Question

2017年诺贝尔生理学或医学奖揭示了人体除了下丘脑视交叉上核（SCN）的主生物钟外，还有存在于肝脏、胰脏等器官和脂肪组织中的局部生物钟，它们对调节激素水平、睡眠需求、体温和新陈代谢等具有重要作用。如果任何一个外周生物钟和主生物钟不同步，就有可能导致肥胖、糖尿病，抑郁症等疾病。下图为哺乳动物生物钟及其雄性动物生殖调控示意图，请回答下列问题：

（1）外界环境的光照变化刺激视网膜上感光细胞，会使接受刺激部位的膜外电位发生的变化是______，该反射弧的效应器是__________________。黑暗环境中，图中所示的神经纤维末梢释放去甲肾上腺素的方式是______________________。

（2）褪黑素俗称脑白金，其分泌有昼夜节律，晚上分泌的多，白天分泌得少，具有调整睡眠的作用。褪黑素由松果体细胞分泌后，通过___________________运输，抑制下丘脑视交叉上核的活动，此种调节方式属于____________。个别同学熬夜玩手游，从而扰乱了生物钟，推测其原因是_________。

（3）研究表明褪黑素能影响睾丸分泌雄性激素。某同学为验证此结论，设计了如下的实验：取生长健康、发育状况相同的雄性成年小白鼠20只，随机分成甲、乙两组。甲组去除松果体细胞，注射适量的褪黑素，乙组去除松果体细胞，注射等量生理盐水。在相同且适宜条件下饲养一段时间，每天定时测量小白鼠血液中雄性激素的含量。老师认为该实验设计不严谨，理由是该实验没有排除____________的干扰。

Answer

正电位→负电位 传出神经末梢及其所支配的松果体 胞吐 体液 （负）反馈调节 手机光线抑制了褪黑素的分泌，进而影响睡眠 下丘脑和垂体对睾丸分泌雄性激素

【解析】试题分析：本题以图文结合的形式考查学生对神经调节、激素调节的特点及激素分泌的分级调节等相关知识的掌握情况以及能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订能力的。从题图和题意中提取有效信息作为解题的切入点，围绕“反射和反射弧、兴奋在神经纤维上的传导和在细胞间的传递过程、激素调节的特点及其分泌的分级调节过程、实验设计遵循的原则”等相关知识，结合问题情境进行分析作答。

(1)视网膜上的感光细胞未受刺激时，膜外为正电位，接受光照变化的刺激产生兴奋时变为负电位，即接受刺激部位的膜外电位发生的变化是正电位→负电位。分析图示可知：在视网膜上的感光细胞接受光照变化的刺激引起褪黑素分泌的反射活动中，该反射弧的效应器是传出神经末梢及其所支配的松果体。神经纤维末梢释放的去甲肾上腺素是一种神经递质，神经递质以胞吐的方式释放。

(2)褪黑素是一种激素，由松果体细胞分泌后，通过体液运输，抑制下丘脑视交叉上核的活动，此种调节方式属于（负）反馈调节。褪黑素晚上分泌的多，白天分泌得少，由此可推测，熬夜玩手游扰乱了生物钟的原因是：手机光线抑制了褪黑素的分泌，进而影响睡眠。

(3)由图可知：睾丸分泌的雄性激素会受到下丘脑分泌的促性腺激素释放激素和垂体分泌的促性腺激素的分级调节。若要验证褪黑素能影响睾丸分泌雄性激素，需排出下丘脑和垂体对睾丸分泌雄性激素的干扰，而该同学的实验方案并没有将此排除，所以该同学的实验设计不严谨。