1、实验动物的概念：经人工培育、遗传背景清楚、对其质量实行控制、用于科学试验及产品生产的动物。实验用动物的概念：凡是用于实验的各种动物统称为实验用动物。实验动物福利的内涵和标准：享有不受饥渴的保障；（生理福利） 。享有生活舒适的保障；（环境福利） 。享有不受痛苦伤害和疾病的保障；（卫生福利） 。享有生活无恐惧和无悲伤的保障；（心理福利） 。享有表达天性的保障（行为福利） 。实验动物标准化概念内容：以实验动物为研究对象或应用材料这一学科领域中所涉及的科学、技术、经济、人才及管理等社会实践，对重复性事物和概念，通过制定实施标准达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的过程，即对动物的质量，繁育条件，实验条件
2、等方面规定的统一技术标准。标准化意义：保证动物实验结果具有良好的敏感性、准确性和重复性。标准化内容.实验动物质量的标准化：微生物控制、遗传学控制。2 生产和实验条件的标准化：环境设施控制、营养控制。3R 原则：减少、替代、优化减少（Reduction）：是指通过科学的设计或选用恰当的高质量的实验动物进行动物实验，尽量减少实验动物的数量和实验的次数。优化(Refinement)：指技术路线和手段的精细设计与选择，采取最佳的动物实验方案使实验得到良好的结果并减少动物的痛苦，善待动物、爱护动物，用科学的方法管理、培育动物。替代（Replacement）：以低等生物、微生物或细胞、组织、器官甚至物理、
3、化学方法、电子计算机模拟处理替代活动物开展实验。遗传学质量控制近交系、封闭群、杂交 F1 代、突变系近交系 inbred strain (包括突变系 mutant strain)遗传学分类 封闭群 closed colony (按遗传特点) 杂交群 hybrids （包括杂交 F1 代 和其它杂交群）不同基因类型 1 封闭群 和 其它遗传学分类 （按基因纯和 相同基因类型 1 近交系包括突变系程度） 2 杂交 F1 代 hybrid F1 实验动物品种品系概念：一般指具有一些容易识别和人们所需要的性状，而且是可以稳定遗传的动物群体。通常把封闭群动物称为品种。实验动物学上把基因高度纯合的动物称为
4、品系动物，通常指近交系、突变系动物。品种品系应具备的条件：相似的外貌特征，独特的生物学特性，稳定的遗传性能，具有共同的遗传来源和一定的遗传结构近交系概念：至少经过 20 代以上的连续全同胞交配或亲子交配，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的动物群。近交系数：指群体中某个体通过遗传，携带 2 个同源等位基因（即源于同一祖先的基因）的概率。Fn=1-(1-F)n100%近交系动物的特征：遗传基因位点的纯合性、遗传组成的同源性、独特性、可分辨性，长期的遗传稳定性、表型的一致性、际分布广泛和背景资料完整、对外界环境变化较为敏感.、抗病力和适应环境的能力减退，生活力和生育
5、力下降，生产饲养成本增高。近交系动物的应用：实验数据标准差较小，节省样本量组织细胞或肿瘤移植实验：个体间相容性一致隐性纯合基因的暴露，获得先天性畸形及先天性疾病的动物模型，如糖尿病、高血压等。某些品系自发或诱发肿瘤，成为肿瘤病因学，肿瘤药理学模型。多个近交系同时使用，分析不同的遗传组成对某项实验结果的影响，或观察实验结果是否具有普遍意义。封闭群概念：以非近亲交配方式进行繁殖生产，在不从外部引入新的个体的条件下，至少连续繁殖 4 代以上的动物种群，称为封闭群。封闭群特点和应用：个体遗传组成具有很高的杂合性，群体基因频率保持相对的稳定性，具有类似于人类群体遗传异质性的遗传组成，在人类遗传研究、药物
6、筛选、和毒性试验等方面起着不可替代的作用；具有较强的繁殖力和生活力，对疾病抵抗力强，寿命长，生产成本低，广泛应用于预实验、学生教学等实验中；突变种所携带的突变基因通常导致动物在某方面的异常，从而成为生理学，胚胎学和医学研究的模型。常见的封闭群动物：KM 小鼠、 SD 大鼠、 青紫兰兔、毕格犬等杂交群是指由不同品系之间杂交产生的后代。杂交 F1 代动物的概念：是由两个近交系杂交繁殖的第一代动物，其遗传组成均等的来自两个近交系，每个基因位点上的两个等位基因分别来自母系或者父系。F1 动物特点和应用：遗传和表型的一致性、具有杂合的遗传组成、杂交优势，国际分布广泛，实验结果便于国际上进行重复和交流、是
7、某些疾病研究的模型，常用于干细胞、移植免疫、单克隆抗体、细胞动力学研究。突变系动物是带有突变基因的品系动物。动物遗传基因发生突变而具有某些特殊性状表现。人们把发现的具有突变基因的动物称为突变株，相同突变株的动物为突变系。主要应用于动物模型研究。 常见突变系：肥胖症和糖尿病小鼠、肌肉萎缩症小鼠、无胸腺裸小鼠按微生物控制标准或根据微生物净化程度，实验动物在我国分为四类：1、普通级动物（CV）亦称一级动物饲养于开放系统；2、清洁级动物（CL）亦称二级动物饲养于半屏障系统；3、无特定病原体动物（SPF）亦称三级动物饲养于屏障系统； 4、无菌及悉生动物（GF、GN）亦称四级动物饲养于隔离系统。CV 动物
8、是微生物控制要求最低的动物，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。CL 动物除普通级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。微生物控制级别介于 SPF 动物和普通动物之间的动物SPF 级动物：是指除清洁级动物应排除的病原体外，动物体内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。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。饲养管理：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，有严格的检疫、消毒、隔离制度。饲料、饮水、垫料、笼具等须灭菌，操作人员必须严格
9、遵守操作规程。 SPF 动物的保种最好饲养于隔离器中。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。无菌动物：即用现有的检验技术在动物体内外的任何部位均检不出任何活的微生物和寄生虫的动物。饲养条件：无菌隔离器内实验动物常见感染一、常见人畜共患病毒性疾病 流行性出血热病毒感染：临床症状：多数大小鼠无临床症状，不发生死亡；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淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒感染临床症状：大多动物无明显症状
10、， 人流感样症状、脑膜炎狂犬病临床症状：潜伏期、前驱期、急性神经症状期和麻痹期即昏迷死亡期二. 人畜共患常见细菌性疾病沙门菌菌临床症状：动物急性突然死亡，慢性腹泻；人呈食物中毒症状鲁氏杆菌临床表现：发烧：长期低热，或波状热肝、脾、淋巴结肿大；关节、肌肉疼痛；男睾丸肿大，女痛经、白带增多；不孕不育3. 常见的影响实验动物生产的疾病鼠痘临床症状：肝出血和坏死，肝大脾大，肠道出血 头面部肿胀、脚肿、痘斑、脱脚、断尾仙台病毒感染临床症状：肺炎，慢性呼吸道综合症鼠肝炎临床症状：肝炎，脑炎，肠炎；致死性乳鼠腹泻犬细小病毒病临床症状：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犬瘟热
11、 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四. 常见的实验动物寄生虫病体外寄生虫（节肢动物临床症状：被毛粗乱，发育迟缓，严重者脱毛结痂瘙痒溃疡坏死或发生皮炎弓形虫病临床症状：通常没有明显症状，动物感染后有被毛疏松不整，淋巴结肿大，出现流产或死胎现象。人多数是无症状的隐性感染，孕妇流产、早产、死产，死胎或畸胎。各种营养素的功能蛋白质是生命的基本物质，是构成实验动物肌肉神经内脏器官皮肤血液等一切组织细胞的基本成分；酶、部分激素和抗体等也由蛋白质及其衍生物组成；修补有关组织结构损伤；也可氧化补充能量。碳水化合物由 C、H、O 三种元素组成。通常包括无氮浸出
12、物和粗纤维。无氮浸出物：包括淀粉和糖类是机体的主要能量来源，小部分形成肝糖原或转化为脂肪。粗纤维：包括纤维素、半纤维素和木质素纤维素和半纤维素经酵解，部分转变成挥发性脂肪酸被吸收，部分转变成二氧化碳和甲烷排出。粗纤维体积大，吸水量大，使动物容易有饱感，对胃肠运动起刺激作用，有助于排便、排毒。脂类生理功能：后三种类脂是细胞膜和神经等组织的重要组成成分；脂肪被机体消化吸收后，可通过代谢产热供能；多余能量可在皮下形成脂肪层，有保温、缓冲外力的保护作用；还是脂溶性维生素的溶剂，可促进其吸收利用矿物质饲料在 550600高温下灼烧后，剩下的灰分即为矿物质。是机体的构成成分，维持渗透压的恒定，维持酸碱平衡
13、、催化激活作用、参与维持细胞膜的通透性及神经肌肉的兴奋性，影响其他物质在体内的溶解度维生素：调节、控制机体的代谢活动。实验动物对它们的需要量甚微，但却是必不可少的物质水是动物体内各种器官、组织的重要组成部分，是饲料消化、营养物质吸收的溶剂，对动物体的正常物质代谢有特殊的作用，是动物最重要的营养物质之一。各种实验动物的营养需要小鼠。小鼠特别需要含亚油酸丰富的日粮。小鼠对钙、VA 、VD 需要量较高，但过量 VA可致小鼠繁殖紊乱和胚胎畸形。铁、铜、锰、锌的缺乏会导致生长发育受阻，被毛粗糙，贫血，繁殖率下降。无菌小鼠应注意补充 VK。大鼠每公斤饲料中添加 60mg 的维生素 E 能提高大鼠繁殖率。无
14、菌大鼠还应注意补充 维生素 B12 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。兔日粮应补充精氨酸和赖氨酸。兔对缺钙有较强的耐受力，出生时有铁储备，不易贫血。饲料中需要一定量的粗纤维以维持其正常的消化功能，其日粮中含量应大于 11%。犬是肉食性动物，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。影响营养需求的因素遗传因素、.生理状况、环境因素、微生物状态、.研究条件
15、、营养成分的相互作用 实验动物饲料实验动物对饲料的要求 1 能维持正常的生命与健康；保证动物的正常生长发育和种群特性；无污染（农药、重金属、放射物等） ；无微生物、寄生虫污染；无毒性可致癌物质实验动物对饲料的要求 2 原料品质管理：按照进货批次，进行常规的成分检测和细菌含量检测，使用一定规格的原料进行饲料加工。成品料品质管理：按照国家配合饲料质量通用标准（GB14924.1）和配合饲料卫生标准（ GB14924.2） ，对成品料进行定期检测。饲料的消毒干热灭菌法、高温高压灭菌法、射线照射灭菌法饲料的贮存和运输库房条件干燥、凉爽、通风、不同饲料的保存期限、饲料的运输实验动物生长发育、繁殖交配所赖
16、以生存发展的特定场所和外在条件，称为实验动物的环境，分为外部环境和内部环境实验动物环境的影响因素气候因素：温度、湿度、气流、风速等生物因素动物饲养密度、微生物、与人和其他动关系理化因素噪声、光照、粉尘、有害气体等居住因素房屋、垫料、笼具、给水器、给食器温度适宜温度 20-26，温差： 4。影响动物发育，散热，新陈代谢，生殖，机体抵抗力。湿度 适宜的相对湿度是 40%-70%。高温高湿导致机体蒸发散热受阻。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。气流与风速：换气次数，洁净程度越高，要求换气次数越多。屏障环境：15 次/h 隔离环境：20 次/
17、h.。压强梯度：洁净区高于污染区 相通区域最小静压差：10/50。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。光照明暗交替时间 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噪声 60dB 以下，音域：人 1000-2000Hz,小鼠 1000-5000Hz 引起小鼠听源性痉挛，对生殖生理造成严重影响。空气洁净度气体污染：粉尘污染：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。各类动物笼具大小应满足国标要求；实验动物环境和设施的分类普通环境 (conventional environment)：符合动物居住的基本要求，控制人员和物品
18、、动物出入，不能完全控制传染因子，适用于饲育基础级实验动物。屏障环境 (barrier environment)：符合动物居住要求，严格控制人员、物品和空气的进出，适用于饲育清洁级和 SPF 级动物 。隔离环境 (isolation environment)：采用无菌隔离装置保持无菌状态或无外来污染物。适用于饲养 SPF 级动物、悉生动物及无菌级实验动物。实验动物设施（ laboratory animal facility, LAF）进行实验动物饲养、育种、保种、生产、动物实验等建筑物和设备的总称。实验动物生产设施：实验动物实验设施：实验动物特殊实验设施：包括感染动物实验设施感染动物实验设施：
19、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。实验用品和器具、动物进出屏障系统要求用 75%酒精或 5 %碘伏仔细擦拭消毒物品表面紫外灯照射 15min 或直接喷雾消毒手术器械可经高压消毒或经消毒液中浸泡后在紫外灯下照射 15min 传入 所有物品在经过进入屏障系统时的一次消毒后,在进入超净工作台时必须经过酒精喷雾或紫外线照射 15min 再次消毒。从外面引进的动物必须有与其适用范围相符的实验动物生产许可证,同时必须附带动物的品系、性别、年龄等信息经实验动物中心工作人员审查后方可准备进入动
20、物房动物运输时必须有合格的包装箱,清洁级及以上动物包装箱必须以高效滤膜封闭窗口，包装箱以胶带封口，封口破损或滤膜破损者不得传入屏障系统常用实验动物的特点、习性、饲养管理、应用小鼠 特点、习性 1、体型小，性情温顺，易于捕捉及饲养管理。2、喜黑暗，昼伏夜动。胆小怕惊，对环境反应敏感，不耐饥饿，适应性差，汗腺不发达，怕热，高温易中暑。 3发育迅速，性成熟早.性周期短，繁殖力强昆明小鼠（KM）白色封闭群小鼠。主要特性：繁殖率和成活率高，抗病力和适应性很强雌鼠乳腺肿瘤发生率为 25%。广泛用于药理、毒理、病毒和细菌学的研究，以及生物制品和药品的检定。裸鼠：第 11 对染色体上的裸基因（nu）导致无毛、
21、裸体、无胸腺。SCID：第 16 对染色体上的 Scid 隐性基因突变基因导致 T、B 淋巴细胞联合免疫缺陷。外观与普通小鼠差别不大，有毛，被毛白色，体重发育正常。 小鼠的一般饲养管理饲喂 ：小鼠胃容量小，有随时采食的习性，夜间更为活跃。采取“少量勤添”的原则，保证随时有料。 饮水应保证连续不断，每周换水 23 次( 最好是每天更换新鲜水)，并特别注意饮水瓶嘴是否有气泡、不出水或漏水的现象小鼠在医学、生物学中的应用在哺乳类实验动物中，由于小鼠个体小，生产繁殖快，饲养管理方便，质量易于控制，研究最深，有明确的质量控制标准，已拥有大量的近交系、突变系、重组近交系和封闭群。近年来遗传工程小鼠的培育迅
22、猛增加，在各种实验研究中用量最大，用途最广，几乎涉及到医学、生物学研究的各个领域。 大鼠群居，喜啃咬，喜黑暗。杂食动物性，特喜欢吃熟肉。A 缺乏时常咬人。抗病力强，对新环境的适应力强，但对环境刺激、炎症反应敏感。强烈噪音可引起食仔或抽搐；湿度低于 40易发生环尾症。SD 大鼠：毛色：白化主要特性：头部狭长、尾长接近于身长，产仔多，生长发育较Wistar 为快。10 周龄时雄鼠体重可达 300-400g,雌鼠达 180-270g。性情比 Wistar 大鼠稍为凶猛。对疾病的抵抗力较强，尤其对呼吸道疾病的抵抗力很强。自发性肿瘤的发生率较低。对性激素敏感性高。主要用途：常用做营养学及内分泌系统的研究
23、大鼠的饲养管理原则上与小鼠相同豚鼠在医学生物学中的应用药物学研究豚鼠对某些药物极为敏感。传染病研究豚鼠对多种病菌和病毒十分敏感。免疫学研究补体来源：豚鼠是实验动物血清中补体含量最多的一种动物，免疫学实验中所用的补体多来源于豚鼠血清；营养学研究豚鼠体内不能合成维生素 C，对 VC 缺乏十分敏感出现一系列坏血病症状，是目前唯一用于研究实验性坏血病的动物血液学（出血和血管通透性变化的实验）研究 豚鼠的血管反应敏感，出血症状显著家兔生活习性草食性，喜食青绿饲料。夜行性和嗜眠性。食粪性,但好清洁（兔是球虫卵的携带者） 。听觉、嗅觉灵敏，胆小怕惊。性情温顺，群居性差。喜干燥、耐寒，怕湿热，抗逆性差。换毛特
24、性 在医学生物学中的应用：皮肤反应实验（进行毒物对皮肤局部作用的研究）家兔对皮肤刺激反应敏感 发热研究及热原试验家兔的体温变化灵敏，易产生发热反应，发热反应典型、恒定。传染病的研究家兔对多种微生物和寄生虫都十分敏感， 遗传性疾病和生理代谢失常的研究 生殖生理和胚胎学研究家兔属刺激性排卵，免疫学研究家兔常用来制备高效价和特异性强的免疫血清。犬一般特性：感情纯厚，忠于主人，易于饲养。听觉、嗅觉灵敏，神经系统发达，记忆力强。听觉和味觉差，辨色能力弱，红绿色盲。欺软怕硬，嫉妒心、虚荣心、好胜心强。犬在医学生物学中的应用：实验外科学的研究：广泛应用于实验外科各个方面的研究，如心血管外科、脑外科、断肢外科
25、（移植） 、器官或组织的移植等。病理学：如糖尿病模型、急性心肌梗塞、心率失常等。 心理学研究：四种神经类型。人类传染病的研究：狂犬病、病毒性肝炎的动物模型。医学实验动物的选择原则相似性原则结构功能的相似性， 时象或年龄的相似性，群体分布的相似性特殊性原则充分利用不同种系实验动物机体存在的特殊构造或某些特殊反应。标准化原则动物质量等级要与实验设计、实验条件、实验者的技术、方法及试剂性能等相匹配规格化原则。经济性、易化性原则：尽量选用容易获得、价格便宜和饲养经济的动物。在确保研究目标的前提下，可选择结构、功能较简单的实验动物实验动物的给药皮下注射：一般选择在动物的背部进行皮内注射：局部脱毛消毒后用
26、结核菌素注射器注射肌内注射：一般选择肌肉发达、无大血管的部位，多选臀部腹腔注射：静脉注射：大小鼠常采用尾静脉注射。豚鼠采用前肢皮下头静脉或后肢股静脉。兔耳缘静脉。犬前肢皮下头静脉或后肢小隐静脉。实验动物的安乐死是指在必需处死动物时，使动物在最短的时间内快速无痛苦的死亡。处死方法 颈椎脱臼：小动物。过量麻醉。空气栓塞。急性大失血。毒气吸入法：CO2、CO、乙醚等。人类疾病动物模型是指为阐明人类疾病的发生机理及建立预防、诊断和治疗方法而制作的具有人类疾病模拟表现的实验动物。意义：1、人类的替难者，避免了在人身上进行实验所带来的风险；2、可按研究者的需要获得实验材料；3、缩短研究周期；4、可控制各种
27、实验条件，结果可比性强，重复性好；5、可提供发病率较低的疾病材料 6、有助于更全面认识疾病的本质 7、药物的药效学研究和安全性评价。人类疾病动物模型的设计原则：1、相似性 2、重复性：理想的模型应是可重复、可标准化的 3、可靠性 4、适用性 5、易行性和经济性：动物经济而来源充足，便于转运 6、安全性：按产生原因分类1、诱发性动物模型。又称为实验性动物模型，指通过使用物理、化学、生物等致病手段，人为制造的疾病模型。2、自发性动物模型。指不加任何人工诱发，在自然条件下动物自然产生的疾病，或者由于基因突变的异常表现通过遗传育种保留下来的动物疾病模型。3、抗疾病型动物模型。 是指特定的疾病不会在某种
28、动物身上发生。因此可借以探讨为何该种动物对该疾病有天然的抵抗力。4、生物医学动物模型。是指利用健康正常的动物生物学特征来提供人类疾病相似表现的疾病模型。诱发性肿瘤模型诱发性肿瘤模型是使用致癌因素(Carcinogens)在实验条件下诱发动物发生肿瘤的动物模型，原理是利用外源性致癌因素引起细胞遗传特性异常而呈现出异常生长和高增殖活性，形成肿瘤。宫颈癌用穿线法将附有 0.1mg 二甲基胆蒽（DMC）的棉沙线结穿入雌性小白鼠的宫颈部，并固定缝线。观察半年左右处死动物，取宫颈组织。各系统疾病动物模型四氯化碳肝硬化（动物模型）：Wistar 或 SD 大鼠，皮下注射 4050四氯化碳（CCl4） ，同时
29、饲以玉米面（混入 0.5胆固醇）溃疡病动物模型应激法：用饥饿、刺激寒冷等方法造成溃疡，大小鼠采用水浸法造成的胃溃疡模型较为稳定。幽门结扎法：大鼠较为适宜，结扎幽门 18 小时后使用。支气管哮喘模型一般使用豚鼠，氯化乙酰胆碱和磷酸组胺溶液混合，喷雾吸入，可用鸡蛋白先行致敏。犬多次暴露于过敏源，也可引起哮喘动脉粥样硬化动物模型在动物饲料中加入过量的胆固醇和脂肪，饲养一段时间后，其主动脉及冠状动脉内逐渐形成粥样硬化斑块，常用大小鼠、兔和小型猪。小型猪是最理想的模型还有传染性疾病动物模型、创伤动物模型、自发性肿瘤模型免疫缺陷动物 指由于先天性遗传突变或用人工方法造成一种或多种免疫系统组成成分缺陷的动物。一、裸鼠在肿瘤学研究中的应用1、人类肿瘤的裸鼠移植1）人癌组织（手术标本）移植：2）肿瘤细胞株移植：2、宿主和肿瘤特性对裸鼠移植瘤生长的影响1）裸鼠遗传背景： 裸鼠遗传背景对肿瘤生长有一定影响。2）移植部位和途径： 通常选用皮下、肌肉、腹腔内和脑内。3）人为改变裸鼠免疫功能：4）人类肿瘤细胞的本身特征：二、裸鼠在微生物研究中的应用1、病毒感染： 病毒感染正常小鼠，感染细胞被当作靶细胞攻击，感染部位出现明显细胞免疫反应。在裸鼠中未导致动物死亡，仅出现持续病毒血症，体内无抗体和任何免疫反应。2、单克隆抗体制备：
