Question

【题目】科研人员为研究二手烟对心血管系统以及呼吸系统的危害，进行如下实验： 取大鼠 4 只，体重 200g 左右，分别标记为 1，2，3，4，放置在纸盒内，盖上玻璃盖，仅留少许通风孔隙，其它条件不变的情况下，将点燃的香烟放进鼠盒中，让其自然燃烧。实验处理方法及实验数据如下表，请回答问题。

大鼠编号		二手烟环境暴露时 间（分钟）	实验前		实验后
			心率 (次/分)	呼吸频率 (次/分)	心率 (次/分)	呼吸频率 (次/分)
1	号	15	267	168	391	180
2	号	25	160	144	202	192
3	号	35	194	186	245	180
4	号	45	210	168	194	108

（1）香烟的烟雾会随着空气进入大鼠的呼吸道和_________。血液由____________________心室流入肺动脉。血液流经肺泡时，肺泡内的_____气进入血液中，血液变为___________________（填“动脉血”或“静脉血”）。此时，烟雾中的尼古丁、焦油等化学物质也随气体交换进入血液中，随血液流向全身。

（2）分析数据可知，烟雾吸入时间在 35 分钟以内会导致大鼠心率_____________，35分钟后心率降低；呼吸频率在_____________________分钟之内加快。其原因是烟雾中的化学物质会刺激_____（填写脑的相应结构）中心跳和呼吸中枢，引起心率和呼吸频率的变化。

（3）请根据探究实验设计要求提出此实验存在的问题以及改进的方法：_____。

Answer 1

【答案】肺 右 氧 动脉血 增加 25 脑干 没有设置对照实验，改进方法是增加5号对照实验，不暴露的二手烟环境，测定大鼠实验前后心率和呼吸频率的变化

【解析】

呼吸系统包括呼吸道和肺两部分，呼吸道的组成由上到下依次是鼻腔、咽、喉、气管和支气管，呼吸道既保证了气体的畅通。肺是呼吸系统的主要器官，进行气体交换。人体的血液循环可分为体循环和肺循环两条途径，体循环的路线是左心室→主动脉→各级动脉→身体各部分的毛细血管网→各级静脉→上、下腔静脉→右心房；肺循环的路线是右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房。脑包括大脑，小脑和脑干。科学探究的一般过程包括提出问题、做出假设、制定计划（即探究的方案：包括选择材料、设计方法步骤等）、实施计划、得出结论（分析所得的结果与假设是否相符）、表达和交流。在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其它条件都相同的实验，叫对照实验。

（1）呼吸系统包括呼吸道和肺两部分，呼吸道的组成由上到下依次是鼻腔、咽、喉、气管和支气管，呼吸道既保证了气体的畅通，又对吸入的空气具有清洁、温暖和湿润的作用。肺是呼吸系统的主要器官，肺由许多肺泡构成，肺泡是进行气体交换的功能单位，所以香烟的烟雾会随着空气进入大鼠的呼吸道和肺。人体的血液循环路线，如图所示：

由图可知，血液由右心室流入肺动脉。血液流经肺泡时，肺泡内的氧气进入血液中，血液变为动脉血。此时，烟雾中的尼古丁、焦油等化学物质也随气体交换进入血液中，随血液流向全身。

（2）通过分析表中数据，二手烟暴露的时间越短，大鼠的呼吸频率和心率增加，二手烟暴露的时间越长，降低大鼠的呼吸频率和心率。因此，分析数据可知，烟雾吸入时间在35分钟以内会导致大鼠心率增加，35分钟后心率降低；呼吸频率在25分钟之内加快。其原因是烟雾中的化学物质会刺激脑干中心跳和呼吸中枢，引起心率和呼吸频率的变化。

（3）在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其它条件都相同的实验，叫对照实验。根据探究实验设计要求提出此实验存在的问题是缺少对照实验，对实验结果缺少说服力，改进的方法是增加5号对照实验，不暴露的二手烟环境，测定大鼠实验前后心率和呼吸频率的变化。