小鼠毛色遗传的控制机制及其在遗传学教学中的应用
小鼠的生物学特性以及在医学研究中的应用 PPT课件
（六）老年学研究 1）小鼠是研究胶原老化的动物模型。 2）老龄C57BL/6j雄性小鼠脑纹体多巴胺含量降 低，酪氨酸转化率下降，一些物质在下丘脑和 纹状体中分解代谢减慢。 3）生长激素与老化的关系。垂体功能低下生长 激素缺乏的侏儒小鼠，其寿命只有5个月，且表 现为灰发、皮肤萎缩，双眼白内障等。
（七）内分泌疾病的研究 小鼠内分泌腺结构的缺陷常引起类似人类的内 分泌疾病，因此是研究内分泌疾病的好材料。如 肾上腺皮质肥大造成肾上腺功能亢进，发生类似 人类库欣氏综合症。肾上腺淀粉样变性造成肾上 腺激素分泌不足可导致Addison病症状。此外小 鼠还可用来研究甲状旁激素失活引起的钙磷代谢 紊乱和次生骨吸收障碍。糖尿病和抑尿素缺乏造 成的尿崩症；遗传性家族肥胖症；胰岛发育不全 造成的肥胖症；垂体性侏儒症以及生长激素缺乏 造成的snell侏儒症。
（三）体温与水调节 小鼠体表面积相对较大，对环境温度的 波动有明显的生理学反应。无汗腺，新生 小鼠20d前是变温动物，最适温度21～25 度。对饮水量不足更为敏感，水分在体内 周转期比其他哺乳动物快，饮水量4～ 7ml/d。
四、小鼠在生物医学研究中的应 用
（一）药物研究 1）药物毒性和安全评价实验 药物的急性、亚急性、慢性毒性试验、半 数致死量和最大耐受量的测定，被广泛用于 药物的安全评价实验。如常用小鼠进行药物 的致畸、致癌、致突变的“三致”实验。
（五）免疫学研究 1）使用BALB/c、AKR、C57BL/6j等小鼠免疫后 的脾细胞与骨髓细胞融合，进行单克隆抗体的准 备和研究。
2）利用免疫功能缺陷的小鼠进行免疫学研究。20 世纪80年代培育出的SCID小鼠是一种先天性T和 B细胞联合免疫缺陷的突变系动物，能接受同种 或异种淋巴组织移植，是研究淋巴组织细胞分化 和功能的活体测试系统。NZB小鼠有自发性免疫 贫血症，可用于研究自身免疫疾病的机制。
常用实验动物在生物医学研究中的应用
最早用于这方
表 1 其他常用实验动物在生物医学研究中的应用
畜牧兽医科技信息
2013 年第 07 期 7
专论与综述
面研究的动物即家免，如利用纯胆固醇溶于植物油中喂饲家 兔，可引起家兔典型的高胆固醇血症，主动脉粥样硬化病、冠 状动脉硬化病。
大鼠对营养物质缺乏敏感，可发 生典型缺乏症状，是营养学研究使用最早、最多的实验动物。
大鼠常用于药物毒力、药效评价、新药筛 选等研究。
可复制成各种肿瘤模型，是肿瘤实验研究 最常用的实验动物之一。易患肝癌，可用二乙基亚硝胺、二甲 基偶氨苯（DAB）复制大鼠肝癌，用甲基苄基亚硝胺诱发复制 大鼠食管癌等。
大鼠是研究支气管肺炎、副伤寒的重要实 验动物。对流感病毒、麻疯、霉形体、巴氏杆ห้องสมุดไป่ตู้、葡萄球菌、念 珠菌、黄曲霉菌等比较敏感，适合复制多种细菌性和病毒性
吸虫、锥虫、疟疾等寄生虫病的研究。 许多近交系小鼠自发性肿瘤发病率很
高，与人体肿瘤接近，进行药物筛选比移植性肿瘤可能更为 理想。另外，严重免疫缺陷小鼠，如裸鼠、SCID 小鼠可接受各 种人类肿瘤细胞的植入，直接用于人类肿瘤生长、转移及治 疗的研究。
小鼠毛色变化多样，其遗传学基 础已研究得比较清楚，因此常用小鼠毛色做遗传学分析。此 外，许多小鼠具有遗传疾病，如小鼠黑色素瘤、家族性肥胖、 遗传性贫血、尿崩症等，这些疾病与人类发病相似，可用作人 类遗传疾病的动物模型。
用于某些药物或毒物对胎儿后期发育影响的实验；由于豚鼠 对组织胺敏感，能引起支气管痉挛性哮喘，常用于平喘药和 抗组织胺药物的研究等。
应用创新题组-遗传的分子基础
应用创新题组A应用同位素标记问题2.(2020淮阴、姜堰期中联考,31)同位素标记法在遗传学的研究中发挥了重要作用。
请根据所学知识回答:(1)现提供3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸以及亮氨酸,若要研究抗体的合成与转运,应选择;若要验证抗体合成所需的直接模板,应选择。
(2)为探究T2噬菌体的遗传物质,用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,经短时间保温培养、搅拌、离心,检测到上清液中的放射性很低。
此组实验标记的元素是,离心的目的是。
(3)科学家将15N标记的DNA分子(15N15N-DNA)放到含有14N的培养液中培养,让其复制三次。
将亲代DNA和每次复制产物置于试管进行离心,结果如图。
其中代表复制两次后的分层结果是(填字母),理由是。
答案(1)3H标记的亮氨酸3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸(2)P让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体外壳,沉淀物中留下被感染的大肠杆菌(3)c DNA复制方式为半保留复制,15N15N-DNA分子复制两次后,子代中1/2为15N14N-DNA,1/2为14N14N-DNA,离心结果与c 相符解析(1)抗体的化学本质是蛋白质,其基本组成单位是氨基酸,因此若要研究抗体的合成与转运,应选择3H标记的亮氨酸;蛋白质合成的直接模板是mRNA,因此若要验证抗体合成所需的直接模板,应选择3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸。
(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验分两组,一组T2噬菌体用35S对其蛋白质外壳进行标记,另一组用32P对T2噬菌体的核酸进行标记。
T2噬菌体在侵染大肠杆菌时,只是把遗传物质DNA注入大肠杆菌,因此如果标记的是蛋白质,则上清液放射性高,沉淀物放射性很低;如果标记的是DNA,则上清液放射性很低,沉淀物放射性高。
综上所述,题述实验标记的元素是P。
此实验过程中,离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体外壳,沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
(3)由于DNA分子的复制是半保留复制,用15N标记的DNA分子在含有14N的培养基上培养,复制一次后,每个DNA分子均为一条链含15N,另一条链含14N,离心后全部位于中间层,对应题图中的b;复制两次后,得到4个DNA分子,其中含15N和14N的DNA分子为2个,只含14N的DNA分子为2个,离心后分层结果对应题图中的c;复制三次后,得到8个DNA分子,其中含15N和14N的DNA分子为2个,只含14N的DNA分子为6个,离心后分层结果对应题图中的d。
四川农业大学《遗传学》2022-2023学年期末试卷
四川农业大学2022～2023学年春季学期遗传学课程期末考试试题题号一二三四五六七八总分得分一、判断题（10分，你认为正确的，在题号前写“√”，认为错误的写“×”）1、玉米从雌雄同株转变为雌雄异株，是由于性染色体分离异常的结果。
2、已知基因a和b相距20个图距单位，AAbb×aaBB所产生的F1再与双隐性个体测交，测得重组值为19％，推测这两对基因间发生了双交换，双交换值为1%。
3、自由组合定律中所涉及的基因重组和染色体的自由组合具有平行性，所以基因重组是发生在减数分裂的后期Ⅱ。
4、狭义的染色体重塑过程可以理解为一段染色体在常染色体和异染色体结构之间相互切换。
5、在真核生物细胞中，LINE转座子和SINE转座子都是DNA型转座子。
6、与DNA转座子不同，逆转录型转座子通过转录复制自己，不需要转座酶。
7、小RNA一般抑制基因表达，lncRNA一般激活基因表达。
8、真核基因由一个结构基因与相关的调控区组成，转录产物为多顺反子；原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定部位，形成功能单位或转录单位，它们可被一起转录为含有多个mRNA的分子，为单顺反子。
9、RI（重组自交系）群体为暂时性分离群体。
10、同义突变是指位点突变后编码的氨基酸发生了改变。
二、选择题（10分）1、拉布拉多猎犬毛色分为黑色、巧克力色和米色。
将纯合黑色犬与白色犬杂交，F1均为黑色犬，将F 1黑色犬相互交配，F2犬毛色及比例为黑色：巧克力色：米白色=9：3：4。
下列有关分析，正确的是A．米白色相对于黑色为显性B．F2米白色犬有3种基因型C．F2中的巧克力犬相互交配，后代的米白色犬比例为1/16D．F2中米白色犬相互交配，后代可能出现性状分离考生诚信承诺1．本人清楚学校关于考试管理、考场规则、考试作弊处理的规定，并严格遵照执行。
2．本人承诺在考试过程中没有作弊行为，所做试卷的内容真实可信。
小鼠遗传学实验报告
一、实验目的1. 了解小鼠遗传学实验的基本原理和方法。
2. 掌握基因型、表型以及遗传规律等基本概念。
3. 通过实验，观察并分析小鼠的遗传现象，验证孟德尔遗传规律。
二、实验原理遗传学是研究生物遗传现象的科学。
孟德尔遗传定律是遗传学的基础，包括分离定律、自由组合定律和独立分离定律。
本实验通过观察小鼠的遗传现象，验证孟德尔遗传规律。
三、实验材料1. 小鼠：白色雄性小鼠、黑色雌性小鼠。
2. 遗传学实验工具：显微镜、载玻片、盖玻片、酒精灯、镊子等。
四、实验步骤1. 观察小鼠外观特征，记录雄性小鼠的毛色、雌性小鼠的毛色、体型等。
2. 进行小鼠交配，将白色雄性小鼠与黑色雌性小鼠进行交配。
3. 观察并记录后代小鼠的外观特征，包括毛色、体型等。
4. 对后代小鼠进行基因型分析，观察并记录基因型比例。
5. 分析实验结果，验证孟德尔遗传规律。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）外观特征：白色雄性小鼠的毛色为白色，黑色雌性小鼠的毛色为黑色。
（2）后代小鼠外观特征：毛色呈现白色和黑色，比例为3:1。
（3）基因型分析：后代小鼠基因型比例为1:2:1（Aa：AA：aa）。
2. 实验分析（1）根据孟德尔分离定律，亲本基因型为Aa和aa，后代基因型比例为1:2:1。
（2）根据孟德尔自由组合定律，后代基因型比例为1:2:1，且表现型比例为3:1。
（3）实验结果与孟德尔遗传规律相符，验证了分离定律和自由组合定律。
六、实验结论通过本实验，我们掌握了小鼠遗传学实验的基本原理和方法，验证了孟德尔遗传规律。
实验结果表明，遗传现象遵循分离定律和自由组合定律，亲本的基因型决定了后代的基因型和表现型。
七、实验心得1. 遗传学实验是研究生物遗传现象的重要手段，有助于我们深入了解生物遗传规律。
2. 实验过程中，应严格按照实验步骤进行操作，确保实验结果的准确性。
3. 通过观察和记录实验现象，能够更好地理解遗传学原理，为今后的科学研究奠定基础。
4. 实验过程中，应注重团队合作，共同完成实验任务，提高实验效率。
第五章 常用实验动物及应用(5-1)小鼠、大鼠
(4) DBA／2(D2)：浅灰色。听源性癫痫发 作36日龄小鼠为100％，55日龄后为5％。 对鼠伤寒沙门氏菌补体有抗力，对百日 咳组织胺易感因子敏感。常用于肿瘤学、 遗传学和免疫学的研究。
(5) CBA：野生色。对麻疹病毒敏感。
(6) A：白化。对麻疹病毒高度敏感，对X 射线非常敏感。肺肿瘤发病率高。常用 于肿瘤学、免疫学等的研究。
• 甲基胆蒽可诱发小鼠胃癌和宫颈癌等；
• 感染小鼠白血病病毒可诱发白血病；
• 感染人类腺病毒可诱发小鼠肉瘤及淋巴瘤。
➢ 移植性肿瘤：将各种实体瘤、腹水瘤、白血病等一
定数量的瘤细胞或无细胞的滤液（病毒性肿瘤）接种 于相关品系的小鼠，就可以使该品系的一群小鼠带有 相同的肿瘤，其生长速度一致，个体差异小，接种存 活率可达100%。
散热器官
Sprague Dawley rat
繁殖特性
大鼠发育快，成熟早，繁殖力强。雄性２月龄、雌性 2.5月龄达到性成熟，适配鼠龄，雄性为90日龄，雌性 为80日龄；性周期4-5d，妊娠期19-23d(平均21d)，哺 乳期21-23d，年产5-8胎，每胎产仔6-12只，生育期1.5 年。全年多发情动物，具有产后发情、产后妊娠的特点。 寿命2.5-3年。
小鼠（Mouse， Mus. Musculus）
一、生物学特性
一般特性
体型小，性情温顺，易于饲养管理。 小鼠是哺乳动物中体型较小的动物，出生时体重
１.5g，体长20mm左右。成年体重30-40g，体长 110mm。 小鼠对外界环境的改变反应敏感，强光或噪声可致 哺乳母鼠食仔； 喜黑暗，昼伏夜动，其进食、交配、分娩多发生在 夜间； 啮齿类动物，有啃咬习惯； 群居动物，群饲生长发育也快。性成熟的雄鼠放在 一起易发生互斗。
常用实验动物的特点及应用(1)
每周更换两次垫料，每日加食、换水。注意每天观 察动物，及时作好工作记录和环境记录。
第二节 大鼠
大鼠（Rat)，学名（Rattus Norregicus) 是野生褐家鼠的变种，起源于北亚洲，于 17世纪初期传到欧洲。18世纪后期开始人 工饲养，19世纪，美国费城维斯塔尔 （Wistar)研究所在开发大鼠作为实验动物 方面作出了突出贡献，目前世界上使用的 许多大鼠品系品种均起源于此。大鼠体形 较小，对实验条件反应近似。使用量仅次
2. 体形小，生命周期短。出生体重仅1.5克左右， 一月龄体重约18--22克。成年小鼠每日食量5--8 克，饮水4--7毫升，排粪1.4--2.8克/天，排尿1--3 毫升/天。
3. 性情温顺，胆小怕惊。
4. 成熟早，繁殖力强。雌35--50日龄，雄45-60 日龄就可性成熟，雌65--75日龄，雄70--80日龄 可达体成熟。性周期4--5天，妊娠期19--21天， 哺乳期20--21天，年产6--9胎。属全年多发情动 物，产后即发情。
2. 黑色近交品系。1921年培育，1937年从此系 中分离出C57BL/6和C57BL/10两个亚系。1985年 引入中国。特性为：乳腺肿瘤自然发生率低，
化学物质难以诱发乳腺和卵巢肿瘤；对放射物
质耐受力中等；补体活性高；对结核杆菌敏感；
对鼠痘病毒有一定抵抗力，嗜酒精性高。常用
于肿瘤学、生理学、免疫学、遗传学研究。
小鼠常用于药物的毒实验、半数致死量
及最大耐药量的测定等，“三致”试验也常用小 鼠进行。
2. 生物制品的检定和药效学评价试验
如广泛用于血清，疫苗等生物鉴定工作，照 射剂量与生物效应实验，各种药物效价测定（通 过供试品和相当的标准品在一定条件下进行比较， 以定出供试品的效价）等实验。
4.2表观遗传教学设计高一下学期生物人教版必修2
必修二第四章第二节《表观遗传》教学设计一、课程标准要求依据课程标准，“表观遗传”属于遗传与进化中大概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传”中的次位概念“3．1.5 某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象”。
二、设计思路通过分析表观遗传的实例，理解基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。
通过交流搜集的资料，认同基因、基因表达产物与环境之间存在着复杂的相互作用，共同调控着生物体的性状。
三、教材分析“表观遗传”选自人教版高中生物学教材必修2 《遗传与进化》第4章第2节“基因表达与性状的关系”。
教材围绕柳穿鱼花的形态结构和小鼠的毛色遗传等实例展开“思考讨论”活动，帮助学生建立表观遗传的生物学概念，加深对遗传信息传递和表达过程的理解，构建完整的生物学大概念，为形成遗传与进化的生命观念做好分子层面的铺垫。
四、学情分析高一学生初步建立了“基因指导蛋白质的合成，生物的性状主要通过蛋白质表现，同时受到环境的影响”“细胞分化是基因选择性表达的结果”等观念。
但是对基因的选择性表达是如何受到调控,并且这种调控是否会直接影响性状等内容缺乏系统的认知。
五、教学目标1.生命观念：分析柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色遗传现象，概述表观遗传现象。
2.科学思维：通过真实情境分析，论证得出基因与性状关系的复杂性，培养学生归纳与概括、演绎与推理、批判与创新的科学思维。
3.科学探究：引导学生熟练运用假说演绎法，从科学家的角度完成科学探究步骤，培养科学探究能力。
4.社会责任：认同表观遗传的研究价值，认识到科学是不断发展的，并形成健康的生活观念。
六、教学重难点1、教学重点：表观遗传的概念、实例以及形成原因，使学生明确其与经典遗传学的区别。
2、教学难点：表观遗传形成的原因，以及如何传递给后代。
七、方法和策略1、教学方法：讲授法、谈话法、讨论法2、教学策略：归纳、练习八、媒体使用板书、幻灯片九、教学内容迁移应用引导学生将所学知识应用到实际生活中，如解释同卵双胞胎的差异等表观遗传现象。
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小鼠毛色遗传的控制机制及其在遗传学教学中的应用
小鼠毛色具有复杂的发育机制，最常用的小鼠毛色形成机制是基于隐形遗传原理的染色体显性模式。
它改变了一个特定基因的表达方式，从而改变小鼠的毛色。
小鼠毛色遗传控制机制分为基因配置模型和基因功能模型。
基因配置模型中，基因和颜色的遗传关系是由物理位置的组合来决定的，即同一个染色体上的不同基因之间的相对位置。
基因功能模型是指毛色受到表达基因的影响，基因表达对小鼠色球细胞的激发或抑制等活性变化而产生影响。
小鼠毛色遗传控制机制在遗传学教学中具有重要的实际意义和理论意义，可以帮助学生加深理解遗传的基本原理，熟悉基因的控制机制，加强对基因相互作用机制的认识，从而理解遗传学研究的基本原理。
此外，对基因结合的概念的学习也可以让学生更加清楚地认识到染色体中基因变化的重要性，以及了解基因突变和毛色表型之间的关系。
除此之外，利用小鼠毛色遗传学来探究生物多样性也是遗传学教学中不可缺少的一项活动。
在此过程中，研究小鼠色素的遗传分布有助于学生发现不同种群小鼠以及小鼠自身遗传适应机制的变化。
小鼠毛色遗传的控制机制研究对于更深入了解生命科学的基本原理，改善社会生活具有重要的科学意义，在遗传学教学中也有着深远的教育意义。
唯有通过建立小鼠毛色遗传的模型，弄清毛色形成的基因机制，研究小鼠毛色的形态变化才能为遗传学研究提供极为重要的实验和教育基础。