动物生理学实验设计：曾辉

动物生理学实验设计
姓名：曾辉
学号：2009308200412
班级：水族0901
指导老师：汤蓉李大鹏
水体环境的理化因子的改变对鲫鱼呼吸频率的影响
一前言：
由于呼吸运动和生理机制间有密切的关系，鱼类的呼吸运动与水环境各项理化因子的改变有着密切的关系并且鱼类的呼吸指标又易于观察，所以通过研究低温，二氧化碳，苯酚，硫酸铜，盐酸等理化因子对鱼类呼吸频率的影响我们就可以相应的知道上述因子对于鱼类生理机制间的影响，从而协助人们在生产实践中严格控制养殖水体的各项生理生化指标，使养殖鱼类能够健康成长，使养殖生产能够得到最大的收获，创造最大的价值。
【2】朱彤玲，警惕越冬池塘内有毒气体对鱼类的危害，天津水产，1999，4,43
【3】曹维勤张崇正秦少峰何盛富，FRF-1型鱼类呼吸频率测定仪，北京工业大学学报，1989，15（2），34-41
【4】曹维勤张崇正秦少峰吴月娥何盛富，鲤鱼的呼吸及养鱼塘缺氧控制的研究，北京工业大学学报，1989，15（2），42-47
④硫酸铜对鲫鱼呼吸频率的影响：选择一条未经实验的鲫鱼，测量其在正常情况下1 min的呼吸频率，测量三次，取平均值。然后向水族箱中加入静置过夜的自来水3L,然后向其中加入6mg硫酸铜，用玻璃棒搅拌使其均匀溶解至其浓度为2mg/L。然后捞取所wenku.baidu.com实验用鲫鱼放入其中，1-2min后用肉眼观察实验鱼的呼吸情况并记录其1min内的呼吸频率，连续记录三次。操作完成后，捞出实验鲫鱼，倒掉水族箱中的溶液,并用自来水反复冲洗至干净，待用。
二研究内容：
1．通过降低试验鱼类的生活水体的温度来研究低温对于鱼类呼吸频率的影响2．通过向试验鱼的生活水体中通入二氧化碳来研究二氧化碳对鱼类呼吸频率的影响。
3．通过向试验鱼的生活水体中加入适量盐酸至ph（4-5）来研究较低的ph值对鱼类呼吸频率的影响。
4．通过向实验鱼的生活水体中加入一定量的苯酚至苯酚浓度为2mg/L来研究有机毒物对鱼类呼吸频率的影响。
③盐酸对鲫鱼呼吸频率的影响：选择一条未经实验的鲫鱼，测量其在正常情况下1 min的呼吸频率，测量三次，取平均值。然后向水族箱中加入静置过夜的自来水3L,调节PH值为4-5，混匀，捞取所选实验用鲫鱼放入其中，1-2min后用肉眼观察实验鱼的呼吸情况并记录其1min内的呼吸频率，连续记录三次。操作完成后，捞出实验鲫鱼，倒掉水族箱中的水,并用自来水反复冲洗至干净，待用。
七注意事项：
1实验前一小时应让鱼饱食。
2整个实验最好在鲫鱼最适生长温度下恒温操作。
3实验过程中，特别是在计数呼吸频率时，应保持环境的相对安静，以免惊吓到实验用鱼，给实验造成不必要的麻烦。
八参考文献：
【1】于洪川，人体及动物生理学实验教程（第一版），银川市北京东路139号出版大厦，宁夏人民教育出版社，2007.3，194-195
四实验设备及药品：
1设备：100g左右鲜活鲫鱼5尾、5000ml水族箱一个、可调节加热棒一个，实验室制备二氧化碳气体设备一套（中号试管一支，导气管及橡胶塞各一个，铁架台一座）、万分之一天平一个、药匙一个，称量纸一张、20ml小烧杯一个、胶头滴管一支、玻璃棒一根、ph试纸及比色卡、秒表一个、500ml量筒一个、温度计一支。
低温可以减弱鲫鱼的新陈代谢，使得呼吸作用减弱。养殖水中的二氧化碳的主要来源是水生动植物的呼吸作用和有机物氧化分解作用，水中的二氧化碳浓度增高，鱼类血液中的二氧化碳浓度也随之增高，因此导致鱼血液中的ph值降低，使得血液中血红蛋白对氧的亲和力下降，造成细胞组织缺氧，促使鱼类呼吸频率加快，严重时则出现呼吸困难，昏迷和死亡。酚类可以通过鲫鱼的鰓和皮肤吸入血液，直接作用于血液成分，破坏红血球。酚经循环运输到达各组织器官中，破坏造血器官如肝，脾，肾等，引起鱼类血红球和血红蛋白下降。从而使得血液运输氧气的能力下降，造成供氧不足，使得鲫鱼的呼吸频率加快。较低的PH,意味着较高的氢离子浓度，氢离子通过鱼类的呼吸进入到鱼类的血液当中，使得血液当中的ph值下降，氢离子浓度升高，使得血液中血红蛋白对氧的亲和力下降，造成细胞组织缺氧，促使鱼类呼吸频率加快，严重时则出现呼吸困难，昏迷和死亡。重金属离子进入鲫鱼体内后，一部分可以随血液到达各组织器官，引起组织细胞的机能变化；另一部分则可与血浆中的蛋白质和红血球的结合，妨碍血液的机能，使得血液运输氧气的能力下降，造成细胞组织缺氧，促使鱼类呼吸频率加快，严重时则出现呼吸困难，昏迷和死亡。
3．实验后清理:将所使用的仪器整理好归原位，做好卫生工作。
六实验预期结果及处理：
1预期结果：当改变水族箱中水环境的各项理化因子时，实验鲫鱼的呼吸频率也会发生相应的改变。其中低温零度处理将导致鲫鱼的呼吸频率减慢。而充入二氧化碳，降低水体的PH值，添加硫酸铜与苯酚将导致实验鲫鱼的呼吸频率加快。
2结果处理：分别将上述因素引起实验鲫鱼的呼吸频率与室温正常情况下实验鲫鱼的呼吸频率作比较，得出各因子对于实验鲫鱼呼吸频率的效应，并分析各因子对鲫鱼呼吸频率的影响机理。
2.实验项目：
①冰水对鱼呼吸频率的影响：选择一条未经实验的鲫鱼，测量其在正常情况下1 min的呼吸频率，测量三次，取平均值。然后用量筒量取3L冰水置于5L的水族箱中，捞取所选实验鲫鱼放置其中，5-10min后，肉眼观察实验鱼的呼吸情况并记录其1min内的呼吸频率，连续记录三次，取平均值。操作完成后，捞出实验鲫鱼,倒掉水族箱中的冰水,待用。
历来研究者对鱼呼吸频率的观察可归纳为：“直接观察计数法”、“插入电极法”、“双重表电极法”、“换气容积测量法”、“鳃线法”、“呼吸压力变化法”和“FRF-1型鱼类呼吸频率测定仪”。即便研究鱼类呼吸频率的方法越来越先进，但是在本次试验中我们将采取最为原始的办法：“直接观察计数法”来研究上述因子对鲫鱼呼吸频率的影响！
2药品：放置过夜的自来水20L、PH为1的盐酸溶液一小试剂瓶（调试ph用）、CuSO4（1g）、CaCO3固体（100g）、冰水（5L）、苯酚晶体(1g)。
五实验方法及步骤：
1.实验准备：
①清点所需用到的各种仪器及药品，看是否齐全。
②记录室内水温，测量经静置自来水的ph值。
③做好人员的分工安排，共同协作完成实验。
5．通过向试验鱼的生活水体中加入一定量的硫酸铜至硫酸铜浓度为2mg/L来研究重金属对鱼类呼吸频率的影响。
三研究对象：鲫鱼
鲫鱼属鲤形目、鲤科、鲫属，是一种主要以植物为食的杂食性鱼，喜群集而行，择食而居，鲫鱼分布广泛，我国各地均有生长，非常容易获得而且价格便宜；鲫鱼鳃呼吸显著，便于计数其呼吸频率。鲫鱼对于恶劣环境耐受性强，在实验过程中不易死亡，便于实验，故本次实验选择鲫鱼作为研究对象。
⑤苯酚对鲫鱼呼吸频率的影响：选择一条未经实验的鲫鱼，测量其在正常情况下1 min的呼吸频率，测量三次，取平均值。然后向水族箱中加入静置过夜的自来水3L，然后称量6mg苯酚晶体溶于水族箱中，用玻璃棒搅拌使其全部溶解至浓度2mg/L.然后捞取上一步骤实验用鲫鱼放入其中，1-2min后用肉眼观察实验鱼的呼吸情况并记录其1min内的呼吸频率，连续记录三次。操作完成后，捞出试验用鱼，倒掉水族箱中的水。
【5】王国平，苯酚的毒性对鱼类生理指标的影响，内陆水产，1995，7，2-4
②二氧化碳对鱼呼吸频率的影响：选择一条未经实验的鲫鱼，测量其在正常情况下1 min的呼吸频率，测量三次，取平均值。然后向水族箱中注入静置过夜的自来水3L，然后将所选实验鲫鱼放入其中;连接好二氧化碳的制备装置，并装填好试剂，待装置中有气体产生时，通过导气管将气体导入水族箱中（管口贴近箱底），通气5-10min后肉眼观察实验鱼的呼吸情况并记录其1min内的呼吸频率，连续记录三次。操作完成后，捞出实验鲫鱼，倒掉水族箱中的水待用,拆掉制气装置。