生物探究实验室 · VIRTUAL LAB

探究甲状腺激素对蝌蚪变态发育的影响

探究名称与指标说明 · v1.6
ⓘ 模型提示本产品为科学简化模型。真实实验存在物种及个体差异、水质变化和微生物干扰，虚拟结果不能完全等同于实物实验。所有处理均通过饵料投喂，水缸水体始终为池塘清水；浓度档位仅用于教学比较。
共同条件每组 10 只初始吻肛长 10.0 mm水温 22 ℃水量 5 L / 缸光照 12 h / 日每日 等量、足量饵料
单一变量：饵料中的药物成分

01实验操作台

第1轮
模拟天数
0/ 40 天
准备投喂
B 组普通饵料 · 固定
C 组加入甲状腺激素合成抑制剂的饵料 · 固定

可直接点击“开始实验”，系统会同步投喂并记录第 0 天。B、C 组配方按实验设计固定。

已模拟历史回看第 0 天

1× = 20 秒 / 模拟天；可推进到观察日快速比较。

可复现

02平行饲养观察

悬停查看个体 · 点击水缸切换整组
A

甲状腺激素组

饵料添加适宜浓度甲状腺激素

B

空白对照组

普通饵料 · 不添加药剂

C

条件对照组

加入甲状腺激素合成抑制剂的饵料

后肢 → 前肢显露 → 尾部吸收 → 幼蛙；幼蛙分散停靠独立出水浮台，以水面俯视方式呈现。个体尺寸为示意，非实物比例。

03数据监测站

第0天

平均体长 · 生长

吻肛长（不含尾）· mm · 仅统计存活个体

A 激素组B 空白组C 抑制组

变态完成率 · 发育

存活幼蛙数量 ÷ 初始 10 只 × 100% · %

A 激素组B 空白组C 抑制组

当前监测数据 初始各 10 只

组别体长 mm完成率存活自然死亡中毒死亡
首次观察到A 组B 组C 组
先投喂，再推进时间。体型变大与完成变态是两种不同指标。

04整组观察与实验总结

成组整体观察 切换 A / B / C 组

A组 · 甲状腺激素组第0天 · 全部10只

本轮总结与情况说明

第0天 · 实验起点

A / B 比较 · 添加激素

B / C 比较 · 抑制激素合成

阶段总结

我的假设与结论 自动保存在当前浏览器

随 Excel 与 Word 实验报告一并导出。

重复实验 已完成 0 轮

相同配方下更换随机种子，比较个体差异与少量自然损耗。

重复实验按当前配方完整计算 40 天，结果保留并可导出；未完成轮次会标注实际天数。

探究说明完善版 v1.6 · 饵料持续处理 · 固定环境条件 · 无需网络与插件

开始一次 40 天的对照实验

01 设置与投喂

选择 A 组激素浓度后，可直接点击“开始实验”或日期推进按钮。系统自动同步投喂三组并记录第 0 天；也可先手动投喂。B、C 组配方固定，投喂后本轮配方锁定。

02 记录第 0 天

首次投喂时自动记录第 0 天。也可使用“记录观察”或“快照图片”保存初始画面。三组均为 10 只相同大小、相同初始阶段的蝌蚪。

03 推进与比较

用 1×、10×、100×、+1 天或“推进至”按钮推进。自动暂停会停在 15、25、40 天；每次记录观察后继续。

04 导出与重复

导出 Excel 数据或 Word 实验报告（.docx），下载图表或带数据的快照；重复实验更换种子，比较多轮结果。报告包括当前数据、逐日曲线、观察记录、三组总结及自己填写的假设与结论。

常用操作

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模型说明与科学依据

这次实验研究什么

在相同初始条件和持续饵料处理下，对比三组的生长和变态发育。甲状腺激素参与蝌蚪组织重塑；尾部是逐步吸收消失，并非整条脱落。生长与变态不同步，因此分别观察体长和变态完成率。

测量与统计口径

文档要求如何转化为教学模型

40 天和各节点为课程情景时间，未绑定特定物种或实测剂量。适宜浓度 A 组约第 13–15 天出现后肢、第 24–29 天完成变态；B 组约第 18–21 天出现后肢、第 34–40 天完成变态；C 组在此观察窗口中持续生长、变态受阻。初始大小与阶段一致，之后出现小幅个体差异。

首次投喂确定后续每日饵料配方；模型自动维持等量、足量供给与水质管理。拓展补投仅演示三组同步等量操作，不改变既定药物效应，避免把额外营养混入实验变量。

高浓度批量死亡、发黑和翻转是文档指定的教学表达，不是对实际药物毒性的定量预测；真实反应取决于物种、剂量、暴露时长和条件。C 组“无中毒死亡”仅表示本模型假设的有效、无可见毒性处理，不能推广为合成抑制剂均无毒。现实中早期肢芽可能仍可形成，C 组无明显四肢为课堂形态简化。“自然死亡”也是仿真事件标签，实物实验仍需调查具体死因。

如何解释结论

A/B 对比支持外源甲状腺激素促进变态；B/C 对比在模型假设下支持抑制激素合成使变态受阻。真实研究不能只凭发育延迟确定作用机制，还需结合剂量、毒性、组织学等证据。每组三缸中的个体不是独立水缸重复；单轮 A/B/C 各一缸，模拟重复轮次也不能替代实物实验的独立重复。

可查阅的原始研究与官方资料

  1. Gudernatsch（1912）Feeding Experiments on Tadpoles：早期饵料实验。
  2. Brown 等（1996），PNAS，尾部吸收程序：甲状腺激素相关的尾部组织重塑。
  3. Das 等（2002），PNAS，肢体生长与尾部肌肉消失：不同组织对激素作用的响应。
  4. OECD Test No. 231：分别记录生长、发育和死亡，并说明解释限制。本模拟器不是该标准试验的复刻。
拓展操作 · 三组同步补投演示

用于观察饵料下沉，三组同时、等量补投。模型基础供给已足量，补投不叠加激素效应。

实验观察记录

本轮观察日

各轮次完成情况

仅完整 40 天且配方相同的轮次纳入均值；未完成轮次保留原始数据与实际观察天数。