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第一节实验动物遗传学质量的标准化(ppt)

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实验动物质量控制1

实验动物质量控制1
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（三）杂交一代动物旳特征及应用 1．遗传和表型上旳一致性 2．杂交优势 3．杂合旳遗传构成 4．作为某些疾病研究旳模型
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第二节 试验动物微生物与寄生虫学 质量控制
一、微生物和寄生虫感染旳危害性 1．影响试验成果 试验动物旳微生物和寄 生虫感染可不同程度干扰试验成果，从而 影响研究工作旳精确性和可靠性，甚至得 犯错误旳结论。隐性感染常造成动物生理 生化指标旳变化，使试验得不到应有旳成 果。或因试验处置，动物抵抗力下降，使 隐性感染显性化，造成疾病旳发生。
6
2、无菌动物旳特点 形态学变化
1. 消化系统: 盲肠膨大，易发生盲肠扭转，造成破裂。 2. 循环系统：心脏变小。 3. 免疫系统：胸腺上皮细胞变大，胞浆泡状构造和溶酶体变小。
生理学变化 1. 免疫功能：免疫应答慢，过敏反应、对异体移植物旳排斥反应
以及本身免疫现象消失或减弱。对微生物感染非常敏感。 2. 生长率：豚鼠、兔生长率降低，大、小鼠变化不大。 3. 代谢：水分代谢周期延长，肠管对水旳吸收率低。 4. 营养：体内不能合成VitB、VitK。 5. 抗辐射能力：增强。 6. 寿命：长于一般动物。
悉生动物
Gnotobiotics animal GN
无特定病原体动物
Specific pathogen free animal SPF
清洁动物
Clean animal CL
一般动物
Conventional
喂养条件
隔离系统
Isolation system
隔离系统
Isolation system
屏障系统
解剖、脏器、肠内容物、粪便取样
体外寄生虫检测
检测 检测报告
体内寄生虫检测
31

实验动物PPT课件

实验动物PPT课件

03
CATALOGUE
实验动物在科学研究中的应用
实验动物在生命科学研究中的应用
生命科学研究
实验动物在生命科学研究中发挥着重要作用，如遗传学、细胞生 物学、神经科学等领域的实验研究。
基因编辑技术
利用实验动物进行基因敲除、敲入等基因编辑技术的研究，有助 于深入了解基因功能和疾病发生机制。
人类疾病模型
药物研发与筛选
利用实验动物模型研究药物作用机制，提高新药 研发效率和成功率，降低临床试验风险。
疾病机制研究
通过实验动物模型揭示人类疾病的发病机制，为 疾病预防、诊断和治疗提供科学依据。
3
生物医学工程与组织再生
利用实验动物模型研究生物医学工程和组织再生 技术，为器官移植、损伤修复等领域提供技术支 持。
实验动物的疾病控制与预防
健康监测
定期对实验动物进行健康检查，及时发现异常情况。
免疫接种
根据需要制定免疫接种计划，提高动物的免疫力。
隔离与治疗
对患病动物进行隔离和治疗，防止疾病传播。
06
CATALOGUE
实验动物未来发展展望
实验动物技术的发展趋势
基因编辑技术的进一步应用
随着CRISPR-Cas9等基因编辑技术的发展，实验动物基因 型和表型将更加精确可控，有助于研究特定基因功能和疾 病机制。
03
豚鼠
豚鼠在免疫学研究中具有重要价值， 是常用的过敏反应和免疫学实验动物 。
05
04
兔子
兔子在生理学、毒理学和皮肤病学研 究中较为常用，其皮肤结构和功能与 人类相似。
02
CATALOGUE
实验动物的饲养管理
实验动物饲养环境
温度
实验动物饲养环境应保持恒定 的温度，以满足不同实验动物

实验动物标准化

实验动物标准化

群体中个体之间的基因组成的相似程度用
数值来表示。
•DBA/2 J
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实验动物标准化
理论上，随着同胞交配或亲子交配世代 数的增加，近交系数上升，到20代时，近交系 数可达98.6％，杂合基因仅剩1.4％。
同卵孪生子之间的基因组成完全相同时 ，血缘系数为100％，子代从双亲中获得基因 各一半，亲子之间的血缘系数为50％。随着近 交代数增加，血缘系数相应不断升高，到第20 代时血缘系数可以达到99.6%。
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实验动物标准化
特点： 1）保持一定的杂合性 2）保持相对稳定的遗传特征 3）个体差异的大小取决于祖代 4）繁殖力、抗病力强、生产成本低 5）群体中存在有模型价值的突变基因
用途：广泛应用于预试验、 学生教学和一般实验中。
也适宜做药物效果筛选等实验。
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实验动物标准化
2.1突变系（mutant strain）
实验动物标准化
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2020/11/17
实验动物标准化
第一节 实验动物标准化的研究内容
一、实验动物遗传质量的控制 二、实验动物微生物学的控制 三、实验动物环境的控制 四、实验动物营养的控制
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实验动物标准化
按工作程序实验动物标准化划分为： 实验动物生产条件标准化 实验动物质量标准化 动物实验条件标准化
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实验动物标准化
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实验动物标准化
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实验动物标准化
3、饲养管理
•
以非近亲配种方式进行繁殖生产的一个种
群，在不从外部引入新血缘条件下，至少连续繁
殖4代以上称为一个封闭群。

第二章实验动物质量的标准化

第二章实验动物质量的标准化

但对鸡、鹌鹑、猪等动物“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：①品系的近 交代数在各繁殖线上少于20代，但是该 品系的某一条繁殖线上所有个体间异体 植皮获得成功。②两代之间间隔时间特 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。 例如：犬，全同胞兄妹交配8代就可称为 近交系。
������ 由于近亲繁殖增加了在特定部位纯 合子相互配合的可能性，因而减少了遗 传变异，使基因型可长期处于稳定状态， 人为选择不会改变其基因型，个体遗传 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。在品系确定为 近交系后，坚持近交，辅以遗传检测， 及时发现和清除遗传变异的动物，近交 系的遗传特性可世代相传。
是由两个近交系杂交生育的第一代动物， 其遗传组成均等地来自两个近交系，属 于遗传均一并具有表现型相同的动物， 是医学生物学研究中所使用的相同基因 型动物的一种。
杂交F1代动物不是一个品种或品系，因 为它不具有育种功能，不能自群繁殖出 与杂交F1代相同基因型的动物。
������ 两个用于生产杂交F1代的近交系称 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)。杂交F1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 母系或者父系。可能是纯和基因也可能 是杂合基因。
体间基因型是整齐一致的，遗传性是稳 定的，表现型也一致。就某些生物学特 征而言，杂交群动物比近交系动物具有 更高的一致性，不容易受环境因素变化 的影响。
2、杂交优势
������ 杂交群动物具有较强的生命力，对 疾病的抵抗力强，寿命较长，容易饲养， 适合于携带某些有害基因和长时间慢性 致死实验，也可以作为代乳动物以及卵、 胚胎和卵巢移植的受体。

动物实验技术PPT课件

动物实验技术PPT课件
不同种系的实验动物对相同因素的刺激反 应既有共同性的一面，也存在一些特殊反应， 同样的刺激对一些动物敏感，但对另外一些动 物可能不敏感。因此在实验研究中选用那些有 特殊反应、对实验研究敏感的动物作为实验对 象，也是保证实验成功的重要因素。
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（三）标准化原则
标准化原则是指动物实验中选择与课题 研究的目的、内容、水平相匹配的标准化 的实验动物。只有选用经微生物、寄生虫 学、遗传学、环境及营养控制的标准化实 验动物，才能排除生物因素、遗传因素、 环境及营养因素对实验结果的干扰。
50
2、购入动物时，应向供应单位及时索取 动物的遗传背景、微生物背景、质量合格 证、动物的年龄、体重等资料。
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3、购入动物时，无论运输距离的远近，都 应考虑运输环境的温度、湿度、饮食以及 途中污染和窒息死亡等问题。
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4、购入清洁级以上的动物，应采用带有空 气过滤膜的无菌运输罐或带过滤帽的笼盒 运输，严格检查其密封状况。
7
动物实验技术：
研究动物实验所需的各种条件、方法、 技术，以保证取得科学的、完整的、先进的实 验结果。
8
动物实验的要求..
1、科学性 2、经济性 3、伦理性
9
科学性要求
标准化的动物 标准化的实验条件 标准化的操作规程
10
经济性要求
动物的选择 实验方法的选择
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伦理性要求
动物福利 3R原则
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(二) 常用动物外科手术器械
（三）手术器械的消毒 1、煮沸灭菌法、 2、 高压蒸气灭菌法 3、化学药品灭菌法。
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（四）敷料、手术巾、手术衣、帽、口 罩的消毒
24
五. 手术人员的准备 为了保证无菌手术的进行,手术人

实验动物标准化

实验动物标准化
种群既可来自无菌动物繁育的后裔，亦可经剖 腹取胎后在隔离系统或屏障系统中饲养。 常见的 SPFA 有小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、兔、 犬和猴。 按标准，SPFA 应排除的病毒、细菌、体外寄 生虫的种类见表。
实验动物标准化
4、无菌动物(Germ free animals，GF)
是指动物体内外不带有任何微生物和寄生虫的 动物。饲养于隔离系统。由于它排除了微生物
近交系动物应用特点：
①个体差异小，对实验反应一致，用少量样本
即可进行重复定量试验；②组织相容抗原一致，
是组织、细胞、肿瘤移植良好动物模型；③隐
性基因纯合，病理性状得以暴露，可得到先天 性疾病的动物模型
• 但由于高度近交，生活力和抗病力差，对环境 变异的适应能力也差，同时饲养难度较大。
实验动物标准化
罗马字体表示，命名模式：
实验动物标准化
杂交群动物
杂交F1代（Cross F1）： • 是指两个近交系动物之间进行有计划交配所 获得的第一代动物。 杂交F1代命名： • 母亲品系×父亲品系 F1 • 例：C3H×C57BL F1
实验动物标准化
F1代特点及应用特点
①杂交优势，生命力强，适应性和抗病力强； ②个体间的遗传均质性好，每个个体的遗传物质均等地来 自双亲，虽表现杂合性，个体间基因型表现型一致，实 验结果重复性好，表现一致。 ③能将父母品系的显性性状集中遗传到同一个体上 ④血液中有大量干细胞 ⑤两个祖系重组，出现新的优势性状和用途，脾脏增大用 于单抗研究，移植免疫，新疾病模型
实验动物标准化
2、清洁级动物（Clean Anima，CL）
定义：除普通动物应排除的病原外，不携带对实验干扰大的病 原和寄生虫。如小鼠肝炎病毒、仙台病毒等。 饲养于屏障环境中

实验动物遗传学分类及其质量控制

实验动物遗传学分类及其质量控制

什么是遗传？聚焦
奥地利遗传学家 格里哥·孟德尔 被誉为“遗传学之父”
英国遗传学家贝特森 发明了"F1代"、"F2代"、"等位基因"、"合子"、"纯合子"、"杂合子"； 创造了"遗传学genetics"。
什么是遗传？认知
丹麦遗传学家约翰逊 引进了"基因gene"这个概念， 提出了表型(phenotype)和基因型(genotype)的概念；
动物。
常见实验动物
例如小鼠和大鼠是首先按实验要求，严格进行培育的实验动物，其次如地鼠类、 非人灵长类、豚鼠、其它啮齿类、鹌鹑等亦已实验动物化。
02 实验动物的遗传学分类
实验动物的遗传学分类
➢ 种（species)是 生 物 学 分 类 的 基 本 单 位 。在实验动物学中，种是指可以相 互交 配且后代有繁殖能力的同一种类的动物。
➢ 由于近交，阴性纯合性状暴露，可获得大量先天畸形及先天疾病、肿瘤 高发率等的动物模型。
➢ 多个近交系同时使用不仅可以分析不同遗传组成对某项实验的影响，还 可观察实验结果是否有普遍意义
近交系的命名
➢ 基于毛色 DBA (Dilute Brown nonAgouti, first inbred mouse) ➢ 基于起源 NZW (New Zealand White) ➢ 基于表型 NOD (Non-Obese Diabetic) ➢ 其它 BALB/c, C57BL, 129
➢ 重组同类系： • 由两个近交系杂交后，子代与两个亲代近交系中的
一个近交系进行数次回交（通常回交2次），再经不 对特殊基因选择的连续兄妹交配（通常大于14代） 而育成的近交系。

实验动物标准化

实验动物标准化

第三节 标准化与医学研究的关系
一、标准化的实验动物是开展医学研究的前提 选用经遗传学、微生物学、环境及营养控制而繁育的标 准化实验动物，才能排除带细菌、带病毒、带寄生虫和潜 在疾病对实验结果的影响，才能排除实验动物的杂交、遗 传学污染而造成的个体差异及实验反应的不一致，
《实验动物管理条例》第十九条规定：“应用实验动物应当根据 不同的实验目的，选用相应的合格实验动物。申报科研课题和鉴 定科研成果，应当把应用合格实验动物作为基本条件。应用不合 格实验动物取得的检定或安全评价结果无效，所生产的制品不得 使用”。 合格实验动物即标准化的实验动物。
1997年，国家科委、国家技术监督局联合制定《实验动物质量管理办法》。
2001年，国家7部局联合下发《实验动物许可证管理办法》。
二、实验动物中子中心与实验动物种源基地
啮齿类种子中心:上海分中心和北京分中心 遗传工程小鼠资源库:南京大学 实验禽类种质资源基地:农科院哈尔滨兽医研究所 实验兔种质资源基地:中科院上海实验动物中心
第四章 实验动物标准化
第一节 实验动物标准化的定义
什么是标准化？ 标准化实质上是指为适应科学发展和合理组织生产的需要，在 产品质量、品种规格、生产条件、实验条件等方面统一技术标 准，并通过规范措施，使得相关因素达到标准，从而确保最终 产品达到标准的过程。
实验动物标准化：
指实验动物遗传背景清楚，微生物控制、环境、营养、饲养 条件、饲养管理等均执行相应标准规定，动物实验达到规范 化管理要求，常规公认的动物实验检测项目执行国家或行业 标准，从而形成统一、科学、规范的实验动物管理体系，即 实验动物饲养管理和动物实验实行标准化管理。
➢必须开展规范化研究，制定科学、合理、统一的规范，符合国际惯例， 科研人员严格按照统一的规范或标准进行实验。
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●分离近交系: 是在培育近交系的同时，采取一定的交配方法，迫使个别基 因位点上的基因处于杂合状态。
●重组近交系由两个近交系杂交后，经连续20代以上兄妹交配成的近
交系。
特殊近交系的命名
同源突变近交系：由发生突变的近交系名称后加突变基因符号（用英文 斜体印刷体）组成，二者之间以连接号分开，如：C57BL/6J-bg.
（retrievalable background date）
近交系动物的应用
（1）与封闭群相比，近交系动物个体之间极其一致，可以消除杂合遗传背 景对实验结果的影响，因此在实验中，实验组和对照组都只需少量的动物。
（2）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。
支系命名是在品系（亚系）名称后面加一斜线或双斜线，再加上保持 者名称缩写。C57BL/6J//Lac表示英国实验动物中心维持的支系。
品系经过技术处理，应该用小写英文字母作为相应的符号来表示，一 般称为支系。如C3HfC57BL，表示由C57BL代乳的C3H品系 C3HfB6。
已知某品系带有某病毒或经过净化去除某种垂直感染的病毒，在有必 要指明的情况下可在品系后面加连字号，再加大写的病毒符号，再加“+” 或“-”符号。C3H/He-MTV+和C3H/He-MTV-分别表示在C3H/He品系中有无乳 腺肿瘤病毒。
特殊近交系的应用
同源突变近交系、同源导入近交系、分离近交系：
（1）在同一遗传背景下比较某基因位点上不同等位基因的遗传效应。 （2）在不同遗传背景中研究同一基因与遗传背景及其他基因的关系， 消除杂合遗传背景对某些突变基因表达的影响，以获得更为稳定的实 验动物模型。 （3）对复杂的多基因性状进行遗传分析。
经至少连续20代的全同胞兄妹交配培育而成，品 系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的 一对共同祖先。
近交系的近交系数（Inbreeding coefficient） 应大于98.6。
亚系和支系
亚系： 1、同一品系在兄妹交配40代之前分离，很可能由于残余杂合性 而导致形成亚系 2、同一品系长期处于分离状态，可能由于突变而形成亚系 3、已发现有遗传差异的品系，可能由于残余杂合基因、基因突 变、遗传污染引起。 支系： 1、引种到另一实验室； 2、经过某种技术处理
● 同 源 导 入 近 交 系 ： 通 过 杂 交 - 互 交 （ Cross-intercross ） 或 回 交 （Backcross）等方式将一个基因导入到近交系中，由此形成的一个新的近交 系与原来的近交系只是在一个很小的染色体片段上的基因不同，称为同源导 入近交系（同类近交系），简称同源导入系（同类系）。
分离近交系：在品系名称后加连字号和杂合基因符号。如：DW-dw/+ DW-dw/+(FH26)
重组近交系：是在两个祖系名称缩写中间加上大写英文字母X。作母系 的祖系名称放在前，作父系的祖系名称放在后。同一系列中不同的近交系 可在其后面加连字号，再加数字表示。
例如：雌性AKR 和雄性C57BL杂交培育的一系列重组近交系可命名为 AKXB-1、AKXB-2、AKXB-3等。
（3）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、，是进行基因连锁分析、比 较遗传学、生理学和发育生物学研究的理想实验材料。
（4）某些近交系具有一定的自发或诱发肿瘤发病率，并可以使许多肿瘤细 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。
（5）多个近交系同时使用，可使不同研究者分析不同遗传基因对某项实验 的影响，或者观察结果是否具有普遍意义。
特殊近交系
❖同源突变近交系 ❖同源导入近交系 ❖分离近交系 ❖重组近交系
特殊近交系的概念
●同源突变近交系 ： 是某个近交系在某基因位点上发生突变而分离、培育 同外，其 他遗传基因全部相同 。
第一节实验动物遗 传学质量的标准化
(ppt)
优选第一节实验动物遗传学质 量的标准化
品种、品系的概念
品种（stock）和品系（strain）是基本分类单位。 作为一个品种、品系，应具备以下条件： （1）相似的外貌特征：例如：C57BL/6小鼠的毛色是黑色的， DBA/2小鼠的毛色是灰色的，昆明（KM）小鼠的毛色 是白色的。
近交系动物的命名
近交系一般以1—4个大写英文字母命名，亦可以用大写英文字母加阿 拉伯数命名，符号应尽量简短。如A系、TA1系等。
近交系的近交代数用大写英文字母F表示。例如当一个近交系的近交 代数为57代时，写成（F57）。C57BL(F89),DBA/2(F78)
亚系命名原则是在品系名称后加斜线号，再加上数字或培育者名称缩 写，或者以数字开头与缩写同时使用。C57BL/6J(F126)
当突变基因必须以杂合子形式保持时，用“+”号代表野生型基因，如： A/Fa-+/c。 C57BL/6J-bg(F58+M+F25)
同源导入近交系：在品系（亚系）的名称（或名称缩写）后面加“·”和 供体品系名称缩写，然后加连字号和目的基因称号。例如：B10·129-H-12b 表示以C57BL/10品系为遗传背景，携带来自129品系H-12b基因的同源导入 近交系。
近交系动物的特性
（1）纯和性（homozygosity） （2）同基因性（isogeneicity） （3）均一性（uniformity） （4）遗传稳定性（genetic stability） （5）可分辨性（identification） （6）个体性（individuality） （7）分布的广泛性（extensive distribution） （8）背景资料可查性
（2）独特的生物学特性 （3）稳定的遗传性能 （4）具有共同遗传来源和一定的遗传结构
通常称近交系动物为品系，称封闭群动物为品种。
实验动物按遗传学分类
按基因纯和程度分
相同基因类型 不同基因类型
按基因组成特点分
近交系 突变系 杂交F1代 封闭群
近交系动物
（inbred strain)
近交系动物的概念