Question

【題目】高山姬鼠是棲息于橫斷山區的重要小型哺乳動物，為了解高山姬鼠在橫斷山區的低溫脅迫下的適應性生存策略，科研人員開展相關研究。

（1）選取12只非繁殖期的成年個體，隨機分為兩組，分別處于25℃和5℃環境下正常飼喂28天，進行相關指標檢測，結果如下：

	平均體重（g）		平均體脂（g）	平均攝食量（g）
	0天	28天	28天	0天	28天
對照組	36.0	36.1	5.9	6.1	6.0
實驗組	37.0	30.2	3.1	5.8	8.1

①根據實驗結果分析，高山姬鼠通過減輕體脂、_____________適應低溫環境。

②高山姬鼠在低溫脅迫下，下丘腦分泌的____________________激素增多，通過垂體促進甲狀腺的分泌活動，導致________________增強，彌補了低溫條件下因散熱__________而導致的機體能量消耗的增加；

（2）科研小組繼續檢測了實驗鼠瘦素含量和下丘腦神經肽基因的表達量，結果如下：

①下丘腦的某些神經元合成的瘦素受體依次由___________（填細胞器）加工、分類和包裝并運送到相應部位，與瘦素結合后導致相關基因表達發生變化。

②瘦素是一類激素，有兩方面作用，一方面是抑制下丘腦某些神經元合成促進食欲的神經肽NPY、AgRP；另一方面是促進下丘腦另一些神經元合成抑制食欲的神經肽POMC、CART，從而調節動物的食欲。在低溫脅迫下，高山姬鼠體內瘦素的含量___________（增加/不變/減少），而攝食量增加，原因是__________________________________。

（3）綜上分析，高山姬鼠通過__________________調節，實現體重、攝食量等指標的生理變化，維持了內環境的_______________________________，最終適應了低溫環境。

Answer 1

【答案】 降低體重和增加攝食量 促甲狀腺激素釋放 細胞代謝（細胞呼吸、產熱） 增加 內質網、高爾基體 減少 對下丘腦中合成POMC、CART的基因表達量影響不顯著，對合成NPY、AgRP的神經元抑制作用減弱，導致體內NPY、AgRP基因的表達量增加 神經—體液調節 穩態（相對穩定）

【解析】試題分析：本題以高山姬鼠對低溫環境的適應機制為載體，考查了生物的體溫調節機制，激素的調節特點，意在考查學生分析題圖，解決問題的能力，屬于中等難度題。分析題圖：表格數據表明，與對照組（25℃）相比，低溫處理組（5℃）體重減輕、體脂含量低（少）、攝食量增加；原因是高山姬鼠在低溫條件下利用脂肪氧化分解供能，第（2）小題左面的圖表明瘦素含量與體脂呈正相關，右面圖中，NPY和AgRP是促食類神經肽；POMC和CART是抑食類神經肽。據圖分析，低溫條件下瘦素作為信號分子，與下丘腦細胞的特異性受體結合，NPY和AgRP基因的表達量顯著增加，促進食物攝取，增加產熱。

（1）①據表格數據分析可知，低溫脅迫下（5℃），高山姬鼠的體重減輕、體脂含量低（少）、攝食量增加，說明在低溫脅迫下，脂肪的氧化分解加快，以增加產熱量適應低溫環境。

②高山姬鼠的冷覺感受器受到寒冷刺激時，下丘腦就會分泌促甲狀腺激素釋放激素，刺激垂體合成并分泌促甲狀腺激素，促甲狀腺激素隨血液運輸到甲狀腺，促使其合成并分泌甲狀腺激素，從而促進細胞的代謝，使機體抵御寒冷的環境，彌補了低溫條件下因散熱增加而導致的機體能量消耗的增加。

（2）①瘦素受體是位于細胞膜上的糖蛋白，其形成過程類似于分泌蛋白的形成過程，下丘腦的某些神經元合成的瘦素受體依次由內質網、高爾基體加工、分類和包裝并運送到相應部位，與瘦素結合后導致相關基因表達發生變化。

②分析題圖可知，在低溫脅迫下，高山姬鼠體內瘦素的含量隨著體脂的減少而減少，而攝食量增加，其原因是瘦素對下丘腦中合成POMC、CART的基因表達量影響不顯著，對合成NPY、AgRP的神經元抑制作用減弱，導致體內NPY、AgRP基因的表達量增加。

（3）綜上分析，高山姬鼠在低溫下的調節過程中，通過神經—體液調節維持了內環境的穩態（相對穩定），最終適應了低溫環境。