管理制度-2实验动物标准化 精品.ppt

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1、第二讲 实验动物标准化主讲教师：白静第一节第一节 实验动物标准化的研究内容实验动物标准化的研究内容一、实验动物遗传质量的控制一、实验动物遗传质量的控制二、实验动物微生物学的控制二、实验动物微生物学的控制三、实验动物环境的控制三、实验动物环境的控制四、实验动物营养的控制四、实验动物营养的控制按工作程序实验动物标准化划分为：v实验动物生产条件标准化v实验动物质量标准化v动物实验条件标准化 实验动物质量往往成为制约性要素实验动物质量往往成为制约性要素，影响整个实验的质量和水平 使用标准的实验动物并在标准的环境条件下进行实验是保证医学生物学研究质量的重要条件实验动物质量标准化实验动物质量标准化v遗传学

2、质量标准化v微生物质量标准化 实验动物按遗传学控制标准即基因的纯合程度，实验动物分为: Inbred strain Chimaera （同源突变系） Recombinant（重组近交系） Outbred stock:Mutant stock（突变株）Hybrid strain F1 Hybrid（杂交一代）; F2 Hybrid （杂交二代）;（近交系）（远交群）（杂交群）1 1、 是属于遗传上达到是属于遗传上达到的动物群。的动物群。 它是采用连续它是采用连续2020代以上兄妹交配代以上兄妹交配(BS，brother-sister mating)或亲子交配或亲子交配(PO，Parentoffs

3、pring mating)培育而成。培育而成。 品系内所有个体都可以追溯到起源于第品系内所有个体都可以追溯到起源于第2020代或以代或以后代数的一对共同祖先，后代数的一对共同祖先， 。在理论上其基因纯合程。在理论上其基因纯合程度可达度可达98.698.6-99.8-99.8C57BL近交程度：v近交系数 coefficient of inbreeding 根据近亲交配的世代数，将基因的纯化程度用百分比来表示。v血缘系数coefficient of relationship 群体中个体之间的基因组成的相似程度用数值来表示。DBA/2J 理论上，随着同胞交配或亲子交配世代数的增加，近交系数上升，到

4、20代时，近交系数可达98.6，杂合基因仅剩1.4。 同卵孪生子之间的基因组成完全相同时，血缘系数为100，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99.6%。BALB/c BALB/c、C57BL/6、DBA/2近交系小鼠近交系小鼠名名称称：DBA/2J简简介介：1909年C.C.Little用小鼠作毛色基因研究时培育而来。最初命名为drb，后来改名为dba，继而改为DBA。 192930年从这小鼠中分离出DBA/1和DBA/2，1948年到美国Jackson Lab.，成为DBA/2J亚系。DBA/2J常用近

5、交系小鼠常用近交系小鼠1.A 系：系：1921年培育，白色。亚系有：A/He，A/J，A/WySND等2.AKR系：系：1928年培育，白色。亚系有：AKR/A、/J、/N等(白血病)3.BALB/c系：系：1932年，白色。亚系有：BALB/ccd、/cJ、/cAnN等（肺炎）4.CBA系：系：1920年培育，野生色.亚系有：CBA/Br./Ca./J./st./H等(免疫耐受)5.C3H系：系：同4,1921年培育，白色。亚系有： C3H/Bi,/He,/HeJ,/St,/Sf等6.C57BL/6:1921年培育，黑色。亚系有：C57BL/6J,/6N等(抗癌系)7.DBA系系: 1929

6、年培育，淡巧克力色。亚系有:DBA/1,/1J，DBA/2,/2J等(TB)8.NZB系系: 1948年培育，黑色。亚系有：NZBfC3H/Hehac,(自身免疫溶血性贫血)9.SJL/N系系: 1955年培育，有类霍奇金病的多形细胞性网织细胞肉瘤,抗照射10.AFB系系: 我国1958年从苏联引进,有白细胞增多症11.C3HA系系: 1943年用C3H + A系杂交而成,野灰色,自发乳腺癌肺腺癌12.中国中国1号号(C-1)：1955由KM小鼠培育,白色,肿瘤自发率低。 津白津白1号号(TA1)：1956年由KM小鼠培育,白色,肿瘤自发率低。 津白津白2号号(TA2)：1963年由KM小鼠培

7、育,白色, 高乳腺癌。 615: 1961年KM小白鼠+C57BL培育, 深褐色,白血病 迄今为止，已被公认的迄今为止，已被公认的小鼠、大鼠、豚鼠小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、兔、地鼠、兔等近交系都是经过长期高度的近等近交系都是经过长期高度的近亲交配和逐代反复严格选择、淘汰而培育的亲交配和逐代反复严格选择、淘汰而培育的（纯系小鼠（纯系小鼠25002500多种，大鼠近多种，大鼠近200200种，豚鼠种，豚鼠1515种，地鼠种，地鼠3838种及新西兰白兔种及新西兰白兔2020种）种） 但但鸡、鹌鹑、猪、犬、猫鸡、鹌鹑、猪、犬、猫等若进行高度等若进行高度近亲交配，其繁殖力很快下降，若按其它动近亲交配，其繁

8、殖力很快下降，若按其它动物的要求达到物的要求达到2020代以上的近交程度是很困难代以上的近交程度是很困难的，因此，有人主张，鸡等动物的近交系数的，因此，有人主张，鸡等动物的近交系数达到达到8080，即可认为是近交系，即可认为是近交系(1)(1)近交系的特征近交系的特征a a、 纯合性指的所有动物的基因位点都应是纯纯合性指的所有动物的基因位点都应是纯合的。合的。 一致性指的是任何可遗传的体征都完全一一致性指的是任何可遗传的体征都完全一致。例如：血型和组织型，体重、毛色，至今致。例如：血型和组织型，体重、毛色，至今仍与原品系极相似。仍与原品系极相似。b、 近交系动物中各品系的遗传特性可世近交系动物

9、中各品系的遗传特性可世代相传。如代相传。如DBADBA系已维持了系已维持了7070多年，多年，C57BLC57BL系已维持了系已维持了6060多年。多年。c、 如有致癌品系（如有致癌品系（C3HAC3HA）、抗癌品系（）、抗癌品系（C57C57）、致白血病品系（、致白血病品系（L615L615）等。）等。d、 便于国内和国际间学术交流和实验重复。便于国内和国际间学术交流和实验重复。e 、 每个品系均有其详细的遗传学资料和历每个品系均有其详细的遗传学资料和历史资料可查，便于研究者查阅和选择应用。史资料可查，便于研究者查阅和选择应用。 以以非近亲非近亲配种方式进行繁殖生产的一个种群，配种方式进行繁

10、殖生产的一个种群，在不从外部引入新血缘条件下，至少连续繁殖在不从外部引入新血缘条件下，至少连续繁殖4 4代代以上以上称为一个封闭群。称为一个封闭群。 也指一个动物种群在也指一个动物种群在5 5年以上年以上未从外部引进其它未从外部引进其它任何新血缘品系，是由同一血缘品系进行随意交配，任何新血缘品系，是由同一血缘品系进行随意交配，并在固定场所保存繁殖的动物群。并在固定场所保存繁殖的动物群。 常用的封闭群动物：常用的封闭群动物： 小鼠有小鼠有KMKM、ICRICR、NIHNIH、等，、等，大鼠有大鼠有SDSD、WistarWistar等等 豚鼠主要有英国顿金哈德莱豚鼠主要有英国顿金哈德莱短毛种等，家

11、兔有日本大耳白兔短毛种等，家兔有日本大耳白兔、新西兰白兔、青紫蓝兔、中国、新西兰白兔、青紫蓝兔、中国白兔等。白兔等。 昆明小鼠昆明小鼠(KM) 起源：1926年美国Rockefeller研究所从2雄7雌白化小鼠随机交配后，分送各国称Swiss小鼠。1946年我国从印度Haffkine研究所引进在昆明饲养。 1952年将小鼠从昆明运到北京生物制品研究所。以后又分送上海、兰州、长春等地，我国全国各地几乎都是这批小鼠的后代。经各地区长期饲育繁殖，遗传特性略有差异，形成各自不同的封闭群。现在我国的昆明种大部分为封闭群，但也有此鼠进行纯化成功，如津白一号、津白二号、中国一号、昆明近交系(Km)等。 品种

12、特征：品种特征：在毛色和毛色基因上有白化，aa、bb、cc。 昆明小鼠是我国特有的封闭群小鼠，具有独特的遗传学性状，有别于NIH等国际知名的封闭群，被广泛应用于药理学、毒理学等方面的实验，使用量大。在生育过的老龄雌鼠中，常有自发性乳腺癌。该鼠适应性强，繁殖力高，受孕率在98以上，产仔平均为9只以上，已广泛用于各种药物毒性、筛选性实验，生物效应测定和药物效价比较等实验，也适用于一般的小鼠动物移植瘤的实验。 NIHNIH小鼠小鼠 起源于美国国立卫生研究所培育。 1980年引入北京生物制品研究所。 品种特征：毛色白化。适应性强，繁殖力较强，体格健壮，容易饲养繁殖，2月龄时体重与昆明种相似，免疫反应敏

13、感性比昆明小鼠强，因此，是国际上广泛通用的实验动物，已选为某些生物制品检定实验的法规动物。特点特点：1）保持一定的杂合性 2）保持相对稳定的遗传特征3）个体差异的大小取决于祖代 4）繁殖力、抗病力强、生产成本低 5）群体中存在有模型价值的突变基因用途：广泛应用于预试验、用途：广泛应用于预试验、 学生教学和一般实验中。学生教学和一般实验中。 也适宜做药物效果筛选等实验。也适宜做药物效果筛选等实验。 2.1 是指正常染色体的基因发生了变异的，形成具是指正常染色体的基因发生了变异的，形成具有各种有各种遗传缺陷遗传缺陷的动物。的动物。 突变系动物是通过突变系动物是通过自然自然突变突变和和人工人工定向突

14、变定向突变的的方法形成的。方法形成的。 生物在长期的繁殖过程中，子代突然发生变异生物在长期的繁殖过程中，子代突然发生变异，其，其，或即使，或即使没有明确的遗传基因等位点，但经人工淘汰和选拔没有明确的遗传基因等位点，但经人工淘汰和选拔后，能维持稳定的遗传性状，从而形成突变品系动后，能维持稳定的遗传性状，从而形成突变品系动物。物。 突变系动物由于其独特的模型性状，可突变系动物由于其独特的模型性状，可供某项供某项特殊研究特殊研究之用，这就成为很有科学价之用，这就成为很有科学价值的模型动物。值的模型动物。 本世纪最先而且最广泛突破的是培养了本世纪最先而且最广泛突破的是培养了多种肿瘤的模型动物，为研究人

15、类肿瘤的科多种肿瘤的模型动物，为研究人类肿瘤的科学工作者提供了极为方便而有效的研究手段学工作者提供了极为方便而有效的研究手段。典型的如。典型的如裸鼠裸鼠（先天免疫缺陷动物）。（先天免疫缺陷动物）。人耳生长在裸鼠背部裸鼠长裸鼠长“人耳人耳” ” 20012001年年2 2月月2626日，在北日，在北京展览馆京展览馆“国家国家863863科技成科技成果展果展”上一只长上一只长“人耳人耳”的老鼠正与公众见面。的老鼠正与公众见面。 裸裸鼠鼠 由上海组织工程研究与由上海组织工程研究与开发中心成功培育，开发中心成功培育， 体外体外再生耳廓形状软骨再生耳廓形状软骨(俗称俗称 体外再生耳朵体外再生耳朵)意味着

16、意味着 耳耳朵朵 不仅可以大规模生产，不仅可以大规模生产，也可直接移植到病人身上。也可直接移植到病人身上。 其它疾病也是这样，有的突变品系动其它疾病也是这样，有的突变品系动物与人的疾病一样或相似，则更是最好的物与人的疾病一样或相似，则更是最好的动物模型。如肥胖鼠，它与人类有相似的动物模型。如肥胖鼠，它与人类有相似的肥胖病和糖尿病，肌肉萎缩症小鼠、自身肥胖病和糖尿病，肌肉萎缩症小鼠、自身免疫小鼠等则与人类的相应疾病类似。免疫小鼠等则与人类的相应疾病类似。3、 是两个近交品系动物间有计划进行交配获得的是两个近交品系动物间有计划进行交配获得的第一代动物，亦称第一代动物，亦称杂交一代杂交一代，简称，简称FlFl动物。动物。 F1F1动物动物具有基因型相同，个体相同，表现型变具有基因型相同，个体相同，表现型变异低，适应性强，反应敏感及分布广等特点，并异低，适应性强，反应敏感及分布广等特点，并具具有双亲共有的遗传特性有双亲共有的遗传特性。目前广泛用于各种实验，目前广泛用于各种实验，国际上已普遍应用。国际上已普遍应用。二二 实验动物微生物控制程度分类实验动物微生物控制程度分类 实验动物所处的周围环境