第十二章 现代实验动物学技术1
实验动物基本知识及基本操作实验方法
实验动物基本知识及基本操作实验方法实验动物是指在实验室内用于科学研究目的的动物，为了保护人类和其他动物的生命、健康和安全，科学研究常常需要进行动物实验。
以下内容将介绍实验动物的基本知识以及实验中的基本操作和实验方法。
一、实验动物的基本知识1.实验动物种类常见的实验动物种类包括小鼠、大鼠、兔子、猴子、猪等。
其中，小鼠和大鼠是最常用的实验动物，因其生命周期短、繁殖能力强、易于养殖和管理，且与人类基因相似度较高。
2.实验动物的饲养环境实验动物需要有严格的饲养环境，包括适宜的温度、湿度、光照和通风条件。
饲养设施应具备合适的空间和设备，如饲养箱、自动饮水器、饲料箱等。
3.实验动物的繁殖和饲养实验动物的繁殖需要注意选配合理的配对，控制种群数量和质量，以确保实验结果的可靠性。
同时，对实验动物进行规范、科学的饲养，提供合适的饲料、清洁的饮用水、舒适的环境等。
二、实验中的基本操作1.动物体重测定动物体重是评估动物生长、健康状态的重要指标。
测定体重时，可以用电子天平称量，将动物置于天平上并记录体重。
2.手术操作一些研究需要进行手术操作，例如在动物体内植入微电极等。
手术操作前需进行充分的准备工作，如消毒手术器具、获取麻醉剂等。
手术操作过程中，需要保持操作区域清洁、注意操作技巧，保护动物的生命安全。
3.采集生物样本实验动物的生物样本如血液、尿液、组织样本等，是研究动物健康状况和药物效果的重要依据。
采集血液时，可以通过尾静脉抽血、眼眶静脉抽血等方法。
采集尿液时，通常采用代谢笼或尿液收集器。
1.长期观察法长期观察法是通过观察实验动物在不同条件下的生长发育、行为表现等来推断不同因素对动物的影响。
例如，用不同饲料供给量观察动物的生长速度，用不同光周期观察动物的行为改变。
2.剖析法剖析法是通过解剖实验动物，观察和记录各种器官的形态结构及组织病理变化，从而了解不同因素对动物生理功能和病理变化的影响。
例如，观察动物心脏、肝脏、肺等器官的大小、形状和病理损伤。
现代实验动物学技术
试管动物培育程序
精子 卵子 假母 胚胎移植 产仔
体外受精 胚胎培养
一、试管动物培育技术
超数排卵（superovulation)
常用激素：孕马血清促性腺激素（PMSG)
人绒毛膜促性腺激素 (HCG)
体外受精（invitro fertilization)
方法
胚胎移植 (embryo transfer)
所得个体为嵌合体
（四）精子载体导入法
方法
将外源目的基因导入精子，利用精子与卵子受精
的过程将外源基因导入胚胎
优点
方法简单
缺点
载入及整合效率不稳定
（五）转基因动物培育的新方法
与核移植技术相结合
用转染有外源目的基因的供体体细胞通过核移植
进行动物克隆
转染MⅡ卵母细胞
受精前将带有外源目的基因的逆转录病毒载体显
逆转录病毒感染法
受精卵
原核注射法
四细胞胚
囊胚
原肠胚
胚胎干细胞法
（一）雄原核显微注射法
方法
借助显微操作仪，将毛细玻璃管针直接插入受精卵的雄
原核内，把纯化的目的基因（DNA）注入其中，再移植 到受体进一步发育。
步骤 取
卵
目的基因的制备
显微注射
卵移植 目的基因的检测 建系
（一）雄原核显微注射法
二、转基因动物培育技术
意义
探讨基因功能及调控机理 建立人类疾病动物模型 人类疾病的基因治疗 改良、培育动物新品种 研制、生产生物活性物质 tPA（组织型溶纤蛋白原激活因子） 人血红蛋白转基因猪
外源基因的表达受特异性有关顺式作用 序列作用调控 基因表达常是多基因相互作用的结果
实验动物学完整重点
第一章1.实验动物（Laboratory Animals）特指的是人工培育，遗传背景明确或来源清楚，对其携带的微生物和寄生虫实行控制，用于生命科学研究、教学、药品与生物制品生产和检定以及其它科学研究的动物。
2.3.实验动物学的核心内容之一是实验动物的标准化，它包括实验动物的•遗传学控制标准•微生物学和寄生虫学控制标准•设施环境控制标准•饲料营养控制标准实验动物标准化的意义在于用符合标准的实验动物，在标准化饲养、实验环境条件下，所做的动物实验无论在时间的先后上，还是在世界的不同实验室里，其实验结果应该具有可重复性和可对比性。
4.生命科学研究所必需的四个基本条件：AEIRAnimal 实验动物Equipment 仪器设备Information 信息Reagent 试剂5.什么是动物福利？（选择，判断）动物福利是指动物在整个生命过程中应得到人类的保护，其基本原则是要善待动物，保证动物的健康和快乐。
6.“3R”原则：Replacement 替代-是指用其它实验方法替代用哺乳类动物进行实验研究。
Reduction 减少-是指某一研究必须要使用实验动物，而又没有可靠的替代方法时，应考虑把使用动物的数量减少到实验研究目的所必需的最少数量。
Refinement 优化-是指通过改进和完善实验程序、利用先进仪器设备，减轻或避免给动物造成痛苦和不安，提高动物福利的同时，获得可靠的实验结果。
第二章1.近交系(inbred strain）是指采用连续全同胞兄妹交配（brother-Sister inbreeding）20代以上而培育成的动物。
近交系动物的特点（1）基因的纯合性（近交系动物的每个个体）（2）遗传组成的同源性（一个近交系动物的所有个体）（3）遗传组成的独特性（不同近交系比较）（4）遗传特征的可辨别性（不同近交系比较）（5）遗传的稳定性（所有近交系）（6）表现型的一致性（同一近交系个体间）（7）背景资料的可查性（8）国际分布的广泛性（定义+特点=简答，分开是小题）2.封闭群（closed colony）是指以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个种群，在不从外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上的动物群体。
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
04
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
动物营养学 第10-12章
第二节 化学成分分析法
一、饲料成分分析
测定饲料中营养物质与营养抑制因子的含量来评定
（一）概略养分分析法： 常规分析法，传统分析法---六大概略养分 （近红外光谱快速分析,现场分析 ） 粗饲料分析法
1.分析方案
又称常规分析法。德国Weende试验站Henneberg和 Stohmann 100年前提出的食物近似分析法。 分析方案如下图。 饲料组成分概括为水分、CA、CP、EE、CF、NFE。
③计算：
100(Ｔ－Ｂ) F＝————————＋Ｂ
f F: 所测(单一)饲料养分的消化率（％） T: 第二次日粮中养分的消化率（％） B: 第一次（基础）日粮中养分的消化率（％） f: 第二次日粮中待测饲料养分代替基础日
粮养分的比例（%）
④套测法的公式推导： 套测法测定饲料养分消化率是基于两次试验日粮
营养物质（或能量）在体内的转换：
（GE）饲料养分
粪中营养物质
（DE）可消化营养物质
尿中营养物质
（ME）可利用营养物质
体增热
（NE）机体组成
产品
五、目前饲料营养价值的评定方法
（一）化学分析法 （二）消化试验 （三）平衡试验（代谢试验） （四）饲养试验法（生长试验） （五）屠宰分析法 （六）其他实验技术
适用于测定能单一饲喂的饲料和日粮营养物 质的消化率。如定型日粮、配合饲料、牛精 料补充料等。
①供试动物的准备与要求：
供试动物的品种、品系、年龄、性别、体重等应一致， 若非特定要求哺乳动物最好是♂； 生长发育良好、健康； 一个测定供试动物不得少于3头（3~5头即重复）； 对所选动物驱虫、免疫。
②试验日粮的准备：
中营养物质消化率不变，且具有可加性的假设。
实验动物学
实验动物学一、绪论1.实验动物：指经人工培育，对其携带微生物和寄生虫进行控制，遗传背景明确或者来源清楚，用于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实验的动物。
实验动物学：以实验动物为研究对象。
专门研究实验动物的饲养繁殖及育种、实验动物的标准化、实验动物的质量监测、野生动物的实验动物化及其开发应用以及动物实验技术的科学。
（简而言之，是研究实验动物和动物实验的一门综合性基础学科。
）比较医学：对不同种动物的基本生命现象以及健康和疾病状态进行类比研究的科学。
3R原则：替代原则、减少原则、优化原则。
2.实验动物具有什么特点？1.遗传限定2.携带的微生物和寄生虫得到控制3.适宜环境和均衡营养保证其健康生长繁殖4.应用于科学研究3.实验动物与实验用动物的区别是什么？广义的实验用动物是指一切用于实验的动物，包括野生动物、经济动物、警卫动物、观赏动物等，包括实验动物。
实验用动物即非标准化的实验动物。
二、实验动物的遗传学控制1.品种：是种以下的非自然分类单位，是人们根据不同需要而对动物进行改良、选择、定向培育，具有某种特定外形和生物学特性的动物群体，其特性能较稳定的遗传。
品系：即“株”，为实验动物学的专用名词，指来源明确，并采用某种交配方法繁殖，而具有相似的外貌、独特的生物学特征和稳定的遗传特性，可用于不同实验目的的动物群体。
近交系：是经至少连续20代的全同胞兄妹交配培育而成的。
封闭群：指以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群。
杂交群：指由两个不同近交系杂交产生的后代。
（又称系统杂交动物F1代）2.近交系动物的特点是什么？1.基因的纯合性2。
遗传组成的同源性3.遗传组成的独特性4.遗传特征的可辨别性5.遗传的稳定性6.表现型的一致性7.背景资料的可查性8.国际分布的广泛性3.封闭群动物的特点是什么？1.繁殖率高2.对实验刺激接近自然种属的反应特点4.杂交群动物的特点是什么？1.各个个体基因型相同,是其父母基因型的组合2.表型一致,对试验反应均一3.具有杂交优势,生活力和抗病力比近交系强4.常具有两系双亲的生物学特性5.由于基因相互作用,可产生不同于双亲的新的性状,成为表现症状的自发型动物模型.第三章实验动物微生物学和寄生虫学控制1. 概念：普通级动物:（CV）指不携带国家标准规定的人畜共患病病原体和动物烈性传染病的病原体的动物。
现代实验动物学技术
（二）转基因动物的制作方法
1、受精卵雄原核显微注射法 2、胚胎干细胞（ES细胞）法 3、逆转录病毒感染法 4、体细胞核移植法 5、精子载体法 6、YAC法
1、雄原核显微注射法
以单细胞受精卵为靶细胞，利用显微注射技术 将构建好的载体DNA直接注射入受精卵的原核， 再将接受注射的受精卵移入假孕母体输卵管继 续发育获得转基因动物个体。
肿瘤移植瘤模型在肿瘤基础研究中的意义
添加人为因子（致突变剂，癌基因，药物等）观察肿瘤 病因及机理和治疗。 建立肿瘤细胞株：提供大量肿瘤组织供分析。 诊断和预后：建立平行模型，明确诊断和 跟踪预后。 个体化疗有效试验：对于晚期和复发肿瘤有重要意义。 药物有效的标准：1.肿瘤不生长；2.肿瘤生长缓慢；3.肿 瘤长出后又消失；4.肿瘤无转移；5.动物寿命延长。
鼠龄：4-6周
动物健康状态
接种部位：原位移植成功率高，移植肿瘤与人类原发 瘤相似。有些肿瘤需要接种在特定的部位（对雌激素 依赖的人乳腺癌 MCF-7 细胞系，接种乳腺脂肪垫才能 成活）。 其他：环境：细菌病毒可以影响NK细胞活性；接种时 间越早越好，注意无菌操作。 （2）裸鼠在医学其他领域的应用： 免疫学：研究体液免疫与细胞免疫的关系，研究免疫 相关疾病 寄生虫：寄生虫感染的动物模型，美洲锥虫，卡氏肺 囊虫 皮肤：鱼鳞病 免疫缺陷模型：麻风，结核
现代实验动物学
噪音与振动
控制噪音和振动水平，避免对动物造 成应激和不适。
实验动物饲养管理规范
饲料与饮水
饲养密度
提供营养均衡的饲料和清洁的饮水，确保 动物获得足够的营养和水分。
根据动物的种类、大小和行为习性，合理 安排饲养密度，避免过度拥挤或孤独。
利状况，提供适当的玩具、 垫料等环境丰富化措施，减少动物的应激 和异常行为。
• 技术创新挑战：面对不断涌现的新技术和新方法，实验动物学需不断创 新和完善技术体系，以适应科学研究的需求。
• 跨学科合作挑战：实验动物学涉及医学、生物学、药学等多个学科领域， 需加强跨学科合作与交流，共同推动实验动物学的发展。
• 未来发展策略：加强国际合作与交流，推动实验动物学的标准化和规范 化发展；注重人才培养和团队建设，提升实验动物学的整体研究水平； 关注新兴技术和方法的发展动态，及时将其应用于实验动物学研究中。
2023
现代实验动物学
https://
REPORTING
2023
目录
• 实验动物学概述 • 实验动物种类与特性 • 实验动物饲养与管理 • 实验动物在生物医学研究中的应用 • 实验动物伦理与法规 • 现代实验动物学发展趋势与挑战
2023
PART 01
实验动物学概述
REPORTING
运用机器学习和深度学习技术对实验动物产生的海量数据进行分 析和挖掘，揭示新的科学问题和疾病机制。
智能辅助决策
基于人工智能技术的智能辅助决策系统可为实验动物研究提供个 性化、精准化的实验设计和数据分析建议。
面临的挑战与未来发展策略
• 伦理与法规挑战：随着实验动物学研究的深入，伦理和法规问题日益突 出，需建立完善的管理制度和伦理规范。
实验动物学-第十二章
（三）转基因动物在医学生物学中旳应用 转基因动物已广泛应用在医学、遗传学、畜牧
兽医学、发育生物学等生命科学研究领域。 在医学研究中用于免疫学、遗传学、肿瘤学、
一 试验动物设施和动物试验替代（3R）
（一）、试验动物设施 人们已从实际应用、节能和
环境保护旳角度出发，研制出了许多新旳试验动物设 备。一般旳小型旳清洁级动物试验完全能够利用层流 柜 或 者 是 独 立 通 气 笼 盒 系 统 （ IVC ） 进 行 。 （ Individual ventilated cage）IVC系统环境保护节能， 投资少，使用以便，在发达国家已广泛应用，我国自 行研制开发旳IVC系统也已经过项目认定，批量生产 ，可广泛应用到清洁级和SPF级旳动物试验中去。
优化(Refinement)
优化是指必须使用动物时，要尽量降低非人道 程序旳影响范围和程度。
一方面，从动物人道主义观念去了解，试验动 物为人类健康做出了牺牲，人类应该负责任地、人 道地看待动物。在设计试验时应该充分考虑到尽量 降低试验过程中及试验后可能给动物带来旳伤害、 痛苦和疼痛。喂养方式、喂养环境要考虑到动物旳 生活习性，尽量降低给动物造成旳紧张、压抑与不 适，试验操作（如：抓取、注射、手术、处死等） 应尽量降低造成动物旳疼痛和痛苦，在试验允许旳 情况下，尽量实施麻醉以降低动物旳痛苦。
病毒疾病、心血管疾病等，建立、应用着大量旳转 基因动物模型，并出现了经过变化患者遗传物质治 疗疾病旳基因疗法。利用转基因动物作为“生命反 应器”生产乙肝病毒抗原、 卵泡刺激素、 促黄体生 成素、凝血因子、组织溶纤维蛋白元激活因子等生 物制剂和生物活性物质。转基因动物将会大大地增 进人类疾病旳病因、发病机制和防治旳研究。
《实验动物学教程》课件
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。
第十二章体外实验与生物技术在毒理学中的应用
第十二章体外试验与生物新技术在毒理学中的应用第一节体外试验毒性试验的目的在于获取一定的数据，为社会需要的外源化学物的安全使用做出判断。
过去利用整体实验动物模型或称体内试验(in vivo test)模型所提供的资料，判断外源化学物及其制品和混合物等对人类健康是否具有损害作用。
体外试验模型(in vitro test)在上述过程中也起着重要的作用，尤其是机理研究方面。
但是，在毒理学研究中整体试验研究的观点仍占主导地位。
目前，此种观点已发生变化，因为：①全世界每年约有千种以上的新化合物作为商品进入人类的环境。
而且在现有的化合物中，还有相当数量没有进行必要的毒理学评价。
在此种情况下，利用经典的整体动物试验取得完整的毒理学资料极为困难。
解决此种问题的重要方向是体外试验。
②现有的整体动物毒性试验方法需消耗大量的时间和昂贵的经费，而体外试验则可节省时间和经费。
③动物保护主义运动的兴起，要求尽量减少动物的使用，而且应当尽量减少痛苦地处理动物。
④更重要的是由于生物技术的巨大进步，不仅表现在细胞组织及器官培养领域，而且在生物分子技术方面，也为毒性试验和研究提供了新的方法和工具。
所以体外试验在毒理学研究中所占的地位日趋重要，甚至有占主导地位的趋势。
但也需指出，体外试验的发展，并不排斥体内试验本身的重要性，两者必须相互补充、相互验证才能为毒理学研究提供坚实的科学基础。
一、概述(一) 分类毒性试验的目的是提供一些适当的资料，以便确定有关化学物的毒理学性质。
在有些情况下，是要决定一种化学物在所预期的条件下使用是否安全，如新药物开发即需要这一评价。
在有些情况下，例如新工业品或日用化学品的开发，必须决定一种新化学物的接触安全限量。
了解体外毒性试验在上述毒理学决策过程中有何意义，对于评价体外毒性试验在毒理学中的地位极有帮助。
可依据体外试验在决策过程中所起的作用将其分为3类：①筛选试验。
它仅提供决策过程的最初的资料，还需要进行更权威的试验，无论是整体还是体外试验。
现代实验动物科学与比较医学
目录
• 实验动物科学概述 • 比较医学的概念与实践 • 现代实验动物科学的技术与方法 • 实验动物在药物研发中的作用 • 实验动物模型在疾病研究中的应用 • 实验动物科学与比较医学的未来发展
01 实验动物科学概述
实验动物的定义与分类
定义
实验动物是指在科学研究、教学 、实验中广泛应用的动物，通常 用于模拟人类疾病或研究药物作 用机制。
实验动物行为学研究方法
观察法
通过观察实验动物的行为表现， 可以了解其生理和心理状态，以
及行为与环境之间的关系。
实验法
通过设置特定的实验条件和刺激， 可以研究实验动物的行为反应和心 理变化，以揭示其行为机制和规律。
行为分析法
通过行为分析技术，可以对实验动 物的行为进行定量和定性分析，以 评估其行为特征和行为模式。
03 现代实验动物科学的技术 与方法
基因编辑技术在实验动物中的应用
01
02
03
基因敲除
通过基因敲除技术，可以 创造出具有特定基因缺陷 的实验动物，用于研究特 定基因的功能和作用。
基因敲入
通过基因敲入技术，可以 将特定基因导入实验动物 的基因组中，以研究基因 的表达和调控。
基因修饰
通过基因修饰技术，可以 对实验动物的基因进行精 细调控，以研究基因变异 对动物表型的影响。
代谢性疾病的实验动物模型
代谢性疾病是指一系列与代谢异常有关的疾病，如糖尿病 、肥胖症等。这些疾病的实验动物模型主要用于研究疾病 的发病机制和探索治疗策略。
常用的代谢性疾病实验动物模型包括高脂饮食诱导的肥胖 模型、糖尿病模型和代谢综合征模型等。这些模型可以模 拟人类疾病的病理生理特征，用于研究代谢异常的机制和 药物干预的疗效。
《实验动物学基本实验技术》选修课的设计与探讨
《实验动物学基本实验技术》选修课的设计与探讨1. 引言1.1 引言《实验动物学基本实验技术》是一门旨在培养学生实验动物使用技能的选修课程。
在这门课程中，学生将学习如何正确地处理实验动物、进行实验操作以及分析实验结果。
通过这门课程的学习，学生可以获得实验动物学方面的基础知识和技能，为将来从事相关领域的研究工作打下坚实的基础。
本课程的内容设计将涵盖实验动物学的基本理论知识，实验动物的种类和特点，实验动物使用的伦理问题，以及实验结果的分析和解读。
通过课堂讲授和实验操作的结合，学生将能够全面地了解实验动物学的基本原理和技术要点。
在探讨实验动物使用伦理问题方面，本课程将引导学生思考实验动物使用背后的道德和伦理问题，帮助他们建立正确的伦理观念和科研态度。
通过本课程的学习，学生将深入了解实验动物学的基本实验技术，培养良好的实验动物使用伦理意识，提高实验结果分析能力，为将来从事相关研究工作奠定坚实的基础。
2. 正文2.1 课程内容设计课程内容设计是《实验动物学基本实验技术》选修课的核心部分之一，其目的在于为学生提供系统的实验动物学知识和实验技术培训，帮助他们掌握实验动物学方面的基本理论和实践技能。
在课程内容设计中，应该包括以下几个方面的内容：1. 实验动物学基础知识：包括实验动物的分类、解剖学知识、生理学知识等，为学生提供对实验动物的基本了解。
2. 实验动物学实验技术：包括实验动物的饲养管理、常规实验操作技术、实验动物的采集和处理等，通过实际操作训练，使学生掌握实验技术的要领。
3. 实验动物的疾病模型建立：包括常见疾病模型的建立方法、模型评价指标及数据分析等内容，帮助学生理解疾病模型的建立过程和评价标准。
4. 实验动物的临床试验设计：包括临床试验的设计原则、实验方案的制定、实验过程的监控等，培养学生的临床试验设计能力。
5. 实验动物的应用领域：包括实验动物在药品研发、疾病治疗等领域的应用，为学生提供实验动物在科研和临床中的实际应用案例。
实验动物学教程课件
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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
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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。
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（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
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学科作用
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（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）。
《实验动物基本技术》讲义
实习二实验动物基本技术一、目的要求掌握卫生毒理学实验中动物实验的一般操作技术。
二、内容（一）实验动物的抓取固定方法正确的抓取固定动物，是为了不损害动物健康，不影响观察指标，并防止被动物咬伤，保证实验顺利进行。
抓取固定动物的方法依实验内容和动物类别而定。
抓取固定动物前，必须对各种动物的习性有所了解，抓取固定时既要小心仔细，不能粗暴，又要大胆敏捷，确实达到正确抓取固定动物的目的。
1.小鼠的抓取固定方法抓取时先用右手抓取鼠尾提起（图1），置于鼠笼或实验台向后拉，在其向前爬行时，用左手拇指和食指抓住小鼠的两耳和颈部皮肤，将鼠体置于左手心中，把后肢拉直，以无名指按住鼠尾，小指按住后腿即可。
这种在手中固定方式，能进行实验动物的灌胃、皮下、肌肉和腹腔注射以及其他实验操作。
如进行解剖、手术、心脏采血和尾静脉注射时，则需将小鼠作一定形式的固定。
图1 小鼠的移动2.大鼠的抓取固定方法大鼠的抓取基本同小鼠，只不过大鼠比小鼠牙尖性猛，不易用袭击方式抓取，否则会被咬伤手指，抓取时为避免咬伤，可带上帆布手套。
如果进行腹腔、肌肉、皮下等注射和灌胃时，同样可采用左手固定法（图2）。
若做手术或解剖等，则需事先麻醉或处死，然后用细棉线绳活缚其腿，背位绑在大鼠固定板上；尾静脉注射时的固定同小鼠（只需将固定架改改为大鼠固定盒即可）。
图2 大鼠的手固定3.蛙类的抓取固定方法蛙类抓取方法宜用左手将动物背部贴紧手掌固定，以中指、无名指、小指压住其左腹侧和后肢，拇指和食指分别分别压住左、右前肢、右手操作。
在抓取蟾蜍时，注意勿挤压其两侧耳部突起之毒腺，以免毒液射进眼中。
实验如需长时间观察，可破坏其脑脊髓（观察神经系统反应时不应破坏脑脊髓）或麻醉后用大头针固定在蛙板上。
依实验需要采取俯卧位或仰卧位固定。
4.豚鼠的抓取固定方法豚鼠较为胆小易惊，不宜强烈刺激和受惊，所以在抓取时，必须稳、准和迅速。
一般抓取方法是：先用手掌迅速扣住鼠背，抓住其肩胛上方，以拇指和食指环握颈部，另一只手托住臀部（图3）。
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建系获得转基因小鼠←产仔筛选←胚胎移植假孕母鼠子宫
胚胎干细胞介导法培育转基因小鼠
分离培育ES细胞→ES细胞基因操 作→获取囊胚→ES细胞显微注射到囊胚 →胚胎移植→产仔、筛送、建系
转基因动物培育的其他方法
● 精子载体导入法 ● 体细胞核移植（转基因克隆） ● 逆转录病毒注射减数分裂中期（MⅡ）卵 母细胞 ● 精子头与外源DNA合并注射卵 母细胞
雌核发育二倍体红鲫的培育
红鲫 鲤鱼 ↓ ↓ 卵 子 ← 精 子 ← 紫外灯照射 (激活) (遗传物质灭活) (30W,45min) ↓ 单倍体胚胎←冷休克(0～4℃，30min) ↓ 二倍体胚胎→纯合二倍体红鲫(近交系)
克隆动物与克隆技术的应用
克隆动物是遗传均一的实验动物 （近交系）。 ● 利用克隆技术培育优良畜种和拯 救濒危动物。 ● 利用体细胞克隆技术制备转基因 克隆动物。 ● 利用克隆技术和胚胎干细胞技术， 实现人类治疗性克隆。
转基因动物培育的基本原理
根据DNA异源重组的性质，借助分子生物 学技术和胚胎工程技术，将外源目的基因在体 外扩增和加工，再导入动物的早期胚胎细胞中， 使其整合到染色体上，当胚胎被移植到代孕动 物的输卵管或子宫中后，发育成携带有外源目 的基因的转基因动物。
培育转基因动物的主要方法
目的基因(DNA) 1 受精卵
●
第四节
胚胎冷冻保存技术
胚胎冷冻保存的机制
低温能够抑制生物机体的生物化学活动。
冷冻和复温过程中，速度过慢或过快，会 造成细胞的化学损伤或物理损伤，低温保护剂 可以避免或减少损伤。
胚胎冷冻保存方法
包括慢速冷冻法、快速冷冻法、一步冷冻 法、直接移植冷冻法、玻璃化冷冻法等。 一般步骤：①抗冻保护剂的添加。②植冰 和降温速度；③胚胎复温解冻。④抗冻保护剂 的去除。
基因定点整合的正负选择系统
基因替换小鼠
由于外源基因与小鼠基因组中特定的内源 基因发生同源重组而使相关的两个内源基因中 的一个基因的编码区被另一个基因的编码区的 拷贝所置换的转基因小鼠。
转基因动物的应用
●
● ● ● ● ● 研究基因的结构和功能及其表达与调控。 建立人类疾病动物模型。 研究人类疾病基因治疗。 研制生物反应器，生产天然活性药物蛋白。 扩大移植供体来源。 改良动物品种。
基因显微注射法培育转基因小鼠的基本步骤
● 目的基因的制备与纯化 ● 卵供体母鼠和假孕母鼠的准备
● 超排卵与取卵
● 受精卵移植 ● 目的基因表达整合的鉴定和检测
●
建系
逆转录病毒感染培育转基因小鼠
构建逆转录病毒载体 交配后48h取8细胞胚 胎 (外源目的基因克隆到载体中) ↓ 逆转录病毒载体转染包装细胞→胚胎转染外源目的基因
胚胎冷冻保存技术的应用
● ● ● ● 实验动物的保种和珍稀或濒危动物种质保存。 实验动物的长途运输。 实验动物的生物净化。 实验动物育种和野生动物的实验动物化。
第五节
小鼠基因组研究
基因组研究步骤
小鼠基因图谱的应用
● ● ●
基因组的比较研究 突变基因的定位与克隆 建立人类遗传疾病的小鼠模型
小 结 与 练 习
3
四细胞胚胎
囊 胚
2
胚 ห้องสมุดไป่ตู้ 干细胞
原肠胚 转基因动物
基因显微注射法培育转基因小鼠的程序
母鼠注射PMS
48h
注射HCG 与正常公鼠交配 ↓ 采集受精卵 ↑显微注射
同步
移植
结扎公鼠 ↓ 15d 与正常母鼠交配 ↓ 假孕母鼠 ↓21d
目的基因(DNA)
Founder 转基因小鼠 ↓杂交、筛选 纯合转基因小鼠
现代实验动物学技术(二)
● 雌核发育：成熟卵子受精后，雄性原核不参 与发育，胚胎的遗传物质仅来自于卵子的生殖方式。 ● 胚胎冷东保存：在低温条件下利用低温保护 剂保存胚胎。 ● 转基因动物：染色体基因组中整合有外源基 因并能表达和稳定遗传的一类动物。 ● 克隆动物：用人工方法得到的无性繁殖的在 遗传上与亲本动物完全相同的动物。 ● 小鼠基因组研究：对小鼠基因组作图、改造 和控制的一类研究。
第十二章 现代实验动物学技术
[教学目的] 通过教学，掌握转基因动物、 克隆动物的培育原理、基本程序和应用意义， 熟悉有关基本概念，了解有关成就。 [教学重点] 转基因动物和克隆动物培育 的原理、方法和应用。 [教学方法] 结合多媒体手段，讲授为主。 [教学过程] 按以下教学提纲及幻灯片讲 解。
现代实验动物学技术(一)
第十二章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
现代实验动物学技 术
试管动物培育技术 转基因动物培育技术 克隆动物培育技术 胚胎冷冻保存技术 小鼠基因组研究
第一节
试管动物培育技术
试管动物培育程序
精子采集 ↓ 精子获能 体外受精 超数排卵 ↓ 卵子采集 假孕动物准备
胚胎移植
胚胎培养
产
仔
第二节
转基因动物培育技术
● 超数排卵：指哺乳动物经过外源激素处理， 卵巢一次排出超常数几倍到十几倍成熟卵子的现象。 ● 体外受精：在人工创造的受精条件下，使精 子与卵子在体外结合成受精卵的过程。 ● 胚胎移植：用人工方法将受精卵或早期胚胎 移植到假孕动物的输卵管或子宫的过程。 ● 核移植：通过显微操作，将一个细胞的细胞 核移植到另一个细胞(通常为去核卵母细胞)中使之发 育的过程。 ● 嵌合体(动物)：由遗传上不同的两类胚胎或 胚胎细胞组合而成的动物。
外源目的基因整合方式
● ● ● 基因随机插入→转基因小鼠 基因剔除（内源基因定点突变） →基因剔除小鼠 基因替换（内源基因定向重组） →基因替换小鼠
基因剔除小鼠
运用DNA同源重组原理，迫使所导入的 外源基因与小鼠基因组中特定的内源基因（称 目的基因或靶基因）发生同源重组（又称定点 整合或基因打靶），而获得的内源目的基因缺 失或功能丧失的转基因小鼠。
再 见 ！
第三节
克隆动物培育技术
哺乳动物克隆的主要方法
● 核移植法：胚胎细胞核移植、体细胞核
移植、干细胞核移植等。 ● 胚胎分割法。 ● 人工单性生殖法：雌核发育、雄核发育。
体细胞核移植法培育克隆绵羊一多莉
核移植法培育克隆动物的操作程序
细胞质受体的准备 细胞核供体的准备 细胞核移植 重组胚的体内或体外培养 胚胎移植 代孕、产仔