实验动物学基本概念
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
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
22
第二章 实验动物管理与发展状况
23
第二章 实验动物管理与发展状况
其中的重要作用？
16
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。
18
第二章 实验动物管理与发展状况
实验动物学基本概念家兔生物学特性
实验动物学的学科概念
一、实验动物学研究的对象与范围 1. 研究对象 生命科学研究需要
做动物实验，做动物实验需要实验动 物。实验动物学研究的对象就是实验 动物与动物实验。
（1）实验动物（laboratory animal）：实验动物是指经人工饲 育，对其携带的微生物、寄生虫实 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 、检定及其他科学实验的动物。
（Lepus)和白尾棕色兔属（sylvilagus)。
现在作为实验动物的兔主要属于真兔属。
• 一、生物学特性
• （一）外貌特征和习性
• 1.体型较小，呈圆球形，密被绒毛， 尾短，耳大，眼大，上唇中裂，后肢 比前肢长，趾端有爪。
• 2.毛色品型多，有白色、棕色、灰色 、黑色、麻色等。
• 3.昼伏夜动，喜欢独居穴居。晚间采 食与饮水量占每日总量的70%。
4.眼科学的研究 家兔的眼球大，便 于进行手术操作和观察，是眼科研究中 最常见的动物。如：在双眼角膜上复制 等大、等深的创伤瘢痕模型，以左右对 比观察药物疗效和治疗原理，可排除异 体间的个体差异；还可在眼前房内移植 卵巢皮质，观察药物对排卵的影响。
• 3.青紫兰兔 毛色特点是毛根灰色、中段灰白色、毛 尖黑色，体重4.1～5.4kg，繁殖性能较好，体强， 适应性好，生长快。
• 4.中国白兔 毛白色，头型清秀，耳短而厚，红眼 ，体型较小，体重2～2.5kg，性成熟较早，繁殖 力高，耐粗饲。
• 5.弗莱密希兔 毛灰白（腹部白色），体型大，体 重可达9kg以上，发育快，耳长25～30cm。
要保证科学实验结果的可靠性、精 确性和可重复性，实验动物必须具备满 足科学实验应具备的4条基本要求：
对实验处理表现出极高的敏感性；
实验动物学的概念
行监控，用于生命科学研究、药品与生
物制品生产和检定，以及其他科学研究 的动物。
• 微生物和寄生虫的监控要求 普通级动物 conventional（CV）animal 清洁动物 clean（CL）animal 无特定病原体动物 specific pathogen free（SPF） animal 无菌动物
清洁动物[clean（CL）animal]是
根据我国国情而设立的等级动物，除普
通级动物应排除的病原和寄生虫外，不
携带对动物危害大和对科学研究干扰大
的病原和寄生虫。
犬和猴没c
pathogen free（SPF）animal]通常被 称为SPF动物，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动物包括小鼠、大鼠、 豚鼠、地鼠、兔、犬和猴等。
germ free（GF）animal
普通级动物[conventional （CV） animal] 是微生物和寄生虫控制级别最 低的实验动物；要求不携带所规定的人 兽共患病病原和动物烈性传染病病原， 以及人兽共患寄生虫。 2001版实验动物国家标准取消了 普通级小鼠和大鼠等级标准，故不设 普通级大、小鼠等级。
二、实验动物学对中医药现代化的意义： （一）中医药现代化需要实验动物学 （二）深刻揭示中医药治病机制，进一步 提高疗效需要实验动物学 （三）中药产业现代化国际化需要实验动 物学 三、实验动物学在制药与化工工业的应用 四、实验动物学在国防军事科学上的应用
•应用要求
实验动物主要应用于科学实验。
被称为：“活的分析天平”。
实验用动物
(animals for research) 指一切可以用于实验的动物，包括野 生动物、经济动物、警卫动物、观赏动物 和实验动物。
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
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
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。
实验动物学-绪论
第一章 绪论
湖北中医学院中医药实验中心 田代志
第一节 实验动物学的基本概念和内容
实验动物
实验动物是指经人工培育和人工改造，对其携带
微生物、遗传、营养、环境因子实行控制，来源 清楚，遗传背景明确，用于科学研究、教学、生 产、检定以及其它科学实验的动物。 控制的目的是为了保证实验结果的可靠性、精确 性、均一性、可重复性和可比较性。
验动物获得满意的统计结论。
优化（Refinement）原则：优化实验设计和操
作，以减轻动物的痛苦。
谢谢
国际组织及发达国家管理机构组织
国际实验动物科学委员会（ICLAS）
美国国际实验动物管理评估及认证协会 日本实验动物协会（JSLA）
国外相关法规
欧盟《欧洲实验和科研用脊椎动物保护公约》
美国《人道主义饲养和使用实验动物的公共卫生
服务方针》 英国《动物法》
我国实验动物的管理与法规
实验动物标准化
实验动物生产条件标准化
实验动物质量标准化 实验动物应用条件标准化
实验动物标准化四大控制
遗传质量控制
微生物和寄生虫质量控制
营养质量控制 环境质量控制
实验动物的三大特点：
从遗传控制角度
来源清楚、人工培育、遗传背景明确 分为近交系、封闭群、杂交群 从微生物控制角度 所有实验动物携带的微生物、寄生虫都是在人 工严格控制之下的。 分为普通级动物(CV)、清洁级动物(CL)、无特 定病原体动物(SPF)、无菌动物和悉生动物(GA) 从应用角度 用于科学实验
实验用动物：
实验动物 家畜（禽）
野生动物
遗传背景不清楚 、 实验结果重复性、可信性差
实验动物学
实验动物学是一门研究实验动物和动物
实验动物学重点梳理
实验动物学重点梳理一．1.实验动物和实验用动物的基本概念是什么？实验动物是指经人工饲养，对其携带微生物和寄生虫实行控制，遗传背景明确或者来源清楚，用于科学研究、教学、生产、检定以及其它科学实验的动物。
现在“实验用动物”一词特指不符合上述实验动物的定义，即非标准化的实验动物。
2.实验动物学的定义是什么？是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，目的是为生物医学研究提供品种繁多、质量合格的实验动物。
3.为什么说实验动物学是一门新兴的综合性基础学科？综合性学科：综合了动物学、畜牧兽医学、组织学、胚胎学、生理学、病理学、遗传学、营养学、悉生生物学、环境工程学、微生物及寄生虫学等多个学科的相关知识，积累了本学科的研究成果，形成了完整、独立的理论体系。
4.什么叫比较医学？是对不同种动物（包括人和实验动物）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。
通过对比较医学的研究，达到探索生命科学的奥秘，控制动物和人类的疾病、延长人类寿命的目的。
5.实验动物的标准化包括哪些内容？它有什么意义？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。
6.我国的实验动物管理体制7.生命科学研究所必需的四个基本条件是什么？AEIR Animal 实验动物 Equipment 仪器设备 Information 信息 Reagent 试剂8.什么是动物福利？动物福利包括那几个内容？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。
台湾学者夏良宙（1990年）把动物福利概括成两句话：善待活着的动物，减少动物死亡的痛苦。
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。
动物实验基础知识
2.
a. b. c. d. e.
屏障环境
空气必须经初、中、高效过滤器进入动物饲养室或实验室。 利用空调送风系统形成清洁走廊、动物饲养间、非清洁走廊、室外的静压差梯度，各 梯度差不低于20Pa。 空气、人流、物流均采用单向流通路线。 人流、物流分开，所有物品应采用严格灭菌控制。 空气洁净度为10000级。
3、 气流与风速
气流速度控制在0.1~0.2m/s，换气次数10~20次/小时 风速是除了温度、湿度以外与体热发散有关的环境因素。
1)
实验动物单位体重的体表面积比人大，气流对实验动物的影响也较大。
2)
3) 4)
气流速度过小，空气流通不良，有害气体浓度升高，散热困难，易造 成呼吸道疾病的传播。
气流速度过大，动物体表散热量增加，同样危及动物的健康，影响动 物实验结果。 合理的气流组织和风速能调节温度和湿度，有效降低室内粉尘和有害 气体，控制传染病的流行，有利于实验动物和工作人员的健康。
4、杂交一代动物（F1）
杂交一代动物（F1）：两个不同近交系杂交所生的第一代动物称为杂交一 代动物或F1代。 不是一个品系或品种，不具有育种能力，不能自群繁殖成与杂交F1代相 同基因型动物，需进一步交配得到F2出现遗传分离基因重组，个体间的 一致性也随之消失。
特点： a.个体间遗传均一：个体间遗传变异与近交系一样很小，其基因位点均 为杂合型（近交系为纯合型），因此能取得一致的实验结果。 b.表现双亲的显性性状 c.环境适应性强 d.具有杂种优势，如体质健壮、生长快、易于饲养管理、发育均匀、手 术后恢复快等优点。 小鼠F1代如： Nga：(C57BL/6×DBA/2)F1、LAF1：(C57BL/J×A/HJ)F1等。
3、突变系
突变系：育种过程中，出于单个基因的突变，或将某个基因导入， 或通 过多次回交“留种”，而建立一个同类突变品系（mutational strain）， 扩大数量，定向培育而成。可以以基因符号来表示基因型，或能保持特 定遗传性状的品系动物。 此类个体具有同样遗传缺陷或病态，如肥胖症、侏儒症、肌萎缩、白内 障、视网膜退化、无毛等等，现己培养成的自然具有某些病的 突变系有： 白血病鼠、糖尿病鼠、肿瘤鼠、贫血鼠、高血压鼠和裸鼠(无胸腺无毛) 等等，这些品系的动物对于研究相应疾病的防治具有很重要的价值。
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。
实验动物学
3.实验动物保种，生产供应，动 物实验一体化已形成一定格局。
有很多具有一定规模的实验动 物的大公司，从事专业化的实验 动物生产供应，有的还提供优越 的动物实验环境甚至服务。
4.实验动物的饲养设施和笼器具 要求越来越高。动物管理人员素 质要求越来越高，自动环境监测 记录，自动加料喂养等。
从事实验动物的科研人员大 多是兽医博士，科研带头人多为 博士后人员担任，一般管理人员 大学以上毕业。美国实验动物经 费占生命科学研究经费的50%左 右。
明确 人工控制
用 途
科学实验
野生动物
未经
不明确
自然选择 保护和发展经济
经济动物 一定程度
观赏动物 一定程度
一般
一般
优择劣汰
优择劣汰
发展经济
观赏宠物
2．按实验动物物种分：
大鼠、小鼠、 豚鼠、兔、 犬、猪 等。
3。按遗传学控制原理分： 按遗传控制原理、基因纯合程 度，可将实验动物分为以下四类： 近交系、突变系、 杂交群、封闭群、 遗传工程动物。
3．实验用动物（Experimental animal or Animal for research） 由于实验动物的种类和数量有 限，一些野生动物和经济动物甚至 观赏动物也用于科学试验，但他们 只能称为实验用动物。
4．动物实验 是以实验动物为实验对象的科 学实验。 包括以实验动物整体水平的综 合性反应为评价指标的实验，以实 验动物为材料来源的局部器官及系 统的实验，以实验动物的各种表现 参数为权衡尺度的实验。
以生命科学而言，动物实验结 果的可靠性和精确性，与实验动 物的选择、动物实验的条件、动 物实验的技术方法有直接关系。
实验动物学的分支科学
实验动物学资料
第一章绪论1.实验动物学：是以实验动物为主要研究对象，并将培育的实验动物应用于生命科学等研究的一门综合性学科。
简而言之，它是研究实验动物和动物实验的一门综合性学科。
2.实验动物:指经人工培育，对其携带微生物和寄生虫实行控制，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。
3.实验动物一般具有的特点：1）遗传学要求:必须是人工培育，来源清楚，遗传背景明确的动物；2)微生物和寄生虫的监控要求：实验动物繁育全程必须严格监控其所携带的微生物和寄生虫。
我国根据对微生物、寄生虫的控制程度将实验动物划分为4个等级，即普通级动物（CV）、清洁级动物（CL）、无特定病原体级动物（SPF）、无菌级动物（GF）；3）应用要求：实验动物主要应用于科学实验。
4.动物实验：是应用标准的实验动物进行科学研究，观察实验过程中实验动物有关器官的组织形态改变、机能反应变化及其发生发展规律。
5.英国的动物学家Russell和微生物学家Burch通过大量的调查研究，提出了科学、合理、人道地使用实验动物的理论。
该理论核心便是“3R”原则，即替代、减少和优化原则：1）替代原则：要求尽可能采用低等实验动物或非实验动物，以替代高等实验动物进行实验；2）减少原则：要求尽可能减少实验动物的用量，甚至可以降低统计学要求；3）优化原则：要求优化实验设计和操作，以减轻动物的痛苦。
6.动物福利的基本出发点是让动物在康乐的状态下生存，也就是为了使动物能够健康、快乐、舒适而采取的一系列行为和给动物提供的相应外部条件。
第二章实验动物遗传学1.实验动物的分类：包括动物学的分类和实验动物学的分类两部分。
按动物学分类可分为：界、门、纲、目、科、属、种；按实验动物学分类则分为品种和品系。
品系包括近交系、封闭群和杂交群等。
2.近交系动物的特点:1)基因纯合性；2）遗传组成的同源性；3)表现型的一致性；4）对外界因素的敏感性；5）遗传特征的可辨别性；6）遗传组成独特性；7）背景资料可查性；8）国际分布广泛性。
实验动物学
第二节 国内实验动物动物管理法规体系的特点
第三节 中国实验动物培训和教育
一、法律基础 二、培训和教育内容 三、培训和教育的实施
第三章
实验动物遗传学及质量控制
第一节 实验动物的分类
一、按实际用途分类 实验动物（ animals） 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、 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 兽医学等的科研、教学、医疗、鉴定、诊断、 制品制造等需要为目的而驯养、繁殖、育成的动物。 制品制造等需要为目的而驯养、繁殖、育成的动物。
第一节 研究范围和发展意义
一、实验动物学的概念 实验动物学是专门研究实验动物和动物实验 的一门科学。 的一门科学。 实验动物和动物实验的区别： 实验动物和动物实验的区别： 实验动物围绕生物特性、饲养繁殖、 实验动物围绕生物特性、饲养繁殖、遗传育 质量控制、疾病防治和开发应用的科学。 种、质量控制、疾病防治和开发应用的科学。 动物实验是以实验动物为材料进行实验。 动物实验是以实验动物为材料进行实验。
实验动物包括以下四个基本内涵：
遗传背景明确； 对携带微生物和寄生虫实行控制； 在特定的环境条件下，人工培育而成的动物； 用途明确。
二、实验动物科学研究的范围
（一）实验动物科学研究的内容 实验动物饲养学 实验动物医学 比较医学 实验动物生态学 动物实验技术 实验动物伦理学 动物实验替代方法学 实验动物福利
杂交群动物（ animals） 3、杂交群动物（Hybrid colony animals） （杂交一代，F1代动物）两个近交品系动物 之间进行有计划交配所获得的第一代动物。 封闭群动物(Closed 4、封闭群动物(Closed colony animals) 以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个种 群，在不从外部引入新的血缘条件，至少连续 繁殖四代以上称封闭群。封闭群又称远交群。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
包括：1.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。
2.影响繁育如产子数下降、母性不良。
3.个体发育不良，对环境的适应性差。
近交的结果：1、增加基因纯合性，即降低杂合性，导致动物群体分离为不同基因型的品系；2、必然导致近交衰退。
表现为生长、成活、生育、抗病、适应等能力减退。
主要原因：隐性有害基因的暴露；多基因平衡遭到破坏。
按实验动物遗传学分类：近交系（含突变系）、封闭群、杂交群。
亚系；育成的近交系在繁育过程中，由于残余杂合基因的分离、基因突变的产生、抽样误差导致部分遗传组成改变而形成遗传差异的近交系动物群体。
支系；由于饲养环境的改变，或对动物进行人为的技术处理，对某些动物特征产生影响，形成不同的支系。
同源性；在近交系中（突变系），所有动物可追溯到原始的一对共同祖先。
遗传同源性使近交系有3个重要特征：⏹⑴品系内个体间可接受组织移植⏹⑵品系内单个个体的监测可得知品系整体基因类型⏹⑶从一个群体内可分离出遗传上相同的亚群体重组近交系；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代以上全同胞交配而育成的一组近交系。
系统杂交动物；由不同品系或种群之间杂交产生的后代转基因动物；指用实验的方法导入的外源基因,在其染色体基因组内稳定整合并可以表达和传给后代的一类动物；整合在动物基因组内的外源基因称为转基因。
嵌合体动物；只有部分组织细胞基因组中整合有外源基因的动物，称为嵌合体动物。
如果整合的部分组织细胞恰为生殖细胞，也可将外原基因遗传给子代。
克隆动物；不经过有性生殖过程，而是通过核移植生产的遗传结构完全相同的动物，称动物克隆。
免疫缺陷动物；免疫缺陷动物(Immunodeficientanimal):由于先天性遗传突变或用人工的方法造成一种或多种免疫系统组成成分缺陷的动物。
SCID鼠；严重的联合免疫缺陷小鼠(Severecombined immunodeficient mice, SCID)为严重的免疫缺陷疾病,动物临床表现为低γ球蛋白血症、低淋巴细胞血症。
●裸鼠；裸小鼠(Nude mice): 指先天无胸腺的小鼠,简称裸小鼠。
●特点：11号染色体上的裸基因(nu)发生突变,导致出现裸体异常状态。
●纯合裸基因的小鼠(nu/nu)临床表现为2个主要缺陷特征：●毛发缺乏呈裸体外表；●仅有胸腺上皮，使T淋巴细胞不能正常分化，导致细胞免疫功能低下。
●B细胞功能正常，NK细胞活力增强。
●繁育能力差，乳腺发育缺损，以雄性纯合子与雌性杂合子繁育。
●T细胞缺陷可通过移植成熟T细胞、胸腺细胞得到恢复。
渗漏现象。
少数SCID小鼠的免疫功能可出现极小程度的恢复,把这种现象称为渗漏现象。
简答题和问答题：近交系，系统杂交动物和封闭群小鼠的遗传分类命名，特点，应用。
☞近交系：常用近交系：小鼠： A、AKR、BALB/c、CBA、C3H、C57BL、DBA、615、TA1、TA2、C-1等。
大鼠：BN F344 SHR等。
命名：由1～4个大写英文字母组成；大写英文字母开头，结合数字命名。
特点：基因纯合性，遗传稳定性，遗传同源性，表型一致性，独特性，可分变性，分布广泛性，资料可查性。
☞系统杂交动物：特点：1、杂交优势，克服了近交引起的近交衰退。
2、遗传与表型上的均质性；具有相同的基因型。
3、分布广泛。
应用：1、干细胞研究。
2、移植免疫研究。
3、细胞动力学研究。
4、单抗研究☞封闭群动物：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。
⏹特点：1、一定的杂合性：不引入新的基因，又不使群体内基因丢失。
2、相对的稳定性：群体在一定范围内保持相对稳定的遗传特征。
3、个体差异取决于祖代动物。
4、较强的繁殖力、抗病力。
5、群体易保存有模型价值的突变基因。
⏹命名：用2－4个大写英文字母命名。
如:KM,ICR,LACAN：NIH 由美国国立卫生研究院保存的NIH小鼠。
⏹应用：1、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。
2、可大量供应，用于预试验、教学。
3、携带突变基因，评估群体对自发或诱发突变的遗传负荷能力。
实验动物选择的基本原则。
●一、相似性原则●二、特殊性（易化）原则●三、标准化原则●四、规格化原则●五、经济性原则先天性免疫缺陷动物分几种，其特点和应用；1、T淋巴细胞功能缺陷:裸鼠。
特点：11号染色体上的裸基因突变，出现裸体异常状态；毛发缺乏呈裸体；T淋巴细胞不能正常分化导致免疫功能低下；B细胞正常；繁殖能力差。
应用：肿瘤学，微生物学，免疫学，寄生虫学。
2、B淋巴细胞功能缺陷动物：性连锁性免疫缺陷小鼠（XID）。
特点：X染色体基因缺陷导致；血清中分泌免疫球蛋白IgG和IgM缺失,细胞免疫功能正常.与人的Bruton氏丙种球胆白缺乏症相似.；移植正常鼠的骨髓过来可恢复免疫。
应用：研究B细胞的发生、功能、异质性。
3、NK细胞功能缺陷动物Beige小鼠：13号染色体bg隐性基因突变，NK细胞缺乏。
特点：影响T细胞功能，溶酶体功能缺陷。
应用：色素缺乏易感性增高症。
4、严重的联合免疫缺陷小鼠（SCID）：位于第16号染色体的scid单个隐性基因突变所致。
特点：动物临床表现为低γ球蛋白血症、低淋巴细胞血症；白细胞缺乏，对抗原无细胞免疫和抗体免疫反应；纯合子血清中无免疫球蛋白，淋巴结、胸腺变小，缺乏体液、细胞免疫功能。
饲养于SPF环境中；通过移植人免疫组织或免疫细胞，可使SCID小鼠具有人类部分免疫系统，称为SCID-hu小鼠。
5、虫蛙小鼠：第6对染色体上的me基因发生突变，寿命不超过8周。
特点：出生后2天皮肤有脓肿出现,有严重的联合免疫缺陷，对抗原无反应，NK细胞活性低；纯合子(me/me) 小鼠有自身免疫倾向。
用于判断生命早期免疫功能缺陷和某种自身免疫性疾病的模型；C57BL/6J-me在1-2日龄表皮可见嗜中性白细胞集聚，表皮色素呈斑点状，故称虫蛙小鼠。
6、T、B和NK细胞三联免疫缺乏小鼠7、其他免疫缺陷动物。
转基因动物与克隆动物的区别；➢前者是将外源基因通过不同的方式引入受体细胞，随受体细胞经分化发育成为动物个体。
基因是人工合成的。
➢后者是供体细胞的细胞核与受体去核的细胞融合，移植到母体内发育成为动物个体。
基因是供体细胞核中包含的全部基因。
转基因动物的基本方法；✦外源基因的获得和构建；✦外源基因导入受体细胞（生殖细胞或胚胎干细胞）；✦选择适当的体外培养系统和宿主动物，使转基因的胚胎发育；✦鉴定和筛选所得的转基因动物。
✦目的基因的获得和构建；（1）基因组DNA的非特异性断裂；（2）染色体DNA的限制性内切酶酶解；（3）通过mRNA合成cDNA；（4）人工体外合成DNA片断；（5）通过载体在适当的宿主中克隆；（6）通过PCR反应克隆目的基因✦鉴定和筛选所得的转基因动物：Southernblotting(DNA印迹杂交）Nouthernblotting(RNA印迹杂交）特异性探针杂交法转基因的方法：●转基因方法：●显微注射法●逆转录病毒感染法●胚胎干细胞介导法●精子载体法显微注射技术制备转基因动物的基本过程；卵子在受精后，在卵子核内注入DNA序列，植入小鼠体内孕育。
动物克隆技术的基本方法；“核移植”是克隆动物的基本方法。
将身体某一部位的细胞核取出（如耳上皮或乳腺细胞的细胞核）,移植到去掉核的卵细胞中，再移植到雌性动物的子宫中孕育成与核供体动物在遗传上完全相同个体。
⏹实验动物学的基本内容。
☞实验动物的标准化：1、研究实验动物品系培育和遗传学控制；2、研究实验动物解剖和生物学特点；3、研究环境条件、饲料、垫料对实验动物的影响；4、研究实验动物微生物、寄生虫控制及疫病防治。
☞动物实验的标准化1、研究人类疾病动物模型或模型动物；2、研究动物实验的基本条件、方法、技术。
⏹3R原则的要点。
1、Replacement：指用低等级的动物代替高等级的动物，或不用活的脊椎动物进行实验，而采用其他方法搭到与动物实验相同的目的。
2、Reduction：如某一研究方案中必须使用实验动物，又没有可行的替代方法时，应把使用动物的数量降低到实现科研目的所需最小量。
3、Refinement：通过改善动物设施、饲养管理和实验条件，精选实验动物、技术路线和实验手段，优化实验操作技术等方法，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，使动物实验得出科学的结果。
⏹实验动物学的作用与意义。
☞作用：1、提供动物模型；2、药物安全评价和疗效评估；3、提供生物制剂和制品；4、医学教育教学实验。