内容正文:
生 物
素养提升课8 动物激素功能的实验探究
第八单元 稳态与调节
➢对应学生用书P238
[知识·方法]
1.激素功能验证的一般思路
2.激素功能验证的常见实验方法
激素 方法 实验验证
甲状腺
激素 饲喂法 用含有甲状腺激素的饲料喂养蝌蚪,蝌蚪迅速发育成小青蛙
摘除法 手术摘除小狗甲状腺,小狗发育停止;摘除成年狗的甲状腺,狗出现行动呆笨、精神萎靡、代谢中耗氧量显著降低、产热量减少等现象
生长
激素 切除法 切除小狗的垂体后,小狗的生长立即停滞
注射法 给切除垂体的小狗每天注射适量的生长激素,其可逐渐恢复生长
激素 方法 实验验证
性激素 割除法 将公鸡和母鸡的生殖腺割除后,公鸡和母鸡会逐渐丧失各自的第二性征
移植法 把公鸡睾丸移植到阉割过的母鸡体内,该母鸡就会逐渐地长出公鸡似的鸡冠和长的尾羽,并且具有公鸡那种好斗的特性
胰岛素 注射法 给饥饿18~24 h后的小白鼠注射一定剂量的胰岛素溶液,不久,小白鼠出现昏厥等低血糖症状,皮下注入50%的葡萄糖溶液抢救,可以恢复
3.方法示例:验证甲状腺激素的功能
(1)饲喂法
(2)摘除法和注射法
4.易错点提醒
(1)根据激素的化学本质,选择不同的实验方法
下丘脑、垂体和胰岛分泌的激素多为肽类或蛋白质类,肽类、蛋白质类激素易被消化酶所分解,故一般采用注射法,不宜口服。 雄激素、雌激素、孕激素等固醇类激素和甲状腺激素、肾上腺素等氨基酸衍生物类激素都可以口服,也可以注射。
(2)实验设计的三个易错点
①动物分组的基本要求:选择性别、年龄、体重、生理状况相似的平均分组,每组要有数量相等的多只。
②实验设计时要注意设置对照实验,控制变量个数,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。
[类题·精练]
1.(2023·河北张家口期末)生理实验中的灌胃是指将液体由动物口直接注入胃中。某研究小组以成年白鼠为实验材料,研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用,实验分组及处理如表,以下分析正确的是 ( )
组别 处理
甲组 手术切除甲状腺
乙组 X
丙组 Y
丁组 生理盐水灌胃
A.X处的最佳处理方法为“不做处理”,以便与甲组相对照
B.Y处的处理方法为“用等量适宜浓度甲状腺激素溶液灌胃”
C.不能通过服用放射性碘来进一步检测甲状腺的功能
D.本实验的4个实验组中,自变量是有无灌胃甲状腺激素
解析 分析表格实验设置可知,甲组手术切除甲状腺,因此X处理为手术但不切除甲状腺,以便与甲组相对照,A错误;分析表格实验设置可知,丙丁两组属于一组对照实验,实验的自变量是有无灌胃甲状腺激素,因此Y处理应该强调是用“等量适宜浓度”的甲状腺激素溶液灌胃,B正确;碘是甲状腺激素的组成元素,而且碘的放射性强度可被仪器测定,可以通过服用放射性碘来进一步检测甲状腺的功能,C错误;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,丙丁两组的自变量是有无灌胃甲状腺激素,D错误。
答案 B
2.(2020·全国Ⅰ卷)某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿液中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。回答下列问题:
(1)由上述实验结果可推测,药物W破坏了胰腺中的 细胞,使细胞失去功能,从而导致血糖浓度升高。
(2)由上述实验结果还可推测,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,导致肾小管液的渗透压比正常时的 , 从而使该组大鼠的排尿量 。
(3)实验中测量到甲组大鼠体重下降,推测体重下降的原因是
。
(4)若上述推测都成立,那么该实验的研究意义是
(答出1点即可)。
解析 (1)由于甲组大鼠注射药物W后,血糖浓度升高,可推知药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使胰岛素的分泌量减少,从而导致血糖浓度升高。(2)由题干信息可知,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,会导致肾小管液的渗透压比正常时的高,因此导致肾小管、集合管对水分的重吸收减少,进而导致尿量增加。(3)甲组大鼠注射药物W后,由于胰岛素分泌不足,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加,体重下降。(4)由以上分析可知,药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使大鼠因胰岛素缺乏而患糖尿病,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物。
答案 (1)胰岛B (2)高 增加 (3)甲组大鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加