動物遺傳學：第九章 家畜遺傳病的診斷與防治

第九章家畜遺傳病的診斷與防治1.家畜所患的疾病是不是遺傳病，其遺傳方式是怎樣的？在家畜遺傳病的診斷上面臨著兩個問題：2.如何檢出特定疾病隱性致病基因的雜合子?家畜遺傳病的診斷對于遺傳病患畜，一般疾病的診斷原則都適用:了解病史；運用各種基本診斷方法和特殊診斷技術，獲得患病的癥狀和其它資料；將所得的全部資料進行綜合分析；通過論證診斷和鑒別診斷，最終確定臨床診斷。一、臨床診斷遺傳病在臨床上具有以下特點：1.在沒有并發(fā)癥的情況下，絕大多數(shù)單基因遺傳病和染色體病的體溫都在正常范圍內。2.大多數(shù)遺傳病有身體某部位的結構缺陷，如短肢，小耳，短頜，并趾，鎖肛，隱睪等。3.除多基因遺傳病外，遺傳病呈垂直傳遞，而不發(fā)生水平傳播。4.許多癥狀為多種遺傳病所共有，如痙攣，共濟失調，短頜，短肢，出血性傾向.絕大多數(shù)的染色體畸變綜合癥的共同臨床表型特征是：生長發(fā)育遲緩，并往往伴有五官、四肢及內臟器官的畸形。二、遺傳病流行病學調查遺傳病流行學（geneticepidemiology）調查臨床群體遺傳學（clinicalpopulationgenetics）調查常用方法：群體調查，家系調查和系譜分析，單胎動物的雙胎分析二、遺傳病流行病學調查群體調查調查某一群體中該病的發(fā)病率及患者親屬中該病的發(fā)病率，比較，有無顯著差異牛的隱性乳房炎在某牛群中的發(fā)病率為30%,而在患病母牛一級親屬的發(fā)病率為40%二、遺傳病流行病學調查2.家系調查和系譜分析家系是指全同胞或半同胞的集合體。系譜可靠家系成員數(shù)目多二、遺傳病流行病學調查家系調查是從先證者入手，對其家系中各個成員的健康狀況和病理性狀逐個調查記錄，根據調查結果繪制成系譜結構圖，然后進行系譜分析，按孟德爾遺傳規(guī)律分析系譜特點。3.雙（多）胎兒分析比較雙胎發(fā)病的一致性，確定疾病是否與遺傳有關4.遺傳病流行病學資料新引進種畜后,發(fā)現(xiàn)新疾病,淘汰后,則發(fā)病率降低一個家系或品系內發(fā)病率高近交程度高的純種家畜容易發(fā)病發(fā)病無季節(jié)差異保留同一些公畜或母畜,幾年內患病家畜數(shù)增多三、測交常用的測交方法有：1.被檢畜與隱性基因純合子測交后裔是患畜（aa）后裔是表型正常畜（Aa）產生了5個后代（1/2）5＝3.125%5個后代被檢畜是AA概率》95%（1/2）7＝0.78%7個后代》99%2.被檢畜與已知的雜合子測交（1）后裔是患者，表明被檢畜是攜帶者（2）后裔是表型正常畜（3/4）n=0.05,n=11（3/4）n=0.01,n=16測交的限制因素：世代間隔長，尤其是馬、牛等大動物單胎動物每次分娩只產生一個后裔，必需多次分娩才能獲得所需后裔數(shù)實施測交計劃時會影響生產效率，降低經濟效益必須維持足夠數(shù)量的試驗畜群，其中包括有遺傳缺陷的家畜

根據表型淘汰隱性純合個體

設原始群體中基因型頻率為：D=p2，H=2pq,R=q2。

AA和Aa留種率為1,aa留種率為0選擇后的基因型頻率

=原始基因型頻率×留種率／∑（原始基因型頻率×留種率）

下一代的基因a的頻率為：

q1=1/2H′+R′=

p0q0/(1-q02)

=q0/(1+q0)q2=q1/(1+q1)=q0/(1+2q0)∴qt=q0/(1+tq0)t由基因頻率q0變化到qt所需代數(shù)，

t=1/qt-1/q0=(q0-qt)/q0qt

某一畜群隱性疾病出現(xiàn)頻率為1/20000（q02），隱性基因頻率q＝1/141。在無突變發(fā)生情況下，每代淘汰患病畜，不使它參加繁殖，多少年才能把隱性基因頻率減少到目前的一半（即發(fā)病頻率為1/40000（qt2））？qt=1/200。

t＝(q0-qt)/q0qt

＝（1/141-1/200）/1/141·1/200

＝200-141＝59代假定世代間隔為4年，需要經59×4＝236年

示例:示例:已知侏儒牛為隱性純合子，這種牛在生后1歲前死亡。但雜合子表型比純合子結實清秀，通過表型選擇是非常困難。如每代僅淘汰全部隱性純合子，那么隱性等位基因頻率由0.5降至0.05需多少世代？t=1/qt–1/q0=1/0.05–1/0.5=20-2=18

原始群體隱性基因頻率為中等大小時，如q0＝1/2，經一代淘汰，可以減少5/36的隱性個體，但以后速度減慢。當隱性基因頻率很低時，如q0＝1/50，原始群體中只有1/2500的隱性個體，經過50代的淘汰，還會有1/10000的隱性個體存在。因此：在隱性基因頻率為中等時，表型選擇有一定效果；頻率過低，選擇效果亦低。四、實驗室檢查（一）核型分析1.核型分析的適應癥：發(fā)現(xiàn)下列情況之一都應進行核型分析：家系中出現(xiàn)多個先天性畸形患畜母畜繁殖機能下降或不育，又找不出病因公畜性腺發(fā)育不全或有不明原因的不育，或其后裔的生產性能和繁殖機能下降四、實驗室檢查（一）核型分析1.核型分析的適應癥：發(fā)現(xiàn)下列情況之一都應進行核型分析：外生殖器畸形的家畜惡性血液病患畜為改良本地家畜或育種引進的優(yōu)秀種公畜和種母畜2.核型分析結果的報告方法用符號表示：染色體數(shù)目，性染色體成分、染色體畸變情況如一頭公牛的核型符號為：61，XXY，表示有板有29對常染色體，3條性染色體，即多了一條X染色體---提示該公?；夹〔G丸癥（二）生化與DNA分析酶、蛋白質產物的定性定量檢查DNA序列分析五、產前診斷在出生前判定胚胎或胎兒是否患有某種遺傳病或先天畸形的方法稱為產前診斷。能進行產前診斷的遺傳病有染色體畸變，單基因遺傳病和先天性畸形三類。五、產前診斷1.染色體畸變的產前診斷2.單基因遺傳病的產前診斷3.先天畸形的產前診斷六、攜帶者的檢測1.核型分析2.生化檢查3.DNA檢查4.測交七、基因組研究在遺傳病診斷中的應用HostgeneticfactorsPathogengeneticfactorsEnviron-mentalfactorsDiseasedevelopmentInteractionsInteractionsInteractionsGenomicsofhostpathogeninteractions:七、基因組研究在遺傳病診斷中的應用DefensemechanismsofhostsRequirementstounderstandinteractionsGenomestructure(DNAsequence)ofhostsGenes,regulatorysequences,mapsChicken:available,cattle:2005/6,Pig:ESTGenomestructureofpathogensVirulencefactors>100genomesavailableRequirementstounderstandinteractionsDNAvariationresponsiblefordifferencesinhostdefenseAnimalpopulationswithextremephenotypesDNAvariationresponsiblefordifferencesinpathogenvirulenceStrainswithextremephenotypesRequirementstounderstandinteractionsBiologicalfunctionofhostgenesMechanismsofdefense,proteinsinvolved,interplaybetweenprocessesBiologicalfunctionofvirulencegenesMechanismsofvirulence,proteinsinvolvedResources,analysistools,bioinformatics,comparativegenomicsIntegrationofactivitiesandknowledgeStrategiesforimproveddiagnosticsNewstrategiesforpreventionandcontrolNewinterventionstrategiesImprovedornewvaccinesBreedingstrategies(complextraitslikediseaseresistance)PathogenHostImprovedknowledgeonvirulencefactorsImprovedknowledgeonhostresponseImprovedvaccinesMorerelevantantigensofthepathogenAdjuvanttooptimizehostimmuneresponseGeneexpressionprofileProteinprofileHumanhealth:Prognosticsanddiagnosticsbiomarkersfor:InfectioncancerAnimalHealth?:Prognosticanddiagnosticbiomarkersfor: HealthPresencepathogensQualityparameters第二節(jié)家畜遺傳病的防治一、家畜遺傳病的治療絕大多數(shù)遺傳病患畜具有先天性遺傳缺陷，或缺乏有效的治療方法，或無治療價值。但對于有些遺傳病以及名貴和稀有家畜，可試用以下方法治療：一、家畜遺傳病的治療2.藥物治療先天性無免疫球蛋白癥,可給予免疫球蛋白制劑1.飲食治療犬的生長期限制飼喂能延緩髖關節(jié)發(fā)育不全的發(fā)病年齡等3.手術治療犬髖關節(jié)發(fā)育不全,家畜鎖肛、臍疝、陰囊疝通過遺傳工程人為改變突變的致病基因，從根

本上消滅遺傳病4.基因治療通過遺傳工程人為改變突變的致病基因，從根本上消滅遺傳病一、家畜遺傳病的治療5.多基因遺傳病的治療對癥治療，如牛乳房炎采用抗菌、封閉、一、家畜遺傳病的治療二、家畜遺傳病的預