第二章实验动物的基本概念

第二章实验动物的基本概念第一页，共二十七页，2022年，8月28日第一节实验动物的定义Laboratoryanimal一、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。共性：生物学特性明确遗传背景清楚、表型均一对刺激敏感和反应一致第二页，共二十七页，2022年，8月28日

实验用动物：泛指所有用于科学实验的动物。它包括实验动物、家畜（禽）和野生动物。

家畜（禽）：以满足人类社会生活需要而生产的动物。（动物疾病的控制、高生产性能的优良品种）

野生动物：直接从野外捕获的动物。二、实验用动物第三页，共二十七页，2022年，8月28日第二节实验动物的微生物学控制分类实验动物微生物学质量控制是实验动物标准化的主要内容之一普通级动物清洁级动物无特定病原体动物SPF无菌动物实验动物按微生物学等级分类：第四页，共二十七页，2022年，8月28日定义：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一、普通级动物Conventionalanimal第五页，共二十七页，2022年，8月28日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影响大的病原的动物。饲养于屏障环境或IVC系统；饲料、垫料、笼器具都要经过消毒灭菌处理；饮用水除用高压灭菌外，也可采用pH值2.5～2.8的酸化水；工作人员进入动物室：需更换灭菌工作服、鞋、帽、口罩。二、清洁级动物Cleananimal适用：大多数教学和科研实验及生物医学研究的各个领域。它较普通级动物健康，又较SPF动物易达到质量标准，在动物实验中可免受疾病的干扰，其敏感性与重复性亦较好。第六页，共二十七页，2022年，8月28日除清洁级动物应排除的病原外，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的动物。来源于无菌动物，必须饲养在屏障系统中，实行严格的微生物学控制。三、无特殊病原体动物或称SPF动物SpecificPathogenFreeanimal在放射、烧伤等研究中具有特殊的价值。

国际标准级别的实验动物，适用于所有科研实验。各种疫苗生产所采用的动物应为SPF级动物。第七页，共二十七页，2022年，8月28日动物身上不可检出一切生命体的动物。即：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。无菌动物必须是生来就是无菌的动物来源于剖腹产或无菌卵的孵化，饲育于隔离系统

四、无菌动物GermFreeanimal第八页，共二十七页，2022年，8月28日（二）无菌动物的特点

1．形态学改变⑴消化系统：盲肠膨大（含内容物）的总重量可达到体重25％⑵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⑶免疫系统：没有受过抗原刺激，其免疫功能处于原始状态胸腺和淋巴结处于功能静息状态，脾脏缩小，无次级淋巴小结第九页，共二十七页，2022年，8月28日

2.生理学改变⑴免疫功能：免疫功能处于原始状态，血清中IgM、IgG水平低⑵生长率：无菌条件下对不同种属影响不同。无菌禽类生长率高于同种普通禽类；无菌大小鼠与普通鼠差不多⑶生殖：无菌条件对动物生殖影响不大。⑷代谢：血中含氮量少，肠管对水的吸收率低，代谢周期长。⑸营养：无菌动物体内不能合成维生素B和K。⑹抗辐射能力：抗辐射能力强⑺寿命：无菌动物寿命普遍长于普通动物。（二）无菌动物的特点

第十页，共二十七页，2022年，8月28日（1）某些疾病的病原研究（4）细菌学研究（2）微生物间的拮抗作用研究（5）真菌感染研究（3）病毒病研究（6）原虫感染研究（三）无菌动物的应用1．在微生物研究中的应用（1）免疫系统功能和机体受感染后感受性改变的关系研究：无菌动物机体内无生活必须的微生物，感染敏感性增强2．在免疫学研究中的应用（2）丙种球蛋白和特异性抗体研究第十一页，共二十七页，2022年，8月28日五、悉生动物

悉生动物也称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。必须饲养于隔离系统。根据植入菌落数目的不同分为单菌、双菌、三菌和多菌动物

肠道内存在能合成某种维生素和氨基酸的细菌，尽管经高压灭菌饲料不能供给足量的维生素，也不会像无菌动物那样发生维生素缺乏症。悉生动物生活力较强，抵抗力明显增强，也易于饲养管理，在有些实验中可作为无菌动物的代用动物。悉生动物的特性第十二页，共二十七页，2022年，8月28日由于悉生动物可排除动物体内带有各种不明确的微生物对实验结果的干扰，因而可作为研究微生物与宿主、微生物与微生物之间相互作用的动物模型。（三）悉生动物在生物医学研究中的应用1．微生物学研究2．抗体制备研究3．克山病病因学的研究4．微生物和寄生虫相互关系的研究5．其他方面的研究第十三页，共二十七页，2022年，8月28日第三节实验动物的遗传学控制分类及命名具有明确遗传背景并受严格遗传控制的遗传限定动物根据其遗传特点不同，分为近交系、突变系、封闭群和杂交群小鼠品系国际命名规则是由国际实验动物科学协会（ICLAS）领导下的小鼠遗传标准化命名委员会管理的其他实验动物的命名规则均以此规则为借鉴，无标准命名规则。第十四页，共二十七页，2022年，8月28日经至少连续20代的全同胞兄妹之间或亲代与子代之间交配培育而成的动物。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。近交系的近交系数应大于99％。一、近交系动物近交代数：F+代数，如F87指一个近交系的近交代数为87代命名：一般以大写英文字母命名，亦可以用大写英文字母加阿拉伯数字命名符号应尽量简短。如A系、TA1系等。第十五页，共二十七页，2022年，8月28日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。近交系亚系

第十六页，共二十七页，2022年，8月28日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。亚系的命名第十七页，共二十七页，2022年，8月28日（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。近交系的特征及应用

1．特征第十八页，共二十七页，2022年，8月28日⑴避免个体差异：具有相同的遗传组成及特性，对试验反应极为一致，因此在试验中，只需少量的动物，即可得到非常规律的试验结果。⑵组织移植：个体之间异体移植不产生排斥反应，是组织细胞和肿瘤移植试验中最为理想的材料。⑶制作疾病动物模型：每个近交系都有各自明显的生物学特点，如先天性畸形、肿瘤高发率、对某些因子的敏感和耐受等，这些特点在医学领域非常重要。⑷比较遗传学研究：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。

2．应用第十九页，共二十七页，2022年，8月28日（1）重组近交系：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次回交（通常回交2次），再经过对特殊基因选择的近亲交配而育成的近交系。（六）其他近交系类型1．重组近交系和重组同类系对常用近交系小鼠的缩写命名规则如下：近交系缩写名称C57BL/6B6BALB/cCDBA/2D2C3HC3CBACB第二十页，共二十七页，2022年，8月28日（1）重组近交系的命名：近交系AX近交系B育成的一组近交系用阿拉伯数字以区分。例如：由BALB/c与C57BL杂交育成的一组重组近交系，分别命名为CXB1、CXB2……命名（2）重组同类系的命名：近交系Ac

近交系B

回交的亲代近交系放前，供体近交系放后，育成的一组重组同类用阿拉伯数字予以区分。如CcS1，表示由以BALB/c（C）为亲代近交系，以STS（S）品系为供体近交系，经2代回交育成的编号为l的重组同类系。第二十一页，共二十七页，2022年，8月28日两个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，简称同源突变系，由基因突变形成2．同源突变近交系命名：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。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。第二十二页，共二十七页，2022年，8月28日通过杂交—互交或回交等方式将一个基因导入到近交系中，形成的新近交系与原来近交系只存在一个很小的染色体片段上的基因不同，称同源导入近交系，简称同源导入系（同类系）。3.同源导入近交系（同类近交系）近交系A接受导入基因，近交系B提供导入基因如：B10.129-H-12b，导入C57BL/10sn的基因为H-12b，基因提供者为129/J。命名：近交系A.

近交系B-导入基因第二十三页，共二十七页，2022年，8月28日分类命名近交系C57BL亚系C57BL/6;C57BL/6J重组近交系CXB1(BALB/cXC57BL)重组同类系CcB1(BALB/c为：亲代近交系；

C57BL为：供体近交系)同源突变近交系DBA/Ha-DD为突变基因同源导入近交系B10.129-H-12b

导入C57BL/10sn

的基因是129/J的H-12b第二十四页，共二十七页，2022年，8月28日二、突变系动物定义：保持有特殊突变基因的品系动物培育纯合子型的突变系：连续选择携带目的突变基因同时有繁殖能力的兄妹进行交配，使其子代基因纯合，经过20代即可育成。培育杂合子型的突变系：当突变基因的两性中的一性或两性不能繁殖时，多采用育成杂合型的近交系，以保持其突变基因不被丢失。命名：