甲状腺激素对蝌蚪发育的影响

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  今年3月,我们在学校的水池中发现了大量的蝌蚪。在生物教材《激素调节 》后有一项技能训练(设计实验),探究甲状腺激素对蝌蚪生长发育的影响,老师建议我们利用水池中的蝌蚪做这个实验。
  甲状腺激素真的能促进蝌蚪的生长发育吗?平时我们听说有些奶粉中也含有激素,会导致婴儿早熟,这是真的吗?婴儿奶粉对蝌蚪的生长有什么影响?我们决定一探究竟。
  一、左甲状腺素钠片对蝌蚪生长发育的影响
  1.实验材料
  鱼缸,量筒,左甲状腺素钠片(优甲乐),标签纸,捕虫网,小塑料盆,培养皿,尺子,20只发育状态相似的蝌蚪。
  2.实验过程
  挑选20只发育状态相似的蝌蚪,测量长度后分成两组,一组平均体长为2.04cm,另一组平均体长为2.11cm。将两个大小一样的鱼缸贴上标签,并在缸中各加入1 000ml池水。
  将蝌蚪放入准备好的鱼缸中,在 1号鱼缸中添加碾碎的左甲状腺素钠片,2号鱼缸中不加药,每隔一天测一次体长。
  3.实验现象
  1号鱼缸中蝌蚪的粪便比2号鱼缸的多。敲击鱼缸, 1号鱼缸内的蝌蚪没有2号鱼缸中的蝌蚪活跃,游动速度也较慢。1号鱼缸中的蝌蚪前4天体长增速快,2号鱼缸中的蝌蚪体长增速慢很多。
  一周之后,1号鱼缸中的蝌蚪全都长成了小蟾蜍,但全部死亡,用摄像机放大观察,发现小蟾蜍的左前肢比右前肢稍长,前、后肢的长度与正常发育的蟾蜍不一样,后肢没有前肢长得健全,尾部萎缩。2号鱼缸的蝌蚪外形变化不大,只是比之前长了一点。
  不到7天,吃药的蝌蚪就发育成了小蟾蜍,说明左甲状腺素钠片能促进蝌蚪的生长发育。
  1号鱼缸中的小蟾蜍为什么会死亡?是药物的作用还是小蟾蜍因鱼缸光滑爬不出来被淹死了?婴儿奶粉中是否有类似甲状腺激素的物质?
  二、婴儿奶粉对蝌蚪生长发育的影响
  1.实验过程
  将2勺婴儿奶粉用温水溶解后添加池水100ml,冷却待用,在4个鱼缸中各加入1 000ml池水、10只发育状态近似的蝌蚪,4个鱼缸中的蝌蚪平均长度是2.68cm,都没有长出后肢。
  将1号鱼缸作为对照组,在2号鱼缸中加入2片碾碎的左甲状腺素钠片,3号鱼缸中加入50ml充分溶解的婴儿奶粉,4号鱼缸中加入2片碾碎的左甲状腺素钠片和50ml充分溶解的婴儿奶粉。
  2.实验现象
  第一天,4号鱼缸中的蝌蚪游动剧烈,第二天下午,3号、4号鱼缸中的蝌蚪全部死亡。2号鱼缸中的蝌蚪没有1号鱼缸中的活跃。
  是婴儿奶粉对蝌蚪有毒害作用还是奶粉加入太多影响了蝌蚪的呼吸?我们又将10只蝌蚪放入鱼缸并标记为5号,添加上述实验中约三分之一充分溶解、冷却的婴儿奶粉。
  第五天,5号鱼缸中的蝌蚪没有死。2号鱼缸中的蝌蚪长出后肢,其他鱼缸中的蝌蚪无明显变化。
  第六天,5号鱼缸中的蝌蚪活动正常。2号鱼缸中有7只蝌蚪长出左前肢,未长出右前肢。缺少右前肢的小蟾蜍行动很不方便。它们的右前肢还能长出来吗?为防止在鱼缸中被淹死,我们把它们移到有少许水的培养皿中继续加药观察。
  为什么是左前肢优先生长?自然环境中的蝌蚪是这样发育的吗?还是药物导致的?与左甲状腺素钠片有关吗?有右甲状腺素钠片吗?经过查询资料和询问医生,我们没有得到想要的答案。
  我们购买了另一种药——甲状腺片继续实验。实验过程中发现,小蟾蜍不但左、右前肢生长不对称,左眼看上去也比右眼大。
  六天后,我们不再喂药,之后陆续发现有3只蟾蜍长出右前肢,而尾部在一天天萎缩。
  第七天,3号鱼缸中出现了一只长有四肢的长尾大蝌蚪。
  第九天又有一只蝌蚪長出了前肢。5号鱼缸中的蝌蚪与1号鱼缸中的蝌蚪生长速度稍快,第十天至第十三天这段时间内蝌蚪死亡数较多,主要是因为气温高、连续3天没换水、婴儿奶粉在水中变质所致。
  通过这次实验,我们发现左甲状腺素钠片能促进蝌蚪的发育,会导致左前肢比右前肢先长出。婴儿奶粉能促进蝌蚪的生长发育。
  三、不同品种的甲状腺素药对蝌蚪生长发育的影响
  我们又从水池中捕捉了已经长出后肢的蝌蚪进行实验。在3个烧杯中均加入400ml池水,1号烧杯不加药,2号烧杯加入左甲状腺素钠片,3号烧杯加入甲状腺片。
  第二天观察发现,虽然3个烧杯中的蝌蚪都是活的,但3号烧杯中有几只蝌蚪活跃性较差。实验第六天,1号烧杯中有8只蝌蚪存活,其中3只四肢全部对称生长。2号、3号烧杯中的蝌蚪全部死亡。
  把死亡的蝌蚪分别放在培养皿中观察,发现2号烧杯中有4只蝌蚪长出了左前肢, 有5只蝌蚪的左、右前肢均长出。3号烧杯中有2只蝌蚪长了左前肢,剩余8只蝌蚪的左、右前肢均没有长出。
  四、实验结论
  1.甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育,但甲状腺激素及药物剂量过大可能对蝌蚪有致畸或致死作用。
  2.某些婴儿奶粉中含有促进蝌蚪生长发育的营养物质和少量激素。
  3.实验过程中,吃了药的蝌蚪左、右前肢生长不对称可能是因为过量的甲状腺激素对蝌蚪有毒害作用,继而引起控制左前肢的基因突变。
  4.水中的甲状腺激素导致蝌蚪发生变异,可类比为水污染、环境污染导致生物变异,因此人们应该爱护环境。(指导老师:丁湘宁)
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