实验动物的遗传学分类

来源:《遗传标记在实验动物遗传质量控制中的应用》 发布时间:2020年06月01日 浏览次数: 【字体: 收藏 打印文章

一、遗传学分类

从遗传学的观点来看,实验动物是遗传限定的动物。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。

按基因纯合程度,实验动物可分为相同基因类型和不同基因类型两大类。相同基因类型包括近交系、突变系和杂交F1代动物,其中突变系严格来说是带有突变基因的近交系,而杂交F1代动物属于杂交群。不同基因类型包括封闭群、杂交群中除杂交F1代动物以外的其他动物种群,其中如果封闭群中携带某一突变基因,我们称为突变种。

一般来说,近交系、突变系、杂交F1代动物种群内个体之间生物学特性非常一致,而封闭群内动物个体之间差异较大。近交系动物又包括普通近交系、重组近交系、重组同类系、同源突变近交系、同源导入近交系等。大量资料表明,不同基因型的动物,其生物学特性具有明显差异,对外来刺激呈不同反应。如:解剖学上同龄的近交系BALB/c小鼠与A系小鼠相比,BALB/c小鼠脊椎较大,脑重/体重比较高,脾及胸腺的重量也较重。

随着生物工程技术的进步,新型实验动物不断涌现,如嵌合体动物、单亲纯合双倍体动物、转基因动物等,这些动物不能简单地归类到上述分类中去,应根据各自遗传组成进行归类或单独归为一类。如单亲纯合双倍体动物可以归入近交系动物,而嵌合体动物只能单独归为一类。转基因动物因其遗传背景的不同、转基因技术的不同,其遗传组成各种各样,目前尚无明确的分类方法,而归于转基因动物一类。

二、实验动物品种、品系的概念

1.种  种(species)是生物学分类的最基本单位,是一群形态相似、能相互交配的自然群体,它们在生殖上与其他群体相隔离。种以下还可有进一步小的分类,如品种(stock)、品系(strain)。在实验动物分类系统中,品种和品系是基本分类单位。

2.品种  品种一般系指具有一些容易识别和人们所需要的性状,而且可以基本稳定的遗传的动物群体。如新西兰白兔、青紫兰兔、Wistar大鼠、KM小鼠等。

3.品系  在实验动物学中把基因高度纯合的动物称作品系动物。例如,C57BL/6是近交系动物中的一个品系,属低癌组、高补体活性的动物。又如,肌萎缩症小鼠是带有突变基因(dy/dy)的品系动物。

三、作为品种、品系的条件

作为一个品种或品系,应具备以下条件:

1.相似的外貌特征  例如C57BL/6品系小鼠的毛色是黑色的,DBA/2品系的毛色是灰色的,KM品种的毛色是白色的。当然,相似的外貌特征只是品系、品种应具备的条件之一。不同品系、品种的动物也有外貌相似的,例如A、KM等十几个品种、品系动物的毛色都是白色,但它们在其他特征上是有区别的。

2.独特的生物学特性  独特的生物学特性是一个品系、品种存在的基础。在长期的研究过程中,科学工作者在一些动物身上发现了所需要的不同于其他动物的生物学特性,进行定向选择,将这些特性保留下来,成为今天为数众多的品系、品种。就白化小鼠而言有多达几十种,但每个品系、品种的生物学特性都有或多或少的差别。例如A品系,在经产鼠中高发乳腺肿瘤,对致癌物质敏感,易产生肺癌,老年鼠多有肾脏病变;AKR品系自发淋巴细胞白血病;ICR品种繁殖能力强。

3.稳定的遗传性能  作为一个品系,不仅要有相似的外貌特征、独特的生物学特性,更重要的是要有稳定的遗传性能,即在品系、品种自群繁殖时,能将其特性稳定地传给后代。换言之,就是一个品系、品种必须具有一定的育种价值。

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。例如KM小鼠Glo-1位点为a基因单一型,而NIH小鼠在该基因呈多态分布,a、b型基因频率分别为67%和33%。如果将上述两个品种建立基因概貌就发现它们在基因概貌上的差异,而品种内这种差异是有限的。


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