PAGE4-探討動物激素功能的“加法原理”和“減法原理”自變量限制是生物學試驗的本質(zhì)，它一般可以分為兩大類：一類是設法對探討對象進行干擾；一類是設法解除對探討對象的干擾。這是用兩個相反的方式進行的自變量限制，其所依據(jù)的原理是加法原理和減法原理。1.加法原理：(1)概念：自變量限制中的加法原理就是人為地增加某種影響因素，造成探討對象的變更，從而探討其某些特征。(2)增加自變量的要求：增加自變量不是要保持或愛護探討對象的原始狀態(tài)，而是要干擾甚至破壞探討對象的某種狀態(tài)，迫使探討對象暴露出某種現(xiàn)象和屬性。2.減法原理：(1)概念：自變量限制中的減法原理是設法解除某種因素對試驗對象的干擾，同時盡量保持被探討對象的穩(wěn)定，從而比較出探討對象的作用。(2)減去限制因素的方法：①去掉或隔離某種條件的影響；②假如某些因素無法消退，就設法創(chuàng)建穩(wěn)定的、維持不變的相同條件進行比照，以抵消或解除這些條件對探討對象的干擾。1.探討人員欲驗證物質(zhì)X(注：用生理鹽水配制X溶液)具有降血糖作用，選擇一批體重相同的正常小鼠，測定_________，并將小鼠隨機等量分成試驗組和比照組，試驗組注射_________，比照組注射_________，一段時間后，測定兩組小鼠的血糖濃度。與試驗初始時相比，若__________________________，則表明X有降血糖的作用。

(1)該試驗的自變量是在試驗組加入物質(zhì)X，由于物質(zhì)X溶于生理鹽水，為平衡無關變量，比照組應注射等量的生理鹽水，以解除生理鹽水的干擾作用。(2)試驗的處理方式是采納加法原理。(3)由于是驗證性試驗，結果是已知的，即物質(zhì)X有降血糖的作用?！窘馕觥吭囼災康氖球炞C物質(zhì)X的降血糖作用，那么此試驗的自變量是有無物質(zhì)X，而因變量是血糖濃度的變更。基本思路是建立一個比照組和一個試驗組，測得兩組小鼠初始血糖濃度，再分別注射肯定量的生理鹽水和等量的X，一段時間之后測兩組小鼠的血糖濃度。若比照組血糖濃度不變，試驗組有明顯的血糖下降，則證明物質(zhì)X有降低血糖的作用。答案：(初始)血糖濃度適量的X溶液等量的生理鹽水比照組血糖濃度不變，試驗組血糖濃度下降2.為探討雄性家兔體內(nèi)睪酮(ST，一種雄性激素)與生長激素(GH)含量的關系，某探討小組進行了以下試驗(手術過程不影響結果)，請補充完成方案并回答問題。探討課題：雄性家兔ST含量對GH含量的影響。試驗目的：探究ST與GH的濃度關系。試驗步驟：(1)將1月齡體重相同的健康雄性家兔分為甲、乙兩組，每組6只，測定和記錄每只家兔血液中ST和GH的濃度，并計算平均值。(2)甲組兔切除性腺，乙組兔___________，作為空白比照。

(3)在相同且相宜的條件下飼養(yǎng)1個月，測定和記錄每只家兔_______________，并計算平均值。

試驗結果：測定時間ST濃度/(μg·mL-1)GH濃度/(μg·mL-1)甲組乙組甲組乙組前測m1m1n1n1后測<m2m2>n2n2(4)由表格數(shù)據(jù)可得出的初步結論是。

(1)本試驗的自變量是性腺的有無，并利用減法原理特異性除去甲組家兔的性腺，比較得出睪酮與生長激素的關系。(2)由表格數(shù)據(jù)可得出的初步結論是ST含量的增加能使GH的含量下降?！窘馕觥?1)試驗步驟：①分組，測定和記錄每只家兔血液中原有ST和GH的濃度；②對兩組家兔的處理：甲組切除性腺，乙組為比照組，即不切除性腺；③在相同的條件下飼養(yǎng)1個月后，依次測定和記錄每只家兔血液中ST和GH的濃度。(2)由試驗數(shù)據(jù)可得出的初步結論是ST含量的增加能使GH的含量下降。答案：(2)不切除性腺(不做處理)(3)血液中ST和GH的濃度(4)ST含量的增加能使GH的含量下降(ST含量的削減能使GH的含量上升)1.多數(shù)魚類的體色會隨著環(huán)境條件的變更而變更。經(jīng)探討發(fā)覺，魚類的眼和松果體能感知光照變更而產(chǎn)生興奮，當興奮到達腎上腺時，其分泌的腎上腺素能使體表黑色素細胞的色素顆粒聚集，使體色變淺；當興奮到達副交感神經(jīng)時，其神經(jīng)末梢分泌的乙酰膽堿能使體表黑色素細胞的色素顆粒擴散，使體表顏色加深。為驗證腎上腺素和乙酰膽堿對魚體色的影響，科研人員進行了相關試驗，請完善下列試驗內(nèi)容。試驗對象：體長10cm左右且體色相近的同種鯽魚若干條。藥品及用具：魚用生理鹽水、相宜濃度的腎上腺素、乙酰膽堿、注射器等。試驗步驟：第一步：將鯽魚平均分成三組，編號為甲、乙、丙，分別放入三個玻璃缸中，置于無光處飼養(yǎng)一段時間。其次步：給甲組鯽魚腹腔中注入2mL乙酰膽堿，乙組鯽魚腹腔中注入________，而丙組鯽魚腹腔中注入________作為空白比照。

第三步：將裝有上述處理后鯽魚的玻璃缸置于_______(填“無光”或“有光”)處，約2h后，視察比較三組鯽魚體表顏色的變更。

預期試驗結果：甲、乙、丙三組鯽魚的體色由淺到深依次是________________。

【解析】生物試驗的原則是比照原則和限制單一變量原則，所以在完成試驗操作步驟過程中，要限制好自變量；依據(jù)加法原理，為驗證腎上腺素和乙酰膽堿對魚體色的影響，給甲組鯽魚腹腔中注入2mL乙酰膽堿，所以乙組鯽魚腹腔中注入等量的腎上腺素，而丙組鯽魚腹腔中注入等量的魚用生理鹽水作為比照。依據(jù)第一步可知，飼養(yǎng)條件為無光；因為腎上腺素能使體表黑色素細胞的色素顆粒聚集，使體色變淺；而當興奮到達副交感神經(jīng)時，其神經(jīng)末梢分泌的乙酰膽堿能使體表黑色素細胞的色素顆粒擴散，使體表顏色加深，所以預期試驗結果：甲、乙、丙三組魚的體色由淺到深依次是乙、丙、甲。答案：等量(2mL)腎上腺素等量(2mL)魚用生理鹽水無光乙、丙、甲2.某科研小組為探討性激素在性別分化過程中所起的作用，提出以下兩種假說：假說Ⅰ：發(fā)育為雄性，須要睪丸產(chǎn)生的雄性激素的刺激；當缺乏時，則發(fā)育為雌性。假說Ⅱ：發(fā)育為雌性，須要卵巢產(chǎn)生的雌性激素的刺激；當缺乏時，則發(fā)育為雄性。為此，他們以家兔的胚胎作為探討對象。在胚胎還未出現(xiàn)性別分化之前(性腺的分化早于性別的分化)，通過手術摘除性腺，待幼兔誕生，檢測他們的性染色體組成及性別，結果如下：比照組——XY(雄性)、XX(雌性)；試驗組——XY(雌性)、XX(雌性)。回答下列問題：(1)進行手術處理的為_______(填“比照”或“試驗”)組，該組幼兔個體雖然沒有性腺，但可從其他組織獲得細胞來進行性染色體組成檢測，緣由是_______。(2)依據(jù)試驗結果分析，上述假說成立的是________。若另一假說成立，請預料試驗組的結果為

。

(3)若進一步證明假說Ⅰ成立，在胚胎摘除性腺的同時，賜予適量雄性激素的刺激，則性染色體組成為XY和XX的幼兔性別分別為_____________。

【解析】分析題干可知：試驗的目的是探討性激素在性別分化過程中所起的作用，自變量是性激素的種類，利用減法原理通過進行手術摘除性腺來證明性激素在性別分化過程中所起的作用。(1)進行手術處理的為試驗組，正常不做處理的為比照組；該組幼兔個體雖然沒有性腺，由于家兔個體的全部細胞都來自同一個受精卵的有絲分裂，若無變異發(fā)生，則體細胞與性腺細胞的染色體組成一樣，故可從其他組織獲得細胞來進行性染色體組成檢測。(2)依據(jù)試驗結果分析，在胚胎還未出現(xiàn)性別分化之前(性腺的分化早于性別的分化)，通過手術摘除性腺，但比照組中XY為雄性，與試驗組的結果正好相反，而雌性個體始終為XX，說明雌性激素缺乏與否，都不會發(fā)育為雄性，否定假說Ⅱ，所以上述假說成立的是假說Ⅰ。若另一假說即假說Ⅱ成立，則在胚胎還未出現(xiàn)性別分化之前(性腺的分化早于性別的分化)，通過手術摘除性腺后，由于雌性激素缺乏，雌性XX轉(zhuǎn)變?yōu)樾坌裕旧w組成為XY的仍為雄性，即試驗組的結果為XY為雄性、XX為雄性(或都是雄性)。(3)若進一步證明假說Ⅰ成立，在胚胎摘