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新教材 选择性必修1 稳态与调节
第3章体液调节
3.1 激素与内分泌系统（第一课时）
胰岛素能够降低血糖。那么，胰岛素是如何降低血糖呢？正常人的血糖为什么能够维持平衡呢？除了血糖平衡的调节之外，渗透压平衡，体温平衡等内环境的稳态，也都受到激素的调节。它们的调节过程是怎样的？这些激素的调节有哪些共同的特点？这就是第3章体液调节要学习的内容。让我们先朗读章首页所匹配的小诗，感受一下激素调节特有的的魅力！“它是细胞分泌的物质，又是细胞行动的号角；它维持机体的协调和稳态，尽管微量、却精准、高效”。
教学目标
通过分析促胰液素的发现史，评价科学家当时的实验结论，训练批判性思维能力。
（科学思维）
通过分析内分泌系统的组成和功能，形成生命的稳态与平衡观。
（生命观念）
通过分析胰岛素发现的具体案例，培养实验设计及对实验结果的分析与讨论等科学探究素养。（科学探究）
泰国变性人——究竟是男人还是女人？
不能。生长激素促进身高生长主要在儿童期和青少年时期，成年人骨干和骨端之间的软骨组织已经生成骨组织，骨不再生长，此后注射生长激素对长高已无作用。
侏儒症患者的症状就是生长迟缓，身材矮小，病因是患者幼年时生长激素分泌不足。
合作探究一：如果在侏儒症患者成年时给他们注射生长激素，他们的症状能缓解吗？为什么？
Hormones and the endocrine system
激素和内分泌系统
1
侏儒症患者的症状就是生长迟缓，身材矮小，病因是患者幼年时生长激素分泌不足。
合作探究二：有的青少年觉得自己长得不够高，想去注射生长激素。你赞同这种想法吗？
不赞同。人的身高生长受多种因素影响，如遗传、营养、运动和激素调节等。青少年身高不理想的原因，需通过医院医生严格全面检查和分析才能确定，是否需要注射生长激素。
合作探究三：像生长激素这类激素与汗液分泌部位及运输相同吗？
Hormones and the endocrine system
激素和内分泌系统
1
分泌腺
外分泌腺
内分泌腺
分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的,如汗腺、唾液腺、胃腺等。
汗腺
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。
甲状腺
肾上腺
Hormones and the endocrine system
激素和内分泌系统
1
①现象: 19世纪，大量的动物实验和临床研究表明，许多疾病与内泌腺有关。
推测内分泌腺可分泌具有调节作用的物质
②结论: 有人提出，内泌腺可以不断地向血液中释放某些物质，这些物质具有调节生长发育和维持机体正常机能的作用。
毛细血管
在20世纪之前，学术界普遍认为，人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。
Hormones and the endocrine system
激素和内分泌系统
1
资料：促胰液素的发现
事实与问题：胰腺分泌胰液，胰液（含消化酶）经导管流向十二指肠，促进食物的消化。胰液的分泌是如何调节的呢？
分析与解释：请运用神经调节的知识尝试解释。
理论依据：内脏器官大多同时接受交感神经和副交感神经的双重支配。
实验证据：刺激迷走神经（副交感神经）能引起胰腺的分泌。
Hormones and the endocrine system
激素和内分泌系统
1
在20世纪之前，激素这一概念还没有提出。学术界普遍认为，人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。1894年，法国学者沃泰默做了实验1：把相当于胃酸（pH0.9-1.5）的盐酸注入狗的上段小肠时，会引起胰液的分泌；若直接将稀盐酸注入狗的血液中，则不会引起胰液分泌。
①假设以上的解释正确，请根据所学知识写出参与调节的反射弧
资料：促胰液素的发现
稀盐酸
小肠壁
（感受器）
传出
神经
效应器
（胰腺）
传入
神经
脊髓
（神经中枢）
胰液
Hormones and the endocrine system
激素和内分泌系统
1
稀盐酸
狗的上段小肠肠腔（甲组）
狗的血液中（乙组）
狗的上段小肠肠腔
（去除神经）（丙组）
注入
注入
注入
现象
现象
现象
分泌胰液
分泌胰液
不分泌胰液
实验分析：
乙、丙组对比
甲、乙组对比
说明
只有用盐酸刺激小肠时，胰腺才能分泌胰液
甲、丙组对比
说明
小肠上神经的有无，不影响胰液的分泌
实验步骤与现象：
资料：促胰液素的发现
沃泰默实验2：切除支配这段小肠的神经，只留下血管，再向小肠内注入稀盐酸，发现这样仍能促进胰液分泌。你怎样解释这种实验结果？
稀盐酸
狗的上段小肠肠腔（甲组）
狗的血液中（乙组）
狗的上段小肠肠腔
（去除神经）（丙组）
注入
注入
注入
现象
现象
现象
分泌胰液
分泌胰液
不分泌胰液
实验分析：
乙、丙组对比
甲、乙组对比
说明
只有用盐酸刺激小肠时，胰腺才能分泌胰液
甲、丙组对比
说明
小肠上神经的有无，不影响胰液的分泌
实验步骤与现象：
资料：促胰液素的发现
沃泰默实验2：切除支配这段小肠的神经，只留下血管，再向小肠内注入稀盐酸，发现这样仍能促进胰液分泌。你怎样解释这种实验结果？
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激素和内分泌系统
1
资料：促胰液素的发现
实验结论：
小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故，所以胰液的分泌是一个十分顽固的神经反射。
错误！
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激素和内分泌系统
1
资料：促胰液素的发现
沃太默切除小肠神经的实验结果：胰腺仍然分泌胰液。
沃太默将稀盐酸注入血管的实验结果：胰腺不分泌胰液
假设②稀盐酸
小肠血管
随血液循环运输到胰腺
进入
胰腺
思维：既不是稀盐酸进入血液直接控制胰腺，也不是通过神经控制，那么胰腺的分泌究竟是如何在控制？
打电话
当面谈
书信聊
信由谁写？又通过什么途径传递出去？
假设③稀盐酸
小肠
释放
化学物质
随着血液循环
胰腺
×
假设①稀盐酸
小肠壁
（感受器）
传出神经
胰腺
效应器
传入神经
脊髓
（神经中枢）
×
类比
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激素和内分泌系统
1
资料：促胰液素的发现
1902年，英国生理学家斯塔林和贝利斯做出了另一种假设：这不是反射而是化学调节——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，随血液循环到达胰腺，引起胰液的分泌。
检验假设：剪下一条狗的一段小肠→刮下黏膜→加入稀盐酸→研磨过滤→将提取液注射到同一条狗的静脉中→胰液大量分泌
分析判断：实验结果支持假设吗？
明确假设：稀盐酸→小肠黏膜→化学物质→胰腺→胰液。
毛细血管
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激素和内分泌系统
1
实验假设：
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。
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
实验步骤与现象：
实验分析：
①对照组为沃泰默实验中的乙组。
稀盐酸
狗的血液中（乙组）
注入
现象
不分泌胰液
②说明小肠黏膜产生了一种化学物质，随血流到达胰腺促进胰液分泌。
实验结论：
胰腺分泌胰液受化学物质的调节控制，并将这种物质命名为促胰液素。
人们发现的第一种激素
资料：促胰液素的发现
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激素和内分泌系统
1
感 悟
(1)巴甫洛夫及学生重复了斯他林和贝利斯的实验，结果一致。
“机遇只偏爱那种有准备的头脑”。是什么因素使斯塔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，大胆地假设、小心地求证等。
（2）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
（3）促胰液素调节胰液分泌的方式与神经调节的方式有哪些不同
神经调节通过反射弧实现，在促胰液素调节胰液分泌时，促胰液素通过血液运输到达胰腺，引起胰腺分泌。
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激素和内分泌系统
1
（4）斯他林和贝利斯的实验能否说明该调节不是神经调节？为什么？
不能。该实验只能说明盐酸刺激小肠黏膜后引起胰液分泌增多，有激素调节的存在，但由于通向小肠的神经被切除，无法判断该过程中是否有神经调节。
01
02
促胰液素是由小肠黏膜分泌的，经血液循环运送到胰腺，促进胰腺分泌胰液。
发现促胰液素过程的关键的处理方法是将小肠粘膜刮下来并磨碎，排除神经调节的作用。
感 悟
Hormones and the endocrine system
激素和内分泌系统
1
人和动物体的生命活动，除了受神经系统的调节外，还存在着另一种调节方式——由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节，这就是激素调节。
内分泌器官
内分泌细胞
激素
靶器官
反应
分泌
血液运输
作出
1、激素调节
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激素和内分泌系统
1
分泌
激素
内分泌腺
结果
机体做出反应
血液运输
靶器官
由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素调节的方式。
1、激素调节
稀盐酸
小肠神经
传入神经
神经中枢
传出神经
胰 腺
胰 液
促胰液素
血液循环
小肠黏膜
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激素和内分泌系统
1
比较
激素调节：由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节。
体液调节：是指某些化学物质（激素、CO2 、H+等），通过体液的传送， 对人体的生理活动所进行的调节。
外分泌腺：凡是分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的。
如皮脂腺、汗腺、消化腺等
内分泌腺：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。
如垂体、甲状腺、肾上腺等。
1、激素调节
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激素和内分泌系统
1
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。
(1)人们是如何寻找激素的呢？
(2)又是如何确定它的分泌部位的？
(3)如何确定它的调节作用呢？
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激素和内分泌系统
1
1.胰岛素的发现
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”。
二、激素研究的实例
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
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激素和内分泌系统
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（2）1889年：切除胰腺的狗患糖尿病，提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的 物质的假说。
（3）1916年：将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。
（4）1889年到1920年：大多数实验都集中于制备胰腺提取物，然后注射给由胰腺受损诱发糖尿病的狗或糖尿病患者，但都收效甚微。
1.胰岛素的发现
为什么会收效甚微？
胰岛素的化学本质为蛋白质，而胰腺的腺泡中含有多种蛋白酶，直接制备胰腺提取物，胰岛素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解，故难以获得预期结果。
二、激素研究的实例
1.胰岛素的发现
（5）1920年：班廷查阅资料了解到，结扎胰管或阻塞胰管会引起胰腺萎缩，而胰岛却保持完好，这样机体不会患糖尿病，这给了他获取胰岛素方法的启示。
胰腺
萎缩
正常
胰腺
胰岛
腺泡
正常狗
结扎胰管
摘除胰腺的
糖尿病狗
治愈的狗
（6）1921年：班廷和贝斯特进行实验。随后与生化学家合作通过抑制胰蛋白酶活性，直接提取到正常胰腺中的胰岛素。
（7）1923年，班廷因发现并提取胰岛素，而获得诺贝尔生理学或医学奖。
二、激素研究的实例
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激素和内分泌系统
1
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，由此证明胰岛素是由胰岛分泌的。
班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？
结扎一只狗的胰管
摘除另一只狗的胰腺
胰腺提取液
糖尿病模型
制备
造成
注射
观察
测定
二、激素研究的实例
糖尿病症状消失
血糖和尿糖含量
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激素和内分泌系统
1
发现胰岛素的胰岛素的四位主要贡献科学家（班廷，麦克劳德，科利普和贝斯特）
二、激素研究的实例
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激素和内分泌系统
1
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？
二、激素研究的实例
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激素和内分泌系统
1
1849年，德国研究者做了如下实验:
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
2.睾丸分泌雄激素的研究
二、激素研究的实例
二、激素研究的实例
摘除法和移植法
推知相应激素的生理功能。
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）
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？
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激素和内分泌系统
1
某种方法处理实验动物
出现相应的病例症状
添加某种激素后恢复正常
推知相应激素的生理功能
①饲喂法:
小型青蛙
短时间内
蝌蚪
含甲状腺制剂或甲状腺激素的饲料饲喂
小型青蛙
蝌蚪
正常饲料饲喂
二、激素研究的实例
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激素和内分泌系统
1
②摘除法:
成年狗
摘除甲状腺
身体臃肿
食欲不振
行动呆笨
精神萎靡
补充甲状腺激素
上述症状消失，恢复正常
成年狗
做相应的手术不摘除甲状腺
正常发育
二、激素研究的实例
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激素和内分泌系统
1
③注射法:
饥饿处理的小白鼠
注射大剂量的胰岛素
出现低血糖的症状
低血糖消失
注射葡萄糖溶液
胰岛素能降低血糖
二、激素研究的实例
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激素和内分泌系统
1
二、激素研究的实例
结扎一只狗的胰管
摘除另一只狗的胰腺
胰腺提取液
糖尿病模型
糖尿病症状消失
血糖和尿糖含量
制备
造成
注射
观察
测定
摘除公鸡的睾丸
公鸡第二性征消失
注射适量雄激素
公鸡第二性征重现
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激素和内分泌系统
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二、激素研究的实例
（1）班廷摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病——减法原理；
给实验性糖尿病的狗注射萎缩胰腺提取物——加法原理；
（2）摘除睾丸——
重新移植睾丸——
减法原理
加法原理
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”
具体分析以上两个实例哪些实验用到了“减法原理”或 “加法原理”。
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激素和内分泌系统
1
二、激素研究的实例
上述两个实验都分别用到了“加法原理”和“减法原理”。
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激素和内分泌系统
1
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
归纳总结：激素功能研究的方法
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激素和内分泌系统
1
激素
激素的发现
激素研究的
实例
道林斯基
帕皮尔斯基
沃泰默
斯他林 贝里斯
促胰液素
激素调节
班廷发现胰岛素
睾丸分泌雄激素 的研究
研究激素的方法
注射法
移植法
摘除法
课堂小结
课堂总结
Class summary
A.正常情况下,咀嚼食物引起胰液分泌是条件反射
B.食物进入胃内后引起胰液分泌肯定有体液调节参与
C.激素B是人们发现的第一种激素——促胰液素
D.激素A和激素B是通过血液循环途径到达胰腺的
1.胰液分泌的调节是一个复杂的过程。下图为胰液分泌调节的部分示意图,据图判断下列说法不正确的是 (　　)
A
课堂评价
Classroom assessment
2.关于促胰液素的说法错误的是（　　）
A. 促胰液素是人们发现的第一种激素
B. 促胰液素能够强烈促进食物的消化
C. 促胰液素是由小肠黏膜分泌的
D. 促胰液素的分泌不需要导管的输送
3.下列关于内分泌腺的说法正确的是(　　)
A．内分泌腺分泌的激素，通过导管进入周围的毛细血管
B．胃腺、肠腺都把分泌物排到体内，所以都属于内分泌腺
C．泪腺、汗腺都把分泌物排到体表，所以都属于内分泌腺
D．各种内分泌腺分泌的激素，都参与人体生命活动的调节
B
D
课堂评价
Classroom assessment
4.斯他林和贝利斯在研究胰液分泌过程中发现了动物激素——促胰液素,他们的实验设计中最关键的是 (　　)
A.将稀盐酸注射到狗的小肠腔中
B.将稀盐酸注射到狗的血液中
C.将狗的小肠的神经剔除,然后将稀盐酸注射到狗的小肠中
D.将狗的小肠黏膜和稀盐酸在体外研磨,然后将提取液注射到同一条狗的静脉中
D
课堂评价
Classroom assessment
5.下面是与促胰液素的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→胰腺不分泌胰液
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+砂子制成提取液→静脉血液→胰腺分泌胰液
A.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
B.促胰液素是人们发现的第一种激素,是由胰腺分泌的
C.①②③④对比说明胰液分泌受小肠黏膜产生的某种物质的调节
D.①②④对比说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果
A
课堂评价
Classroom assessment
6.科学研究表明，幼鼠注射或服用睾酮后，出生仅14天的雄鼠就表现出交配行为。如果将公鸡的睾丸摘除，公鸡将不再啼鸣，鸡冠萎缩，求偶行为消失。重新植入睾丸，则公鸡的特征和交配行为又得以恢复。这些事实说明( )
A.性激素与性行为之间有着直接的联系
B.被摘除睾丸的公鸡变成了母鸡，因而不再啼鸣
C.睾酮属于雄性激素，在雌性体内不存在
D.幼鼠和公鸡的有关特征和行为变化是激素和神经系统共同作用的结果
A
课堂评价
Classroom assessment
7.为验证“甲状腺激素具有促进幼年动物发育”的作用，某实验小组的同学将一只幼年家兔的甲状腺摘除并缝合后进行观察。作为对照,他们还应该
( )
A.用一只成年的家兔做同样的实验
B.给一只幼年家兔外源补充甲状腺激素,并在相同环境中观察
C.用一只相似的幼年家兔在颈部切开伤口并缝合,在相同的环境中观察
D.将一只幼年家兔做相同处理后,外源补充甲状腺激素,并在相同的环境中观察
D
课堂评价
Classroom assessment
8.下列有关促胰液素发现史的叙述，不正确的是( )
A.稀盐酸注入小狗的小肠肠腔内引起促胰液素的分泌不是神经调节
B.沃泰默之所以没有成功，是因为他囿于定论，没有大胆去质疑探索和创新
C.斯他林和贝利斯在沃泰默的研究基础上，勇于向权威观点挑战，大胆质疑、探索与创新是成功的关键
D.促胰液素是由小肠黏膜分泌的，作用于胰腺，促进胰腺分泌胰液
A
课堂评价
Classroom assessment
9.为研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用,研究人员对成年小鼠的分组及处理如下表所示。在适宜的实验条件下,正常饲养,每隔一定时间测定其耗氧量(单位时间内单位体重的氧消耗量),记录数据并统计分析。下列分析不正确的是(　　)
组别 甲 乙 丙 丁
处理方法 切除甲状腺 手术但不切除甲状腺　 X 生理盐水灌胃　　　　
时间 饲养14 d Y 1次/d,共14 d 1次/d,共14 d
A.按照对照实验单一变量原则,丙组中X的处理方法是蒸馏水灌胃B.乙组是对照组,设置乙组的目的是排除手术的影响,控制无关变量C.因为甲状腺激素能促进物质氧化分解,所以可以用测定耗氧量的方法来分析其生理作用D.因为甲状腺激素的合成需要碘元素,所以可通过服用131I来检测甲状腺功能
A
课堂评价
Classroom assessment
10.动物的生长激素可以促进蛋白质的合成和骨的生长,可使动物体重增加。现有一批过了保质期的生长激素,某研究小组设计如下实验来检验它是否还具有使用价值。(1)实验器具与试剂:若干幼龄小白鼠、饲料、正常的生长激素、过期的生长激素、生理盐水、注射器、酒精棉等。(2)实验步骤:①将若干发育状况相近、体重相同的幼龄小白鼠平均分为A、B、C 3组。②每天定时给A组小白鼠注射一定量的生理盐水,B组小白鼠注射　　　 　　 ,C组小白鼠注射　　　　　。 ③　　　　　饲养一段时间,观察记录每组小白鼠　　　并进行比较。
②等量正常的生长激素　等量过期的生长激素
③在相同且适宜的环境下　体重的增加情况
分组-处理-观察记录
课堂评价
Classroom assessment

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