Question

13．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
方法步骤：
①取两只性别与年龄相同的成年小白鼠，并标记为甲、乙
②用一定的方法破坏甲鼠的下丘脑，乙鼠不做处理作为对照
③把甲鼠置于10℃环境中，乙鼠置于30℃环境中作为对照，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些不妥之处，请提出改进意见：（至少三点）
应增加两组小白鼠的数量，避免偶然因素导致实验结果不准确甚至实验失败，甲乙两组小白鼠的健康和生理状况应该一致，实验前应先测定甲乙两组小白鼠的体温．
（2）有同学认为实验组与对照组可在同一只小白鼠身上进行，你是否赞同这个观点？并说明理由．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自身前后对照
（3）若假设成立，下丘脑是其调节体温的中枢，下面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BD．

（4）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？（至少写出两项）神经系统兴奋性降低，精神萎靡②影响甲状腺激素的分泌，食欲减低，影响抗利尿激素的合成，尿量增加．

Answer 1

分析 1、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，应增加两组小白鼠的数量，避免偶然因素导致实验结果不准确甚至实验失败．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）验组与对照组可在同一只小白鼠身上进行，先做不破坏下丘脑的实验，再做破坏下丘脑后的实验进行自身前后对照．
（3）甲鼠破坏了下丘脑，导致甲鼠不能调节体温平衡，使小白鼠的耗氧量随温度的变化而变化，体内酶活性随温度的变化而变化，故选BD．
（4）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应增加两组小白鼠的数量，避免偶然因素导致实验结果不准确甚至实验失败
②甲乙两组小白鼠的健康和生理状况应该一致
③实验前应先测定甲乙两组小白鼠的体温
④甲乙两组小白鼠应置于相同的较低温度
（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自身前后对照
（3）BD
（4）①神经系统兴奋性降低，精神萎靡②影响甲状腺激素的分泌，食欲减低 ③影响抗利尿激素的合成，尿量增加

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．