第一节近交和近交系 一、近交 实验动物的近交(nbreeding)即近亲繁殖,是指血缘关系极为相近的个体之间或遗传组成极相似的个体之间进行的交配繁殖.是培育近 交系动物的必须手段,通过近交使一个种群达到接近完全纯合程度,即所有同源染色体的相对位置都具有相同基因的状态。因此,通过同胞兄 妹或亲子交配可以较快获得近交品系动物。 从同一祖先获得遗传物质,一条得自父 一条得自母,来源于共同祖先的小动物自交,它们得自父母同基因比非近交者多。近交和非近交 繁殖时亲缘关系可见图3. 固3!近交和非近交时亲缘关系示意园 近交可以降低杂合性,可以将群体分离为不同的品系,然而近交的结果也必将出现近交衰退。 二、近交后引起的变化 (一)近交可以蜡多纯合性,也就是降低杂合性(Reduction of the terozygosity) 自然界的动植物在遗传上一般都是杂合子体,故最初培奇近交系动物都是取源于杂种,换句话说也就是取源于异型接合体动物。动物的选 传纯度取决于交配动物之间遗传关系的远近,因此近交系动物通过长期近亲交配而建立的。通过纯育后,动物的杂合性逐新降低,因而纯度逐 新描高。使基因位点变为纯合子,使它们的表现型趋向 致性,加A与其因率相同但基因别公程变化经村一完代的只交则不西 有杂合子,而获得遗传稳定的AA与1近交品系,见表3-1,同跑兄妹或亲子交配连续20代以上就培育成近交系,为了保持该系的遗传特点,必 须继续近交,并不得因突变或遗传漂移而丢失 表3·】近交引起的基因纯合情况 P()-0.5pa-0.5 代故 原始种群 我子伤限心 纯合子(黑色)” 实验动物交配禁殖中的一些概念和符号, 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(Hom0 zygote),如AA(显性纯合子),a(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(Heteroz四ygote),如Aa, 3.杂合子的:位点:即指a位点上两个位点为A/a, 4。纯合子的等位点:用A/A或/幻表示 5.显性突变位点用D表示,隐性突变位点用r表示。 6.D和r位点在繁殖制度中被称作重要位点(Loci of interest),因为它们是控制位点分离的, 7.D位点上的等位基因为AWD,r位点上的等位基因为A, 8.以在一个位点上的等位基因W八.aA,aa三种基因型进行组合将产生九种交配形式,可归纳为以下四类交配系统 (I)纯合子交配(Incrosses):为亲代相同的显性纯合子交配,如A/AXAIA和a/axa/a, 亲代:dAA×9AA子代:基因型AA,表现型A. 卵子 (2】杂交(Crosses):为亲代不相同的纯合子交配,如AWA×a/a和a/axN/A, 亲代:AA×9a子代:基因型A (3)回交(Backcrosses):为亲代显性纯合子与杂合子交配.如A/AxaA:a/A×A/A;a/Axa/a和a/aa/A
第一节 近交和近交系 一、近交 实验动物的近交(Inbreeding)即近亲繁殖,是指血缘关系极为相近的个体之间或遗传组成极相似的个体之间进行的交配繁殖。是培育近 交系动物的必须手段,通过近交使一个种群达到接近完全纯合程度,即所有同源染色体的相对位置都具有相同基因的状态。因此,通过同胞兄 妹或亲子交配可以较快获得近交品系动物。 从同一祖先获得遗传物质,一条得自父,一条得自母,来源于共同祖先的小动物自交,它们得自父母同基因比非近交者多。近交和非近交 繁殖时亲缘关系可见图3-1。 图3-1 近交和非近交时亲缘关系示意图 近交可以降低杂合性,可以将群体分离为不同的品系,然而近交的结果也必将出现近交衰退。 二、近交后引起的变化 (一)近交可以增多纯合性,也就是降低杂合性(Reduction of the terozygosity) 自然界的动植物在遗传上一般都是杂合子体,故最初培育近交系动物都是取源于杂种,换句话说也就是取源于异型接合体动物。动物的遗 传纯度取决于交配动物之间遗传关系的远近。因此近交系动物通过长期近亲交配而建立的。通过纯育后,动物的杂合性逐渐降低,因而纯度逐 渐增高,使基因位点变为纯合子,使它们的表现型趋向一致性,如A与a基因频率相同,但基因型分配变化,经过一定代数的兄妹交配,则不再 有杂合子,而获得遗传稳定的AA与aa近交品系,见表3-1。同胞兄妹或亲子交配连续20代以上就培育成近交系,为了保持该系的遗传特点,必 须继续近交,并不得因突变或遗传漂移而丢失。 表3-1 近交引起的基因纯合情况 P(A)=0.5 p(a)=0.5 代数 各 种 基 因 的 比 例 纯合子(野鼠色)AA 杂合子(野鼠色)Aa 纯合子(黑色)aa 原 始 种 群 1/4 2/4 1/4 兄妹交配下一代 5/16 6/16 5/16 兄妹交配下二代 11/32 10/32 11/32 兄妹交配下三代 24/64 16/64 24/64 兄妹交配20代以后 50/100 0 50/100 实验动物交配繁殖中的一些概念和符号。 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。 3.杂合子的a位点:即指a位点上两个位点为A/a。 4.纯合子的等位点:用A/A或a/a表示。 5.显性突变位点用D表示,隐性突变位点用r表示。 6.D和r位点在繁殖制度中被称作重要位点(Loci of interest),因为它们是控制位点分离的。 7.D位点上的等位基因为A/D,r位点上的等位基因为A/r。 8.以在一个位点上的等位基因A/A、a/A、a/a三种基因型进行组合将产生九种交配形式,可归纳为以下四类交配系统。 (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。 亲代:♂AA×♀AA 子代:基因型AA,表现型A。 精子 卵子 A A AA (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。 精子 卵子 A A a Aa Aa a Aa Aa (3)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
亲代:dAa×9Aa子代:基因型:1AA,1Aa表现型:A,均为显性野鼠色。 或称互 基因型 卵子 AA C57BL黑色.C3H野色 二者皆为纯合子。二者杂交 代 A F. Aa Aa AA Aa aa AΛAA Aa aa aa AAAA AA Aaaaaa aa 种系中纯合性的程度通常以近交系数(F)表示 一个种系的个体中,两个等位基因具 来湖 通常以 代度莱表无 纯 续的代数而递增。增加的比率决元 于交 关系的密切程度 (1960)的研究,认为全同兄弟 近交系前几代数值不恒定 如前四代近交系数上升 ner提出一个使于计算的公式:Fn-l-(-△F)n,n表示近交代数 F是每 近交系数上升率 ,例如繁殖了10代,△F为19%,代入公式,则 F10=1-(1-0.19) 0=1-(0.81)10=1-0.1216=0.8784=87.84% 也就是说繁殖到第10代时,纯度可达到87.84%,还有12.16%是杂合的。由于交配方式不同,其△F也各不相同,同胞兄妹交配F为 19.1%,同父异母交配11.0%,回交(亲子交配》19.1%,堂兄妹交配为8%。全同跑兄味或亲子交配前20代的近交系数计算状况可见表32, 表3·2 Felconeri近亲系数表 代数 代故 a926 0 注:诉交系不改亦领率 (二)近交可将群体分离为不同基因型的品系(Splitting of the Population into Lines of Different Gentypes) 原始种群经过近交分为若干近交系,在不同等位基因的不同位点上变为纯合子.原始种群的小鼠兄妹交配连续20代之后分离出两支等位基 因A和的近交品系: 1。等位基因A的品系:只生产野鼠色后代 2。等位基因的品系:只生产里色后代 AA Aa aa (背印色) (色) 近交品系动物的获得,可使原来杂合子的动物增加纯合性(Hom0ysy),从而提高基因型的稳定性,获得想要的品系,实验者可以从 动物的特定性状中进行选择 (三)近交可引起近交衰退(Inbreeding Depression) 廉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,如何克服和解决 这个问题,是培育近交系动物的关键所在。由于近交衰退的缘故,从一个供繁殖的种群培育和建立一个近交系时,往往需要从杂交群或几个近 交系开始才能成功,而且的近交几代后,有些系可以因生育或生活率低而断绝:留下的受近交衰退影响较小的后代有些可以维持下来,而另外 的也可能最后被淘汰,也由于同样的原因,过去建立的某些近交系,现在只有某些亚系还仍然存在,有些不能全部存活,甚至难以维持。 近交衰退发生的原因是多方面的,从遇传学的角度解释主要有两点:
亲代:♂Aa×♀Aa 子代:基因型:1AA,1Aa 表现型:A,均为显性野鼠色。 精子 卵子 A a A AA Aa A AA Aa (4)自交或称互交(Intercrosses):亲代为两个杂合子交配:如a/A×a/A。 亲代:♂Aa×♀Aa 子代:基因型:1/4AA,2/4Aa,1/4aa。表现型:3/4A,1/4a。 精子 卵子 A a A AA Aa Aa Aa Aa C57BL黑色a,C3H野鼠色,二者皆为纯合子。二者杂交: 种系中纯合性的程度通常以近交系数(F)表示,所谓近交系(Coefficient of inbreeding)也就是一个种系的个体中,两个等位基因具 有相同来源的概率,通常以0~1之间的尺度来表示。F=0为完全杂合,F=1表示完全纯合。F值随近交繁殖连续的代数而递增。增加的比率决定 于交配动物亲缘关系的密切程度。根据Feiconer(1960)的研究,认为全同兄弟姐妹交配,近交系前几代数值不恒定,如前四代近交系数上升 率分别为28%、17%、20%和19%,以后每代上升率就恒定为19.1%。故Felconer提出一个便于计算的公式:Fn=1-(1-△F)n。n表示近交代数, △F是每进一代的近交系数上升率。例如繁殖了10代,△F为19%,代入公式,则 F10=1-(1-0.19)10=1-(0.81)10=1-0.1216=0.8784=87.84% 也就是说繁殖到第10代时,纯度可达到87.84%,还有12.16%是杂合的。由于交配方式不同,其△F也各不相同,同胞兄妹交配△F为 19.1%,同父异母交配11.0%,回交(亲子交配)19.1%,堂兄妹交配为8%。全同胞兄妹或亲子交配前20代的近交系数计算状况可见表3-2。 表3-2 Felconer近亲系数表 代 数 F 代 数 F 1 0.250 11 0.908 2 0.375 12 0.926 3 0.500 13 0.940 4 0.594 14 0.951 5 0.672 15 0.961 6 0.734 16 0.968 7 0.785 17 0.974 8 0.826 18 0.979 9 0.859 19 0.983 10 0.886 20 0.986 注:近交系不改变频率。 (二)近交可将群体分离为不同基因型的品系(Splitting of the Population into Lines of Different Gentypes) 原始种群经过近交分为若干近交系,在不同等位基因的不同位点上变为纯合子。原始种群的小鼠兄妹交配连续20代之后分离出两支等位基 因A和a的近交品系: 1.等位基因A的品系:只生产野鼠色后代。 2.等位基因a的品系:只生产黑色后代。 近交品系动物的获得,可使原来杂合子的动物增加纯合性(Homozygosity),从而提高基因型的稳定性,获得想要的品系,实验者可以从 动物的特定性状中进行选择。 (三)近交可引起近交衰退(Inbreeding Depression) 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,如何克服和解决 这个问题,是培育近交系动物的关键所在。由于近交衰退的缘故,从一个供繁殖的种群培育和建立一个近交系时,往往需要从杂交群或几个近 交系开始才能成功,而且的近交几代后,有些系可以因生育或生活率低而断绝;留下的受近交衰退影响较小的后代有些可以维持下来,而另外 的也可能最后被淘汰。也由于同样的原因,过去建立的某些近交系,现在只有某些亚系还仍然存在,有些不能全部存活,甚至难以维持。 近交衰退发生的原因是多方面的,从遗传学的角度解释主要有两点:
1。有害的隐性基因的累露, 一般病态的突变基因绝大多数都是隐性的,所以处于杂合状态时是不表现出病态或不利的性状。这些有害基因 的作用可被显性的杂合子等位基因所掩盖,但经过一段近亲繁殖,纯合的基因(纯合子)比例新渐增多,于是有害的隐性基因相遇成为纯合子 而显出作用,出现了不利的性状,对个体的生长发育、生活和生育等产生明显的不利影响。例如杂种动物所带有的不育的隐性基因往往被其量 性的等位基因所掩盖,而不表达其不育的性状,但由于纯育,动物的纯合性逐新增高,不育的现象也就表现出来了, 2。多基因平衡的破坏。个体的发育受多个基因共同作用的影响,虽然其中每个基因的作用效应微小,对环境适应较好的野生或杂交动物, 由于自然选择的作用有利于保存那些生物话应能力较强的基因组合具有平衡的多基因系统,近交繁殖往往会破坏这个平衡,造成个体发育的不 稳定, 近交衰退往往在近交培养过程中的最初若干世代中表现出来,以后经过一定的人工选择,带有纯合有害基因的动物被逐渐淘汰,或者由于 无意识地保留了一小部分的杂合性,经过5~10代左右的培育素殖,后代中生育与生活力可以逐渐稳定,不再下降。 由于近交系动物是采用近亲繁殖方式,因此容易引起生活力的降低、生长繁殖力退化、抗病力降低等近交衰退变化,为了防止这些问题子 生,应注意如下几点: 1,为防止种群传代终断,可采用回交方式(即父×女或母x子)而不计算近交代数,这样可以维持种群不致在整殖中终断, 2.饲料营养的保证很重要,在一般传代至3一7代时会出现生命力下降,生长繁殖退化,或出现产仔骑形等情况,因此应在饲料中适当增加 营养成分以保证子代生长发育正常, 3.在传代中注意检查子代的情况选优去劣,选择体质健康、生殖力旺盛的后代而不能选择体弱繁殖力差的动物。 4.近交到6~7代时,可出现致死的有害基因,而且这种致死基因随近交代数增加而不断升高,可引起个体死亡,为此,培育近交品系,开 始不必用网窝兄妹交配,用回父异母,或网母异父的兄妹交配,如待近交品系建立后再改变致死基因则很困唯。 第二节近交系的特征和应用意义 一、近交系的特征 (一)基因纯合性。通过持续20代以上的近亲繁殖,基因已高度纯合化。纯合子的纯度在理论上接近最高点,基因已有98.6%以上完全纯 近交品系动物的基 在 内T有 物的各个基因位点都应该是纯合子 动物 的后代也应 在这些 相图 基因型可长期处于稳定状态,这 所以纯合子基正 维持打了50多甲 近文 成园 是为例 近文条 的变 仅发生在少量残留 的在传上是 合县因或 如果品系在被确认为近交系后坚持近交,同时辅以传监测, 有日 保特近交系动物 是 有问 同基因性 一切传基 总和 是内在的速传本质。同整因性 是指 一个近交 所有 个体在遗传上是同 源的由于基 高度纯合和基因型相当 而致个体间极为相 内具有基本相同的遗传组成和基因点,也就是基因型相同。这 种遗 可采用 织移植方法来检测 只动物检测群体的基因 从于代群 表现型的 境因器作用下表现出采的 的亲代的性状。在相同环 因素的作用下 ,由于选 传是 质 所以其表现型是均 的,反应性是 致的。近交品系动物的性状如种瘤发病率 形态学特点血型和组织型对药物的反应甚 至行为的类 丁高度遗传,均衡一致远比远交系为强,因此可用较少量的近交品系动物。达到统计需要的精密度 (伍)个体性。由于不同品系都具有不同的传组或和生物学特性,所以不同品系各有不同的特性。目前国际上公认的250个近交品系小 均各有明显的区别,有其不同的反应性和敏感性,如自家免疫病鼠、白内障鼠、脑积水鼠、多尿症鼠、缺乏免疫球白M鼠、对辆岛素敏 感鼠等等。 因此 选择近交品系鼠时,必须注意其是否适合各项研究设计的需要,决不能认为近交系动物遗传均一、甚因型相同、反应性一 致,就陆使远 个品系来做实验, 个体性从整个近交系动物来看,每个品系在速传上部是独特的,这表明在相当广泛的特性上,有些品系可能自发一些疾病,成为研究人尖 疾病理想的模型 在某些情况下, 品系间的送别显示在量上,而不是在质上,而这一点在研究上也非常有用。因为以此可在很多的近交系中筛 选出对某些因子敏感和非敏感的品系以达到不同的试验目的。 (六)分布的广泛性。许多近交系在国际上广泛分布,从而有可能在世界各国之间进行比较研究。这在理论上意味着不同地区、不同团家 的科学家有可能去重复或验证已取得的理论和数据。但因环境变化可引起遗传变异,因此,环境条件应力求尽可能一致。如同一近交品系的两 只动物 一只吃完兰的饲料,另一只吃营养不足的饲料,则二者可发生不网的变化. (七)资料可直性,近交品系的 个最有价值的特点是最常用的品系都具有相当数量的背景资料,由于近交品系动物在培育和保种的过程 中都有详细的记录,加之这些动物分布广泛,经常使用,目前已有相当数量的文献记载着各个品系的生物学特征,这些有关品系的特征、寿武 和白发性疾病等资料,对研究工作选择品系是极为重要的,而且这些基本数据对于设计新的实验和解释所得结果提供了便利条件, (八)可分辨性。每个近交品系都具有自己独特的生化标志基因等特点,研究工作者可定明进行检测,以识别所使用的近交品系动物是否 可靠。方法有:生化位点法、皮肤移植法、毛色基因法和下领骨测量法,由于绝大多数近交品系在很多遗传位点上已有了分型,如果掌握了这 些方法,可以很据这些位点的分型轻而易举的将混合在一起的两个外貌近似的品系分辨出来。 二、使用近交系的优点
1.有害的隐性基因的暴露。一般病态的突变基因绝大多数都是隐性的,所以处于杂合状态时是不表现出病态或不利的性状。这些有害基因 的作用可被显性的杂合子等位基因所掩盖,但经过一段近亲繁殖,纯合的基因(纯合子)比例渐渐增多,于是有害的隐性基因相遇成为纯合子 而显出作用,出现了不利的性状,对个体的生长发育、生活和生育等产生明显的不利影响。例如杂种动物所带有的不育的隐性基因往往被其显 性的等位基因所掩盖,而不表达其不育的性状,但由于纯育,动物的纯合性逐渐增高,不育的现象也就表现出来了。 2.多基因平衡的破坏。个体的发育受多个基因共同作用的影响,虽然其中每个基因的作用效应微小。对环境适应较好的野生或杂交动物, 由于自然选择的作用有利于保存那些生物适应能力较强的基因组合具有平衡的多基因系统,近交繁殖往往会破坏这个平衡,造成个体发育的不 稳定。 近交衰退往往在近交培养过程中的最初若干世代中表现出来,以后经过一定的人工选择,带有纯合有害基因的动物被逐渐淘汰,或者由于 无意识地保留了一小部分的杂合性,经过5~10代左右的培育繁殖,后代中生育与生活力可以逐渐稳定,不再下降。 由于近交系动物是采用近亲繁殖方式,因此容易引起生活力的降低、生长繁殖力退化、抗病力降低等近交衰退变化,为了防止这些问题产 生,应注意如下几点: 1.为防止种群传代终断,可采用回交方式(即父×女或母×子)而不计算近交代数,这样可以维持种群不致在繁殖中终断。 2.饲料营养的保证很重要,在一般传代至5~7代时会出现生命力下降,生长繁殖退化,或出现产仔畸形等情况,因此应在饲料中适当增加 营养成分以保证子代生长发育正常。 3.在传代中注意检查子代的情况选优去劣,选择体质健康、生殖力旺盛的后代而不能选择体弱繁殖力差的动物。 4.近交到6~7代时,可出现致死的有害基因,而且这种致死基因随近交代数增加而不断升高,可引起个体死亡,为此,培育近交品系,开 始不必用同窝兄妹交配,用同父异母,或同母异父的兄妹交配,如待近交品系建立后再改变致死基因则很困难。 第二节 近交系的特征和应用意义 一、近交系的特征 (一)基因纯合性。通过持续20代以上的近亲繁殖,基因已高度纯合化。纯合子的纯度在理论上接近最高点,基因已有98.6%以上完全纯 合,仅有1%左右不纯合,因此近交品系动物的基因是一致的,遗传组成亦相同。在一个近交品系内所有动物的各个基因位点都应该是纯合子, 这样的个体与该品系中任何一个动物交配所产生的后代也应该是纯合子,在这些动物中没有暗藏的隐性基因。 (二)遗传稳定性。由于近亲繁殖增加了在特定部位纯合子互相配合的可能性,因而减少了遗传变异,基因型可长期处于稳定状态,这种 相对稳定性来自纯合性。因为基因高度纯合,所以纯合子基因可以极稳定地传给后代。如DBA系已维持好60多年,C57BL系已维持了50多年, 但至今仍与原品系极相似。当然近交系动物有时会因突变造成基因改变而发生变异,是为例外。因此,近交系动物在遗传上是相当稳定的,遗 传上的变异仅发生在少量残留杂合基因或基因突变上,而这种机率非常低。如果品系在被确认为近交系后坚持近交,同时辅以遗传监测,有时 地发现和清除遗传变异的动物,保持近交系动物遗传稳定性是绝对没有问题的。 (三)同基因性。基因型或称遗传型是一切遗传基础的总和,是内在的遗传本质。同基因性,是指一个近交品系中所有个体在遗传上是同 源的。由于基因高度纯合和基因型相当稳定,而致个体间极为相似,即同一品系内具有基本相同的遗传组成和基因点,也就是基因型相同。这 种遗传上的均质性可采用组织移植方法来检测,也可用一只动物检测群体的基因型;从子代群体中检定母系群体。 (四)表现型的均一性。表现型是基因在环境因素作用下表现出来的、可被直接观察到的亲代的性状。在相同环境因素的作用下,由于遗 传是均质的,所以其表现型是均一的,反应性是一致的。近交品系动物的性状如肿瘤发病率、形态学特点、血型和组织型、对药物的反应、甚 至行为的类型等都可高度遗传,均衡一致远比远交系为强,因此可用较少量的近交品系动物,达到统计需要的精密度。 (五)个体性。由于不同品系都具有不同的遗传组成和生物学特性,所以不同品系各有不同的特性。目前国际上公认的250个近交品系小鼠 间,均各有明显的区别,有其不同的反应性和敏感性,如自家免疫病鼠、白内障鼠、脑积水鼠、多尿症鼠、缺乏免疫球蛋白M鼠、对胰岛素敏 感鼠等等。因此,选择近交品系鼠时,必须注意其是否适合各项研究设计的需要,决不能认为近交系动物遗传均一、基因型相同、反应性一 致,就随便选一个品系来做实验。 个体性从整个近交系动物来看,每个品系在遗传上都是独特的,这表明在相当广泛的特性上,有些品系可能自发一些疾病,成为研究人类 疾病理想的模型。在某些情况下,品系间的送别显示在量上,而不是在质上,而这一点在研究上也非常有用。因为以此可在很多的近交系中筛 选出对某些因子敏感和非敏感的品系以达到不同的试验目的。 (六)分布的广泛性。许多近交系在国际上广泛分布,从而有可能在世界各国之间进行比较研究。这在理论上意味着不同地区、不同国家 的科学家有可能去重复或验证已取得的理论和数据。但因环境变化可引起遗传变异,因此,环境条件应力求尽可能一致。如同一近交品系的两 只动物,一只吃完善的饲料,另一只吃营养不足的饲料,则二者可发生不同的变化。 (七)资料可查性。近交品系的一个最有价值的特点是最常用的品系都具有相当数量的背景资料,由于近交品系动物在培育和保种的过程 中都有详细的记录,加之这些动物分布广泛,经常使用,目前已有相当数量的文献记载着各个品系的生物学特征,这些有关品系的特征、寿命 和自发性疾病等资料,对研究工作选择品系是极为重要的,而且这些基本数据对于设计新的实验和解释所得结果提供了便利条件。 (八)可分辨性。每个近交品系都具有自己独特的生化标志基因等特点,研究工作者可定期进行检测,以识别所使用的近交品系动物是否 可靠。方法有:生化位点法、皮肤移植法、毛色基因法和下颌骨测量法。由于绝大多数近交品系在很多遗传位点上已有了分型,如果掌握了这 些方法,可以根据这些位点的分型轻而易举的将混合在一起的两个外貌近似的品系分辨出来。 二、使用近交系的优点
使用实验动物进行各项科学研究的一个关键问题,就是怎样使动物实验的结果正确、可靠、有规律性、重复性好,从而精确判定实验结 果、得出正确的结论。使用一般昔通饲养的实验动物是采用任意交配的紫殖方法,所产生的动物个体差异较大,所以必然影响实验结果的均 性,有时难以判定实验结果。选用近交系动物作实验就能克服这些缺点,满足实验研究的需要。采用纯系动物作实验,具有下列主要优点: 1只有相同的基因型,表现型也一致,所以其反应是一致的,实验结果正确、可靠由于连续近交繁殖,同一近交系的各个体只有相同的 基因型,在相同的 环境条件下又具有相同的表现型,故其性状即其各种生物学特性比较 。对外来宋激反应也一致 2.各品系均有其独特的特性,根据实验目的可选用不同品系来作实验,实验重复性好,所用动物少,实验周期短,节省人力、物力和时 3.国际上分布广泛,不同国家的科研单位由于使用同一近交系动物所取得的结果是相似的,便于国内和国际间学术交流和实验重复。 4,可以作为有价值的病理学模型,如有致癌品系。抗箱品系、致白血病品系,嗜酒性品系、易抽格品系等,是研究人类疾病的重要实验材 料. 5.它是标准的实验材料,动物生长发育到一定时间就有一定的规格。 6。有大量的历史资料可查,每个品系均有其详细的遗传学资料,遗传背景明确,其生物学特性、生理生化特点。常见疾病(包括自发性疾 病)等都有过系统的研究,便于研究者直阅和选择应用。 三、近交系动物在生物医学研究中的应用 近交系动物首先应用于遗传学研究,以后又为肿密和免疫学家所重视。在种密的研究工作中应用最广泛,培育的品系也最多,对种密的庆 因学、发病学、实验治疗和新抗癌药物的研究等都发挥了重要作用。所以近交系动物的建立已受到世界各国医学科学研究工作者的重视。正如 化学家需要分析纯的化学药品。物理学家需要高度特密的仪器一样,近交系动物对医学研究是至关重要的。伦教大学古勒宁说:“……生物学 中近交的应用和化学中应用分析平拜的意义一样要”波尔法氏说“ …箱的免疫治疗的最好途径的发展与1952年开始和发展起来的近交系动 物是有关的” 随着医学科学研究的飞速发展,近交系动物的培育及应用愈来愈被人们所重视,为适合不同课题研究需要而培育的近交系动物品系也愈来 愈多,在医学、生物学、药物学等各个领域内的应用也日益广泛,生物制品、药品、食品等产品检定,疾病诊断生理、病理、肿、免疫 内分泌等学科的研究工作中都需要使用近交系动物进行各种实验】 近交系小鼠目前在国内许多科研单位已得到重视和应用。尤其在速传、 病研究中的应 较多,其中在肿瘤、白血 行,可以在同一时 1防治研究 在生物学 病鼠、先天性肌肉缩鼠等。近交系小鼠应用也较多,近交系的金黄 应用。1975年出版的第三版《国际实验动物 索引)中公布的的文系动物品系数 大良130系日8系 家免2系,黑线仓鼠2系、金黄地鼠38系。现在世界上已经有纯品系小 民500多个品系,大鼠包括亚系在 ,豚鼠12个,家免6 从1952年以 国际析交系小 标准命 认的近交系小鼠进行 ,年调年在关国肿所究杂志上 Mice)对 0 公布7124个聚,第五次1年已发到4个品系 192 和19 1976年为252年品系 1980年为250个品系,1984年为250个品系 9 我国培育的615 段系曲装程 了实验结果的正确性和重复性,以近交系小 为例,目前已广泛应用于的肿瘤研究课题(见表81) (见表82) 是近年来生物医学 项重大的突破,将对人类 治行 ,传染病 究等方面 大的影明和受 这项新技 用的主要实 克隆抗体研究 BALB/C小鼠骨 C近交系小鼠 抗体的 又有 新的 单克隆抗 (bs 的 正在 创 这 内同 制备 因为L0u株近交 用BALB/C小大几十 能较好地 双特异性单 单克隆抗体技术的新进 ,bsMCAi可代替交联剂和标技 第三节近交系的培育技术 一、培育目标 培育目标分定向、不定向两种,定向是予先确定好要获得什么样的品种,然后有计划地进行培育,这种方法能在较短的时间里获得优良的 品种。定向时有以细菌感受性为选育指标,如小鼠对沙门氏菌的感受性:也有采用速传指标,如性成熟。初产日令、妊娠同隔。产仔数。哺乳 量及离乳时体重等。不定向的是无意识的选择,预先交没有想要培育具有哪些特点的新品种,只是人们自然把比较有价值的留下,让它繁殖, 去掉价值不大的品种,这样无意中起了选择的作用,这种透择过程是比校缓慢的,待纯化后回过头来做实验。测定其特性。 二、种鼠的选择 (一)基础种群的选择
使用实验动物进行各项科学研究的一个关键问题,就是怎样使动物实验的结果正确、可靠、有规律性、重复性好,从而精确判定实验结 果、得出正确的结论。使用一般普通饲养的实验动物是采用任意交配的繁殖方法,所产生的动物个体差异较大,所以必然影响实验结果的均一 性,有时难以判定实验结果。选用近交系动物作实验就能克服这些缺点,满足实验研究的需要。采用纯系动物作实验,具有下列主要优点: 1.具有相同的基因型,表现型也一致,所以其反应是一致的,实验结果正确、可靠。由于连续近交繁殖,同一近交系的各个体具有相同的 基因型,在相同的环境条件下又具有相同的表现型,故其性状即其各种生物学特性比较一致,对外来刺激反应也一致。 2.各品系均有其独特的特性,根据实验目的可选用不同品系来作实验,实验重复性好,所用动物少,实验周期短,节省人力、物力和时 间。 3.国际上分布广泛,不同国家的科研单位由于使用同一近交系动物所取得的结果是相似的,便于国内和国际间学术交流和实验重复。 4.可以作为有价值的病理学模型,如有致癌品系、抗癌品系、致白血病品系,嗜酒性品系、易抽搐品系等,是研究人类疾病的重要实验材 料。 5.它是标准的实验材料,动物生长发育到一定时间就有一定的规格。 6.有大量的历史资料可查,每个品系均有其详细的遗传学资料,遗传背景明确,其生物学特性、生理生化特点、常见疾病(包括自发性疾 病)等都有过系统的研究,便于研究者查阅和选择应用。 三、近交系动物在生物医学研究中的应用 近交系动物首先应用于遗传学研究,以后又为肿瘤和免疫学家所重视。在肿瘤的研究工作中应用最广泛,培育的品系也最多,对肿瘤的病 因学、发病学、实验治疗和新抗癌药物的研究等都发挥了重要作用。所以近交系动物的建立已受到世界各国医学科学研究工作者的重视。正如 化学家需要分析纯的化学药品、物理学家需要高度精密的仪器一样,近交系动物对医学研究是至关重要的。伦敦大学古勃宁说:“……生物学 中近交的应用和化学中应用分析平秤的意义一样重要。”波尔法氏说“……癌的免疫治疗的最好途径的发展与1952年开始和发展起来的近交系动 物是有关的”。 随着医学科学研究的飞速发展,近交系动物的培育及应用愈来愈被人们所重视,为适合不同课题研究需要而培育的近交系动物品系也愈来 愈多,在医学、生物学、药物学等各个领域内的应用也日益广泛。生物制品、药品、食品等产品检定,疾病诊断、生理、病理、肿瘤、免疫、 内分泌等学科的研究工作中都需要使用近交系动物进行各种实验。 近交系小鼠目前在国内许多科研单位已得到重视和应用。尤其在遗传、肿瘤、免疫、放射、白血病等研究中应用较多,其中在肿瘤、白血 病研究中的应用更多,可以挑选致癌系小鼠进行致癌,可以在同一时间内获得许多生长同肿瘤的动物,然后进行各种种瘤的理论和防治研究。 在生物医学实验研究中应用最广泛的是近交系小鼠,它可以根据各种特殊实验的需要培育各种品系,如致癌鼠、抗癌鼠、糖尿病鼠、白血 病鼠、先天性肌肉萎缩症鼠等。近交系小鼠应用也较多,近交系的金黄地鼠、豚鼠以及兔狗等也有应用。1975年出版的第三版《国际实验动物 索引》中公布的的交系动物品系数,小鼠388系,大鼠130系,豚鼠8系,家兔2系,黑线仓鼠2系、金黄地鼠38系。现在世界上已经有纯品系小 鼠500多个品系,大鼠包括亚系在内约200多个,豚鼠12个,家兔6个。 从1952年以来,国际近交系小鼠标准命名委员会(Committee on Stanardized Nomenclature for Mice)对承认的近交系小鼠进行命 名,每隔4年在美国肿瘤研究杂志上公布一次,先后于1952、1960、1964、1968、1972、1976、1980和1984年共公布过八次。第一次1952年 公布了124个品系,第五次1972年已发展到244个品系,1976年为252年品系,1980年为250个品系,1984年为250个品系,我国培育的615、津 白Ⅰ和津白Ⅱ小鼠也得到承认并被列入。 近交系动物的广泛应用,极大地提高了实验结果的正确性和重复性。以近交系小鼠为例,目前已广泛应用于的肿瘤研究课题(见表8-1), 也广泛应用于基础和临床医学的各类实验研究(见表8-2)。 杂交瘤(Hybnridoma)合成单克隆抗体(Monoclonal antibodies)是近年来生物医学中一项重大的突破,将对人类肿瘤的治疗,传染病 的防治和诊断及免疫机制的研究等方面产生巨大的影响和变革。这项新技术选用的主要实验材料就是BALB/C近交系小鼠,单克隆抗体研究就 是从BALB/C小鼠骨髓瘤开始的,近几年来单克隆抗体的研究,又有了新的发展。双特异性单克隆抗体(bsMCA)的研究,是英国剑桥大学分 子生物学实验室Milstein博士正在进行的研究(Milstein是单克隆抗体技术创始人之一),这在国际上刚开始,国内尚未展开此项研究。制备又 特异性单克隆抗体就必须要用Lou株近交系大鼠,因为Lou株近交系大鼠制备单克隆抗体时,其腹水量比用BALB/C小鼠大几十倍,能较好地解 决单克隆抗体的大量制备。双特异性单克隆抗体技术和杂交~杂瘤技术是单克隆抗体技术的新进展,bsMCA可代替交联剂和酶标技术,在免疫 组化和免疫测定技术上有广泛应用,在癌症的导向治疗和体外免疫扫描诊断上也有广阔的应用前景。 第三节 近交系的培育技术 一、培育目标 培育目标分定向、不定向两种,定向是予先确定好要获得什么样的品种,然后有计划地进行培育,这种方法能在较短的时间里获得优良的 品种。定向时有以细菌感受性为选育指标,如小鼠对沙门氏菌的感受性;也有采用遗传指标,如性成熟、初产日令、妊娠间隔、产仔数、哺乳 量及离乳时体重等。不定向的是无意识的选择,预先交没有想要培育具有哪些特点的新品种,只是人们自然把比较有价值的留下,让它繁殖, 去掉价值不大的品种,这样无意中起了选择的作用,这种选择过程是比较缓慢的,待纯化后回过头来做实验,测定其特性。 二、种鼠的选择 (一)基础种群的选择
1,从野生鼠中选择。可能具有实验小鼠所没有的未知透传特性,但由于野生鼠需要经过一段驯化时期,有时人工繁殖有困难,所有这种情 况应加以考虑 2。从起源于设有经过的新繁殖的近交群中选择。由于其个体之间存在着某种程度的遗传变异近亲繁殖和选择。把可能获得并需要的特性固 定下来. 3,从杂交群中选择。这种杂交群包括,近交系与近交系之间:近交系与远交系之间:远交系与远交系之间:野生鼠与远交群之间的各种类 型的杂交,尤其是“三元”即三个不同品系之间,“四元"即四个品系之间的杂交,有可能通过交配而形成多种的基因组合,从中选出具有一定特 性的民种作为基础群, 4.如果其它实验室和保种单位有质量较好基础种群种子,并有相应的检测数据证实其确为好种子,也可直接引起,这样较为简便易行。但 引进时必须了解和掌强必要的资料,如家谱号(Pedigreed No..)及其历史来源、交配方式、近交代数、遗传组成、生物学特性等。 (仁)初代种鼠的选择 在选好基础种鼠以后,进一步选出初代种群是极其重要的。 1.首先检查个体形态,如毛色。体型以及对外界刺激反应的敏感性等,有日的的选择后,即可进行禁殖, 2。对初代种群所产生的仔代,应进行病原微生物和药物感受性以及肿瘤诱发率等方面的检直,必须选留那些经过检直,而且有一定特性的 双亲所生下的1~3胎仔鼠,作为下一代生产的种鼠。 3.第二代以后种群的选择。与选初代种群基本相同,但应注意二点: ()除注意其所需特性以外,还应注意其初产年龄、产仔致量、哺乳能力等方面的蒙殖特性,应选择质量优良者 (2)尽量在5一7代中选择具有所需特性的种鼠进行交配,因为5~7代是兄妹交配选择效果最好的代数,因此5一7代交配的组合尽可能大 些,超过10代选择效果则较差. 三、培育方法 培音析品系的重要段。一是交整殖。一是人T洗怪两者经是同时讲行的。交整殖的日的在干使存在其代双亲即用干培音 交系的最初一对小鼠)中的不同传位点的不同基因通过连续许多代的重新 到纯合的程度,并保持足够数量的后商可供交配时选择,人 工选择的日的是挑选符合培需委(有紫殖能力或其它的特殊性状)和南汰不需蛋的个体。 中群和引起的近交系原种帕 单线法:从近交系原 选出3一5个兄妹对进行兄妹交配, 从中洗出生 产能力最好的一对进行繁殖,然后从中选择一对作为下一代生产的 双亲 如 代代的延 个方注 比较 但选择的范 只有单线 行法: 代种鼠 一代代的延续下去,这个方法生产的个体不太 新代危 选择范困大,易发生 分化 ,选优法:这个方法保留了上述两个方法的优点克服了两个方法中的缺 ,是个较好的保种方法 ,侵定每代选6对,每对都选自片 双 代均保 当某对出现不孕或生产能力降低,而不适于继续殖时 则可从另一对所生的后代中 近交系 种动物的维持方法见图3 0 10 0 00 0 0 1 0 0 2 只 0 0 图3-2近交系原种群(基础群)的维持方法 ()交配繁殖
1.从野生鼠中选择。可能具有实验小鼠所没有的未知遗传特性,但由于野生鼠需要经过一段驯化时期,有时人工繁殖有困难,所有这种情 况应加以考虑。 2.从起源于没有经过的新繁殖的近交群中选择。由于其个体之间存在着某种程度的遗传变异近亲繁殖和选择,把可能获得并需要的特性固 定下来。 3.从杂交群中选择。这种杂交群包括,近交系与近交系之间;近交系与远交系之间;远交系与远交系之间;野生鼠与远交群之间的各种类 型的杂交。尤其是“三元”即三个不同品系之间,“四元”即四个品系之间的杂交,有可能通过交配而形成多种的基因组合,从中选出具有一定特 性的鼠种作为基础群。 4.如果其它实验室和保种单位有质量较好基础种群种子,并有相应的检测数据证实其确为好种子,也可直接引起,这样较为简便易行。但 引进时必须了解和掌握必要的资料,如家谱号(Pedigreed No.)及其历史来源、交配方式、近交代数、遗传组成、生物学特性等。 (二)初代种鼠的选择 在选好基础 种鼠以后,进一步选出初代种群是极其重要的。 1.首先检查个体形态,如毛色、体型以及对外界刺激反应的敏感性等,有目的的选择后,即可进行繁殖。 2.对初代种群所产生的仔代,应进行病原微生物和药物感受性以及肿瘤诱发率等方面的检查,必须选留那些经过检查,而且有一定特性的 双亲所生下的1~3胎仔鼠,作为下一代生产的种鼠。 3.第二代以后种群的选择。与选初代种群基本相同,但应注意二点: (1)除注意其所需特性以外,还应注意其初产年龄、产仔数量、哺乳能力等方面的繁殖特性,应选择质量优良者。 (2)尽量在5~7代中选择具有所需特性的种鼠进行交配,因为5~7代是兄妹交配选择效果最好的代数,因此5~7代交配的组合尽可能大 些,超过10代选择效果则较差。 三、培育方法 培育近品系的重要手段,一是交配繁殖,二是人工选择,两者经常是同时进行的。交配繁殖的目的在于使存在于基代双亲(即用于培育近 交系的最初一对小鼠)中的不同遗传位点的不同基因通过连续许多代的重新组合达到纯合的程度,并保持足够数量的后裔可供交配时选择。人 工选择的目的是挑选符合培养需要(有繁殖能力或其它的特殊性状)和淘汰不需要的个体。 (一)近交的交配方式 开始培育近交系种群和引起的近交系原种的维持,一般采用以下三种方法: 1.单线法:从近交系原种选出3~5个兄妹对进行兄妹交配,从中选出生产能力最好的一对进行繁殖,然后从中选择一对作为下一代生产的 双亲,如此一代代的延续下去。这个方法生产的个体比较均一,但选择的范围太小,由于只有单线的仔代,易发生断代危险。 2.平行法:选3~5对兄妹对,每个兄妹对都选留下一代种鼠,一代代的延续下去,这个方法生产的个体不太均一,但选择范围大,易发生 分化。 3.选优法:这个方法保留了上述两个方法的优点克服了两个方法中的缺点,是个较好的保种方法。假定每代选6对,每对都选自同一双亲 的仔代同胞兄妹,在繁殖过程中,每一代均保持6对,当某对出现不孕或生产能力降低,而不适于继续繁殖时,则可从另一对所生的后代中选 择优良者加以代替。近交系原种动物的维持方法见图3-2。 图3-2近交系原种群(基础群)的维持方法 (二)交配繁殖
1近交系的培育要在专用固定的饲养室内进行。为了避免别的鼠系的进入和防止可能发生的感染,应有严密的隔离设备和措施。如壁门 窗都不能有缝道,饲养耀盖子要十分严密,不能让任何小鼠陆便进入外观相似种系不同的动物应分室饲养,工作人员进入饲养室时需带口 罩,非饲养人员不能随使进入。饲养醒、饮器食具等使用前都要灭消毒等。 ,应该严格遵照单对配对,父母同耀的要求。这样便于随时检查和发现问题。而且鼠不离开雌鼠可以减少搞铅谱系的危险,雄鼠也不干 扰幼鼠的哺育和或长。 般不应采取一雄二雌的交配饲养方式,因为两个鼠可能同时怀孕,有时难于辨认年龄相仿的仔鼠与母鼠的关系。 ,对同系的每个鼠都应有详细明确的诺系和户籍记录:包括饲养罐号,同对的雌雄鼠号码(可根据父母鼠号码、胎数、同胎中第几号等确 定)、培育代数、生育日期、胎数、产雌雄仔民数、断乳后存活的姓雄仔鼠数,选作传代交配的仔鼠号等等,记录不全或户籍登记错误往往兰 造成无法挽救的损失,待别是当这个错误未被及时发觉时。如果对一个动物诺系身份有怀疑,应立即予以丢弃。另外,所有饲养罐也要加贴有 明确记录的标签并随时进行检查,发现任何情况都就立即记入户籍记录。 选用第一 二胎同胎仔鼠作b×s交配比h×0交配更易处理,而且常常繁殖的更好。如有必要也可用同父母不同胎的仔鼠配对.譬如在 胎仔鼠的性别完全或大部分相同的时候,经过很多代的近交繁殖以后,有时也可以用亲缘关系较远的堂(表)兄妹进行交配。当然这时近交系 数要退回到它们的共同祖先(对学兄妹交配来说是退回到祖代)这一代的值。但如这种做法只是为了想提高繁殖较差的生育率,那么倒不如 停止这条线的繁殖,另找一个生育较高的亚系作为近交繁殖的新起点更为妥善,因为前面的做法即使能够培育出一个近交系来,它的后商也往 往以提供足够的实验动物数量, ,在近交系培育过程中,为了保证对生育力有一定的选择范围(生育力的选择常常需要挑选多产和新乳后存活的仔鼠较多的亚系进行交面 繁殖),每一代都应保留一定数目(3~4个)的亚系,以后随着代数的增加,除留下最后2一3代分出的亚系外,其余可陆续淘汰或抛弃,直到 最后留下一个可追溯到基代的品系。因此除了记录下谱系和户箱之外,常常还需要随时绘制家下面的那些谱系图,如图33,以便分清或随时终 止某些亚系。 代 ■ 6古5】。 代 图证交系有过程中的系 系选择应特别注 个业 的性 (2) 生育率和生活力.在繁殖良好的种系中一般在第3一4代以后就可终断其它的亚系而只留一个亚系 如果子商不太多 至少需传 6代甚 元成20 近交 要繁殖足够的动物提 实验需要,同时又不放弃选择最适合的动物进行黎殖并尽可能 的保持速传的 近交秀 几对较好的动 上面的办法进行 ,并保持谱系和户信记录,同时把具 余的动物另室饲养,让最后三代任意交配,加速繁殖。可以每罐放1雄4雌,待受孕后取出母鼠,用它们的后代提供实验需要。开始时,应注 多保留雄职, 第四节近交品系的命名法 近交品系的命名,国际上已有统一规定,由国际实验协会(1CL八)负贵,自1952年以来,近交系小鼠标准命名委员会对承认的近品系小园 每四年公布一次,1984年第八次公布了250个品系,其中包括各个系或株(s0k)的历史、来源、独特的生物学特性等介绍,以及人名、单位 名的规定写法和遗传背景、基因组成、缩写符号及其相应品系的标准命名等。这些资料供全世界参考,在进行新的命名时可避免重复及混乱 近交系动物国际命名的规则是根据动物的来源、历史和培育经过而命名的,用一系列的字母及数字来表示」 一、近交系的命名法 1.一般均用一个或几个大写英文字母表示,如A,AE、BA,AKR、DBA,NZB、STAR、NMRT、NYLR、NZBR等 2.有些品系可在大写英文字母间加入一些阿拉拍数字来表示,如C3H,C57BL,C57BR,C57L.CC57W,CC57BR等。 3.非正规的命名,如果已广泛为国际所共知者,则可保留沿用,如:“129”、“101”、“615等。 4.近交代数表示,一股是在品系符号后括号里写上代数,并在代数前加写“F”(Fal的缩写),例如A(F78)。如果由于资料不全,可 以写上已知代数,在代数前面加下问号,如AKR(F?+10】如系从其它实验室引入的近交系或亚系,又经自己实验室若干代的繁殖,其近交代 数的表示方法是在F符号后,先标明引入时的子代数,再加上自己实验室繁殖的代数,如C57B1ngaF73+26),即表示此亚系是73代时引入 的,又经自己培奇了26代. 5.书写品系命名符号要写全,应使用公布的全称,不能陆便缩写(这里指的是写论文报告,在材料方法一栏里一定要把品系命名符号写 全,这样才能说明所指的是个品系或亚系),例如,C57这个写可意味着七、八个特征不同的品系(如C57BL及其亚系6个
1.近交系的培育要在专用固定的饲养室内进行。为了避免别的鼠系的进入和防止可能发生的感染,应有严密的隔离设备和措施。如墙壁门 窗都不能有缝道,饲养罐盖子要十分严密,不能让任何小鼠随便进入。外观相似种系不同的动物应分室饲养。工作人员进入饲养室时需带口 罩,非饲养人员不能随便进入。饲养罐、饮器、食具等使用前都要灭菌消毒等。 2.应该严格遵照单对配对,父母同罐的要求。这样便于随时检查和发现问题。而且雄鼠不离开雌鼠可以减少搞错谱系的危险,雄鼠也不干 扰幼鼠的哺育和成长。一般不应采取一雄二雌的交配饲养方式,因为两个雌鼠可能同时怀孕,有时难于辨认年龄相仿的仔鼠与母鼠的关系。 3.对同系的每个鼠都应有详细明确的谱系和户籍记录:包括饲养罐号,同对的雌雄鼠号码(可根据父母鼠号码、胎数、同胎中第几号等确 定)、培育代数、生育日期、胎数、产雌雄仔鼠数、断乳后存活的雌雄仔鼠数,选作传代交配的仔鼠号等等。记录不全或户籍登记错误往往会 造成无法挽救的损失,特别是当这个错误未被及时发觉时。如果对一个动物谱系身份有怀疑,应立即予以丢弃。另外,所有饲养罐也要加贴有 明确记录的标签并随时进行检查,发现任何情况都就立即记入户籍记录。 4.选用第一、二胎同胎仔鼠作b×s交配比b×o交配更易处理,而且常常繁殖的更好。如有必要也可用同父母不同胎的仔鼠配对。譬如在一 胎仔鼠的性别完全或大部分相同的时候,经过很多代的近交繁殖以后,有时也可以用亲缘关系较远的堂(表)兄妹进行交配。当然这时近交系 数要退回到它们的共同祖先(对堂兄妹交配来说是退回到祖代)这一代的F值。但如这种做法只是为了想提高繁殖较差的生育率,那么倒不如 停止这条线的繁殖,另找一个生育较高的亚系作为近交繁殖的新起点更为妥善,因为前面的做法即使能够培育出一个近交系来,它的后裔也往 往难以提供足够的实验动物数量。 5.在近交系培育过程中,为了保证对生育力有一定的选择范围(生育力的选择常常需要挑选多产和断乳后存活的仔鼠较多的亚系进行交配 繁殖),每一代都应保留一定数目(3~4个)的亚系,以后随着代数的增加,除留下最后2~3代分出的亚系外,其余可陆续淘汰或抛弃,直到 最后留下一个可追溯到基代的品系。因此除了记录下谱系和户籍之外,常常还需要随时绘制象下面的那些谱系图,如图3-3,以便分清或随时终 止某些亚系。 图3-3 近交系培育过程中动物的谱系图 提供交配繁殖的亚系选择应特别注意: (1)这个亚系应具有培育所需要的性状。 (2)至少与准备终断的亚系有差不多的生育率和生活力。在繁殖良好的种系中一般在第3~4代以后就可终断其它的亚系而只留一个亚系。 如果子裔不太多,至少需传5~6代甚至10代以后才能这样作。 6.在完成20代b×s交配繁殖而建成一个近交系之后,要繁殖足够的动物提供实验需要,同时又不放弃选择最适合的动物进行繁殖并尽可能 的保持遗传的一致性,最好的作法是从近交系中取出几对较好的动物继续照上面的办法进行b×s交配传代,并保持谱系和户籍记录,同时把其 余的动物另室饲养,让最后三代任意交配,加速繁殖。可以每罐放1雄4雌,待受孕后取出母鼠,用它们的后代提供实验需要。开始时,应注意 多保留雌鼠。 第四节 近交品系的命名法 近交品系的命名,国际上已有统一规定,由国际实验协会(ICLA)负责,自1952年以来,近交系小鼠标准命名委员会对承认的近品系小鼠 每四年公布一次,1984年第八次公布了250个品系,其中包括各个系或株(stock)的历史、来源、独特的生物学特性等介绍,以及人名、单位 名的规定写法和遗传背景、基因组成、缩写符号及其相应品系的标准命名等。这些资料供全世界参考,在进行新的命名时可避免重复及混乱。 近交系动物国际命名的规则是根据动物的来源、历史和培育经过而命名的,用一系列的字母及数字来表示。 一、近交系的命名法 1.一般均用一个或几个大写英文字母表示,如A、AE、BA、AKR、DBA、NZB、STAR、NMRT、NYLR、NZBR等。 2.有些品系可在大写英文字母间加入一些阿拉拍数字来表示,如C3H、C57BL、C57BR、C57L、CC57W、CC57BR等。 3.非正规的命名,如果已广泛为国际所共知者,则可保留沿用,如:“129”、“101”、“615”等。 4.近交代数表示,一般是在品系符号后括号里写上代数,并在代数前加写“F”(Filial的缩写),例如A(F78)。如果由于资料不全,可 以写上已知代数,在代数前面加下问号,如AKR(F?+10)如系从其它实验室引入的近交系或亚系,又经自己实验室若干代的繁殖,其近交代 数的表示方法是在F符号后,先标明引入时的子代数,再加上自己实验室繁殖的代数,如C57BL/Jnga(F73+26),即表示此亚系是73代时引入 的,又经自己培育了26代。 5.书写品系命名符号要写全,应使用公布的全称,不能随便缩写(这里指的是写论文报告,在材料方法一栏里一定要把品系命名符号写 全 。 这 样 才 能 说 明 所 指 的 是 哪 个 品 系 或 亚 系 ) 。 例 如 , C57 这 个 缩 写 可 意 味 着 七 、 八 个 特 征 不 同 的 品 系 ( 如 C57BL 及 其 亚 系 6 个
C57BR/cd,C57L)·只写C57BL就包括有几个特征不同的亚系(如C57BL1,C57BL61、C57BL/6N,C57BL/10J等),所以,若只写C57 或CS7BL都是品系名称未书写完全,同样,只写CBA亦为不确切的书写法,因为它也有若干个特性不同的亚系,如CBW小是有视网膜退变基因 的,而CABa则设有这种基因,两者对放射线的敏感性也不一样,组织相容性也不同,至少有5个位点不同的. 6,国际上公认的品系缩写:已公布的品系缩写有:AKR-AK,BALB/e-C,CBA-CB,C3HC3,C57BL-B,C57BL/6-B6,C57BL/10: B10,C57BR-BR,CS7L-L,DBA/I-D1,DBA/2-D2,HRS/J-HR,RI-R3. 7.品系符号的优先权:任何品系或亚系命名均应参照回际命名委员会的规则命名,如果出现两品系命名符号相同,则保留先正式公布者。 并以发表《Mouse News Letter}(小鼠新闻通讯)或《(Inbred Strani of Mice》)(近交系小鼠)两个刊物上的品系灵为准。但一些著名 的、国际广泛使用的品系则不在此限, 二、亚系的命名法 (一)亚系的定义和形成 亚系(Substrai)是由同一个近交系分离出来的具有各不相同特性的品系。亚系可由下列途径形成: 1,在同一研究室里,从近交品系中分离出来,从兄妹交配素殖达8~19代之后分开饲养,分开后不与其它品系混交,再继续兄妹或亲子近 交12代以上者。如此可获得只有一定特殊性状的品系. 一个交品系从一个研究机构或研空者转法到 一个机构或研究者椰里,经相当代数饲养,并与其它品系混交者, 3.当发现有某些基因变导 ,可培育成具有某些特殊性状的亚系动物】 (二}亚系的命名表示方法 1,在原亲本品系名称的后面加一条斜线“,再在斜线下标上适当的亚系符号,亚系符号可分为两类 一类亚系待号是用册究人风欧研究机构名称的的英文字母,第一个字母须大写。随后字母麦小 (1)用研究人员名称的 做为亚系符号 0n的缩写,即美国国立肿格研究所EHe A (2)用研究机构名称的缩写字母表示 如Ax或。3x或」为苦回落名的种研究机构ks0n实验室 亚系从 地方迁移到另 个地方,即被另外 个人培育而成新的亚系时 最好老名也保留,可在老 亚系 就是 这样 合名 展的历史和变迁顺序 但前 早的亚系 发现 的,故以C T表 ②以 930年又日 m氏分离 r氏 13代 年又由 系 又定名 Hc或 性去 H/B有18.4%产生白血病 有1.2%产生白血 亚系号是用 拉拍 作为亚系的符号 个新亚系,并 个实验室饲养 可在原品系符号末尾用数字 ,其前可 也可不加)斜线 都加 形成两个江 这是美国加利福尼 学种研究遗传实验室 1和2为 Crg1和A/Crgl/2 文子 个品系 (或亚系 分高成两个亚 或析系)而远未达到基本 交繁殖以前 其符 小写英文字 在全同交配到第9代和第 时而命名的,如 个品 (或亚系 分商形威的两 (或两个新亚系) 兄味交配达20代以上老 就不要用数字可 小写字母来命名 纵然有少数例 子,如DBA/I和DBA 因其在国标上已 广泛沿用,算是 卵或卵巢移植所形成的亚系 ()代乳 (F 作符号 写于原品系名之后。 C3H表示这 3H是通过代乳养大的亚系 ,还可写得更清,把 寄奶雌鼠 的品系名也写 如C些 缩写成C3HB ,即表方 H是由C57BL代乳的, (2)受精卵转输(Dy 或卵巢移植(Ovar t)用e”或“o”(即卵eggs或0va第一个字母)符号表示,如AeB,即A 的受特卵转输到 母鼠的子宫。另外还可以与其它亚系符号联用,如AHB 当两个亚系之间连接有代乳号“或转输符号“”或“。“时,为了避免符号混乱,可以将或或用希节法写在两个品系或亚系符号之间蚊 下方。例如 A/HeB.即A的Heston亚系,由C57BL代乳 复合亚系符号(Com symbols. 由于代乳或导入 外来基因而形成的复合株则需用复合亚系符号,这种符号要体现出品系发展的历史和时间顺序。譬如采用代乳、卵或 卵巢移植、基因突变、导入外来基因以及是谁培育或是谁保种等等都可以通过复合亚系符号按历史时间的顺序表达出来 (I)亚系符号写在品系符号后面,例如BALB/f,DBAU2eB.C3H/Hap。其中C、2、Ha为亚系符号,亚系符号后面的符号f.e、p分别说 明代乳,受特卵转输各突变种 (2)亚系符号后面记上处理过程或导入基因的符号,在亚系符号后面的位置上涉及代乳或受精卵转输以及目前保种者或研究室名称的符 号,例如DBA/2eB/De或DBA/2eBDe,即这个亚系是由Deringer把DBA/2的受精卵转输C57BL,由Deringer保种,又如C3H/Hef/Ha,即 C3H/Hc由Heston用代乳限代乳,目前由Hauschka保种,又例如CBA/Ca-sc/Gn,即Carter的CBA亚系且有Sc基因交变(短耳Shortear),由 Greent保种
C57BR/cdJ,C57L)。只写C57BL就包括有几个特征不同的亚系(如C57BL/1,C57BL/6J、C57BL/6N、C57BL/10J等)。所以,若只写C57 或C57BL都是品系名称未书写完全。同样,只写CBA亦为不确切的书写法,因为它也有若干个特性不同的亚系,如CBA/J是有视网膜退变基因 的,而CAB/ca则没有这种基因,两者对放射线的敏感性也不一样,组织相容性也不同,至少有5个位点不同的。 6.国际上公认的品系缩写:已公布的品系缩写有:AKR-AK,BALB/c-C,CBA-CB,C3H-C3,C57BL-B,C57BL/6-B6,C57BL/10- B10,C57BR-BR,C57L-L,DBA/1-D1,DBA/2-D2,HRS/J-HR,RⅢ-R3。 7.品系符号的优先权:任何品系或亚系命名均应参照国际命名委员会的规则命名,如果出现两品系命名符号相同,则保留先正式公布者, 并以发表《Mouse News Letter》(小鼠新闻通讯)或《Inbred Strani of Mice》(近交系小鼠)两个刊物上的品系灵为准。但一些著名 的、国际广泛使用的品系则不在此限。 二、亚系的命名法 (一)亚系的定义和形成 亚系(Substrain)是由同一个近交系分离出来的具有各不相同特性的品系。亚系可由下列途径形成: 1.在同一研究室里,从近交品系中分离出来,从兄妹交配繁殖达8~19代之后分开饲养,分开后不与其它品系混交,再继续兄妹或亲子近 交12代以上者。如此可获得具有一定特殊性状的品系。 2.一个近交品系从一个研究机构或研究者转送到另一个机构或研究者哪里,经相当代数饲养,并与其它品系混交者。 3.当发现有某些基因变异时,可培育成具有某些特殊性状的亚系动物。 (二)亚系的命名表示方法 1.在原亲本品系名称的后面加一条斜线“/”,再在斜线下标上适当的亚系符号,亚系符号可分为两类。 2.一类亚系符号是用研究人员或研究机构名称的缩写英文字母,第一个字母须大写,随后字母要小写。 (1)用研究人员名称的缩写字母表示,如A/He,这里,He即做为亚系符号,He是人名Heston的缩写,即美国国立肿瘤研究所W·E·Heston 博士,A/He可称为A系的Heston亚系。 (2)用研究机构名称的缩写字母表示,如A/jax或J,Jax或J为美国著名的肿瘤研究机构Jakson实验室。 (3)老亚系中出现新亚系,即当一个亚系从一地方迁移到另一个地方,即被另外一个人培育而成新的亚系时,最好老名也保留,可在老亚 系符号后面加一新亚系符号。如YBR/HeW;就是将YBR小鼠的Heston亚系,迁移到Wilson处而成的一个新亚系。这样就能通过命名表示系发 展的历史和变迁顺序。如果把前一节删去,写成YBR/Wi也可以,但就割断了历史,应在记录中加以说明。又如,C3H是小鼠高癌品系, Strong氏发现的第一亚种是40年前发现的,目前已繁殖了50或更多的世代,现在世界上至少已有四个大的亚系;①最早的亚系是Strogn发现 的,故以C3H/ST表示;②以后,1930年又由Anderant氏分离出,故叫C3H/An;③1931年Bittner氏引入后培育到13代以上,又叫C3H/B; ④1941年又由Heston分离,故又定名为C3H/AnHe或叫C3H/He。现已证实这些亚系之间虽然都是由C3H来的,但已发生了重要的变异,有人实 验指出C3H亚系间对于病毒诱发白血病的敏感性差异明显,C3H/B有18.4%产生白血病,而C3H/He小鼠只有1.2%产生白血病。 3.另一类亚系符号是用阿拉拍数或小写英文字母作为亚系的符号。 (1)用阿拉拍数字表示:一般用于一个品系或亚系分离形成两个亚系或两个新亚系,并仍在一个实验室饲养,可在原品系符号末尾用数字 作为亚系符号,其前可加(也可不加)斜线,但一般都加斜线,如A/HeCrgl/1及A/HeCrgl/2,这是美国加利福尼亚大学癌肿研究遗传实验室在 同一研究室里形成的两个亚系,以1和2为新亚系的区分,当然也可写成A/Crgl/1和A/Crgl/2。 (2)用小写英文字母表示:当一个品系(或亚系),分离成两个亚系(或新系)而远未达到基本近交繁殖以前,其符号可用小写英文字母 表示。如C57BR/a和C57BR/cd,这两个亚系分别是在全同胞交配到第9代和第13代分离时而命名的,如果一个品系(或亚系)分离形成的两个 亚系(或两个新亚系),兄妹交配达20代以上者,就不要用数字或小写字母来命名。纵然有少数例子,如DBA/1和DBA/2,因其在国际上已被 广泛沿用,算是例外。 4.因代乳、卵或卵巢移植所形成的亚系。 (1)代乳(Foster Nursing)的亚系以“f”作符号,写于原品系名之后。如C3Hf表示这C3H是通过代乳养大的亚系。还可写得更清楚,把 寄奶雌鼠的品系名也写在f之后,如C3HfC57BL,或缩写成C3HfB,即表示C3H是由C57BL代乳的。 (2)受精卵转输(Dva Transfer)或卵巢移植(Ovary Transplant)用“e”或“o”(即卵eggs或Ova第一个字母)符号表示。如AeB,即A 的受精卵转输到C57BL母鼠的子宫。另外还可以与其它亚系符号联用,如A/HefB。 当两个亚系之间连接有代乳号“f”或转输符号“e”或“o”时,为了避免符号混乱,可以将f或e或o用希腊书法写在两个品系或亚系符号之间较 下方。例如,A/HefB,即A的Heston亚系,由C57BL代乳。 5.复合亚系符号(Compound substrain symbols) 由于代乳或导入一个外来基因而形成的复合株则需用复合亚系符号。这种符号要体现出品系发展的历史和时间顺序。譬如采用代乳、卵或 卵巢移植、基因突变、导入外来基因以及是谁培育或是谁保种等等都可以通过复合亚系符号按历史时间的顺序表达出来。 (1)亚系符号写在品系符号后面,例如BALB/cf,DBA/2eB,C3H/Ha-p。其中C、2、Ha为亚系符号,亚系符号后面的符号f、e、p分别说 明代乳,受精卵转输各突变种。 (2)亚系符号后面记上处理过程或导入基因的符号,在亚系符号后面的位置上涉及代乳或受精卵转输以及目前保种者或研究室名称的符 号。例如DBA/2eB/De或DBA/2eBDe,即这个亚系是由Deringer把DBA/2的受精卵转输C57BL,由Deringer保种。又如C3H/Hef/Ha,即 C3H/He由Heston用代乳鼠代乳,目前由Hauschka保种。又例如CBA/Ca-se/Gn,即Carter的CBA亚系具有Se基因突变(短耳Shortear),由 Green保种
这里要说明的是,类似DBAW2BD心,在De这个位置上的符号,其含意有三:代表培育这个品系的人,保种者,或装而有之。即究克是由 Deringe:建立此品系,还是由它保种或二者兼者,这需要由记录说明,所以应当登记清楚. (2)若冻存胚胎移植到同一品系母最子宫内代育时则命名符号不需改变,例如:C57BL6p即指C57BLU6的冻存卵移植到C57BL/6母园 子宫内代育 (3)如果冻存还胎移植到不同品系母鼠的子宫时,应在被代育品系标准命名符号后面加上e,例如:CS7BL/6peCBAH是指C7BL/6的 冻存受精卵移植到CBAH母鼠的子宫里(其中的H是指Har Weu亚系的符号) (4)亚系符号中应表示出冻存的人或实验室符号,其人名、单位名可接着与,如C57BL/6 peCAB/HBy,其By即表示此品系是由 D-W-Bailey冰冻的 (5)近交代数、冰冻保存与解冻年份加在卸后面的括号内,冰冻前后代数写在括号外左右两侧。如F37+(1975-1977)+F16,是指1975 年近交繁殖达37代时作冰冻保存,到1977年解冻,。自解冻后又进行近交繁殖达16代。 如果冰冻与解冻是由不同的人或单位所作,则可以在括号里说明,如(p175By-1977H),是指1975年由D-W-Bail©y冻存,到1977年由 Harwell,(是英国MRC放射生物学部门所在地)解冻, 7,近交品系动物综合表示方法 DBA/INLACA/LAC DBA表示小鼠近交品系的名称 1“表示亚系 表示代乳: ACA表示代乳母鼠的品系名称 LAC表示培育单位代号. 上述一串符号初看起来很复杂,但只要按上述介绍的命名规则细加分析,就很容易看明白,这是由英国实验动物中心(LAC)用自己培育 的LACA小鼠代乳而培育的DBA1小鼠。有这样的命名法,大家就可以清茫地知道这些的交系动物的来源、历史和培育经过. 又如:C57BL6J Cf代表Cold Spring Harbor Labaratory 57”代表第57号瞰鼠: BL“代表BLACK(黑色): “6“代表亚系的数字: "J"代表Jackson Laboratory 8亚系微用的代品 An美国国立肿瘤研究所的H:B:Andervont博士 BCr:Birmingham大学钟完研究所. Cd:比利时Lbre大学Albert Claude博士 An1mals,用无手段取出后养在封闭系统 C:美国伯克菜加利福尼亚州大学肿瘤研究所遗传实验室 FO:美国Michigan州Detroit大学生物系P-博士 Gr英国伦教大学动物系H:Gru H英医学研究协会放射医学部门所在地Harwel。 ucht中心研究所 Hc:关国日立肿研究所的y H.2:Histo biy-2 allele组织相客性抗血清型的特性 Committe on Labora ory Anin 国际实验动物科学委员会 for Cancer Research Centre)) CL:日本柯力亚(C公司(株式会社) 放射原系H.S.Kaplan博士 um纪念研究室 Lac英国M.R.C实验动物中心(Laboratory Animals Centre.Carshalton,Surrey.England)
这里要说明的是,类似DBA/2eBDe,在“De”这个位置上的符号,其含意有三;代表培育这个品系的人,保种者,或兼而有之。即究竟是由 Deringer建立此品系,还是由它保种或二者兼者,这需要由记录说明,所以应当登记清楚。 6.冰冻保体传代的近交系小鼠命名规则。 (1)凡冰冻保存的品系,即在品系标准命名符号之后加小楷英文字母“p”,即Preservation by freezing(冰冻保存)。 (2)若冻存胚胎移植到同一品系母鼠子宫内代育时则命名符号不需改变。例如:C57BL/6p 即指C57BL/6的冻存卵移植到C57BL/6母鼠 子宫内代育。 (3)如果冻存胚胎移植到不同品系母鼠的子宫时,应在被代育品系标准命名符号后面加上e ,例如:C57BL/6pe、CBA/H是指C57BL/6的 冻存受精卵移植到CBA/H母鼠的子宫里(其中的H是指Har Weu亚系的符号)。 (4)亚系符号中应表示出冻存的人或实验室符号,其人名、单位名可接着写,如C57BL/6peCAB/HBy,其By即表示此品系是由 D·W·Bailey冰冻的。 (5)近交代数、冰冻保存与解冻年份加在p后面的括号内,冰冻前后代数写在括号外左右两侧。如F37+(p1975-1977)+F16,是指1975 年近交繁殖达37代时作冰冻保存,到1977年解冻,自解冻后又进行近交繁殖达16代。 如果冰冻与解冻是由不同的人或单位所作,则可以在括号里说明,如(p175By-1977H),是指1975年由D·W·Bailey冻存,到1977年由 Harwell,(是英国M·R·C放射生物学部门所在地)解冻。 7.近交品系动物综合表示方法 DBA/1fLACA/LAC DBA表示小鼠近交品系的名称; “1”表示亚系; f表示代乳; ACA表示代乳母鼠的品系名称; LAC表示培育单位代号。 上述一串符号初看起来很复杂,但只要按上述介绍的命名规则细加分析,就很容易看明白,这是由英国实验动物中心(LAC)用自己培育 的LACA小鼠代乳而培育的DBA/1小鼠。有这样的命名法,大家就可以清楚地知道这些的交系动物的来源、历史和培育经过。 又如:C57BL/6J “C”代表Cold Spring Harbor Labaratory; “57”代表第57号雌鼠; “BL”代表BLACK(黑色); “6”代表亚系的数字; “J”代表Jackson Laboratory。 8.亚系常用的代号。 An:美国国立肿瘤研究所的H·B·Andervont博士。 BCr:Birmingham大学肿瘤研究所。 Cd:比利时Libre大学Albert Claude博士。 COBS:Caesarean Originated Bustained Animals,用无菌手段取出后养在封闭系统。 Crgl:美国伯克莱加利福尼亚州大学肿瘤研究所遗传实验室。 CRJ:日本Charles River Japan,Inc公司。 FO:美国Michigan州Detroit大学生物系P·Forsthoefel博士。 Gr:英国伦敦大学动物系H·Grunebery博士。 Gro:荷兰Groninge大学遗传研究所。 H:英国医学研究协会放射医学部门所在地Harwell。 Han:德国Hannoverlinden Versuchstierzueht中心研究所。 He:美国国立肿瘤研究所的W·E·Heston博士。 H-2:Histocompatibility-2allele组织相容性抗血清Ⅱ型的特性。 ICIA:International Committee on Laboratory Animals Science。国际实验动物科学委员会。 ICR:美国国立肿瘤研究所(Institute for Cancer Research)。 ICRC:印度癌肿研究中心(India Cancer Research Centre)。 J或Jax:美国杰克逊实验室(Jackson Memoriel Laboratory)。 JCL:日本柯力亚(Clea)公司(株式会社)。 JCR:日本国立肿瘤研究所。 Jic:日本(财)实验动物中央研究所。 JMC:日本东京大学医科研究所(田鸠加雄)。 Ka:美国加利福尼亚Stanford大学医学院放射原系H.S.Kaplan博士。 Ki:美国Ohio大学医学院Kirschbaum纪念研究室。 Lac:英国M.R.C实验动物中心(Laboratory Animals Centre.Carshalton,Surrey,England)
Mcl英国苏格兰爱丁堡动物透传研究所A.Mclarent博士 M.K:日本北海道大学理学部(牧野佐二邮), MS:日本(Misima)国立遗传学研究所(吉田俊秀) 或NIH:美国国立卫生研究院(National Institute of Health,) Pm:美国Utan大学医学院的H.L.Pilgrim博士 Rd或Ro:法国巴黎G.Rudali博士, Scr美国Lajolla Calif Serippsl临床和基础研究基金会实验病理系。 S.PF:无特殊原体动物或称无致病病原体动物(Specific Pathogen Free,.Animals), Umc美国Minnesotaz大学医学院生理系。 W,H.O世界卫生组织(World Health Organization) Y:苏联Yurlov邮政实验动物研究所遗传系. 第五节近交系的新进展 重组近交系 无关的高度近交品系进行交配,产生F2代后,再 性,又具有重组后一组内和每个重组近交系的特征,因此已广泛应用于新的多态形基因位点和新的组织兼容性位点的鉴定、多态形位点的多效 性和多态形位点的连锁关系的研究和探测,以及临界特性的遗传分析,除此之外,也用于考命 、自发性和诱发性疾病感受性的研究,还用于 形态 为结 统计析 面的研 ,记为CXB BXD-30:BXH. BA 经兄妹交配 近艾系之一 已培 交系命名 品系数 xk Tayr(97 a或1973 C57BLLC3HHe 根晷19g1年Bailey的统计资料看,目前至少有28个重组的近交系列组,见表3-4, 表3·4RI品系的来源与建立(Bailey,.1981) 性 来源 21 y901111111122222222 388
Mcl:英国苏格兰爱丁堡动物遗传研究所A.Mclaren博士。 M.K:日本北海道大学理学部(牧野佐二郎)。 MS:日本(Misima)国立遗传学研究所(吉田俊秀) N或NIH:美国国立卫生研究院(National Institute of Health。) Pi:美国Utan大学医学院的H.I.Pilgrim博士。 Rd或Rol:法国巴黎G.Rudali博士。 Scr:美国Lajolla Calif Scripps临床和基础研究基金会实验病理系。 S.P.F:无特殊病原体动物或称无致病病原体动物(Specific Pathogen Free,Animals)。 Umc:美国Minnesota大学医学院生理系。 W.H.O世界卫生组织(World Health Organization) Y:苏联Yurlov邮政实验动物研究所遗传系。 第五节 近交系的新进展 一、重组近交系 重组近交系(Recombinant Inbrad Strain)的发展和使用,是哺乳类动物遗传学中的最重要的发展。这是近十年发展起来的,是以两个 无关的高度近交品系进行交配,产生F2代后,再行全同胞交配达20代以上而育成的一个近交系列组动物。该品系动物既具有其双亲品系的特 性,又具有重组后一组内和每个重组近交系的特征,因此已广泛应用于新的多态形基因位点和新的组织兼容性位点的鉴定、多态形位点的多效 性和多态形位点的连锁关系的研究和探测,以及临界特性的遗传分析,除此之外,也用于寿命、自发性和诱发性疾病感受性的研究,还用于生 理学、药理学、形态学和行为特性的生物统计分析等方面的研究。 重 组 近 交 系 名 称 的 书 写 方 法 是 在 两 个 亲 本 品 系 名 称 之 间 加 一 个 “X” 符 号 ( 居 中 而 不 留 空 间 ) 来 表 达 , 品 系 名 称 用 缩 写 形 式 。 如 BALB/cByXC57BL/6By,记为CXB;C57BL/6JXDBA/2J,记为BXD;C57BL/6JXC3H/HeJ,记为BXH;C57BL/6JXSJL/J,记为BXJ。对于其 一组内的不同品系应用阿拉拍数字加一对开线“-”加以区别。如BXD-5,BXD-30;BXH-19,BXH-2;BXJ-1,BXI-2等。早年以大写英文字母 来区分,如由两个无关的、近亲程度较高的BALB/cBy(缩写为C)和C57BL/6By(缩写为B6)品系之间的互交,经过20代以上的兄妹交配而育成 的,并命名为CXBD、CXBE、CXBG、CXBH、CXBI、CXBJ和CXBK。最近均已不用大写英文字母而用数字表示,如AKXC-1,就是AKR和 BALB/C品系互交后,经兄妹交配而育成的重组近交系之一。已培养成功和正在培育的重组近交系可见表3-3。 表3-3 已培育成功的和正在培育的重组近交系 亲本 品 系 重组近交系命名 品系 数 参 考 资 料 BALB/cBY,C57BL/6By CXBD到CXBK 7 Bailey(1971) AKR/J,C57L/J AKXL-1到AKXL-38 21 Taylor和Mcier(1976) SWR/J,C57L/J SWXL-到? 8 Taylor(1976) C57BL/6J,DBA/2J BXD-1到? 24 Taylor(1976) Taylor et al(1973) C57BL/6J,C3H/HeJ BXH-1到? 14 Taylor(1976) 根据1981年Bailey的统计资料看,目前至少有28个重组的近交系列组,见表3-4。 表3-4 RI品系的来源与建立(Bailey,1981) 亲 代 品 系 序号 组合品系 雌 性 雄 性 动物数 繁殖代数 来 源 1 AKXD AKR/J DBA/2 30 11-14 Heiniger,Taylor(Jax) 2 AKXL AKR/F C57BL/J 18 15-40 Taylor(Jax) 3 AXB A/J C57BL/6J 10 7-16 Nesbitt(UCSD) 4 BNXAKN C57BL/6N AKR/N 12 11-25 Nebert(NIH) 5 BNXC3H C57B57/6N CeH/HeN 12 12-17 Nebert(NIH) 6 BRX58N C57Br/cdJ B10,D2(58N)/Sn 11 20-27 Taylor(Jax) 7 BXA C57BL/6J A/J 11 7-17 Nesbitt(USCD) 8 BXD C57BL/6J DBA/2J 24 29-44 Taylor(Jax) 9 BXH C57BL/6J C3H/He 13 33-41 Taylor(Jax) 10 BXJ C57BL/6J SJL/J 2 23-33 Taylor(Jax) 11 BXLG C57BL/10J LG/J 7 14 Haber(BNL) 12 CXB BALB/CAnNBy C57BL/6NBy 7 60-70 Bailey(Jax) 13 CXD BALB/cJPas DBA/2Jpas 10 13-21 Guenet(pasteur) 14 CXJ BALB/cst SJL/J 12 10 Guckeler(salk) 15 CX8 BALB/cwt C58/J 9 4-7 Stevens(Jax) 16 LTXB LT/sv C57BL/6 4 16-21 Stevens(Jax) 17 LXB C57L/J C57BL/6J 3 23-33 Taylor(Jax) 18 LXHR C57L/J HRS/J 17 10-18 Stoner(BNL) 19 LXPL C57L/J PL/J 5 12-16 Taylor(Jax) 20 NXC NZB/NBom BALB/cJ 28 10-12 Krog(Fibiger) 21 NXSM NZB/BINJ SM/J-ala 18 15-22 Eicher(Jax) 22 NX129 NZB/BINJ 129/J 8 10-15 Taylor(Jax) 23 NX8 NZB/lcr C58/J 13 18-24 Riblet,Weigert,Johnson(Icr) 24 SWXL SWR/J C57/J 7 18-40 Tayor(Jax) 25 SWXN SWR/J NZB/BINJ 12 6-8 Datta(Tuflts) 26 9XA 129/Sv-ST A/HeJ 13 6-7 Stevens(Jax) 27 58NXL C57L/J B10.D2(58N)/Sn 5 17-23 Taylor(Jax) 28 129XB 129/sv C57BL/6JPas 15 14-19 Cuenet(pasteur)
二、同源导入近交系 将一个基因导入到一个近交系(通过多次回交)而培育成的新的近交系称为同源导入近交系(Congenic Inbred Strain),也称为“近交 同类系"或同源抵抗系”,简称IR系。这是S©1948年)的大发明,通过人工培育成功了IR系。例如,他用易感受与好发某肿瘤的近交系小 鼠,导入另一品系对该肿密无易感性的基因(不同的组织兼容性基因),先杂交一次导入,尔后通过一系列的子代互交、测验以及回交的办法 而育成R,具体方法参看图34,图中的A系为易感受与好发某种钟格,在八系内移植A系种瘤都能增殖生长,因为它们是同质动物,不起排异 反应。如果将A系肿岩移植到B系动物,肿密就不能生长,因为B系与A系之间的组织相容性基因不一样,所以B对A的肿粽起排异反应。从A品 系的角度培育对A系肿箱无易感性的1R品系的方法是,让基代A与B交配,生下子1代,再让子1代互交得2代。此时将A系种瘤移植给子2代,选 种瘤不长的小鼠留种与A品系回交得子3代,再让子3代互交得子4代,此时再移植八系种瘤给子4代。如此反复,一直进行到第12-14代,选不 长肿瘤的小鼠以全同胞兄妹交配形式建立了A:B品系。此A~B系即为A系的IR系,两者也就是互为同类系。新培育的A~B系除组织相容性基因与 A系同外,其它基因则基本相同,这样配对的品系可开展许多科研,且得到了重大的成果。按这个模式,可以培育出各种各样的同类系。 B第 1 3 4 14 图34Snel培育R系小鼠的方法 三、异单基因近交系 相同近交品系的动物内 如果发生了单个基因的突变 而结育成的新的近交品系称异单整因近交系((Inbred, 近交系小鼠 29的种群中 某些个体发生 “肌缩症"的隐性遗传突变 由y 因控 制这个性状.这个突变育成了y的突变品系, 7为12 d少.这样129与12 成为了同类 因为它网系dy 是因之 因部本是 .☒ 一对同类系是天然发生而 过人工选择育种的成功的,用 生进行对比研究有重大价值 如在贫血方面 的研究等等,也有许多类的例子 司源导入近交系和异单基因近系通称为 并称同源株(Congenic 是在一个近交品系内发生了一个重要的单个基因突变 或者通过一系列的多次杂交和回交把 近父月最品系内形成与原株相对型的可源 其命名是在原 品系或亚系名称符号之后加一连接号“,”,再一斜体字的基因符号.如果这个基因是隐性的则字母全用小写,如果是显性 的则第-个字母用大写,如DBA/Ha-D,129dy等 如果突变基因或号 基因仍处于杂合状态,则在.后添一加号+”,再加基因符号,如AW作a一+C,C3HN+W. 当同类系是采取中制杂合近亲繁殖的,则其分高位点是否写出意,例如129或129.CcbC;SEAC-a+Hsc或SEAC/Gn. 通过反复杂交将显性基因导入 个近交品系里,至少回交7代才能建立同类系,因此要在括号内标明回交代数,如C57BL6-Wy+(N8) (Wv是“活显性白斑"基因,是W的等位基因),至于代数计数,是把第一次杂交(bybi)的FI计算为第一代,第一次回交所产生的下代计算 为第二代,以此类推 同源株如在两个品系杂交中形成,其命名符号 一般是由最初杂交的两个品系的命名符号所形成,例如,B10,D2OSN(特征是缺少补 体5),O代表O1d(老),BIO-D2/OsnN(特征是有补体5和脑积水者较常见),n代表new新). 我国现已引进的突变同类系(异单基因近交系)有:C57B1/6J0b/0b,为先天性肥胖型动物模型,血糖偏高。C57B1/KS-db/b,为1型糖 尿病模型。C57BL/6J-bbg,为NK细胞缺陷的模型 四、遗传工程与近交系的发展 遗传工程是0年代兴起的一门薪新的科学技术,它使人类进入了定向控制生物遗传性状的新阶段, 所谓遗传工程也就是根据人们的意愿,采用工程建筑的手法,按照预先设计的方案,借助于实验室手段将一个生物体的遗传物质定向地转 移到另一个生物体中去,使后者获得人类希望的性状,成为一个新的“物种”。这们就打破了传统的、必须经过两性杂交的育种方法,使原来在 自然状态下根本不可能发生有性繁殖的两种生物的基因结合在一起了, 遗传工程的概念可分为广义的和狭义的两种。广义的遗传工程包括细胞工程、染色体工程和基因工程三类,使用的是细狗生物学方法和分 子生物学方法,包括细孢融合、细折合、染色体导入和基因或DNA分子的转移等。广义的进传工程又称为微生物工程或细胞工程.狭义的进 体T程仅阴干其因下程 早期的读传工程的研究工作大多数是在速菌体和细菌中进行的。因为这些生物的遗传物压比较简单,容易清楚读传物与生物性 状之间的关系。随若知识的积累,技术的根高,现在越来越多的澳传工得实验开始在高等哺乳,类动物身上讲行了,这尤其促讲了诉交系小的
二、同源导入近交系 将一个基因导入到一个近交系(通过多次回交)而培育成的新的近交系称为同源导入近交系(Congenic Inbred Strain),也称为“近交 同类系”或“同源抵抗系”,简称IR系。这是Snell(1948年)的大发明,通过人工培育成功了IR系。例如,他用易感受与好发某肿瘤的近交系小 鼠,导入另一品系对该肿瘤无易感性的基因(不同的组织兼容性基因),先杂交一次导入,尔后通过一系列的子代互交、测验以及回交的办法 而育成IR。具体方法参看图3-4。图中的A系为易感受与好发某种肿瘤,在A系内移植A系肿瘤都能增殖生长,因为它们是同质动物,不起排异 反应。如果将A系肿瘤移植到B系动物,肿瘤就不能生长,因为B系与A系之间的组织相容性基因不一样,所以B对A的肿瘤起排异反应。从A品 系的角度培育对A系肿瘤无易感性的IR品系的方法是,让基代A与B交配,生下子1代,再让子1代互交得2代。此时将A系肿瘤移植给子2代,选 肿瘤不长的小鼠留种与A品系回交得子3代,再让子3代互交得子4代,此时再移植A系肿瘤给子4代。如此反复,一直进行到第12~14代,选不 长肿瘤的小鼠以全同胞兄妹交配形式建立了A·B品系。此A·B系即为A系的IR系,两者也就是互为同类系。新培育的A·B系除组织相容性基因与 A系同外,其它基因则基本相同,这样配对的品系可开展许多科研,且得到了重大的成果。按这个模式,可以培育出各种各样的同类系。 图3-4 Snell培育IR系小鼠的方法 三、异单基因近交系 相同近交品系的动物内,如果发生了单个基因的突变,而培育成的新的近交品系称异单基因近交系(Colsognic Inbred Strain)。譬如 近交系小鼠129的种群中,某些个体发生了“肌萎缩症”的隐性遗传突变,由dy基因控制这个性状。这个突变育成了dy的突变品系,称为129- dy。这样129与129-dy便互交成为了同类系,因为它们两系除dy一对等位基因之外,其他基因都基本是一致的。这一对同类系是天然发生而通 过人工选择育种的成功的,用这一对同类系来对肌萎缩症进行对比研究有重大价值。其他诸如在贫血方面的研究等等,也有许多类的例子。 同源导入近交系和异单基因近系通称为同类系,并称同源株(Congenic stock),是在一个近交品系内发生了一个重要的单个基因突变, 或者通过一系列的多次杂交和回交把一个基因导入一个近交背景品系内部形成与原株相对应的同源株。 其命名是在原来品系或亚系名称符号之后加一连接号“-”,再写一斜体字的基因符号。如果这个基因是隐性的则字母全用小写,如果是显性 的则第一个字母用大写,如DBA/Ha-D,129-dy等。 如果突变基因或导入基因仍处于杂合状态,则在“-”后添一加号“+”,再加基因符号,如A/Fa—+C,C3H/N-+Wj。 当同类系是采取中制杂合近亲繁殖的,则其分离位点是否写出随意,例如129或129-CcbC;SEAC-a+/+se或SEAC/Gn。 通过反复杂交将显性基因导入一个近交品系里,至少回交7代才能建立同类系,因此要在括号内标明回交代数,如C57BL/6-Wv+(N8)。 (Wv是“活显性白斑”基因,是W的等位基因)。至于代数计数,是把第一次杂交(bybrid)的F1计算为第一代,第一次回交所产生的下代计算 为第二代,以此类推。 同源株如在两个品系杂交中形成,其命名符号,一般是由最初杂交的两个品系的命名符号所形成,例如,B1O,D2/OSnN(特征是缺少补 体5),O代表Old(老),BIO·D2/OsnN(特征是有补体5和脑积水者较常见),n代表new(新)。 我国现已引进的突变同类系(异单基因近交系)有:C57BL/6J-Ob/Ob,为先天性肥胖型动物模型,血糖偏高。C57BL/KS-db/db,为Ⅰ型糖 尿病模型。C57BL/6J-bg/bg,为NK细胞缺陷的模型。 四、遗传工程与近交系的发展 遗传工程是70年代兴起的一门崭新的科学技术,它使人类进入了定向控制生物遗传性状的新阶段。 所谓遗传工程也就是根据人们的意愿,采用工程建筑的手法,按照预先设计的方案,借助于实验室手段将一个生物体的遗传物质定向地转 移到另一个生物体中去,使后者获得人类希望的性状,成为一个新的“物种”。这们就打破了传统的、必须经过两性杂交的育种方法,使原来在 自然状态下根本不可能发生有性繁殖的两种生物的基因结合在一起了。 遗传工程的概念可分为广义的和狭义的两种。广义的遗传工程包括细胞工程、染色体工程和基因工程三类,使用的是细胞生物学方法和分 子生物学方法,包括细胞融合、细胞拆合、染色体导入和基因或DNA分子的转移等。广义的遗传工程又称为微生物工程或细胞工程。狭义的遗 体工程仅限于基因工程。 早期的遗传工程的研究工作大多数是在病毒、噬菌体和细菌中进行的。因为这些生物的遗传物质比较简单,容易搞清楚遗传物质与生物性 状之间的关系。随着知识的积累,技术的提高,现在越来越多的遗传工程实验开始在高等哺乳类动物身上进行了。这尤其促进了近交系小鼠的