文湖南省懷化市鐵路第二中學1609班 彭靖雯 曾航杭 楊 婷
今年3月,我們在學校的水池中發(fā)現(xiàn)了大量的蝌蚪。在生物教材《激素調節(jié)》后有一項技能訓練(設計實驗),探究甲狀腺激素對蝌蚪生長發(fā)育的影響,老師建議我們利用水池中的蝌蚪做這個實驗。
甲狀腺激素真的能促進蝌蚪的生長發(fā)育嗎?平時我們聽說有些奶粉中也含有激素,會導致嬰兒早熟,這是真的嗎?嬰兒奶粉對蝌蚪的生長有什么影響?我們決定一探究竟。
1.實驗材料
魚缸,量筒,左甲狀腺素鈉片(優(yōu)甲樂),標簽紙,捕蟲網(wǎng),小塑料盆,培養(yǎng)皿,尺子,20只發(fā)育狀態(tài)相似的蝌蚪。
2.實驗過程
挑選20只發(fā)育狀態(tài)相似的蝌蚪,測量長度后分成兩組,一組平均體
長為2.04cm,另一組平均體長為2.11cm。將兩個大小一樣的魚缸貼上標簽,并在缸中各加入1000ml池水。
將蝌蚪放入準備好的魚缸中,在1號魚缸中添加碾碎的左甲狀腺素鈉片,2號魚缸中不加藥,每隔一天測一次體長。
3.實驗現(xiàn)象
1號魚缸中蝌蚪的糞便比2號魚缸的多。敲擊魚缸,1號魚缸內(nèi)的蝌蚪?jīng)]有2號魚缸中的蝌蚪活躍,游動速度也較慢。1號魚缸中的蝌蚪前4天體長增速快,2號魚缸中的蝌蚪體長增速慢很多。
一周之后,1號魚缸中的蝌蚪全都長成了小蟾蜍,但全部死亡,用攝像機放大觀察,發(fā)現(xiàn)小蟾蜍的左前肢比右前肢稍長,前、后肢的長度與正常發(fā)育的蟾蜍不一樣,后肢沒有前肢長得健全,尾部萎縮。2號魚缸的蝌蚪外形變化不大,只是比之前長了一點。
不到7天,吃藥的蝌蚪就發(fā)育成了小蟾蜍,說明左甲狀腺素鈉片能促進蝌蚪的生長發(fā)育。
1號魚缸中的小蟾蜍為什么會死亡?是藥物的作用還是小蟾蜍因魚缸光滑爬不出來被淹死了?嬰兒奶粉中是否有類似甲狀腺激素的物質?
1.實驗過程
將2勺嬰兒奶粉用溫水溶解后添加池水100ml,冷卻待用,在 4 個魚缸中各加入1000ml池水、10只發(fā)育狀態(tài)近似的蝌蚪,4個魚缸中的蝌蚪平均長度是2.68cm,都沒有長出后肢。
將1號魚缸作為對照組,在2號魚缸中加入2片碾碎的左甲狀腺素鈉片,3號魚缸中加入50ml充分溶解的嬰兒奶粉,4號魚缸中加入2片碾碎的左甲狀腺素鈉片和50ml充分溶解的嬰兒奶粉。
2.實驗現(xiàn)象
第一天,4號魚缸中的蝌蚪游動劇烈,第二天下午,3號、4號魚缸中的蝌蚪全部死亡。2號魚缸中的蝌蚪?jīng)]有1號魚缸中的活躍。
是嬰兒奶粉對蝌蚪有毒害作用還是奶粉加入太多影響了蝌蚪的呼吸?我們又將10只蝌蚪放入魚缸并標記為5號,添加上述實驗中約三分之一充分溶解、冷卻的嬰兒奶粉。
第五天,5號魚缸中的蝌蚪?jīng)]有死。2號魚缸中的蝌蚪長出后肢,其他魚缸中的蝌蚪無明顯變化。
第六天,5號魚缸中的蝌蚪活動正常。2號魚缸中有7只蝌蚪長出左前肢,未長出右前肢。缺少右前肢的小蟾蜍行動很不方便。它們的右前肢還能長出來嗎?為防止在魚缸中被淹死,我們把它們移到有少許水的培養(yǎng)皿中繼續(xù)加藥觀察。
為什么是左前肢優(yōu)先生長?自然環(huán)境中的蝌蚪是這樣發(fā)育的嗎?還是藥物導致的?與左甲狀腺素鈉片有關嗎?有右甲狀腺素鈉片嗎?經(jīng)過查詢資料和詢問醫(yī)生,我們沒有得到想要的答案。
我們購買了另一種藥——甲狀腺片繼續(xù)實驗。實驗過程中發(fā)現(xiàn),小蟾蜍不但左、右前肢生長不對稱,左眼看上去也比右眼大。
六天后,我們不再喂藥,之后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)有3只蟾蜍長出右前肢,而尾部在一天天萎縮。
第七天,3號魚缸中出現(xiàn)了一只長有四肢的長尾大蝌蚪。
第九天又有一只蝌蚪長出了前肢。5號魚缸中的蝌蚪與1號魚缸中的蝌蚪生長速度稍快,第十天至第十三天這段時間內(nèi)蝌蚪死亡數(shù)較多,主要是因為氣溫高、連續(xù)3天沒換水、嬰兒奶粉在水中變質所致。
通過這次實驗,我們發(fā)現(xiàn)左甲狀腺素鈉片能促進蝌蚪的發(fā)育,會導致左前肢比右前肢先長出。嬰兒奶粉能促進蝌蚪的生長發(fā)育。
我們又從水池中捕捉了已經(jīng)長出后肢的蝌蚪進行實驗。在3個燒杯中均加入400ml池水,1號燒杯不加藥,2號燒杯加入左甲狀腺素鈉片,3號燒杯加入甲狀腺片。
第二天觀察發(fā)現(xiàn),雖然3個燒杯中的蝌蚪都是活的,但3號燒杯中有幾只蝌蚪活躍性較差。實驗第六天,1號燒杯中有8只蝌蚪存活,其中3只四肢全部對稱生長。2號、3號燒杯中的蝌蚪全部死亡。
把死亡的蝌蚪分別放在培養(yǎng)皿中觀察,發(fā)現(xiàn)2號燒杯中有4只蝌蚪長出了左前肢,有5只蝌蚪的左、右前肢均長出。3號燒杯中有2只蝌蚪長了左前肢,剩余8只蝌蚪的左、右前肢均沒有長出。
1.甲狀腺激素能促進蝌蚪的生長發(fā)育,但甲狀腺激素及藥物劑量過大可能對蝌蚪有致畸或致死作用。
2.某些嬰兒奶粉中含有促進蝌蚪生長發(fā)育的營養(yǎng)物質和少量激素。
3.實驗過程中,吃了藥的蝌蚪左、右前肢生長不對稱可能是因為過量的甲狀腺激素對蝌蚪有毒害作用,繼而引起控制左前肢的基因突變。
4.水中的甲狀腺激素導致蝌蚪發(fā)生變異,可類比為水污染、環(huán)境污染導致生物變異,因此人們應該愛護環(huán)境。(指導老師:丁湘寧)