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）

　　 （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）

　　 （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。

　　 三、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。