[医学]实验动物遗传质量控制
实验动物繁殖育种和遗传质量控制方案制订
实验动物繁殖育种和遗传质量控制方案1. 方案目标本方案的目标是制订一套全面的实验动物繁殖育种和遗传质量控制方案，以确保实验动物群体的健康、稳定和高质量。
具体目标包括： 1. 提高实验动物繁殖效率和生产力； 2. 保持实验动物群体的遗传多样性； 3. 控制实验动物群体中潜在的遗传缺陷； 4. 促进实验动物群体的适应性和抗病能力。
2. 实施步骤2.1 确定合适的品系和个体选择策略为了确保繁殖育种的可行性和效率，首先需要根据实验需求选择合适的品系。
品系应具有稳定、健康和高生产力等特点，并且能够满足实验要求。
在选择个体时，应考虑其遗传背景、健康状态、性别比例平衡等因素，并借助基因检测技术对个体进行评估。
2.2 设计合理的交配计划根据所选品系和个体的特点，制定合理的交配计划。
交配计划应考虑到遗传多样性、遗传平衡和遗传优势等因素，以充分利用优质基因并减少潜在的遗传缺陷。
在制定交配计划时，可以借助数学模型和基因组学技术进行辅助分析。
2.3 实施精确的繁殖管理为了保证繁殖育种方案的有效实施，需要实施精确的繁殖管理措施。
包括： - 精确记录个体信息：对每个个体进行详细记录，包括出生日期、性别、健康状态、基因信息等。
- 控制环境条件：为实验动物提供适宜的环境条件，包括温度、湿度、光照等，并定期检测环境指标。
- 健康监测与预防措施：定期进行健康监测，及时发现并处理患病个体。
采取预防措施，如注射疫苗、消毒等。
- 饲养管理：提供合理的饲料和饮水，并定期检查饮食摄入量和营养状况。
2.4 遗传质量控制为了确保实验动物群体的遗传质量，需要进行遗传质量控制。
具体措施包括： -定期进行基因检测：通过基因检测技术，对实验动物群体进行定期监测，发现潜在的遗传缺陷和突变，并进行相应处理。
- 筛选和淘汰：根据基因检测结果和繁殖记录，对携带严重遗传缺陷或不符合繁殖标准的个体进行筛选和淘汰。
- 引入新基因：根据需要，可以引入新的优质基因来增加实验动物群体的遗传多样性和适应性。
No3实验动物的遗传及质量控制
Zhang Bing
<四、近交系动物的命
〔七〕近交品系动物综合命名法实例
名>
1、DBA/1fLACA/Lac： DBA为小鼠近交系名称,"1" 表示亚系、"f"表示代乳、"LACA"为代乳母鼠的品系、 "Lac"代表培育单位：英国实验动物中心
2、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.
4>、具有共同遗传来源和一定的遗传结构： 任何品系、品种都可追溯到其共同的祖先,并由此分
支经选育而成,其遗传结构也应是独特的.
例:KM小鼠Glo－1位点为a基因单一型,而NIH小鼠 在该位点基因呈多态性分布,a、b型基因频率分别为 67%和33%.
将上述两个品种建立遗传概貌分析,发现它们在遗传 概貌上的差异,而同一品种内这差异是有限的.
近交20代以后形成的亚系,以阿拉伯数字表示.
如DBA/1、DBA/2.
近交系形成以前分离的亚系通常以小写字母 表示,
如BALB/c.
第三章 实验动物遗传质量与监测
Zhang Bing
<四、近交系动物的命
〔六〕支系命名 在原品系后附加1个小写英文名字> 母
1、代乳后的品系：
代码后加"f"<即foster nursing>,再乳品系名称；
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.
实验动物遗传质量控制
2013-7-16
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）。当近交系动物生产 供应数量不是很大时，一般不设血缘扩 大群，仅设基础群和生产群。
2013-7-16
2013-7-16
** 把保持者的缩写名称放在种 群名称的前面，二者之间用冒号 分开，是封闭群动物与近交系动 物命名中最显著的区别。
除此之外，近交系命名中的规则及 符号也适用于封闭群动物的命名。
2013-7-16
3、封闭群的特征及应用
遗传组成具有很高的杂合性，可
用于对某些性状遗传力的研究。 具有类似于人类群体遗传异质性 的遗传组成，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。
2013-7-16
同源导入系名称由以下三部分组成： ⑴ 接受导入基因的近交系名称； ⑵ 提供导入基因的近交系的缩写名称，并与a 之间用英文句号分开； ⑶ 导入基因的符号(用英文斜体)，与b之间以 连字符分开。 例如：B10.129-H-12b 表示该同源导入近交系的遗传背景为 C57BL/10sn(=B10)，导入B10的基因为H-12b， 基因提供者为129/J近交系。
2013-7-16
近交系动物的繁殖方法
选择近交系动物繁殖方法的原则是
保持近交系动物的同基因性及其基 因纯合性。
2013-7-16
引种 作为繁殖用原种的近交系动物必须遗传 背景明确，来源清楚，有较完整的资料 （包括品系名称、近交代数、遗传基因 特点及主要生物学特征等）。引种动物 应来自近交系的基础群（foundation stock）。
实验动物国家标准
实验动物国家标准实验动物哺乳类实验动物遗传质量控制GB14923-20011 范围本标准规定了哺乳类实验动物遗传分类及命名原则、繁殖交配方法和近交系动物遗传质量标准。
本标准适用于哺乳类实验动物遗传分类、命名、繁殖及近交系小鼠、大鼠遗传纯度检测。
2 实验动物遗传分类及命名根据遗传特点不同，实验动物分为近交系、封闭群和杂交群。
2.1 近交系inbred strain2.1.1 定义近交系：经至少连续20代全同胞兄妹交配培育而成，品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数一对共同祖先。
经连续20代以上亲代与子代交配与全同胞兄妹交配有等同效果。
近交系近交系数(inbreeding coefficient)应大于99％。
2.1.2 命名近交系一般以大写英文字母命名，亦可以用大写英文字母加阿拉伯数字命名，符号应尽量简短。
如A系、TAl系等。
2.1.3 近交代数近交系近交代数用大写英文字母F表示。
例如当一个近交系近交代数为87代时，写成(F87)。
2.1.4 亚系substrain2.1.4.1 亚系形成近交系亚系分化是指一个近交系内各个分支动物之间，已经发现或十分可能存在遗传差异。
通常下述三种情况会发生亚系分化。
a)在兄妹交配代数达40代以前形成分支(即分支发生于F20到F40之间)；b)一个分支与其他分支分开繁殖超过100代；c)已发现一个分支与其他分支存在遗传差异。
产生这种差异原因可能是残留杂合、突变或遗传污染(genetic contamination)(即一个近交系与非本品系动物之间杂交引起遗传改变)。
由于遗传污染形成亚系，通常与原品系之间遗传差异较大，因此对这样形成亚系应重新命名。
例如由GLaxo保持A 近交系在发生遗传污染后，重新命名为A2G。
2.1.4.2 亚系命名亚系命名方法是在原品系名称后加一道斜线，斜线后标明亚系符号。
亚系符号可以是以下三种:a）数字，如DBA/1、DBA/2等。
b）培育或产生亚系单位或人缩写英文名称，第一个字母用大写，以后字母用小写。
实验动物遗传质量控制
❖ 1．纯合子：同源染色体的相对位点上具有两 个相同的基因称为纯合子（Homozygote）， 如AA（显性纯合子），aa（隐性纯合子）。
❖ 2．杂合子：两个基因不相同时，即由一个显 性基因和一隐性基因结合而成的杂合子交 （Heterozygote），如Aa。
❖ （1）纯合子交配（Incrosses）：为亲代相 同的显性纯合子交配，如A/A×A/A和 a/a×a/a。
4、在动物分类学中，“种“（spcies)是动物 分类的基本单位。而实验动物学品种(stock)、 品系(strain)的概念超出了一般动物学分类的 概念，把同一种动物中具有不同遗传特性的 动物分成不同的品种、品系，它们各自有其 品种品系的特征。品种、品系才是实验动物 分类的基本单位。
遗传限定的动物
亲代：♂ＡＡ×♀ＡＡ
子代：基因型AA，表现型A。
❖ （2）杂交（Crosses）:为亲代不相同的纯合 子交配，如A/A×a/a和a/a×A/A。
❖ 亲代：♂ＡＡ×♀aa 子代：
❖ 基因型Ａa ，表现型A。
❖ 回交（Backcrosses）：为亲代显性纯合子 与杂合子交配。如A/A×a/A；a/A×A/A； a/A×a/a和a/a×a/A
❖ 杂交（Crosses）:为亲代不相同的纯合子交配，如A/A×a/a和 a/a×A/A
❖ 回交（back cross ）：为亲代显性纯合子与杂合子交配。如A/A×a/A； a/A×A/A；a/A×a/a和a/a×a/A
❖ 自交或称互交（Intercrosses）：亲代为两个杂合子交配：如 a/A×a/A
❖ 概念：近交系动物也叫纯系动物，是相同基因类型动物中最主要的一种。 它是经连续20代以上的全同胞兄妹或亲子交配培育而成，且品系内所有 个体都可追溯到起源于20代或以后的一对共同祖先的遗传群体。
第二章实验动物的遗传学分类及其质量控制
第⼆章实验动物的遗传学分类及其质量控制1、品种:⼀般指具有⼀些容易识别和⼈们所需要的性状，⽽且是可以稳定遗传的动物群体。
通常把封闭群动物称为品种，如新西兰⽩兔、KM⼩⿏等。
2、品系:实验动物学上把基因⾼度纯合的动物称为品系动物，通常指近交系、突变系动物3、近交系:⾄少经过20代以上的连续全同胞交配或亲⼦交配，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的动物群。
4、重组近交系:两个⽆⾎缘关系的近交系杂交后得到F2代，分组分别经连续20代以上的兄妹交配⽽育成的近交系列组动物。
祖系：为重组近交系提供亲代的两个近交系5、同源突变近交系:两个近交系除了⼀个指明位点等位基因不同外，其它遗传基因全部相同的品系。
即是某个近交系在某基因位点上发⽣突变⽽分离出的近交系亚系，与原近交系的差异只是发⽣突变的基因位点上带有不同的基因，⽽其它位点上的基因完全相同。
6、同源导⼊近交系:通过基因导⼊的⽅法将⼀个⽬的基因导⼊某个近交系的基因组内，由此形成的⼀个近交系与原来的近交系只是在⼀个很⼩的染⾊体⽚段上基因不同。
7、封闭群:以⾮近亲交配⽅式进⾏繁殖⽣产的实验动物种群，在不从外部引⼊新的个体的条件下，⾄少连续繁殖4代以上，称为封闭群，亦称为远交群8、杂交群:两个或两个以上品系动物之间交配产⽣的后代。
由两个⽆关的近交系杂交繁殖的第⼀代动物称为杂交F1代动物。
实验动物学所说的杂交群通常是杂交F1代动物9、普通级动物:是微⽣物控制要求最低的动物，要求不带有动物烈性传染病和⼈兽共患病病原10、清洁动物:除不带有普通动物应排除的病原外，还不应携带对动物危害⼤和对科学实验⼲扰⼤的病原体。
必须来源于SPF 动物或⽆菌动物11、⽆特定病原体动物:SPF动物，除⼀级、⼆级动物应排除的病原外，还应排除有潜在感染或条件致病菌以及对科研⼲扰⼤的病原。
来源于⽆菌动物或悉⽣动物12、⽆菌动物:动物体内外的⼀切微⽣物以⽬前⼿段尚不能检测出来13、悉⽣动物:已知菌动物，将已知菌植⼊⽆菌动物的体内，因植⼊菌类数量不同可分为单菌、双菌或多菌动物。
《国家标准》实验动物国家标准
实验动物国家标准实验动物哺乳类实验动物的遗传质量控制GB14923-20011 范围本标准规定了哺乳类实验动物的遗传分类及命名原则、繁殖交配方法和近交系动物的遗传质量标准。
本标准适用于哺乳类实验动物的遗传分类、命名、繁殖及近交系小鼠、大鼠的遗传纯度检测。
2 实验动物的遗传分类及命名根据遗传特点的不同，实验动物分为近交系、封闭群和杂交群。
2.1 近交系 inbred strain2.1.1 定义近交系：经至少连续20代的全同胞兄妹交配培育而成，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。
经连续20代以上亲代与子代交配与全同胞兄妹交配有等同效果。
近交系的近交系数(inbreeding coefficient)应大于99％。
2.1.2 命名近交系一般以大写英文字母命名，亦可以用大写英文字母加阿拉伯数字命名，符号应尽量简短。
如A系、TAl系等。
2.1.3 近交代数近交系的近交代数用大写英文字母F表示。
例如当一个近交系的近交代数为87代时，写成(F87)。
2.1.4 亚系 substrain2.1.4.1 亚系的形成近交系的亚系分化是指一个近交系内各个分支的动物之间，已经发现或十分可能存在遗传差异。
通常下述三种情况会发生亚系分化。
a)在兄妹交配代数达40代以前形成的分支(即分支发生于F20到F40之间)；b)一个分支与其他分支分开繁殖超过100代；c)已发现一个分支与其他分支存在遗传差异。
产生这种差异的原因可能是残留杂合、突变或遗传污染(genetic contamination)(即一个近交系与非本品系动物之间杂交引起遗传改变)。
由于遗传污染形成的亚系，通常与原品系之间遗传差异较大，因此对这样形成的亚系应重新命名。
例如由GLaxo保持的A近交系在发生遗传污染后，重新命名为A2G。
2.1.4.2 亚系的命名亚系的命名方法是在原品系的名称后加一道斜线，斜线后标明亚系的符号。
亚系的符号可以是以下三种:a）数字，如DBA/1、DBA/2等。
实验动物遗传学质量控制
种群中一个座位的基因有两种以上变化形式时称为 复等位基因（multiple alleles）。
家兔C位点毛色基因： C Cch Ch c
单一色 青紫蓝 喜马拉雅 白化
CC, CCch, CCh , Cc 单一色
CchCch Cch Ch Cch c
青紫蓝
ChCh Chc
喜马拉雅
cc
白化
New Zealand white rabbit
chinchilla
Himalayan rabbit
喜马拉雅兔 该兔全身被毛白色，只有双耳、鼻、四肢及尾巴 为黑色，故又称“八点黑兔”。成年兔体重一般4～4.5公斤，红 眼睛，体质结实，性情温顺。
3. 遗传学三大基本定律 Mendel 遗传定律：
分离定律、自由组合定律
摩尔根（Morgan）：
衰退的原因：①随着纯合基因位点的增多，有害的隐性基因暴露 增多，一般有害基因为隐性基因，其性状被正常的显性基因所掩盖， 当隐性基因纯合时，常表现出遗传缺陷。 ②多基因平衡的破坏导致生 命活动的异常。过去认为“一个基因一个酶”，忽视了基因之间的作 用。现在证明基因之间有相互作用，虽然相互的影响很小，但是由于 长期自然选择、优胜劣汰的结果，使得有利生存的组合保存下来，近 交使平衡关系破坏，引起异常。
本章主要内容
• 实验动物的遗传学分类 • 近交系动物 • 封闭群动物 • 杂交F1代动物 • 突变系动物 • 遗传质量检测
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c) 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。 d) 作为以上命名方法的例外情况是一些建立 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。
2019/8/4
重组近交系（R I）
定义：由两个近交系杂交后，经连续20 代以上兄妹交配育成的近交系
命名：由两个亲代近交系的缩写名称中 间加大写英文字母X命名。
2019/8/4
重组同类系（RC）
定义 ：由两个近交系杂交后，子代与两 个亲代中的一个进行数次回交（通常回 交2次），通过不对特殊基因进行选择的 近亲交配而育成的近交系。重组同类系 是广义的重组近交系。
201/c DBA/2 C3H
缩写名称 B6 c D2 C3
2019/8/4
近交系动物的应用
实验组和对照组都只需少量动物。 动物个体之间组织相容性一致，异
体移植不产生排斥反应。 是比较遗传学、生理学和胚胎生物
学研究的实验材料。 肿瘤学模型
实验动物遗传质量控制
实验动物按遗传特点分类* 近交系(inbred strain )
封闭群(closed colony or outbred stock ) 杂交群(hybrid strain)
2019/8/4
一、近交系* inbred strain
1.定义
经过连续20代以上的全同胞 兄妹交配（或者亲代与子代交配） 培育而成，近交系数应大于99%， 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，该品系称为近交系。
一般以大写英文字母或大写 英文字母加阿拉伯数字命名。 BALB ,DBA,TA1, C3H等。一些历史较 长，已经广泛使用并获得认可的 品系除外，如129等。
2019/8/4
近交系的近交代数用大写英文字母F表示。 例如当一个近交系的近交代数为57代时， 写成（F57）。
2019/8/4
亚系（Substrain)
同源突变近交系和原近交系的差异只是发生突变的基因位点上带 有不同的基因，而其它位点上的基因完全相同。
命名：同源突变近交系由发生突变的近交系名 称后加突变基因符号（用英文斜体印刷体）组
成，二者之间以连接号分开，如：DBA/Ha-D。
2019/8/4
同源导入近交系 （Congenic inbred strain）
2019/8/4
由于遗传污染形成的亚系，通常与原品 系之间遗传差异较大，因此对这样形成 的亚系应重新命名。例如由GLaxo保持的 A近交系在发生遗传污染后，重新命名为 A2G。
2019/8/4
有些近交系的不同亚系之间遗传差异较 大，对实验处理的反应不同，在实验报 告或论文中应注明所使用的亚系名称。
2019/8/4
3.命名 在品系名称后加一道斜线
（/），斜线后标明亚系的符号， 亚系的符号可以是以下三种：
2019/8/4
a) 数字，如DBA/1、DBA/2等。 b) 培育或产生亚系 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。使用缩写文名称应注意不要 和已公布过的名称重复。例如：A/He， 表示A近交系的Heston 亚系；CBA/J，表 示由美国杰克逊研究所保持的CBA近交 系的亚系。
命名：由两个亲代近交系的缩写名称中 间加小写英文字母c命名，用其中做回交 的亲代近交系（称受体近交系）在前， 供体近交系在后。
2019/8/4
同源突变近交系 （Coisogenic inbred strain）
定义：指两个近交系，除了一个指明位点等位 基因不同外，其它遗传基因全部相同的品系。
例如：B10.129-H-12b
表示该同源导入近交系的遗传背景为 C57BL/10sn(=B10)，导入B10的基因为H-12b， 基因提供者为129/J近交系。
2019/8/4
同源导入系与同源突变近交系的不同之 处在于与原来近交系相比较，前者是一 个染色体片段的差异，后者是一个位点 上单个基因的差异。
2019/8/4
特殊近交系
重组近交系（Recombinant Inbred strain）和重 组同类系
（Recombinant Congenic strain） 同源突变近交系（Coisogenic inbred strain） 同源导入近交系（Congenic inbred strain）
1.定义 由同一个近交系分离出来的具有各 不相同特性的品系，称为原品系的 亚系。
2019/8/4
2. 亚系（Substrain）的形成 ㈠ 在兄妹交配代数达40代以前形成的分支
（即分支发生于F20到F40之间）。此时形成分 支的主要原因是残留杂合（Residual heterozygosity）； ㈡ 一个分支与其它分支分开繁殖超过100代。 此时突变是亚系分化的主要原因； ㈢ 已发现一个分支与其它分支在遗传上差异。 产生这种差异的原因可能是残留杂合、突变或 遗传污染（Genetic contamination）。
2019/8/4
2、近交系动物的特点
近交系动物个体有98.6%的遗传位点是纯 合的，个体间遗传差异小。
不同近交系之间由于近交而固定的基因 不同，遗传差异很大。
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。
2019/8/4
3、命名方法： *近交系
定义：通过杂交-互交（Crossintercross）或回交等方式将一个基因 导入到近交系中，由此形成的一个新的 近交系与原来的近交系只是在一个很小 的染色体片段上的基因不同，简称同源 导入系或同类系。
命名：
2019/8/4
同源导入系名称由以下三部分组成： ⑴ 接受导入基因的近交系名称； ⑵ 提供导入基因的近交系的缩写名称，并与a 之间用英文句号分开； ⑶ 导入基因的符号(用英文斜体)，与b之间以 连字符分开。