一、基本概念
突變系動物是帶有突變基因的品系動物。人們把具有突變基因的動物稱為突變動物,將這些突變動物按照科學(xué)研究的要求進行定向培育，使育成的動物符合實驗要求，稱其為“突變系”動物。
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有繁殖能力的兄妹進行交配，使其子代基因純合，經(jīng)過20代即可育成。
1. 單一隱性
嚙齒動物中大多數(shù)常見毛色的基因?qū)儆谶@種類型。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)
有時為了保持動物健壯，需要與其它品系進行異型雜交。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)正常的動物。
c＋×cc→1/2cc(白化)：1/2c＋(正常)
回交具有許多優(yōu)點，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照時，那么這種交配方法最為適用。
2. 顯性
繁殖顯性突變原種，最常用的交配方法是采用雜合子突變與正常動物交配。這個結(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，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)重地危害純合子動物的生理功能，而使其喪失繁殖能力。例如小鼠隱性“無毛”(hr),因為純合子(hr hr)母鼠不能哺育乳鼠，所以不能用純合子之間的交配。但因無毛雄鼠能繁殖，因而采用無毛雄鼠與雜合(＋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)基因就是一個例子，純合子侏儒(dw/dw) 缺乏垂體生長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,但是在外貌上無法與正常純合子(＋＋)相區(qū)別，所以外觀正常的動物用“＋dw?”標(biāo)記。 測試外貌正常的基因型要經(jīng)過試驗。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?動物是＋dw；如這種試交的結(jié)果,子代中沒有侏儒仔,則該動物則是 。
(2)把未知的子代互相隨機交配。表現(xiàn)型正常的動物有2/3機會是雜合子(＋dw)。這樣合在一起將有2/3×2/3＝4/9的機會是預(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,家兔有76個,大鼠有105個和豚鼠有38個。這些突變型動物，有的已應(yīng)用在科學(xué)研究中，特別是那些與人類某種疾病相類似的突變型動物已用做動物模型進行研究。有與人類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。廣泛使用的無胸腺裸鼠，由于它缺乏胸腺, 因此是免疫學(xué)研究的重要動物模型。裸鼠能接受多種人類癌細胞的移植，并已成為癌癥機理的研究和治療癌癥藥物篩選的良好動物模型。裸鼠還能感染麻風(fēng)桿菌，這對研究麻風(fēng)的發(fā)病機理和制造麻風(fēng)菌苗提供了動物模型。
突變系動物是帶有突變基因的品系動物。人們把具有突變基因的動物稱為突變動物,將這些突變動物按照科學(xué)研究的要求進行定向培育，使育成的動物符合實驗要求，稱其為“突變系”動物。
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有繁殖能力的兄妹進行交配，使其子代基因純合，經(jīng)過20代即可育成。
1. 單一隱性
嚙齒動物中大多數(shù)常見毛色的基因?qū)儆谶@種類型。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)
有時為了保持動物健壯，需要與其它品系進行異型雜交。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)正常的動物。
c＋×cc→1/2cc(白化)：1/2c＋(正常)
回交具有許多優(yōu)點，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照時，那么這種交配方法最為適用。
2. 顯性
繁殖顯性突變原種，最常用的交配方法是采用雜合子突變與正常動物交配。這個結(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，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)重地危害純合子動物的生理功能，而使其喪失繁殖能力。例如小鼠隱性“無毛”(hr),因為純合子(hr hr)母鼠不能哺育乳鼠，所以不能用純合子之間的交配。但因無毛雄鼠能繁殖，因而采用無毛雄鼠與雜合(＋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)基因就是一個例子，純合子侏儒(dw/dw) 缺乏垂體生長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,但是在外貌上無法與正常純合子(＋＋)相區(qū)別，所以外觀正常的動物用“＋dw?”標(biāo)記。 測試外貌正常的基因型要經(jīng)過試驗。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?動物是＋dw；如這種試交的結(jié)果,子代中沒有侏儒仔,則該動物則是 。
(2)把未知的子代互相隨機交配。表現(xiàn)型正常的動物有2/3機會是雜合子(＋dw)。這樣合在一起將有2/3×2/3＝4/9的機會是預(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,家兔有76個,大鼠有105個和豚鼠有38個。這些突變型動物，有的已應(yīng)用在科學(xué)研究中，特別是那些與人類某種疾病相類似的突變型動物已用做動物模型進行研究。有與人類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。廣泛使用的無胸腺裸鼠，由于它缺乏胸腺, 因此是免疫學(xué)研究的重要動物模型。裸鼠能接受多種人類癌細胞的移植，并已成為癌癥機理的研究和治療癌癥藥物篩選的良好動物模型。裸鼠還能感染麻風(fēng)桿菌，這對研究麻風(fēng)的發(fā)病機理和制造麻風(fēng)菌苗提供了動物模型。