第二章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)與培育

第二章

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)與培育第一節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的分類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是指經(jīng)人工培育、對(duì)其攜帶的微生物實(shí)行控制、遺傳學(xué)背景明確或來(lái)源清楚，用于科學(xué)研究、教學(xué)、生物制品或藥品鑒定以及其他科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物。(狹義)

實(shí)驗(yàn)用動(dòng)物泛指所有用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物。（廣義）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)控制分類普通級(jí)動(dòng)物(Conventionalanimal，CV)：不攜帶所規(guī)定的人獸共患病病原和動(dòng)物烈性傳染病病原動(dòng)物。清潔級(jí)動(dòng)物(Cleananimal，CL)：除普通動(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。

無(wú)特定病原體動(dòng)物(Specificpathogenfreeanimal，SPF)：除清潔級(jí)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。無(wú)菌動(dòng)物（Germfreeanimal，GF）：指無(wú)可檢出一切生命體的動(dòng)物。進(jìn)一步說(shuō)，是指用現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)在動(dòng)物體內(nèi)外的任何部位均檢不出任何微生物和寄生蟲的動(dòng)物。悉生動(dòng)物（Gnotobioticanimals，GN）也稱已知菌動(dòng)物或已知菌叢動(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。必須飼養(yǎng)于隔離系統(tǒng)。簡(jiǎn)稱要求特點(diǎn)應(yīng)用CV良好的飼養(yǎng)設(shè)施，在飼養(yǎng)管理中要采取一定的防護(hù)措施

微生物等級(jí)要求最低

示教或低層次的科研CL飼養(yǎng)于屏障環(huán)境或IVC系統(tǒng)，用的水、飼料、墊料、籠器具要經(jīng)過(guò)消毒滅菌處理

敏感性與重復(fù)性較好

目前可適用于大多數(shù)科研實(shí)驗(yàn)SPF必須飼養(yǎng)在屏障系統(tǒng)中，實(shí)行嚴(yán)格的微生物學(xué)控制

來(lái)源于無(wú)菌動(dòng)物

是目前國(guó)際上公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

GF飼育于隔離系統(tǒng)

來(lái)源于剖腹產(chǎn)或無(wú)菌卵的孵化，盲腸膨大，心臟相對(duì)變小，白細(xì)胞數(shù)少，免疫機(jī)能基本上處于原始狀態(tài)，易缺乏維生素B和K，抗輻射能力強(qiáng)，壽命長(zhǎng)微生物學(xué)、免疫學(xué)等領(lǐng)域GN飼育于隔離系統(tǒng)

體內(nèi)外有已知種類的幾種微生物，形成動(dòng)物與微生物的共生復(fù)合機(jī)體，生活力較強(qiáng)，抵抗力明顯增強(qiáng)，易于飼養(yǎng)管理可作為研究微生物與宿主、微生物與微生物之間相互作用的動(dòng)物模型

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的遺傳學(xué)控制分類一、近交系動(dòng)物

（一）定義近交系（inbredstrain）是指至少連續(xù)20代的全同胞兄妹交配或親子交配培育而成，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。（二）近交系的分類1.普通近交系（commoninbredstrain）：由非近交系動(dòng)物培育而成，如TA1、NJS、615、BALB/c、DBA/1。2.亞系（substrain）：指一個(gè)近交系內(nèi)各個(gè)分支的動(dòng)物之間，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)或十分可能存在遺傳差異。3.支系（subline）：近交系或亞系經(jīng)人為技術(shù)處置后稱為支系，如卵子移植、胚胎冷凍、種群轉(zhuǎn)移。通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段獲得的遺傳工程小鼠也稱之為支系。

重組近交系(recombinantinbredstrain)和重組同類系(recombinantcongenicstrain)

（1）重組近交系(RI)：由兩個(gè)近交系雜交后，F(xiàn)2代重新編組，并連續(xù)20代以上兄妹交配育成的近交系。（2）重組同類系（RC）：由兩個(gè)近交系雜交后，子代與兩個(gè)親代近交系中的一個(gè)近交系進(jìn)行數(shù)次回交(通?；亟?次)，再經(jīng)過(guò)對(duì)特殊基因選擇的近親交配而育成的近交系。

同源突變近交系（coisogenicinbredstrain）

1）定義：兩個(gè)近交系，除了在一個(gè)指明位點(diǎn)等位基因不同外，其他遺傳基因全部相同，簡(jiǎn)稱同源突變系。

同源導(dǎo)入近交系(同類近交系)（congenicinbredstrain）

通過(guò)雜交-互交（cross-intercross）或回交（backcross）等方式將一個(gè)基因?qū)氲浇幌抵校纱诵纬傻囊粋€(gè)新的近交系與原來(lái)的近交系只是在一個(gè)很小染色體片段上的基因不同，稱為同源導(dǎo)入近交系（同類近交系），簡(jiǎn)稱同源導(dǎo)入系（同類系）。

封閉群（遠(yuǎn)交群）

（closedcolonyoroutbredstock）

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。

雜交群

由不同品系或種群之間雜交產(chǎn)生的后代稱為雜交群。用于實(shí)驗(yàn)研究的雜交群是指兩個(gè)近交系之間交配所繁殖的子一代動(dòng)物，簡(jiǎn)稱F1動(dòng)物。

第二節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)條件

與環(huán)境控制影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境的因素及其控制實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的房舍設(shè)施實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)的輔助設(shè)施和設(shè)備實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境監(jiān)測(cè)和設(shè)施的維護(hù)第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)與飼料動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要各種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)與飼料標(biāo)準(zhǔn)：GB14924-2010飼料的營(yíng)養(yǎng)成分及其作用第四節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的育種

一、封閉群的繁育體系

1.隨機(jī)交配的概念和應(yīng)用

概念：在一個(gè)有性繁殖的生物群體中，任何一個(gè)雌性或雄性的個(gè)體與任何一個(gè)相反性別的個(gè)體交配的概率都相同。應(yīng)用：為了盡量保持封閉群動(dòng)物基因的異質(zhì)性及多態(tài)性，避免隨繁殖代數(shù)增加，導(dǎo)致近交系數(shù)的過(guò)快上升，應(yīng)對(duì)封閉群動(dòng)物采取隨機(jī)交配的繁育體系。

2.隨機(jī)交配的方法將群內(nèi)雌雄動(dòng)物分別編號(hào)，按照數(shù)學(xué)表或其它隨機(jī)方法進(jìn)行配對(duì)，但要排除近親配對(duì)，盡可能不安排三代以內(nèi)近親交配，留種時(shí)，每對(duì)均要按要求保留雌雄動(dòng)物，以保持一定的群體數(shù)量。

3.封閉群動(dòng)物的維持與生產(chǎn)（1）引種原則作為原種的封閉群動(dòng)物遺傳背景必須明確，來(lái)源清楚，有較完整的資料，引種數(shù)量要足夠多，小型嚙齒類封閉群動(dòng)物引種數(shù)目一般不能少于25對(duì)。（2）繁殖原則封閉群動(dòng)物應(yīng)保持足夠數(shù)目的種群作為核心群，同時(shí)根據(jù)實(shí)際需要確定生產(chǎn)群繁殖的大小。

封閉群引種數(shù)量要足夠多

a.最佳避免近交法

核心群的每個(gè)繁殖對(duì)，分別從子代留一只雄性動(dòng)物和一只雌性動(dòng)物，作為繁殖下一代的動(dòng)物種群。動(dòng)物交配時(shí)，盡量使親緣關(guān)系較近的動(dòng)物不配對(duì)繁殖，編排方法盡量簡(jiǎn)單易行。

b.循環(huán)交配法

適用于中等規(guī)模以上的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物封閉群，既可以避免近親交配，又可以保證動(dòng)物對(duì)整個(gè)封閉群有比較廣泛的代表性。

c.隨選交配法

當(dāng)核心群數(shù)目在100個(gè)繁殖對(duì)以上，不易用循環(huán)交配法進(jìn)行繁殖時(shí)，可用隨選交配法。即從整個(gè)種群隨機(jī)選取留種用動(dòng)物，然后任選雌雄種用動(dòng)物交配繁殖。

二、近交系和雜交一代的繁育體系1.近交系數(shù)：近交系數(shù)是用以計(jì)算在一定近親交配形式下各代減少雜合基因的百分率從而了解不同代次基因純化程度。即子女得到一對(duì)相同等位基因的概率。

2.近交系繁育的基本方法：a.單線法。b.平行線法。c.選優(yōu)法

3.近交系的繁育體系

近交系動(dòng)物常采用紅綠燈繁育體系，分為基礎(chǔ)群（foundationstock）、血緣擴(kuò)大群（pedigreeexpansionstock）和生產(chǎn)群（productionstock）。

4.雜交一代的繁育體系

雜交一代（F1）動(dòng)物親代來(lái)自兩個(gè)不同的近交系，雜交一代動(dòng)物全部作生產(chǎn)用，一律不留種，否則后代會(huì)發(fā)生性狀分離。應(yīng)選擇具有優(yōu)勢(shì)遺傳特性的品系或具有試驗(yàn)要求的品系進(jìn)行雜交，生產(chǎn)出雜交群供生產(chǎn)、試驗(yàn)用。

三、重組近交系的繁育體系重組近交系的培育是兩個(gè)近交系雜交生育的雜交一代，雜交一代互交生育出雜交二代，從雜交二代隨機(jī)選擇個(gè)體配對(duì)，連續(xù)進(jìn)行20代以上的兄妹交配，平行培育出一系列或一組重組近交系。

四、基因突變動(dòng)物的繁殖體系（一）隱性遺傳突變系動(dòng)物的繁育方法1.雌性和雄性動(dòng)物均有繁殖能力2.雌性和雄性動(dòng)物單一有繁殖能力3.雌性和雄性動(dòng)物均無(wú)繁殖能力

（二）顯性遺傳突變系動(dòng)物的繁育方法1.突變基因純合個(gè)體間交配2.突變基因雜合體與正常等位基因間交配3.突變基因雜合體之間的交配

同源導(dǎo)入近交系動(dòng)物的保種和生產(chǎn)：對(duì)該類動(dòng)物進(jìn)行保種和生產(chǎn)時(shí)，必須不斷利用回交、測(cè)交，同時(shí)進(jìn)行基因型測(cè)定，保留實(shí)驗(yàn)所需的個(gè)體。(圖：B6-