教学课件 医学实验动物学.ppt

温州医学院实验动物中心李安乐两种基因工程小鼠•C57BL/6背景名称一. α-MHC-Cre+/-,ALK3-/- 基因敲除小鼠二.A-2-A 受体基因敲除小鼠α-MHC-Cre+/-,ALK3-/-繁殖 体系1. α-MHC-Cre+/- (转基因杂合子)雄性 2. BMPR : ALK3+/-(基因敲除杂合子)雌性 3. ALK3 F/F 雌性 4. ALK3 F/F 雄性ALK3 α-MHC1. ALK3:骨形成蛋白受体 IA(Bone Morphogenetic Protein IA)又名ALK3在心脏发育及心肌细胞的分化中起重 要作用并与室间隔缺损形成有关2. α-MHC: α-肌球蛋白重链,作为Cre重 组酶启动子1. α-MHC-Cre+/-雄性2只:4866#,4869#2005年3月2日出生α -MHC-Cre♂×C57BL/6♀→取+/-♂雌性3只:6401#,6402#,6403#出生年月2005年4月26日ALK3♀×C57BL/6♂→取+/-♀2.BMPR:ALK3:3.ALK3 F/F雌性4只,2005年3月8日出生4.ALK3 F/F雄性5只,2005年1月24日出生ALK3 F/F繁殖后代取雄性α-MHC-Cre+/-♂ALK3+/-♀α-MHC-Cre+/-,ALK+/- 取雌性1×2α-MHC-Cre+/-,ALK+/-♀×ALK3 F/F♂ 后 代•纯合子α-MHC-Cre+/-,ALK3-/-出现先天性心脏病,为致死基因,死于胚 胎中期,同时有室间隔缺损,心内膜垫和肌小 梁发育不全。

实验取11.5天的胚胎2.杂合子α-MHC-Cre+/-，ALK3+/-：作为实验对照组相关研究可能存在的下游基因：血小板激活因子乙酰水解酶睾丸特异的磷酸合成酶MCM蛋白 可能存在的上游基因：14-3-3蛋白β亚型丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶1α磷脂酶C-α二 A-2-A•遗传背景:C57BL/6J •A-2-A受体敲除 •插入基因:129导入一段基因 灭活A-2-A受体基因表达 •基本生物学特性:与C57BL/6J相似 •繁殖方式:+/-×+/-+/+:对照+/- :繁殖-/- :实验第一章 绪论 •第一节 实验动物学的基本概念及内容一、实验动物(Laboratory animal1. 1、实验动物：经人工培育，对其携带的微 生物及寄生虫实行控制，遗传背景明确或来源清 楚，用于科学研究、教学、生物制品或药品鉴定 以及其它科学实验的动物• 2、实验用动物：用于实验的动物的统称， 它包括实验动物、家畜、家禽和野生动物实验 动物来源于野生动物或家畜家禽，但又不同于野 生动物和家畜家禽二、内容和范畴•1、 实验动物学任务：实验动物学是研究实验 动物培育和应用的科学。

它的任务是研究怎样以 优质的实验动物和精确的实验方法，使动物经实 验处理后，能获得良好的反应重复性 •2、 范畴：包括实验动物和动物实验两大部分 •（1） 实验动物遗传学 •（2） 实验动物生物学 •（3） 实验动物生态学 •（4） 实验动物医学 •（5） 实验动物比较医学 •（6） 实验动物方法学• 3.实验动物与医学研究. 第二节 实验动物的地位、作 用和发展趋势 • 一、地位作用： • 实验动物学是医学生物学研究的重要手段 直接影响各领域课题研究成果的确立和发展水 平，它的提高和发展推动医学生物学的发展在 医学发展史上发挥了重要作用，是现代医学生物 学研究的重要条件它的发展为医学的发展开辟 了广阔的前景实验动物在医学等各领域有广泛 的应用 • 二、发展趋势 • 以标准化为中心，加强新技术的应用优 化实验动物,有效的研究使用实验动物 第三节 实验动物的法令、法规•一、 国际实验动物组织及法规•１、 实验动物科学委员会（ICLAS）2、美国食品药品管理局（FDA）的药物 安全性评价工作质量管理原则（GLP）• 3、 美国实验动物科学学会（AALAS）• 4、 Jackson Laboratory二、我国实验动物政策法规及 管理条例•１、 1988年科委2号令《实验动物管理 条例》2002年修订。

•２、 1989年卫生部55号令《医学实验动 物管理实施细则》•３、 1997年1月1日实施《北京市实验动 物管理条例》第二章 实验动物标准化 •一、标准化意义 •保证动物实验结果具有好的敏感性、准确性和 重要性 •二、标准化内容 •１.实验动物质量的标准化：微生物、遗传学控 制 •２.生产和实验条件的标准化：环境设施、营养 控制 •三、标准化产实施 •１. 建立实验动物标准化法规体系 •２ . 推行合格证制度 •３. 形成全方位的标准化实验动物生产、应用 及管理系统第三章 常用实验动物及应用 大,小鼠,兔,豚鼠,犬第一节 小鼠 •一、生物学特性• 分类：哺乳纲，嚙齿目，鼠科，鼠属， 小家鼠种 •齿式：1003/1003=16，门齿终身生长• 无汗腺，尾有散热、平衡、自卫等功能胃容 量约1－1.5毫升雄性脾脏大于雌性约50%淋 巴系统发达雌性为双子宫，乳腺发达，繁殖力 强，生长期短，成熟早，为全年多发情动物性 情温駲，对环境敏感，喜黑暗安静环境染色体 20对，寿命约2—3处，成年体长约110毫米，体 重18－40克体温37－39℃呼吸140—210次/ 分，平均163次/分。

心率310—840次/分雌性 发情期4—5天、孕期19—21天二、主要品种品系1. 封闭群：KM、ICR、NIH 2. 近交系：C57BL/6、C3H/HE、BALB/C、 DBA/2、CBA、A、AKR、TAI、TA2、615 三、在医学中应用•药物评价，毒性试验，肿瘤研究，传染 病研究，遗传学及遗传病研究，免疫学， 老年病，计划生育研究等 第二节 大鼠•一、 生物学特物性•分类：哺乳纲、啮齿目、鼠科、大鼠属 由褐家鼠变种而来齿式1003/1003性情 温顺，易于调教，嗅觉发达，味觉差，对 营养缺乏敏感，喜安静，噪声和不适光照 对繁殖影响大，对环境敏感汗腺不发达 ；无胆囊肝再生能力强，不能呕吐染 色体12对，寿命2.5—3年妊娠期19—23 天，性周期4—5天体温39（38.5—39.5 ）℃心率475（370—580）次/分呼吸 85.5（66—114）次/分 二、常用品种品系 •１.封闭群：SD、Wistar2.近交系：F344、ACL、SHR及WKY 三、医学应用• 生理学、营养学、药理学、毒理学、肿 瘤、遗传学、传染病学、心血管、内分泌 、计划生育、外科学、老年病、行为学、 放射医学、中医学、肝胆研究等。

第三节 兔•分类：哺乳纲、兔形目、兔科、兔属 （由野生穴兔驯化而成）齿式： 2033/1023染色体22对草食性动物， 性温柔，听觉、嗅觉灵敏，有夜行性和嗜 眠性喜干怕热，有啮齿动物行为和食粪 性刺激排卵，孕期约30天甲状旁腺分 布较散，眼球巨大，耳大血管清晰体温 38.5—39.5℃，对致热物质反应敏感有 特殊的血型和唾液型 二、常用品种品系•二、主要品系•1.日本大耳白兔•2.新西兰白兔•3.青紫兰白兔•4.中国白兔三、应用•热源反应、免疫学、生殖医学、眼科、 心血管病、微生物、皮肤反应、遗传病、 避孕药研究等 第四节 其它实验动物 •一、豚鼠： •分类：啮齿目、豚鼠科、豚鼠属又名 荷兰猪、天竺鼠、海猪齿式： 1013/1013染色体32对 属草食动物， 盲肠发达，胃壁薄，胆小温顺，对外界刺 激敏感，喜群居，听觉发达，喜安静干燥 清洁环境孕期65—70天，胚胎发育完全 ，寿命4—5年 •常用于免疫学、传染病、药物学、营养 学、耳科学等研究等 二、犬• 属于食肉目、犬科、犬属齿式：乳齿： 3140/3120 成年齿：3142/3142嗅觉、听觉灵 敏易于驯养调教环境适应能力强、视力差，对 移动物体感觉灵敏，红绿色盲。

喜食肉类，雄性 好斗汗腺不发达性成熟8—10个月、孕期58 —63天，春秋季发情，寿命10—20年，染色体 39对• 国际上专用于实验的品种主要为毕格犬（ Beagle）常用于外科学、药理、毒理学实验、 基础医学、传染病研究第四章 实验动物环境控制 第一节 环境因素对动物的影响 •一、环境因素分类•1.气候因素、•2.理化因素、•3.居住因素、•4.营养因素、•5.生物因素 二、环境因素对动物质量和实 验结果的影响 • 动物种类、品系对环境要求各有特点， 哺乳动物在一定的环境范围内有自身调节 功能•各种环境因素有温度、湿度、洁净度、 气流、光照、噪声及有害气体 第二节 环境设施及控制 •一、设施分类•1．隔离系统：以隔离器为主及其它附属装置 组成的饲养系统，送入空气洁净度为100级•2．屏障系统：设有恒温、恒湿、除菌换气系 统的相对封闭环境，空气洁净度达1000级，室内 保持正压，有严格的微生物控制•3．开放系统：饲养室与外界相通，无空气净 化装置SPF设施监控二、环境控制•1. 人员管理•2. 物品控制•3. 环境设施监护•4. 设施运行与管理 第五章 实验动物遗传分类和 应用•按基因分类1.不同基因类型:(1)远交种封闭群: 品种(2)突变种2.同基因类型(1)普通近交系 (2)重组近交系•近交系 (3)同源突变近交系 品系(4) 同源导入近交系(5) 同源分离近交系(6)杂交F1代动物品种和品系•1相似的外貌特征:毛色•2独特的生物学特征:品种,品系存在基础•3稳定的遗传性能:一定的育种价值•4具有共同遗传来源和一定遗传结构:共同的祖先,独特的遗传结构一.近交系基本特点•(一)概念•1近交:群体中有意识地选用遗传学上血 缘关系较近的雌雄个体,既有共同祖先的个 体(兄妹,父女,母子)之间进行交配.•作用:种群接近纯和.• 培养近交系必须手段,以兄妹交配为 多2.近交类型•纯交:相同基因型个体AA×AA aa ×aa•回交:纯合子和杂合子AA ×Aa→AA,Aa•互交:相同杂合子Aa ×Aa→1/2Aa,1/4AA,1/4aa3.近交引起变化•近交衰退:生长,成活,生育,抗病,适应性减 退•原因:隐性有害基因暴露破坏多基因平衡 育成的近交系,为保持遗传特点,必须继续近 交,并不得有遗传漂变,突变和遗传污染发生 .4.近交程度•群体内个体之间的关系 •(1)近交系数:根据近亲交配的世代数,将基因的 纯化度用百分比来表示.即群体中某个体通过遗传携带两个同源 等位基因的概率n1+n2+1 Fx=∑〔(1/2) (1+Fa)〕 A:父系和母系的共同祖先 Fa:A的近交系数 n1:父系中A至X的世代数 N2:母系中A至X的世代数•(2)血缘系数(Rxy):群体中个体之间基因 的相似程度.•同卵双生Rxy:100%•亲子Rxy:50%•近交系Rxy几达100% (实际为 99.6%)(二)近交系动物•1.近交系:至少经过20代以上连续全同胞 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。

近交系数达98.6%以上 •不同近交系:近交而固定的基因不同,遗传 差异很大.2亚系和支系•(1)亚系(Substrain)的形成：近交系由于 残余杂合性和突变而导致部分遗传组成的 改变 •指一个近交系内各个分支的动物之间,已 发现或十分可能存在遗传差异.分化原因•1.F20-----F40。