题目内容

14．根据如图所示的动物呼吸作用强度测定装置，完成哺乳动物呼吸作用强度与外界环境温度关系的实验，并回答有关问题．
实验目的：探究哺乳动物的呼吸强度与外界环境温度的关系．
实验原理：（1）哺乳动物的体温能在一定范围内保持相对的恒定，这种体温的相对恒定是通过完善的调节机制，使机体产热量和散热量保持动态平衡来实现的．当处于炎热环境中，皮肤里的温觉感受器接受刺激后，将兴奋传入下丘脑中的体温调节中枢，通过中枢的调节，使皮肤血管舒张，血流量增加，从而使散热量增加，保持体温相对恒定．
（2）动物产热的主要生理过程为细胞的有氧呼吸，请写出细胞有氧呼吸过程的反应式：C6H12O6﹢6H2O﹢6O2$\stackrel{酶}{→}$6CO2﹢12H2O﹢能量．
（3）动物有氧呼吸作用强度可以用单位时间耗氧量来标定，耗氧量可用动物呼吸作用强度测定装置进行测定并按内筒与外筒高度差计数．
实验材料与用具：动物呼吸作用强度测定装置4套，恒温培养箱4个，大小、生理状态相近的小白鼠若干只，计时器，标签纸等．
实验步骤：
①将4个恒温培养箱分别调节成10℃，20℃、30℃、40℃，并编号为甲、乙、丙、丁组．
②将大小、生理状态相近的小白鼠随机均分为4组，分别装入4套呼吸作用强度测定装置中．
③将4套装有小白鼠的装置分别放入4个不同温度的恒温培养箱中．
④定时观察、记录数据．
实验结果：（设计表格用于结果统计）
实验结论及解释：
①结论：哺乳动物的呼吸强度随外界环境温度的升高而降低．
②解释：哺乳动物体温恒定是机体产热与散热保持动态平衡的结果，当外界温度升高时，散热量少，因而机体产热相应降低．

分析 1、哺乳动物的体温能在一定范围内保持相对的恒定，这种体温的相对恒定是由于完善的调节制，实现的机体产热量和散热量保持动态平衡的结果．
2、动物体内热量主要来源于物质在细胞内氧化分解（呼吸作用），当外界温度升高时，哺乳动物体表温度与外界温度的温差变小，直接散热减少，产热量也相应降低，当哺乳动物处于炎热环境中，皮肤里的接受刺激后，将兴奋传入下丘脑中的体温调节中枢，通过中枢的调节，使皮肤血管舒张，增加皮肤的血流量，汗液分泌增加，从而使散热量增加，保持体温相对恒定．
3、要测定哺乳动物的呼吸强度与外界环境温度的关系，需要在几种不同温度下，通过测定小鼠呼吸作用的耗氧量变化即可；实验设计应遵循对照原则和单一变量的原则，即实验步骤按照取材──实验处理──结果观察──得出结论的顺序进行．

解答 解：（1）体温调节是指皮肤中的温觉感受器接受体内、外环境温度的刺激，通过体温调节中枢的活动，相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变，从而调整机体的产热和散热过程，使体温保持在相对恒定的水平；体温调节的基本中枢在下丘脑．
（2）有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的作用，把葡萄糖等有机物彻底分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程，其反应式是C6H12O6﹢6H2O﹢6O2$\stackrel{酶}{→}$6CO2﹢12H2O﹢能量．
（3）动物有氧呼吸作用强度可以用单位时间耗氧量来标定，实验步骤的设置要满足对照原则、单一变量原则，结合题干中所给实验材料与用具，其实验步骤设计为：
①将4个恒温培养箱分别调节成10℃，20℃、30℃、40℃，并编号为甲、乙、丙、丁组．
②将大小、生理状态相近的小白鼠随机均分为4组、分别装入4套呼吸作用强度测定装置中．
③将4套装有小白鼠的装置分别放入4个不同温度的恒温培养箱中．
④定时观察、记录数据．
实验结果：探究哺乳动物的呼吸强度与外界环境温度的关系，因此表格中要有①不同温度、②时间、③呼吸强度（动物有氧呼吸作用强度可以用单位时间耗氧量来标定），其表格设计为
．
实验结论及解释：
①结论：哺乳动物的呼吸强度随外界环境温度的升高而降低．
②解释：哺乳动物体温恒定是机体产热与散热保持动态平衡的结果，当外界温度升高时，散热量少，因而机体产热相应降低．
故答案为：
（1）温觉感受器      下丘脑
（2）C6H12O6﹢6H2O﹢6O2$\stackrel{酶}{→}$6CO2﹢12H2O﹢能量．
（3）②将大小、生理状态相近的小白鼠随机均分为4组
④定时观察、记录数据
实验结果：

实验结论及解释：
①结论：哺乳动物的呼吸强度随外界环境温度的升高而降低
②解释：哺乳动物体温恒定是机体产热与散热保持动态平衡的结果，当外界温度升高时，散热量少，因而机体产热相应降低

点评 本题结合实验过程图，考查细胞呼吸的相关知识，意在考查考生分析题图获取有效信息的能力；考生能理解所学知识要点、把握知识间内在联系、能运用所学知识与观点对某些生物学问题进行解释和推理是解题的关键．

练习册系列答案
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