实验动物学复习详尽版
第一章 绪 论
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实验动物学、实验动物、动物实验、中医实验动物学、AEIR、3R的概念。实验动物的三大特点。实验动物学在生物医学研究中的意义。
1、实验动物：指经人工培育，对其携带微生物和寄生虫实行控制，遗传背景明确或来源明确清楚，用于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实验的动物。
2、实验动物的特点：①遗传限定；②携带的微生物和寄生虫得到控制；③适宜环境和均衡营养保证其健康生长繁育；④应用于科学研究
3、实验用动物：指一切用于实验的动物，包括野生动物、经济动物、警卫动物、观赏动物和实验动物。
4、AEIR（生命科学研究4个基本条件）：animal(实验动物)；equipment（实验设备）；information（信息）；reagent（试剂）。
5、3R原则：①替代原则（replacement）；②减少原则(reduction)；③优化原则(refinement)
6、动物福利：指动物在整个生命过程中应得到人类的保护，其基本原则是要善待动物，保护动物的健康和快乐。内容如下：
①应提供给动物满足生长发育和繁衍后代的营养食物和清洁的饮水，使其免受饥渴。
②应提供给动物适当的栖息之地和饲养场所，使其能休息和睡眠。
③应提供预防动物疾病和患病后及时诊疗的措施，使其免受疾病和伤害的痛苦。
④应提供给动物安静的饲养环境，无刺激动物发生应激和恐惧的场面和声音。
⑤应提供给动物与同类玩耍、表达天性的空间和自由。
7、实验动物学在生物医学研究中的意义：中医药现代化需要实验动物学；深刻揭示中医药治病机制，进一步提高疗效需要实验动物学；中药产业现代化国际化需要实验动物学。
第二章 实验动物遗传学
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实验动物的分类和品种品系的概念。近交和近交系动物的概念，近交系动物的特点。封闭群动物的概念。杂交群动物的概念。
1、实验动物按遗传学控制分类：分为近交系、封闭群（远交系）和杂交群。
2、品种：是种以下的非自然分类单位，是人们根据不同需要而对动物进行改良、选择、定向培养，具有某种特定外形和生物学特性的动物群体，其特性能稳定地遗传。
3、品系：即“株”，为实验动物学的专用名词，指来源明确，并采用某种交配方法繁殖，而具有相似的外貌。独特的生物学特征和稳定的遗传特性，可用于不同实验目的的动物群体，如近交系、封闭群和杂交群。
4、近交系动物：是指通过至少连续20代的全同胞兄妹交配培育而成的动物群体，能维持基因纯合性。（近交是有意识地选用血缘关系近的雌雄个体进行近亲交配）其命名：大写字母加阿拉伯数字，应简短。如C57BL。F25表示近交代数为25代。
5、近交系动物特点：基因的纯合性；遗传组成的同源性；遗传组成的独特性；遗传特征的可辨别性；遗传的稳定性；表现型的一致性；背景资料的可查性；国际分布的广泛性。
6、封闭群动物：指非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上的群体。F1=1/2Ne
7、杂交群动物：指由两个不同近交系杂交产生的后代，又称系统杂交动物。
第三章 实验动物微生物学与寄生虫学
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普通级动物、清洁动物、无特定病原体（SPF）动物、无菌动物和悉生动物的概念。
1、分级如上，四级
2、悉生动物：是指出研究目的，向无菌级动物体内人为植入已知的一种或数种微生物的动物。
第四章 实验动物环境控制
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实验动物环境、实验动物设施。实验动物环境及设施的国家标准（表4-4、表4-5）。
1、实验动物环境：指人工控制的、供实验动物繁殖、生长的特定场所及相关条件，即围绕实验动物的所有事物的总和。
2、实验动物设施：指与实验动物生产和动物实验有关的建筑物和设备的总和。可分为生产设施和动物实验设施两类。其按实验动物微生物控制等级的不同要求可分为普通设施、屏障设施和隔离设施。
3、空气过滤系统的维护：初效过滤材料2周到3个月更换一次；中效过滤材料3个月到1年半更换一次；高效过滤材料1~2年更换一次。
第五章 实验动物营养学
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实验动物饲料所含的六大营养成分。氨基酸的互补作用。维生素的生理功能、缺乏症和来源（P68表5-2）。体内不能合成维生素C的实验动物名称。食性的概念。啮齿类、兔、犬和猴等实验动物的营养需要（了解P70）。
1、六大营养成分：水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素。
2、氨基酸的互补作用：在饲料的配合中，利用各种饲料氨基酸含量和比例的不同，通过两种以上饲料蛋白质配合，相互间取长补短，弥补相互氨基酸的缺陷，是饲料氨基酸的平衡更理想。
3、体内不能合成维生素C的动物：豚鼠、猴、
4、食性：不同种的动物摄取食物的习性各不相同，这种习性称为食性。
第六章 常用实验动物
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小鼠的习性和行为、在生物医学研究中的应用。大鼠在生物医学研究中的应用、大鼠常用品种品系名称。豚鼠在生物医学研究中的应用。家兔在生物医学研究中的应用。小型猪生物医学研究中的应用。
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行为习性 |
生物医学研究中的应用 |
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小鼠 |
胆小怕惊；昼伏夜动；喜群居； 适应性差；喜欢啃咬 |
1、药物研究（药物安全性评价试验；药物筛选；药效学评价试验；生物制品的检定） 2、肿瘤学研究（自发肿瘤；诱发性肿瘤；人癌细胞移植） 4、感染性疾病的研究（病毒性疾病；细菌性疾病；寄生虫疾病；动物模型） 5、免疫学研究（制备单克隆抗体；动物模型；免疫功能） 6、老年病研究 7、其他疾病研究（神经系统疾病；呼吸系统疾病；消化系统疾病；计划生育） 8、常用品系——近交系：BALB/c、C57BL、C3H、DBA 封闭群：KM、NIH、ICR、LACA |
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大鼠 |
昼伏夜动；喜群居； 胆小怕惊；喜啃咬； 抗病力较强； 对噪声敏感性强 |
1、内分泌研究（内分泌学研究；内分泌疾病模型） 2、营养、代谢性疾病研究 3、药物研究（药物安全性评价试验；药效学研究——神经、心血管系统药物的评价，抗炎药物的筛选和评价） 4、行为学研究（迷宫试验；奖励和惩罚试验；成瘾性药物的行为学研究；高级神经活动研究） 5、老年病学研究 6、肿瘤研究 7、感染性疾病研究 8、心血管疾病研究 |
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豚鼠 |
温顺，喜安静，易感性 |
1、免疫学研究2、药品、生物制品及化妆品研究 3、传染病研究4、营养学研究5、悉生生物研究 6、内耳实验研究 7、其他领域应用（妊娠、毒血症、动物代血浆等） |
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兔 |
典型刺激性排卵动物，交配后10~12h排卵，性周期8~15天 |
1、免疫学研究2、热原试验和发热研究3、眼科研究4、生殖生理和避孕药研究5、胆固醇代谢和动脉粥样硬化研究6、心脏病和肺心病研究 7、微生物学研究8、皮肤毒性测试 |
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小型猪 |
1、心血管研究2、代谢性疾病研究3、皮肤烧伤研究4、外科学研究 5、肿瘤研究6、免疫学研究7、产期生物学和畸形学等研究 8、遗传性和营养性疾病研究9、口腔学科研究10、药理学研究 11、异种器官移植研究 |
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第七章 实验动物常见传染性疾病
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小鼠传染性脱脚病、流行性出血热、淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒感染、沙门氏菌感染、布氏杆菌病、狂犬病的流行病学及临床表现。人兽共患病主要病原体的名称。
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名 称 |
流行病学 |
临床表现 |
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小鼠传染性脱脚病 |
（1）传染源：病鼠和无症状带毒鼠 （2）传播途径：皮肤接触和呼吸道传播，亦可经污染的饲料和用具传播 （3）易感者：小鼠 |
可分为急性、慢性和隐性感染。 急性：发生在易感品系小鼠，未出现皮疹即大批死亡，尸检可见肝脾灶状坏死和肠道出血。 慢性：多呈皮肤型，早期病灶发生在嘴唇、脚和尾部。出现脱脚、断尾、萎靡等症状。 隐性：外观健康，应激条件下病毒可被激活 |
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流血性出血热 |
（1）传染源： 主要是野鼠，以黑线姬鼠和褐家鼠为代表，可在实验大鼠等啮齿类动物中流行。近年发现，该病毒可由实验大鼠传播给人。 （2）传播途径： 该病主要以螨等吸血昆虫为传播媒介。含有病毒的血、尿等，污染人的破损处，亦使人患病。 （3）易感者：主要是人，其次为大鼠、小鼠、豚鼠、兔等实验动物。动物感染后可不发病，而人则发病。 |
实验大鼠感染后呈隐性或持续性带毒状态，无临床症状和病理表现。 人：轻者出现感冒样症状，重者发热、出血、肾衰竭和外周循环衰竭。 |
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淋巴细胞脉络丛脑膜炎 |
（1）传染源：感染LCM病毒的野小鼠、无症状带病毒小鼠。 （2）传播途径：接触带病毒野小鼠或实验小鼠的分泌物、排泄物、吸血昆虫传播，以及胎盘垂直传播等。 （3）易感者：小鼠、猴、豚鼠、大鼠、地鼠、兔、狗等，人亦易感。 |
动物：感染后临床症状和病理表现变化不大。 人感染可引起流感样症状和脑膜炎，病程具自限性，预后良好。 |
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沙门氏菌感染 |
（1）传染源：耐过感染但外表健康的动物长期排菌，经粪便污染 （2）传播途径：苍蝇野鼠做媒介，经过污染饲料、垫料、饮水等感染 （3）易感者：啮齿类动物、猕猴，而家兔抗病力强 |
爆发性感染无前驱症状在一周内大批死亡 亚急性有行动呆滞、弓背、松毛、颤抖、结膜炎、食少、腹泻等，7~10天后死亡。 慢性有上述症状较轻，病程持续长，恢复或死亡。恢复者将成带菌者，长期排菌。 |
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布氏杆菌病 |
（1）传染源：病原体随病畜阴道分泌物和公畜的精液排出，特别是流产胎儿、胎衣和羊水中含菌最多。 （2）传播途径：经皮肤接触、呼吸道、消化道传染，苍蝇携带、蜱叮咬也可。 （3）易感者：广泛，人、羊、牛、猪等等等 |
牛、猪、羊、犬最明显：表现为流产、不孕、睾丸炎、后肢麻痹，短暂发热等。 人：表现为全身性淋巴结疼痛和脾肿大，伴有发热、头痛、寒战、出汗、虚弱、肌肉疼痛、恶心和体重减轻等。 |
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狂犬病 |
（1）传染源：主要是犬、其次是携带病原的猫、 猪及牛、马等家畜和野兽等温血动物。自然界中，以野生动物如狼、狐、吸血蝙蝠等为主。 （2）传播途径：主要通过咬伤传播，也可由带病毒唾液经各种伤口和抓伤、舔伤的黏膜和皮肤入侵。 （3）易感者：人、各种畜类，尤其是犬科和猫科的动物。 |
（1）潜伏期：1~3个月，无症状 （2）前驱期：全身不适，发烧、疲倦，不安，被咬处疼痛 （3）兴奋期：各种症状达到顶峰，出现精神紧张，幻觉，怕光，怕声，怕水，怕风等症状。患者常因咽喉部的痉挛而窒息身亡。 （4）昏迷期：深度昏迷最终死亡 |
导致人兽共患病的主要病原体：
1.病毒：淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒、狂犬病病毒、猕猴疱疹病毒1型（B病毒）、流行性出血热病毒。
2.细菌：沙门菌、布鲁杆菌、细菌性痢疾（志贺菌）、结核病（结核分枝杆菌）
4.寄生虫：阿米巴病、弓形虫病。
5、其他：真菌病（皮肤病原真菌）、钩端螺旋体。
第八章 实验动物的选择和应用
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实验动物的选择原则，成年实验动物的体重标准，慢性实验选择未成年实验动物的体重。
一、实验动物选择的原则：
（一）相似性原则：
1、结构、功能、代谢与人相似。2、局部与人的系统、器官结构、功能相似
3、群体分布与人相似4、与人类疾病特点相似
（二）动物解剖学和生理学特点的原则：1、解剖特点符合实验目的和要求2、生理特点符合实验目的和要求 3、体型和脏器大小符合实验目的和要求 4、选用对某些药物有特殊反应的动物。
（三）标准化原则
（四）选用动物品系应符合实验要求
（五）选用的动物年龄、体重、性别、生理状态应符合实验要求
（六）动物的易获得性及动物成本、饲养成本的综合考虑
二、年龄、体重：幼年、成年。
成年实验动物体重——小鼠18-22g、大鼠180-220g 、豚鼠350-650g 、兔2-3kg 、猫1.5-2.5kg 、犬6-15kg。
慢性实验用未成年实验动物体重——小鼠15-18g、大鼠80-100g 、豚鼠150-200g 、兔1.5-1.8kg 、猫1.0-1.5kg 、犬6-8kg（成年）。
三、GLP （good laboratory practice）—— 药品非临床研究质量管理规范。
广义GLP——实验室研究在计划、执行、监督、记录和报告方面的组织过程和条件。
SOP（standard operating procedure,标准操作规程）——对每项工作都制定操作步骤，确保实验结果的可靠性和可重复性，促使GLP的实施。
第九章 人类疾病动物模型
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人类疾病动物模型、诱发性疾病动物模型、自发性疾病动物模型和突变系动物模型的概念。
1、人类疾病动物模型：是指为生物医学研究和阐明人类疾病的病因，发病机理、建立诊断、预防和治疗方法而制作的、具有人类疾病模拟表现的实验动物。
2、诱发性疾病动物模型：是通过物理、化学、生物等因素作用，人为地诱发动物产生某些类似人类疾病的模型。（高脂饲料诱导的AS模型、支气管哮喘动物模型、糖尿病动物模型：NIDDM模型、骨质疏松症动物模型）
3、自发性疾病动物模型：指自然情况下正常染色体上的基因发生突变，从而出现具有某种遗传缺陷或某种遗传特点的动物。
4、突变系动物模型：因动物自然发生基因突变或人工利用物理、化学方法导致基因突变，动物出现异常疾病表现，通过定向培育而保留下来的疾病模型。
5、中医证候动物模型：是以中医理论为指导，应用实验手段在实验动物身上复制中医的“证”，用以开展中医证候研究的实验方法。（大黄苦寒泻下脾气虚、脾阳虚模型；）
第十章 动物实验设计与结果分析
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动物实验设计的概念。动物实验设计的原则。实验方案的制定。
1、动物实验设计：指研究者根据实验目的和要求，运用有关科学知识和原理，结合统计分析及伦理学的要求制定的在动物身上进行试验的实施计划和方案，并用文字记录或流程图表述的实验方案和技术路线。
2、动物实验设计的原则
（1）对照性原则：阴性对照组、阳性对照组、模型对照组、标准对照组
（2）随机性原则（3）重复性原则（4）一致性原则（5）客观性原则
3、实验方案的制定
（1）实验动物种属、品种、品系、性别、年龄、体重的选择（2）实验组数的确定
（3）动物实验分组设计的基本类型：单组比较设计；完全随机化设计；随机区组设计；配对设计
（4）每组样本量的确定（5）实验处理方法和指标的选定（6）实验周期的确定
第十一章 影响动物实验结果的因素
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影响实验动物的环境因素。实验动物环境控制的重要性。
1、气候因素：温度、湿度、气流、风速、季节和昼夜；
2、理化因素：光照、噪声、粉尘、有害气体、杀虫剂、消毒剂；
3、生物因素：空气中的微生物（空气落下菌数）、社会因素、动物饲养密度。
4、其他因素：饮用水、垫料、笼具。
■温度相差4℃以内，啮齿类动物为18-29℃。影响其代谢、生长发育繁殖、生理功能、健康和抗感染能力、实验结果。
■适宜的相对湿度为40-70%，并以50±5%为最佳。当环境温度达30~35℃接近动物体温时，若湿度亦增大，卵蛋白引起小鼠过敏性休克的死亡率也明显升高。相对湿度85~90%的高湿环境还有利于病原微生物的存活和传播，垫料、饲料亦易于霉变，影响动物健康。湿度过低时，室内干燥，灰尘易于在室内弥漫，易引起实验动物的呼吸系统疾病。
■要求饲育室和动物笼具处风速控制在≦0.2m/s，屏障环境换气次数为≧15次/h。
■光照控制：工作照度要求离地1米，照度150～300Lx。人工照明应采用12h：12h或10h：14h明暗交替照明方式。
●噪声控制:采取措施，控制在60分贝（dB）以下。
●屏障环境的空气洁净度要求达到7级，隔离环境的空气洁净要求达到5或7级。
我国国家标准规定实验动物设施中的氨浓度应低于14mg/m3 。
▲空气中的微生物常常以空气落下菌数表示，普通环境小于或等于30个/皿，屏障环境小于或等于3个/皿，隔离环境无检出 。
▲饲养室每平方米面积收容的成年实验动物最大密度，大约是小鼠100只、大鼠50只、豚鼠20只、兔4只、狗1只、猴1只。
第十二章 实验动物胚胎工程技术
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胚胎工程技术概念及其4大体系内容。克隆核移植的种类，干细胞概念、分类。
1、胚胎工程：是指用工程学的原理对动物的胚胎进行某种技术操作或改造，使之获得人们所需要动物的一系列生物技术的总称。
2、胚胎工程分为4大体系：胚胎操作基本技术；动物克隆技术；胚胎干细胞技术；转基因技术。
3、克隆核移植的种类：胚胎细胞、胚胎干细胞、胎儿成纤维细胞、成年体细胞核移植。
4、干细胞：是一类具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞。分为胚胎干细胞和成体干细胞。
5、外源基因导入受精卵或早期胚胎的方法：显微注射法；逆转录病毒载体法；精子载体法。
第十三章 实验动物胚胎工程技术
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转基因动物、基因敲除和基因敲入动物概念。遗传工程动物的制备方法。
1、转基因动物：是指用显微注射法或逆转录病毒法等制作的转基因动物，即“加入”一个外源基因到动物体内。
2、基因敲除和基因敲入动物：是指根据同源重组原理，将改造后的自身基因成分通过重组DNA技术灭活一个基因或插入一个基因，定点整合到到ES细胞或体细胞内，再通过一系列技术实现在活体动物中表达。
3、显微注射法制备转基因小鼠步骤：
（1）制备外源目的的基因构件
（2）动物的准备：供受精卵雌鼠、正常雄鼠、结扎雄鼠、假孕雌鼠
（3）超排卵采集受精卵
（4）向受精卵雄性原核注入DNA溶液
（5）将2细胞胚胎移植到假孕雌鼠的输卵管中
（6）外源基因的鉴定
