中科大实验动物学课件第二章 实验动物标准化
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第二章实验动物的基本概念ppt文档
按微生物学等级分类：
实验动物
普通级动物 清洁级动物 无特定病原体动物SPF 无菌动物
一、普通级动物 Conventional animal
定义：指不携带所规定的人兽共患病病原和烈性传 染病病原的动物。 饲养于开放环境 有良好饲养设施和饲养管理操作规程及规章制度
如饲料、垫料要消毒；饮水要符合城市卫生标准； 外来动物必须严格隔离检疫等； 房屋要有防野鼠、昆虫设备； 严格处理淘汰及死亡动物
近交系的特征及应用
1．特征
（1）基因位点的纯合性：高达99％，因而能繁殖出完全一致的 纯合子，品系内个体相互交配不会出现性状分离。 （2）遗传组成的同源性：基因型一致，遗传组成及特性亦相同 （3）表型一致性； （4）长期遗传稳定性； （5）遗传特征的可分辨性、独特性； （6）背景资料的完整性。
亚系的命名
在原品系的名称后加一道斜线，斜线后标明亚系的符号。
亚系的符号有以下3种： （1）数字，如DBA/1、DBA/2等。 （2）培育或产生亚系的单位或人的缩写英文名称，第一个字母 大写，以后字母小写。如：A/He，表示A近交系的Heston亚系。 （3）当一个近交系具有两个以上亚系时，可在数字后加保持 者的英文缩写表示亚系。如：C57BL/6J，C57BL/10J分别表示由 美国杰克逊研究所保持的C57BL近交系的两个亚系 。
近交系亚系
指一个近交系内存在具有遗传差异的分支，称为亚系。 发生亚系的3种可能情况： ⑴兄妹交配代数达40代以前形成的分支（即发生于F20到F41之间） ⑵一个分支与其他分支分开繁殖超过100代。 ⑶已发现一个分支与其他分支存在差异。
产生这种差异的原因可能是残留杂合、突变或遗传污染，即 一个近交系与非本品系动物之间杂交引起遗传改变。
实验动物的标准化图文ppt课件
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
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实验动物学第二章实验动物质量的标准化
亚系命名：在原近交品系名称后甲一道斜线“/”，再在其后标上亚系的符号，符号分两类，一类是用研究者或研究机构名称的缩写字母表示，如A/He、A/Jax等。另一类是用阿拉伯数字表示，如C57BL/6J、DBA/1等。
各类实验动物中已培育近交系的数目
实验动物 近交系数目
封闭群
近交系
突变系
⒉品种、品系的概念
在动物分类学中，种是动物分类的基本单位，其定义为一群形态相似、能互相交配的自然群体，它们在生殖上与其他群体相隔离。 而在实验动物分类系统中，品种、品系是基本分类单位。作为一个品种、品系，应具备以下条件。 相似的外貌特征：如体重、毛色等应相近或一致。C57BL/6小鼠毛色是黑色的，DBA/2小鼠的毛色是灰色的，昆明小鼠的毛色是白色的等。 独特的生物学特性：是一个实验动物品系、品种存在的基础。如高癌鼠、低癌鼠、糖尿病鼠、白血病鼠等。根据研究目的进行选择应用。
小鼠 300 大鼠 111 地鼠 35 中国地鼠 4 豚鼠 15 兔 12 鸡 40 鱼 9 两栖类 4
亚系和支系：亚系是由一个近交系分离出来的具有各不相同特性的品系。育成的近交系可能由于突变和残余杂合基因而导致部分遗传组成的改变，从而形成亚系。支系是亚系内的小分类，一般是由一个亚系引到另一单位形成的新亚系，也可经人为技术处置（如代乳、胚胎移植、卵巢移植等）形成支系。
⒉命名
四、重组近交系动物
⒈基本概念： 在两个近交系杂交生育F1代后，F1代互交生育F2代，从F2代中随机选择个体交配，连续进行20代以上的全同胞兄妹交配而育成的一个近交系称为重组近交系。 为重组近交系提供亲代的两个近交系称为祖系。
④关系相近，同一来源的不同品系，其名称基本相似，差异部分用一个大写英文字母表示，如NZB、ZNO、ZNX、ZNW等。 ⑤近交代数的表示，一般在品系符号后括号内写上代数，在代数前加写F，如A(F78)等。 ⑥书写品系命名符号要完全，应使用公布的全称，不能随便缩写。
各类实验动物中已培育近交系的数目
实验动物 近交系数目
封闭群
近交系
突变系
⒉品种、品系的概念
在动物分类学中，种是动物分类的基本单位，其定义为一群形态相似、能互相交配的自然群体，它们在生殖上与其他群体相隔离。 而在实验动物分类系统中，品种、品系是基本分类单位。作为一个品种、品系，应具备以下条件。 相似的外貌特征：如体重、毛色等应相近或一致。C57BL/6小鼠毛色是黑色的，DBA/2小鼠的毛色是灰色的，昆明小鼠的毛色是白色的等。 独特的生物学特性：是一个实验动物品系、品种存在的基础。如高癌鼠、低癌鼠、糖尿病鼠、白血病鼠等。根据研究目的进行选择应用。
小鼠 300 大鼠 111 地鼠 35 中国地鼠 4 豚鼠 15 兔 12 鸡 40 鱼 9 两栖类 4
亚系和支系：亚系是由一个近交系分离出来的具有各不相同特性的品系。育成的近交系可能由于突变和残余杂合基因而导致部分遗传组成的改变，从而形成亚系。支系是亚系内的小分类，一般是由一个亚系引到另一单位形成的新亚系，也可经人为技术处置（如代乳、胚胎移植、卵巢移植等）形成支系。
⒉命名
四、重组近交系动物
⒈基本概念： 在两个近交系杂交生育F1代后，F1代互交生育F2代，从F2代中随机选择个体交配，连续进行20代以上的全同胞兄妹交配而育成的一个近交系称为重组近交系。 为重组近交系提供亲代的两个近交系称为祖系。
④关系相近，同一来源的不同品系，其名称基本相似，差异部分用一个大写英文字母表示，如NZB、ZNO、ZNX、ZNW等。 ⑤近交代数的表示，一般在品系符号后括号内写上代数，在代数前加写F，如A(F78)等。 ⑥书写品系命名符号要完全，应使用公布的全称，不能随便缩写。
实验动物标准化
群体中个体之间的基因组成的相似程度用
数值来表示。
•DBA/2 J
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实验动物标准化
理论上，随着同胞交配或亲子交配世代 数的增加，近交系数上升，到20代时，近交系 数可达98.6％，杂合基因仅剩1.4％。
同卵孪生子之间的基因组成完全相同时 ，血缘系数为100％，子代从双亲中获得基因 各一半，亲子之间的血缘系数为50％。随着近 交代数增加，血缘系数相应不断升高，到第20 代时血缘系数可以达到99.6%。
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实验动物标准化
特点： 1）保持一定的杂合性 2）保持相对稳定的遗传特征 3）个体差异的大小取决于祖代 4）繁殖力、抗病力强、生产成本低 5）群体中存在有模型价值的突变基因
用途：广泛应用于预试验、 学生教学和一般实验中。
也适宜做药物效果筛选等实验。
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实验动物标准化
2.1突变系（mutant strain）
实验动物标准化
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2020/11/17
实验动物标准化
第一节 实验动物标准化的研究内容
一、实验动物遗传质量的控制 二、实验动物微生物学的控制 三、实验动物环境的控制 四、实验动物营养的控制
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实验动物标准化
按工作程序实验动物标准化划分为： 实验动物生产条件标准化 实验动物质量标准化 动物实验条件标准化
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实验动物标准化
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实验动物标准化
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实验动物标准化
3、饲养管理
•
以非近亲配种方式进行繁殖生产的一个种
群，在不从外部引入新血缘条件下，至少连续繁
殖4代以上称为一个封闭群。
动物实验技术PPT课件
不同种系的实验动物对相同因素的刺激反 应既有共同性的一面，也存在一些特殊反应， 同样的刺激对一些动物敏感，但对另外一些动 物可能不敏感。因此在实验研究中选用那些有 特殊反应、对实验研究敏感的动物作为实验对 象，也是保证实验成功的重要因素。
38
（三）标准化原则
标准化原则是指动物实验中选择与课题 研究的目的、内容、水平相匹配的标准化 的实验动物。只有选用经微生物、寄生虫 学、遗传学、环境及营养控制的标准化实 验动物，才能排除生物因素、遗传因素、 环境及营养因素对实验结果的干扰。
50
2、购入动物时，应向供应单位及时索取 动物的遗传背景、微生物背景、质量合格 证、动物的年龄、体重等资料。
51
3、购入动物时，无论运输距离的远近，都 应考虑运输环境的温度、湿度、饮食以及 途中污染和窒息死亡等问题。
52
4、购入清洁级以上的动物，应采用带有空 气过滤膜的无菌运输罐或带过滤帽的笼盒 运输，严格检查其密封状况。
7
动物实验技术：
研究动物实验所需的各种条件、方法、 技术，以保证取得科学的、完整的、先进的实 验结果。
8
动物实验的要求..
1、科学性 2、经济性 3、伦理性
9
科学性要求
标准化的动物 标准化的实验条件 标准化的操作规程
10
经济性要求
动物的选择 实验方法的选择
11
伦理性要求
动物福利 3R原则
12
22
(二) 常用动物外科手术器械
（三）手术器械的消毒 1、煮沸灭菌法、 2、 高压蒸气灭菌法 3、化学药品灭菌法。
23
（四）敷料、手术巾、手术衣、帽、口 罩的消毒
24
五. 手术人员的准备 为了保证无菌手术的进行,手术人
38
（三）标准化原则
标准化原则是指动物实验中选择与课题 研究的目的、内容、水平相匹配的标准化 的实验动物。只有选用经微生物、寄生虫 学、遗传学、环境及营养控制的标准化实 验动物，才能排除生物因素、遗传因素、 环境及营养因素对实验结果的干扰。
50
2、购入动物时，应向供应单位及时索取 动物的遗传背景、微生物背景、质量合格 证、动物的年龄、体重等资料。
51
3、购入动物时，无论运输距离的远近，都 应考虑运输环境的温度、湿度、饮食以及 途中污染和窒息死亡等问题。
52
4、购入清洁级以上的动物，应采用带有空 气过滤膜的无菌运输罐或带过滤帽的笼盒 运输，严格检查其密封状况。
7
动物实验技术：
研究动物实验所需的各种条件、方法、 技术，以保证取得科学的、完整的、先进的实 验结果。
8
动物实验的要求..
1、科学性 2、经济性 3、伦理性
9
科学性要求
标准化的动物 标准化的实验条件 标准化的操作规程
10
经济性要求
动物的选择 实验方法的选择
11
伦理性要求
动物福利 3R原则
12
22
(二) 常用动物外科手术器械
（三）手术器械的消毒 1、煮沸灭菌法、 2、 高压蒸气灭菌法 3、化学药品灭菌法。
23
（四）敷料、手术巾、手术衣、帽、口 罩的消毒
24
五. 手术人员的准备 为了保证无菌手术的进行,手术人
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。
实验动物标准化
种群既可来自无菌动物繁育的后裔，亦可经剖 腹取胎后在隔离系统或屏障系统中饲养。 常见的 SPFA 有小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、兔、 犬和猴。 按标准，SPFA 应排除的病毒、细菌、体外寄 生虫的种类见表。
实验动物标准化
4、无菌动物(Germ free animals，GF)
是指动物体内外不带有任何微生物和寄生虫的 动物。饲养于隔离系统。由于它排除了微生物
近交系动物应用特点：
①个体差异小，对实验反应一致，用少量样本
即可进行重复定量试验；②组织相容抗原一致，
是组织、细胞、肿瘤移植良好动物模型；③隐
性基因纯合，病理性状得以暴露，可得到先天 性疾病的动物模型
• 但由于高度近交，生活力和抗病力差，对环境 变异的适应能力也差，同时饲养难度较大。
实验动物标准化
罗马字体表示，命名模式：
实验动物标准化
杂交群动物
杂交F1代（Cross F1）： • 是指两个近交系动物之间进行有计划交配所 获得的第一代动物。 杂交F1代命名： • 母亲品系×父亲品系 F1 • 例：C3H×C57BL F1
实验动物标准化
F1代特点及应用特点
①杂交优势，生命力强，适应性和抗病力强； ②个体间的遗传均质性好，每个个体的遗传物质均等地来 自双亲，虽表现杂合性，个体间基因型表现型一致，实 验结果重复性好，表现一致。 ③能将父母品系的显性性状集中遗传到同一个体上 ④血液中有大量干细胞 ⑤两个祖系重组，出现新的优势性状和用途，脾脏增大用 于单抗研究，移植免疫，新疾病模型
实验动物标准化
2、清洁级动物（Clean Anima，CL）
定义：除普通动物应排除的病原外，不携带对实验干扰大的病 原和寄生虫。如小鼠肝炎病毒、仙台病毒等。 饲养于屏障环境中
实验动物标准化
4、无菌动物(Germ free animals，GF)
是指动物体内外不带有任何微生物和寄生虫的 动物。饲养于隔离系统。由于它排除了微生物
近交系动物应用特点：
①个体差异小，对实验反应一致，用少量样本
即可进行重复定量试验；②组织相容抗原一致，
是组织、细胞、肿瘤移植良好动物模型；③隐
性基因纯合，病理性状得以暴露，可得到先天 性疾病的动物模型
• 但由于高度近交，生活力和抗病力差，对环境 变异的适应能力也差，同时饲养难度较大。
实验动物标准化
罗马字体表示，命名模式：
实验动物标准化
杂交群动物
杂交F1代（Cross F1）： • 是指两个近交系动物之间进行有计划交配所 获得的第一代动物。 杂交F1代命名： • 母亲品系×父亲品系 F1 • 例：C3H×C57BL F1
实验动物标准化
F1代特点及应用特点
①杂交优势，生命力强，适应性和抗病力强； ②个体间的遗传均质性好，每个个体的遗传物质均等地来 自双亲，虽表现杂合性，个体间基因型表现型一致，实 验结果重复性好，表现一致。 ③能将父母品系的显性性状集中遗传到同一个体上 ④血液中有大量干细胞 ⑤两个祖系重组，出现新的优势性状和用途，脾脏增大用 于单抗研究，移植免疫，新疾病模型
实验动物标准化
2、清洁级动物（Clean Anima，CL）
定义：除普通动物应排除的病原外，不携带对实验干扰大的病 原和寄生虫。如小鼠肝炎病毒、仙台病毒等。 饲养于屏障环境中
实验动物学二实验动物质量的标准化PPT课件
3、标准化实验动物有利于动物基因的作图。
4、对实验动物遗传学质量标准化的深入研究，可以 建立一系列相关的生物信息数据库。
一、实验动物按遗传学分类
品种、品系的概念
品种（stock）和品系（strain）是基本分类 单位。
作为一个品种、品系，应具备以下条件： （1）相似的外貌特征
（2）独特的生物学特性 （3）稳定的遗传性能 （4）具有共同遗传来源和一定的遗传结构
近交系动物的应用
（1）与封闭群相比，近交系动物个体之间极其一致，可以 消除杂合遗传背景对实验结果的影响，因此在实验中，实验组 和对照组都只需少量的动物。
（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 物成为必不可少的实验动物。
（3）由于近交，隐性基因纯合性状得以暴露，可以获得大 量先天性畸形及先天性疾病的动物模型，如糖尿病、高血压等 、，是进行基因连锁分析、比较遗传学、生理学和发育生物学 研究的理想实验材料。
特殊近交系的命名
●同源突变近交系：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.
当突变基因必须以杂合子形式保持时，用“+”号
代表野生型基因，如：A/Fa-+/c。
●同源导入近交系：在品系（亚系）的名称（或
名称缩写）后面加“·”和供体品系名称缩写，然后
第二章 实验动物质量的标准化
本章掌握及熟悉的内容
掌握：实验动物的遗传学分类和微生物学分类的方 法及级别。各遗传学类别实验动物（如近交系动物、 保种F1代动物、封闭群动物、突变系动物、同源突 变近交系动物、同源导入近交系动物、分离近交系 动物、重组近交系动物等）的概念，各微生物学级 别实验动物的概念、区别 。
《实验动物标准化》PPT课件
精选ppt
21
• 封闭群：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
代表动物：ICR小鼠、SD大鼠、毕格 犬
精选ppt
22
• 杂交群：不同品系或 种群之间杂交产生的 后代称为杂交群。用 于医学生物学研究常 指两个近交系杂交后 生育的第一代动物
精选ppt
17
❖BALB/c对放射线比其他品系更为敏感。
❖C57BL/6肿瘤发生率低，A系高。 ❖DMBA可致BALB/c产生白血病，对A系却
产生皮肤溃疡
❖BALB/c和C3H小鼠对鼠伤寒沙门氏菌的 敏感性存在显著差异
❖SHR为自发性高血压大鼠，心血管疾病发 生率高
精选ppt
18
必须推广应用标准品系动物， 防止各种品系动物发生遗传污染、 基因型及生物学特性的改变，保证 动物的遗传质量
实 验 实动 验物
动 物动 学物
实 验
实验动物标准化（质量控制） 遗传控制 环境控制 微生物控制 营养控制 各种实验动物特性和应用
实验动物的选择 动物实验基本技术和方法 人类疾病动物模型 免疫缺陷动物 动物胚胎工程 转基因动物及其它基因工程动物
精选ppt
1
第二章 实验动物标准化
精选ppt
2
第一节 实验动物标准化的意义
exposure to light and dark may
purposely be altered to affect the
breeding cycle of the animals.
Consequently, if you turned the lights
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第二章 实验动物标准化概述
岳挺 tingyue@ 实验动物中心 办公电话：3600434
实验动物与其它动物的区别
它们是实验动物吗？
它们可以成为实验动物
实验动物化
实验小型猪
实验动物化
实验犬
实验动物化
实验猴
实验动物化：通过专门的定向培育，控制遗传背景 和微生物背景，使经济动物、野生动物或观赏动物 等达到科学研究的特殊要求，称为实验动物化。
1. 家养化 2. 品种化 3. 遗传背景一致化 4. 微生物的无害化和无干扰化
什么是实验动物的标准化？ • 实验动物的标准化是指在实验动物质量， 品种品系，生产和实验条件等各方面规定 的统一技术标准。
为什么要实行实验动物标准化？
一、实验动物的重要性
（一）实验动物是生命科学研究的支撑条件之一 生命科学实验研究的四个支撑条件----AEIR要素 A：Animal：实验动物； E：Equipment：仪器设备； I： Information：信息； R：Reagent：试剂； （二）实验动物在生命科学研究中被广泛应用，很多重要 的科研成果来源于实验动物 （三）实验动物是人类的替身，起着“活 的天秤”和“活的化学试剂”的作用 （四）实验动物工作实行法制化管理
二、消除遗传差异
外观
遗传
品系
BALB/c 对放射线较敏感 血压高 肺癌发病率低 DMBA刺激诱发白血病
A 对放射线中等 血压中 肺癌发病率高 DMBA刺激产生皮肤溃疡
表型
表型
因此，必须推广应用标准 品系动物，保证动物的遗传质量
三、统一环境指标
温度
30℃适宜温度：24 ℃左右
湿度过高散热受抑制，饲料、垫料潮湿
湿度过低粉尘飞扬刺激呼吸道，吃仔现象增加
适宜湿度：50%左右
湿度
控制动物生殖生理周期和行为活动
明暗交替12h/12h
光照
四、去除有害微生物和干扰实验的微生物
东北农大学生28人感染布鲁氏菌病
常见的人畜共患病：流行性出血热、狂犬病、猴B病
毒、淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒、利什曼原虫等。
另一些传染病如鼠痘、鼠肝炎、仙台病毒对实验造成严重干扰。
2. 许可证与合格证
3.种子来源与质量监测
我国有7个种子基地
国内大型实验动物资源基地
上海实验动物资源中心
军事医学科学院实验动物中心
国外著名实验动物研究机构
George D. Snell 1/3 of the prize USA Jackson Laboratory Bar Harbor, ME, USA b. 1903 d. 1996
• • • • • • • • • •
美国杰克逊实验室（Jax） 国际实验动物科学委员会（ICLAS） 美国国立卫生研究院（NIH） 实验动物杂志（Lab Animal） 查士利华（Charles River）
。