一、基本概念
突變系動(dòng)物是帶有突變基因的品系動(dòng)物。人們把具有突變基因的動(dòng)物稱(chēng)為突變動(dòng)物,將這些突變動(dòng)物按照科學(xué)研究的要求進(jìn)行定向培育，使育成的動(dòng)物符合實(shí)驗(yàn)要求，稱(chēng)其為“突變系”動(dòng)物。
二、繁殖
(一)培育純合子型的突變系：連續(xù)選擇攜帶目的突變基因同時(shí)有繁殖能力的兄妹進(jìn)行交配，使其子代基因純合，經(jīng)過(guò)20代即可育成。
1. 單一隱性
嚙齒動(dòng)物中大多數(shù)常見(jiàn)毛色的基因?qū)儆谶@種類(lèi)型。純合的單一隱性基因雖然是反常,但能良好的生活和繁殖。以白化(c)為例，簡(jiǎn)單的繁殖方法是白化之間的交配，就能生產(chǎn)全部白化的后代。
cc×cc→全部cc(白化)
有時(shí)為了保持動(dòng)物健壯，需要與其它品系進(jìn)行異型雜交。如果另一品系是正常的毛色基因型，異型雜交所產(chǎn)生的全部雜合子，其表現(xiàn)型是正常的。
cc×＋＋→全部c＋(正常)
再把雜合子(c＋)互相交配，可以預(yù)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)
然后再用白化與白化交配，可以生產(chǎn)出全部白化動(dòng)物。采用白化與雜合(c＋)回交,可以產(chǎn)生半數(shù)白化和半數(shù)正常的動(dòng)物。
c＋×cc→1/2cc(白化)：1/2c＋(正常)
回交具有許多優(yōu)點(diǎn)，它產(chǎn)生的子代具有數(shù)量相等的雙親基因型，因此可以世世代代地重復(fù)交配繁殖。另外，它生產(chǎn)的子代是一半正常一半反常的，所以當(dāng)研究需要正常的同一胎子代作為對(duì)照時(shí)，那么這種交配方法最為適用。
2. 顯性
繁殖顯性突變?cè)N，最常用的交配方法是采用雜合子突變與正常動(dòng)物交配。這個(gè)結(jié)果能生產(chǎn)相同數(shù)量的突變型和正常的子代。以小鼠短卷毛為例。
Re＋(短卷毛)×＋＋(正常)→1/2Re＋(短卷毛):1/2＋＋(正常)
如果是雜合子之間的交配，則將能生產(chǎn)3只突變型和1只正常。
Re＋×Re＋→1/4ReRe（短卷毛）:1/2Re＋(短卷毛):1/4＋＋(正常)
(二)培育雜合型的突變系：當(dāng)突變基因的兩性中的一性或兩性不能繁殖時(shí)，多采用育成雜合型的近交系，以保持其突變基因不被丟失。
1. 隱性純合中的一性是不良的繁殖者
有的突變型缺陷嚴(yán)重地危害純合子動(dòng)物的生理功能，而使其喪失繁殖能力。例如小鼠隱性“無(wú)毛”(hr),因?yàn)榧兒献?hr hr)母鼠不能哺育乳鼠，所以不能用純合子之間的交配。但因無(wú)毛雄鼠能繁殖，因而采用無(wú)毛雄鼠與雜合(＋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)，它繁殖困難，生產(chǎn)能力極低，因而限制了使用范圍。約2/3的純合裸雄鼠不育和所有純合裸雌鼠不哺育仔鼠。因此在這種情況下，只有使用雜合子與純合子之間交配繁殖。
nu nu♂×＋nu♀→1/2nu nu:1/2＋nu.
有人報(bào)導(dǎo)使用1只純合雄鼠(nu/nu♂)配3只雜合雌鼠(nu/＋♀)，結(jié)果平均每月每籠離乳的裸鼠為8.5只，占整個(gè)離乳幼鼠的43%。
2. 隱性純合中的兩性都不能繁殖
如果隱性純合的兩性都不能繁殖，則飼養(yǎng)繁殖該基因型的原種就較為困難。小鼠垂體性侏儒(dw)基因就是一個(gè)例子，純合子侏儒(dw/dw) 缺乏垂體生長(zhǎng)激素并且兩性都不育。假如采用雜合子之間的交配，即能生產(chǎn)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)
表現(xiàn)型正常的動(dòng)物中有2/3是雜合子(＋dw)，適用于繁殖侏儒鼠,但是在外貌上無(wú)法與正常純合子(＋＋)相區(qū)別，所以外觀正常的動(dòng)物用“＋dw?”標(biāo)記。 測(cè)試外貌正常的基因型要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)。其方法有二：
(1)取1只＋dw?與另一只已知的雜合子(＋dw)交配，如其子代產(chǎn)生1/4侏儒仔，則可證明此待查＋dw?動(dòng)物是＋dw；如這種試交的結(jié)果,子代中沒(méi)有侏儒仔,則該動(dòng)物則是 。
(2)把未知的子代互相隨機(jī)交配。表現(xiàn)型正常的動(dòng)物有2/3機(jī)會(huì)是雜合子(＋dw)。這樣合在一起將有2/3×2/3＝4/9的機(jī)會(huì)是預(yù)期的基因型。因此,可以平均接近 1/2產(chǎn)生侏儒仔。 如果交配結(jié)果不產(chǎn)生侏儒仔， 則必然是這一對(duì)中有一只或二只是正常的純合子( )。
三、應(yīng)用
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的小鼠突變基因有648個(gè),家兔有76個(gè),大鼠有105個(gè)和豚鼠有38個(gè)。這些突變型動(dòng)物，有的已應(yīng)用在科學(xué)研究中，特別是那些與人類(lèi)某種疾病相類(lèi)似的突變型動(dòng)物已用做動(dòng)物模型進(jìn)行研究。有與人類(lèi)疾病相似的肥胖癥和糖尿病小鼠、肌肉萎縮癥(dy)小鼠、溶血性貧血(ha)小鼠等。廣泛使用的無(wú)胸腺裸鼠，由于它缺乏胸腺, 因此是免疫學(xué)研究的重要?jiǎng)游锬Ｐ�。裸鼠能接受多種人類(lèi)癌細(xì)胞的移植，并已成為癌癥機(jī)理的研究和治療癌癥藥物篩選的良好動(dòng)物模型。裸鼠還能感染麻風(fēng)桿菌，這對(duì)研究麻風(fēng)的發(fā)病機(jī)理和制造麻風(fēng)菌苗提供了動(dòng)物模型。
突變系動(dòng)物是帶有突變基因的品系動(dòng)物。人們把具有突變基因的動(dòng)物稱(chēng)為突變動(dòng)物,將這些突變動(dòng)物按照科學(xué)研究的要求進(jìn)行定向培育，使育成的動(dòng)物符合實(shí)驗(yàn)要求，稱(chēng)其為“突變系”動(dòng)物。
二、繁殖
(一)培育純合子型的突變系：連續(xù)選擇攜帶目的突變基因同時(shí)有繁殖能力的兄妹進(jìn)行交配，使其子代基因純合，經(jīng)過(guò)20代即可育成。
1. 單一隱性
嚙齒動(dòng)物中大多數(shù)常見(jiàn)毛色的基因?qū)儆谶@種類(lèi)型。純合的單一隱性基因雖然是反常,但能良好的生活和繁殖。以白化(c)為例，簡(jiǎn)單的繁殖方法是白化之間的交配，就能生產(chǎn)全部白化的后代。
cc×cc→全部cc(白化)
有時(shí)為了保持動(dòng)物健壯，需要與其它品系進(jìn)行異型雜交。如果另一品系是正常的毛色基因型，異型雜交所產(chǎn)生的全部雜合子，其表現(xiàn)型是正常的。
cc×＋＋→全部c＋(正常)
再把雜合子(c＋)互相交配，可以預(yù)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)
然后再用白化與白化交配，可以生產(chǎn)出全部白化動(dòng)物。采用白化與雜合(c＋)回交,可以產(chǎn)生半數(shù)白化和半數(shù)正常的動(dòng)物。
c＋×cc→1/2cc(白化)：1/2c＋(正常)
回交具有許多優(yōu)點(diǎn)，它產(chǎn)生的子代具有數(shù)量相等的雙親基因型，因此可以世世代代地重復(fù)交配繁殖。另外，它生產(chǎn)的子代是一半正常一半反常的，所以當(dāng)研究需要正常的同一胎子代作為對(duì)照時(shí)，那么這種交配方法最為適用。
2. 顯性
繁殖顯性突變?cè)N，最常用的交配方法是采用雜合子突變與正常動(dòng)物交配。這個(gè)結(jié)果能生產(chǎn)相同數(shù)量的突變型和正常的子代。以小鼠短卷毛為例。
Re＋(短卷毛)×＋＋(正常)→1/2Re＋(短卷毛):1/2＋＋(正常)
如果是雜合子之間的交配，則將能生產(chǎn)3只突變型和1只正常。
Re＋×Re＋→1/4ReRe（短卷毛）:1/2Re＋(短卷毛):1/4＋＋(正常)
(二)培育雜合型的突變系：當(dāng)突變基因的兩性中的一性或兩性不能繁殖時(shí)，多采用育成雜合型的近交系，以保持其突變基因不被丟失。
1. 隱性純合中的一性是不良的繁殖者
有的突變型缺陷嚴(yán)重地危害純合子動(dòng)物的生理功能，而使其喪失繁殖能力。例如小鼠隱性“無(wú)毛”(hr),因?yàn)榧兒献?hr hr)母鼠不能哺育乳鼠，所以不能用純合子之間的交配。但因無(wú)毛雄鼠能繁殖，因而采用無(wú)毛雄鼠與雜合(＋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)，它繁殖困難，生產(chǎn)能力極低，因而限制了使用范圍。約2/3的純合裸雄鼠不育和所有純合裸雌鼠不哺育仔鼠。因此在這種情況下，只有使用雜合子與純合子之間交配繁殖。
nu nu♂×＋nu♀→1/2nu nu:1/2＋nu.
有人報(bào)導(dǎo)使用1只純合雄鼠(nu/nu♂)配3只雜合雌鼠(nu/＋♀)，結(jié)果平均每月每籠離乳的裸鼠為8.5只，占整個(gè)離乳幼鼠的43%。
2. 隱性純合中的兩性都不能繁殖
如果隱性純合的兩性都不能繁殖，則飼養(yǎng)繁殖該基因型的原種就較為困難。小鼠垂體性侏儒(dw)基因就是一個(gè)例子，純合子侏儒(dw/dw) 缺乏垂體生長(zhǎng)激素并且兩性都不育。假如采用雜合子之間的交配，即能生產(chǎn)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)
表現(xiàn)型正常的動(dòng)物中有2/3是雜合子(＋dw)，適用于繁殖侏儒鼠,但是在外貌上無(wú)法與正常純合子(＋＋)相區(qū)別，所以外觀正常的動(dòng)物用“＋dw?”標(biāo)記。 測(cè)試外貌正常的基因型要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)。其方法有二：
(1)取1只＋dw?與另一只已知的雜合子(＋dw)交配，如其子代產(chǎn)生1/4侏儒仔，則可證明此待查＋dw?動(dòng)物是＋dw；如這種試交的結(jié)果,子代中沒(méi)有侏儒仔,則該動(dòng)物則是 。
(2)把未知的子代互相隨機(jī)交配。表現(xiàn)型正常的動(dòng)物有2/3機(jī)會(huì)是雜合子(＋dw)。這樣合在一起將有2/3×2/3＝4/9的機(jī)會(huì)是預(yù)期的基因型。因此,可以平均接近 1/2產(chǎn)生侏儒仔。 如果交配結(jié)果不產(chǎn)生侏儒仔， 則必然是這一對(duì)中有一只或二只是正常的純合子( )。
三、應(yīng)用
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的小鼠突變基因有648個(gè),家兔有76個(gè),大鼠有105個(gè)和豚鼠有38個(gè)。這些突變型動(dòng)物，有的已應(yīng)用在科學(xué)研究中，特別是那些與人類(lèi)某種疾病相類(lèi)似的突變型動(dòng)物已用做動(dòng)物模型進(jìn)行研究。有與人類(lèi)疾病相似的肥胖癥和糖尿病小鼠、肌肉萎縮癥(dy)小鼠、溶血性貧血(ha)小鼠等。廣泛使用的無(wú)胸腺裸鼠，由于它缺乏胸腺, 因此是免疫學(xué)研究的重要?jiǎng)游锬Ｐ�。裸鼠能接受多種人類(lèi)癌細(xì)胞的移植，并已成為癌癥機(jī)理的研究和治療癌癥藥物篩選的良好動(dòng)物模型。裸鼠還能感染麻風(fēng)桿菌，這對(duì)研究麻風(fēng)的發(fā)病機(jī)理和制造麻風(fēng)菌苗提供了動(dòng)物模型。