2018/4/5
18
代次
C57BL/6J
无毛小鼠
思考：在饲养 繁殖中发现一 只无毛小鼠， 已知无毛基因 hr/hr是隐性基 因，根据Snell 发明的基因导 入原理，如何 将此基因导入 到C57BL/6J小 鼠体内？
0 1
2
+ + +
3 4
+ + +
5
14
2018/4/5
19
近交系动物的培育
原始材料的选择 • 从野生动物中选择 • 从现有的各种近交系、封闭群、杂交 群中选择
2018/4/5
aa
22
近交系保种和生产流程图
核心群 B × S B × S B × S 或 随机 随机 交配 增殖群 生产群
B × S
交配
供 实 验 用
2018/4/5
23
近交系动物的特点
1.基因的纯合性（近交系动物的每个个体） 2.遗传组成的同源性（一个近交系动物的所 有个体） 3.遗传组成的独特性（不同近交系比较） 4.遗传特征的可辨别性（不同近交系比较） 5.遗传的稳定性（所有近交系） 6.表现型的一致性（同一近交系个体间） 7.背景资料的可查性 8.国际分布的广泛性
第二章 实验动物的遗传学控制
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
2018/4/5
概述 近交系动物 封闭群动物 杂交群动物 实验动物的遗传学质量监测
1
第一节 概述
一、实验动物在动物分类学上的位置 在分类学上，根据动物的解剖、外形、 生理生化等相似程度，在界的下面再依次分 为门、纲、目、科、属、种六个基本阶元。
2018/4/5 10
亚系命名： 品系名称后加斜线、数字和培育者的缩写。 • 近交系、亚系综合命名法实例： C57BL/6J：C代表Cold Spring Harbor Laboratory(冷泉港实验室)，57为第57号 雌鼠，BL即Black(黑色)，6为亚系， J代 表Jackson(杰克逊)实验室。
3
二、种、品种与品系的概念 ¤ 种（Species）：是生物分类学上的基本单位， 由自然选择形成。在一般情况下，同种动物 能共同生活、交配、繁衍后代，而异种动物 之间存在生殖隔离，即使相近种的动物交配 产仔，其后代也没有繁殖能力。
各种实验动物虽然来源于其野生型祖先，但它 们已经经过人工长期选择、驯化与培育，与其祖先 有着极为显著的差异，如实验小鼠、大鼠等在遗传 概貌、生活习性等方面不同于其野生型。 特别是遗传工程动物，可以说在某种程度上是 “人造动物”。
2018/4/5
16
代次 A系（肿瘤易感） B系（肿瘤抵抗）
Snell 培 育 同 源 导 入 近 交 系
（
0
A系肿瘤
2018/4/5
isogenic resistant line
1
2
—
3
—
+
+
4
）
14
A系（肿瘤抵抗）
—
—
+
+
—
—
17
• 通过杂交-互交和回交进行同源导入的方式应用举例：
1. 将遗传工程小鼠的首建鼠（founder)外源基因导入到 C57BL/6小鼠遗传背景中；
2018/4/5 4
¤品种（stock）：是种以下的非自然分
类单位，由人工选择和定向培育出来的， 具有某些生物学特性，能稳定遗传。 ¤品系（strain）：是实验动物分类学上 的专用名词，采用一定的交配方式繁殖 且祖先明确的动物群。 品系的三大特征：独特的生物学特性， 相似的外貌特性，稳定的遗传特性。
2018/4/5
近交系A×近交系B F1代兄妹交配 兄妹交配
连续20代以上
13
几种特殊类型的近交系
2. 重组同类系（ recombinant congenic strain，RC）
• 由两个近交系杂交后，子代 与两个亲代近交系中的一个 近交系进行数次回交（通常 回交2次），再经不对特殊基 因选择的连续兄妹交配（通 常大于 14 代）而育成的近交 系。 • 命名 两个亲代近交系的中 间加小写英文字母c，受体近 交系在前，供体近交系在后。 如：CcS1
• 近交系数：是指在近亲交配情况下各代减少异质基因/增加纯合 基因的百分数。 • 近交系数的计算公式： Fn = 1 – （1 – ΔF）n
代数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2018/4/5
F 0 .250 .375 .500 .594 .672 .734 .785 .826 .859 .886
2018/4/5
11
常用近交系缩写符号
品系全称 缩写符号
BALB/c
C57BL C57BL/6 C57BL/10 C57BR C3H CBA
C
B B6 B10 BR C3 CB
DBA/1
DBA/2 AKR RⅢ HRS/J
2018/4/5
பைடு நூலகம்D1
D2 AK R3 HR
12
几种特殊类型的近交系
1.重组近交系（recombinant inbred strain，RI） • 由两个近交系杂交后，再 经连续20代以上兄妹交配 培育成的近交系，称为重 组近交系。 • 命名： ♀亲代近交系 X ♂亲代近 交系 如：CXB1、CXB2… …
以小鼠为例 • 界（Kingdom） 动物界 • 门（Phylum） 脊椎动物门 • 纲（class） 哺乳动物纲 • 目（order） 啮齿目 • 科（family） 鼠科 • 属（genus ） 小鼠属 • 种（species ） 小鼠种
2018/4/5
2
常用哺乳类实验用动物分类学地位
目的名称 贫齿目Edentata 食虫目Insectivora 翼手目Chiroptera 灵长目Primates 动物名称 犰狳 刺猬、鼩鼱、鼹鼠 蝙蝠 猕猴、狨猴、树鼩
2018/4/5 24
近交系动物的缺点
1.对某一实验刺激的反应缺乏普遍性。 2.对环境适应能力差。 3.生长发育慢，繁殖力差。
2018/4/5
25
近交系动物的应用
• 常用的近交系小鼠有：BALB/c、C57BL/6、 DBA/1、DBA/2、C3H等。 常用的近交系大鼠有：Wistar、F344等。 • 近交系豚鼠、兔的品系很少。 • 广泛应用于遗传学、免疫学和肿瘤学等研究领域。 由于每个近交品系都具有独特的生物学特性，个体 基因型和表现型高度一致，因而实验数据有着严格 的品系专一性，因此在选择品系时应选择对实验刺 激敏感的品系。
2018/4/5
20
近交系小鼠的培育示意图
2018/4/5
雌雄一对，可以传代。
子代死胎、流产或不育，不能传代。
21
近交后引起的变化
• 近交可以降低基因的杂合性，增加纯合性 • 近交可以使突变的隐性杂合基因暴露 • 近交可将群体分离为不同基因型的近交品 系 • 近交可引起近交衰退
AA Aa aa
AA
2018/4/5 5
三、实验动物按遗传学控制的分类方法
按遗传学控制分类，可将实验动物分为： • 近交系 • 封闭群（远交系） • 杂交群 不同类别动物其交配和保种方式不同。
2018/4/5
6
第二节 近交系动物
什么是近交？什么是近交系？ 近交(inbreeding)即近亲交配。从一个动物群体 中有意识地选用血缘关系比较接近的雌雄个体进行 交配。
兔形目Lagomorpha
啮齿目Rodentia 鲸目Cetacea 食肉目Carnivore 鳍足目Pinnipedia 长鼻目Proboscidea 奇蹄目Perissodactyla 偶蹄目Artiodactyla 2018/4/5
兔、鼠兔
大鼠、小鼠、豚鼠、金黄地鼠、旱獭、 黑线仓鼠、棉鼠、长爪沙鼠、 须鲸、齿鲸、白鳍豚 猫、犬、鼬 海豹 亚洲象 马、驴、骡、犀牛 牛、羊、鹿、猪
2018/4/5 27
• 由于封闭群动物采用随机非近亲交配的方式，它 的遗传组成比较接近于自然状态下的动物群体结 构。 • 在引种和饲养繁殖时，应注意封闭群的“有效群 体大小”。有效群体数量太小，导致该群体近交 系数上升。 • 国际实验动物科学委员会规定封闭群动物每代近 交系数增加不能超过1%，因此种群至少要达到25 对(50只)以上。 • 封闭群： 小鼠： KM、ICR、NIH、Laca 大鼠： SD （Sprague-Dawley）、Wistar
近亲交配有三种形式：兄妹交配、母子交配和父女交配， 最常用的形式是全同胞兄妹交配。
近交系(inbred strain）是指采用连续全同胞兄 妹交配（brother-Sister inbreeding）20代以上而 培育成的动物。
近交系动物因其基因型高度纯合，等位基因趋于完全一致， 近交系数可达98.6%，血缘系数达99.6%，个体间差异极小， 因而用于实验重复性好，对各种刺激反应均一，实验结果准 2018/4/5 7 确。
2018/4/5 28
封闭群的繁殖方法 封闭群采用循环交配法。最常用的是三级循环交配，即将 种群分为A、B、C组，在留取种群繁殖下一代时，把不同组留 取的♂和♀种鼠组合进行交配。交配组合图如下所示：
原种群
A
B
C
新种群
A ♂
B ♀ ♂ B C A
C
新 A B 2018/4/5 C
♀ C A B
29
封闭群的特点及应用
2018/4/5
近交系A×近交系B F1代×近交系A
子代×近交系A
兄妹交配
大于14代
14
几种特殊类型的近交系
3.同源突变近交系（coisogenic inbred strain） 指两个近交系除了在一个确定位点等位基因 不同外，其它遗传基因全部相同。 • 命名： 发生突变的近交系-突变基因 如： BALB/c-nu/nu裸鼠 C57BL/6J-bg