小鼠、大鼠、豚鼠的生物学特性及应用ppt课件.pptx

小鼠、大鼠、豚鼠的生物学特性及应用小鼠、大鼠、豚鼠的生物学特性及应用刘刘欣欣湖北医药学院湖北医药学院1.1.生物学特性生物学特性2.2.常用的品种品系常用的品种品系3.3.生物医学中的应用生物医学中的应用4.4.日常饲养管理日常饲养管理小鼠小鼠小鼠（Mus musulus,mouse）属哺乳纲，啮齿目啮齿目(Rodentia)，鼠科(Muridae)，小鼠属(Mus)。实验小鼠来源于野生小鼠，从17世纪开始用于比较解剖学研究及动物实验后，经长期人工饲养、选择、培育，目前已培养成500多个独立的近交系、200多个远交种和400多个突变品种品系。小鼠是目前世界上研究最详尽、用量最大、应用最广泛的哺乳类实验动物。解剖特点解剖特点遗传特性遗传特性营养特点营养特点1.生物学特性生物学特性行为习性行为习性生理特点生理特点解剖特点解剖特点遗传特性遗传特性营养特点营养特点（1 1）喜黑暗、安静环境，进食、交配、分娩都在夜间。体型小，环境适应能力差，性情温顺。（2 2）（3 3）（4 4）胆小怕惊，对外界刺激敏感。例如：强光、噪音等刺激。雄性小鼠具有分泌醋酸胺臭气的特性。行为习性傍晚、黎明食仔 解剖学特点骨骼系统消化系统心血管系统呼吸系统泌尿系统生殖系统门齿（incisor tooth）终身不断生长，故需要经常磨损来维持齿端的长短，保持长度的恒定。下颌骨在各近交系小鼠间形态和大小有显著差异，一般环境因素对其几乎没有影响，50日龄后也不再变化，下颌骨形态分析技术进行近交系小鼠遗传质量监测。纯种动物的意义小鼠的唾液腺分为耳下腺、颌下腺颌下腺和舌下腺成年小鼠食管细长约2cm，内壁为角质化鳞状上皮。成年小鼠胃容量小成年小鼠胃容量小（1-1.5ml1-1.5ml，灌胃剂量不能超过，灌胃剂量不能超过1ml1ml）。心尖位于近胸骨段第四肋间，小鼠心脏采血的进针部位。肉眼观察尾部有四条明显的血管。左右两侧和腹侧注射。桑葚状，系膜（脂肪垫）包绕，不与腹腔相通，无宫外孕。双睾丸，幼年时藏于腹腔内，性成熟后下降到阴囊。生理特点生生长长发发育育新生小鼠赤裸无毛，体重约1.5-2.0g，4-6日龄被毛长齐，3周龄可断奶(分雌雄)，4周龄体重可达12-19g。生殖生殖生理生理6-7周龄已性成熟。雄鼠体成熟为10-11周龄，雌鼠为9-10周龄，雌鼠性周期4-5天，妊娠期为19-21天，性活动可维持1年左右雄鼠5周龄时可在附睾精液中找到活泼的精子，雌鼠在这个时间段即可发情排卵。哺乳期20-22天，每胎产仔6-15只。计划生计划生育研究育研究寿命为寿命为2 2年年生殖生殖生理生理Whitten反应是指雌鼠性周期在同笼雌鼠密度过大时可延长甚至抑制，在有雄鼠存在时可缩短甚至恢复。精子和卵子在输卵管壶腹部受精开始卵裂发育，受精3天后，胚胎进入子宫。生生长长发发育育与单笼饲养的小鼠相比，群居的小鼠对饲料消耗快，生长发育也快，雄性小鼠群居时易发生斗殴。群体中处于优势的雄性小鼠常常将处于劣势者的胡须拔光,自己保留胡须,被称为“理发师”。小鼠体重增长的快慢，因品种品系、母鼠健小鼠体重增长的快慢，因品种品系、母鼠健康状况、仔鼠多少、生产胎次、饲料营养和康状况、仔鼠多少、生产胎次、饲料营养和环境条件的不同而有所差异。环境条件的不同而有所差异。阶段涂片卵巢发情前期仅有有核上皮细胞卵泡增大发情期角质化上皮细胞排卵发情后期有核上皮细胞混有白细胞卵泡闭锁，生成黄体发情间期白细胞、少数有核细胞及粘液 卵泡生长合笼雌鼠性成熟后，卵巢产生卵细胞并分泌雌性激素，出现明显的发情周期。根据阴道涂片所观察到的阴道上皮细胞变化，可进一步推测卵巢、子宫、激素变化和所处的发情阶段，可以进一步进行同期发情，或者超数排卵等方面的实验。配种最好在6590日龄，交配后10-12小时，雌鼠在阴道口形成一个白色的阴道栓（vaginal plug），有防止精液倒流、提高受孕率的作用，被视为交配成功的标志。阴道栓是雄性小鼠的腺体（精囊腺和凝固腺）分泌物在阴道内凝固而形成的产物。血配：分娩24小时内又可受孕，形成产后妊娠。边哺乳边怀孕，由于血配的小鼠交配后正处于哺乳期，影响受精卵的正常植入，因而出现数天甚至是十几天的受精卵滞育期，故血配的雌性小鼠妊娠期较长，可达2835天。13天半体温调节小鼠对寒冷的应答为不发抖产热作用，寒冷状态下小鼠产生的热量相当于基础代谢的3倍。如果环境温度升高，则通过体温升高，代谢率下降及耳血管扩张加快散热。体温调节事实上，新生小鼠是变温动物，在20日龄前其体温调节能力很差。持续低温会造成小鼠繁殖能力和抗病力下降，持续高温会引起小鼠死亡或者某些功能的不可逆损害。小鼠没有汗腺，不能加大喘气，唾液分泌的能力有限小鼠体表面积相对较大，对环境温度的波动有明显的生理学反应。依靠母鼠水分代谢饮水不足比其他哺乳动物更为敏感，呼出的气体在鼻腔内冷却以及尿液的高效浓缩，都有助于水分保持。小鼠尿量少，每次排尿仅1-2滴。遗传特性小鼠有20对染色体(2n=40)，推测小鼠共有3万多个结构基因，已查明定位的仅有648个，其中毛色基因是识别品种品系的最简单的标记由于小鼠的蒸发表面与整个身体相比所占的比例大。小鼠与人类功能基因的同源性高达90%以上。大鼠大鼠染色体染色体（4242）豚鼠）豚鼠染色染色体体（3 32 2）BALB/c 白色近交系小鼠，1923年即作为近交系培育，国际公认“标准”近交系，1979年从美国引入中国。特性：乳腺癌发病率低，但当用乳腺肿瘤病毒诱发时发病率增高；与其它品系相比血压较高，多有心脏损害，常发动脉硬化；生产性能良好，所需饲料中蛋白质含量要求高，常用于单克隆抗体与免疫学研究。2.常用的品种品系常用的品种品系 C57BL 黑色，1921年培育，1937年从此系中分离出C57BL/6和C57BL/10两个亚系。1975年从日本引入中国。特性：对放射物质耐受性强；补体活性高；对结核杆菌敏感；对鼠痘病毒有一定抵抗力，嗜酒精性高。继人类之后第二个完成基因组测序工程的小鼠品系，在近交系小鼠中使用量最大，并常作为遗传工程小鼠背景品系的小鼠。C C3 3H H 野生色，野生色，19201920年白化雌鼠与乳腺肿瘤高发年白化雌鼠与乳腺肿瘤高发DBADBA系雄鼠系雄鼠杂交，再经杂交，再经2020代以上代以上近交培育近交培育而获得。而获得。19198 85 5年从美国引入年从美国引入中国。中国。主要特性：主要特性：乳腺癌发病率高乳腺癌发病率高，6-106-10月龄雌鼠乳腺癌自月龄雌鼠乳腺癌自然发生率达然发生率达8585-99-99%。615 615小鼠小鼠 深褐色，国内育成。1961年中国医学科学院血液病研究所用KM种小鼠雌鼠与苏联引进的C57BL雄鼠杂交，尔后又作近交培育而成。1985年被国际小鼠遗传命名委员会承认。主要用于白血病等的研究。DBA淡灰色，1909年在毛色分离实验中建立，人类最早育成的近交系小鼠品系。1929年在亚系间进行杂交，建立了两个亚系：DBA/1、DBA/2。DBA/1系：对结核菌敏感，对疟原虫感染有抵抗力，对鼠伤寒C5敏感。DBA/2系：36日龄小鼠听源性癫痫发作为100%，雄鼠接触氯仿和乙二醇的氧化物，以及维生素K缺乏时，死亡率高。白色，白色，系我国培育的近交系系我国培育的近交系。19551955年天津医学院育年天津医学院育成成TATA1 1，19631963年育成年育成TATA2 2。19851985年被国际小鼠遗传命年被国际小鼠遗传命名委员会承认。名委员会承认。主要特性：主要特性：TATA1 1为自发低乳腺癌系，为自发低乳腺癌系，TATA2 2为自发高乳为自发高乳腺癌系。腺癌系。主要用于乳腺肿瘤的研究。主要用于乳腺肿瘤的研究。TA1TA1(津白津白1 1号号)、TA2(TA2(津白津白2 2号号)NIH NIH 白色，由美国国立卫生研究院（白色，由美国国立卫生研究院（NIHNIH）培育。）培育。主要特性：繁殖力强，产仔成活率高，主要特性：繁殖力强，产仔成活率高，雄性好雄性好 斗，斗，易打伤致残。易打伤致残。免疫反应敏感性比昆明鼠强，免疫反应敏感性比昆明鼠强，是国际通用的封闭是国际通用的封闭群实验动物。群实验动物。主要用于药物毒理研究和生物制品检定。主要用于药物毒理研究和生物制品检定。KM 抗日战争时期从印度进入我国，以后被带到北京，并被推向全国的一种在我国使用最广、使用量最大、抗病力、适应性强的白色封闭群小鼠。在生育过的老龄雌鼠中，常有自发性乳腺癌，发病率约25%。昆明小鼠适应性强，繁殖力高，受孕率在98%以上，每胎平均产仔9只以上，已广泛用于各种药物毒性实验，生物效应测定，药品的检定。不宜采用小鼠制作不宜采用小鼠制作动物模型的物模型的实验研究研究体温变化的试验,因为小鼠体温变化不稳定。肺分五叶，左肺单叶，右肺四叶，气管及支气管腺不发达，不适于做慢性支气管炎模型及祛痰平喘药的疗效实验。催吐试验，因为小鼠无呕吐反应。动脉粥样硬化试验,因为小鼠不形成动脉粥样硬化。3.生物医学中的生物医学中的应用用4.日常饲养管理日常饲养管理成年小鼠采食量4-7g/天，应少量勤添饲喂，每周添料3-4次，排粪1.4-2.8克/天。成年小鼠饮水4-7ml/天，每周换水2-3次。更换垫料每周1-2次。1.1.生物学特性生物学特性2.2.常用的品种品系常用的品种品系3.3.生物医学中的应用生物医学中的应用4.4.日常饲养管理日常饲养管理大鼠大鼠 大鼠是野生褐家鼠的变种，起源于北美洲，于17世纪初期传到欧洲。18世纪后期开始人工饲养，19世纪，美国费城Wistar研究所开发大鼠作为实验动物，目前世界上使用的许多大鼠品系品种均起源于此，是使用量仅次于小鼠的实验动物。脊椎动物门脊椎动物门哺乳纲哺乳纲啮齿目啮齿目鼠科鼠科 家鼠属家鼠属褐家鼠种褐家鼠种行为习性行为习性生理特点生理特点一、生物学特性一、生物学特性解剖特点解剖特点营养特点营养特点遗传特性遗传特性1喜独居，可耐单个笼养；喜安静环境，对外界刺激敏感。内分泌紊乱，性功能衰退，雌鼠食仔。2大鼠较温顺，易于捕捉，大鼠一般不主动攻击人，除非被激怒或营养缺乏时，尤其哺乳期母鼠。1、行、行为习性性3当空气中湿度低于40%时，常发生环尾症，近一步发展可致尾巴节节脱落或坏死。对粉粉尘和氨气极和氨气极为灵敏，灵敏，长期慢性刺激期慢性刺激时，会引起大鼠，会引起大鼠肺炎和肺炎和进行性肺行性肺组织坏死。坏死。2 2、生理特点、生理特点妊娠期19-23天，雌鼠性周期4-5天。每胎产仔数平均6-12只。阴栓雄鼠雌鼠性成熟45-60d70-75d体成熟90d80d新生新生大鼠体大鼠体重为重为5.5-10g5.5-10g两耳开始张开开始长小绒毛门齿萌出，开始爬行双眼睁开被毛长齐臼齿萌出离乳大鼠的体重变化大鼠的体重变化大鼠寿命平大鼠寿命平均均为为2.5-32.5-3年年 大鼠对各营养素缺乏非常敏感，易产生营养缺乏症，特别对氨基酸和维生素的缺乏敏感。能有效地存储脂溶性维生素B12，制造维生素C以及通过食粪满足其对维生素B的大部分需要。3 3、营养特点养特点营养素缺乏症研究、营养不良研究VitE严重重缺乏缺乏时雄鼠可雄鼠可终生生丧失生殖能力。失生殖能力。4 4、解剖特点、解剖特点骨骼系统消化系统心血管系统呼吸系统泌尿生殖系统免疫系统骨骼系统臼齿的解剖形态与人类相似，供给致龋菌丛和致龋食物可产生与人一样的龋损，适于建立龋齿的动物模型。消化系统肝分6叶，再生能力强，切除60-70%后可再生。有胆管、无胆囊，胆管直通十二指肠，适宜作胆管插管模型。消化系统胃由界限嵴分为前胃和腺胃，食管通过此嵴的一个褶进入胃小弯，此褶是大鼠不会呕吐的原因。动物种类体重（g）最大容积（ml）动物种类体重（g）最大容积（ml）小鼠20-240.5豚鼠250-3004-525-300.83006.0301.0兔2kg-2.4kg100大鼠100-1993.02.5kg-3.5kg150200-2494-53.5kg200250-3006.0猫2.5kg-3.0kg50-803008.03.0kg100-150犬10kg-15kg200-500各种各种动物一次灌胃能耐受的最大容物一次灌胃能耐受的最大容积心血管系统大鼠尾部有四条明显的血管，但尾部被有短毛和环状角质鳞片，皮肤较厚，不如小鼠尾静脉注射方便。泌尿生殖系统右肾比左肾靠近头侧，其头极在第一腰椎水平，尾极在第三腰椎水平。肾只有一个乳头和一个肾盏，可有效地进行肾套管插入术研究。免疫系统胸腺由两叶组成，似等边三角形。大小与结构随年龄而变化，40-60日龄时最大以后停止生长，并逐渐退化。二、常用的品种品系二、常用的品种品系 F344/N大鼠大鼠 白色近交系大鼠。1920年由哥仑比亚大学肿瘤研究所Curtis培育，我国从NIH引进。特征：原发和继发性的脾脏红细胞的免疫反应性低。特殊活动性能高，但与远交系SD大鼠比较，其NADPH-细胞色素还原酶的诱发力低。该品系大鼠可通过下列肿瘤移植生长：Dunning氏肝癌、肝癌LC-18、乳腺癌HMC等等。Wistar大鼠大鼠 白色封闭群大鼠。1907年由美国Wistar研究所育成，现已遍及世界各国的实验室，是我国引进最早、使用最广泛、数量最多的品种。特点为头部较宽，耳朵较长，尾长小于身长。性周期稳定，繁殖力强，产仔多，生长发育快，性格温顺，对传染病的抵抗力较强，自发性肿瘤发生率低。SD大鼠大鼠 白色封闭群大鼠。1925年美国Sprague dawley农场用Wistar培育而成。特点为：头部狭长，尾长接近于身长，产仔多，生长发育较Wistar快。对疾病的抵抗力较强，尤其对呼吸系统疾病的抵抗力强。自发肿瘤的发生率较低。三、生物医学中的三、生物医学中的应用用1 1Add Your Text2 2Add Your Text3 3Add Your Text4 4Add Your Text5 5Add Your Text药物学研究心血管疾病研究 行为学研究 内分泌疾病研究微生物疾病研究 药物学研究药物学研究大鼠常作为药物亚急性试验的动物，评价和确定最大给药量、药物排泄速率和蓄积倾向。药物慢性实验，确定药物的吸收、分布、排泄、剂量反应曲线和代谢，以及服药后的临床和组织学检查。过滤网尿液收集 心血管疾病研究心血管疾病研究 目前已培育出几种高血压品系大鼠，如自发性高血压大鼠（SHR）、遗传性下丘脑尿崩症高血压大鼠，都是研究高血压的首选动物。1963年Okamoto用Wistar近交育成。白色突变系大鼠，其特征是自发高血压，且无明显原发性肾脏和肾上腺损伤，10周龄以后动脉收缩压升高，心血管疾病发病率升高，对降压药有反应，是筛选抗高血压药物的良好模型。行行为学学研究研究 大鼠行为表现多样，情绪反应灵敏，适应新环境快，神经系统反应方面与人又一定相似性。常用大鼠研究各种行为和高级神经活动。如进行水迷宫试验，奖励和惩罚试验，成瘾习惯药物的行为学研究。1981年，英国心理学家Morris首次设计应用了这种水迷宫来研究大鼠大脑学习记忆机制。此后该迷宫系统成为评估啮齿类动物空间学习和记忆能力的经典程序，广泛运用于神经生物学、药学等领域的研究。内分泌疾病大鼠的内分泌腺容易手术摘除，尤其是垂体更容易摘除，附着在漏斗的下部，用吸管就可以轻松地吸除垂体。常用于研究激素腺体和靶器官的相互作用。微生物疾病大鼠对多种细菌、病毒和寄生虫敏感，适宜复制疾病模型。出生5天的大鼠接种流行性感冒杆菌用以研究细菌性软脑膜炎。1岁的大鼠静脉内接种大肠杆菌可产生肾盂肾炎病的动物模型。成年大鼠的食料量为20-30g/d，应少量勤添饲喂，每周添料3-4次。成年大鼠的饮水量为 45-60ml/d，每周换水2-3次。更换垫料每周1-2次。四、日常四、日常饲养管理养管理Page 72 豚鼠的名称很多，如荷兰猪、天竺鼠、葵鼠、海猪、几内亚猪，在动物学的分类是哺乳纲、啮齿目、豚鼠科、豚鼠属。体形短粗、身圆、头大、颈部和四肢较短，不善于攀登跳跃。前肢四趾，后肢三趾，爪短而锐利，两眼明亮，耳朵血管鲜红明显，上唇分裂。豚鼠有全白、三花及黑色等多种毛色。豚鼠豚鼠Page 73一、生物学特性一、生物学特性解剖特点营养特点外形特征外形特征行为习性行为习性解剖特点解剖特点生理特点生理特点营养特点营养特点喜群居，其活动、休息、采食多呈集体行为。喜干燥清洁的生活环境且需较大面积的活动场地。行为习性性情温顺，很少发生斗殴。胆小易惊，对外界突然的响声、震动和环境变化十分敏感。普赖厄反射（听觉耳动反射）：表现为耳廓竖起以应答尖锐的声音。可引起乱作一团、四处逃散或呆滞不动，甚至引起孕鼠流产。1 1性成熟早，雌性3045天，雄性70天左右。一般五月龄时达到体成熟才可配种繁殖（阴栓）。性周期平均16天左右；妊娠期较长，在6570天之间，哺乳期1420天，产仔数17只。2 2新生豚鼠出生后即能活动。表现为全身覆盖被毛，有门齿，耳眼已张开，出生后4小时后就可以行走和采食，3-4天即可独立生活。由于这一特点，有利于剖腹产后无菌豚鼠和spf豚鼠的人工哺育。泌乳能力强，只有一对乳头，但都能养活，有互相哺乳习惯，这与其他动物不同。生理特点成年豚鼠体重一般为350600克，寿命一般为45年。过敏原极易引发豚鼠紫绀、虚脱、支气管平滑肌痉挛，随即窒息死亡。对抗菌素反应较大，常在用药48小时后引起急性肠炎，甚至导致死亡。3 34 4研究抗原诱导速发型呼吸过敏反应的良好模型3 34 4因肠道正常菌丛与抗菌素结合产生内毒素所导致，所以豚鼠的实验，抗生素要慎用！豚鼠对麻醉药物很敏感，麻醉死亡率较高。抗缺氧能力强，比小鼠强4倍，比大鼠强2倍。胸腺与其他动物不同，全部在颈部，位于下颌骨至胸腔入口间，分两叶，淡黄色椭圆形，易摘除。肺中淋巴结具有高度反应性，在少量机械或细菌刺激下很快发生淋巴结炎。解剖特点淋巴系统较发达，对侵入的病原微生物极为敏感。喜食纤维素较多的禾本科嫩草，不喜食水分多的水草，喜欢日夜自由采食，一般拒绝苦、咸、辣和过甜的饲料。食粪，软球状粪便。营养特点体内缺乏左旋葡萄糖内酯氧化酶，不能合成维生素C，它是目前研究坏血病的理想动物，必须在饲料中补充，否则就会出现维生素C缺乏症。如关节肿胀，行动困难，体质衰弱，并易患急性肠炎等各种感染性疾病。人体内储存的维生素C的半衰期为16天，但豚鼠体内储存的维生素C 的半衰期仅为4天，所以一定要定期补充英国种：国内各单位使用的豚鼠多来源于此封闭群，被毛短而光滑，毛色有白、黑、棕、灰等单色，也有黑白双色或者白棕黑三色等。主要有四个品种，即顿金哈德莱、哈德莱、勃莱特哈德莱、短毛种，其生长迅速，生殖力强，性情温顺，多用于药物检定、传染病学研究。二二、常用的品种品系、常用的品种品系12345药物学研究药物学研究免疫学研究免疫学研究传染病研究传染病研究其他研究其他研究耳科学研究耳科学研究三、在生物医学中的三、在生物医学中的应用用1、药物学研究皮肤对毒物刺激反应敏感，其反应近似人类，可用于局部皮肤毒物作用的实验。组织胺和其他刺激化学很敏感，常用于平喘药、抗组织胺药物和镇咳药的实验。妊娠期长，胚胎发育完全，适用于某些药物或毒物对胎儿后期发育影响的实验。常用实验动物对致敏物质的反应程度为：豚鼠-兔-犬-小鼠-猫-蛙。特别是老龄雌鼠是实验动物血清中补体含量最高的动物，非常稳定。过敏性休克和变态反应的研究，豚鼠是首选动物，特别是迟发性超敏反应与人类极为相似。2、免疫学研究对结核杆菌高度敏感，感染后的病变酷似人类的病变，是结核菌分离鉴定、疾病诊断及病理研究的首选动物。豚鼠耳廓大，易于进入中耳和内耳，内耳微循环的观察，用于制作中耳炎、前庭器损伤、迷路炎内耳疾病良好动物模型缺氧耐受力强，适合做缺氧耐受性和测量耗氧量的实验，也适用妊娠毒血症、自发流产、睾丸炎及畸形方面的研究。传传染病染病研究研究耳科学耳科学研究研究其他其他研究研究听觉好，胆小，容易受惊，环境应保持安静，噪音应在60db以下。传统的饲养方式是水泥和木制的地池饲养，现发展为抽屉式饲养箱子笼具。每日喂料两次，喂新鲜青草或蔬菜一次。注意定时定量。喂青菜时必须清洗干净。四、日常四、日常饲养管理养管理谢谢大家！谢谢大家！资料可以编辑修改使用学习愉快！课件仅供参考哦，实际情况要实际分析哈！感感谢您的您的观看看