Question

17．盐酸普萘洛尔和肾上腺素都可以影响心脏的活动．普萘洛尔是治疗心律失常、心绞痛、高血压等常见心脑血管疾病的常见药物，可减慢心率、抑制心脏收缩力与传导、循环血量减少、心肌耗氧量降低．现用盐酸普萘洛尔和肾上腺素开展有关的实验研究．
实验目的：探究盐酸普萘洛尔和肾上腺素对小鼠耗氧量的影响
材料用具：小鼠若干只、注射器、检测耗氧量装置（如图）、生理盐水、肾上腺素溶液和盐酸普萘洛尔溶液（均用生理盐水配制）．
方法步骤：
（1）选取年龄、生长状况相同且健康的小鼠80只，均分为四组，分别标记为A、B、C、D，每组按照实验要求注射一定剂量的药剂（见表），其中A组为对照组，需要注射等量的生理盐水．

组别	普萘洛尔	肾上腺素
A	-	-
B	①	②
C	③	④
D	⑤	⑥

（2）将每只小鼠分别放入检测耗氧量装置中（如图1所示），开始时大烧杯内外的液面等高．装置放在相同环境中，10分钟后通过观察大烧杯内液面上升高度（或大烧杯液面高度变化、大烧杯液面高度、大烧杯液面的刻度读数）并记录实验结果．
（3）在上述实验的同时，需设置一个怎样的对照装置？相同装置但没有小鼠，设置的目的是用于消除误差，可以使测得的数值更精确（或排除无关变量的影响、消除非生物因素或物理因素对实验结果的影响等）．
（4）结果分析：
①如图2为小鼠耗氧量的实验结果，各组数据是通过怎样的数据处理方法得到的？求取平均值．
若对照装置中测得瓶内气体增加了0.3单位，C组的实际耗氧量应为2.8单位．
②若用“+”表示注射液中加入表中物质，根据实验所得数据，在表中填写“+”的数字编号应有①④⑤⑥．
③据实验结果分析，盐酸普萘洛尔和肾上腺素影响心脏的效应是拮抗关系．

Answer 1

分析 1、生物实验中的变量：实验过程中可以变化的因素称为变量，包括自变量、因变量和无关变量；自变量是想研究且可人为改变的变量称为自变量；因变量是随着自变量的变化而变化的变量称为因变量； 无关变量是在实验中，除了自变量外，实验过程中存在一些可变因素，能对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量．
2、生物实验设计应遵循单一变量原则和对照原则；生物实验中的无关变量应保持相同且适宜．
3、注射普萘洛尔的小鼠耗氧量降低，注射肾上腺素的小鼠耗氧量升高，故普萘洛尔和肾上腺素的作用分别是降低耗氧量和提高耗氧量．
4、肾上腺素是一种神经递质，存在于突触小体的突触小泡内，由突触前膜释放，作用的靶细胞为心肌细胞．

解答 解：（1）实验分组时要保证无关变量的相同且适宜，故对实验对象的处理要选取大小、生长状况相同健康的小鼠80只，均分为四组，分别标记为A、B、C、D，每组按照实验要求注射一定剂量的药剂，其中A组为对照组，对照组需要注射等量的生理盐水．
（2）实验中的自变量是给小鼠注射两种不同浓度的药物，因变量是耗氧量装置的气压的变化，小鼠呼吸作用产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收后气压减小，可以用烧杯上的刻度变化来表示．所以观察的结果是大烧杯内液面上升高度（或大烧杯液面高度变化、大烧杯液面高度、大烧杯液面的刻度读数）的变化．
（3）对照装置设置和A组相同，只是不放小鼠；设置对照是为了排除无关变量的影响，用于消除误差，可以使测得的数值更精确（或排除无关变量的影响、消除非生物因素或物理因素对实验结果的影响等）．
（4）①为避免偶然误差，各组数据是通过求取平均值得到的；不放入小鼠的对照装置测得瓶内气体增加了0.3单位，C组的实际耗氧量应为2.5+0.3=2.8单位．
②只注射普萘洛尔的小鼠耗氧量降低，只注射肾上腺素的小鼠耗氧量升高，注射普萘洛尔和肾上腺素的小鼠耗氧量与对照组相同，据图2和表中数据分析可知，图2实验所得数据，在表中填写“+”的数字编号是①④⑤⑥．
③普萘洛尔和肾上腺素的作用分别是降低耗氧量和提高耗氧量，所以二者对心脏的效应是拮抗作用．
故答案为：
（1）等量的生理盐水
（2）大烧杯内液面上升高度（或大烧杯液面高度变化、大烧杯液面高度、大烧杯液面的刻度读数）
（3）相同装置但没有小鼠      用于消除误差，可以使测得的数值更精确（或排除无关变量的影响、消除非生物因素或物理因素对实验结果的影响等）
（4）①求取平均值   2.8      
 ②①④⑤⑥
③拮抗

点评 本题结合检测小鼠耗氧量装置、各组小鼠耗氧量柱状图、各组小鼠所注射的药剂的表格，考查实验设计和激素调节的知识，考生明确实验设计的原则（对照原则和单一变量原则）、掌握实验设计的方法、通过阅读题干中的信息完善实验步骤是解题的关键．