甲状腺激素对蝌蚪变态发育的影响

２００５年第４０卷第６期生物学通报５７

甲状腺激素对蝌蚪变态发育的影响

谈

（１齐齐哈尔市教育教学研究院

华

１

丁月娟

２

黑龙江齐齐哈尔１６１００５２齐齐哈尔市实验中学黑龙江齐齐哈尔１６１００６）

蝌蚪是青蛙的幼体，它是由青蛙的受精卵经４￣５ｄ的发育而形成的。蝌蚪在水中生活，主要吃植物性食物。蝌蚪生长到一定程度，即开始变态。在变态期，内、中不同浓度喂药的相互对照），通过比较和对照，探索

甲状腺激素对蝌蚪变态发育的影响。

２．２．３实验步骤将９０只蝌蚪分成６组，每组１５外部各器官由适应水栖转变为适应陆栖生活。在外观上，尾部逐渐萎缩，最后趋于消失，成对的附肢代替了鳍。由孵化出蝌蚪到变态完成，形成成体幼蛙，大约需时３个月左右［１］。幼体蝌蚪变为成体青蛙的变态过程包括了许多重要的生理和基因调控的变化。变态发育时间除受到季节、地理条件、营养、种群密度、水温和

ｐＨ值的影响外，内分泌系统也起到一定作用。甲状腺

激素可促进变态发育；抑制甲状腺的药物会导致幼年

期的延长或阻止变态发育的发生［２］。在蝌蚪生活的水中加入甲状腺激素，蝌蚪的发育比较迅速，在较短的时间内就变成了一个小型青蛙，只有苍蝇一般大小［３］

。为探索甲状腺激素对动物生长发育的影响，我们组织

学生进行了甲状腺激素对蝌蚪变态发育的影响的探究实验，用以研究甲状腺激素对蝌蚪变态发育的影响。

１实验材料与用具

青蛙的受精卵若干；金鱼藻１２条；甲状腺片１瓶，甲巯咪唑片（甲状腺抑制剂）１瓶；玻璃缸６个，自制筛网２个，培养皿３个，直尺１个，研钵２个，量筒３个，２ｍ胶皮管３根，玻璃棒２根，烧杯２个，放大镜

１个，ｐＨ试纸１盒。２实验方法与步骤

２．１受精卵的采集与培养

５月中旬在齐齐哈尔市

劳动湖中有青蛙在此抱对产卵，可看到一团团受精卵漂浮在水面上。用自制筛网捞取受精卵，放在盛有湖水的塑料桶中，带回实验室，将其放在阳光充足的地方，每天中午观察发育状况，并将发育成的蝌蚪取出。在第４ｄ时，发现发育成蝌蚪的数量较多，取出大小相等、活动状态良好的１２０只蝌蚪作为实验材料备用。２．２实验步骤

２．２．１蝌蚪的初期喂养刚出生的蝌蚪体型较小，只有７ｍｍ左右，作为实验观察很困难。为此，我们将其放在盛有湖水的小塑料桶中饲养２周，每天用大米饭粒喂养２次，每周换３次湖水，５月２７日取出体长２０ｍｍ蝌蚪９０只，进行分组实验。

２．２．２实验方法在实验中遵循等量、对照和单因子控制原则，运用对照实验方法，建立了实验组和对照组。有空白对照（不饲喂任何药剂）、条件对照（饲喂甲状腺抑制剂———甲巯咪唑片）和相互对照（实验组

只。取６个玻璃缸，对其编号，每个缸中加入２Ｌ自来水，２棵金鱼藻。１号为空白对照组；２、３、４号为实验组；５、６号为条件对照组。按表１进行实验处理。空白对照组不投放任何药物；实验组每天投放甲状腺片１次；条件对照组每天投放甲巯咪唑片１次，连续进行７ｄ。每天在６个玻璃缸中喂适量大米饭粒２次，观察１次，两天换水３／４，３ｄ测量记录１次。

表１

实验处理表

编蝌蚪数蝌蚪体长

含激素的药物

激素用号

量（只）

（ｍｍ）

量（ｍｇ）

１１５２０无无

２１５２０甲状腺片６３１５２０甲状腺片４４１５２０甲状腺片２５１５２０甲巯咪唑片１５６

１５

２０

甲巯咪唑片

３０

注：所选用的甲状腺片为山东鲁北药业有限公司生产；所选用的甲巯咪唑片为北京市燕京制药厂生产的抗甲状腺药物。在给蝌蚪喂药时，首先在研钵中将药片研磨碎，然后在烧杯中将其全部溶解，溶解后再将其倒入饲养的玻璃缸中，保证摄入量达到实验处理要求。

３结果与讨论

表２实验过程观察表（在对比实验的第３ｄ，观察结果）编体长平均号

值（ｍｍ）

变态发育程度及数量

１２１１５只均无变化

２２６９只出现后肢，６只出现后肢膝部３２７．４１２只出现后肢，３只出现后肢膝部４２６．５１４只出现后肢，１只出现后肢膝部５２１１５只均无变化６２０

１５只均无变化

表３

实验结果观察表（在蝌蚪变态发育的第７周，观察结果）编个体存活情况体长平均号

值（ｍｍ）

变态发育程度及数量

１全部存活３０１５只出现后肢膝部２全部死亡

３２只存活１１发育成青蛙

４全部存活１５１只发育成１０ｍｍ的青蛙１４只前后肢均发育，有尾部５全部存活２７．６１５只出现后肢无膝部６

全部存活

２１

１５只出现后肢膝部

第７周后在不改变实验环境条件下继续观察，发

现蝌蚪变态发育的第８周，实验组（４）中的蝌蚪都发

５８生物学通报２００５年第４０卷第６期

自动测序仪的发明者

———记科学家胡德

郭晓强

（解放军白求恩军医学院生化教研室

河北石家庄

０５００８１）

摘要ＤＮＡ自动测序仪的发明实现了ＤＮＡ测序的自动化，从而大大促进了基因测序的进程，对

于人类基因组计划的实施具有极大的推动作用，今天ＤＮＡ自动测序仪已成为分子生物学研究中不可缺少的仪器，对于生命科学的蓬勃发展做出了巨大贡献。简要介绍自动测序仪的发明者胡德教授的生平，了解这位科学家的贡献和测序仪的发明过程。

关键词ＤＮＡ自动测序仪胡德

今天，人类基因组计划已经取得了前所未有的成功，而有一项技术对于它的快速发展具有不可估量的作用，那就

是ＤＮＡ自动测序仪，生物化

学家列瑞・爱德华胡德（ＬｅｒｏｙＥｄｗａｒｄＨｏｏｄ）为自动测序仪的发明做出了卓越贡献。１前期研究

１９３８年１０月１０日，胡德出生于美国蒙大拿州米苏拉（Ｍｉｓｓｏｕｌａ），从小对生物学就具有浓厚兴趣，１９６０年从加州理工学院获得生物学学士学位，并于１９６４年在约翰霍普金斯大学取得硕士学位，而且最终在１９６８年获得加州理工学院生物化学博士学位，随后开始系统地研究生命科学。

在蛋白质测序研究过程中发现传统的方法存在速度慢和灵敏性低等缺点，对于系统研究非常不利，因此在应用传统蛋白质测序研究的基础上，积极探索新的方法。经过多年的努力，最终在２０世纪８０年代发明了快速、自动多肽测序仪，使蛋白质测序速度大大提高，同时灵敏度也比从前的设备高１００多倍。特别是后来胡德还应用了气相检测方法，大大增加蛋白质自动测序仪的灵敏性［１］，这些研究使科学家首次实现了分析活生命体内痕量蛋白质的目标。此外在１９８４年，胡德还开创性地发明了多肽自动合成仪，这些成果可以说对蛋白质的研究上升到了一个新台阶。

胡德在前期的蛋白质研究中，重点对免疫球蛋白（抗体）进行了序列测定，从而为揭示人类抗体多样性机理做出了重要贡献。为此胡德在１９８７年和利川根进（ＳｕｓｕｍｕＴｏｎｅｇａｗａ，他当年还荣获了诺贝尔生理与医学奖）获得了“美国诺贝尔奖”之称的拉斯克基础医学奖［２］。

２自动测序仪的发明

在分子生物学研究中，ＤＮＡ测序一直是一个重要课题，在２０世纪７０年代初期还是一个非常困难的事情。２０世纪７０年代末，桑格（ＦｒｅｄｅｒｉｃｋＳａｎｇｅｒ）和吉尔伯特（ＷａｌｔｅｒＧｉｌｂｅｒｔ）分别提出了ＤＮＡ测定的酶法和化学法，这项突破极大地促进了ＤＮＡ的测序研究，从

１９６８年，胡德博士毕业后留在加州理工学院进行生物学研究，１９７５年由于他的卓越贡献成为教授（仅７年时间）。在２０世纪７０年代，分子生物学正处在蓬勃

发展时期，这个领域几乎每天都有新的突破产生，基因工程就是在那个时期实现的。分子生物学的重点在于研究蛋白质和核酸这两类生物大分子的结构和性质，而胡德在这两个方面取得了大量的奠基性贡献。胡德在博士期间就开始了蛋白质的研究，从１９６５年起重点进行蛋白质（主要是抗体）的测序工作。胡德

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

育成青蛙。空白对照组的蝌蚪第１２周后完成变态发育，发育成青蛙。条件对照组蝌蚪（５、６）没有出现前肢，最后发育成为（３９ｍｍ长）巨型蝌蚪。

从上述结果中可以看到，空白对照组中的蝌蚪正常变态发育需要１２周，在实验的观察中发现，前５周蝌蚪发育缓慢，后肢很少出现。实验组中甲状腺激素对蝌蚪的发育产生了影响，当甲状腺片按设计的药量连续投放７ｄ后，２号、３号缸中蝌蚪大量死亡，４号缸中蝌蚪没有死亡，发育迅速。说明大剂量的甲状腺激素对蝌蚪有致死作用，适宜浓度甲状腺激素能促进蝌

蚪的变态发育，变态发育最短时间为７周，一般为８周，比空白对照组蝌蚪正常变态发育提前４周。条件对照组中喂食甲状腺抑制剂———甲巯咪唑片，蝌蚪生长缓慢，没有出现前肢，无死亡发生，变态发育受阻，不能发育成青蛙。

综上所述，我们得出结论为：甲状腺激素对蝌蚪的变态发育有影响，在变态发育中，甲状腺激素起促进作用，甲状腺抑制剂起抑制变态发育作用。在喂食甲状腺激素后，蝌蚪变态发育加速，８周左右即发育成体型较小的青蛙。（ＢＨ）