医学实验动物学教程 第二章 实验动物学

第二章实验动物的基本概念

实验动物学(laboratoryanimalscience)是研究实验动物和动物实验的一门新兴学科。

实验动物科学就是关于实验动物标准化和动物实验规范化的科学。实验动物科学研究的内容

1、实验动物饲养学(laboratoryanimalfeedingand

breedingscience)2、实验动物医学(laboratoryanimalmedicine)3、比较医学(comparativemedicine)4、动物实验技术(animalexperimenttechnique)实验动物的定义

实验动物(laboratoryanimal)是指经人工培育，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。

实验用动物（ExperimentalAnimals）指一切用于各种实验的动物，其中除了符合严格要求的实验动物外，还包括经济动物、野生动物和观赏动物。

实验动物（LaboratoryAnimals）经济动物（EconomicalAnimals）野生动物（WildAnimals）观赏动物（ExhibitingAnimals）实验动物发展历史实验动物发展史上的四个里程碑：

1909年近交系动物：DBA小鼠Wistar大鼠1942年无菌动物：豚鼠1962年免疫缺陷动物：裸鼠80年代转基因动物实验动物的微生物学控制分类普通级动物(ConventionalAnimal,CV)清洁级动物(CleanAnimal,CL)无特殊病原体动物(SpecificPathogenFreeAnimal,

SPF)无菌动物(GermFreeAnimal,GF)悉生动物(GnotobioticAnimals,GN)一、普通级动物

(ConventionalAnimal,CV)

定义：普通级动物是指不携带所规定的人兽共患病病原和动物烈性传染病病原的动物。

要求：普通级动物饲养于开放环境中，是微生物等级要求最低的动物。在饲养管理中要采取一定的防护措施。

应用：这类动物目前可适用于大多数教学和科研实验，可应用于生物医学研究的各个领域。实验动物的自下而上环境直接与大气相通。设施不是密闭的。

空气人员动物饲料物品门窗空气开放环境二、清洁级动物(CleanAnimal,CL)

定义：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干扰大的病原，这类动物称清洁动物。小鼠应排除8种病原菌、5种病毒、7种寄生虫。

要求：清洁动物饲养于屏障环境中，其所用的饲料、垫料、笼器具都要经过消毒灭菌处理，饮用水工作服、鞋、帽、口罩用高压灭菌，方能进入动物室。

应用：这类动物目前可适用于大多数教学和科研实验，可应用于生物医学研究的各个领域。三、无特殊病原体动物(SpecificPathogenFreeAnimal,SPF)

定义：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菌。小鼠应排除13种病原、11种病毒及10种寄生虫。

要求：SPF动物来源于无菌动物，必须饲养在屏障系统或IVC系统中，实行严格的微生物学控制。

应用：国际上公认SPF动物适用于所有科研实验，是目前国际标准级别的实验动物。

四、无菌动物(GermFreeAnimal,GF)定义：无菌动物指动物身上不可检出一切生命体的动物。进一步说，是指用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。

要求：无菌动物来源于剖腹产或无菌卵的孵化，饲育于隔离系统。无菌动物必须是生来就是无菌的动物。

应用：无菌动物在生物医学中具有独特作用。在微生物、免疫学、放射医学、肿瘤学等研究中得到广泛的应用。

五、悉生动物(GnotobioticAnimals,GN)

定义：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。

要求：来源于剖腹产或无菌卵的孵化，必须饲养于隔离系统。

应用：由于悉生动物可排除动物体内带有各种不明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。普通级清洁级SPF级无菌级小鼠＋＋＋大鼠＋＋＋地鼠＋＋＋＋豚鼠＋＋＋＋兔＋＋＋＋犬＋＋猴＋＋实验动物等级设定近交系(InbredStrain)突变系(MutantStrain)封闭群(远交群)(ClosedColonyorOutbredStock)杂交群(Hybrids)实验动物的遗传学控制分类一、近交系(InbredStrain)

定义：近交系是指至少连续20代的全同胞兄妹交配培育而成，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。

命名:

1、近交系一般以大写英文字母命名;2、大写英文字母加阿拉伯数字命名,如A系、TA1系等;3、较早使用的非正规命名，已经广泛为国际所共知，615、129等;4、近郊代数用大写字母“F”表示，如BALB/c(F29),资料不全，可以只写已知代数，如AKR(F?+10)。

亚系：一个近交系内各个分支的动物之间,已经发现或十分可能存在遗传差异，这些近交系的分支称为原近交系的亚系。

亚系的形成原因：

1、在兄妹交配代数达40代以前形成的分支（发生于F20到F40之间）。2、一个分支与其他分支分开繁殖超过100代。3、已发现一个分支与其他分支存在遗传差异（残留杂合、突变或遗传污染）。

亚系的命名方法1、在原品系的名称后加一道斜线，斜线后标明亚系的数字或符号，例如：A/He。2、培育或产生亚系单位或人的缩写英文名称，第一个字母用大写，以后的字母用小写,例如：C57BL/6J。3、一个保持者保持一个近郊系具有两个以上的亚系时，可在数字后加保持者的缩写英文名,例如：C57BL/6J和C57BL/10J。重组近交系：是指由两个无关的近郊系杂交后产生F1代，再互交产生F2代，然后进行全同胞交配连续20代以上育成的近郊系。例如：BALB/c与C57BL杂交形成CXB1

XX

重组同类系：两个近郊系杂交后，子代与两个亲代中的一个进行数次回交，再经过不对特殊基因进行选择的近亲交配而育成的近郊系。例如BALB/c与STS育成的CcS1XX

同源突变近交系：两个近郊系除了一个指明位点上的等位基因不同外，其他遗传基因全部相同的品系。同源突变系一般皆由近交系发生基因突变而形成。例如：BALB/c-nu

同源导入近交系：通过杂交—互交或回交等方式将一个基因导入到近郊系中，由此形成一个新的近郊系与原来的近郊系只是一个很小染色体片段上的基因有所不同。例如C57BL/10中导入129/J的H—12b基因，育成B10.129—H—12bXX

近交系动物特点：具有相同的基因型，表现型一致；各品系均有其独特的特性；基因位点的纯合性,长期遗传的稳定性;

国际分布广泛，不同国家的科研单位由于使用同一近交系动物所取得的结果具有可比性；

遗传背景的完整性。

常用的近交系动物：

BALB/c、C57BL、C3H、TA1、TA2、615、DBA/2小鼠，F344、SHR、LEW、ACE大鼠等。近交繁育体系单线法平行线法选优法繁殖杂交动物的种群近交系实验动物MC1白色随机MC2绿色随机MC3黄色随机MC4红色随机FSFSFSFS基础群（FS）突变近交系：两个近变系,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，称为同源突变近交系,简称同源突变系。命名：在原品系名后加横线，横线后加上突变基因符号，例如BALB/c-nu。

突变近交系分为：1、可见突变2、生化突变3、致死突变4、条件致死突变

突变系动物特点：突变系动物有与人类相似的疾病表现，研究遗传病、免疫性疾病和肿瘤的主要试验材料。

常用突变系动物：裸鼠、scid小鼠、ob(obese)肥胖小鼠、db(diabetes)糖尿病小鼠、SHR大鼠、尿崩症大鼠等。二、封闭群(远交群)(ClosedColonyorOutbredStock)

定义：以非近亲交配方式进行繁殖生产