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(共35张PPT)
第3章　体液调节
人教版高中生物 选择性必修1
第1节
第1课时　激素的发现及研究实例
采访你：对自己的身高满意吗？
数据：2022年中国居民平均身高（18-44岁）
男性平均身高是174cm
女性平均身高是161.4cm
我以后是不是要拖国家后腿了？
侏儒症患者成年一般身高在120cm内
幼年生长激素
分泌不足
1、在侏儒症患者成年后给注射生长激素，
症状能缓解吗？为什么
2、有的青少年觉得自己长得不够高，想去
注射生长激素。你赞同吗？说明理由。
问题探讨
成年侏儒症患者身高一般120cm内
幼年时生长激素分泌不足，导致生长迟缓、身材矮小
足球运动员-梅西
生长激素促进身高生长主要在儿童、青少年时期，
成年人软骨组织已经生成骨组织，骨不再长长。
不。身高受多种因素影响，如遗传、营养、运动和激素调节等。需通过全面检查和分析才能确定原因，应听从医生的建议治疗。
生长激素只是人体内激素的一种，那激素是哪里产生的？
人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。
凡是分泌物经由导管流出体外或流到消化腔的，如汗腺、唾液腺、胃腺等。
凡是没有导管的腺体，其分泌物—激素直接进入腺体内的毛细血管，并随血液循环输送到全身各处的。
外分泌腺
内分泌腺
如垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺等。
唾液腺
拓展--胰腺
胰腺是种特殊的腺体，
外分泌部：分泌胰液（含消化酶），经导管流向十二指肠，促进食物消化
内分泌部（胰岛）：分泌胰岛素和胰高血糖素，直接流入血液中。
胰腺既是内分泌腺又是外分泌腺。
胰腺是外分泌腺还是内分泌腺
一、激素的发现
【背景】20世纪前，学术界普遍认为，人和动物的一切生理活动
都是由神经系统调节的。
【问题】胰腺并未直接接触小肠。食物到达小肠的 信息，胰腺如何得知？
【情境】小狗进食后，当胃酸和食物进入小肠时，胰腺会马上分泌出胰液（含消化酶）通过导管注入
小肠，促进食物的消化。
胃酸
刺激
小肠神经
兴奋传递
胰腺
分泌
胰液
19世纪：
传入神经
神经中枢
传出神经
胃酸
感受器
（小肠壁）
胰液
效应器
（胰腺）
HCl
HCl
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感受器
效应器
任务：写出胃酸刺激小肠引起胰腺分泌胰液的反射弧
胰腺
小肠
（小肠神经）
（这是一种神经调节）
（1）囿于定论的沃泰默:
（小肠如何把盐酸到来的消息传给胰腺？）
①沃泰默实验过程及结果:
稀盐酸
狗的上段小肠肠腔内(A组)
狗的血液(B组)
(切除通向该段小肠的神经)狗的上段小肠肠腔(C组)
注入
现象
现象
胰腺分泌胰液
胰腺分泌胰液
胰腺不分泌胰液
现象
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分泌胰液
切除通向该段小肠的神经，只留下血管
单一变量对照法
说明：只有用盐酸刺激小肠时，胰腺才能分泌胰液
问题1: A组与B组对比可以说明什么？
促胰液素的发现
思考 讨论
一、激素的发现
促胰液素的发现
（1）囿于定论的沃泰默:
（小肠如何把盐酸到来的消息传给胰腺？）
②沃泰默实验结论:
这是一个十分顽固的反射，小肠上的微小神经难以剔除干净
（2）另辟蹊径的斯他林和贝利斯:
①提出假设:
这不是神经反射而是化学调节，在盐酸的作用下，小肠黏膜可能产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随血流到达胰腺，引起胰液的分泌。如右图所示。
思考 讨论
问题2: A组与C组对比可以说明什么？
说明：胰腺分泌胰液可以不受神经调节
X
一、激素的发现
现在这只是一种假设
你知道怎么证明吗
提出假设
实验验证
得出结论
观察现象
提出问题
胰液的分泌是如何调节的呢？
斯他林、贝利斯：这不是反射而是化学调节的结果。
盐酸→小肠黏膜→产生化学物质→进入血液→胰腺→胰液分泌
稀盐酸
小肠黏膜
混合研磨
制成
提取液
同一条
狗的静脉
注射
实验现象
胰腺分泌胰液
小肠黏膜能产生某种物质,促进胰腺分泌胰液,这种物质称为促胰液素
一、激素的发现
2. 另辟蹊径的斯他林和贝利斯
【思考·讨论】促胰液素的发现
受体
胰腺
开始释放胰液
促胰液素
胰液
促胰液素的发现
思考 讨论
请同学们思考该实验过程严谨吗？
研磨
提取液
狗的小肠黏膜研磨液+稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
注射
狗静脉
应增设对照实验排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分的干扰.
对照：
注入
狗的血液中
稀盐酸
结果
胰腺不分泌胰液
小肠黏膜研磨液
研磨
提取液
结果
胰腺不分泌胰液
注射
狗静脉
一、激素的发现
巴甫洛夫及学生重复了斯他林和贝利斯的实验，结果一致。
反思领悟：“机遇只偏爱那种有准备的头脑”。
是什么因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机遇呢？
敢于质疑，尊重科学事实，不被已有的理论所禁锢，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设等。
一、激素的发现
3. 巴甫洛夫的感慨
【思考·讨论】促胰液素的发现
巴甫洛夫
讨论1: 斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验的巧妙之处在哪里？
彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
讨论2: 比较促胰液素调节胰液分泌的方式与神经调节的方式有何不同
稀盐酸
小肠神经
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
(传出神经及其支配的胰腺)
胰液
神经调节
激素调节
胰腺
胰液
促胰液素
血液循环
小肠黏膜
通过血液循环将促胰液素运到胰腺，引起胰液分泌；
通过反射弧来完成。
促胰液素的发现
思考 讨论
一、激素的发现
内分泌器官
内分泌细胞
分泌
激素
血液运输
靶器官
结果
机体做出反应
是人们发现的第一种激素，它由小肠黏膜分泌。进入血液后，随血流到达胰腺，引起胰腺分泌胰液。
由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式，就是激素调节。
促胰液素
激素调节
一、激素的发现
自从第一种激素被发现，世界上就出现了一个寻找激素的热潮。但激素的分泌悄无声息，他们直接进入血液周游全身，难以收集和分离。
激素
人们是如何寻找激素的呢？
1
如何确定它的分泌部位的？
2
如何确定它的调节作用呢？
3
二、激素研究的实例
研究激素的方法
思考 讨论
胰腺
腺泡
胰岛
导管
血管
（1）1869年：研究者在显微镜下观察胰腺组织时，发现其中一些聚集成岛状的细胞堆，将其命名为“胰岛”。
胰岛
导管
腺泡
胰腺中的胰岛
分泌胰岛素和胰高血糖素, 调节血糖平衡
实例1、胰岛素的发现
二、激素研究的实例
二、激素研究的实例
科学事实：
作出判断：
提出假说：
验证假说：
实验结果：
糖尿病与胰腺有关。
制备胰腺提取物， 注射给因摘除胰腺而患实验性糖尿病的狗。
实例1：胰岛素的发现
胰腺能分泌某种抗糖尿病的激素（命名为胰岛素）。
1889年发现切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的病。
收效甚微
讨论1：科学家试图通过以上实验证明胰腺分泌物的存在，为什么都收效甚微？
胰岛细胞-----胰岛素
（蛋白质）
胰泡细胞-----消化酶
分解
二、激素研究的实例
1920年,班廷了解到,胆结石堵塞胰管或以实验方法结扎胰管，都会引起胰腺萎缩，而胰岛却保持完好，这样的机体不会患糖尿病。
实验创新：
实例1：胰岛素的发现
根据资料，可如何改进方法？
结扎胰管，使胰腺萎缩，用萎缩的胰腺制备胰岛素
该实验能得出什么结论？
胰岛素由胰岛细胞分泌，具有降血糖的功能
制备胰腺提取液
结扎狗的胰管
胰腺萎缩，只剩胰岛
摘除另一只健康狗的胰腺
实验性糖尿病的狗
注入
血糖下降
测血糖
二、激素研究的实例
讨论2：班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？
通过结扎胰腺导管，使胰腺萎缩丧失分泌胰蛋白酶的功能，但胰岛仍正常，定性观察糖尿病症状与定量测定血糖和尿糖含量由此证明胰岛素是由胰岛分泌的。
后来他们与生化学家合作，找到了直接提取正常胰腺中胰岛素的方法，抑制胰蛋白酶的活性。
将提取的胰岛素用于对糖尿病患者的治疗，取得了很好的效果。
问题: 若要证实雄激素（睾酮）是公鸡的睾丸分泌的，如何设计实验方案？
公鸡摘除睾丸
雄性性征明显消失
睾丸重新移植回去
雄性特征逐步恢复
正常的公鸡
阉割后的公鸡
重新移植的公鸡
后来，科学家从动物睾丸中提取出_____，并证实，其为睾丸分泌的______
睾酮
雄激素
时间：1849年
二、激素研究的实例
实例2：睾丸分泌雄激素的研究
推知相应腺体（或激素）的生理功能。
用某种方法处理实验动物（摘除所研究的内分泌腺）
出现相应的病理症状（观察实验动物）
注射摘除腺体的提取物（已摘除的腺体重新移植回去）
摘
观
恢
观
判
讨论3: 从以上实例，你能归纳出研究一种内分泌腺及其分泌激素功能的方法吗？
摘除法和移植法
这就用到了加法原理和减法原理，在后面的实验中我们会继续使用！
二、激素研究的实例
实例2：睾丸分泌雄激素的研究
二、激素研究的实例
讨论4：实例中哪里用到了“加法原理”或 “减法原理”？
加法原理
与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”
减法原理
与常态比较，人为减少某种影响因素的称为“减法原理”
制备胰腺提取液
结扎狗的胰管
胰腺萎缩，只剩胰岛
摘除另一只健康狗的胰腺
实验性糖尿病的狗
注入
血糖下降
测血糖
减法原理
加法原理
减法原理
加法原理
研究方法 摘除法(植入法) 饲喂法 注射法
实验设计 实验组 摘除内分泌腺 饲喂动物激素 注射动物激素
对照组
自身对照或条件对照组 —
实验目的
适用范围
不摘除内分泌腺（手术但不摘除）
不饲喂动物激素
(饲喂等量正常饲料)
不注射动物激素
(注射等量生理盐水)
对摘除内分泌腺的实验组植入内分泌腺(或补充激素)
饲喂动物激素抑制剂
验证或探究某种内分泌腺的生理作用
验证或探究某种激素的生理作用
验证或探究某种激素的生理作用
所有内分泌腺
只适用于甲状腺激素、性激素等非蛋白质或多肽类激素
所有激素
拓展延伸：激素功能研究的方法
①验证甲状腺激素的功能
b.摘除法和注射法
②验证胰岛素的生理功能
a.饲喂法
实验示例
①选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行平均分组,且每组不能只有一只，遵循单一变量原则；
②在研究动物激素生理功能的实验设计中,要注意设计对照实验,对照实验中,不能用蒸馏水代替生理盐水；
③在设计实验时,要充分考虑相关激素的化学本质,选择不同的实验方法，例如，蛋白质、多肽类激素不能饲喂，只能注射；
④实际操作过程中,可能要综合运用多种方法：如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺等；
⑤对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,例如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法
注意事项：
促胰液素
激素调节
道林斯基 帕皮尔斯基 沃泰默
斯他林 贝利斯
班廷发现胰岛素
睾丸分泌雄激素的研究
研究激素的方法 摘除法
注射法 移植法
课堂小结
激 素
激素研究的实例
激素的发现
1.判断
(1)促胰液素是人们发现的第一种激素。( )
(2)促胰液素能够强烈促进食物的消化。( )
(3)促胰液素是由小肠黏膜分泌的。( )
(4)促胰液素的分泌不需要导管。( )
2.产生促胰液素和促胰液素作用的部位分别是__________和_______。
√
×
√
√
小肠黏膜
胰腺
1.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
①稀盐酸→小肠肠腔→胰腺分泌胰液　
②稀盐酸→静脉血液→胰液不分泌　
③稀盐酸→小肠肠腔(去除神经)→胰腺分泌胰液　
④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.①与②、②与④对比说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果
B.①与③对比说明没有小肠神经结构的参与，胰腺仍可以分泌胰液
C.①②③④对比说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质(由血液运输)调节
D.①②③④对比说明胰液分泌不受神经的调节
D
解析　①与②、②与④对比说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果，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，A正确；
①与③组成的实验自变量是通向小肠的神经是否切断，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神经调节产生，但也可能受神经调节，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，B错误、D正确；
①②③④对比说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质由血液运输来调节，C正确。
2.沃泰默没有发现促胰液素，斯他林和贝利斯发现了促胰液素。下列关于沃泰默与斯他林和贝利斯的实验及对实验现象的解释的叙述中，错误的是
A.他们都运用了单一变量对照的实验原则
B.沃泰默设置的实验变量是有无通向小肠的神经
C.斯他林和贝利斯的实验变量是有无小肠黏膜中的物质
D.沃泰默失败的根本原因是没有把小肠上的神经完全剔除
√
解析　沃泰默失败的根本原因是没有大胆质疑，固执的认为这是一个神经调节，D错误。
3.在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态相比，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”；与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列相关说法错误的是
A.验证Mg是植物必需元素的实验，利用了“加法原理”
B.摘除狗的胰腺，造成实验性糖尿病，利用了“减法原理”
C.给予糖尿病狗注射从萎缩胰腺中提取的提取物，病狗的血糖恢复正常，利用了
“加法原理”
D.给阉割公鸡移植睾丸，雄性性征恢复，利用了“加法原理”
√
解析　验证Mg是植物必需元素的实验，实验组配制缺Mg的完全培养液，对照组配制完全培养液进行对照培养，利用了“减法原理”，A错误。

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