Question

【题目】肠道中的微生物不仅与营养物质的消化吸收有关，还能通过“脑肠轴”影响生物的个体行为表现。为研究其作用机理，科研人员利用大鼠进行了系列实验。请回答问题。

（1）科研人员将大鼠分组进行实验，请完成如表的实验方案。

分组	实验对象	饲养条件	检测
对照组	含有正常肠道菌群的大鼠	② ______	60分钟内的运动距离和运动轨迹
实验组	① ______	无菌饲料、无菌水、全新开放的盒子

实验结果如图1和图2所示。由图可知______，说明实验组大鼠出现了自发活动增强的现象。

（2）5-羟色胺（5-HT）是“脑肠轴”的关键神经递质，在脑部组织中含量较高，水解后生成无生物活性的代谢终产物5-HIAA．为探究两组大鼠行为差异的分子机理，科研人员检测了大鼠体内5-HIAA与5-HT的比例，由此反应神经递质5-HT的代谢水平。

①5-HT由______释放进入突触间隙，与突触后膜上______的结合，引起突触后膜______的变化。

②5-HIAA与5-HT比例的检测结果如图3所示，分析结果说明______。

（3）研究人员提出假设：肠道微生物通过促进5-HT分解酶相关基因的表达影响5-HT的代谢水平。为验证该假设，研究人员提出了“检测实验组大鼠的5-HT分解酶相关基因转录量”的实验方案。请评价此方案，并加以完善和修订。______

Answer 1

【答案】肠道无菌大鼠 无菌饲料、无菌水、全新开放的盒子 实验组的运动距离比对照组的长，且运动轨迹比对照组更复杂 突触前膜 受体 电位 肠道微生物可以降低5-HT的代谢水平 不完善，应检测实验组和对照组5-HT分解酶的转录量或表达量

【解析】

分析表格可知，实验自变量是肠道微生物是否存在情况下的小鼠，因变量是检测60分钟内的运动距离和运动轨迹；由实验结果图1和图2分析可以得出，含有正常肠道菌群的大鼠运动距离比对照组的长，且运动轨迹比对照组更复杂。分析柱形图3可知，实验组大鼠5-HIAA与5-HT比例高于对照组，说明肠道微生物可以降低5-HT的代谢水平。

（1）由题意分析可知，实验自变量是肠道微生物是否存在情况下的小鼠，故实验组①应为肠道无菌大鼠。其它影响实验结果的为无关变量，各组应该相同且适宜，所以②为无菌饲料、无菌水、全新开放的盒子。由实验结果图1和图2可知，实验组的运动距离比对照组的长，且运动轨迹比对照组更复杂。

（2）①5-HT由突触前膜释放进入突触间隙，与突触后膜上受体的结合，引起突触后膜电位的变化。

②5-HIAA与5-HT比例的检测结果图3说明，肠道微生物可以降低5-HT的代谢水平。

（3）研究人员提出假设：肠道微生物通过促进5-HT分解酶相关基因的表达影响5-HT的代谢水平。为验证该假设，研究人员提出了“检测实验组大鼠的5-HT分解酶相关基因转录量”的实验方案。该实验方案不完善，应检测实验组和对照组5-HT分解酶的转录量或表达量