Question

【題目】科研人員為研究二手煙對心血管系統(tǒng)以及呼吸系統(tǒng)的危害，進行如下實驗： 取大鼠 4 只，體重 200g 左右，分別標(biāo)記為 1，2，3，4，放置在紙盒內(nèi)，蓋上玻璃蓋，僅留少許通風(fēng)孔隙，其它條件不變的情況下，將點燃的香煙放進鼠盒中，讓其自然燃燒。實驗處理方法及實驗數(shù)據(jù)如下表，請回答問題。

大鼠編號		二手煙環(huán)境暴露時 間（分鐘）	實驗前		實驗后
			心率 (次/分)	呼吸頻率 (次/分)	心率 (次/分)	呼吸頻率 (次/分)
1	號	15	267	168	391	180
2	號	25	160	144	202	192
3	號	35	194	186	245	180
4	號	45	210	168	194	108

（1）香煙的煙霧會隨著空氣進入大鼠的呼吸道和_________。血液由____________________心室流入肺動脈。血液流經(jīng)肺泡時，肺泡內(nèi)的_____氣進入血液中，血液變?yōu)?/span>___________________（填“動脈血”或“靜脈血”）。此時，煙霧中的尼古丁、焦油等化學(xué)物質(zhì)也隨氣體交換進入血液中，隨血液流向全身。

（2）分析數(shù)據(jù)可知，煙霧吸入時間在 35 分鐘以內(nèi)會導(dǎo)致大鼠心率_____________，35分鐘后心率降低；呼吸頻率在_____________________分鐘之內(nèi)加快。其原因是煙霧中的化學(xué)物質(zhì)會刺激_____（填寫腦的相應(yīng)結(jié)構(gòu)）中心跳和呼吸中樞，引起心率和呼吸頻率的變化。

（3）請根據(jù)探究實驗設(shè)計要求提出此實驗存在的問題以及改進的方法：_____。

Answer 1

【答案】肺 右 氧 動脈血 增加 25 腦干 沒有設(shè)置對照實驗，改進方法是增加5號對照實驗，不暴露的二手煙環(huán)境，測定大鼠實驗前后心率和呼吸頻率的變化

【解析】

呼吸系統(tǒng)包括呼吸道和肺兩部分，呼吸道的組成由上到下依次是鼻腔、咽、喉、氣管和支氣管，呼吸道既保證了氣體的暢通。肺是呼吸系統(tǒng)的主要器官，進行氣體交換。人體的血液循環(huán)可分為體循環(huán)和肺循環(huán)兩條途徑，體循環(huán)的路線是左心室→主動脈→各級動脈→身體各部分的毛細血管網(wǎng)→各級靜脈→上、下腔靜脈→右心房；肺循環(huán)的路線是右心室→肺動脈→肺部毛細血管→肺靜脈→左心房。腦包括大腦，小腦和腦干。科學(xué)探究的一般過程包括提出問題、做出假設(shè)、制定計劃（即探究的方案：包括選擇材料、設(shè)計方法步驟等）、實施計劃、得出結(jié)論（分析所得的結(jié)果與假設(shè)是否相符）、表達和交流。在研究一種條件對研究對象的影響時，所進行的除了這種條件不同以外，其它條件都相同的實驗，叫對照實驗。

（1）呼吸系統(tǒng)包括呼吸道和肺兩部分，呼吸道的組成由上到下依次是鼻腔、咽、喉、氣管和支氣管，呼吸道既保證了氣體的暢通，又對吸入的空氣具有清潔、溫暖和濕潤的作用。肺是呼吸系統(tǒng)的主要器官，肺由許多肺泡構(gòu)成，肺泡是進行氣體交換的功能單位，所以香煙的煙霧會隨著空氣進入大鼠的呼吸道和肺。人體的血液循環(huán)路線，如圖所示：

由圖可知，血液由右心室流入肺動脈。血液流經(jīng)肺泡時，肺泡內(nèi)的氧氣進入血液中，血液變?yōu)閯用}血。此時，煙霧中的尼古丁、焦油等化學(xué)物質(zhì)也隨氣體交換進入血液中，隨血液流向全身。

（2）通過分析表中數(shù)據(jù)，二手煙暴露的時間越短，大鼠的呼吸頻率和心率增加，二手煙暴露的時間越長，降低大鼠的呼吸頻率和心率。因此，分析數(shù)據(jù)可知，煙霧吸入時間在35分鐘以內(nèi)會導(dǎo)致大鼠心率增加，35分鐘后心率降低；呼吸頻率在25分鐘之內(nèi)加快。其原因是煙霧中的化學(xué)物質(zhì)會刺激腦干中心跳和呼吸中樞，引起心率和呼吸頻率的變化。

（3）在研究一種條件對研究對象的影響時，所進行的除了這種條件不同以外，其它條件都相同的實驗，叫對照實驗。根據(jù)探究實驗設(shè)計要求提出此實驗存在的問題是缺少對照實驗，對實驗結(jié)果缺少說服力，改進的方法是增加5號對照實驗，不暴露的二手煙環(huán)境，測定大鼠實驗前后心率和呼吸頻率的變化。