上交大实验动物学课件

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
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（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
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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
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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
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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
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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）

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

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）。

• 气管内插管：适用于犬、猴、羊等大动物，异氟烷 是最常用的麻醉药。
• 吸入麻醉的优点：
麻醉平稳、安全可靠、
停止吸入后很快苏醒
• 缺点：
需要一定的仪器设备。
（2）注射麻醉法 注射麻醉法是使用非挥发性麻醉药进行全麻 的方法。在动物实验中比较常用。 常用麻醉药： 戊巴比妥钠 硫喷妥钠 氯氨酮 水合氯醛 乌拉坦 大动物：静脉注射或腹腔注射 啮齿类动物：腹腔注射
* 巴比妥类：种类很多，有巴比妥钠，戊巴比妥钠，硫喷妥钠， 苯巴比妥钠等。适用于各种动物。
特点；安全范围广，毒性小，麻醉潜伏期短，麻醉维持时间 长。可腹腔或静脉给药。机理：阻断神经冲动传递到大脑。
副作用：过量使用可导致呼吸肌麻痹而死亡，同时抑制末梢 循环，导致血压降低，并影响基础代谢，导致体温降低。
▪ 普鲁卡因：是无刺激性的局麻药物。 特点：麻醉速度快，注射后1~3分钟就可产生 麻醉。可以维持30~45分钟。对皮肤和黏膜穿 透力很弱，需要注射给药才能产生局麻效果。 它可以使血管舒张，易被吸收入血液而失去效 果。在其溶液中加入肾上腺素（每100ml加入 0.1%肾上腺素0.2~0.5ml）可以使麻醉时间延 长1~2小时。
如过敏试验 脑内注射常用于病毒学接种
尾静脉
• 静脉注射 1. 大小鼠尾静脉注射 2. 大鼠、沙鼠、豚鼠后肢浅背侧足中静脉
注射 3. 兔耳缘静脉注射
4. 犬前肢头静脉和后肢小隐静脉注射
• 视频六：
小鼠尾静脉注射给药方法
• 视频七：
兔耳缘静脉注射给药方法
• 其它途径给药方法 1. 呼吸道给药： 2. 皮肤给药： 3. 脊髓腔内给药： 4. 脑内给药： 5. 直肠内给药： 6. 关节腔内给药：
重复使用。
动物编号永久性标记——剪耳（打孔）法示意图

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第一节实验动物学的学科概念
实验动物学研究的对象与范围 实验动物学研究的对象就是实验动物与
动物实验。
实验动物学研究内容十分丰富，研究范 围从实验动物扩展到动物实验。
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实验动物(laboratory animal) 概念
实验动物是指经人工饲育，对其携带的 微生物、寄生虫实行控制，遗传背景明 确或者来源清楚的，用于科学研究、教 学、生产、检定及其他科学实验的动物。
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实验动物学研究的目的与任务
实验动物学研究的目的，就是培育、维 持和生产供应标准化的实验动物，改进 或建立标准化的动物实验条件、技术与 方法，为科学研究、生产、检定等服务， 最终促进科学技术和国民经济发展，提 高人民生活质量和健康水平。
实验动物学的根本任务就在于怎样实现 实验动物和动物实验的标准化。
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实验动物学的分支学科
(1)实验动物遗传育种学(laboratory animal genetic breeding science)，是根据遗传学 原理，研究实验动物的遗传改良、遗传 控制、遗传特性、品种和品系培育以及 实验用的非实验动物的实验动物化的学 科。
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实验动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学的分支学科
(2)实验动物微生物学与寄生虫学 (laboratory animal microbiology and parasitology)，是研究实验动物携带的微 生物、寄生虫的种类，寄生或共生规律 以及实验动物的微生物、寄生虫质量控 制的学科。
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实验动物学的分支学科
（ 3 ） 实 验 动 物 解 剖 学 与 生 理 学 (laboratory animal anatomy and physiology)，是研究实验动物的形态结构 和功能以及实验动物的解剖生理特性或 模型性状的学科。

的差异，近交系体型偏小，而雄性动物体型较 大。
2、 生长期短，成熟早，繁殖力强 出生时，赤裸无毛，全身通红，眼紧闭，嗅觉
和味觉功能发育完全，3日龄脐带脱落，开始长 毛和胡须，4~6日龄两耳张开耸立，7~8日龄开始 爬行、下门齿长出，此时被毛已相当浓密，9~11 日龄听觉发育完全，被毛长齐，12~14日龄睁眼， 上门齿长出，开始采食饮水，3周龄可离乳，独 立生活。雌鼠一般在35~45日龄、雄鼠45~60日龄
我国小鼠品种常用的为昆明小鼠（KM），系 1946年由印度引入昆明后又分散到各地，源于瑞 士小鼠。
（一） 生物学特性
1、 体型小 哺乳动物中体型最小的动物。出生仅1.5g左右 体长20mm，1~1.5月龄时达到18~20g，供实验 使用，两月龄达25g左右。成年小鼠30~40g， 体 长 110mm ， 尾 长 和 体 长 常 相 等 。 以 上 仅 是 大概而言，实际上各品种、品系之间有相当大
殖，遗传特性各有不同，形成不同的封闭群。
⑵ NIH（N：NIH） 白色，繁殖力强，成活率高，适应性强，体格健壮，
容易饲养繁殖，免疫反应敏感，国际广泛应用。美国国立 卫生实验院(NIH)培育而成。1983年引入北京生物制品研究 所。
⑶ CFW（LACA）小鼠 白 色 ， 起 源 于 Webster 小 鼠 ， 1935 年 英 国
识别要点：♂的生殖器与肛门之间距离较远，♀较近。♂的 生殖器与肛门之间长毛，♀无毛。♂的生殖器突起且较♀大。
♂鼠乳头不显著，而♀非常显著。
7-表 1 几种常用小鼠的日龄与体重（g）的关系
（二）在生物医学研究中的应用
应用范围涉及生命科学研究的各个领域，是用 量最多的实验动物，美国和日本每年用量都达几千万 只，我国1985年用量224万只。