实验动物的遗传规律符合一般生物学遗传原理，离开遗传学的基本知识就难以提供适于当今科学发展水平所需的实验动物。实验动物是以科学实验为目的，专门培养的动物。由于科学工作者在实验研究中对实验动物不断提出更高的要求，希望有各种更为合适的动物类型来完成科学实验，因而促使实验动物工作者从遗传学控制的角度选择、培育和生产实验动物。从遗传学的观点来看，实验动物是遗传学限定的动物。
第一节 实验动物的遗传学原理
一、遗传与变异
生存与繁殖是生物体的两个基本特征，生物体在自然界中生存，不仅需要维持生命,进行正常的新陈代谢活动，而且需要繁殖，产生与自己相似的个体，以保证物种世代延续。这种后代在形态、生理、生化等方面的特征与亲代的一致性，称为遗传。遗传现象是生物界的一个普遍现象。但在实践中，若仔细地检查子代的各方面特性，就可以发现或多或少在某些方面与亲代不一样，子代的个体间也存在着差异。最常见的如子代的身长、体重与它们双亲不一致；正常的健康群中出现的生理缺陷，如侏儒、小耳、白化、无胸腺等病态。这种后代与亲代或者兄弟、姐妹间的不一致性，称为变异。
变异有不同的类型，有的可以遗传，有的不能遗传。凡是遗传物质发生变化的变异可以遗传。反之，遗传物质没有改变的变异则不能遗传。例如，将鼠的尾巴截去造成人为变异，即短尾,
但这种小鼠的后代仍是长尾, 这种截尾的实验连续进行20代，结果后代仔鼠依然是长尾。由此说明，截尾虽然可以产生变异，但没有改变鼠的遗传物质，所以这种变异不能遗传。此外,确实存在一种短尾的小鼠，“短尾”的特性是可以遗传的,由存在于第17对染色体短臂上的T-t基因控制，与H-2基因连锁，T基因是野生型基因,呈显性，表现型为长尾；t基因是突变型,呈隐性，tt纯合子表现型为短尾。遗传的突破即是变异，变异的巩固即是遗传。没有变异，遗传只是生命的机械重复，生物不会进化。没有遗传，即使产生了变异，其特征也不会传给后代。因此遗传和变异是生物进化的根本动力。
二、染色体、基因和性状
(一) 染色体：
在细胞分裂当中， 用光学显微镜可观察到的丝状物就称为染色体(chromosome)。染色体的数目和形态因物种而异。染色体上排列着基因(gene)，DNA
与组蛋白和非组蛋白相结合所构成的染色体是细胞核的主要成分。不同种类的生物体，细胞核中DNA的含量差别很大；而同种生物体不同组织的体细胞,其细胞核中DNA 的含量却相同；性细胞核中DNA的含量只相当于体细胞核中的一半。
动物的每一个体细胞均有两组同样的染色体叫二倍体，用2n表示。其中1对染色体与性别有关，称为性染色体(sex chromosome)，其余称常染色体(autosome)。性染色体是决定性别的染色体。在哺乳动物中，雌性染色体是由形状一样、大小相同的一对同源染色体组成，即XX；与此相反，雄性的性染色体是由一条X染色体和一条比它小的多的Y染色体组成，即XY。鸟类和鳞翅目昆虫，雄性的性染色体是由形状一样、大小相同的一对Z染色体(ZZ)组成,而雌性的性染色体则由Z染色体与另一形状和大小不同的W染色体(ZW)组成。
在常染色体当中，每两条形状、大小相同的染色体组成一对，就称其为同源染色体(homologous
chromosome)。同源染色体的一方来自父体,另一方来自母体。不同对的染色体，形态和结构都不同，称异源染色体(heterologous
chromosome)。
(二)基因：基因是细胞内染色体上DNA分子的一定片段, (约为500－1500个碱基对)是传递遗传信息的基本单位。在动物体细胞中,只有约1--2%的基因处于活动状态，可以转录mRNA,这些基因呈疏松状态存在;其余基因则与组蛋白结合成为非活动状态的高级螺旋。不同细胞有不同的活动基因和非活动基因谱,
这是细胞分化的基础。
(三)等位基因：基因以直线方式排列在染色体上，每个基因都有自己特定座位。凡在同源染色体上占据相同座位的基因，称等位基因(allele)。种群中一个座位的基因有两种或两种以上的变化形式，称为复等位基因(multiple
alleles)。许多基因有复等位基因系列，这就使生物的群体有很大的变异性。这对生物的群体是有利的，多样化的个体便于适应不同环境条件。例如控制血型等免疫学性状的基因座位就属于复等位基因。
(四)性状: 性状是指在任何生物体中，可以观察到的形态、生理、生化或心理等特征。不同的性状是由起作用的基因在表达过程中与环境相互作用所产生的结果。
三、遗传基本定律
(一)分离定律：现以小鼠为例对这一定律进行说明。一对相对性状的小鼠( 粉红色眼睛的小鼠与褐色眼睛的小鼠)进行杂交试验。其杂交结果显示,第一代(F1)都是褐色眼睛小鼠,与其褐色眼睛亲代的性状一致。F1小鼠出现褐色眼睛性状,称为显性(dominant)性状，而F1小鼠未表现出来的粉红色眼睛性状，称为隐性(recessive)性状。
而在小鼠F1代雌雄个体相互交配产生的F2代身上，出现了亲代的粉红色眼睛和褐色眼睛两种色泽。若F2代有足够的数目,褐色眼睛小鼠与粉红色眼睛小鼠的比例则为3：1,这叫做分离定律。
我们假设在控制小鼠眼睛颜色的等位基因中，控制褐色眼睛的基因为P(呈显性),控制粉红色眼睛的基因为p(呈隐性)。纯种褐色眼睛小鼠体细胞中基因型是PP,纯种粉红色眼睛小鼠体细胞中基因型是pp；纯种褐色眼睛小鼠产生的性细胞(精子或卵子)中只含一个P基因；而纯种粉红色眼睛小鼠产生的性细胞(卵子或精子)中只有一个p基因；通过杂交使褐色眼睛小鼠性细胞中的P基因与粉红色眼睛小鼠性细胞中的p基因结合于同一受精卵中，在子代体细胞中控制眼色的等位基因全是Pp；由于P基因是显性基因，p基因的作用被P基因遮蔽，只能表现显性性状，因而子一代全部是褐色眼睛小鼠。
在子一代形成性细胞时，由于减数分裂，等位基因Pp又彼此分离，各自随机进入一个性细胞，因此子一代雄鼠产生两类精子：一类含P基因，一类含p基因。子一代雌鼠产生两类卵子：一类含P基因，另一类含p基因。这样，当子一代雄、雌鼠兄妹交配时，两类精子同两类卵子随机结合，形成PP、Pp和pp三种基因组合,其比例1：2：1。前两种基因组合虽然不同，但因P对p呈显性，所以Pp和PP一样，都表现显性性状(褐眼)；后一种基因组合由于只含p基因,因而表现隐性性状(粉红眼)。子二代中显性性状与隐性性状的比例应为3：1。
遗传学把个体各种性状的具体表现称为基因的表现型。把控制个体性状表现的基因组称为基因型。基因型是动物的遗传结构，通过杂交和分子生物学DNA
分析可以鉴别，表现型可以用肉眼看到或者可以借助于仪器测定。相同基因组成的基因型,称为纯合子,包括显性纯合子(如PP)和隐性纯合子(如pp)由不同基因组成的基因型，称为杂合子(
如Pp)，纯合子与纯合子交配，纯合子的性状可以稳定地遗传给下代，而杂合子相互交配,其后代将发生分离现象。
从上述一对相对性状的杂交试验可以看出，由一对显、隐性关系等位基因控制的相对性状，其遗传规律是：当两个纯种杂交时，子一代全为杂合子，只表现显性基因控制的性状(显性性状)；子一代自群交配时，一对等位基因在子一代性细胞形成过程中，彼此随机分离进入不同的性细胞中，通过性细胞在受精过程中的随机结合，基因又重组成对。子二代的基因型比例为1：2：1。表现型的分离比例是3：1。这就是分离定律。
不过需要指出,性状的分离现象是错综复杂的，必须满足一定的条件。这些条件是:杂种F1产生的两种配子生活力和数量相同,两种配子相互结合时，受精过程没有选择性；F2的3种基因型个体到观察计数时为止存活率相等；相对的性状都是由一对等位基因控制的；等位基因内，一个基因对另一个基因的作用呈完全显性，而且不受性别和其他基因的干扰；F2个体要有一定多的数量。
(二)自由组合定律：如上所述，一对呈显、隐性关系的基因控制的性状按分离定律遗传。而两对或更多对性状又是怎样遗传的呢？现以家兔毛的颜色和长短为例，阐述如下。
有两个品种的家兔，一种是黑色短毛，另一种是褐色长毛。假设这两种家兔控制毛颜色和长短的基因都是纯合子，将两个品种的家兔杂交，结果如图2-1所示。
亲代 黑色短毛 × 褐色长毛
↓ (杂交)
F1代
黑色短毛
↓(F1♀♂自交)
F2代 黑色短毛 黑色长毛
褐色短毛 褐色长毛
只数 158 54
52 16
比例 9 ： 3 ： 3 ： 1
图2-1 两对基因的杂交表现规律
这些等位基因互相独立，各起自己的遗传作用，称为自由组合定律。自由组合定律对杂交结果的解释如下:
1. 决定毛色性状的基因是一对，用B表示黑色，b表示褐色。毛长、短性状是一对,用L表示短毛， l表示长毛。
2. 黑色短毛的基因型是BBLL,褐色长毛是bbll,两者杂交的F1代基因型为BbLl,表现型为黑色短毛,这是因为B和L为显性基因,
b和l为隐性基因。
3. F1代的个体形成配子时,两对相对性状各自独立结合,互不干扰,无论精子还是卵子都可以有四种类型:
BL、Bl、bL、bl。
4. 4种基因型的配子可以自由组合成数量相等的16种组合，归纳之后可有9 种基因型、4种表现型(如图2-2)。
5. 分离定律和自由组合定律的区别在于,前者是一对等位基因的分离，后者是非等位基因间的分离,并且这些非等位基因还必须位于不同的染色体上。
F1 精 子
│
│
BL
Bl
bL
bl
──┼────────────────────────
BL│BBLL
BBLl BbLL
BbLl
│黑短
黑短 黑短 黑短
F1 │
Bl│BBLl BBll BbLl Bbll
卵 │黑短 黑长
黑短 黑长
│
子 bL│BbLL BbLl
bbLL
bbLl
│黑短
黑短 褐短 褐短
│
bl│BbLl
Bbll bbLl bbll
│黑短
黑短 褐短 褐长
│
图2-2 两对基因的杂交结果
由此可见，自由组合定律是研究两对或两对以上相对性状遗传规律的。与分离定律杂交实验相比较，可以看出，若单独考虑由一对显、隐性基因控制的相对性状时，该两种性状在F2代的分离比例都是符合分离定律的3:1比例。若同时考虑两对性状，F2
代呈现9:3:3:1的比例，正好是数学公式(3+1)2的展开。可以证明若同时考虑n对性状时，F2代的各种表现型将呈(3+1)n展开。
实现自由组合定律子二代分离的规律也是有条件的，除了符合分离定律遗传应具有的各项条件之外，还有一条就是控制两对或更多对相对性状的等位基因不在同一条染色体上，而且各对等位基因不产生任何相互作用。
每种生物都带有很多对基因，由于不同的组合，可构成更多的遗传型和表现型。以致自然界里没有两个完全一样的个体。在实验动物育种中，人们可以利用基因重组的原理，用两个种、系动物杂交，扩大动物的杂合性，再连续近亲交配20代以上，即可培育出具有新的遗传结构的品系动物。
四、基因突变
每只动物都从它们的双亲获得两套基因，其中一套来自父亲，另一套来自母亲。每套中存在成千上万个基因，同时它们都能稳定地传给下一代。但在其过程中某个基因可能会偶然发生变异，即基因突变(mutation)。所谓基因突变就是DNA
分子长链上的碱基发生了改变或染色体上某一座位上的遗传物质发生了变异。
在自然条件下发生的突变称自然突变或自发突变(spontaneou mutation)。 用人工方法诱发的称为诱发突变(induced
mutation)。突变存在普遍性，即影响各种性状的基因均可发生突变。突变可发生在性细胞或体细胞，但体细胞突变一般不能传给后代。
突变是可逆的，即由甲→乙，亦可乙→甲。前者称为正突变，后者称为回复突变。这一规律在实验动物学中很重要，当我们利用突变型动物时，如果保种工作不好，突变种有可能回复到野生型。
按突变对表现型的影响效果，可将其分为：
1. 可见突变
基因突变的效果可以从表现型观察到，例如小鼠的无毛突变；
2. 生化突变
例如小鼠遗传性糖尿病、免疫缺陷等；
3. 致死突变
如果是显性突变，只要有一个基因突变，个体就可发生死亡,如果是隐性致死基因，则必须有两个致死基因纯合才产生致死作用；
4. 条件致死突变
带有突变基因的个体在某些条件下是能成活的,而在另一些条件下是致死的。
动物发生基因突变后常常会导致相应的正常生理功能丧失，称其为病理缺陷，这种病理缺陷可以代代相传。突变的动物，如果能留种育成突变品系供某项特殊研究之用，就成为很有价值的“模型动物”。
第二节 遗传学分类
实验动物按遗传学可分为相同基因类型和不同基因类型两大类。相同基因类型又分为近交系、突变系和杂交F1代；不同基因类型又称远交群或封闭群。
一、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。在实验动物学中，种是指有繁殖后代能力的同一种类的动物。而有生殖隔离的动物则是异种动物。
2. 品种
种以下还可有进一步小的分类，如品种(stock)。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(strain)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(dystrophia
muscularis)小鼠是带有突变基因(dy/dy)的品系动物。
4. 杂交系
两个近交品系动物之间有计划交配，获得的第一代动物， 称之为杂交系(hybrid strain)或杂交一代动物，简称F1动物。
二、作为品系、品种的条件
作为一个品系或品种，应具备以下条件：
(一)相似的外貌特征：例如小鼠C57BL/6品系的毛色是黑色的,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，但它们在其他的条件上是有区别的。
(二)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。
(三)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。
(四)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。
第三节 近交系动物
一、基本概念
杂种动物经过相当于20代全同胞兄妹单线连续繁殖，各条染色体上的基因趋于纯合，品系内个体差异趋于零，近交系数大于98.6%即为近交系动物。
这种动物在自然界里并不存在，是人工专门培育的实验动物。
以上定义对于小鼠是非常严格的, 但是对于其它物种的动物有时需要加以区别。在某些情况下“近交系”的名称仅仅说明了该品系内的遗传差异性降低了。这种情况出现在：品系的近交代数在各繁殖线上少于20代。但是该系的某一条繁殖线上所有个体间的异体植皮获得成功。两代之间间隔时间特别长的动物也许只要通过几代的兄妹交配繁殖就能使用“近交系”这个名称。
二、命名
目前对于小鼠的命名，已有国际统一规定。主要参照小鼠标准化遗传命名国际委员会(International
Committee on Standardized Genetic Nomenclature for Mice) 。近交系小鼠国际命名法是近交系动物命名的主要参照。大致介绍如下：
1. 近交系一般以大写英文字母命名，尽量简短，一般１～４个字母，例如A、AE、DBA、STAR等。
2. 有些命名可在大写字母中间加一些阿拉伯数字，如C3H、C57BL等。
3. 近交系的近交代数用大写的英文字母“F”表示，例如当一个近交系的近交代数为87时，写成(F87)。如果资料不全，可以只写上已知的代数，如AKR(F?+10)等。
4. 亚系的命名,在原品系名称后加一道斜线“／”斜线后标明亚系的数字或符号。例如，DBA／1、DBA／2、C57BL／6J等。
5. 有时一些较早使用的非正规命名，已广泛为国际所共知，可以沿用。如 615 、129、101等。
6. 经人工处置形成的支系， 在原品系名称后面加一个小写的英文字母以标明处置方式，具体符号是：卵子移植“e”、奶母代乳“f”、人工喂养“h”、卵巢移植“o”等。例如，“C3Hf”、“C3Hf、C57BL”和“C3HfB”都表示由C57BL品系代乳的C3H近交系。
三、特性
(一)纯合性和一致性：在一个近交品系内所有动物的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。由于近交系动物是相同基因型的动物，因而任何可遗传的体征都完全一致，例如血型和组织型，形态学上的特征(体重，毛色等)，甚至行为的类型也趋于一致。在同一品系内动物个体间进行皮肤和肿瘤移植不被当做异物排斥。如能应用生化或免疫学的方法检测个体在各染色体上的基因标记，同一品系内不同个体间的基因标记完全一致。
(二)遗传稳定性：已建立的近交系动物在遗传上具有高度稳定性，个体遗传变异仅发生在少量残留杂合基因和基因突变上，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。及时地发现和清除遗传变异的动物，该品系的遗传特性可世代相传。
(三)个体性：就整个近交系小鼠而言，每个品系在遗传上都是独特的, 几乎每个近交品系都建立了各自的遗传概貌,用遗传监测方法,可将两个外貌近似的品系分辨出来。有些品系可能自发某些疾病，成为研究人类疾病理想的动物模型。在某些情况下，品系间的差别显示在量上，而不在质上，这一点在研究上也非常有用。因此可在众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实验目的。
(四)分布的广泛性：近交系动物个体具备品系的全能性，任何个体均可携带该品系全部基因库，引种非常方便，仅需1￣2对动物。目前，大部分近交系动物分布在世界各地，这从理论上意味着不同国家的科学家有可能去验证和比较已取得的数据。
(五)背景资料和数据较为完善：由于近交系动物在培育和保种的过程中都有详细记录，加之这些动物分布广泛，经常使用，已有相当数量的文献记载着各个品系的生物学特征，这些基本数据对于设计新的实验和解释实验结果提供了便利条件。
四、繁殖
近亲繁殖的目的为增强纯合性。近亲繁殖是将亲缘关系比较近的个体进行交配。如“兄妹、母子和父女”之间的交配等。近亲繁殖的结果是纯合子的数量增加，而杂合子数量减少。这种近亲程度常用“近交系数”表示。这个理论上的近交系数已被Wright计算出来。兄妹近亲交配，在前10代近交系数增长迅速，10代以后增长速度逐渐缓慢。在理论计算上永远不能达到百分之百的近交系数。根据小鼠近交品系标准化命名委员会对“近交品系”的定义解释为连续的兄妹交配最少要求20代。这样近交系数能达98.6％，亦就是平均任何一个个体已达到98.6％以上的纯合子基因。说明它在遗传上已达到高度的一致性，这时已经形成一个“纯系”。在一个纯系中,全部个体都具有相同的基因型,但是在表现型上稍有差异，这是遗传飘变。
在近亲繁殖的实践中，通常伴随着遗传缺陷的出现。生命早亡较多，动物体质普遍较差，并且较为容易感染疾病，生产能力减退和隐性基因暴露增多，这个现象叫“近亲衰退”。这种有害影响是由于若干对不利的隐性基因纯合造成的，如不能产生正常生活所需要的酶，或者产生不正常的蛋白质或其他化合物，或激素的不平衡。
根据Wsiter的研究，在大鼠近亲繁殖中，兄妹交配已达25代,虽然许多动物个体弱,特别在较早的几代中有的不育或出现不正常，但是经过精心选育已得到生长、发育正常和体质健壮的纯系动物。从生理观点看，显性基因通常起有利作用，而隐性基因起不利作用。所以，淘汰不满意的动物，就能使群体中的显性基因增加，因而亦就增加有利基因。
近亲繁殖中有许多因素能影响纯合的程度，如连锁、选择有活力的动物交配和自发变异，这些都会干扰纯合品系的形成。在同源染色体对上的基因位置越近就越少发生互换，因而调查时常常需要一个相当长的时间，以等待适宜的互换发生，这样才有可能得到高度的纯合。选择较为有活力的动物用于交配时，则倾向于推迟纯合性，因为有活力与杂合性相关。自发变异可能在任何时候发生，而降低该品系的纯合性。因此必须继续进行近亲繁殖并随时注意是否有新变异发生。即使在已经建立起来的良好品系中，亦得严加注意。这就需要使用遗传质量检定的方法对繁殖保存的近交动物进行定期的测定。
不管是引进还是自己培育近交系小鼠，一般采用以下三种方法进行繁殖：
(一)单线法：从近交系原种选出3－5对兄妹进行交配，从中选出生产能力最好的一对进行繁殖。从子代种再选出3－5对;进行繁殖。然后从中选出一对作为下一代的双亲,依此类推。此法个体均一性好，缺点是选择范围太小，易发生断代的危险，在实践中一般不予采用。
(二)平行线法：从原种选出3－5对兄妹进行交配，每对生产的子代中都要选留下一代种鼠。平行向下延续。此法优点是选择范围大，有利于种的维持。其缺点是个体不太均一，易发生分化，长期下去可使动物分成不同的亚系。
(三)优选法：这种方法保留了上述两种的优点，克服了两个方法的缺点，是个好的保种方法，如果每代选6对，每对都选自同一双亲的子代同胎兄妹，在繁殖过程中,每一代均保持6对，当某对不怀孕或生产能力低时,则可以从另一对所生的后代中选择优良者加以代替。这种代替，可以是一对，也可以从雌雄中选一只。
五、应用
近交系动物与封闭群相比, 个体之间极为一致，对实验反应一致，实验数据标准差较小，因此在实验中实验组和对照组都只需少量的动物。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。这些动物家系清楚，取材方便，是进行基因连锁分析、遗传学、生理学和胚胎生物学研究的理想实验材料。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。某些近交系具有一定的自发或诱发肿瘤发病率，并可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模型。多个近交系同时使用可使不同研究者分析不同遗传组成对某项实验的影响，或者观察实验结果是否有普遍意义。
第四节 杂交一代
一、基本概念
杂交一代(F1代)动物是由两个无关的近交品系杂交而繁殖的第一代动物，其遗传组成均等地来自两个近交品系，属于遗传均一并表现型相同的动物。确切地说，F1代动物不是一个品系或品种，因为它不具有育种功能，不能自群繁殖成与F1代相同基因型的动物。
两个用于杂交生产杂种一代的近交系为亲本品系(parental strain),提供雌性的为母系(maternal
strain)，提供雄性的为父系(paternal strain)。杂种一代的遗传组成均等地来自两个亲本品系，即每个基因位点上的两个等位基因分别来自母系和父系。如果亲本品系之间某个基因位点上的基因相同,则F1代在这个位点就为纯合基因；相反,如果不相同，则为杂合基因。尽管杂种一代携带许多杂合位点，但其个体之间在遗传上是一致的。
二、命名
F1代小鼠命名的习惯写法是把亲代母系符号写在前边，以“×”连接，后边是亲代父系，再写上F1，即为F1代的命名。例如C57BL/6×DBA/2F1表示用C57BL/6 品系的雌种和DBA/2品系的雄种杂交后生育的F1代。近交系小鼠常用的品系有一些缩写标记，
也可将两个亲本的近交品系缩写标记按雌雄的顺序写在一起，再加“F1”即为F1代动物的标准命名，因此C57BL/6×DBA/2F1也可简写成B6D2F1。当用两个近交系来生产F1代时，可产生两种杂种一代，取决于母系或父系的不同。例如用C57BL/6和DBA/2来生产F1代就有两种情况：
C57BL/6♀× DBA/2♂ DBA/2♀×
C57BL/6♂
↓
↓
B6D2F1
D2B6F1
这两种F1代的区别在于：(1)Y染色体：B6D2F1的雄性携带来自DBA/2的y染色体，而D2B6F1携带来自C57BL/6的Y染色体；(2)母性因素(包括细胞质成分、子宫环境和母乳)：B6D2F1是从C57BL/6接受这些因素，而D2B6F1从DBA/2接受这些因素。
F1代本身不能进一步繁殖而同时保持其遗传组成不变。F1代带有许多杂合位点，进一步交配繁殖杂种二代(F2代)就会出现遗传分离和重组合，个体间的一致性也就随之消失。如果要生产F1代动物，只能维持两个亲本近交系的存在。亲本近交系的选择主要取决于使用研究对杂种一代遗传组成的要求。在这个前提下，可以选择遗传上差异较大的品系进行杂交以提高杂交优势的程度。
三、特性与应用
杂种一代有许多优点，在某些方面比近交系更适用于研究。
(一)遗传和表型上的一致性：就某些生物学的特征而言，杂种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，广泛地适用于营养、药物、病原和激素的生物评价。
(二)杂交优势：杂种一代具有较强的生命力，对疾病的抵抗力强，寿命较长，容易饲养，适用于携带保存某些有害基因和长时间的慢性致死实验，也可作为代乳动物以及卵、胚胎和卵巢移植的受体。
(三)具有同基因性：杂交F1虽然具有杂合的遗传组成，但其可接受不同个体乃至接受两个亲本品系的细胞、组织、器官和肿瘤的移植，适用于免疫学和发育生物学等领域的研究。例如单克隆抗体研究一般都用BALB/c品系小鼠，由此获得的杂交瘤细胞注入该小鼠腹腔后即可产生肿瘤，同时产生高效价抗体的腹水。如采用BALB/c和其它近交系F1代小鼠作单克隆抗体制备，所产生的高效价抗体腹水量比单独用BABL/c小鼠要多。
(四)作为某些疾病研究的模型：例如NZB×NZWF1是自身免疫缺陷的模型,C3H×IFF1为肥胖病和糖尿病的模型。
四、繁殖
(一)杂交组合的选择：根据研究需要和各个品系特性选择杂交组合，例如C57BL/6品系的雌鼠与C3H品系的雄鼠交配产生BC3F1小鼠,
该F1小鼠是乳腺癌低发病者。如果用C3H雌鼠与C57B/L6雄鼠杂交, 其F1代属乳腺癌高发小鼠。建立F1代小鼠一定要通过不同杂交组合的对比观察，从中选出最理想的杂交品系组合。
(二)交配方法：繁殖杂交F1小鼠的目的，为了能在一定时间内，提供较大量的遗传均一的实验动物,因此交配方法最好采用循环交配或定期交配进行生产。这种交配方法,可使90￣95％的SPF小鼠在同居后第一个发情期怀孕，因此每胎生产日期比较集中,可成批提供数量较多，体重和年龄较为接近的F1代小鼠。
第五节 封闭群动物
一、基本概念
封闭群动物(closed colony)属不同基因型动物，又称远交群(outbred
stock)。祖代来自近交系的远交群又称非近交系(noninbred strain)和随机交配品系(random-bred strain)。封闭群是一个长时期与外界隔离，雌雄个体之间能够随机交配的动物群。其遗传组成比较接近于自然状态下的动物群体结构。由于在远交种群中，个体之间具有遗传杂合性而差异较大，但是从整个群体来看，封闭群状态和随机交配使群体基因频率基本保持稳定不变，从而使群体在一定范围内保持有相对稳定的遗传特征。
作为封闭群动物的关键是不从外部引进任何新的基因，同时避免近交，进行随机交配，不让群体内基因丢失，以保持种群一定的杂合性。
在封闭群内，个体间的差异程度主要取决于其祖代来源，若祖代来自一般杂种动物,则个体差异较大，若祖代来自同一个品系的近交系动物，差异则较少。
某些封闭群携带个别突变基因，称突变种。这些突变可能是以纯合或杂合的形式存在于群体之中。培育者除了考虑封闭群的遗传组成之外，更加注意研究突变基因在封闭群中的保存和遗传规律，以及其应用价值。
二、特点
封闭群动物具有杂合特性并避免了近交，从而避免了近交衰退的出现，所以，其生活、生育力都比近交系强，具有繁殖率高，疾病抵抗力强，故封闭群可以大量生产，供应量充足。封闭群在整体上由于没有引进新的血缘，其遗传特性及其他反应性能保持相对稳定，但就群内个体间而言，因其有杂合性，所以个体间的反应性具有差异，某些个体反应性强，某些个体反应性弱，因此，个体间的重复性和一致性不如近交系动物好。根据这些特点，封闭群动物一般适用于药物筛选、毒理安全试验和教学使用。
目前，常见的封闭群动物有，昆明种小鼠、LACA小鼠、Wistar大鼠、NIH小鼠、 青紫兰兔、新西兰兔等，尤其是中国昆明种小鼠，目前是使用最多的动物，其祖先可能是Swiss小鼠，1946年从印度引进我国昆明，以后又分送我国各地，
因此得名“昆明种小鼠”，现在已经注册。
三、繁殖
封闭群一般采用随机交配繁殖，就是在一群繁殖的动物中，每个个体都有同样的机会同另一性别中的任何一个个体进行交配并繁殖。因此，这种交配方法既不管其亲代来源，也不考虑它们的亲缘关系，所以是随机的。其目的是防止近亲繁殖，而不使后代中分离出独立的品系。
目前国内外对封闭群动物的管理规定尚不统一，1963年和64年ICLAS 曾提出“不从外面引种的群体为封闭群。”但是这一规定还仅仅最基本的，实际上尚应包括群体封闭年限、群体的大小和繁殖结构。ICLAS
1987年进一步规定，以非近亲交配繁殖的一个动物种群，在不从外部引进新的血缘条件下，至少连续繁殖４代以上称封闭群。
1973年日本实验动物研究会规定：“5年以上不从外部引种,只在一定的群体中进行繁殖，为经常提供实验动物而进行生产的群体叫做封闭群”。
把小鼠封闭群的封闭饲养时间定为5年， 原因是假设从两个近交系开始培育一个新群体(杂交群)，在F1代中存在的杂合基因，最初随繁殖代数的变化而其基因型出现的频率也不断变化。直到15代以后，才趋于稳定。正常繁殖的小鼠，大约每年繁殖3代。
达到15代，约需5年时间。
中国国家卫生部1992年《医学实验动物标准》(见本书附录二)对封闭群动物的定义和繁殖方法作了较为详尽的规定，是参照执行的最好方法。
随机繁殖可维护遗传变异性，它的基因型是杂合的，因而没有近亲衰退现象。每代双亲的数目越大，则随机交配对的平均亲缘关系越远。因此为了减少近亲繁殖到一个最小限度，则远交群必须保持在最大可能饲养的双亲数量。如果一个原种要无限地维持下去，则近亲率的目标应订在每代不得越过1%。根据近亲的理论推算，采用随机交配，将需要使用25对双亲所生下的子代。在实践中，原种的遗传性质亦依赖于自然和人工两者选择的结果。如果把产仔数较少的交配对淘汰，这种选择将迫使赢得较高的生产能力，并将有助于抵销因近亲繁殖对生产力的影响。
四、应用
远交群动物的遗传组成具有很高的杂合性，因此在遗传中可作为选择实验的基础群体，用于对某些性状遗传力的研究。同时远交群可携带大量的隐性有害突变基因，可用于估计群体对自发或诱发突变的遗传负荷能力。远交群具有类似于人类群体遗传异质性的遗传组成，因此在人类遗传研究、药物筛选和毒性试验等方面起着不可替代的作用。远交群具有较强的繁殖力和生活力，表现为每胎产仔多、胎间隔短、仔鼠死亡率低、生长快、成熟早、对疾病抵抗力强、寿命长，加之饲养繁殖时无需详细记录谱系，容易生产，成本低，可大量供应，因而广泛应用于预试验、教学和一般实验中。突变种所携带的突变基因通常导致动物在某些方面的异常，从而可成为生理学、胚胎学和医学研究的模型。
第六节 突变系动物
一、基本概念
突变系动物是带有突变基因的品系动物。人们把具有突变基因的动物称为突变动物,将这些突变动物按照科学研究的要求进行定向培育，使育成的动物符合实验要求，称其为“突变系”动物。
二、繁殖
(一)培育纯合子型的突变系：连续选择携带目的突变基因同时有繁殖能力的兄妹进行交配，使其子代基因纯合，经过20代即可育成。
1. 单一隐性
啮齿动物中大多数常见毛色的基因属于这种类型。纯合的单一隐性基因虽然是反常,但能良好的生活和繁殖。以白化(c)为例，简单的繁殖方法是白化之间的交配，
就能生产全部白化的后代。
cc×cc→全部cc(白化)
有时为了保持动物健壮，需要与其它品系进行异型杂交。如果另一品系是正常的毛色基因型，异型杂交所产生的全部杂合子，其表现型是正常的。
cc×＋＋→全部c＋(正常)
再把杂合子(c＋)互相交配，可以预期得到1/4白化和3/4正常型。
c＋×c＋→1/4cc(白化); 1/2c＋(正常);
1/4＋＋(正常)
然后再用白化与白化交配，可以生产出全部白化动物。采用白化与杂合(c＋)回交,可以产生半数白化和半数正常的动物。
c＋×cc→1/2cc(白化)：1/2c＋(正常)
回交具有许多优点，它产生的子代具有数量相等的双亲基因型，因此可以世世代代地重复交配繁殖。另外，它生产的子代是一半正常一半反常的，所以当研究需要正常的同一胎子代作为对照时，那么这种交配方法最为适用。
2. 显性
繁殖显性突变原种，最常用的交配方法是采用杂合子突变与正常动物交配。这个结果能生产相同数量的突变型和正常的子代。以小鼠短卷毛为例。
Re＋(短卷毛)×＋＋(正常)→1/2Re＋(短卷毛):1/2＋＋(正常)
如果是杂合子之间的交配，则将能生产3只突变型和1只正常。
Re＋×Re＋→1/4ReRe（短卷毛）:1/2Re＋(短卷毛):1/4＋＋(正常)
(二)培育杂合型的突变系：当突变基因的两性中的一性或两性不能繁殖时，多采用育成杂合型的近交系，以保持其突变基因不被丢失。
1. 隐性纯合中的一性是不良的繁殖者
有的突变型缺陷严重地危害纯合子动物的生理功能，而使其丧失繁殖能力。例如小鼠隐性“无毛”(hr),因为纯合子(hr
hr)母鼠不能哺育乳鼠，所以不能用纯合子之间的交配。但因无毛雄鼠能繁殖，因而采用无毛雄鼠与杂合(＋hr)雌鼠回交的繁殖方法。
hr hr♂×＋hr♀→1/2hr hr:1/2＋hr.
又如裸鼠(nu/nu)，它繁殖困难，生产能力极低，因而限制了使用范围。约2/3的纯合裸雄鼠不育和所有纯合裸雌鼠不哺育仔鼠。因此在这种情况下，只有使用杂合子与纯合子之间交配繁殖。
nu nu♂×＋nu♀→1/2nu nu:1/2＋nu.
有人报导使用1只纯合雄鼠(nu/nu♂)配3只杂合雌鼠(nu/＋♀)，结果平均每月每笼离乳的裸鼠为8.5只，占整个离乳幼鼠的43%。
2. 隐性纯合中的两性都不能繁殖
如果隐性纯合的两性都不能繁殖，则饲养繁殖该基因型的原种就较为困难。小鼠垂体性侏儒(dw)基因就是一个例子，纯合子侏儒(dw/dw)
缺乏垂体生长激素并且两性都不育。假如采用杂合子之间的交配，即能生产1/4侏儒和3/4正常的子代。
＋dw×＋dw→1/4dw dw (侏儒):1/2＋dw(正常):1/4＋＋(正常)
表现型正常的动物中有2/3是杂合子(＋dw)，适用于繁殖侏儒鼠,但是在外貌上无法与正常纯合子(＋＋)相区别，所以外观正常的动物用“＋dw?”标记。 测试外貌正常的基因型要经过试验。其方法有二：
(1)取1只＋dw?与另一只已知的杂合子(＋dw)交配，如其子代产生1/4侏儒仔，则可证明此待查＋dw?动物是＋dw；如这种试交的结果,子代中没有侏儒仔,则该动物则是++。
(2)把未知的子代互相随机交配。表现型正常的动物有2/3机会是杂合子(＋dw)。这样合在一起将有2/3×2/3＝4/9的机会是预期的基因型。因此,可以平均接近 1/2产生侏儒仔。 如果交配结果不产生侏儒仔， 则必然是这一对中有一只或二只是正常的纯合子(++)。
三、应用
现在已经发现的小鼠突变基因有648个,家兔有76个,大鼠有105个和豚鼠有38个。这些突变型动物，有的已应用在科学研究中，特别是那些与人类某种疾病相类似的突变型动物已用做动物模型进行研究。有与人类疾病相似的肥胖症和糖尿病小鼠、肌肉萎缩症(dy)小鼠、溶血性贫血(ha)小鼠等。广泛使用的无胸腺裸鼠，由于它缺乏胸腺,
因此是免疫学研究的重要动物模型。裸鼠能接受多种人类癌细胞的移植，并已成为癌症机理的研究和治疗癌症药物筛选的良好动物模型。裸鼠还能感染麻风杆菌，这对研究麻风的发病机理和制造麻风菌苗提供了动物模型。
第七节 裸鼠
T淋巴细胞功能缺陷的动物有裸小鼠(基因符号nu)和裸大鼠(基因符号rnu)利用育种技术已将裸基因nu或rnu导入其它品系动物，
作为背景品系可以是近交系也可以是封闭群，目前nu基因已导入的近交系有数个以上。rnu基因导入的大鼠品系也有10余种。 我国使用较多的裸鼠品系BALB/c-nu、NC-nu、Swiss-nu、NIH-nu。1980年和1982年中国药品生物制品检定所分别从瑞士和日本引进裸小鼠，上海中山医院肝癌研究所1983年从美国引进了裸大鼠Rowett。
一、裸小鼠
(一)概念及命名：1962年英国格拉斯医院Grist 在非近交的小鼠中偶然发现有个别无毛小鼠， 后来证实是由于基因突变造成的并伴有先天性胸腺发育不良，
称为裸小鼠(nude mice)，用“nu”表示裸基因符号。裸小鼠是由于染色体上等位基因(第11对染色体上)突变引起的，已失去正常胸腺， 原胸腺残留结构部分上皮样细胞呈巢状排列而部分呈外分泌腺结构。裸鼠淋巴结胸腺依赖区的淋巴细胞消失，外周血中淋巴细胞数目减少。1969年丹麦Rygaard首先将人类结肠腺癌移植裸小鼠成功，
为免疫缺陷动物研究和应用开创了新局面。
(二)特性：裸小鼠的主要特征表现为无毛(hair less)和无胸腺(athymus)。随着鼠龄增加皮肤变薄、头颈部皮皱褶、发育迟缓。由于无胸腺,仅有胸腺残迹或异常上皮,这种上皮不能使T细胞正常分化，缺乏成熟T细胞的辅助、抑制及杀伤功能，因而细胞免疫力低下。裸小鼠B淋巴细胞正常，但功能欠正常，免疫球蛋白主要是IgM,只含少量IgG。裸鼠由于T淋巴细胞缺陷，不能执行正常T淋巴细胞功能，在混合淋巴细胞反应中全无有丝分裂反应，也不产生细胞毒效应细胞，对刀豆A或植物凝集素亦无有丝分裂应答,无接触敏感性，无移植排斥，成年裸小鼠(6－8周龄)较普通鼠有较高水平的NK细胞活性，但幼鼠(3－4周龄)的NK细胞活性低下。裸小鼠粒细胞比普通小鼠数量少。由于背景品系不同，不同品系的裸鼠往往具有不同的生物学特征。必须指出，随着裸小鼠年龄增长或有关因素的影响(如病毒感染),裸鼠体内正常T细胞会增加，故接种肿瘤实验一般采用4￣8周小鼠。
(三)繁殖：裸小鼠抵抗力差，易患病毒性肝炎和肺炎，因而饲养和繁殖要求条件比较严格，在SPF环境下可生存，所用的笼具、垫料、饲料、
饮水等都要求经过严密灭菌消毒并采用隔离器饲养，以保证长期存活并进行繁殖。由于纯合型雌裸小鼠nu/nu 受孕率低，乳腺发育不良且有食仔的习惯，因此生产上一般采用纯合型雄鼠与杂合型雌鼠交配(♂nu/nu×♀nu/＋)可获1/2纯合型仔代。
二、裸大鼠
(一)概念及命名：裸大鼠由英国Rowett研究所在1953年发现，基因符号为rnu， 属染色体隐性遗传。裸大鼠免疫器官的组织学与裸小鼠极为相似。3
周龄裸大鼠纵膈的连续切片中，只见胸腺残体，未见淋巴细胞，淋巴结副皮质区实际上无淋巴细胞。T 细胞功能丧失。
(二)特征：裸大鼠的一般特征似裸小鼠，但躯干部仍有稀少被毛并非象裸小鼠那样完全无毛，头部及四肢毛更多，繁殖方法与裸小鼠相同。裸大鼠易患呼吸道疾病(
溃疡性气管支气管炎及化脓性支气管肺炎，病因可能与仙台病毒感染有关)。 裸大鼠的发现及人癌异种移植成功，给肿瘤免疫研究增添一个新的手段。以裸大鼠代替裸小鼠，具有移植肿瘤大，取血量多，可行某些外科小手术等优点。因此比裸小鼠有一定优越性，其缺点是维持经费比裸SPF小鼠更高。
三、应用
1. 裸鼠在肿瘤学方面的应用 有人分析了381例肿瘤的裸鼠移植规律，发现人癌手术标本裸鼠异种移植成功率是28.3%，其中复发性肿瘤移植成功率为50%，转移性肿瘤为38.5%均高于原发瘤的移植成功率20.5%，大约1/3
的人癌组织在裸鼠中可持续性生长建立人肿瘤瘤株。当肿瘤传到第三代后，90%的移植瘤株可成为肿瘤细胞系。 人癌组织异种移植，以恶性黑色素瘤和结肠癌的成功率最高，乳腺和淋巴网状内皮细胞肿瘤成功率低。移植后，肿瘤生长速度也不一样，女性生殖系统肿瘤和结肠癌生长最快，胚胎性和骨的肿瘤生长很慢，转移和复发肿瘤在裸鼠中生长比原发部位肿瘤更快。以后肿瘤传代时间短于原代移植生长时间。人癌组织裸鼠移植，分化低的肿瘤易建立成肿瘤细胞系，传代时生长更快。
一般说来，用已建株的癌细胞系移植裸鼠移植成功率高于用人癌手术标本移植。美国国家癌瘤研究所Gazdar分析人类肺癌移植于裸鼠120例,已在体外建立的肺癌细胞系的移植成功率高达90%,而新鲜肺癌实体瘤的裸鼠移植成功率只有40%。人类肿瘤(癌组织块和成株的细胞系)的裸鼠移植可以建立裸鼠移植瘤，
从而开展肿瘤基础和临床研究的各种重要课题。
人类肿瘤移植裸鼠体内能够成功，动物的肿瘤无论同种或异种移植至裸鼠体内也能成活和传代，如分泌生长激素的鼠垂体肿瘤细胞培养后接种至裸鼠体内成瘤，并且引起被接种的裸鼠出现了持续体重增加，鼠的血容量和主要器官体积也成比例增大。人的癌前病变和良性肿瘤很难作体外培养，把人的癌前病变和良性肿瘤移植于裸鼠的实验，目前只有少数报导。如粘膜白斑病人的口腔粘膜移植于裸鼠皮下，有60%能生长。
人的良性结肠息肉样腺瘤移植于肾包膜下，存活28天。类骨质样骨瘤移植于裸鼠也成瘤并能传代生长。因而人的癌前病变和良性肿瘤也能够在裸鼠体内生长，为研究肿瘤的病因学提供了良好的实验动物模型。
有些肿瘤组织靠组织活检切片很难下明确的诊断，还需要做一些特殊的检查如免疫组化检查，电镜、特殊组织化学染色等以协助诊断。我们可以通过肿瘤移植于裸鼠，建立裸鼠移植瘤模型以辅助诊断。有人提出通过模型的实验治疗和肿瘤在裸鼠体内发展情况观察来指导临床实际病人的治疗和推测其预后。
裸鼠移植癌保存原肿瘤的特性，这些特性中也包括了对抗癌药的感受性，这在一定程度上可以预测对人癌的化疗效果，并可以用于筛选新的有效抗癌药物。
裸鼠接种成活的肿瘤对化学药物的敏感性与临床所见十分相近。如对黑色素瘤DTIC和CCNU的抑瘤作用较强，而５－FU则无效，与临床客观疗效结果相似。人的Burkitt
淋巴瘤裸鼠移植后对环磷酰胺有较高的敏感性，也与临床结果相符。已证实乳腺癌、结肠癌、肺癌等多种肿瘤模型对药物的敏感性均与人相同。又如，用中成药天花粉治疗移植于裸鼠的人绒毛膜上皮癌，也证实了天花粉可以抑制绒癌的生长，并且可以延长裸鼠带瘤时间和其存活时间。利用裸鼠移植瘤进行化疗,可以针对肿瘤不同组织类型合理用药。实验证实各种抗癌药物对裸鼠移植人癌的疗效与临床上的疗效之间有一定的平行关系，完全可用移植人癌裸鼠模型抗癌结果来预测临床疗效。由于裸鼠价格昂贵，故用于临床抗癌药物筛选并未广泛使用。
裸鼠也适合于做放射治疗实验研究。肿瘤对放射线的感受性在人和裸鼠是一致的。如将肺燕麦细胞癌移植于裸鼠对其放疗3000
rad照射，3只裸鼠有2只治愈。放射增敏剂(Iq7611)与放射合用对裸鼠移植人肠粘膜腺癌的肿瘤抑制率与肿瘤生长延迟均有明显的作用。
移植于裸鼠的肿瘤仍保持肿瘤的激素依赖性，因而为研究激素依赖性肿瘤的治疗提供了模型。例如人的乳腺癌MCF－７属雌激素受体阳性，
在裸鼠体内仍保持着肿瘤的雌激素依赖性,一旦注入雌激素，立即开始生长，用抗雌激素药物,则有明显的抑瘤作用。
2. 裸鼠在微生物学和免疫学方面的应用：裸鼠由于功能性T淋巴细胞缺损，免疫机能低下，是研究病毒、细菌感染机制的极好模型动物。如淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒(LCMV)，病毒经脑内接种于无本病毒感染的正常小鼠，可引起脑膜炎，感染细胞被当作靶细胞而遭到攻击，脑、脊髓内出现明显的细胞免疫反应。但在T
细胞缺陷的裸鼠所见却完全相反，未导致动物死亡，仅出现持续的病毒血症，体内不出现LCMV抗体，也无任何免疫反应。
生物制品(疫苗、菌苗)的安全性和免疫原性是制品必不可少的检查内容，这涉及制品是否有潜在致癌性、感染因子以及它的毒力是否有返祖的可能性。在这些方面裸鼠是很好的实验动物模型和手段。
3. 在遗传学上的研究和应用：近代遗传学的迅速发展，在人类已经发现40
余种免疫缺陷与遗传因素有关，很多报导仅介绍了这些疾病的实验室检查结果及临床表现，而有关发病机理则停留在假说阶段，主要原因是由于没有与人类所患的免疫缺陷性疾病相对应的自发性实验动物模型，无法通过患病动物来观察疾病发生与发展的全过程，从而无法阐明其遗传规律。裸鼠的遗传因素，因遗传背景的不同，所表现的细胞免疫反应和实验室检查指标亦各不相同。这些裸鼠种群是研究人类各种免疫缺陷性疾病发病机理和遗传规律的动物模型。
4. 在临床医学上的研究和应用：裸鼠已广泛应用于基础医学研究，目前,临床医学研究也开始应用裸鼠。如神经外科学，利用裸鼠异种移植离断后的神经，观察离体后的神经元的生物学特征。眼科学应用裸鼠眼内注射视网膜母细胞瘤，观察瘤细胞破坏视网膜全过程，研究视网膜屏障与该肿瘤的发生、发展关系，用以指导临床治疗。
第八节 遗传质量检测
一、意义
遗传检测主要指实验小鼠的遗传检测。自从实验小鼠作为一种研究工具，人们已创造了许多实验品系，这些品系现已分布在世界各地。封闭群、近交系、同类系、重组近交系和突变系的总数估计在500种以上，由于这些品系的世界性分布，
其中又产生了许多亚系，而在同品系的亚系之间，往往又存在许多潜在性的遗传差异，某些亚系可以携带或多或少已经改变了的基因组，而又保留着原来的命名。因此，当人们利用同一个品系进行实验时，可能得不到相同的结果，人们又常常会把这不同的结果归罪于环境、试验条件，而没有人认识到它是一种遗传上的原因。
近交系小鼠遗传检测的意义就在于按照小鼠标准化命名委员会的标准审核近交系，把一切改变的等位基因予以剔除。
远交群遗传检测的目的在于保持遗传上的稳定性，即在一个群体内所有基因的基因频率的比例始终保持不变，从而贮藏现存的遗传杂合性。
二、遗传改变的原因
(一)近交系基因改变的原因
1. 一个外来的基因组杂交进一个近交系， 由于这种杂交所产生的遗传污染不仅仅是一个基因位点，污染程度远远超过基因突变或遗传杂合性的出现，它的发生也不是间断的逐渐积累发生的变化。这种污染多见于几个品系，特别是几个白化品系饲养在一起时，如果饲养员未经过训练、素质差，则加剧这种污染的发生。
2. 残余的杂合性
尽管我们采用严格的兄妹交配， 近交系在某些位点上仍保留残余的杂合性。这是基于20对染色体、基因组总长度2500分摩(cM)兄妹交配或亲子交配60代，基因组完全纯合子的概率达99%以上，仍有部分基因未纯合，
还有一个值得考虑的因素就是杂合子遗传型的个体在受精率、繁育率和生活力上均超过纯合子个体，故它易于繁衍和扩大。
3. 遗传突变
现代科学证明遗传突变主要来自DNA序列的变化，这种变化可能是某核苷酸的置换、缺失或插入,从繁育体系上看，突变只有发生在代表血统的那些个体上,突变才能真正起作用。
(二)远交群基因改变的原因：同近交系一样，遗传污染和基因突变都能造成远交群的差异，但远交群等位基因分布改变的主要原因在于选择，要保持一个远交群所有基因频率的相对比例没有变化，最恰当的核心繁育群应有1000个动物，但事实上我们不可能做到这一点，特别是近代，人们为了控制微生物污染，采用剖腹产和悉生生物学技术定期地重建新的群体，在重建过程中，群体骤然变小，近交系数必将上升，因而导致杂合性下降，这也意味着某些基因被固定。在不同的单位这种对位点的不同固定往往导致了同一品种动物等位基因分布的改变。
三、遗传检测的条件
(一) 检测内容
1. 生化位点标志基因检测
2. 免疫学检测
包括混合淋巴细胞试验，H-2基因和多价抗血清反应，皮肤移植等方法。
3. 形态学检测
包括下颌骨形态分析法和染色体分带技术等。
4. 毛色基因测试法
以上几方面的方法实际上不可能全部采用,但也不能以单一的方法作为依据,应从生化标志,形态学和免疫学等方面综合判断一个品系的遗传概貌是否发生改变较为妥善。