實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳質(zhì)量控制

1、關(guān)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳質(zhì)量控制第1頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三 第一節(jié) 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的遺傳學(xué)分類一、分類 同源突變近交系 近交系 同源導(dǎo)入近交系 相同基因類型 分離近交系 品系 重組近交系 雜交F1代 遠(yuǎn)交種不同基因類型 封閉群 突變種 品種第2頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三二、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物品種( strain )與品系( stock )概念： 指具有相似的外貌特征，獨(dú)特的生物學(xué)特性以及穩(wěn)定的遺傳性能，共同遺傳來(lái)源和一定遺傳結(jié)構(gòu)的動(dòng)物群體。品系與品種差異： 1、品系比品種的群體特點(diǎn)更加突出。 2、品系的性狀及適應(yīng)性必須相同。 3、品系的基因型相同。

2、第3頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三 第二節(jié) 近交系一、概念近交系( inbred strain )： 指至少經(jīng)連續(xù)20代以上全同胞交配或親子交配培育而成，品系內(nèi)所有個(gè)體都可追溯到起源于20代或以后代數(shù)的一對(duì)共同祖先，近交系數(shù)達(dá)98.6%以上的遺傳群體。命名： C3H（F130）第4頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三近交系數(shù)： 指群體中某個(gè)個(gè)體通過(guò)遺傳攜帶兩個(gè)同源等位基因的概率。 Fn=1-(1-F)n 100% 全同胞 F=19.1% 同父異母 F=11.0% 堂兄妹 F=8% 親子交配 F=19.1%第5頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日

3、，22點(diǎn)12分，星期三近交衰退 ( inbred inflation )： 指在近交過(guò)程中動(dòng)物群體由于基因分離和純合而產(chǎn)生的不利于個(gè)體和群體發(fā)育的現(xiàn)象。近交衰退包括： 1.由于有害隱性基因的純合，出現(xiàn)遺傳缺陷或 某種疾病發(fā)生率的提高。 2.影響繁育如產(chǎn)子數(shù)下降、母性不良。 3.個(gè)體發(fā)育不良，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性差。第6頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三亞系 ( substrain )： 指育成的近交系在繁育過(guò)程中，由于殘余雜合基因的分離、基因突變的產(chǎn)生和抽樣誤差導(dǎo)致部分遺傳組成改變而形成遺傳差異的近交系動(dòng)物群體。命名： DBA/2 ；CBA/J ；C57BL/6J第7頁(yè)，共5

4、2頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三Nomenclature of Inbred Substrains原始品系 / 序號(hào)(可省略)實(shí)驗(yàn)室編碼(Lab Code)第8頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三Nomenclature of Inbred Strains以英文大寫字母或字母連接數(shù)字表示based on coat colorDBA (Dilute Brown nonAgouti, first inbred mouse)based on originNZW (New Zealand White)based on phenotypeNOD (Non-Obes

5、e Diabetic)othersBALB/c, C57BL, 129第9頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三Standard Abbreviations Used in inbred strain NamesAbbreviation StrainAbbreviation Strain129P129P3/JLC57L/J129S129S1/SvImJCBACaCBA/CaGnLeAHeA/HeJCBCBAAA/JC3C3H/HeJAKAKR/JC3FeC3HeB/FeJCByBALB/cByJD1DBA/1JCBALB/cJD2DBA/2JBC57BLNZBNZB/BlN

6、JB6C57BL/6JNZWNZW/LacJB10C57BL/10JSJL or JSJL/JBRC57BR/cdJSWSWR/J第10頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三亞系分化： 1. 全同胞交配達(dá)40代之前形成分支，很可能由于殘余雜合基因分離導(dǎo)致。 2. 一個(gè)分支與其他分支分開繁殖超過(guò)100代，可能由突變形成。 3. 已發(fā)現(xiàn)一個(gè)分支與其他分支存在遺傳差異。產(chǎn)生這種差異的原因可能是殘留雜合、突變或遺傳污染（genetic contamination）第11頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三支系（ subline）: 由于飼養(yǎng)環(huán)境的改變，或?qū)?dòng)物

7、進(jìn)行人為的技術(shù)處理，對(duì)某些動(dòng)物特征產(chǎn)生影響，形成不同的支系。 如： 引種、 精卵或胚胎移植(egg or embryo transfer,e)、 代乳(foster nursing,f)、 人工喂養(yǎng)(hand-rearing,h)、 冷凍保存(freeze preservation,p)。 第12頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三命名： C3fB6：由C57BL/6代乳的C3H品系。 C57BL/6peCBA/H： C57BL/6的受精卵經(jīng)冷凍保存移植 到CBA/H妊娠、代乳獲得。第13頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三二、近交系的特征基因純合性

8、( homozygosity )遺傳穩(wěn)定性( stability )遺傳同源性( isogenicity )表型一致性( uniformity )個(gè)體性( individuality )可分辨性( identification )分布的廣泛性資料可查性第14頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三了解已命名大小鼠的途徑： Mouse News Letter每2年 Inbred Strains of Mice每2年Cancer Research每4年http:/www.rgnc.gen.gu.se第15頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三三、常用近交系品系

9、BALB/cAnN 遺傳背景： 1923年Mac Dowell近交26代引到Snell（加/c）1935年引到Andervont（An：美國(guó)國(guó)立腫瘤研究所Andervont 博士）1951年72代引到NIH。單倍型為H-2d 第16頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三第17頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三C57BL/6J/Ola 遺傳背景： 1921年Little獲得C57BL，1937年分成兩個(gè)亞系C57BL/6和C57BL/10，1974年從JAX引種到LAC，1983年引種到 OLAC（英國(guó)牛津?qū)嶒?yàn)動(dòng)物場(chǎng)）。單倍型為H-2b。第18頁(yè)，共5

10、2頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三第19頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三DBA/2N 遺傳背景： 1909年Little培育，1951年由JAX引到NIH。淡棕色。單倍型為H-2d第20頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三第21頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三C3H/He/Ola 遺傳背景： 1920年Strong用Bagg白化雌鼠與DBA雄鼠交配后，選擇高乳腺腫瘤發(fā)病率動(dòng)物培育，1930年引到Andervont近交35代后，于1941年引到Heston，1978年引到OLAC。野鼠色。單倍型為H-2k第

11、22頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三第23頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三CBA/J/Ola 遺傳背景： 1920年Strong用Bagg白化雌鼠與DBA雄鼠交配后，選擇低乳腺腫瘤發(fā)病率動(dòng)物培育培育，1947年引到Andervont近交35代后，于1948年引到JAX，1983年引到OLAC。野鼠色。單倍型為H-2k第24頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三第25頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三第三節(jié) 同源導(dǎo)入、同源突變和分離近交系一、同源性（homologous） 指基因的來(lái)源相同，即控制同類

12、性狀的基因。二、同源突變近交系和同源導(dǎo)入近交系同源突變近交系（coisogenic inbred strain）： 兩個(gè)近交系，除一個(gè)指明位點(diǎn)等位基因不同外，其他遺傳基因相同。第26頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三命名： C57BL/6J-bg/bg 原品系 突變基因以純合狀態(tài)保存第27頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三同源導(dǎo)入近交系（congenic inbred strain）： 通過(guò)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)新近交系與原近交系只在一個(gè)小染色體片段上的基因不同。命名： B10.129-H-12b 配系C5

13、7BL/10 供系129 目的基因符號(hào)第28頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三nomenclaturegeneproteinmouse基因符號(hào)以斜體英文字母，第一個(gè)字母大寫，第二個(gè)以后小寫Apc, adenomatosis polyposis coli蛋白質(zhì)符號(hào)全部大寫，不需斜體APChuman基因符號(hào)以斜體英文字母，所有字母大寫APOA1, apolipoprotein A1蛋白質(zhì)符號(hào)全部大寫，不需斜體APOA1第29頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三Common nameNudeSCIDcharacteristics The homozygo

14、us for the nude spontaneous mutation are abnormal hair growth and defective development of the thymic epithelium, lack T cells and suffer from a lack of cell-mediated immunity.Mice homozygous for the SCID spontaneous mutation are characterized by an absence of functional T cells and B cells, lymphop

15、enia, hypogammaglobulinemia, and a normal hematopoietic microenvironment.Former symbolNuHfh11nu (Changed: 1995)scidGene symbolFoxn1nu (Changed: 2000)Prkdcscid (Changed: 1997)Gene nameforkhead box N1protein kinase, DNA activated, catalytic polypeptideStrains (i.e.)CByJ.Cg-Foxn1nu/JB6.Cg-Foxn1nu/JNOD.

16、CB17-Prkdcscid/JB6.CB17-Prkdcscid/SzJ第30頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三第31頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三三、分離近交系分離近交系( segregating inbred strain )： 培育近交系的同時(shí)，采取一定的交配方法使個(gè)別位點(diǎn)的基因處于雜合狀態(tài)，從而分離出該基因位點(diǎn)上帶有不同等位基因的兩個(gè)近交亞系。命名： DW-dw/+ 品系 雜合基因符號(hào)第32頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三 第四節(jié) 重組近交系和系統(tǒng)雜交動(dòng)物一、重組近交系( recombinant inbre

17、d strain RI)概念： 由兩個(gè)無(wú)血緣關(guān)系的近交系雜交后得到F2代，分組分別連續(xù)20代以上全同胞交配而育成的一組近交系。第33頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三第34頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三RI特點(diǎn)： 1、 RI的遺傳成分雖然限于兩個(gè)祖系，但不均 等。 2、與普通近交系一樣，具有極高的純合性。 3、品系分布模式的形成，由基因自由組合與 互換導(dǎo)致。應(yīng)用： 1、分離分析 2、連鎖分析 3、功能分析第35頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三命名： BXD-1 C57BL/6J DBA/2J第36頁(yè)，共52頁(yè)，202

18、2年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三二、系統(tǒng)雜交動(dòng)物 ( hybrids )概念： 由不同品系或種群之間雜交產(chǎn)生的后代。雜交一代動(dòng)物： 由兩個(gè)無(wú)關(guān)的近交品系雜交而繁殖的第一代動(dòng)物，其遺傳組成均等地來(lái)自兩個(gè)近交品系，屬遺傳均一并具有表現(xiàn)型相同的動(dòng)物。第37頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三F1 hybrid在每個(gè)基因座上都有與父系或母系相同的遺傳基因(isogenicity)第38頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三 特點(diǎn)： 1、雜交優(yōu)勢(shì)，克服了近交引起的近交衰退。 2、遺傳與表型上的均質(zhì)性。 3、分布廣泛。 命名： B6D2F1 C57BL/6

19、DBA/2母系親代品系*父系親代品系*F1*英文大寫縮寫第39頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三第40頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三應(yīng)用： 1、干細(xì)胞研究。 2、移植免疫研究。 3、細(xì)胞動(dòng)力學(xué)研究。 4、單抗研究第41頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三第五節(jié) 封閉群動(dòng)物一、群體的遺傳結(jié)構(gòu)基因頻率( alleles frequency )： 在一個(gè)二倍體群體中某一基因?qū)ζ涞任换虻南鄬?duì)比率(p、q)。 基因型頻率(genotype frequency )： 一個(gè) 群體中某一性狀的各種基因型間的比率(D、H、R)。第42頁(yè)

20、，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三基因頻率與基因型頻率的關(guān)系 P=D+1/2H q=R+1/2H 隨機(jī)交配( random mating )： 在一個(gè)有性繁殖的生物群體中，任何一個(gè)雌性或雄性的個(gè)體與任何一個(gè)相反性別的個(gè)體交配的概率都相等。第43頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三Hardy-Weinberg定律： 1、在隨機(jī)交配的大群體中，如果沒(méi)有突變、選擇和遷移，則群體每一世代的基因頻率保持不變。 2、任何一個(gè)大群體，無(wú)論其基因頻率如何，只要經(jīng)一代隨機(jī)交配，基因型頻率達(dá)到平衡。 3、平衡狀態(tài)下 D=p2 H=2pq R=q2 第44頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)12分，星期三二、封閉群動(dòng)物（closed colony）定義： 以非近親交配方式進(jìn)行繁殖生產(chǎn)，在不從外部引入新的血緣條件下，至少連續(xù)繁殖4代以上的種群。第45頁(yè)，共52頁(yè)，