Question

17．某实验室对小白鼠的生命活动调节进行了相关研究．
实验一：向小白鼠注射促甲状腺激素（TSH），会使下丘脑的促甲状腺激素释放激素（TRH）分泌减少．对此现象的解释有两种观点，观点一：这是TSH直接对下丘脑进行反馈调节的结果；观点二：这是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而对下丘脑进行反馈调节的结果．两种观点孰是孰非？探究实验如下：
（一）实验步骤：
（1）将生理状态相同的小白鼠分为A、B两组，测定两组动物血液中促甲状腺激素释放激素（TRH）的含量．
（2）用手术器械将A组小白鼠的甲状腺（器官）切除，B组做相同的外伤手术，但不摘除此器官．
（3）向A、B两组小白鼠注射等量的适宜浓度的促甲状腺激素（TSH）．
（4）在相同且适宜的环境条件下观测．
（5）一段时间后，测定A、B两组小白鼠物血液中TRH的含量．
（二）实验结果及结论（支持何种观点）：
（1）若A组小白鼠TRH不减少（或增加），B组小白鼠TRH减少，则支持观点二；
（2）若A组小白鼠和B组小白鼠TRH减少的量相等，则支持观点一；
实验二：科学家对多种恒温动物进行实验，证明调节体温的主要中枢位于下丘脑，下丘脑包括下丘脑前部和下丘脑后部．为研究下丘脑前、后两部在体温调节中的作用，科学家做了以下实验．
（1）：对下丘脑前部局部加温，机体出现血管舒张，散热量增加；对下丘脑前部局部冷却，机体出现寒颤，产热量增加．
（2）：用实验一的方法处理下丘脑后部，机体不出现散热和产热效应；用电刺激下丘脑后部，机体出现寒战，增加产热．
请分析实验结果并回答：
（1）上述实验表明：下丘脑对温度刺激的敏感部位主要集中在下丘脑前部，
（2）温度刺激下丘脑前部和后部、以及温度刺激和电刺激下丘脑后部产生的效应不同，说明信息传递的方向最可能是从下丘脑前部传至后部，下丘脑后部的功能是对信息进行分析与综合，从而调节恒温动物的产热和散热过程，使体温保持相对稳定．
（3）猪的体温调节与人类似．在18～20℃的条件下，体重为60kg的猪增重最快．试运用体温调节相关知识解释：当环境温度过低（5℃）或过高（35℃）时，猪的增重都会下降的原因．环境温度过低，猪需要消耗更多的能量用于产热，有机物消耗增加，增重下降；环境温度过高，猪要消耗更多的能量增加散热，以维持体温相对稳定，有机物消耗增加，增重下降．．

Answer 1

分析 向小白鼠注射促甲状腺激素（TSH），会使下丘脑的促甲状腺激素释放激素（TRH）分泌减少．原因可能有两个，一是TSH直接对下丘脑进行反馈调节的结果；二是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而对下丘脑进行反馈调节的结果．实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，所以需要设置A、B两组实验．要验证这是不是TSH直接对下丘脑进行反馈调节的结果，需要切除实验动物的甲状腺，防止甲状腺激素对实验产生干扰，同时对照组也要切除甲状腺，以排除外伤手术对实验结果造成影响．向A、B两组小白鼠注射等量的适宜浓度的促甲状腺激素（TSH），最后测定A、B两组小白鼠物血液中TRH的含量．

解答 解：实验一：（一）实验步骤：假说一是促甲状腺激素直接调节下丘脑，假说二是通过甲状腺分泌甲状腺激素对下丘脑进行调节，因此在做对照实验时，只要切除一方的甲状腺，然后向A、B两组小白鼠注射适量且等量的适宜浓度的促甲状腺激素，再观察两组的促甲状腺激素释放激素的含量变化，因此在实验之前必须测定两组动物血液中促甲状腺激素释放激素的含量．
（1）将生理状态相同的小白鼠分为A、B两组，测定两组动物血液中 促甲状腺激素释放激素（TRH） 的含量．
（2）用手术器械将A组小白鼠的 甲状腺（器官）切除，B组做相同的外伤手术，但不摘除此器官．
（3）向A、B两组小白鼠注射 等量的适宜浓度的促甲状腺激素（TSH）．
（4）在相同且适宜的环境条件下观测．
（5）一段时间后，测定A、B两组小白鼠物血液中TRH的含量．
（二）实验结果及结论：
若支持假说一，切不切除甲状腺对该调节没有影响，则A组小白鼠和B组小白鼠促甲状腺激素释放激素都减少，且减少的量相等；
若支持假说二，切除甲状腺导致甲状腺激素减少，因此A组小白鼠促甲状腺激素释放激素会增加，B组小白鼠促甲状腺激素释放激素减少．
故（1）若A组小白鼠TRH不减少（或增加），B组小白鼠TRH减少，则 支持观点二；
（2）若A组小白鼠和B组小白鼠TRH减少的量相等，则支持观点一；
实验二：（1）经过对（1）和（2）的对照分析，下丘脑对温度刺激的敏感部位主要集中在下丘脑前部．
（2）经过对（1）和（2）的对照分析，温度刺激下丘脑前部和后部、以及温度刺激和电刺激下丘脑后部产生的效应不同，说明信息传递的方向最可能是
从下丘脑前部传至后部，下丘脑后部的功能是对产热和散热过程的调节使体温保持相对稳定．
（3）当环境温度过低（5℃）或过高（35℃）时，猪的增重都会下降的原因是：环境温度过低，猪需要消耗更多的能量用于产热，有机物消耗增加，增重下降；环境温度过高，猪要消耗更多的能量增加散热，以维持体温相对稳定，有机物消耗增加，增重下降．
故答案为：实验一：
（一）实验步骤：
（1）促甲状腺激素释放激素（TRH）      
（2）甲状腺
（3）等量的适宜浓度的促甲状腺激素（TSH）
（二）实验结果及结论：
（1）支持观点二        
（2）支持观点一
实验二：（1）下丘脑前部，
（2）前部 传至 后部，产热和散热．
（3）环境温度过低，猪需要消耗更多的能量用于产热，有机物消耗增加，增重下降；环境温度过高，猪要消耗更多的能量增加散热，以维持体温相对稳定，有机物消耗增加，增重下降．

点评 本题考查甲状腺激素的调节及探究实验，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理．