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1、温 州 医 学 院 实验动物中心,第一章 绪论,第一节 实验动物学的基本概念及内容,一、实验动物(Laboratory animal,1. 1、实验动物：经人工培育，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，用于科学研究、教学、生物制品或药品鉴定以及其它科学实验的动物。2、实验用动物：用于实验的动物的统称，它包括实验动物、家畜、家禽和野生动物。实验动物来源于野生动物或家畜家禽，但又不同于野生动物和家畜家禽。,二、内容和范畴,1、 实验动物学任务：实验动物学是研究实验动物培育和应用的科学。它的任务是研究怎样以优质的实验动物和精确的实验方法，使动物经实验处理后，能获得良好的反应重复
2、性。 2、 范畴：包括实验动物和动物实验两大部分。 （1） 实验动物遗传学 （2） 实验动物生物学 （3） 实验动物生态学 （4） 实验动物医学 （5） 实验动物比较医学 （6） 实验动物方法学3.实验动物与医学研究.,第二节 实验动物的地位、作用和发展趋势,一、地位作用：实验动物学是医学生物学研究的重要手段。直接影响各领域课题研究成果的确立和发展水平，它的提高和发展推动医学生物学的发展。在医学发展史上发挥了重要作用，是现代医学生物学研究的重要条件。它的发展为医学的发展开辟了广阔的前景。实验动物在医学等各领域有广泛的应用。二、发展趋势以标准化为中心，加强新技术的应用。优化实验动物,有效的研究使
3、用实验动物。,二、我国实验动物政策法规及管理条例,、 1988年科委2号令实验动物管理条例2002年修订。 、 1989年卫生部55号令医学实验动物管理实施细则 、 1997年1月1日实施北京市实验动物管理条例,第二章 实验动物标准化,一、标准化意义 保证动物实验结果具有好的敏感性、准确性和重要性。 二、标准化内容 .实验动物质量的标准化：微生物、遗传学控制。 .生产和实验条件的标准化：环境设施、营养控制。 三、标准化产实施 . 建立实验动物标准化法规体系。 . 推行合格证制度。 . 形成全方位的标准化实验动物生产、应用及管理系统。,第三章 常用实验动物及应用,大,小鼠,兔,豚鼠,犬,第一节
4、小鼠,一、生物学特性分类：哺乳纲，嚙齿目，鼠科，鼠属，小家鼠种。 齿式：1003/1003=16，门齿终身生长,小鼠,无汗腺，尾有散热、平衡、自卫等功能。胃容量约11.5毫升。雄性脾脏大于雌性约50%。淋巴系统发达。雌性为双子宫，乳腺发达，繁殖力强，生长期短，成熟早，为全年多发情动物。性情温駲，对环境敏感，喜黑暗安静环境。染色体20对，寿命约23年，成年体长约110毫米，体重1840克。体温3739。呼吸140210次/分，平均163次/分。心率310840次/分。雌性发情期45天、孕期1921天。,二、主要品种品系,1. 封闭群：KM、ICR、NIH 近交系：C57BL/6、C3H/HE、B
5、ALB/C、DBA/2、CBA、A、AKR、TAI、TA2、615,ICR,BALB/c白化,DBA/2浅灰色、 C57BL/6J黒色,三、在医学中应用,药物评价，毒性试验，肿瘤研究，传染病研究，遗传学及遗传病研究，免疫学，老年病，计划生育研究等。,第二节 大鼠,一、 生物学特物性 分类：哺乳纲、啮齿目、鼠科、大鼠属。由褐家鼠变种而来。齿式1003/1003。性情温顺，易于调教，嗅觉发达，味觉差，对营养缺乏敏感，喜安静，噪声和不适光照对繁殖影响大，对环境敏感。汗腺不发达；无胆囊。肝再生能力强，不能呕吐。染色体12对，寿命2.53年。妊娠期1923天，性周期45天。体温39（38.539.5）。
6、心率475（370580）次/分。呼吸85.5（66114）次/分。,二、常用品种品系,.封闭群：SD、Wistar。2.近交系：F344、ACL、SHR及WKY,SD,三、医学应用,生理学、营养学、药理学、毒理学、肿瘤、遗传学、传染病学、心血管、内分泌、计划生育、外科学、老年病、行为学、放射医学、中医学、肝胆研究等。,第三节 兔,分类：哺乳纲、兔形目、兔科、兔属。（由野生穴兔驯化而成）齿式：2033/1023。染色体22对。草食性动物，性温柔，听觉、嗅觉灵敏，有夜行性和嗜眠性。喜干怕热，有啮齿动物行为和食粪性。刺激排卵，孕期约30天。甲状旁腺分布较散，眼球巨大，耳大血管清晰。体温38.539
7、.5，对致热物质反应敏感。有特殊的血型和唾液型。,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。,日本大耳白兔,日本大耳白,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6570天，胚胎发育完全，寿命45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
8、,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810个月、孕期5863天，春秋季发情，寿命1020年，染色体39对。国际上专用于实验的品种主要为毕格犬（Beagle）。常用于外科学、药理、毒理学实验、基础医学、传染病研究。,犬常用品种,犬品种繁多，世界上犬的品种已近300种。按体重可分5种： 微型犬(3kg以下)， 小型犬(10kg以下)， 中型犬(25k8以下)， 大型犬(50kg以下)， 巨型犬(50kg以上)。 因体重、体型等不同
9、，其解剖与生理特点也不尽相同，有的相差极大。但专用于实验的品种不多，很多地方仍从市场上购买民养犬进行实验。,奇 娃 娃,第四章 实验动物环境控制,第一节 环境因素对动物的影响 一、环境因素分类 1.气候因素、 2.理化因素、 3.居住因素、 4.营养因素、 5.生物因素。,二、环境因素对动物质量和实验结果的影响,动物种类、品系对环境要求各有特点，哺乳动物在一定的环境范围内有自身调节功能。 各种环境因素有温度、湿度、洁净度、气流、光照、噪声及有害气体。,第二节 环境设施及控制,一、设施分类 1隔离系统：以隔离器为主及其它附属装置组成的饲养系统，送入空气洁净度为100级。 2屏障系统：设有恒温、恒
10、湿、除菌换气系统的相对封闭环境，空气洁净度达1000级，室内保持正压，有严格的微生物控制。 3开放系统：饲养室与外界相通，无空气净化装置。,SPF设施监控,二、环境控制,1. 人员管理 2. 物品控制 3. 环境设施监护 4. 设施运行与管理,第五章 实验动物遗传分类和应用,按基因分类1.不同基因类型:(1)远交种封闭群: 品种(2)突变种,2.同基因类型,(1)普通近交系 (2)重组近交系 近交系 (3)同源突变近交系 品系(4) 同源导入近交系(5) 同源分离近交系(6)杂交F1代动物,品种和品系,1.相似的外貌特征:毛色 2.独特的生物学特征:品种,品系存在基础 3.稳定的遗传性能:一定
11、的育种价值 4.具有共同遗传来源和一定遗传结构:共同的祖先,独特的遗传结构,一.近交系基本特点,(一)概念 1近交:群体中有意识地选用遗传学上血缘关系较近的雌雄个体,即有共同祖先的个体(兄妹,父女,母子)之间进行交配. 作用:种群接近纯和.培养近交系必须手段,以兄妹交配为多,2.近交类型,纯交:相同基因型个体AAAA aa aa 回交:纯合子和杂合子AA AaAA,Aa 互交:相同杂合子Aa Aa1/2Aa,1/4AA,1/4aa,3.近交引起变化,近交衰退:生长,成活,生育,抗病,适应性减退 原因:隐性有害基因暴露破坏多基因平衡 育成的近交系,为保持遗传特点,必须继续近交,并不得有遗传漂变,
12、突变和遗传污染发生.,4.近交程度,群体内个体之间的关系 (1)近交系数:根据近亲交配的世代数,将基因的纯化度用百分比来表示.即群体中某个体通过遗传携带两个同源 等位基因的概率n1+n2+1 Fx=(1/2) (1+Fa) A:父系和母系的共同祖先 Fa:A的近交系数 n1:父系中A至X的世代数 n2:母系中A至X的世代数,(2)血缘系数(Rxy):群体中个体之间基因的相似程度. 同卵双生Rxy:100% 亲子Rxy:50% 近交系Rxy几达100% (实际20代为 99.6%),(二)近交系动物,1.近交系:至少经过20代以上连续全同胞或亲子交配，品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后
13、代数的一对共同祖先的动物群。近交系数达98.6%以上。 不同近交系:近交而固定的基因不同,遗传差异很大.,2亚系和支系,(1)亚系(Substrain)的形成：近交系由于残余杂合性和突变而导致部分遗传组成的改变 指一个近交系内各个分支的动物之间,已发现或十分可能存在遗传差异.,分化原因,1.F20-F40之间:残留杂合子 2.一个分支与其他分支分开繁殖超过100代:突变为分化原因 3.已发现一个分支与其他分支存在遗传差异:残留杂合子,突变,污染,(2)支系(Subline)的形成,近交系或亚系内部，由于非常可能存在环境,母方或细胞的差异。 原因: 1.引种到另一实验室 2.技术处理:受精卵或胚
14、胎移植(e),人工喂养(h),卵巢移植(o),冷冻保存(p),人工代乳(fh),代乳(f),3.近交系特征,(1)基因位点纯合性、（2）遗传组成同源性、（3）表型一致性、（4）长期遗传稳定性、（5）遗传特征的可分辨性、（）遗传组成的独特性（个体性）、（）敏感性、（）近交衰退, （）分布广泛性、（）背景资料和数据的完整性.,(二).近交系分类及应用,1.普通近交系(Inbred strain animals) (1)个体极为一致,实验反应一致:动物用量少(2)组织相容性抗原一致:移植实验(3)明显生物学特点:隐性基因暴露(4)遗传分析:多个近交系对比使用,2、重组近交系(Recombinant
15、inbred strain, RI),由两个无血缘关系的近交系杂交后，得到F2代，分组分别经20代以上的兄妹交配而育成的近交系系列动物。 祖系:提供亲代的两个近交系,(1)与杂交F1代遗传组成不同,(1)遗传成份限于祖系,但不均等 (2)高度纯合性 (3)基因重组,(2)应用,1.分离分析:性状的遗传性和遗传规律 2连锁分析:基因定位 3功能分析:分析单基因多效性或决定基因型和表型的关系.,3.同源突变近交系(Coisogenic inbred strain),指两个近交系，除了一个指明位点等位基因不同外，其它遗传基因全部相同的品系。更注重突变基因的研究,4、同源导入近交系(Congenic inbred strain),通过杂交互交或回交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，简称同源导入系或同类系。 配系,供系 乘客基因,5、同源分离近交系(Segregating inbred strain),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。 与突变系区别:仅培育方法不同,同源近交系应用,1.同一遗传背景:比较某基因位点上不同等为基因的遗传反应 2.不同遗传背景:同一基因与遗传背景及其它基因关系 3.获得更穏定动物模型:裸鼠 4.多基因性状分析,
