实验动物科学绪论培训课件

实
遗传学控制
验
动
微生物学控制
物
的
环境控制
医
标
学
准
实
化
营养控制
验
动 物 学
动 物 实
动物实验技术 动物模型
验
的
胚胎工程
标
准 化
转基因动物
第一章 绪 论
实验动物学是一门以生命科学为主 体的新崛起的独立的综合性基础学科， 是生命医学乃至整个生命科学的基础和 重要支撑条件。
第一节 实验动物和实验动物学的 基本概念
一、国外实验动物科学发展概况、 动物福利
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
·公元前384~公元前322年，亚里士多德进行了 解剖学和胚胎学实验，观察各种动物脏器的差 异。
➢·1792年，Jenner发现牛痘可保护人不生天花， 提出用牛痘免疫人以预防天花
·1813年，Bernard用动物研究疾病，创立了 “实验医学”一词
实验动物是医学、生命科学研究的基础和重要 支撑条件。在医学和生命科学研究领域内，进行 实验研究的基本条件可概括为“AEIR”4个基本 要素 “A”是指Animal(动物）； “E”是指Equipment(设备）； “I”是指Information(信息）； “R”是指Reagent（试剂）。
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
二、实验动物在生命科学研 究中的运用
（一）生物医学方面 （二）制药工业和化学工业方面 （三）生物制品方面
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
（四）轻工业与食品工业方面 （五）畜牧科学和农业科学方面 （六）宇航和军事科学方面 （七）其他方面

实验动物学具有跨学科的特点，它涉及到生物学、医学、药学等多个领域，是生命科学研究的重要基础。
实验动物学的研究目标是提供高质量的实验动物和标准化实验方法，以支持生命科学研究，促进人类健 康和科技进步。
实验动物在科学研究中的重要性
实验动物是生命科学研究的重要工具，特别是在医学、生物学和药学等领域，实验 动物被广泛用于研究、试验和开发新药物、新疗法和新技术。
药物药效和安全性
评价
实验动物是新药研发和药物筛选 的重要环节，用于评估药物的疗 效、毒性和副作用，为临床试验 提供依据。
生理和病理生理研
究
实验动物用于研究正常生理过程 和疾病发生发展过程中的机制， 有助于深入了解人体生理和病理 生理过程。
新药研发与安全性评价
药物作用机制研究
实验动物是研究药物作用机制的重要工具，通过观察药物 对动物生理、生化、组织形态等方面的影响，揭示药物的 作用原理。
01
实验动物用于研究环境污染物如重金属、有机溶剂等对人体的
影响，揭示环境污染与人类健康的关系。
毒理学研究
02
实验动物用于研究各种化学物质、物理因素和生物因子的毒性
作用，为制定安全限值和防护措施提供依据。
环境污染物在生物体内的代谢和转化
03
实验动物用于研究环境污染物在生物体内的代谢和转化过程，
有助于了解污染物对人体的影响机制。
基因编辑动物模型
人类疾病动物模型
利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术，创建 特定基因敲除或突变的动物模型，用于研 究基因能和疾病机制。
建立模拟人类疾病的动物模型，用于药物 筛选、毒理学研究以及疾病机制的探究。
动物行为与神经科学研究
实验动物福利与伦理
利用实验动物研究行为与神经机制，揭示 大脑功能与行为之间的关系。

和预防及其在生物医学领域中应用的科学。
4.实验动物微生物学与寄生虫学(Laboratory animal microbiology and parasitology) 是研究实验动物的微生物、寄生虫分类学、与 人类的相互关系和对科学试验的干扰作用，探讨与 实验动物疾病作斗争的措施，实行对实验动物微生 物与寄生虫的质量监控，以达到控制和消灭实验动 物疾病的科学。
小型动物------马、牛， 单一T细胞缺陷------T、B细胞联合免疫缺陷 （SCID小鼠及T、B、NK 细胞三联免缺陷小鼠） 自发突变先天性免疫缺陷-----后天获得性免疫缺陷
精选ppt
16
（2）具人类疾病模型特征的动物品系培育 自发性高血压（SHR）大鼠，癫痫大鼠、 白内障小鼠、糖尿病小鼠等
20
存在的问题
地域发展不平衡，部门或系统之间的差距明显 沿海城市快 于中西部地区，经济发达城市高于不发达地区；长三角地区 由于其独特的地理位置和强大的经济支撑，已成为国内实验 动物发展最快的地区；从行业来看，卫生、教育、科技、制 药系统实验动物的使用量占全国的70%以上，实验设施的整 体水平也高于其他行业；
（3）主要用于科学实验精选ppt
3
实验动物的来源
Wild animal
调查、捕获、人工繁殖等
Economical animal 选择、培育、纯化等 Exhibiting animal
LA
精选ppt
4
什么是实验动物化？
野生动物或经济动物经过初期的表型分析和 筛选，对具有科学实验价值的动物，经过严格的驯 养、微生物净化、遗传及饲养环境等因素的控制， 按实验要求进行培育，使之达到实验动物的标准。 我们把这种将野生动物或家畜驯化 （Domestication）、培育（breeding）成实验 动物的过程，叫做实验动物化（Laboratory Animalization）。

医学课件
22
第 二 节
实验动物学发展概况
一. 二. 三. 四.
国外发展简史 近代实验动物学发展特点 我国实验动物学的发展史 我国近期实验动物的发展
医学课件
23
一.
国外发展简史

Aristotle
公元前 384-322 年，进行动物解 公元前304-258年，动物的活
剖。观察各种动物的脏器。

Erasistratus 体解剖。
杂交群
(hybrids) 。
医学课件 7

携带生物限定： 普通级动物
微生物、寄生虫控制
conventional（CV）animal 清洁动物 clean（CL）animal 无特定病原体动物 specific pathogen free（SPF） animal 无菌动物
医学课件 8

营养条件限定： 营养控制
行控制、遗传背景明确或来源清楚，用于科学实 验、生产、教学、检定及其它科学研究的动物。
医学课件
5
实验动物特点：

遗传背景限定 携带生物限定


环境条件限定
营养条件限定

应用范围限定
医学课件
6

遗传背景限定：遗传控制，定向培育
近交系

(inbred strain)、
封闭群(远交群）
（closed colony or outbred stock)、
医学课件
13
实验动物的来源
Wild animal
调查、捕获、人工繁殖
Economical animal Exhibiting animal
选择、培育、纯化
LA

二、实验动物科学的研究范畴
动物实验技术
（Animal Experiment Techniques)
是进行动物实验时的各种操作技术和实验方法，也包括实验动 物本身的饲养管理技术和各种监测技术。
二、实验动物科学的研究范畴
实验物福利
动物作为人类的朋友应该得到友好的对待！
二、实验动物科学的研究范畴
二、实验动物科学的研究范畴
一、实验动物科学的基本概念
2.实验用动物（Animal for Research）
B. 经济动物（Economical Animal）或称家禽家畜（Domestic Animal and Domestic Fowl） 是指人类生活需要的动物，特别是用科学方法饲育的家禽、家畜等 经济动物，虽经人工培育，并在一定程度上实行遗传学、微生物学 控制，但其严格程度与实验动物相比，相差悬殊。
二、实验动物科学的研究范畴
实验动物营养学
（Laboratory Animal Nutriology）
是研究动物摄入、利用营养物质全过程与生命活动相互关系的 科学。
二、实验动物科学的研究范畴
实验动物生态学
（Laboratory Animal Ecology）
是研究影响实验动物的生存环境与条件。例如饲养动物的房舍、通风、 温度、湿度、光照、噪声、笼具、饲料、饮水以及各种垫料等。
近交系（Inbred Strain) 封闭群（Closed Colony) 杂交群（Hybrid Colony)
一、实验动物科学的基本概念
1.实验动物（ Laboratory Animal ）
四大特点
B.对其携带的微生物、寄生虫施行人工控制
目前根据对微生物、寄生虫控制程度，我国将实验动物分为四个等级： 普通动物（Conventional Animal, CV） 清洁动物（Clean Animal, CL） 无特定病原体动物（Specific Pathogen Free Animal, SPF） 无菌动物（Germ Free Animal,GF）和 悉生动物（Gnotobiotic Animal,GN）

实验动物的饲料种类与特点
介绍不同种类的实验动物饲料，如干饲料、半干 饲料、湿饲料等，以及它们的特点和使用方法。
3
实验动物的饲养标准与饲料配方
介绍实验动物的饲养标准，以及如何根据饲养标 准制定合理的饲料配方，以确保实验动物的健康 和生长。
实验动物的环境与设施
实验动物的环境因素
01
介绍温度、湿度、气流、噪声等环境因素对实验动物的影响，
必要性原则
只有在无法使用其他替代方法的情况 下，才可使用实验动物进行科学研究 。
科学性原则
在实验过程中，应遵循人道主义原则 ，尊重动物生命和权利，不得进行虐 待和残忍行为。
05
实验动物学的发展趋势与展 望
实验动物学的发展历程与现状
实验动物学发展历程
实验动物学自20世纪初开始发展， 经历了科学实验、生物学研究、医学 研究等阶段，目前已经形成了较为完 善的学科体系。
以及如何为实验动物提供适宜的环境。
实验动物的笼具与笼具的清洁与消毒
02
介绍实验动物的笼具种类和特点，以及如何进行笼具的清洁与
消毒，以确保实验动物的健康和舒适。
实验动物设施的类型与特点
03
介绍不同类型的实验动物设施，如开放式设施、屏障式设施等
，以及它们的特点和使用范围。
03
实验动物的应用研究
实验动物在药物研究中的应用
人工智能与实验动物学
人工智能技术在实验动物学中具有广阔的应用前景，如智 能监测、数据分析等，将有助于提减少和优化
在科学研究中，应尽量使用替代品 、减少实验动物数量、优化实验方 案，以减轻动物痛苦和减少资源消 耗。
仁慈与公正
对待实验动物应仁慈、公正，遵循 人道主义原则，不得进行虐待和残 忍行为。

事实上，实验动物往成为制约性要素，影 响整个实验的质量和水平。
实验动物学教程
四、医学实验动物工作的任务与目标
医学实验动物工作的主要任务是贯彻国家、 省、市有关实验动物管理的条例和规章制度， 履行实验动物管理职能，集中、统一、规范、 有序地管理学校实验动物资源。担负实验动物 饲养、繁殖、供应任务，提供实验动物质量保 证，开展实验动物学教学研究，开展动物实验 技术培训和动物实验服务，打造科学规范的动 物实验技术平台。
第四节 实验动物科学发展趋势
一、重视动物福利 二、减少、替代和优化研究不断深化和发展 三、实验动物标准化，资源多样化 四、动物实验规范化 五、实验动物生产与动物实验的专业化与产业化
实验动物学教程
一、重视动物福利
1、动物保护 动物保护是人类对赖以生存的环 境及自身命运进行深层次的思考之后提出的一 个重要课题 。动物保护主要包括两个方面的内 容：一是对濒危动物物种和种群的保存，以维 持生态平衡；二是对动物个体生命的保护和保 健，使动物免受伤害或疾病的折磨。从实验动 物科学的层面上讲，动物保护的最好做法是善 待动物，给动物以好的生活、生存条件，保证 动物的健康。尽可能少地、科学合理地使用实 验动物，规范地开展各种动物实验。同时，开 展各种替代方法的研究。
实验动物学教程
（二）、实验动物科学所涉及的领域 1、生命科学领域 2、制药工业和化学工业领域 3、畜牧科学方面 4、农业科学方面 5、轻工业科学方面 6、重工业和环境保护方面 7、国防和军事科学方面 8、商品鉴定和国际贸易方面 9、行为科学的研究方面 10、实验动物科学本身研究方面
实验动物学教程
学科作用
实验动物学教程
实验动物学教程
（2）畜牧生产方面： A、笼养鸡（欧共体有些国家已禁止）； B、淘汰丢弃小公鸡； C、阉割、去势、断喙、烙印； D、击头屠宰、活体倒挂放血； E、禽类倒悬运输； F、囚禁式养猪； G、过量使用激素； H、强迫进食或禁食； I、活体采熊胆、割鹿茸； J、限制5种自由（转身实验、动物舔学教梳程、站起、卧下、伸腿）。

Es1, esterase-1 Biochemical Marker
Genotyping by PCR
遗传改良：
近亲培育：通过近亲交配方式， 将某些特殊性状（如产子数、 哺育能力、性成熟等）固定下 来。
突变培育：通过回交－互交，或 者近交，或者将突变基因导入 近交系的方式将某些有用的突 变基因保持下来。
我们把这种将野生动物或家畜驯化 （Domestication）、培育（breeding）成实验动 物的过程，叫做实验动物化（Laboratory Animalization)。
什么是实验动物学？
背景
这一名词最早出现于20世纪的50年代，现在已发展成为一门独立的、综合性 的基础科学，它是融合生物学、动物学、兽医学和医学等学科，并引用了其 它自然科学的成就发展起来的。它所涉及的领域较广，其中不仅要以生物学、 医学、药学、兽医学、畜牧学等为对象，以遗传学、育种学、病理学、生理 学、营养学、微生物学等为基础，还要引用机械工程学、环境卫生学、建筑 学、低温生物学等科学，对实验动物和动物实验方法进行开发和研究。随着 近代生物医学研究的快速进展，更多的动物被用于各种实验观察和比较医学 研究，对生命科学的发展起到了巨大的推动作用。
定义
所谓实验动物学（Laboratory Animal Sciences）是研究有关实验动物和动物 实验的一门科学。
研究实验动物 是以实验动物本身为对象，研究实验动物的遗传育种、保种（培育
新品种、保持原有品系的遗传特性）、生物学特性（包括解剖、生理、 生化、生殖及生态等特点）、繁殖生产、饲养管理以及疾病的诊断、 治疗和予防，以期达到如何提供标准的实验动物等。 研究动物实验 是以标准化的实验动物为材料，采用各种方法在实验动物身上进行实 验，研究动物实验过程中实验动物的反应、表现及其发生发展规律等 问题。

对人体和动物正常解剖与生理的认识逐渐清楚以后，人 们开始观察、理解，并着手解决疾病的预防和治疗，使 动物实验的目的性更强，范围更局限。

通过动物实验，免疫学、微生物学、传染病学、病毒学
等概念在18~19世纪最早形成，现代医学的体系也才逐
渐形成
德国科学家科赫（Robert Koch, 1843-1910）通过 研究农畜的炭疽病，并在兔和小鼠身上做实验，于 1876年分离发现了炭疽杆菌，原创性地证明了炭疽 病的细菌性病理学和孢子形成，后来发现许多动物包 括牛、马、猴、兔和豚鼠等都能患结核病，但所能感 染的结核杆菌型不相同。1905年获得了诺贝尔生理 学或医学奖。 1890年，德国科学家贝林（Emil Von Behring， 1854-1917）与日本科学家北里柴三郎（ Shibasaburo Litassto，1852-1931）以豚鼠等动 物研究白喉杆菌（Corynebacterium diphtheriae ）与破伤风杆菌（Clostridium tetani），发现是细 菌毒素而非细菌本身造成动物死亡，首创血清疗法， 于1901年获得首届诺贝尔生理学或医学奖。
一、课程安排
理论课25学时， 实验课16学时。
二、课程教学目的
在全面概述实验动物科学概念的基础上，将课程重
点放在实验动物生物学特性和动物实验技术、实验动物的
选择及应用等与动物实验密切相关的内容， 使学生能合法、 规范的使用实验动物、设计与开展动物实验，获得具有科 学性、准确性和可重复性的实验结果。


用于实验的动物大多来自农场、市场或实验室的一般 饲养，随意性很强，因此，实验的结果不稳定，重复 性差。动物实验的这种随意状态一直持续到此后的
40~50年代。

实验动物科学的发展
1909 1914 1915 1956 建立第一株近交系 无菌动物 化学致癌理论建立 建立ICLAS(国际实验动物 科学委员会）
3R运动
实验动物在广泛开展法制化管理的基础上， 由技术上严格要求转向人道主义的管理， 提倡动物福利与动物保护。 Reduction（减少） Replacement（替代） Refinement（优化）
只有增强三R观念与实验动物的爱 护，中国生命科学的研究才有可能与国 际接轨。
人类基因组计划
2000年6月人类第一个基因组草图完成 21世纪由结构基因组转向功能基因组研究 小鼠是第二个完成了基因测序工作，与人 类基因同源90％以上，是人类基因功能的 最理想的模式化生物体系中模式动物
有关政策法规
国际组织：ICLAS(动物实验管理指南）1974
EC（动物管理与应用指南）1983 美国：动物福利法，1966/1970/1976/1985/1990 英国：防止虐待动物法，1876 动物保护法，1911 法国：法国动物保护法，1972 日本：动物保护及管理法，1973
有关政策法规
中国 《实验动物管理条例》 1988 科技部 《医学实验动物管理实施细则》 1995 卫 生部 《实验动物质量管理办法》1997 科技部 和国家技术监督局
实验动物学
李永金 江苏大学
实验动物学
第一章 绪 论
引 言
实验动物学：是研究实验动物与动物实验 的一门新兴学科。 引用动物代替人身实验历史悠久。但作为 独立学科却是上世纪50年代才发展起来的。 实验动物应用范围广泛，但以医学实验动 物应用最多。
实验动物的概念
实验动物：经人工饲养、繁育，对其携带 的微生物及寄生虫实行控制、遗传背景明 确或来源清楚，而应用于科研、教学、生 产和检定以及其他科学实验的动物。 实验用动物包括：实验动物，野生动物， 经济动物。