Question

14．根據如圖所示的動物呼吸作用強度測定裝置，完成哺乳動物呼吸作用強度與外界環(huán)境溫度關系的實驗，并回答有關問題．
實驗目的：探究哺乳動物的呼吸強度與外界環(huán)境溫度的關系．
實驗原理：（1）哺乳動物的體溫能在一定范圍內保持相對的恒定，這種體溫的相對恒定是通過完善的調節(jié)機制，使機體產熱量和散熱量保持動態(tài)平衡來實現的．當處于炎熱環(huán)境中，皮膚里的溫覺感受器接受刺激后，將興奮傳入下丘腦中的體溫調節(jié)中樞，通過中樞的調節(jié)，使皮膚血管舒張，血流量增加，從而使散熱量增加，保持體溫相對恒定．
（2）動物產熱的主要生理過程為細胞的有氧呼吸，請寫出細胞有氧呼吸過程的反應式：C₆H₁₂O₆﹢6H₂O﹢6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂﹢12H₂O﹢能量．
（3）動物有氧呼吸作用強度可以用單位時間耗氧量來標定，耗氧量可用動物呼吸作用強度測定裝置進行測定并按內筒與外筒高度差計數．
實驗材料與用具：動物呼吸作用強度測定裝置4套，恒溫培養(yǎng)箱4個，大小、生理狀態(tài)相近的小白鼠若干只，計時器，標簽紙等．
實驗步驟：
①將4個恒溫培養(yǎng)箱分別調節(jié)成10℃，20℃、30℃、40℃，并編號為甲、乙、丙、丁組．
②將大小、生理狀態(tài)相近的小白鼠隨機均分為4組，分別裝入4套呼吸作用強度測定裝置中．
③將4套裝有小白鼠的裝置分別放入4個不同溫度的恒溫培養(yǎng)箱中．
④定時觀察、記錄數據．
實驗結果：（設計表格用于結果統(tǒng)計）
實驗結論及解釋：
①結論：哺乳動物的呼吸強度隨外界環(huán)境溫度的升高而降低．
②解釋：哺乳動物體溫恒定是機體產熱與散熱保持動態(tài)平衡的結果，當外界溫度升高時，散熱量少，因而機體產熱相應降低．

Answer 1

分析 1、哺乳動物的體溫能在一定范圍內保持相對的恒定，這種體溫的相對恒定是由于完善的調節(jié)制，實現的機體產熱量和散熱量保持動態(tài)平衡的結果．
2、動物體內熱量主要來源于物質在細胞內氧化分解（呼吸作用），當外界溫度升高時，哺乳動物體表溫度與外界溫度的溫差變小，直接散熱減少，產熱量也相應降低，當哺乳動物處于炎熱環(huán)境中，皮膚里的接受刺激后，將興奮傳入下丘腦中的體溫調節(jié)中樞，通過中樞的調節(jié)，使皮膚血管舒張，增加皮膚的血流量，汗液分泌增加，從而使散熱量增加，保持體溫相對恒定．
3、要測定哺乳動物的呼吸強度與外界環(huán)境溫度的關系，需要在幾種不同溫度下，通過測定小鼠呼吸作用的耗氧量變化即可；實驗設計應遵循對照原則和單一變量的原則，即實驗步驟按照取材──實驗處理──結果觀察──得出結論的順序進行．

解答 解：（1）體溫調節(jié)是指皮膚中的溫覺感受器接受體內、外環(huán)境溫度的刺激，通過體溫調節(jié)中樞的活動，相應地引起內分泌腺、骨骼肌、皮膚血管和汗腺等組織器官活動的改變，從而調整機體的產熱和散熱過程，使體溫保持在相對恒定的水平；體溫調節(jié)的基本中樞在下丘腦．
（2）有氧呼吸是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的作用，把葡萄糖等有機物徹底分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程，其反應式是C₆H₁₂O₆﹢6H₂O﹢6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂﹢12H₂O﹢能量．
（3）動物有氧呼吸作用強度可以用單位時間耗氧量來標定，實驗步驟的設置要滿足對照原則、單一變量原則，結合題干中所給實驗材料與用具，其實驗步驟設計為：
①將4個恒溫培養(yǎng)箱分別調節(jié)成10℃，20℃、30℃、40℃，并編號為甲、乙、丙、丁組．
②將大小、生理狀態(tài)相近的小白鼠隨機均分為4組、分別裝入4套呼吸作用強度測定裝置中．
③將4套裝有小白鼠的裝置分別放入4個不同溫度的恒溫培養(yǎng)箱中．
④定時觀察、記錄數據．
實驗結果：探究哺乳動物的呼吸強度與外界環(huán)境溫度的關系，因此表格中要有①不同溫度、②時間、③呼吸強度（動物有氧呼吸作用強度可以用單位時間耗氧量來標定），其表格設計為
．
實驗結論及解釋：
①結論：哺乳動物的呼吸強度隨外界環(huán)境溫度的升高而降低．
②解釋：哺乳動物體溫恒定是機體產熱與散熱保持動態(tài)平衡的結果，當外界溫度升高時，散熱量少，因而機體產熱相應降低．
故答案為：
（1）溫覺感受器      下丘腦
（2）C₆H₁₂O₆﹢6H₂O﹢6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂﹢12H₂O﹢能量．
（3）②將大小、生理狀態(tài)相近的小白鼠隨機均分為4組
④定時觀察、記錄數據
實驗結果：

實驗結論及解釋：
①結論：哺乳動物的呼吸強度隨外界環(huán)境溫度的升高而降低
②解釋：哺乳動物體溫恒定是機體產熱與散熱保持動態(tài)平衡的結果，當外界溫度升高時，散熱量少，因而機體產熱相應降低

點評 本題結合實驗過程圖，考查細胞呼吸的相關知識，意在考查考生分析題圖獲取有效信息的能力；考生能理解所學知識要點、把握知識間內在聯系、能運用所學知識與觀點對某些生物學問題進行解釋和推理是解題的關鍵．