进行实验研究的基本要素AEIR：动物、设备、信息、试剂。

1．实验动物：是指经过人工定向培养、对其携带的微生物和寄生虫实行控制，其遗传背景明确，来源清楚，并在相应的环境设施内饲养，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：所有用于科学实验的动物统称为实验用动物。

包括实验动物、野生动物、经济动物和观赏动物。

3实验动物和实验用动物的区别：实验动物具有一下特点：1实验动物是遗传限定的动物；2对其携带的微生物、寄生虫实行人工控制；3实验动物的目的用于科学研究。

4实验动物学：是研究实验动物和动物实验的科学。

前者是以实验动物为对象研究其驯养、育种、繁殖、饲养、管理、解剖、生理及动物各种疾病的表现和防治，以及对野生动物的开发和应用；而动物实验则是应用实验动物进行生命科学的研究，包括各种实验方法、技术操作及人类疾病的动物模型复制等。

5实验动物的研究方向：1推广“3R”实验（替代replacement、减少reduction、优化refinement）2转基因动物研究；3动物疾病模型的开发和利用；4动物组织器官的克隆研究；5实验动物福利。

1动物福利：就是让动物在康乐的状态下生存，其标准包括动物无任何疾病、无行为异常、无心理紧张压抑和痛苦等。

基本原则包括：让动物享有不受饥渴的自由、生活舒适的自由、不受痛苦伤害的自由、生活无恐惧感和悲伤感的自由以及表达天性的自由。

动物福利包括物质（身体）和精神2个方面。

物质方面很简单，一般指食物和饮水，只要供给及时、量足、营养丰富、清洁卫生就可以了。

精神方面包括：适宜的生活环境，免受疼痛之苦，免受惊吓、不安和恐惧等精神上的刺激。

当必须处死时，采用安乐死的措施等。

2动物福利的“五项基本福利”，“五大自由”，“五项标准”：1为动物提供适当的清洁饮水和保持健康和精力所需要的食物，使动物不受饥渴之苦（免受饥饿的自由）。

2为动物提供适当的房舍或栖息场所，能够舒适地休息和睡眠，使动物不受困顿不适之苦（生活舒适的自由）。

3为动物做好防疫，预防疾病和给患病动物及时诊治，使动物不受疼痛、伤病之苦（免受痛苦伤害和疾病的自由）。

4保证动物拥有良好的条件和处置（包括宰杀过程），使动物不受恐惧和精神上的痛苦（免受恐惧和不安的自由）。

5为动物提供足够的空间、适当的设施以及与同类动物伙伴在一起，使动物能够自由表达习性（免受身体热度不适的自由；表达所有自然行为的自由）。

实验动物微生物学分类、概念、环境要求和应用范围：1普通动物CV；2清洁动物CL；3无特殊病原体动物SPF；4无菌动物GF和悉生动物GN。

1无菌动物GF：是指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的动物。

饲养条件：无菌隔离器内（隔离系统）。

应用：在生物医学研究中有较独特的作用；微生物学研究、免疫学研究、放射医学研究、营养代谢研究、老年病学研究、药理和毒理学研究、心血管病研究、肿瘤、寄生虫学、口腔医学研究。

2悉生动物GN：也称已知菌动物，指在动物体内带有明确的微生物种类的动物。

饲养条件：无菌隔离器内（隔离系统）。

应用：在多种研究中可代替无菌动物。

微生物、免疫、微生物和寄生虫相互关系等的研究。

3无特殊病原体动物SPF：指动物机体内无特定的微生物和寄生虫存在，但带有非特定的微生物和寄生虫的动物。

饲养条件：屏障环境。

应用：适用于所有科研实验，是目前国际标准级的实验动物。

各种疫苗生产所采用的动物应为SPF动物。

4清洁动物CL：除普通的动物应排除的病原外，不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原体，是根据我国国情而设定的等级动物。

饲养条件：屏障系统。

应用：在我国已经成为用于科学研究的标准的实验动物；国际上仅用于短期试验或部分科学研究实验。

5普通动物CV：是在微生物学和寄生虫学控制上要求最低的动物，它要求不携带人兽共患病和动物烈性传染病的病原体。

饲养条件：开放系统。

应用：生物医学教学示教，预试验，不可用于科研、生产和检定。

无菌动物的形态学特点：1消化系统：盲肠肥大，比普通动物的要大5-10倍；肠道肌层薄，肠绒毛变细变短；肝脏重量下降。

2循环系统：心脏相对变小；白细胞数变少，且数量波动范围小。

3免疫系统：免疫机能基本处于原始状态。

胸腺、淋巴组织、网状内皮系统发育不良；脾脏缩小，无二级滤泡，网状内皮细胞功能下降。

无菌动物的生理学特点1寿命：比普通动物长。

2代谢和营养：武军动物血中含氮量少，肠管对水的吸收率低，代谢周期比普通动物长；体内不能合成维生素B和维生素K。

3生长率：不同种属生长率不同。

无菌禽类生长率高于普通动物；无菌大、小鼠与普通动物差不多；无菌豚鼠、兔比普通慢。

4生殖：无菌条件对动物生殖影响不大。

大、小鼠因出生无感染，身体较好，其繁殖率高于普通大、小鼠；无菌豚鼠、兔比普通者低。

5抗辐射能力强，抗实验性烫伤和抗休克死亡能力也强。

6免疫功能：血清中IgM、IgG 水平低，免疫功能处于原始状态；应答速度慢；过敏反应，对异体移植的排斥反应以及自身免疫现象消失或减弱；血清中几乎不存在丙种球蛋白和特异抗体。

微生物学特点：在现有条件下检测不到任何微生物。

实验动物遗传学分类：近交系动物、封闭群动物、杂交一代动物（F1代）。

1近交系动物：经至少连续20代以上全同胞兄妹交配培育而成，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，该品系称为近交系动物。

特征：1基因位点的纯合性2遗传组成的同源性3表型一致性4遗传组成独特性5长期遗传稳定性6遗传特征的可辨性7国际分布的广泛性8背景资料完整性。

缺点：1近交衰退；2生产饲养成本高；3对外界环境敏感。

普交系应用：1节省样本量。

2组织细胞或肿瘤移植,个体间相容性一致。

3隐性纯合基因的暴露，获得先天性畸形及先天性疾病的动物模型，如糖尿病、高血压等。

4某些品系自发或诱发肿瘤，成为肿瘤病因学，肿瘤药理学模型。

5多个近交系同时使用，分析不同的遗传组成对某项实验结果的影响，或观察实验结果是否具有普遍意义。

重组近交系应用重组近交系对祖系间有差异的性状和基因进行遗传分析是非常有用的实验材料。

如：分离分析，连锁分析，功能分析等同源近交系的应用：1在同一遗传背景下比较某基因位点上不同等位基因的遗传效应。

2在不同遗传背景中研究同一基因与遗传背景及其它基因的关系。

3消除杂合遗传背景对某些突变基因表达的影响，以获得更为稳定的实验动物模型4对复杂的多基因性状进行遗传分析。

主要的近交系动物：C57BL/6、BALB/c、DBA/2、C3H、CBA、F344、SHR。

2封闭群动物：以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个种群，在不从外部引入新的血源条件下，至少连续繁殖4代以上称为封闭群。

封闭群的特点和应用：1封闭群动物具有杂合性并避免了近交，从而避免了近交衰退的出现，所以其生活力、生育力都比近交系强，具有繁殖力高，疾病抵抗力强的特点，可大量生产。

2封闭群就整体而言，由于没有引进新的血源，其遗传特性及其他反应性能保持相对稳定。

但就群体个体而言，因其具有杂合性，所以个体间的反应性具有差异，因此，个体间的重复性和一致性没有近交系、系统杂交动物F1好。

根据这些特点，封闭群一般适用于药物筛选，毒理安全试验和教学。

常用的封闭群动物有：青紫蓝兔、新西兰兔、昆明小鼠（KM）、NIH小鼠、Wistar大鼠、SD大鼠、LACA封闭群小鼠等。

3杂交一代动物（F1代）：根据科学研究的需要，有计划将2个不同近交系动物之间交配所获得的第一代动物，称为杂交一代动物，简称F1动物。

特征及应用：1遗传表型上的一致性。

用于营养、药物、病原体和激素的生物评估。

2杂交优势。

较强的生命力，对疾病的抵抗力强，寿命较长，容易饲养。

适用于携带有害基因和长期慢性致死试验。

3杂合的遗传组成。

杂交一代的遗传物质均等的来源于两个亲本近交系，同时具有两个亲本品系的特点，可接受两个品系的细胞、组织、器官和肿瘤移植，适用于免疫学和发育学领域的研究。

4作为某些疾病研究的模型。

近交系动物的遗传监测：对近交系动物而言，发生遗传改变的主要原因有遗传污染、遗传漂移和突变。

常见的遗传监测方法：1生化标记基因监测：同工酶和异构蛋白标记。

2免疫遗传学标记基因监测：皮肤移植法，混合淋巴细胞培养法3形态学遗传标记基因监测：毛色基因位点标记、下颌骨形态的分析技术4微卫星DNA标记法近交系的新进展：重组近交系、同源突变近交系、同源导入近交系。

实验动物环境：指将动物饲养在人为控制的有限空间，并按照人们的意志进行生长、繁殖、实验的一个人工的特定场所。

3个环境：饲养室或动物实验室以外的周围环境为外环境，以内的成为内环境。

内环境分为大环境和小环境。

直接包围动物体的饲养笼盒内的对实验动物产生影响的各种物理、化学等因素称为小环境；放置动物笼架等的饲养间的各种物理、化学等因素称为大环境。

主要考虑大环境的影响。

人兽共患病：指自然条件下可以在人和其他脊椎动物之间互相传播的疾病。

也就是人类和脊椎动物由共同的病原体引起，而在流行病学上又互相关联的疾病。

如狂犬病毒、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒、流行性出血热、B病毒（猴疱疹病毒）、沙门菌、志贺菌、结核分枝杆菌、致病皮肤真菌及弓形体等。

肝炎病毒。

（人不感染鼠肝炎病毒。

）动物烈性传染病：对自然宿主致病性强，常引起爆发流行，甚至毁灭整个动物群，如鼠痘病毒、兔出血病毒、多杀性巴氏杆菌、鼠棒状杆菌、泰泽菌等。

狂犬病分为狂暴型和沉郁型2种类型。

狂暴型分3个时期：前驱期、兴奋期、麻痹期。

发生疫病时的扑灭措施：1及时发现、诊断和上报疫情，并通知邻近单位做好预防工作。

2迅速隔离患病动物，污染的环境和器具紧急消毒。

实验用动物应停止实验观察或淘汰。

3若发生危害性大的疫病，如鼠痘、流行性出血热等应采取封锁等综合性措施。

动物痊愈或消毒处理后1个月方可解除封锁。

4病死或淘汰动物应采取焚烧等措施合理处理。

5应及时报告上级管理部门和防疫部门。

正确选择实验动物应遵循的哪些基本原则？答：在生物医学研究中，正确选择实验动物应遵循的原则有：①相似性原则：生物医学研究的根本目的是解决人类疾病的预防和治疗，因此应该选择那些结构、功能、代谢和人类想死的动物进行试验，还要考虑年龄的近似性、群体分布的近似性、生态或健康状况的近似性、疾病特点的相似性、操作实感的相似性。

②差异性原则：各种实验动物在基因型、组织型、代谢型、易感性等特点上的差别，也是试验可比性内容，当研究过程中以这种差异为指标或特殊条件时，选用不同种属实验动物的某些特殊反应会更适合不同研究目的的需求。

人们还可利用不同种属动物对病原易感性的差异来产生弱毒疫苗等。

③异化性原则：在实验动物中的进化程度高，结构功能复杂的实验动物有时会给实验条件控制和实验结果分析带来难以预料的困难。

有鉴于此，在确保研究目标的前提下，可选择结构，功能较简单的实验动物。