第二章實驗動物的基本概念第一節實驗動物的定義一、實驗動物(Laboratoryanimal)實驗動物是指經人工培育、對其攜帶的微生物和寄生蟲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。實驗動物具有的顯著特征人工培育：根據科學研究需要或特殊應用需求而在實驗室條件下有目的、有計劃進行人工飼養繁殖和科學培育而成。遺傳背景明確：遺傳性狀穩定、表型均一、對刺激敏感和反應一致。對攜帶的微生物和寄生蟲實行控制：根據不同等級要求執行實驗動物微生物和寄生蟲控制標準。應用范圍明確：是專門用于科學研究、教學、生產、檢定以及其他科學實驗的動物。二、實驗用動物(experimentalanimal)

實驗用動物泛指所有用于科學實驗的動物。它包括：經濟動物：以滿足人類社會生活需要而馴養的動物。主要是家畜、家禽等。

觀賞動物：是指提供人類玩賞和游人觀賞而飼養的動物。主要有公園動物、家養寵物等。野生動物：是指直接從自然界捕獲的未經人工繁育的動物。比如，兩棲類、爬行類、鳥類動物等。實驗動物：經人工培育、對其攜帶的微生物實行控制、遺傳學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。

實驗動物與實驗用動物的區別人工培育的目的不同遺傳質量控制措施和手段不同微生物學和寄生蟲學控制程度和目的不同受重視程度不同第二節實驗動物的微生物學控制分類

實驗動物微生物學質量控制是實驗動物標準化的主要內容之一，按微生物學控制程度分類，實驗動物分為普通級(conventionalanimal)、清潔級(cleananimal)、無特定病原體動物(specificpathogenfreeanimal)、無菌動物（germfreeanimal）。一、

普通級動物

不攜帶所規定的人獸共患病病原和動物烈性傳染病病原的動物。這類動物飼養于開放環境中，是微生物等級要求最低的動物。普通級動物要有良好的飼養設施，在飼養管理中要采取一定的防護措施。主要應用于探索性實驗、教學實驗。二、

清潔級動物

（一）基本概念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，這類動物稱清潔動物。清潔動物飼養于屏障環境中或IVC系統中，其所用的飼料、墊料、籠器具都要經過消毒滅菌處理，飲用水除用高壓滅菌外，也可采用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。（二）應用清潔級動物近年來在我國得到廣泛應用它較普通級動物健康，又較SPF動物易達到質量標準，在動物實驗中可免受疾病的干擾，其敏感性與重復性亦較好。這類動物目前可適用于大多數科研實驗，可應用于生物醫學研究的各個領域三、

無特定病原體動物（Specificpathogenfreeanimals,SPF）或稱SPF動物

（一）基本概念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，這類動物稱無特定病原體動物。SPF動物來源于無菌動物，必須飼養在屏障環境中，實行嚴格的微生物學控制。（二）應用國際上公認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。各種疫苗生產所采用的動物應為SPF級動物。四、無菌動物

（一）基本概念無菌動物（Germfreeanimals，GF）指無可檢出一切生命體的動物。確切地說，是指用現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或無菌卵的孵化，飼育于隔離環境。

（二）無菌動物的特點

1．形態學改變（1）消化系統

無菌動物和普通動物外觀和活動物之間看不有特別的差異，有時僅見有體重增加的差別。

（2）血液循環系統

心臟相對變小，白細胞數少，且數量波動范圍小，與無病原體入侵有關。（3）免疫系統

胸腺中網狀上皮細胞體積較大，其胞漿內泡狀結構和溶酶體少。

2．生理學改變（1）免疫功能：處于原始狀態；（2）生長率：受動物種屬影響；（3）生殖：幾乎無影響；（4）代謝：腸管對水的吸收率低，代謝周期比普通動物長；（5）營養：需補充VB、VK；（6）抗輻射能力：強于普通動物；（7）壽命：較普通動物長。

（三）無菌動物的應用

無菌動物在生物醫學中具有獨特作用，多年來在醫學科學研究的很多方面已被廣泛應用。1．在微生物研究中的應用2．在免疫學研究中的應用

3．在放射醫學研究中的應用

4．在營養、代謝研究中的應用

5．在老年病學研究中的應用

6．在心血管疾病研究中的應用

7．在毒理學研究中的應用8．在腫瘤研究中的應用

9．在宇航科學研究中的應用

10．在寄生蟲學研究中的應用

11．在口腔醫學研究中的應用

五、悉生動物

（一）基本概念悉生動物（Gnotobioticanimals，GN）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。必須飼養于隔離器中。根據植入無菌動物體內菌落數目的不同，悉生動物可分為單菌（Monoxenie）、雙菌（Dixenie）、三菌（Trixenie）和多菌（Polyxenie）動物。（二）悉生動物的特性

悉生動物來源于無菌動物，其體內外有已知種類的幾種微生物定居，形成動物與微生物的共生復合機體。（三）悉生動物在生物醫學研究中的應用

1．微生物學研究

2．抗體制備研究

3．克山病病因學的研究

4．微生物和寄生蟲相互關系的研究

5．其它方面的研究

第三節實驗動物的遺傳學控制分類及命名

一、近交系動物（一）定義在一個動物群體中，任何個體基因組中99%以上的等位位點為純合時定義為近交系。

經典近交系是指至少連續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代或以后代數的一對共同祖先。近交系的近交系數(inbreedingcoefficient)應大于99%。近交系數：指某個個體由于近親交配而造成的相同等位基因的概率。或者會是純合子的機會。（二）命名近交系一般以1-4個大寫英文字母命名，亦可以用大寫英文字母加阿拉伯數字命名，符號應盡量簡短。如A系、TA1系等。（三）近交代數近交系的近交代數用大寫英文字母F表示。例如當一個近交系的近交代數為87代時，寫成(F87)。（四）亞系substrain1．定義亞系是指一個近交系內的各個分支的動物之間，已經發現或十分可能存在遺傳差異。通常有下述三種情況會發生亞系分化：1）

在兄妹交配代數達40代以前形成的分支(即發生于F20到F40之間)；2）

一個分支與其他分支分開繁殖超過100代；3）

已發現一個分支與其他分支存在差異。2．亞系的命名亞系的命名方法是在原品系的名稱后加一道斜線，斜線后標明亞系的符號。亞系的符號有以下三種形式：1）

數字，如DBA/1、DBA/2等。2）

培育或產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。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。（五）近交系的特征及應用

1）基因位點的純合性2）遺傳組成的同源性3）表型一致性4）長期遺傳穩定性5）遺傳特征的可分辨性6）遺傳組成的獨特性7）分布的廣泛性8）背景資料的完整性特征

應用：（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。（五）近交系的特征及應用

（3）每個近交系都有各自顯明的生物學特點，如先天性畸形、高腫瘤發病率、對某些因子的敏感和耐受等，這些特點在醫學領域非常重要。（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。（六）其他近交系類型

1．重組近交系(recombinantinbredstrain)

由兩個近交系雜交后，經連續20代以上兄妹交配育成的近交系。

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字以區分，雌性親代在前，雄性親代在后。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……2．同源突變近交系coisogenicinbredstrain1）定義同源突變近交系：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的兩個近交系。簡稱同源突變系。同源突變系一般皆由近交系發生基因突變或人工誘變而形成。2）命名由發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。3．同源導入近交系(同類近交系)congenicinbredstrain1）定義通過回交（backcross）方式形成的一個與原來的近交系只是在一個很小染色體片段上有所不同的新的近交系，稱為同源導入近交系（同類近交系），簡稱同源導入系（同類近交系）。（要求至少回交10個世代），供體品系的基因組總量在0.01以下。2）

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二、封閉群（遠交群）closedcolonyoroutbredstock

1.定義以非近親交配方式進行繁殖生產的一個實驗動物種群，在不從其外部引入新個體的條件下，至少連續繁殖4代以上,封閉群亦稱為遠交群。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表示由美國國立衛生研究院保持的NIH封閉群小鼠。3.特征與應用遺傳組成雜合性繁殖力強，產仔多生長快，抗病力強易于飼養管理，生產成本相對較低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三．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