第二章 实验动物遗传控制.ppt

第二章实验动物遗传控制
实验动物根据遗传背景情况可分为:相同基因类型动物和不同基因类型动物。
相同基因类型动物是指:所有个体的遗传背景都相同或相近的实验动物
不同基因类型动物是指:所有个体的遗传背景具有较大差异的实验动物。
目前生物医学研究中所采用的实验动物主要有近交系、突变系、封闭群和杂交群等,各种动物类群都具有其本身固有的特性。
选择实验动物用于生物医学研究,要求动物实验中所使用的动物有群体基因型的同一性,遗传背景应具备一致性、标准化,实验结果应该具有可重复性,这是保证实验结果准确可靠和重复性强的基本条件。
本章主要介绍采用传统育种技术和现代生物工程技术,培育遗传标准实验动物的方法,以及实验动物遗传质量的控制。
第一节      相同基因类型动物
相同基因型动物主要是指近交系的动物,其中也包括同源突变近交系、同源导入近交系、重组近交系、重组同类系和杂交一代动物。下面分别作以介绍。
一、近交系
(一)概念
近交系动物(Inbred strain animals)也称纯系动物,是经至少连续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第20代或以后代数的一对共同祖先,%,遗传物质高度纯合和稳定的品系的动物,称为近交系
由于各种动物的耐受近交的能力不同,因而建立近交系的的近交系数的标准也不同。如,小鼠和大鼠可以忍受最大程度的近交,%,而鸡则不同,过度近交很难成活保存,%—50%,相当于全同胞交配2­—3个世代。我国学者培育出西双版纳小耳猪JB、JS近交品系,%,相当于兄妹交配15代,是国际上第一株大型哺乳类动物的近交系。
每个近交系都有各自特有的遗传组成和生物学特性,且在长期传代和世界各地分布后保持不变。
近交系动物的培育依据是孟德尔遗传分离定律。其原理是在人工控制下让动物进行连续近亲交配,通过杂合子逐代遗传分离,纯合子增加,不断提高群体的基因纯合率。其交配方式分近交、回交、杂交和互交等四种。
采用近亲交配,不但能提高基因纯合率,而且能固定优良性状。随着近交系动物的不断繁殖,育成的近交系动物可能由于残余杂合性和突变而导致部分遗传组成的改变,会形成一些亚系或支系。
品种和品系
目前实验动物中的品系、品种的概念已超出了一般动物分类学的概念,在实验动物中常把同一种动物中具有不同遗传特性的动物分为不同的品系和品种。
在近交系动物中具有不同遗传特性的动物称为品系,如C57BL/6J是近交系小鼠中的一个品系;而在封闭群动物中常称为品种,如KM是封闭群小鼠的一个品种。
作为一个品系、品种应具备①具有相似的外貌特征;②具有独特的生物学特性;③具有稳定的遗传性能;④具有共同遗传来源和一定的遗传结构等四个条件。
(二)近交衰退(Inbreeding Depression)
亲缘接近的动物交配所产生的后代常常会出现生长、成活、生育、抗病、适应环境等能力的减退,这种现象称之为近交衰退。其原因是多方面的,从遗传的角度解释主要是有害的隐性基因的暴露和一些多基因控制性状平衡的破坏所造成的。
 (三)近交系动物的繁殖
近交系动物的繁殖可分为基础群(Foundation stock)、血缘扩大群(Pedigree expansion stock)和生产群(Production stock)。
基础群和血缘扩大群严格以全同胞兄妹交配方式进行繁殖。动物不超过5~7代都应能追溯到一对共同祖先。生产群动物一般以随机交配方式进行繁殖。生产群动物随机交配繁殖代数一般不应超过4代。其培育方式有以下三种见图3-1。
图3-1 近交系培育和保种的基本方式
单线式平行线式综合式