动物实验的着代、减少和优化-动物福利法
上海交通大学医学院动物学课程2012级第二章 实验动物遗传
4.遗传稳定性
近交系动物的基因高度纯合，坚持近 亲交配则增加其在特定部位纯合子，减少 了遗传变异，使动物的基因型可长期处于 稳定状态，导致近交系动物长期遗传稳定 性。近交系动物的遗传变异仅发生在少量 残留杂合基因，或基因的突变，而这种几 率非常低。
5. 个体性
每个品系在遗传上都是独特的，有些 品系可能发生一些疾病，成为研究人类疾 病理想的模型。
二、实验动物的
分类的基本单位，由自然选择形成； 一般情况下，同种动物交配能顺利繁 殖后代，而异种动物存在生殖隔离。 各种实验动物经过人类的长期驯化、 培育和选择，已与其祖先有着极显著 的差异。
品种：品种是种以下的非自然的单位，
是人为选择的产物。根据不同需要把动 物的外形和生物学特性进行改良，选择 和定向培育，使之具备某些生物学特性， 这些特性能稳定遗传，同种动物中具有 不同遗传特性的动物称为不同的品种。
1、国内培育的近交系小鼠
615小鼠：用KM小鼠与前苏联引进 的C57BL雄鼠杂交后培育的近交系。 ♀常发乳腺癌， ♂常发肺癌。可用 于白血病研究和抗癌药物筛选。
2、国外引进的近交系小鼠
C3H小鼠：野生色，为国际上使用 最广品系之一。高自发乳腺癌和肝 癌，用于免疫学、肿瘤学、生理学 和核医学研究。
*近交系动物的生产
• 少量生产 核心群内得到
• 大量生产 红绿灯制
“红绿灯制”
核心群（B×S) 扩大繁殖群（B×S) 生产群（随机交配） 第一代绿牌 第二代黄牌
第三代红牌
2.封闭群(远交群)
Closed colony or Outbred stock
封闭群动物的概念
以非近交交配方式进行繁 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。
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实验动物科学的含义？实验动物科学(laboratory animal science)是研究实验动物和动物实验的一门新兴学科。
前者是以实验动物本身为对象，专门研究其育种、繁殖生产、饲养管理、质量监测、疾病诊治和预防以及支撑条件的建立等等，即如何培育出标准化的实验动物。
后者以实验动物为材料，采用各种手段和方法在实验动物身上进行实验，研究实验过程中实验动物的反应、表现及其发生机制和发展规律，确保动物实验的可靠性、准确性和可重复性。
即如何使动物实验合理化、规范化。
简而言之，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实验用动物与实验动物的区别。
答案：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。
简述实验动物在食品等轻工领域的应用。
人们的吃穿用，包括食品、食品添加剂、皮毛及化学纤维、日常生活用品，特别是化学制品有害成分的影响，都要用实验动物去试验。
按照规定，食品、食品添加剂、皮毛制品、化妆品等上市销售，都要求必须先经国家指定的机构采用实验动物进行安全性试验，以证明其对人体无急慢性毒性，且无致癌、致畸、致突变作用，才能供应市场。
简述什么是动物福利。
动物福利是动物在整个生命过程中动物保护的具体体现，其基本原则是保证动物的康乐。
动物康乐也就是指自身感受的状态，“心中愉快”的感受。
包括使动物身体健康，体质健壮，行为正常，无心理的紧张、压抑和痛苦等。
从理论上讲，动物康乐的标准是对动物需求的满足。
动物的需求包括三个方面。
即维持生命的需要、维持健康的需要以及生活得舒适的需要。
动物福利的目的是为了动物的康乐，是保证动物康乐的外部条件，而动物康乐的状态又反映了动物福利条件的状况。
搞好动物福利的前提是提高对动物福利的认识，从各个环节保证为动物创造符合其要求的生存、居住、生活条件。
维护动物的健康，对研究人员来说，还必须考虑通过优化设计，减少实验动物的用量。
3R原则
一、什么是“3R”“3R”即替代（Replacement）、减少（Reduction）和优化（Refinement）三个英文单词的字头。
3R作为一个系统理论最早在1959年英国动物学家William Russell 和微生物学家Rex Burch提出，随后逐渐得到世界范围内广大科技工作者的认同，被广泛采用。
特别是近20年来，随着生物技术的快速发展，人们对3R的理解不断深化，3R的概念也不断得到扩展，而且越来越深入人心。
1. 替代是指使用没有知觉的实验材料代替活体动物，或使用低等动物替代高等动物进行试验，并获得相同实验效果的科学方法。
实验动物的替代物包括范围很广，所有能代替整体实验动物进行试验的化学物质、生物材料、动植物细胞、组织、器官，计算机模拟程序等都属于替代物，也包括低等动物植物（如细菌、蠕虫、昆虫等）。
小动物替代大动物（如转基因小鼠替代猴，进行脊髓灰质炎减毒活疫苗的生物活性检测等），同时也包括方法和技术的替代（如用分子生物学方法，代替动物实验来鉴定致癌物活遗传毒性的遗传毒理学体外实验方法等）。
替代根据是否使用动物或动物组织，可分为相对性替代和绝对性替代，相对替代是用无痛方法处死动物，使用其细胞、组织或器官，进行体外试验研究，或利用低等动物替代高等动物的实验方法，而绝对替代则是在实验中完全不使用动物；根据替代动物的不同，替代可分为直接替代（如志愿者或人类组织等）和间接替代（如当试剂替代家兔做热源试验等）；根据替代的程度，又分为部分替代（如利用替代方法代替整个实验研究计划中的一部分或某一步骤等）和全部替代（如用新的替代方法取代原有的动物实验方法等）。
2. 减少是指在科学研究中，在动物实验时，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的试验数据的科学方法，减少的目的不仅仅是降低成本，而是在用最小的动物达到所需要的目的，同时也是对动物的一种保护。
目前，减少动物使用量常用的几种方法：①充分利用已有的数据（包括以前已获得的实验结果及其他信息资源等）；②实验方案的合理设计和实验数据的统计分析；③替代方法的使用；④动物的重复使用（这应根据实验要求和动物质量寿命来决定）；⑤从遗传的角度考虑动物的选择，如在生物制品效力学毒性测定中，测定结果不仅受所使用实验小鼠微生物状态以及饲养条件等因素的影响，即反应性在很大程度上决定于基因型使用国际标准小鼠可以确保测定结果的敏感度和准确度，同时可达到减少检验中使用动物数量；⑥严格操作，提高试验的成功率；⑦使用高质量的实验动物。
动物保护措施与动物福利法
动物保护措施与动物福利法随着社会的进步和人们对动物福利重视程度的提高，动物保护措施和动物福利法逐渐成为了全球性的话题。
这些措施和法律旨在保护所有形式的动物免受虐待和不必要的痛苦。
本文将对动物保护措施与动物福利法展开详细阐述，以期更好地了解和关注动物福利问题。
一、动物福利伦理与动物权益动物福利伦理是指人们在处理与动物相关的问题时所应遵循的道德原则和规范。
这些原则强调了保护和尊重动物生命、健康、自由和无痛苦的重要性。
动物权益则是指动物拥有基本权利的观点，认为动物应被视为拥有与人类类似的权利，例如不受虐待、不受折磨和拥有生存的权利。
在制定动物保护措施和动物福利法时，尊重动物福利伦理和权益是非常重要的。
二、动物福利法的历史与现状动物福利法是指为保护动物福利而制定的法律和法规。
早期的福利法案主要聚焦于防止虐待、残酷对待动物的行为，并且对进行动物实验和养殖业提出了一些限制。
近年来，许多国家纷纷推出了更多包含动物福利的法律，包括对伴侣动物、实验动物、农场动物等各类动物提供更好的保护和关爱。
三、动物保护措施在众多领域的应用动物保护措施在各个领域都有应用，以下将对其中几个领域进行详细阐述：1. 动物实验：动物实验是为了科学研究而将动物用于试验目的的行为。
在动物实验中，保护措施的制定和执行是至关重要的。
例如，限制动物实验的数量、提升实验环境的条件、探索替代实验方法等。
2. 农场动物：农场动物的福利问题备受关注。
制定农场动物福利标准与法规，包括提供合适的饲养环境、饲料和水源的质量和数量、合理的养殖密度等，旨在确保农场动物得到适当的对待和保护。
3. 野生动物保护：野生动物保护是为了保护野生动物种群的数量、栖息地和生态系统的完整性而采取的措施。
保护措施包括创建自然保护区、禁止非法猎捕和贸易、重新引入濒危物种等，以维护野生动物的生存环境和生存权。
四、动物福利组织和活动世界各地有许多动物福利组织致力于保护和提升动物福利，包括国际性的组织如世界动物保护组织 (World Animal Protection)，以及各国本土的动物福利组织。
实验动物学知识点总结
实验动物学一、选择：1、DBA小鼠：世界上第一个近交系小鼠，听到铃声大面积死亡。
2、小鼠房/单位实验间的湿度：40-70%。
3、皮肤烧伤等实验模型选用：小型猪。
4、KM小鼠（昆明小鼠）：封闭群小鼠。
5、豚鼠：青霉素敏感，给药后死亡；自身不能合成VitC，需补充；最早获得无菌动物实验模型的动物。
6、家兔：对多种细菌、病毒敏感，血清量多，常用来培育抗体；颈部减压神经独立行走；胸腔有纵膈胸膜，常用来作心、熊外科实验。
7、刺激性排卵的动物：家兔、猫。
8、消化道瘘的模型动物：犬。
9、常用的涂染化学药品：红色：0.5%中型红或品红溶液；黄色：3-5%苦味酸溶液或80-90%苦味酸酒精饱和溶液；咖啡色：2%硝酸银溶液；黑色：煤焦油酒精溶液。
10、继人类之后完成染色体基因组物理图谱的动物是：小鼠。
11、我国使用的实验猴，主要是猕猴属中的恒河猴。
12、毛色：遗传学分析的遗传标记和品系鉴定的依据之一。
13、裸小鼠：接受人类各种肿瘤细胞的植入。
14、豚鼠：结核病诊断病例研究的首选实验动物。
15、金黄地鼠：妊娠期最短的哺乳动物。
16、猫：脑神经电生理研究的极好动物。
17、洁净度：隔离环境100级，屏障环境1000级。
18、实验研究的基本条件(AEIR四要素)：实验动物（A）,设备(E)，信息(I)，和试剂（R）。
二、名词解释：1、实验动物科学：是关于实验动物标准化和动物实验规范化的学科。
2、实验动物：指以实验动物本身为对象，如何培养出标准化的实验动物。
指经人工培育或人工改造，对其携带的微生物和寄生虫进行控制。
遗传学背景明确或来源清楚，用于科学研究、教学、生物制品或药品生产与鉴定以及其他科学实验的动物，也称狭义的实验动物。
3、动物福利：是在动物的整个生命过程中动物保护的具体体现，其基本原则是保证动物的康乐，包括使动物身体健康、体质健壮，行为正常，无心理紧张、压抑或痛苦等。
4、3R运动：即动物实验的减少、替代和优化。
5、无特定病原体动物（SPF)：不携带所规定的人畜共患病和动物烈性传染病病原，且不携带主要潜在感染病原或条件致病菌及科学实验干扰大的病原的动物，饲养于屏障系统中。
自然科学实验中的动物保护与福利问题
自然科学实验中的动物保护与福利问题在自然科学领域，实验是获取新知识和推动科学发展的重要手段。
然而，与此同时，我们也需要关注实验中所涉及的动物保护与福利问题。
动物作为研究对象，承担了许多重要的科学任务，但我们也必须确保他们的权益得到尊重和保护。
首先，我们需要认识到动物在实验中的重要性。
许多科学研究都依赖于动物模型来验证理论和推动科学进步。
例如，在医学领域，动物实验对于疾病治疗的研究起到了至关重要的作用。
通过对动物进行实验，科学家们能够了解疾病的发病机制，寻找治疗方法，并最终造福人类。
因此，我们不能简单地否定动物实验的必要性。
然而，动物保护与福利问题也是不可忽视的。
在进行实验时，我们必须确保动物的权益得到尊重和保护。
这包括提供适当的饲养环境、合理的饮食和健康的生活条件。
此外，我们还要尽可能减少对动物的痛苦和压力。
例如，可以通过使用无痛苦的实验方法、减少实验次数和持续时间等方式来保护动物的福利。
为了解决这一问题，许多国家和组织已经制定了相关的法律和准则来规范动物实验。
这些法律和准则旨在确保动物在实验中得到适当的保护和关怀。
例如，美国的《动物福利法》和欧洲的《动物实验指令》都对动物实验进行了严格的规定。
此外，许多科研机构也建立了动物伦理委员会，负责审查和监督实验的合法性和伦理性。
然而，仅仅有法律和准则是不够的。
我们还需要加强对动物保护与福利的教育和宣传。
通过提高人们的意识和理解，我们可以促使更多的人关注动物的权益，并采取行动来保护他们。
此外，我们还应该鼓励和支持替代实验方法的研究和应用。
替代实验方法可以在不使用动物的情况下进行科学研究，从而减少对动物的伤害。
动物保护与福利问题是一个复杂而敏感的话题。
在自然科学实验中，我们必须权衡科学的进步和动物的权益。
我们不能简单地否定动物实验的必要性，但也不能忽视动物的权益。
通过制定法律和准则、加强教育宣传以及推动替代实验方法的研究，我们可以在保护动物的同时推动科学的发展。
实验动物福利课件
1952年动物福利组织
1954 年人道主义团体
实验动物福利
4、动物解放运动主张什么？ 动物保护主义者极端地认为动物实验是无效的，没有必要的，并且是残忍
的，他们主张： 1）完全禁止用动物进行科学实验，他们认为动物与人类在生理结构上是
不同的，因此由动物实验得到的结果并不能准确地应用于人类。此外对不同物 种来说，环境、机体及心理之间的相互作用有极大差异。因此动物模型的使用 价值是非常值得怀疑的，而监禁、伤害等经历则进一步扩大了人与实验动物之 间的差距。
诉。
3、动物保护主义慢慢兴起
几乎就在实验医学萌芽阶段，就已有不同的声音。各种社会人士千方百计
想通过立法阻止动物实验，均未得逞，各种团体纷纷成立。1866年美国防虐待
动物组织成立（ASPCA）
1877年成立善待动物组织（AMA） 1883年反对活体解剖组织（AAVSS）
1899年善待动物教育团体（AHES）成立
2）提倡素食、禁食野味、禁用畜产品（皮革、裘皮、羊毛）、禁止笼养鸡、 工厂化养猪、禁止马戏团野蛮训练、禁止活体取药（熊胆汁、鹿茸）。
5、动物保护主义的理论基础 达尔文早有论述： 动物具有思维能力，其感受反应、喜怒哀乐与人无大
差别，仅是量的不同而非质的不同。
实验动物福利
6、动物保护主义最反感的行为（1） 科学实验方面： 行为学实验、心理学实验（电击实验导致发抖、惨叫、抽搐、大小便失
人道主义者史怀泽说：“伦理不仅与人，而且也与动物有关。动 物和我们一样渴求幸福，承受痛苦和畏惧死亡。如果我们只关心人 与人之间的关系。那么，我们就不会真正变得文明起来，真正重要 的是人与所有生命的关系。”
动物伦理、福利和保护成为科技人员的自觉行动准则。
实验动物福利
《实验动物福利》
3．心理社会环境：居住条件、饲养密度、个体间的关系、 种群间的冲突、与人的关系等主要的生存环境应激。
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3、中介机制
应激的中介机制也是应激的生理学基础，是指机体
以及特异环境等外部条件，也受到个体的遗传和既
往经历等内在因素的影响。
生理中介机制 是探讨当应激源的信息被认知评价后，
是如何转化为生理反应的。过去的研究将其分为神
经系统、内分泌系统和免疫系统，近年的研究则更
倾向于将其做为一个整体去看待，统称为“应激系
统”。
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4、应激反应 当个体经认知评价而觉察应激源的威胁后，通过心理和生理 中介机制所产生的行为、心理和生理变化，这种变化称为应 激反应。当应激源作用与机体时，中枢神经系统对应激信息 接受、整合，传递至下丘脑，下丘脑通过交感-肾上腺髓质 系统，释放大量儿茶酚胺，增加心、脑、骨骼肌的血流供应。 同时，下丘脑分泌的神经激素可兴奋垂体-肾上腺皮质系统， 广泛影响体内各系统的功能。但较强或较为持久的应激反应， 可引起机体生理功能的紊乱和失衡，严重时可引发病理性的 改变。应激可导致动物焦虑、恐惧、愤怒和抑郁等各种不良 表现。
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3、意义--遗传的变化和环境的压力不断促使动物行为向着 适于生存的方向进化，那么动物当前的行为方式必然是动 物选择最具有生存适应意义的行为形式。让动物的行为、 心理和健康处在这种最适当的正常状态，我们就应该了解 和保证动物的体内平衡（原状态的稳定）。在某一特定时 期内，使动物的内环境（如体温、神经、内分泌等）和外 环境（如温度、噪音、微生物及社会种群的地位等）保持 在适当的恒定状态不变。环境因素的压力在自然选择过程 中会迫使一切动物都去适应它们生存的环境条件。只要动 物能够完全适应了这些变化，就说明动物处于体内平衡状 态（原状态的稳定）。而当动物不能够适应环境因素，无 法保持体内平衡状态。这就可能使动物出现非正常行为或 疾病，其健康状况心理和行为甚至生存都受到影响。
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实验动物日
每年4月24日 ——世界实验动物日
七、动物福利的科学基础
达尔文 ——
Jane Goodall——
“动物具有思维 “我们跟其，仅是量的不 同而非质的区别。”
只有人类才会有喜 乐哀伤和恐惧失望 等情绪及身心痛 苦。”
“善待活着的动物，减少死亡的痛苦”
简言之： 活得舒适，死得安乐
四、动物福利法的由来
1831年英国Marshall Hall建议规范动物实验： 1、如果靠观察即可获得必需的资料，则不需
要进行动物实验。 2、如果没有明确的限定和预期结果，则不需
要进行动物实验。 3、对前人和同时代人工作有充分了解，以避
——改进或完善实验程序，减轻或 减少因实验给动物造成的疼痛和不 安。
（1）优化实验方案、实验指标 （2）优化实验条件、实验技术 （3）改进涉及动物的 操作技术
九、安乐死
——实验过程中或实验完成后，不欲保留的 动物实行“无痛苦”处死的科学方法。
（1）颈椎脱臼法 （2）空气栓塞法 （3）急性大出血法 （4）过量麻醉法
2、减少（Reduction)
——用较少的动物获得同样多的实验数据； 用同样多的动物获得更多的实验数据。
（1）利用已有数据 （2）合理设计，合理使用数据统计方法 （3）替代: 低等替代高等 （4）重复使用动物 （5）合理选择动物 （6）规范实验操作，注意环境控制 （7）实验协作，提高使用率
3、优化（Refinement)
十、祭 奠
实验动物纪念碑
第八章 动物实验的替代、
减少和优化 ——动物福利法
一、动物与人类的关系
• 与人类的生存关系 • 与人类的生活关系 • 与人类的伙伴关系 • 与人类的健康关系——实验
医学
二、实验动物与人类的关系
• 人类正常和疾病动物模型 • 药品、生物制品检测工具 • 药品、生物制品制造原料 • 比较医学 • 异体器官受体 • 转基因动物
三、动物保护主义的两大派别
• 激进派——完全废止动物实验，进 而引申到宠物、家畜禽。
• 温和派——必要的科研动物实验， 应给予动物良好的环境、营养、舒 适空间、麻醉和镇痛、科学的照料。
三、动物福利的定义
• 1976年Hughs定义—— 保证动物与它的环境协调一致，精神和生
理完全健康。 • 台湾夏良宙定义（动物福利法的核心）——
动物福利的社会价值： 爱护动物、善待动物是人类的责任，是人类道德
文明的体现，是人与大自然和谐发展的需要。具有 爱心的人社会责任感强。
动物福利的科学价值： 动物福利的经济价值：
实施动物福利将使 科学实验效果更好， 结果可信，客观真实， 使科研水平与国际接
实施动物福利，减 少了应激反应，有助 于提供优质高产的动 物产品，提高实验效
免不必要的重复实验。 4、良好的实验应该使动物受到最少的痛苦。 5、保证实验环境有利于产生科学、可重复的
实验结果。
五、动物福利的对象
动物福利的对象包括： 农场动物、实验动物、伴侣动
物、工作动物、娱乐动物和野生动 物。
不包括蚊子、蟑螂、跳蚤等害 虫。
六、动物保护的意义
1、挽救濒临灭绝的动物物种。 2、使动物免受伤害。 3、使动物康乐。
轨。
率。
动物福利的实用价值： 避免敌对，使实验更顺利，节省时间。
• 保护动物要和保护环境 相结合
• 保护动物要注意方式方 法
八、动物实验的替代、 减少和优化
——“3R原则”
1、替代（Replacement)
——用其他方法而不用（高等）动物达到实验 目的。
（1）低等动物替代高等动物 （2）用组织、细胞替代整体动物 （3） 计算机模拟、声像教学 （4） 人工合成材料替代动物原料
感恩节与实验动物日
今年11月24日（11月第四个星期四）感 恩节发生在我们周围的事： 1.上海交大医学院—— 2.西安交大医学院—— 3.网络关怀动物口号和图片——
上海交大医学院公共卫生学院
许我一生 ——关爱实验动物
西安交大医学院
——2011实验动物祭
网络图片口号
——同在地球上，共享大自然！ ——是先有鸟还是先有蛋,你不知道,我不知道,只有鸟知道; 是鸟先消失还是蛋先消失,你知道,我知道,只有鸟不知道。 ——不要让我们的孩子只能在博物馆里才见到今天的动物。 ——穿着皮草，就等于穿着别人的尸体，请不要购买皮草。 ——有一天，更强大的生物统治了地球，他们的试验品会是