)保持者保持的一個(gè)近交系具有兩個(gè)以上的亞系時(shí)，可用在數(shù)字后再加保持者的縮寫英文名稱來(lái)表示亞系。 例：C57BL/6J，C57BL/10J 亞系命名方法例外情況 一些建立及命名較早，且人們所知的近交系，亞系名稱可用小寫英文字母表示。例：BALB/c,支 系,支系的形成:一個(gè)近交系或亞系內(nèi)部由于存在各種差異而出現(xiàn)的支系。包括環(huán)境、母方、細(xì)胞質(zhì)、可能（極小）遺傳上差異等。 支系的命名 1. 經(jīng)人為技術(shù)處置形成的支系，應(yīng)在原品系名稱后附加一個(gè)小寫英文字母標(biāo)明處理方式。具體符號(hào)：卵子移植 e; 卵巢移植 o;奶母代乳 f; 人工喂養(yǎng) h;人工喂養(yǎng)+奶母代乳 fh 例：C3HfC57BL/6或C3HfB，表示由C57BL/6品系代乳的C3H近交系 2. 由引種形成的支系，在原品系或亞系名稱后加一斜線，然后標(biāo)明引入單位的英文縮寫名稱。 例：NC/S 3. 用代乳等人為技術(shù)處置的目的之一是去除或植入垂直感染的病毒。當(dāng)去除或植入的病毒十分明確時(shí)，用下面方法表示。在品系名稱后加一橫線，以大寫英文字母標(biāo)明病毒的名稱，最后加上一個(gè)“+”或“-”的符號(hào)分別表示植入或去除。 例：C3H/HeNMTV+,近交系動(dòng)物的特性,1、同和性 在一個(gè)近交系內(nèi)所有動(dòng)物的所有基因位點(diǎn)都是純合子、個(gè)體之間、祖代個(gè)體與后代個(gè)體之間都是純合子。 2、同基因性 一個(gè)近交系中所有個(gè)體在遺傳上是同源的，所有個(gè)體都可追溯到一對(duì)共同祖先。個(gè)體之間可進(jìn)行器官移植、皮膚移植、腫瘤移植。 3、一致性 近交系動(dòng)物任何可遺傳的體征都是一致的，如血型、組織型、形態(tài)上的特征、行為的類型。如個(gè)體間出現(xiàn)差異，是環(huán)境不均一造成的。 4、長(zhǎng)期的遺傳穩(wěn)定性 近交系動(dòng)物在遺傳上是穩(wěn)定的。遺傳變異或基因突變的機(jī)率極低，并及時(shí)清除遺傳變異的動(dòng)物。,5、可分辨性 近交系動(dòng)物在遺傳上已有分型，可根據(jù)這些位點(diǎn)的分型很快地將兩個(gè)外貌相似的近交系分辨出來(lái)。 6、個(gè)體性 從整個(gè)近交系動(dòng)物來(lái)看，每個(gè)品系在遺傳上都是獨(dú)立的，在某些情況下，品系間的差別顯示在量上，而不在質(zhì)上。便于篩選。 7、 分布的廣泛性 大部分近交系動(dòng)物分布在世界各地，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)。 8、背景資料和數(shù)據(jù)較為完善 近交系動(dòng)物在培養(yǎng)和保存過程中都有詳細(xì)的記錄。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。,近交系動(dòng)物的特性,近交同類系動(dòng)物 （同源導(dǎo)入近交系、同源導(dǎo)入系）,定義：通過雜交互交或回交等方式將一個(gè)基因?qū)氲浇幌抵?，由此形成的一個(gè)新的近交系，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。 命名：在接受導(dǎo)入基因的近交系和提供基因的近交系的復(fù)合符號(hào)（名稱）中間用英文句號(hào)分開，后面加一橫標(biāo)，導(dǎo)入基因的符號(hào)。例：B6AKR H-2k,突變同類系動(dòng)物 （同源突變近交系、同源突變系）,定義：兩個(gè)近交系，除了在一個(gè)指明位點(diǎn)等位基因不同外，其他遺傳基因全部相同。 命名： 在發(fā)生突變的近交系名稱后加突變符號(hào)。 例：129 dy/dy。 當(dāng)突變基因必須以雜合子形式保持時(shí)，用“+”號(hào)代表野生型基因。例：129 +/dy,重組近交系,定義：將兩個(gè)無(wú)關(guān)的近交系動(dòng)物進(jìn)行交配產(chǎn)生F2代后，經(jīng)過連續(xù)20代以上的全同胞兄妹交配而育成的近交系，稱為重組近交系。 命名：用“x”號(hào)將兩個(gè)親代近交系動(dòng)物的縮寫符號(hào)連在一起后，按順序冠以A B C 字母，或加上一波折號(hào)，標(biāo)上阿拉伯?dāng)?shù)字。如：CXBD CXB-1(BALB/c C57BL/6),重組近交系,第一近交系 第二近交系 AAbb aaBB F1代 AaBb AaBb F2代 AABB AABb AAbb AaBB AaBb Aabb aaBB aaBb aabb (連續(xù)20代以上的全同胞兄妹交配),雜交F1代動(dòng)物,定義：由兩個(gè)無(wú)關(guān)的近交系雜交而繁殖的第一代動(dòng)物。 主要特性： 1、基因型相同 2、表現(xiàn)型一致，變異低 3、有雜種優(yōu)勢(shì)，生活力和抗病力強(qiáng)。 4、試驗(yàn)反應(yīng)均一 5、具有雙系雙親的特性,要通過不同雜交組合的對(duì)比觀察，從中篩選出最理想的雜交組合。 命名：兩個(gè)親代近交系的名稱中間加大寫英文字母X，雌性近交系在前，雄性近交系在后，再在后寫上F1符號(hào)。親代雌性品系 親代雄性品系 F1。如：C57BL/6 DBA/2 F1,F1代動(dòng)物,AAbbcc（） aaBBCC（） 近交系 近交系 F1代 AaBbCc F2代 AaBbCc AABbCc aaBbCc AabbCc AaBBCc AAbbCc AABBCc aabbCc aaBBCc ,C3H/He C57BL/6J F1 乳腺癌高發(fā) 乳腺癌低發(fā) 乳腺癌低發(fā) C3H/He C57BL/6J F1 乳腺癌高發(fā) 乳腺癌因子可通過母乳傳遞給后代。,近交系的應(yīng)用,近交系動(dòng)物個(gè)體之間極為一致，對(duì)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)一致，在實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組都只需較少量的動(dòng)物。 在某些涉及組織或腫瘤移植的實(shí)驗(yàn)中，個(gè)體之間組織相容性一致與否是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。 有些近交系腫瘤發(fā)病率，先天性異常是醫(yī)學(xué)研究的模型。 多個(gè)近交系同時(shí)使用，可使研究者分析不同遺傳組成對(duì)某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的影響，或觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否具有普遍意義。,封閉群動(dòng)物,定義：以非近親交配方式進(jìn)行繁殖生產(chǎn)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物群，在不從其外部引入新的個(gè)體的條件下，至少連續(xù)繁殖4代以上，稱為封閉群動(dòng)物，又稱近交系動(dòng)物。 命名：封閉群由2-4個(gè)大寫英文字母命名，種群名稱前標(biāo)明保持者的英文縮寫命名，第一個(gè)字母需大寫，后面的字母小寫，一般不超過4個(gè)字母。保持者與種群名稱之間用冒號(hào)分開（這是近交系動(dòng)物命名中最顯著的區(qū)別）。如：N：NIH-nu/nu LAC：LACA例外： wistar大鼠 ddy小鼠 封閉群動(dòng)物繁殖方法 條件：1、隔離 2、選擇 3、有效群體大小 方法：1、隨機(jī)交配方法 2、循環(huán)交配方法,中山大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心保存封閉群,小鼠：S:NIH 中國(guó)昆明種小鼠 ICR 大鼠：wistar S.D. 豚鼠：Hartly 兔子：新西蘭兔,封閉群動(dòng)物的應(yīng)用,封閉群動(dòng)物的遺傳組成具有很高的雜合性在遺傳學(xué)中可作為現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)群體。 封閉群原種具有類似于人類群體遺傳異質(zhì)性的遺傳組成，因此，在人類遺傳研究、藥物篩選和毒性試驗(yàn)等方面起著不可替代的作用。 封閉群動(dòng)物具有較強(qiáng)的繁殖力和生活力。生產(chǎn)容易、成本低廣泛應(yīng)用于預(yù)試驗(yàn)、一般性實(shí)驗(yàn)。,同基因型動(dòng)物與不同基因動(dòng)物之間的 比較,營(yíng)養(yǎng)與飼料對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的影響,標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必需有合理的營(yíng)養(yǎng)和飼料供給。 合理營(yíng)養(yǎng)是指要滿足該種動(dòng)物對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)素需 要，并略有富裕。 動(dòng)物的食性不同，對(duì)營(yíng)養(yǎng)的要求不同。 同一種動(dòng)物，不同品系對(duì)營(yíng)養(yǎng)的要求不同。 同一品系動(dòng)物，在不同生長(zhǎng)期，對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求不同。 要做到飼料的原料組成和營(yíng)養(yǎng)成份的比例穩(wěn)定、統(tǒng)一，這是使研究結(jié)果獲得比較一致的重要保證。,飼料中營(yíng)養(yǎng)成份對(duì)動(dòng)物的影響,飼料中營(yíng)養(yǎng)成份包括：蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、無(wú)機(jī)鹽、維生素、水。 蛋白質(zhì) 脂肪 碳水化合物: 1.無(wú)氮浸出物、淀粉、糖 ; 2.粗纖維 注：狗、貓不能利用生淀粉 無(wú)機(jī)鹽（礦物質(zhì)、微量元素） 維生素 豚鼠和猴在體內(nèi)不能合成維生素C；無(wú)菌動(dòng)物因腸道無(wú)正常菌絲，需補(bǔ)充各種維生素及脂肪 水 動(dòng)物體內(nèi)損失 20%的水分時(shí)，動(dòng)物死亡。,各種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)和飼料 大鼠和小鼠的飼料,蛋白質(zhì) 20%以上 特別補(bǔ)充 V.A V.E 大鼠和小鼠每日耗料量和飲水量 小鼠每日耗料量：占小鼠