實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)遺傳微生物八制

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心張嘉寧實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是指人工飼育，對(duì)其攜帶微生物實(shí)行控制，遺傳背景明確或來(lái)源清楚，用于科研、教學(xué)、生產(chǎn)和檢定以及其他科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳微生物用途

動(dòng)物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化（遺傳控制微生物控制營(yíng)養(yǎng)控制）1

生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)條件標(biāo)準(zhǔn)化（環(huán)境與設(shè)施）2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)化第一節(jié)遺傳控制標(biāo)準(zhǔn)化一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)分類（一）根據(jù)遺傳特點(diǎn)分類1近交系2封閉群（遠(yuǎn)交系）3雜交群KM小鼠（二）根據(jù)基因型分類

1同基因型動(dòng)物（如近交系、雜交一代）2不同基因型動(dòng)物（如封閉群、雜交群）二、同基因型動(dòng)物（一）近交系（inbredstrain)1.概念：經(jīng)至少連續(xù)20代的全同胞兄妹交配培育而成，品系內(nèi)所有個(gè)體都可追溯到起源于第20代或以后代數(shù)的一對(duì)共同祖先。

近交系培育方式祖先

基礎(chǔ)群（兄妹交配）

血緣擴(kuò)大群（兄妹交配）

生產(chǎn)群（隨機(jī)交配）

近交系繁殖方法GeneticDrift

10080604020005101520AbrotherxsistermatingBrandommating5breedingpairsCrandommating80breedingpairsGenerationsInbreedingcoefficient%20generations=98.6%BALB/c小鼠C57BL小鼠C3H小鼠2.近交對(duì)動(dòng)物的影響（1）增加基因純合性,固定優(yōu)良性狀（2）出現(xiàn)近交衰退

近交衰退是近交過(guò)程中動(dòng)物群體由于基因分離與純合發(fā)生一系列不利于個(gè)體或群體發(fā)育的變化和現(xiàn)象。3.近交系動(dòng)物的特征

（1）遺傳基因位點(diǎn)純合性（2）遺傳組成同源性（3）長(zhǎng)期遺傳穩(wěn)定性（4）表型一致性（5）遺傳特征可辨性3.近交系動(dòng)物的特征（6）對(duì)外界因素敏感性（7）遺傳組成獨(dú)特性（8）國(guó)際分布廣泛（9）背景資料清楚（10）生活力弱，飼養(yǎng)成本高（二）同源突變近交系、同源導(dǎo)入近交系、分離近交系、重組近交系1.同源突變近交系(Coisogenicinbredstrain)：指一個(gè)近交系的某一基因位點(diǎn)上發(fā)生突變而分離出來(lái)的近交系亞系。2.同源導(dǎo)入近交系(Congenicinbredstrain)：通過(guò)回交或回交兼互交等育種方法將一個(gè)基因?qū)氲浇幌抵行纬傻钠废?。通過(guò)雜交－互交－回交方式培育同源導(dǎo)入近交系3.分離近交系(Segregatinginbredstrain)：在近交系培育的過(guò)程中，采用特定的交配方法，迫使一個(gè)或多個(gè)已知位點(diǎn)上的基因處于雜合狀態(tài)，從而培育成分離近交系。4.重組近交系(binantinbredstrain)：兩個(gè)近交系雜交后的子二代，連續(xù)20代以上兄妹交配育成的一系列近交系。binantinbredlines(bysiblingmating)（三）雜交一代（F1hybrid）

1.概念：兩個(gè)不同近交系之間雜交所獲得的第一代動(dòng)物稱為雜交一代，也稱F1代動(dòng)物。2.特征：（1）基因相同，雜合子（2）遺傳性狀穩(wěn)定，表型一致（3）具有雜交優(yōu)勢(shì)

（四）命名1.普通近交系：BALB/c、C57BL、A非正規(guī)命名129、615代數(shù)：F(Filial)表示A(F78)亞系C57BL/6J、C57BL/10J，DBA/1、DBA/22.同源突變近交系：基因純合C57BL/6J-bg/bg基因雜合C57BL/6J-bg/+

3.同源導(dǎo)入近交系B10.129-H-12b

配系C57BL/10sn(B10)

供系129/J

導(dǎo)入基因H-12b

4.分離近交系DW-dw/+

表示DW品系在dw位點(diǎn)上是雜合子

5.F1代B6D2F1

♀:C57BL/6(B6)♂:DBA/2(D2)三、不同基因型動(dòng)物（一）封閉群(closedcolony)1.概念：以非近親交配方式進(jìn)行繁殖生產(chǎn)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種群，在不從其外部引入新個(gè)體的條件下，至少連續(xù)繁殖4代以上的群體叫封閉群也稱遠(yuǎn)交系（outbredstrain）。每代近交系數(shù)增加量<1％。

昆明小鼠(KM小鼠）NIH小鼠2.特點(diǎn)（1）遺傳組成有較高的雜合性（2）遺傳特征較穩(wěn)定（3）繁殖力和抗病力強(qiáng)（二）雜交群(hybridstrain)

由不同品系或品種之間雜交產(chǎn)生的后代稱為雜交群。在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中，兩個(gè)不同近交系雜交產(chǎn)生的后代群體稱為雜交群。子一代簡(jiǎn)稱F1代。四、遺傳質(zhì)量控制近交系動(dòng)物常用遺傳質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)：1.生化標(biāo)記檢測(cè)近交系小鼠和大鼠分別為14、11個(gè)生化位點(diǎn)（2010年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）2.免疫標(biāo)記檢測(cè)皮膚移植法、微量細(xì)胞毒法第二節(jié)微生物控制標(biāo)準(zhǔn)化一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物微生物質(zhì)量控制原因病原微生物對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的危害：1、引起動(dòng)物發(fā)病或死亡，造成經(jīng)濟(jì)損失。2、干擾動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3、人獸共患病病原可感染工作人員。4、影響生物制品的質(zhì)量。動(dòng)物烈性傳染病

鼠痘兔瘟仙臺(tái)病毒感染干擾免疫系統(tǒng)干擾致瘤作用人獸共患病猴脾結(jié)核病灶狂犬病

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中常見(jiàn)的人獸共患病有狂犬病、B病毒病、流行性出血熱、淋巴細(xì)胞脈絡(luò)叢腦膜炎、沙門氏菌病、布氏桿菌病、結(jié)核等。淋巴細(xì)胞脈絡(luò)叢腦膜炎地鼠腎細(xì)胞狂犬病疫苗危害人類健康淋巴細(xì)胞脈絡(luò)叢腦膜炎病毒中國(guó)地鼠普通級(jí)動(dòng)物（ConventionalAnimal,CV）清潔級(jí)動(dòng)物

（CleanAnimal,CL）

無(wú)特定病原體級(jí)動(dòng)物（SpecificPathogenFreeAnimal,SPF）

無(wú)菌級(jí)動(dòng)物

（GermFreeAnimal,GF）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物二、微生物學(xué)等級(jí)分類我國(guó)將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為四級(jí)1994年，國(guó)家首次頒發(fā)了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物微生物學(xué)等級(jí)及監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，把所有的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均分為4個(gè)等級(jí),2001年版的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，大小鼠取消普通級(jí)動(dòng)物，犬、猴只分普通級(jí)和SPF級(jí)，豚鼠、地鼠和兔仍然分4級(jí)。2010年版的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，取消單核細(xì)胞增生性李斯特桿菌的檢測(cè)項(xiàng)目，對(duì)動(dòng)物的類別增加了相應(yīng)的簡(jiǎn)稱。三、各等級(jí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的特點(diǎn)及應(yīng)用（一）普通級(jí)動(dòng)物conventional(CV)animal1、概念：不攜帶所規(guī)定的人獸共患病病原和動(dòng)物烈性傳染病的病原的動(dòng)物。簡(jiǎn)稱普通動(dòng)物。2、普通級(jí)動(dòng)物的特點(diǎn)（1)微生物學(xué)特點(diǎn)：不攜帶所規(guī)定的人獸共患病病原和動(dòng)物烈性傳染病的病原。

人獸共患病病原：淋巴細(xì)胞脈絡(luò)叢腦膜炎病毒、漢坦病毒、狂犬病病毒、猴B病毒、沙門氏菌、布氏桿菌、結(jié)核桿菌等。

烈性傳染病的病原：兔出血癥病毒、犬細(xì)小病毒、犬瘟熱病毒等2、普通級(jí)動(dòng)物的特點(diǎn)（2）病理學(xué)特點(diǎn)：主要臟器（心、肝、脾、肺、腎、腦、生殖器等）肉眼觀察無(wú)病變。2、普通級(jí)動(dòng)物的特點(diǎn)（3）飼養(yǎng)要求：普通環(huán)境中飼養(yǎng)，種子群來(lái)源于清潔動(dòng)物或無(wú)特定病原體動(dòng)物。外來(lái)動(dòng)物必須嚴(yán)格隔離檢疫；定期進(jìn)行環(huán)境消毒，杜絕無(wú)關(guān)人員進(jìn)入動(dòng)物室。普通級(jí)犬的飼養(yǎng)環(huán)境（3）普通級(jí)動(dòng)物的用途教學(xué)和科研的預(yù)實(shí)驗(yàn)。動(dòng)物外科實(shí)驗(yàn)（二）清潔級(jí)動(dòng)物

clean(CL)animal

1、概念：除普通級(jí)動(dòng)物應(yīng)排除的病原外，不攜帶對(duì)動(dòng)物危害大和對(duì)科學(xué)研究干擾大的病原。簡(jiǎn)稱清潔動(dòng)物。2、清潔級(jí)動(dòng)物的特點(diǎn)（1)微生物學(xué)特點(diǎn)：除普通級(jí)動(dòng)物應(yīng)排除的病原外，不攜帶對(duì)動(dòng)物危害大和對(duì)科學(xué)研究干擾大的病原。

如清潔級(jí)豚鼠應(yīng)排除仙臺(tái)病毒（干擾免疫系統(tǒng)，抑制淋巴細(xì)胞對(duì)綿羊紅細(xì)胞的抗體應(yīng)答）。

2、清潔級(jí)動(dòng)物的特點(diǎn)（2）病理學(xué)特點(diǎn)：

主要臟器無(wú)論是肉眼觀察還是鏡下病理組織切片均應(yīng)無(wú)病變。

2、清潔級(jí)動(dòng)物的特點(diǎn)（3)飼養(yǎng)要求：屏障環(huán)境中飼養(yǎng)，種子群來(lái)源于無(wú)特定病原體動(dòng)物或無(wú)菌動(dòng)物。飼料、墊料、飲用水、籠具等都應(yīng)滅菌。工作人員需穿滅菌工作服、鞋、帽、口罩等進(jìn)入動(dòng)物室進(jìn)行操作。高壓滅菌器動(dòng)物運(yùn)輸（3）清潔級(jí)動(dòng)物的用途目前，清潔動(dòng)物在我國(guó)適用于大多數(shù)科研實(shí)驗(yàn)。（三）無(wú)特定病原體級(jí)動(dòng)物

specificpathogenfree(SPF)animal

1、概念：除清潔動(dòng)物應(yīng)排除的病原外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)干擾大的病原。簡(jiǎn)稱SPF動(dòng)物。2、SPF動(dòng)物的特點(diǎn)（1)微生物學(xué)特點(diǎn)：

除清潔動(dòng)物應(yīng)排除的病原外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)干擾大的病原。簡(jiǎn)稱SPF動(dòng)物。如金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、小鼠肺炎病毒等。

2、SPF動(dòng)物的特點(diǎn)（2）病理學(xué)特點(diǎn)：（同清潔動(dòng)物）

主要臟器、組織無(wú)論是眼觀還是病理組織切片均應(yīng)無(wú)病變(與清潔動(dòng)物相同）。

2、SPF動(dòng)物的特點(diǎn)（3)飼養(yǎng)要求：屏障環(huán)境中飼養(yǎng)，種子群來(lái)源于無(wú)菌動(dòng)物或剖腹產(chǎn)動(dòng)物。飼養(yǎng)管理同清潔動(dòng)物。

SPF動(dòng)物是國(guó)際上公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。目前已廣泛用于生物醫(yī)學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。3、SPF動(dòng)物的用途（四）無(wú)菌級(jí)動(dòng)物

germfree（GF）animals1、概念：無(wú)可檢測(cè)的一切生命體。簡(jiǎn)稱無(wú)菌動(dòng)物。2、無(wú)菌動(dòng)物的特點(diǎn)（1)微生物學(xué)特點(diǎn)：動(dòng)物體內(nèi)外無(wú)活的微生物和寄生蟲。2、無(wú)菌動(dòng)物的特點(diǎn)（2）形態(tài)學(xué)及生理學(xué)特點(diǎn)：①形態(tài)學(xué)：盲腸肥大（增大5～6倍），腸壁薄，易發(fā)腸扭轉(zhuǎn)。心臟、肝臟、脾臟相對(duì)較小。②生理學(xué):血中無(wú)抗體，巨噬細(xì)胞吞噬能力弱。體內(nèi)不能合成維生素B和K。無(wú)菌雞生長(zhǎng)較快、無(wú)菌豚鼠和無(wú)菌兔生長(zhǎng)較慢。無(wú)菌大小鼠與普通大小鼠生長(zhǎng)速度相同。

2、無(wú)菌動(dòng)物的特點(diǎn)（3)飼養(yǎng)要求：隔離環(huán)境中飼養(yǎng)，種子群來(lái)源于剖腹產(chǎn)動(dòng)物或無(wú)菌卵的孵化。由于腸道無(wú)菌，飼養(yǎng)困難，應(yīng)注意添加各種維生素。每2～4周檢查一次動(dòng)物的生活環(huán)境和糞便標(biāo)本。塑料隔離器金屬隔離器

主要用于特殊方面的研究。如：微生物和寄生蟲、免疫、放射、營(yíng)養(yǎng)和代謝、老年病、腫瘤等。3、無(wú)菌動(dòng)物的用途（五）悉生動(dòng)物

(Gnotobioticanimals，GN)

1、概念：悉生動(dòng)物是指在無(wú)菌動(dòng)物體內(nèi)植入已知微生物的動(dòng)物。又稱已知菌動(dòng)物。植入一種細(xì)菌的動(dòng)物叫單菌動(dòng)物；植入兩種細(xì)菌的動(dòng)物叫雙菌動(dòng)物；植入三種細(xì)菌的動(dòng)物叫三菌動(dòng)物；植入多種細(xì)菌的動(dòng)物叫多菌動(dòng)物。2、悉生動(dòng)物的特點(diǎn)

（1)微生物學(xué)特點(diǎn)：明確動(dòng)物所攜帶的微生物。