第二、三章 实验动物遗传学、微生物学分类1

第二章实验动物的遗传学分类

李超英实验动物的遗传学分类本章重点掌握的内容1、近交系和其他类型的近交系定义2、近交系的命名、特征及生物医学应用价值3、封闭群和杂交群定义4、封闭群和杂交群的命名5、封闭群和杂交群在生物医学应用价值近交：即近亲繁殖，是指一群体中有目的的选用遗传学上血缘关系较近的雌雄个体之间进行交配。近交衰退：即近交后代出现生长、成活、生育、抗病、适应环境能力减退的现象。近交程度：近交系数（F）：根据近亲交配的世代数，将基因的纯化程度用百分比来表示。F=0%，F=100%。Fn=[1-(1-△F)n]*100%近交系动物：是指经过20代以上连续全同胞或亲子交配，品系内所有个体都可追溯到上20代或更远代数的一对共同祖先的动物群。第一节近交系动物

近交系动物的命名

用1-4个大写英文字母表示两个大写英文字母间加入1-2个阿拉伯数字来表示非正规命名：129、101、615等品系关系相近，同一来源的不同品系近交系动物的命名

代数表示，在品系符号后括号里写上代数，在代数前加写F书写品系命名符号要写全国际公认的品系缩写有：AKR---AK、BALB/c---C、CBA---CB、C3H---C3、C57BL---B、C57BL6---B6、C57BL/10---B10、C57BR---BR、C57L---L、DBA/1---D1、DBA/2---D2、HRS/J---HR，RⅢ---R3二、亚系的特点及命名

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。亚系的命名三、支系特点及命名

种群转移如：C57/6J/Lac经人为处置形成支系精卵或胚胎移植“e”如：C3HeB、卵巢移植“o”、奶母代乳“f”、人工喂养“h”

人工喂养加奶母代乳“hf”、冷冻保存“p”

去除或植入垂直感染的病毒如C3H/HEN-MTV+支系：是亚系内的小分类，一般由一个亚系引到另一个单位形成的新亚系，也可经人为处置形成支系。近交品系动物综合表示法

如：DBA/1fLACA/LacC57BL/6J特殊类型的近交系动物

重组近交系动物：以两个无关的高度近交的品系进行交配，产生F2代后，再进行全同胞交配达20代以上而育成的近交品系。重组近交系动物的命名重组近交系动物的应用

分离分析、连锁分析、功能分析重组同类系：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代回交，再经无对特殊基因选择的近亲交配而育成的近交系重组同类系的命名特殊类型的近交系动物

同源突变近交系：指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。同源导入近交系：是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。分离近交系：是在培育近交系的同时，采取一定的交配方法，迫使个别基因位点上的基因处于杂合状态。命名

同源突变近交系的命名：如C57BL/6J-bg;C57BL/6J-bg/+

同源导入近交系的命名：如B10·129-H-2b近交系特征

基因纯合性

遗传稳定性

同源性

表形均一性对外界的敏感性个体性可辨性分布广泛性资料可查性近交系动物的应用

近交系小鼠的应用：组织移植制作疾病动物模型比较遗传学研究

封闭群动物的特点及应用封闭群（Closedcolony）的正确概念是指引种于某亲本或同源亲本的动物，让其不以近交形式，也不与群外动物杂交而繁衍的动物群，目的是要求整个群体尽量防止近亲交配而保持着遗传变异，也就是说既保持群体的一般特性，又保持动物的杂合性。至于个体间差异的程度因引种来源的不同而有不同，如引种于一般杂种，则个体间差异就大；如果引种于有近交历史的动物，则个体间差异就小。第二节封闭群动物的特点及应用命名如：N：NIH、Han:NMRI特点1.保持一定的杂合性

2.保持相对的稳定性3.个体差的大小取决于祖代

4.繁殖力、抗病力强5.群体中存在有模型价值的突变基因应用人类遗传研究、毒性实验、药物筛选等等预试验、学生教学和一般实验

常用的封闭群动物小鼠有KM、ICR、NIH、CFW、LACA等，大鼠有SD、Wister等，豚鼠主要有英国短毛种等，家兔有日本大耳白兔、新西兰白兔、中国本兔等。第三节系统杂交动物的特点及应用

杂交一代动物：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。命名例如：C57BL/6♀×DBA/2♂→B6D2F1，DBA/2♀×C57BL/6♂→D2B6F1

系统杂交动物的特点及应用

特征1.具有杂交优势2.遗传和表型上的一致性3.杂合的遗传组成4.作为疾病研究的模型应用干细胞研究免疫学研究细胞动力学研究单克隆抗体研究第四节突变系动物

突变系动物：是指正常染色体的基因发生了变异的，形成具有各种遗传缺陷的动物。命名：同同源近交系应用：

培养多种肿瘤模型动物、肥胖病(ob/ob)、糖尿病(db/db)、肌萎缩症模型（dy/dy)、自身免疫病第三章实验动物的微生物学分类

李超英第一节实验动物的微生物与寄生虫控制

一级：conventionalanimals二级：cleananimals三级：specificpathogenfreeanimals四级：germfreeanimalsgnotobioticanimals实验动物微生物等级2001版国家标准根据微生物和寄生虫等级对实验动物等级进行了重新设定。小鼠清洁级SPF级无菌级大鼠清洁级SPF级无菌级地鼠普通级清洁级SPF级无菌级豚鼠普通级清洁级SPF级无菌级家兔普通级清洁级SPF级无菌级犬普通级SPF级猴普通级SPF级一、普通动物（Conventionalanimal，简称CV动物）定义：不带有严重危害动物自身健康和人兽共患病病原体的动物。饲养条件：普通开放环境来源：经微生物学检查不带有上述病原体的动物，或SPF动物降级。应用：豚鼠、兔、犬、猴等大动物的实验研究。普通动物特点：1、微生物学特点要求不携带所规定的人兽共患病病原和动物烈性传染病的病原。2、饲养管理饲养于开放系统。但仍然对温度，湿度，饲料，垫料，饮水，卫生等有一定控制。3、生理学特点外观健康，饮食排泄正常，无异常分泌物，无临床症状，脏器无眼观病灶。普通动物的应用：仅可作为生物医学中教学示教之用，或作为某些科学研究为探索方法而从事的予试验之用，不可供科研、生产和检定之用，由于普通级动物繁殖力强，生产量大，生产成本低，适宜作一般性的教学实验和预实验用。二、清洁动物（Cleananimal，简称CL动物）定义：清洁动物：除普通动物应排除的病原外，不携带对动物危害大和科研干扰大的病原微生物控制级别介于SPF动物和普通动物之间的动物饲养条件：屏障系统大规模生产来源：SPF动物扩群应用：各种科研、教学用大小鼠清洁级动物1、微生物特点清洁级动物比普通级动物要求排除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、组织无论是肉眼观看还是病理组织切片均应无病变。清洁级动物2、来源清洁动物来源于SPF动物、无菌动物、悉生动物或剖腹产动物。清洁级动物3、饲养管理清洁级动物饲养于温湿度恒定的万级空气净化的屏障系统中。其所用的饲料、垫料、饮用水、笼器具等都经过消毒灭菌处理。工作人员需换灭菌工作服、鞋、帽、口罩等进入动物室进行操作。清洁级动物的应用：清洁级动物是根据我国国情而设立的等级动物。它较普通级动物健康，又较SPF级动物易达到质量标准，在动物实验中可免受动物疾病的干扰，其敏感性与重复性亦较好。目前在我国已成为适用于科研的标准级别的实验物。三、无特定病原体动物（Specificpathogenfreeanimal，简称SPF动物)定义：指不携带特定病原体（细菌、病毒、寄生虫），但带有未知的微生物群的动物。饲养条件：屏障系统内大规模生产/隔离器内保种最初来源：将无菌动物/悉生动物转移到屏障系统中饲养繁殖SPF动物1、微生物特点

SPF动物除一、二级动物应排除的病原体外，不携带主要潜在感染或条件致病和对研究实验干扰大的病原。2、来源

SPF动物来源于无菌动物或剖腹产动物。SPF动物3.饲养管理

SPF动物必须饲养在温湿度恒定的万级空气净化的屏障系统中，实行严格的微生物控制。SPF动物的应用：目前国际上公认SPF动物适用于所有科研实验，是国际标准级别的实验动物。它的应用价值在于它无人畜共患病，无主要传染病，无对实验研究可能产生干扰的微生物。各种疫苗生产所采用的动物应为SPF动物。四、无菌动物（Germfreeanimal，简称GF）定义：指用现有的实验手段检测，动物的体表体内不携带其它生命体（包括一切微生物和寄生虫）的实验动物。饲养条件：无菌隔离器内来源：第一代通过无菌剖腹产术，人工哺乳获得；以后通过无菌动物雌雄交配繁殖或无菌剖腹产术，保姆鼠代奶扩群。种类培育者及育成时间小鼠Pleasants,1959大鼠Reyniers1946；Gustafsson,1948豚鼠Miyakawa1958;Tanami,1959;兔Wostmann1959;Luckey,1963狗Glimsedt,1946猫Bleby,1969山羊、绵羊Smith,1961,1966猪Whitenair,1960马Drummond等,1973猴Reyniers,1942鸡Reyniers,1943鹌鹑Woodard等,1965;Miles,1966无菌动物特点：1.微生物特点：在动物体内外任何部位均检不出任何活的微生物和寄生虫。

“无菌”是个相对的概念，只是根据现有的科学知识和检验方法在一定时期内不能检出病原体而已。随着科学技术的发展，现在认为是无菌的动物或许将来可以检出病原体而不是无菌动物。无菌动物特点：2.形态学特点：消化系统

(1)盲肠肥大

(2)肠道肌层薄，肠绒毛变细变短

(3)肝脏变小无菌动物特点：循环系统

(1)心脏变小

(2)白细胞数变少，且数量波动范围小免疫系统(1)胸腺，淋巴组织，网状内皮系统发育不良(2)脾脏小，无二级滤泡无菌动物特点：2.生理学特点：免疫功能

(1)血清中IgG、IgM水平低，几乎不存在丙种球蛋白和特异性抗体

(2)免疫应答速度慢，过敏反应、对异体移植物的排斥反应以及自身免疫现象消失或减弱生长率

(1)不同种属不同

(2)无菌鸟类生长率高于同种普通鸟

(3)无菌大、小鼠与普通鼠差不多

(4)无菌豚鼠和无菌兔比普通的慢代谢和营养无菌动物血中含氮量少，肠管对水的吸收率低，代谢周期比普通动物长体内不能合成维生素B和K，易产生这两种维生素的缺乏症抗辐射能力无菌动物抗辐射能力强，抗实验性烫伤和抗休克死亡能力也强于普通动物寿命无菌动物的寿命普遍长于普通动物六、悉生动物（Gnotobioticanimal，简称GN）定义：又称已知菌动物，指动物体内带有明确的微生物种类的动物。饲养条件：无菌隔离器内来源：人为将已知的微生物投给无菌动物，使其体内带有已知菌单菌动物双菌动物多菌动物悉生动物特点：微生物特点体内携带有已知微生物来源无菌动物植入微生物饲养管理

必须饲养在温湿度恒定的百级空气净化的隔离系统中，实行严格的微生物控制。其他与无菌动物比较。悉生动物肠道内存在细菌可以合成维生素，不会像无菌动物一样发生维生素缺乏症。抵抗力、生活力较强，易于饲养管理。无菌动物和悉生动物的应用

1、动物模型研究可建立具有人正常菌丛或致病菌丛的动物模型2、老年病学研究无菌动物普遍寿命比普通动物长，说明微生物和机体老化有关。普通大鼠寿命2年，而无菌大鼠寿命3—4年。

3、心血管病研究实验证实肠道微生物可以分解胆汁酸，降低血液中胆固醇水平。

4、免疫学研究中的应用

无菌动物体内既无抗原也无特异性抗体，处于一种“原始状态”，很适合用于各种免疫功能的研究。如，无菌动物暴露于微生物，先产生α球蛋白，再产生β球蛋白，最后产生γ球蛋白。制备高效价，无交叉反应的特异性抗体

5、肿瘤学研究如，制备人体肿瘤模型需要免疫抑制动物，而普通动物给予免疫抑制剂后常继发感染死亡，所以可以应用无菌动物。研究垂直传染的致癌病原，如白血病病毒。某些微生物的代谢产物可以降解无害的苏铁素，使其致癌。6、毒理学研究如：研究发现青霉素过敏是因为肠道菌代谢引起，而非青霉素本身。豆类中毒也是由肠道细菌的代谢活动引起的。7、营养学的研究无菌动物是研究营养的良好模型，很多营养成分是靠细菌产生的。如VB和VK是靠肠道细菌合成的，无菌动物体内不能合成VB和VK，所以可以用来研究哪些细菌合成了哪些维生素。8、其他放射医学研究、宇航中应用、微生物等

第二节卫生防疫一、传染病流行环节1、传染源：有症状或无症状的病原携带者2、传播途径：3、易感动物传播途径：水或食物传播空气飞沫传播虫媒传播接触传播：直接或间接垂直传播二、防疫与隔离措施1、小型实验动物一旦染病，不可用药治疗和疫苗接种原因：干扰实验结果成为潜在感染源经济上不合算2、应采取严格的饲养管理和卫生防疫制度

预防和控制措施预防措施1）从有资质的实验动物供应商处采购动物2）制定科学的饲养管理和操作规程,严格按操作规程进行饲养管理和动物实验3）定期进行微生物学监测4）彻底消灭饲养室内外的野鼠5）大动物接种疫苗2.控制措施1）重要传染病感染要及时捕杀、消毒、隔离2）大动物隔离治疗3）不明死亡原因要剖检明确诊断传染性疾病对实验动物生产和动物实验研究的影响引起动物死亡和质量下降（鼠痘、仙台病毒感染、兔瘟、犬出血性肠炎等）人兽共患病（淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒感染、流行性出血热、B病毒感染第三节实验动物常见的传染性疾病易污染实验动物组织培养的病毒动物种类病毒种类猿猴犬兔豚鼠仓鼠大鼠小鼠鸡SV40、腺病毒、疱疹病毒、肠道病毒、泡沫病毒腺病毒、疱疹病毒、副流感病毒、呼肠孤病毒痘病毒、乳多空病毒、疱疹病毒疱疹病毒、副流感病毒、逆转录病毒微小病毒、淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒微小病毒、疱疹病毒、冠状病毒淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒、呼肠孤病毒、乳多空病毒、白血病病毒、冠状病毒白血病病毒、腺病毒、疱疹病毒、粘病毒一、常见人畜共患病毒性疾病

1.淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒感染（Lymphocyticchoriomeningitisvirusinfection)病原：LCMV（Arenaviridae,Lymphocyticchoriomeningitisvirus）流行病学：

传染源:感染LCMV的野小鼠或实验小鼠传播途径：接触传播，垂直传播易感动物：小鼠、仓鼠、人临床症状：小鼠无症状，人流感样、脑膜炎诊断：血清学检查，样品脑内注射预防和控制：彻底消灭饲养室周围的野鼠和家鼠，避免鼠类的排泄物污染的饮食，避免吸入被污染的尘埃。

1.鼠痘（Mousepox,Infectiousectromelia）病原学：鼠痘病毒（Poxviridae,mousepoxvirus）流行病学：传染源：病鼠，野生小鼠很少发生传播途径：接触传播、消化道传播易感动物：小鼠（某些品系易感，某些品系抵抗）临床症状：痘斑、脱脚、断尾诊断：流行病学，临床症状，病毒分离，实验室检查预防和控制：

预防：严格执行规章制度，不从无生产许可证单位购买动物。控制：捕杀病鼠，消毒饲养室3.狂犬病（Rabies)病原：Rhabdovirus流行病学：传染源:感染Rhabdovirus的犬、猫、狼和蝙蝠等传播途径：接触传播（唾液）

易感动物：所有哺乳动物

临床症状：潜伏期、前驱期、急性神经症状期和麻痹期即昏迷死亡期

诊断：1.

狂犬病特异性抗原

2.

在脑组织中存在Negri体（狂犬病病毒包涵体）

3.

在脑组织或唾液中用细胞培养分离到病毒预防和控制：禁止野犬进入动物房周围，对实验犬和实验人员接种狂犬病疫苗4.流行性出血热病毒感染（Epidemichemorrhagicfevervirusinfection）病原：流行性出血热病毒（Bunyaviridae,Hantavirus)流行病学：

传染源：带毒野鼠和实验大鼠传播途径：咬伤接触传播，气溶胶吸入易感动物：大小鼠及其它啮齿类动物临床症状：大小鼠无临床症状，人感染后得流行性出血热，典型表现有发热、出血和肾脏损害三类主要症状

诊断：血清学检查，病毒分离预防和控制：

预防：饲养区内外捕杀野鼠，不从无生产许可证单位购买动物。控制：捕杀血清学检查阳性大小鼠鼠，消毒、隔离5.猴疱疹病毒感染（B-Virusinfection)病原：CercopithecineHerpesvirusType1流行病学：传染源:感染B病毒的非人灵长类动物传播途径：接触传播（咬伤、抓伤）易感动物：猴、人临床症状：发热、头痛、器官坏死、出血性休克、严重致死诊断：血清学检查预防和控制：对进入实验室的猴做彻底的检疫，避免接触野生猴类6.仙台病毒感染（Sendaivirusinfection）病原学：仙台病毒（Paramyxoviridae,Sendaivirus）流行病学：

传染源：病鼠传播途径：呼吸道易感动物：所有实验动物临床症状：肺炎仙台病毒感染肺病变对麻醉实验和吸入毒理学研究等产生严重干扰7.鼠肝炎（Mousehepatitis）病原：鼠肝炎病毒（Coronaviridae,Mousehepatitisvirus）流行病学：

传染源：隐性感染鼠、病鼠传播途径：消化道，接触传播易感动物：小鼠临床症状：乳鼠死亡，裸鼠“wastesyndrome”感染鼠肝炎的裸鼠wastesyndrome裸鼠的肝脏病变8.犬细小病毒病（CanineParvovirusdisease）病原：犬细小病毒（CanineParvovirus）流行病学：

传染源：病犬传播途径：消化道易感动物：犬临床症状：粪便呈咖啡色或番茄酱色样的血便，严重者机体休克、昏迷死亡或呈心肌炎型

诊断:流行病学，临床症状、实验室检查预防和控制：引进动物时执行严格的检疫制度，发现感染鼠后及时扑杀，剖腹产重建鼠群9.犬瘟热（CanineDistemper)

病原：犬瘟热病毒（CanineDistemperVirus）流行病学：

传染源：病犬或海豹等野生动物传播途径：消化道易感动物：犬临床症状：鼻眼流浆液性分泌物，发热，食欲废绝、鼻镜干裂，或出现急性肠胃炎和神经症状犬瘟热典型症状诊断:流行病学，临床症状、实验室检查预防和控制：禁止野犬进入动物房周围，饲养人员不得与宠物狗或其它草狗接触，一旦发现感染，则对其隔离或扑杀，并对环境做彻底消毒。二.立克次体疾病立克次体是介于细胞与病毒之间的微生物，具有以下特点：

①需在活细胞内生长，在代谢衰退的细胞内生长旺盛；

②具典型的细胞壁、有DNA和RNA，呈短小、多形性球杆状，染色后光学显微镜可以查见

③对抗生素敏感人畜共患的实验动物立克次体疾病疾病名称病原感染媒介动物人类临床症状传染途径昆士兰热：Q热（Qfever）Coxiellaburnetii畜禽类（绵羊、山羊、牛、猪、犬、鸡）发热、发抖、头痛、虚弱、不适、出汗，有些病例引发肺炎伴有咳嗽、胸痛等症状。另外也有急性或慢性肉芽肿型肝炎的报告空气感染、消化道亦可感染、尿、粪便、乳汁污染均可感染猫抓热（Cat-Scratchfever）Bartonellahenselae猫、犬、猴、猪伤口出现红斑丘疹数日后形成疱痂、淋巴结炎，发热、不适、厌食、头痛、脾肿大咬伤、抓伤立克次体痘或斑疹热（Rickettsialpox）Rickettwsiaakari小鼠、大鼠、田鼠皮肤有丘疹、发冷、发热、头痛、肌痛由螨虫传染三.人畜共患常见细菌性疾病1.沙门氏菌病（Salmonella）病原：沙门氏菌流行病学：

传染源：患病动物和无症状带菌动物传播途径：消化道易感动物：啮齿类、兔临床症状：突然死亡，腹泻诊断：临床症状，病原菌分离豚鼠的脾脏病变小鼠肝脏病变预防和控制：对动物的食物和饮水进行严格消毒，一旦发现有动物染病，立即扑杀并对环境彻底消毒。2.布氏杆菌病（Brucellosis）病原：Brucellasuis流行病学：

传染源：患病犬、牛、猪、羊传播途径：接触感染（口、皮肤、黏膜）易感动物：犬、牛、猪、羊临床症状：体重减轻、睾丸炎、不育诊断：临床症状，病原菌分离五.常见的实验动物寄生虫病1.体外寄生虫（节肢动物）病原：Ectoparasites（虱子、螨）流行病学：传染源：带虫动物传播途径：接触传播宿主：各种动物临床症状：诊断:临床症状、实验室检查预防和控制：笼具和垫料要彻底消毒，一旦诊断出有外寄生虫病，应剖腹产重建动物群或重新引种，有经济价值的大动物可用杀虫剂治疗。2.弓形虫病病原：Toxoplasmagondii生活史：

滋养体，假包囊，包囊寄生在人的除红细胞以外的有核细胞内。

人、小鼠、家鼠1.寄生部位：2.终宿主：3.中间宿主：4.感染阶段：猫和猫科动物。其它哺乳类，鸟类，爬行类等成熟卵囊，假包囊，包囊。经口感染。经损伤的皮肤或粘膜感染。经眼结膜感染。经接触被卵囊污染的土壤，水源感染。经输血，器官移植感染。经节肢动物携带感染。经猫，狗唾液感染。感染途径：感染弓形虫多数为隐性感染。主要危害眼和N系统孕妇常有流产，早产，死产。死胎或畸胎。幼龄大鼠常导致致死性肺炎预防和控制：禁止猫进入动物房周围，一旦感染扑杀整个感染群第四章实验动物环境生态学李超英第一节环境因素对实验动物的影响一、实验动物环境控制的重要性

实验动物几乎终身被限制在一个极其有限的环境范围内生活，这种环境就成了实验动物赖以生存的条件。动物实验在实验前和实验中控制各种环境因素十分重要。甚至可以说没有环境控制就没有动物实验。

genotype基因型发育环境

developmental

phenotype表现型周围环境

proximate

dramatype演出型1959年Russell和Burch提出的影响实验结果的遗传和环境因素动物对实验处理的反应可用以下公式表示：

R=（A+B+C）×D+ER：实验动物的总反应A：动物种的共同反应B：品种品系特有的反应C：个体反应（个体差异）D：环境影响E：实验误差环境因素与动物的总反应呈正相关，要尽量减少D的变化，排除实验处理以外的影响。二、实验动物环境因素的分类1、气候因素：温度、湿度、气流、风速等；2、理化因素：氧、二氧化碳、粉尘、臭味、噪音、照度、杀虫剂、消毒剂、有害化学物质等；3、居住因素：房屋、笼具、垫料等；4、营养因素：饲料、水等；5、生物因素：同种生物因素：社会地位、势力范围、咬斗和饲养密度等异种生物因素：微生物、人和其它动物的关系环境对实验动物质量和动物试验结果的影响是多因素联合作用的结果。多种因素是共存的。所以在论述实验动物的环境时，应该按复合环境（environmentalcomplex)状态加以考虑。三、各种环境因素对实验动物质量和动物试验结果的影响1、温度：最适宜温度20-25℃，温差：3或4℃温度对动物的影响：新陈代谢：低温时新陈代谢增加，摄食增加散热：除灵长类，其他动物汗腺不发达或无汗腺，高温时散热困难，难以维持体温恒定脏器重量：负相关生殖：高温时雄性睾丸萎缩，精子活力下降；雌性动物性周期紊乱，泌乳下降对动物实验的反应性

三、各种环境因素对实验动物质量和动物试验结果的影响1、温度：最适宜温度20-25℃，温差：3或4℃温度对动物的影响：新陈代谢：低温时新陈代谢增加，摄食增加散热：除灵长类，其他动物汗腺不发达或无汗腺，高温时散热困难，难以维持体温恒定脏器重量：负相关生殖：高温时雄性睾丸萎缩，精子活力下降；雌性动物性周期紊乱，泌乳下降对动物实验的反应性

不同温度对药物LD50的影响(mg/kg)----------------------------------------------------药物15.5℃26.7℃------------------------------------------------------

苯异丙氨197.090.0盐酸脱氧麻黄碱111.033.2麻黄碱477.1565.0表4-1不同环境温度时戊巴比妥钠（95mg/kg）腹腔注射导致大鼠死亡率比较

环境温度(℃)给药动物数(只)死亡动物数(只)死亡率(%)

122020100142020100162020100

18201050

202010502220105024201050262073528

20

6

303020115532201680实验动物的温度标准范围：2、湿度：相对湿度，

实际水蒸气分压力相对湿度（%）=------------------×100%

饱和水蒸气分压力适宜的相对湿度是40%--70%。高温高湿导致机体蒸发散热受阻。高湿利于微生物繁殖和传播。湿度过低可导致粉尘飞扬，而微生物主要附着在粉尘上，动物室内变态反应原的含量随湿度的下降而上升。低湿，散热增加，产热增加，摄食增加低湿，大鼠环尾症3、气流与风速换气次数，气流速度，压强梯度气流速度和散热正相关，实验动物体表面积与体重的比值较大，对气流速度更敏感。气流速度过大或气流直吹，动物体表散热过大。气流速度小，散热慢。0.1-0.2m/s换气次数，洁净程度越高，要求换气次数越多。屏障环境：10-20次/h隔离环境：20-50次/h.压强梯度：洁净区高于污染区合理组织气流和风速可调节室内温度和湿度，又可降低室内粉尘和有害气体污染，控制传染病的流行。

4、光照工作照度150—300lx动物照度15－20lx明暗交替时间12/12或10/14h照度对动物的生殖生理和行为活动有较大影响强光长时间照射引起角膜退行性变化5、噪声60dB以下音域，人1000~2000Hz,小鼠1000~5000Hz。

引起小鼠听力性痉挛。对生殖影响较大，如豚鼠流产。引起动物呼吸、心跳、血压、肾上腺皮质激素等生理指标变化。

6、空气洁净状况气体污染，氨14mg/m3有害气体，氨、甲基硫醇、硫化氢等

颗粒污染，100级，10000级，100000级美国宇航局标准，每立方英尺空气中直径0.5微米以上粒子的个数。

粉尘颗粒，是变应原，还是微生物的主要载体。落下菌数，0（隔离环境），3（屏障环境），或30个/皿（普通环境）在不饲养动物的状态下每5～10m2放置1个直径9cm的血琼脂培养皿，暴露30min培养48h的菌落数。7、生物因素动物社会因素和动物饲养密度微生物其它动物实验人员8、居住因素包括实验动物室的建筑、饲养笼具、垫料、饮水器和给食器等。动物试验设施环境指标：﹝以屏障系统小鼠为例﹞温度：20~25℃换气次数：10~20次/h日温差：≤3℃气流速度：0.1~0.2m/s相对湿度：40~70%压强梯度：20~50Pa噪声：≤60dB空气洁净度：10000级氨浓度：≤14mg/m3落下细菌数：≤3个/皿照度：（工作）150~300lx（动物）15~20lx昼夜明暗交替时间：12/12或10/14小时密度（>20g):面积0.01m2,高度0.15m第二节实验动物设施一、实验动物设施

laboratoryanimalfacility,LAF是进行实验动物饲养、保种维持、生产、实验研究、试验等设施的总称。包括实验动物繁育、生产设施和动物实验设施。二、实验动物环境设施的分类实验动物设施根据对饲养动物的空气净化程度分为三类。开放系统(opensystem)屏障系统(barriersystem)隔离系统(isolationsystem)实验动物中心屏障环境特点：恒温（20～26）恒湿（40％～70％）足够的换气次数（10～20次/小时）保证有害气体浓度降低到最小正向梯度压差（20～50)使屏障外污染源不能进入万级空气洁净度保证空气洁净适合的动物照度(15~20)和对时明暗交替（12h/12h)符合动物生活习性。11楼IVC系统为动物提供更好的保护。屏障系统实验动物垫料屏障系统IVCIndividuallyVentilatedCages屏障系统IVCIndividuallyVentilatedCagesIVC的特点IVC(IndividuallyVentilatedCages)是独立通风笼盒的简称.它的特点是具有一定的密闭性,同时让经HEPA过滤器的洁净空气流入盒内,使盒内保持正压,减少了可能的感染来源,适合于饲养SPF级动物,以及一些免疫缺陷动物屏障系统层流架隔离系统隔离器的基本构造示意图实验动物设施的监控监控内容温度湿度压差人员进出情况环境级别和动物级别的对应关系

动物级别环境级别(洁净度，落下菌)普通动物开放系统(___,30)清洁动物屏障系统(万级，3)SPF动物屏障系统(万级，3)无菌动物或悉生动物

隔离系统(百级，0)三、特殊动物实验设施感染动物实验设施放射性同位素动物实验设施(RI)特殊化学物质动物实验设施1、感染动物设施是指使用病原体对动物进行实验感染的设施。此种设施除备有通常动物设施要求外，还必须具备防止由动物传染人，动物相互间的交叉感染，动物向设施外感染的结构和功能。此类设施设计的目的是防止生物性危险和有害因素向动物实验设施和外界的污染。目前通常采用物理学隔离，主要是在气密性结构内采用负压通风，以达到防止气溶胶扩散污染的目的。

NIH：P1，P2，P3，P4美国疾病管理中心：BSL1，BSL2，BSL3，BSL4．我国2004.5.1颁布，10.1实施《实验室生物安全通用要求》国家标准：一级：对健康成年人已知无致病作用的微生物

二级：对人或环境具有中等潜在危害的微生物

三级：通过呼吸途径使人传染上严重的甚至是致死疾病的致病微生物及其毒素，通常已有预防传染的疫苗。艾滋病病毒的研究(血清学实验除外)应在三级生物安全防护实验室中进行。四级：对人体具有高度的危险性，通过气溶胶途径传播或传播途径不明，目前尚无有效的疫苗或治疗方法的致病微生物及其毒素。以及上述情况类似的不明微生物，

第三节屏障系统管理一、人流路线

二、物流路线

三、消毒与灭菌高压锅：121℃，0.11Mpa，30分钟132℃，0.21Mpa，15分钟传递窗：紫外线，表面消毒，30分钟渡槽：0.1%新洁尔灭浸泡4小时Co60照射2%过氧乙酸喷雾高锰酸钾、福尔马林熏蒸四、废弃动物处理深埋或焚烧第五章实验动物营养学李超英水是生命之源1.小鼠小鼠近交系极多，饲料中必需给小鼠充足的营养以维持其生物学特性和保证实验正常进行。饲料中18%粗蛋白，4-8%粗脂肪，KM、ICR、BALB/c、DBA/2等品系小鼠均获得满意的繁殖效果。若添加0.47%含硫氨基酸可提高小鼠的生长发育和繁殖性能。小鼠特别需要含亚油酸丰富的日粮。

各种实验动物的营养需要小鼠对钙及维生素A、D需要量较高，但同时又对过量维生素A敏感。维生素A过量可导致小鼠繁殖紊乱和胚胎畸形。每公斤饲料中添加维生素E50mg，可显著提高小鼠受孕率、产仔率。无菌小鼠还应注意补充维生素K。2.大鼠应满足各种营养物质需要，在饲料中添加0.4%的蛋氨酸和0.48%的赖氨酸，可提高大鼠的生长速度，18-20%的粗蛋白质可满足大鼠的生长、妊娠和泌乳的需要，大鼠对各种营养素的缺乏敏感，应特别注意脂肪酸的供给，必需脂肪酸含量占总能量的1.3%，其中亚油酸在饲料中含量不能低于0.3%大鼠对钙、磷的缺乏耐受力较强，对镁需要量较多，尤其是妊娠、哺乳时需要量明显增加。每公斤饲料中添加60mg的维生素E能提高大鼠繁殖率。无菌大鼠还应注意补充维生素B12

3.地鼠地鼠饲料中，粗蛋白的含量要求达到21-24%，特别是饲料中的动物性蛋白应有一定比例。地鼠像反刍动物一样能有效地利用非蛋白氮。如蛋白质不足，成年地鼠将出现性功能减退，幼鼠则生长发育迟缓。4.豚鼠豚鼠对某些必需氨基酸特别是精氨酸的需要量较高。对粗纤维的消化能力强，日粮中要含12%--14%的粗纤维。如果粗纤维量不足，豚鼠会出现排粪障碍和脱毛现象。豚鼠对维生素C缺乏特别敏感，缺乏时可致坏血病，生殖力下降，甚至造成死亡。每只豚鼠每日需补10mg维生素C，繁殖阶段需补充30mg。5.兔兔日粮应补充精氨酸和赖氨酸。兔对缺钙有较强的耐受能力。虽然其肠道微生物可以合成维生素K和大部分B族维生素，但繁殖时仍需额外补充维生素K。饲料中需要有一定量的粗纤维以维持其正常的消化生理功能，其日粮中粗纤维含量应大于11%6.犬犬是肉食动物，犬必须供给足够的脂肪和蛋白质，饲料中动物性蛋白应占全部蛋白质食物的1/3。犬能耐受高脂肪日粮，要求日粮含有一定量的不饱和脂肪酸。维生素A的需要量较大，亦需补充维生素B12。7.猫猫也是肉食动物，对蛋白质需求较高。小猫要求高脂肪酸日粮，生长期猫的日粮要求亚油酸含量不能低于1%。猫属于不能利用β-胡萝卜素作为维生素A源动物，因此应在饲料中补充维生素A，对维生素E的需求量也较高。8.非人灵长类非人灵长类动物日粮能量的50%以上来自糖代谢。体内不能合成维生素C，必须由日粮提供，同时要注意日粮的适口性。除主食外，每天应供给一定量的新鲜水果和蔬菜。第四章常用实验动物

李超英第一节小鼠生物学特性、应用及饲养管理

小鼠:哺乳纲、啮齿目、鼠科、小鼠属。※

小鼠的一般特性小鼠面部尖突，嘴脸前有19根触须，耳耸立呈半圆形，眼睛大而鲜红；尾长约与体长相等，有平衡、散热等功能体型小，对环境反应敏感，适应能力差生长快习性性情温顺，胆小怕惊，一般不会主动伤害人，但仍保持有野性的一些习性，如睡眠、营巢仍固定一处。笼内饲养时易于捕捉，一旦逃出笼外，则象野鼠一样敏捷。小鼠喜居光线暗淡的安静环境，喜欢啃咬，习于昼伏夜动，其进食、交配、分娩多发生在夜间。活动高峰有2次，一次在傍晚后1～2小时，另一次在黎明前，在饲养和实验时应予以注意。喜群居生理学特点

生长发育:生殖生理：消化营养代谢：

第一节小鼠生物学特性、应用及饲养管理

.生长发育小鼠是啮齿类实验动物中最小的动物，生命周期短，易于饲养管理，出生时体重仅约1.5g，哺乳饲养1～1.5个月即可达18～20g，可供实验使用。生长发育小鼠发育成熟时体长90～125mm，体重20～40g，寿命2～3年。新生小鼠赤裸无毛，皮肤肉红，不开眼，双耳与皮肤粘连，初生即可发声，嗅觉和味觉反应敏感。3日龄脐带脱落，皮肤由红转为白色，有色仔鼠可看到颜色，开始长毛并出现胡须。4～6日龄双耳张开耸立。7～8日龄四肢发育，开始爬动游走，被毛逐渐浓密，下门齿长出。生长发育9～l1日龄有听觉，被毛长齐。12～14日龄开眼，长出上门齿，开始采食并学习饮水。3周龄离乳独立生活。4周龄雌鼠阴腔张开。5周龄雄鼠睾丸降落至阴囊，并开始生成精子。小鼠的生长发育特点可作为鉴别仔鼠日龄的根据。生殖生理小鼠成熟期早，繁殖力强，雌鼠35～50日龄，雄鼠45～60日龄性成熟。性周期4～5天。阴栓妊娠期19～21天。哺乳期20～22天。每胎产仔数8～15只，年产仔6～9胎。小鼠的性活动可持续1年左右。消化胃容量小,肠道短,盲肠不发达,消化功能差,不耐饥饿,以谷物性饲料为主。食管衬以厚的角质化鳞状上皮，临近食管的胃黏膜也是角化的，靠幽门区为腺体区营养代谢营养：蛋白质>20%，对VE缺乏敏感水的调节：对饮水量不足更为敏感，饮水量为4~7ml/d，水分代谢的半衰期为1.1天体温调节：不发抖产热，缺乏汗腺，不是真正的温血动物呼吸：代谢率高、耗氧量大，在静止状态下，每小时每克体重约耗氧3.5ml。解剖学特点

1．小鼠下颌骨的喙状突较小，髁状突发达，运用下颌骨形态的分析技术，可进行近交系小鼠遗传质量的监测。2．上下颌各有2个门齿和6个臼齿，门齿不断生长，以经常磨损来维持齿端的长度，保持其恒定。3．脾脏有明显的造血功能，骨髓为红骨髓而无黄骨髓，终生造血。4．小鼠无汗腺，尾有四条明显的血管，尾的腹面有一条动脉，背面有一条静脉，两侧各有一条静脉。尾有散热、平衡、自卫等功能。5．小鼠胃容量小(1～1.5ml)，功能差，不耐饥饿，肠道较短，盲肠不发达，故以谷物性饲料为主。6．小鼠的淋巴系统尤为发达，外界刺激可使淋巴系统增生，进而可导致淋巴系统疾病。7．雄鼠性成熟后，开始分泌雄性激素，副性腺分泌精液，以推动精子运动，与雄鼠交配后10～12小时，在雌鼠阴道口处形成明显的白色阴道栓，阴道栓可防止精液倒流，提高受孕率。8.雌鼠为双角子宫型，呈“丫”型。卵巢多卵多胎，有卵巢系膜包绕，不与腹腔相通，故无宫外孕。乳腺发达，共有乳头5对，胸部3对，可延伸至颈背部；腹部2对，可延续到会阴部和腹部两侧。

正常生理生化指标正常体温37-39℃，成年小鼠呼吸频率140-210次/分，心跳平均163次/分。染色体20对。胃容量1~1.5ml，食料量2.8~7g/d，饮水量4~7ml/d，排粪量1.4~2.8g/d，排尿量1~8ml/d小鼠在生物医学研究中的应用药