生物学的各种模式动物.ppt.ppt

一 果蝇生物学分类果蝇科 drosophilidae 果蝇属 drosophila 昆虫 节肢动物门 昆虫纲 双翅目 果蝇属 果蝇种 约1 000种 广泛用作遗传和演化的室内外研究材料 尤其是黄果蝇 d melanogaster 易于培育 其生活史短 在室温下不到两周 关于果蝇的遗传资料收集得比任何动物都多 用果蝇的染色体 尤其是成熟幼虫唾腺中最大的染色体 研究遗传特性和基因作用的基础 优点与用途作为实验动物 果蝇有很多优点 1 是饲养容易 用一只牛奶瓶 放 一些捣烂的香蕉 就可以饲养数百甚至上千只果蝇 2 繁殖快 在25 左右温度下十天左右就繁殖一代 一只雌果蝇一代能繁殖数百只 孟德尔以豌豆为实验材料 一年才种植一代 摩尔根最初以小鼠和鸽子为实验动物研究遗传学 效果也不理想 后来经人介绍 摩尔根于1908年开始饲养果蝇 果蝇只有四对染色体 数量少而且形状有明显差别 3 果蝇性状变异很多 比如眼睛的颜色 翅膀的形状等性状都有多种变异 这些特点对遗传学研究也有很大好处 对于这些有利的特点 摩尔根也不是一下子都认识清楚了的 而是后来在研究工作中逐渐体会到的 由于摩尔根的实验室中饲养了很多果蝇 研究人员整天在侍候果蝇 观察研究果蝇 所以人称他领导的实验窒为 蝇室 在摩尔根的领导之下 这个 蝇室 成了全世界的遗传学研究中心 研究价值在20世纪生命科学发展的历史长河中 果蝇扮演了十分重要的角色 是十分活跃的模型生物 遗传学的研究 发育的基因调控的研究 各类神经疾病的研究 帕金森氏病 老年痴呆症 药物成瘾和酒精中毒 衰老与长寿 学习记忆与某些认知行为的研究等都有果蝇的 身影 科学家不仅用果蝇证实了孟德尔定律 而且发现了果蝇白眼突变的性连锁遗传 提出了基因在染色体上直线排列以及连锁交换定律 摩尔根1933年因此被授予诺贝尔奖 1946年 摩尔根的学生 被誉为 果蝇的突变大师 的米勒 证明x射线能使果蝇的突变率提高150倍 因而成为诺贝尔奖获得者 在近代发育生物学研究领域中 果蝇的发生遗传学独领风骚 1995年 诺贝尔奖再次授予三位在果蝇研究中辛勤耕耘的科学家 果蝇为进一步阐明基因 神经 脑 行为之间关系的研究提供了理想的动物模型 专家认为 近一个世纪以来 果蝇遗传学在各个层次的研究中积累了十分丰富的资料 人们对它的遗传背景有着比其他生物更全面更深入的了解 作为经典的模式生物 果蝇在21世纪的遗传学研究中将发挥更加巨大而不可替代的作用 二 线虫生物学分类袋形动物门 aschelminthes 线虫纲 nematoda 所有蠕虫的通称 系动物界中数量最丰者之一 寄生于动 植物 或自由生活于土壤 淡水和海水环境中 甚至在醋和啤酒这样稀罕的地方亦可见到 通常呈乳白 淡黄或棕红色 大小差别很大 小的不足1毫米 大的长达8米 优点与用途1960年代的研究先驱布瑞纳 sydneybrenner 认为 线虫是一种富有特性的生物 虽然它的体积p而透明 但却包含了完整的分化组织及一个有脑的神经系统 这些特色可协助研究人员进行线虫是否具有学习行为的研究 1 线虫生活在土壤间水层 成虫体全长只有0 1公分 因以细菌为食物 所以在实验室中极易培养 2 又因为全身透明 研究时不需染色 即可在显微镜下看到线虫体内的器官如肠道 生殖腺等 若使用高倍相位差显微镜 还可达到单一细胞的分辨率 因此 线虫是研究细胞分裂 分化 死亡等的好材料 又因为线虫仅有一千多个体细胞 所以它的所有细胞都可以澈底地观察研究 这与人体数十兆的体细胞比起来 真是简单多了 对线虫的研究瑞典卡罗林斯卡医学院宣布 将2006年诺贝尔生理学或医学奖授予两名美国科学家安德鲁 菲尔和克雷格 梅洛 以表彰他们在分子生物学 和遗传信息方面的开创性工作 andrewz fire和craigc mello发现了rna干扰机制 论文发表在1998年 这一发现对于防御病毒及寻找疾病的治疗方法极为重要 科学家们最早在植物 napoli等 1990 和脉孢菌 neurosporacrassa cogoni和macino 1997 中发现了dsrna诱导的rna沉默现象 rnai在这些机体中作为抗病毒的防御体系而发挥作用 虽然在上述发现中 转基因病毒可以编码具有沉默功能的基因片断 并在复制过程中产生dsrna 但针对rna沉默现象的决定性发现还是由andrewfire和craigmello首先完成的 早在几年前 在线虫中进行反义rna实验时 guo和kemphues就观察到正义rna也具有很高的基因沉默活性 guo和kemphues 1995 后来andrewfire 安德鲁 菲尔 和craigmello 克雷格 梅洛 通过实验阐明了这一反常现象 将反义rna和正义rna同时注射到秀丽隐杆线虫 caenorhabditiselegans 比单独注射反义rna诱导基因沉默的效率高10倍 由此推断 dsrna触发了高效的基因沉默机制并极大降低了靶mrna水平 fire等 1998 这是一个有关控制基因信息流程的关键机制 人们将这一现象命名为rnai 见综述 arenz和schepers 2003 安德鲁 菲尔和克雷格 梅洛因为发现这一关键机制而获得诺贝尔生理医学奖 三 乌贼生物学分类乌贼是软体动物门 mollusca 头足纲 cephalopoda 乌贼目 sepiida 乌贼身体可分为头 足和躯干三个部分 躯体相当于内脏团 外被肌肉性套膜 具石灰质內壳 在神经纤维动作电位的研究中的应用科学研究1939年 a l 霍奇金和a f 赫胥黎将微电极插入枪乌贼大神经 直接测出了神经纤维膜内外的电位差 hodgkinandhuxley还同时发现在产生 动作电位的过程中膜电位并非仅去极化到零电位而是进一步发生极性的逆转 这与bernstein的假设是相矛盾的 bernstein认为兴奋过程中膜通透性的提高是非特异性的 且这种通透性的提高导致了膜去极化状态的消除 hodgkinandhuxley随后还发现如果将细胞外的na 去除则动作电位即无法产生 且当细胞外na 浓度降低后去极化的速率降低同时动作电位的幅度也减小 这些发现使他们提出了 钠假说 即动作电位的上升支及超射部分是由膜对na 通透性暂时增大引发的na 内流所导致的 hodgkinandhuxley由于以上的研究而获得了1963年的诺贝尔生理医学奖 选用枪乌贼的原因 枪乌贼的星形神经元具有巨大轴突 而巨大轴突由于其异常大的直径可以允许电极径向插入从而进行刺激或记录 四 海兔生物学分类海兔 螺类的一种 又称海蛞蝓 属海兔软体动物门 腹足纲 无盾目 海兔科动物的统称 二名法 ovulaovum 一 分类地位 动物界 软体动物门 腹足纲 无盾目 海兔科 二 研究 习惯化及敏感化的研究为了研究习惯化和敏感化的神经机制 美国哥伦比亚大学神经生物学家erickandel及其同事选用加利福尼亚海兔为实验对象 对海兔缩腮反射的习惯化和敏感化的行为在细胞 水平上进行了深入的研究 以揭示程序性记忆的储存位点及形成机制 获得了重大突破 荣获2000年的诺贝尔生理学或医学奖 对于研究基本的学习记忆过程来说 哺乳动物的神经系统太复杂了 不便于研究 而选择海兔进行研究则具有以下优点 其一 海兔的神经系统十分简单 大约只有2万个神经细胞 而人脑却有几千亿个 分别属于5对神经节 每个神经节含1000 2000个神经元 而且胞体大 有的直径可达1000 便于进行电生理 药理学研究 其二 单独一个神经节内的少量神经元就能完成某一个简单的学习行为 便于问题的分析 其三 科学家们依据神经元的大小 位置 形状 色素沉着 放电形式和神经递质的不同已将腹神经节中的细胞逐一进行了编号 绘制出了细胞分布图谱 对其神经网络和回路了解的较清楚 从而可以对其学习和记忆的神经机制进行细胞分子水平的分析 缩腮反射的敏感化kandel及其同事又做了如下实验 在用水流刺激喷水管之前 用短暂电流刺激海兔头部的皮肤 这对海兔是一种伤害性刺激 结果导致再用同样的水流刺激喷水管时 引起强烈的缩腮反应 即产生了敏感化 故所谓敏感化 是指一种反射性反应因为另一个强刺激或伤害性刺激而加强 其形成依赖于一个不同于原来引起反射的那个刺激 敏感化过程的产生原理 头部皮肤感觉神经元的中枢支末梢与编号为l29的中间神经元形成突触联系 l29的突触末梢与喷水管感觉神经元的突触末梢形成轴突 轴突式突触 当伤害性刺激作用于头部皮肤时 激活了l29中间神经元 目前认为l29末梢释放的递质是5 羟色胺 5 th使喷水管的感觉神经元轴突末梢更敏感 从而使每个动作电位引起的ca 内流增加 递质释放的更多 运动神经元向它所支配 的腮肌发放冲动增多 产生强烈的缩腮反应敏感化 综上所述 可认为习惯化是突触传递的减弱 敏感化是突触传递的加强 五 海胆生物学分类海胆echinoidea 棘皮动物门海胆纲的通称 分2亚纲 22目 化石种约5000种 现生种800种 分隶于225个属 中国已知约100种 海胆在发育生物学中的研究海胆 seaurchin 是生物科学史上最早被使用的模式生物 它的卵子和胚胎对早期发育生物学的发展有举足轻重的作用 海胆自1891年 hansdriesh 1876 1941年 在显微镜下把刚刚完成第一次卵裂的海胆胚胎一分为二 结果发现 分开后的两个细胞各自形成了一个完整幼虫 这一实验证明胚胎具有调整发育的能力 为现代发育生物学奠定了第一块观念里程碑 后以其易于得到大量受精精卵 同步发育 胚体透明 孵化速度快的特点成为了生物学研究的模式生物 六 文昌鱼生物学分类文昌鱼 branchiostoma 脊索动物门 chordata 头索纲 leptocardii 文昌鱼科 branchiostomidae 文昌鱼属 branchiostoma 文昌鱼 b lanceolatum 脊索动物 外形像小鱼 体侧扁 长约5厘米 半透明 头尾尖 体内有一条脊索 有背鳍 臀鳍和尾鳍 生活在沿海泥沙中 吃浮游生物 文昌鱼说它是 鱼 实际上并不是鱼 它是介于无脊椎动物和脊椎动物之间的动物 而更趋向于脊椎动物 优点及科学价值文昌鱼虽然是不起眼的小动物 但它是从低级无脊椎动物进化到高等脊椎动物的中间过渡的动物 也是脊椎动物祖先的模型 文昌鱼的摄食 排泄等机能都象无脊椎动物的形式 但血管系统 呼吸系统 神经系统和胚胎发生过程都有了脊椎动物的模样 而且在生物化学上均可见到它具有脊椎动物所有的磷酸肌酸物质 但却不具备脊椎动物所有的血红蛋白和铁的化合物 文昌鱼含有一种特殊的钒的元素 所以 无论从形态 生理 生化和发生方面看都说明它是无脊椎动物进化到脊椎动物的过渡类型动物和见证 因为文昌鱼没有脊椎骨 因此不容易留下化石的遗迹 但以上所述足以说明文昌鱼是活的见证物了 因此无论从教学上 科研上都是十分需要的材料 七 斑马鱼生物学分类斑马鱼脊索动物门 chordata 辐鳍鱼纲 actinopterygii 鲤形目 cypriniformes 鲤科 cyprinidae 鱼丹属 danio 斑马鱼 d rerio 体长4 6厘米 体呈纺锤形 背部橄榄色 体侧从鳃盖后直伸到尾未有数条银蓝色纵纹 臀鳍部也有与体色相似的纵纹 尾鳍长而呈叉形 雄鱼柠檬色纵纹 雌鱼蓝色纵纹加银灰色纵纹 作为模式生物的优点1 斑马鱼的繁殖周期约7天左右 一年可连续繁殖6 7次 而且产卵量高其繁殖力很强 2 由于斑马鱼基因与人类基因的相似度达到87 这意味着在其身上做药物实验所得到的结果在多数情况下也适用于人体 因此它受到生物学家的重视 3 斑马鱼的胚胎是透明的 所以生物学家很容易观察到药物对其体内器官的影响 4 雌性斑马鱼可产卵200枚 胚胎在24小时内就可发育成形 这使得生物学家可以在同一代鱼身上进行不同的实验 进而研究病理演化过程并找到病因 科学研究1 在国际上 斑马鱼模式生物的使用正逐渐拓展和深入到生命体的多种系统 例如 神经系统 免疫系统 心血管系统 生殖系统等 系统 例如 神经系统 免疫系统 心血管系统 生殖系统等 的发育 功能和疾病 例如 神经退行性疾病 遗传性心血管疾病 糖尿病等 的研究中 并已应用于小分子化合物的大规模新药筛选 2 在视觉研究中的应用斑马鱼具有自我修复破损视网膜的独特能力 英国科学家发现 人类视网膜中也拥有类似斑马鱼能够修复视网膜的细胞 并计划在5年内将研究结果用于失明患者治疗 让他们重见光明 这项研究仅在英国就能为成百上千名患者带来希望3 在听觉研究中的应用 内耳中的一种毛细胞 haircell 是人类听觉不可或缺的一环华盛顿大学西雅图分校的一个研究团队一直在对一种水族馆里常见的观赏鱼类 斑马鱼进行研究 试图解决人类听力丧失的问题 和许多其他水生生物一样 斑马鱼在身体表面长有毛细胞 这些毛细胞的作用是探测水中的振动 其原理与人类内耳中的毛细胞相似 但是 与人类不同的是 斑马鱼的毛细胞在受损后还可以再生 研究人员希望他们的工作可以揭开谜底 保护人类的毛细胞免受损伤 并推动毛细胞的再生 八 非洲爪蟾生物学分类脊索动物门 phylumchordata 无尾目 salientia 负子蟾科 pipidae 雄性成蛙体长7 11cm 雌性成蛙体长9 14cm 性成熟的成蛙前肢有黑色婚垫 便于交配 雄蛙泄殖腔比雌蛙泄殖腔小 非洲爪蟾学名xenopuslaevis负子蟾科 由于没有舌头只能利用其前肢搅食水中的无脊椎动物 分布于由南非的热带草原起 北至肯尼亚 乌干达西至喀麦隆 体长100mm 雄性会比雌性小一截 后肢具有3对角质脚爪 研究价值及优势1 在胚胎学研究中 非洲爪蟾是主要的两栖类动物模型 非洲爪蟾的优势在于取卵方便 在实验室条件下 它可以常年产卵 不受季节限制 只要注射激素 雌体第2天就可以产卵 而且产卵量很大 可以通过人工授精获得受精卵 2 由于非洲爪蟾的卵子和胚胎个体较大 很方便进行实验胚胎学研究 如显微注射 胚胎切割和移植等 其早期胚胎发育很快 在24 下受精后2天左右就可以孵化成可以自由游动的幼虫 3 非洲爪蟾的成熟卵子具有明确的动物极和植物极 受精作用引起皮质运动 爪蟾胚胎经过卵裂 囊胚 原肠胚 神经胚 尾芽期等阶段孵化成幼虫 蝌蚪在5天左右后肢开始发育并逐渐进入变态期 到两个月时完成变态 幼体要生长1到2年才能达到性成熟 九 中华大蟾蜍生物学分类中华大蟾蜍 bufobufogargarizans 两栖纲 无尾目 蟾蜍科 蟾蜍属 科研价值及优势研究 蛙类虽然较为低等 但在生理学实验中应用非常广泛 其循环系统 神经系统以及腓肠肌等均为生理学常用的实验材料 如骨骼肌的收缩 神经干的动作电位 神经冲动的传导速度 离体心脏灌流 下肢血管灌流 微循环的观察 脊髓休克 脊髓反射 反射弧的分析 脊髓背腹根的机能等若干生理学的基本实验都以蛙或蟾蜍为实验材料 雄蛙还可用来做妊娠诊断实验 验证性试验 1 蟾蜍离体心脏灌流 2 蟾蜍心室肌的期前收缩与代偿间歇3 产出肠系膜微循环的观察4 坐骨神经 腓肠肌标本与坐骨神经标本的制备5 神经冲动传导速度与神经不应期的测定 十 大壁虎生物学分类大壁虎 gecko 英文俗名 tokaygecko分类地位 动物界 脊索动物门 脊椎动物亚门 爬行纲 蜥蜴目 壁虎科 壁虎属研究 1 大壁虎脚掌粘附与脱粘附机制的研究壁虎能在光滑的墙面行走自如 因此制造出像壁虎脚底一样具有神奇粘合力的材料一直是某些专家的夙愿 2007 7 18日出版的英国 自然 杂志 美国研究人员仿照壁虎的脚底 吧碳纳米管材料制成的毛状物覆盖到聚合物表面 这些毛状物具有壁虎脚底细毛似的功能 最终研究人员研制一种柔然的贴片可以反复黏贴 扯下 而且其性能比壁虎脚底更胜一筹 2 2011年南京航空航天大学就研发出了能代替人来执行探测 拍摄等任务的仿生壁虎机器人 除了外形长的像壁虎 这个仿壁虎机器人还能代替人类来执行反恐侦查 地震搜救等 高难度 的任务 并且受邀参加了国家 十一五 重大科技成就展 南航第一代的 大壁虎 仿生机器人在2004年就已经问世 通过7年的更新完善 在改善了运动协调 远程控制以及电动机更新等问题的基础上 终于在2011年成功实现了大壁虎90度的自由爬行 而这个科研项目也在2006年得到了国家自然基金的重点项目支持 十一 家鸽生物学分类分类地位 动物界 脊索动物门 脊椎动物亚门 鸟纲 鸽形目研究 1 家鸽的听觉和视觉非常发达 对于姿势的平衡反应也很敏感 生理学上常用鸽来观察迷路与姿势的关系 鸽具有良好的记忆 敏锐的视觉和稳定的行为 是行为学研究的常用模型 鸽的大脑皮层不发达 纹状体是中枢神经系统的高级部位 单切除其大脑皮层影响不大 若将其大脑半球全部切除 则不能正常生活 例如 破坏家鸽的半规管后对其运动姿势的观察 2 机器人鸟 的问世将家鸽的脑部埋入微电极之后 家鸽可以按照研究人员发出的电脑指令 准确完成起飞 盘旋 绕实验室飞行一周落地的飞行任务 验证性试验 家鸽迷路与姿势关系的研究 十二 鸡分类地位 动物界 脊索动物门 脊椎动物亚门 鸟纲 突胸总目 鸡形目研究 鸡胚是胚胎学的研究对象之一 另外 鸡的胚胎发育在发育生物学中也十分重要 优点 鸡胚作为胚胎学研究对象具有悠久的历史 与爪蟾和斑马鱼相比 鸡的胚胎发育过程过程与哺乳动物更为接近 由于鸡胚在体外发育 相对于哺乳动物更容易进行试验研究 相应的研究手段已较成熟 如电转化 病毒感染等 鸡胚是研究肢 体节等器官发育的重要模型 鸡的基因组测序已经完成 1 鸡胚是麻疹疫苗 流感疫苗 狂犬病疫苗的主要材料 2 鸡马立克病是由疱疹病毒引起的肿瘤疾病 用疫苗可以预防 这是第一个可以用疫苗预防的肿瘤 并揭示病毒可以导致机体发生肿瘤 并能用疫苗预防 十三 刺猬生物学分类刺猬属于脊索动物门 哺乳纲 猥科 体背和体侧满布棘刺 头 尾和腹面被毛 吻尖而长 尾短 前后足均具5趾 蹠行 少数种类前足4趾 齿36 44枚 均具尖锐齿尖 适于食虫 受惊时 全身棘刺竖立 卷成如刺球状 头和4足均不可见 中国有2属4种 普通刺猬栖山地森林 草原 农田 灌丛等 昼伏夜出 取食各种小动物 兼食植物 有时危害瓜果 冬眠 十四 蝙蝠分类地位 动物界 脊索动物门 脊椎动物亚门 哺乳纲 翼手目研究 回声定位的研究优点 正如人和绝大多数动物都用眼睛看东西 蝙蝠看东西靠的却是嘴巴和耳朵 采用的方式是所谓 回声定位 蝙蝠会发出尖锐的叫声 再用灵敏的耳朵收集周围传来的回声 回声会告诉蝙蝠附近物体的位置和大小 以及物体是否在移动 这种技术称为回声定位法 它可以帮蝙蝠在黑暗中找到方向以及捕捉猎物 如飞行中的昆虫 某些动物能通过口腔或鼻腔把从喉部产生的超声波发射出去 利用折回的声音来定向 这种空间定向的方法 称为回声定位 如 雷达飞兽 蝙蝠能在完全黑暗中 以极快的速度精确地飞翔 从不会同前方的物体相撞 如将它的耳蒙上 并把嘴堵上 则失去避免与物体相撞的本领 经高频脉冲检测装置测量后 证实蝙蝠在飞行时 喉内产生并能从通过口腔发出人耳听不到的超声波脉冲 人类至多能听到频率为20千赫的声音 而有的蝙蝠能发出和听到100千赫的声音 当遇到食物或障碍物时 脉冲波会反射回来 蝙蝠用两耳接受物体的反射波 并据此确定该物体的位置 并可从两耳分别接受到回波间的差别 来辨别物体的远近 形状及性质 物体的大小则由回波中的波长区别出来 大部分蝙蝠能用舌头颤动发音 有些则发出尖的鸣叫声 还有一些能由鼻孔透出声音 它们都有助于蝙蝠确定回波的方向 来决定自己要前进 还是转弯 十五 小鼠生物学分类在分类学上 小鼠属于哺乳纲 mammalia 啮齿目 rodentia 鼠科 muridae 小鼠属 mus 动物 小鼠是由小家鼠演变而来 它广泛分布于世界各地 经长期人工饲养选择培育 已育成1000多近交系和独立的远交群 早在17世纪就有人用小鼠做实验 现已成为使用量最大 研究最详尽的哺乳类实验动物 作为模式生物优势1 成熟早 繁殖力强 每胎产仔数为8 15只 一年产仔胎数6 10胎 属全年 多发情性动物 繁殖率很高 生育期为一年 2 体形小 易于饲养管理 小鼠是啮齿目实验动物中较小型的动物 哺乳 饲养1 5 2月即可达20克以上 可供实验需要 在短时间内可提供大量的实验动物 饲料消耗量少 需要的饲养条件也较简单 因个体小 可节省饲养场地 3 性情温顺 胆小怕惊 小鼠经长期的培育 在用于实验研究时 性情温顺 易于抓捕 4 对外来刺激极为敏感 对于多种毒素和病原体具有易感性 反应极为灵敏 如百万分之一的破伤风毒素能使小鼠死亡 这是其他实验动物所不能比拟的 对致癌物质也很敏感 自发性肿瘤多 5 便于提供同胎和不同品系动物 可根据实验要求选择不同品系或同胎小鼠做实验 也可选择同一品种 或品系 同年龄 同体重 同性别的小鼠做实验 由于动物遗传均一 个体差异小 实验结果精确可靠 应用方面1 安全性和毒性试验常选用小鼠进行食品 化妆品 药物 化工产品等的安全性试验 急性 亚急性 慢性毒性试验 还可做致畸 致癌 致突变试验 半数致死量测定等 2 生物效应测定和药物效价比较广泛用于血清 疫苗等生物制品的鉴定 进行生物效应实验和各种药物效价测定 3 药物的筛选筛选实验多半从小鼠做起 筛选各种药物对疾病有无防治作用 通过筛选获得每个药物的疗效效果后 再用其他动物进一步肯定 4 微生物 寄生虫病学研究小鼠对多种病原体有敏感性 尤其是在病毒学研究中应用大 适合于研究血吸虫 疟疾 锥虫 流行性感冒 脑炎 狂犬病 脊髓灰质炎 淋巴脉络丛脑膜炎 支原体 巴氏杆菌 沙门氏菌等 5 放射学研究小鼠对放射线的反应与人的反应有可比性 可用来研究照射剂量 辐射效应等 6 肿瘤 白血病研究小鼠肿瘤发生率高 近交品系组织相容性好 肿瘤移植较易生长 因此应用广泛 可用小鼠自发性肿瘤筛选抗肿瘤药物 可诱发各种肿瘤 做成肿瘤模型 进行肿瘤病因学 发病学研究 近交小鼠有些属于高癌系 有些属于低癌系 对研究肿瘤发生 比较方便而有利 十六 大鼠生物学分类大鼠 rat rattusnorregicus 鼠科 muridae 多种啮齿动物的统称 常指本科多种不相关物种 尤指鼠属 rattus 约80种 遍布旧大陆 似小鼠而体形较大 英文rat也指称常鼠科之其他属乃至其他科的动物 实验室用的大白鼠是褐家鼠的白化变种 作为模式生物的特点1 大鼠性哺乳纲 啮齿目 鼠科 大鼠属动物 2 繁殖快 大鼠2月龄时性成熟 性周期4天左右 妊娠期20 19 22 哺乳期21天 每天产仔平均8只 为全年 多发情性动物 3 无胆囊 大鼠 鸽 鹿 马 驴 象等动物没有胆囊 4 不能呕吐 因此药理实验时应予注意 5 垂体一肾上腺系统功能发达 应激反应灵敏 行为表现多样 情绪敏感 6 视觉 嗅觉较灵敏 做条件反射等实验反应良好 但对许多药物易产生耐药性 7 大鼠血压和血管阻力对药物反应敏感 但对强心甙的作用较猫敏感性低671倍 8 肝脏再生能力强 切除60 70 的肝叶仍有再生能力 9 对营养 维生素 氨基酸缺乏敏感 可发生典型的缺乏症状 体内可以合成维生素c 10对炎症反应灵敏 它的眼角膜无血管 科学研究1 神经 内分泌实验研究 垂体 肾上腺系统发达 应激反应灵敏 如可复制应激性胃溃疡模型 常用大鼠切除内分泌腺方法 进行肾上腺 垂体 卵巢等内分泌实验 2 营养 代谢性疾病研究 大鼠是营养学研究的重要动物 曾用它作了大量维生素a b c和蛋白质缺乏等营养代谢研究 还常选用大鼠作氨基酸 苯丙氨酸 组氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 色氨酸 蛋氨酸 赖氨酸和精氨酸 和钙 磷代谢研究 还可进行动脉粥样硬化 淀粉样变性 酒精中毒 十二指肠溃疡 营养不良等研究 3 放射医学研究常选用大鼠 因其无胆囊 常用它作胆总管插管收集胆汁 进行消化功能的研究 5 传染病研究 是研究支气管肺炎 副伤寒的重要实验动物 选用幼年大鼠进行流感病毒传代 进行厌氧菌细菌学实验 还可进行假结核 麻疯 霉形体病 巴氏杆菌病 葡萄球菌感染 用激素处理后 念珠状链杆菌病 黄曲病 烟曲菌等真菌病等研究 6 多发性关节炎和化脓性淋巴腺炎等的研究 大鼠足跖浮肿法是目前最常用的筛选抗炎药物的方法 大鼠的踝关节对炎症反应很敏感 常用它来进行关节炎的药物研究 7 行为表现的研究 目前 大鼠已广泛应用于高级神经活动的研究 它具有行为情绪的变化特征 行为表现多样 情绪敏感 十七 家兔分类地位 动物界 脊索动物门 脊椎动物亚门 哺乳纲 啮齿目 兔科 穴兔属科学研究1 免疫学研究 家兔的最大用处是产生抗体 制备高效价和特异性强的免疫血清 免疫学研究中常用的各种免疫血清 大多数是采用家兔来制备的 广泛地用于人 畜各类抗血清和诊断血清的研制 2 生殖生理和避孕药的研究 利用家兔可诱发排卵的特点进行各种研究 也可用于避孕药的筛选研究 3 胆固醇代谢和动脉粥样硬化症的研究 最早用于这个方面研究的动物就是家兔 如利用纯胆固醇溶于植物油中喂饲家兔 可以引起家兔典型的高胆固醇血症 主动脉粥样硬化症 冠状动脉硬化症 优点 1 易于繁殖与饲养 2 家兔颈都有减压神经独立分支 而人的主动脉弓压力感受器的传入神经组成主动脉神经 主动脉神经并入迷走神经进入延髓 家兔颈神经血管束中有三根粗细不同的神经 最粗 白色者为迷走神经 较细 呈灰白色者为交感神经 最细者为减压神经 位于迷走神经和交感神经之间 属于传入性神经 其神经未梢分布在主动脉弓血管壁内 家兔对体温变化十分灵敏 3 最易产生发热反应 而且发热反应典型 恒定 4 家兔的肠非常长 约为体长8倍 肠的摆动运动 钟摆运动 波幅较大 豚鼠肠的摆动波幅小 用药后 抑制反应不易看出 兔肠壁薄 对儿茶酚胺类药物和其他药物反应灵敏 猫 狗等肠壁厚 反应迟钝 5 家兔耳大 血管清晰 便于注射和取血 5 兔的血清的量大 又易于进行心脏取血 故广泛应用与制备高效价和特异性强的免疫血清 十八 豚鼠拉丁文名 caviaporcellus 一 分类地位 动物界 脊索动物门 脊椎动物亚门 哺乳纲 啮齿目 豚鼠科 豚鼠属 二 研究 主要医学用途1 药理学研究豚鼠对某些药物极为敏感 因此它是研究某些药物的 专门动物 例如豚鼠对组织胺极敏感 引起支气管痉挛性哮喘 所以很适合作平喘药和抗组织胺药的研究 豚鼠对人型结核杆菌具有高度的敏感性 因此常用作抗结核病药物的药理学研究 2 传染病研究豚鼠对多种病菌和病毒十分敏感 如 对结核杆菌 白喉杆菌 钩端旋体 布氏杆菌 沙门菌 链杆菌 副大肠杆菌 疱疹病毒 斑疹伤寒病毒 3 免疫学研究补体来源 豚鼠是实验动物血清中补体含量最多的一种动物 免疫学实验中所用的补体多来源于豚鼠血清 4 营养学研究豚鼠体内不能合成维生素c 对维生素c缺乏十分敏感 如果饲料中缺乏时 很快会出现一系列坏血病症状 是目前唯一用于研究实验性坏血病的动物 5 耳科学研究豚鼠的耳廓大 耳蜗和血管伸至中耳腔 可以进行耳微循环的检查 耳窝管对声波极为敏感 特别对700 2000周 秒纯音最敏感 常选用豚鼠进行若干内耳疾病的研究 如噪音对听力的影响 耳毒性抗生素的研究等 十九 犬拉丁学名 canislupusfamiliaris 一 分类地位 动物界 脊索动物门 脊椎动物亚门 哺乳纲兽亚纲 食肉目 犬科 犬属 二 研究 犬在生理学和解剖学上的特点与一般哺乳动物比较更接近于人 被广泛用于生理 电生理 病理 药理 遗传 营养等方面的研究 犬的循环系统和神经系统都较发达 消化系统和消化过程与人有相似之处 可用于胰液分泌试验 此外 犬经调教后还能配合实验 如条件反射 心律失常 脊髓传导实验 各种消化道和腺瘘手术等 犬的耐受力较强 也适用于各系统急性试验的应用 犬心脏内蒲肯野氏纤维粗大易得 是研究心肌电生理的重要标本 故犬在生理学实验中占有重要地位 1 实验外科学广泛用于实验外科各个方面的研究 如心血管外科 脑外科 断肢再植 器官或组织移植等 临床外科医生在研究新的手术或麻醉方法时往往是选用犬来作动物试验 先取得熟练而精确的技巧 然后才妥善用于临床 2 基础医学实验研究犬是目前基础医学研究和教学活动中最常用的实验动物之一 犬的神经系统和血液循环系统发达特别适合在生理和病理生理等实验研究 3 慢性实验研究由于犬可以通过短期训练能够配合实验 所以适合于进行慢性实验 如条件反射实验 各种实验治疗效果实验 毒理学实验 内分泌腺摘除实验等 4 药理学和毒理学研究常用于新药临床使用前的毒性试验 代谢实验 药理实验 如磺胺类药物的代谢研究 苯胺及其衍生物的毒理学研究 5 其他如 进行先天性白内障 胱胺酸尿 遗传性耳聋 血友病a 先天性心脏病 先天性淋巴水肿 蛋白质营养不良 家庭性骨质疏松 视网膜发育不全 高胆固醇血症 动脉粥样硬化 糖原缺乏综合症等的研究 二十 猫拉丁学名 felinae二名法 feliscatus 一 分类地位 动物界 脊索动物门 脊椎动物亚门 哺乳纲 食肉目 猫科 猫亚科 猫属 二 研究 猫可耐受麻醉及脑的部分破坏手术 在手术时能保持正常血压 猫的反射功能与人近似 循环系统 神经系统和肌肉系统发达 所以主要用于神经学 生理学及毒理学的研究 神经系统和肌肉系统发达 所以主要用于神经学 生理学及毒理学的研究 1 中枢神经系统研究常用猫脑室灌流法来研究药物作用部位 血脑屏障 即药物由血液进入脑或由脑脊液转