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动物生理学实验设计
姓名：曾辉 学号：[1**********]12 班级：水族 0901 指导老师：汤蓉 李大鹏
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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。 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。 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！
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
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机毒物对鱼类呼吸频率的影响。
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。
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。
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。
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。 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。 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
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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。 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， 倒掉水族箱中的溶液,并用自来水反复冲洗至干净，待用。 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。
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。
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 【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
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【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
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