《实验动物学》全套教学课件

医学实验动物学Laboratory

Animal

Science第1章绪论第一节 实验动物学的基本概念及研究范畴第二节 实验动物学发展概况第三节 国内外实验动物的管理与法规第四节

实验动物在生命科学研究领域作用及地位第五节 动物福利、动物实验伦理学和“3R”原则3/10/202223/10/20223一、实验动物和实验用动物

二、实验动物学及其研究范畴第一节实验动物学的基本概念及研究范畴3/10/20224根据为人类所利用动物的分类√

食品动物（Food

Animals) 肉乳禽鱼√役用动物（Labor

Animals)骑耕驮拉√经济动物（Economic

Animals)裘毛皮、药材√宠物（Pets)观赏、陪伴√

护卫动物 缉毒、侦探、扑抓敌人√医用动物（Medical

Animals)生物制品原料、异种器官移植供体√实验动物（Laboratory

Animals)3/10/202253/10/20226什么是实验动物？实验用动物（Experimental

Animals），广义上来说，所有用于科学研究、检测鉴定和教学示范的动物，包括野生动物、家畜家禽、宠物等。实验动物（Laboratory

Animals）特指的是人工培

育，遗传背景明确或来源清楚，对其携带的微生物

和寄生虫实行控制，用于生命科学研究、教学、药

品与生物制品生产和检定以及其它科学研究的动物。实验动物具有以下几个特点¤遗传限定人工培育遗传背景明确来源清楚¤携带的微生物和寄生虫得到控制对动物自身的控制对环境的控制对饲料、水的控制近交系封闭群突变系杂交群无菌动物和悉生动物（GF

&

GN)无特定病原体动物（SPF）清洁动物（CL）3/10/20227¤适宜环境和均衡营普养通动保物证（证CV其）健康生长繁育需要提供最适宜的生活环境和均衡营养¤应用于科学研究为什么我们一般不用野生动物和家畜家禽做实验？3/10/20228什么是实验动物学？※实验动物学(laboratory

animal

science，LAS)是以实验动物为研究对象，专门研究实验动物的饲养繁殖及育种、实验动物的标准化、实验动物的质量监测、野生动物的实验动物化及其开发应用以及动物实验技术的学科。※实验动物的研究范畴包括实验动物和动物实验两大部分。3/10/20229综合性学科：综合了动物学、畜牧兽医学、组织学、胚胎学、生理学、病理学、遗传学、营养学、悉生生物学、环境工

程学、微生物及寄生虫学等多个学科的

相关知识，积累了本学科的研究成果，

形成了完整、独立的理论体系。基础性学科：是生命科学研究的基础。生命科学和医学的发展都离不开实验动物和实验动物学知识。实验动物学的分支学科实验动物生物学实验动物遗传育种学实验动物环境生态学实验动物微生物学和寄生虫学实验动物营养学实验动物医学比较医学动物实验技术实验动物饲养管理实验动物福利和动物实验伦理学中医实验动物学3/10/2022103/10/202211※比较医学（Comparative

medicine）比较医学是对不同种动物（包括人）的基本生命现象，以及健康和疾病状态进行类比研究的科学。通过对比较医学的研究，达到探索生命科学的奥秘，控制动物和人类的疾病、延长人类寿命的目的。分支学科有比较解剖学、比较生理学、比较病理学、比较免疫学、比较基因组学等等。实验动物学的核心内容之一是实验动物的标准化，它包括实验动物的3/10/202212遗传学控制标准微生物学和寄生虫学控制标准设施环境控制标准饲料营养控制标准实验动物标准化的意义在于用符合标准的实验动物，在标准化饲养、实验环境条件下，所做的动物实验无论在时间的先后上，还是在世界的不同实验室里，其实验结果应该具有可重复性和可对比性。3/10/202213一、实验动物学源于古代动物实验的发展二、实验动物学科的形成和发展第二节 实验动物学发展概况没有对活的动物进行实验与观察，人们就无法认识有机界的各种现象。这是无可争辩的……------巴甫洛夫3/10/2022143/10/202215*

比较解剖学古希腊希波克拉底(Hippocrates，公元前460-377)和亚里斯多德（Aristotle，公元前384-公元前322年）解剖了大量动物，观察并记录不同动物脏器的异同,建立了动物分类系统。埃拉西斯特拉塔（Erasistratus，公元前

304-公元前258年）解剖猪，确定了肺和气管的功能。古代动物实验研究的重大发现（1）古代动物实验研究的重大发现（2）*

血液循环的发现William.Harvey（1628）放弃了一般科学家只研究人一个种和研究死人的方法，而采取比较解剖和活体解剖不同动物的方法，了解心脏跳动的实际情况。通过对鱼、螃蟹、青蛙、蛇的解剖观察证实了心脏和循环系统的功能，宣称：我的发现来源于对活的或死的动物的解剖、观察和实践。他提出了动物实验是研究生理学的必要工具。3/10/2022163/10/202217病原微生物和疾病之间的关系德国医生科赫（RobertKoch，1878年）从患炭疽病的牛上分离出病原菌，并提出确定病原体的科赫三原则。从具有相同症状的患病动物身上可分离出同一种病原体；病原体可在体外获得纯培养，并能传代；病原体接种到易感动物身上可复制出相同的疾病。古代动物实验研究的重大发现（3）3/10/202218发现年代研究者所用动物肿瘤的病毒病因1910Peyton

Rous鸡胰岛素1921Banting

&

Best犬休克的治疗1927Blalock

&

Phemister犬抗细菌药物（Prontosil）1935G.Domagk小鼠心肺旁路机1953John

Gibbon猫脊髓灰质炎疫苗1954Jonas

Salk恒河猴脑退行性病变的病毒病因学1965Gajdusek

&

Gibbs黑猩猩心脏移植1967Christian

Barnard犬近代动物实验的重要贡献3/10/202219据美国哈佛医学院1996年统计，之前50年内人类与健康研究中51项重大突破性成果中22项是通过动物实验研究获得。1901年至1997年通过动物实验取得的31项重大成果中有18项获得诺贝尔奖。1901年-2008年期间，有67.5%诺贝尔生理学或医学奖研究成果是用实

验动物或其它动物获得的，涉及动物25种119次。Nature、Science国际著名杂志中，用使用动物模型研究成果发表的生物医学论文占其总数的

35%-46%。由此可见，动物实验在推动生物医学研究的发展和进步中起着重要的作用。3/10/202220为什么会形成实验动物学随着生命科学的发展，科学家们认识到靠家畜、家禽、宠物、野生动物等是不能满足研究的进一步发展，迫切要求能够有专门用于科学研究的体型小、生长周期短、繁殖力强的人工饲养动物，在数量上和质量上满足科学研究的需要。其次，进入二十世纪特别是二十世纪下半叶以来，对生命科学的研究已从大体的观察、比较、定性分析逐渐转变为精细的定量分析，从个体、器官、细胞水平逐渐深入到分子水平，并需要在个体整体水平上考察生物分子的表达以及药物的作用情况，对实验动物有了更高的质量要求。实验动物学无论在广度还是在深度上都需要有很大的发展。在这种情况下，对实验动物的数量和内在质量提出了更高的要求，逐渐分化出实验动物的产业和专门研究实验动物的实验动物学学科。1944年，美国科学院在纽约召开会议，首次把实验动物标准化提上议事日程，标志着实验动物学作为一门学科形成的起点。1956年，联合国教科文组织发起成立了“国际实验动物科学理事会（International

council

forLaboratory

Animal

Science,ICLAS）”，并与

世界卫生组织（WHO）、国际科学联盟理事会（ICSU）、国际医学科学组织理事会（CIOMS）、世界兽医学会（WVA）建立官方关系，标志着实验动物学的真正形成。3/10/202221实验动物学的形成和发展实验动物学理论体系的形成对实验动物学理论具有重大影响的事件和里程碑实验动物微生物和环境控制理论：1885年无菌豚鼠的培育成功推动了无菌动物和悉生生物学的发展，也提出了实验动物的环境控制理论。实验动物遗传控制理论：1909年DBA近交系小鼠的培育成功开创了近交育种的研究，推动了肿瘤学和免疫学的发展。疾病动物模型的应用：1914年致癌模型的诱发成功证实了化学物质可以致癌的理论。遗传工程动物技术的创立：80年代基因工程的发展为生物医学研究提供了各种个性化的遗传工程动物，丰富了实验动物学的内容。3/10/202222一、遗传工程动物的研究与开发这些品系资源的建立为不同的医学研究、生命科学探索和药学研究提供有力的支持，已经成为解析基因功能和研究疾病发病机理的重要技术手段和方法。从基因结构到基因功能的阐明，从单基因到多基因的作用的研究都离不开在动物完整个体上进行研究。因此，遗传工程小鼠在今后相当长的时期内还将成为研究开发的热点。实验动物学的发展趋势3/10/202223二、动物资源的实验动物化研究开发自然界的野生动物和其他动物资源，发现其特有的生物学特性，并进一步使其实验动物化，这是实验动物学学科发展的方向之一。哺乳类动物：鼠兔、东方田鼠、黑线仓鼠水生鱼类：剑尾鱼、青鳉3/10鼠/202兔2东方田鼠黑线仓鼠剑尾鱼青鳉24三、动物实验新技术、新方法的应用随着生物技术的发展，一些新技术逐渐应用到动物实验上来，如动物个体电子标签技术无创伤心电、血压呼吸遥测技术实验动物用磁共振成像技术实验动物用荧光成像技术可以预计，随着科学的进步，新技术、新方法将会更多的应用到动物实验上来。3/化10/学20或22

荧光成像技术动物PET/CT动物MRI25利用遗传工程技术，将

具有表达活性蛋白的基

因转移到实验动物体内，使其在乳汁、血液、尿

液等体液中表达基因产

物，成为四条腿活的生

物反应器。将其中的基

因产物分离纯化后，就

可以得到人们期望得到

的生物药品。在生物反

应器研究中，对乳腺生

物反应器的开发应用最

多。3/10/202226四、实验动物与生物医药产业可以用乳腺生物反应器生产的基因药物α1-胰蛋白酶抑制因子（AAT）人抗凝血酶Ⅲ人组织型血纤维蛋白溶酶原激活因子（tPA）人乳铁蛋白（hLF）五、动物福利和动物实验的替代方法研究出于对生命的尊重和动物实验伦理上的考虑，如何减少科学研究中动物的使用数量，寻找动物实验的替代方法，优化动物实验程序以及注重动物福利已经成为生命科学研究者共同思考的问题和发展的方向。有的已经应用到实践中去了，但更多的还是停留在“原则”层次上，在理论和实践上存在较大的差距。3/10/202227第三节 国内外实验动物的管理与法规国际组织：国际实验动物科学委员会（ICLAS）美国国际实验动物管理评估及认证协会（AAALAC）发达国家：美国：通过国家立法、以官方和民间双重渠道管理。日本：以民间方式成立学会、协会及实验动物中央研究所英国：加拿大：3/10/2022283/10/202229国外关于实验动物使用的法规ICLAS:Guideline

for

the

regulation

of

animal

experiment(1974).USA:Dept.

agriculture

(1966/1970/1976)

:

Animal

Welfare

Act.NIH(1978/1985):

Guide

forthe

care

and

use

of

laboratory

animals.UK:Protection

of

animals

act

(1911).Canada:Canadian

Regulation(1971):

The

animals

forresearch

ActAustralia:Australian

Agriculture

Council(1985):

Code

of

practice

for

the

careand

use

of

experimental

animals.Germen:Germen

law

for

protection

of

animals

(1972).Denmark:Denmark

Parliament

(1977):

Law

on

animal

experimentation

No.2203/10/202230我国实验动物学的发展※1949年解放前，我国仅有少量研究单位饲养和使用实验动物。解放后，随着科学事业的发展，实验动物工作也开始起步，各高等院校、研究所、药厂、药品检定所和卫生防疫站等相继建立了实验动物饲养繁殖室。※此阶段有以下特点：大多数单位以自繁自用为主饲养条件简陋实验动物无标准、无质量检测控制手段饲养人员文化素质低无专门的管理机构3/10/202231二十世纪七十年代中期，改革开放给科学研究和实验动物学发展带来了生机。

1981年，根据全国人大和政协的提案，国务院责成原国家科委就实验动物问题进行调研。

1982年，WHO和原国家科委在上海第一医学院组织实验动物科学培训班，标志着国际上先进的实验动物科学理念传入我国。

1982年和1985年原国家科委先后召开了全国实验动物科技工作会议，研究制定我国的实验动物科技发展战略。

1983年、1988年、1992年和1999年卫生部四次召开医学实验动物工作会议，布置医学实验动物工作。我国实验动物学的发展我国实验动物的管理模式实验动物生产单位实验动物使用单位申请生产许可证申请使用许可生产许可证使用许可证质量保证书科

技

部制定法规、标准等各省市动管会质量监督监测站3/10/2022323/10/202233我国与实验动物有关的法规国家法规国家科委：实验动物管理条例（1988.11.14）全国人大：中华人民共和国动物防疫法

（1997.7.3）国家科委、国家技术监督局：实验动物质量管理办法（1997.12.11）科学技术部：国家实验动物种子中心管理办法（1998.5.12）科学技术部：国家啮齿类实验动物种子中心引种、供种实施细则

（1998.9.30）科学技术部、卫生部、教育部、农业部、国家质量监督检验检疫局、国家中医药管理局、中国人民解放军总后勤部卫生部：实验动物许可证管理办法（试行）

（2001.12.5）农业部：动物防疫条件审核管理办法

（2002.5.24）地方法规我国的实验动物质量标准哺乳类实验动物遗传控制质量标准实验动物微生物学等级及监测实验动物寄生虫学等级及监测实验动物环境及设施实验动物配合饲料通用质量标准实验动物配合饲料卫生标准实验动物大鼠、小鼠、地鼠、地鼠、兔、猴、犬配合饲料（系列标准共6项）强制性标准（共12项）推荐性标准（共81项）实验动物微生物学检测方法（系列标准共55项）SPF鸡微生物学检测方法（系列标准共10项）实验动物寄生虫学检测方法（系列标准共10项）实验动物近交系小鼠、大鼠生化标记检测方法实验动物近交系小鼠、大鼠皮肤移植法实验动物配合饲料常规营养成分的测定实验动物配合饲料氨基酸的测定实验动物配合饲料维生素的测定实验动物配合饲料矿物质和微量元素的测定3/10/2022343/10/202235实验动物种质资源共享平台国家啮齿类实验动物种子中心（北京）及上海分中心国家遗传工程小鼠资源库（南京）国家实验用小型猪种质资源基地国家实验用兔种质资源基地国家实验用猕猴种源基地国家SPF禽类种质资源基地试验用比格犬种源基地3/10/202236实验动物信息资源平台¤中国实验动物信息网¤北京实验动物信息网

¤上海市实验动物资源信息网www.la-¤江苏科技条件网

¤福建实验动物信息网¤河北省实验动物信息网¤山东实验动物信息网

¤四川实验动物在线

3/10/202237实验动物人才培养体系课程教育《实验动物学》已成为高等医学院校研究生和本科生公共课程。学历教育高职大专实验动物专业本科实验动物专业硕士研究生3/10/202238实验动物从业人员上岗培训¤培训依据：根据国家科委1988年颁布的《实验动物管理条例》。¤培训对象：实验动物生产、供应、经营和动物实验的科技人员、专业管理人员、技术工人。¤培训形式：单位内部岗前培训上岗证培训3/10/202239学会中国实验动物学会（1987年）各省市有实验动物一级或二级学会学术刊物《中国实验动物学报》（1993年）《中国比较医学杂志》（1991年）《上海实验动物科学》（1981年）《实验动物科学与管理》（1983年）专业学会和学术杂志3/10/202240第四节 实验动物在生命科学研究领域中的作用及地位生命科学研究所必需的四个基本条件：

AEIRAnimal

实验动物Equipment 仪器设备Information 信息Reagent 试剂3/10/202241实验动物的应用领域（1）※在生物学领域的应用探索生命的奥秘，从而揭示生命的本质。※在医学上的应用疾病机理及诊疗方法(包括药物、物理治疗与手术等)研究,特别是烈性传染病、放射病研究和致癌、致突变试验，新医疗器械的应用等，都不能直接在人身上进行，而必须先在动物身上反复试验，然后才能在保证安全的情况下推及至人。※在制药行业的应用进行药理、药效学和新药的安全性评价研究，保证新药的安全有效。3/10/202242实验动物的应用领域（2）※在化学工业上的应用化妆品、农药、化工产品在生产前必须进行安全性评价。※轻工业及食品工业上的应用保健品、饮料在生产前必须进行安全性评价。※生物制品的生产实验动物既是某些生物制品的原料，又是某些生物制品检定的工具。实验动物的应用领域（3）※畜牧业和农业科学上的应用动物疫苗、免疫血清的制备和鉴定、胚胎学研究、农药残留的监测等。※宇航和军事科学上的应用实验动物作为人的替身，在宇航、核武器、化学、细菌、激光武器的试验中发挥作用。※环保上的应用用于检测水质、空气的污染、汽车尾气的治病作用。3/10/202243动物实验涉及多学科的发展3/10/2022443/10/202245第五节 动物福利、动物实验伦理学和“3R”原则什么是动物福利？动物福利是指动物在整个生命过程中应得到人类的保护，其基本原则是要善待动物，保证动物的健康和快乐。√台湾学者夏良宙（1990年）把动物福利概括成两句话：善待活着的动物，减少动物死亡的痛苦。应该再加一句：死后应得到妥善处理。在国际上被普遍认可的动物福利内容应提供给动物满足生长发育和繁衍后代的营养食物和清洁的饮水，使其免受饥渴。---吃好喝好应提供给动物适当的栖息之地和饲养场所，使其能休息和睡眠。---休息睡眠好应提供预防动物疾病和患病后及时诊疗的措施，使其免受疾病和伤害的痛苦。---健康应提供给动物安静的饲养环境，无刺激动物发生应激和恐惧的场面和声音。---无人为干扰应提供给动物同类一起自由玩耍、表达天性的空间和自由。---表达天性3/10/202246实验动物福利具有特殊性，表现在：①实验动物是生命科学研究的支撑条件和工具，为了获得高质量的研究成果，必须要有高质量的实验动物，因而必须充分保证实验动物福利；②实验动物作为人类的替难者，一生中不得不承受人为施加的各种痛苦（实验刺激），并最终在痛苦中终止生命。从人类的“感恩”伦理上，必须高度重视实验动物福利。3/10/2022473/10/202248动物保护主义的兴起动物保护主义是随着人类大规模利用动物来获取经济利益或其他目的（其中包括用动物实验进行科学研究）的应用而逐渐兴起的。在西方，各种社会人士千方百计想通过立法、组织社会团体来阻止虐待、滥杀动物。3/10/202249动物保护主义对动物实验的正确主张要求善待动物：给与动物以舒适的居住环境；给与动物以足够营养的饲料和清洁饮水；给与需要的动物以镇静剂、麻醉剂；给与动物人道处死，实行安乐死；温和保定、善良怃慰，减少应激反应。3/10/202250动物保护主义的过激主张和活动在国外，有的国家的动物保护主义组织已发展成为社会性、政治性团体，类似人权组织和环保组织，有上百万成员，募集到大量资金，直接干预动物实验工作。上世纪后期，有些地方已经被迫停止用猫狗做实验；有的地方限制动物房建设；有些设施被捣毁，甚至有的科学家因此而被起诉。从动物保护主义到动物解放运动动物保护主义过激的行为：捣毁实验室、放生动物、焚烧实验资料、威胁科学家。现在美国有几千个动物保护组织，多个激进的解放动物阵线组织，成员有200多万，最后发展成为“动物解放运动”。3/10/202251Peter

Singer教授的《动物解放》1975年美国普林斯顿大学哲学系教授Peter

Singer发表《动物解放》一书，宣称：18世纪妇女解放、男女平等，是性别解放。19世纪林肯领导解放黑奴，是种族解放。现在是要解放动物，是物种解放。3/10/2022523/10/202253动物解放运动主张什么？完全禁止用动物进行科学实验提倡素食禁食野味禁用畜产品（皮革、裘皮、羊毛等）禁止笼养鸡、工厂化养猪禁止马戏团野蛮训练禁止活体取药（熊胆汁、麝香等）有没有可能不用动物进行试验？没有实验动物生命科学无法得到发展新的医疗器械只好直接在人身上应用新药在人身上观察药效和毒性反应外科新技术在病人身上进行试验┅┅至今，我们仍然没有任何办法来完全替代实验动物。相反地，随着生物医学的发展，应用实验动物的种类和数量也在逐年增加。3/10/2022543/10/202255科技界提出对策针对动物保护主义，科技界的对策是：坚持原则、坚持科学、坚持动物实验。为动物福利立法，号召“善待动物”。进行动物实验伦理审查。提倡动物实验的“3R”原则。 Replacement 替代 Reduction 减少 Refinement 优化生命系统离体培养的细胞、组织、器官替代动物个体。低等动物替代高等动物。微生物替代动物。利用植物细胞。非生命系统物理、化学方法代替动物。用in

vitro代替in

vivo。计算机模拟实验可部分替代。3/10/202256动物实验的“3R原则”1.替代（Replacement）替代是指用其它实验方法替代用哺乳类动物进行实验研究。

综合利用。例如实验结束后不用的动物可用作教学。

合理设计实验，使少量动物可得到更多数据。

使用低等动物。有的实验可用无脊椎动物代替非人灵长类。使用高质量动物。 动物实验戒律：只能以质量代替数量，而不能以数量代替质量。3/10/2022572.减少（Reduction）减少是指某一研究必须要使用实验动物，而又没有可靠的替代方法时，应考虑把使用动物的数量减少到实验研究目的所必需的最少数量。利用无线遥控装置利用无损伤装置

使用麻醉剂，减轻动物痛苦

捉拿、保定、运输时尽量不要惊动动物，减小应激反应3/10/2022583.优化（Refinement）优化是指通过改进和完善实验程序、利用先进仪器设备，减轻或避免给动物造成痛苦和不安，提高动物福利的同时，获得可靠的实验结果。3/10/202259国际上对动物实验伦理的要求

动物居住空间应符合标准，注意日常饲养管理，不使动物陷入饥饿、缺水和患病。

尽可能的采用替代法最少地使用和牺牲动物。

在必须使用犬、猫和猴时，在实验前应进行训练，尽可能地减少动物的恐惧和不安。

实验结束和动物不可能恢复时，应采取安乐死。

要爱护动物和对由于试验死亡的动物应持有怜悯和感激之情。3/10/202260

从动物福利考虑，判断动物实验的伦理标准是：

必须权衡动物实验所获得的知识与动物因此而受到的可能伤害。如果该动物实验意义不大就没有必要进行。

必须清楚而明确“没有任何替代方法可达到同样的试验目的”这个前提。动物的痛苦、压迫和不适必须减到最低。3/10/202261科技部2006年9月13日颁布《关于善待实验动物的指导性意见》形成了我国第一部动物福利的指导性文件：总则饲养管理中的要求应用过程中的要求运输过程中的要求相关措施附则我们在动物福利方面做的工作制定动物饲养管理和使用的规章制度进行动物实验伦理审查进行实验人员的培训通报在动物实验过程中的违规行为加强管理的硬件建设3/10/202262铭记实验动物为人类做出的贡献！3/10/2022633/10/202264复习题名词解释实验动物实验用动物实验动物学实验动物标准化

AIER

3R 动物福利思考题实验动物的标准化包括哪些内容？它有什么意义？生命科学研究所必需的四个基本条件是什么？什么是动物福利？动物福利包括那几个内容？针对动物保护主义，科技界的对策是什么？判断动物实验伦理的标准有哪些？什么是动物实验的“3R原则”？第2章

实验动物的遗传学控制第一节概述第二节近交系动物第三节封闭群动物第四节杂交群动物第五节实验动物的遗传学质量监测第一节

概述一、实验动物在动物分类学上的位置在分类学上，根据动物的解剖、外形、生理生化等相似程度，在界的下面再依次分为门、纲、目、科、属、种六个基本阶元。动物界脊椎动物门哺乳动物以小鼠为例界（Kingdom）门（Phylum）纲（class）纲常用哺乳类实验用动物分类学地位目的名称动物名称贫齿目Edentata犰狳食虫目Insectivora刺猬、鼩鼱、鼹鼠翼手目Chiroptera蝙蝠灵长目Primates猕猴、狨猴、树鼩兔形目Lagomorpha兔、鼠兔啮齿目Rodentia大鼠、小鼠、豚鼠、金黄地鼠、旱獭、黑线仓鼠、棉鼠、长爪沙鼠、鲸目Cetacea须鲸、齿鲸、白鳍豚食肉目Carnivore猫、犬、鼬鳍足目Pinnipedia海豹长鼻目Proboscidea亚洲象奇蹄目Perissodactyla马、驴、骡、犀牛偶蹄目Artiodactyla牛、羊、鹿、猪二、种、品种与品系的概念¤种（Species）：是生物分类学上的基本单位，由自然选择形成。各种实验动物虽然来源于其野生型祖先，但它们已经经过人工长期选择、驯化与培育与其祖先有着极为显著的差异，如实验小鼠大鼠等在遗传概貌、生活习性等方面不同于其野生型。特别是遗传工程动物，可以说在某种程度上是“人造动物”。¤品种（stock）：是种以下的非自然分类单位，由人工选择和定向培育出来的，具有某些生物学特性，能稳定遗传。¤品系（strain）：是实验动物分类学上专用名词，采用一定的交配方式繁殖且祖先明确的动物群。三大特征：独特的生物学特性，相似的外貌特性，稳定的遗传特性。三、实验动物按遗传学控制的分类方法按遗传学控制分类，可将实验动物分为：近交系封闭群（远交系）杂交群不同类别动物其交配和保种方式不同。第二节

近交系动物什么是近交？什么是近交系？近交(inbreeding)即近亲交配。从一个动物群体中有意识地选用血缘关系比较接近的雌雄个体进行交配。近亲交配有三种形式：兄妹交配、母子交配和父女交配，最常用的形式是全同胞兄妹交配。近交系(inbredstrain）是指采用连续全同胞兄妹交配（brother-Sisterinbreeding）20代以上而培育成的动物。近交系动物因其基因型高度纯合，等位基因趋于完全一致，近交系数可达98.6%，血缘系数达99.6%，个体间差异极小，因而用于实验重复性好，对各种刺激反应均一，实验结果准确。近交系数：是指在近亲交配情况下各代减少异质基因/增加纯合基因的百分数。近交系数的计算公式：Fn

=

1

–

（1

–

ΔF）n代数F代数F0011.9081.25012.9262.37513.9403.50014.9514.59415.9615.67216.9686.73417.9747.78518.9798.82619.9839.85920.98610.886血缘系数：一个群体中个体之间基因组成的相似程度用数值来表示。（二）近交系命名由于近交系动物品系繁多，命名颇为杂乱。国际上已规范近交系动物的命名，其规则是根据动物的来源、历史和培育经过，以一系列字母和数字作为品系代码（straincode）来表示。以一个或数个大写英文字母表示，如A、DBA等。大写英文字母加数字命名，如C57BL、C3H。用数字表示，如129、615等。有时还标注近交代数。通常在品系代码后加括号，先写“F”，后写代数；如615(F25)表示615小鼠，近交代数为第25代。亚系（Substrain)：亚系的概念和形成原因近交系的亚系分化是指一个近交系内各个分支的动物之间，已经发现或十分可能存在遗传差异的现象。通常下述三种情况会发生亚系分化。

在兄妹交配代数达40代以前形成的分支（即分支发生于F20至F40之间）；

从共同祖先分开20代以上，因突然变异和遗传漂变导致品系内遗传分化；

经遗传分析已发现一个分支与其他分支存在遗传差异。产生这种差异的原因可能是残留杂合、突变或遗传污染（genetic

contamination）（即一个近交系与非本品系动物之间杂交引起遗传改变）。亚系命名：品系名称后加斜线、数字和培育者的缩写。近交系、亚系综合命名法实例：C57BL/6J：C代表Cold

Spring

HarborLaboratory(冷泉港实验室)，57为第57号雌鼠，BL即Black(黑色)，6为亚系，J代表Jackson(杰克逊)实验室。常用近交系缩写符号品系全称缩写符号BALB/cCC57BLBC57BL/6B6C57BL/10B10C57BRBRC3HC3CBACBDBA/1D1DBA/2D2AKRAKRⅢR3HRS/JHR几种特殊类型的近交系1.重组近交系（recombinant

inbredstrain，RI）由两个近交系杂交后，再经连续20代以上兄妹交配培育成的近交系，称为重组近交系。命名：亲代近交系X亲代近交系如：AKXB-1,2,3……近交系A×近交系BF1代兄妹交配兄妹交配连续20代以上几种特殊类型的近交系2.重组同类系（recombinantcongenic

strain，RC）由两个近交系杂交后，子代与两个亲代近交系中的一个近交系进行数次回交（通常回交2次），再经不对特殊基因选择的连续兄妹交配（通常大于14代）而育成的近交系。

命名 两个亲代近交系的中间加小写英文字母c。近交系A×近交系BF1代×近交系B子代×近交系B兄妹交配连续20代以上同源导入近交系（Congenic

inbred

strain）： 是指通过杂交-互交和回交的方式将个体的一个基因导入到近交系中，由此形成一个新的近交系。这个新的近交系与原来的近交系只是在一个很小的染色体片段上的基因不同。命名：接受基因的近交系.提供基因的近交系-基因名称如：B10.129-H-12b几种特殊类型的近交系A系肿瘤代次

A系（肿瘤易感）

B系（肿瘤抵抗）013414+—

—

+++—

——

—A系（肿瘤抵抗）育同源导入近交系2enic

resistant

line）思考：在饲养繁殖中发现一只无毛小鼠，已知无毛基因hr/hr是隐性基因，根据Snell发明的基因导入原理，如何将此基因导入到C57BL/6J小鼠体内？14代次0C57BL/6J无毛小鼠123-

+++4-+++5同源突变近交系（coisogenic

inbredstrain）指两个近交系除了在一个确定位点等位基因不同外，其它遗传基因全部相同。命名：发生突变的近交系-突变基因 如：C57BL/6J-bgBALB/c-nu/nu裸鼠几种特殊类型的近交系近交系动物的培育原始材料的选择从野生动物中选择从现有的各种近交系、封闭群、杂交群中选择近交系小鼠的培育示意图雌雄一对，可以传代。子代死胎、流产或不育，不能传代。近交后引起的变化近交可以降低基因的杂合性，增加纯合性近交可以使突变的隐性杂合基因暴露

近交可将群体分离为不同基因型的近交品系近交可引起近交衰退近交系保种和生产流程图B×SB×SB×SB

×

S或随机交配随机交配核心群增殖群生产群供实验用近交系动物的特点基因的纯合性（近交系动物的每个个体）遗传组成的同源性（一个近交系动物的所有个体）遗传组成的独特性（不同近交系比较）遗传特征的可辨别性（不同近交系比较）遗传的稳定性（所有近交系）表现型的一致性（同一近交系个体间）背景资料的可查性国际分布的广泛性对某一实验刺激的反应缺乏普遍性。对环境适应能力差。生长发育慢，繁殖力差。近交系动物的缺点近交系动物的应用

应用最广泛的是近交系小鼠，其次是近交系大鼠。常用的近交系小鼠有：BALB/c、C57BL/6、DBA/1、DBA/2、C3H等。常用的近交系大鼠有：Wistar、F344等。近交系豚鼠、兔的品系很少。

广泛应用于遗传学、免疫学和肿瘤学等研究领域。第三节

封闭群动物定义：封闭群（closed

colony）是指以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个种群，在不从外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上的动物群体。---从群体角度远交系(Outbred stock)：同一种群内无血缘关系的个体之间随机交配所产生的后代称为远交系。---从个体角度由于封闭群动物采用随机非近亲交配的方式，它的遗传组成比较接近于自然状态下的动物群体结构。在引种和饲养繁殖时，应注意封闭群的“有效群体大小”。有效群体数量太小，导致该群体近交系数上升。国际实验动物科学委员会规定封闭群动物每代近交系数增加不能超过1%，因此种群至少要达到

25对(50只)以上。封闭群：小鼠：

KM、ICR、NIH、Laca大鼠：Sprague-Dawley（SD）、Wistar封闭群的繁殖方法封闭群采用循环交配法。最常用的是三级循环交配，即将种群分为A、B、C组，在留取种群繁殖下一代时，把不同组留取的♂和♀种鼠组合进行交配。交配组合图如下所示：A

B

CC原种群新种群AB♂♀新A♂B♀CBCACAB封闭群的特点及应用封闭群动物的特点保持群体动物基因的杂合性和基因频率的稳定性，因而无近交衰退，易饲养、抗病力强、繁殖率高、产仔多对实验刺激的反应接近自然种属的反应特点封闭群动物的应用药物筛选和毒性试验一般实验研究广泛用于预实验和学生教学封闭群：品系内大部分等位基因处于杂合状态，其群体基因组成占种群基因库的一部分。近交系：品系内几乎所有等位基因处于纯合状态，其群体基因组成完全一致，占种群基因库的一小部分。近交系和封闭群动物遗传组成的比较同一近交系小鼠的不同个体间的等位基因都是纯合的同一封闭群的不同个体间的等位基因大都处在杂合状态，但群体的基因频率保持相对稳定，接近种属的自然状态定义：由两种不同的近交系杂交所繁殖的第一代杂交动物称为杂交群（Hybrid），又称为系统杂交动物，或“F1”代。杂交群动物的双亲来自两个不相关的近交系，它具有以下几种特征：各个个体的基因型相同，是其父母基因型的组合。表型一致，对试验反应均一。具有杂交优势，生活力和抗病力比近交系强。具备双亲的生物学特性。由于基因互作，可产生不同于双亲的新性状。第四节

杂交群动物国际上常用的杂交群小鼠组合第五节 实验动物的遗传学质量监测为什么要进行遗传监测？

1.基因突变残留杂合基因的分离人为造成遗传污染监测目的近交系动物：保证近交系动物遗传质量与标准一致，基因的高度纯合。淘汰各种原因引起的遗传变异的个体。突变系动物：防止突变基因在繁殖过程中丢失。封闭群动物：防止群体内个体之间发生近交，保持整个群体各位点的基因频率稳定在一定的范围。近交系动物遗传质量监测常用方法原

理方

法评

价形态学1.下颌骨形态分析法较复杂，需要经过复杂计算，捕杀大量动物2.毛色基因测试法简单，但需长时间观察3.染色体带纹分析法较复杂，准确性较差免疫学1.同系异体植皮法简单，有权威性，得到结果时间长2.H-2复合体监测法较复杂，费用高，准确性较高3.混合淋巴细胞培养较复杂，费用高，需一定设备生物化学生化标记电泳法经济、准确性高，普遍采用近交系小鼠生化标记示意图aababa–+Gpi-1（磷酸葡萄糖异构酶1）：Chr.7带型：Gpi-1aGpi-1bBalb/cNC57BL/6Naab

baa–+Es-1（酯酶1）：Chr.8带型：Es-1a

C57BL/6NEs-1b

CBA/N通过对多个生化标记位点的检测可区分不同的小鼠近交系符号染色体位置位点名称AAKRC3H/HeC57BL/6CBA/NBalb/cDBA/1DBA/2TA1TA2615Car-23碳酸酐酶-2babaababbaaCe-217过氧化氢酶-2abbabbbbabbEs-18酯酶-1bbbabbbbabbEs-311酯酶-3cccacaccaccEs-1014酯酶-10abbababbbaaGpd-14葡萄糖6磷酸脱氢酶-1bbbabbabbbbGpi-17葡萄糖磷酸异构酶-1aabbbaaaabaHbb7血红蛋白β链dsdsddddsdsId-11异柠檬算脱氢酶abaababbaaaMod-19苹果酸酶-1ababbabbaaaMup-14尿主蛋白-1aaabaaaabbbPgm-15磷酸葡萄糖变位酶aaaababbabbTrf9转铁蛋白bbbbabbbbbb近交系小鼠的生化标记及常用近交系小鼠的生化遗传概貌近交系动物遗传监测结果的判断与处理检测结果判

断处

理与标准遗传概貌完全一致未发现遗传变异，遗传质量合格有一个位点的标记基因与标准遗传概貌不一致可疑增加检测位点和方法重新检测，确认只有一个位点改变，可命名为同源突变系两个或两个以上位点与标准遗传概貌不一致不合格淘汰，重新引种复习题名词解释：种、品种、品系、近交、近交系、封闭群、同源突变近交系、同源导入近交系、重组近交系思考题：按遗传学控制分类，可将实验动物分为哪几类？什么叫品系？试述作为一个品系所具备的特征。什么叫亚系？试述亚系形成的原因。什么叫系统杂交动物？试述其具有的几种特征。试述近交系动物的特点和缺点。在饲养繁殖中发现一只雄性无毛小鼠，已知无毛基因hr/hr是隐性基因，如何将此基因导入到

C57BL/6J小鼠体内？叙述杂交群动物的概念和特征。第三章

实验动物的微生物学和寄生虫学控制第一节实验动物按微生物学和寄生虫学控制的分类第二节无菌级动物和悉生动物第三节实验动物的微生物学和寄生虫学质量监测第一节

实验动物的微生物学和寄生虫学分类法按对微生物学和寄生虫学质量的控制，可将实验动物分为四个级别：普通级动物(Conventional

animal,

CV)清洁级动物(Clean

animal,

CL)无特定病原体级动物(Specific

pathogenfree

animal,

SPF)无菌级动物(Germfree

animal,

GF)和悉生动物(Gnotobiotic

animal,

GN)一、普通级动物（Conventional

animal，简称CV动物）定义：不带有国家标准所规定的人兽共患病病原体和动物烈性传染病病原体的动物。来源：经微生物学检查不带有上述病原体的动物。饲养条件：普通开放环境应用：豚鼠、兔、犬、猴等大动物的实验研究。二、清洁级动物（Cleananimal，简称CL动物）定义：指除普通级动物应排除的病原体外，不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原体的实验动物。来源：SPF动物扩群饲养条件：屏障系统大规模生产应用：各种科研、教学用大小鼠三、无特定病原体级动物（Specific

pathogenfree

animal，简称SPF动物)定义：指除清洁动物应排除的病原体外，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体的实验动物。来源：将无菌动物/悉生动物转移到屏障系统中饲养繁殖饲养条件：屏障系统内大规模生产/隔离器内保种应用：SPF大小鼠为国际通行的科研用动物四、无菌动物（Germfree

animal，简称GF）定义：指用现有的检测技术和方法在动物体内外的任何部位均无可检出一切生命体的实验动物。来源：第一代通过无菌剖腹产术，人工哺乳获得；以后通过无菌动物雌雄交配繁殖或无菌剖腹产术，奶妈代奶扩群。饲养条件：无菌隔离器内悉生动物（Gnotobiotic

animal，简称GN）定义：又称已知菌动物，指动物体内带有明确的微生物种类的动物。来源：人为将已知的微生物投给无菌动物，使其体内带有已知菌单菌动物双菌动物多菌动物悉生动物与无菌动物相比，生长发育正常，容易饲养管理饲养条件：无菌隔离器内采用普通级大小鼠作实验时, 实验处理可能诱发隐性感染动物发生显性感染，并出现有关组织器官的结构、生理生化与免疫学改变，可能会不同程度影响实验结果,因而目前我国实验动物国家标准中已经取消普通级大小鼠，这意味着科研教学用的大小鼠必须使用清洁级或SPF级。用普通级犬、猴等做研究时应加强检疫，做好饲养管理工作，防止传染性疾病对实验的干扰。在分析实验结果时，应考虑排除这些因素对实验的影响。不同微生物级别动物用于实验的比较项目GF/GN动物SPF动物CV动物传染病无无有或可能有寄生虫无无有或可能有实验结果准确准确有疑问应用动物数少少多统计学价值好可能好不准确长期实验可能好可能好困难实验中死亡率很低低高长期实验存活率约100%约90%约40%实验的正确设计可能可能不可能实验结果的统计价值很高高有疑问无菌动物（悉生动物）因其制作和维持成本昂贵，虽然没有病原微生物的感染，但也没有存在于体表体内的正常菌群，因而是非生态的，一般仅限用于一些特定的研究。采用SPF级和清洁级动物, 则可基本排除病原微生物感染对实验的干扰，适用于绝大多数动物实验研究。豚鼠/兔一般只用普通级，但药物安全性评价中过敏原性试验规定要用清洁级豚鼠。犬、猴只有普通级。是不是用无菌动物/悉生动物做试验就一定好第二节

无菌级动物和悉生动物一、无菌级动物和悉生动物的由来和发展悉生动物：广义的悉生动物包括无菌动物和已知菌动物。最初是研究微生物和动物（人）之间的依存关系而建立发展起来的。发展史：1.1895年-1910年：解决了动物可在无菌状态下生存的问题。2.1910年-1940年：因技术问题没有解决，悉生生物研究进展缓慢。3.1940年-：技术问题解决，悉生动物研究进展迅速。最初报道的无菌动物动物培育者及育成时间小鼠Pleasants,

1958大鼠Reyniers等，1946 Gustafsson,

1948Pleasants,

1959豚鼠Miyakawa等，1958

Tanami,1959兔Wostmann和Pleasants,1959猫Bleby,

1969犬Glims,

1946悉生动物技术应用到实验动物上，成为用来预防和消除实验动物自身疾病，提供高质量实验动物的手段。形成一门新兴学科--悉生生物学。二、无菌动物的生物学特性（一）形态学改变

1.消化系统⑴盲肠肥大，故GF动物的粪便比CV动物要稀，排尿量则少。⑵肠壁变薄，绒毛短，肠蠕动缓慢，食物通过肠道时间延长。⑶肝脏重量下降。

2.血液循环系统心脏相对变小、白血球少、且数量波动范围小，这一特点与无病原体入侵有关。免疫系统由于无菌动物几乎没有受过抗原刺激，其免疫机能基本上是处于原始状态。胸腺、淋巴结发育不良；脾脏小，无二级滤泡。泌尿系统肾脏较小。（二）生理功能改变1.免疫系统⑴免疫球蛋白及其合成率明显降低，血清中IgM、IgG水平低，无IgA。当用低分子无抗原饲料喂无菌动物时，其血清中几乎不存在丙种球蛋白和特异性抗体。⑵应答速度慢，过敏反应、对异体移植物的排斥反应以及自身免疫现象消失或减弱。⑶对微生物感染异常敏感。2.消化系统肠上皮细胞更新率低，肠蠕动慢。代谢肠道中胆汁酸含量高。初级结合的胆汁酸在低部肠道更容易吸收，随粪便的排出量大大减少。生殖无菌状态对生殖影响不大。抗辐射能力GF动物有较强的抗辐射能力。普通动物受辐射后

往往是由于细菌感染引起的并发症而造成动物死亡

GF动物就不存在这一问题，抗辐射的耐受量高。生长发育无菌状态下不同种属的生长发育有所不同。GF小鼠生长曲线在育成期与普通动物(CV)相似，以后则逐渐减慢，最终GF动物的成年体重小于CV动物。繁殖性能两者相似。寿命GF动物比CV动物要长得多。三、无菌动物和悉生动物的应用（一）在微生物学研究中的应用

1.病原体的致病作用正常菌群相互间的依存性和拮抗性关系生态预防和生态治疗（二）在免疫学研究中的应用（三）在放射医学研究中的应用（四）在营养代谢研究中的应用（五）在老年病学研究中的应用（六）在毒理学研究中的应用（七）在肿瘤研究中的应用四、无菌动物的生产与维持（一）无菌动物的获得1.预产期判断2.剖宫产术3.人工哺乳/奶妈代乳（二）无菌动物质量检测1.无菌隔离器内环境检测2.无菌隔离器内动物检测第三节

实验动物的微生物学和寄生虫血质量监测一、进行微生物学监测的意义所谓微生物监测是指用微生物学的方法对不同等级的实验动物进行定期的抽样检

查，以确认该等级动物是否感染了某些病

原体。因此，微生物学监测是一个群体的、流行病学上的概念，它是通过从一个群体

中定期抽取少量样本进行检测，从而判断

整个群体中某一疾病流行情况的一种方法。二、实验动物微生物学和寄生虫学检测国家标准

(教材p43-48)普通级清洁级SPF级病毒细菌寄生虫病毒细菌寄生虫病毒细菌寄生虫小鼠510511167大鼠21057167地鼠621943155豚鼠621943156兔521763137犬442475猴142566三、取样原则、样本数、检查频率和检查方法实验动物生产：随机采样动物实验质量控制：设立哨兵动物所谓的“哨兵动物”是指为微生物检测所设置的指示动物。微生物检测的方法细菌学检测取样---细菌分离---可疑菌落生化鉴定---血清学反应病毒学检测血清学检测病毒抗体分离病毒寄生虫检测体外寄生虫：肠道寄生虫：复习题思考题：根据对实验动物微生物学和寄生虫学的控制，可将实验动物分为哪几类？各类动物的定义是什么？应饲养在什么环境中？一般动物实验是否用无菌动物/悉生动物做实验，其结果一定比用SPF动物要好？试述无菌动物的生物学特性。举例说明无菌动物在生物医学研究中的应用。什么叫哨兵动物？第四章

实验动物的环境控制第一节 实验动物环境第二节 实验动物设施第三节 特殊动物实验设施第四节 设施的维护和管理第五节 实验动物设施的环境监测演出型基因型发育环境表现型周围环境1959年Russell和Bruch提出的动物遗传和环境之间相互关系的学说在动物实验中。为了使动物经过实验处理后的反应保持稳定，就必须要求每个动物的表现型和演出型都保持稳定；而要求每个动物的表现型和演出型保持稳定，就必须对动物的生存环境进行控制。1959-1962年孕妇服用反应停后出生的海豹儿环境对动物实验处理的影响 R

=

(A

+

B

+

C)×

D

+

E式中：R:实验动物的总反应A:实验动物种属的共同反应

B：动物品种及品系特有的反应C:动物的个体反应（个体差异）D:环境的影响（包括实验处理）E:实验误差第一节

实验动物环境一、实验动物环境的概念√外环境大环境√内环境小环境二、实验动物环境的分类及控制指标1. 普通环境（conventional

environment）普通环境符合动物居住的基本要求，不能完全控制传染因子，但能控制野生动物的进入，适用于饲养普通级实验动物。普通环境温度犬、兔、猴、小型猪等控制在16-28℃，豚鼠、地鼠控制在18-29℃范围；日温差≤4℃，相对湿度控制在40-70%，换气次数最少8次/h。屏障环境（barrier

environment）屏障环境符合动物居住的要求，严格控制人员、物品和空气的进出，适用于饲育清洁级及无特定病原体级实验动物。屏障环境是专门为清洁级、SPF级动物饲养和动物实验设计的环境，符合动物居住的要求。通过对

出入屏障环境的人员、物品、动物和空气洁净度

的控制，避免各种可能的传染因子传入屏障环境

内；通过对温湿度、噪声和换气次数等各种理化

因子的控制，给实验动物的繁育营造良好的环境。屏障环境温度控制在20-26℃，日温差≤4℃；相对湿度控制在40-70%，换气次数控制在10-20次/h，空气洁净度7级。隔离环境（isolation

environment）采用无菌隔离装置以保持无菌状态或无外来污染物。隔离装置内的空气、饲料、水、垫料和设备应无菌，动物和物料的动态传递须经特殊的传递系统，该系

统既能保证与环境的绝对隔离，又能满足转运动物时保持内环境一致。适用于饲育无特定病原体、悉生及无菌实验动物。隔离环境温度控制在20-26℃，日温差≤4℃；相对湿度控制在40-70%，换气次数控制在10-20次/h，饲养无菌动物或悉生动物的隔离装置空气洁净度为

5级。为了保证良好的隔离环境，隔离装置内外的静压差要保持在50Pa。指

标单

位范

围其

他温度摄氏（℃）20-26日温差≤4℃湿度相对湿度（%）40

-

70换气量次/小时≥15气流速度米/秒≤0.2梯度压差帕斯卡（Pa）≥10清洁走廊>饲养室>次清洁走廊空气洁净度级7级美国宇航局标准落下菌数个/平皿≤3氨浓度毫克/立方米（mg/m3）≤14噪声分贝（dB）≤60工作照度勒克斯（Lux）≥20012小时明12小时暗SPF动物实验室环境控制指标环境分类使用功能适用动物等级普通环境---实验动物生产、动物实验、检疫普通动物屏障环境正压实验动物生产、动物实验、检疫清洁动物、SPF动物负压动物实验、检疫清洁动物、SPF动物隔离环境正压实验动物生产、动物实验、检疫SPF动物、悉生动物、无菌动物负压动物实验、检疫SPF动物、悉生动物、无菌动物不同实验动物环境的使用功能和适用动物等级保证实验动物健康和质量标准化。保障实验研究获得正确结果。

合乎标准的环境为动物实验工作者提供适宜的工作环境，避免不利的因素对人的伤害。实验动物环境控制的意义第二节

实验动物设施实验动物设施是为实验动物和动物实验提供能够控制的、稳定的、适合实验动物生长/繁殖环境依据功能，可分为 生产繁殖设施

动物实验设施一、普通设施普通设施应符合普通环境控制要求，用于饲养普

通级动物。设施通常为单走廊专用房舍，有空调

和送、排风装置，有防野鼠、防昆虫措施。此外

还应配置动物实验室、手术室、清洗室、笼器具

和饲料垫料仓库。因普通级大动物粪尿排泄量大，在设施建造设计时应注意足够的通风换气量和通

畅的下水管道。笼具要定期清洗消毒，饲料应确

保未污染和霉变。工作人员进入时应采取一定的

防护措施，如穿着工作服，戴口罩、帽子和手套。二、屏障设施根据屏障控制规模的大小，分为：1.全屏障系统2.屏障单元：单间饲养室/动物实验室净化控制双走廊屏障系统内人、动物、物品的移动路向全屏障系统一般设计为双走廊或三走廊空气要经过初、中、高效三级，其空气洁净度要达到10000级。屏障系统内保持正压，通过设定清洁走廊、饲养室/动物实验室和污物走廊之间的压差调节气流走向。屏障系统的出入口一般都设两道门，形成缓冲间（气闸），防止开门时外界空气逆流进入屏障系统内。气流走向清洁走廊外部区域人员走向：更衣室物实验室物品移动走向 耐高压物品：物品饲养室/动物实验室 次清洁走廊淋浴（风淋）次清洁走廊清洁走廊更衣室饲养室/动高压灭菌内准备室次清洁走廊清洁走廊外部区域饲养室/动物饲养室不耐高压物品：物品 传递窗喷雾消毒内准备室清洁走廊饲养室/动物饲养室 次清洁走廊外部区域屏障系统内人流、物流、气流走向（以双走廊为例）3.局部屏障设备：层流架独立通气笼盒（IVC）层流架独立通气笼盒（IndividuallyVentilated

Cages，IVC）三、隔离设施隔离设施是采用特制的隔离装置以营造与外界隔离的环境，用于无菌动物的制备、无菌动物和悉生动物的维持和动物实验。亦可用于SPF动物的保种和一般的感染性试验。可置于室内普通环境中运转。无菌隔离器可用硬质或软质材料制成。硬质材料采用PVC塑料或不锈钢，软质材料通常采用聚乙烯透明塑料，通气后鼓胀成型。目前全世界应用最广泛的是聚氯乙烯全透明薄膜隔离器。隔离器的基本构造示意图第三节特殊动物实验设施感染性动物实验设施放射性动物实验设施特殊化学物质动物实验设施危险度1级（无或极低的个体和群体危险）不太可能引起人或动物致病的微生物。如大肠杆菌、乳酸杆菌等危险度2级（个体危险中等，群体危险低）病原体能够对人或动物致病，但对实验室工作人员、社区、牲畜或环境不易导致严重危害。实验室暴露也许会引起严重感染，但对感染有有效的预防和治疗措施，并且疾病传播的危险有限。如伤寒杆菌、沙门氏菌、致病性大肠杆菌等危险度3级（个体危险高，群体危险低）病原体通常能引起人或动物的严重疾病，但一般不会发生感染个体向其他个体的传播，并且对感染有有效的预防和治疗措施。如霍乱弧菌、炭疽杆菌等危险度4级（个体和群体的危险均高）病原体通常能引起人或动物的严重疾病，并且很容易发生个体之间的直接或间接传播，对感染一般没有有效的预防和治疗措施。如SARS病毒、甲流病毒等WHO《实验室生物安全手册》第三版中文版感染性微生物的危险度等级分类感染性动物实验设施设计理念防护措施：二段封闭防护：病原体和人隔离开，感染性实验室和外界环境隔离开。感染性动物实验室的等级ABSL-1（Animal

facility-Biosafety

Level-1，P1)ABSL-2（Animal

facility-Biosafety

Level-2，P2）ABSL-3（Animal

facility-Biosafety

Level-3，P3）ABSL-4（Animal

facility-Biosafety

Level-4，P4）不同级别感染性动物实验室的要求ABSL-1适用：危险度1级（无或极低的个体和群体危险）动物饲育室要求：①饲育笼具应有防逃出装置；②感染实验区应与其他区域分开,有防昆虫和啮齿类动物侵入的装置；③靠近出口处设洗手池；④地面、墙壁应使用耐水耐消毒药的材料。ABSL-2适用：危险度2级（个体危险中等，群体危险低）ABSL-2是在ABSL-1的操作规范、处理方法、安全设备和实验室要求的基础上建立起来的。饲养室门应保持关闭，有明显的“生物危害”标志牌。动物饲育室要求：应分别设置动物饲育室和实验操作室、检疫观察室。动物实验宜在隔离器、

IVC和生物安全柜内进行。门应带锁、可自动关闭。实验室的门应具有可视窗。动物实验室不宜设下水地漏。应设置恒温恒湿空调通风系统和空气净化机组，一般宜采用全新风。应配备高压蒸汽灭菌器。污物处理应保证满足实验室运转和控制污染的要求。固体废弃物经高压蒸汽灭菌后交环保部门统一处理；污染的废水必须经过有效消毒。有害污染废弃物要与一般废弃物分开放置应有可靠的电力供应和应急照明。保证紧急情况下基本设备的用电需要。(7)应按规定设置火灾报警、消防器材以及洗眼设施。ABSL-3适用:危险度3级（个体危险高，群体危险低）三级实验动物生物安全实验室（ABSL-3）适用于饲养接种了危险度3级微生物的动物。这种病原微生物对人体、动植物或环境具有高度危险性，主要通过气溶胶使人传染上严重的甚至是致命疾病，或对动植物和环境具有高度危害的致病因子。实验人员需接受过专门操作训练，并由具有上述工作经验的能胜任的科学人员监督管理。ABSL-3要有双重密封门或气闸室（缓冲隔离室）和外界隔离的实验区。外部空气通过高效过滤器送入室内，排出的空气亦需经高效过滤器过滤。感染材料的所有操作应在生物安全柜内或其他封闭设备内进行。所有传染性液体或固体废弃物应先经过高温高压或化学处理去除污染后再处理ABSL-3设施设备要求：应为全封闭系统，有清洁区、半污染区和污染区组成，各区之间设缓冲间。室内配管线应内藏，适应熏蒸消毒和冲洗消毒的需要。动物饲养区和生物安全柜内应保持负压，排出的气体应经过高效过滤器过滤。每个动物实验室出口处附近要有自动开关洗手池。在适当的位置安置高压灭菌器，感染性废弃物在运出ABSL-3前必须经高压灭菌。ABSL-4适用:危险度4级（个体和群体的危险均高）四级实验动物生物安全实验室（ABSL-4）是最高

度安全实验室。适用于未知的或能引起致命疾病