一道生物探究性試題的解析

幸奠權

【例題】 動物的生長發育除了與養料、溫度、氧氣等外界條件有關外，還受激素等內部條件的影響，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，并結合相關知識回答下列問題：

（1） 提出問題：甲狀腺激素能促進動物的（生長）發育嗎？

（2） 作出假設： 。

（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點是 。

C. 如果各放一只蝌蚪 （是或否）可以得出準確結論？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，除注意清除食物殘渣，保持水質清潔外，還應注意培養的適宜條件是（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據的

，使實驗結果更準確。

（4） 分析結果，得出結論：該小組同學按照實驗方案進行操作，出現的實驗結果是A組蝌蚪比B組蝌蚪生長發育快。他們得出的結論是：

。

（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，你認為最合理的設計是：。

（6） 實驗結束后，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，你會發現不同環境中的青蛙的體色是不同的，但都與其周圍的環境基本一致。這說明生物與環境是的。

（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 ，患兒表現為身材矮小，智力低下，生殖器官發育受阻。根據遺傳學的原理推斷，這種癥狀能否遺傳給下一代？

。

（10） 在某些山區、高原和內陸地區，會看到有的人患地方性甲狀腺腫，即俗稱的大脖子病，產生的原因是 ；目前在我國有效預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防措施，青蛙的生殖與發育，以及實驗探究等相關知識。解答本題的基本思路是：

（1） 科學探究的一般步驟包括提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論，表達和交流。本題已經介紹了有關甲狀腺激素對動物發育的影響并且提出了問題，作出假設就要依據此問題來回答，如果偏離了提出的問題或與提出的問題毫無關系，肯定就會跑題。實驗設計的過程要設計對照組和實驗組，實驗組與對照組的區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量，有利實驗的順利進行，同時要提供青蛙生長發育的環境條件。學會比較實驗表格中的數據，進行科學的數據處理，求其平均數是為了減少誤差，使實驗結果更加的科學合理，并依據實驗數據得出科學的結論。另外，動物是人類的朋友，要愛護和保護動物是我們的責任和義務，做了實驗后要將動物放回大自然。根據本實驗數據的分析，很容易地得出甲狀腺激素能促進動物的生長發育。第5小題是在實驗設計的過程中有時不完善，還缺乏一定的科學性，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，則應設置一組生長發育狀態相似的蝌蚪，切除甲狀腺（或切除甲狀腺，不飼喂甲狀腺激素），觀察其現象，如果不能正常發育，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，變態發育，體外受精，水中完成，生殖方式為卵生。青蛙的發育過程經歷了受精卵——蝌蚪——幼蛙——成蛙，幼體和成體在發育上差別較大，完成發育的時間較短，常作為實驗用的材料。蝌蚪在發育時先有外鰓，逐漸變為內鰓，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，青蛙的體色與環境一致，說明生物與環境是相適應的，是生物長期自然選擇的結果，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育，促進新陳代謝和提高神經系統的興奮性的作用。當甲狀腺激素分泌過多會引起甲亢，患者表現甲狀腺腫大，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，患兒表現為身材矮小，智力低下，生殖器官發育受阻。由于蝌蚪遲遲不能發育成青蛙，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，致使體內甲狀腺激素合成的數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）發育 （3）②A 甲 對照實驗 （3）②B 青蛙個體發育為變態發育，且幼體和成體差別大，完成發育的時間短，利于實驗現象的觀察 （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育（甲狀腺激素對蝌蚪的生長發育有影響） （5） 選擇生長發育狀態相似的一組蝌蚪，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任和義務，做了實驗后要將動物放回大自然。（合理即可） （7） 相適應 （8） 卵生 變態發育 （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，致使體內甲狀腺激素合成的數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