实验动物学复习题.docx

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实验动物学复习题

《实验动物学》课程介绍

《实验动物学》是20世纪50年代形成的一门综合性独立的新兴边缘学科。

它是专门研究实验动物和动物实验，并融汇了生物学、动物学、医学和畜牧兽医学等形成的一门重要应用学科。

《实验动物学》是生物医学乃至整个生命科学研究的基础和重要支撑条件，已影响到整个生命科学的各个研究领域，并已成为现代科学技术的重要组成部分。

《实验动物学》的研究内容十分丰富，研究范围从实验动物扩展到动物实验。

《实验动物学》研究实验动物，主要研究实验动物的生物学特性、育种、保种、繁殖生产、饲养管理、质量控制、疾病防治，研究解决实验动物的标准化、商品化、小型化、模型化和社会化，野生动物和家禽家畜实验动物化，以期达到如何提供标准的实验动物。

《实验动物学》研究动物实验，主要研究动物实验的基本条件和基本技术与方法、实验动物的选择与应用、动物模型的建立与应用等。

学习这门课的目的，不仅要了解和掌握一般常用实验动物（如小鼠、大鼠、豚鼠、家兔、猫、狗等）的基本知识，而且还要了解和很好的应用近交系动物、突变系动物、杂交动物、封闭群动物、无菌动物、悉生动物、SPF动物等现代实验动物，在今后科研中，只有采用高质量的动物，才能排除影响实验结果的种种干扰，获得准确、可靠、重复性好的实验结果。

《实验动物学》复习题

一、名词解释

1．实验动物：

不同于一般动物，是指经人工饲养、对其携带的微生物、寄生虫实行控制，遗传背景明确或来源清楚的，用于科学研究、教学、生产、鉴定、及其他科学研究的动物。

2．实验用动物：

指一切用于实验研究的动物，包括实验动物、经济动物（家畜、家禽）、野生动物等。

实验动物是实验用动物的一部分，是最重要的一部分。

3．动物实验：

是以实验动物为材料，采用各种方法进行实验，包括以实验动物整体水平的综合反应为评价指标的实验，以实验动物为对象的观测，以实验动物为材料来源的局部器官及系统的实验，以及以实验动物的各种表现参数作为权衡尺度的实验室工作。

4．近交系动物：

我国制定的《哺乳类实验动物的遗传质量控制》国家标准规定：

是指至少经过20以上连续全同胞或亲子交配，品系内所有个体都可追溯到其源于第20代或以后代鼠的一对共同祖先的动物群。

近交动物的近交系数达98.6%,杂合基因小于1.4%。

5．近交衰退：

即近交后代出现生长、成活、生育、抗病、适应环境等方面的能力的减退。

6．F1动物：

是由两个不同的近交系有计划交配所获得的第一代动物，称为杂交一代动物，也称系统杂交动物，简称F1（Firstfilialgeneration）动物。

⒎杂交优势：

杂交一代具有较强的生命力，对疾病的抵抗力强，寿命较长，容易饲养，在很大程度上克服了近交衰退现象。

8．封闭群动物：

以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上，称为一个封闭群，或叫远交群。

9．突变系动物：

是指正常染色体的基因发生了变异的，形成具有各种遗传缺陷的动物。

10．基因突变：

基因突变也称点突变，指染色体上一个位点内的遗传物质的改变，即DNA分子长链中碱基对的改变。

11．转基因动物：

以实验方法将外源性目的基因或特定DNA片断，导入到动物的基因组内，进而改造原来动物的遗传学特性，而产生的遗传工程动物。

（或简单叙述为：

指染色体基因组中整合有人工导入的外源基因或特定DNA片段并能将其遗传给后代的一类动物。

）

12．克隆动物：

利用核移植等技术，得到遗传上与亲本动物完全相同的无性繁殖系，称为克隆动物。

13．无菌动物：

是指在隔离系统饲养的，用现在的检测技术，在动物体内外的任何部位均检测不出任何微生物和寄生虫的动物。

这类动物是在无菌条件下人工剖宫产获得的子代动物，再放在无菌隔离系统内用人工喂乳或无菌动物代乳饲育而成。

14．悉生动物：

又称已知菌动物，是指在隔离系统饲育的，经检测其体内外仅有经人工有计划接种的已知微生物或寄生虫的动物。

这类动物是向无菌动物接种一种或几种已知菌而获得的。

根据所接种的已知菌种类，分为单菌、双菌、三菌和多菌悉生动物。

15．SPF动物：

是指在屏蔽系统或隔离系统饲育的，经检测体内外无质量标准规定的特定病原微生物和寄生虫存在，但可带有非特定的微生物和寄生虫的动物。

实际上是无传染病的健康动物。

它和悉生动物的区别是：

SPF动物体内外排除了哪些微生物和寄生虫是已知的，悉生动物体内外携带哪些微生物是已知的。

16．清洁动物：

是指原种群为屏障系统中的SPF动物或剖宫产动物，饲养在半屏障系统中的其体内外不带有质量标准规定的人畜共患病病原体或动物传染病病原体的动物。

清洁根据我国国情而设定的等级动物，它来源于SPF动物或无菌动物或悉生动物或剖宫产动物。

17．普通动物：

指未经严格的微生物和寄生虫控制，饲养在开放系统中的其体内外不带有质量标准规定的主要人畜共患病和动物烈性传染病病原体的动物,是实验动物中微生物寄生虫控制要求最低的动物。

普通动物最初来源于无菌动物、悉生动物、SPF动物或剖宫产动物。

18．动物模型：

即人类疾病动物模型（animalmodelofhumandiseases），是指生物医学研究中所建立的具有人类疾病模拟表现的动物实验对象和相关实验材料。

19．诱发性动物模型：

是指使用物理、化学、生物等致病因素作用于动物，造成动物组织、器官或全身一定的损害，出现某些类似人类疾病的功能、代谢或形态性结构方面的病变，即人为地诱发动物产生类似人类疾病的动物模型。

20．自发性动物模型：

是指实验动物未经过任何有意识的人工处置，在自然情况下动物自然发生或由于基因突变的异常表现经遗传育种保留下来的动物疾病模型。

其中主要包括突变系的遗传病和近交系的肿瘤动物模型。

21．免疫缺陷动物模型：

是指由于动物体内免疫系统缺陷而致动物发生疾病的模型。

二、填空题

1.实验动物学研究的对象是___________、_______________。

2.实验动物学研究的任务是实现___________标准化，实现____________标准化。

3.动物按用途分为_________、___________、_______________、________________四类。

4.根据遗传学质量控制标准，实验动物分为______________、_______________、_______________、_______________四类。

5.根据微生物质量控制标准，实验动物分为______________、___________、_______________、_______________四类。

6.根据我国实际，实验动物被分为四级，分别是一级为___________、二级为________、三级为__________、四级为_______________。

7.用动物做实验应符合“3R”原则，其内容___________、__________、_______________。

8.动物实验中“替代”原则分为________替代和__________替代两类。

9.动物实验中“减少”原则可采取以下措施：

______________、__________________、

______________________、________________________。

10.动物实验中“优化”是指_______________________________________________。

11.根据基因纯合程度，将实验动物分为___________和___________两类。

12.作为实验动物品系、品种应具备的条件是___________________、____________________、_____________________、_________________________。

13.通常称_______________为品系，称_______________为品种。

14.特殊近交系动物包括____________、__________、_________、___________。

15.实验动物环境因素包括______________、_______________两个方面。

16.实验动物环境因素包括______________、_______________两个方面。

17.我国实验动物环境国家标准规定，实验室温度为______________、相对湿度为________、换气次数为__________、噪声控制在_______________。

18.按微生物控制标准，实验动物设施分为_________、____________、_______________，它们分别饲养的实验动物为________、____________、_______________。

19、实验动物垫料的作用是__________、__________________、_________________________。

20.药物筛选实验首选动物为___________；过敏实验首选动物为__________；发热研究首选动物为_____________；实验外科学首选动物为__________；在制造和鉴定脊髓灰质炎疫苗时，_________是惟一的实验动物；去大脑僵直实验的理想动物是__________；烧伤研究的理想动物是_________；观察脊髓反射常用动物是_________。

21．生物医学研究的基本途径是____________、________________。

22．按产生原因，动物模型分为___________、____________、________、__________。

23．复制动物模型的方法大致可分为__________、______________、________________等因素。

24．肿瘤动物模型分为______________、_______________、______________。

25．遗传工程动物包括_______________、______________、____________。

26．裸鼠的主要特征有____________、______________、____________。

幼年小鼠、大鼠、豚鼠等实验动物的性别鉴定主要根据观察动物肛门与生殖器之间的距离来区分，距离远者为_______，距离近者为_________。

动物的年龄主要根据_______来判断。

27．实验动物用染色法编号的基本原则是____________，_____________。

28．实验动物常用麻醉方法有_______________、_______________。

29．实验动物常用给药途径有______________、______________等。

30．实验动物常用的处死方法有_________、____________、_____________等。

三、问答题

1.什么叫实验动物学？

其研究对象和范围是什么？

实验动物与实验用动物有何区别？

实验动物学是研究有关实验动物和动物实验的一门综合、新兴的科学。

是融合生物学、动物学、畜牧兽医学、医药学等学科，并引用或借鉴了其他学科的研究成果及研究方法而发展起来的学科。

实验动物学研究对象是实验动物和动物实验。

实验动物学研究内容十分丰富，研究范围从实验动物扩展到动物实验。

实验动物学研究实验动物，主要研究实验动物的生物学特性、育种、保种、繁殖生产、饲养管理、质量控制、疾病防治，研究解决实验动物的标准化、商品化、小型化、模型化和社会化，野生动物和家禽家畜实验动物化，以期达到如何提供标准的实验动物。

实验动物学研究动物实验，主要研究动物实验的基本条件和基本技术与方法、实验动物的选择与应用、动物模型的建立与应用等。

实验动物不同于一般动物，是指经人工饲养、对其携带的微生物、寄生虫实行控制，遗传背景明确或来源清楚的，用于科学研究、教学、生产、鉴定、及其他科学研究的动物。

实验用动物是指一切用于实验研究的动物，包括实验动物、经济动物（家畜、家禽）、野生动物等。

实验动物是实验用动物的一部分，是最重要的一部分。

2.实验动物应具备的基本条件是什么？

①对实验处理表现出极高的敏感性；

②对试验处理的个体反应表现出极强的均一性；

③模型形状具有遗传上的稳定性；

④动物来源的易获得性。

此外，还应具备繁殖快、价格相对低廉、实验操作简便、重复性好等特点。

3.实验动物学是一门应用性学科，其应用价值主要表现在哪些方面？

实验动物在社会生产和科学研究的许多领域里有广泛的应用价值。

这主要表现在实验动物和动物实验方法所起到的作用。

其作用可概括为以下几个方面：

①作为生物医学基础研究的标准的实验材料；

②作为人类疾病研究的替身或模型；

③作为药品、食品等安全性评价和效果试验的活试剂；

④作为生物制剂及制品研制的原材料；

⑤作为生物学、医学、畜牧学、兽医学等的教学用具。

4.分别按不同分类标准，简述实验动物的分类。

（1）按用途分为实验动物、经济动物、野生动物、观赏动物四类；

（2）按遗传学控制原理分为近交系动物、突变系动物、杂交群动物、封闭群动物四类；

（3）按微生物控制原理分为无菌动物、悉生动物、SPF动物、普通动物四类；

（4）根据我国具体情况分四级，一级动物为普通动物，二级为清洁动物、三级为SPF动物，四级为无菌动物（包括悉生动物）。

5.何谓“3R”原则？

其主要内容是什么？

“3R”即Replace（替代）、Reduction（减少）、Refinement（优化）。

替代（replacement）是指在不使用活的脊椎动物进行实验和其他科学研究的条件下，采用一些替代的方法，达到某一确定的研究目的。

替代分为绝对替代和相对替代。

替代的内容包括：

（1）用有生命的物体代替动物进行研究

①用系统发育较低下的动物代替哺乳动物和高等动物；

②用离体培养的器官、组织、细胞培养物及提取物、短期维持的组织切片、细胞悬液和灌注器官以及亚细胞结构部分等代替动物。

（2）用数理化方法模拟动物进行研究

①用物理学或机械学方法模拟动物，甚至高等动物；

②用化学方法模拟动物；

③用数学和计算机模型模拟动物模型。

减少（reduction）是指如果某一研究方案中必须使用实验动物，同时又没有可靠替代选择方法，则应考虑把使用动物的数量降低到实现科研目的所必需的最小量。

减少使用动物数量的途径大致有四种：

①尽量使动物一体多用；

②用低等动物代替高等动物；

③尽量使用高质量动物；

④使用恰当的实验设计和统计学方法。

优化（Refinement）是指通过改善动物设施、饲养管理和实验条件，精细地选择、设计路线和实验手段，优化实验操作技术，尽量减少实验过程对动物机体的损伤、减轻动物遭受的痛苦和应激反应，使动物实验得出科学的结果。

优化包括：

①改善实验设施条件，提高动物实验质量；

②改善控制技术，减少对机体的干扰；

③从已有数据中捕捉信息，优化动物使用。

6.近交系动物有何特征及优点？

何谓近交衰退？

近交系动物的特征有：

①基因纯合性；②同基因性；③表现型的均一性；④遗传稳定性；

⑤可分辨性；⑥个体性（品系之间有区别）；⑦分布的广泛性；⑧背景资料可查性。

近交系动物的优点：

①具有相同的基因型，表现型也一致，所以其反应也是一致的，试验结果正确、可靠；

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做实验，试验重复性好，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，便于国内和国际间交流和重复实验；

④可以作为有价值的病理学模型，是研究人类疾病的重要实验材料；

近交衰退是指近交后代出现生长、成活、生育、抗病、适应环境等方面的能力的减退。

7.特殊近交系动物包括那些？

其含义分别是什么?

特殊近交系动物包括同源突变近交系、同源导入近交系、分离近交系、重组近交系。

①同源突变近交系是指两个近交系除了一个指明位点等位基因不同外，其它遗传基因全部相同的品系。

是某个近交系在某基因位点上发生突变而分离出来的近交系的亚系。

它和原近交系的差异只是突变基因位点上带有不同基因，而其它位点上的基因完全相同。

②同源导入近交系是通过基因导入的方法将一个目的基因导入某个近交系的基因组内，而培养出来的新的近交系。

③分离近交系是在培育近交系的同时，采取一定的交配方法，迫使个别基因位点上的基因处于杂合状态。

这样培育出来的近交系个别基因位点上的基因保持杂合状态，能分离出该基因位点上带有不同等位基因的两个近交系亚系。

④重组近交系在两个近交系杂交生育F1代后，F1代互交生育F2代，从F2代中随机选择个体交配，连续进行20代以上的全同胞兄妹交配而育成的一个近交系称为重组近交系。

8.什么叫F1动物？

生物医学研究中使用F1动物有何优点？

是由两个不同的近交系有计划交配所获得的第一代动物，称为杂交一代动物，也称系统杂交动物，简称F1（Firstfilialgeneration）动物。

F1动物的优点：

①遗传和表现型上的一致性：

就某些生物学特性而言，杂种一代比近交系动物具有更高的一致性，不容易受环境因素变化的影响，广泛地适用于营养、药物、病原和激素的生物评价。

②杂交优势：

杂交一代具有较强的生命力，对疾病的抵抗力强，寿命较长，容易饲养，在很大程度上克服了近交衰退现象，适用于携带保存某些有害基因和长时间的慢性致死实验，也可作为代乳动物以及卵、胚胎和卵巢移植的受体。

③具有同基因型：

杂种F1代虽然具有杂合的遗传组成，但其可接受不同个体乃至接受两个亲本品系的细胞、组织、器官和肿瘤的移植，适用于免疫学和发育生物学等研究领域。

④作为某些疾病研究的模型：

例如：

（NZBXNZW）F1是自身免疫缺陷的模型，（C3HXI）F1是肥胖病和糖尿病的模型。

⑤可用于干细胞研究、移植免疫研究、细胞动力学研究、单克隆抗体研究等。

⑥国际上广泛分布：

已广泛用于各种实验研究，实验结果便于在国际间进行重复和交流。

9.何谓封闭群动物?

有何特点及应用价值？

常用的封闭群动物有哪些？

我国制定的标准作如下定义：

以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上，称为一个封闭群，或叫远交群。

封闭群动物分为远交种和突变种。

其特点及应用价值为：

①远交种动物的遗传组成具有很高的杂合性，因此，在遗传中可作为选择实验的基础群体，用于对某些性状遗传力的研究。

同时，远交种可携带大量的隐性有害突变基因，可用于估计群体对自发或诱发突变的遗传负荷能力。

远交种类似于人类群体遗传异质性的遗传组成。

因此，在人类遗传研究、药物筛选和毒性试验等方面起着不可替代的作用。

②远交种具有较强的繁殖力和生活力，表现为每胎产仔多、胎间隔短、仔鼠死亡率低、生长快、成熟早、对疾病抵抗力强、寿命长，加之饲养繁殖时无需详细记录谱系，容易生产，成本低，可大量供应，因而广泛用于预试验、学生教学和一般实验。

③突变种所携带的突变基因通常导致动物在某些方面的异常，从而可成为生理学、胚胎学和医学研究的模型。

常见的远交种有：

NIH小鼠、ICR小鼠、昆明（KM）小鼠、Wistar（惠斯特）大鼠、SD（Sprague-Dawley）大鼠、DunkinHarley（顿金哈莱）豚鼠、日本大耳白兔、中国本兔、NewZealand兔等。

10.什么叫突变系动物？

什么叫基因突变？

基因突变分哪几种？

简述基因与性状的关系。

突变系动物是指正常染色体的基因发生了变异的，形成具有各种遗传缺陷的动物。

基因突变是指染色体上的一个位点内的遗传物质的变化，或者说是DNA分子链中碱基对的改变。

基因突变可分为：

①可见突变；②生化突变；③致死突变，又分为显性致死和隐形致死；④条件致死突变。

基因与性状的关系：

①一个基因决定一个性状，如毛色为单基因所决定；

②一个基因决定几个性状，如裸鼠的无胸腺、无毛是由基因决定的，可能是一个基因决定两个性状，也可能是靠近的两个基因不分离的缘故；

③几个基因决定一个性状，如小鼠6周龄时的体重由30个基因决定，兔子的高血压由3~4个基因决定。

11.遗传工程动物包括那些?

它们分别采用什么方法得到？

遗传工程动物包括转基因动物、基因剔除动物和克隆动物。

转基因动物是以实验方法将外源性目的基因或特定DNA片断，导入到动物的基因组内，进而改造原来动物的遗传学特性，而产生的遗传工程动物。

由于该项技术打破了物种之间的生殖隔离，找到了一种按照人们意愿定向改造哺乳类动物遗传性状的有效途径，开辟了一条用四维体系研究特定基因的新手段。

例如：

金黄色葡萄球菌是引起乳腺炎的最常见病原体，而抗生素治愈率在15％以下，但溶葡萄球菌素（1ysostaphin）能攻击金黄色葡萄球菌的细胞壁。

科学家们将编码溶葡萄球菌素的基因转移到小鼠基因组中，使其在小鼠的乳腺中表达。

当在这种小鼠的乳腺中，注人大量的金黄色葡萄球菌时，也不能使其患乳腺炎，而对照组小鼠则很快感染。

用这种方法，已成功地培育了抗乳腺炎的转基因小鼠。

基因剔除动物是利用同源重组原理，使胚胎干细胞（embryonicstemcell，ES）内的目的基因（targetgene）进行定点突变（基因打靶），将定点突变的胚胎干细胞注射到宿主胚胎中，再将胚胎植入假孕母体的子宫内，使其发育成目的基因缺陷的嵌合体，经一定方式的交配繁殖后，筛选出目的基因缺陷型的纯合子即基因剔除动物。

通过分析缺陷基因所产生的表现异常（一些表型消失和一些表型出现），来研究基因调控和功能，建立疾病的动物模型以及进行基因治疗研究。

克隆动物是利用核移植等技术，得到遗传上与亲本动物完全相同的无性繁殖系，称为克隆动物。

目前，把经过转基因或基因打靶的体细胞用于克隆动物，则得到的克隆动物的体细胞和生殖细胞的基因组内有转移的或经过精确修饰的基因，进而可以研究基因的功能和培育新兴的遗传标准化动物。

12.无菌动物和悉生动物各有何特点及应用？

无菌动物是指在隔离系统饲养的，用现在的检测技术，在动物体内外的任何部位均检测不出任何微生物和寄生虫的动物。

这类动物是在无菌条件下人工剖宫产获得的子代动物，再放在无菌隔离系统内用人工喂乳或无菌动物代乳饲育而成。

悉生动物又称已知菌动物，是指在隔离系统饲育的，经检测其体内外仅有经人工有计划接种的已知微生物或寄生虫的动物。

这类动物是向无菌动物接种一种或几种已知菌而获得的。

根据所接种的已知菌种类，分为单菌、双菌、三菌和多菌悉生动物。

悉生动物有广义和狭义之分，广义的悉生动物包括无菌动物、已知菌动物和无特定病原体动物；狭义的悉生动物即指已知菌动物。

无菌动物的特点：

（1）形态学改变：

①消化系统：

主要变化在肠道上，无菌动物肠道肌壁薄，盲肠肥大，比普通动物大5～6倍，肠粘膜绒毛增多，肝脏重量下降；②血液循环系统：

心脏相对缩小，白细胞增多；③免疫系统：

淋巴结和脾脏发育不良，无二级滤泡。

（2）生理学改变：

①免疫能力降低，其免疫功能基本处于原始状态，对微生物感染异常敏感；②无菌鼠与普通鼠相比无明显变化，无菌豚鼠和无菌兔比普通者生长缓慢；③无菌条件对大小鼠生殖无明显影响，无菌豚鼠和无菌兔比普通者繁殖力低。

无菌动物的应用：

①无生物和寄生虫学研究；②免疫学研究；③放射医学研究；④养养学研究；⑤老年病及老年学研究；⑥毒理和药理学研究；⑦肿瘤学研究；⑧宇航学研究；⑨牙病学研究。

悉生动物的特点：

悉生动物来源于无菌动物，其体内有不同种类的几种微生物定居，形成动物与微生物的共生复合机体。

悉生动物肠道内存在能合成某种维生素和氨基酸的