实验动物生物学特性.ppt
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1、关于实验动物的生物学特性第一张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月 实验动物的生物学特性是我们选择应用实验动物的重要依据,是种属选择的重要依据。有时我们的一项研究就是利用动物的某一个或某一些生物学特性,因此,我们要应用好实验动物,首先必须要了解动物的生物学特性。第二张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月第一节 小 鼠o实验小鼠是世界上用量最大、用途最广、品系最多的一种实验动物。o它是野生小家鼠经过人们的长期驯化、选择培育而来,广泛应用于生物学、医学、动物医学、药物学等领域的研究。o1717世纪世纪人们开始将小鼠应用于比较解剖学研究,19世纪进一步应用于生物学研究。由于小鼠易于在实验
2、室饲养与繁殖,同时又是体形小、繁育周期短、经济方便的哺乳动物等特征,所以实验小鼠得到较快的发展。o据不完全统计,实验小鼠有近3000个品系。有40条染色体。第三张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月第一节 小 鼠 小鼠在动物分类学上属于哺乳纲、齿目、鼠科、小鼠属。第四张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月第五张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月一、生物学特性(一)习性和行为1、性情温驯,胆小怕惊2、昼伏夜动,小鼠喜阴暗、安静,白天常集群而居,下午45点钟活动加强,尤其晚上更加活跃;3、喜群居,在群体中处优势者胡须健全,而处劣势者则掉毛、掉胡须,易受伤;4、适应性差,小鼠对外
3、界环境反应敏感,适应能力差一般温度在1822,相对湿度为5060的环境最为适宜;5、喜欢啃咬,雄性好斗杂食性、但以粮食作物为主6、寿命短,一般为2-3年第六张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月(二)、解剖学特点1、外观:面部尖突,嘴脸前部两测有19根触须,耳耸立呈半园型,尾长与体长相近。2、体形:出生时体重仅1.5g,体长2cm,1-1.5月龄达18-22g,可供实验使用;3、脊椎55-61个,肋骨12-14对,胸骨6块,下颌骨形态稳定,遗传监测的重要指标上颌骨4、齿式:门齿终生生长5、消化系统:胃容量小(1.0-1.5ml),灌胃时用药量(0.2-0.5ml),肠道短、盲肠不发达(1
4、cm左右)第七张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月(二)、解剖学特点6、肝脏4叶;胰腺分散;左肺单叶,右肺分四叶7、雌鼠为Y型双子宫;卵巢有系膜包绕,不与腹腔相通;乳腺发达,乳头5对、胸部3对、腹部1对、腹股沟1对8、淋巴系统发达,脾脏有明显的造血功能9、骨髓:红骨髓,无黄骨髓,终生造血;10、皮肤无汗腺。第八张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月(三)、生理学特点1、生长快、成熟早、繁殖力强2、全年多发情,性周期明显 a.交配成功的判断:雌性阴道口有白色阴道栓 b.性周期分四个时间,各期阴道粘膜变化典型小鼠动情周期生殖器官变化 c.产后妊娠,边哺乳、边怀孕,可以提高产量 d.机
5、械刺激宫颈可产生假性妊娠,转基因或克隆动物常利用此特性第九张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月(三)、生理学特点3、体温和水调节能力差 a.小鼠的体表面积相对较大,导致对环境温度的波动反应较为显著,所以一般不能耐受夜间的寒冷。b.由于小鼠的蒸发表面较大,对减少饮水量较为敏感。小鼠没有汗腺,通过身体水份的蒸发来防止体温升高,在运输过程中,小鼠不能耐热而在环境温度达到37时开始死亡。c.小鼠尾巴是散热及维持平衡的主要器官。d.小鼠不是一种真正的热血动物,新生小鼠是变温动物,在20日龄以前,体温调节尚不健全。第十张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月基本生物学数据o成年体重:近交系为1
6、735克左右,封闭群为3055克。o寿 命:23年o体 成 熟:6090天o妊 振 期:1823天o哺 乳 期:1823天o性 周 期:45天o体 温:37.538.8o心跳次数:480738次/分钟o呼 吸 数:84230次/分钟o红 细 胞:9.3(7.712.5)万个/立方毫米o白 细 胞:8.0(4.0-12.0)万个/立方毫米o血红蛋白:14.8(10.019.0)克/100毫升血第十一张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月在生物医学中的应用1 1、药物研究、药物研究 小鼠体形小,相对用药量少,且对多种药物反应敏感,常应用于各种药物的急性毒性实验、亚急性毒性实验、慢性实验、半数
7、致死量和最大耐受量的测定,同时也广泛应用于药物的安全性评价实验、药物筛选实验、药物治疗效果观察、药物效价评定及药效学研究。2 2、肿瘤学研究、肿瘤学研究 小鼠许多品系具有易发自发性肿瘤的特点,同时对致癌物质敏感,可诱发各种肿瘤,是人类研究肿瘤的极好模型。另外,也培育许多免疫缺陷品系,应用于肿瘤研究。3 3、传染病学的研究、传染病学的研究 小鼠对多种病原体、毒素敏感。可复制多种细菌性、病毒性疾病模型,用于研究传染病的发病机理、临床症状及治疗方法。第十二张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月在生物医学中的应用4 4、遗传学及遗传学疾病研究、遗传学及遗传学疾病研究 小鼠的毛色较多,往往受毛色基
8、因控制,遗传学基础已研究得较为清楚。重组近交系用于研究基因定位及其连锁关系、同源近交系用于研究多态性基因位点的多效性、基因功能和效应及新发现等位基因。利用遗传工程技术,建立转基因小鼠的品系,研究基因的表达、调节,探索疾病的分子遗传学基础、基因治疗的方法;同时许多小鼠具有遗传性疾病,如小鼠黑色素瘤、家族性肥胖、遗传性贫血、尿崩症等,这些疾病与人类发病相似,可作为人类遗传疾病的动物模型。第十三张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月在生物医学中的应用5、生殖学研究生殖学研究 小鼠繁殖能力强,周期短,适合生殖学方面的研究。6、内分泌疾病的研究内分泌疾病的研究 小鼠的内分泌腺结构的缺陷常引起相似人
9、类的内分泌疾病,是 研究内分泌疾病的好模型。7 7、老年病学研究、老年病学研究 小鼠寿命短,传代较快。老龄小鼠具有各种老年性疾病的特 征,大部分与人类的发病机制类似。8 8、免疫学研究、免疫学研究 BALB/cA、AKR、C57BL/6J等小鼠常用于单克隆抗体的制备和研 究,免疫缺陷动物可用于免疫机制研究。第十四张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月二、常用品种、品系(一)近交系(一)近交系第一个近交系小鼠:第一个近交系小鼠:第一个近交系小鼠:第一个近交系小鼠:DBA 1909DBA 1909DBA 1909DBA 1909年年年年o淡棕色。乳腺癌发生率低;在生理学上,血细胞多,血压低,
10、维生素K缺乏引起死亡率高;心脏有钙盐沉积,对百日咳组织胺易感因子敏感;在35日龄左右,听源性癫痫发作率可达100。o常用于肿瘤学、遗传学、免疫学的研究。第十五张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月oC57BL/6C57BL/6小鼠小鼠 黑色。1937年由Little培育成功,乳腺癌发病率低,对放射物质耐受力强;补体活性高,细胞免疫力随月龄增加较少降低,可能与自发肿瘤较少有关,较易诱发免疫耐受性;干扰素产量高,对百日咳易感因子(Pertussis HSF)敏感。在微生物和寄生虫方面,对艾美球虫最敏感,对猫后睾吸虫和疟原虫、曼氏血吸虫、白色念球菌等有抵抗力。是肿瘤学、生理学、遗传学研究的常用
11、品系。第十六张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月oBALB/cBALB/c小鼠小鼠 白化。1923年由Mac Dowell近交培育成功6月龄后出现免疫球蛋白增多症,主要是IgG和IgA量增加;干扰素产量低,对百日咳组织胺易感因子敏感,补体活性高;乳腺瘤发病率低(3),对矿物油诱导浆细胞瘤敏感。对弓形虫敏感,老龄鼠易发生心脏病变,耐旋转能力强;两形小鼠都有动脉硬化,20月龄的雄鼠均有脾脏淀粉样变,同时对放射性照射极为敏感。广泛应用于肿瘤学、生理学、免疫学、核医学和单困难抗体等研究中。第十七张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月oC3HC3H小鼠小鼠 野生色。7-8月龄繁殖雌鼠乳腺癌
12、发病率可达97,对致肝癌因素敏感,对狂犬病病毒敏感;主要应用于o肿瘤学、生理学、核医学、免疫学的研究。oAKRAKR小鼠小鼠 白化。起源于洛克菲勒(Rockefeller Institute)大学,是白血病高发品系;缺乏补体C5易诱发免疫耐受性,对白血病因子敏感,对百日咳组织胺易感因子敏感,常用于肿瘤学和免疫学等的研究。第十八张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月二、常用品种、品系(二)封闭群(二)封闭群o昆明小鼠(昆明小鼠(KMKM)白化。前身是Swiss小鼠,1946年自印度引进中国。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,广泛应用于药理学、毒理学等方面的实验。该鼠适应
13、性强、繁殖能力高,常用于药物毒性、药物筛选、生物效应测定和药效比较的实验。第十九张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月oICRICR小鼠小鼠 白化。起源于美国Hauschka研究所的Swiss小鼠。该鼠适应能力强,繁殖力强,生长速度快,实验重复性较好;是国际通用的封闭群小鼠,常用于免疫药物筛选、药理、毒理、肿瘤、放射学、食品、生物制品等科研、生产和教学。外周血象和骨髓细胞具有良好的稳定性,是较理想的血液学实验模型。oNIHNIH小鼠小鼠 白化。起源于美国NIH研究所,许多生长性状与KM小鼠相似,但免疫反应敏感性比较好,也是国际上较通用的封闭群小鼠,已被公认为许多生物制品检定实验的法规动物
14、。第二十张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月二、常用品种、品系(三)突变系(三)突变系 dy(肌萎缩症小鼠)肌萎缩,不育 ob(肥胖小鼠)体重可达60g,无生育力,OBob OBob Ca(白内障小鼠)db(糖尿病小鼠)无生育力 nu(裸小鼠):无毛、裸体、无胸腺,B淋巴细胞正常,但缺乏成熟的T淋巴细胞,导致其免疫功能低下。第二十一张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月第二节第二节 大大 鼠鼠 大鼠是野生褐家鼠变种,脊椎动物亚门哺纲啮齿目鼠科大家鼠属。实验大鼠是由野生褐色大鼠驯化而成,19世纪中叶人们首次将野生大鼠和白化大鼠用于实验(Wistar研究中心)。第二十二张,PPT共一
15、百零三页,创作于2022年6月一、生 物 学 特 性(一)习性和行为1、昼伏夜动:白天喜欢挤在一起休息,夜间和清晨比较活跃2、喜群居3、胆小怕惊,性格较温顺,行动迟缓,易于捉取。4、喜啃咬,雄性不如小鼠好斗。杂食性,更喜肉食,对维生素,氨基酸缺乏敏感.5、抗病力较强,对外环境的适应性强,成年大鼠很少患病。6、对环境因素刺激敏感,湿度要求严格;高分贝噪声刺激下,常 发生母鼠吃仔现象。7、寿命短:大鼠寿命一般约为2.5-3年,最长寿命为5年。第二十三张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月(二)、解剖学特点(二)、解剖学特点1、外形:体型小,成年个体重300-600g,实验一般选用 150-2
16、00g的大鼠,体长不小于18-25cm。2、齿式 ,门齿终身生长。3、消化系统:胃:分为前胃和胃体,嵴接近食管,因收缩时堵住贲 门,故不会呕吐(小鼠也不会呕吐),肝:分6叶,再生能力极强,被切除60-70%后仍可再生 盲肠发达,无胆囊,胰腺分散。4、生殖系统:乳头6对,胸腹部各3对5、大鼠皮肤缺少汗腺,汗腺仅分布于爪垫上,主要通过 尾巴散热。第二十四张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月(三)、生理学特点(三)、生理学特点1、生长发育快,成熟早,繁殖力强2、繁殖特性:雄性月龄、雌性2.5月龄达到性成熟,性周期45d,妊娠期1923d(平均21d),哺乳期2528d,年产58胎,每胎产仔6
17、12只,生育期1.5年。全年多发情动物,具有产后发情、产后妊娠的特点。3、无呕吐反射。4、大鼠血压对药物的反应敏感。第二十五张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月(三)、生理学特点(三)、生理学特点5、感觉器官:视觉灵敏,对光照较敏感,嗅觉灵敏,对噪音敏感,适宜做条件反射实验。6、营养:对某些营养缺乏非常敏感,尤其是蛋白质、维生素A、维生素E。7、对湿度要求高:空气中的湿度低于40%,大鼠尾巴易发生坏尾病。第二十六张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月生物学特性基本生物学数据o成年体重:一般雄性为250450克,雌性为250350克左右,有些封闭群动物可能会更大。o寿 命:3年左右
18、o性 成 熟:60天左右o体 成 熟:3个月左右o妊 振 期:21天左右o哺 乳 期:1823天o性 周 期:45天o体 温:38.539.5o心跳次数:250500次/分钟o呼 吸 数:85次/分钟o血 压:90120毫米汞柱o饲料消耗量:5克/100克体重、天o饮 水 量:811ml/100g.天第二十七张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月在生物医学中的应用药物研究药物研究 药物毒性和安全性评价实验 大鼠常作为药物的亚急性毒性、长期毒性、生殖毒性实验,评价和确定药物的最大给药量,药物排泄速率和蓄积倾向,药物慢性实验,生殖毒性实验等等。肿瘤学研究肿瘤学研究 有些品系的大鼠具有易发自发
19、性肿瘤的特点,可直接应用肿瘤研有些品系的大鼠具有易发自发性肿瘤的特点,可直接应用肿瘤研究,同时大鼠对化学致癌物敏感,可诱发形成各种肿瘤模型,特别是究,同时大鼠对化学致癌物敏感,可诱发形成各种肿瘤模型,特别是易患肝癌。易患肝癌。也培育一些免疫缺陷品系,应用于肿瘤研究。传染病学的研究传染病学的研究 大鼠对多种病原体、毒素敏感。可复制多种细菌性、病毒性疾病模型,是研究支气管炎、付伤寒的重要实验动物。幼年大鼠可用于流感病毒的传代,还可进行假结核、霉形体病、巴氏杆菌病、葡萄球菌感染、真菌病的研究,但但不宜作为钩体病的研究。不宜作为钩体病的研究。第二十八张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月在生物医
20、学中的应用n遗传学及遗传学疾病研究遗传学及遗传学疾病研究 有些大鼠品系具有自发性遗传疾病,如白内障、肥胖、高血压等,这些疾病具有人类相似的特征,可作为人类遗传性疾病n生殖学研究生殖学研究 大鼠繁殖能力强,周期短,适合生殖学方面的研究。特别适用于畸胎学、避孕药的研究,卵巢功能测定,内分泌学研究,由于大鼠肾只有一个乳头和一个肾盂,可应用于肾套管插入术研究,同时肾皮质中存在表面肾单位,可用于做活体微穿刺研究肾单位运转的模型。n内分泌疾病的研究内分泌疾病的研究 大鼠的垂体较脆弱地附着于漏斗下部,可用于作去垂体模型,也可用于肾上腺、卵巢等内分泌研究和一些内分泌功能失调的研究。第二十九张,PPT共一百零三
21、页,创作于2022年6月在生物医学中的应用n老年病学研究老年病学研究 大鼠比小鼠可得到更多的血量和体液,大鼠比小鼠可得到更多的血量和体液,进行衰老的激素水平等生理生化研究,同时可复制结构蛋白老化的动物模型,研究老年病胶原老化,等等。n心血管疾病研究心血管疾病研究 大鼠是研究心血管疾病的首选动物,宜培育出了自发性动脉硬化品系,通过人工诱发可制作肺动脉高压症、心肌老损、动脉粥样硬化、居部缺血心脏病模型,但其结构功能、代谢与人类不尽相同。n营养代谢病研究营养代谢病研究 大鼠对营养物质缺乏敏感,可发生典型缺乏症状,是营养学研究使用最早、最多的实验动物。n环境污染与人类健康的研究环境污染与人类健康的研究
22、 大鼠对空气污染非常敏感,常被用于空气污染对人和动物健康影响的研究,特别是重金属污染方面研究的主要动物模型。第三十张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月二、常用品种、品系(一)近交系1、F344白化。1920年由Curtis培育而成,肿瘤自发率高。乳腺肿瘤自发率雄性为23左右,雌性为41左右;睾丸间质细胞瘤为85以上,该动物可允许多种肿瘤移植生长。2、SHR白化。1960年,Okamoto采用封闭群Wistar大鼠近交培育而成。自发性高血压,10周龄以后动脉收缩压雄鼠可达200350mmHg,雌鼠可达180200mmHg,心血管发病率高,对减压药反应敏感,常用于高血压药物筛选。第三十一张
23、,PPT共一百零三页,创作于2022年6月(二)突变系(二)突变系 1、癫痫大鼠用铃声刺激,癫痫发作2、裸大鼠体毛稀少,雄性繁殖能力低3、其它突变基因 Ca为白内障 Cb为丰满 Cr为后肢瘫痪 di为糖尿病 fa为肥胖 hd为缺趾第三十二张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月(三)封闭群(三)封闭群1、Wistar白化。1907年由美国Wistar研究所培育而成,该群动物对各种营养物质敏感,对传染病的抵抗力较强,自发性肿瘤发生率低;较适合于营养、代谢性疾病研究。垂体肾上腺系统发达,应激反应灵敏,常用于神经、内分泌实验研究。同时还用于药物、肿瘤、传染病、关节炎、肝外科等领域的研究。目前有近
24、交系与封闭群两种。2、SD白化。1952年由Robert Worthington Dawley培育而成的封闭群大鼠。幼鼠生长快,繁育能力强,自发性肿瘤发病率低,对环境影响敏感,对性激素反应敏感。药理学、毒理学、营养学、内分泌学、畸胎学的研究。第三十三张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月三、在生物医学研究中的应用药物研究药物研究 药物毒性和安全性评价实验 大鼠常作为药物的亚急性毒性、长期毒性、生殖毒性实验,评价和确定药物的最大给药量,药物排泄速率和蓄积倾向,药物慢性实验,生殖毒性实验等等。肿瘤学研究肿瘤学研究 有些品系的大鼠具有易发自发性肿瘤的特点,可直接应用肿瘤研究,同时大鼠对化学致癌
25、物敏感,可诱发形成各种肿瘤模型,特别是易患肝癌。也培育一些免疫缺陷品系,应用于肿瘤研究。传染病学的研究传染病学的研究 大鼠对多种病原体、毒素敏感。可复制多种细菌性、病毒性疾病模型,是研究支气管炎、付伤寒的重要实验动物。幼年大鼠可用于流感病毒的传代,还可进行假结核、霉形体病、巴氏杆菌病、葡萄球菌感染、真菌病的研究,但不宜作为钩体病的研究。第三十四张,PPT共一百零三页,创作于2022年6月n遗传学及遗传学疾病研究遗传学及遗传学疾病研究 有些大鼠品系具有自发性遗传疾病,如白内障、肥胖、高血压等,这些疾病具有人类相似的特征,可作为人类遗传性疾病n生殖学研究生殖学研究 大鼠繁殖能力强,周期短,适合生殖
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