第二章第一节实验动物遗传学质量标准化课件.ppt
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- 第二 第一节 实验 动物 遗传学 质量 标准化 课件
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1、实验动物实验动物遗传学质量的标准化遗传学质量的标准化 实行实验动物遗传学质量标准化实行实验动物遗传学质量标准化 的重要意义的重要意义 (1 1)可以增加动物实验结果的可比性和可重复性)可以增加动物实验结果的可比性和可重复性 (2 2)根据模拟动物基因组与人类基因组的异同,可以在遗传)根据模拟动物基因组与人类基因组的异同,可以在遗传 限定的动物身上复制出更多的人类疾病动物模型。限定的动物身上复制出更多的人类疾病动物模型。 (3 3)标准化实验动物有利于动物基因的作图。)标准化实验动物有利于动物基因的作图。(4 4)对实验动物遗传学质量标准化的深入研究,可以建立一)对实验动物遗传学质量标准化的深入
2、研究,可以建立一 系列相关的生物信息数据库。系列相关的生物信息数据库。品种、品系的概念品种、品系的概念 品种(品种(stock)和品系()和品系(strain)是基本分类单位。)是基本分类单位。 作为一个品种、品系,应具备以下条件:作为一个品种、品系,应具备以下条件:(1)相似的外貌特征:例如:)相似的外貌特征:例如:C57BL/6小鼠的毛色是黑色的,小鼠的毛色是黑色的,DBA/2小鼠的毛色是灰色的,昆明(小鼠的毛色是灰色的,昆明(KM)小鼠的毛色)小鼠的毛色是白色的。是白色的。(2)独特的生物学特性)独特的生物学特性 (3 3)稳定的遗传性能)稳定的遗传性能(4 4)具有共同遗传来源和一定的
3、遗传结构)具有共同遗传来源和一定的遗传结构通常称近交系动物为品系,称封闭群动物为品种。通常称近交系动物为品系,称封闭群动物为品种。实验动物按遗传学分类实验动物按遗传学分类按基因组成特点分按基因组成特点分近交系近交系突变系突变系杂交杂交F1代代封闭群封闭群按基因纯和程度分按基因纯和程度分相同基因类型相同基因类型不同基因类型不同基因类型近近 交交 系系 动动 物物(inbred strain)近交系动物的概念近交系动物的概念 经至少连续经至少连续2020代的全同胞兄妹交配培育而成,品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系内所有个体都可追溯到起源于第2020代或以后代数的代或
4、以后代数的一对共同祖先。一对共同祖先。 近交系的近交系数(近交系的近交系数(Inbreeding coefficientInbreeding coefficient)应大于应大于98.698.6。 亚系和支系亚系和支系 亚系:亚系: 1 1、同一品系在兄妹交配、同一品系在兄妹交配4040代之前分离,很可能由于残余杂合性代之前分离,很可能由于残余杂合性而导致形成亚系而导致形成亚系 2 2、同一品系长期处于分离状态,可能由于突变而形成亚系、同一品系长期处于分离状态,可能由于突变而形成亚系 3 3、已发现有遗传差异的品系,可能由于残余杂合基因、基因突、已发现有遗传差异的品系,可能由于残余杂合基因、基
5、因突变、遗传污染引起。变、遗传污染引起。 支系:支系: 1 1、引种到另一实验室;、引种到另一实验室; 2 2、经过某种技术处理、经过某种技术处理近交系动物的近交系动物的命名命名 近交系一般以近交系一般以1 14 4个大写英文字母命名,亦可以用大写英文字母加阿个大写英文字母命名,亦可以用大写英文字母加阿拉伯数命名,符号应尽量简短。如拉伯数命名,符号应尽量简短。如A A系、系、TA1TA1系等。系等。 近交系的近交代数用大写英文字母近交系的近交代数用大写英文字母F F表示。例如当一个近交系的近交表示。例如当一个近交系的近交代数为代数为5757代时,写成(代时,写成(F57F57)。)。C57BL
6、(F89),DBA/2(F78)C57BL(F89),DBA/2(F78) 亚系命名原则是在品系名称后加斜线号,再加上数字或培育者名称缩亚系命名原则是在品系名称后加斜线号,再加上数字或培育者名称缩写,或者以数字开头与缩写同时使用。写,或者以数字开头与缩写同时使用。C57BL/6J(F126)C57BL/6J(F126) 支系命名是在品系(亚系)名称后面加一斜线或双斜线,再加上保持支系命名是在品系(亚系)名称后面加一斜线或双斜线,再加上保持者名称缩写。者名称缩写。C57BL/6J/LacC57BL/6J/Lac表示英国实验动物中心维持的支系。表示英国实验动物中心维持的支系。 品系经过技术处理,应
7、该用小写英文字母作为相应的符号来表示,一品系经过技术处理,应该用小写英文字母作为相应的符号来表示,一般称为支系。如般称为支系。如C3HfC57BLC3HfC57BL,表示由,表示由C57BLC57BL代乳的代乳的C3HC3H品系品系 C3HfB6C3HfB6。 已知某品系带有某病毒或经过净化去除某种垂直感染的病毒,在有必已知某品系带有某病毒或经过净化去除某种垂直感染的病毒,在有必要指明的情况下可在品系后面加连字号,再加大写的病毒符号,再加要指明的情况下可在品系后面加连字号,再加大写的病毒符号,再加“+”+”或或“-”-”符号。符号。C3H/He-MTV+C3H/He-MTV+和和C3H/He-
8、MTV-C3H/He-MTV-分别表示在分别表示在C3H/HeC3H/He品系中有无乳品系中有无乳腺肿瘤病毒。腺肿瘤病毒。近交系动物的近交系动物的特性特性 (1 1)纯和性()纯和性(homozygosityhomozygosity) (2 2)同基因性()同基因性(isogeneicityisogeneicity) (3 3)均一性()均一性(uniformityuniformity) (4 4)遗传稳定性()遗传稳定性(genetic stabilitygenetic stability) (5 5)可分辨性()可分辨性(identificationidentification) (6 6
9、)个体性()个体性(individualityindividuality) (7 7)分布的广泛性()分布的广泛性(extensive distributionextensive distribution) (8 8)背景资料可查性)背景资料可查性 (retrievalableretrievalable background date background date) 近交系动物的应用近交系动物的应用(1)与封闭群相比,近交系动物个体之间极其一致,可以消除杂合遗传背)与封闭群相比,近交系动物个体之间极其一致,可以消除杂合遗传背景对实验结果的影响,因此在实验中,实验组和对照组都只需少量的动物。景
10、对实验结果的影响,因此在实验中,实验组和对照组都只需少量的动物。(2)在某些涉及组织细胞或肿瘤移植的实验中,个体之间组织相容性一致)在某些涉及组织细胞或肿瘤移植的实验中,个体之间组织相容性一致与否,是实验成败的关键,在这里,近交系动物成为必不可少的实验动物。与否,是实验成败的关键,在这里,近交系动物成为必不可少的实验动物。(3)由于近交,隐性基因纯合性状得以暴露,可以获得大量先天性畸形及)由于近交,隐性基因纯合性状得以暴露,可以获得大量先天性畸形及先天性疾病的动物模型,如糖尿病、高血压等、,是进行基因连锁分析、比先天性疾病的动物模型,如糖尿病、高血压等、,是进行基因连锁分析、比较遗传学、生理学
11、和发育生物学研究的理想实验材料。较遗传学、生理学和发育生物学研究的理想实验材料。(4)某些近交系具有一定的自发或诱发肿瘤发病率,并可以使许多肿瘤细)某些近交系具有一定的自发或诱发肿瘤发病率,并可以使许多肿瘤细胞株在活体动物上传代。这些品系成为肿瘤病因学、肿瘤药理学研究的重要胞株在活体动物上传代。这些品系成为肿瘤病因学、肿瘤药理学研究的重要模型。模型。(5)多个近交系同时使用,可使不同研究者分析不同遗传基因对某项实验)多个近交系同时使用,可使不同研究者分析不同遗传基因对某项实验的影响,或者观察结果是否具有普遍意义。的影响,或者观察结果是否具有普遍意义。特 殊 近 交 系v同源突变近交系v同源导入
12、近交系v分离近交系v重组近交系特殊近交系的概念概念 同源突变近交系同源突变近交系 : 是某个近交系在某基因位点上发生突变而分离、培育是某个近交系在某基因位点上发生突变而分离、培育出来的新的近交系。两个近交系,除了在一个指明位点等位基因不同外,其出来的新的近交系。两个近交系,除了在一个指明位点等位基因不同外,其他遗传基因全部相同他遗传基因全部相同 。同源导入近交系同源导入近交系:通过杂交:通过杂交- -互交(互交(Cross-intercrossCross-intercross)或回交)或回交(BackcrossBackcross)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)等方式将
13、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,称为同源导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,称为同源导入近交系(同类近交系),简称同源导入系(同类系)。入近交系(同类近交系),简称同源导入系(同类系)。 分离近交系分离近交系: : 是在培育近交系的同时,采取一定的交配方法,迫使个别基是在培育近交系的同时,采取一定的交配方法,迫使个别基因位点上的基因处于杂合状态。因位点上的基因处于杂合状态。 重组近交系由两个近交系杂交后,经连续由两个近交系杂交后,经连续2020代以上兄妹交配成的近代以上兄妹交配成的近交系。交系。特殊近交
14、系的命名命名同源突变近交系: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:斜体印刷体)组成,二者之间以连接号分开,如:C57BL/6J-bg. 当突变基因必须以杂合子形式保持时,用当突变基因必须以杂合子形式保持时,用“+”号代表野生型基因,如:号代表野生型基因,如:A/Fa-+/c。 C57BL/6J-bg(F58+M+F25)同源导入近交系:同源导入近交系:在品系(亚系)的名称(或名称缩写)后面加在品系(亚系)的名称(或名称缩写)后面加“”和和供体品系名称缩写,然后加连字号和目的基因称号
15、。例如:供体品系名称缩写,然后加连字号和目的基因称号。例如:B10B10129-H-12b129-H-12b表示以表示以C57BL/10C57BL/10品系为遗传背景,携带来自品系为遗传背景,携带来自129129品系品系H-12bH-12b基因的同源导入基因的同源导入近交系。近交系。分离近交系:分离近交系:在品系名称后加连字号和杂合基因符号。如:在品系名称后加连字号和杂合基因符号。如:DW-dwDW-dw/+/+DW-dw/+(FH26)DW-dw/+(FH26) 重组近交系:重组近交系:是在两个祖系名称缩写中间加上大写英文字母是在两个祖系名称缩写中间加上大写英文字母X X。作母系的。作母系的
16、祖系名称放在前,作父系的祖系名称放在后。同一系列中不同的近交系可在祖系名称放在前,作父系的祖系名称放在后。同一系列中不同的近交系可在其后面加连字号,再加数字表示。其后面加连字号,再加数字表示。 例如:雌性例如:雌性AKRAKR和雄性和雄性C57BLC57BL杂交培育的一系列重组近交系可命名为杂交培育的一系列重组近交系可命名为AKXB-1AKXB-1、AKXB-2AKXB-2、AKXB-3AKXB-3等。等。特殊近交系的特殊近交系的应用应用同源突变近交系、同源导入近交系、分离近交系:(1 1)在同一遗传背景下比较某基因位点上不同等位基因的遗传效应。)在同一遗传背景下比较某基因位点上不同等位基因的
17、遗传效应。(2 2)在不同遗传背景中研究同一基因与遗传背景及其他基因的关系,)在不同遗传背景中研究同一基因与遗传背景及其他基因的关系,消除杂合遗传背景对某些突变基因表达的影响,以获得更为稳定的实消除杂合遗传背景对某些突变基因表达的影响,以获得更为稳定的实验动物模型。验动物模型。(3 3)对复杂的多基因性状进行遗传分析。)对复杂的多基因性状进行遗传分析。 重组近交系:重组近交系:(1 1)分离分析()分离分析(2 2)连锁分析()连锁分析(3 3)功能分析)功能分析杂种杂种F1F1代动物代动物杂种杂种F1F1代动物概念代动物概念 杂种杂种F1F1代动物是由两个不同的近交品系杂交而繁殖代动物是由两
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