第三章 实验动物质量控制实验动物与动物学分类 按动物学分类可分为： 界（kingdom） 门（phylum） 纲（class） 目（order） 科（family） 属（genus） 种（species）种是动物学分类系统上的基本单位。同种动物能共同生活、交配、繁衍后代，异种动物之间存在生殖隔离。第一节 实验动物遗传学质量控制实验动物品系实验动物品系指来源明确，并采用特定交配方法繁殖，而具有相似的外貌、独特的生物学特征和稳定的遗传特性，可用于不同实验目的的动物群体。一般近交系一般近交系近交系动物近交系动物 重组近交系重组近交系同基因型动物同基因型动物 同源近交系同源近交系遗传限定动物遗传限定动物 杂交群动物杂交群动物（F1F1）异基因型动物异基因型动物 封闭群动物封闭群动物实验动物遗传学分类导入导入突变突变（一）概念（一）概念近交系是经连续近交系是经连续2020代代( (或以上或以上) )的的全同胞全同胞兄妹交配兄妹交配( (或亲或亲代与子代交配代与子代交配) )培育而成，培育而成，近交系数大于近交系数大于98.6%98.6%，品系内所，品系内所有个体都可追溯到起源于第有个体都可追溯到起源于第2020代或以后代数的一对共同祖代或以后代数的一对共同祖先，该品系称为近交系。先，该品系称为近交系。一、近交系一、近交系（inbred straininbred strain）近交(inbreeding)-指血统或亲缘关系相近的个 体间交配，也就是指基因型相似的个体间交配;是完全的或不完全的同型交配。远房表兄妹（second cousin)亲表兄妹（first cousin)半同胞（half-sib)全同胞（full-sib) 1、近交培育遗传基因趋于纯化的动物，根据分离与自由组合法则，使动物在人工控制下有系统地进行近交繁殖，从而逐渐提高个体与群体的基因纯合率。纯合度提高的快慢，与所进行交配动物的亲缘关系直接有关，关系越近纯度提高得越快。指一个个体从某一祖先得到一对纯合的、而且遗传上等同的基因的概率。近交系数的大小反映了近交的程度。2、近交系数（coefficient of inbreeding)研究认为前几代的近交系数不恒定，全同胞兄妹交配，前四代近交系数上升率分别为25，17，20和19，以后每代上升率比较恒定值。全同胞兄妹交配亲子交配 亲堂表兄妹交配 半同胞交配3、近交的遗传学效应后代群体纯合化个体的比例增加，遗传性状趋于稳定；隐性有害基因得以表现；近交衰退：亲缘接近的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。1 1、引种：、引种： 引种动物应来自近交系的核心群引种动物应来自近交系的核心群2 2、核心群：目的是保持近交系自身的传代繁衍和、核心群：目的是保持近交系自身的传代繁衍和 提提供种源供种源3 3、血缘扩大群：种动物来自核心群、血缘扩大群：种动物来自核心群4 4、生产群：目的是生产供应动物，种子来自基础群、生产群：目的是生产供应动物，种子来自基础群或血缘扩大群或血缘扩大群近交系动物的生产过程近交系动物的生产过程（二）近交系命名1、1-4个大写的英文字母如：A系、BALB、DBA 2、大写英文字母加阿拉伯数字。符号应 尽量简短。如：TA1系、C3H、C57BL 3、较早使用的非正式命名，已被国际广 泛接受。如：129、6154、繁殖代数表示法： A（F87），表示A系近交的第87代。 AKR（F？+10），未知的代数加已知的代数。 C57BL/Jnga（F73+26），引入时的代数加自繁代数。亚系（substrain）是指育成的近交系在培育过程中，由于杂合子基因的分离、基因突变的产生以及抽样误差导致部分遗传组成改变而形成遗传差异的近交系动物群。 （三）亚系（substrain)亚系分化存在以下几种情况：同一近交系在兄妹交配40代以前分离（即发生于F20到F40之间），很可能由于残余杂合性而导致形成亚系。同一近交系多年处于分离状态（100代以上），可能由于突变形成亚系。已发现有遗传差异的品系产生这种差异的原因可能是残留杂合、突变或遗传污染（即一个近交系与非本品系动物之间杂交引起遗传改变）。在原品系名称后另一道斜线（/），斜线后标明亚系的 符号。 数字，如：DBA/1、DBA/2等。 培育或产生亚系的单位或人的缩写英文名称，第一个 字母用大写，以后的字母用小写。如：A/He，表示A近交系 的Heston亚系。 当一个保持者保持的一个近交系具有两个以上的亚系 时，可在数字后再加保持者的缩写英文名称来表示亚系。如 ：C57BL/6J，C57BL/10J分别表示由美国杰克逊研究所保持 的C57BL近交系的两个亚系。 一些建立及命名较早，并为人们所熟知的近交系、亚 系名称可用小写英文字母表示，如BALB/c、C57BR/cd等。亚系的命名 当饲养环境改变，或对动物进行某些技术性处理时，有可能对近交系的某些生物学特征产生影响，这些特征可能是遗传性的，也可能是非遗传性的。如：代乳、受精卵或胚胎移植、胚胎冷冻和人工哺乳等。可能影响实验结果，实验时关注。（四）支系（subline)人为技术处理形成的支系，在原品系后加小写英文字母 表明处理方式。如：C3HfC57BL、AeB、C57BL/6peCBA/N代乳 f（Foster nursing） 人工喂养 h（Hand-rearing） 受精卵或胚胎移植 e（Egg or embryo transfer） 卵巢移植 o（Ovary transplant） 人工代乳 fh（Foster on hand-rearing ） 冷冻保存 p（Freeze preservation）支系的命名 伴随着品系处理，往往加上或清除了一个垂直传递的病毒（验证了）。在品系后用大写字母写明病毒符号，并在符号后注上“+”或“-”，表示增加或减去。如：C3H/HeN-MTV+，表示纯化的小鼠胸腺病毒已接种进C3H/HeN的胎儿。支系的命名 一个近交系引种到另一个单位时，用亚系名称后加一斜线表示。如：C57BL/6J/Lac，表示保持于LAC的C57BL/6J亚系的一个支系。经过数次引种的支系，只在亚系名称后标明现在保种单位的名称，不计中间单位。支系的命名 常用近交系的缩写品 系缩 写品 系缩 写AKRAKC57BRBRBALB/cCC57LLC3HC3DBA/1D1C57BLBDBA/2D2CBACBHRS/JHRC57BL/6B6C57BL/10B10普通近交系 重组近交系 同源近交系同源突变近交系同源导入近交系（五）近交系动物的分类和应用由两个近交系杂合后，经连续20代以上兄妹交配育成的近交系。对祖系间有差异的形状和基因进行遗传分析。重组近交系重组近交系(recombinant inbred strain RI） 由由两个亲代近交系的缩写名称中间加大写英文字母两个亲代近交系的缩写名称中间加大写英文字母X X命名命名。由由相同双亲交配育成的一组重组近交系用阿拉伯数相同双亲交配育成的一组重组近交系用阿拉伯数字予以区分。如：由字予以区分。如：由BALB/cBALB/c与与C57BLC57BL两个近交系杂育成两个近交系杂育成的一组重组近交系，分别命名为的一组重组近交系，分别命名为C CX XB1B1、C CX XB2 B2 命名命名样本量少。 组织细胞或肿瘤移植，个体间相容性一致。 隐性纯和基因暴露，获得先天性畸形及先天性疾病的 动物模型，如糖尿病、高血压等。 某些品系自发或诱发肿瘤，成为肿瘤病因学，肿瘤药 理学模型。 多个近交系同时使用，分析不同的遗传组成对某项实 验结果的影响，或观察实验结果是否具有普遍意义。近交系应用近交系应用（一）概念（一）概念封闭群（远交群）（封闭群（远交群）（Closed Closed colony colony or or outbred outbred stockstock）是以非近亲交配方式进行繁殖生产的实验动物种群，在不是以非近亲交配方式进行繁殖生产的实验动物种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4 4代以上。代以上。二、封闭群二、封闭群封闭群由封闭群由2-42-4个大写英文字母命名，种群名称前标明保持者的个大写英文字母命名，种群名称前标明保持者的英文缩写名称，第一个字母须大写，后面的字母小写，一般不超英文缩写名称，第一个字母须大写，后面的字母小写，一般不超 过过4 4个字母。保持者与种群名称之间用冒号分开。个字母。保持者与种群名称之间用冒号分开。如如N N：NIHNIH表示由美国国立卫生研究院（表示由美国国立卫生研究院（N N）保持的）保持的NIHNIH封闭封闭群小鼠。群小鼠。某些某些命名较早，又广为人知的封闭群动物，名称与上述规则命名较早，又广为人知的封闭群动物，名称与上述规则 不一致时，仍可沿用其原来的名称。如不一致时，仍可沿用其原来的名称。如WistarWistar封闭群大鼠。封闭群大鼠。（二）命名（二）命名1 1封闭群动物的遗传组成具有很高的杂合性，因此在封闭群动物的遗传组成具有很高的杂合性，因此在遗传学上可作为选择实验的基础群体，用于某些性状遗传遗传学上可作为选择实验的基础群体，用于某些性状遗传的研究。的研究。封闭群具有类似于人类群体遗传异质性的遗传组成，封闭群具有类似于人类群体遗传异质性的遗传组成，因此在人类遗传研究、药物筛选和毒性试验等方面起着不因此在人类遗传研究、药物筛选和毒性试验等方面起着不可替代的作用。可替代的作用。（三）特征及应用（三）特征及应用2 2封闭群动物具有较强的繁殖力和生活力，表现为封闭群动物具有较强的繁殖力和生活力，表现为每胎产仔多，胎间隔短，仔鼠死亡率低等、生长快、成每胎产仔多，胎间隔短，仔鼠死亡率低等、生长快、成熟早、对疾病抵抗力强、寿命长、生产成本低优点。因熟早、对疾病抵抗力强、寿命长、生产成本低优点。因而广泛应用于预实验、学生教学等实验中。而广泛应用于预实验、学生教学等实验中。3 3突变种所携带的突变基因通常导致动物在某些方突变种所携带的突变基因通常导致动物在某些方面的异常，从而可成为生理学、胚胎学和医学研究的模面的异常，从而可成为生理学、胚胎学和医学研究的模型。型。1 1、引种：、引种：引种动物数量要足够多，小型啮齿类动引种动物数量要足够多，小型啮齿类动 物引种数物引种数目一般不少于目一般不少于2525对。对。2 2、繁殖：、繁殖：封闭群应足够大，尽量避免近亲交配封闭群应足够大，尽量避免近亲交配。3 3、国际实验动物委员会规定，封闭群每代近交系数、国际实验动物委员会规定，封闭群每代近交系数增加量不得超过增加量不得超过1%1%。封闭群动物的繁殖方法封闭群动物的繁殖方法雌性亲代名称在前，雄性亲代名称在后，二者之间雌性亲代名称在前，雄性亲代名称在后，二者之间以大写英文字母以大写英文字母“ “X X” ”相连表示杂交。将以上部分用括号相连表示杂交。将以上部分用括号括起来，再在其后标明杂交的代数（如括起来，再在其后标明杂交的代数（如F1F1、F2F2等）。等）。对品系或种群的名称可使用通用