实验动物考试总结
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实验动物科学:是一门综合科学,她融会生物学。遗传学微生物学。寄生虫学。兽医学和医学等为一体。包含两方面的问题,即实验动物和动物实验。
实验动物:是指经过人工定向培育,对其携带的微生物及寄生虫实行控制,其遗传背景明确,来源清楚,并在相应的环境设施内饲养,用于科学研究,教学,生产,检定以及其他科学实验的动物。
实验用动物:用于实验的动物。包括野生动物,家畜,观赏动物。
实验动物遗传学主要是揭示并按需要改变和维持实验动物特定的遗传结构,从而减少或避免遗传因素对实验结果的干扰,甚至通过改变实验动物的遗传结构,使某些特定实验能顺利开展。
实验动物遗传学分类
根据遗传学特点的不同及基因纯合程度可分为:
近交系动物(Inbred strains)
封闭群动物(Closed--colony)
杂交群(Hybrid F1代动物)
近交系动物特点:1基因纯合性2遗传稳定性3同基因性4表现型的均一性5个体性6可分辨性7分布的广泛性8资料可查性缺点:1引起近交衰退2 生产饲养成本高3 对外界因素的敏感性
封闭群动物特点:1、封闭群动物避免了近亲交配,具有较强的繁殖力和生活力,表现为每胎产子多,胎间隔较短,仔鼠死亡率低,生长快,成熟早,寿命长,对疾病的抵抗力强。在饲养繁殖过程中无需详细记录谱系,成本低,可大量生产,供应充足。广泛应用于预试验、一般实验及学生的教学。
个体差异取决于祖代动物:若祖代为一般杂种动物,则个体差异较大,若祖代来自同一品系的近交系动物,则差异较大。2、封闭群动物(远交种)的遗传组成具有很高的杂合性,类似于人类群体遗传异质性的遗传组成,广泛用于人类遗传学研究、药物筛选、毒物试验,药品的生产和鉴定等方面。
3、由于封闭群动物的遗传组成具有很高的杂合性,所以在遗传学研究中可作为选择实验的基础群体,用于对一些性状遗传力的研究。
4、封闭群动物的突变种携带的突变基因通常可导致动物某些方面的异常,成为生理学、胚胎学和医学研究的模型。如高血压大鼠。
5、由于其可携带大量的隐性有害基因,可用于估计群体对自发或诱发突变的遗传负荷能力杂交群动物特点:1、遗传和表型的一致性.杂交F1代的基因型不是纯和子,但个体间基因型是整齐一致的,遗传性是稳定的,表现型也一致。故可获得精确度很高的实验结果,广泛用于营养、药物、病原和激素的生物学评价。2、基因型一致:F1代动物虽然具有杂合的遗传组成,但个体间基因型是相同的,可接受个体间、亲本品系细胞、组织、器官、肿瘤移植。用于免疫学、发育生物学研究。3、与近交系相比具有杂交优势:4国际分布广泛5 、在医学生物学中的应用(p21) 1.干细胞的研究2.移植免疫的研究3.单克隆抗体研究4.细胞动力学研究 5.作为某些疾病研究的模型
实验动物分四级:1普通动物(conventional animals,cv)2清洁级动物(clean animals cl)3无特殊病原体动物(specific pathogen free animals,spf)4无菌动物(germfree animals,GF)和悉生动物(gnotobiotic animals,GN)无菌动物概念:所谓无菌动物,无可检出一切生命体的动物。就是在现有检测技术不能检出任何活的微生物和寄生虫的动物。特点:(一)形态学改变1.消化系统:主要变化在肠道⑴无菌动物肠道肌层薄,更为特异的是盲肠肥大,比普通动物要大5-6倍。无菌豚鼠的盲肠可达体重的1/3。主要是由于肠壁薄、张力低而增大。由于盲肠膨大,肠壁菲薄,常因盲肠扭转或肠壁破裂而死亡。如给无菌动物注入梭状芽孢杆
菌则可缩小盲肠体积。⑵肠粘膜绒毛增多。⑶肝脏重量下降。2.循环系统:心脏相对缩小。3.血液系统:白细胞增加。普通动物白细胞总数波动范围大,无菌动物白细胞数值恒定。4.网状内皮系统:脾脏缩小,无三级滤泡,网状内皮细胞功能降低。(二)生理学改变1.免疫功能:由于网状内皮系统、淋巴组织发育不良,淋巴小结内缺乏生发中心,产生丙种球蛋白的能力很弱(在检查无菌动物的无菌性时,血清丙种球蛋白阴性可以作为无菌的一个辅助证据),又因为体内无微生物和寄生虫,血中无抗体,血清杀菌力低,吞噬细胞噬菌力也低,因此对微生物感染异常敏感,某些病原性弱和必须经腹腔或颅脑接种才能感染普通动物的微生物很容易感染无菌动物。2.生长率:无菌条件下对不同种属影响不同。无菌鸟类生长率高于同种的普通鸟类;无菌大小鼠与普通鼠差不多;无菌豚鼠和无菌兔生长率比普通者慢。因肠内无菌,不能帮助消化纤维素以提供机体所需要的营养。3.生殖:无菌条件对动物的生殖影响不大。大鼠和小鼠因出生无感染身体较好;无菌豚鼠及兔比普通者繁殖力低,可能因大盲肠之故。4.代谢:血中含氮量少,肠管对水的吸收率低,代谢周期比普通动物长。5.营养:与动物品种有关,豚鼠和兔的肠道长,故有影响。6.寿命:无菌大鼠和小鼠比普通者长寿。
悉生动物: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。特点:悉生动物体内带有已知微生物,与无菌动物一样,均饲养在无菌隔离器中,饲养管理方法同无菌动物,但悉生动物可以弥补无菌动物的某些缺点。悉生动物肠道内存在能合成某种维生素和氨基酸的细菌,尽管高压灭菌后的饲料不能供给足够的维生素,但悉生动物不会发生维生素缺乏症,悉生动物抵抗力明显增强,易饲养管理。在多种研究中可替代无菌动物。
无特定病原体动物:动物机体内无特定微生物和寄生虫存在,但带有非特定的微生物和寄生虫的动物。实际上是无传染病的健康动物。这类动物是目前国外使用最广泛的实验动物,它的来源,既可来自无菌动物繁育的后裔,亦可经剖胎取后,在隔离屏障设施的环境中,由SPF亲代动物抚育。它不带有对人或动物本身致病的微生物,但不能排除可经胎盘屏障垂直传播的微生物。
清洁级动物:清洁级动物在微生物控制方面,除要求必须不带有人兽共患病原和烈性传染病病原及常见传染病病原之外,还要求排除对科学实验研究干扰大的病原体的动物。特点:清洁级动物比普通级动物要求排出的微生物和寄生虫多,但比spf动物少。清洁级动物除肉眼观察无病外,尸体解剖时,主要脏器,组织无论肉眼观还是病理组织切片均无病变。
普通级动物:在微生物学和寄生虫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体。优点:生产成本低,一般场所即可饲养。不可应用于科研,生产及鉴定。多用于生物医学教学视教。
实验动物环境指将实验动物饲养在人为控制的有限空间,并按照人们的意志进行生长、繁殖、实验的一个人工的特定场所。饲养室或动物实验室以外的周围环境为外环境,以内的称为内环境。
实验动物设施广义上是指进行实验动物生产和从事动物实验设施的总和,狭义上指保种、繁殖、生产、育成实验动物的场所,而将实验研究、试验检定等设施称为动物实验设施
实验动物设施通常按微生物控制程度、设施使用功能及设施的平面布局进行分类。
1.按微生物控制程度分类1)普通环境:实验动物的生存环境直接与外界大气相通。饲料、饮水要符合卫生要求,垫料要消毒,有防野鼠,防昆虫设施,是饲养普通级实验动物的场所2)屏障环境:实验动物生存在与外界隔离的环境内。进入实验动物生存环境的空气须经净化处理,其洁净度相当于10 000级。进入屏障内的人、动物和物品,如饲料、水、垫料及实验用品等均须严格的微生物控制,是饲养清洁级、SPF级实验动物的场所。(3)隔离环境:实验动物生存在与外界完全隔离的环境内。进人实验动物生存环境的空气须经净化处理,其洁净度相当于100级,人不能直接接触动物。进入隔离系统内的动物和物品都要经过严格的净化和灭菌处理。是饲养SPF级、悉生及无菌实验动物的场所
按设施功能分类:(1)生产设施:主要用于各种实验动物品种(品系)的保种、育种、繁殖、