第一章实验动物学总论.ppt
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1、1,Tel: 64286291/5 13718332362 E-mail: ,2,第一章 绪论 第二章 实验动物的遗传育种及遗传质量监测 第三章 实验动物的环境控制 第四章 实验动物的营养学控制 第五章 医学常用实验动物的特点与应用 第六章 动物实验的基本技术和方法 第七章 医学研究中的动物模型,教学安排,3,实验动物学绪论,4,重点内容 一 基本概念 实验动物 实验用动物 二 实验动物分类方法 按遗传学控制原理分类 按微生物和寄生虫学控制程度分类 三 AEIR&三R原则,实验动物学绪论,5,一 实验动物和实验用动物 (一)实验动物 (Laboratory animals) 是指经人工培育,对
2、其携带的微生物实行控制;遗传背景明确或来源清楚的,用于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实验的动物 (二)实验用动物 (Animals for research ; Experimental animals) 所有用于科学实验的动物统称为 实验用动物。 包括 实验动物,野生动物 经济动物,观赏动物,6,二 实验动物学的定义和范围 (一)定义 实验动物学(Laboratory animal science)是研究实验动物和动物实验的科学 (二)研究范围 1. 实验动物遗传育种学 2. 实验动物饲养学 3. 实验动物环境生态学 4. 实验动物营养学 5. 实验动物饲养管理 6. 实验动物医学
3、7. 比较医学 8. 动物实验,7,三 实验动物的重要性 (一)实验动物是生命科学研究的支撑条件之一 生命科学实验研究的四个支撑条件-AEIR要素 A:Animal:实验动物 E:Equipment:仪器设备 I: Information:信息 R:Reagent:试剂 (二)实验动物在生命科学研究中被广泛应用,很多重要 的科研成果来源于实验动物 (三)实验动物是人类的替身,起着“活 的天平”和“活的化学试剂”的作用 (四)实验动物工作实行法制化管理,8,四 实验动物的分类 (一)传统的动物学分类方法 自然分类法大鼠为例 动物界(kingdom animal)、 脊椎动物门(phylum ve
4、rtebrata) 哺乳动物纲(class mammalia) 啮齿目(order rodentea) 鼠科(family murinae) 大家鼠属(genus rattus) 大家鼠种(species rattus norvegicus) 学名:褐家鼠(大家鼠) (Rattus norvegicus) 多数情况下,根据不同目的进行种下 分类, 把实验动物划分为不同品系,9,(二)按实际用途分类 1、实验动物(Experimental animals) 2、经济动物(Economical animals),或称家畜、家禽 3、野生动物(Wild animals) 4、观赏动物(Exihibi
5、ting animals) (三)按遗传学控制分类 根据基因的纯合程度,把实验动物分成下列三类: 1、近交系动物(Inbred strain animals) 2、杂交群动物(Hybrid colony animals) (杂交一代,F1代动物) 3、封闭群动物(Closed colony animals) 4、突变系动物(Mutant strain animals),10,1、近交系动物(Inbred strain animals) 又叫纯系动物。是采用同胞兄妹或亲子交配, 连续繁殖20代以上所培育出来的,遗传上达到 高度一致的动物群。 基因纯合程度可达99.8%。 主要指啮齿动物;可出现近
6、亲交配衰退。 亲子交配与兄妹交配不能混用。 亲子交配时必须采用年轻的双亲同其子女交配。 较大动物纯种培育很难获得成功,因为世代间 隔较长,费用较大,所以成功率低。 禽类和兔的血缘关系达到80%以上 (相当于兄妹交配四代)时,即可称 为近交系。,11,2、封闭群动物(Closed colony animals) 以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个种群, 在不从外部引入新的血缘情况下,至少连续繁 殖4代以上,称封闭群。 封闭群又称远交群。 3、杂交群动物(Hybrid colony animals) (杂交一代,F1代动物) 由不同品系或种群之间杂交产生的后代 例如:C57BL/6JDBA/2B6
7、D2F1 (B6为 C57BL/6J的缩写,D2 为 DBA/2的缩写),12,4、突变系动物(Mutant strain animals) 具有特殊突变基因的品系动物,正常染色体基因发生 突变,并具有各种遗传缺陷的动物。在长期繁殖过程 中,动物的子代突然发生变异,变异的基因位点又可 遗传下去,或者即使没有明确的基因位点,经淘汰和 选育后,仍能维持其稳定的遗传性状。这种变异能 继续保持遗传基因特性的品系动物,称为突变系动物。 如无胸腺裸鼠、无K细胞、或无K、无B、无巨噬细胞 等裸鼠。用于免疫研究、移植实验等。,13,(四)按微生物与寄生虫学控制程度分类 1、无菌动物(Germ free ani
8、mals,GF) 悉生动物 (Gnotobiotes animals,GA) 2、无特定病原体动物(Specefic pathogen free animals,SPF) 3、清洁动物 (Clean animals,CL) 4、普通动物(Conventional animals),14,1、普通动物(Conventional animals) 未经积极的微生物学控制,饲养在开放卫生环境里的动物。垫料、饲料和饮水一般不消毒,饮用普通自来水。 所谓普通动物也并不是对微生物没有一定控制的一般动物,而是要求不带能够感染人的微生物和体外寄生虫。这种动物只能供教学和一般实验用。,15,2、清洁动物(Cle
9、an animals,CL) 又称最低限度疾病动物, 体内、外不携带人畜共患的病原体或动物传染病病原的动物,不能带有体外寄生虫和大部分体内寄生虫。 3、无特定病原体动物(Specefic pathogen free animals,SPF) 体内不存在特定病原微生物和寄生虫的的动物,简称SPF动物。是指无传染病的健康动物。这种动物都是来自无菌动物或悉生动物,转移到屏障系统中饲养。要在屏障系统环境设施中饲育繁殖和进行实验,要进行严格消毒、检疫、隔离并定期剖腹净化。,16,4、无菌动物(Germ free animals,GF) 体内、外无任何可检测出的活的微生物和寄生虫 的动物。来源于无菌手术剖
10、腹取胎,饲养在无菌 隔离器内,人工喂乳或保姆代养培育而成。 悉生动物(Gnotobiotes animals,GA) 体内携带有已知微生物的动物。这种动物来源于 无菌动物,人为的投给已知的单菌、双菌、三菌 或多菌。这些均为已知菌,与无菌动物一样,饲 养在隔离器中。,17,NOTE 根据新修订的国家实验动物微生物、寄生虫质量标准,我国从2002年5月1日起取消了普通级大、小鼠标准,将实验大、小鼠分为三类:清洁级、无特定病原体级、无菌级(包括悉生动物)。其它品种实验动物仍然分为普通级、清洁级、无特定病原体级、无菌级(包括悉生动物)四级。,18,【上海斯莱克实验动物有限责任公司】 【中国科学院上海实
11、验动物中心 】 【国家啮齿类实验动物种子中心上海分中心】 【北京维通利华实验动物有限公司 】,19,NOTES,The Three Rs: Reduction: Reductions in the numbers of animals used to obtain information of a certain amount and precision. Refinement: Decrease in the incidence or severity of pain and distress in those animals that are used. Replacement: Subs
12、titution of insentient material for animals or substitution of a lower species, which might be less sensitive to pain and distress, for a higher species.,20,21,22,23,利用动物 善待动物,24,25,26,第二章 遗传质量控制,重点内容(了解) 基本概念 命名原则,27,实验动物的遗传背景与反应特性是影响实验结果的重要因素,不同遗传背景与反应性的实验动物,对同一刺激有时可引出不同质和量的反应。 从遗传学角度讲,实验动物应是具有明确遗
13、传背景并受严格遗传控制的,属于遗传限定性动物。,28,第一节 遗传学分类,一、实验动物按遗传学控制分类 近交系动物(Inbred strains) 杂交F1代动物(F1-Hybrid) 封闭群动物(Closed-colony),29,种、品种和品系的概念,1、种(species): 是生物学分类的最基本单位,是指有繁殖后代能力的同一种类的动物。而有生殖隔离的动物则是异种动物 。,30,2、品种(stock): 是种以下的进一步的分类。品种一般系指具有一些容易识别和人们所需要的性状,且具有稳定遗传特性的动物群体。 如青紫蓝兔、Wistar大鼠、KM小鼠等。,31,3、品系(strain): 在实
14、验动物学中把基因高度纯合的动物称作品系动物。如,C57BL/6是近交系动物中的一个品系,属低癌、高补体活性的动物。,32,二、作为品种、品系的条件,1.相似的外貌特征 同一品系或品种具有相同的外貌特征。如毛色。 C57BL/6黑色;DBA/2灰色;KM-白色 但不同品系、品种的动物也有外貌相似的。,KM,ICR,33,2.独特的生物学特性 独特的生物学特性是一个品系、品种存在的基础。 就白化小鼠而言多达几十个品系,但每个品系、品种的生物学特性都有或多或少的差别。例如A系经产鼠中高发乳腺肿瘤(80%), A系老年鼠多有肾脏病变,AKR系小鼠自发淋巴细胞白血病(60%-90%)。,34,3.稳定的
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