常用实验动物生物学特性及其应用2

常用实验动物生物学特性及其应用2第1页/共84页4、听觉和嗅觉都十分灵敏，喜爱幽静和空气新鲜的环境，胆小怕惊。5、对环境影响很敏感，耐寒不耐热，耐干燥不耐潮湿，初生仔兔窝内温度30-32℃，成年兔20±2℃。喜清洁厌污秽6、喜穴居。7、性情温顺但群居性差，同性好斗。8、有啮齿类行为，喜欢磨牙、啃木。9、寿命：7~15年第2页/共84页（二）解剖生理特点：1、骨骼系统：与啮齿类动物不同的是有6颗切齿，多了一对小切齿，紧贴在一对大门齿后。成年兔骨骼只占体重8%，易骨折。第3页/共84页第4页/共84页2、消化系统：肠非常长，约为体长的10倍，尤其盲肠发达。家兔的回肠与盲肠相连处膨大形成一后壁的圆囊，称为圆小囊，这是家兔所特有的。第5页/共84页圆小囊的作用：一，消化功能，分泌碱性液体，中和盲肠中微生物分解纤维素所产生的各种有机酸。二，免疫功能，是淋巴组织。三，神经内分泌功能，分泌脑肠肽及溶菌酶等。盲肠的作用：一，其中的微生物将纤维素转化为淀粉和其他糖。二，产生软粪，软粪内含有丰富的蛋白质、维生素B。第6页/共84页3、眼球大，虹膜内有色素细胞，眼睛的颜色是由该色素细胞决定。4、不会呕吐（兔，大鼠，马属动物）5、家兔的胸腔内构造与其它动物不同。胸腔由纵膈分左右两部分，互不相通。因此，开胸后打开心包胸膜暴露心脏进行实验操作时，动物不需作人工呼吸。其它动物如犬、猫等开胸后一定要作人工呼吸才能进行心脏操作。第7页/共84页6、家兔颈部有减压神经独立分支，和迷走神经、交感神经干完全分开。7、正常体温38.0-39.5℃，对致热物质反应敏感。8、其嗜中性粒细胞内有大的嗜酸性颗粒，易误认为是嗜酸性粒细胞。第8页/共84页9、繁殖：刺激性排卵动物（家兔，猫，骆驼）。母兔在发情期间，必须通过公兔的交配刺激才能排卵而怀孕家兔卵子是哺乳动物中最大的，是在卵裂阶段最容易在体内培养的卵子，适合胚胎移植繁殖期6月龄~3岁，妊娠期30~33天，哺乳期：25~45天第9页/共84页Female

Male

雌雄辨别第10页/共84页二、在医学生物学中的应用（一）免疫学研究生产抗体，制备高效价和特异性强的免疫血清。如：病原体免疫血清，间接免疫血清，抗补体抗体血清、抗组织免疫血清等。第11页/共84页（二）发热、解热和检查致热原等实验研究1、给家兔注射细菌培养液和内毒素可引起感染性发热。2、给家兔注射化学药品或异性蛋白等可引起非感染性发热。3、药品生物检定中热源的检查常用兔。（三）生殖生理和避孕药的研究兔属刺激性排卵，雄兔的交配动作或注射绒毛膜促性腺激素80～100单位均可诱发排卵，可准确检测排卵时间并容易取得胚胎材料。利用家兔诱发排卵的特点进行各种研究。第12页/共84页（四）眼科的研究

兔眼球大，几乎成圆形，便于进行手术操作和观察，也常用于眼科药物筛选和疗效研究。（五）胆固醇代谢和动脉粥样硬化的研究对胆固醇吸收率高。与人病变相似。（六）心血管和肺心病的研究颈部神经血管和胸腔的特殊构造，适合做心血管实验和复制心血管及肺心病模型。（七）皮肤反应试验兔对刺激反应敏感，反应近似于人，常用兔作为毒物、药物、化妆品等对皮肤局部作用的研究。第13页/共84页（八）急性动物试验常用兔做失血性休克、肠毒素引起的休克、微血管缝合、阻塞性黄疸等急性试验。（九）其他方面常利用兔进行各种寄生虫病、畸形学的研究，教学中的生理学课程常采用兔作为实验动物。第14页/共84页不宜用兔的实验研究

1.观察呕吐的试验，因为兔对呕吐反应不敏感；2.放射病试验，因为兔对射线非常敏感，射线照射后，常发生休克或死亡；3.咳嗽试验，因为兔缺乏咳嗽反射；4.甲状旁腺切除术，因为兔的甲状旁腺分布分散，位置不固定。第15页/共84页三、常用品种品系1、日本大耳白兔封闭群。生长快，繁殖强。两耳大且直立，耳两端细而中部宽，呈柳叶状，毛色纯白，红眼睛，母兔颈下有肉髯。耳部血管清晰，适合注射或采血。第16页/共84页2、新西兰白兔封闭群。毛色纯白，体长中等，早期生长快，性情温和，繁殖力强。已培育出近交系。3、中国白兔封闭群。纯白居多。体型小，耳短嘴尖。抗病力强，适应性好，繁殖力强。成年体重1.5～2.5kg。第17页/共84页4、青紫兰兔封闭群。毛色特征是每根毛由三种颜色组成，即毛尖黑色，中段灰白色，基部深灰色，全身看为灰蓝色、耳尖尾、背皆为黑色，眼周围、尾腹面、腹下和后颈的三角区的毛色较淡，呈灰白色。有标准型，中型，巨型三种。第18页/共84页第五节犬犬

DogCanisfamiliaris哺乳纲食肉目犬科犬属犬种第19页/共84页一、生物学特性（一）一般特性1、喜近人，易驯养。2、环境适应能力强，可承受比较冷和热的气候。3、犬习惯不停地运动，故需要一定的活动场地。第20页/共84页4、喜食肉类和脂肪性饲料，饲料中需有一定的动物蛋白质和脂肪。5、正常犬鼻呈油状滋润，人以手背触之有凉感，它能灵敏地反映全身的健康情况。6、智力发达、记忆力强、感情丰富。7、寿命10--20年。第21页/共84页（二）解剖生理特点1、骨骼：犬的牙齿具备食肉动物的特点，犬齿大而锐利。出生后十几天开始生乳齿，2个月后开始换齿，8--10个月换齐，但犬要到1岁半后犬齿才能长坚实。犬无锁骨，肩胛骨由骨骼肌连接躯体。有阴茎骨。第22页/共84页2、汗腺很不发达，散热主要靠加速呼吸频率，舌伸出口外喘式呼吸。正常体温39（38.5-39.5)℃。第23页/共84页第24页/共84页3、感觉器官(鼻好、耳好、眼不行)视觉不灵敏。每只眼睛只有单独视野，视野25度以下，且无立体感。远处的东西看的较清楚，1--2米近处的东西看不清楚，对移动着的物体感觉却比较灵敏。视网膜上无黄斑，即无最清楚的视觉点，因此视觉较差。犬还是红绿色盲，不能以红绿色为条件刺激物进行条件反射实验。嗅觉和听觉灵敏。其嗅觉能力超过人的1200倍，听觉比人灵敏16倍。味觉迟钝触觉灵敏第25页/共84页4、犬有5种血型，即A、B、C、D、E型，只有A型血（有A凝集原）能引起输血反应5、犬有4种神经类型：对动物选择很重要多血质（活泼型）—均衡的灵活型粘液质（安静型）—均衡的迟钝型胆汁质（不可抑制型）—不均衡，兴奋占优势的兴奋型忧郁质（衰弱型）—兴奋和抑制不发达的弱型第26页/共84页6、生殖：性成熟8--10月龄春秋季两次发情妊娠期58--63天哺乳期60天每胎产仔2--8只第27页/共84页（三）繁殖与饲养管理在春季3~5月和秋季9~11月母犬发情季节配种，发情期母犬外阴排出血性分泌物。当血性分泌物出现9~12天,即可进行配种。犬是肉食性动物，饲料中应有一定的动物性蛋白。第28页/共84页二、在生物医学中的应用（一）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。第29页/共84页（二）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。第30页/共84页（三）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。又如犬的消化系统发达，与人有相同的消化过程，所以特别适合作消化系统的慢性实验，如以无菌手术方法做成食管瘘、肠瘘、胰液管瘘、胃瘘、胆管瘘来观察胃肠运动和消化吸收、分泌等变化。第31页/共84页（四）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。（五）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。第32页/共84页三、常用品种犬品种繁多，世界上犬的品种已近300种，根据不同的饲养目的，可分为役用犬、作业犬、猎犬、玩赏犬、牧羊犬、食用犬、实验犬等。专用于实验的品种不多，目前还常买民养犬进行实验。第33页/共84页1、毕格犬（Beagle)又称小猎兔犬，原产英国，是猎犬中较小的一种。1880年引入美国，开始大量繁殖。我国在20世纪80年代初引进。目前世界上该犬的年用量约为10万头。尤其适合药理、循环生理、眼科、毒理、外科学等的研究，被国际医学、生物学界公认为最标准的实验用犬。第34页/共84页毕格犬体型小，有利实验操作，成年体重为7--10kg，体长30--40cm，短毛，花斑色。禀性温和，易于驯服和抓捕，亲近人。遗传性能稳定，遗传性疾病少。形态体质均一，实验反应性一致。性成熟早，约8--12个月，产仔数多。第35页/共84页2、华北犬和西北犬：是我国本地犬，常用于烧伤、放射性损伤、复合伤、胸外科和器官移植等实验研究。

第36页/共84页3.四系杂交犬：这是为科研工作者需要而培养出的一种外科手术用犬，它由两种以上品系犬进行杂交而成。较大体躯、极大胸腔和心脏等优点，耐劳和不爱吠叫。第37页/共84页4.Labrador（纽芬兰犬）专用于实验外科。性情温驯、体型大。第38页/共84页吉娃娃西施犬贵宾犬北京犬狐狸犬蝴蝶犬秋田犬德国牧羊犬纽芬兰犬第39页/共84页非人灵长类猕猴猕猴Rheusmonkey；MacacamulattaZimmermann哺乳纲灵长目猴科猕猴属第40页/共84页一、生物学特点（一）一般特性1、热带和亚热带动物，群居，有社会性，等级制度严格2、杂食性动物，以素食为主。3、大脑发达，动作敏捷，好奇心和模仿力强，行为复杂，可以把握工具。4、难以驯养5、寿命20~30年第41页/共84页（二）解剖生理学特点1、骨骼：猕猴与人有很多相似的特点,但也存在差异，猕猴的桡骨与尺骨不能愈合，活动性很大。桡骨在围绕尺骨旋转的同时,手也能旋转。猕猴有拇指，可以与其余四指对握，但抓握能力远不如人。四肢有较大的活动性。

第42页/共84页第43页/共84页2、大脑发达，有大量脑沟脑回3、视力敏锐。视网膜有一黄斑，视网膜黄斑除有和人类相似的锥体细胞外，还有杆状细胞。有立体视觉，有色觉。嗅脑不很发达，嗅觉不很灵敏，有发达的触觉、味觉、听觉。4、有颊囊，用来贮存食物。第44页/共84页

5、体内不能合成维生素C（猴和豚鼠），维生素C必须来源于饲料中。缺乏维生素C会发生坏血症。

6、猕猴的牙齿在大体结构和显微解剖，在发育的次序和数目方面和人类相似。

7、猕猴有汗腺。第45页/共84页9、猕猴的血型有两类。一类同人的A、B、O和Rh型相同。有A、B、O、Rh型等。恒河猴多为B型。

第46页/共84页10、生殖：性成熟，雄3岁，雌2岁繁殖季节有月经现象，性周期平均为28d妊娠期165天左右，哺乳期6个月每年产一胎，每胎一仔，极少生二仔雌性动物动情期，生殖器、尾、大腿内侧的皮肤肿胀、变红，称为“性皮肤”。第47页/共84页二、在生物医学研究中的应用

猕猴的生物学特性与人类极其相似，是其它动物无法相比的，是医学和生物学研究最重要的动物模型，广泛应用于各类生命科学研究（一）生理学研究：脑功能，生殖生理、神经生理、行为学、内分泌、血型、老年学等。第48页/共84页（二）行为学和神经生物学研究药物诱发的精神病，各种抑郁症、神经官能症、精神分裂症、药物引发的刻板型强迫行为的模型。第49页/共84页（二）传染病学研究：几乎可感染人类所有的传染病，特别是其他动物不能复制的传染病。疾病过程、临床症状、病理变化非常相似。是制造和鉴定脊髓灰质炎疫苗的唯一实验动物。其他如肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒、麻疹病毒、爱滋病病毒、SARS病毒、B病毒、登革热病毒、结核杆菌、痢疾杆菌等。但要特别注意猴和人之间疾病的传播。第50页/共84页（三）药理、毒理研究生殖生理与人类非常接近，是人类避孕药物研究极为理想的实验动物。猴对麻醉药和毒品的依赖性表现与人类接近，戒断症状较明显并易于观察，新麻醉剂和其他药物进入临床试用前要用猴进行实验。目前筛选抗震颤麻痹药物最有价值的方法是电击损伤引起的猴震颤。在已经研究的化合物中，71%药物在猴体内代谢和人相似。第51页/共84页（四）其他疾病如动脉粥样硬化、帕金森综合症、白内障、牙周炎、肿瘤等等。

第52页/共84页三、常见种类猕猴属有12个种，46个亚种。我国有5个种恒河猴短尾猴（红面猴）第53页/共84页

英文名Rhesusmonkey，属哺乳纲，灵长目，狭鼻亚目，猕猴科（Cercopithecidae）。最初发现于孟加拉的恒河河畔，所以称恒河猴或孟加拉猴。我国广西的这种猴很多，所以俗称“广西猴”。过去一般都称猕猴，但猕猴是属名，此种称法不妥，容易混淆，以称恒河猴为宜。恒河猴的分布由印度的北部往东，通过尼伯尔、阿萨密、缅甸、泰国、老挝、越南以及我国西南、华南各省、福建、江西、浙江一带。安徽黄山的猴子也是恒河猴，河北的东陵也曾发现过恒河猴。恒河猴Macacamulatta第54页/共84页食蟹猴（Macacafascicularis）

食蟹猴又称爪哇猴。被毛淡黄褐至深褐色，腹面的毛颜色较淡。冠毛从额部直接向后，有时在中线形成一条短嵴。颊毛在脸周围形成须，眼睑周围形成苍白的三角区。尾长等于或大于体长。雄性食蟹猴猴体重约8.0kg，雌性食蟹猴猴约5.0kg。第55页/共84页熊猴台湾猴平顶猴（豚尾猴）第56页/共84页灵康赛诺科生物科技有限公司广西玮美生物科技有限公司获得国际实验动物管理评估及认证协会（AssociationforAssessmentandAccreditationofLaboratoryAnimalCare，AAALAC）资质认证。第57页/共84页第七节小型猪小型猪Miniaturepig；Susscorfadomestica哺乳纲偶蹄目野猪科猪属第58页/共84页一、生物学特性（一）一般特性1、体型矮小，成年猪一般在80公斤以下，无毛或毛稀少。2、性情温顺，易于驯服，便于进行反复采样和外科手术。3、杂食动物，食性广、食量大、消化快，喜爱甜味。４、寿命平均16年，最长达27年。第59页/共84页（二）解剖生理特点：1、有发达的门齿和犬齿，齿冠尖锐突出,既便于食肉，又便于食草。第60页/共84页2.皮肤结构与人相似，包括毛发的疏密,皮肤各层厚度、具有皮下脂肪层、表皮形态、表皮增生动力学等。皮肤结构人类小型猪皮肤mm0.5-3.01.3-1.5表皮mm0.07-0.170.06-0.07真皮mm1.7-2.00.93-1.7基底层细胞所处深度mm0.070.03-0.07表皮与真皮厚度的比例1：241：24第61页/共84页3、猪的心血管系统、消化系统、皮肤、营养需要、骨骼发育以及矿物质代谢等都与人的情况极其相似。如：胃的腺体分布在整个胃壁。冠状动脉结构和人相似。血液生化指标和血液动力学和人相似。4、免疫系统和人相似，猪体和人体免疫排斥反应很弱。第62页/共84页

5、猪的母源抗体不能通过胎盘屏障。初生猪体内没有母源抗体，只能从初乳中获得。6、繁殖周期短，生产力高。雌猪4-8月龄、雄猪6-10月龄性成熟，全年多发情动物。妊娠期114（109-120）天，每胎产仔2-10头。第63页/共84页二、在生物医学中的应用（一）皮肤烧伤研究由于猪皮肤和人相似，用于烧伤的敷料比液体石蜡纱布效果好，可缩短愈合时间，减少疼痛和感染，免疫排斥反应小，血管联合好。（二）心血管病研究小型猪的冠状动脉结构和人相似，血液动力学和人也相似，猪的动脉粥样硬化和人相似。第64页/共84页（三）器官移植猪体和人体免疫排斥反应很弱，用猪的心脏瓣膜替代人的心脏瓣膜治疗人心脏瓣膜疾病已经普遍推广。（四）免疫学研究猪的母源抗体不能通过胎盘屏障，剖腹产得到的无菌猪人工代乳，使其不获得母源抗体。其体内无任何抗体，接触抗原后能产生极好免疫反应。第65页/共84页（五）肿瘤学研究辛克莱小型猪自发性皮肤黑色素瘤发生率高达80％，和人类黑色素瘤有许多共同之处，是研究人类黑色素瘤的良好动物模型。（六）牙科研究猪牙齿的解剖结构与人类相似，给予致龋菌丛和致龋食物，可产生与人类一样的龋损，是复制龋齿的良好动物模型。第66页/共84页（七）外科手术方面研究在猪腹壁安装拉链是可行的，且对猪正常生理机能无较大干扰，保留时间可达40天以上。这为解决治疗和科研中需进行反复手术的问题提供了较好方法。第67页/共84页三、常见品种1、贵州小型猪是由贵阳中医学院实验动物研究所从贵州省从江县山区引种小香猪，驯化、纯化培育而成。1987年，经20余名科学家鉴定并定名为贵州小型猪；贵州小型猪具有高度遗传特性的独立群体。2、广西巴马小型猪又称七里香猪、芭蕉猪，1987年广西农业大学的王爱德等开始进行近交选育，已育成生物学特性稳定的封闭群，该小型猪具有“两头乌”的背毛特点，即头尾两头黑、中间白，额头有一倒三角形白斑。

第68页/共84页3、版纳微型猪由云南农业大学的曾养志老师经过24年的连续高度近交和严格选择，版纳微型猪近交系已形成具有不同表型和基因型的5个家系和18个亚系，为实验动物的开发提供了丰富的资源。第69页/共84页4、五指山猪原产于海南省中部的五指山地区。该地区历史上交通不便、自然封闭，仔猪历代多采用“子配母”等高度近交方式和自然选择，因而形成了一种体型小、增重十分缓慢的矮小品种。五指山猪体型小，头、尾两头尖，形如老鼠，俗称“老鼠猪”；1987～1989年，中国农业科学院冯书堂等在海南和广州定点饲养观察后，将3头引入北京。现已易地保种成功，并已经历多年近交培育。第70页/共84页巴马小型猪滇南小耳猪西藏小型猪第71页/共84页第八节其他实验动物及实验用动物一、长爪沙鼠啮齿目，仓鼠科，沙鼠属1、大小介于大小鼠之间，棕灰色，后肢长而发达，行动敏捷。2、饮水很少，排尿每日仅数滴，粪极干燥。3、腹中线有一皮脂腺，分泌特殊气味，和标记活动领域有关。4、终生一夫一妻制。第72页/共84页5、颈内动脉系统和椎底动脉系统的脑基底动脉环后交通支缺损，不能构成完整的Willis动脉环。利用此特点，可以结扎一侧颈动脉制备脑梗塞、脑缺血模型。6、突然将沙鼠放入宽敞场地或握于手中，常可发生癫痫，可作为自发性癫痫模型。7、喂以普通饲料时，沙鼠血清中就有高胆固醇水平，可用于胆固醇代谢研究。8、对流行性出血热和丝虫很敏感，可用于流行性出血热和丝虫病研究。第73页/共84页9、长爪沙鼠对流行性出血热病毒(EHFV)比较敏感，是研究流行性出血热理想的动物模型。10、老龄沙鼠大约有10%~20%自发肿瘤，主要发生于肾上腺皮质、卵巢和皮肤等部位，可以用作肿瘤学。第74页/共84页二、鼠兔Pika；Ochotonadauricapalls兔形目，鼠兔科1、外形似兔，体形较兔小，某些生物学特性与兔类似。雌性鼠兔中可发生肾小球肾炎,能作为自身免疫病模型,还可用于生殖生理研究。2、高原鼠兔红细胞数量明显高于人类、家兔等多动物，对氧的利用率比大鼠高60%，作为高山生理反应和低压特征的良好动物模型。第75页/共84页四、旱獭Woodchuck；Marmota俗称土拨鼠啮齿目松鼠科旱獭属1、40~50厘米，土黄色，是冬眠动物2、土拨鼠肝炎病毒（WHV）和人类乙肝病毒类似，感染旱獭可导致急性肝炎。旱獭是研究人类乙肝、丁肝、原发性肝癌的理想动物模型第76页/共84