Question

【題目】2017年諾貝爾生理學或醫學獎揭示了人體除了下丘腦視交叉上核（SCN）的主生物鐘外，還有存在于肝臟、胰臟等器官和脂肪組織中的局部生物鐘，它們對調節激素水平、睡眠需求、體溫和新陳代謝等具有重要作用。如果任何一個外周生物鐘和主生物鐘不同步，就有可能導致肥胖、糖尿病，抑郁癥等疾病。下圖為哺乳動物生物鐘及其雄性動物生殖調控示意圖，請回答下列問題：

（1）外界環境的光照變化刺激視網膜上感光細胞，會使接受刺激部位的膜外電位發生的變化是______，該反射弧的效應器是__________________。黑暗環境中，圖中所示的神經纖維末梢釋放去甲腎上腺素的方式是______________________。

（2）褪黑素俗稱腦白金，其分泌有晝夜節律，晚上分泌的多，白天分泌得少，具有調整睡眠的作用。褪黑素由松果體細胞分泌后，通過___________________運輸，抑制下丘腦視交叉上核的活動，此種調節方式屬于____________。個別同學熬夜玩手游，從而擾亂了生物鐘，推測其原因是_________。

（3）研究表明褪黑素能影響睪丸分泌雄性激素。某同學為驗證此結論，設計了如下的實驗：取生長健康、發育狀況相同的雄性成年小白鼠20只，隨機分成甲、乙兩組。甲組去除松果體細胞，注射適量的褪黑素，乙組去除松果體細胞，注射等量生理鹽水。在相同且適宜條件下飼養一段時間，每天定時測量小白鼠血液中雄性激素的含量。老師認為該實驗設計不嚴謹，理由是該實驗沒有排除____________的干擾。

Answer 1

【答案】 正電位→負電位 傳出神經末梢及其所支配的松果體 胞吐 體液 （負）反饋調節 手機光線抑制了褪黑素的分泌，進而影響睡眠 下丘腦和垂體對睪丸分泌雄性激素

【解析】試題分析：本題以圖文結合的形式考查學生對神經調節、激素調節的特點及激素分泌的分級調節等相關知識的掌握情況以及能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂能力的。從題圖和題意中提取有效信息作為解題的切入點，圍繞“反射和反射弧、興奮在神經纖維上的傳導和在細胞間的傳遞過程、激素調節的特點及其分泌的分級調節過程、實驗設計遵循的原則”等相關知識，結合問題情境進行分析作答。

(1)視網膜上的感光細胞未受刺激時，膜外為正電位，接受光照變化的刺激產生興奮時變為負電位，即接受刺激部位的膜外電位發生的變化是正電位→負電位。分析圖示可知：在視網膜上的感光細胞接受光照變化的刺激引起褪黑素分泌的反射活動中，該反射弧的效應器是傳出神經末梢及其所支配的松果體。神經纖維末梢釋放的去甲腎上腺素是一種神經遞質，神經遞質以胞吐的方式釋放。

(2)褪黑素是一種激素，由松果體細胞分泌后，通過體液運輸，抑制下丘腦視交叉上核的活動，此種調節方式屬于（負）反饋調節。褪黑素晚上分泌的多，白天分泌得少，由此可推測，熬夜玩手游擾亂了生物鐘的原因是：手機光線抑制了褪黑素的分泌，進而影響睡眠。

(3)由圖可知：睪丸分泌的雄性激素會受到下丘腦分泌的促性腺激素釋放激素和垂體分泌的促性腺激素的分級調節。若要驗證褪黑素能影響睪丸分泌雄性激素，需排出下丘腦和垂體對睪丸分泌雄性激素的干擾，而該同學的實驗方案并沒有將此排除，所以該同學的實驗設計不嚴謹。