1、热点题型十二 激素调节相关实验探究 1促胰液素的发现历程实验者沃泰默斯他林、贝利斯实验假设胰液的分泌受神经调节的控制胰腺分泌胰液受化学物质的调节实验过程稀盐酸狗的上段小肠肠腔内胰腺分泌胰液；稀盐酸血液胰腺不分泌胰液；稀盐酸狗的小肠肠腔(去除相应的神经，只留血管)胰腺分泌胰液实验分析实验中用稀盐酸代替胃酸，刺激小肠，与、与对照说明刺激小肠时才能促进胰腺分泌胰液，与对照说明小肠内神经的有无不影响胰液分泌该实验的对照组是沃泰默实验中的组，说明小肠产生了一种化学物质，该物质随血液流到胰腺，引起胰液分泌实验结论将稀盐酸注入小肠肠腔内引起胰液分泌是一个十分顽固的神经反射在稀盐酸的作用下，小肠黏膜产生了促胰
2、液素，引起胰液的分泌 2.一般思路 某种方法处理实验动物出现相应病理症状添加某激素后恢复正常推知相应激素生理功能3方法示例(1)验证甲状腺激素的功能：饲喂法：摘除法和注射法：(2)验证胰岛素的生理功能：小白鼠注射大剂量胰岛素 出现低血糖症状注射葡萄糖溶液低血糖症状消失结论 胰岛素能降低血糖4实验设计时的注意事项(1)动物分组的基本要求：选择性别、年龄、体重、生理状况相似的动物平均分组，每组要有数量相等的多只动物。(2)实验设计时要注意设置对照实验，控制无关变量，保证单一变量。(3)进行注射实验时空白对照组应注射生理盐水(不可用蒸馏水)，进行饲喂实验时，空白对照组可添加蒸馏水。5正确区分激素间相
3、互作用的两种类型(1)协同作用：不同激素对同一生理效应都发挥相同的作用，从而达到增强效应的结果，如：(2)拮抗作用：不同激素对同一生理效应发挥相反的作用，如胰岛素与胰高血糖素(肾上腺素)。胰高血糖素使血糖水平升高，它与胰岛素的关系是拮抗关系，与肾上腺素的关系是协同关系。下面是与促胰液素发现过程有关的四个实验，有关分析错误的是()稀盐酸小肠肠腔胰腺分泌胰液稀盐酸静脉血液胰液不分泌稀盐酸小肠肠腔(去除神经)胰腺分泌胰液小肠黏膜稀盐酸沙子研磨 制成提取液注入 静脉血液胰腺分泌胰液A与、与对照说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果B与对照说明胰液分泌不受神经的调节C对照说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质(
4、由血液运输)调节D要证明胰液分泌受不受神经的调节应该再设计实验继续探究【解析】本题考查实验分析能力，可从寻找实验的各种变量及其之间的关系入手解答本题。对照实验须遵循单一变量原则，每一组实验都只有一个变量，根据自变量和因变量的关系，可以得出实验结论。与组成的实验的自变量是盐酸刺激的部位，因变量是胰液是否分泌，其结果说明稀盐酸是通过小肠肠腔起作用的，不能直接起作用；与组成的实验的自变量是通向小肠的神经，因变量是胰腺是否分泌胰液，其结果说明胰腺分泌胰液可以不通过小肠神经，要证明胰液分泌还受不受神经的调节应该再设计实验继续探究；与组成的实验的自变量是是否含有小肠黏膜的化学物质，因变量是胰腺是否分泌胰液
5、，其结果说明胰腺分泌胰液与小肠黏膜产生的化学物质有关。【答案】B欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用，对成年小鼠的分组及处理见下表。在适宜的实验条件下，正常饲养，每隔一定时间测定耗氧量(单位时间内单位体重的氧消耗量)，记录数据并统计分析。甲组乙组丙组丁组切除甲状腺手术但不切除甲状腺甲状腺激素溶液灌胃w饲养 14天饲养 14 天1 次/天，共 14天1 次/天，共14 天注：本实验中灌胃是指将液体由动物口直接注入胃中。请回答：(1)表 中w是 对 丁 组 小 鼠 的 处 理，该 处 理 是_。(2)预测实验结果(设计一个坐标系，将预测的实验结果用示意曲线表示)。(3)分析与讨论：合成与分泌促甲状腺
6、激素释放激素的细胞位于_，该激素经_的血液运至腺垂体发挥作用。通 过 服 用 放 射 性131I 来 检 测 甲 状 腺 功 能 的 依 据 是_、_。【解析】(1)本实验的自变量是有无甲状腺和有无灌胃甲状腺激素，表格中甲乙两组涉及的自变量是有无甲状腺，所以丙和丁组涉及的自变量是有无灌胃甲状腺激素，所以丁组小鼠的处理是生理盐水灌胃。(2)本实验的因变量是耗氧量，甲状腺激素有促进新陈代谢的作用，缺乏了甲状腺会导致耗氧量减少，甲状腺激素含量升高会导致耗氧量上升，所以甲组曲线绘制时注意随时间延长曲线趋势是下降，丙组曲线绘制时注意随时间延长曲线趋势是上升，乙和丁组属于正常情况，曲线绘制时注意随时间延长
7、曲线趋势是基本不变。(3)合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞位于下丘脑的下丘脑神经分泌细胞，该激素经垂体门脉的血液运至腺垂体发挥作用。通过服用放射性 131I 来检测甲状腺功能的依据是 I 是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一，131I 的放射性强度可被仪器测定。【答案】(1)生理盐水灌胃(2)(3)下丘脑 垂体门脉 I 是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一 131I 的放射性强度可被仪器测定为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，在设计实验方案时，如果以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序，正确的是()A先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液B先注射葡萄糖溶
8、液，后注射胰岛素溶液C先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水D先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液解析 该实验是验证性实验，目的是“验证胰岛素具有降低血糖含量的作用”，实验对象是“小鼠”，观察指标是“小鼠症状的变化”，注射胰岛素溶液后，血糖含量下降，小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少，导致能量供应不足而发生功能障碍，从而出现低血糖症状。注射葡萄糖后，低血糖症状消失，通过自身对照说明胰岛素具有降低血糖的作用。答案 A为了探究雌激素能否促进雌性成蛙排卵，做了如下实验：取发育状况相同的雌性幼蛙 20 只，分成甲、乙两组。把两组幼蛙放在适宜且相同的环境中分开培养，每天同一时间饲喂；甲组饲喂用适量雌激素制
9、剂拌匀的饲料，乙组饲喂等量的普通饲料；直至幼蛙发育为成蛙，提供成蛙繁殖所需的所有条件(包括雄性成蛙)，观察并记录排卵量，分别计算两组排卵量的平均值。(1)本实验中_是实验组。(2)本实验有多个变量，其中_是自变量，“培养环境、饲喂时间、饲料用量”是_。(3)预测实验现象及结论：_，说明雌激素能促进雌性成蛙排卵；(4)为排除雌蛙体内雌激素对实验的影响，有人建议增设丙组，丙组除了雌性幼蛙被摘除卵巢外，其他的均保持与乙组相同。请 你 对 这 种 做 法 做 出 评 价 _，说 明 理 由_。解析 探究雌激素能否促进雌性成蛙排卵的实验设计，应让饲喂含雌激素饲料的实验组与不含雌激素的饲料的对照组进行对照
10、实验；实验的自变量是不同的饲料，培养环境、饲喂时间、饲料用量都是无关变量；若雌激素能促进雌性成蛙排卵，则饲喂雌激素的实验组雌性成蛙排卵量大于饲喂普通饲料的对照组雌性成蛙的排卵量；卵巢是产生雌激素的器官，同时也是排卵器官。雌性幼蛙被摘除卵巢不能产生雌激素，也不能排卵。答案(1)甲组(2)饲料中是否含有雌激素 无关变量(3)如果甲组雌性成蛙排卵量的平均值显著大于乙组(4)这种做法不正确 卵巢是分泌雌激素的场所，也是卵细胞形成的场所精要点拨动物激素功能实验探究(1)常用实验方法：切除法：切除相应腺体。适用于个体较大的动物。饲喂法：在饲料中添加激素。只适用于甲状腺激素、性激素等小分子激素，多肽和蛋白质
11、类激素不能用饲喂法。注射法：向动物体内注射某激素。适用于各种激素。(2)示例：验证甲状腺激素的功能：a饲喂法：b摘除法和注射法：验证胰岛素的生理功能：小白鼠注射大剂量胰岛素 出现低血糖症状 注射葡萄糖溶液低血糖症状消失结论 胰岛素能降低血糖。根据下列实验结果回答问题：实验一：选取同品种、同日龄的健康大鼠若干只，实施切除手术，一段时间后随机等分成四组，分别注射激素及生理盐水 30天，结果如图 1。(1)该实验的目的是探究_。(2)手 术 应切 除 _。每次 注 射各 激素的 量 应按 照_来计算。(3)图 1 表明胰岛素具有_的作用，胰岛素与生长激素共同作用的效应_(小于/等于/大于)它们单独作
12、用之和。实验二：选取健康大鼠，持续电刺激支配其胰岛的副交感神经，测定血液中胰岛素和胰高血糖素的浓度，结果如图 2。(4)开 始 刺 激 后，血 糖 浓 度 将 _，原 因 是_。(5)图 2 中胰高血糖素浓度下降的原因之一是胰岛素直接抑制胰岛 A 细胞分泌。若要证实该结论，可在胰岛组织中注射_，通过检测注射前后其周围血液中_的浓度变化来确定。解析(1)由图 1 可知，该实验的自变量是对大鼠注射不同的激素，因变量是大鼠平均体重的变化，故该实验探究的是生长激素和胰岛素对大鼠生长的影响。(2)为避免自身产生的胰岛素和生长激素对实验的影响，应切除大鼠的胰腺和垂体。每次注射量应按照单位体重注射量乘体重来
13、计算。(3)由图 1 注射胰岛素组与注射生理盐水组对比知：胰岛素能促进大鼠生长的作用。由胰岛素生长激素组、生长激素组和胰岛素组对比知：胰岛素具有加强生长激素的促生长作用，且二者的共同效应大于它们单独作用之和。(4)由图 2 知，开始电刺激支配大鼠胰岛的副交感神经后，降血糖的胰岛素分泌增多，升血糖的胰高血糖素分泌减少，故血糖浓度将降低。(5)要验证胰岛素直接抑制胰岛 A 细胞分泌胰高血糖素，可采用加量法对胰岛组织注射胰岛素，检测注射前后血液中胰高血糖素的浓度变化，通过对照得出结论。答案(1)胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响(2)垂体和胰腺 单位体重注射量乘体重(3)促进大鼠生长(及加强生长激素的
14、促生长作用)大于(4)降低 胰岛素浓度升高和胰高血糖素浓度降低，促进了组织细胞加速对葡萄糖的摄取、利用和储存，抑制了肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖(5)胰岛素 胰高血糖素某实验室通过手术获得下丘脑部分损毁却能存活的大鼠，进行了相关研究。(1)实验一 按下表准备两组实验大鼠并作如下处理：向大鼠皮下注入等量的 SRBC(山羊红细胞)；7 天后，取脾脏组织制成细胞悬液；将适量脾细胞悬液与 SRBC 混合培养一段时间，然后检测 SRBC 破裂情况(注：特异性抗体与红细胞表面的抗原结合后，红细胞会破裂，释放出血红蛋白。培养液中血红蛋白的含量越高，OD 值越大)。组别材料准备数量/只培养液的 OD 值甲
15、手术损毁组(做手术并损毁下丘脑前部)120.20乙正常组(未做手术)120.40向大鼠皮下注入 SRBC 的目的是_。脾细胞悬液会引起 SRBC 破裂，说明悬液中含有_物质，产生该物质的细胞称为_。有人认为该实验还应增设一组：做手术却不损毁下丘脑。你 认 为 有 必 要 吗？_。请 说 明 理 由：_。请为此实验拟定一个题目_。(2)实验二 另取正常鼠和手术损毁鼠多组，在不同温度的环境中放养 30 分钟，然后测定大鼠单位时间的耗氧量。正常鼠的结果如图所示。请在图中绘出手术损毁鼠单位时间的耗氧量变化曲线。将正常鼠从室温移至低温环境，其血糖浓度会升高，原因是_。在适宜条件下喂养一段时间后，发现手术
16、损毁鼠的性腺萎缩，这是由于该大鼠下丘脑释放的_减少，使垂体释放的_降低所致。解析 本题考查免疫、体温调节相关知识，考查学生的综合应用能力，实验能力。(1)从题中可知，适量脾细胞悬液与 SRBC混合培养一段时间，检测 SRBC 破裂情况，红细胞会破裂，是因为特异性抗体与红细胞表面的抗原结合后导致的，因此向大鼠皮下注入 SRBC 的目的是作为抗原，刺激大鼠产生相应的抗体。从题中可知，红细胞会破裂，是因为特异性抗体与红细胞表面的抗原结合后导致的，脾细胞悬液会引起 SRBC 破裂，说明悬液中含有抗体物质，抗体是由效应 B(浆)细胞产生的。手术本身是一种变量，因此有必要做，以排除手术本身对实验结果的影响
17、。综合题干及试题、，本实验题目应为：探究下丘脑对 抗体产生的影响。(2)手术损毁鼠不能进行体温调节，因此体温随环境温度变化而变化。体温升高，呼吸酶活性增强，耗氧量增加，下丘脑部分损毁的大鼠，其整体代谢与调节的能力都会明显下降，所以耗氧量通常不会高出正常鼠。正常鼠从室温移至低温环境，下丘脑会引起肾上腺素和胰高血糖素分泌增多，肾上腺素和胰高血糖素会引起肝糖原分解，血糖升高。下丘脑会释放促性腺激素释放激素，作用于垂体，促使垂体产生促性腺激素，促性腺激素会作用于性腺，引起性腺生长发育。答案(1)作为抗原 抗体 效应 B细胞(浆细胞)有必要 排除手术本身对实验结果的影响 探究下丘脑对抗体产生的影响(2)
18、如图在低温刺激下，下丘脑通过相关神经促进肾上腺素和胰高血糖素分泌，肾上腺素和胰高血糖素能促进肝糖原分解，使血糖升高 促性腺激素释放激素 促性腺激素为研究影响促甲状腺激素(TSH)分泌的因素，研究者从刚宰杀的大白鼠体内分离出新鲜的下丘脑和垂体，然后把这些结构单独或一起培养于相应的培养基中，一定时间后，测定培养基内 TSH 的浓度。实验处理和结果如图所示，请回答下列问题：(1)设置 A 瓶作对照的目的是_。(2)A 瓶和 B 瓶比较，结论是_。(3)A 瓶和 C 瓶比较，结论是_。(4)D 瓶和_瓶比较，结论是甲状腺激素能够抑制垂体分泌 TSH。(5)除 上 述 结 论 外，该 实 验 还 可 以 得 出 的 结 论 是_。答案(1)为了说明培养基(及培养过程)不产生 TSH(或排除培养基对实验结果的影响)(2)下丘脑不能分泌 TSH(3)垂体能分泌 TSH(4)C(或 A、C)(5)下丘脑能促进垂体分泌 TSH精要点拨实验目的的基本组成要素及应用：实验目的包括三大组成要素：探究还是验证实验；实验变量；实验因变量或指标。(1)书写实验目的：从试题中提取三要素即可。(2)利用实验目的解题：注意有的实验目的比较隐晦，需要明晰化，以利于分析实验。如“验证光合作用和呼吸作用过程中均有气体的产生和消耗”可解读为：“验证光合作用消耗二氧化碳并产生氧气，验证呼吸作用消耗氧气并产生二氧化碳”。