小鼠大鼠豚鼠的生物学特性和应用市公开课金奖市赛课一等奖课件

1、小鼠、大鼠、豚鼠生物学特征及应用刘欣湖北医药学院第1页生物学特征惯用品种品系生物医学中应用日常喂养管理小鼠第2页小鼠（Mus musulus , mouse）属哺乳纲，啮齿目(Rodentia)，鼠科(Muridae)，小鼠属(Mus)。试验小鼠起源于野生小鼠，从17世纪开始用于比较解剖学研究及动物试验后，经长久人工喂养、选择、培育，当前已培养成500多个独立近交系、200多个远交种和400多个突变品种品系。小鼠是当前世界上研究最详尽、用量最大、应用最广泛哺乳类试验动物。 继人类之后第二个完成基因组测序工程哺乳类动物第3页解剖特点遗传特征营养特点1. 生物学特征行为习性生理特点解剖特点遗传特征

2、营养特点第4页（1）喜黑暗、平静环境，进食、交配、分娩都在夜间。体型小，环境适应能力差，性情温顺。（2）（3）（4）胆小怕惊，对外界刺激敏感。比如：强光、噪音等刺激。雄性小鼠含有分泌醋酸胺臭气特征。 行为习性黄昏、拂晓食仔第5页 解剖学特点骨骼系统消化系统心血管系统呼吸系统泌尿系统生殖系统第6页门齿（incisor tooth）终生不停生长，故需要经常磨损来维持齿端长短，保持长度恒定。第7页下颌骨在各近交系小鼠间形态和大小有显著差异，普通环境原因对其几乎没有影响，50日龄后也不再改变，下颌骨形态分析技术进行近交系小鼠遗传质量监测。纯种动物意义第8页小鼠唾液腺分为耳下腺、颌下腺和舌下腺第9页成年

3、小鼠食管细长约2cm，内壁为角质化鳞状上皮。第10页成年小鼠胃容量小（1-1.5ml，灌胃剂量不能超出1ml）。第11页心尖位于近胸骨段第四肋间，小鼠心脏采血进针部位。第12页肉眼观察尾部有四条显著血管。左右两侧和腹侧注射。第13页第14页桑葚状，系膜（脂肪垫）包绕，不与腹腔相通，无宫外孕。第15页双睾丸，幼年时藏于腹腔内，性成熟后下降到阴囊。第16页 生理特点生长发育新生小鼠赤裸无毛，体重约1.5-2.0g，4-6日龄被毛长齐，3周龄可断奶(分雌雄)，4周龄体重可达12-19g。生殖生理6-7周龄已性成熟。雄鼠体成熟为10-11周龄，雌鼠为9-10周龄，雌鼠性周期4-5天，妊娠期为19-21

4、天，性活动可维持1年左右雄鼠5周龄时可在附睾精液中找到活泼精子，雌鼠在这个时间段即可发情排卵。哺乳期20-22天，每胎产仔6-15只。计划生育研究寿命为2年第17页生殖生理Whitten反应是指雌鼠性周期在同笼雌鼠密度过大时可延长甚至抑制，在有雄鼠存在时可缩短甚至恢复。精子和卵子在输卵管壶腹部受精开始卵裂发育，受精3天后，胚胎进入子宫。生长发育与单笼喂养小鼠相比，群居小鼠对饲料消耗快，生长发育也快，雄性小鼠群居时易发生斗殴。群体中处于优势雄性小鼠经常将处于劣势者胡须拔光,自己保留胡须,被称为“剪发师”。第18页小鼠体重增加快慢，因品种品系、母鼠健康情况、仔鼠多少、生产胎次、饲料营养和环境条件不

5、一样而有所差异。第19页第20页第21页阶段涂片卵巢发情前期仅有有核上皮细胞卵泡增大发情期角质化上皮细胞排卵发情后期有核上皮细胞混有白细胞卵泡闭锁，生成黄体发情间期白细胞、少数有核细胞及粘液 卵泡生长合笼雌鼠性成熟后，卵巢产生卵细胞并分泌雌性激素，出现显著发情周期。依据阴道涂片所观察到阴道上皮细胞改变，可深入推测卵巢、子宫、激素改变和所处发情阶段，能够深入进行同期发情，或者超数排卵等方面试验。第22页配种最好在6590日龄，交配后10-12小时，雌鼠在阴道口形成一个白色阴道栓（vaginal plug），有预防精液倒流、提升受孕率作用，被视为交配成功标志。阴道栓是雄性小鼠腺体（精囊腺和凝固腺）

6、分泌物在阴道内凝固而形成产物。 血配：分娩二十四小时内又可受孕，形成产后妊娠。边哺乳边怀孕，因为血配小鼠交配后正处于哺乳期，影响受精卵正常植入，因而出现数天甚至是十几天受精卵滞育期，故血配雌性小鼠妊娠期较长，可达2835天。13天半第23页体温调整小鼠对严寒应答为不发抖产热作用，严寒状态下小鼠产生热量相当于基础代谢3倍。假如环境温度升高，则经过体温升高，代谢率下降及耳血管扩张加紧散热。体温调整实际上，新生小鼠是变温动物，在20日龄前其体温调整能力很差。连续低温会造成小鼠繁殖能力和抗病力下降，连续高温会引发小鼠死亡或者一些功效不可逆损害。小鼠没有汗腺，不能加大喘气，唾液分泌能力有限小鼠体表面积相

7、对较大，对环境温度波动有显著生理学反应。依靠母鼠第24页水分代谢饮水不足比其它哺乳动物更为敏感，呼出气体在鼻腔内冷却以及尿液高效浓缩，都有利于水分保持。小鼠尿量少，每次排尿仅1-2滴。遗传特征小鼠有20对染色体(2n=40) ，推测小鼠共有3万多个结构基因，已查明定位仅有648个，其中毛色基因是识别品种品系最简单标识因为小鼠蒸发表面与整个身体相比所占百分比大。小鼠与人类功效基因同源性高达90%以上。大鼠染色体（42）豚鼠染色体（32）第25页 BALB/c 白色近交系小鼠，1923年即作为近交系培育，国际公认“标准”近交系，1979年从美国引入中国。 特征：乳腺癌发病率低，但当用乳腺肿瘤病毒诱

8、发时发病率增高；与其它品系相比血压较高，多有心脏损害，常发动脉硬化；生产性能良好，所需饲料中蛋白质含量要求高，惯用于单克隆抗体与免疫学研究。2.惯用品种品系第26页 C57BL 黑色，19培育，1937年从此系中分离出C57BL/6和C57BL/10两个亚系。1975年从日本引入中国。 特征：对放射物质耐受性强；补体活性高；对结核杆菌敏感；对鼠痘病毒有一定抵抗力，嗜酒精性高。继人类之后第二个完成基因组测序工程小鼠品系，在近交系小鼠中使用量最大，并常作为遗传工程小鼠背景品系小鼠。第27页 C3H 野生色，19白化雌鼠与乳腺肿瘤高发DBA系雄鼠杂交，再经20代以上近交培育而取得。1985年从美国引

9、入中国。 主要特征：乳腺癌发病率高，6-10月龄雌鼠乳腺癌自然发生率达85-99%。第28页 615小鼠 深褐色，国内育成。1961年中国医学科学院血液病研究所用KM种小鼠雌鼠与苏联引进C57BL雄鼠杂交，尔后又作近交培育而成。1985年被国际小鼠遗传命名委员会认可。主要用于白血病等研究。第29页 DBA淡灰色，19在毛色分离试验中建立，人类最早育成近交系小鼠品系。1929年在亚系间进行杂交，建立了两个亚系：DBA/1、DBA/2。DBA/1系：对结核菌敏感，对疟原虫感染有抵抗力，对鼠伤寒C5敏感。DBA/2系：36日龄小鼠听源性癫痫发作为100%，雄鼠接触氯仿和乙二醇氧化物，以及维生素K缺乏

10、时，死亡率高。 第30页白色，系我国培育近交系。1955年天津医学院育成TA1，1963年育成TA2。1985年被国际小鼠遗传命名委员会认可。 主要特征：TA1为自发低乳腺癌系，TA2为自发高乳腺癌系。主要用于乳腺肿瘤研究。 TA1(津白1号) 、TA2(津白2号)第31页 NIH 白色，由美国国立卫生研究院（NIH）培育。 主要特征：繁殖力强，产仔成活率高，雄性好 斗，易打伤致残。免疫反应敏感性比昆明鼠强，是国际通用封闭群试验动物。主要用于药品毒理研究和生物制品检定。第32页 KM 抗日战争时期从印度进入我国，以后被带到北京，并被推向全国一个在我国使用最广、使用量最大、抗病力、适应性强白色封

11、闭群小鼠。在生育过老龄雌鼠中，常有自发性乳腺癌，发病率约25%。昆明小鼠适应性强，繁殖力高，受孕率在98%以上，每胎平均产仔9只以上，已广泛用于各种药品毒性实验， 生物效应测定，药品检定。第33页不宜采取小鼠制作动物模型试验研究体温改变试验,因为小鼠体温改变不稳定。肺分五叶，左肺单叶，右肺四叶，气管及支气管腺不发达，不适于做慢性支气管炎模型及祛痰平喘药疗效试验。催吐试验，因为小鼠无呕吐反应。动脉粥样硬化试验,因为小鼠不形成动脉粥样硬化。3. 生物医学中应用第34页4. 日常喂养管理成年小鼠采食量4-7g/天，应少许勤添饲喂，每周添料3-4次，排粪1.4-2.8克/天。成年小鼠饮水4-7ml/天

12、，每周换水2-3次。更换垫料每七天1-2次。第35页生物学特征惯用品种品系生物医学中应用日常喂养管理大鼠第36页 大鼠是野生褐家鼠变种，起源于北美洲，于17世纪早期传到欧洲。18世纪后期开始人工喂养，19世纪，美国费城Wistar研究所开发大鼠作为试验动物，当前世界上使用许多大鼠品系品种均起源于此，是使用量仅次于小鼠试验动物。脊椎动物门哺乳纲啮齿目鼠科 家鼠属褐家鼠种第37页行为习性生理特点一、生物学特征解剖特点营养特点遗传特征第38页1喜独居，可耐单个笼养；喜平静环境，对外界刺激敏感。内分泌紊乱，性功效衰退，雌鼠食仔。2大鼠较温顺，易于捕捉，大鼠普通不主动攻击人，除非被激怒或营养缺乏时，尤其

13、哺乳期母鼠。1、行为习性第39页3当空气中湿度低于40%时，常发生环尾症，近一步发展可致尾巴节节脱落或坏死。对粉尘和氨气极为灵敏，长久慢性刺激时，会引发大鼠肺炎和进行性肺组织坏死。第40页2、生理特点妊娠期19-23天，雌鼠性周期4-5天。每胎产仔数平均6-12只。阴栓雄鼠雌鼠性成熟45-60d70-75d体成熟90d80d第41页新生大鼠体重为5.5-10g第42页两耳开始张开开始长小绒毛第43页门齿萌出，开始爬行第44页第45页双眼睁开被毛长齐第46页臼齿萌出离乳第47页大鼠体重改变大鼠寿命平均为2.5-3年第48页 大鼠对各营养素缺乏非常敏感，易产生营养缺乏症，尤其对氨基酸和维生素缺乏敏

14、感。能有效地存放脂溶性维生素B12，制造维生素C以及经过食粪满足其对维生素B大部分需要。3、营养特点营养素缺乏症研究、营养不良研究VitE严重缺乏时雄鼠可终生丧失生殖能力。第49页4、解剖特点骨骼系统消化系统心血管系统呼吸系统泌尿生殖系统免疫系统第50页骨骼系统臼齿解剖形态与人类相同，供给致龋菌丛和致龋食物可产生与人一样龋损，适于建立龋齿动物模型。第51页消化系统肝分6叶，再生能力强，切除60-70%后可再生。有胆管、无胆囊，胆管直通十二指肠，适宜作胆管插管模型。第52页第53页第54页消化系统胃由界限嵴分为前胃和腺胃，食管经过此嵴一个褶进入胃小弯，此褶是大鼠不会呕吐原因。第55页动物种类体重

15、（g）最大容积（ml）动物种类体重（g）最大容积（ml）小鼠20-240.5豚鼠250-3004-525-300.83006.0301.0兔2kg-2.4kg100大鼠100-1993.02.5kg-3.5kg150200-2494-53.5kg200250-3006.0猫2.5kg-3.0kg50-803008.03.0kg100-150犬10kg-15kg200-500各种动物一次灌胃能耐受最大容积第56页心血管系统大鼠尾部有四条显著血管，但尾部被有短毛和环状角质鳞片，皮肤较厚，不如小鼠尾静脉注射方便。第57页第58页泌尿生殖系统右肾比左肾靠近头侧，其头极在第一腰椎水平，尾极在第三腰椎水平

16、。肾只有一个乳头和一个肾盏，可有效地进行肾套管插入术研究。第59页免疫系统胸腺由两叶组成，似等边三角形。大小与结构随年纪而改变，40-60日龄时最大以后停顿生长，并逐步退化。第60页二、惯用品种品系 F344/N大鼠 白色近交系大鼠。19由哥仑比亚大学肿瘤研究所Curtis培育，我国从NIH引进。特征：原发和继发性脾脏红细胞免疫反应性低。特殊活动性能高，但与远交系SD大鼠比较，其NADPH-细胞色素还原酶诱发力低。该品系大鼠可经过以下肿瘤移植生长：Dunning氏肝癌、肝癌LC-18、 乳腺癌HMC等等。第61页 Wistar大鼠 白色封闭群大鼠。19由美国Wistar研究所育成，现已遍布世界

17、各国试验室，是我国引进最早、使用最广泛、数量最多品种。 特点为头部较宽，耳朵较长，尾长小于身长。性周期稳定，繁殖力强，产仔多，生长发育快，性格温顺，对传染病抵抗力较强，自发性肿瘤发生率低。第62页 SD大鼠 白色封闭群大鼠。1925年美国Sprague dawley农场用Wistar培育而成。 特点为：头部狭长，尾长靠近于身长，产仔多，生长发育较Wistar快。对疾病抵抗力较强，尤其对呼吸系统疾病抵抗力强。自发肿瘤发生率较低。第63页三、生物医学中应用1Add Your Text2Add Your Text3Add Your Text4Add Your Text5Add Your Text药品

18、学研究心血管疾病研究 行为学研究 内分泌疾病研究微生物疾病研究第64页 药品学研究大鼠常作为药品亚急性试验动物，评价和确定最大给药量、药品排泄速率和蓄积倾向。药品慢性试验，确定药品吸收、分布、排泄、剂量反应曲线和代谢，以及服药后临床和组织学检验。第65页第66页过滤网尿液搜集第67页 心血管疾病研究 当前已培育出几个高血压品系大鼠，如自发性高血压大鼠（SHR） 、遗传性下丘脑尿崩症高血压大鼠，都是研究高血压首选动物。1963年Okamoto用Wistar近交育成。白色突变系大鼠，其特征是自发高血压，且无显著原发性肾脏和肾上腺损伤，10周龄以后动脉收缩压升高，心血管疾病发病率升高，对降压药有反应

19、，是筛选抗高血压药品良好模型。第68页 行为学研究 大鼠行为表现多样，情绪反应灵敏，适应新环境快，神经系统反应方面与人又一定相同性。惯用大鼠研究各种行为和高级神经活动。如进行水迷宫试验，奖励和处罚试验，成瘾习惯药品行为学研究。1981年，英国心理学家Morris首次设计应用了这种水迷宫来研究大鼠大脑学习记忆机制。今后该迷宫系统成为评定啮齿类动物空间学习和记忆能力经典程序，广泛利用于神经生物学、药学等领域研究。第69页内分泌疾病大鼠内分泌腺轻易手术摘除，尤其是垂体更轻易摘除，附着在漏斗下部，用吸管就能够轻松地吸除垂体。惯用于研究激素腺体和靶器官相互作用。微生物疾病大鼠对各种细菌、病毒和寄生虫敏感

20、，适宜复制疾病模型。出生5天大鼠接种流行性感冒杆菌用以研究细菌性软脑膜炎。1岁大鼠静脉内接种大肠杆菌可产生肾盂肾炎病动物模型。第70页成年大鼠食料量为20-30g/d，应少许勤添饲喂，每周添料3-4次。成年大鼠饮水量为 45-60ml/d，每周换水2-3次。更换垫料每七天1-2次。四、日常喂养管理第71页Page 72 豚鼠名称很多，如荷兰猪、天竺鼠、葵鼠、海猪、几内亚猪，在动物学分类是哺乳纲、啮齿目、豚鼠科、豚鼠属。体形短粗、身圆、头大、颈部和四肢较短，不善于攀登跳跃。前肢四趾，后肢三趾，爪短而锐利，两眼明亮，耳朵血管鲜红显著，上唇分裂。豚鼠有全白、三花及黑色等各种毛色。豚鼠第72页Page

21、 73第73页一、生物学特征解剖特点营养特点外形特征行为习性解剖特点生理特点营养特点第74页喜群居，其活动、休息、采食多呈集体行为。喜干燥清洁生活环境且需较大面积活动场地。行为习性性情温顺，极少发生斗殴。胆小易惊，对外界突然响声、震动和环境改变十分敏感。普赖厄反射（听觉耳动反射）：表现为耳廓竖起以应答尖锐声音。可引发乱作一团、四处逃散或呆滞不动，甚至引发孕鼠流产。第75页1性成熟早，雌性3045天，雄性70天左右。普通五月龄时到达体成熟才可配种繁殖（阴栓）。性周期平均16天左右；妊娠期较长，在6570天之间，哺乳期1420天，产仔数17只。2新生豚鼠出生后即能活动。表现为全身覆盖被毛，有门齿，

22、耳眼已张开，出生后4小时后就能够行走和采食，3-4天即可独立生活。因为这一特点，有利于剖腹产后无菌豚鼠和spf豚鼠人工培育。泌乳能力强，只有一对乳头，但都能养活，有相互哺乳习惯，这与其它动物不一样。生理特点成年豚鼠体重普通为350600克，寿命普通为45年。第76页过敏原极易引发豚鼠紫绀、虚脱、支气管平滑肌痉挛，随即窒息死亡。反抗菌素反应较大，常在用药48小时后引发急性肠炎，甚至造成死亡。34研究抗原诱导速发型呼吸过敏反应良好模型34因肠道正常菌丛与抗菌素结合产生内毒素所造成，所以豚鼠试验，抗生素要慎用！豚鼠对麻醉药品很敏感，麻醉死亡率较高。抗缺氧能力强，比小鼠强4倍，比大鼠强2倍。第77页胸腺与其它动物不一样，全部在颈部，位于下颌骨至胸腔入口间，分两叶，淡黄色椭圆形，易摘除。肺中淋巴结含有高度反应性，在少许机械或细菌刺激下很快发生淋巴结炎。解剖特点淋巴系统较发达，对侵入病原微生物极为敏感。第78页喜食纤维素较多禾本科嫩草，不喜食水分多水草，喜欢日夜自由采食，普通拒绝苦、咸、辣和过甜饲料。食粪，软球状粪便。营养特点体内缺乏左旋葡萄糖内酯氧化酶，不能合成维生素C，它是当前研究坏血病理想动物，必须在饲料中补充，不然就会出现维生素C缺乏症。如关节肿胀，行