繁殖试验是检查外来化合物对动物繁殖生育功能有无影响的试验。试验动物多用大鼠或小鼠，一般可设三个剂量组(至少二个组)和一个对照组。给予动物的受试物剂量应不致严重损害生育机能和完全丧失生育能力。高剂量组应于使亲代动物引起轻度中毒现象，如进食量减少体重下降等。在某些情况下，如受一定条件限制(如动物胃容量、受试物理化性质等)，给予受试物的剂量已达最高限度，不可能再增加，虽不出现上述中毒表现，也可作为最高剂量。最低剂量组应使亲代动物的胚胎和幼仔不致观察到任何中毒表现; 中间剂量组可与最高剂量组和最低剂量组呈几何级数。每组雌雄各16～20只或雌鼠16～20只、雄鼠8～10只。大鼠断奶后(出生后21d)，开始喂给含受试物饲料8～12周 (出生后4个月左右)，直到性发育成熟，即作为亲代(F0)开始交配。所生仔鼠称为第一代(F1)。每代交配二次，故每代共有仔鼠a、b二窝(F₁a、F_1b)，其余第二代、第三代同法处理，依次类推(F2a、F2b、F3a、F3b)。每代第一次出生的仔鼠(F1a、F2a、F3a)断奶后10d，喂以不含受试物的普通饲料3个月，观察其发育、成长情况。F1a断奶后，亲鼠(Fo)休息10d，即行第二次交配，所生仔鼠为F_1bo F_1b断奶后，用含受试物饲料喂养8～12周，至性发育成熟。从F1b中选出雌鼠20只、雄鼠20只或10只，同法进行交配，所生仔鼠为F₂a，其处理方法同F₁a_o F₂a断奶后10d，将F_1b进行第二次交配，所产仔鼠为F_2b，也按F_1b同法交配，所生仔鼠为第三代(F3a)。F3a处理方法与F1a、F2a相同。繁殖试验可进行三代，称三代繁殖试验，亦可进行两代，称两代繁殖试验，只进行到F_2b为止。

繁殖试验中主要观察指标为受孕率 (检查受试物是否影响动物生育能力和雌性受孕能力)，正常妊娠率(检查受试物是否影响受孕动物的正常妊娠过程)、分娩成活率(检查雌鼠分娩能力以及胎仔存活能力)、哺育成活率(检查雌鼠哺育幼仔能力和幼仔成活情况)。

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