实验动物学复习资料.docx

1、实验动物学复习资料一、名词解释1.SPF动物:无特定病原体动物(Specific pathogen free animal,简称SPF动物,指不携带特定病原体(细菌、病毒、寄生虫,但带有未知的微生物群的动物。2.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。3.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。4.人类疾病动物模型:为生物医学科研而建立的,具有人类疾病模拟性表现的的动物模型。5.克隆动物(clonal animal:是指用人工方法得到无性繁殖的在遗传上与亲本动物完全相同的动物

2、。6.转基因动物:基因组中稳定的整合有以转基因技术导入的外源性或特定DNA片段并能遗传给后代的一类动物。7.免疫缺陷动物:是由于先天性遗传突变或用人工方法造成的一种或多种免疫系统缺陷的动物。8.重组近交系动物:指近交程度相当于20代以上连续全同胞或亲子交配,近交系数达98.6%以上、群体基因达到高度纯合和稳定的动物群。二、简答题9.简述作为一个品系所具备的特征。品系有三大特征:独特的生物学特性,相似的外貌特性,稳定的遗传特性。10.试述亚系及其形成的原因。在近交系培育和维持过程中,由于残留杂合基因的分离、基因突变以及在不同地区繁育而造成同一品系内不同分支之间在遗传上有差异的动物称为亚系。亚系形

3、成的原因:1.近交40代之前,残留杂合基因的分离;2.不同地点繁育100代以上,由于基因突变;3.遗传污染后继续近交许多代。11.简述近交系动物及其优缺点。是指采用连续全同胞兄妹交配20代以上,基因型高度纯合,等位基因趋于完全一致的动物近交系动物的特征。优点:1. 基因的纯合性 2. 遗传的同源性 3. 表现型的一致性 4. 遗传的稳定性 5. 遗传特征的可辨别性 6. 遗传组成的独特性 7. 背景资料的可查性 8. 国际分布的广泛性。缺点:1.缺乏普遍性 2.对环境适应能力差 3.产子数量少 4.体型小 5.维持费用高。12.什么叫杂交群动物?试述其具有的几种特征。如何命名?又称:F1 代动

4、物定义:由两种不同的近交系杂交所繁殖的第一代杂交动物称为系统杂交动物,俗称“F1”代。系统杂交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:1.具有杂交优势,生活力和抗病力比近交系强。 2.各个个体的基因型相同,是其父母基因型的组合。 3.表型一致,对试验反应均一。 4.具备双亲的生物学特性。 5.由于基因互作,可产生不同于双亲的新性状。 6.实际应用时具有相对固定的杂交组合,应用广泛,便于国际交流。13.长期毒性试验设定3个剂量组的目的是什么?低剂量:寻找动物安全剂量范围,为临床剂量设计作参考。中剂量:应使动物产生轻微的或中度的毒性反应。高剂量:为寻找毒性靶器官、毒性反应症状及抢救措

5、施提供依据,也为临床毒性及不良反应监测提供参考。14.环境温度变化对实验动物有哪些影响?最适环境温度范围?环境温度偏离动物最适温度过大,或温度的突然升高或降低对动物的健康影响很大。影响代谢影响生长发育和繁殖影响生理功能影响健康和抗感染能力影响实验结果:脏器重量、血液生化指标、药物反应。15.试述颗粒饲料的优点。加工过程中高温作用使蛋白质变性和淀粉化,容易消化吸收。加工过程中高温具有杀菌作用,使细菌数大量减少,饲料不易变质。加工过程中高温能灭活原料中有害物质。颗粒饲料便于运输、储存、饲喂。颗粒饲料适合于啮齿类动物啃咬习性。易掌握每日摄食量,不易造成浪费。16.一个好的动物模型应该包括哪些特点?1

6、. 动物疾病表现应与相应的人类疾病有类似之处,尽可能再现所要研究的人类疾病的病理变化;2. 动物模型的可利用性表现在是否具有可重复性,最好能在二种以上动物上得到证实;3. 所选的动物背景资料要完整,生命史能满足实验需要;在同等条件下,优先使用标准化的实验动物。4. 动物经济而来源充足,便于转运,易于关养。5. 动物体型不宜过大,易获得标本。三、问答题17.假设在某一研究中选择购买的是无特定病原体动物级的实验动物,而在动物实验过程中却饲养于开放环境中进行实验,试述并分析该实验是否可行,实验结果是否可靠,并说明理由。18.试比较不同方法制作的动物模型的优缺点?答: 1.诱发性疾病动物模型优点:制作

7、方法简便,短期内可复制大量疾病模型,实验条件比较简单,其他因素容易控制。缺点:由于疾病是通过人为限定的方式而产生的,所以多数情况下与临床存在着一定的差异,况且很多人类疾病尚不能用人工诱发的方法复制,因此有一定的局限性。2. 自发性疾病动物模型优点:在一定程度上减少了人为的因素,因此更接近于自然发病的人类疾病。缺点:自发突变自然发生率低,目前所有的自发性疾病动物模型数量有限;发现和验证基因突变需要专业知识,培育费时,专业性强;有的疾病动物难以饲养繁殖。有的疾病没有自发性疾病动物模型。3.诱发突变性疾病动物模型优点:可以进行大规模制作筛选,从中发现有价值的突变系疾病模型。缺点:耗资巨大,工作量大,

8、不能有目的的制作某种动物模型。19.以常用实验动物家兔为例,简要说明它们在生物医学研究中的应用。发热研究及热原试验家兔的体温变化灵敏,易产生发热反应,发热反应典型、恒定。因此,常选用家兔进行这方面的研究。免疫学研究家兔常用来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血清,大多数是采用家兔来制备的。心血管疾病及肺心病的研究家兔颈部神经血管和胸腔很适合做急性心血管实验。可以复制心血管病和肺心病的动物模型。广泛用于动脉粥样硬化模型的复制生殖生理和胚胎学研究家兔属刺激性排卵,雄兔的交配动作或注射绒毛膜促性腺激素80100U可诱发排卵;注射孕酮及某些药物可抑制排卵,排卵数量可以卵巢表面的鲜红

9、色点状、小突来计算,并可准确判断排卵时间,容易取得同期胚胎材料。因此,常用于生殖生理、胚胎学研究和避孕药物的筛选等。传染病的研究家兔对多种微生物和寄生虫都十分敏感,可建立天花、脑炎、狂犬病、细菌性心内膜炎、淋球菌感染、慢性葡萄球菌骨髓炎和肺吸虫、血吸虫、弓形虫等疾病的动物模型,用于研究人类相应的疾病。遗传性疾病和生理代谢失常的研究如进行软骨发育不全、低淀粉酶血症、维生素A缺乏、遗传性骨质疏松等研究。同时也广泛应用于研究药物的致畸作用或其他干扰正常生殖过程现象。眼科学的研究家兔的眼球大,眼球体积56cm3,便于手术操作和观察,是眼科研究中最常用的动物。同时在同一只家兔的左右眼进行疗效观察,可避免

10、动物年龄、性别、产地、品种的个体差异。还常用家兔复制角膜瘢痕模型等。皮肤反应实验家兔皮肤对刺激反应敏感,其反应近似于人,常选用家兔皮肤进行毒物对皮肤局部作用的研究;兔耳(特别是兔耳内侧可进行实验性芥子气皮肤损伤和冻伤、烫伤的研究,化妆品对皮肤影响的研究等。20.生物医学研究中,实验动物选择遵循哪些原则,并举例说明。实验动物选择遵循原则:一、相似性原则结构、功能及代谢的相似性:一般来说,实验动物进化层次愈高,其功能、结构愈复杂,反应也愈接近人类。猴、猩猩、狒狒、长臂猿等灵长类动物是最类似人的实验动物。它们是研究人类脊髓灰质炎、脑炎、痢疾、肝炎、麻疹等传染病的理想动物,也是放射医学、牙科学、生理学

11、、免疫学、营养学的良好动物模型。猕猴生殖生理和人非常相似,是人类生殖课题研究的首选动物。 2.年龄的近似性:选择实验动物时必须了解有关动物的寿命并安排与人的某年龄时期相对应的动物进行实验研究,如犬龄1年相当于人龄15年,犬龄2年相当于人龄24年。 3.群体分布的相似性:以群体为对象的研究课题,要选择群体基因型、表型分布与人相似的实验动物。如药物安全性评价、药物筛选时,应考虑人类与实验动物群体在代谢类型上的差异。通常以封闭群模拟自然群体基因型动物作为实验研究对象。 4.生态或健康状况的近似性:在人的生命过程研究中,寻找与人类生态情况相似的替代模型非常重要。在实验动物的遗传背景、营养及环境背景标准

12、化后,其生态和健康状况对实验的影响就显得至关重要。现有的GF(无菌动物、SPF、CL(清洁动物和CV(普通动物及动物分别代表着不同的微生态模式,具有不同的特点,适用于不同的研究。在选择时应结合课题目的、研究方法、实施条件及经费等作综合考虑,然后做出正确选择。 5.疾病特点的相似性:许多自发或诱发性疾病模型能局部或全部的反映出与人类相似的疾病过程及临床表现。可根据研究目的,选择合适的疾病动物模型进行实验研究。 6.操作实感的相似性:为临床操作打基础的动物实验,应选用与临床操作较接近的动物。如模拟人类心脏移植,练习手术操作的动物实验,可选择猪器官作实验材料,因为猪的心脏形态和大小与人很接近;练习胃

13、肠吻合术、脾切除术等可用犬作实验材料。二、差异性原则:各种实验动物在基因型、组织型、代谢型、易感性等特点上的差别也是实验可比性内容。当研究过程中要求以这种差异为指标或特殊条件时,选用不同种系实验动物的某些特殊反应,更适合于不同研究目的的需求。如家兔颈部的交感神经、迷走神经、减压神经是分别存在、独立行走的,而人、猪、犬、猫等减压神经并不单独行走,如果要观察减压神经对心脏的作用,选择家兔更合适;家兔的胸腔结构与其他动物不同,很适合做开胸和心脏实验。三、易化性原则:尽量选用结构简单又能反映研究指标的动物。如选择两栖类进行神经反射弧试验。利用果蝇寿命短(12d,染色体数目少(2n=8等特点,成功地进行

14、遗传学研究,并确定了染色体的连锁互换定律。四、相容或相匹配原则:在设计动物实验时,所选用的动物质量等级要与实验设计、实验条件、实验者的技术、方法及试剂性能等相匹配。如果将经过微生物控制的SPF动物或无菌动物购回后,饲养在普通环境中进行实验,无疑也是对实验动物资源的一种浪费。五、可获性(或易获得性原则:在不影响实验质量的前提下,选用最易获得、最经济、最易饲养的动物是实验研究时必须坚持的原则。如实验大鼠、小鼠是在生物医学领域用量最多,用途最广的实验动物。六、重复性和均一性原则:重复性和均一性是实验结果可靠、稳定的重要保证。若实验结果不能再现或不稳定,则不能被公认。生物医学实验应选用标准化实验动物,

15、只有选用标准化的实验动物,才能排除因遗传上的不均质引起的个体反应差异,排除动物所携带微生物、寄生虫和潜在疾病对实验结果的影响,获得可靠的实验结果,并便于在国际上与同类研究进行比较和交流。在标准化实验动物中,近交系Fl代动物、突变系动物均有很好的遗传均质性,个体差异小,而SPF 动物则是排除了一切疾病影响的健康动物。医学科学研究中应杜绝使用随意交配而来的杂种动物和未经任何微生物控制的非标准动物。21.什么叫动物模型?动物模型设计应遵循什么原则?如何评价所建立的动物模型。动物模型: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。动物模型设计应遵循的原则:1.相似性原则2

16、.重复性原则3.可靠性原则4.适用性和可控性原则5.易行性和经济性原则。评价所建立的动物模型:建立疾病动物模型的最终目的是为了防治人类疾病。因此,对疾病动物模型的评估主要取决于模型与人类疾病的相似或可比程度。一个理想的疾病动物模型应具有以下特点: 1.能再现所要研究的人类疾病,即动物疾病表现与人类疾病相似。 2.动物可重复产生该疾病,最好能在两种或两种以上的动物身上复制该疾病。 3.动物背景资料完整,等级合格,生命周期能满足实验需要. 4.动物要价廉、来源充足、便于运送。 5.尽可能选用小动物。22.在医药学研究中,应用动物模型有何优越性?并简要说明复制医学动物模型应遵循的原则。医药学研究中,

17、应用动物模型有何优越性: 1.可以替代人体,预测中药毒副作用 2.可以严格控制实验条件,较可靠地证实治疗效果 3.可以验证和发展中医理论,为中医理论提供实验科学依据 4.可以缩短研究周期,加快中医发展复制中医动物模型应遵循的原则: 1.根据辨证论治理论复制动物模型 2.根据脏腑理论复制动物模型 3.根据病因病机理论复制动物模型 4.根据病证结合,选择某些西医病理模型作为中医证的模型 5.根据证的现代病理生理机制复制病理模型 6.根据整体观念复制动物模型。23.请你谈谈我院动物实验方面存在哪些问题和不足?应采取哪些措施和方法提高学生实验动手操作能力?你对我院动物实验教学方面工作有何建议?24.按

18、微生物控制程度可将实验动物分为哪几级?他们各自特点?答:可将实验动物分为四类:无菌动物(Germfree animal, GF指用现有的实验手段检测,动物的体表体内不携带任何微生物和寄生虫的实验动物。特点:1。在动物体内外任何部位均检不出任何细菌、真菌、原虫、内外寄生虫。2无菌动物必须是生来就无菌的动物。3消化系统:(1盲肠肥大;(2肠道肌层薄,肠绒毛变细变短;(3肝脏变小;4循环系统:(1心脏变小; (2白细胞数变少,且数量波动范围小; 5免疫系统:(1胸腺,淋巴组织,网状内皮系统发育不良。(2脾脏小,无二级滤泡;6免疫功能:(1血清中IgG、IgM水平低,几乎不存在丙种球蛋白和特异性抗体。

19、 (2免疫应答速度慢,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。7生长率:(1不同种属不同;(2无菌鸟类生长率高于同种普通鸟;(3 无菌大、小鼠与普通鼠差不多;(4无菌豚鼠和无菌兔比普通的慢;8生殖:(1无菌大、小鼠略高于普通大小鼠;(2豚鼠和兔繁殖能力比普通级低。9代谢和营养:无菌动物血中含氮量少,肠管对水的吸收率低,代谢周期比普通动物长;体内不能合成维生素B和K,易产生这两种维生素的缺乏症。10抗辐射能力:无菌动物抗辐射能力强,抗实验性烫伤和抗休克死亡能力也强于普通动物。11寿命:无菌动物的寿命普遍长于普通动物。悉生动物(Gnotobiotic animal, GN 又称

20、已知菌动物,指动物体内带有明确的微生物种类的动物。特点:1微生物特点:体内携带有已知微生物2来源:无菌动物植入微生物3饲养管理:必须饲养在温湿度恒定的空气净化的隔离系统中,实行严格的微生物控制。4GN动物是动物与微生物的共生复合体。肠道存在能合成维生素和氨基酸的细菌,不会出现维生素缺乏症。生活力、抵抗力明显增强,易于饲养。无特定病原体动物(Specific pathogen free animal,简称SPF动物指不携带特定病原体(细菌、病毒、寄生虫,但带有未知的微生物群的动物。特点:1微生物特点:SPF动物除一、二级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研究实验干扰大的病原。

21、小鼠病原菌 应排除 16 种，病毒 11 种；大鼠病原菌应排除 16 种，病毒 7 种。 2、来源：SPF 动物来源于无菌动 物或剖腹产动物。 3.饲养管理：SPF 动物必须饲养在温湿度恒定的空气净化的屏障系统中，实行严 格的微生物控制。 4。与悉生动物比较 相同点： 1）体内无病原微生物，实验结果准确可靠。2）带 有非致病的其他微生物。 不同点： 1）悉生动物带有的微生物是已知的，SPF 动物所带微生物情况 不清楚。 2）悉生动物饲养在隔离环境中，SPF 动物饲养在屏障环境内。 清洁动物(Clean animal, CL微生物控制级别介于 SPF 动物和普通动物之间的动物 特点：1 微生物特

22、点：清洁级动物比普通级动物要求排除的微生物和寄生虫多， 但比 SPF 动物少。清洁级动 物除肉眼观察无病外，尸体解剖时，主要脏器、组织无论是肉眼观看还是病理组织切片均应无病变。 血清病毒抗体检测可检测出一定滴度的抗体。小鼠病原菌应排除 10 种，病毒 5 种；大鼠病原菌应排 除 10 种，病毒 2 种。 2 来源：清洁动物来源于 SPF 动物、无菌动物、悉生动物或剖腹产动物。 3、 饲养管理：清洁级动物饲养于温湿度恒定的空气净化的屏障系统中。 其所用的饲料、垫料、饮用水、 笼器具等都经过消毒灭菌处 理。 工作人员需换灭菌工作服、鞋、帽、口罩等进入动物室进行操作。 普通动物(Convention

23、al animal, CV不携带人兽共患病和动物烈性传染病的病原体。特点： 1. 微生物学特点：要求不携带所规定的人兽共患病病原和动物烈性传 染病的病原。是微生物控制要求 最低。 2.饲养管理： 饲养于开放系统。 但仍然对温度， 湿度， 饲料， 垫料， 饮水， 卫生等有一定控制。3. 生理学特点：外观健康，饮食排泄正常，无异常分泌物，无临床症 状，脏器无眼观病灶。 25什么叫 SPF 级动物？写出英文全称及其在医学中的作用。 答：无特定病原体动物（Specific pathogen free animal，简称 SPF 动物指不携带特定病原体 （细菌、病毒、寄生虫） ，但带有未知的微生物群的动

24、物。 目前国际上公认 SPF 动物适用于所有科研 实验，是国际标准级别的实验动物。 1）血清、疫苗的制造：用无病的动物组织、脏器来生产各种疫 苗和细菌病毒性诊断血清。 2）生物学鉴定；用于鉴定破伤风毒素、结核菌素、狂犬病疫苗等。 3） 实验外科学的短期或长期研究：例如一些放射实验、烧伤实验等。 4）其他研究工作：如药理学、毒 理学、肿瘤免疫学、传染病学等 。 26微生物 寄生虫潜在感染对实验研究的影响 答： 寄生虫感染对实验的干扰 1 掠夺宿主的营养 2 体表寄生虫对宿主的干扰 3 对宿主产生机械损 伤 4 产生毒性作用 5 比较洁净动物和普通动物的特点 答：1 洁净动物通常是指来源于剖腹产、

25、实行严格的微生物 控制、饲养于空气净化系统设施内的动物，包括清洁动物、SPF 动物、悉生动物和无菌动物。洁净动 物与普通动物相比，在很多方面均存在一定差异。 2 洁净动物与普通动物相比，在血液学、血液生 化指标及主要脏器系数方面均产生一定变化。如清洁级大鼠与普通大鼠相比，白细胞较少，其中中 6 性粒细胞少，淋巴细胞相对增加；血清碱性磷酸酶、胆红素、胆固醇值较高；尿素氮、肌酐值比较 低；空肠淋巴结、脾脏较轻；肺、肾组织形态比普通大鼠健康。 27实验动物环境监控与动物实验结果的关系 答：实验动物的性状实际上是遗传和环境因素相互作用的结果。基因型表现型演出型。 周围环境对于动物的表现型和演出型有一定

26、的影响，动物实验实际上是控制实验动物的演出型，并 对演出型动物作严格策划的处理； 只有演出型稳定， 实验结果才有良好的可重复性和高度的可信性。 28实验动物环境因素的分类以及影响实验动物的各种环境因素 分类：1 气候因素：温度、湿度、气流、风速等 2 理化因素：光照、噪声、粉尘、臭气（NH3、 H2S 等） 、杀虫剂、消毒剂、有害气体等 3 营养因素：饲料、饮水、笼具、垫料等 4 生物和栖居因 素：各种病原体（细菌、病毒、寄生虫等） 、落菌数、社会因素和饲养密度等 。 29营养因素对动物实验结果的影响非营养研究时的影响 1.对动物采食量的影响 2.对动物生长发育的影响 3.对动物生理生化指标的影响 4.对动物免疫功 能的影响 5.对动物疾病的发生、发展和转归的影响 6.对动物麻醉反应的影响 7.饲料中其它因素的影 响 营养研究时的影响 营养问题的影响 1.动物早期的营养状况对营养研究的影响 2.动物实验时的营养对所研究 3.动物日粮对营养研究的影响。 7