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第二章 实验动物的基本概念

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实验动物演示文稿

实验动物演示文稿


封闭群
突变系
近交系
F1杂交群
由不同品系或种群之间杂交产生，用于实验研究的 杂交群是指两个近交系之间交配所繁殖的子一代动 物Pag，e ▪ 简6 称F1代动物。兼有近交系和封闭群的特点。
保持有特殊突变基 因的品系动物称为 突变系动物，往往 具有某些鲜明的人 类疾病模型特征。
实验动物—小鼠（Mouse)
出生时体重1.5g，体长20mm左右。成年体重30-40g，体长110mm。
喜黑暗，昼伏夜动，喜欢群居，雄性好斗。 胆小怕惊，对环境反应敏感，适应性差。
汗腺不发达，怕热，高温容易中暑。
Page ▪ 8
小鼠（Mouse)—一般特性
发育迅速，性成熟早
20日龄左右即可离乳，此时体重达14g（10-16g） 左右，稍加饲育即可用于实验及科研（18-22g），６７周龄性成熟。雌性35-50d、雄性45-60d便可交配繁 殖，配种最好在65-90日龄。
无特定病原体动物 spPeacgei▪fi4c pathogen free animal
指无可检出一切生命体 的动物。进一步说，是 指用现有的检测技术在 动物体内外的任何部位 均检不出任何微生物和 寄生虫的动物。
是指在无菌动物体内植 入已知微生物的动物。 根据植入无菌动物体内 菌落数目的不同，悉生 动物可分为单菌、双菌、 三菌和多菌动物。
悉生动物
SPF动物来源于无菌动物， 必须饲养在屏障系统中，实 行严格的微生物学控制。国 际上公认SPF动物适用于所 有科研实验，是目前国际标 准级别的实验动物。各种疫 苗生产所采用的动物应为 PageS▪ P5 F级动物。
饲养于屏障环境中或IVC系统中，其 所用的饲料、垫料、笼器具都要经 过消毒灭菌处理，饮用水除用高压 灭菌外，也可采用PH2.5~2.8的酸 化水,工作人员需换灭菌工作服鞋、 帽、口罩进入动物室操作，适用于 大多数科研实验。
医学实验动物概述

医学实验动物概述


4.无菌动物
无菌动物(Germfree animals,GF)：用现有 的检测技术在动物体内外的任何部位均 检不出任何活的微生物和寄生虫的动物。 无菌动物必须是生来就是无菌的。饲养 于隔离系统。
5.悉生动物
悉生动物（Gnotobiotic animals,GN）:指在 无菌动物体内植入已知微生物的动物。又 称已知菌动物或已知菌丛动物。饲养于隔 离 系 统 。 分 为 单 菌 （ Monoxenie ） ， 双 菌 (Dixenie)，三菌(Trixenie)，多菌(Polyxenie)动 物。
1.普通动物
普通动物(Conventional animals, CV)： 是 在微生物学控制上要求最低的动物，要 求不携带人兽共患病和动物烈性传染病 的病原。饲养于开放系统。
2.清洁级动物
清洁级动物(Clean animals, CL)：除普通动 物应排除的病原外，不携带对动物危害 大和对科学研究干扰大的病原。
二、常用品种品系
二、主要品系 1.日本大耳白兔 2.新西兰白兔 3.青紫兰白兔 4.中国白兔。
日本大耳白
日本大耳白兔
三、应用
热源反应、免疫学、生殖医学、眼科、 心血管病、微生物、皮肤反应、遗传病、 避孕药研究等
第四节 其它实验动物
一、豚鼠： 分类：啮齿目、豚鼠科、豚鼠属。又名
荷兰猪、天竺鼠、海猪。齿式： 1013/1013。染色体32对。 属草食动物， 盲肠发达，胃壁薄，胆小温顺，对外界 刺激敏感，喜群居，听觉发达，喜安静 干燥清洁环境。孕期65—70天，胚胎发 育完全，寿命4—5年 。 常用于免疫学、传染病、药物学、营养 学、耳科学等研究等
二、犬
属于食肉目、犬科、犬属。齿式：乳齿： 3140/3120 成年齿：3142/3142。嗅觉、听觉灵 敏易于驯养调教。环境适应能力强、视力差， 对移动物体感觉灵敏，红绿色盲。喜食肉类， 雄性好斗。汗腺不发达。性成熟8—10个月、 孕期58—63天，春秋季发情，寿命10—20年， 染色体39对。
实验动物学概述管理遗传

实验动物学概述管理遗传

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第二章 实验动物管理与发展状况
五、实验动物从业人员应具备的职业道德 1、正确认识和对待实验动物科技工作，热爱实验动物事业。 2、自觉遵守实验动物各项法规、标准和管理规定。 3、自觉遵守科技工作者应遵守的职业道德。 4、爱护实验动物、善待生命，注重实验动物福利要求，遵守动物实验伦理规范。 5、认真钻研业务，具有扎实的专业基础理论和技能。 6、实事求是，注重信誉和承诺。 7、科学严谨，态度认真，不弄虚作假。 8、团结互助，乐意助人，热心服务。 9、重视防护和生物安全，不污染环境，遵守社会公德。
人才培训体系 网上考试平台
资质评价
已完成 执行中 2006 启动 未启动
第二章 实验动物管理与发展状况
黑龙江 北京
实验动 物种子 中心和 种源基 地分布
图
四川
江 苏 上海
云南
贵州 广西
广东
海南
实验动物种质资源数据与信息 共享平台
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第二章 实验动物管理与发展状况
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第二章 实验动物管理与发展状况
其中的重要作用？
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第二章 实验动物管理与发展状况
一、国际上实验动物管理与发展概况 （一）实验动物标准化管理
1950年成立了美国实验动物科学学会； 1952年，日本成立了实验动物中央研究所，专门从事实验动物标准化工作； 1956年，联合国科教文组织、国际医学组织、国际生物学协会共同发起成立了“实验动物国 际委员会”，后更名为国际实验动物协会； 1956年，美国开始建立“实验动物饲养与应用认可程序”，为实验动物研究的专业性提供了 标准化的程序； 1961年，加拿大生物联合会建立了动物管理常务委员会，开始实验动物饲养管理标准化工作。
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第二章 实验动物管理与发展状况
2.第二章 实验动物遗传质量控制

2.第二章 实验动物遗传质量控制


近交衰退 ( inbred
inflation )：

指在近交过程中动物群体由于基因分离和纯合而 产生的不利于个体和群体发育的现象
近交衰退包括：
由于有害隐性基因的纯合，出现遗传缺陷或某种疾
病发生率的提高
影响繁育如产子数下降、母性不良 个体发育不良，对环境的适应性差
亚系 ( substrain )：
一、概念

近交系( inbred strain )： 经过近亲（全同胞兄妹或亲子）交配，个体基因 组中98.6%以上的等位位点为纯合，近交系数大于99% 的动物群体。至少经连续20代以上近亲交配培育而成

高度近交的品系具有稳定的生育能力 动物来源：封闭群、两种近交系的杂交后代或野生动 物 动物数量：1对或几对 命名：C3H（F130）
（二）重组近交系( recombinant inbred strain
RI)
概念：
由两个无血缘关系的近交系杂交后得到F2代， 分组分别连续20代以上兄妹交配而育成的一组近 交系 在两个近交系杂交生育杂种一代之后，杂种一代互 交生育杂种二代，从杂种二代中随机选择个体配对， 连续进行20代以上的兄妹交配 重组近交系提供亲代的两个近交系称为祖系 (progenitor strains)
应用： 类似人群体遗传的异质性组成，在药物筛
选、毒性试验方面有不可替代的作用 可大量供应，用于预试验、教学 用于携带突变基因研究，成为生理学、胎 胚学和医学研究的模型
第四节 杂交群

杂交群（hybrids）、杂交一代动物（fist generation） 群体，简称F1代
定义：由两个不同近交品系杂交产生的第一代
四、常用近交系品系
实验动物学

实验动物学


实验动物学的解决方案
• 实验动物学应加强动物福利和伦理原则的研究，制定合 理的实验动物福利措施和伦理规范 • 实验动物学应加强实验动物资源的保护和利用，提高实 验动物资源的利用效率和质量
实验动物学在未来科学研究中的展望
实验动物学在未来科学研究中的重要作用
• 实验动物学将继续为科学研究提供重要的实验材料和方 法，推动科学技术的发展 • 实验动物学将继续关注动物福利和伦理问题，提高科学 研究的伦理性和可持续性
实验动物模型的应用
• 实验动物模型是科学研究的重要工具，可以用于研究疾 病的发病机制、药物筛选和治疗方法等 • 实验动物模型还可以用于评估药物的安全性和有效性， 为药物研发提供重要依据
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实验动物福利与伦理问题
实验动物福利的概念与原则
实验动物福利的概念
• 实验动物福利是指实验动物在实验过程中的生活质量和心理健康状态 • 实验动物福利要求在进行科学研究的同时，尊重动物的生存权和福利权
实验动物饲养设施
• 实验动物饲养设施应包括动物房、动物实验室、饲料储存室、动物解剖室等 • 实验动物饲养设施应配备相应的设备，如笼具、麻醉设备、监护设备等
实验动物的饲料与营养管理
实验动物的饲料
• 实验动物饲料应根据动物的年龄、性别、生理状态等因 素，选择合适的饲料 • 实验动物饲料应保证营养均衡，满足动物的生长和发育 需求
实验动物学在药物毒性评价中的应用
• 实验动物学可以帮助科学家通过动物实验，评价药物的毒性和副作用 • 实验动物学可以为药物毒性评价提供重要的动物模型，预测药物在人体内的毒性和 副作用
实验动物学在疾病模型建立中的应用
实验动物学在遗传性疾病模型建立中的应用
• 实验动物学可以帮助科学家通过基因编辑技术，建立遗传性疾病动物模型 • 实验动物学可以为遗传性疾病研究提供重要的动物模型，研究疾病的发病机制和 治疗方法
实验动物的基本概念..

实验动物的基本概念..


3. 特征与应用 遗传和表型上的均质性 具有杂交优势 具有同基因型 分布广泛 研究外周血中干细胞的重要实验材料 进行移植物抗宿主反应良好的实验材料 细胞动力学研究
单克隆抗体研究
第四节
不同遗传背景实验动物的 繁育体系
一、封闭群的繁育体系
1. 随机交配的意义和应用
所谓随机交配：在一个有性繁殖的生物群体中，任何
（4）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。
（六）其他近交系类型 1. 重组近交系和重组同类系 1)重组近交系(RI)：由两个近交系杂交后，经连续
20代以上兄妹交配育成的近交系。
2)重组交系中的一个近交系进行数次回交 (通
命名
同源导入系名称由以下三部分组成
（1）接受导入基因的近交系名称 （2）提供导入基因的近交系的缩写名称，并与（1）
项之间有英文句号分开
（ 3）导入基因的符号（用英文斜体），与（2）项之 间以连字符分开。 例如：B10.129-H-12b表示该同源导入近交系的遗传背 景为 C57BL/10sn ，导入 B10 的基因为 H-12b ，基因 提供者为129/J。
3. 封闭群动物的维持与生产
引种原则：遗传背景明确，引种不少于25对。
繁殖原则：保持核心群，扩大繁殖群。 核心群根据雄种动物数目确定交配模式： 10-25只时，最佳避免近交法； 26-100只时，循环交配法； >100只时，随选交配法。
管理原则
品种品系不混淆，不交叉
不引进新的种群与原种群配种
记录完整
二、近交系和杂交一代的繁育体系
1. 近交系数
近交系数是用以计算在一定近亲交配形式下各代
第二章实验动物的饲养与培育

第二章实验动物的饲养与培育

•第二章
实验动物的饲养与培育
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一节
实验动物的分类
实验动物是指经人工培育、对其携带的微生 物实行控制、遗传学背景明确或来源清楚， 用于科学研究、教学、生物制品或药品鉴定 以及其他科学实验的动物。(狭义) 实验用动物泛指所有用于科学实验的动物。 （广义 ）
实验动物的微生物学控制分类
普通级动物 (Conventional animal，CV)： 不携带所规定的人兽共患病病原和动物 烈性传染病病原动物。 清洁级动物 (Clean animal，CL)：除普 通动物应排除的病原外，不携带对动物 危害大和对科学研究干扰大的病原。
封闭群（远交群） （closed colony or outbred stock） 以非近亲交配方式进行繁殖生产的一 个实验动物种群，在不从其外部引入新个 体的条件下，至少连续繁殖4代以上。
杂交群 由不同品系或种群之间杂交产生的后代称 为杂交群。用于实验研究的杂交群是指两个近 交系之间交配所繁殖的子一代动物，简称F1动 物。
3. 支系（ subline）：近交系或亚系经人为技术处置 后称为支系，如卵子移植、胚胎冷冻、种群转移。通过 实验手段获得的遗传工程小鼠也称之为支系。
重组近交系(recombinant inbred strain) 和重组同类系(recombinant congenic strain)
（1）重组近交系(RI)：由两个近交系杂 交后， F2 代重新编组，并连续 20 代以上兄 妹交配育成的近交系。 （ 2 ）重组同类系（ RC）：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 过对特殊基因选择的近亲交配而育成的近交 系。
悉生动物（ Gnotobiotic animals， GN）也称已知菌动物或已知菌丛动 物，是指在无菌动物体内植入已知 微生物的动物。必须饲养于隔离系 统。
实验动物学绪论

实验动物学绪论


非生命系统 ✓ 化学物质、生物材料、细胞、组织、器官 ✓ 计算机模拟系统
二、实验动物科学的研究范畴
3R的概念及内涵概述
Refinement（优化） 在 符 合 科 学 原 则 的 基 础 上 ， 通 过 改 进 条 件 ， 善 待
动物，提高动物福利；或完善实验程序和改进实验技术，避免或减
轻给动物造成的与实验目的无关的疼痛和紧张不安的科学方法。
实验方案设计和
实验技术、实验条件的优化
实验指标选定的优化
✓ 减少对动物的侵扰 ✓ 仁慈终点的选择 ✓ 进一步控制疼痛 ✓ 安死术
✓ 改进保定动物技术
二、实验动物科学的研究范畴
3R研究的意义
科研成果及产品在国际上得以认可和推广的需要 为科学发展提供新思路、新方法 是社会进步，时代发展的一种体现
三、国内外实验动物科学的发展概况
权利是一种人类社会的契约关系，而动物种群之间、动物 和人类之间不可能签订或履行任何契约。
伦理学的“伦”字的本义就是人与人之间的关系。 权利意味着义务和责任，动物会履行他们的义务吗？老虎
吃羊不存在任何道德问题，无论羊是否感到痛苦都是一样 的。 所以，反对动物权利论！
二、实验动物科学的研究范畴
自1980 •欧 盟 及 美 国 、 加 拿 大 、 澳 大 利 亚 等 国 先 后 都 进 行 了 动 物 福 利 方 面 的 立 法 。 年 •W T O 的 规 则 中 也 写 入 了 动 物 福 利 条 款 。
现如今
二、实验动物科学的研究范畴
实 验 动 物 福 利 所谓动物福利，即人类应该合理 、人道地利
一、实验动物科学的基本概念
2.实验用动物（Animal for Research）
是指一切用于科学实 验的动物，包括野生 动物、经济动物、观 赏动物和实验动物。
医学实验动物学完整教学

医学实验动物学完整教学

医学实验动物学完整教学医学实验动物学完整教学第一章引言医学实验动物学是医学生物学的重要组成部分，通过对实验动物的研究，可以深入了解动物体内的生理、病理过程，为人类的医学研究和临床实践提供重要的理论依据。

本教学将系统地介绍医学实验动物学的基本概念、实验动物种类、实验动物的饲养与管理、实验动物行为学等内容，以期使学生深入了解医学实验动物学的基本理论和实践技术。

第二章实验动物的基本概念本章主要介绍实验动物的定义、分类、特点和用途。

学生将了解到实验动物是指特定用途的动物，如小鼠、大鼠、兔子等。

实验动物按用途分为实验动物和试验动物，按物种分类有小型实验动物、中型实验动物和大型实验动物等。

同时，还将介绍实验动物应用于医学研究的重要性，以及与人体相似性、易于饲养繁殖、实验时间短等特点，使学生了解到实验动物在医学研究中的价值。

第三章实验动物的饲养与管理本章将介绍实验动物的饲养与管理的基本原则和方法。

包括实验动物的饲养场所、饲养设备、饲料的选购与配制、饮用水及其他环境条件的管理等。

学生将学习到如何确保实验动物的合理饲养与环境条件，以保证实验动物的健康和实验结果的可靠性。

第四章实验动物行为学实验动物行为学是研究实验动物的行为规律及其与环境、其他因素之间相互关系的学科。

本章将介绍实验动物行为学的基本原理和方法，包括实验动物的行为特征、行为观察和行为测试方法等。

学生将了解到通过对实验动物行为的观察与测试，可以获得实验动物的行为数据，从而进一步研究其生理、心理过程。

第五章实验动物的动物学特性本章将重点介绍实验动物的动物学特性，包括动物的解剖学特征、生理学特征、生长发育特征等。

学生将通过学习，掌握实验动物的基本解剖学结构、生理学功能和生长发育规律，以便于理解和分析实验动物实验结果。

第六章实验动物的传染病学实验动物的传染病学是研究实验动物与人、动物间传染病的学科。

本章将介绍实验动物传染病学的基本原理和方法，包括传染病的概念、传染途径、传染源、传染力等内容。

实验动物习题

实验动物习题


B、人工饲养的纯系动物
C、对其携带的微生物、寄生虫实行人工控制
D、用于科学实验，药品、生物制品的生产和检定及其他科学 研究
2、实验用动物包括
（A B C D）
A、实验动物
B、 野生动物
C、经济动物
D、观赏动物
3、实验动物科学的研究范围包括
（A B C D）
A、实验动物饲育学
B、实验动物医学
C、比较医学
•什么是当前国外实验动物科学发展的“ 3R”？ 国外实验动物科学发展中出现的“ 3R”运动，是对实验动物
工作在广泛开展法制化管理的基础上，由技术上的严格要求转 向人道主义的管理，提倡实验动物福利与动物保护。减少：选 用恰当的实验动物进行规范化的动物实验，提高实验动物的利 用率，从而减少使用实验动物数量。替代：以单细胞生物、微 生物、组织、器官甚至计算机模拟替代整体动物实验。优化： 使用新的有效的镇痛、麻醉或改进实验程序。优化实验操作， 从而减少动物在实验过程中的痛苦。
20、国家实验动物质量检测中心负责微生物、遗传、环境病理、 营养和寄生虫六个专业领域检测技术的标准化、规范化。（√）
三、问答题
1、实验动物学定义及其基本内容。
2、实验动物学的分支学科包括哪些？
3、实验动物与实验用动物的区别是什么？
（概念、从遗传学、微生物学、应用三方 面加以区别）
4、进行生物医学研究的四大基本要素是 什么？
• 什么叫动物实验？ 动物实验（animal experiment）是指在实验
室内，通过动物实验，研究解决科学实验中的问题， 获得新的认识，发现新的规律。进行动物实验还包 括各种实验技术，实验方法及技术标准。
•实验动物质量标准化的研究内容有哪些？ （1）实验动物微生物学质量控制。 （2）实验动物遗传学质量控制。 （3）实验动物环境学质量控制。 （4）实验动物营养学质量控制。
实验动物学基础 第二章 基本概念

实验动物学基础 第二章 基本概念


重组近交系的命名： 由两个亲代近交系的缩写名称中间加大写英文字母X命名。由相同 双亲交配育成的一组近交系用阿拉伯数字以区分，雌性亲代在前， 雄性亲代在后。例如：由BALB/c与C57BL两个近交系杂交育成的 一组重组近交系，分别命名为CXB1、CXB2……
2．同源突变近交系coisogenic inbred strain 1）定义 同源突变近交系：除了在一个指明位点等位基因不同外，其他 遗传基因全部相同的两个近交系。简称同源突变系。 同源突变系一般皆由近交系发生基因突变或人工诱变而形成。
物、家养宠物等。 野生动物：是指直接从自然界捕获的未经人工繁育的动物。比如，两栖类、
爬行类、鸟类动物等。 实验动物：经人工培育、对其携带的微生物实行控制、遗传学背景明确或
来源清楚，用于科学研究、教学、生物制品或药品鉴定以及其他科学实验 的动物。
实验动物与实验用动物的区别
人工培育的目的不同 遗传质量控制措施和手段不同 微生物学和寄生虫学控制程度和（一）基本概念 无菌动物（Germfree animals，GF）指无可检出一切生命体 的动物。确切地说，是指用现有的检测技术在动物体内外 的任何部位均检不出任何微生物和寄生虫的动物。 无菌动物来源于剖腹产或无菌卵的孵化，饲育于隔离环境。
（二）无菌动物的特点
1．形态学改变 （1）消化系统 无菌动物和普通动物外观和活动物之间看不 有特别的差异，有时仅见有体重增加的差别。 （2）血液循环系统 心脏相对变小，白细胞数少，且数量波动 范围小，与无病原体入侵有关。 （3）免疫系统 胸腺中网状上皮细胞体积较大，其胞浆内泡状 结构和溶酶体少。
2）命名 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：DBA/Ha-D。

实验动物学 第二章基本概念

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（七）、使用近交系的优点
• 4、可以作为有价值的病理学模型，如有致癌 品系、抗癌品系、致白血病品系，是研究人类 疾病的重要实验材料。 • 5、它是标准的实验材料，动物生长发育到一 定时间就有一定的规格。 • 6、有大量的历史资料可查，每个品系均有详 细的遗传学资料，遗传背景明确，其生物学特 性、生理生化特点、常见疾病（包括自发性疾 病）等都有过系统的研究，便于研究者查阅和 选择使用。
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2.近 交 衰 退
• 亲缘接近的交配所产生的后代常 常会出现生长、成活、生育、抗 病、适应环境等能力的减退，这 种现象称之为近交衰退。 • 出现原因：有害基因的暴露和一 些多基因控制性状平衡被破坏
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应注意的问题：
• 为防止种群传代终断，可采用回交方式（ 即父×女或母×子）而不计算近交代数，这 样可以维持种群不致在繁殖中终断 • 饲料营养的保证很重要 • 在传代中注意子代的情况选优去劣，选择 体质健康、生殖力旺盛的后代而不能选择 体弱繁殖力差的动物 • 近交到6~7代时，可出现致死的有害基因
（三）、亚
系
• 是由同一个近交系分离出来的具有各不相 同特性的品系。 如：CBA的亚系CBA/J是有视网膜退变基 因的，CBA/ca则没有这种基因；两者对放 射线的敏感性不同，组织相容性也不同， 至少有个5位点是不同的。 • 在近交系动物中具有不同遗传特性的动物 称为品系。
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品系、品种的概念
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三、杂交一代F1动物
• 定义：两个近交品系动物之间有计划交配所获得 的第一代动物。 • 两个用于杂交生产杂种一代的近交系称为亲本品 系，提供雌性的为母系，提供雄性的为父系。 杂交一代的遗传组成均等地来自两个亲本品系。 • 适用于科学研究的优点： 遗传和表型上的均质性 具有杂交优势 具有同基因性 国际上广泛分布

实验动物学基本概念


支系(subline):指原近交系动物经过技术处理后的品系,包括经过 代乳(f)、胚胎移植(e)、卵巢移植(o)、人工喂养(h)等技术处理。
DBA／1 f LACA／Lac
“DBA”代表小鼠近交系名称 “1”代表亚系的数字 “f ”代表代乳（foster nursing） “LACA”代表代乳母鼠的品系 “Lac”代表培育单位为Laboratory Animal Centre（英国医学 研究委员会实验动物中心 ）
以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群， 在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上 的群体。
基因频率达15代后趋于稳定，才称得上封闭群。
命名：
1、 封闭群由2-4个大写英文字母命名。种群名称前标明保持 者的英文缩写名称，第一个字母需大写，后面的字母小写， 一般不超过4个字母。保持者与种群名称之间用冒号分开。
实验动物的微生物学控制
细菌
病毒
真菌
其它
寄生虫
根据微生物和寄生虫对实验动物的致病性，将其分为5类：
Ⅰ类 ：主要的人畜共患病病原体
Ⅱ类 ：动物的烈性传染病病原体
危
Ⅲ 类：动物的弱致病性病原体
害
Ⅳ类 ：能引起动物隐性感染和潜伏感染的病原体 性
Ⅴ类 ：非病原体
实验动物的微生物学控制分类
普通级动物 (Conventional Animal, CV) 清洁级动物(Clean Animal, CL) 无特殊病原体动物(Specific Pathogen Free Animal, SPF)
应用：这类动物目前可适用于大多数教学和科研实验， 可应用于生物医学研究的各个领域。
三、无特殊病原体动物(Specific Pathogen Free Animal, SPF)

实验动物学基本知识

目录第一篇实验动物学基本知识 (2)第一章实验动物学的基本概念 (2)第二章实验动物的分类 (2)第二篇动物实验的相关知识 (4)第一章实验动物给药量的确定及计算方法 (4)第一节实验动物用药量的计算方法 (4)第二节动物间剂量换算 (4)第三节动物给药剂量的确定 (5)第二章实验动物的麻醉方法 (5)第三章生理溶液的配制 (6)第四章动物实验设计的基本原则 (6)第五章动物实验数据的收集整理和描述 (7)第一节有效数字及其误差的传递 (7)第二节实验数据的分类 (7)第三节常用的数理统计方法 (8)第六章选择实验动物的基本原则 (8)第七章药理学研究中实验动物的选择 (8)第八章动物实验报告与论文的撰写及注意事项 (9)第三篇动物实验的常用实验技术 (10)第一章动物实验的基本操作 (10)第一节实验动物的编号 (10)第二节动物的捉持和固定 (10)第三节常用动物的给药方法 (11)第四节动物的性别鉴定 (11)第五节动物处死方法 (11)第二章动物血液的采集方法 (12)第一节大鼠、小鼠的血液采集方法 (12)第二节家兔、豚鼠的血液采集方法 (12)第三章动物实验手术基本操作技术 (13)第四章动物尸检的方法 (14)第五章动物各种体液的采集方法 (14)第一篇实验动物学基本知识第一章实验动物学的基本概念一、实验动物的定义实验动物是人工饲养，对其携带的微生物实行控制，遗传背景明确或者来源清楚的，用于科学研究、教学、生产、检定及其科学实验的动物。

通常将用于实验的各种动物称为实验动物，包括实验动物、家畜（禽）和野生动物三大类。

二、实验动物学的基本内容1、实验动物育种学：实验动物育种学主要研究实验动物遗传改良和遗传控制，以及野生动物和家畜的实验动物化。

2、实验动物医学：实验动物医学专门研究实验动物疾病的诊断、治疗、预防以及它在生物医学领域里如何应用的科学。

3、比较医学：比较研究所有动物（包括人的）基本生命现象的异同。

实验动物学基本概念

实验动物学基本概念基本概念：实验动物：指经人工培育，对其携带的微生物实行控制，遗传背景明确，来源清楚，用于科学研究、教学、生产、检定及其他科学实验的动物。

实验用动物：指一切用于科学实验的动物。

动物实验：为科研、教学、药物检定等目的，对实验动物进行物理、化学、生物等因素处理，观察其反应，获得实验数据，解决科研中问题的过程。

实验动物学：研究动物实验和实验动物的科学。

近交系及特点；经至少连续20代的全同胞兄妹交配或亲代与子代交配培育而成，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。

比较医学：对实验动物与人类基本生命现象的异同，进行比较研究。

通过研究实验动物与人类的共性探讨人类相应疾病的发生、发展规律。

通过研究实验动物与人类的差异寻找治病的方法和手段。

动物福利：就是让动物在康乐的状态下生存,在无痛苦的状态下死亡。

即动物无任何疾病、无行为异常、无心理紧张压抑和痛苦等。

基本原则包括:让动物享有不受饥渴的自由、生活舒适的自由、不受痛苦伤害的自由、生活无恐惧感和悲伤感的自由以及表达天性的自由。

实验动物学在生物医学研究中的意义：AEIR——实验动物、设备、信息、试剂。

实验动物的营养需要包括：维持需要（即维持动物正常体温、呼吸、心跳、基础代谢等各项基本生命活动及满足动物随意活动的需要）；生产需要（就是供给动物生长、妊娠、泌乳、产肉、产蛋等生产活动的需要。

）封闭群及特点；以非近亲交配方式繁殖生产的一个实验动物种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上，称为一个封闭群，或叫远交群。

品种与品系；指具有相似的外貌特征，独特的生物学特性以及稳定的遗传性能，共同遗传来源和一定遗传结构的动物群体。

近交系数；指群体中某个个体通过遗传携带两个同源等位基因的概率。

Fn=〔1-(1-△F)n 〕×100%（越亲越高）全同胞△F=19.1%同父异母△F=11.0%堂兄妹△F=8%亲子交配△F=19.1%近交衰退；指在近交过程中动物群体由于基因分离和纯合而产生的不利于个体和群体发育的现象。

第二章 实验动物遗传学


（三）稳定的遗传性能
作 为 一 个 品系或品 种 ，不 仅 要有相似的外貌特征， 独 特的生物 学 特性，更重 要的是要有 稳 定的 遗传 性 能，即在品系、品 种 自群 繁殖 时 ，能 将 其特性 稳 定 地传给后代。
如：DBA系已维持了70多年，C57BL系已 维持60多年，至今仍与原品系极相似。
生物反应 现象，对 实验产生 相应反应
│ 基因型 │ ─── ∣ 表现型 │ ─── ∣ 演出型 │
└────┘
基因、染色 动物的基因型、表现型、演出型与环境之间的关系模式 体 、 DNA 及 构象
实现实验动物标准化应从控制 实验动物的遗传、微生物和寄生虫、 营养、环境等四方面着手。
从遗传学角度讲，实验动物应是具
有明确遗传背景并受严格遗传控制的，属
于遗传限定性动物。
实验动物的遗传背景与反应特性是
影响实验结果的重要因素，不同遗传背景
与反应性的实验动物，对同一刺激有时可
引出不同质和量的反应。
C3H/HeN小鼠照射后3m
C57BL/6J小鼠照射后3m
照射野部位出现脱毛和毛发变白现象
第一节
实验动物的分类
一、实验动物在动物分类学上的位置

在近交系符号后加 f 。例如 C3Hf ，即 表示 C3H 是经代乳寄养育成的支系。在 f 后， 再加一个品系命名符号，例如 C3HfC57BL ，即 表示C3H是用C57BL代乳后育成的支系
3. 受精卵或胚胎移植(eggs of embryo transfer ，e)，在两个品系的名称符号间加e。例如：Ae B，即A的受精卵移植到C57BL母鼠的子宫里。
封闭群动物(Closed colony)
相同基因型
不同基因型

实验动物学第二章实验动物质量的标准化


毛色基因测试法
A_B_C_ 野鼠色 aabbC_ 棕色 aaB_C_ 黑色 _ _ _ _cc 白色 A_bbC_ 桂皮色
DBA(已知基因型） aabbCC P:
待测基因型
F1:
毛色性状
返回
生化标记电泳
一、抽样
对基础群，凡在子代留有种鼠的双亲动物都应进行检测。 对生产群，按下表要求从每个近交系中随机抽取成年动物， 雌雄各半。 生产群中雌性种鼠数量 100只以下 100只以上 抽样数目 6只 > 6只 浸膜 点样
突变系动物的命名
在原品种或品系名称后面加上连字号和突 变基因符号。例如：BALB/c-nu/nu和N:NIN-
nu/nu。
三、实验动物遗传监测
1、实验动物遗传监测
遗传监测是对实验动物培育、维持和生产全 过程进行的遗传学控制和质量检测。它是评价实验
动物饲养管理水平和实验动物的遗传学质量的重要
手段。遗传监测结果是实验动物遗传学质量标准化 工作是否有效的最终判定标准。
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（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。 （ 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。
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命名
（1）重组近交系的命名：近交系A X近交系B 育成的一组近交系用阿拉伯数字以区分。
例如：由 BALB/c与C57BL杂交育成的一组重组近交系，分 别命名为CXB1、CXB2……
（2）重组同类系的命名：近交系A c 近交系B 回交的亲代近交系放前，供体近交系放后，育成的一组重组 同类用阿拉伯数字予以区分。 如 CcS1 ，表示由以 BALB/c （ C ）为亲代近交系，以 STS （ S ） 品系为供体近交系，经2代回交育成的编号为l的重组同类系。
• 在放射、烧伤等研究中具有特殊的价值。 • 国际标准级别的实验动物，适用于所有科研实验。
• 各种疫苗生产所采用的动物应为SPF级动物。
四、无菌动物
Germ Free animal
动物身上不可检出一切生命体的动物。
即：现有的检测技术在动物体内外的任何部位均检不出任
何微生物和寄生虫的动物。
无菌动物必须是生来就是无菌的动物 来源于剖腹产或无菌卵的孵化，饲育于隔离系统
的基因是129/J的H-12b
二、突变系动物
定义 ：保持有特殊突变基因的品系动物
培育纯合子型的突变系：连续选择携带目的突变基因同时有繁殖能力 的兄妹进行交配，使其子代基因纯合，经过20代即可育成。 培育杂合子型的突变系：当突变基因的两性中的一性或两性不能繁殖 时，多采用育成杂合型的近交系，以保持其突变基因不被丢失。
Chapter 2
实验动物的基本概念
Points： 实验动物的定义 实验动物的微生物学控制分类 实验动物的遗传学控制分类及命名
第一节 实验动物的定义
一、实验动物
Laboratory animal
指经人工培育，对其携带的微生物实行控制，遗传 背景明确或来源清楚，用于科学研究、教学、生物制 品或药品鉴定以及其他科学实验的动物。 共性：生物学特性明确 遗传背景清楚、表型均一 对刺激敏感和反应一致
育而成的动物。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。近交系的近交系数应大于99％。
命名：一般以大写英文字母命名，亦可以用大写英文字母加
阿拉伯数字命名符号应尽量简短。如A系、TA1系等。
近交代数：F+代数，如F87指一个近交系的近交代数为87代
近交系亚系
指一个近交系内存在具有遗传差异的分支，称为亚系。
适用：大多数教学和科研实验及生物医学研究的各个领域。 它较普通级动物健康，又较 SPF 动物易达到质量标准，在动 物实验中可免受疾病的干扰，其敏感性与重复性亦较好。
三、无特殊病原体动物或称SPF动物
Specific Pathogen ree animal
除清洁级动物应排除的病原外，不携带主要潜在感染或条件 致病和对科学实验干扰大的病原的动物。 来源于无菌动物，必须饲养在屏障系统中，实行严格的微生 物学控制。
实验动物微生物学质量控制是实验动物标准化
的主要内容之一
按微生物学等级分类：
普通级动物 实验动物 清洁级动物 无特定病原体动物SPF 无菌动物
2014-12-27 4
一、普通级动物
染病病原的动物。
饲养于开放环境
Conventional animal
定义：指不携带所规定的人兽共患病病原和烈性传
有良好饲养设施和饲养管理操作规程及规章制度 如饲料、垫料要消毒；饮水要符合城市卫生标准； 外来动物必须严格隔离检疫等； 房屋要有防野鼠、昆虫设备； 严格处理淘汰及死亡动物
发生亚系的3种可能情况：
⑴兄妹交配代数达40代以前形成的分支（即发生于F20到F41之间） ⑵一个分支与其他分支分开繁殖超过100代。 ⑶已发现一个分支与其他分支存在差异。 产生这种差异的原因可能是残留杂合、突变或遗传污染，即
一个近交系与非本品系动物之间杂交引起遗传改变。
亚系的命名
在原品系的名称后加一道斜线，斜线后标明亚系的符号。 亚系的符号有以下3种： （1）数字，如DBA/1、DBA/2等。 （2）培育或产生亚系的单位或人的缩写英文名称，第一个字母 （ 3 ）当一个近交系具有两个以上亚系时，可在数字后加保持 者的英文缩写表示亚系。如：C57BL/6J，C57BL/10J分别表示由 美国杰克逊研究所保持的C57BL近交系的两个亚系 。
3.同源导入近交系（同类近交系）
通过杂交—互交或回交等方式将一个基因导入到近交系中， 形成的新近交系与原来近交系只存在一个很小的染色体片段上 的基因不同，称同源导入近交系，简称同源导入系（同类系）。
命名：近交系A. 近交系B-导入基因
近交系A接受导入基因，近交系B提供导入基因 如：B10.129-H-12b，导入C57BL/10sn 的基因为H-12b，基因提 供者为129/J。
命名：在原品系名后用横线与突变基因符号相连。如129-dy
应用：突变系动物携带突变基因导致动物在某些方面的异常
与人相似的疾病表现，做动物模型进行研究遗传病、 免疫性疾病和肿瘤的主要试验材料。
三、封闭群（远交群）
定义：以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群， 在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上， 封闭群亦称为远交群。 命名 保持者：种群名称
保持者的缩写：第一个字母大写，后面小写，不超过4个字母。 封闭群：由2～4个大写英文字母命名 N：NIH表示由美国国立卫生研究院保持的NIH封闭群小鼠。 Lac：LACA表示由英国实验动物中心（Lac）保持的LACA封
闭群小鼠。
特征及应用
①有很高杂合性，遗传学上作基础群体，研究某些遗传性状 ②携带大量隐性有害基因，用于估计群体对自发和诱发突变的 遗传负荷能力； ③有与人类相似的异质性遗传组成，用于人类遗传研究、药物 筛选和毒性试验等；
2. 生理学改变
⑴免疫功能：免疫功能处于原始状态，血清中IgM、IgG水平低 ⑵生长率： 无菌条件下对不同种属影响不同。
无菌禽类生长率高于同种普通禽类；无菌大小鼠与普通鼠差不多
⑶生殖：无菌条件对动物生殖影响不大。 ⑷代谢：血中含氮量少，肠管对水的吸收率低，代谢周期长。 ⑸营养：无菌动物体内不能合成维生素B和K。 ⑹抗辐射能力：抗辐射能力强
常重要。
⑷比较遗传学研究：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。
（六）其他近交系类型
1．重组近交系和重组同类系
（1）重组近交系：由两个近交系杂交后，经连续20代以 上兄妹交配育成的近交系。 （2）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）， 再经过对特殊基因选择的近亲交配而育成的近交系。 对常用近交系小鼠的缩写命名规则如下： 近交系 缩写名称 C57BL/6 B6 BALB/c C DBA/2 D2 C3H C3 CBA CB
二、清洁级动物
Clean animal
除普通动物应排除的病原外，不携带对动物危害大和对科学 研究影响大的病原的动物。
饲养于屏障环境或IVC系统； 饲料、垫料、笼器具都要经过消毒灭菌处理； 饮用水除用高压灭菌外，也可采用pH值2.5～2.8的酸化水； 工作人员进入动物室：需更换灭菌工作服、鞋、帽、口罩。
及表型一致，就某些生物学特征而言，杂交一代比近交系动
物具有更高的一致性，不容易受环境因素变化的影响。
F1代动物的优势： （1）遗传和表型上的均质性 （ 2）杂交优势：具有较强的生命力、适应性和抗病力强、 繁殖旺盛、寿命长、容易饲养等优点，在很大程度上可以克 服各种近交衰退现象。 （ 3）具有同基因型：杂交 F1 代虽然具有杂合的遗传组成，
（5）遗传特征的可分辨性、独特性； （6）背景资料的完整性。
2．应用
⑴避免个体差异：具有相同的遗传组成及特性，对试验反应极为一致，因
此在试验中，只需少量的动物，即可得到非常规律的试验结果。 ⑵组织移植：个体之间异体移植不产生排斥反应，是组织细胞和肿瘤移植
试验中最为理想的材料。
⑶制作疾病动物模型：每个近交系都有各自明显的生物学特点，如先天性 畸形、肿瘤高发率、对某些因子的敏感和耐受等，这些特点在医学领域非
五、悉生动物
悉生动物也称已知菌动物或已知菌丛动物，是指在无菌动 物体内植入已知微生物的动物。必须饲养于隔离系统。
根据植入菌落数目的不同分为单菌、双菌、三菌和多菌动物
悉生动物的特性
肠道内存在能合成某种维生素和氨基酸的细菌，尽管经 高压灭菌饲料不能供给足量的维生素，也不会像无菌动 物那样发生维生素缺乏症。 悉生动物生活力较强，抵抗力明显增强，也易于饲养管 理，在有些实验中可作为无菌动物的代用动物。
⑺寿命：无菌动物寿命普遍长于普通动物。
（三）无菌动物的应用
1．在微生物研究中的应用
（1）某些疾病的病原研究 （4） 细菌学研究
（2）微生物间的拮抗作用研究
（3）病毒病研究
（5）真菌感染研究
（6）原虫感染研究
2．在免疫学研究中的应用
（1） 免疫系统功能和机体受感染后感受性改变的关系研究： 无菌动物机体内无生活必须的微生物，感染敏感性增强 （2）丙种球蛋白和特异性抗体研究
（二）无菌动物的特点
1．形态学改变
⑴消化系统：盲肠膨大（含内容物）的总重量可达到体重25％
⑵血液循环系统：心脏相对变小，白细胞数少，且数量波动范 围小，与无病原体入侵有关 ⑶免疫系统：没有受过抗原刺激，其免疫功能处于原始状态 胸腺和淋巴结处于功能静息状态，脾脏缩小，无次级淋巴小结
（二）无菌动物的特点
（三）悉生动物在生物医学研究中的应用
由于悉生动物可排除动物体内带有各种不明确的微生物
对实验结果的干扰，因而可作为研究微生物与宿主、微生 物与微生物之间相互作用的动物模型。
1．微生物学研究
2．抗体制备研究 3．克山病病因学的研究 4．微生物和寄生虫相互关系的研究 5．其他方面的研究
第三节 实验动物的遗传学控制分类及命名