实验动物科学专题
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实验动物学专题
实验动物科学
• 实验动物科学（Laboratory Animal Science） 是研究实验动物和动物实验的科学，以实验动 物本身为对象，研究并培育高质量的实验动物， 用标准化的实验动物进行科学实验，通过动物 实验开展人类疾病与动物模型之间的比较研究， 深入了解实验过程中实验动物的反应及其发生 发展规律，解决科学实验中的诸多问题，为生 命科学和人类服务。
一、封闭群动物
1 定义
• 封闭群动物是一个长时期（一般为5年以上）与外
界隔离，其种群保持一定大小（一般不得少于25 对），非近亲的雌雄个体之间能够随机交配的动物 群体，其遗传组成较接近于自然状态下的动物群体 结构。
2 常见的封闭群
• 小鼠：NIH小鼠，KM小鼠，ICR小鼠，LACA小鼠； • 大鼠：Wister大鼠，SD大鼠，Long-Evans, Brown-Norway; • 兔：New Zealand兔，日本大耳白，青紫蓝兔等。
11Βιβλιοθήκη Baidu
• 生理需求 • 环境需求 • 行为需求 • 心理需求 • 社会需求
• 食物、饮水、温度、光照 • 空间、隐私 • 散步、梳理羽毛、戏水 • 陪伴、愉悦 • 群居、社会秩序
“3R”原则——减少（reduction）
• 应充分利用已有的数据； • 合理设计实验方案和对实验数据进行统计分析； • 严格按SOP进行动物实验，提高实验的成功率； • 加强合作，提高动物组织器官的利用率。
3. 封闭群的特点
• 具有较高程度的遗传杂合性，其遗传组成接近自然状态动物
群体结构；
• 群体中各基因型频率保持相对稳定， 从而使群体在一定范围
内保持具有相对稳定的特征。
• 繁殖量大，方法简单、成本低、抗病力强。 • 重复性和一致性不如近交系。 • 要求一定群体大小，随机交配，繁殖一定的代数。
4 封闭群动物的应用
实验动物和实验用动物的区别
实验动物
• Laboratory animals • 指经人工培育或人工改造 • 对其携带的微生物实行控制 • 遗传背景明确或来源清楚
实验用动物
• Experimental animals • 所有用于科学实验的动物，统
称为实验用动物。包括：
✓实验动物 ✓野生动物 ✓农场动物（经济动物） ✓野外动物（被遗弃、放生、逃逸）
实验动物是生命科学研究的 支撑条件之一
实验动物；仪器设备；信息；试剂；
“活的化学试剂”
=
实验动物学分支学科
• 实验动物育种学：研究实验动物的遗传改良、遗传控制、野生动物的实验动物化 • 实验动物营养学：研究实验动物的饲料营养学 • 实验动物环境生态学：研究如何为实验动物提供适合的环境条件，使实验动物生理指标稳定 • 实验动物医学：研究实验动物的疾病诊断、治疗和预防 • 比较医学：研究包括人体在内的所有实验动物的基本生命现象，比较疾病的发生、发展、转
和近交系，应用较多的是封闭群和近交系。
• 封闭群是在一定范围和场所、5年内不引进外部种属所繁殖
的动物，但内部应避免亲兄妹、父女、母子交配繁殖，以 保持杂合性；
• 而近交系则是亲兄妹、父女、母子交配繁殖20代以上所得
到的动物，具有较好的纯合性。而远交系一般认为两个封 闭群之间交配所得到的第一代子代动物
➢ 医学领域的应用
在过去的100年里，有67.5%诺贝尔生 理学或医学奖研究成果是通过实验动物 和动物实验获得的。人类是在实验动物 架起的阶梯上探索生命奥秘，今天的生 命科学、医学能如此进步, 实验动物功 不可没。
➢ 生物制品中的应用
生产用动物
检定用动物
实验动物福利（Animal Welfare）
封闭群动物的遗传组成具有很高的杂合性。 因此在遗传中 可作为选择实验的基础群体，用于对某些性状遗传力的研 究。 广泛应用于教学、预实验、一般实验和药物筛选和毒性试 验等。
• 远交原种保持其基因组成的杂合优势，具有较高
的生活力和繁殖力，在这一点上优于近交品系。
• 广泛应用于教学、预实验、一般实验和药物筛选
归规律，比较各种组织构造和生理机能，揭示疫病的本质。 • 实验动物福利与伦理：实验动物的环境丰富化理论和产品，替代技术，人道终点，安死术 • 动物实验技术：研究动物实验的设计、实验动物选择、操作、麻醉、护理、安死术等，也包
括胚胎工程学、基因修饰动物制备等 • ……
什么是实验动物？
实验动物的定义
• 实验动物(Laboratory animals)： 是指经人工培育或人工改造，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、 生产、检定及其他科学实验的动物。
“3R”——替代（Replacement）
• 用低等动物代替高等动物，或用小动物代替大动物； • 用组织学实验替代整体动物实验； • 用分子生物学方法替代动物实验； • 用人工合成材料替代动物实验； • 计算机模拟替代动物实验。
常见实验动物
实验动物的遗传分类
• 一般情况下实验动物从遗传学上讲可分为封闭群、远交系
和毒性试验等。
近交系动物
2.1 近交系动物的应用
近交系动物的来源清楚，取材方便，是胚胎学、生理学研究 及基因连锁分析的理想实验材料。而且，近交系动物个体间 的均一性高，能消除杂合遗传背景对实验结果的影响，对刺 激的反应一致，重复性好，因此，研究对照组和实验组所需 的动物数目都较少。
近交系动物的应用
“3R”原则——优化（refinement）
• 指通过改善动物设施、饲养管理和实验条件，精细 设计技术路线，优化实验操作技术，尽量减少实验 过程对动物机体的损伤，减轻动物遭受的痛苦和应 激反应.
• 优化实验方案设计和实验指标的选定； • 选用合适的实验动物种类及品系； • 选用合适的造模方式或动物模型； • 采用科学的麻醉技术等科学、标准的实验操作程序
10
动物福利是一门学科体系，具有双重属性，集动物学、动物行为 学、动物生态学、动物生理学、兽医学、动物饲养学、环境卫生学、 公共卫生学等多门学科为一体的交叉复合学科。涉及法学、伦理学及 社会学等领域，归属于社会科学的范畴。
给动物提供足够的食物、饮水和避所——动物的需求远不 止这些。
实验动物福利的评估
实验动物科学
• 实验动物科学（Laboratory Animal Science） 是研究实验动物和动物实验的科学，以实验动 物本身为对象，研究并培育高质量的实验动物， 用标准化的实验动物进行科学实验，通过动物 实验开展人类疾病与动物模型之间的比较研究， 深入了解实验过程中实验动物的反应及其发生 发展规律，解决科学实验中的诸多问题，为生 命科学和人类服务。
一、封闭群动物
1 定义
• 封闭群动物是一个长时期（一般为5年以上）与外
界隔离，其种群保持一定大小（一般不得少于25 对），非近亲的雌雄个体之间能够随机交配的动物 群体，其遗传组成较接近于自然状态下的动物群体 结构。
2 常见的封闭群
• 小鼠：NIH小鼠，KM小鼠，ICR小鼠，LACA小鼠； • 大鼠：Wister大鼠，SD大鼠，Long-Evans, Brown-Norway; • 兔：New Zealand兔，日本大耳白，青紫蓝兔等。
11Βιβλιοθήκη Baidu
• 生理需求 • 环境需求 • 行为需求 • 心理需求 • 社会需求
• 食物、饮水、温度、光照 • 空间、隐私 • 散步、梳理羽毛、戏水 • 陪伴、愉悦 • 群居、社会秩序
“3R”原则——减少（reduction）
• 应充分利用已有的数据； • 合理设计实验方案和对实验数据进行统计分析； • 严格按SOP进行动物实验，提高实验的成功率； • 加强合作，提高动物组织器官的利用率。
3. 封闭群的特点
• 具有较高程度的遗传杂合性，其遗传组成接近自然状态动物
群体结构；
• 群体中各基因型频率保持相对稳定， 从而使群体在一定范围
内保持具有相对稳定的特征。
• 繁殖量大，方法简单、成本低、抗病力强。 • 重复性和一致性不如近交系。 • 要求一定群体大小，随机交配，繁殖一定的代数。
4 封闭群动物的应用
实验动物和实验用动物的区别
实验动物
• Laboratory animals • 指经人工培育或人工改造 • 对其携带的微生物实行控制 • 遗传背景明确或来源清楚
实验用动物
• Experimental animals • 所有用于科学实验的动物，统
称为实验用动物。包括：
✓实验动物 ✓野生动物 ✓农场动物（经济动物） ✓野外动物（被遗弃、放生、逃逸）
实验动物是生命科学研究的 支撑条件之一
实验动物；仪器设备；信息；试剂；
“活的化学试剂”
=
实验动物学分支学科
• 实验动物育种学：研究实验动物的遗传改良、遗传控制、野生动物的实验动物化 • 实验动物营养学：研究实验动物的饲料营养学 • 实验动物环境生态学：研究如何为实验动物提供适合的环境条件，使实验动物生理指标稳定 • 实验动物医学：研究实验动物的疾病诊断、治疗和预防 • 比较医学：研究包括人体在内的所有实验动物的基本生命现象，比较疾病的发生、发展、转
和近交系，应用较多的是封闭群和近交系。
• 封闭群是在一定范围和场所、5年内不引进外部种属所繁殖
的动物，但内部应避免亲兄妹、父女、母子交配繁殖，以 保持杂合性；
• 而近交系则是亲兄妹、父女、母子交配繁殖20代以上所得
到的动物，具有较好的纯合性。而远交系一般认为两个封 闭群之间交配所得到的第一代子代动物
➢ 医学领域的应用
在过去的100年里，有67.5%诺贝尔生 理学或医学奖研究成果是通过实验动物 和动物实验获得的。人类是在实验动物 架起的阶梯上探索生命奥秘，今天的生 命科学、医学能如此进步, 实验动物功 不可没。
➢ 生物制品中的应用
生产用动物
检定用动物
实验动物福利（Animal Welfare）
封闭群动物的遗传组成具有很高的杂合性。 因此在遗传中 可作为选择实验的基础群体，用于对某些性状遗传力的研 究。 广泛应用于教学、预实验、一般实验和药物筛选和毒性试 验等。
• 远交原种保持其基因组成的杂合优势，具有较高
的生活力和繁殖力，在这一点上优于近交品系。
• 广泛应用于教学、预实验、一般实验和药物筛选
归规律，比较各种组织构造和生理机能，揭示疫病的本质。 • 实验动物福利与伦理：实验动物的环境丰富化理论和产品，替代技术，人道终点，安死术 • 动物实验技术：研究动物实验的设计、实验动物选择、操作、麻醉、护理、安死术等，也包
括胚胎工程学、基因修饰动物制备等 • ……
什么是实验动物？
实验动物的定义
• 实验动物(Laboratory animals)： 是指经人工培育或人工改造，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、 生产、检定及其他科学实验的动物。
“3R”——替代（Replacement）
• 用低等动物代替高等动物，或用小动物代替大动物； • 用组织学实验替代整体动物实验； • 用分子生物学方法替代动物实验； • 用人工合成材料替代动物实验； • 计算机模拟替代动物实验。
常见实验动物
实验动物的遗传分类
• 一般情况下实验动物从遗传学上讲可分为封闭群、远交系
和毒性试验等。
近交系动物
2.1 近交系动物的应用
近交系动物的来源清楚，取材方便，是胚胎学、生理学研究 及基因连锁分析的理想实验材料。而且，近交系动物个体间 的均一性高，能消除杂合遗传背景对实验结果的影响，对刺 激的反应一致，重复性好，因此，研究对照组和实验组所需 的动物数目都较少。
近交系动物的应用
“3R”原则——优化（refinement）
• 指通过改善动物设施、饲养管理和实验条件，精细 设计技术路线，优化实验操作技术，尽量减少实验 过程对动物机体的损伤，减轻动物遭受的痛苦和应 激反应.
• 优化实验方案设计和实验指标的选定； • 选用合适的实验动物种类及品系； • 选用合适的造模方式或动物模型； • 采用科学的麻醉技术等科学、标准的实验操作程序
10
动物福利是一门学科体系，具有双重属性，集动物学、动物行为 学、动物生态学、动物生理学、兽医学、动物饲养学、环境卫生学、 公共卫生学等多门学科为一体的交叉复合学科。涉及法学、伦理学及 社会学等领域，归属于社会科学的范畴。
给动物提供足够的食物、饮水和避所——动物的需求远不 止这些。
实验动物福利的评估