Question

小白鼠是恒溫動物，當環(huán)境溫度明顯降低時，其體溫仍能保持相對恒定．為了探究調節(jié)體溫的中樞是否為下丘腦，某校生物興趣小組制訂了以下實驗方案：
【實驗假設】：下丘腦是調節(jié)體溫的主要中樞．
【材料用具】：略．
【實驗步驟】：
①取兩只健康的、性別與生理狀況相同的成年小白鼠，并標記為甲、乙；
②甲鼠用一定的方法破壞其下丘腦，乙鼠不做處理作為對照；
③把甲、乙兩鼠置于可人工控制的溫室中，室溫從40℃降到0℃，在相對安靜的條件下觀察24小時，每隔4小時分別測量一次體溫，并做好記錄．
【預期結果與結論】：
①若甲鼠體溫發(fā)生明顯改變，乙鼠體溫保持相對恒定，則假設成立；
②若甲、乙兩鼠體溫均保持相對恒定，則假設不成立．
請分析回答：
（1）該興趣小組設計的實驗方案有哪些不妥之處，請把它指出來：
①

 

；
②

 

（2）有同學認為實驗組與對照組可在同一只健康小白鼠身上進行，你是否贊同這個觀點？并寫出簡要的實驗【設計思路】（不考慮創(chuàng)傷對實驗的影響）．

 

，

 

．
（3）若假設成立，下丘腦是其調節(jié)體溫的中樞，如圖給出了四張坐標曲線圖，表示小白鼠的代謝狀況與環(huán)境溫度的關系（其中橫軸表示環(huán)境溫度，縱軸表示小白鼠的耗氧量或酶的反應速率）．則符合甲鼠生理狀況的是

 

．
（4）若假設成立，下丘腦是其調節(jié)體溫的中樞，當環(huán)境溫度明顯降低時，可通過下丘腦的調節(jié)作用，引起小白鼠皮膚血管收縮，皮膚的血流量減少，從而使皮膚的散熱量減少；同時還可以促進有關腺體的分泌活動，使

 

的分泌增加，導致體內代謝活動增強，產(chǎn)熱量增加，從而維持體溫恒定．由此可見小白鼠對體溫的調節(jié)屬于

 

調節(jié)．
（5）請你運用所學知識，預測甲鼠被破壞了下丘腦后，與乙鼠相比較，除了體溫不能保持相對恒定之外，在實驗中還能直接觀察到哪些異常生理現(xiàn)象或癥狀？（至少寫出一項）

 

．

Answer 1

考點：體溫調節(jié)、水鹽調節(jié)、血糖調節(jié),神經(jīng)、體液調節(jié)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用

專題：

分析：1、探究性實驗的基本解題思路應為：明確實驗目的→②確定實驗變量→③分析實驗原理→④提出實驗假設→⑤落實實驗用品→⑥設計實驗步驟→⑦預測實驗結果→⑧得出實驗結論．
2、實驗的設計要遵循一些原則，單一變量原則和平行重復原則．該興趣小組設計的實驗方案不妥之處：①實驗前沒有先測定甲、乙鼠的體溫（前測）；②實驗缺少重復，僅用兩只小白鼠進行實驗有一定的偶然性．
2、寒冷環(huán)境→皮膚冷覺感受器→下丘腦體溫調節(jié)中樞→增加產(chǎn)熱（骨骼肌戰(zhàn)栗、立毛肌收縮、甲狀腺激素分泌增加），減少散熱（毛細血管收縮）→體溫維持相對恒定．

解答： 解：（1）該實驗的目的是探究調節(jié)體溫的中樞是否為下丘腦，所以實驗前要先給兩只小白鼠測量體溫．實驗要有重復性，若僅用兩只小白鼠進行實驗，有一定的偶然性．為了節(jié)省實驗材料，可以用一只小白鼠的進行實驗，應該先做不破壞下丘腦的實驗，再做破壞下丘腦的實驗，進行自身前后對照．
（2）實驗可以安排在同一組小白鼠身上進行，形成前后自身的對照，即先做不破壞下丘腦的實驗，再做破壞下丘腦的實驗．
（3）甲組小鼠下丘腦被破壞，體溫不能維持恒定，體溫隨環(huán)境溫度的下降而降低，耗氧量也隨之下降，因此符合B曲線，酶促反應的速率也隨著環(huán)境溫度的降低而下降，符合D曲線．
（4）體溫調節(jié)方式是神經(jīng)-體液調節(jié)；當環(huán)境溫度明顯降低時，一方面可通過下丘腦體溫調節(jié)中樞的調節(jié)作用，引起小白鼠皮膚血管收縮，以致皮膚的血流量減少，從而使皮膚的散熱量減少；同時甲狀腺激素和腎上腺素的分泌量增加，導致體內代謝活動增強，產(chǎn)熱量增加，從而維持體溫恒定．
（5）下丘腦破壞，進而影響甲狀腺激素的分泌，導致精神萎靡，食欲不振；影響抗利尿激素合成減少，尿液量增加．
故答案為：
（1）①實驗要有可重復性，僅用兩只小白鼠進行實驗有一定的偶然性
②對照實驗前首先測量甲、乙兩鼠的初始體溫
（2）贊同      先做不破壞下丘腦的實驗，再做破壞下丘腦后的實驗，進行前后自身對照
（3）B D
（4）甲狀腺激素和腎上腺素    　神經(jīng)調節(jié)和體液調節(jié)
（5）影響甲狀腺激素的分泌，導致精神萎靡，食欲不振（或影響抗利尿激素合成，尿液量增加）

點評：本題考查探究實驗和體溫調節(jié)的相關知識，意在考查學生分析問題和解決問題的能力，屬于中檔題．