内容正文:
第3章 水平测试
一、单项选择题(每题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1.1937年,科学家在实验中观察到:阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系,可导致其生殖器官萎缩;若恢复垂体与下丘脑之间正常的血液联系,生殖器官的功能也恢复正常。下列叙述正确的是( )
A.阻断垂体与下丘脑之间的血液联系,属于自变量控制中的“加法原理”
B.阻断垂体与下丘脑血液联系的实验动物,可通过喂食促性腺激素恢复正常
C.促性腺激素释放激素和性激素都可作用于垂体细胞受体
D.性激素分泌的过程中既体现激素分泌的分级调节,又体现正反馈调节
答案
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解析 与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,而人为去除某种影响因素的称为“减法原理”,阻断垂体与下丘脑之间的血液联系,依据了实验变量控制中的“减法原理”,A错误;促性腺激素本质为蛋白质,喂食会被消化酶分解,B错误;促性腺激素释放激素能促进垂体细胞分泌促性腺激素,当性激素含量过多时,会抑制垂体细胞分泌促性腺激素,因此促性腺激素释放激素和性激素都可作用于垂体细胞受体,C正确;下丘脑通过垂体调节性腺分泌性激素,当性激素含量过多时,会抑制下丘脑和垂体分泌相应激素,因此性激素分泌的过程中既体现激素分泌的分级调节,又体现负反馈调节,D错误。
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2.关于人体激素调节特点的叙述,错误的是( )
A.激素在人体内作为信息物而发挥作用
B.激素在人体内含量较低,但有高效的生物催化作用
C.特定的激素有特定的靶器官和靶细胞
D.激素能使靶细胞原有的生理活动发生改变
答案
解析 激素是人体内微量高效的信息分子,对生命活动起调节作用,并不起催化作用,有高效生物催化作用的是酶,A正确,B错误。
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级别 实验处理 血糖浓度(g/L)
处理前 处理后
30 min 60 min 90 min 120 min
甲 胰高血糖素 1.00 1.28 1.20 1.10 1.10
乙 激素X 1.00 1.01 1.00 0.99 1.01
丙 胰高血糖素+激素X 1.00 1.50 1.60 1.56 1.50
3.研究发现血糖水平的升高与多种激素有关。用不同激素处理生理状况相同的3组健康小鼠(每种激素在不同组别的剂量相同),分别测定处理前、后血液中葡萄糖含量的变化,如表所示,下列相关叙述不正确的是( )
A.本实验中的自变量是不同的激素处理及处理后的时间
B.处理前测定血液中葡萄糖的含量,在实验中起对照作用
C.激素X可升高血糖,同时也可促进胰高血糖素升高血糖
D.可用斐林试剂检测丙组小鼠是否出现尿糖
答案
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解析 由表格中的实验处理可以看出,本实验中的自变量是不同的激素处理及处理后的时间,A正确;通过表格中的甲组数据可以看出胰高血糖素单独作用能升高血糖,乙组中激素X单独作用,不能升高血糖,丙组中胰高血糖素和激素X共同作用,升高血糖的效果强于甲组,可见激素X的作用是促进胰高血糖素生理作用的发挥,但其本身不能升高血糖水平,C错误。
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4.如图1~3是机体生理调节的三种方式,下列相关叙述不正确的是( )
A.图1可表示下丘脑分泌促甲状腺激素作用于垂体细胞
B.图2可表示神经细胞分泌神经递质作用于肾上腺细胞
C.图3可表示胰岛A细胞分泌胰高血糖素作用于肝细胞
D.三种方式中,图2所示调节方式的调节速度最快
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解析 题图1为神经元分泌激素通过血液循环作用于靶细胞的过程,可用来表示下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体细胞,A错误;肾上腺素的分泌受神经调节,题图2为突触结构,可表示神经元分泌神经递质作用于肾上腺细胞,B正确;题图3可表示胰岛A细胞分泌胰高血糖素作用于肝细胞的过程,促进肝糖原分解成葡萄糖,C正确。
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5.下图表示某雄性哺乳动物雄激素(睾酮)产生的调节过程,a~e表示有关生理活动过程。下列相关叙述不正确的是( )
A.睾酮由睾丸产生,与下丘脑和垂体无关
B.图中各激素只作用于有相关受体的细胞
C.a、b、c过程体现了睾酮分泌的分级调节
D.d和e过程体现了激素分泌的负反馈调节
答案
解析 睾酮的产生受下丘脑和垂体的调控。
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6.图甲、乙分别是细胞表面受体和细胞内受体的作用机制模式图,信号分子A、B、C均为某种激素。下列有关叙述错误的是( )
A.图甲中对细胞具有调节作用的是信号分子A,信号分子B对该细胞无调节作用
B.三种信号分子在合成后均被定向运送到特定靶细胞处而发挥调节作用
C.人体内胰岛素的作用机制与图乙所示机制不同,与图甲所示机制相似
D.雄激素通过影响基因选择性表达来调节细胞代谢
答案
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解析 细胞膜上的受体具有特异性,只能与相应的信号分子结合而发挥作用,从图甲可以看出,信号分子A可与细胞膜上的受体结合,因此信号分子A对图甲中细胞有调节作用,而信号分子B不能与该受体结合,因此信号分子B对图甲中细胞无调节作用,A正确;激素进入血液后,随血液循环到达全身,但只作用于靶细胞,而非定向运送,B错误;胰岛素属于蛋白质类的激素,其受体存在于细胞膜上,与图甲所示的机制相似,C正确;雄激素为固醇类物质,可通过细胞膜进入靶细胞,然后与细胞内特异性受体结合,通过影响基因选择性表达来调节细胞代谢,D正确。
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7.进行长跑运动时,人体内发生了多种生理变化。下列有关说法不正确的是
( )
A.体温逐渐高于正常,这一过程的调节中枢位于大脑皮层
B.运动过程中心跳加快,其调节方式是神经—体液调节
C.胰高血糖素与肾上腺素在调节血糖过程中具有协同作用
D.适量补充水分可消除由于细胞外液渗透压升高引起的渴觉
答案
解析 体温调节中枢位于下丘脑,A错误;运动过程中心跳加快,既有机体进行的神经调节,也有产生的激素加快心跳的体液调节,其调节方式是神经—体液调节,B正确;胰高血糖素与肾上腺素在调节血糖过程中均可升高血糖,具有协同作用,C正确;细胞外液渗透压升高时会引起渴觉,此时适量补充水分可以消除渴觉,D正确。
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8.骑行既是一种流行的健身方式,又有利于缓解城市交通拥堵和环境污染。对骑行中机体生理改变的叙述,正确的是( )
A.血钠含量降低时,醛固酮可促进肾小管、集合管对Na+的重吸收
B.细胞外液渗透压升高,垂体合成并分泌的抗利尿激素增多
C.汗腺分泌汗液增加,皮肤血管舒张,散热量多于产热量
D.细胞呼吸增强,肌糖原分解为葡萄糖维持血糖稳定
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解析 醛固酮的作用主要是保钠排钾,因此血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,促进肾小管、集合管对Na+的重吸收,A正确;抗利尿激素是由下丘脑合成并分泌,垂体释放的,B错误;运动时机体产热增加,汗腺分泌汗液增加,皮肤血管舒张,有利于机体散热,总体上产热量等于散热量,从而维持体温稳定,C错误;肌糖原不能直接分解形成葡萄糖,D错误。
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9.如图中曲线表示正常成年人血液中化学物质X随时间变化的情况,下列有关叙述错误的是( )
A.如果X代表CO2,d点比c点呼吸强度强
B.如果X代表抗利尿激素,c→d时段肾小管和集合管细胞对水的通透性增强
C.如果X代表血糖,则b→c的变化过程与血液中胰高血糖素的浓度升高有关
D.如果X代表性激素,则分级调节过程可表示为下丘脑→垂体→性腺
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解析 如果X是血糖,b→c时段血糖含量下降主要是胰岛素发挥作用降血糖的结果,C错误;如果X是抗利尿激素,c→d时段表示抗利尿激素分泌增多,抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,B正确;如果X是CO2,d点与c点相比,CO2浓度增大,呼吸作用增强,A正确。
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解析 当手握雪后,手部皮肤的冷觉感受器将兴奋传至下丘脑的体温调节中枢,进而导致皮肤毛细血管收缩,同时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增加,代谢增强,机体产热增加,以维持体温相对恒定,A、B、C正确;下丘脑体温调节中枢不能产生冷觉,冷觉的产生部位在大脑皮层,D错误。
10.雪后有些同学在草地上打雪仗。他们把雪团放在手里,过了一会,发现手比未握雪之前热,有关此现象的叙述不正确的是( )
A.此过程中,皮肤毛细血管收缩
B.整个过程中甲状腺激素和肾上腺素分泌增加
C.此过程中,机体某些细胞耗氧增加,代谢增强
D.当手握雪后,感受器会产生兴奋并将兴奋传入下丘脑体温调节中枢,使其产生冷觉
答案
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11.炎热夏季,室外工作人员,身体要受到高温、脱水的挑战。下列有关其生命活动调节的叙述,不正确的是( )
A.炎热时血管舒张,主要通过神经调节实现
B.脱水时,下丘脑和垂体能通过分级调节增加抗利尿激素的分泌和释放
C.大量流汗,细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,大脑皮层产生渴觉
D.肾上腺素分泌增多会使工作人员心率加快、警觉性提高
答案
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解析 脱水时,为维持渗透压相对稳定,下丘脑增加合成分泌抗利尿激素,由垂体释放,以促进肾小管和集合管对水的重吸收,不属于分级调节,B错误;机体大量出汗,导致细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑中的渗透压感受器,进而在大脑皮层产生渴觉,从而主动饮水,C正确;肾上腺素是一种应激激素,在人紧张时,肾上腺素分泌增多,使人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸加快、心率加速等,D正确。
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二、不定项选择题(每题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求)
12.糖尿病患者常通过使用胰岛素等降糖药来控制血糖水平。在睡前使用胰岛素后,有些患者会出现夜晚无低血糖发生,清晨空腹血糖高的“黎明现象”;有些患者会出现夜晚低血糖,清晨空腹血糖明显升高的“苏木吉现象”,这与胰岛素的使用量有关。分析下列说法,正确的是( )
A.正常人血糖含量维持平衡的过程中既存在神经调节也存在激素调节
B.出现“苏木吉现象”的患者要考虑减少胰岛素等降糖药的使用量
C.出现“黎明现象”可能与胰高血糖素的作用有关
D.糖尿病患者在注射胰岛素时应该考虑使用量的问题
答案
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解析 下丘脑是血糖调节的中枢,正常人血糖调节的过程中,既存在神经调节,也存在激素调节,A正确;睡前使用胰岛素等降糖药的量过多,会在夜晚出现低血糖,血糖浓度较低时会促进胰高血糖素等升血糖激素的分泌,使血糖浓度升高,致使清晨空腹血糖明显升高,故出现“苏木吉现象”的患者要考虑减少胰岛素等降糖药的使用量,B正确;出现“黎明现象”的患者清晨空腹血糖高可能与胰高血糖素等升血糖激素的作用有关,C正确。
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解析 内环境是在神经—体液—免疫调节网络下维持相对稳定状态的,D错误。
13.宇航员在太空时有非常明显的失重感,失重时人体的液体静压丧失。人体的感受器受到体液增加的刺激,机体通过体液调节系统减少体液,出现体液转移反射性多尿,导致水盐从尿中排出。下列有关说法正确的是( )
A.水盐从尿中排出使渗透压的稳定遭到破坏,会引起代谢紊乱
B.液体静压丧失,导致腿部体液转移到人的身体上部,出现鸟腿现象(腿部变细)
C.盐从尿中排出时会导致大量水分丢失,可能会导致细胞外液渗透压升高,抗利尿激素增加
D.内环境稳态在神经调节和体液调节的共同作用下就能维持
答案
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解析 甲状腺激素具有促进动物生长发育的功能,饲喂添加甲状腺激素的饲料,可使蝌蚪快速发育成小青蛙,A正确;甲状腺激素能促进新陈代谢,甲状腺激素分泌不足的哺乳动物,其耗氧量会由于代谢降低而减少,C错误;服用性激素以提高成绩的运动员,其体内的促性腺激素会由于负反馈调节而使其含量较正常人低一些,D错误。
14.下列关于动物激素调节及其应用方面的叙述,不正确的是( )
A.饲喂添加甲状腺激素的饲料,可使蝌蚪快速发育成小青蛙
B.甲状腺激素和生长激素都能促进生长发育
C.甲状腺激素分泌不足的哺乳动物,其耗氧量会增加
D.长期服用性激素以提高成绩的运动员,其体内的促性腺激素水平较正常人高一些
答案
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15.为了观察小狗甲状腺功能亢进引起的病变,可以采取的实验措施是( )
A.切除发育正常的小狗的垂体,注射促甲状腺激素释放激素
B.用甲状腺制剂连续饲喂发育正常的小狗
C.给正常发育的小狗连续注射促甲状腺激素
D.选择甲状腺机能正常的小狗作为本实验的对照组
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解析 促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素,因此切除发育正常的小狗的垂体,注射促甲状腺激素释放激素,不会导致甲状腺激素分泌增多,A不符合题意;用甲状腺制剂连续饲喂发育正常的小狗,会导致体内甲状腺激素增多,因此可用于观察小狗甲状腺功能亢进引起的病变,B符合题意;实验需要遵循对照原则和单一变量原则,选择正常发育的小狗作为本实验的对照组,D符合题意。
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三、非选择题
16.某科学家为了研究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用,设计了如下实验:
在家兔胚胎生殖系统分化之前,通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。当幼兔生下来之后,观察它们的性染色体组成及外生殖器的表现,实验结果如下:
性染色体组成 外生殖器表现
未做手术 手术后
XY 雄性 雌性
XX 雌性 雌性
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请回答下列问题:
(1)雄激素是由________分泌的,其化学本质是__________。该腺体属于________分泌腺(填“内”或“外”)。这种由____________________分泌的化学物质——激素进行调节的方式属于____________。
(2)该实验的目的是______________________________________________。
(3)假如实验证明了假说是正确的,结合表格,该实验的假说可为___________
______________________________________________________________________。
答案
睾丸
固醇
内
内分泌器官或细胞
激素调节
研究性激素在胚胎生殖系统发育过程中所起的作用
发育出雄性器官需要来自睾丸提供的激素信号,当这一信号缺失时,胚胎发育出雌性器官
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17.渗透压渴觉是指血浆渗透压升高时渗透压感受器接受刺激引起抗利尿激素释放,同时引起渴觉。容量性渴觉是指有效循环血量降低而引起的渴觉。有效循环血量降低不但可以引起抗利尿激素分泌增多,还可以通过神经反射机制引起交感神经活动增强,促进肾素分泌,再通过肾素—血管紧张素—醛固酮系统收缩血管,保钠排钾减少水分流失。根据以上信息,回答相关问题。
(1)渗透压渴觉的产生是由____________的升高引起的。感受器位于________,渴觉的产生部位是__________________________。
(2)等渗性脱水表现为失水同时伴有失Na+,二者丢失的比例相同或大体相同,一般不会影响细胞外液渗透压。因此发生等渗性脱水时,由于________________降低,会刺激渴觉中枢而引起口渴,此时应及时补充______________缓解上述症状。
答案
血浆渗透压
下丘脑
大脑皮层(渴觉中枢)
有效循环血量
生理盐水(盐水)
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(3)醛固酮分泌异常会引发疾病,比如分泌过多会引起高血压。对此,人们已经筛选出了一种降压效果显著的药物——依普利酮,已知依普利酮是醛固酮受体阻滞剂(竞争性的与醛固酮受体结合)。请设计实验验证该药物的作用原理。
①选取生理状况相同的健康大鼠60只,先从中随机选20只作为甲组,另外40只制备成__________________的大鼠,均分成乙组和丙组。
②测定各组大鼠的醛固酮含量和血压值,并进行相关数据的统计。
③甲组和乙组实验大鼠均注射等量生理盐水,丙组实验大鼠注射__________________溶液,连续处理16周,在此过程中各组大鼠均饲喂普通饲料。
④16周后分别测定每组大鼠的醛固酮水平和血压值,并进行数据统计。
预期结果:__________________________________________________________
_________________________________。
实验结论:依普利酮是醛固酮受体阻滞剂。
答案
实验性高血压
等量的依普利酮
乙组和丙组大鼠的醛固酮水平相同且高于甲组,但丙组的血压值低于乙组
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解析 (2)据题意可知,渴觉的类型有两种:渗透压渴觉和容量性渴觉。等渗性脱水时一般不会影响细胞外液渗透压,但能刺激渴觉中枢而引起口渴,因此属于容量性渴觉,容量性渴觉是指有效循环血量降低而引起的渴觉,因此体内有效循环血量降低,此时应及时补充生理盐水(盐水)缓解上述症状。
(3)本实验的目的是验证依普利酮降压效果的作用原理,自变量为大鼠类型和是否注射依普利酮,因变量为大鼠的醛固酮含量和血压值。因此首先要获得高血压的大鼠。①随机选取20只大鼠作为甲组,作为空白对照,另外40只制备成实验性高血压的大鼠,随机均分成乙组和丙组。③因为本实验自变量为大鼠类型及是否注射依普利酮,所以甲组和乙组实验大鼠均注射等量生理盐水,丙组实验大鼠注射等量的依普利酮溶液,连续处理16周,在此过程中各组大鼠均饲喂普通饲料。④预期结果:因为本实验是验证性实验,验证依普利酮降压效果的作用原理,所以丙组大鼠注射依普利酮后血压降低,乙组依然为高血压,甲组是正常大鼠,没有高血压,乙组和丙组大鼠的醛固酮水平相同且高于甲组。
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18.糖尿病(DM)主要有2种类型:1型和2型。2型糖尿病主要表现为胰岛素抵抗和胰岛B细胞功能缺陷,引发2型糖尿病的主要因素有肥胖、高热量饮食、缺乏运动等。尿崩症(DI)是由于抗利尿激素(ADH)缺乏,或肾脏对ADH敏感性缺陷,导致肾小管重吸收水的功能障碍的一种临床综合征。
(1)ADH通过调控________________的多少实现对人体水平衡的调节。正常情况下,促进ADH分泌增多的因素是________________升高。
(2)尿崩症患者也会出现类似于糖尿病的多饮、多尿的症状。某患者出现了多饮、多尿等症状,若要判断该患者是糖尿病还是尿崩症,请写出简便的临床检查方法:____________________________________________________________________
____________________________。
答案
尿量(水的重吸收)
细胞外液渗透压
检查患者尿液中是否含有葡萄糖,如果含有葡萄糖则为糖尿病(或者检查尿液的渗透压)
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(3)为探究黄连素对2型糖尿病的治疗效果及其作用机制,选取若干生长状况一致的大鼠随机均分为5组,正常对照组始终给予普通饲料喂养12周,其他4组先给予高糖高脂饲料喂养8周后,一次性腹腔注射一定量的STZ(有破坏胰岛B细胞的作用)。随后,利拉鲁肽组(一种2型糖尿病治疗药物)每天皮下注射一定量利拉鲁肽,持续4周;小剂量、大剂量黄连素组,分别连续用一定剂量的黄连素灌胃4周。12周后,给每组大鼠灌胃等量葡萄糖溶液,随后抽静脉血检测血糖浓度变化,结果如图1;检测每组大鼠胰岛素含量如图2所示。
答案
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本实验中给大鼠注射一定量STZ的目的:________________________________
________________________________。设置利拉鲁肽组的目的:_______________
_____________________________________________________________。分析实验结果,可以得出的实验结论:______________________________________________
________________________________________________________________。
答案
构建2型糖尿病模型鼠(或获得胰岛B细胞功能被破坏了的小鼠)
作为阳性对照,证明黄连素对2型糖尿病的治疗效果
一定量的黄连素能增加2型糖尿病大鼠的胰岛素分泌,进而降低血糖含量,且大剂量效果更好
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19.某小组为研究低温条件下乙醇对老龄大鼠和幼龄大鼠体温的影响,在5 ℃的环境温度条件下,测定注射乙醇后小鼠体温的变化,结果如图所示。请回答下列问题:
(1)在低温刺激下,大鼠皮肤温度感受器产生兴奋,经传入神经传至________的体温调节中枢,经传出神经传至________,使其收缩,增加产热。此外甲状腺激素分泌增加,引起________________________,以维持体温相对稳定。
答案
下丘脑
骨骼肌
细胞代谢速率加快
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(2)分析上图可知,注射乙醇后1 h内,大鼠机体的产热量________(填“大于”“小于”或“等于”)散热量。对于乙醇引起的体温变化,受影响较小的是____________(填“老龄大鼠”或“幼龄大鼠”)。
(3)5羟色胺是一种神经递质,能降低大鼠体温。现要探究乙醇降低大鼠体温是否与5羟色胺有关,选用生理状况等一致的大鼠,向实验组大鼠注射一定量的5羟色胺受体阻断剂,对照组注射生理盐水。一段时间后向两组大鼠注射________,在低温环境中培养并测量大鼠的体温变化情况。若结论为乙醇降低大鼠体温与5羟色胺有关,得出结论的依据:与对照组相比,_______________________________。
答案
小于
幼龄大鼠
等量乙醇
实验组大鼠体温下降幅度较小
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解析 (2)注射乙醇后1 h内,大鼠的体温下降,所以大
鼠机体的产热量小于散热量;幼龄大鼠体温下降的幅度较小
且恢复得快,所以对于乙醇引起的体温变化,受影响较小的
是幼龄大鼠。
(3)探究乙醇降低大鼠体温是否与5羟色胺有关,选用生理状况等一致的大鼠,向实验组大鼠注射一定量的5羟色胺受体阻断剂,对照组注射等量生理盐水,一段时间后向两组大鼠注射等量乙醇,在低温环境中培养并测量大鼠的体温变化情况。由于5羟色胺受体阻断剂能阻止5羟色胺与受体结合,导致5羟色胺不能发挥功能。若实验组大鼠体温降低幅度比对照组的小,则说明乙醇降低大鼠体温与5羟色胺是有关的。
解析
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R
$$