一道生物探究性试题的解析

幸奠权

【例题】 动物的生长发育除了与养料、温度、氧气等外界条件有关外，还受激素等内部条件的影响，其中甲状腺所分泌的甲状激素就是影响动物生长发育的一种重要激素。小明和小亮对此进行了如下探究实验，请你将他们探究活动的过程填写完整，并结合相关知识回答下列问题：

（1） 提出问题：甲状腺激素能促进动物的（生长）发育吗？

（2） 作出假设： 。

（3） 制订实施探究方案：

① 取两只大小相同并标注甲、乙的玻璃缸，注入等量的河水，放入同量同种的水草。

② 将40只刚长出后肢、大小一样的蝌蚪平均放入两缸里，每天放入等量的碎菠菜叶和蛋黄粉末，同时给甲缸注入2 mL 0.01%的甲状腺激素溶液。

A. 该实验的变量为，乙实验为 。

B. 以蝌蚪作为实验材料的优点是 。

C. 如果各放一只蝌蚪 （是或否）可以得出准确结论？为什么？。

D. 他们实验的蝌蚪必须是后肢长出的，原因是

。

③ 同样的方法喂养，除注意清除食物残渣，保持水质清洁外，还应注意培养的适宜条件是（A低温，B适宜温度，C缸封闭，D缸敞口，E未被污染的河水，F自来水）。

④ 两周后捞出观察并测量蝌蚪长度，记录见表1。

个体长度取平均值的目的是为了减少数据的

，使实验结果更准确。

（4） 分析结果，得出结论：该小组同学按照实验方案进行操作，出现的实验结果是A组蝌蚪比B组蝌蚪生长发育快。他们得出的结论是：

。

（5） 如果要进一步说明甲状腺激素是由甲状腺分泌的，还需要增加一个实验，你认为最合理的设计是：。

（6） 实验结束后，将孵化成的小青蛙全部放归大自然。为什么要这样做呢？

（7） 留心观察，你会发现不同环境中的青蛙的体色是不同的，但都与其周围的环境基本一致。这说明生物与环境是的。

（8） 青蛙的生殖属于有性生殖，其方式是

（填“卵生”或“胎生”），青蛙的发育特点是

。

（9） 如果某人甲状腺激素分泌过多会引起，患者表现甲状腺肿大，食量增加，眼球突出；如果婴幼儿甲状腺激素分泌过少会引起 ，患儿表现为身材矮小，智力低下，生殖器官发育受阻。根据遗传学的原理推断，这种症状能否遗传给下一代？

。

（10） 在某些山区、高原和内陆地区，会看到有的人患地方性甲状腺肿，即俗称的大脖子病，产生的原因是 ；目前在我国有效预防大脖子病的有效措施是，

。

【解析】 该题涉及甲状腺激素的作用、分泌过多过少引起的病症及有效的预防措施，青蛙的生殖与发育，以及实验探究等相关知识。解答本题的基本思路是：

（1） 科学探究的一般步骤包括提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论，表达和交流。本题已经介绍了有关甲状腺激素对动物发育的影响并且提出了问题，作出假设就要依据此问题来回答，如果偏离了提出的问题或与提出的问题毫无关系，肯定就会跑题。实验设计的过程要设计对照组和实验组，实验组与对照组的区别是只有一个因素不同相，其余因素相同，加入了甲状腺激素的是实验组，这样（3）②A题很容易得出实验组和对照组。实验时要选取足够的动物数量，有利实验的顺利进行，同时要提供青蛙生长发育的环境条件。学会比较实验表格中的数据，进行科学的数据处理，求其平均数是为了减少误差，使实验结果更加的科学合理，并依据实验数据得出科学的结论。另外，动物是人类的朋友，要爱护和保护动物是我们的责任和义务，做了实验后要将动物放回大自然。根据本实验数据的分析，很容易地得出甲状腺激素能促进动物的生长发育。第5小题是在实验设计的过程中有时不完善，还缺乏一定的科学性，需要对实验方案进行修正，提出更为有效的方案，如果要进一步说明甲状腺激素是由甲状腺分泌的，则应设置一组生长发育状态相似的蝌蚪，切除甲状腺（或切除甲状腺，不饲喂甲状腺激素），观察其现象，如果不能正常发育，则说明了甲状腺激素是由甲状腺分泌的。

（2） 青蛙是两栖类动物，变态发育，体外受精，水中完成，生殖方式为卵生。青蛙的发育过程经历了受精卵——蝌蚪——幼蛙——成蛙，幼体和成体在发育上差别较大，完成发育的时间较短，常作为实验用的材料。蝌蚪在发育时先有外鳃，逐渐变为内鳃，最后形成肺，是青蛙的呼吸器官；蝌蚪有一条扁而长的尾，先后长出后肢和前肢，尾部逐渐消失。同时，青蛙的体色与环境一致，说明生物与环境是相适应的，是生物长期自然选择的结果，这样有利于保护自己，防御敌害。

（3） 甲状腺激素是由甲状腺所分泌的，具有促进动物和人的生长发育，促进新陈代谢和提高神经系统的兴奋性的作用。当甲状腺激素分泌过多会引起甲亢，患者表现甲状腺肿大，食量增加，眼球突出；如果婴幼儿甲状腺激素分泌过少会引起呆小症，患儿表现为身材矮小，智力低下，生殖器官发育受阻。由于蝌蚪迟迟不能发育成青蛙，可能是由于缺少甲状腺激素造成的，而碘可以促使甲状腺激素的正常形成，可以推测该地区缺碘，缺碘会造成婴幼儿患呆小症，这种疾病不是由于遗传物质变化引起的，因此是不能遗传的。正是因为在某些地方的土壤、食物和饮水等中缺乏碘，碘是合成甲状腺激素的主要原料，致使体内甲状腺激素合成的数量减少引地方性甲状腺肿大，俗称大脖子病。这是一种地方性疾病，我国高度重视，加大地方性甲状腺肿的普查普治，一是推广食盐加碘，二是常吃海带等含碘丰富的海生植物，对防治该病有很好的效果。

参考答案：（2） 甲状腺激素能促进蝌蚪的（生长）发育 （3）②A 甲 对照实验 （3）②B 青蛙个体发育为变态发育，且幼体和成体差别大，完成发育的时间短，利于实验现象的观察 （3）②C 不 如蝌蚪死亡则影响实验效果，无法进行比较，且一只缺乏对比性 （3）②D 如不是后肢长出的会因变态过快，前肢长不出来尾就被收而死亡 （3）③ BDE 3④ 误差 （4） 甲状腺激素能促进蝌蚪生长发育（甲状腺激素对蝌蚪的生长发育有影响） （5） 选择生长发育状态相似的一组蝌蚪，切除甲状腺（或切除甲状腺，不饲喂甲状腺激素），观察其现象（其他合理答案，也可得分） （6） 动物是人类的朋友，要爱护和保护动物是我们的责任和义务，做了实验后要将动物放回大自然。（合理即可） （7） 相适应 （8） 卵生 变态发育 （9） 甲亢 呆小症 不能 （10） 正是因为在某些地方的土壤、食物和饮水等中缺乏碘，碘是合成甲状腺激素的主要原料，致使体内甲状腺激素合成的数量减少引地方性甲状腺肿大 推广食盐加碘，常吃海带等含碘丰富的海生植物，对防治该病有很好的效果