动物实验学重点大纲

实验动物学重点(仅供参考)一、 实验动物的定义根据科学研究的要求，在特殊环境条件下，经过人工定向驯化培育而成的，具备明确的生物学特性和清楚的遗传背景，作为科学实验的对象或材料的动物。二、 实验动物与动物实验的区别动物实验是指在实验室内利用动物进行实验，解决科学实验中的问题，获得新的认识，发现新的规律。三、实验动物的特点1、实验动物是遗传限定动物2、实验动物所携带的微生物、寄生虫爱人工控制3、实验动物主要应用于科学实验中四、实验用动物包括哪几类动物1、实验动物2、经济动物 3、观赏动物4、野生动物五、3R原则1、替换（replacement） 是反映在科学研究中应用无知觉材料来代替使用活的有知觉的脊椎动物的方法，其范围包括使用组织学、胚胎学、细胞学或计算机等方法取代整体动物实验。2、减少（reduction） 是指在能保证获取一定数量与精确度的数据信息的前提下，减少动物的使用数量。3、优化（refinement） 是指必须使用动物时，应通过改善动物设施、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，同时使动物实验得出科学的结果。六、实验动物按遗传学的分类及各自的定义1、近交系动物 又称纯系动物，是采用兄妹交配，同胞兄妹交配20代以上，培育出来的遗传上具有高度纯合性和稳定性的物，近交系数可达99.8%。2、突变系动物 动物在各种内外因素影响下，引起染色体畸变和基因突变，从而育成某些特殊性状表型的品系，称为突变系动物。3、封闭群动物 又称远交群动物，以非近亲酱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，至少连续繁殖四代以上，称为封闭群，或叫远交群。4、杂交群 是由两个无关的近交品系动物进行有计划的交配，所繁殖的第一代动物，称系统杂交动物，又叫F1代动物，也可叫“杂交一代”或“子一代”动物。七、实验动物标准化的意义标准化实质统一技术标准，并通过规范措施，使得相关因素达到标准，从而确保最终产物达到标准的过程。实验动物的标准化首先是为了满足科学研究的需要，不仅要保证动物实验结果的准确性、可靠性和可重复性，也能使科学家在不同地点、不同时间的动物实验结果得以无障碍地比较与交流。动物实验标准的目的就是为了获得稳定的、可重复性的演出型，以满足科学实验研究的需要。为此，一方面要制定实验动物的质量标准，并依据这一标准对实验动物进行检测，以实时监测实验动物的质量的动态变化；另一方面要研究影响实验动物质量的因素，以及如何控制这些影响因素。 实验动物标准化不仅保证了科学实验研究结果的准确、数据的可靠，也满足了科学研究在时间和空间方面交流的需求，对生命科学研究具有十分重要的意义；同时，对我国经济建设也具有重要的意义。八、动物实验标准化的意义（了解）实验动物标准化的目的已如前述。但是，仅有实验动物的标准化还不够全面，动物实验也必须实现标准化。相同的实验，不同的人做，会出现没的实验结果。其原因可概括为实验室的硬件和软件两个方面。实验室硬件条件涉及仪器设备、试剂、动物和动物实验室等，软件则主要是指管理。在硬件方面，人们往往注意的是仪器设备的水平，要求有精度高、稳定性好的先进设备；试剂方面则要求纯度高、反应灵敏、牧民性强等；实验动物方面也开始使用标准化的动物。但往往忽视了动物实验室基础建设的条件问题。实际了，动物实验室的生态环境的标准也必须与动物生产设施的生态环境条件相同，确保实验动物在实验室 的生态环境与在生产设施中的一致性。高环境生态控制级别的实验动物用于低控制级别的实验设施中，也会影响动物实验的结果。因此，在科学研究中，我们对动物实验室生态环境的要求与对仪器设备、试剂和标准化实验动物的要求是同等重要的。动物实验室的软件方面，即实验室的管理也是保证动物实验结果准确、可靠的重要方面。动物实验室的管理涉及机构设置、质量保证、技术保证和标准操作规范（SOP）等方面，它们对于保证一个动物实验室的研究成果、实验数据和硬件一样具有重要的意义。九、空气洁净度的含义及不同实验动物设施分别饲养什么级别的动物1、含义 通常所说的空气洁净度是指单位体积中空气中的尘埃粒子含量。2、根据国家标准GB-T14925-2001，可分为普通环境 这是一种实验动物的生存环境直接与外界大气相通的比较简单的设施。饮料和饮水要符合卫生要求，垫料要消毒，有防备系统、防虫系统。屏障环境 是指实验动物生存在与外界隔离的环境内。进入实验动物生存环境的空气须经净化处理，进入屏障内的人和物品均有严格的微生物控制。隔离系统 是指实验动物生存在与外界完全隔离的环境内。进入的空气须经净化屏障处理，操作人员不能直接接触动物。动物、饲料、饮水、垫料等各种物品均经严格的净化或灭菌处理后才能入内。3、无菌动物和悉生动物饲养于隔离器中（隔离系统），无特定病原休动物（SPF）饲养于屏障系统，清洁动物饲养于亚屏障系统，普通级动物饲养于开放系统。十、小鼠、大鼠、豚鼠和小型猪在生物医学中的应用 小鼠1、 药物研究 药物毒性和安全评价实验 特别适用于需要大量动物进行的实验，并且对多种药物反应灵敏，常用于各种药物的急性毒性实验、亚急性毒性实验、慢性实验以及半数致死量和最大耐受量的测定。 各种药物的筛选性实验 药物的筛选实验动物用量较大，因此小鼠广泛用于各种药物的筛选实验。 生物效应测定和药物的效价比较实验 广泛用于药物治疗效果评价、药物效价的测定和比较 。 药效学研究 小鼠对镇咳药敏感；洋地黄、乌头碱可诱发小鼠心律失常；利用小鼠瞳孔放大作用可测试药物对副交感神经和神经接头的影响；声源性惊厥的小鼠用来评价抗痉挛药物的效果；用小鼠角膜和耳廓反射评价镇静药药效；小鼠对吗啡的反应表现为兴奋，实验选用时应注意；由于小鼠气管及支气管腺不发达，仅喉部有气管腺，支气管以下即无气管腺，故不宜用于慢性支气管炎模型及去痰平喘药的疗效实验。2、 肿瘤学研究 自发和诱发肿瘤研究 小鼠品系中具有自发性肿瘤的品系很多，已广泛用于癌症、肉瘤、白血病以及其他恶性肿瘤的研究，如常选用小鼠的各种自发性肿瘤作为筛选抗肿瘤药的工具。这些小鼠自发肿瘤从肿瘤发生学上来看与人体肿瘤接近，用于药物筛选比移植性肿瘤可能更为理想，如C3H小鼠自发性乳腺癌高达90%，AKR小鼠白血病自发率很高等。另外，也常用小鼠诱发各种动物模型，进行肿瘤病因学、发病学和防治研究，如常用甲基胆蒽诱发小鼠胃癌和宫颈癌，用二乙基亚硝胺诱发小鼠肺癌等。 人体肿瘤研究 先天性无胸腺裸小鼠可接受人类各种肿瘤细胞的植入，不发生排斥反应，成为活的癌细胞“试管”，是研究人类肿瘤生长发育、转移和治疗的最佳动物模型。 动物移植性肿瘤研究 可将小鼠自身肿瘤移植给同种小鼠体内繁殖，进行肿瘤的病因学、发病学和实验治疗研究。 肿瘤遗传学研究 小鼠是哺乳类动物中遗传学厂家得最清楚的动物。目前已成为肿瘤遗传学研究的主要动物，用于原病毒基因组学说和癌基因假说的研究。3、 微生物研究小鼠对多种病原体和毒素敏感，适宜复制多种细菌性和病毒性疾病模型，特别适用于疟疾、血吸虫病、马锥虫病、流行性感冒、脑炎、狂犬病及其他许多细菌性疾病的感染研究及实验治疗，还可对其他病原体的致病力、宿主抵抗的机制、病理学和治疗进行研究。对钩端螺旋体不敏感，不宜用于钩端螺旋体病的研究。4、 遗传学和遗传学疾病研究 重组近交系小鼠将双亲品系的基因自由组合和重组产生一系列的子系，这些子系是小鼠遗传学分析的重要工具，主要用于研究基因定位及其链锁关系。同源近交系小鼠常用来研究多态性基因位点的多效性，基因的效应和功能及发现新的等位基因 。学用转基因小鼠研究基因的表达、调节，探索疾病的分子遗传学基础和基因治疗的可能性和方法。5、 计划生育研究小鼠一生性活动可维持一年左右，适用于计划生育、避孕药和雌激素的研究及卵巢功能的测定，如常用小鼠做抗生育、抗着床、抗早孕、中孕和抗排卵等实验。6、 内分泌疾病的研究小鼠内分泌腺结构的缺陷学引起类似人类的内分泌疾病，是此研究领域里很好的实验材料。如肾上腺肥大造成肾上腺皮质功能亢进，发生类似人类柯兴综合征的病变；肾上腺淀粉样变性造成肾上腺激素分泌不足，可引致Addison病症状。此外小鼠还可用来研究甲状旁腺激素失活引起的钙磷代谢紊乱和次生骨吸收障碍，糖尿病，抑尿素缺秋乏造成的尿崩症，遗传性家庭肥胖症，胰岛发良不全造成的肥胖症，垂体性侏儒症以及生长激素缺乏造成的Snell侏儒症。7、 老年病学研究老龄小鼠易患各种老年性疾病，特别是肿瘤性疾病发病率高，如乳腺癌、白血病、肺癌、肾肿瘤等常在老龄鼠中见到，其发病机制与人类疾病类似，尤其是老龄小鼠肝脏的变化与人类变化相似。老龄鼠结缔组织主要成分为胶原蛋白，而胶原蛋白老化常可视作机体老化的指标。8、 免疫学研究利用免疫功能缺陷的小鼠可进行免疫机制的研究。20世纪80年代培育出的SCID小鼠是一种先天性T和B细胞联合免疫缺陷的突变系动物，可用于研究LAK细胞、巨噬细胞等自然防御细胞和免疫辅助细胞的分化和功能。使用BALB/C、AKR、C57BL等小鼠免疫后的脾细胞融合，可进行单克隆抗体的制备和研究。9、 其他小鼠无呕吐反应，不宜用于呕吐实验。小鼠没有汗腺，体温调节不稳定，在选择应用时应注意回避。小鼠不易形成动脉粥样硬化，故不宜用于此类实验。另外，烧伤、冻伤、放射病、肝硬化、胰腺炎等疾病模型可用小鼠来复制。 大鼠1、药物研究药物毒性和安全评价实验 大鼠学作为研究药物的亚急性毒性、长期毒性和生殖毒性的实验动物，用于评价和确定最大给药量，药物排泄速率和蓄积倾向，药物慢性实验，药物的吸收、致畸实验及围产期的毒性实验。大鼠血压和血管阻力对药物的反应很敏感，学用作筛选新药以及研究心血管药物的药理和调压作用的动物模型。足趾浮肿法是目前最常用的筛选抗炎药物的方法。大鼠对炎症反应灵敏，特别是踝关节尤为敏感，学用它进行关节炎等炎症的药物研究，如可用于多发性关节炎、化脓性关节炎、淋巴腺炎、变态反应性关节炎、中耳炎、内耳炎等疾病的治疗药物的药效实验。还适宜用于神经病、心血管病等疾病治疗药物的药效研究。2、肿瘤学研究 大鼠对化学致癌物敏感，可复制成各种肿瘤模型，是肿瘤实验研究最常用 的实验动物之一。如大鼠特别易患肝癌，可用二乙基亚硝胺、二甲基苯复制大鼠肝癌动物模型；用甲基苄基亚硝胺诱发复制大鼠食管癌等；用3-甲基胆蒽诱发肺鳞状上皮癌及胸膜间皮瘤等。3、微生物学研究 大鼠对多种细菌、病毒、毒素和寄生虫敏感，适宜复制多种细菌性和病毒性疾病模型。是研究支气管肺炎、副伤寒的重要实验动物。可选用细年大鼠进行流感病毒传代，进行厌氧菌等细菌学实验，还可进行假结核、麻风、霉形体病、巴氏杆菌病、葡萄球菌感染、念珠状链杆菌病、黄曲菌病、烟曲菌病等真菌病的研究。大鼠对巴西日本圆线虫、肺吸虫易感，对钩端螺旋体不敏感，宜复制巴西日本圆线虫感染模型，用于筛选驱钩虫药，但不宜用于钩体病研究。4、计划生育研究 适用于畸胎这、避孕药等计划生育方面的研究及卵巢功能测定。5、内分泌学研究 大鼠垂体-肾上腺系统发达，应激反应灵敏，可用于复制应激性胃溃疡模型。常用切除大鼠内分泌腺的方法进行肾上腺、垂体、卵巢等的内分泌实验，适宜于神经-内分泌实验研究。垂体较脆弱地附着在漏斗下部，在不破坏鞍膈和脑膜脐的情况下，可用吸管吸除垂体，适宜制作垂体摘除模型。一些因内分泌功能失调的疾病，可找到相应的自发或诱发大鼠模型，如尿崩症、糖尿病、甲状腺功能衰退、甲状旁腺功能低下造成的新生儿强直性痉挛。肥胖品系大鼠用来研究高脂血症。还可用于克汀病的研究。6、口腔医学研究 大鼠适宜用于研究龋齿与微生物、唾液及食物的关系，牙垢产生的条件，以及牙周炎疾病。还可用于研究口腔组织的生长发育及其影响因素，以及口腔肿瘤的发生和治疗。7、营养学和代谢疾病的研究 大鼠对营养物质缺乏敏感，可发生典型缺乏症状，是营养学研究中作用最早、最多的实验动物，适宜于营养学实验及维生素与蛋白质缺乏、淀粉样变性和代谢病的研究。8、心血管疾病研究 大鼠对心血管药物反应敏感，血管反应好，心电图各间期较明显且平稳，但其上无S-T段，适宜于直接描记血压，进行降压药及心血管疾病研究。但大鼠不易诱发形成动脉粥样硬化，在选择应用时应注意回避。9、老年病学研究 衰老与环境因素密切相关，因此老年病研究中必须选用SPF以上级别的大鼠进行，并严格进行环境条件控制。从大鼠可得到多量的血样及其他体液，可用于进行衰老的激素水平等生理、生化研究，探讨衰老过程中与DNA合成、复制、转录和翻译有关的酶的活性及其改变。10、行为学研究 大鼠行为表现多样，情绪反应灵敏，适应环境能力强，探索性强，可人为唤起或控制其听、视、触、嗅等感觉，神经系统反应方面与人有一定相似，可用于行为学及行为异常研究。11、肝脏外科学研究 由于大鼠肝脏的枯否氏细胞90%有吞噬能力，即使切除肝叶60%90%后仍能再生，因此学用于肝脏外科的实验。12、其他 大鼠的肾只有一个乳头和一个肾盂，可有效地用于进行肾套管插入术研究。肾皮质中存在表面肾单位，可用作活体微穿刺研究中肾单位转运的模型。射线可引起大鼠造血系统典型的操作变化，适用于放射病研究。大鼠体温调节不稳定，无呕吐反应，实验时应予以注意。 豚鼠1、免疫学研究 豚鼠的皮肤对毒物刺激的反应灵敏，其反应接近人类，常用于局部皮肤毒物作用的实验。同时易被抗原性物质致敏，引起过敏、变态反应，如给豚鼠注射马血清很容易复制成过敏性休克动物模型。豚鼠是研究诱发性接触性变态反应的最佳动物，其发生的变态反应性接触性皮炎（ACD）与人类十分相似。常用实验动物接受致敏物质的反应程度不同为：豚鼠家兔犬小鼠猫蛙。因此豚鼠最适宜用于过敏和变态反应研究。豚鼠是实验动物血清中补体含量最高的动物，并且其补体非常稳定，免疫学实验中所用的补体多来自豚鼠血清。2、传染病研究 学用120180g细年豚鼠做钩端螺旋体研究。豚鼠对人型结核杜菌具有高度的第三性，感染后的症状和人类的病变极为相似，是结核杆菌分离、鉴别以及疾病诊断研究病理变化和治疗方案的首选动物，故常用于抗结核病药物的药理学研究。3、营养学研究 豚鼠是进行维生素C研究的重要动物。豚鼠体内不能合成维生素C，对维生素C缺乏十分敏感，当饲料中缺乏时，很快会出现一系列坏血病症状，是目前唯一用于研究实验性坏血病的动物。抗缺氧能力强，是小鼠的4倍，大鼠的2倍，宜用于耐缺氧实验研究。4、药物学研究 豚鼠对组织胺极敏感，可引起支气管痉挛性哮喘，学用作平喘药和抗组胺药的药效测试模型。7%的氨气、SO2、柠檬酸吸入都可以引起豚鼠咳嗽，常用于镇咳药的药效评价。对强心苷敏感，可用其心脏做强心苷的药理学研究。苯胺及其衍生物引起的豚鼠病理变化与人相似，产生变性血红蛋白，适宜做苯胺及其衍生物的毒理学研究。乌头碱、洋地黄类物质可诱发心律失常，腺苷可诱发典型的度或度以上的传导阻滞，可复制心律失常和传导阻滞病理模型。豚鼠妊娠期长，胚胎发良完全，适用于某些药物或毒物对胎儿后期发良影响的实验。5、内耳疾病的研究 豚鼠听觉发达，耳壳大，易进入中耳和内耳，耳蜗的血管伸至中耳腔，可进行内耳微循环的检查。耳蜗管构造特别，对声波极敏感，特别对7002000HZ的纯音最敏感，适用于听觉方面和内耳疾病的实验研究。6、血液学研究 豚鼠的血管反应灵敏，出血症状显著，适用于观察出血和血管通透性变化的实验研究。7、实验性肺水肿的研究 切断豚鼠颈部两侧的迷走神经，可复制典型的急性肺水肿动物模型，其症状比其他动物更明显。8、其他 豚鼠也适用于妊娠毒血症、动物血浆、自发性流产、睾刃炎及畸形足等方面的研究。由于可准确掌握剖腹产的时间，并且幼仔发育完全，成活率高，经常用于悉生生物学研究。但豚鼠为草食性动物，呕吐反应不灵敏，不宜用于观察致呕吐作用的实验研究。 小型猪1、皮肤烧伤研究 由于猪皮肤与人相似，故猪是进行烧伤研究的较理想动物。2、免疫学研究 猪的母体抗体通过初乳传递给仔猪。用剖腹产手术所得的仔猪，在几周内，体内-球蛋白含量仍极少，因此其血清对抗原的抗体反应非常低。无菌猪体内没有任何抗体，所以在出生后一旦接触抗原，就能产生极好的免疫反应3、肿瘤学研究 辛克莱小型猪是研究人类黑色素瘤的良好模型。4、心血管疾病的研究 小型猪冠状动脉循环在解剖学、血液动力学方面与人类很相似，幼猪和成年猪可以自然发生动脉粥样硬化，其病变前期与人的相比 ，猪和人对高胆固醇饮食的反应是一样的。猪可能是研究动脉粥样硬化最好的动物模型。5、糖尿病研究 乌克坦小型猪是糖尿病研究中一个很好的动物模型。6、畸形学和产期生物学等的研究 仔猪和幼猪的呼吸系统、泌尿系统和系统与新生婴儿很相似，易患营养不良症。7、遗传性和营养性疾病的研究 猪可用于遗传性疾病如先天性红细胞病、先天性肌肉痉挛、先天性小眼病、先天性淋巴水肿等，营养代谢病如嘌呤病、食物源性肝坏死等疾病的研究。8、人类活组织的供体 利用猪心脏瓣膜来修补人的心脏瓣膜缺损或用于其他疾患。9、牙科及骨质材料的研究 猪牙齿的解剖结构与人相似，给予致龋齿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。10、外科手术方面的研究 在小型猪腹壁安装拉链，对其正常生理功能无较大干扰，保留时间可达40天以上，这为解决治疗和科研中需要进行反复手术的总是提供了较好方法。11、其他 猪还是老年学、婴儿病毒性腹泻、霉形体关节炎、双白蛋白血病、血友病、十二指肠溃疡、胰腺炎等疾病的研究中理想的动物模型。十一、实验动物选择的原则（理解性）1、微生物学和寄生虫学原则清洁级实验动物已经排除了人兽共患疾病，排除了实验动物本身的传染病，也排除了影响实验研究的相应微生物和寄生虫，可使实验研究在没有或很少有外源干扰的情况下进行。排除这些干扰有利于实验的顺利进行和获得可靠的数据。2、遗传学控制 实验动物如解剖结构、生理生化特性、行为特点、疾病与免疫、药物反应、对病原体的感受性、生殖与寿命等均与其遗传学背景相关。因此，欲获得可靠而准确的实验数据，所选实验动物应具有明确的遗传背景，并符合研究课题的要求。3、近似性原则 结构和功能的近似性哺乳动物除体形、比例方面外，在解剖结构、器官功能、系统构成、生命的基本过程、生物放大系统等方面与人类有许多相似。 时象或年龄状态的近似性不同种属实验动物的寿命有差异，与人类亦不相同。但在各相应生命阶段或时象上可相互对应。 群体分布的近似性对以群体为对象的研究课题，必然要从群体遗传学的角度考虑总是选择具有拟似自然群体基因型的实验动物群体，如封闭群动物。 生态或健康状况的近似性 根据对实验动物的微生物控制标准，实验动物分为GFA、SPFA、CLA、CVA四种，它们分别代表着不同的微生态模式。不同级别的实验动物用于不同的研究领域。疾病特点的近似性 自发或诱发性人类疾病的动物模型能局部或全部地反映人类相应的疾病过程。这些疾病有些可经遗传育种方法固定于动物品系之中，有些则可用各种手段在动物身上诱发复制，因而选用适当的动物模型来研究疾病是非常必要的。4、差异性原则 由于物种之差异，各种动物之间存在基因型、组织型、代谢型、易感性等方面的差别，这种差异有时可作为研究课题所需的一种指标或特殊条件。5、易化原则 进化程度高或结构机能复杂的动物有时会给实验条件的控制和实验结果的获得带来难以预料的困难，应依据易化原则选择那些结构功能简单而又能反映研究指标特质的动物。6、相容和匹配原则 是指所用动物的标准化品质应与实验设计、技术条件、实验方法等条件相适应。在设计实验时不但要了解实验仪器的精度和灵敏度，了解试剂的品质、性能以及试剂和仪器之间的匹配程度，也要了解动物或动物模型对实验手段的反应能力，避免应用高精仪器、试剂和低品位动物或低反应性能匹配，或用低性能测试手段与高反应性动物相匹配的不相协调的配合。7、易获性原则 易获性是理想实验动物的条件之一。啮齿目近交系、封闭群、突变系、杂交群，这些动物具有繁殖周期短、多胎性等特点，非常易获，又是小型哺乳动物，在进化上比其他纲的动物要优越。而且有丰富而清楚的背景资料，价格低，分布广，故为实验的良好选择。8、重现性、均一性原则 选择基因型一致或相似的动物是保障重现性和稳定性的重要措施，一般情况下近交系动物的生物反应稳定性、实验重复性都较封闭群好；F1杂交群在一定程度上兼有近交系和封闭群的特点，但在动物繁育上必须保证有两个庞大的近交系亲本群；封闭群动物个体基因型是杂合子，能较好地代表自然群体，但群与群间存在的差异会影响重现性，为保证实验结果的可重复性，选择封闭群动物时，要了解该封闭群的近交系数是否符合要求。9、3R原则10、经济性原则 十二、人类疾病动物模型的定义，优点及理想人类疾病动物模型的标准1、 定义 是指为生物医学科学研究而建立的，具有人类疾病模拟性表现的动物实验对象和材料。2、 优点避免对人体造成危害 动物可以作为人类的替身，我们可在人为设计的特定实验条件下反复观察动物的反应。因此，利用动物模型进行研究，既可以避免在人类研究中经常会遇到的伦理、道德的限制，还可以采用某些不能应用于人类的方法和途径。 样吕易得、分析简化 使用人类疾病动物模型，就可以在较短的时间里，复制出足够数量的研究对象，简单而又方便地获得各种测试样品，大大简化了对研究结果的分析。 可增加方法学上的可比性 采用动物来复制疾病模型，可以选择相同品种、品系、性别、年龄、体重、活动性、健康状态、甚至在遗传和微生物等方面严加控制的各种等级的标准实验动物，用单一的病因作用复制成各种疾病模型，实验时也可严格控制温度、湿度、光照、噪音、饲料等条件。这样，对某种疾病及其某过程的研究就可排除其他影响因素，使所得到的成果具有方法学上的可比性，使结果更准确可靠。 有助于更全面地认识疾病本质 人畜共患病病原体既可使人类致病，又可引起动物感染。通过对人畜共患疾病进行比较研究，可以充分认识同一病原体在不同机体内引起的损害，有助于更全面地认识该疾病的本质。3、 理想动物模型的标准 可再现所要研究的人类疾病，与人类疾病相类似。 易于复制，复制率高。最好能在2种以上动物中复制该病，复制方法要有专一性。 动物背景资料完整，实验动物合格，生命周期要满足实验需要。 动物要价廉、来源充足、便于运送。十三、转基因动物的定义、常用技术及各自的优缺点及转基因动物建立的过程1、定义 是指基因组中稳定的整合有以转基因技术导入的外源基因或特定DNA片段，并能遗传给后代的一类动物。2、常用技术显微注射法 是通过显微注射直接将外源基因导入受精卵，再移植到受体，使其发育成转基因动物的一种方法。优点：外源基因在宿主染色体上的整合率与其他方法相比相对较高： 以此种方式导入外源基因时无需载体； 导入的外源基因可长达50kb； 在60%80%的转基因子代鼠中，外源基因分布在所有的组织和细胞中。缺点：外源基因的整合是随机的，整合率不能控制； 有些动物的原核看不清楚，须经特殊处理，才能有效导入； 需要较精密的仪器，费用昂贵。逆转录病毒法 将插入有外源基因的逆转录病毒载体DNA通过辅助细胞包装成高感染滴度的病毒颗粒，感染桑椹期的胚胎细胞，随后将胚胎导入子宫，可使胚胎发育成携带外源基因的子代动物。优点：A感染率高，且胚胎戚率高； B病毒DNA随机单拷贝整合； C应用范围广。缺点：A整合位点是随机的，其整合率不高； B由于病毒感染过程是在多次卵裂之后，外源基因很难整合于所有胚胎细胞中，故多数子代动物是嵌合体； C重组的逆转录病毒不够稳定，外源基因易发生重排或丢失； D病毒载体的容量不大； E病毒DNA的序列可能会干扰外源基因的表达。胚胎干细胞法 胚胎干细胞是早期胚胎的内细胞团经过体外培养建立起来的多潜能细胞系，将携带有外源基因的胚胎干细胞注入到动物的早期胚胎内，可产生嵌合体及转基因动物，它本身是二倍体，能在体外培养，具有高度全能性，可以形成包括生殖细胞在内的所有细胞组织。优点：A外源基因整合的可控性高； B可预先在细胞水平上检测外源基因的定位与表达的水平，拷贝数及插入的稳定性； C外源基因导入胚胎干细胞的方法多样，细胞鉴定及筛选方便。缺点：A胚胎干细胞建立和培养困难； B维持胚胎干细胞的未分化及多向分化潜能不易； C所得个体为嵌合体。3、建立转基因动物的一般程序取得供体受精卵A诱发排卵 B受精卵的采取与培育显微注射A微注射针及持卵器的安装B吸入外源基因C注射槽的准备和受精卵的滴入D调节卵平面E注射外源基因胚胎移植A假孕小鼠的制作B受精卵移植外源基因的鉴定十四、转基因技术在生物医学研究中的应用1、在肿瘤学研究中的应用 建立携带有肿瘤基因的动物模型是研究癌基因活性和肿瘤发生学的一种极为重要的新方法，它具有四维特征，能够从空间和时间角度同时观察目的基因的活动情况。多种肿瘤转基因及基因突变转基因动物模型的建立，极大地推动了肿瘤形成分子机制的研究，使人类在癌基因、抑癌基因的研究中获得丰硕成果，并为潜在致癌原的测试、肿瘤治疗及抗癌药物的筛选开拓了新途径。另外，将不同的癌基因导入处于前癌状态的动物，可以证实它们对肿瘤发生发展的不同影响，并有可能为抗癌治疗建立更多、更可靠的动物模型。2、在免疫学研究中的应用免疫机制研究免疫相关疾病的研究异种移植3、在生物活性物质研制生产中的应用4、在病毒性疾病研究中的应用 将病毒的全基因组DNA导入小鼠基因组，这种转基因小鼠不仅具有表达病毒蛋白的能力，还能进行病毒DNA的复制。将病毒特定基因导入小鼠基因组中，以了解特定基因表达产物的致病机理。将病毒感染宿主的受体基因导入小鼠基因组，使转基因小鼠对特定病毒敏感，可用于药物筛选和疫苗效果检测等。抗病毒感染的宿主基因导入转基因小鼠，以提高抗病毒能力。5、在遗传病研究中的应用 采用转基因技术，可以人为地定向突变小鼠基因组中的某个特定基因，也可以人为地加入一个或多个外源基因，因而该技术在制备遗传病的动物模型方面有很广泛的应用前景。 就用反义RNA技术原理，将针对特定基因的反义RNA的转录质粒作为目的基因导入小鼠，可制备该基因缺陷型的遗传病转基因动物模型。十五、克隆动物的定义及研究价值1、定义 就是不经过生殖细胞而直接由体细胞获得的个体。 不经过受精目前必须借助卵细胞的细胞质中某些物质才能进行正常发育，而不能从体细胞直接再生出新的个体。2、研究价值 克隆技术的科学意义和潜在经济效益十分巨大。它能克服动物种间杂交障碍，创造出新的物种，培育良种，在优秀种公、母畜的纯种快速繁育扩群方面具有重大开发价值；使异种动物借腹妊娠、产仔，加快珍稀动物繁殖，抢救濒危动物；建立重要疾病的基因模型，解决人类移植器官供求矛盾，生产生物活性药物。此外，它为了解细胞以育的潜能性、细胞核和细胞质之间的的相互关系、胚胎发生死亡的机制及其调控研究提供了新视角，对揭示生命科学重大基础理论问题具有重要的科学意义，对动物发育过程中基因表达的调控及发育生物学、遗传学等相关学科的发展必将产生深远的影响。（补充）1、结合人类肿瘤研究历史说明为什么裸鼠是人类肿瘤学上的一颗启明星？人类肿瘤研究的历史进程： 免疫排斥问题眼前房、脑内、地鼠的颊囊等免疫逃逸部位免疫抑制剂、射线照射的使用裸鼠应用于肿瘤的研究2、实验动物的胚胎工程主要技术： 超数排卵、胚胎培养、胚胎保存、胚胎移植、胚胎分割、胚胎嵌合、胚细胞核移植、体外受精。3、人类疾病动物模型的分类（按发生原因分）诱发性动物模型诱发性动物模型是通过使用物理、化学、生物学等手段，人为地使动物形成类似人类的疾病，使动物的功能、代谢、形态结构等方面有所改变。自发性动物模型自发性动物模型是在自然条件下动物自然产生、或由于基因突变而出现类似人类疾病的动物疾病，其中包括近交系的肿瘤疾病模型和突变系的遗传性疾病模型。抗疾病型动物模型 抗疾病型动物模型是利用特定的疾病不会在某种动物身上发生的特点，借以探讨为何某种动物对某疾病有天然的抵抗力。生物医学动物模型 生物医学动物模型是利用动物的生物学特征来提供与人类疾病表现相似的疾病模型。