Question

【题目】高山姬鼠是栖息于横断山区的重要小型哺乳动物，为了解高山姬鼠在横断山区的低温胁迫下的适应性生存策略，科研人员开展相关研究。

（1）选取12只非繁殖期的成年个体，随机分为两组，分别处于25℃和5℃环境下正常饲喂28天，进行相关指标检测，结果如下：

	平均体重（g）		平均体脂（g）	平均摄食量（g）
	0天	28天	28天	0天	28天
对照组	36.0	36.1	5.9	6.1	6.0
实验组	37.0	30.2	3.1	5.8	8.1

①根据实验结果分析，高山姬鼠通过减轻体脂、_____________适应低温环境。

②高山姬鼠在低温胁迫下，下丘脑分泌的____________________激素增多，通过垂体促进甲状腺的分泌活动，导致________________增强，弥补了低温条件下因散热__________而导致的机体能量消耗的增加；

（2）科研小组继续检测了实验鼠瘦素含量和下丘脑神经肽基因的表达量，结果如下：

①下丘脑的某些神经元合成的瘦素受体依次由___________（填细胞器）加工、分类和包装并运送到相应部位，与瘦素结合后导致相关基因表达发生变化。

②瘦素是一类激素，有两方面作用，一方面是抑制下丘脑某些神经元合成促进食欲的神经肽NPY、AgRP；另一方面是促进下丘脑另一些神经元合成抑制食欲的神经肽POMC、CART，从而调节动物的食欲。在低温胁迫下，高山姬鼠体内瘦素的含量___________（增加/不变/减少），而摄食量增加，原因是__________________________________。

（3）综上分析，高山姬鼠通过__________________调节，实现体重、摄食量等指标的生理变化，维持了内环境的_______________________________，最终适应了低温环境。

Answer 1

【答案】 降低体重和增加摄食量 促甲状腺激素释放 细胞代谢（细胞呼吸、产热） 增加 内质网、高尔基体 减少 对下丘脑中合成POMC、CART的基因表达量影响不显著，对合成NPY、AgRP的神经元抑制作用减弱，导致体内NPY、AgRP基因的表达量增加 神经—体液调节 稳态（相对稳定）

【解析】试题分析：本题以高山姬鼠对低温环境的适应机制为载体，考查了生物的体温调节机制，激素的调节特点，意在考查学生分析题图，解决问题的能力，属于中等难度题。分析题图：表格数据表明，与对照组（25℃）相比，低温处理组（5℃）体重减轻、体脂含量低（少）、摄食量增加；原因是高山姬鼠在低温条件下利用脂肪氧化分解供能，第（2）小题左面的图表明瘦素含量与体脂呈正相关，右面图中，NPY和AgRP是促食类神经肽；POMC和CART是抑食类神经肽。据图分析，低温条件下瘦素作为信号分子，与下丘脑细胞的特异性受体结合，NPY和AgRP基因的表达量显著增加，促进食物摄取，增加产热。

（1）①据表格数据分析可知，低温胁迫下（5℃），高山姬鼠的体重减轻、体脂含量低（少）、摄食量增加，说明在低温胁迫下，脂肪的氧化分解加快，以增加产热量适应低温环境。

②高山姬鼠的冷觉感受器受到寒冷刺激时，下丘脑就会分泌促甲状腺激素释放激素，刺激垂体合成并分泌促甲状腺激素，促甲状腺激素随血液运输到甲状腺，促使其合成并分泌甲状腺激素，从而促进细胞的代谢，使机体抵御寒冷的环境，弥补了低温条件下因散热增加而导致的机体能量消耗的增加。

（2）①瘦素受体是位于细胞膜上的糖蛋白，其形成过程类似于分泌蛋白的形成过程，下丘脑的某些神经元合成的瘦素受体依次由内质网、高尔基体加工、分类和包装并运送到相应部位，与瘦素结合后导致相关基因表达发生变化。

②分析题图可知，在低温胁迫下，高山姬鼠体内瘦素的含量随着体脂的减少而减少，而摄食量增加，其原因是瘦素对下丘脑中合成POMC、CART的基因表达量影响不显著，对合成NPY、AgRP的神经元抑制作用减弱，导致体内NPY、AgRP基因的表达量增加。

（3）综上分析，高山姬鼠在低温下的调节过程中，通过神经—体液调节维持了内环境的稳态（相对稳定），最终适应了低温环境。