动物学复习重点.docx
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动物学复习重点
这只是部分重点部分，其他部分也要读一读，可能会考，这个但疼的重点,有不全或过多请见谅，老师给的重点差不多，背多少自己看着来吧。
别忘看一下近交动物命名的ppt,复习一下实验讲义。
一、实验动物科学的概念（LaboratoryAnimalSciences）
实验动物科学（LaboratoryAnimalSciences），是研究有关实验动物和动物实验的一门新兴科学。
即是以实验动物本身为对象，专门研究它的生活环境、生物学特性、遗传、育种、保种、饲养管理、繁殖生产、微生物监控、疾病的诊断和防治、实验动物质量控制、野生动物的实验动物化、最终实现实验动物标准化的科学。
一、实验动物科学的概念（LaboratoryAnimalSciences）
实验动物科学（LaboratoryAnimalSciences），是研究有关实验动物和动物实验的一门新兴科学。
即是以实验动物本身为对象，专门研究它的生活环境、生物学特性、遗传、育种、保种、饲养管理、繁殖生产、微生物监控、疾病的诊断和防治、实验动物质量控制、野生动物的实验动物化、最终实现实验动物标准化的科学。
实验动物（LaboratoryAnimal，LA）：
指由人工培育，来源清楚，遗传背景明确，对其携带的微生物和寄生虫实行监控，用于生命科学研究、药品与生物制品生产和检定，以及其他科学研究的动物。
实验动物追溯其祖先，可来源于野生动物、经济动物（家畜、家禽）、警卫动物和观赏动物等，但却有别于这类动物。
实验动物一般具有以下三大特点：
（1）遗传学要求。
必须是人工培育，来源清楚，遗传背景明确的动物。
可把实验动物划分为近交系（Inbred-strain）突变系（Mutantstrain）\系统杂交（HybridColony）动物和封闭群（Closedcolonyoroutbredstock）动物四大类群。
（2）微生物和寄生虫的监控要求。
在实验动物繁育的全过程中，必须严格监控其携带的微生物和寄生虫。
其微生物和寄生虫的控制程度划分为四个等级：
即普通动物（Conventionalanimal,CV）、清洁动物（Cleananimal,CLorCleanconventionalanimal,CCV）、无特定病原体动物（Specificpathogenfreeanimal,SPF）、无菌动物（Germfreeanimal,GF），后者包括悉生动物（Gnotobiotesanimal,GN）。
SPF和GF动物不几仅人工监控其携带的微生物、寄生虫，而且是经剖腹产净化获得的。
国际上是把实验动物的微生物和寄生虫控制分成普通动物，SPF动物和无菌动物（悉生动物）三个等级。
（3）应用要求。
实验动物主要是应用于科学实验,使试验研究结果具有可靠性、精确性、可比性、可重复性和科学性。
动物实验：
是以各学科的研究目的为目标，研究实验动物的选择、试验手段和方法、动物模型以及在实验中实验动物反应的观察、类比，以保证试验的质量和试验的可重复性的科学。
简言之，实验动物科学是专门研究实验动物的生物特性、饲养繁殖、遗传育种、质量控制、疾病防治和开发应用的科学。
三、实验动物的分类方法
（一）按实际用途分类
1．实验动物（Laboratoryanimals）：
是专门培育供实验用的动物，主要指作为医学、药学、生物学、兽医学等的科研、教学、医疗、鉴定、诊断、生物制品制造等需要为目的而驯养、繁殖、育成的动物。
2．经济动物（Economicalanimals）：
或称家畜家禽（domesticanimalsanddomesticfowl），是指作为人类社会生活需要（如肉用、乳用、蛋用、皮毛用等）而驯养、培育、繁殖生产的动物。
3．野生动物（Wildamimals）：
是指作为人类需要，从自然界捕获的动物，没有进行人工繁殖、饲养的动物。
例如两栖类、爬虫类,鱼类；无脊椎动物,鸟类；啮齿类,灵长类等，这些野生动物，除少数外，一般均不能进行人工繁殖生产。
4．观赏动物（Exihibitinganimals）：
是指作为人类玩赏和公园里供人观赏而饲养的动物，如踏车小白鼠、玩赏犬和猫等。
5.实验用动物（ExpermentalAnimals）：
来源于野生动物，从野生到家养，通过纯化（定向培育）发展成多种实验动物。
野生动物家畜化，家畜动物种化，实验动物纯化，是野生动物演变为实验动物的过程。
这里必须强调指出，以往，把实验用动物非常含糊地称为实验动物，在习惯上误认为：
实验用动物和实验动物概念是一样的，现在必须加以纠正，两者应该明确区分。
实验用动物就是指一切用于实验的动物，其中除了符合严格要求的实验动物外，还包括家畜（产业家畜和社会家畜）和野生动物，这三类统称为实验用动物（AnimalsforResearch,或ExpermentalAnimals）。
（二）按遗传学控制原理分类
目前，按遗传学控制方法，根据基因纯合的程度，把实验动物分类为：
近交系、突变系、杂交群、封闭群四类
从遗传角度分类，也可将其分为同因型和不同基因型两类动物。
同基因型动物又可分为近交系动物、同源导入近交系（近交同类系）动物、异单基因近交系（近交同类突变系）动物、重组近交系动物、突变系动物、杂交F1代动物、单亲二倍体动物和嵌合体动物。
不同基因动物一般是指远交系动物和封闭群动物。
每种动物在遗传学、生物学特性上和应用上都各具特点。
同基因型动物主要以近交系动物为代表，在繁殖中根据目的不同分别采用近交、杂交、或连续回交、或回交互交等特殊的方式培育而成。
不同基因型或杂合型的动物主要来源于远交杂种或近交纯种的动物，一般称为远交系动物或封闭群动物。
远交系动物和封闭群动物的特点，主要为高产、适应性和抗病性强，常用于生殖、生理、肿瘤、毒理、药理、免疫、微生物等研究工作以及一些药品、生物制品的制造和鉴定工作，目前常用的远交系动物有NIH、ICR等在我国则为昆明小鼠。
按遗传学控制方法，目前将实验动物分为下列几类，其主要特点分述如下：
1．近交系动物（Inbredstrainanimals）：
近交系动物一般称为之纯系动物。
是采用兄妹交配（BXS——brothersister）或亲子交配（PXO——parentxoffspring，父母与子女交配），连续繁殖20代以上而培育出来的纯品系动物。
但必须用年轻的双亲同其子女交配,而且亲子交配不能同兄妹交配混用。
2．突变系动物（Maiantstrainanimals）是保持有特殊的突变基因的品系动物，也就是正常染色体的基因发生了变异的、具有各种遗传缺陷的品系动物。
在小鼠和大鼠中，通过自然突变和人工定向突变，已培育出很多突变品系动物。
3．杂交群动物（Hybridanimals）也称杂交一代动物或系统杂交动物。
是指两个近交品系动物之间进行有计划交配所获得的第一代动物。
简称F1动物。
一般只用子一代F1，有时也用子二代F2。
4．封闭群动物（Closedcolonyanimals）是指一个动物种群在五年以上不从外部引进其他任何品种的新血缘，由同一血缘品种的动物进行随意交配，在固定场所保持繁殖的动物群。
（三）按微生物学控制原理分类
1．无菌动物（Germfreeanimals）是指机体内外均无任何寄生物（微生物和寄生虫）的动物。
此种动物在自然界中并不存在，必须用人为的方法培育出来，这些动物一般在在出生后能自力采食，故较易育成。
2．悉生动物（Gnotobiotesanimals）是指机体内带着已知微生物（动物或植物）的动物。
此种动物原是无菌动物，系人为的将指定微生物丛投给其体内，例如使大肠杆菌定居在无菌小鼠体内，在进行微生物检查时，仅能检出大肠杆菌。
亦有人工投给二种以上的已知微生物。
悉生动物一般分为单菌（Monoxenie）、双菌（Dixenie）、三菌（Trixenie），或多菌（Polyxenie）动物。
3．无特定病原体动物（Speceficpathogen-freeanimals）是指机体内无特定的微生物和寄生虫存在的动物，简称SPF动物。
但非特定的微生物和寄生虫是允许存在的，故其实际上就是指无传染病的健康动物。
故一般大多先培育出无菌动物或悉生动物后，再把其转移到有封闭系统（BarrierSystem）的设施中饲育繁殖。
4．清洁普通动物（Cleanconventionalanimal,CCV）（亦称最低限度疾病动物MOA）或称清洁动物（Cleananimal,CL）
普通动物（Conventioalanimals）是未经积极的微生物学控制，普遍地饲养在开放卫生环境里的动物。
垫料和食物不经高压消毒，饮水为自来水，不喂青饲料。
鼠应排除肺炎病毒，沙门氏菌和链球菌。
普遍动物只能供教养和一般性实验，不适用于研究实验。
动物的类群和生物学分类上的位置
一、动物的类群
动物的种类繁多，到目前为至已知的约为150万种以上，为便于识别、研究和利用它们，必须进行分类。
分类的方法通常采用自然分尖法，即以生物的外部性状、内部构造、生活方式、生物的发生和彼此间的血缘关系等作为分类的依据。
根据自然分类法，生物可分为两大界，即动物界和植物界。
界（Kingdom）以下分为门（Phylum）、纲（Class）、目（Order）、科（Family）、属（Genus）、种（Species）等。
除此之外还可用亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属、亚种，变种等来表示更细的分类等级。
现以家犬为例，说明其分类系统如下：
脊椎动物门（PhylumVertebrata）
哺乳纲（ClassMammalia）
真兽亚纲（SubclassEutheria）
食肉目（OrderCarnivora）
肢脚亚目（SuborderFissipedia）
犬科（FamilyCanidae）
犬属（GenusCanis）
种（Speciesfamiliaris）
学名（CanisfamiliarisLinne）
依据自然分类法，将已知的150万种动物分为11个门：
（一）原生动物门（PhylumProtozoans）为最原始、最低等的单细胞动物。
（二）海绵动物门（PhylumPorfed）是最低等的多细胞动物，均生活在水中。
（三）腔肠动物门（PhylumCoelenterates）腔肠动物多辐射对称，体壁由内外两层细胞组成，内层细胞围成身体的内腔，腔有口与外界相通，因为没有肛门，经消化吸收后的残渣仍由口排出，象这样的腔，称为腔肠。
（四）扁形动物门（PhylumPlatyhelminthes）扁形动物身体扁平，左右对称，由外中内三个胚层组成，中胚层的出现，使它们的身体结构有可能进一步发展，出现了器官的分化。
（五）线形动物门（PhylumNemathelminthes）线形动物是具有原始体腔的多细胞动物。
身体一般呈园筒线形，两羰尖细，不分节，有原始体腔。
线形动物中有许多种寄生于人体内和动物体内，引起寄生虫病，如蛔虫、钩虫、蛲虫、血吸虫、旋毛虫等。
（六）环节动物门（PhylumAnnelids）环节动物是具有体节、真体腔的多细胞动物。
体为长圆柱形或长扁平形，左右对称，由许多环节合成。
（七）软体动物门（PhylumMolluscas）软体动物是肉质丰富的多细胞动物。
体柔软，不分节，一般有肌肉质的足或腕，也有足退化的。
常见的有乌贼、蜗牛、河蚌等。
（八）节肢动物门（PhylumArthropods）节肢动物是具有外骨骼的多细胞动物。
它是动物界中种类最多的一门，类群多，分布广，与人和动物的关系极为密切。
（九）棘皮动物门（PhylumEchinodermata）棘皮动物是皮有棘刺的多细胞动物。
全部生活在海中，如海胆、海星等。
紫海胆可供药用，冠海胆、环刺毒海胆有毒。
（十）原索动物门（PhylumHemichordata）原索动物是无脊椎进化到脊椎动物的过渡类型动物。
（十一）脊椎动物门（PhylumVertebrata）为动物界中结构最复杂，适应性最完善，在进化上属于最高等的一门动物，绝大部分实验用的动物在这一门动物内。
心脏有二心房二心室，血液循环分为大循环和小循环；体温恒定；均有胎生，发生中多有羊膜、尿囊、胎盘。
常用的实验用动物均是哺乳动物
第一节近交系动物的特点及应用
一、近交系的定义：
1定义：
近交系动物一般称为之纯系动物。
是采用兄妹交配或亲子交配，连续繁殖20代以上而培育出来的纯品系动物。
（1）近交可以增多纯合性，也就是降低杂合性。
（2）近交可将群体分离为不同基因型的品系。
（3）近交可引起近交衰退
近交衰退发生的原因是多方面的，从遗传学的角度解释主要有两点：
A.有害的隐性基因的暴露。
B多基因平衡的破坏。
由于近交系动物是采用近亲繁殖方式，因此容易引起生活力的降低、生长繁殖力退化、抗病力降低等近交衰退变化，为了防止这些问题产生，应注意如下几点：
A．为防止种群传代终断，可采用回交方式（即父×女或母×子）而不计算近交代数，这样可以维持种群不致在繁殖中终断。
B．饲料营养的保证很重要，在一般传代至5～7代时会出现生命力下降，生长繁殖退化，或出现产仔畸形等情况，因此应在饲料中适当增加营养成分以保证子代生长发育正常。
C．在传代中注意检查子代的情况选优去劣，选择体质健康、生殖力旺盛的后代而不能选择体弱繁殖力差的动物。
D．近交到6～7代时，可出现致死的有害基因，而且这种致死基因随近交代数增加而不断升高，可引起个体死亡，为此，培育近交品系
3、近交系的特征：
（一）基因纯合性。
（二）遗传稳定性。
因此，近交系动物在遗传上是相当稳定的，遗传上的变异仅发生在少量残留杂合基因或基因突变上，而这种机率非常低。
（三）同基因性。
基因型或称遗传型是一切遗传基础的总和，是内在的遗传本质。
同基因性，是指一个近交品系中所有个体在遗传上是同源的。
（四）表现型的均一性。
（五）个体性。
由于不同品系都具有不同的遗传组成和生物学特性，所以不同品系各有不同的特性。
（六）分布的广泛性。
（七）资料可查性。
（八）可分辨性。
4、使用近交系的优点
1）具有相同的基因型，表现型也一致，所以其反应是一致的，实验结果正确、可靠。
由于连续近交繁殖，同一近交系的各个体具有相同的基因型，在相同的环境条件下又具有相同的表现型，故其性状即其各种生物学特性比较一致，对外来刺激反应也一致。
2）各品系均有其独特的特性，根据实验目的可选用不同品系来作实验，实验重复性好，所用动物少，实验周期短，节省人力、物力和时间。
3）国际上分布广泛，不同国家的科研单位由于使用同一近交系动物所取得的结果是相似的，便于国内和国际间学术交流和实验重复。
4）可以作为有价值的病理学模型，如有致癌品系、抗癌品系、致白血病品系，嗜酒性品系、易抽搐品系等，是研究人类疾病的重要实验材料。
5）它是标准的实验材料，动物生长发育到一定时间就有一定的规格。
6）有大量的历史资料可查，每个品系均有其详细的遗传学资料，遗传背景明确，其生物学特性、生理生化特点、常见疾病（包括自发性疾病）等都有过系统的研究，便于研究者查阅和选择应用。
6、近交系的繁育
近交系的繁育的基本方法：
一般采用以下三种方法：
单线法、平行法、选优法
1．单线法：
2．平行法：
3．选优法：
六、近交系数
近义系数是指个体由于近交而造成的异质基因减少时，同质基因或纯合子的百分数。
它反映了动物在不同代次的纯化程度。
Felconer提出一个便于计算的公式：
•Fn=1-（1-△F）n。
n表示近交代数，△F是每进一代的近交系数上升率。
•二、近义系的生产
2.种鼠的选择
（1）基础种群的选择
（2）初代种鼠的选择
（3）第二代以后种群的选择。
与选初代种群基本相同，但应注意二点：
3.交配繁殖
4.近交品系的命名法
近交系动物国际命名的规则是根据动物的来源、历史和培育经过而命名的，用一系列的字母及数字来表示。
（1）近交系的命名法
a．一般均用一个或几个大写英文字母表示，如A、AE、BA、AKR、DBA、NZB、STAR、NMRT、NYLR、NZBR等。
b．有些品系可在大写英文字母间加入一些阿拉拍数字来表示，如C3H、C57BL、C57BR、C57L、CC57W、CC57BR等。
c．非正规的命名，如果已广泛为国际所共知者，则可保留沿用，如：
“129”、“101”、“615”等。
d．近交代数表示，一般是在品系符号后括号里写上代数，并在代数前加写“F”（Filial的缩写），例如A（F78）。
如果由于资料不全，可以写上已知代数，在代数前面加下问号，如AKR（F？
+10）如系从其它实验室引入的近交系或亚系，又经自己实验室若干代的繁殖，其近交代数的表示方法是在F符号后，先标明引入时的子代数，再加上自己实验室繁殖的代数，如C57BL/Jnga（F73+26），即表示此亚系是73代时引入的，又经自己培育了26代。
5．书写品系命名符号要写全，应使用公布的全称，不能随便缩写（这里指的是写论文报告，在材料方法一栏里一定要把品系命名符号写全。
这样才能说明所指的是哪个品系或亚系）。
例如，C57这个缩写可意味着七、八个特征不同的品系（如C57BL及其亚系6个，C57BR/cdJ,C57L）。
只写C57BL就包括有几个特征不同的亚系（如C57BL/1，C57BＬ/6J、C57BL/6N、C57BL/10J等）。
所以，若只写C57或C57BL都是品系名称未书写完全。
同样，只写CBA亦为不确切的书写法，因为它也有若干个特性不同的亚系，如CBA/J是有视网膜退变基因的，而CAB/ca则没有这种基因，两者对放射线的敏感性也不一样，组织相容性也不同，至少有5个位点不同的。
（2）、亚系的命名法
A亚系（Substrain）是由同一个近交系分离出来的具有各不相同特性的品系。
亚系可由下列途径形成：
a．在同一研究室里，从近交品系中分离出来，从兄妹交配繁殖达8～19代之后分开饲养，分开后不与其它品系混交，再继续兄妹或亲子近交12代以上者。
如此可获得具有一定特殊性状的品系。
b．一个近交品系从一个研究机构或研究者转送到另一个机构或研究者哪里，经相当代数饲养，并与其它品系混交者。
c．当发现有某些基因变异时，可培育成具有某些特殊性状的亚系动物。
B亚系的命名表示方法:
a．在原亲本品系名称的后面加一条斜线“/”，再在斜线下标上适当的亚系符号，亚系符号可分为两类。
b．一类亚系符号是用研究人员或研究机构名称的缩写英文字母，第一个字母须大写，随后字母要小写。
（a）用研究人员名称的缩写字母表示，如A/He,这里，He即做为亚系符号，He是人名Heston的缩写，即美国国立肿瘤研究所W·E·Heston博士，A/He可称为A系的Heston亚系。
（b）用研究机构名称的缩写字母表示，如A/jax或J，Jax或J为美国著名的肿瘤研究机构Jakson实验室。
（c）老亚系中出现新亚系，即当一个亚系从一地方迁移到另一个地方，即被另外一个人培育而成新的亚系时，最好老名也保留，可在老亚系符号后面加一新亚系符号。
如YBR/HeW；就是将YBR小鼠的Heston亚系，迁移到Wilson处而成的一个新亚系。
这样就能通过命名表示系发展的历史和变迁顺序。
c．另一类亚系符号是用阿拉拍数或小写英文字母作为亚系的符号。
（a）用阿拉拍数字表示：
一般用于一个品系或亚系分离形成两个亚系或两个新亚系，并仍在一个实验室饲养，可在原品系符号末尾用数字作为亚系符号，其前可加（也可不加）斜线，但一般都加斜线，如A/HeCrgl/1及A/HeCrgl/2，这是美国加利福尼亚大学癌肿研究遗传实验室在同一研究室里形成的两个亚系，以1和2为新亚系的区分。
（b）用小写英文字母表示：
当一个品系（或亚系），分离成两个亚系（或新系）而远未达到基本近交繁殖以前，其符号可用小写英文字母表示。
如C57BR/a和C57BR/cd，这两个亚系分别是在全同胞交配到第9代和第13代分离时而命名的，如果一个品系（或亚系）分离形成的两个亚系（或两个新亚系），兄妹交配达20代以上者，就不要用数字或小写字母来命名。
纵然有少数例子，如DBA/1和DBA/2，因其在国际上已被广泛沿用，算是例外。
三、重组近交系
第二节突变系动物的特点及应用
生物在长期繁殖的过程中，子代突然发生变异，其变异的遗传基因等位点可以遗传下去，或即使没有明确的遗传基因等位点，但经过淘汰的选拔后，能维持稳定的遗传形质。
这种变化了的能保持遗传基因的特性的品系，称之为突变品系，也就是指正常染色体的基因发生了变异的、具有各种遗传缺陷的动物。
在小鼠和大鼠中，通过自然突变和人工定向突变，已培育出很多的突变系动物.
无菌动物
所谓无菌动物，就是指不能检出任何活的微生物和寄生虫的动物。
从微生物学的观点看，通常实验动物的体内和体外带有寄生虫，体内还常带有细菌和病毒，而且还都难于排除某些潜在的传染病。
此无菌动物必须是生来就无菌的动物。
悉生动物
悉生动物，也称已知菌动物或已知菌丛动物（AnimawithKnownBacterialFlora），是指在无菌动物体内植入一种或几种已知微生物的动物，即凡含有已知的单菌（Monoxenie）、双菌（Dixenie）、三菌（Trixenie）或多菌（Polyxenie）的动物。
无菌动物抵抗力很弱，饲养管理的难度大。
使无菌动物感染某种细菌后（即成为悉生动物）其抵抗力明显增强。
无特定病原体动物
无特定病原体动物（SpeceficpathogenFree,SPF）是指机体内无特定的微生物和寄生虫存在的动物，但非特定的微生物和寄生虫是容许存在的。
故实际上是指无传染病的健康动物。
二、实验动物环境因素分类
物理因素：
温度、湿度、气流速度、光照、噪声等。
化学因素：
饲料、饮水、空气、臭气、消毒剂、有毒物质等。
生物因素：
饲养密度及各种病原体（病毒、细菌、寄生虫等）。
人为因素：
设施、饲养、管理、实验处理等。
无论是哪种因素，都不是孤立的，而是相互联系而产生影响的。
一、不同微生物、寄生虫对实验动物的影响
１．人畜共患病微生物：
既可危害动物自身，还会传染给饲养人员（如流行性出血热、狂犬病、布氏杆菌病、沙门氏菌等）。
２．影响动物健康的动物传染性疾病微生物：
３．影响和干扰实验：
４．多数细菌对动物无致病作用，并且有益无害。
综上所述，实验动物微生物控制无疑是保证实验动物质量和动物实验顺利进行的关键。
二、实验动物微生物学和寄生虫学等级分类和控制标准
一级普通动物（conventionalanimal，CV）不携带主要人兽共患病原和动物烈性传染病的病原。
二级清洁动物（cleananimal，CL）除一级动物应排除的病原外，不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原。
三级无特殊病原体动物（specificpathogenfreeanimal，SPF）除一、二级动物应排除的病原外,不携带主要潜在感染或条件致病和对科学实验干扰大的病原。
四级无菌动物（germfreeanimal，GF）无可检出的一切生命体。
（三）无菌动物和悉生动物的生物学特征
1.无菌动物
①生长发育体形较小
无菌大、小鼠一般生长发育比普通大、小鼠体形较小，而无菌动物寿命要比普通动物的寿命长。
②盲肠肥大
③肠壁变薄、肝脏重量下降、心脏变小。
肠道胆汁循环、白血球均有变化。
④免疫系统的改变免疫功能处于原始状态，应答速度慢
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