關于實驗動物的基本概念第1頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三第二章

實驗動物的基本概念

第一節(jié)實驗動物的定義

第二節(jié)實驗動物的微生物學控制分類

第三節(jié)實驗動物的遺傳學控制分類及命名

第四節(jié)不同遺傳背景實驗動物的繁育體系第2頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)實驗動物的定義

一、實驗動物(laboratoryanimal)

實驗動物是指經(jīng)人工培育的、對其攜帶的

微生物實行控制、遺傳背景明確或來源清楚，用于科學研究、教學、生物制品或藥品鑒定以及其他科學實驗的動物。實驗動物≠實驗用動物第3頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三二、實驗用動物(experimentalanimal)

野生動物

實驗動物家畜（禽）野生動物、觀賞動物第4頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三按微生物學控制程度分類普通級(conventionalanimal)清潔級(cleananimal)無特定病原體動物

(specificpathogenfreeanimal)

無菌動物(germfreeanimal）

第二節(jié)實驗動物的微生物學控制分類第5頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三一、

普通級動物(conventionalanimal)

不攜帶所規(guī)定的人獸

共患病病原和動物烈

性傳染病病原。

飼養(yǎng)于開放環(huán)境中。是微生物等級要求最低的動物。

第6頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三二、清潔級動物(cleananimal)

除普通動物應排除的病原外，不攜帶對動物危害大和對科學研究干擾大的病原。第7頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三

飼養(yǎng)于屏障環(huán)境中或IVC系統(tǒng)中。

所用的飼料、墊料、籠器具都要經(jīng)過消毒滅菌處

理。

飲用水用高壓滅菌水或pH2.5-2.8的酸化水。

工作人員需換滅菌工作服鞋、帽、口罩進入動物

室操作。第8頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三三、無特定病原體動物（Specificpathogenfreeanimals,SPF）或稱SPF動物

除清潔級動物應排除的病原外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對科學實驗干擾大的病原。國際上公認SPF動物適用于所有科研實驗，是目前國際標準級別的實驗動物。第9頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三SPF動物來源于無菌動物。必須飼養(yǎng)在屏障環(huán)境中。實行嚴格的微生物學控制。微生物學檢測報告第10頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三常規(guī)檢測項目第11頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三四、無菌動物（Germfreeanimals）無菌動物指無可檢出一切生命體的動物。進一步說，是指用現(xiàn)有的檢測技術在動物體內外的任何部位均檢不出任何微生物和寄生蟲的動物。無菌動物來源于剖腹產(chǎn)或無菌卵的孵化，飼育于隔離環(huán)境。第12頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三五、悉生動物（Gnotobioticanimals）也稱已知菌動物或已知菌叢動物（Animalwithknownbacterialufora），是指在無菌動物體內植入已知微生物的動物。必須飼養(yǎng)于隔離器中。根據(jù)植入無菌動物體內菌落數(shù)目的不同，悉生動物可分為單菌（Monoxenie）、雙菌（Dixenie）、三菌（Trixenie）和多菌（Polyxenie）動物。第13頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)實驗動物的遺傳學控制

分類及命名根據(jù)其遺傳特點的不同分類突變系封閉群雜交群近交系第14頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三（一）定義近交系是指至少連續(xù)20代的全同胞兄妹交配培育而成，品系內所有個體都可追溯到起源于第20代或以后代數(shù)的一對共同祖先。經(jīng)連續(xù)20代以上親代與子代交配與全同胞兄妹交配有等同效果。近交系的近交系數(shù)(inbreedingcoefficient)應大于

99%。一、近交系動物第15頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三（二）命名

近交系一般以大寫英文字母命名，亦可以用大寫英文字母加阿拉伯數(shù)字命名，符號應盡量簡短。如A系、TA1系等。（三）近交代數(shù)近交系的近交代數(shù)用大寫英文字母F表示。例如當一個近交系的近交代數(shù)為87代時，寫成(F87)。第16頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三（四）亞系（substrain）1．定義亞系是指一個近交系內的各個分支的動物之間，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)或十分可能存在遺傳差異。通常有下述三種情況會發(fā)生亞系分化：1）

在兄妹交配代數(shù)達40代以前形成的分支(即發(fā)生于F20到F40之間)；2）

一個分支與其他分支分開繁殖超過100代；第17頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三3）

已發(fā)現(xiàn)一個分支與其他分支存在差異。產(chǎn)生這種差異的原因可能是殘留雜合、突變或遺傳污染(geneticcontamination)(即一個近交系與非本品系動物之間雜交引起遺傳改變)。由于遺傳污染形成的亞系，通常與原品系之間遺傳差異較大，因此對這樣形成的亞系應重新命名。第18頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三

在原品系的名稱后加一道斜線，斜線后標明亞系的符號。

亞系的符號應是以下三種：

1）數(shù)字，如DBA/1、DBA/2等。

2）培育或產(chǎn)生亞系的單位或人的縮寫英文名稱，第

一個字母用大寫，以后的字母用小寫。使用縮寫

英文名稱應注意不要和已公布過的名稱重復。2．亞系的命名第19頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三3)當一個保持者保持的一個近交系具有兩個以上的亞系時，可在數(shù)字后再加保持者的縮寫英文名稱來表示亞系。4)作為以上命名方法的例外情況是一些建立及命名較早，并為人們所熟知的近交系，亞系名稱可用小寫英文字母表示，如BALB/c、C57BR/cd等。第20頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三（五）近交系的特征及應用基因位點的純合性遺傳組成的同源性表型一致性長期遺傳穩(wěn)定性遺傳特征的可分辨性遺傳組成的獨特性分布的廣泛性背景資料的完整性第21頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三（1）近交系動物的個體具有相同的遺傳組成和遺傳特性，對試驗反應極為一致，因此在試驗中，只需少量的動物，即可得到非常規(guī)律的試驗結果。（2）近交系動物個體之間組織相容性抗原一致，異體移植不產(chǎn)生排斥反應，是組織細胞和腫瘤移植試驗中最為理想的材料。

3．應用第22頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三（3）每個近交系都有各自顯明的生物學特點，如先天性畸形、高腫瘤發(fā)病率、對某些因子的敏感和耐受等，這些特點在醫(yī)學領域非常重要。（4）多個近交系同時使用不僅可以分析不同遺傳組成對某項實驗的影響，還可觀察實驗結果是否有普遍意義。第23頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三（六）其他近交系類型1.重組近交系和重組同類系1)重組近交系(RI)：由兩個近交系雜交后，經(jīng)連續(xù)20代以上兄妹交配育成的近交系。2)重組同類系(RC)：由兩個近交系雜交后，子代與兩個親代近交系中的一個近交系進行數(shù)次回交(通?；亟?次)，再經(jīng)過對特殊基因選擇的近親交配而育成的近交系。第24頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三命名1)重組近交系的命名由兩個親代近交系的縮寫名稱中間加大寫英文字母X命名。由相同雙親交配育成的一組近交系用阿拉伯數(shù)字以區(qū)分。例如：由BALB/c與C57BL兩個近交系雜交育成的一組重組近交系，分別命名為CXB1、CXB2……第25頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三2)重組同類系的命名由兩個親代近交系的縮寫名稱中間加小寫英文字母c命名，用其中做回交的親代近交系(稱受體近交系)在前，供體近交系在后。由相同雙親育成的一組重組同類系阿拉伯數(shù)字予以區(qū)分。如CcS1，表示由以BALB/c(C)為親代近交系，以STS(S)品系為供體近交系，經(jīng)2代回交育成的編號為1的重組同類系。第26頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三2.同源突變近交系1）同源突變近交系：兩個近交系，除了在一個指明位點等位基因不同外，其他遺傳基因全部相同，簡稱同源突變系。同源突變系一般皆由近交系發(fā)生基因突變而形成。第27頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三

命名由發(fā)生突變的近交系名稱后加突變基因符號(用英文斜體印刷體)組成,二者之間以連接號分開，如：DBA/Ha-D。

當突變基因必須以雜合子形式保持時，用“+”號代表野生型基因，如：A/Fa-+/c。第28頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三3．同源導入近交系(同類近交系)1)通過雜交-互交（cross-intercross）或回交（backcross）等方式將一個基因導入到近交系中，由此形成的一個新的近交系與原來的近交系只是在一個很小染色體片段上的基因不同，稱為同源導入近交系（同類近交系），簡稱同源導入系（同類系）。第29頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三

命名同源導入系名稱由以下三部分組成（1）接受導入基因的近交系名稱（2）提供導入基因的近交系的縮寫名稱，并與（1）

項之間有英文句號分開（3）導入基因的符號（用英文斜體），與（2）項之間以連字符分開。例如：B10.129-H-12b表示該同源導入近交系的遺傳背景為C57BL/10sn，導入B10的基因為H-12b，基因提供者為129/J。第30頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三二、突變系動物1.定義保持有特殊突變基因或具有特殊性狀的品系動物。2.命名在原品系名后加橫線，橫線后加上突變基因的符號。如129-dy：ob；3.應用第31頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三三、封閉群（遠交群）1.定義以非近親交配方式進行繁殖生產(chǎn)的一個實驗動物種群，在不從其外部引入新個體的條件下，至少連續(xù)繁殖4代以上,封閉群亦稱為遠交群。第32頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三2.命名封閉群由2~4個大寫英文字母命名，種群名稱前標明保持者的英文縮寫名稱，第一個字母須大寫，后面的字母小寫，一般不超過4個字母。保持者與種群名稱之間用冒號分開。例如：N：NIH表示由美國國立衛(wèi)生研究院保持的NIH封閉群小鼠。第33頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三3.特征與應用可用于某些性狀遺傳力的研究；具有與人類相似的遺傳異質性，用于藥物研究、毒性試驗、安全性評價；大量應用于教學及探索性實驗遺傳組成雜合性繁殖力強，產(chǎn)仔多生長快，抗病力強易于飼養(yǎng)管理，生產(chǎn)成本相對較低第34頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三四．雜交群1.定義雜交群是指兩個近交系之間交配所繁殖的子一代動物，簡稱雜交F1動物。2.命名雜交群用以下方式命名：雌性親代名稱放在前，雄性親代名稱居后，二者之間以大寫英文字母“X”相連表示雜交，將以上部分用括號括起，再在其后標明雜交的代數(shù)。例如：（C57BL/6XDBA/2）F1=B6D2F1第35頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三3.特征與應用研究外周血中干細胞的重要實驗材料進行移植物抗宿主反應良好的實驗材料細胞動力學研究單克隆抗體研究遺傳和表型上的均質性具有雜交優(yōu)勢具有同基因型分布廣泛第36頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)不同遺傳背景實驗動物的繁育體系一、封閉群的繁育體系1.隨機交配的意義和應用所謂隨機交配：在一個有性繁殖的生物群體中，任何一個雌性或雄性的個體與任何一個相反性別的個體交配的概率都相同。對于一個隨機交配的群體而言，其基因頻率和基因型頻率總能保持恒定。第37頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三將群內雌雄動物分別編號，按照數(shù)學表或其它隨機方法進行配對，但要排除近親配對，盡可能不安排三代以內近親交配，留種時，每對均要按要求保留雌雄動物，以保持一定的群體數(shù)量。2.隨機交配的方法第38頁，共45頁