Question

【題目】關節是運動系統的重要組成部分，運動強度過大可能引起關節損傷。由于大鼠與人類運動系統組成相似，人體運動的相關研究常以大鼠為模型。生物小組的同學研究了不同運動強度對大鼠膝關節的影響，實驗過程如下：

①選擇8周齡、體重200-220克的健康雄性大鼠40只，隨機分為a、b、c、d四組，每組10只。

②利用自制電動跑臺，每天同時訓練大鼠1小時。其中a組不運動；b組為低強度運動，運動速度15米/分鐘；c組為中強度運動，運動速度25米/分鐘；d組為高強度運動，運動速度35米/分鐘。

③8周后，觀察大鼠的膝關節，測量軟骨厚度，結果如表1。

表1 運動8周后各組大鼠膝關節觀察及軟骨厚度測量結果

組別	膝關節	軟骨厚度（微米）
a	無明顯關節積液和滑膜腫脹，關節軟骨表面完整、未見裂痕及纖維化表現	263
b		295
c		332
d	輕微的關節積液和滑膜腫脹，關節軟骨表面可見散在的裂痕及纖維化改變	189

（1）大鼠在電動跑臺上跑動時，需通過骨骼肌的_____提供動力，牽拉_____繞關節運動，該過程是在_____系統的支配下實現的。

（2）下圖為關節的結構模式圖，滑膜是關節囊的內層，可以分泌滑液注入［____］_____中。關節損傷可造成滑液分泌量過大，形成“關節積液”，導致出現關節疼痛、腫脹等癥狀。滑膜腫脹關節積液及關節軟骨表面磨損等會影響關節_____的特性。

（3）實驗中，設置a組大鼠的目的是起______作用，每組用10只大鼠而不用1只的目的是_____，能夠體現控制單一變量原則的實驗操作有_____（寫出一條即可）。

（4）由實驗結果可知：a、b、c三組大鼠未見明顯的膝關節損傷，b組和c組大鼠關節軟骨均_____，增強了運動時的緩沖力，且_____（填“低”或“中”或“高”）強度的運動對關節軟骨的促進效果更好。根據該實驗結果，請提出一條科學運動的建議：_____。

Answer 1

【答案】收縮 骨 神經 ② 關節腔 靈活 對照 減小實驗誤差 選擇8周齡、體重200-220克的健康雄性大鼠隨機均分為四組;每天均訓練大鼠1小時等 增厚 中 運動強度要適當，以中等強度為宜

【解析】

（1）對照實驗在探究某種條件對研究對象的影響時，對研究對象進行的除了該條件不同以外，其他條件都相同的實驗。根據變量設置一組對照實驗，使實驗結果具有說服力。一般來說，對實驗變量進行處理的，就是實驗組。沒有處理是的就是對照組。

（2）圖中①關節囊、②關節腔、③關節頭、④關節軟骨、⑤關節窩、⑥關節面。

（1）骨骼肌有受刺激而收縮的特性，當骨骼肌受神經傳來的刺激收縮時，就會牽動著它所附著的骨，繞著關節活動，于是軀體就產生了運動，運動并不是僅靠運動系統來完成，它需要神經系統的控制和調節。

（2）②關節腔是由關節囊和關節面共同圍成的密閉腔隙，內有少量滑液，滑液有潤滑關節軟骨的作用，可以減少骨與骨之間的摩擦，使關節的運動靈活自如，如關節囊病變，分泌滑液過多，致使關節腔內大量積液并伴有腫脹疼痛，則會影響關節的靈活性。

（3）對照實驗在探究某種條件對研究對象的影響時，對研究對象進行的除了該條件不同以外，其他條件都相同的實驗。本實驗的變量是老鼠的運動強度，a組作為對照組，bcd作為實驗組，實驗中，設置a組大鼠的目的是起對照作用，該實驗中，除了老鼠的運動強度發生變化外，其余條件都沒變，體現了控制單一變量原則，如：選擇8周齡、體重200-220克的健康雄性大鼠隨機均分為四組;每天均訓練大鼠1小時等。

（4）從上表數據可以看出，中強度運動使大鼠關節軟骨增厚，增強了運動時的緩沖力，高強度運動會導致關節積液和滑膜腫脹，因此我們要適當運動，以中等強度為宜，盡量減少高強度運動。