3.1 激素与内分泌系统（第1课时）（优质精讲课）-【上好课】2024-2025学年高二生物同步精品课堂（人教版2019选择性必修1）

人教版高中生物选修一 第三章第一节 激素与内分泌系统 （第一课时） 分泌腺与激素的发现史 学习目标、重难点 核心素养 1.通过分析激素的发现过程,强化发现问题、作出假设、验证假设等科学思维习惯和科学探究意识。 2.归纳、概括、研究内分泌腺和激素功能的基本方法,并能用该方法分析新情境下的相关问题。 1.科学思维:基于科学事实,通过对促胰液素、胰岛素的发现过程，形成敢于大胆探索生物学问题的品质。 2.科学探究:通过具体实例,探究某种动物激素的生理作用。 重点 1. 内分泌腺和外分泌腺的区别。 2..内分泌腺和激素功能的基本研究方法。 难点 激素分泌调节的发现研究过程。 2 ‌ 国家卫健委研究表示2024年，我国18岁男孩的平均身高为172.7cm，女孩的平均身高为160.6cm。‌ 问题探讨 你对自己的身高满意吗？ 1、有些人幼年时分泌生长激素不足，身材矮小，成年时注射生长激素，他们还能长高吗？ 不能； 成年人骨干和骨端之间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。 骨干 骨端 生长激素作用在儿童和青少年时期 我想注射生长激素让自己长高点！ 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？ 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。 ‌ 国家卫健委研究表示2024年，我国18岁男孩的平均身高为172.7cm，女孩的平均身高为160.6cm。‌ 问题探讨 一、内分泌腺和外分泌腺 思考：说到分泌，你想到了什么？ 由具有分泌功能的细胞组成的组织或器官，叫做腺体。 细胞将其合成的物质释放出来，叫做分泌。 什么是分泌？腺体？ 分泌腺分类 ①外分泌腺： ②内分泌腺： 汗腺 甲状腺 内分泌腺 外分泌腺 有无导管 分泌物的排出 分泌物 举例 一、内分泌腺和外分泌腺 请对比汗腺与甲状腺，得出纠正下列内分泌腺和外分泌腺的区别？ 有导管 无导管 激素 肾上腺、性腺等 皮脂、消化液等 汗液 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 由导管流出， 排到体外或消化道等处 汗腺、泪腺、胃腺 肠腺、唾液腺、 垂体、甲状腺、 乳腺等 汗腺 甲状腺 外分泌腺 内分泌腺 有无导管 有导管 无导管 分泌物的排出 由导管流出， 排到体外或消化道等处 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 分泌物 汗液、皮脂、消化液等 激素 举例 汗腺、泪腺、胃腺、肠腺、唾液腺、乳腺等 垂体、甲状腺、肾上腺、性腺等 一、内分泌腺和外分泌腺 请对比汗腺与甲状腺，得出纠正下列内分泌腺和外分泌腺的区别？ 内分泌腺和外分泌腺分别是什么？ 分泌腺 ①外分泌腺： 分泌物通过导管排出。如皮脂腺、汗腺、唾液腺（不是激素） ②内分泌腺： 没有导管，分泌物直接进入腺体内的毛细血管里（分泌激素） 1．下列各组分泌腺产生的分泌物，均直接排放到内环境的是 A．唾液腺、垂体、肠腺 B．肾上腺、甲状腺、胰岛 C．睾丸、汗腺、皮脂腺 D．卵巢、胃腺、肝脏 趁热打铁 ✔ 问题探讨中提到的生长激素是由垂体分泌的，除了垂体外，甲状腺、肾上腺、胰岛等也是内分泌腺，他们分泌不同的激素，那么激素是如何被发现的呢？ 二、激素的发现 二、激素的发现 1.囿于定论的沃泰默 胰腺能分泌胰液。胰液通过导管注入小肠，其中的酶用来消化食物。 胰液的分泌是如何调节的呢？ 19世纪的学术界普遍认为，胃酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传给胰腺，使胰腺分泌胰液。所以，胰液的分泌是一种 。 神经调节 反射弧是？ 二、激素的发现 思考1：如何证明胰液分泌一定需要神经系统参与调节呢，应设置几组实验？怎么操作？ 第一组：保留神经 盐酸注射肠腔 第二组：切断神经 盐酸注射肠腔 ✘ 第一组：分泌胰液 第二组：分泌胰液 得出什么结论？？ 结论1：胰腺分泌不是一定需要神经系统参与的，可以不受神经调节 自变量、因变量、对照组分别是什么？ 对照组 实验组 意外发现：沃泰默此时有了新的发现：小肠和胰腺这2个器官之间除了神经联系以外还存在血管的连接。 据此你又能提出怎样新的假说呢？ 二、激素的发现 假说2：进食后的胃酸在小肠处被吸收进入血管，经血液循环到达胰腺后促进其分泌胰液。 第一组：保留神经 盐酸注射肠腔 第三组：剔除神经 盐酸注射肠腔 第一组：分泌胰液 第三组：分泌胰液 为了验证这一假说成立，应当怎么做？ 结论2：稀盐酸不通过血液直接作用于胰腺，直接接受盐酸刺激的部位是小肠。 得出什么结论？？ 自变量、因变量、对照组分别是什么？ 对照组 实验组 沃泰默的解释： 这是由于小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故，所以这仍然是一个神经调节的结果。 二、激素的发现 结论1：胰腺分泌不是一定需要神经系统参与的，可以不受神经调节 结论2：稀盐酸不通过血液直接作用于胰腺，直接接受盐酸刺激的部位是小肠。 根据结论1、2，据此你还能提出怎样新的假说呢？ 假说3：在 的作用下， 产生了一种 ，该物质随着血流到达胰腺，引起胰腺的分泌。 盐酸 小肠黏膜 化学物质 思考：若小肠黏膜真的产生一种化学物质，提取？证明其随着血液运输到胰腺发挥作用？ 小肠黏膜+稀盐酸 +砂子→提取液 提取液注射入血管 观察是否分泌胰液？ 对照组？ 第三组：酸注射血管 二、激素的发现 假说3：在 的作用下， 产生了一种 ，该物质随着血流到达胰腺，引起胰腺的分泌。 盐酸 小肠黏膜 化学物质 第三组：盐酸注射入血管 第四组：小肠黏膜+稀盐酸+砂子→提取液注射入血管 第三组：不分泌胰液 第四组：分泌胰液 实验结论：斯他林和贝利斯采用 的科学方法，证明了假设的正确——胰腺分泌胰液是化学调节的结果： 在盐酸的作用下，小肠黏膜产生了一种化学物质，这种物质随血流到达胰腺后引起胰液的分泌。 假说—演绎法 斯他林和贝利斯也是那么想的。 对照组 实验组 二、激素的发现 思考2：用沙子将小肠黏膜研磨收获提取液，有什么好处？ 将小肠黏膜在体外与稀盐酸一起研磨，获得提取液，与沃泰默的实验相比，直接排除了神经调节的影响，结果分析更让人信服。 P45讨论题3 斯他林和贝利斯实验巧妙之处 巴普洛夫：自然，人家是对的。很明显，我们失去了一个发现真理的机会！ 斯他林和贝利斯成功的原因？P45讨论题3 不迷信权威、创造性思维、严谨的实验设计等 二、激素的发现 斯他林和贝利斯获得的科学发现对生物学的发展有什么意义呢？ 促胰液素发现的意义 1.促胰液素是人们发现的第一种激素。 2.促胰液素的发现不仅使人类发现了一种新的化学物质，更重要的是，使人们认识到，机体除了神经调节，还存在激素调节。 激素调节 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。 2．据图分析，下列关于促胰液素的发现的相关叙述，正确的是(　　) A．①是稀盐酸，作用是促进胰腺产生促胰液素 B．②是促胰液素，靶器官为胰腺 C．该发现过程最关键的处理方法是将小肠黏膜刮下并研磨 D．沃泰默通过该实验得出了胰液分泌是体液调节的结论 趁热打铁 ✔ 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，它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？ 三、激素研究的实例 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 三、激素研究的实例 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 （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。 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？” 三、激素研究的实例 实例1：胰岛素的发现 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。 思考3：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。 三、激素研究的实例 实例1：胰岛素的发现 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？ 思考3：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？ 三、激素研究的实例 【班廷和助手贝斯特实验】 （1）实验步骤： 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 班廷是如何证实的？ 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 新挑战：实践中制备提取太繁琐，周期长，光手术结扎到胰腺萎缩就要6周以上，而且提取的胰岛素液量特别少。 提示：胰蛋白酶适宜的pH是碱性 关键是什么呢？ 如何排除胰腺分泌的胰蛋白酶的干扰。 班廷从屠宰场获取新鲜的牛的胰脏，酸化处理后，将这个胰脏的提取液注射到患糖尿病的狗的静脉中，即缩短了时间又成功降低了血糖。 随后他们与生化学家合作，找到了直接提取正常胰腺胰岛素的方法，抑制蛋白酶的活性。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。 3．下面是科学家为揭开糖尿病的发病原因，以狗为实验动物进行研究的结果，对该实验结果的分析，不正确的是(　　) 实验组 实验操作 实验结果 a 切除胰腺 出现糖尿 b 结扎胰管，胰腺大部分萎缩，胰岛保持完好 不出现糖尿 c 切除胰腺，注射胰岛提取液 不出现糖尿 A．由a、c实验可知，胰岛提取液可防止糖尿的出现 B．由a、b实验可知，胰腺由内分泌部和外分泌部组成 C．由b、c实验可知，胰岛提取液是由胰岛细胞分泌的 D．该研究证明，糖尿病的发病可能与胰岛细胞的分泌物有关 趁热打铁 ✔ 三、激素研究的实例 实例2：睾丸分泌雄激素的研究 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 阉割后的公鸡 重新移植的公鸡 科学家从动物睾丸中提取睾酮，证实睾酮就是睾丸分泌的雄性激素。 讨论题3：从这两个研究实例中总结出研究内分泌腺及其分泌激素功能的基本方法吗？ 三、激素研究的实例 正常狗 正常公鸡 摘除胰岛(胰腺) 摘除内分泌腺出现症状 摘除睾丸 糖尿病狗 第二性征消失的阉鸡 注入胰岛 提取物 植入睾丸 治愈的狗 向摘除腺体的个体植入被摘除腺体或注入被摘除腺体的提取物,症状消失 从被摘除腺体的提取物中分离纯化逐一测试是哪一种成分导致症状消失 表现公鸡性征的阉鸡 分离 各种化学成分 各种化学成分 测试 胰岛素 测试 睾酮 分离 【实验总结】 研究内分泌腺及其分泌激素功能的基本思路 从被摘除内分泌腺中分离纯化得到物质X,物质X经静脉注入被摘除腺体的个体内,症状消失 手术但不摘除内分泌腺(假手术) 手术摘除内分泌腺出现症状 摘除+注射法 向摘除内分泌腺的个体植入被摘除的腺体或注入被摘除腺体的提取物,症状消失 被摘除内分泌腺负责相应的症状 被摘除内分泌腺通过分泌激素X负责相应的症状 摘除法 加法原理 减法原理 实验结论 摘除+移植法 对照 三、激素研究的实例 【实验总结】 研究内分泌腺及其分泌激素功能的基本方法 27 动物激素功能实验设计的注意事项 三、激素研究的实例 【实验总结】 ①动物分组的基本要求：选择性别、年龄相同，体重、生理状况相似的动物进行随机平均分组，且每组不能只有一只。 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，排除无关变量的影响，使实验结论更加科学。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，空白对照组可饲喂蒸馏水。 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。 4．某科学家为研究性激素在胚胎生殖系统发育中的作用，设计了实验：在家兔胚胎生殖系统分化之前，通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织的同时，给予一定量的睾酮刺激，当幼兔生下来后，观察它们的性染色体组成及外生殖器的表现。实验结果如下，相关叙述错误的是(　　) 性染色体组成 外生殖器表现 未做手术 手术摘除 手术摘除后睾酮刺激 XY 雄性 雌性 雄性 XX 雌性 雌性 雄性 A．该实验既用到了“加法原理”，也用到了“减法原理” B．该实验结果说明发育出雄性器官需要睾丸提供的激素信号 C．该实验结果说明发育出雌性器官需要卵巢提供的激素信号 D．为排除手术操作的干扰，应增设“进行手术但不摘除发育为卵巢或睾丸组织”的组别 趁热打铁 ✔ 三、激素研究的实例 【实验总结】 减法原理 研究实例 变量处理 实验结果 原理应用 胰岛素的发现 摘除狗的胰腺 造成实验性糖尿病 给予注射从萎缩胰腺中提取的提取物 病狗的血糖恢复正常 睾丸分泌雄激素的研究 摘除睾丸 雄性性征明显消失 移植睾丸 雄性性征逐渐恢复 减法原理 加法原理 加法原理 实验中自变量控制中应用的原理？ 课堂小结 激素与内分泌系统 分泌腺 ①外分泌腺： 分泌物通过导管排出。如皮脂腺、汗腺、唾液腺（不是激素） ②内分泌腺： 没有导管，分泌物直接进入腺体内的毛细血管里（分泌激素） 激素 促胰液：第一种激素被发现的激素 1.囿于定论的沃泰默 2.巧妙的斯他林和贝利斯 3.遗憾的巴普洛夫 激素发现实例 胰岛素的发现（班廷和贝斯特实验） 睾丸分泌雄激素的研究 研究内分泌的方法： 摘除某内分泌腺→观察特定症状出现→重新移植腺体或注射腺体提取物→观察特定症状消失 方法 摘除法、注射法、 移植法 课后练习 一、概念检测 1. 1937年，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正常的血液联系，生殖器官的功能也恢复正常。请判断下列说法是否合理。 (1)该实验表明垂体的活动受下丘脑控制。（ ） (2)该实验表明动物生殖器官的发育受垂体的直接控制。（ ） (3)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”。（ ） √ × √ 课后练习 2.斯他林等在发现促胰液素之后，继续进行研究：把一条狗的小肠黏膜刮下来，过滤后注射给另一条狗，后者在胰液分泌明显增加的同时，血压还骤然下降。下列推测或叙述合理的是( ) A.本实验对照组应注射等量的清水 B.胰液的增加是小肠分泌促胰液素的结果 C.该研究说明促胰液素还具有降血压的作用 D.滤液中物质的作用效果多样说明激素不具有专一性 提示：对照组应该注射生理盐水；刮下来的黏膜过滤液为混合物，血压骤降可能是由其他物质引起的，该研究并不能说明降低血压是促胰液素的功能。 B 课后练习 二、拓展应用 斯他林和贝利斯的实验能否说明胰液分泌过程真的没有神经调节呢？你的依据是什么？ 不能。该实验只能说明有激素调节的存在（可在没有神经系统参与下进行），但无法判断该过程中是否同时还有神经调节。 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。 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.74 $