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动物实验基本技术-3

2020.9.07
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

第七节 实验动物的处死

当实验中途停止或结束时,实验者应站在实验动物的立场上以人道的原则去处置动物,原则上不给实验动物任何恐怖和痛苦,也就是要施行安乐死。安乐死是指实验动物在没有痛苦感觉的情况下死去。实验动物安乐死方法的选择取决于动物的种类与研究的课题。
一、蛙 类
常用金属探针插入枕骨大孔,破坏脑脊髓的方法处死。将蛙用湿布包住,露出头部,左手执蛙,并用食指按压其头部前端,拇指按压背部,使头前俯;右手持探针由凹陷处垂直刺入,刺破皮肤即入枕骨大孔。这时将探针尖端转向头方,向前深入颅腔,然后向各方搅动,以捣毁脑组织。再把探针由枕骨大孔刺入并转向尾方,刺入椎管,以破坏脊髓。脑和脊髓是否完全破坏,可检查动物四肢肌肉的紧张性是否完全消失。拔出探针后,用一小干棉球将针孔堵住,以防止出血。操作过程中要防止毒腺分泌物射入实验者眼内。如被射入时,则需立即用生理盐水冲洗眼睛。
二、大鼠和小鼠
1. 颈椎脱臼法:右手抓住鼠尾用力向后拉,同时左手拇指与食指用力向下按住鼠头。将脊髓与脑髓拉断,鼠便立即死亡。
2. 断头法:用剪刀在鼠颈部将鼠头剪掉,鼠立即死亡。
3. 击打法:右手抓住鼠尾,提起,用力摔击其头部,鼠痉挛后立即死去。或用木锤用力击打鼠头部也可致死。
4. 急性大出血法:可采用鼠眼眶动脉和静脉急性大量失血方法使鼠立即死亡。
5. 药物致死法:吸入一定量的一氧化碳、乙醚、氯仿等均可使动物致死。
三、狗、兔、豚鼠
1. 空气栓塞法:向动物静脉内注入一定量的空气,使之发生栓塞而死。当空气注入静脉后,可在右心随着心脏的跳动使空气与血液成泡沫状,随血液循环到全身。如进到肺动脉,可阻塞其分支,进入心脏冠状动脉,造成冠状动脉阻塞,发生严重的血液循环障碍,动物很快致死。一般兔、猫等静脉内注入20~40ml空气即可致死。每条狗由前肢或后肢皮下静脉注入80~150ml空气,可很快致死。
2. 急性失血法:先使动物轻度麻醉,如狗可按每公斤体重静脉注射硫喷妥钠20~30mg,动物即很快入睡。暴露股三角区,用锋利的杀狗刀在股三角区作一个约10厘米的横切口,把股动、静脉全切断,立即喷出血液。用一块湿纱布不断擦去股动脉切口周围处的血液和血凝块,同时不断的用自来水冲洗流血,使股动脉切口保持畅通,动物在3~5分钟内即可致死。采用此种方法,动物十分安静,对脏器无损伤,对活杀采集病理切片标本是一种较好的方法。


如果处死狗的同时要采集其血液时,则在用硫喷妥钠轻度麻醉后,将狗固定在狗手术台上。分离颈动脉,插一根较粗的塑料管,放低狗头,打开动脉夹,使动脉血流入装有抗凝血的容器内,并不断摇晃,以防血液凝固。

第八节 转基因动物

1980年底Gordon等人首次将克隆的基因注入小鼠受精卵原核,然后移植于假孕的母鼠输卵管,培育出第1个转基因动物。这种将外源性基因用实验方法插入动物生殖细胞的基因组而获得具有插入基因特性,并能正常繁衍的动物称为转基因动物 ( transgenicanimals)。转基因技术是生物学领域最新重大进展之一,已能渗透到生物学、医学、畜牧学等学科的广泛领域。转基因动物已成为探讨基因调控机理、致癌基因作用和免疫系统反应的有力工具。同时人类遗传病的转基因动物模型的建立,为遗传病的基因治疗打下坚实的理论和实验基础。
转基因技术涉及外源基因的组建、载体、受体、基因导入技术、供转基因胚胎发育的体外培养系统和宿主动物等方面的内容。
一、转移基因
(一)转移基因的原理:转基因技术的理论基础在于各种生物的遗传密码都是统一的。都是以3个碱基决定一个氨基酸这样的密码形式贮存在DNA链上,各物种间形状的不同仅仅是由于DNA上的四种核苷酸排列次序的不同,同时各种生物从DNA到蛋白质合成都服从“中心法则”,当一个物种的细胞内加入另一物种或人工合成的DNA(即基因)后就可能产生新的性状。
(二)基因的获得:取自现有的生物体如病毒、细菌、体细胞或肿瘤细胞的DNA,用限制内切酶或外切酶把DNA切割成若干小段,然后再把这些小段利用连接酶分别放入载体中,并建成载体克隆。载体通常是一种独立的,能自我复制的遗传物质,如质粒、某些噬菌体和病毒均可作为载体。基因的片断可随载体复制,有时亦可表达,用DNA 或抗体探针做分子杂交试验或ELISA试验筛选出带有理想基因的克隆,再把理想基因载体放入大肠杆菌等宿主细胞中扩大、增殖,或采用PCR的方法扩增。再对扩增的DNA片断进行适当修饰,例如将一个单一的基因与经选择的启动子重组合,然后进行转移,或将特定的控制序列连接到目的基因的结构序列上,从而创造1个新的重组基因,然后再进行转移。


理想基因也可用人工合成的办法获得,要合成一特定的基因,就是要合成具有一定排列顺序的DNA,DNA上四种碱基的配对是非常严格的,腺嘌呤(A)必定和胸腺嘧啶(T) 配对,鸟嘌呤(G)必定和胞嘧啶(C)配对,由于蛋白质合成不是直接以DNA作为模板,而是以DNA的副本mRNA作为模板,在RNA中,用尿嘧啶(U)代替了胸腺嘧啶(T)。
二、基因转移的受体细胞
研究转基因动物的制备,首先要考虑用何种转基因受体细胞。选择合适的受体细胞和可行的基因导入途径,是该技术成功的前提。基因转移的受体细胞必须是全能细胞,全能细胞随着细胞分化、胚胎发育,可以把其中的基因组贮存的全部遗传信息扩大到生物体所有的细胞中。除此以外至少是多能细胞。满足转基因动物需要的受体细胞有以下几种。
(一)原生殖细胞:禽类的原生殖细胞容易分离、培养和冷冻,所以,这种受体细胞在禽类动物较易实现。
(二)配子:配子能把自身携带的基因组全部信息和外源插入基因序列,完整地贡献给合子。由于精子可用作有效的转移载体,所以,可以精子作为目的基因的受体。较多的是用重组病毒直接感染精子,精子即可把外源基因传到合子。
(三)受精卵或胚胎内细胞团:精卵结合形成的单细胞受精卵,是最常用的外源基因转移的受体;受精后的早期胚胎及囊胚期稍后的胚胎含有的内细胞团,该细胞团内含有未分化的胚胎干细胞,也可认为是全能的,或至少是多能性的,所以,用该时期的内细胞团或囊胚期的细胞作为外源基因的受体细胞,也可望达到基因转移的目的。但这种情况下制备的转基因动物多为嵌合体。


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