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3.1 课时1 激素的发现、激素研究的实例
1.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？
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。
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，骨不再长长，此后注射生长激素对长高已无作用。
2.有的青少年觉得自己长得不够高，想去注射生长激素，你赞同这种想法吗？请说明理由。
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，治疗应听从医生的建议。
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。
人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体——分泌腺。
1、外分泌腺：
2、内分泌腺：
凡是分泌物经由导管流出体外或流到消化腔的
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。
阅读课本P44第一段并结合图示，说出外分泌腺与内分泌腺的区别
（2）举例：
（1）概念：
（1）概念：
（2）举例：
唾液腺、胃腺、肠腺、汗腺、皮脂腺、乳腺、泪腺等
垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胸腺等
一、 分泌腺
注意：内分泌腺是内分泌系统的重要组成部分
胰腺
胰岛
导管
腺泡
胰岛
特例:
二、激素的发现
19世纪之前，学术界普遍认为，人和动物的生理活动都是由神经系统调节的。到19世纪，大量的动物实验和临床研究表明，许多疾病与内分泌腺有关。内分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。
激素 分泌异常 过多 不足
甲状腺激素
胰岛素
生长激素
甲亢
呆小症（幼）
低血糖
糖尿病
巨人症（幼）、肢端肥大症（成）
侏儒症（幼）
二、激素的发现——促胰液素的发现
▲学术背景
1850年，法国生理学家克劳得伯尔纳发现酸性食物进入小肠引起胰液分泌现象，但没有引起世人注意。1894年，此现象被俄国巴甫洛夫实验室的道林斯基证实，其认为酸性物质引起的胰腺分泌是一个反射。
写一写：若胰液的分泌属于神经调节，请写出该调节过程的完整反射弧
思考·讨论 促胰液素的发现
阅读课本P45，了解促胰液素的发现过程，思考并回答以下问题：
问题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
问题2：在斯他林和贝利斯的实验中，若排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分对实验结果的干扰，可增设两组对照组，请写出设计思路并预期实验结果。
问题3：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？
问题4：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？
问题5：“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？
（一）沃泰默实验
1.提出问题：
2.作出假设：
3.实验验证
稀盐酸
注入
注入
注入
甲组：小肠肠腔→
乙组：血液→
丙组：小肠肠腔(去除神经)→
沃泰默
胰液的分泌是如何调节的呢？
胰液的分泌受神经调节的控制。
分泌胰液
不分泌胰液
分泌胰液
自变量是稀盐酸刺激的部位，因变量是胰腺是否分泌胰液
（1）甲与乙组成的实验自变量、因变量是？甲和乙对比说明什么？
（2）甲与丙组成的实验，自变量、因变量是？甲和丙对比说明什么？
自变量是是否有通向小肠的神经，因变量是胰腺是否分泌胰液
只有用盐酸刺激小肠时，胰腺才能分泌胰液
胰腺分泌胰液可以不受神经调节
4.实验分析
5.实验结论
小肠神经
稀盐酸
胰腺
胰液
刺激
传递 兴奋
盐酸刺激小肠黏膜引起胰腺分泌胰液可以不通过神经调节的方式来完成。
这是一个十分顽固的反射(神经调节)，小肠上的微小神经难以剔除干净
（二）斯他林、贝利斯实验
1.提出问题：
2.作出假设：
稀盐酸
小肠黏膜
混合
磨碎
提取液
注入
静脉
斯他林
贝利斯
胰液的分泌是如何调节的呢？
在盐酸的作用下，小肠粘膜可能产生了一种物质，这种物质进入血液后，随血流到胰腺，引起胰液的分泌。
3.实验验证
分泌胰液
4.实验分析
化学物质
5.实验结论
①胰腺分泌胰液受化学物质的调节控制。
②将这种化学物质命名为促胰液素。
与沃泰默的乙组实验对比，说明小肠粘膜产生了一种 ，随血流到达胰腺促进胰液分泌。
比较沃泰默和斯他林、贝利斯的实验的异同，分析并回答以下问题：
问题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
刮下小肠黏膜与稀盐酸混合，研磨制成提取液进行实验,排除了神经对实验结果的干扰。
问题2：在斯他林和贝利斯的实验中，若排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分对实验结果的干扰，可增设两组对照组，请写出设计思路并预期实验结果。
稀盐酸
同一条狗的静脉
胰腺不分泌胰液
小肠黏膜
制成
提取液
同一条
狗的静脉
胰腺不分泌胰液
注入
预期结果
研磨
注入
预期结果
问题3：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，有体液调节的存在，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。
问题4：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？
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
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。
问题5：“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，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设。
食物 盐酸
小肠黏膜
促胰液素
胰腺
胰液
食物
刺激
分泌
血液运输
分泌
消化
【知识拓展】——胰腺分泌胰液的调节过程
神经调节
激素调节
含消化酶（如胰蛋白酶）
促胰液素是人们发现的第一种激素，它的的发现证明了除神经调节外的另一种调节方式——激素调节的存在。
由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节（依赖于体液的运输）的方式，叫做激素调节。
血管
内分泌细胞
激素
靶细胞
受体
1.下列有关促胰液素发现史的叙述,不正确的是（ ）
A.促胰液素是人们发现的第一种激素，是由胰腺分泌的
B.沃泰默实验的其中一组对照可排除盐酸作用于胰腺使其分泌胰液的可能
C.斯他林和贝利斯在沃泰默研究的基础上，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细胞分泌的，作用于胰腺，促进胰腺分泌胰液
A
三、激素研究的实例
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。
人们是如何寻找激素的呢？
又是如何确定它的分泌部位的？
如何确定它的调节作用呢？
实例1：胰岛素的发现
三、激素研究的实例
发现并命名“胰岛”但对作用一无所知。
1869
1889
1916
1920
1921
实例1：胰岛素的发现
阅读课本p46—p47，说出各个时期的发现：
提出假说：胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质
命名“胰岛素”并试图证明其存在，但收效甚微
（1）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。
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。
“为什么会收效甚微？”
胰腺的外分泌部，分泌胰蛋白酶等消化酶通过导管进入小肠，用于消化食物中的蛋白质等。
胰岛胰腺的内分泌部，其分泌的胰岛素（化学本质是蛋白质）等激素直接进入血液。
胰腺既是外分泌腺，也属于内分泌腺。
讨论1：为什么之前制备胰腺提取物的实验都收效甚微？
胰岛素本质为蛋白质，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。
科学事实：1920年，加拿大助教班廷查阅资料时了解到，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，但胰岛却完好，这样的机体不会患糖尿病。
萎缩后的胰腺丧失了分泌胰蛋白酶功能，只有胰岛正常，能分泌胰岛素
说明什么？
讨论2：要想获得胰岛素，必须排除胰腺分泌的胰蛋白酶的干扰，应该怎么操作？
结扎狗的胰管，使胰腺萎缩，再用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病；
请以流程图的形式展现出班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？
【班廷和助手贝斯特实验】
胰岛确实能够分泌抵抗糖尿病的激素，科学史上胰岛素的第一次提取成功！
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
糖尿病症状消失
血糖和尿糖含量
消失了
血糖下降，
尿糖消失
讨论3：班廷是如何证实的？
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，由此证明胰岛素是由胰岛分泌的。
班廷、贝斯特和他们用来做实验的狗
1921年
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。
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。
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。
实例2：睾丸分泌雄激素的研究
阅读课本46页思考与讨论，小组合作讨论完成以下问题
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？
正常的公鸡
公鸡阉割后
公鸡摘除睾丸
雄性性征消失
重新移植睾丸
雄性性征恢复
经过不断的实验，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
摘除法、移植法、饲喂法、注射法以及临床观察法
讨论4.从以上实例，能归纳出研究一种内分泌腺及其分泌激素功能的方法吗？
(1)摘除法:摘除相应腺体。适用于个体较大的动物。
(2)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,多肽和蛋白质类激素不能用饲喂法。
(3)注射法:向动物体内注射某激素。适用于各种激素。
【特别提醒】蛋白质或多肽类激素不能饲喂，只能注射，因为动物消化道内有蛋白酶，会将蛋白类激素消化掉而使其失去作用。
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）
设计探究激素作用实验的一般思路
（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；
讨论5：联系必修学到的内容，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”。
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”
（2）摘除睾丸——减法原理； 重新移植睾丸——加法原理
2.经人工处理过的一只成年狗，行动呆笨二迟缓，精神萎靡，食欲不振，根据上述症状可推断人工处理的方法是（ ）
A.摘除了狗的生殖腺
B.摘除了狗的甲状腺
C.给狗注射了大量的甲状腺激素
D.给狗注射了大量的生长激素
提示：①甲状腺激素可加快细胞代谢，提高神经系统的兴奋性；
提示：②生长激素可以促进骨骼生长和蛋白质的合成；
B
一、分泌腺
三、激素研究的实例认
二、激素的发现
1、外分泌腺：概念 实例
2、内分泌腺：概念 实例
1.囿于定论的沃泰默
2、斯他林和贝利斯的实验
3.激素调节概念
实例1：胰岛素的发现
实例2：睾丸分泌雄激素的研究

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