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实验动物学各章节笔记整理 [复制链接]

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目录

第零章四次实验课中的某一个实验3

第一章绪论4

第二章实验动物的微生物控制9

第三章实验动物环境与设施控制13

第四章实验动物遗传学及其质量控制21

第五章常用实验动物特性33

第六章实验动物的福利46

第七章免疫缺陷动物50

第八章动物实验设计54

第九章实验动物饲料营养标准化58

第十章人类疾病动物模型62

第十一章遗传工程动物66

第零章四次实验课中的某一个实验

小鼠的糖尿病模型

四氧嘧啶法。实验原理:四氧嘧啶腹腔注射会造成胰岛B细胞坏死。操作方法:实验小鼠禁食24小时(不禁水)后,尾静脉采血测血糖,称重,编号,1.7%四氧嘧啶按10ml/kg体重腹腔注射,小鼠放回笼中不限制进食和饮水,观察5-7天,禁食24小时测空腹血糖在10mmol/L以上,并能持续一周可以认为造模成功。

大鼠的急性肾衰模型

基本原理:肌注甘油后,一方面引起注射部位肌细胞坏死分解,出现肌红蛋白尿。另一方面肌注甘油是一种应激反应,可导致大鼠肾上腺素分泌增多,肾小管收缩,使肾血流量不足,引起肾小球滤过率下降,最终导致肾功能衰竭。操作步骤:抓取保定好,按10ml/kg剂量抽取50%甘油生理盐水,于后肢股部(大腿部)肌肉注射,编号后放回饲养盒内观察。

豚鼠的急性肺水肿模型

基本原理:肺血管受迷走舒血管神经的控制,切断迷走神经后,肺血管收缩增强,使其血压增高→流体静脉压升高→有效滤过压升高→大量水分透过毛细血管壁进入肺组织形成渗透性肺水肿。操作步骤:3%戊巴比妥钠按1.5ml/kg体重腹腔注射麻醉豚鼠,仰卧固定在保定架上,切开正中颈部皮肤,钝性分离气管两侧的迷走神经,注意勿损伤颈部血管,然后剪断双侧迷走神经。

兔的急性心肌梗塞模型

基本原理:冠状动脉是心脏的营养血管,结扎后可导致心脏严重供血不足,引起心肌梗塞。故可通过阻断或降低冠状动脉的血流量,建立实验性心肌梗塞动物模型。操作步骤:3%戊巴比妥钠按30mg/kg(1.00ml/kg)体重耳缘静脉注射麻醉,仰卧固定在保定架上(可用保定板固定兔子的头部,以免下坠),然后从耳缘静脉滴注生理盐水,建立静脉通路,剪去胸前的被毛,用手术刀沿胸骨左缘切开皮肤和肌肉,找到胸骨线,沿胸骨左缘剪断第2-4肋软骨(注意剪开肋软骨时沿胸骨中线剪开,避免直接造成气胸),轻轻撑开胸腔,小心不要损伤胸膜。轻提并小心剪开心包,用止血钳轻轻提起左心耳暴露心脏(避免直核扯破心脏),在左冠状动脉前降支根下部2-4mm结扎(结扎时,注意意别勾太深以免扎破心脏,另外结扎位置过高,易发生广泛性心肌梗塞,引起室颤而致家兔死亡)或结扎左室支中部,关闭胸腔,进行观察。

第一章绪论实验动物科学(LaboratoryanimalscienceLAS)

是研究实验动物及其应用的一门科学,包括实验动物和动物实验。

实验动物(LaboratoryanimalLA)

指经人工培育,对其携带的微生物和寄生虫进行控制,遗传背景明确,可用于科学实验、药品、生物制品的生产和检定及其它科学研究的动物。人们运用现代手段和方法培育的具有新的生物学特性的动物品种(系)用于科学研究。

国家科技部早在“九五”规划中就提出“AEIR”作为科学研究的四大基本条件:实验动物(LaboratoryAnimal)设备(Equipment)信息(Information)试剂(Reagent)实验用动物(experimentalanimal)

一切可以用于实验的动物。包括:实验动物、经济动物、野生动物。

实验动物与实验用动物的区别:

?遗传控制不同

?微生物控制等级不同

?培育的形质和目标不同

动物实验:为科研、教学、药品检定等目的,对动物进行物理、化学和生物因素处理,观察其反应,获得实验数据,解决科研中的问题。人类疾病的动物模型:是指医学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物实验对象和相关材料。实验动物标准化

定义:对动物的质量,繁育条件,实验条件等方面规定的统一技术标准。

内容:实验动物遗传学质量控制、实验动物微生物学质量控制、实验动物设施环境标准化、实验动物饲料营养标准化

实验动物遗传学质量控制:按遗传学控制标准即基因的纯合成度,实验动物分为:

?近交系(inbredstrain)C3H(多种)

?突变系(mutantstrain)裸鼠

?杂交群(hybridcolony)F1

?封闭群(closecolony)昆明小鼠、wister大鼠

近交系

至少连续20代以上全同胞/亲子交配,品系内所有个体都可追溯到起源于第20代/以后代数的一对共同祖先,且近交系数达98.6%以上遗传物质高度纯合和稳定的动物群体,称之为近交系动物。

?特点:

–其基因纯合度高,个体差异小,似同卵双生反应一致重复性好,用少量动物即可获得精确度很高的实验结果,个体相互之间可以接受皮肤、器官移植。

–隐性基因纯合使许多病态性状得以暴露,可获得大量先天性畸形及先天性疾病的动物模型。如高血压、白内障、糖尿病动物模型。

?缺点:出现近交衰退。

F1代动物

两个无关近交系杂交形成的后代。特点:虽然基因杂合,但个体之间基因杂合的一致,个体差异小。除具有近交系的优点,还具有生命力强耐受性强,可长期进行观察,个体相互之间可以接受皮肤、器官移植。

封闭群动物

以非近亲交配方式繁殖生产的一个实验动物种群,5年以上不从外部引新血缘或至少繁殖四代以上,保持了一定杂合性和群体遗传特征。在人类遗传研究、药物筛选、*物实验等方面起着不可代替的作用等。

突变系动物

指正常染色体的基因发生了变异,动物具有一种或多种遗传缺陷。例如:无胸腺裸鼠、严重联合免疫缺陷动物SCID小鼠。为肿瘤、免疫疾病的研究提供了理想的材料。

实验动物微生物学质量控制

通过微生物学的检测手段,根据微生物净化程度,我国把实验动物分为四个等级:一级:普通级动物、二级:清洁级动物、三级:SPF级动物(无特定病原体动物)、四级:无菌动物

实验动物生产与动物实验环境标准化

①普通级环境:一级动物(普通级)

②屏障系统:SPF级

③亚屏障系统:二级动物(清洁级)(亚屏障系统现已取消)

④隔离系统:无菌动物

动物模型的设计原则:

(1)相似性:复制的模型尽可能近似与人类疾病。

(2)重复性

(3)可靠性

(4)适用性和可控性

(5)易行性和经济性

人类疾病动物模型的意义:

(1)避免了在人类进行实验所带来得风险。

(2)临床上平时不易见到的疾病可用动物随时复制出来。例如:放射病、*气中*、战伤。

(3)可以克服人类某些疾病潜伏期长、病程长和发病率低的缺点。例如:肿瘤、肺心病

(4)可以严格控制实验条件,增加实验条件的可比性

(5)可以简化实验操作和样品收集。

(6)有助于更全面的认识疾病和疾病本质。

实验动物管理条例的制定和管理:国家科技部1、生产许可证和实验许可证的办证要求,怎么获得许可证,有效期是几年:

①从事实验动物繁育和商业性经营的单位,取得生产许可证,必须具备下列基本条件:

(1)实验动物种子来源于国家实验动物保种中心,遗传背景清楚,质量符合国家标准;

(2)生产的实验动物质量符合国家标准;

(3)具有保证实验动物质量的饲育、繁育环境设施及检测手段;

(4)使用的实验动物饲料符合国家标准;

(5)具有健全有效的质量管理制度;

(6)具有保证正常生产和保证动物质量的专业技术人员、熟练技术工人及检测人员,所有人员持证上岗;

(7)有关法律、行*法规规定的其他条件。

②从事动物实验和利用实验动物生产药品、生物制品的单位,取得使用许可证必须具备下列基本条件:

(1)使用的实验动物,必须有合格证;

(2)实验动物饲育环境及设施符合国家标准;

(3)实验动物饲料符合国家标准;

(4)有经过专业培训的实验动物饲养和动物实验人员;

(5)具有健全有效的管理制度;

(6)有关法律、行*法规规定的其他条件。

③有效期均为5年

2、广东省实验动物法规什么时候开始发布的

年制定了《广东省实验动物管理办法》。

年广东省八个厅局联合下发了《广东省实验动物许可证管理细则(试行)》,依法管理,全面推行了实验动物合格证和许可证制度。

年开始进行立法调研推进立法进程。

年4月22日省*府法制办公室发出了《广东省实验动物管理条例》(本年度人大立法项目)征求意见稿。

广东省于年10月1日正式实施《广东省实验动物管理条例》。

动物实验间的环境技术指标变化

1、温度要求:

A普通环境:地鼠、豚鼠为18-29,其它为16-26

B屏障环境:20-26

C隔离环境:20-26(鸡:隔离环境16-26)

2、最大日温差/℃≤:统一为4

3、最小换气次数≥:

A普通环境:8

B屏障环境:15(在非工作时间可降到10次,鸡无要求)

C隔离环境:20

4、相通区域最小静压差≥:A屏障环境为10Pa;B隔离环境为50Pa

5、最低工作照度≥/lx(-)

6、隔离环境洁净度为5或7级,无菌和免疫缺陷动物应达到5级

第二章实验动物的微生物控制实验动物的概念

1.实验动物是指人工饲育,对其携带微生物和寄生虫实行控制,遗传背景明确或来源清楚,用于科研、教学、生产和检定以及其他科学实验的动物。

2.实验动物:遗传、微生物和寄生虫、用途

实验动物标准化

遗传质量标准化、微生物质量标准化、环境标准化、营养标准化

实验动物微生物控制的意义病原微生物对实验动物和动物实验的危害

1.引起动物的疾病或死亡,造成经济损失

2.干扰动物实验结果

3.人兽共患病病原可感染工作人员

4.影响生物制品的质量

各等级实验动物的特点及其应用

1.普通级动物(一级动物)清洁级动物(二级动物)

3.无特定病原体级动物(三级动物)4.无菌级动物(四级动物

普通级动物(Conventionalanimals,CV)

清洁级动物(Cleananimals,CL)

无特定病原体级动物(SpecificPathogenFreeanimal,SPF动物)

无菌动物(Germfreeanimals,GF)

悉生动物(Gnotobioticanimals,GN)

概念

普通级动物是指饲养在普通环境中,在微生物控制上要求最低的动物,它要求不携带人兽共患病和动物烈性传染病的病原。简称普通动物

在普通级动物的基础上排除对动物危害大和对科学研究干扰大的病原。

除清洁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。简称无特定病原体动物,也叫SPF动物

无菌动物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活的微生物和寄生虫的动物

悉生动物是指在无菌动物体内植入已知微生物的动物。这种动物也叫已知菌动物

微生物学特点

不携带所规定的人兽共患病和动物烈性传染病的病原。人兽共患病病原:汉坦病*、狂犬病病*、猴B病*、沙门氏菌、结核杆菌等。烈性传染病病原:鼠痘病*、兔出血症病*、犬细小病*等。

如清洁级豚鼠、地鼠应排除仙台病*(干扰免疫系统、致瘤作用)。

SPF动物除不能携带清洁动物应排除的病原外,还不能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。如金*色葡萄球菌、绿脓杆菌、小鼠肺炎病*等

动物体内外无活的微生物和寄生虫。无菌是个相对的概念,只是采用现有的检验方法在一定时期内不能检出活的微生物和寄生虫而已

明确动物所携带的微生物

病理学特点

主要脏器(心、肝、脾、肺、肾、脑、生殖器等)肉眼观察无病变

主要脏器、组织无论是肉眼观察还是显微镜观察均应无病变

(同清洁动物)主要脏器、组织无论是肉眼观察还是显微镜观察均应无病变

1形态学:盲肠肥大(增大5~6倍),肠壁薄,易发肠扭转。心脏、肝脏、脾脏相对较小2生理学:血中无抗体,巨噬细胞吞噬能力弱。体内不能合成维生素B和K。

饲养要求

普通环境中饲养,种子群来源于清洁动物或无特定病原体动物。外来动物必须严格隔离检疫;饲料、垫料应消*,饮水应符合城市饮水卫生标准,动物室应有送排风设施。严禁无关人员进入动物室。

屏障环境中饲养,种子群来源于无特定病原体动物或无菌动物。饲料、垫料、饮水、笼具等都应灭菌处理。工作人员需穿灭菌工作服、鞋、帽、口罩等进入动物室进行操作

屏障环境中饲养,种子群来源于无菌动物或剖腹产动物。饲养管理同清洁动物

离环境中饲养,种子群来源于剖腹产动物或无菌卵的孵化。由于肠道无菌,饲养困难,应注意添加各种维生素。每2~4周检查一次动物的生活环境和粪便标本。

隔离环境中饲养。由于肠道接种有利于消化吸收的细菌,故饲养较无菌动物容易,形态学和生理学方面与普通动物无异。每2~4周检查一次动物的生活环境和粪便标本。

用途

教学和科研的预实验

我国适用于大多数科研实验

SPF动物是国际上公认的标准实验动物

主要用于特殊方面的研究。如:微生物和寄生虫、免疫、放射、营养和代谢、老年病、肿瘤等

与无菌动物相似

微生物和寄生虫监测

1、种类:病*、细菌、真菌和寄生虫

2、方法:病*常用血清学和病原学检查、细菌和真菌常用分离与培养、寄生虫主要是观察虫体和虫卵

3、要求:普通级、清洁级和SPF级动物每三个月自检1次,每年送检1次。无菌动物每年检测动物1次。每2~4周检查1次动物的生活环境和粪便标本

主要人兽共患病和动物烈性传染病

疾病

特征

流行性出血热(EpidemicHemorrhagicFever,EHF)

由流行性出血热病*引起,,人以发热、出血和肾脏损害为主要临床表现的烈性传染病。出现三痛(头痛、腰痛、眼眶痛)和三红(脸、颈和上胸部发红)。

病理变化是全身小血管广泛性损害。

实验大鼠和野鼠感染后不表现临床症状。

属自然疫源性疾病。

人的感染是接触带*动物。通过呼吸道、消化道、伤口感染,或昆虫叮咬而传播。

淋巴细胞脉络丛脑膜炎(lymphocyticchoriomeningitis,LCM)

由淋巴细胞脉络丛脑膜炎病*(LCMV)引起的一种人兽共患病。小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、人均易感。

鼠出现症状与*株、鼠龄、品系和感染途径有关,可表现为大脑型、内脏型和发育不良型,但一般为隐性感染。

人感染后表现为流感样症状或脑膜炎,预后良好。动物感染后可通过分泌物向外排*。

狂犬病(Rabies)

由狂犬病病*(RV)引起的人和温血动物共患的一种接触性传染病。病犬或带*犬是主要的传染源,人主要通过病犬咬伤、抓伤或者舔及伤口而感染发病。

狂暴型可分三个时期:(1)前驱期(2)兴奋期(3)麻痹期

麻痹型全身肌肉麻痹,始见于头部肌肉,表现吞咽困难,随后四肢麻痹,最终全身麻痹而死亡。

病理学表现为非化脓性脑炎和神经炎。

猴B病*病(Bvirusdisease)

由猴B病*引起的人和猴共患的一种传染病。猴B病*又称猴疱疹病*1型。猴是B病*的自然宿主,感染率可达10~60%。猴感染B病*后,初期在舌表面和口腔粘膜与皮肤交界的唇缘有疱疹,最后形成溃疡表面,有纤维素性坏死痂皮,7-14天自愈,不留疤痕。人感染后症状非常严重,主要表现为脑脊髓炎症状,死亡率高。

沙门氏菌病(Salmonellosis)

由沙门氏菌引起的一种人兽共患病。实验动物中最常见的是鼠伤寒和肠炎沙门氏菌感染。人和多种实验动物易感,特别是大小鼠和豚鼠。临床症状分急性、亚急性和慢性型,出现食欲下降、腹泻、结膜炎,乳鼠症状较明显。病理变化:以败血症和肠炎为主,肠道充血、出血,肠内容物带有泡沫。

结核病(Tuberculosis,TB)

由结核分支杆菌引起的人和动物共患的一种传染病。猴、犬、豚鼠、兔和猫等均可感染,以猴发病率最高。临床症状:猴一般不出现临床症状,严重时可见咳嗽、消瘦,呼吸困难,听诊有啰音,体温升高不明显,X线检查可见明显的结核阴影。病理变化:结核病灶常见于肺,也可见于肝、脾等脏器。

鼠痘(MousePox)

由鼠痘病*感染实验小鼠引起的一种烈性传染病。急性致死型:多见于初次发病的鼠群,患鼠于4~12小时死亡。病理变化可见肝坏死严重,脾、肠也有坏死灶。亚急性型:出现皮疹,溃烂、坏死,以四肢、头尾最为严重。大多数为隐性感染。发现嗜酸性包涵体及电镜下见到痘病*即可确诊

兔出血症(Rabbithemorrhagicdisease,RHD)

由兔出血症病*引起的兔的一种烈性传染病,俗称“兔瘟”。只感染兔,不感染其他动物和人。主要通过呼吸道和消化道感染。以春秋季多发。急性型:无任何症状突然死亡,有时鼻腔流出血性分泌物。亚急性型:食欲骤减,体温高达41℃以上,呼吸困难,鼻腔流出血性分泌物。慢性型:一般发生在流行的后期,病兔精神欠佳,病程较长,最后衰弱而死或耐过而恢复,成为带*者。

怎么预防和处理生物危害

1.选用标准化的实验动物,对家禽、家畜、野生动物应进行检疫

2.明确动物感染实验的病原微生物有危险度

3.加强实验室管理,规范操作

4.使用标准化的实验环境和设施

5.加强职业道德教育

第三章实验动物环境与设施控制实验动物环境

实验动物环境(laboratoryanimalenvironment):指实验动物周围客观存在的,与实验动物相互依存、相互作用、相互影响、协调发展的一切外部事物的有机体系。

实验动物环境分类

1.外环境(outsideenvironment):实验动物生产和动物实验设施以外的环境(即自然环境)。外环境的变化直接影响内环境,因此应重视对外环境的控制。

2.内环境(insideenvironment):实验动物生产和动物实验设施以内的环境,即动物直接生活的环境(即实验室人工环境),如温度、湿度、噪音和光照等。它又分为/p>

–内部大体环境:放置实验动物笼架等辅助设施的饲养间和实验间的各种理化因素。

–局部微环境:特定的、个别的或少数实验动物所生活的微小环境。如:饲养盒(笼)内部的各种理化因素。

3.局部微环境与内部大体环境相比有下列特点

(1)温度、湿度较高(2)NH3、SO2(臭气)及CO2浓度高

(3)粉尘含量高(4)O2含量低(5)照度低

环境因素对实验动物的影响

1.气候因素:温度、湿度、气流、风速等

2.理化因素:CO2、O2、粉尘、臭味、噪音、照度等

3.生物因素:饲养密度、微生物、其它动物等

4.居住因素:房屋、饲养笼具、垫料、食槽等

5.营养因素:蛋白质、水、维生素、矿物质等

温度(temperature)的影响

不同动物适应环境的温度不同。温度过高或过低都会实验动物造成不同程度的影响

(1)生长发育和生殖

?当T过低时,常导致性周期的推迟

?当T30℃时,雄性睾丸萎缩或形成精子能力下降;雌性性周期紊乱,泌乳能力降低或拒哺;胎儿初生重下降、生长发育受阻等。

(2)新陈代谢

?当T过低时,多数动物新陈代谢旺盛、摄食量增加、脏器增大,但青蛙、蛇和地鼠则相反

?当T过高时,多数动物新陈代谢情况与低温时相反

(3)机体抵抗力

?温度过高或过低都能导致机体抵抗力降低而患病。

?BALB/c小鼠从22℃→12℃内,其白细胞数、血液及脾脏中B和T细胞的比率亦出现明显变动,免疫功能的异常与疾病发生关系很大。

(4)实验结果

?不同环境温度常使同种动物实验出现不同结果

(5)动物形态

?喜马拉雅(Himalaya)兔饲养在20℃时,耳、尾、鼻和四肢尖端生长白毛,而在10℃时,则生长黑毛。

(6)实验动物设施环境温度国家标准

见PPT图

湿度(humidity)的影响(1)高温高湿(80%)p>?可导致机体代谢紊乱、抵抗力、繁殖力下降,发病率、死亡率增加

?易使病原微生物、寄生虫孳生和传播、饲(垫)料霉变、空气中细菌数与氨浓度也明显增加等

(2)低温高湿

?动物易患感冒、风湿症、关节炎、肠炎、下痢等疾病,同时,饲料转化率、生长速度也会下降

(3)湿度过低

?室内干燥、灰尘飞扬,易引起实验动物呼吸系统疾病

?室内空气中变态反应原的量随湿度下降而上升

?大鼠发生“环尾病”(T:27℃,RH40%);span=""

?某些母鼠拒绝哺乳,甚至吃仔鼠

?动物繁殖性能下降

(4)实验动物设施环境湿度国家标准:40%~70%气流(aircurrent)和风速(airvelocity)的影响(1)对动物的影响

?气流的大小与体热的发散有关。室温较高时,气流有利于对流散热,对动物生长发育和健康有良好作用;室温较低时,气流使动物的散热量增加,加剧的动物寒冷

(2)对屏障设施的影响

?动物设施内各区域的静压状况,决定了气流方向。一般要求,室内压力室外压力,空气单向流动,不同设施要求不同。

?风速过小:空气流通不良、动物缺氧、室内臭气充斥、散热困难、造成不舒适感,甚至发生疾病和窒息死亡。如:SPF动物长途运输;

?风速过大:动物体表散热量大,动物摄食量增加。

(3)国标规定:最小换气次数在15次/h。风速为0.2m/s(屏障系统)。换气次数越多,洁净程度越高。噪声(noise)的影响

(1)来源:施工、交通、设备和动物自身产生的噪声等

(2)影响/p>

?妨碍受精卵着床、使动物繁殖率下降

?突然的噪声可引起雌性豚鼠流产

?噪声过强或持续不断可使母鼠咬/吃仔,DBA小鼠可发生听源性痉挛

?可使小鼠血糖、肾上腺素、心跳及呼吸数和血压明显升高

?长期强噪声刺激可引起噪声性耳聋、神经衰弱、胃肠功能紊乱、内分泌失调等病症

(3)国标要求控制在60分贝以下

光照(illumination)的影响(1)影响视力

?强光照射可引起视网膜退行性变化,出现视网膜障碍

(2)影响生理及生殖机能

?持续黑暗可抑制大鼠生殖系统,减少卵巢和子宫重量。

?持续光照可过度兴奋生殖系统,产生连续发情现象。

?过强光照会导致雌性动物做窝性差,出现吃仔现象及哺育不良。

(3)国标要求光照时间为:12h明:12h暗或10h明:14h暗(4)啮齿类动物照度为:15-20Lux;犬/猴/小型猪/兔/:~Lux粉尘(dust)和有害气体(harmfulgas)的影响

(1)来源:主要来源于饲料、垫料及动物被毛和皮屑,以及动物排泄的粪尿

(2)影响

?氨气浓度增高时,可刺激动物眼结膜、鼻腔粘膜和呼吸道粘膜而引起流泪、咳嗽,严重者甚至产生急性肺水肿而致动物死亡

?粉尘可引起实验动物或饲养人员的变态反应或哮喘病

生物因素的影响

(1)同种生物(饲养密度和动物社会地位的争斗)

?饲养室每平方米面积收容的成年动物最大密度是小鼠只、大鼠50只、豚鼠20只、兔4只、犬1只、猴1只、小型猪1只

(2)异种生物(细菌、病*、寄生虫等)

(3)其它动物(如猫与大小鼠)

(4)实验人员

实验动物设施环境技术指标(GB-)根据空气净化的控制程度,实验动物设施分为三级,旧标准分为四级,取消了亚屏障环境。

1.普通环境:一级动物(普通级)

2.屏障环境:SPF级动物、二级动物(清洁级)

3.隔离环境:SPF级动物、无菌动物、悉生动物

实验动物设施(LaboratoryAnimalFacility)

是进行实验动物生产、饲养、保种、实验研究所使用的建筑物及设备的总和。包括实验动物繁育设施、生产设施和动物实验设施

实验动物设施洁净度分级

1.洁净度5级(cleanlinessclass5)

①cp/m3≤大于/等于0.5μm的尘粒数≤0cp/m3;②83cp/m3≤大于/等于1μm的尘粒数≤cp/m3;③大于/等于5μm的尘粒数≤29cp/m3;

2.洁净度7级(cleanlinessclass7)

①35cp/m3≤大于/等于0.5μm的尘粒数≤350cp/m3;②0cp/m3≤大于/等于1μm的尘粒数≤83cp/m3;③cp/m3≤大于/等于5μm的尘粒数≤0cp/m3;

3.洁净度8级(cleanlinessclass8)

①350cp/m3≤大于/等于0.5μm的尘粒数≤3500cp/m3;②83cp/m3≤大于/等于1μm的尘粒数≤830cp/m3;③0cp/m3≤大于/等于5μm的尘粒数≤29cp/m3。

(2)洁净度7级(cleanlinessclass7):

(3)洁净度8级(cleanlinessclass8):

实验动物设施分类根据设施的使用功能分类

(1)生产设施(ProductionAnimalFacility):用于实验动物生产的建筑物及设备的总和

(2)动物实验设施(AnimalexperimentalFacility):研究、试验、教学、生物制品和药品,及相关产品生产、检定等为目的而进行实验动物试验的建筑物及设备的总和。

(3)特殊实验设施(SpecialAnimalExperimentalFacility):包括感染动物实验设施(生物安全实验室)和应用放射性物质或有害化学物质等进行动物实验的设施。

根据空气净化的控制程度分为三类

普通环境(ConventionalEnvironment)

屏障环境(BarrierEnvironment)

隔离环境(IsolationEnvironment)

改良的屏障设施-独立供气动物笼系统(IndividuallyVentilatedCage,IVC)

符合动物居住的基本要求控制人员和物品、动物的出入不能完全控制传染因子该设施内空气与外界环境相通,但有必要的防野鼠、蚊蝇设施;

符合动物居住的基本要求严格控制人员、物品和空气的进出(1)进入屏障环境的空气应经过初、中、高效三级过滤(2)进入屏障环境的动物、饲料、水、垫料、实验用品均需有严格的微生物控制;(3)人员须经淋浴、更换灭菌服方可进入室内

采用无菌隔离装置以保证无菌状态或无外来污染物隔离装置内的空气、饲料、水、垫料和设备均为无菌,动物和物料的动态传递须经特殊的传递系统

采用具有先进水平的微型隔离技术,通过在笼子内部输送经过高效过滤的空气以保证动物免受微生物的污染,可使动物生活在一个相对隔离环境中。

适用于饲育教学等用途的普通级实验动物

适用于饲育清洁级及无特定病原体(SPF)实验动物

隔离环境适用于饲育SPF、悉生及无菌动物;

在普通环境下加IVC就可成为一个SPF级的动物房。

洁净等级未作要求

洁净等级要求达到7级

洁净等级要求达到5级或7级。

按设施环境的平面布局分类

优点

缺点

无走廊式(NoCorridors)

可以最大限度的利用空间,用于饲养品种单一和以实验为主的动物设施。

进出路线交叉,设施易受污染物影响

单走廊式(SingleCorridor)

面积利用充分,为动物的生产、实验提供最大空间

无法将污染区和清洁区分隔开来,人流、物流交叉,易受到污染

双走廊式(DoubleCorridors)

可有效地分割清洁区和污物区,比较容易控制微生物的危害。

有效利用面积减小

三走廊式(ThreeCorridors)

最理想的一种屏障设施。人、动物、物品进入有专门通道,可有效避免污物和洁净物品交叉,人、物进出互不影响,可长期饲养实验动物

空间利用率低,而且投资大、维持费用高

按实验动物设施环境内气流组织形式分类

单向流式

气流以均匀的截面速度,沿着平行流线以单一方向在整个室截面上通过的洁净房间,又称层流室或平行流室。

乱流式

又称非单向流洁净室,是指气流以不均匀的速度成不平行的流动,伴有回流或涡流的洁净室。可依靠送风气流不断稀释室内空气,把室内污浊气体逐渐地排出。

动物实验间的环境技术指标1、温度要求

?普通环境:地鼠、豚鼠为18-29,其它为16-26

?屏障环境:20-26

?隔离环境:20-26(鸡:隔离环境16-26)

2、最大日温差/℃:≤43、最小换气次数:

?普通环境:≥8

?屏障环境:≥15(在非工作时间可降到10次,鸡无要求)

?隔离环境:≥20

4、相通区域最小静压差屏障环境为≥10Pa;隔离环境为≥50Pa5、最低工作照度≥/lx6、屏障环境洁净度为7级,隔离环境洁净度为5或7级,无菌和免疫缺陷动物应达到5级第四章实验动物遗传学及其质量控制种、品种和品系的概念1、种(species)

是动物学分类系统上的基本单位,每一种动物在传统生物学分类法中均可找到自己的位置。以小鼠为例:脊椎动物门-哺乳动物纲-啮齿目-鼠科-小家鼠属-小鼠种。

?实验动物学中,种是指可以相互交配且后代有繁殖能力的同一种类的动物。

?异种动物之间存在生殖隔离。

2、品种(stock)

(1)是种以下的进一步分类单位。是人们根据不同需要而对动物进行改良、选择,定向培育而具有某种特定外形和生物学特性,且能稳定地遗传的动物群体。同种动物中具有不同遗传特性的动物称为不同的品种。

(2)习惯上把封闭群动物称为品种。如:Wistar大鼠、大耳白兔、KM小鼠等。

3、品系(strain)

(1)实验动物学上,把基因高度纯合、来源明确,并采用近亲交配的方法繁殖,而具有相似的外貌、独特的生物学特征和稳定的遗传特性,可用于不同实验目的的动物群体称之为品系。

(2)习惯上把近交系动物称为品系。如:C57BL/6J是近交系动物中的一个品系,属低癌组、高补体活性的动物。

4、品系或品种具备的条件

(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。

?但不同品系、品种的动物也有外貌相似的,如:BALB/c品系与KM品种被毛均为白色,但它们在其它方面是有区别的。

(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。

(3)稳定的遗传性能:作为一个品系或品种,不仅要有相似的外貌特征,独特的生物学特性,更重要的是要有稳定的遗传性能,即在品系、品种自群繁殖时,能将其特性稳定地传给后代。一个品系、品种必须具有一定的育种价值。

(4)共同的遗传来源和一定的遗传结构:任何品系、品种都可追溯到其共同的祖先,并由此分支经选育而成,其遗传结构也应是独特的。

遗传学控制分类近交系动物1、近交(inbreeding)

从一个群体中,选用血缘关系较近的雌雄个体(有共同祖先的兄妹、母子、父女等)进行交配,称之为近交。

2、近交系动物(inbredstrainanimal)

至少连续20代以上全同胞/亲子交配,品系内所有个体都可追溯到起源于第20代/以后代数的一对共同祖先,且近交系数达98.6%以上遗传物质高度纯合和稳定的动物群体,称之为近交系动物。如:BALB/c和C57BL/6

3、近交程度(1)近交系数(Coefficientofinbreeding)

?指群体中某个个体通过遗传携带两个同源等位基因的概率。

?理论上,随着同胞和亲子交配世代数的增加,近交系数上升,到20代近交系数达到98.6%,杂合基因仅剩1.4%

(2)血缘系数(Coefficientofrelationship)

?群体中个体之间的基因组成的相似程度用数值来表示

?同卵孪生子之间的基因组成完全相同,血缘系数为%,子代从双亲中获得基因各一半,亲子之间的血缘系数为50%。随着近交代数增加,血缘系数相应不断升高,到第20代时血缘系数可以达到98.6%。

4、近交衰退(inbreedingdepression)(1)概念

指在近交过程中,动物群体由于基因分离和纯合而产生的不利于个体和群体发育的现象。

(2)近交衰退的影响

?由于有害隐性基因的纯合,出现遗传缺陷或某种疾病发生率的提高。

?影响繁育(如产子数下降)、母性不良。

?个体发育不良,对环境的适应性差。

(3)近交衰退的原因

?随着纯合基因位点的增多,有害的隐性基因暴露增多。一般有害基因为隐性基因,其性状被正常的显性基因所掩盖,当隐性基因纯合时,常表现出遗传缺陷。

?多基因平衡的破坏导致生命活动的异常。近交时因基因之间的相互作用,并通过长期的自然选择、优胜劣汰使得有利生存的组合保存下来,近交使平衡关系破坏,引起异常。

?实践证明:近交到7~8代最为困难,往往有断代危险,随着代数上升,可慢慢稳定。

5、近交系动物的命名6、亚系(substrain)(1)概念

指育成的近交系繁育过程中,因杂合子基因的分离、基因突变的产生以及抽样误差导致部分遗传组成改变而形成遗传差异的近交系动物。如BA/1与DBA/2。

(2)亚系分化

?全同胞兄妹交配达40代之前,可能因残余杂合子基因的分离而导致亚系的形成。

?近交系的一个分支与其它分支分开繁殖超过代以上,,可能由于突变形成亚系。

?已发现一个分支与其他分支存在遗传差异,产生这种差异的原因可能是残留杂合、突变或遗传污染(geneticcontamination)

(3)亚系的命名

在原品系名称后加一斜线(/),斜线后为亚系的符号

(a)用数字表示,例BA/1、DBA/2。

(b)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,其余字母小写,例:A/He、CBA/J。

(c)当一个保持者保持的一个近交系有两个亚系时,可用在数字后再加保持者的缩写英文名称来表示,例:C57BL/6J。

亚系命名方法例外情况:一些建立及命名较早,且为人们所熟悉的近交系,亚系名称可用小写英文字母表示,例:BALB/c

7、支系(subline)(1)概念

?指因饲养环境改变或对动物进行人为技术处理时,可能对近交系动物的某些生物学特征产生影响,形成不同的支系。

?冷冻保存(freezepreservation,p)、引种、受精卵/胚胎移植(eggorembryotransfer,e)、带乳(fosternursing,f)、人工喂养(hand-reaning,h)、卵巢移植(ovarytransplant,o)

(2)支系的命名

?原品系名称符号后面加一小写英文字母以表明处理方式。例:C3HfC57BL/6:表示C3H是由C57BL/6带乳(f)获得的

?由引种形成的支系,在原品系或亚系名称后加一斜线,然后标明引入单位的英文缩写名称。例:NC/S

8、近交系动物的特点

(1)基因纯合性(homozygosity):在一个近交系动物内所有个体的所有基因都是纯合子,个体之间、祖代个体与后代个体之间均是纯合子。

(2)同基因性(isogenicity):同一近交系中所有个体的在遗传上是同源的,都可追溯至同一祖先,个体之间可进行皮肤移植、器官移植和肿瘤移植。

(3)遗传稳定性(stability):近交系动物的基因可稳定地遗传给后代,个体遗传变异或基因突变的机率非常低。

(4)可分辨性(identification):近交系动物在遗传上不存在遗传多样性,且每个位点只有一种基因类型,具有独特的遗传概貌,可通过遗传监测可很快地将两个外貌相似的近交系分辨出来。

(5)表型一致性(uniformity):在相同的环境条件下,近交系动物其任何可遗传的体征(如血型、组织型、形态上的特征、行为的类型)都应是一致的。如个体间出现差异,是环境不均一造成的。

(6)个体性(individuality):不同的近交系具有不同的遗传组成,其生物学特征也各不相同,每个品系在遗传上是独立的。

(7)分布的广泛性(universality):近交系动物个体具有品系的全能性,所有个体均携带有该品系的全部基因,引种时只需1~2对即可,因此,在世界各地、不同地区、不同国家的科学家均在使用。

(8)资料的可查性(Checkavailability):近交系动物在保种和育种过程中均有详细记录,对于设计新的实验和解释所得实验结果提供了便利。

1、普通近交系(Inbredstrain)

概念:普通近交系动物是通过至少20代以上全同胞兄妹或亲子交配之后培育成。

2、重组近交系(Re
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