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(共14张PPT)
专题精研课10　体液调节的相关实验探究
1.激素功能的3种常用实验研究方法
2.探究动物激素功能的一般思路
3.动物激素调节生理实验案例
(1)针对小分子激素及其分泌器官:如甲状腺激素和甲状腺,性激素和性腺。
①饲喂法
②切除法和注射法
(2)针对大分子激素及其分泌器官:如生长激素和垂体,胰岛素、胰高血糖素和胰岛(胰腺)
①常用实验方法是:切除法、注射法。
②实例:验证胰岛素的生理功能
4.注意事项
(1)动物分组的基本要求:选择性别、年龄、体重、生理状况等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等量生理盐水(不可用蒸馏水);进行饲喂实验时,空白对照组可饲喂等量蒸馏水或等量普通饲料。
(4)根据激素的化学本质,选择不同的实验方法。多肽类和蛋白质类激素易被消化酶水解,因此一般采用注射法,不宜采用饲喂法;固醇类、氨基酸衍生物类激素可以饲喂,也可以注射。
(5)在实际操作过程中,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。
(6)对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响常采用饲喂法。
专项突破
1.(2024·湖北卷)为探究下丘脑对哺乳动物生理活动的影响,某学生以实验动物为材料设计一系列实验,并预测了实验结果,不合理的是(　　)
A.若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水
B.若损伤下丘脑的不同区域,可确定散热中枢和产热中枢的具体部位
C.若损毁下丘脑,再注射甲状腺激素,可抑制促甲状腺激素释放激素分泌
D.若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可维持体温的相对稳定
C
解析 由下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素能够促进肾小管和集合管对水的重吸收,若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,会出现尿崩现象,可导致机体脱水,A项合理;体温调节中枢位于下丘脑,可通过损伤下丘脑的不同区域,检测散热和产热情况,以确定散热中枢和产热中枢的具体部位,若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可维持体温的相对稳定,B、D两项合理;甲状腺激素的分泌存在分级调节和负反馈调节,甲状腺激素可作用于下丘脑,抑制促甲状腺激素释放激素的分泌,损毁下丘脑后该负反馈调节机制丧失,C项不合理。
2.(2024·山东百校联考)科学家在实验中观察到:阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系,可导致其生殖器官萎缩;若恢复垂体与下丘脑之间的血液联系,生殖器官的功能也恢复正常。下列有关说法错误的是(　　)
A.根据实验结果推测垂体的活动可能受下丘脑控制
B.该实验说明下丘脑和垂体之间不是通过神经联系,而是通过血液联系
C.恢复垂体与下丘脑之间的血液联系,依据了实验变量控制中的“加法原理”
D.阻断垂体与下丘脑之间的血液联系,依据了实验变量控制中的“减法原理”
B
解析 该实验阻断垂体与下丘脑之间的血液联系,生殖器官萎缩,也就说明由垂体产生的影响生殖器官的物质是受下丘脑产生的物质控制的,即垂体的活动受下丘脑控制,A项正确;该实验说明下丘脑和垂体之间可通过血液联系,但不能说明不是通过神经联系,B项错误;与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,而人为去除某种影响因素的称为“减法原理”,恢复垂体与下丘脑之间的血液联系,依据了实验变量控制中的“加法原理”,阻断垂体与下丘脑之间的血液联系,依据了实验变量控制中的“减法原理”,C、D两项正确。
3.(2022·全国乙卷)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制,某研究小组进行了下列相关实验。
实验一:将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。
实验二:给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血液中甲状腺激素的含量,发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。
回答下列问题。
(1)实验一中,家兔甲状腺中检测到碘的放射性,出现这一现象的原因是 　 。
(2)根据实验二推测,丙组甲状腺激素的合成量　　　(填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量　　　　　(填“相同”或“不相同”),原因是
_____________________________________________________________。
甲状腺吸收放射性碘合成甲状腺激素
大于
不相同
乙组注射外源甲状腺激素,抑制促甲状腺激素的释放,使甲状腺激素合成减少,丙组注射促甲状腺激素,会促进甲状腺激素的合成
解析 (1)碘是合成甲状腺激素的原料。所以实验一中,家兔甲状腺中检测到碘的放射性的原因是甲状腺吸收放射性碘合成甲状腺激素。
(2)甲状腺激素的分泌过程存在分级调节和负反馈调节:下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素,作用于甲状腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素,当甲状腺激素含量过高时,抑制下丘脑和垂体分泌相关激素。甲组注射一定量的生理盐水,丙组注射的是促甲状腺激素,所以丙组甲状腺激素的合成量大于甲组,乙组和丙组甲状腺激素的合成量不相同。

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