Question

17．某實驗室對小白鼠的生命活動調節(jié)進行了相關研究．
實驗一：向小白鼠注射促甲狀腺激素（TSH），會使下丘腦的促甲狀腺激素釋放激素（TRH）分泌減少．對此現(xiàn)象的解釋有兩種觀點，觀點一：這是TSH直接對下丘腦進行反饋調節(jié)的結果；觀點二：這是TSH通過促進甲狀腺分泌甲狀腺激素，進而對下丘腦進行反饋調節(jié)的結果．兩種觀點孰是孰非？探究實驗如下：
（一）實驗步驟：
（1）將生理狀態(tài)相同的小白鼠分為A、B兩組，測定兩組動物血液中促甲狀腺激素釋放激素（TRH）的含量．
（2）用手術器械將A組小白鼠的甲狀腺（器官）切除，B組做相同的外傷手術，但不摘除此器官．
（3）向A、B兩組小白鼠注射等量的適宜濃度的促甲狀腺激素（TSH）．
（4）在相同且適宜的環(huán)境條件下觀測．
（5）一段時間后，測定A、B兩組小白鼠物血液中TRH的含量．
（二）實驗結果及結論（支持何種觀點）：
（1）若A組小白鼠TRH不減少（或增加），B組小白鼠TRH減少，則支持觀點二；
（2）若A組小白鼠和B組小白鼠TRH減少的量相等，則支持觀點一；
實驗二：科學家對多種恒溫動物進行實驗，證明調節(jié)體溫的主要中樞位于下丘腦，下丘腦包括下丘腦前部和下丘腦后部．為研究下丘腦前、后兩部在體溫調節(jié)中的作用，科學家做了以下實驗．
（1）：對下丘腦前部局部加溫，機體出現(xiàn)血管舒張，散熱量增加；對下丘腦前部局部冷卻，機體出現(xiàn)寒顫，產熱量增加．
（2）：用實驗一的方法處理下丘腦后部，機體不出現(xiàn)散熱和產熱效應；用電刺激下丘腦后部，機體出現(xiàn)寒戰(zhàn)，增加產熱．
請分析實驗結果并回答：
（1）上述實驗表明：下丘腦對溫度刺激的敏感部位主要集中在下丘腦前部，
（2）溫度刺激下丘腦前部和后部、以及溫度刺激和電刺激下丘腦后部產生的效應不同，說明信息傳遞的方向最可能是從下丘腦前部傳至后部，下丘腦后部的功能是對信息進行分析與綜合，從而調節(jié)恒溫動物的產熱和散熱過程，使體溫保持相對穩(wěn)定．
（3）豬的體溫調節(jié)與人類似．在18～20℃的條件下，體重為60kg的豬增重最快．試運用體溫調節(jié)相關知識解釋：當環(huán)境溫度過低（5℃）或過高（35℃）時，豬的增重都會下降的原因．環(huán)境溫度過低，豬需要消耗更多的能量用于產熱，有機物消耗增加，增重下降；環(huán)境溫度過高，豬要消耗更多的能量增加散熱，以維持體溫相對穩(wěn)定，有機物消耗增加，增重下降．．

Answer 1

分析 向小白鼠注射促甲狀腺激素（TSH），會使下丘腦的促甲狀腺激素釋放激素（TRH）分泌減少．原因可能有兩個，一是TSH直接對下丘腦進行反饋調節(jié)的結果；二是TSH通過促進甲狀腺分泌甲狀腺激素，進而對下丘腦進行反饋調節(jié)的結果．實驗設計要遵循對照原則和單一變量原則，所以需要設置A、B兩組實驗．要驗證這是不是TSH直接對下丘腦進行反饋調節(jié)的結果，需要切除實驗動物的甲狀腺，防止甲狀腺激素對實驗產生干擾，同時對照組也要切除甲狀腺，以排除外傷手術對實驗結果造成影響．向A、B兩組小白鼠注射等量的適宜濃度的促甲狀腺激素（TSH），最后測定A、B兩組小白鼠物血液中TRH的含量．

解答 解：實驗一：（一）實驗步驟：假說一是促甲狀腺激素直接調節(jié)下丘腦，假說二是通過甲狀腺分泌甲狀腺激素對下丘腦進行調節(jié)，因此在做對照實驗時，只要切除一方的甲狀腺，然后向A、B兩組小白鼠注射適量且等量的適宜濃度的促甲狀腺激素，再觀察兩組的促甲狀腺激素釋放激素的含量變化，因此在實驗之前必須測定兩組動物血液中促甲狀腺激素釋放激素的含量．
（1）將生理狀態(tài)相同的小白鼠分為A、B兩組，測定兩組動物血液中 促甲狀腺激素釋放激素（TRH） 的含量．
（2）用手術器械將A組小白鼠的 甲狀腺（器官）切除，B組做相同的外傷手術，但不摘除此器官．
（3）向A、B兩組小白鼠注射 等量的適宜濃度的促甲狀腺激素（TSH）．
（4）在相同且適宜的環(huán)境條件下觀測．
（5）一段時間后，測定A、B兩組小白鼠物血液中TRH的含量．
（二）實驗結果及結論：
若支持假說一，切不切除甲狀腺對該調節(jié)沒有影響，則A組小白鼠和B組小白鼠促甲狀腺激素釋放激素都減少，且減少的量相等；
若支持假說二，切除甲狀腺導致甲狀腺激素減少，因此A組小白鼠促甲狀腺激素釋放激素會增加，B組小白鼠促甲狀腺激素釋放激素減少．
故（1）若A組小白鼠TRH不減少（或增加），B組小白鼠TRH減少，則 支持觀點二；
（2）若A組小白鼠和B組小白鼠TRH減少的量相等，則支持觀點一；
實驗二：（1）經過對（1）和（2）的對照分析，下丘腦對溫度刺激的敏感部位主要集中在下丘腦前部．
（2）經過對（1）和（2）的對照分析，溫度刺激下丘腦前部和后部、以及溫度刺激和電刺激下丘腦后部產生的效應不同，說明信息傳遞的方向最可能是
從下丘腦前部傳至后部，下丘腦后部的功能是對產熱和散熱過程的調節(jié)使體溫保持相對穩(wěn)定．
（3）當環(huán)境溫度過低（5℃）或過高（35℃）時，豬的增重都會下降的原因是：環(huán)境溫度過低，豬需要消耗更多的能量用于產熱，有機物消耗增加，增重下降；環(huán)境溫度過高，豬要消耗更多的能量增加散熱，以維持體溫相對穩(wěn)定，有機物消耗增加，增重下降．
故答案為：實驗一：
（一）實驗步驟：
（1）促甲狀腺激素釋放激素（TRH）      
（2）甲狀腺
（3）等量的適宜濃度的促甲狀腺激素（TSH）
（二）實驗結果及結論：
（1）支持觀點二        
（2）支持觀點一
實驗二：（1）下丘腦前部，
（2）前部 傳至 后部，產熱和散熱．
（3）環(huán)境溫度過低，豬需要消耗更多的能量用于產熱，有機物消耗增加，增重下降；環(huán)境溫度過高，豬要消耗更多的能量增加散熱，以維持體溫相對穩(wěn)定，有機物消耗增加，增重下降．

點評 本題考查甲狀腺激素的調節(jié)及探究實驗，意在考查考生的識記能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯(lián)系的能力；具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析和處理．