实验动物学概论PPT课件.ppt
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1、关于实验动物学概论第一张,PPT共七十九页,创作于2022年6月第一节、实验动物科学的概念第一节、实验动物科学的概念 第二张,PPT共七十九页,创作于2022年6月一、实验动物学 定义定义 所谓实验动物学(所谓实验动物学(Laboratory Animal SciencesLaboratory Animal Sciences)是以研究实验)是以研究实验动物为主要对象和重点,以服务于动物实验为主要工作目标和探索方向动物为主要对象和重点,以服务于动物实验为主要工作目标和探索方向的一门综合性、应用性学科。包括:研究实验动物,研究动物实验。的一门综合性、应用性学科。包括:研究实验动物,研究动物实验。研
2、究实验动物研究实验动物 是以实验动物本身为对象,研究实验动物的遗传育是以实验动物本身为对象,研究实验动物的遗传育种、保种(培育新品种、保持原有品系的遗传特性)、生物学特性(包种、保种(培育新品种、保持原有品系的遗传特性)、生物学特性(包括解剖、生理、生化、生殖及生态等特点)、繁殖生产、饲养管理以及括解剖、生理、生化、生殖及生态等特点)、繁殖生产、饲养管理以及疾病的诊断、治疗和予防,以期达到如何提供标准的实验动物等疾病的诊断、治疗和予防,以期达到如何提供标准的实验动物等 研究动物实验研究动物实验 是以标准化的实验动物为材料,采用各种方法在实验是以标准化的实验动物为材料,采用各种方法在实验动物身上
3、进行实验,研究动物实验过程中实验动物的反应、表现及其发动物身上进行实验,研究动物实验过程中实验动物的反应、表现及其发生发展规律等问题。生发展规律等问题。第三张,PPT共七十九页,创作于2022年6月(一)实验动物 所谓实验动物(所谓实验动物(Laboratory AnimalLaboratory Animal)是是经人工饲育、对经人工饲育、对其携带的微生物实行控制、遗传背景明确或者来源清楚其携带的微生物实行控制、遗传背景明确或者来源清楚的,用于科学研究、教学、的,用于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实生产、检定以及其他科学实验的动物。验的动物。(P3)(P3)实验动物管理条例实验动物管理
4、条例&GB14925-2001&GB14925-2001 实验动物的三大特点实验动物的三大特点遗传背景明确,来源清楚遗传背景明确,来源清楚 即实验即实验动物是经人工培育的遗传限定的动物是经人工培育的遗传限定的动物,包括近交系、封闭群、突动物,包括近交系、封闭群、突变系、杂交群及遗传工程动物等。变系、杂交群及遗传工程动物等。对其携带的微生物、寄生虫进行人工对其携带的微生物、寄生虫进行人工控制控制 即实验动物是在人工控制其微即实验动物是在人工控制其微生物、寄生虫等条件下繁育与生长。生物、寄生虫等条件下繁育与生长。包括包括CVCV级、级、CLCL级、级、SPFSPF级、级、GFGF(AxenicAx
5、enic)级)级用于科学实验用于科学实验 实验动物主要应用目实验动物主要应用目的是为了科学实验,是人类的替身。的是为了科学实验,是人类的替身。第四张,PPT共七十九页,创作于2022年6月实验用动物(记)所谓实验用动物(Experimental Animal,Animal for ResearchExperimental Animal,Animal for Research)一切用于科学实验的动物。(P4)野生动物(Wild AnimalWild Animal)经济动物(经济动物(Economical AnimalEconomical Animal)观赏动物(观赏动物(Exhibiting A
6、nimalExhibiting Animal)实验动物(Laboratory AnimalLaboratory Animal)指直接从野外捕获的动物。这种动指直接从野外捕获的动物。这种动指直接从野外捕获的动物。这种动指直接从野外捕获的动物。这种动物未经人工培育,所携带的微生物和物未经人工培育,所携带的微生物和物未经人工培育,所携带的微生物和物未经人工培育,所携带的微生物和寄生虫受控于其生活的环境及食物,寄生虫受控于其生活的环境及食物,寄生虫受控于其生活的环境及食物,寄生虫受控于其生活的环境及食物,其个体与群体间遗传基因杂合。对实其个体与群体间遗传基因杂合。对实其个体与群体间遗传基因杂合。对实其
7、个体与群体间遗传基因杂合。对实验结果敏感性、重复性差验结果敏感性、重复性差验结果敏感性、重复性差验结果敏感性、重复性差 以满足人类社会生活需要而产生的动物。以满足人类社会生活需要而产生的动物。以满足人类社会生活需要而产生的动物。以满足人类社会生活需要而产生的动物。这些动物在遗传性状、微生物学等方面有一这些动物在遗传性状、微生物学等方面有一这些动物在遗传性状、微生物学等方面有一这些动物在遗传性状、微生物学等方面有一定的控制,但与实验动物相比相差悬殊。定的控制,但与实验动物相比相差悬殊。定的控制,但与实验动物相比相差悬殊。定的控制,但与实验动物相比相差悬殊。指供人类观赏和玩耍的宠物,如鱼指供人类观
8、赏和玩耍的宠物,如鱼指供人类观赏和玩耍的宠物,如鱼指供人类观赏和玩耍的宠物,如鱼类、鸟类、犬、猫等。类、鸟类、犬、猫等。类、鸟类、犬、猫等。类、鸟类、犬、猫等。第五张,PPT共七十九页,创作于2022年6月实验动物与实验用动物的区别:实验动物与实验用动物的区别:实验用动物是指所有用于动物实验的动物,包括实实验用动物是指所有用于动物实验的动物,包括实验动物。而实验动物是为研究的需要而培育的。确定验动物。而实验动物是为研究的需要而培育的。确定是否是实验动物,要经过一系列检测,如微生物和遗是否是实验动物,要经过一系列检测,如微生物和遗传基因等,经专家鉴定才能称其为实验动物传基因等,经专家鉴定才能称其
9、为实验动物.第六张,PPT共七十九页,创作于2022年6月(二)动物实验(二)动物实验 动物实验动物实验(animal experiment):是以标准化的实:是以标准化的实验动物为材料,采用各种方法在实验动物身上进行验动物为材料,采用各种方法在实验动物身上进行实验,研究动物实验过程中实验动物的反应、表现实验,研究动物实验过程中实验动物的反应、表现及其发生发展规律等问题。及其发生发展规律等问题。动物实验动物实验是为科研、教学、药品检定等目的,对动是为科研、教学、药品检定等目的,对动物进行物理、化学和生物因素处理,观察其反应,获得物进行物理、化学和生物因素处理,观察其反应,获得实验数据,解决科研
10、中的问题。实验数据,解决科研中的问题。即如何使动物实验合即如何使动物实验合理化、规范化。理化、规范化。简而言之,简而言之,实验动物科学就是关于实验实验动物科学就是关于实验动物标准化和动物实验规范化的科学。动物标准化和动物实验规范化的科学。第七张,PPT共七十九页,创作于2022年6月质量控制的内容:质量控制的内容:实验动物遗传学质量控制实验动物遗传学质量控制 实验动物微生物学、寄生虫学质量控制实验动物微生物学、寄生虫学质量控制 实验动物设施环境质量控制实验动物设施环境质量控制 实验动物饲料营养质量控制实验动物饲料营养质量控制动物实验规范化动物实验规范化 即科学合理的使用实验动物,有效地即科学合
11、理的使用实验动物,有效地进行各类科学实验,通过科学的动物实验、进行各类科学实验,通过科学的动物实验、研究、探讨生命现象本质以及各类相关学研究、探讨生命现象本质以及各类相关学科领域疑难课题。科领域疑难课题。第八张,PPT共七十九页,创作于2022年6月 实验动物学实验动物学实验动物实验动物标准化(质量控制)标准化(质量控制)动物实验动物实验规范化(规程)规范化(规程)遗传遗传控制控制环境环境控制控制实验实验动物动物选选择择动物实验动物实验基本技术基本技术和方法和方法微生微生物控物控制制营养营养控控制制人类疾病人类疾病动物模动物模型型基因工程基因工程动物模动物模型型第九张,PPT共七十九页,创作于
12、2022年6月二、实验动物科学的研究范围二、实验动物科学的研究范围1.实验动物育种实验动物育种(laboratory animal genetic breeding science):是利用遗传调控机理,采用传是利用遗传调控机理,采用传统的和现代生物技术手段,控制动物的遗传特性,培育统的和现代生物技术手段,控制动物的遗传特性,培育新的动物品种品系和各种动物模型,实现家畜和野生动新的动物品种品系和各种动物模型,实现家畜和野生动物的实验动物化。物的实验动物化。2.比较医学比较医学(Comparative medicine)是比较研究所有动物是比较研究所有动物(包括人类)的基本生命现象的异同,比较解
13、剖、比较生(包括人类)的基本生命现象的异同,比较解剖、比较生理、比较外科等。并且采用其异同点,通过建立实验动物理、比较外科等。并且采用其异同点,通过建立实验动物疾病模型来研究人类相应疾病。疾病模型来研究人类相应疾病。比较医学比较医学施新猷等施新猷等主编,陕西科技出版社,主编,陕西科技出版社,2003第十张,PPT共七十九页,创作于2022年6月 3.实验动物医学实验动物医学(Laboratory Animal Medicne)是专门研究和阐明实验动物疾病的诊断、治疗和预防是专门研究和阐明实验动物疾病的诊断、治疗和预防及其在生物医学领域中应用的科学。及其在生物医学领域中应用的科学。4.实验动物微
14、生物学与寄生虫学实验动物微生物学与寄生虫学(Laboratory animal microbiology and parasitology)是研究实验动物的微生物、寄生虫分类学、与人是研究实验动物的微生物、寄生虫分类学、与人类的相互关系和对科学试验的干扰作用,探讨与实验类的相互关系和对科学试验的干扰作用,探讨与实验动物疾病作斗争的措施,实行对实验动物微生物与寄动物疾病作斗争的措施,实行对实验动物微生物与寄生虫的质量监控,以达到控制和消灭实验动物疾病的生虫的质量监控,以达到控制和消灭实验动物疾病的科学。科学。第十一张,PPT共七十九页,创作于2022年6月 5.实验动物生态学实验动物生态学 (L
15、aborator Animal ecology)研究影响实验动物生存的环境与条件。例如:饲养动研究影响实验动物生存的环境与条件。例如:饲养动物的房舍,通风,温湿度、光照、噪声、笼具、饲料、物的房舍,通风,温湿度、光照、噪声、笼具、饲料、饮水、以及各种垫料等。饮水、以及各种垫料等。6.实验动物技术实验动物技术 (Laboratory animal technipques)包括研究实验动物的饲养管理技术、各种监测方包括研究实验动物的饲养管理技术、各种监测方法和动物实验技术法和动物实验技术。第十二张,PPT共七十九页,创作于2022年6月 7.实验动物营养学实验动物营养学 (Laboratory a
16、nimal nutriology)是研究动物摄入、利用营养物质全过程与生命活动是研究动物摄入、利用营养物质全过程与生命活动相互关系的科学。相互关系的科学。8.实验动物饲养管理实验动物饲养管理 (Laboratory animal husbandry)研究实验动物的繁育和生产管理,并使管理标准化和研究实验动物的繁育和生产管理,并使管理标准化和规范化规范化。第十三张,PPT共七十九页,创作于2022年6月 第二节第二节 实验动物科学的应用及发展概况实验动物科学的应用及发展概况一、实验动物在各个领域的应用1实验动物在生命科学研究中的地位和作用2实验动物在医药研究领域的应用3实验动物在农业科学方面的应
17、用4实验动物在新药开发、生产和药品检定方面的应用5实验动物在轻工、化工方面的应用6实验动物商品检定方面的应用第十四张,PPT共七十九页,创作于2022年6月二、国外实验动物的现状与发展趋势二、国外实验动物的现状与发展趋势(一)国外实验动物科学发展历程(一)国外实验动物科学发展历程 新技术促进了实验动物科学发展新技术促进了实验动物科学发展 20世纪初世纪初 Little等研究小鼠毛色基因,等研究小鼠毛色基因,他采取近亲繁殖方法,培育出第一株近交他采取近亲繁殖方法,培育出第一株近交系系DBA小鼠:实现实验动物科学跨跃式发小鼠:实现实验动物科学跨跃式发展的里程碑展的里程碑第十五张,PPT共七十九页,
18、创作于2022年6月Nuttal和和Thierfelder 19世纪,成功培育了无菌豚世纪,成功培育了无菌豚鼠。鼠。这在实验动物学的发展史上是一个重要的这在实验动物学的发展史上是一个重要的突破。突破。Grist-培育出裸鼠培育出裸鼠转基因小鼠问世:转基因小鼠问世:1982年年第十六张,PPT共七十九页,创作于2022年6月(二)国外实验动物学发展概况(二)国外实验动物学发展概况世界各国加大对实验动物的投入世界各国加大对实验动物的投入 美国生物科学课题投资的美国生物科学课题投资的40%40%涉及实验动物;涉及实验动物;60%60%的生物学科研课题需要实验动物。美国国立卫生的生物学科研课题需要实验
19、动物。美国国立卫生研究院(研究院(NIH)实验动物的支出每年超过)实验动物的支出每年超过4 4亿美元,亿美元,占其研究经费总开支的第二位;美国占其研究经费总开支的第二位;美国JacksonJackson研究所研究所于于20012001年投资年投资1.21.2亿美金用于实验动物设施的改善;亿美金用于实验动物设施的改善;日本于日本于20002000年在熊本大学投资年在熊本大学投资4040亿日元建立了亿日元建立了实验动物资源中心。日本理化所每年用于实验动物实验动物资源中心。日本理化所每年用于实验动物的投入是的投入是2020多亿日元。多亿日元。第十七张,PPT共七十九页,创作于2022年6月实验动物标
20、准化、专业化与社会化程度高实验动物标准化、专业化与社会化程度高 美国等一些发达国家的啮齿类实验动物在七、八十年代以后基本普及SPFSPF级(无特殊病原体),级(无特殊病原体),部分实验已使用部分实验已使用GNGN级级(悉生动物悉生动物)和和GFGF级级(无菌动物无菌动物)。美国杰克逊(Jackson)实验室和NIHNIH的遗传资源部已成为实验动物的遗传资源中心,Charles River(查里士河)公司目前已是世界上最大的实公司目前已是世界上最大的实验动物供应商,在世界各地有验动物供应商,在世界各地有18个生产基地,年产实验动物600600多万只。多万只。英国的BK公司也占据着欧美很大的实验动
21、物市场。第十八张,PPT共七十九页,创作于2022年6月国际认证 国际实验动物管理认可协会(AAALAC)的认可已成为当今世界实验动物质量认可的重要机构。取得AAALAC的认可,无疑是取得一张国际“通行证”,目前全世界约有900多家取得认证。实验动物资源呈现多样化趋势 JAX保存的品系已达3000余种。其中自然突变动物、转基因动物因其针对性强,用量少,实验结果准确性高等特点而被大量开发和广泛应用。野生动物资源开发利用倍受重视,是实验动物天然的基因库。随着动物保护运动的兴起,高等动物的使用将日益受到限制,低等动物将逐渐替代这些动物。第十九张,PPT共七十九页,创作于2022年6月培育新的小鼠模型
22、和资源的安全保存成为发展重点,其背景基于:小鼠的基因组和人类有较高的同源性,所以人类疾病的小鼠模型可以基本上真实模拟人类疾病的发病过程及对药物的反应;小鼠的基因组改造技术成熟;生理、生化和发育过程和人类相似;小鼠的基因组计划已基本完成。基因组序列的大量信息为研究基因功能及其表达调控、胚胎发育和人类疾病的分子机制提供了基础条件和技术手段。第二十张,PPT共七十九页,创作于2022年6月实验动物法制化管理 美国,1866年制定了禁止残酷对待动物法;1948年设立了动物管理小组 1949年成立实验动物管理研讨小组,后改为美国实验动物科学学会,是美国实验动物界最大的学术团体,出版杂志及通报,每年召开年
23、会,开展学术交流,专题讲座等。1952年建立实验动物资源研究所 1957年成立实验动物医学学会 1965年成立实验动物管理鉴定协会 第二十一张,PPT共七十九页,创作于2022年6月19661966年经国会批准颁布了年经国会批准颁布了实验动物福利法实验动物福利法。以后又相继。以后又相继修改过四次(修改过四次(19701970、19761976、19851985、19901990),其主要内容是:),其主要内容是:不得虐待动物,保证实验动物的质量,对实验动物生长发不得虐待动物,保证实验动物的质量,对实验动物生长发育所需的各种条件必须保证,并对实验动物疾病的处理、育所需的各种条件必须保证,并对实验
24、动物疾病的处理、周围环境、工作人员的素质等都做了明确规定。达不到规周围环境、工作人员的素质等都做了明确规定。达不到规定的要求者,不准饲养动物,所做的实验不被承认。定的要求者,不准饲养动物,所做的实验不被承认。在法规颁布后,几乎全部实验动物设施进行了改建、翻修,由农在法规颁布后,几乎全部实验动物设施进行了改建、翻修,由农业部每两个月检查一次法规执行情况,对不符合要求的单位,有业部每两个月检查一次法规执行情况,对不符合要求的单位,有权作出制裁。如对不符合要求者每天罚款权作出制裁。如对不符合要求者每天罚款10001000美元,如限期不美元,如限期不改,即撤销研究经费或勒令停业。改,即撤销研究经费或勒
25、令停业。第二十二张,PPT共七十九页,创作于2022年6月目前世界上共有目前世界上共有100多个国家和地区出台了有关反多个国家和地区出台了有关反虐待动物的法律或法规。虐待动物的法律或法规。英国,英国,英国,英国,18221822年出台了年出台了年出台了年出台了禁止虐待家畜法案禁止虐待家畜法案禁止虐待家畜法案禁止虐待家畜法案;18351835年颁布了年颁布了年颁布了年颁布了禁止残酷对待动物法禁止残酷对待动物法禁止残酷对待动物法禁止残酷对待动物法;19861986年出台了年出台了年出台了年出台了科学试验动物法科学试验动物法科学试验动物法科学试验动物法;19991999年制定了年制定了年制定了年制定
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