北医实验动物学名词解释和简答题整理教学文稿.doc

北医实验动物学名词解释和简答题整理

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实验动物学
2017.11.10 LHQ
一、名词解释
Chapter1 绪论
1. 实验动物（laboratory animals）
实验动物是指经人工饲育，对其携带的微生物和寄生虫实行控制，遗传背景明确或者来源清楚的， 用于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实验的动物。
2. 实验用动物
泛指用于各类实验的所有动物，即用于实验的动物（animal for research)。包括实验动物、经济动物、野生动物和其他动物。
3. 实验终点
发生在达到科学目标和目的后。
4. 仁慈终点
是指实验中动物的疼痛或不适得到阻止、终止或缓解。
Chapter 2 遗传和微生物
1. 近交系（inbred strain）
在一个动物群体中，任何个体基因组中99%以上的等位位点为纯合时定义为近交系。经典近交系经至少连续20代的全同胞兄妹交配(或亲代与子代交配)培育而成，近交系数大于99%，品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先。
2. 近交系数
群体中某个体通过遗传携带两个同源等位基因的概率。
3. 亚系
是育成的近交系在培育过程中，由于杂合子基因的分离、基因突变的产生以及抽样误差导致部分遗传组成改变而形成遗传差异的近交系动物群。
4. 封闭群（closed colony）
以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个种群,在不从外部引入新血缘的条件下,至少连续繁殖4代以上称封闭群动物。
5. Hardy-weiberg定律
一个足够大随机交配群体中，如果没有突变、选择和迁移等因素的影响，则该群体每一世代的基因频率和基因型频率总是保持不变。
6. 杂交群（hybrids）
由两个不同近交系杂交产生的后代群体。子一代简称F1。
7. 普通级动物（conventional animal, CV）
不携带人畜共患病和动物烈性传染病病原体的动物。
8. 清洁级动物(clean animal, CL)
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。
9. 无特殊病原体动物(specific pathogen free animal, SPF)
简称SPF级动物，除清洁动物应排除的病原外，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的动物。
10. 无菌级动物(germ free animal, GF)
体内不存在任何可检测到的微生物及寄生虫。
11. 悉生动物(gnotobiotes animals, GN)
是指动物携带或人工植入的确定生物体的一类实验动物。
12. VAF动物（virus antibody free）
无病毒抗体，是美国Charles River Laboratories(CRL)提出的概念，此标准符合科研使用的实际需要和屏障系统内动物繁育的合理性， VAF标准检测重点放在病毒抗体方面，与现行国标相比，额外检测了多种对生物制药行业影响非常严重的大小鼠病毒，例如诺如病毒（MNV）、轮状病毒（EDIM)和乳酸脱氢酶病毒（LDV)等，这些病毒抗体的检测和排除极大降低了动物使用单位由于上述病毒感染所带来的风险。
13. 同源突变近交系（coisogenic inbred strain）
除了在一个特定位点 等位基因不同外，其他遗传基因全部相同的两个近交系

Chapter 3 常用实验动物

Chapter 4.1 实验动物营养控制
1. 氨基酸失衡
一种或几种必需氨基酸过多或过少，相互间比例与动物的需要不一致，从而造成饲料利用率降低，动物生长迟缓，繁殖力下降的现象。
2. 氨基酸中毒
过量添加蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸或苏氨酸，对动物的生长有抑制作用。
3. 配合饲料
在实际运用中是按日粮的饲料百分比配制出大量混合饲料，这样的饲料称为配合饲料，即指根据动物的饲养标准及所采用的每一种饲料原粮的营养素含量，经科学的计算确定出各种原料的最佳的配合比例，然后按这种比例关系经一定的生产流程规模化生产出来的饲料。
4. 蛋白质氨基酸互补作用
不同饲料含有的必需氨基酸比例不同，将不同的饲料混合应用，取长补短，可提高营养价值，使其必需氨基酸比例符合机体需要。

Chapter 4.2 实验动物环境设施及其设置
1. 动物实验设施(Animal experimental Facility)：指以研究、试验、教学、生物制品、药品生产等为目的进行实验动物饲育、试验的建筑物、设备以及运营管理在内的总和。
2. 特殊动物实验设施：包括感染动物实验设施和应用放射性物质或其他特殊化学物质等进行动物实验的设施。
3. 实验动物繁育生产设施（production animal facility）
指用于实验动物繁育、生产的建筑物、设备以及运营管理在内的总和。

Chapter 4.3 动物模型
1. 动物模型(animal models)
医学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物实验对象和相关材料。
2. 自发性疾病动物模型(Spontaneous (genetic) Disease Models)
指实验动物未经任何人工处置，在自然条件下动物自然发生、或由于基因突变的异常表现通过遗传育种保留下来的动物模型。
3. 诱发性或实验性动物模型（ Induced（Experimental) Disease Models）
以物理的、化学的或生物的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时的功能、代谢或形态结构方面的改变，以供研究用。
举例：四氟嘧啶诱导的糖尿病鼠
4. 免疫缺陷动物（Immunodeficiency animal model）：由于先天遗传突变或用人工方法造成免疫系统某种或多种成分缺陷的动物。
举例：裸鼠、CBA/N鼠、SCID鼠
• 先天性免疫缺陷动物：T淋巴细胞免疫缺陷；B淋巴细胞免疫缺陷；NK细胞免疫缺陷；联合免疫缺陷
• 获得性免疫缺陷动物：黑猩猩HIV感染；有蹄动物慢病毒感染；猴AIDS； 猫FeLV病毒感染；小鼠AIDS模型
Chapter 5 转基因工程动物模型
1. 转基因动物（Transgenic animal）
是指用实验的方法将外源基因导入早期胚胎细胞，使之整合于细胞基因组中而建立的动物品系。整合的外源基因称为转基因（Transgene)
2. 基因打靶(gene targeting)
指通过DNA定点同源重组，改变基因组中的某一特定基因，从而在生物活体内研究此基因的功能。
3. 打靶载体(targeting vector)
据DNA同源重组的原理，导入的外源基因必须和靶基因有一定的同源序列。因此，外源基因导入前必须经过精巧的构建，经构建的外源基因称为打靶载体。
4. 基因击入(gene knock-in)
在受体细胞基因组中定点引入一个完全新的基因。
5. 基因敲除(gene knock-out)
受体细胞内源靶基因被灭活。
6. 基因替代(gene replacement)
靶基因被导入的外源基因替代，可以是以正常基因替代突变的内源基因。
7. 超急性排斥（hyperacilte rejection， HAR）
指移植器官与受者血管接通后数分钟至24h内发生的排斥反应，该反应是由于受体内预先存在抗供者组织抗原的抗体。
Chapter 6 动物实验与动物实验技术
1. 安乐死（euthanasia）
指以人道的方法处死动物的过程。处死过程中尽量减少其惊恐和焦虑，使其安静地无痛苦的死亡。
2. 实验动物福利（animal welfare）
指人类保障实验动物健康和快乐生存的权利及其所提供的相应的外部条件的总和。
3. 动物实验
根据研究目的，恰当的选用标准的实验动物品种，进行各种科学实验，观察和记录动物的反应过程或反应结果，以探讨或检验生命科学中未知因素的活动。
4. 基因修饰
主要指用生物化学方法修改DNA序列，将目的基因导入宿主细胞或者将特定基因片段从基因组中删除，从而达到改变宿主细胞基因型或者使原有基因型得到加强。
5. 人源化小鼠模型
即对免疫缺陷小鼠品系进行人源细胞移植，在小鼠体内重建人的细胞和组织，能够模拟病原体在人体内感染、复制、病理化及免疫应答，繁殖迅速、费用低，饲养技术与空间要求低，操作简单。
6. 必需氨基酸：亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸

二、简答题
Chapter 1 绪论
1. 实验动物的五项基本权利
① 生理福利：享有不受饥渴的权利；
② 环境福利：享有生活舒适的权利；
③ 卫生福利：享有不受痛苦伤害和疾病威胁的权利；
④ 行为福利：享有表达天性的权利；
⑤ 心理福利：享有生活无恐惧和悲伤感的权利。
2. 3R原则
（1）Replacement（替代）：是指使用其它方法而不用动物所进行的试验或其他研究课题，以达到某一试验目的。或者是使用没有知觉的试验材料代替以往使用神志清醒的活的脊椎动物进行试验的一种科学方法。
（2）Reduction（减少）：是指在科学研究中，使用较少量的动物获取同样多的试验数据或使用一定数量的动物能获得更多实验数据的科学方法。
（3）Refinement（优化）：是指在符合科学原则和实验目标的基础上，通过精练动物实验设计方案、完善实验程序、改进实验技术，以减少动物使用数量和避免或减轻动物的伤害的实验方法。
Chapter 2 遗传和微生物
1. 提高异体皮肤移植实验的成功率，宜选择哪种动物？为什么？
（1）决定免疫排斥反应的是主要组织相容性基因，个体间主要组织相容性基因相同， 排斥反应的概率就低。近交系特征：同基因性和表形一致性。
（2）近交系动物主要组织相容性基因相同，所决定的表型——主要组织相容性抗原也相同，产生免疫排斥的概率不高，因此，作皮肤移植实验宜使用近交系。
2. 新药的毒副作用评价用近交系还是封闭群？为什么？
新药使用的最终对象是某个群体，而不是某个特定的人，试验对象最好也是一个群体。这个群体遗传结构最好与人类群体遗传结构相似；近交系基因库太小，而封闭群的群体遗传结构与人类具有相似性，因此新药评价适宜选用封闭群。
3. 不同动物的分级
（1）小鼠和大鼠：清洁级、SPF级和无菌级
（2）豚鼠、地鼠和兔：四个等级
（3）犬和实验用猴：普通级和SPF级
4. 近交系、封闭群、杂交群动物的特点？
近交系动物的特点：
（1）遗传基因位点的纯合性;
（2）遗传组成的同源性；
（3）遗传组成的独特性;
（4）遗传特征的可辨性；
（5）长期的遗传稳定性
（6）表型一致性；
（7）国际分布广泛性
(8) 背景资料的完整性;
(9) 对外界因素的敏感性
(10) 生活力：由于近交衰退，生育力和生活力较低
封闭群动物的特点：
(1)遗传组成具有很高的杂合性
(2)具有较强的繁殖力、生产力和抵抗力
(3) 封闭群中突变种所携带的突变基因通常导致动物在某些方面异常，从而可成为生理学、胚胎学和医学生物学研究的模型。
杂交群动物特点：
（1）具有杂交优势，生命力强，抗病力强，繁殖力强
（2）具有与近交系相似的遗传均质性，基因型相同
（3）具有双亲特点，具有正逆交配特点
（4）实验结果重复性好
（5）国际分布广，可用于各类实验研究
（6）杂种一代本身不能进一步繁殖而同时保持其遗传组成不变

Chapter 3 常用实验动物
1. 小鼠的生物学特性
【行为和习性】
（1） 胆小，性情温顺，易于受惊。
（2） 喜阴暗，夜行性。
（3） 典型的啮齿动物，门齿终生生长，喜啃。
（4） 群居动物。
（5） 性成熟的雄鼠易发生互斗。
（6） 对外界环境的改变反应敏感：光照、嗅觉、听觉、胡须触觉。
【生理特性】
（1） 生长发育：新生、3周离乳、成年体重（18-45克）、寿命2-3年。
（2） 呼吸、心率与血压：成年小鼠呼吸频率163（84-230）次/分，心率625（470-780）次/分，收缩压113（95-125mmHg），舒张压81（67-90mmHg）。
（3） 体温：变化较大，随日龄增长，趋于恒定。成年小鼠37-39℃。
（4） 血液学指标：总血液量约占体重的1/15，易发生贫血。
【生殖特性】
（1） 性成熟早：雄45-60日龄，雌35-50日龄
（2） 发情周期短：雌鼠性周期为4-5天
（3） 交配：阴道栓、产后发情
（4） 妊娠期短：19-21天
（5） 分娩：每胎8-15只，一年6-10胎
（6） 哺乳期：20-22天
（7） 生育期：1年

2. 小型猪在生物医学中的选择应用
（1） 烧伤的研究（猪的皮肤与人相似）
（2） 免疫学研究
（3） 肿瘤研究
（4） 心血管病（猪冠状动脉循坏，在血液动力学与人相似）
（5） 糖尿病研究
（6） 遗传性和营养性疾病的研究（消化系统、营养需要与人相似）
（7） 牙科研究（猪牙齿解剖结构与人类相似）
（8） 外科手术方面的研究
（9） 其他疾病的研究
3. 列出封闭群小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、兔、犬、猴、小型猪各两种
小鼠：KM、NIH
大鼠：Wistar、SD
豚鼠：英国种、Hartley
地鼠：金黄地鼠、中国地鼠
兔：新西兰兔、大耳白兔
犬：比格犬、四系杂交犬
猴：恒河猴、断尾猴
小型猪：版纳小型猪、巴马小型猪
4. 列出两种使用频率较高近交系小鼠
C57BL/6、BALB/C
5. 列出两种使用频率较高近交系大鼠
LEW、F344/N、BN

Chapter 4.1 实验动物营养控制
维生素的生理功能

Chapter 4.2 实验动物环境设施及其设置
1. 简述实验动物环境分类、使用功能和使用饲养范围

2. 实验动物环境设施分级
实验动物环境设施分为三级，控制程度从低到高，依次为普通环境(open condition) 、屏障环境(barrier condition)和隔离环境(Isolation condition) 。
（1）普通环境(open condition)：该环境设施符合动物居住的基本要求，不能完全控制传染因子，适用于饲养教学等用途的普通级实验动物。
（2）屏障环境(barrier condition)：该环境设施适用于饲育清洁实验动物及无特定病原体实验动物，该环境严格控制人员、物品和环境空气的进出。
（3）隔离环境(Isolation condition)：该环境设施采用无菌隔离装置以保证无菌或无外来污染动物。隔离装置内的空气、饲料、水、垫料和设备均为无菌，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。该环境设施适用于饲育无特定病原体、悉生及无菌实验动物。

Chapter 4.3 动物模型

Chapter 5 转基因工程动物模型
1. 转基因小鼠制备的实验流程：
1) 选择小鼠品系：杂交群F1
2) 收获受精卵—超排卵：对雌鼠施以激素以获得足够数量的受精卵
3) 导入外源基因：方法：显微注射法；部位：雄性原核
4) 代养母鼠的制备：不孕雄鼠与雌鼠交配——假孕母鼠
5) 受精卵植入：将导入外源基因的受精卵植入假孕母鼠输卵管或子宫内发育，孕期20天
6) 转基因鼠中转基因的检测：PCR
7) 通过繁育建立转基因小鼠品系：回交：打靶后出生的雄性小鼠与提供囊胚的正常雌鼠交配；互交：杂合小鼠互交

2. 转基因动物的应用
（1） 基因功能的研究
（2） 建立疾病动物模型
（3） 建立转基因动物生物反应器
（4） 异种器官移植

3. 转基因小鼠技术的发展史
（1） 实现外源基因的导入。
（2） 实现外源基因的定点整合-基因打靶。
（3） 实现外源基因的组织特异性表达。
（4） 实现外源基因的时间可控性表达。

Chapter 6 动物实验与动物实验技术
1. 影响动物实验因素的公式，并说明各个字母表示的含义
R=（A+B+C）×D+E
R：实验动物的总反应
A：动物种间的共同反应
B：动物品种、品系特有的反应
C：动物的个体反应
D：环境因素（包括实验处理）
E：实验误差
A,B,C是由实验动物本身的遗传因素决定的，被选择的实验动物，在严格控制环境因素D或改变其中某一条件后就可能得到一个理想的实验结果R

2. 安乐死的定义，并举出至少三种动物安乐死的方法，标准
定义：指以人道的方法处死动物的过程。处死过程中尽量减少其惊恐和焦虑，使其安静地无痛苦的死亡。
方法：过量注射麻醉剂、断髓法、断头法
标准：
1) 死亡时尽可能减少惊恐、疼痛。
2) 使其在最短时间内失去意识迅速死亡。
3) 方法可靠且可重复。
4) 对操作人员安全。
5) 采用的方法要与研究的要求和目的一致。
6) 对观察者和操作者的情绪影响最小。
7) 对环境污染的影响最小。
8) 需要的机械设备 简单，价廉，易操作。
9) 处死动物的地点应远离并与动物房分开。

3. 实验动物常用给药方法（举三例说明）
灌胃、腹腔注射、肌肉注射、静脉注射、皮下注射

4. 动物实验中实验动物的选择原则，并举例说明
（1） 相似性原则：猪的皮肤和心血管与人类相似
（2） 特殊性原则：胆囊实验不用大鼠
（3） 标准化原则：经遗传学、微生物学、环境及营养控制而繁育的动物
（4） 规格化原则：年龄太小未达成年水平，太老的器官老化
（5） 经济性原则：

5. 列举至少三种实验动物的常用取血方法（标明适用的动物品种）
1) 少量，尾静脉：大小鼠
2) 中量，颈静脉：犬、猫、兔
3) 大量，端头、心脏：犬、猫、兔

6. 动物模型复制原则
相似性
可重复性
可靠性
适用性和可控性
易行性和经济性

7. 设计实验哪些环节考虑以保障动物福利
（1）5F
（2）3R
（3）实验目的明确和必要性评估
（4）操作过程中避免或减轻动物疼痛及恐惧
（5）日常饲养及护理：足够的饲料、清洁饮水
（6）安乐死
（7）饲养环境：空气湿度、温度、噪音

8. 如何做好动物实验
（1）明确目的及必要性
首先要弄清其目的是什么,动物实验也不例外。只有明确动物实验的目的,才能避免实验的盲目性,真正做到有的放矢,少走弯路,节约经费和时间,从而达到科学、节俭和高效。
（2）确认必要性
“3R”原则
动物实验伦理和动物福利
（3）作好实验设计
　对照原则 随机化原则
重复原则 均衡性原则
（4）选择适宜的实验动物
（5）做好实验操作和实验条件保障工作
（6）作好动物实验结果的统计、分析和资料的整理、归档工作

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