14. 2025年4月30日,“神舟十九号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,现场医监医保人员确认航天员身体健康状态良好。但是航天员长时间处于失重环境,是否会导致他们出现骨质疏松的问题,增加骨折风险?科研人员用大鼠和鱼肋骨开展了相关研究。
(1)选取体重、年龄相同的20只雌性健康大鼠,平均分成两组,这体现了对照实验的
(2)实验完成后,科研人员测量并记录了20只大鼠股骨的实验数据,下表中的数据是相关数据的平均值。
| 实验处理 | 骨松质的骨密度$/(g·cm⁻^1) $| 骨小梁间隙/mm | 最大抗压载荷/N |
| 尾部悬吊 | 0.14 | 0.16 | 124 |
| 尾部不悬吊 | 0.20 | 0.12 | 194 |

由上表数据可知,模拟航天员失重状态时,大鼠尾部悬吊4周后,骨松质的骨密度下降,最大抗压载荷下降。综上所述,长时间处于失重状态可能会导致航天员
(3)科研人员还进行了“探究骨的成分和特性”实验。例如,鱼肋骨经过彻底煅烧后变脆易断,此实验证明骨中含有
(1)选取体重、年龄相同的20只雌性健康大鼠,平均分成两组,这体现了对照实验的
单一变量
原则。第一组大鼠的尾部悬吊(模拟失重状态),第二组大鼠的尾部不悬吊,连续饲养4周,其中第二
组是对照组。每组用10只大鼠而不用1只的目的是避免偶然因素对实验结果的影响
。 (2)实验完成后,科研人员测量并记录了20只大鼠股骨的实验数据,下表中的数据是相关数据的平均值。
| 实验处理 | 骨松质的骨密度$/(g·cm⁻^1) $| 骨小梁间隙/mm | 最大抗压载荷/N |
| 尾部悬吊 | 0.14 | 0.16 | 124 |
| 尾部不悬吊 | 0.20 | 0.12 | 194 |
由上表数据可知,模拟航天员失重状态时,大鼠尾部悬吊4周后,骨松质的骨密度下降,最大抗压载荷下降。综上所述,长时间处于失重状态可能会导致航天员
骨质疏松,增加骨折风险
。 (3)科研人员还进行了“探究骨的成分和特性”实验。例如,鱼肋骨经过彻底煅烧后变脆易断,此实验证明骨中含有
无机物
,它与骨的硬脆有关。鱼肋骨在质量分数为10%的盐酸中浸泡后会变柔韧,可以打结,此实验证明骨中含有有机物
,它与骨的柔韧有关。老年人的骨中无机物增多,骨的弹性变小,容易发生骨折。骨折的修复与骨膜上的成骨
细胞密切相关。答案:【解析】:
(1)选取体重、年龄相同的20只雌性健康大鼠,平均分成两组,这体现了对照实验的单一变量原则,即除了研究的变量(是否尾部悬吊)外,其他条件都应相同且适宜。第一组大鼠的尾部悬吊(模拟失重状态),第二组大鼠的尾部不悬吊,其中第二组是对照组,用于与实验组进行对比。每组用10只大鼠而不用1只的目的是避免偶然因素对实验结果的影响,使实验结果更准确可靠。
(2)由表格数据可知,模拟航天员失重状态时,大鼠尾部悬吊4周后,骨松质的骨密度下降,最大抗压载荷下降。这表明长时间处于失重状态可能会导致航天员骨质疏松,增加骨折风险。
(3)鱼肋骨经过彻底煅烧后变脆易断,此实验证明骨中含有无机物,它与骨的硬脆有关。鱼肋骨在质量分数为10%的盐酸中浸泡后会变柔韧,可以打结,此实验证明骨中含有有机物,它与骨的柔韧有关。老年人的骨中无机物增多,骨的弹性变小,容易发生骨折。骨折的修复与骨膜上的成骨细胞密切相关,成骨细胞可以产生新的骨质,促进骨折的愈合。
【答案】:
(1)单一变量;二;避免偶然因素对实验结果的影响
(2)骨质疏松,增加骨折风险
(3)无机物;有机物;成骨
(1)选取体重、年龄相同的20只雌性健康大鼠,平均分成两组,这体现了对照实验的单一变量原则,即除了研究的变量(是否尾部悬吊)外,其他条件都应相同且适宜。第一组大鼠的尾部悬吊(模拟失重状态),第二组大鼠的尾部不悬吊,其中第二组是对照组,用于与实验组进行对比。每组用10只大鼠而不用1只的目的是避免偶然因素对实验结果的影响,使实验结果更准确可靠。
(2)由表格数据可知,模拟航天员失重状态时,大鼠尾部悬吊4周后,骨松质的骨密度下降,最大抗压载荷下降。这表明长时间处于失重状态可能会导致航天员骨质疏松,增加骨折风险。
(3)鱼肋骨经过彻底煅烧后变脆易断,此实验证明骨中含有无机物,它与骨的硬脆有关。鱼肋骨在质量分数为10%的盐酸中浸泡后会变柔韧,可以打结,此实验证明骨中含有有机物,它与骨的柔韧有关。老年人的骨中无机物增多,骨的弹性变小,容易发生骨折。骨折的修复与骨膜上的成骨细胞密切相关,成骨细胞可以产生新的骨质,促进骨折的愈合。
【答案】:
(1)单一变量;二;避免偶然因素对实验结果的影响
(2)骨质疏松,增加骨折风险
(3)无机物;有机物;成骨