一道生物探究性試題的解析

幸奠權(quán)

【例題】 動物的生長發(fā)育除了與養(yǎng)料、溫度、氧氣等外界條件有關(guān)外，還受激素等內(nèi)部條件的影響，其中甲狀腺所分泌的甲狀激素就是影響動物生長發(fā)育的一種重要激素。小明和小亮對此進行了如下探究實驗，請你將他們探究活動的過程填寫完整，并結(jié)合相關(guān)知識回答下列問題：

（1） 提出問題：甲狀腺激素能促進動物的（生長）發(fā)育嗎？

（2） 作出假設(shè)： 。

（3） 制訂實施探究方案：

① 取兩只大小相同并標注甲、乙的玻璃缸，注入等量的河水，放入同量同種的水草。

② 將40只剛長出后肢、大小一樣的蝌蚪平均放入兩缸里，每天放入等量的碎菠菜葉和蛋黃粉末，同時給甲缸注入2 mL 0.01%的甲狀腺激素溶液。

A. 該實驗的變量為，乙實驗為 。

B. 以蝌蚪作為實驗材料的優(yōu)點是 。

C. 如果各放一只蝌蚪 （是或否）可以得出準確結(jié)論？為什么？。

D. 他們實驗的蝌蚪必須是后肢長出的，原因是

。

③ 同樣的方法喂養(yǎng)，除注意清除食物殘渣，保持水質(zhì)清潔外，還應(yīng)注意培養(yǎng)的適宜條件是（A低溫，B適宜溫度，C缸封閉，D缸敞口，E未被污染的河水，F(xiàn)自來水）。

④ 兩周后撈出觀察并測量蝌蚪長度，記錄見表1。

個體長度取平均值的目的是為了減少數(shù)據(jù)的

，使實驗結(jié)果更準確。

（4） 分析結(jié)果，得出結(jié)論：該小組同學(xué)按照實驗方案進行操作，出現(xiàn)的實驗結(jié)果是A組蝌蚪比B組蝌蚪生長發(fā)育快。他們得出的結(jié)論是：

。

（5） 如果要進一步說明甲狀腺激素是由甲狀腺分泌的，還需要增加一個實驗，你認為最合理的設(shè)計是：。

（6） 實驗結(jié)束后，將孵化成的小青蛙全部放歸大自然。為什么要這樣做呢？

（7） 留心觀察，你會發(fā)現(xiàn)不同環(huán)境中的青蛙的體色是不同的，但都與其周圍的環(huán)境基本一致。這說明生物與環(huán)境是的。

（8） 青蛙的生殖屬于有性生殖，其方式是

（填“卵生”或“胎生”），青蛙的發(fā)育特點是

。

（9） 如果某人甲狀腺激素分泌過多會引起，患者表現(xiàn)甲狀腺腫大，食量增加，眼球突出；如果嬰幼兒甲狀腺激素分泌過少會引起 ，患兒表現(xiàn)為身材矮小，智力低下，生殖器官發(fā)育受阻。根據(jù)遺傳學(xué)的原理推斷，這種癥狀能否遺傳給下一代？

。

（10） 在某些山區(qū)、高原和內(nèi)陸地區(qū)，會看到有的人患地方性甲狀腺腫，即俗稱的大脖子病，產(chǎn)生的原因是 ；目前在我國有效預(yù)防大脖子病的有效措施是，

。

【解析】 該題涉及甲狀腺激素的作用、分泌過多過少引起的病癥及有效的預(yù)防措施，青蛙的生殖與發(fā)育，以及實驗探究等相關(guān)知識。解答本題的基本思路是：

（1） 科學(xué)探究的一般步驟包括提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、實施計劃、得出結(jié)論，表達和交流。本題已經(jīng)介紹了有關(guān)甲狀腺激素對動物發(fā)育的影響并且提出了問題，作出假設(shè)就要依據(jù)此問題來回答，如果偏離了提出的問題或與提出的問題毫無關(guān)系，肯定就會跑題。實驗設(shè)計的過程要設(shè)計對照組和實驗組，實驗組與對照組的區(qū)別是只有一個因素不同相，其余因素相同，加入了甲狀腺激素的是實驗組，這樣（3）②A題很容易得出實驗組和對照組。實驗時要選取足夠的動物數(shù)量，有利實驗的順利進行，同時要提供青蛙生長發(fā)育的環(huán)境條件。學(xué)會比較實驗表格中的數(shù)據(jù)，進行科學(xué)的數(shù)據(jù)處理，求其平均數(shù)是為了減少誤差，使實驗結(jié)果更加的科學(xué)合理，并依據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出科學(xué)的結(jié)論。另外，動物是人類的朋友，要愛護和保護動物是我們的責(zé)任和義務(wù)，做了實驗后要將動物放回大自然。根據(jù)本實驗數(shù)據(jù)的分析，很容易地得出甲狀腺激素能促進動物的生長發(fā)育。第5小題是在實驗設(shè)計的過程中有時不完善，還缺乏一定的科學(xué)性，需要對實驗方案進行修正，提出更為有效的方案，如果要進一步說明甲狀腺激素是由甲狀腺分泌的，則應(yīng)設(shè)置一組生長發(fā)育狀態(tài)相似的蝌蚪，切除甲狀腺（或切除甲狀腺，不飼喂甲狀腺激素），觀察其現(xiàn)象，如果不能正常發(fā)育，則說明了甲狀腺激素是由甲狀腺分泌的。

（2） 青蛙是兩棲類動物，變態(tài)發(fā)育，體外受精，水中完成，生殖方式為卵生。青蛙的發(fā)育過程經(jīng)歷了受精卵——蝌蚪——幼蛙——成蛙，幼體和成體在發(fā)育上差別較大，完成發(fā)育的時間較短，常作為實驗用的材料。蝌蚪在發(fā)育時先有外鰓，逐漸變?yōu)閮?nèi)鰓，最后形成肺，是青蛙的呼吸器官；蝌蚪有一條扁而長的尾，先后長出后肢和前肢，尾部逐漸消失。同時，青蛙的體色與環(huán)境一致，說明生物與環(huán)境是相適應(yīng)的，是生物長期自然選擇的結(jié)果，這樣有利于保護自己，防御敵害。

（3） 甲狀腺激素是由甲狀腺所分泌的，具有促進動物和人的生長發(fā)育，促進新陳代謝和提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性的作用。當(dāng)甲狀腺激素分泌過多會引起甲亢，患者表現(xiàn)甲狀腺腫大，食量增加，眼球突出；如果嬰幼兒甲狀腺激素分泌過少會引起呆小癥，患兒表現(xiàn)為身材矮小，智力低下，生殖器官發(fā)育受阻。由于蝌蚪遲遲不能發(fā)育成青蛙，可能是由于缺少甲狀腺激素造成的，而碘可以促使甲狀腺激素的正常形成，可以推測該地區(qū)缺碘，缺碘會造成嬰幼兒患呆小癥，這種疾病不是由于遺傳物質(zhì)變化引起的，因此是不能遺傳的。正是因為在某些地方的土壤、食物和飲水等中缺乏碘，碘是合成甲狀腺激素的主要原料，致使體內(nèi)甲狀腺激素合成的數(shù)量減少引地方性甲狀腺腫大，俗稱大脖子病。這是一種地方性疾病，我國高度重視，加大地方性甲狀腺腫的普查普治，一是推廣食鹽加碘，二是常吃海帶等含碘豐富的海生植物，對防治該病有很好的效果。

參考答案：（2） 甲狀腺激素能促進蝌蚪的（生長）發(fā)育 （3）②A 甲 對照實驗 （3）②B 青蛙個體發(fā)育為變態(tài)發(fā)育，且幼體和成體差別大，完成發(fā)育的時間短，利于實驗現(xiàn)象的觀察 （3）②C 不 如蝌蚪死亡則影響實驗效果，無法進行比較，且一只缺乏對比性 （3）②D 如不是后肢長出的會因變態(tài)過快，前肢長不出來尾就被收而死亡 （3）③ BDE 3④ 誤差 （4） 甲狀腺激素能促進蝌蚪生長發(fā)育（甲狀腺激素對蝌蚪的生長發(fā)育有影響） （5） 選擇生長發(fā)育狀態(tài)相似的一組蝌蚪，切除甲狀腺（或切除甲狀腺，不飼喂甲狀腺激素），觀察其現(xiàn)象（其他合理答案，也可得分） （6） 動物是人類的朋友，要愛護和保護動物是我們的責(zé)任和義務(wù)，做了實驗后要將動物放回大自然。（合理即可） （7） 相適應(yīng) （8） 卵生 變態(tài)發(fā)育 （9） 甲亢 呆小癥 不能 （10） 正是因為在某些地方的土壤、食物和飲水等中缺乏碘，碘是合成甲狀腺激素的主要原料，致使體內(nèi)甲狀腺激素合成的數(shù)量減少引地方性甲狀腺腫大 推廣食鹽加碘，常吃海帶等含碘豐富的海生植物，對防治該病有很好的效果