Question

【題目】多溴聯苯醚（PBDEs）是家具家電中普遍存在的污染物。研究發現 PBDEs 會抑制兩棲類動物的甲狀腺激素分泌及變態發育過程（即蝌蚪發育成蛙），且作用效果與其濃度成正相關。為驗證上述結論，某小組用下列材料用具進行了研究，寫出實驗思路并預期結果。

實驗材料用具：生理狀況相近的非洲爪蟾蝌蚪若干，高、中、低三種劑量的 PBDEs 溶液（用花生油配制），池塘水和普通飼料，大燒杯若干，直尺，甲狀腺激素濃度測定裝置等。

（說明：實驗在適宜環境中進行，以對照組蝌蚪的尾巴完全消失為實驗結束時間。）

（1）實驗思路：

____

（2）預期最終實驗結果（要求在如下的坐標系中用曲線圖表示出來）

____

（3）分析與討論

①給蝌蚪的飼料中應含有一定量的____，防止其對體內甲狀腺激素的合成產生影響。

②研究得知PBDEs的化學結構與甲狀腺激素的結構十分相似，據此分析PBDEs導致蝌蚪變態發育變慢的原因有____，____（至少寫出二點）。

Answer 1

【答案】①將生理狀況相近的非洲爪蟾蝌蚪隨機均分為四組，編號為甲、乙、丙、丁，放養在相應的大燒杯中，其中加適量且等量的池塘水。

②測量各組蝌蚪的甲狀腺激素濃度和用直尺測每只蝌蚪的尾長，計算平均值。

③甲組每天提供適量的花生油和普通飼料，乙、丙、丁組每天提供等量的低、中、高劑量的PBDEs溶液和普通飼料，實驗在適宜環境中進行。

④每天定時按步驟②測量并記錄，直到甲組蝌蚪全部完成變態發育停止實驗。

⑤統計分析所得數據。 碘 PBDEs直接與靶細胞的甲狀腺受體競爭性結合，減弱了甲狀腺激素的作用效果 PBDEs過多負反饋作用于下丘腦和垂體，導致促甲狀腺激素釋放激素和促甲狀腺激素分泌的減少，引起體內甲狀腺激素的減少

【解析】

本題以驗證工業污染物多溴聯苯醚對甲狀腺激素的分泌有明顯的抑制作用為背景，考查體液調節的生理機理和探究實驗。本實驗是驗證工業污染物多溴聯苯醚對甲狀腺激素的分泌有明顯的抑制作用，因此需要排除初始甲狀腺激素含量影響，所以需要檢測出初始的甲狀腺激素的含量。實驗設計遵循對照性原則、單一變量原則和等量性原則。本實驗的單一變量：不同劑量的多溴聯苯醚溶液，設置兩組實驗組，加花生油的為對照組。

（1）生物實驗設計遵循對照性原則、單一變量原則和等量性原則。本實驗的思路如下：
①將生理狀況相近的非洲爪蟾蝌蚪隨機均分為四組，編號為甲、乙、丙、丁，放養在相應的大燒杯中，其中加適量且等量的池塘水。
②測量各組蝌蚪的甲狀腺激素濃度和用直尺測每只蝌蚪的尾長，計算平均值。
③甲組每天提供適量的花生油和普通飼料，乙、丙、丁組每天提供等量的低、中、高劑量的PBDEs溶液和普通飼料，實驗在適宜環境中進行。
④每天定時按步驟②測量并記錄，直到甲組蝌蚪全部完成變態發育停止實驗。
⑤統計分析所得數據。
（2）由于研究發現PBDEs會抑制兩棲類動物的甲狀腺激素分泌及變態發育過程，且作用效果與其濃度成正相關，所以隨著PBDEs濃度的增大，甲狀腺激素的濃度逐漸減小。故預期最終實驗結果為：

（3）①碘是甲狀腺激素合成的必須元素，所以給蝌蚪的飼料中應含有一定量的碘，防止其對體內甲狀腺激素的合成產生影響。
②研究得知PBDEs的化學結構與甲狀腺激素的結構十分相似，據此分析PBDEs導致蝌蚪變態發育變慢的原因有PBDEs過多負反饋作用于下丘腦和垂體，導致促甲狀腺激素釋放激素和促甲狀腺激素分泌的減少，引起體內甲狀腺激素的減少。