第一章绪论
实验动物laboratory animals实验动物是指以实验研究为目的,在一定的环境条件控制下,经过培养驯化,具有明确生物学特性和清楚的遗传和微生物背景的动物。
实验用动物experimental animals 所有用于生物医学实验的动物,包括经过驯化的实验动物和未经过培养驯化的所有用于实验的动物,包括家禽和野生动物。
实验动物学laboratory animal science 是一门新兴的基础科学,是以实验动物为对象,专门研究实验动物的饲养、繁殖、生物学特性、驯化、监测、开发和利用的科学。
实验动物应具有的特点:敏感性强、重复性好、反应一致。 现代科学研究的四个必要条件AEIR:animal动物、equipment设备、information信息、reagent试剂。
3R运动:replacement替代、reduction减少、refinement优化。来节制动物的用量。
第二章 实验动物的遗传学分类:
种Species是生物分类学上的基本单位,由自然选择形成,是分类学的基础。一般情况下,同种动物交配能顺利地繁殖自己的后代,异种动物之间存在生殖隔离。
品种Breed(stock)是种以下非自然的分类单位。人们根据不同的需要将动物的外形和生物学特性进行改良,选择和定向培育出来的具备某些生物学特性的动物类群。主要是人工选择的产物,特性较稳定的遗
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传。例如:实验用兔分为新西兰兔、日本大耳白兔、青紫蓝兔、安哥拉兔。
品系STRAIN 根据不同实验目的采用一定的交配方式繁殖且祖先明确的动物群。一般说各个实验动物的品系均具有独特的特征、特性、遗传上有一定的控制方法。品系又可细分为:远交系、近交系、同类系。品系需具备的特征:1独特的生物学特性(存在基础) 2相似的外貌特征、3稳定的遗传特性。移植免疫学(近交系大鼠,适宜外科操作且有相同基因型)药物安全性评价(封闭群小鼠,容易获得较多数目且接近于自然生命群体遗传结构的动物) 近交系动物inbred strain animal
近交系是采用全同胞兄妹连续交配(sister brother inbreeding)20代以上,基因型高度纯和,等位基因完全一致的动物称为近交系动物。 亚系(subline/substrain/substock)在近交系的培育或维持过程中,由于残留杂合基因的分离,基因突变以及在不同地区(实验室)繁育而造成同一品系内不同分支之间在遗传上有差异的动物称为亚系。 突变系动物mutant stock animal 由于自然变异或人工致突变,正常染色体上的基因发生突变,而具有某种遗产缺陷或具有某种独特的遗传特点的品系。
近交系动物的国际命名法: 系统杂交F1的命名 代奶品系 f
经受精卵或者卵巢移植术后繁殖的品系 e
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经冷冻保存的品系pe 近交系动物的优缺点:
优点:1遗传稳定性2祖先同源性3基因纯和性4表现一致性5个体代表性6品系可辨性7分布广泛性8资料完整性
缺点1缺乏普遍性2适应能力差3维持费用高4生长发育慢5产仔数量少
近交系动物的遗传检测:
对监测方法的最根本要求:1准确exact2简便easy3有效efficent4经济economy 4E原则
遗传质量监测方法主要有三个方面:1形态学2免疫学3生物化学 原理 手段 评价 形态1下颌骨形态分析法21较复杂,需要经过复杂计算,捕杀学 毛色基因测试法3染色大量动物2简单但需长时间观察3较体带纹分析法 复杂准确性较差 免疫1同系异体植皮法2 1简单有权威性得到结果时间较长2法 H-2复合体监测法3混较复杂,费用高,准确性较高3较复合淋巴细胞培养 生物生化标记电泳法 化学 下颌骨形态分析法osteometric traits 动物骨骼形态具有高度遗传性。方法是随机从种子群中取60日龄成年鼠,在特制标准坐标下用解剖镜测量下颌骨11个位点(1~6为高度,7~11为长度)最后将所获得
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杂,费用高,需一定设备 经济、准确性较高,普遍采用 的各点数据统计处理,求出置信区间,决定卡方的合格率,再画出坐标图。
同源突变系coisogenic inbred strain 是某个近交系在某基因位点上发生突变而分离出来的近交系亚系。
同源导入近交系congenic inbred strain 是通过基因导入的方法将一个目的基因导入一个某个近交系的基因组内,有时候称作基因导入系。
分离近交系segregating inbred strain 在培育近交系的同时,采取一定的交配方法,迫使个别基因位点上的基因处于杂合状态。 重组近交系recombinant inbred strain 两个无关的近交系作为祖先品系,杂交后用其F2代再采用全同胞兄妹连续杂交20代以上而育成的近交系系列品系
系统杂交动物 F1 hybrid 有两种不同的近交系杂交所繁殖的第一代杂交动物称为??,具有以下特征:1基因型一致 2表型一致3具有杂交优势,生命力抗病力比近交系强4可产生不同杂交组合5由于基因互作,可产生不同于双亲的新性状。
全同胞兄妹杂交Brother sister inbred strain BSI同父母所生的同一胎内雌雄个体之间的连续交配
纯交incross两个相同纯合子之间的交配,所产生的子代均为纯合子 互交(杂交)intercross 两个杂合子之间的交配,所产生的子代既有纯合子又有杂合子。
回交backcross 子一代杂合子个体与亲本或亲本基因相同的个体的
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交配
系统杂交 两个不同的纯合子之间的交配,所产生的子代均为杂合子 混合杂交cross-intercross 先用两个无关的纯合子交配产生F1代,再用F1代自交所产生的纯合子与原纯合子交配,此法用于裸鼠保重 封闭群动物closed colony
所谓的封闭群动物是指以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个种群,在不从外部引入新的血缘条件下至少连续繁殖四代以上的动物。 不同基因型的动物以封闭群为代表又可以分为两类:远交系outbred stock 和突变系mutant stock。 远交系动物是指同一种群内,无血缘关系的个体之间随机交配所产生的后代。遗传组成比较接近自然状态下的动物群体结构。NIH小鼠、ICR小鼠、KM小鼠、Wistar大鼠、SD(Sprague-Dawley)大鼠、Dunkin Harley豚鼠、New Zealand兔。
第三章 实验动物的微生物学分类 不同微生物等级动物饲养特点的比较 微生物级饲养环境 空气 别 GF 人员和动物关饲养人饲养费系 无菌隔离高效过间接接触 器 GN 滤 员 用 专门训高 练 专门训高 练 无菌隔离高效过间接接触 器 滤 SPF
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