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实验动物如何选择-实验动物遗传学分类及特点

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啮齿类实验动物是科学研究中常用的实验动物,但实验动物种类很多,选择合适的动物对科学研究是十分重要的。那么该如何选择呢?
从遗传学分类上,实验动物可分为近交系动物、封闭群动物和杂交群动物。接下来我们介绍一下这三类实验动物的特性,方便同学们根据自己实验的需求选择合适的实验动物。
1、近交系动物
近交系动物是指经过至少连续20代全同胞兄妹交配培育而成的实验动物品系。具备如下特点:
基因位点的纯合性
近交系动物经过长期近交培训,所携带的任何一个基因位点都高度纯合,使得动物群体不携带未知隐性基因,品系将会保留和表现所有的遗传形状,品系内个体能繁殖出完全一致的纯合子后代。因此,采用近交系动物进行实验时,不会因隐性基因的暴露而影响实验。
遗传组成的同源性
一个近交系内,所有动物都可追溯到其原始的一对共同的祖先。所以近交系中任意两个个体之间的基因型都是相同的。因此使用近交系动物能降低遗传因素对实验效果的影响。
表型的一致性
由于遗传上的同源性,近交系内个体在表型上极为相同,龙其是那些高度由遗传决定的生物学特征。近交系表型上的一致性使得使用较少量的动物即可达到统计学的精确程度。
遗传特征可辨性
近交系一旦培育成功,动物群体内几乎不再存在遗传多态性,即每个位点只有一种基因类型,而不会存在其他的等位基因。通过对各个位点进行遗传监测,研究者可以建立每个品系标准的遗传概貌,得知每个位点上的基因类型。此后采用相同的遗传监测方法,对动物品系随时随地进行辨认,可以轻而易举地将混合在一起的两个外貌近似的品系分辨出来。
对外界因素的敏感性
近交系由于高度近交而降低其在某些生理过程中的稳定性,使其对外界因素的变化更为敏感。近交系的这一特征使其更容易成为模型动物为研究所用。
另外,在近交品系的维持保种过程中,一些未知或难以控制的外界因素常常使动物的生活力和生育力下降,甚至断种,因此需要在环境因素和饲料营养方面更好地加以控制。
遗传组成的独特性
自然界动物的基因以纯合或杂合状态等多种形式存在,而近交系动物的基因由于纯化而仅有其祖先基因的一部分。所以每个近交品系在遗传上都是独特的,具有独特的表型特征。如有些品系可能自发某些疾病,成为研究人类疾病的理想动物模型。
并且这些遗传和表型的独特性使各个近交品系之间的差异相当大,因此不同的近交系动物应用范围也比较广。可广泛地应用于生理、形态和行为研究中。
2、封闭群动物
封闭群动物是以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群,在不从其外部引人新个体的条件下,至少连续繁殖4代以上的动物群体。封闭群动物的关键是不从外部引进新的基因,同时进行随机交配,以保持动物群体基因杂合性,因此封闭群动物具备如下特点:
遗传组成的杂合性
封闭群动物具有类似于人类群体的遗传异质性,因此,在人类遗传学研究、药物筛选、安全性评价实验、生物制品和化学制品的检定等方面起着不可替代的作用。
具有较强的繁殖力和生产力
封闭群动物采用随机交配避免了近交,从而避免了近交衰退,表现为每胎产仔多、胎间隔短、成活率高、生长快、成熟早、对疾病抵抗力强、寿命长等特点。因此封闭群动物容易生产,成本低,可大量生产,供应充足,因而广泛应用于预试验、用量较大的疫苗的生产、教学和一般性实验中。
突变性强
封闭群中突变种所携带的突变基因通常导致动物在某些方面异常,从而可成为生理学、胚胎学、医学、生物学研究的模型。
3、杂交群杂交群是由不同品系之间杂交产生的后代群体,子一代简称F1,其遗传性状均一,具有杂交优势,产生的后代可以继续繁殖,但遗传均一性差。具有如下特点:
遗传和表型上的均质性
虽然它的基因不是纯合子,但是遗传性稳定表型也一致,就某些生物学特征而言,杂交一代比近交系动物具有更高的一致性,不容易受环境因素变化的影响。
具有杂交优势
杂交一代具有生命力较强、适应性和抗病力强、繁殖旺盛、寿命长、容易饲养等优点,在很大程度上可以克服因近交系繁殖所引起的各种近交衰退现象。
具有同基因性
F1代虽然具有杂合的遗传组成,其基因型是整齐一致的,具有亲代双亲的特点,可接受不同个体及至两个亲本品系的细胞、组织、器官和肿瘤的移植。
同学们在选择实验动物时可以根据实验需求选择合适遗传特点的动物群体。
不同种类的实验动物都可以培育成近交系动物、封闭群动物和杂交群动物,具体不同种类的动物有哪些特点?适合哪些试验?我们下期介绍。


IP属地:辽宁1楼2023-09-18 10:56回复