封闭群杂交群动物的特点

1、关于封闭群杂交群动物的特点第1页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三第一节 突变系动物的基本概念一、遗传与变异 遗传和变异是生物普通存在的生命现象。虽然亲代和子代之间都有非常相似的地方，但又有些不同之处。亲子相似，叫遗传。亲子相异，叫变异。生物的遗传性和变异性都是由DNA加以控制和调节的。 第2页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三二、基因突变基因突变是指染色体上一个位点内的遗传物质的变化，或者说是DNA分子上长链中碱基对的改变，也称点突变。第3页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三基因突变在生物界中是很普遍的，而且突变后所出现的性状

2、与环境条件间看不出对应关系。突变在自然情况下产生的，称为自然突变或自发突变（Spontaneou Mutation）；由人们有意识地应用一些物理、化学因素诱发的，则称为诱发突变（Induced Mutation）。突变后出现的表现型是多种多样的。第4页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三根据突变对表现型的最明显效应，可分为： 1可见突变（Visble Mutation）：突变的效应可在生物的表现型上看出来，即用肉眼就能观察出来，如若干大体形成的变异。 2生化突变（Biochemical Mutation）：突变的效应导致一个特定的生化功能的丧失。肉眼是无法予以鉴别的，一定要

3、借助于某些特殊方法来检测。 第5页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三3致死突变（Lethal Mutation）：致死突变可分为显性致死和隐性致死。显性致死在杂合态即有致死效应。而隐性致命突变较为常见，如镰形红细胞贫血症的基因就是隐性致命突变。 4条件致命突变（Conditonal Lethal Mutation）：在某些条件下是有成活的，而在另一些条件下是致命的。 第6页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三三、突变的机理和突变系动物通过遗传和化学分析认识了突变型的遗传性质，有些变化是一个碱基为另一个碱基所替代；另一个情况是插入或缺失了一个碱基，还有的

4、变化包括许多碱基获得、失去或重新排列等等。总之是组成基因的物质发生了化学变化，其变异的遗传基因等位点可以遗传下去。第7页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三突变品系，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。基因突变动物在遗传学上不是一个单独的遗传类别，它涉及近交系和封闭群两类动物。基因突变发生在近交系即为同源突变近交系；基因突变发生在封闭群，即为封闭群突变种。第8页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三在小鼠和大鼠中，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，如目前国际上已发现的小鼠突变基因有648个，培育的突变系小鼠有3

5、50多个品系，大鼠有50多个品系。特别如无毛、无胸腺裸鼠已成为生物医学研究领域中令人注目的“宠儿”，并被广泛地应用于肿瘤等研究。第9页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三第二节 突变品系的模型性状第10页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三模型动物 遗传突变的动物，如果能留种育成突变品系供某项特殊研究之用，这就成为很有科学价值的“模型动物”。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，为研究人类肿瘤的科学工作者提供了极为方便而有效的研究手段。第11页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三有的突变品系动物与人的疾病一样或近似，则

6、更是最好的动物模型。如肥胖小鼠，它与人类有相似的肥胖病和糖尿病；肌肉萎缩症小鼠，它与人类有相似的肌肉萎缩症；自身免疫小鼠，则与人类的自身免疫性溶血症和红斑狼疮相似。因此，对突变品系模型性状的研究对解决人类的疾病将起到重要作用。 第12页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三突变品系主要表现研究应用肌萎缩症（dy）小鼠进行性肌衰弱和广泛性的肌萎缩肌萎缩症、肌肉营养障碍症肥胖症小鼠（ob）和大鼠（fa）肥胖，饮食多，血胰岛素高肥胖症侏儒症（dw）小鼠矮小畸形、短尾、短鼻、继发性粘液性水肿内分泌如生长素和促甲状腺素研究糖尿病小鼠（db）和大鼠（di）肥胖并糖尿病、高血糖、蛋白尿、烦

7、渴遗传性糖尿病骨骼硬化症（op）小鼠骨质硬化，骨髓消失人骨髓硬化症贫血小鼠和大鼠多种贫血贫血白内障（Cat）大鼠 白内障眼科第三节 常用的突变品系第13页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三突变品系主要表现研究应用尿崩症（di)大鼠多尿，低渗透压遗传性下丘脑尿崩症血胆红素过多症（黄疸）（Jaudice,j）大鼠黄疸婴儿的先天性血胆红素过多综合征色素瘤性视网膜炎大鼠视网膜发育后期即开始的光感受细胞的进行性丧失人类的色素瘤性视网膜炎无脾（As）小鼠 脾脏完全缺如脾脏功能、血吸虫病视网膜退化（rd）鼠 进行性视网膜硬化，有色素沉着及视网膜血管闭锁人类的色素性视网膜炎针尾（Pt）突

8、变鼠椎间盘逐龄产生快速退化人类的椎间盘突出症自发性高血压大鼠（SHR）自发性高血压高血压癫痫突变型大鼠发作癫痫人类癫痫病多种免疫缺陷小鼠无T细胞或无B细胞或无T、B细胞或无K细胞或无T、B、K细胞或无巨噬细胞免疫、血液病、器官移植、肿瘤、病毒等第14页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三其它还有各类突变模型动物先天性畸形、各种肾异常、巨结肠小鼠、睾丸雌性化或假两性畸形大鼠、隐睾症、新西兰高血压大鼠、各种神经麻痹、各种中枢神经异常、苯丙酮酸尿症、自身免疫性疾病、无毛小鼠、裸小鼠、裸大鼠等。第15页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三第五章 杂交群和封闭群动

9、物的特点及应用第16页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三第一节 杂交群动物（F1）的特点及应用一、定义和概念两个近交品系动物之间进行有计划交配所获得的仔一代动物，称之为杂交群动物或杂交一代动物，简称F1动物。如C57BL/6J和DBA/2小鼠交配后培育的第一代动物即为BDF1或B6D2F1；C57L/J和A/He交配后的第一代动物为LAF1等。 第17页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三但是，必须指出，实验动物“F1”与一般遗传学上所谓的F1不大一样。一般的F1根本就是杂种，其个体之间差异很大，因为其亲本本身是杂种，实验动物的F1虽然也是杂种，但是它

10、们个体之间却很均一，也就是说，从遗传型上来看是异型接合体，而从它们个体与个体之间来看却大家都杂得一样，所以个体与个体基本上还是相同的，这是由于它们的两个亲本本身就是纯种。第18页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三所以，实验动物这种的F1虽然遗传型是杂合的，但个体间的遗传型与表现型是一致的，可以适合作一般实验研究用，能获得正确的实验结果。但F1动物是不能培育纯系的，因为在仔二代（F2）时，会发生遗传上的性状分离。 F1动物的生产是比较简单的，采用两个近交系进行杂交而得。第19页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三子代：基因型Aa，表现型A AAaa 精子

11、 卵子AA aAaAa aAaAa第20页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三例如C57BL品系小鼠基因为隐性基因（a），被毛呈黑色，C3H品系小鼠基因为显性基因（A），被毛呈野鼠色，这二者均为纯合子，相互杂交后，F1基因型和表现型均一致，但到子二代（F2）时，会发生遗传上的性状分离，因此不能用F1动物培育纯系。 在F1动物生产中，必须强调的是两个亲本的互交情况要表达所用品系的性别，因为虽然同是用一样的两个近交系杂交，由于所用的雌雄不同则F1将因母体环境的不同或性染色体的不同的而有不同。第21页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三二、使用F1动物的优点综

12、合起来F1动物具有以下优点： 1具有杂交优势，生命力强，适应性和抗病力强，繁殖旺盛等优点，在很大的程度上可以克服因近交繁殖所引起的近交衰退现象。 2具有纯系动物基本相似的遗传均质性。虽然它的基因不是纯合子，但基因型是整齐一致的，遗传性是稳定的，表现型也一致，因此它基本上具有近交系动物的特点。 第22页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三3对各种实验结果重复性好，精确度高。对长期实验的耐受性也大，而且对由于环境因素所引起变异的可能性也较纯系为小。杂合子使隐性有害基因的作用被显性有利基因的作用所掩盖。4具有亲代双亲的特点。 5国际上分布广，已广泛用于各类实验研究，实验结果便于在

13、国际间进行重复和交流。 上述F1动物的特点，说明为什么有了近交系动物，还要培育F1动物。第23页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三三、F1动物在生物医学研究中的应用 由于F1动物具有与纯系动物基本相同的遗传均质性，又克服了纯系动物因近交繁殖所引起的近交衰退，所以受到科学工作者的欢迎，在生物医学研究中得到广泛应用。特别是在下列一些研究课题中用得更多。 第24页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三（一）干细胞的研究根据目前的研究，可清楚地表明，来自F1种小鼠正常的外周血的白细胞能够在受到致死性照射的父母或非常接近的同种动物中种植和繁殖，使动物存活和产生供体

14、型的淋巴细胞、粒细胞和红细胞，这证明小鼠外周血中存在干细胞。因此，F1动物是研究外周血中干细胞的重要实验材料。 第25页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三（二）移植免疫的研究F1动物是进行移植物抗宿主反应良好的实验材料。可以鉴定出免疫活性细胞去除是否完全。如CBA小鼠亲代脾脏细胞经一定培养液孵育后注入CDF1（DBA/2CBA）小鼠的脚掌，对侧作为对照，如CBA亲代小鼠免疫活性细胞去除干净时，则将不产生移植物抗宿主反应，否则相反。第26页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三（三）细胞动力学研究如选用BCF1（CBAC57BL/6）小鼠作小肠隐窝细胞繁殖

15、周期实验；选用CDF1（DBA/2CBA）小鼠作小肠隐窝细胞剂量存活曲线；选用DBF1（C57BL/6JDBA/2）受体小鼠观察移植不同数量的同种正常骨髓细胞与脾脏表面生成的脾结节数之间的关系等。 第27页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三（四）单克隆抗体研究杂交瘤合成单克隆抗体是近年来生物医学中一项重大的突破。采用的小鼠骨髓瘤细胞系，一般都采用BALB/c品系小鼠，英国目前大多采用BALB/c和CBA杂交F1代小鼠作单克隆抗体研究，比单独用BALB/c小鼠要好，其F1代小鼠脾脏比同日龄BALB/c小鼠脾脏要大。第28页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星

16、期三四、F1动物系组选择和组合形式与命名（一）系组选择F1动物品质的好坏完全取决于其亲代特点，因此选择系组作杂交组合时应考虑以下条件： 1二个亲本必须都是近交品系动物，根据实验要求进行有计划的杂交。2具有试验研究所要求的特性品系。 3两个品系间，具有较强的亲和力和较少的异质差异。其遗传特性能表现出杂交优势，系组合力强的品系。 第29页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三4通过对比观察选出最理想的杂合组合。 因此，一定要选出最理想的杂交品系组合，作为大量繁殖杂交F1的双亲，这是进行杂交F1繁殖的重要条件。如C3H小鼠属于高发乳腺癌品系，如将C3H雄鼠与C57BL/6雌鼠交配，

17、可得到乳腺癌发病率低的杂交F1，是科学研究工作使用的重要动物模型。第30页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三五、F1动物的命名及要求 F1动物的标志方法主要是标明杂交群亲本的性别与其品系名称，习惯上雌本先写，雄本随其后，中间以“X”相连，如C3H/HeJAKR/J，也可记为C3HAKRF1或简称C3AKF1；反之，如为AKR/JC3H/HeJ，则记为AKC3F1。而且以上两种杂交方式由于亲本的母系或父系不同，可产生两种杂种一代。第31页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三第32页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三习题：1、近交系数

18、和血缘系数；2、近交后引起的变化； 3、同源导入近交系及其命名书写方法；4、杂交群动物（F1）及其优点；第33页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三第二节 封闭群动物的特点及应用一、定义和和概念封闭群动物是指一个种群在五年以上既不以近交形式进行交配，也不从外部引进新种，仅在封闭条件下的一定群体中进行随机交配繁殖的动物群。第34页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三目的是：1、整个群体尽量防止近亲交配而保持着遗传变异，也就是说保持动物个体间的杂合性；2、不引进外种，使群体遗传特征因基因频率不变而保持相对稳定。也就是说保持群体的一般遗传特性。至于个体间差异的

19、程度因引种来源的不同而有不同，如引种于一般杂种，则个体间差异就大；如果引种于有近交历史的动物，则个体间差异就小。第35页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三由于封闭群体本身的特点，加上客观上具有各种各样的相似存在形式，就使封闭群这个概念很混乱。有人叫“非近交群” ，有人叫“非近交系” ，甚至有人叫“远交系” 或“远交动物” 。实际上这些叫法并不是指真正的“封闭群”，而只是通常供应使用的、保持于各种饲养系统的非近交群体而已。特别是“远交”一词很容易使人理解为遗传学上的“异系交配”。第36页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三因为“远交”在遗传学上是指遗传上

20、不相关的动植物的杂交，或没有相近亲缘关系的不同家系的两个个体的交配，甚至把不同特种、不同变种的交配都看作是异系交配。而实验动物的封闭群，其个体之间并不是没有亲缘关系，甚至是很亲近的或有一定的近交。所以封闭群不应叫成上述这些名称，它们之间更不能划等号。第37页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三二、封闭群的分类封闭群按其来源和遗传背景不同，可分为以下两大类：1来源于近交系的繁殖群及其子代，不用兄妹交配方式保种进行生产的实验动物。2来源于非近交系，不是以培育近交系为目的而生产的实验动物群。上述两种封闭群，除了在选择时应考虑繁殖力外，均不采用特殊的淘汰方法进行选种。 第38页，共

21、95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三三、封闭群动物的应用 目前国内外实验动物的使用，以小鼠为例，大部分是近交系和封闭群。而从使用量上来看封闭群远远超过近交系，这是因为近交品系繁多，又不易大量生产，往往仅适用设备条件较好的研究机构或专门科技人员亲自保种使用，大大限制了其使用范围。第39页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三而封闭群因为有杂合子并避免了近交，故能保持相当程度的杂合性，从而避免了近交衰退的出现。所以，其生活力、生育力都比近交系强，具有繁殖率高等遗传学的特点，因此封闭群动物可以大量生产，广泛应用于如人类遗传、药物筛选、毒物试验、生物制品和化学制品的鉴

22、定等生物医学的多个领域。第40页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三例如ddN小鼠、NIH小鼠、LACA小鼠、Wistar大鼠、SD大鼠以及目前各研究所长期自行繁殖的瑞士种小鼠、青紫兰兔、新西兰白兔、大耳白兔、豚鼠等均属此类。这类动物在生物制品和化学药品的鉴定上，其反应稳定性远远优于市售动物，特别是作为热源质试验的家兔更为明显。第41页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三封闭群动物中有的可能有近亲关系，有的可能没有，而保持一定的遗传差异。因而对各种刺激的反应有强一些的，也有低一些的，个体间的重复性和一致性没有近交系、杂交F1动物好，但其平均的反应性有一定

23、稳定性，故要观察筛选某一药物的初步疗效时，封闭群动物就可以反映综合的平均疗效。第42页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三四、培育方法及注意事项封闭群动物的培育方法较为简单，只要不引进新品种，让其自行繁殖就可以，当然要避免近亲繁殖。但是长期保持一个封闭群就必须要控制各种条件，采取一定的措施。保持封闭群的主要目的的是为了减少群体内的遗传变异，使整个群体的性状、特征能持续稳定不变，而且不产生性质不同（变异）的个体或小群体。培育时应注意下列规则：第43页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三（一）群体封闭后应维持五年以上把小鼠封闭时间定为五年的理由是：假如将两个

24、近交系进行交配，培育出一个新的群体（杂交群）。把其中一个近交系的基因型假定为A/A，另一近交系为a/a，则两者杂交以后所产生的F1基因型必定是A/a，然后让F1进行随机交配，从理论上讲，F2代基因型分离的比例A/A为25%，A/a为50%，a/a为25%。再让F2进行随机交配，生下F3，其基因型的比例应该和F2一样，不发生变化。第44页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三亲代 A a F1 Aa Aa F2 AA Aa aa F3 AA AA Aa aa aa F4 AA AA AA Aa aa aa aa第45页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三但实

25、际情况不会如此准确，因为还有其它许多因素（如繁殖率的高低）的影响，假如具a/a基因型的个体比A/A及A/a基因型的个体繁殖率低1/2的话，此时这三种基因型出现的频率就各不相同，即随着代数的增加，a/a型频率逐代减少，而A/A型的频率则逐代增加，也就是说，在起初10代（从110代），各基因型频率，都有变化，达到15代后才趋于稳定。第46页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三 不同繁殖率基因型个体的基因型频率变化 在A/A为25%，A/a为50%，a/a为25%的群体中a/a的繁殖率为A/A和A/a的1/2时，各基因型频率的变化。 第47页，共95页，2022年，5月20日，2

26、2点40分，星期三以小鼠为例，一年大约繁殖3代，要达到15代，就需要5年时间。因此，5年确定为小鼠封闭群的最低年限。但这种年限只能用之于小鼠，如豚鼠（15年）和兔（18年）等世代间隔长，封闭群达到稳定的年数，就比小鼠的更长了。 第48页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三（二）防止产生群体内的隔离状态封闭群体，不要在隔离状态下进行繁殖（交配）。上面所讲的是随机交配时的情况。如果交配不随机（隔离饲养），而是兄弟姐妹之间交配，则该封闭群就会分化为许多近交系，从而使该群体的基因型结构发生变化，结果不但破坏了封闭群固有的遗传结构，而且将使封闭群分化成几个近交系，如近交系之间再进行杂

27、交，虽可提高该群体的繁殖率，可是封闭群原有的特点将因此丢失。第49页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三假如将某封闭群分在两个饲养间饲养，各饲养间又独立地自行保种，这样就使群体有效大小减少一半，随之近交系数也将提高，从而在这两个饲养间产生基因结构（型）变化的可能性也就大了。如果经过若干代之后就会变成两个完全不同的封闭群。第50页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三第51页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三（三）“群体有效大小”应保持在50只以上 当采用以上生产方式时，应特别注意种群繁殖场的“群体有效大小”，要达到足够大。如果封闭群过

28、小，必然引起群体内近交系数上升，这是与封闭群的性质所不相容的，是封闭群最忌讳的。如群体只有雌雄两只组成，就只能进行兄妹交配，结果会育成近交系。第52页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三下面的公式用以计算“群体有效大小”与群体近交系数上升率之间的关系，也就是说只要进行随机交配，两者之间的关系可用下列公式计算： F=1/2Ne F:近交系数的上升率 Ne：群体的有效大小 第53页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三由此公式我们可以看出，Ne越大，则F就越小。在封闭群的规定中，近交系数的上升率（F）不得超过1%。也就是说只在一般群体中，近交系数的上升率（F）

29、等于1%时，群体的有效大小（Ne）恰好是50。 “群体的有效大小”被定为50。 F=1/2Ne 1% = 1/2Ne Ne = 50第54页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三(四)不要用人为淘汰的方式选种所谓人为淘汰的方式选种，是把基因决定的性状引向特定方向，结果使群体内基因结构发生变化。因此，在封闭群中，原则上绝对不允许进行淘汰式选种。 第55页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三第六章 实验动物微生物控制的特点及应用第56页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三按对微生物的控制的程度，可以将实验动物分为五类，即：（）无菌动物（GF

30、）；（）悉生动物（GN）；（）无特定病原体动物（SPF）；（）清洁动物（CL） ；（5 ）普通动物（CV）。第57页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三近交系动物遗传均一、个体差异小、实验结果比较准确。但是只从遗传上加以控制，如不进行微生物控制，没有排除自然感染的微生物和寄生虫的影响，实验结果仍可能不准确。因此，在精度要求高的实验中，无菌动物、悉生动物和无特殊病原体动物就成了理想的实验动物。 第58页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三种 类饲养方法说 明附 记 无菌动物隔离系统以封闭的无菌技术取得，用现有方法不能检出任何微生物和寄生虫的动物无法检出任何

31、生命体悉生动物隔离系统确知所带的微生物丛（植物的和动物的）经特殊饲养确知所带有的微生物 SPF动物屏障系统没有指定的致病性微生物和寄生虫的动物 确知不带有的微生物 清洁动物半屏障系统除普通动物要求外，没有对动物危害大和对研究干扰大的微生物确知不带有的微生物 普通动物开放系统不得带有主要人畜共患和烈性传染病病原体的动物对微生物带有情况不明确按微生物控制程度的实验动物分类原则第59页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三第一节 无菌动物 一、无菌动物的基本概念所谓无菌动物，就是指在机体的任何部位均检不出任何活的微生物和寄生虫的动物。无菌动物的“菌”主要是指细菌，而严格来说，还包括

32、真菌、立克次氏体、支原体和病毒等微生物及各种寄生虫。第60页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三用大量抗菌素可以使普通动物暂时无菌，但是这种动物不是无菌动物。因为这种无菌状态往往是一过性的，某些残存的细菌在适当的条件下又会在体内增殖。即使能把体内细菌全部杀死，它们给动物造成的影响却是无法消除的，例如：特异性抗体的存在、单核吞噬细胞系统的活化、某些组织或器官的病理变化等。因此，无菌动物必须是生来就无菌的动物。第61页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三现在无菌动物的品种已经很多，不仅小鼠、大鼠、豚鼠和家兔等小动物已有无菌动物，而且狗、猫、猴、猪、山羊、绵羊

33、和牛等大动物以及鸡、火鸡、鹌鹑、青蛙、蛇甚至蚕、苍蝇、白蚁等也都有了无菌动物。这些都是为了适应科学发展的需要而培育的，其中的小鼠、大鼠、豚鼠，国外一些发达国家已能大量生产，并比较方便地应用于日常研究中了。第62页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三三、无菌动物的特征只要饲料配备适当，无菌动物发育正常，外观和普通动物相同，但是其机能、结构和普通动物有很大的不同。第63页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三无菌动物的形态特征系 统改 变消化系统盲肠肥大，肠壁菲薄，常因盲肠扭转或肠壁破裂而死亡。肠粘膜绒毛增多。肝脏重量下降。血液循环系统心脏相对缩小。白细胞数少

34、，数值恒定。免疫系统脾脏缩小，无二级滤泡，网状内皮细胞功能降低，胸腺内以小淋巴细胞为主，吞噬细胞内泡状结构和溶酶体少，胸腺和淋巴结处于功能不活跃状态第64页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三无菌动物的功能特征功 能改 变免疫功能吞噬细胞系统、淋巴组织发育不良，淋巴小结内缺乏生发中心，产生丙种球蛋白的能力很弱，血清抗体水平低，免疫功能处于原始状态，应答速度慢，过敏反应和排异反应及自身免疫现象消失或减弱生长率因种属而不同。无菌鸟类生长率升高，大小鼠无变化；豚鼠和兔生长率变慢，因无菌不能帮助消化纤维素所致生殖大鼠和小鼠繁殖率高；豚鼠及兔繁殖力低，代谢肠管对水的吸收率低，代谢周期

35、比普通动物长。 营养体内不能合成维生素B和K，故易缺乏抗辐射能力抗辐射能力增强，受辐射后存活时间较长寿命无菌动物比普通者长寿第65页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三四、无菌动物的应用1、在微生物研究中的应用：某些疾病的病原研究；微生物间的拮抗作用；病毒病的研究； 细菌学研究：如霍乱弧菌、福氏痢疾杆菌；真菌感染研究；原虫感染研究。2、在免疫学研究中的应用：无菌动物血中无特异性抗体，很适合于各种免疫现象的研究；第66页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三3、在放射医学研究中的应用；4、在营养代谢研究中的应用；5、在胆固醇代谢研究中的应用；6、在毒理学研究

36、中的应用；7、在肿瘤研究中的应用；8、在老年病学研究中的应用；9、在宇航学研究中的应用；10、在寄生虫研究中的应用；11、在口腔医学研究中的应用。第67页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三健康动物处死浸在37灭菌液中送进无菌隔离器剖腹手术切除子宫将子宫浸消毒液即送到另一只隔离器中切开子宫取胎，用灭菌纱布揩拭仔体并电刀断脐放入隔离器内人工喂乳或保姆代养。五、无菌动物技术第68页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三而豚鼠因在一定程度上能自力饮乳，故人工哺乳较容易。另外，禽类、鱼类、昆虫类等，因是在卵中无菌的前提下作出的，故用药物将卵周围灭菌后移入灭菌隔离器

37、内使其孵化即可，而且，这些动物，一般在出生后就能自力采食，故较易育成。 无菌动物的理论基础和实践依据在于胎盘屏障和屏障观念，根据这个基础开展了无菌动物工作。在无菌条件下取仔，一切操作在无菌隔离器内进行。 第69页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三塑料无菌隔离器大小为1.80米0.65米0.5米第70页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三第二节悉生动物第71页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三一、悉生动物的概念悉生动物（Gnotobiotic Animals）也称已知菌动物或已知菌丛动物，是指用与无菌动物相同的方法取得饲养（剖腹取胎

38、，在隔离器内饲养）、但明确体内所给予的已知微生物的动物，即凡含有已知的单菌、双菌、三菌或多菌的动物。一般是将13种已知的微生物人工接种于无菌动物体内定居。第72页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三以此类推。由于此种动物和无菌动物一样是放在无菌隔离器内饲养的，因此选用此种动物作实验准确性是很高的，可排除动物体内带有的各种不明确的微生物对实验结果的干扰，并可按研究目的来选择某种微生物，常用于研究微生物和宿主动物之间的关系。悉生动物的饲养方法与无菌动物相同。由于这种动物是有菌的，所以隔离器内也有这种微生物的存在。第73页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三二

39、、悉生动物的发展 悉生动物大规模地生产和广泛应用于医学研究的各个领域，取得了普通动物实验所无法发现的丰硕成果。从研究微生物与宿主之间的相互依存关系，推广到高质量实验动物的生产。这就丰富了无菌动物的研究内容。近二十年来是无菌动物研究的飞跃发展阶段，形成了跨越生物学、医学、兽医学的新兴学科一悉生生物学。 第74页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三三、悉生动物的特性1、肠道内存在能合成维生素和氨基酸的细菌；2、悉生动物可以弥补无菌动物的某些缺点。悉生动物的生活力较强，抵抗力明显增强，也易于饲养管理，可代作无菌动物。3、所感染的微生物寄生虫的种类可以根据实验目的需要而定，因此适宜

40、作某些特定的实验，如在免疫学实验中，无菌动物不能发生迟发性过敏反应，而感染一种大肠菌的悉生动物就可以发生了。第75页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三四、悉生动物在生物医学研究中的应用：1、微生物学研究：可根据实验研究的需要，将无菌动物所培育的仔鼠于其断奶前后，有目的地喂给单一的或多种的细菌，再来观察这些细菌对机体的作用。只有选用悉生动物，才有可能了解到单一微生物和抗体之间的关系。多种微生物存在于同一机体内，可以观察微生物与微生物之间及机体之间相互关系和菌群失调的现象。第76页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三2、抗体制备的研究；3、克山病病因学的研

41、究（镰刀状黄曲霉菌说）；4、微生物和寄生虫相互关系的研究；5、其它方面的研究（骨髓移植、肿瘤、病毒学、免疫学、营养代谢、外科的感染控制等）。第77页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三第三节 无特定病原体动物第78页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三一、无特定病原体动物的概念无特定病原体（SPF）动物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。这类动物是目前国外使用最广泛的实验动物。它不带有对人或动物本身致病的微生物，但不能排除可经胎盘屏障垂直传播的微生物。第79页，共95页，202

42、2年，5月20日，22点40分，星期三由于用疫苗和药物进行预防及治疗，或用淘汰带菌动物来作出SPF动物的方法并不实用（既浪费时间，又难保确除病原），故一般大多先培育无菌动物或悉生动物后，再把其移到有封闭系统设施中去饲育繁殖。第80页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三“SPF”一词的含义是不明确的，因为：1、在特定条件下，“非”病原体是可以成为病原体的。2、有些病原体目前缺乏有效的检查手段。“SPF”是多年来使用的名称。目前还没有更好的统一的名称，所以仍沿用。现在有COBS（经剖腹产取得并饲养在屏障中的）、BS（在屏障系统中饲养）、DF（无病）等不同名称，都是指“SPF”动

43、物。第81页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三二、无特定病原体动物的质量标准由于SPF动物的质量标准看法不一，所以对动物的要求也就不同。如有人认为某种实验动物没有某种病原体，不影响其实验要求，就可称为SPF动物。亦有人认为将常见的病原体全部排除，才算是真正的SPF动物。我们认为这两种看法都不够恰当，前者要求过低、太简单化，后者又要求过高，复杂化。第82页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三没有统一标准，就无所适从。国外对动物的监测标准（内容和方法）尚未见公诸于世，没有统一的标准。如以小鼠为典型例子，综合英、美、日等国有关资料，列于表，以资借鉴。第83页

44、，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三英、美、日等国有关实验小鼠微生物学监测内容资料来源美日美日英英美日日美病原微生物种类 细菌性疾病沙门氏杆菌绿脓杆菌魏氏梭菌D型枸椽酸杆菌大肠杆菌假性结核杆菌李司忒杆菌巴氏杆菌支气管败血性鲍特氏菌肺炎雷伯克氏菌肺炎双球菌鼠棒状杆菌泰泽氏杆菌结核杆菌钩端螺旋体念珠状链球菌溶血性链球菌 金黄色葡萄球菌病毒性疾病淋巴细胞性脉络丛脑膜炎鼠肝炎鼠肺炎呼肠弧仙台病毒仔鼠流行性腹泻小鼠脊髓灰质炎脱脚病K病毒鼠细小病毒胸腺病毒多瘤病毒啮齿动物腺病毒啮齿动物巨动物病毒第84页，共95页，2022年，5月20日，22点40分，星期三结合我国实际，卫生部上海生物制品研究所制定的小鼠微生物和寄生虫质量监测标准，主要着眼于排除“对小鼠群有危害的病原体及对动物实验研究有干扰的微生