Question

小白鼠是恒温动物，当环境温度明显降低时，其体温仍能保持相对恒定．为了探究调节体温的中枢是否为下丘脑，某校生物兴趣小组制订了以下实验方案：
【实验假设】：下丘脑是调节体温的主要中枢．
【材料用具】：略．
【实验步骤】：
①取两只健康的、性别与生理状况相同的成年小白鼠，并标记为甲、乙；
②甲鼠用一定的方法破坏其下丘脑，乙鼠不做处理作为对照；
③把甲、乙两鼠置于可人工控制的温室中，室温从40℃降到0℃，在相对安静的条件下观察24小时，每隔4小时分别测量一次体温，并做好记录．
【预期结果与结论】：
①若甲鼠体温发生明显改变，乙鼠体温保持相对恒定，则假设成立；
②若甲、乙两鼠体温均保持相对恒定，则假设不成立．
请分析回答：
（1）该兴趣小组设计的实验方案有哪些不妥之处，请把它指出来：
①

 

；
②

 

（2）有同学认为实验组与对照组可在同一只健康小白鼠身上进行，你是否赞同这个观点？并写出简要的实验【设计思路】（不考虑创伤对实验的影响）．

 

，

 

．
（3）若假设成立，下丘脑是其调节体温的中枢，如图给出了四张坐标曲线图，表示小白鼠的代谢状况与环境温度的关系（其中横轴表示环境温度，纵轴表示小白鼠的耗氧量或酶的反应速率）．则符合甲鼠生理状况的是

 

．
（4）若假设成立，下丘脑是其调节体温的中枢，当环境温度明显降低时，可通过下丘脑的调节作用，引起小白鼠皮肤血管收缩，皮肤的血流量减少，从而使皮肤的散热量减少；同时还可以促进有关腺体的分泌活动，使

 

的分泌增加，导致体内代谢活动增强，产热量增加，从而维持体温恒定．由此可见小白鼠对体温的调节属于

 

调节．
（5）请你运用所学知识，预测甲鼠被破坏了下丘脑后，与乙鼠相比较，除了体温不能保持相对恒定之外，在实验中还能直接观察到哪些异常生理现象或症状？（至少写出一项）

 

．

Answer 1

考点：体温调节、水盐调节、血糖调节,神经、体液调节在维持稳态中的作用

专题：

分析：1、探究性实验的基本解题思路应为：明确实验目的→②确定实验变量→③分析实验原理→④提出实验假设→⑤落实实验用品→⑥设计实验步骤→⑦预测实验结果→⑧得出实验结论．
2、实验的设计要遵循一些原则，单一变量原则和平行重复原则．该兴趣小组设计的实验方案不妥之处：①实验前没有先测定甲、乙鼠的体温（前测）；②实验缺少重复，仅用两只小白鼠进行实验有一定的偶然性．
2、寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热（骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加），减少散热（毛细血管收缩）→体温维持相对恒定．

解答： 解：（1）该实验的目的是探究调节体温的中枢是否为下丘脑，所以实验前要先给两只小白鼠测量体温．实验要有重复性，若仅用两只小白鼠进行实验，有一定的偶然性．为了节省实验材料，可以用一只小白鼠的进行实验，应该先做不破坏下丘脑的实验，再做破坏下丘脑的实验，进行自身前后对照．
（2）实验可以安排在同一组小白鼠身上进行，形成前后自身的对照，即先做不破坏下丘脑的实验，再做破坏下丘脑的实验．
（3）甲组小鼠下丘脑被破坏，体温不能维持恒定，体温随环境温度的下降而降低，耗氧量也随之下降，因此符合B曲线，酶促反应的速率也随着环境温度的降低而下降，符合D曲线．
（4）体温调节方式是神经-体液调节；当环境温度明显降低时，一方面可通过下丘脑体温调节中枢的调节作用，引起小白鼠皮肤血管收缩，以致皮肤的血流量减少，从而使皮肤的散热量减少；同时甲状腺激素和肾上腺素的分泌量增加，导致体内代谢活动增强，产热量增加，从而维持体温恒定．
（5）下丘脑破坏，进而影响甲状腺激素的分泌，导致精神萎靡，食欲不振；影响抗利尿激素合成减少，尿液量增加．
故答案为：
（1）①实验要有可重复性，仅用两只小白鼠进行实验有一定的偶然性
②对照实验前首先测量甲、乙两鼠的初始体温
（2）赞同      先做不破坏下丘脑的实验，再做破坏下丘脑后的实验，进行前后自身对照
（3）B D
（4）甲状腺激素和肾上腺素    　神经调节和体液调节
（5）影响甲状腺激素的分泌，导致精神萎靡，食欲不振（或影响抗利尿激素合成，尿液量增加）

点评：本题考查探究实验和体温调节的相关知识，意在考查学生分析问题和解决问题的能力，属于中档题．