名解：

1.3R原则：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。 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。 Refinement（优化）是指在符合科学原则的基础上，通过改进条件，善待动物，提高动物福利；或完善实验程度和改进实验技术，避免或减轻给动物造成的与实验目的无关的疼痛和紧张不安的科学方法。

2. 实验动物（Laboratory animal）经人工培育，对其携带的微生物实行控制，遗传学背景明确或者来源清楚，用于科学研究、教学、生物制品或药品鉴定及其它科学实验的动物。

3.动物模型：是指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。使用动物模型是现代科技中一种便于认识生命科学客观规律的实验方法和手段。人类疾病的动物模型的研究，实质上是生物比较医学的应用科学。

4.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，品系内所有个体都可以追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先，该品系称为近交系，其近交系数大于98.6％。杂合基因小于1.4%。近交系群内个体间遗传差异小，不容易发生杂合基因分离。

5. 转基因动物：是指染色体的基因组中整合有外源基因，整合的基因能遗传给后代的一类动物。整合到动物染色体基因组的外源基因被称为转基因。

6.基因敲除：是指对一个遗传结构已知但功能未知的基因凸现效应的揭示，即从分子水平上设计实验，将该基因去除或剔除，或用其他序列相近的基因取代，然后从整体观察实验动物，推测相应基因的单一功能与关联效应。借此，运用基因敲除技术来寻找药物的新靶点具有很大的潜力，这与早期生理学研究中常用的切除部分－观察整体－推测功能的三部曲思路相似。

7.SPF：即无特殊病原体动物，该级动物除了要求不携带主要人兽共患病原、动物烈性传染病的病原，对动物危害大、对科学研究干扰大的病原外，还要求不携带主要潜在感染或条件致病病原。属于三级动物。来源于无菌动物，必须饲养在屏障系统中，实行严格的微生物学控制。

8.无菌动物：只不能检出一切生命体的动物，用现有的检测技术在动物体内外的任何部位均检不出任何活的微生物和寄生虫。来源于剖腹产或无菌卵的孵化，饲育于隔离系统。主要用于某些特殊实验动物，属于四级动物。

9.清洁动物：除了要求不携带主要人兽共患病原和动物烈性传染病的病原外，还要求不携带对动物危害大、对科学研究干扰大的病原。，属于二级动物。来源于SPF动物或剖腹产动物，饲养于半屏蔽系统中。

论述：

1.实验动物的遗传学分类及控制：

按遗传学控制标准即基因的纯合程度，实验动物分为近交系、封闭群及杂交群动物，有时也可以分为四类，即多分出突变系动物。

（1）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，品系内所有个体都可以追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先，该品系称为近交系，其近交系数大于98.6％。杂合基因小于1.4%。近交系群内个体间遗传差异小，不容易发生杂合基因分离。近交降低杂合性，可将群体分离为不同的品系，然而近交的结果必然导致近交衰退，近交后代出现生长、成活、生育、抗病、适应环境能力减退现象。

近交系动物特征：基因纯合性；遗传稳定性；同源性；表型均一性；个体型；可分辨性；分布的广泛性；资料的可查性。

    除了普通近交系外，还包括重组近交系、同源突变近交系、同源导入近交系和分离近交系。

（2）封闭群：以非近亲交配方式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4代以上，称为一个封闭群，或叫远交群。不以近交形式进行交配，也不引入任何外来血缘在封闭条件下交配繁殖，从而保持了群体的一般遗传特征，又具有杂合性；繁殖力、抗病力强；.群体中存在有模型价值的突变基因。

特点:：持一定的杂合性；持相对稳定性；体差的大小取决于祖代。

（3）杂交群：两个近交品系之间进行有计划交配所获得的第一代动物，简称杂交群动物。杂交的两个亲本品系必须是近交系动物，根据实验进行有计划的杂交。杂交子代只能做实验用，不能做种群。虽然是杂种，但它们个体之间却很均一，从遗传型上看是异型接合体，它们个体与个体之间杂合的一致，所以个体与个体之间基本是相同的，有非常清楚的遗传背景和两个亲体的特征。

特点：具有杂交优势；遗传和表型上的均质性；具有同基因性；国际上分布广泛。

(4) 突变系动物：通过自然突变和人工定向突变的方法，使正常染色体基因发生了变异的，并具有各种遗传缺陷的动物。可以是近交系动物，也可以是封闭群动物，关键在于是否携带突变基因。

遗传检测主要的方法：(1)质量遗传性状：①形态学检查②生物化学检查③免疫学标记检测④细胞遗传学检测，。⑤分子生物学检测⑵数量遗传性状：常用下颌骨测定法和生物学特性检测法。

2. 实验动物的选择及其应用：

答：1实验动物在生物医学等各领域中的应用：生命科学方面：在探索人类疾病发生、发展和防治机理的研究中，实验动物首先是人类的替代者，同时，通过实验动物进行比较医学的研究，从而多方位、多层次、更准确、更全面地了解人体各种疾病以及各种生命现象的本质。再者，在一些烈性传染病、放射病、毒气中毒实验中，可由于动物繁殖周期短从而可缩短研究过程，并可根据实验目的随意安排研究样本的时间、方式及样本量；其他如制药化工、轻工食品方面；畜牧科学方面；农业科学方面；重工业和环境保护方面；国防和军事科学方面。2实验动物选择原则：a选择与人的功能、代谢、结构和疾病特点相似的实验动物;b选择标准实验动物和模型病状显著的实验动物;c选择解剖、生理特点符合实验目的要求的实验动物;d选择对实验因素敏感的动物和反应明显的实验动物;e选择与实验目的相适应的实验动物;f查阅与本研究相关的实验动物与动物实验两方面文献，积极与实验动物工作者进行相关内容的交流。

3.论述动物实验设计中，影响实验结果的主要因素有哪些，如何解决？

动物实验设计中，影响实验结果的因素有：

（1）动物实验效果的动物因素：（1）种属；（2）品系；（3）年龄、体重和性别；（4）特殊的生理状态、动物的健康状况和实验动物等级。

（2）动物实验效果的环境因素：（1）温度：生存最适宜温度18-28℃；（2）湿度：一般相对湿度在40%-70%之间；（3）气流和风速：气流应控制在0.18m/s；（4）空气洁净度：SPF级空气洁净度达到1万级，而清洁级动物饲养环境应达到10万级；（5）光照：一般照度达150-300Lux，明暗交替比为12:12；（6）音响和噪音：噪音应在60dB以下；（7）通风和换气：一般规定为10-15次/小时。

（3）动物实验效果的实验技术方法因素：（1）动物的选择：根据实验的要求选择合适的实验动物；（2）实验的季节：不同季节，动物的机体反应性有一定改变；（3）技术方面：编号标记、被毛去除、给药途径和方法、麻醉、采血量和方法的设计、急救措施、手术技巧等；

（4）统计对照问题：包括空白对照、实验对照、有效（或标准）对照、自身对照、组间对照、历史对照与正常对照等。

解决方法，应注意遵循以下原则：（即动物实验设计的基本原则，可单独考简答题）

（1）性和先进性：选择前人没有解决或没有完全解决的问题，采用的技术方法具有一定的先进性。

（2）性和重复性：选题必须有依据，要符合客观规律，科研设计必须科学，符合逻辑性，实验过程是可重复、可标准化的。应尽量选用标准化LA、标准化实验设施、标准化饲养管理、标准化实验操作。

（3）性和可控性：动物实验应特异地、可靠地反映该种疾病或某种机能、代谢、结构变化，同时应具备该种疾病的主要症状和体征，并经受一系列检测得以证实。同时应考虑到今后临床应用和便于控制其疾病的发展。

（4）性和易行性：研究中所消耗的人力、物力、财力同预期成果的科学意义、水平、社会和经济效益等综合衡量；要求科研设计方案和技术路线科学可行，同时应具备一定的条件，如：人员、动物、试剂等。

4.  常用实验动物的特点及其应用

答：1小鼠的特性：对外来刺激极为敏感，适应性差，强光或者噪声刺激时，可能导致哺乳母鼠神经紊乱，发生食仔现象。温度过高或过低时，生殖能力下降，严重会发生死亡。小鼠无汗腺，尾有四条血管，静、动脉各两条。小鼠胃容量小，约1～1.5ml。小鼠交配后10~12小时，雌鼠仔阴道口形成一个白色的阴道栓，这是受孕标志。小鼠在生物医学研究中的应用有药物评价和毒性评价、肿瘤学研究、传染性疾病的研究、遗传学和遗传性疾病的研究、老年病学研究、计划生育研究和免疫研究。

2大鼠的特性：嗅觉发达，味觉很差，对营养缺乏非常敏感，特别是维生素A和氨基酸供应不足时，可发生典型的缺乏症状。对饲养环境中湿度极为敏感，相对湿度低于40％时，易患环尾病，还会引起哺乳母鼠食仔现象发生。大鼠汗腺极部发达，仅在爪垫上有汗腺。无胆囊，无呕吐反应。无扁桃体、眼角膜无血管。肝脏再生能力强。垂体－肾上腺系统功能发达，应激反应灵敏。垂体脆弱地附着于漏斗下部。心电图中没有S—T段。大鼠在生物医学研究中的应用：内分泌研究大鼠垂体-肾上腺系统发达，应激反应灵敏，适宜作应激模型。大鼠对营养缺乏比较敏感，是研究营养学的首选动物。大鼠对化学致癌物质敏感，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。大鼠肝再生能力强，切除60～70%的肝叶仍有再生能力。大鼠无胆囊，可从胆管直接收集胆汁，可用于胆道疾患、消化功能及急性肝功衰竭模型。大鼠血压和血管阻力对药物反应敏感，适合研究心血管药物的药理和药物筛选。大鼠踝关节对炎症反应敏感。

3豚鼠的生物学特性和解剖生理特点：①对抗生素极为敏感（青霉素、四环素）。②晚成性动物，即母鼠怀孕期较长。③体内不能合成维生素C。④耳窝管敏感，便于做听力实验。⑤对一些细菌、病毒敏感。⑥易引起变态反应。豚鼠生物医学研究中的应用：在免疫学研究方面，豚鼠血清中含有丰富的补体，免疫学实验中所用补体多来源于豚鼠。在传染病研究方面对许多病原微生物都十分敏感，尤其是结核杆菌高度敏感，感染后酷似人类的病变。在药理学研究方面，豚鼠皮肤对毒物刺激反应灵敏，并近似于人类，可用于局部皮肤毒物作用的实验。在营养学方面，豚鼠体内部能合成维生素C，对其缺乏十分敏感，是研究实验性坏血病和维生素C生理功能的理想动物模型。在耳科学方面，常用于听觉和内耳疾病的研究。

4地鼠的生物学特性和解剖生理特点：①颊囊。地鼠颊囊缺少腺体和完整的淋巴通路，因此对外来组织部产生免疫排斥反应，可用于异体移植。②生殖周期短，妊娠期平均为16天，为啮齿类动物妊娠期最短者。③熟睡时，全身松弛，如死亡状，不易弄醒。地鼠在医学生物学中的应用：肿瘤学研究方面，地鼠的颊囊可移植正常组织或肿瘤的组织细胞，最适合诱发支气管肺癌和肺肿瘤。生理学研究方面，地鼠成熟早、妊娠期短，人精子能穿透金黄地鼠卵子的透明带。还可作老化、冬眠、行为、内分泌的研究。营养学研究方面，维生素缺乏症的研究。牙科研究方面，广泛用于龋齿研究。

5兔的生物学特性和解剖生理特点：家兔属于恒温动物。有食粪癖。胸腔内构造与其它动物不同，纵隔将胸腔分左右两室，互不相通。暴露心脏时，动物不需做人工呼吸。颈神经血管束中减压神经易于分离，其末梢分布在主动脉弓血管内，属于传入性神经。耳大，血管清晰。眼球巨大。对体温变化十分灵敏。兔是反射性排卵的动物，交配后10～13小时排卵。兔在生物医学研究中的应用：免疫学研究；生殖生理研究；动脉粥样硬化研究；眼科研究；热源质实验。

6犬的生物学特性和解剖生理特点：嗅觉、听觉灵敏。神经系统发达，能较快的建立条件反射。观察力和记忆力很强。嗅脑、嗅觉器官和嗅神经极为发达。汗腺很不发达。胰腺小并且是分离的，易摘除。视觉较差，红绿色盲。正常犬鼻尖呈油状滋润。犬的生物医学研究中的应用：实验外科学、基础医学实验研究、人类传染性疾病研究、药物学和毒理学研究等。

7猕猴的生物学特性和解剖生理特点：体内缺乏维生素C合成酶；颊囊；对痢疾杆菌和结核杆菌极敏感，并常携带有B病毒；猕猴有发达的神经系统性皮肤；猴的大脑发达，具有大量的脑回和脑沟；视觉较人敏感；猴也有色觉，能分辨物体各种颜色，它还具有双目视力。猕猴在生物医学研究中的应用：在生理学研究方面，可用于脑功能、血液循环、血型、呼吸生理、内分泌、生殖生理、神经生理等研究。在传染病研究和疫苗试验中，非人灵长类是某些人类传染病病原除人以外的唯一易感动物。在制造和鉴定脊髓灰质炎疫苗时，猕猴是唯一的实验动物。

8猪的生物学特性和解剖生理特点：杂食性动物，舌体味蕾能感觉甜味；猪和人类的皮肤组织结构和上皮修复再生性很相似；猪的脏器重量近似于人；猪的胎盘类型属上皮绒毛膜型，没有母源抗体；猪的心血管系统、消化系统、皮肤、营养需要、骨骼发育以及矿物质代谢等与人的情况极其相似；猪的贲门腺占胃的大部，故其食量大。猪在生物医学研究中的应用：小型猪的皮肤与人类非常相似，故小型猪是进行实验性烧伤研究的较理想动物。乌克坦小型猪（墨西哥无毛猪）是糖尿病研究中的一个很好的动物模型。小型猪的冠状动脉循环在解剖和血液动力学方面与人类很相似，因此小型猪是研究动脉粥样硬化很好的动物模型。无菌、悉生猪还能提供心瓣膜供人心瓣膜修补。

附件：复习题二