第五章封闭群杂交群动物的特点课件.ppt

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1、第五章封闭群杂交群动物的特点第1页，此课件共92页哦第一节第一节突变系动物的基本概念突变系动物的基本概念一、遗传与变异一、遗传与变异遗传和变异是生物普通存在的生命现象。遗传和变异是生物普通存在的生命现象。虽然亲代和子代之间都有非常相似的地方，但又虽然亲代和子代之间都有非常相似的地方，但又有些不同之处。亲子相似，叫遗传。亲子相异，有些不同之处。亲子相似，叫遗传。亲子相异，叫变异。生物的遗传性和变异性都是由叫变异。生物的遗传性和变异性都是由DNADNA加以加以控制和调节的。控制和调节的。第2页，此课件共92页哦二、基因突变二、基因突变基因突变是指染色体上一个位点内的遗传基因突变是指染色体上一个位点

2、内的遗传物质的变化，或者说是物质的变化，或者说是DNADNA分子上长链中碱基分子上长链中碱基对的改变，也称点突变。对的改变，也称点突变。第3页，此课件共92页哦基因突变在生物界中是很普遍的，而且突变基因突变在生物界中是很普遍的，而且突变后所出现的性状与环境条件间看不出对应关系。后所出现的性状与环境条件间看不出对应关系。突变在自然情况下产生的，称为自然突变或自发突变在自然情况下产生的，称为自然突变或自发突变（突变（Spontaneou MutationSpontaneou Mutation）；由人们有意）；由人们有意识地应用一些物理、化学因素诱发的，则称为识地应用一些物理、化学因素诱发的，则称为

3、诱发突变（诱发突变（Induced MutationInduced Mutation）。突变后出现的）。突变后出现的表现型是多种多样的。表现型是多种多样的。第4页，此课件共92页哦根据突变对表现型的最明显效应，可分为：根据突变对表现型的最明显效应，可分为：1 1可见突变（可见突变（Visble MutationVisble Mutation）：突变的效应）：突变的效应可在生物的表现型上看出来，即用肉眼就能观察出可在生物的表现型上看出来，即用肉眼就能观察出来，如若干大体形成的变异。来，如若干大体形成的变异。2 2生化突变（生化突变（Biochemical MutationBiochemical

4、Mutation）：突变）：突变的效应导致一个特定的生化功能的丧失。肉眼的效应导致一个特定的生化功能的丧失。肉眼是无法予以鉴别的，一定要借助于某些特殊方是无法予以鉴别的，一定要借助于某些特殊方法来检测。法来检测。第5页，此课件共92页哦3 3致死突变（致死突变（Lethal MutationLethal Mutation）：致死突变）：致死突变可分为显性致死和隐性致死。显性致死在杂合态可分为显性致死和隐性致死。显性致死在杂合态即有致死效应。而隐性致命突变较为常见，如镰即有致死效应。而隐性致命突变较为常见，如镰形红细胞贫血症的基因就是隐性致命突变。形红细胞贫血症的基因就是隐性致命突变。4 4条件

5、致命突变（条件致命突变（Conditonal Lethal Conditonal Lethal MutationMutation）：在某些条件下是有成活的，而在另）：在某些条件下是有成活的，而在另一些条件下是致命的。一些条件下是致命的。第6页，此课件共92页哦三、突变的机理和突变系动物三、突变的机理和突变系动物通过遗传和化学分析认识了突变型的通过遗传和化学分析认识了突变型的遗传性质，有些变化是一个碱基为另一个碱遗传性质，有些变化是一个碱基为另一个碱基所替代；另一个情况是插入或缺失了一个基所替代；另一个情况是插入或缺失了一个碱基，还有的变化包括许多碱基获得、失去碱基，还有的变化包括许多碱基获得、

6、失去或重新排列等等。总之是组成基因的物质发或重新排列等等。总之是组成基因的物质发生了化学变化，其变异的遗传基因等位点可生了化学变化，其变异的遗传基因等位点可以遗传下去。以遗传下去。第7页，此课件共92页哦突变品系，也就是指正常染色体的基突变品系，也就是指正常染色体的基因发生了变异的、具有各种遗传缺陷的动物。因发生了变异的、具有各种遗传缺陷的动物。基因突变动物在遗传学上不是一个单基因突变动物在遗传学上不是一个单独的遗传类别，它涉及近交系和封闭群两类独的遗传类别，它涉及近交系和封闭群两类动物。动物。基因突变发生在近交系即为同源突变基因突变发生在近交系即为同源突变近交系；近交系；基因突变发生在封闭群

7、，即为封闭群基因突变发生在封闭群，即为封闭群突变种。突变种。第8页，此课件共92页哦在小鼠和大鼠中，通过自然突变和人工定在小鼠和大鼠中，通过自然突变和人工定向突变，已培育出很多的突变系动物，如目前向突变，已培育出很多的突变系动物，如目前国际上已发现的小鼠突变基因有国际上已发现的小鼠突变基因有648648个，培育的个，培育的突变系小鼠有突变系小鼠有350350多个品系，大鼠有多个品系，大鼠有5050多个品系。多个品系。特别如无毛、无胸腺裸鼠已成为生物医学研特别如无毛、无胸腺裸鼠已成为生物医学研究领域中令人注目的究领域中令人注目的“宠儿宠儿”，并被广泛地，并被广泛地应用于肿瘤等研究。应用于肿瘤等研

8、究。第9页，此课件共92页哦第二节第二节 突变品系的模型性状突变品系的模型性状第10页，此课件共92页哦模型动物模型动物 遗传突变的动物，如果能留种育成突变品遗传突变的动物，如果能留种育成突变品系供某项特殊研究之用，这就成为很有科学价值系供某项特殊研究之用，这就成为很有科学价值的的“模型动物模型动物”。本世纪最先而且最广泛突破的。本世纪最先而且最广泛突破的是培养了多种肿瘤的模型动物，为研究人类肿瘤是培养了多种肿瘤的模型动物，为研究人类肿瘤的科学工作者提供了极为方便而有效的研究手段。的科学工作者提供了极为方便而有效的研究手段。第11页，此课件共92页哦有的突变品系动物与人的疾病一样或近有的突变品

9、系动物与人的疾病一样或近似，则更是最好的动物模型。如肥胖小鼠，它似，则更是最好的动物模型。如肥胖小鼠，它与人类有相似的肥胖病和糖尿病；肌肉萎缩症与人类有相似的肥胖病和糖尿病；肌肉萎缩症小鼠，它与人类有相似的肌肉萎缩症；自身免小鼠，它与人类有相似的肌肉萎缩症；自身免疫小鼠，则与人类的自身免疫性溶血症和红斑疫小鼠，则与人类的自身免疫性溶血症和红斑狼疮相似。因此，对突变品系模型性状的研究狼疮相似。因此，对突变品系模型性状的研究对解决人类的疾病将起到重要作用。对解决人类的疾病将起到重要作用。第12页，此课件共92页哦突变品系突变品系主要表现主要表现研究应用研究应用肌萎缩症（肌萎缩症（dy）小鼠）小鼠进

10、行性肌衰弱和广泛性的进行性肌衰弱和广泛性的肌萎缩肌萎缩肌萎缩症、肌肉营养障碍肌萎缩症、肌肉营养障碍症症肥胖症小鼠（肥胖症小鼠（ob）和大鼠）和大鼠（fa）肥胖，饮食多，血胰岛素肥胖，饮食多，血胰岛素高高肥胖症肥胖症侏儒症（侏儒症（dw）小鼠）小鼠矮小畸形、短尾、短鼻、矮小畸形、短尾、短鼻、继发性粘液性水肿继发性粘液性水肿内分泌如生长素和促甲状内分泌如生长素和促甲状腺素研究腺素研究糖尿病小鼠（糖尿病小鼠（db）和大鼠）和大鼠（di）肥胖并糖尿病、高血糖、肥胖并糖尿病、高血糖、蛋白尿、烦渴蛋白尿、烦渴遗传性糖尿病遗传性糖尿病骨骼硬化症（骨骼硬化症（op）小鼠）小鼠骨质硬化，骨髓消失骨质硬化，骨髓消

11、失人骨髓硬化症人骨髓硬化症贫血小鼠和大鼠贫血小鼠和大鼠多种贫血多种贫血贫血贫血白内障（白内障（Cat）大鼠）大鼠白内障白内障眼科眼科第三节第三节常用的突变品系常用的突变品系第13页，此课件共92页哦突变品系突变品系主要表现主要表现研究应用研究应用尿崩症（尿崩症（di)大鼠大鼠多尿，低渗透压多尿，低渗透压遗传性下丘脑尿崩症遗传性下丘脑尿崩症血胆红素过多症（黄疸）血胆红素过多症（黄疸）（Jaudice,j）大鼠）大鼠黄疸黄疸婴儿的先天性血胆红素过婴儿的先天性血胆红素过多综合征多综合征色素瘤性视网膜炎大鼠色素瘤性视网膜炎大鼠视网膜发育后期即开始的视网膜发育后期即开始的光感受细胞的进行性丧失光感受细胞

12、的进行性丧失人类的色素瘤性视网膜炎人类的色素瘤性视网膜炎无脾（无脾（As）小鼠）小鼠脾脏完全缺如脾脏完全缺如脾脏功能、血吸虫病脾脏功能、血吸虫病视网膜退化（视网膜退化（rd）鼠）鼠进行性视网膜硬化，有色进行性视网膜硬化，有色素沉着及视网膜血管闭锁素沉着及视网膜血管闭锁人类的色素性视网膜炎人类的色素性视网膜炎针尾（针尾（Pt）突变鼠）突变鼠椎间盘逐龄产生快速退化椎间盘逐龄产生快速退化人类的椎间盘突出症人类的椎间盘突出症自发性高血压大鼠自发性高血压大鼠（SHR）自发性高血压自发性高血压高血压高血压癫痫突变型大鼠癫痫突变型大鼠发作癫痫发作癫痫人类癫痫病人类癫痫病多种免疫缺陷小鼠多种免疫缺陷小鼠无无T

13、细胞或无细胞或无B细胞或无细胞或无T、B细胞或无细胞或无K细胞或无细胞或无T、B、K细胞或无巨噬细胞细胞或无巨噬细胞免疫、血液病、器官移植、免疫、血液病、器官移植、肿瘤、病毒等肿瘤、病毒等第14页，此课件共92页哦其它还有各类突变模型动物先天性畸形、各其它还有各类突变模型动物先天性畸形、各种肾异常、巨结肠小鼠、睾丸雌性化或假两性畸种肾异常、巨结肠小鼠、睾丸雌性化或假两性畸形大鼠、隐睾症、新西兰高血压大鼠、各种神经形大鼠、隐睾症、新西兰高血压大鼠、各种神经麻痹、各种中枢神经异常、苯丙酮酸尿症、自身麻痹、各种中枢神经异常、苯丙酮酸尿症、自身免疫性疾病、无毛小鼠、裸小鼠、裸大鼠等。免疫性疾病、无毛小

14、鼠、裸小鼠、裸大鼠等。第15页，此课件共92页哦第五章第五章 杂交群和封闭群动物杂交群和封闭群动物的特点及应用的特点及应用第16页，此课件共92页哦第一节第一节杂交群动物（杂交群动物（F1）的特点及应用）的特点及应用一、定义和概念一、定义和概念两个近交品系动物之间进行有计划交配所两个近交品系动物之间进行有计划交配所获得的仔一代动物，称之为杂交群动物或杂交一获得的仔一代动物，称之为杂交群动物或杂交一代动物，简称代动物，简称F F1 1动物。如动物。如C C5757BL/6JBL/6J和和DBA/2DBA/2小鼠小鼠交配后培育的第一代动物即为交配后培育的第一代动物即为BDFBDF1 1或或B6D2

15、FB6D2F1 1；C C5757L/JL/J和和A/HeA/He交配后的第一代动物为交配后的第一代动物为LAFLAF1 1等。等。第17页，此课件共92页哦但是，必须指出，实验动物但是，必须指出，实验动物“F F1 1”与一般与一般遗传学上所谓的遗传学上所谓的F F1 1不大一样。一般的不大一样。一般的F F1 1根本就根本就是杂种，其个体之间差异很大，因为其亲本本是杂种，其个体之间差异很大，因为其亲本本身是杂种，实验动物的身是杂种，实验动物的F F1 1虽然也是杂种，但是虽然也是杂种，但是它们个体之间却很均一，也就是说，从遗传它们个体之间却很均一，也就是说，从遗传型上来看是异型接合体，而从

16、它们个体与个型上来看是异型接合体，而从它们个体与个体之间来看却大家都杂得一样，所以个体与体之间来看却大家都杂得一样，所以个体与个体基本上还是相同的，这是由于它们的两个体基本上还是相同的，这是由于它们的两个亲本本身就是纯种。个亲本本身就是纯种。第18页，此课件共92页哦所以，实验动物这种的所以，实验动物这种的F F1 1虽然遗传型是虽然遗传型是杂合的，但个体间的遗传型与表现型是一致的，杂合的，但个体间的遗传型与表现型是一致的，可以适合作一般实验研究用，能获得正确的实可以适合作一般实验研究用，能获得正确的实验结果。但验结果。但F F1 1动物是不能培育纯系的，因为在动物是不能培育纯系的，因为在仔二

17、代（仔二代（F F2 2）时，会发生遗传上的性状分离。）时，会发生遗传上的性状分离。F F1 1动物的生产是比较简单的，采用两个近动物的生产是比较简单的，采用两个近交系进行杂交而得。交系进行杂交而得。第19页，此课件共92页哦子代：基因型子代：基因型Aa，表现型，表现型AAAaa 精精子子卵子卵子AA aAaAa aAaAa第20页，此课件共92页哦例如例如C C5757BLBL品系小鼠基因为隐性基因（品系小鼠基因为隐性基因（a a），），被毛呈黑色，被毛呈黑色，C C3 3H H品系小鼠基因为显性基因品系小鼠基因为显性基因（A A），被毛呈野鼠色，这二者均为纯合子，），被毛呈野鼠色，这二者均

18、为纯合子，相互杂交后，相互杂交后，F F1 1基因型和表现型均一致，但到子基因型和表现型均一致，但到子二代（二代（F F2 2）时，会发生遗传上的性状分离，因）时，会发生遗传上的性状分离，因此不能用此不能用F F1 1动物培育纯系。动物培育纯系。在在F F1 1动物生产中，必须强调的是两个亲本动物生产中，必须强调的是两个亲本的互交情况要表达所用品系的性别，因为虽然的互交情况要表达所用品系的性别，因为虽然同是用一样的两个近交系杂交，由于所用的雌同是用一样的两个近交系杂交，由于所用的雌雄不同则雄不同则F F1 1将因母体环境的不同或性染色体的不将因母体环境的不同或性染色体的不同的而有不同。同的而有

19、不同。第21页，此课件共92页哦二、使用二、使用F F1 1动物的优点动物的优点综合起来综合起来F F1 1动物具有以下优点：动物具有以下优点：1 1具有杂交优势，生命力强，适应性和抗病力具有杂交优势，生命力强，适应性和抗病力强，繁殖旺盛等优点，在很大的程度上可以克强，繁殖旺盛等优点，在很大的程度上可以克服因近交繁殖所引起的近交衰退现象。服因近交繁殖所引起的近交衰退现象。2 2具有纯系动物基本相似的遗传均质性。虽具有纯系动物基本相似的遗传均质性。虽然它的基因不是纯合子，但基因型是整齐一致然它的基因不是纯合子，但基因型是整齐一致的，遗传性是稳定的，表现型也一致，因此它的，遗传性是稳定的，表现型也

20、一致，因此它基本上具有近交系动物的特点。基本上具有近交系动物的特点。第22页，此课件共92页哦3 3对各种实验结果重复性好，精确度高。对长期对各种实验结果重复性好，精确度高。对长期实验的耐受性也大，而且对由于环境因素所引起实验的耐受性也大，而且对由于环境因素所引起变异的可能性也较纯系为小。杂合子使隐性有害变异的可能性也较纯系为小。杂合子使隐性有害基因的作用被显性有利基因的作用所掩盖。基因的作用被显性有利基因的作用所掩盖。4 4具有亲代双亲的特点。具有亲代双亲的特点。5 5国际上分布广，已广泛用于各类实验研究，国际上分布广，已广泛用于各类实验研究，实验结果便于在国际间进行重复和交流。实验结果便于

21、在国际间进行重复和交流。上述上述F F1 1动物的特点，说明为什么有了近交系动物的特点，说明为什么有了近交系动物，还要培育动物，还要培育F F1 1动物。动物。第23页，此课件共92页哦三、三、F F1 1动物在生物医学研究中的应用动物在生物医学研究中的应用 由于由于F F1 1动物具有与纯系动物基本相同的动物具有与纯系动物基本相同的遗传均质性，又克服了纯系动物因近交繁殖遗传均质性，又克服了纯系动物因近交繁殖所引起的近交衰退，所以受到科学工作者的所引起的近交衰退，所以受到科学工作者的欢迎，在生物医学研究中得到广泛应用。特欢迎，在生物医学研究中得到广泛应用。特别是在下列一些研究课题中用得更多。别

22、是在下列一些研究课题中用得更多。第24页，此课件共92页哦（一）干细胞的研究（一）干细胞的研究根据目前的研究，可清楚地表明，来自根据目前的研究，可清楚地表明，来自F F1 1种小鼠正常的外周血的白细胞能够在受到致死种小鼠正常的外周血的白细胞能够在受到致死性照射的父母或非常接近的同种动物中种植和性照射的父母或非常接近的同种动物中种植和繁殖，使动物存活和产生供体型的淋巴细胞、繁殖，使动物存活和产生供体型的淋巴细胞、粒细胞和红细胞，这证明小鼠外周血中存在干粒细胞和红细胞，这证明小鼠外周血中存在干细胞。因此，细胞。因此，F F1 1动物是研究外周血中干细胞的动物是研究外周血中干细胞的重要实验材料。重要

23、实验材料。第25页，此课件共92页哦（二）移植免疫的研究（二）移植免疫的研究F F1 1动物是进行移植物抗宿主反应良好的动物是进行移植物抗宿主反应良好的实验材料。可以鉴定出免疫活性细胞去除是否实验材料。可以鉴定出免疫活性细胞去除是否完全。如完全。如CBACBA小鼠亲代脾脏细胞经一定培养液小鼠亲代脾脏细胞经一定培养液孵育后注入孵育后注入CDFCDF1 1（DBA/2CBADBA/2CBA）小鼠的脚掌，）小鼠的脚掌，对侧作为对照，如对侧作为对照，如CBACBA亲代小鼠免疫活性细胞去亲代小鼠免疫活性细胞去除干净时，则将不产生移植物抗宿主反应，否则除干净时，则将不产生移植物抗宿主反应，否则相反。相反。

24、第26页，此课件共92页哦（三）细胞动力学研究（三）细胞动力学研究如选用如选用BCFBCF1 1（CBACCBAC5757BL/6BL/6）小鼠作小肠隐窝）小鼠作小肠隐窝细胞繁殖周期实验；细胞繁殖周期实验；选用选用CDFCDF1 1（DBA/2CBADBA/2CBA）小鼠作小肠隐窝细）小鼠作小肠隐窝细胞剂量存活曲线；胞剂量存活曲线；选用选用DBFDBF1 1（C C5757BL/6JDBA/2BL/6JDBA/2）受体小鼠观察）受体小鼠观察移植不同数量的同种正常骨髓细胞与脾脏表面生移植不同数量的同种正常骨髓细胞与脾脏表面生成的脾结节数之间的关系等。成的脾结节数之间的关系等。第27页，此课件共9

25、2页哦（四）单克隆抗体研究（四）单克隆抗体研究杂交瘤合成单克隆抗体是近年来生物医学中一杂交瘤合成单克隆抗体是近年来生物医学中一项重大的突破。采用的小鼠骨髓瘤细胞系，一般都项重大的突破。采用的小鼠骨髓瘤细胞系，一般都采用采用BALB/cBALB/c品系小鼠，英国目前大多采用品系小鼠，英国目前大多采用BALB/cBALB/c和和CBACBA杂交杂交F F1 1代小鼠作单克隆抗体研究，比单独代小鼠作单克隆抗体研究，比单独用用BALB/cBALB/c小鼠要好，其小鼠要好，其F F1 1代小鼠脾脏比同日龄代小鼠脾脏比同日龄BALB/cBALB/c小鼠脾脏要大。小鼠脾脏要大。第28页，此课件共92页哦四、

26、四、F1动物系组选择和组合形式与命名动物系组选择和组合形式与命名（一）系组选择（一）系组选择F F1 1动物品质的好坏完全取决于其亲代特点，动物品质的好坏完全取决于其亲代特点，因此选择系组作杂交组合时应考虑以下条件：因此选择系组作杂交组合时应考虑以下条件：1 1二个亲本必须都是近交品系动物，根据实验要二个亲本必须都是近交品系动物，根据实验要求进行有计划的杂交。求进行有计划的杂交。2 2具有试验研究所要求的特性品系。具有试验研究所要求的特性品系。3 3两个品系间，具有较强的亲和力和较少的异两个品系间，具有较强的亲和力和较少的异质差异。其遗传特性能表现出杂交优势，系组质差异。其遗传特性能表现出杂交

27、优势，系组合力强的品系。合力强的品系。第29页，此课件共92页哦4 4通过对比观察选出最理想的杂合组合。通过对比观察选出最理想的杂合组合。因此，一定要选出最理想的杂交品系组合，因此，一定要选出最理想的杂交品系组合，作为大量繁殖杂交作为大量繁殖杂交F F1 1的双亲，这是进行杂交的双亲，这是进行杂交F F1 1繁殖的重要条件。繁殖的重要条件。如如C C3 3H H小鼠属于高发乳腺癌品系，如将小鼠属于高发乳腺癌品系，如将C C3 3H H雄鼠与雄鼠与C C5757BL/6BL/6雌鼠交配，可得到乳腺癌发雌鼠交配，可得到乳腺癌发病率低的杂交病率低的杂交F F1 1，是科学研究工作使用的重要，是科学研

28、究工作使用的重要动物模型。动物模型。第30页，此课件共92页哦五、五、F1动物的命名及要求动物的命名及要求F F1 1动物的标志方法主要是标明杂交群亲动物的标志方法主要是标明杂交群亲本的性别与其品系名称，习惯上雌本先写，雄本的性别与其品系名称，习惯上雌本先写，雄本随其后，中间以本随其后，中间以“X”X”相连，如相连，如C C3 3H/HeJAKR/JH/HeJAKR/J，也可记为，也可记为C C3 3HAKRFHAKRF1 1或简称或简称C C3 3AKFAKF1 1；反之，如为；反之，如为AKR/JCAKR/JC3 3H/HeJH/HeJ，则记为，则记为AKCAKC3 3F F1 1。而且以

29、上两种杂交方式由于亲本的母系而且以上两种杂交方式由于亲本的母系或父系不同，可产生两种杂种一代。或父系不同，可产生两种杂种一代。第31页，此课件共92页哦第32页，此课件共92页哦习题：习题：1、近交系数和血缘系数；、近交系数和血缘系数；2、近交后引起的变化；、近交后引起的变化；3、同源导入近交系及其命名书写方法；、同源导入近交系及其命名书写方法；4、杂交群动物（、杂交群动物（F1）及其优点；）及其优点；第33页，此课件共92页哦第二节第二节封闭群动物的特点及应用封闭群动物的特点及应用一、定义和和概念一、定义和和概念封闭群动物是指一个种群在五年以上既不封闭群动物是指一个种群在五年以上既不以近交形

30、式进行交配，也不从外部引进新种，以近交形式进行交配，也不从外部引进新种，仅在封闭条件下的一定群体中进行随机交配繁仅在封闭条件下的一定群体中进行随机交配繁殖的动物群。殖的动物群。第34页，此课件共92页哦目的是：目的是：1、整个群体尽量防止近亲交配而保持着遗传变、整个群体尽量防止近亲交配而保持着遗传变异，也就是说保持动物个体间的杂合性；异，也就是说保持动物个体间的杂合性；2、不引进外种，使群体遗传特征因基因频率不、不引进外种，使群体遗传特征因基因频率不变而保持相对稳定。也就是说保持群体的一般遗变而保持相对稳定。也就是说保持群体的一般遗传特性。传特性。至于个体间差异的程度因引种来源的不同至于个体间

31、差异的程度因引种来源的不同而有不同，如引种于一般杂种，则个体间差异就而有不同，如引种于一般杂种，则个体间差异就大；如果引种于有近交历史的动物，则个体间差大；如果引种于有近交历史的动物，则个体间差异就小。异就小。第35页，此课件共92页哦由于封闭群体本身的特点，加上客观上由于封闭群体本身的特点，加上客观上具有各种各样的相似存在形式，就使封闭群具有各种各样的相似存在形式，就使封闭群这个概念很混乱。有人叫这个概念很混乱。有人叫“非近交群非近交群”，有，有人叫人叫“非近交系非近交系”，甚至有人叫，甚至有人叫“远交系远交系”或或“远交动物远交动物”。实际上这些叫法并不是指。实际上这些叫法并不是指真正的真

32、正的“封闭群封闭群”，而只是通常供应使用的、，而只是通常供应使用的、保持于各种饲养系统的非近交群体而已。特保持于各种饲养系统的非近交群体而已。特别是别是“远交远交”一词很容易使人理解为遗传学一词很容易使人理解为遗传学上的上的“异系交配异系交配”。第36页，此课件共92页哦因为因为“远交远交”在遗传学上是指遗传上不相在遗传学上是指遗传上不相关的动植物的杂交，或没有相近亲缘关系的不同关的动植物的杂交，或没有相近亲缘关系的不同家系的两个个体的交配，甚至把不同特种、不同家系的两个个体的交配，甚至把不同特种、不同变种的交配都看作是异系交配。而实验动物的封变种的交配都看作是异系交配。而实验动物的封闭群，其

33、个体之间并不是没有亲缘关系，甚至是闭群，其个体之间并不是没有亲缘关系，甚至是很亲近的或有一定的近交。很亲近的或有一定的近交。所以封闭群不应叫成上述这些名称，它们所以封闭群不应叫成上述这些名称，它们之间更不能划等号。之间更不能划等号。第37页，此课件共92页哦二、封闭群的分类二、封闭群的分类封闭群按其来源和遗传背景不同，可分为以下封闭群按其来源和遗传背景不同，可分为以下两大类：两大类：1 1来源于近交系的繁殖群及其子代，不用兄来源于近交系的繁殖群及其子代，不用兄妹交配方式保种进行生产的实验动物。妹交配方式保种进行生产的实验动物。2 2来源于非近交系，不是以培育近交系为目的来源于非近交系，不是以培

34、育近交系为目的而生产的实验动物群。而生产的实验动物群。上述两种封闭群，除了在选择时应考虑繁上述两种封闭群，除了在选择时应考虑繁殖力外，均不采用特殊的淘汰方法进行选种。殖力外，均不采用特殊的淘汰方法进行选种。第38页，此课件共92页哦三、封闭群动物的应用三、封闭群动物的应用目前国内外实验动物的使用，以小鼠为例，目前国内外实验动物的使用，以小鼠为例，大部分是近交系和封闭群。而从使用量上来看大部分是近交系和封闭群。而从使用量上来看封闭群远远超过近交系，这是因为近交品系繁封闭群远远超过近交系，这是因为近交品系繁多，又不易大量生产，往往仅适用设备条件较多，又不易大量生产，往往仅适用设备条件较好的研究机构

35、或专门科技人员亲自保种使用，好的研究机构或专门科技人员亲自保种使用，大大限制了其使用范围。大大限制了其使用范围。第39页，此课件共92页哦而封闭群因为有杂合子并避免了近交，故而封闭群因为有杂合子并避免了近交，故能保持相当程度的杂合性，从而避免了近交衰退能保持相当程度的杂合性，从而避免了近交衰退的出现。所以，其生活力、生育力都比近交系强，的出现。所以，其生活力、生育力都比近交系强，具有繁殖率高等遗传学的特点，因此封闭群动物具有繁殖率高等遗传学的特点，因此封闭群动物可以大量生产，广泛应用于如人类遗传、药物筛可以大量生产，广泛应用于如人类遗传、药物筛选、毒物试验、生物制品和化学制品的鉴定等生选、毒物

36、试验、生物制品和化学制品的鉴定等生物医学的多个领域。物医学的多个领域。第40页，此课件共92页哦例如例如ddNddN小鼠、小鼠、NIHNIH小鼠、小鼠、LACALACA小鼠、小鼠、WistarWistar大鼠、大鼠、SDSD大鼠以及目前各研究所长期自大鼠以及目前各研究所长期自行繁殖的瑞士种小鼠、青紫兰兔、新西兰白兔、行繁殖的瑞士种小鼠、青紫兰兔、新西兰白兔、大耳白兔、豚鼠等均属此类。大耳白兔、豚鼠等均属此类。这类动物在这类动物在生物制品和化学药品的鉴定上，其反应稳定性生物制品和化学药品的鉴定上，其反应稳定性远远优于市售动物，特别是作为热源质试验的远远优于市售动物，特别是作为热源质试验的家兔更为

37、明显。家兔更为明显。第41页，此课件共92页哦封闭群动物中有的可能有近亲关系，有的可封闭群动物中有的可能有近亲关系，有的可能没有，而保持一定的遗传差异。因而对各种刺能没有，而保持一定的遗传差异。因而对各种刺激的反应有强一些的，也有低一些的，个体间的激的反应有强一些的，也有低一些的，个体间的重复性和一致性没有近交系、杂交重复性和一致性没有近交系、杂交F F1 1动物好，但动物好，但其平均的反应性有一定稳定性，故要观察筛选其平均的反应性有一定稳定性，故要观察筛选某一药物的初步疗效时，封闭群动物就可以反某一药物的初步疗效时，封闭群动物就可以反映综合的平均疗效。映综合的平均疗效。第42页，此课件共92

38、页哦四、培育方法及注意事项四、培育方法及注意事项封闭群动物的培育方法较为简单，只要不封闭群动物的培育方法较为简单，只要不引进新品种，让其自行繁殖就可以，当然要避引进新品种，让其自行繁殖就可以，当然要避免近亲繁殖。但是长期保持一个封闭群就必须免近亲繁殖。但是长期保持一个封闭群就必须要控制各种条件，采取一定的措施。保持封闭要控制各种条件，采取一定的措施。保持封闭群的主要目的的是为了减少群体内的遗传变异，群的主要目的的是为了减少群体内的遗传变异，使整个群体的性状、特征能持续稳定不变，而使整个群体的性状、特征能持续稳定不变，而且不产生性质不同（变异）的个体或小群体。且不产生性质不同（变异）的个体或小群

39、体。培育时应注意下列规则：培育时应注意下列规则：第43页，此课件共92页哦（一）群体封闭后应维持五年以上（一）群体封闭后应维持五年以上把小鼠封闭时间定为五年的理由是：把小鼠封闭时间定为五年的理由是：假如将两个近交系进行交配，培育出一个新假如将两个近交系进行交配，培育出一个新的群体（杂交群）。把其中一个近交系的基的群体（杂交群）。把其中一个近交系的基因型假定为因型假定为A/AA/A，另一近交系为，另一近交系为a/aa/a，则两者，则两者杂交以后所产生的杂交以后所产生的F F1 1基因型必定是基因型必定是A/aA/a，然后，然后让让F F1 1进行随机交配，从理论上讲，进行随机交配，从理论上讲，F

40、 F2 2代基因型代基因型分离的比例分离的比例A/AA/A为为25%25%，A/aA/a为为50%50%，a/aa/a为为25%25%。再让再让F F2 2进行随机交配，生下进行随机交配，生下F F3 3，其基因型的，其基因型的比例应该和比例应该和F F2 2一样，不发生变化。一样，不发生变化。第44页，此课件共92页哦亲代亲代AaF1AaAaF2AAAaaaF3AAAAAaaaaaF4AAAAAAAaaaaaaa第45页，此课件共92页哦但实际情况不会如此准确，因为还有其但实际情况不会如此准确，因为还有其它许多因素（如繁殖率的高低）的影响，假它许多因素（如繁殖率的高低）的影响，假如具如具a/

41、aa/a基因型的个体比基因型的个体比A/AA/A及及A/aA/a基因型的个基因型的个体繁殖率低体繁殖率低1/21/2的话，此时这三种基因型出的话，此时这三种基因型出现的频率就各不相同，即随着代数的增加，现的频率就各不相同，即随着代数的增加，a/aa/a型频率逐代减少，而型频率逐代减少，而A/AA/A型的频率则逐代型的频率则逐代增加，也就是说，在起初增加，也就是说，在起初1010代（从代（从1 11010代），代），各基因型频率，都有变化，达到各基因型频率，都有变化，达到1515代后才趋于代后才趋于稳定。稳定。第46页，此课件共92页哦不同繁殖率基因型个体的基因型频率变化不同繁殖率基因型个体的基

42、因型频率变化在在A/AA/A为为25%25%，A/aA/a为为50%50%，a/aa/a为为25%25%的群体中的群体中a/aa/a的繁殖率的繁殖率为为A/AA/A和和A/aA/a的的1/21/2时，各基因型频率的变化。时，各基因型频率的变化。第47页，此课件共92页哦以小鼠为例，一年大约繁殖以小鼠为例，一年大约繁殖3 3代，要达到代，要达到1515代，就需要代，就需要5 5年时间。因此，年时间。因此，5 5年确定为小鼠年确定为小鼠封闭群的最低年限。但这种年限只能用之于小封闭群的最低年限。但这种年限只能用之于小鼠，如豚鼠（鼠，如豚鼠（1515年）和兔（年）和兔（1818年）等世代间年）等世代间

43、隔长，封闭群达到稳定的年数，就比小鼠的隔长，封闭群达到稳定的年数，就比小鼠的更长了。更长了。第48页，此课件共92页哦（二）防止产生群体内的隔离状态（二）防止产生群体内的隔离状态封闭群体，不要在隔离状态下进行繁殖（交封闭群体，不要在隔离状态下进行繁殖（交配）。上面所讲的是随机交配时的情况。如果交配）。上面所讲的是随机交配时的情况。如果交配不随机（隔离饲养），而是兄弟姐妹之间交配，配不随机（隔离饲养），而是兄弟姐妹之间交配，则该封闭群就会分化为许多近交系，从而使该群则该封闭群就会分化为许多近交系，从而使该群体的基因型结构发生变化，结果不但破坏了封闭体的基因型结构发生变化，结果不但破坏了封闭群固有

44、的遗传结构，而且将使封闭群分化成几个群固有的遗传结构，而且将使封闭群分化成几个近交系，如近交系之间再进行杂交，虽可提高该近交系，如近交系之间再进行杂交，虽可提高该群体的繁殖率，可是封闭群原有的特点将因此丢群体的繁殖率，可是封闭群原有的特点将因此丢失。失。第49页，此课件共92页哦假如将某封闭群分在两个饲养间饲养，假如将某封闭群分在两个饲养间饲养，各饲养间又独立地自行保种，这样就使群体各饲养间又独立地自行保种，这样就使群体有效大小减少一半，随之近交系数也将提高，有效大小减少一半，随之近交系数也将提高，从而在这两个饲养间产生基因结构（型）变从而在这两个饲养间产生基因结构（型）变化的可能性也就大了。

45、如果经过若干代之后化的可能性也就大了。如果经过若干代之后就会变成两个完全不同的封闭群。就会变成两个完全不同的封闭群。第50页，此课件共92页哦第51页，此课件共92页哦（三）（三）“群体有效大小群体有效大小”应保持在应保持在5050只以上只以上 当采用以上生产方式时，应特别注意种当采用以上生产方式时，应特别注意种群繁殖场的群繁殖场的“群体有效大小群体有效大小”，要达到足够大。，要达到足够大。如果封闭群过小，必然引起群体内近交系数上如果封闭群过小，必然引起群体内近交系数上升，这是与封闭群的性质所不相容的，是封闭升，这是与封闭群的性质所不相容的，是封闭群最忌讳的。如群体只有雌雄两只组成，就只群最忌

46、讳的。如群体只有雌雄两只组成，就只能进行兄妹交配，结果会育成近交系。能进行兄妹交配，结果会育成近交系。第52页，此课件共92页哦下面的公式用以计算下面的公式用以计算“群体有效大小群体有效大小”与与群体近交系数上升率之间的关系，也就是说只群体近交系数上升率之间的关系，也就是说只要进行随机交配，两者之间的关系可用下列公要进行随机交配，两者之间的关系可用下列公式计算：式计算：F=1/2NeF=1/2Ne F:F:近交系数的上升率近交系数的上升率 NeNe：群体的有效大小：群体的有效大小 第53页，此课件共92页哦由此公式我们可以看出，由此公式我们可以看出，NeNe越大，则越大，则F F就越小。在封闭

47、群的规定中，近交系数的上升就越小。在封闭群的规定中，近交系数的上升率（率（F F）不得超过）不得超过1%1%。也就是说只在一般群体中，近交系数的上也就是说只在一般群体中，近交系数的上升率（升率（F F）等于）等于1%1%时，群体的有效大小（时，群体的有效大小（NeNe）恰好是恰好是5050。“群体的有效大小群体的有效大小”被定为被定为5050。F=1/2NeF=1/2Ne 1%=1/2Ne 1%=1/2Ne Ne=50 Ne=50第54页，此课件共92页哦(四四)不要用人为淘汰的方式选种不要用人为淘汰的方式选种所谓人为淘汰的方式选种，是把基因决所谓人为淘汰的方式选种，是把基因决定的性状引向特定

48、方向，结果使群体内基因定的性状引向特定方向，结果使群体内基因结构发生变化。因此，在封闭群中，原则上结构发生变化。因此，在封闭群中，原则上绝对不允许进行淘汰式选种。绝对不允许进行淘汰式选种。第55页，此课件共92页哦第六章第六章 实验动物微生物控制实验动物微生物控制的特点及应用的特点及应用第56页，此课件共92页哦按对微生物的控制的程度，可以将实验动物按对微生物的控制的程度，可以将实验动物分为五类，即：分为五类，即：（）无菌动物（）无菌动物（GFGF）；）；（）悉生动物（）悉生动物（GNGN）；）；（）无特定病原体动物（）无特定病原体动物（SPFSPF）；）；（）清洁动物（）清洁动物（CLCL）

49、；（5 5）普通动物（）普通动物（CVCV）。）。第57页，此课件共92页哦近交系动物遗传均一、个体差异小、实近交系动物遗传均一、个体差异小、实验结果比较准确。但是只从遗传上加以控制，验结果比较准确。但是只从遗传上加以控制，如不进行微生物控制，没有排除自然感染的微如不进行微生物控制，没有排除自然感染的微生物和寄生虫的影响，实验结果仍可能不准确。生物和寄生虫的影响，实验结果仍可能不准确。因此，在精度要求高的实验中，无菌动物、悉因此，在精度要求高的实验中，无菌动物、悉生动物和无特殊病原体动物就成了理想的实验生动物和无特殊病原体动物就成了理想的实验动物。动物。第58页，此课件共92页哦种种类类饲养方

50、法饲养方法说说明明附附记记无菌动物无菌动物隔离系统隔离系统以封闭的无菌技术取得，用以封闭的无菌技术取得，用现有方法不能检出任何微生现有方法不能检出任何微生物和寄生虫的动物物和寄生虫的动物无法检出任无法检出任何生命体何生命体悉生动物悉生动物隔离系统隔离系统确知所带的微生物丛（植物确知所带的微生物丛（植物的和动物的）经特殊饲养的和动物的）经特殊饲养确知所带有确知所带有的微生物的微生物SPF动物动物屏障系统屏障系统没有指定的致病性微生物和没有指定的致病性微生物和寄生虫的动物寄生虫的动物确知不带有确知不带有的微生物的微生物清洁动物清洁动物半屏障系统半屏障系统除普通动物要求外，没有对除普通动物要求外，没