第2章 实验动物分类

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实验动物学概论2016

实验动物学概论2016

实验动物科学及其发展历程
4、可以在动物身上进行在人体上不能进行的高危险度的试 验。从法律和道德上看,凡对人身安全构成威胁的试验在 人身上都不能做(如烧伤、致癌等试验)。
5、可按研究者的设计要求进行实验。动物实验中,可按时、 按量、按次数、按种类、按方式施加任何条件,而人则不 会给以配合。
6、可随时取材,取任何材料,甚至处死后取材。
实验动物的分类
(二)、普通近交系(Inbred strain) 1、 定义:是通过至少(或相当)连续20代以上兄 妹或亲子交配培育而成,品系内所有个体都可以追 溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先,近 交系数大于98.6%的动物群体。 2、近交系特点:基因高度纯合;表现型一致;对 外界刺激敏感而反应一致;生命力差、抗病力低。 3、应用:对实验处理有较高的一致性;组织相 容性一致(多基因性状),可进行细胞或肿瘤的移 植;先天性疾病的动物模型;品系之间比较,可进 行遗传学,生理学和胚胎学研究;为观察试验结果 是否具有普遍意义时应使用多个近交系进行分析。
实验动物的分类
实验动物在生物学分类中的位置 小鼠 大鼠 豚鼠 家兔 犬 鸡 蛙
生物学位置 哺乳纲、啮齿目、鼠科、小鼠种 哺乳纲、啮齿目、鼠科、大鼠种 哺乳纲、啮齿目、豚鼠科、豚鼠种 哺乳纲、兔型目、兔科、真兔属 哺乳纲、食肉目、犬科 、犬属 鸟纲、雉鸡目、鸡科、家鸡种 两栖纲、无尾目、蟾蜍科
实验动物的分类
(二)、动物实验: 是指在实验室内,通过动物实验,解 决科学实验中的问题,获得新的认识,发现新的规律。
(三)、实验动物医学:研究实验动物疾病的病因、病理 发生、发展机制和规律,疾病预防措施。
(四)、比较医学:是指对不同种类动物之间或动物与人 之间的某种疾病发生、发展、转归进行比较,以求得该 疾病的四维真空图像。 建立各种实验动物模型,研究人 类相应疾病,了解人类疾病的发生、发展,用于诊断、 治疗、病理、生理、药理、毒理等实验,为保护和增进 人类健康服务。

实验动物的分类和质量控制

实验动物的分类和质量控制
动物受各种内外因素影响引起染色 体畸变和基因突变而育成某些特殊性 表型的品系,称之为突变系动物。
1、dw(dwarf,侏儒):隐性突变,缺乏生长激素和 甲状腺激素,纯合子dw/dw。
2、hr(hairles,无毛):生后14天脱毛(几乎裸体) ,多用于皮肤放射效应。
3、dy(dystrophia musculairs,肌失养症):纯合子 dy/dy,生后2-3周后肢瘫痪。
常见的远交(封闭)群动物
2. 大鼠
Wistar大鼠,SD大鼠。
3. 兔
新西兰兔、青紫蓝兔、日本大耳白 兔等。
命名
• 1、用2-4个大写字母表示。 • 2、保持者与品系名称之间用冒号隔开。 • 如:N:NIH-nu/nu
封闭群的特点及应用
1、遗传组成具有很高的杂合性。
1 由于杂合性,导致个体间的反应具有差异,因 此,个体间的重复性各一致性差,一般作为遗 传实验的基础群体。
原因:1、有害隐性基因的暴露。 2、多基因平衡的破坏。
常见的近交系动物
1.近交系小鼠 1) C57BL/6J:第一个基因组测序工程的动物
,常作为遗传工程的研究。 2) BALB/c:主要作为单抗的研制。 3) DBA:第一个近交品系小鼠。 4) 129/sv:作为基因敲除的ES来源。 5) FVB:雄性原核大,作为显微注射的首选
杂交群的特点及应用
1、遗传和表型上的一致性
就某些生物学特征而言,杂种一代比近交系 动物具有更高的一致性,不容易受环境因素变化的 影响,可广泛地适用于营养、药物、病原和激素的 生物评估。
2、杂交优势 克服了近交衰退现象。
杂交群的特点及应用
3、同基因型
具有杂合的遗传组成,同时又能接受两个亲本 品系的细胞、组织、器官和肿瘤的移植,适用于 免疫学和发育生物学等研究领域。

第二章实验动物的分类及其质量控制

第二章实验动物的分类及其质量控制

2.同源导入近交系 2.同源导入近交系
• 概念: 通过基因导入的方法将一个目的基因导入 概念: 某个近交系的基因组内, 某个近交系的基因组内,由此形成的一个近交系与 原来的近交系只是在一个很小的染色体片段上基因 不同。 不同。 •供系:提供目的基因的品系。 供系: 供系 提供目的基因的品系。 •配系:接受目的基因的品系,配系必须是近交系, 配系: 配系 接受目的基因的品系,配系必须是近交系, 供系可以是任何一种基因类型的动物。 供系可以是任何一种基因类型的动物。 •乘客基因: 乘客基因: 乘客基因
第二章 实验动物的分类及其 质量控制
实验动物的分类
实验动物的分类仍按照一般生物学意 义上动物的分类原则进行,包括门、 义上动物的分类原则进行,包括门、纲、 目、科、属、种,但也有一些特殊性, 但也有一些特殊性, 从实验动物定义和实验动物质量标准化 的要求对实验动物进行分类。 的要求对实验动物进行分类。 实验动物的遗传学分类 微生物学分类
第一节 实验动物的遗传学分类
程度实验动物可分为近交系、封闭群、杂交群。 程度实验动物可分为近交系、封闭群、杂交群。 相同基因型: 相同基因型: 普通近交系 同源突变近交系 同源导入近交系 近交系 分离近交系 重组近交系
*从遗传观点讲,实验动物应是遗传限定的动物,根据基因的纯合 从遗传观点讲,实验动物应是遗传限定的动物,
杂交群: 杂交F1 F1代 杂交群: 杂交F1代 不同基因型: 封闭群(远交群): 不同基因型: 封闭群(远交群): 突变种
远交种
实验动物品种、 实验动物品种、品系
1.种 动物“ 1.种:动物“种”(species)是生物学分类的最基 species) 本单位,而在实验动物中, 本单位,而在实验动物中,种是指可以相互交配且 后代有繁殖能力的同一种类的动物。 后代有繁殖能力的同一种类的动物。 2.实验动物品种 stock,breed): 实验动物品种( ):一般指具有一 2.实验动物品种(stock,breed):一般指具有一 些容易识别和人们所需要的性状, 些容易识别和人们所需要的性状,而且是可以稳定 遗传的动物群体。通常把封闭群动物称为品种, 遗传的动物群体。通常把封闭群动物称为品种,如 新西兰白兔、KM小鼠等 小鼠等。 新西兰白兔、KM小鼠等。 3.品系 strain) 品系( 3.品系(strain):实验动物学上把基因高度纯合 的动物称为品系动物,通常指近交系、突变系动物。 的动物称为品系动物,通常指近交系、突变系动物。

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。

《医学实验动物学》02第二章 实验动物遗传质量及其对动物实验

《医学实验动物学》02第二章 实验动物遗传质量及其对动物实验
pirbright DHPK
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如KM小鼠是封闭群小鼠中的一个品种, 属我国常用的实验小鼠,1994年列入国 际实验动物理事会出版的实验小鼠目录。
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品系是根据不同的实验目的,
采用近亲交配 方式繁殖,且
遗传背景明确的动物。
独特的生物学特性 相似的外貌 稳定地遗传特性。
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如C57BL/6小鼠是近交系小鼠中的一个 品系,属低癌,高补体活性的小鼠;全 身黑色被毛;其生物学特性稳定地代代 相传。因此,品系和品种是实验动物分 类的基本单位。
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重组同类系的命名
由两个亲代近交系的缩写名称中 间加小写英文字母c命名,其中用 作回交的亲代近交系(称受体近 交系)在前,供体近交系在后。 由相同双亲育成的一组同类系用 阿拉伯数字予以区分。
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如:由BALB/c为受体近交系,以 STS为供体近交系(S),经2代回 交育成的一组重组同类系分别命名 为CcS1、CcS2……。
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4.遗传稳定性
近交系动物的基因高度纯合,坚持近亲 交配则增加其在特定部位纯合子,减少了 遗传变异,使动物的基因型可长期处于稳 定状态,导致近交系动物长期遗传稳定性。 近交系动物的遗传变异仅发生在少量残留 杂合基因,或基因的突变,而这种机率非 常低。
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5. 个体性
每个品系在遗传上都是独特的, 有些品系可能发生一些疾病,成为研 究人类疾病理想的模型。品系间的差 别显示在量上,而不是在质上,在研 究上非常有用: 可在众多的近交系中, 筛选出对某些因子敏感,和不敏感的 品系,以达到不同的研究目的。
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封闭群动物的遗传 学特性及应用
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对于封闭群的研究,无 论在理论上还是实践上, 无论在国内还是国外,都 落后于近交系。
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第二章实验动物分类

第二章实验动物分类

普通动物(conventional animal, CV)
• 无人畜共患病病原体和体外寄生虫 的动物 • 大小动物要求不同 • 应用:
清洁动物(clean animal, CA)
• 无人畜共患病和主要传染性疾病的病原体 和体外寄生虫的动物 • 基本要求
无特定病原体动物(specific pathogen-free animal, SPF)
第二章 实验动物分类
分类方式
• 1、广义及狭义实验动物(动物 种类区分) • 2、按遗传学控制原理分类 • 3、按微生物控制原理分类
动物种类区分
• 广义实验动物:实验用动物(experimental animal),泛指用于实验的各种动物,包括经过人 们长期驯化,按照科学要求定向培育的动物;包 括家畜、家禽;包括野外捕捉用于实验的动物。 • 狭义实验动物:实验动物(laboratory animal ) ,指 经过人工培育和改造,对携带的微生物和遗传、 营养、环境实行控制,来源清楚,遗传背景明确, 用于科学研究、教学、生产、检定以及其他实验 的动物。 • 两者的关系
• 无特定的微生物和寄生虫存在的动物 • 在清洁动物的基础上,不带对实验有干扰 的微生物 • 应用:
无菌动物(germ free animal)
• 动物体内外不带任何用现有方法可以检出 的微生物 • 应用:
近交系动物(inbred strain animal)
• 经连续20代或20代以上的全同胞兄妹或亲 子交配培育而成,品系内所有个体都能追 溯到起源于20代,或20代以前的一队共同 的祖先。 • 等位基因99%相同 • 应用:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
突变系动物(mutant atrain animal)
• 保持特殊突变基因的品系动物 • 具有遗传性和变异性两大特点

实验动物的分类方法

实验动物的分类方法

实验动物的分类方法随着实验动物的进展,实验动物的分类方法愈来愈细,也更加科学化,通过了解下面的几种分类方法,同时可扼要地了解实验动物的来源和发展情况。

一、按实际用途分类1.实验动物(Laboratory animals)是专门培育供实验用的动物,主要指作为医学、药学、生物学、兽医学等的科研、教学、医疗、鉴定、诊断、生物制品制造等需要为目的而驯养、繁殖、育成的动物。

例如小鼠和大鼠是首先按实验要求,严格进行培育的实验动物,其次如地鼠类、豚鼠、其它啮齿类、鹌鹑等亦已实验动物化。

2.经济动物(Economical animals)或称家畜家禽(domestic animals and domestic fowl)是指作为人类社会生活需要(如肉用、乳用、蛋用、皮毛用等)而驯养、培育、繁殖生产的动物。

转为实验用的有:产业家畜(猪、马、牛、羊、鸡、鸭、鹅、鸽、兔、鱼类等)和社会家畜(犬、猫、金鱼等),其中一部分虽已培育成能达到作为实验动物的目标,但同具有高标准水平的鼠类相比,其品质还不能说是很高的。

3.野生动物(Wild amimals)是指作为人类需要,从自然界捕获的动物,没有进行人工繁殖、饲养的动物。

例如两栖类、爬虫类(青蛙、蟾蜍、蝾螈、水龟等);鱼类(鲫鱼、泥鳅等);无脊椎动物(蛤蜊类、墨鱼类、蟹类、海胆类、蝇类、蚊类、蟑螂等)鸟类;啮齿类(如黑线仓鼠、长爪砂鼠、黑线姬鼠等野鼠);灵长类(猿猴)等,这些野生动物,除少数外,一般均不能进行人工繁殖生产。

4.观赏动物(Exihibiting animals)是指作为人类玩赏和公园里供人观赏而饲养的动物,如踏车小白鼠、玩赏犬和猫等。

实验用动物来源于野生动物,从野生到家养,通过纯化(定向培育)发展成多种实验动物。

野生动物家畜化,家畜动物种化,实验动物纯化,是野生动物演变为实验动物的过程。

医学全在.线提供这里必须强调指出,以往,把实验用动物非常含糊地称为实验动物,在习惯上误认为:实验用动物和实验动物概念是一样的,现在必须加以纠正,两者应该明确区分。

第二章实验动物的遗传学分类及其质量控制

第二章实验动物的遗传学分类及其质量控制

第⼆章实验动物的遗传学分类及其质量控制1、品种:⼀般指具有⼀些容易识别和⼈们所需要的性状,⽽且是可以稳定遗传的动物群体。

通常把封闭群动物称为品种,如新西兰⽩兔、KM⼩⿏等。

2、品系:实验动物学上把基因⾼度纯合的动物称为品系动物,通常指近交系、突变系动物3、近交系:⾄少经过20代以上的连续全同胞交配或亲⼦交配,品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的⼀对共同祖先的动物群。

4、重组近交系:两个⽆⾎缘关系的近交系杂交后得到F2代,分组分别经连续20代以上的兄妹交配⽽育成的近交系列组动物。

祖系:为重组近交系提供亲代的两个近交系5、同源突变近交系: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。

即是某个近交系在某基因位点上发⽣突变⽽分离出的近交系亚系,与原近交系的差异只是发⽣突变的基因位点上带有不同的基因,⽽其它位点上的基因完全相同。

6、同源导⼊近交系:通过基因导⼊的⽅法将⼀个⽬的基因导⼊某个近交系的基因组内,由此形成的⼀个近交系与原来的近交系只是在⼀个很⼩的染⾊体⽚段上基因不同。

7、封闭群:以⾮近亲交配⽅式进⾏繁殖⽣产的实验动物种群,在不从外部引⼊新的个体的条件下,⾄少连续繁殖4代以上,称为封闭群,亦称为远交群8、杂交群:两个或两个以上品系动物之间交配产⽣的后代。

由两个⽆关的近交系杂交繁殖的第⼀代动物称为杂交F1代动物。

实验动物学所说的杂交群通常是杂交F1代动物9、普通级动物:是微⽣物控制要求最低的动物,要求不带有动物烈性传染病和⼈兽共患病病原10、清洁动物:除不带有普通动物应排除的病原外,还不应携带对动物危害⼤和对科学实验⼲扰⼤的病原体。

必须来源于SPF 动物或⽆菌动物11、⽆特定病原体动物:SPF动物,除⼀级、⼆级动物应排除的病原外,还应排除有潜在感染或条件致病菌以及对科研⼲扰⼤的病原。

来源于⽆菌动物或悉⽣动物12、⽆菌动物:动物体内外的⼀切微⽣物以⽬前⼿段尚不能检测出来13、悉⽣动物:已知菌动物,将已知菌植⼊⽆菌动物的体内,因植⼊菌类数量不同可分为单菌、双菌或多菌动物。

实验动物的遗传学和微生物分类3

实验动物的遗传学和微生物分类3

4.可作为有价值的病理学模型,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,每个品系均有其 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 者查阅和选择应用。
(一)远交系动物
在同一种群内,由无血缘关系的雌 雄个体间通过随机交配所繁殖的后代。 常见的有Wistar大鼠、SD大鼠等。
(二)突变系动物 由于自然变异或人工致突变,正常染色 体上的基因发生突变而具有了某种遗传缺陷 或具备了某种独特的遗传特点的品系。 突变系动物作为动物模型而广泛的应用 到人类疾病的研究中。目前,国外几乎所有 的人类疾病,都有与之相对应的动物模型供 研究所用。如:肥胖小鼠、糖尿病大鼠等。
八、常用近交系动物的主要生物学特性
(一)近交系小鼠 BALB/C 常见亚系BALB/cJ; BALB/cAnN C57BL/6常见亚系C57BL/10; C57BL/Ks C3H (二)近交系大鼠 SHR
பைடு நூலகம்
BALB/c系
1.形成 ⑴起源:Bagg从1913年开始维持的白化小鼠, Dowell从1923年开始近亲交配,1923年Snell得到 其第26代,此后便传播各地。 ⑵亚系: BALB/c,BALB/ccd,BALB/cJ,BALB/cAnN等。 ⑶近交代数:157代(美国N· H1973)。 I· 2.毛色和H-2基因:AA、bb、cc(白色),H-2d。
二、实验动物的遗传学分类方法 近交系 封闭群
第二节 近交系动物
一、 近交系动物的定义 近交系是指经至少连续20代的全同胞 兄妹交配培育而成,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 祖先的动物群。 特点:其个体间的差异很小,用于实 验的重复性高,对各种应激刺激反应均一, 实验结果精确,如同活的“分析天平”。

第二章第二节 实验动物微生物学质量的标准化

第二章第二节 实验动物微生物学质量的标准化

普通级、 SPF级
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无菌动物、SPF动物和普通级动物优缺点比较
项目 传染病 寄生虫 试验结果 无菌动物 无 无 明确 SPF动物 无 无 明确 普通动物 有或可能有 有或可能有 有疑问
应用动物数
统计价值 长期实验 死亡率 长期实验存活率 实验的准确设计 实验结果的讨论价值
少量
很好 可能好 很少 约100% 可能 高
无特定病原体动物概念
简称SPF动物。指除清洁动物应排除的病原 和寄生虫外,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和寄生虫。 SPF动物来源于无菌动物,必须饲养于屏障 系统中。
SPF动物的特性
目前国际上对SPF动物的要求不同、质量标 准也不一样。结合我国的实际情况,以既排 除对动物群有危害的病原体,又排除对动物 实验研究有干扰的微生物和寄生虫为原则。
无菌动物的特性
一般特征: 主要表现为早起体重增长速度较慢、性 成熟期稍晚、产仔数较少、但仔畜成活率较 高、寿命延长。
无菌动物的特性
解剖生理特征: (1)肠道肌层变薄 (2)盲肠肥大 (3)心脏相对缩小,白细胞数值恒定 (4)肾脏较小,如无菌豚鼠
无菌动物的特性
免疫特征: 由于缺乏微生物的刺激,其淋巴结与脾脏的 发育不良 吞噬功能与普通动物差别不大 在被病毒攻击后也可产生干扰素 免疫能力降低,对微生物感染异常敏感
无特定病原体动物 无菌动物
普通级动物概念
指未经严格的微生物和寄生虫控制,饲养在 普通环境中,其体内外不带有标准规定的人 畜共患病病原、寄生虫和动物烈性传染病病 原的动物。
普通级动物的特性
该类实验动物饲养于开放系统中,是在微生 物控制上要求最低的动物,如普通级兔只排 除沙门菌、皮肤真菌、兔出血症病毒、弓形 体及体外寄生虫等对人体和动物危害较大的 病原体。

第二章 实验动物遗传学

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

实验动物的分类和质量控制

实验动物的分类和质量控制
3)干扰实验结果,导致实验中止。
第三节 按微生物控制实验动物的分类
一、普通动物(Conventional
animal,CV):
又称为一级动物。指在一般自然环境中饲养的,允许 带有寄生虫和细菌,但不允许带有人畜共患疾病和动物烈 性传染病的动物称之。
1、人畜共患疾病及烈性传染病病原体:
鼠痘病毒、流行性出血热病毒、淋巴细胞性脉络丛脑 膜炎病毒、沙门氏菌、弓形体等。
6、分布的广泛性
7、资料可查性 8、长期遗传的稳定性
(二)近交系动物的应用
(1)因近交系动物个体之间极为一致,对实验 反应一致,可以消除杂合遗传背景对实验结果影 响。
(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 少的动物。
• 6、nu(nude,裸鼠):纯合子,nu/nu,无毛、 无胸腺,对任何外来移植物无排斥反应,是接种肿 瘤病毒的好材料。 • 7.严重联合免疫缺陷小鼠(Severe Combined Immunodeficient Mice) 位于第16号染色体上的SCID的单个隐性基因突变 所致 。纯合SCID基因导致淋巴细胞抗原受体基因 VDJ编码顺序的重组酶活性异常,是VDJ区域不能 正常重排,造成T、B淋巴细胞自身不能分化成特 异性功能的淋巴细胞。
一般称为纯系动物,经连续20代或20代以上的 全同胞兄妹或亲子交配培育而成,品系内所有个 体都能追溯到起源于第20代或以后代数的一对共 同祖先的动物群体。称为近交系动物。 遗传上将具有高度纯合性和稳定性的品系(近交 系数可达99.9%)。
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 为近交衰退。

实验动物的基本概念

实验动物的基本概念

近交系动物的个体具有相同的遗传组成和遗传特
少量的动物,即可得到非常规律的试验结果。 近交系动物个体之间组织相容性抗原一致,异体
验中最为理想的材料。
性,对试验反应极为一致,因此在试验中,只需
移植不产生排斥反应,是组织细胞和肿瘤移植试
应用
天性畸形、高肿瘤发病率、对某些因子的敏感 和耐受等,这些特点在医学领域非常重要。
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
第四节 不同遗传背景实验动物的繁育体系
封闭群的繁育体系 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
一个雌性或雄性的个体与任何一个相反性别的个体交配 的概率都相同。对于一个随机交配的群体而言,其基因 频率和基因型频率总能保持恒定。
(3)每个近交系都有各自显明的生物学特点,如先
成对某项实验的影响,还可观察实验结果是否 有普遍意义。
(4)多个近交系同时使用不仅可以分析不同遗传组
(六)其他近交系类型
重组近交系和重组同类系 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。 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。
无菌卵的孵化,饲育于隔 离环境。 无菌动物(Germfree animals)
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。
也称已知菌动物或已知菌丛动物(Animal with known bacterialufora),是指在无菌动物体内植入已知微生物的动物。 必须饲养于隔离器中。 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(Monoxenie)、双菌(Dixenie)、三菌(Trixenie)和多菌(Polyxenie)动物。 悉生动物(Gnotobiotic animals)

实验动物分类4

实验动物分类4

实验动物分类4第二章实验动物的分类基本内容1.实验动物遗传监测的方法2.实验动物按微生物的分类及监测。

目的和要求1.掌握常用的遗传检测的主要方法。

2.掌握实验动物按微生物的分类及监测重点和难点遗传检测的主要方法实验动物按微生物的分类实验动物的微生物监测第四节实验动物的遗传监测(P86)实验动物的品系已经达数千之多,在培育、保种和繁殖生产中,都有严格的要求,但由于影响遗传变异的因素很多,在动物的培育、保种和繁殖生产过程中,仍然存在着发生遗传变异或遗传污染的可能。

因此,必须对实验动物进行遗传监测,以保证实验动物的遗传质量。

一遗传监测的目的为了保证各品系动物应具有的遗传特性,检查是否发生遗传突变、是否混入其他血缘动物以及是否发生错误交配而造成遗传污染等,以确保被监测对象符合该品系的要求。

二遗传特征的选择原则遗传监测作为一项常规工作需要定期不断进行,所以有必要挑选一些遗传特征,在节约人力和物力的情况下完成遗传监测;被挑选的遗传特征应均匀的分布于各条染色体,能概括整个动物基因组的情况,又要简单易行。

故遵循以下4E原则:准确(Exact):要求所选择的特征不受环境因素影响,重复性好,结果易于判别。

有效(Efficient):被选择的特征要具有代表性,能有效地反应出遗传上的变化。

简便(Easy):被选择的特征应该不需要较高的技术水平和复杂的操作步骤。

经济(Economical):监测方法的仪器设备和化学试剂不宜过于昂贵。

三遗传检测的主要方法(一)形态学的方法(二)免疫学方法(三)生化基因标记法(四)遗传方法四遗传监测的实施(一)近交系1 建立遗传概貌遗传概貌是指用各种方法和技术对各种品系的遗传特性进行检测后的数据汇总。

被检测的遗传特征多为质量遗传特征,一般分布在不同的染色体上。

因此,遗传概貌也可以说是品系基因标记表型的汇总。

2 选择差异性标记经常进行检查的基因标记是根据现有品系的种类从遗传概貌中选出的差异性标记。

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F20-40 间
当一个保持者保持的一个近交系具有两个以上的亚系 时,可用在数字后再加保持者的缩写英文名称来表示亚系。 例:C57BL / 6J,C57BL / 10J
分开繁殖100代以上 较明显的遗传差异(突变或遗传污染)
7
亚系命名方法例外情况 一些建立及命名较早,且人们所知的近交系, 亚系名称可用小写英文字母表示。例:BALB/c
10
近交系动物的特性 同类近交系动物(同源导入近交系)
通过杂交-互交或回交等方式将一个基因导入到
1、基因纯合性
在一个近交系内所有动物的所有基因位点都是纯合子, 个体之间、祖代个体与后代个体之间都是纯合子。
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。
4
无特定病原体动物( specific pathogen SPF ) 无特定病原体动物 (specific pathogenfree, free, SPF )

SPF动物是指动物体内外均无特定寄生虫或病原菌,但
又不是绝对无菌的动物。实际上是无传染病的健康动物。 既可来自无菌动物繁育的后裔,亦可剖腹取胎后在隔离 屏障设施中由SPF亲代动物抚育。
突变系的培育:纯种隐形、繁殖力低下。
19 20
三、按微生物控制的程度分类
分为四个等级: (一)无菌级动物 (& 悉生动物) (二)无特定病原体动物 (三)清洁级动物 (四)普通级动物
21
无菌动物( germ , GF ) 无菌动物( germ free free, GF )
无菌动物指在无菌的环境下,用无菌饲料、饮水饲养的
优点:可以获得精确度高的实验结果,极易重复,
如A系、NIH系、DBA系、C57BL等。
近交代数表示:在品系符号后加括号(F及
代数)表示,如A(F78);外界引入再加 自己培育,如C57BL/Jnga(F73+26)。
具有可比性,对各种应激反应均一、可作病理模 型,遗传背景明确。
5 6
1

系(Substrain)
中可作为现在实验的基础群体。
封闭群原种具有类似于人类群体遗传异质性的遗传
代杂交动物。
F1的优势:杂交优势、适应和抗病能力强、产子率高、
组成,因此,在人类遗传研究、药物筛选和毒性试 验等方面起着不可替代的作用。
由于封闭群动物避免了近交衰退,繁殖率高,抗病
克服了近交衰退现象,又有近交系的优点,在研究中 得到广泛应用:
从整个近交系动物来看,每个品系在遗传上都是独立 的,在某些情况下,品系间的差别显示在量上,而不在质 上。便于筛选。
近交系的应用
近交系动物个体之间极为一致,对实验反应一致,
在实验组和对照组都只需较少量的动物。
在某些涉及组织或肿瘤移植的实验中,个体之间
5、 分布的广泛性
大部分近交系动物分布在世界各地 不同地区 不同 大部分近交系动物分布在世界各地,不同地区、不同 国家的科学家有可能去重复或验证已取得的理论和数据。
常规动物指在一般自然环境中饲养的,允许带有寄生虫和细菌,
但不允许带有规定的人畜共患病的动物,又称普通级动物。
常规动物是实验动物中微生物控制要求最低的动物,只能用于进
见的体内寄生虫(要求低于SPF动物),在任何时候 不应表现出明显的疾病症状。
清洁动物的引种来源于更高洁净级别的动物,在
行要求不严格的一般实验或教学实验等。 行要求不严格的 般实验或教学实验等。
9
重组近交系
两个无关的近交系动物进行交配,子代经过连
续 20 代以上的全同胞兄妹交配而育成的近交系。
命名:用大写 “X X” 号将两个亲代近交系动物的缩写
符号连在一起后,按顺序冠以A B C… 字母,或加上一 波折号,标上阿拉伯数字。如: BALB/c XC57BL/6
可标为:CXBD 、 CXB-1
备注
思考题:
1、什么是实验动物 、实验用动物? 2、什么是近交系、远交系、突变系、杂交群动物 (F1)? 3、什么是无菌动物、 什么是无菌动物 SPF动物、清洁动物、普通 动物 清洁动物 普通 动物 ?
悉生动物
隔离系统
确知所带有的 微生物 确知所带有的 微生物 微生物带有 情况不明
SPF动物
屏障系统
2、同基因性
一个近交系中所有个体在遗传上是同源的 个近交系中所有个体在遗传上是同源的,所有个体都 所有个体都 可追溯到一对共同祖先。个体之间可进行器官移植、皮肤移 植、肿瘤移植。
3、遗传稳定性
近交系动物在遗传上是稳定的。遗传变异或基因突变的 机率极低,并及时清楚遗传变异的动物。
11 12
2
4、个体性
种、品种、品系的概念
种(Species)
生物学分类的最基本单位,指可以相互交配且后 代具有繁殖能力的同一种类的动物。
品种(Stock,Breed)
种 种以下的分类单位,主要用于家禽家畜和实验动 的分类单位 家禽家畜 实验动 物方面。指具有容易识别的特征和性状且可基本稳定 遗传的动物群体,实验动物中一般用于封闭群。
14
远交系动物 远交系动物
远交系动物又称封闭群动物:
– 非近亲交配方式进行繁殖,在不从外部引入新 个体情况下,至少连续繁殖4代以上。 – 遗传组成接近于自然状态但相对较为稳定,可 保持种群具有一定的基因杂合性。
15
远交系动物的命名:
由 2-4 个大写英文字母命名,种群名称前标明保
持者的英文缩写命名,第一个字母需大写,后面 的字母小写,一般不超过4个字母。
8

其它一些命名规则:
1. 经人为技术处置形成的支系,应在原品系名称后附加一个 小写英文字母标明处理方式。具体符号:子宫移植 e; 卵 巢移植 o; 奶母代乳 f; 人工喂养 h; 人工喂养+奶母代乳 fh 例:C3H f C57BL/6或C3H f B,表示由C57BL/6品系代乳的 C3H近交系 2 由引种形成的支系,在原品系或亚系名称后加一斜线,然 2. 由引种形成的支系,在原品系或亚系名称后加 斜线,然 后标明引入单位的英文缩写名称。 例:NC / S 3. 用代乳等人为技术处置的目的之一是去除或植入垂直感染 的病毒。当去除或植入的病毒十分明确时,用下面方法表 示。在品系名称后加一横线,以大写英文字母标明病毒的 名称,最后加上一个“+”或“ -”的符号分别表示植入或去 除。 例:C3H/HeN-MTV+
优点:生产成本低,对饲养的环境要求低,一般的场所均可饲养。
亚屏障系统中进行饲养、实验。
通常用于单克隆抗体制备、药物筛选、安全评价
实验等。
是我国根据当前实验动物设施现状所设立的级别,
今后将会逐步淘汰。
27 28
种类 无菌动物
饲养方法 隔离系统
说 明 以封闭的无菌技术取得,现有方法 不能检出任何微生物和寄生虫,需 特殊饲养。 确知所带的微生物丛(植物和动物 的),需特殊饲养。 没有指定的致病性微生物和寄生虫
悉生动物 也称已知菌动物或已知菌丛动物,是
动物体内带有确知的微生物的动物
此类动物原是无菌动物,系人为将指定的微生物
(单菌、双菌、三菌或多菌)植入体内。无菌动 物接种一种已知菌就是单菌动物,以此类推。
用途:微生物、宿主、致病因子的相互作用 悉生生物学(gnotobiology)
23
24
突变系动物
动物受各种内外因素影响引起的染色体畸变和基因突变而
育成某些特殊性状表型的品系,称之为突变系动物 (mutant strain)。
用途:如能留种育成突变品系提供特殊研究之用,成为具 用途 如能留种育成突变品系提供特殊研究之用 成为具
有科学价值的“模型动物”。无毛无胸腺裸鼠为生物医学 研究作出贡献,肥胖小鼠可以为减肥和糖尿病研究提供模 型,自身免疫缺陷小鼠。
组织相容性一致与否是实验成败的关键。
有些近交系肿瘤发病率,先天性异常是医学研究
的模型。
多个近交系同时使用,可使研究者分析不同遗传
6、背景资料和数据较为完善
近交系动物在培养和保存过程中都有详细的记录。对 于设计新的实验和解释所得结果提供了便利条件。
13
组成对某项实验的影响,或观察实验结果是否具 有普遍意义。
1 2
一、生物学分类位置
原生动物门 腔肠动物门 线形动物门 软体动物门 棘皮动物门 多孔动物门 扁形动物门 环节动物门 节肢动物门 半索动物门
脊索动物门 ( 脊椎动物亚门)
二、 遗传控制分类
(一) 近交系(即纯系动物); (二) 突变系; (三) 远交系,即封闭群动物; (四) 系统杂交动物,即杂交一代动物(F1)代
干细胞的研究 移植免疫的研究 细胞动物学研究 单克隆抗体研究:BALB/C和CBA的杂交F1代
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能力强,适于大量生产。广泛应用于预试验、一般 性实验。
3
命名:
– 两个亲代近交系的名称中间加大写英文字母 X ,雌性近交系在前,雄性近交系在后,以 上部分用括号括起,再在其后标明F1符号。 – 亲代雌性品系 X 亲代雄性品系 F1。 如:C57BL/6 X DBA/2 F1


培育方法: 必须饲养在屏障系统内; 必须严格选择原种; 必须严格控制在SPF的质量标准。
屏障系统

实验结果准确、可靠、稳定。用途最为广泛。 25
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清洁动物(minimal disease animal)
要求不带有一些烈性传染病的病原微生物以及常
常规动物( conventional animal 常规动物 (conventional animal ) )
动物,或经剖腹取胎后,转移到无菌条件下饲养,体表及 肠管中均不能检出任何活的微生物和寄生虫 肠管中均不能检出任何活的微生物和寄生虫。
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