内容正文:
第3章 体液调节
第2节 激素调节的过程
第2课时 甲状腺激素分泌的分级调节和激素调节的特点
1.以人体甲状腺激素分泌调节为例,说明激素分级调节机制及其意义。2.概括出激素调节的特点,分析激素调节的一般过程。3.运用激素调节原理分析与健康相关的实际问题(如滥用激素类药物等),说出以科学知识指导健康生活的重要性。
目录
CONTENTS
02
学习目标检测
04
课时作业
01
知识自主梳理
03
重点题型突破
01
知识自主梳理
知识点一 激素调节的实例——甲状腺激素分泌的分级调节
TRH
TSH
甲状腺激素
知识自主梳理
目录
5
1.甲状腺激素的分泌存在分级调节
(1)分级调节定义:人们将_____________________________之间存在的这种分层调控,称为分级调节。
(2)实例:人和高等动物体内存在着“下丘脑—垂体—甲状腺轴”“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”“下丘脑—垂体—性腺轴”等。
(3)分级调节意义:分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级______________,有利于精细调控,从而维持机体的________。
下丘脑、垂体、靶腺体
反馈调节
稳态
知识自主梳理
目录
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2.甲状腺激素的分泌存在反馈调节
下丘脑分泌TRH作用于垂体,促使垂体分泌TSH,TSH作用于甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会抵制____________________分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。
下丘脑和垂体
知识自主梳理
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1.写出地方甲状腺肿出现的原因?
提示:地方甲状腺肿是由于缺碘引起的,碘是合成甲状腺激素的必需元素,缺碘会导致甲状腺激素合成量不足,使其对下丘脑、垂体分泌相应激素的抑制作用减弱,过多的促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺肿大。
2.有些运动员服用人工合成的睾酮衍生物来促进肌肉生长、增强肌肉力量,提高比赛成绩。有研究显示,使用外源性睾酮衍生物6个月,可以导致精子生成量减少,甚至使一些运动员不育。试分析原因是什么?
提示:服用外源雄性激素会抑制下丘脑、垂体分泌相应的激素,从而导致性腺萎缩,产生的性激素少,精子生成量少,甚至不育。
知识自主梳理
目录
知识点二 激素调节的特点
1.激素调节的特点
(1)通过__________进行运输
(2)作用于________________________:激素选择靶细胞,是通过与靶细胞上的____________________相互识别,并发生特异性结合实现的。
(3)作为信使____________________:激素的作用方式,犹如信使将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化。激素一经靶细胞接受并起作用后就____________,因此体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
体液
靶器官、靶细胞
特异性受体
传递信息
失活了
知识自主梳理
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(4)___________________:在正常生理状态下,血液中的激素浓度都很低,一般为____________________。虽然激素含量甚微,但其作用效果极其显著。
2.激素间相互作用
(1)协同作用:胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素等均可_______血糖,它们通过作用于________环节,在提高血糖浓度上具有协同作用。
(2)相抗衡:胰岛素能降低血糖,与胰高血糖素等的升糖效应相抗衡。
3.激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。
微量和高效
10-12~10-9 mol/L
升高
不同
知识自主梳理
目录
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课堂小结
知识自主梳理
目录
学习目标检测
02
1.(目标1)如图所示为人体甲状腺激素的分泌调节示意图,其中①②③表示三种不同激素,下列叙述不正确的是( )
A.对于甲状腺功能减退的患者,体内激素②的分泌会增多
B.寒冷环境下,下丘脑产生并分泌激素①直接导致细胞产热量增加
C.图中表示反馈调节的箭头共有2处,图中也存在分级调节
D.垂体还能分泌出另一种激素,与激素③共同调节生长发育
答案
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解析 甲状腺功能减退患者分泌的甲状腺激素过少,反馈抑制垂体分泌激素②(促甲状腺激素)作用减弱,体内促甲状腺激素增多,A正确;寒冷时,下丘脑和垂体相继分泌激素①(促甲状腺激素释放激素)和激素②(促甲状腺激素),促进甲状腺分泌激素③(甲状腺激素),①没有直接导致细胞产热量增加,B错误;甲状腺激素对下丘脑和垂体存在反馈调节,图中有2处箭头表示反馈调节,“下丘脑—垂体—甲状腺”说明有分级调节,C正确;垂体能分泌生长激素,能促进生长发育,D正确。
解析
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2.(目标1)研究人员发现某实验犬出现少动、嗜睡等症状,初步判断该实验犬的下丘脑、垂体或甲状腺中有一个部位发生了病变。第一次抽血检测,测得甲状腺激素和促甲状腺激素水平都明显低于正常范围,给实验犬注射适量促甲状腺激素释放激素后,再次抽血检测,测得促甲状腺激素水平仍然低于正常范围。下列分析错误的是( )
A.给实验犬饲喂适量甲状腺激素可缓解其症状
B.第一次检测结果能够确定病变部位不是甲状腺
C.依据两次检测的结果能够确定病变部位是下丘脑
D.激素会弥散到体液中,所以可通过抽血检测激素水平
解析 给实验犬注射适量促甲状腺激素释放激素后,测得促甲状腺激素水平仍然低于正常范围,说明该实验犬的病变部位是垂体,C错误。
答案
解析
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3.(目标2)关于人体内激素的叙述,正确的是( )
A.激素的化学本质都是蛋白质
B.因激素直接参与细胞内多种生命活动,所以人体需要不断地产生激素
C.激素在人体内含量较低,但有高效的生物催化作用
D.激素在人体内作为信使传递信息而发挥作用
解析 激素的化学本质不都是蛋白质,如甲状腺激素本质是氨基酸衍生物,性激素本质是脂质,A错误;激素不直接参与细胞内生命活动,之所以人体需要不断地产生激素,是因为激素一旦起作用后马上就被灭活,B错误;激素在人体内种类多,量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是作为信息分子发挥作用,C错误,D正确。
答案
解析
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4.(不定项)(目标2和3)注射“长高针”是近些年悄然兴起的一种针对矮小症的治疗方式,但部分家长不经检查盲目给身高矮小的孩子使用“长高针”。“长高针”的有效成分是注射用生长激素。下列有关叙述错误的是( )
A.人体内生长激素由下丘脑分泌,含量极其微少
B.生长激素通过血液定向运输到靶细胞、靶器官
C.生长激素一经靶细胞接受并发挥作用后就被灭活
D.滥用长高针可能会导致使用者出现内分泌紊乱
答案
解析 内分泌腺没有导管,其分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身各处,传递着各种信息,据此可知,生长激素通过血液运输到全身各处,只是对特定的靶细胞、靶器官起作用,B错误。
解析
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重点题型突破
03
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题型 分级调节和反馈调节
褪黑素是由哺乳动物松果体产生的一种激素,具有缩短入睡时间、延长睡眠时间,进而调整睡眠的作用。褪黑素的分泌调节过程如下图所示,下列说法不正确的是( )
A.该过程不能体现激素的分级调节
B.长时间光照会使褪黑素的分泌减少
C.该过程中褪黑素的分泌存在反馈调节
D.为改善睡眠,可长期大量使用褪黑素
答案
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重点题型突破
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解题分析 激素的分级调节是一种不同激素分层控制的方式,常见的调控为下丘脑→垂体→内分泌腺,图中所示调节方式属于神经—体液调节,其中下丘脑为神经中枢,效应器为传出神经末梢及其支配的松果体,未体现激素的分级调节,A正确;由图可知,暗信号可促使褪黑素增多,则光信号会导致褪黑素分泌减少,B正确;由图可知,褪黑素含量增多时,其抑制下丘脑向松果体传递兴奋,即存在反馈调节,C正确;由题意可知,褪黑素可促进动物睡眠,褪黑素含量过高会抑制下丘脑的功能,从而导致自身分泌的褪黑素减少,故长期大量使用褪黑素会影响松果体的功能,不利于人体健康,D错误。
解题分析
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重点题型突破
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(不定项)甲、乙、丙均表现为甲状腺激素水平低下,通过注射TRH(表示促甲状腺激素释放激素),分别测定每人注射前30 min和注射后30 min的TSH(表示促甲状腺激素)的浓度。测定结果如下图。下列相关分析正确的是( )
A.患者甲体内甲状腺激素水平低下的原因是下丘脑无法分泌TRH
B.患者乙体内TSH水平低于正常值,是其甲状腺激素分泌不足的原因之一
C.患者丙体内甲状腺激素水平低下,促进了TSH的分泌
D.注射TRH的方法,可为判断病变部位提供参考
答案
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解题分析 据题图分析可知,患者甲可能是下丘脑功能缺陷,导致不能分泌TRH,不能促进垂体分泌TSH,导致甲状腺激素水平低下,A正确;患者乙可能是垂体功能缺陷,分泌TSH较少,导致甲状腺激素分泌不足,B正确;患者丙注射TRH前,TSH高于正常人,说明体内甲状腺激素过少,对垂体的抑制作用减弱,致使垂体产生大量TSH,这种调节属于反馈调节,不是促进垂体分泌TSH,C错误;据题意可知,通过注射TRH的方法,可为判断病变部位提供参考,D正确。
解题分析
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技法提升
分级调节和反馈调节中激素含量变化的分析方法
在“下丘脑→垂体→内分泌腺”的分级调节中,如果顺序靠前的腺体被切除,则之后的腺体分泌的激素要减少,之前的腺体分泌的激素要增加;三个结构所分泌的激素(促激素释放激素→促激素→激素)中,如果顺序靠前的激素分泌增加(减少),则该激素之后的激素分泌要增加(减少),该激素之前的激素分泌要减少(增加)。
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重点题型突破
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糖皮质激素是由肾上腺皮质中束状带分泌的一类甾体激素。某研究小组发现向小白鼠注射促糖皮质激素,会使下丘脑分泌的促糖皮质激素释放激素减少,对此现象,该研究小组提出了两种假说:
(1)假说一:该现象是促糖皮质激素直接对下丘脑进行反馈调节的结果。
假说二:该现象是__________________________________________________,进而对下丘脑进行反馈调节的结果。
为了验证哪一假说与实际情况相符,进行了如下实验:
材料与用具:生理状态相同的A、B两组小白鼠、适宜浓度的促糖皮质激素溶液、适宜浓度的糖皮质激素、手术器械等。
答案
促糖皮质激素通过促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素
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重点题型突破
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(2)实验步骤:
①将生理状况相同的小白鼠均分为A、B两组,测定两组小鼠血液中__________________________的含量。
②__________________________________________________________________
____________________________。
③向两组小白鼠注射________________________________________。
④在相同且适宜的环境条件下饲养A、B两组小白鼠一段时间后,再次测定,通过计算、比较__________________________________________________________获得结论。
答案
促糖皮质激素释放激素
用手术器械将A组小白鼠的肾上腺切除,B组做相同的外伤手术,但不摘除肾上腺
等量的适宜浓度的促糖皮质激素溶液
两组小白鼠实验前后的促糖皮质激素释放激素量的变化
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(3)预期实验结果及结论:
①若____________________________________________________________,则假说一正确。
②若________________________________________________________________
____________________________________________________,则假说二正确。
答案
A组小白鼠和B组小白鼠促糖皮质激素释放激素减少的量相等
A组小白鼠促糖皮质激素释放激素没有明显减少,B组小白鼠减少(或A组促糖皮质激素释放激素量增加,B组减少)
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解题分析 (2)实验设计时应该遵循对照原则和单一变量原则,该实验可以通过切除肾上腺来观察促糖皮质激素对下丘脑的作用,所以实验的自变量为是否切除肾上腺,因变量是促糖皮质激素释放激素的含量,实验中的无关变量应该保持相同且适宜。实验步骤如下:①本实验应该设置A、B两组,而且要求两组实验小鼠生理状态相同,测定初始促糖皮质激素释放激素的含量。②需要对小鼠进行手术,A组切除肾上腺,B组保留肾上腺。为了保证实验结果的可信度,应该遵循等量原则,所以B组小鼠要做相同的外伤手术,但不切除肾上腺。③向A、B两组小白鼠注射等量的适宜浓度的促糖皮质激素溶液。④在相同且适宜的环境条件下培养小鼠并作观测,一段时间后,再次测定两组动物血液中促糖皮质激素释放激素的含量,通过计算,比较两组小白鼠实验前后的促糖皮质激素释放激素量的变化。
解题分析
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(3)①如果假说一正确,则A组小白鼠和B组小白鼠促糖皮质激素释放激素减少的量相等。②如果假说二正确,则A组小白鼠促糖皮质激素释放激素减少量小于B组小白鼠或A组促糖皮质激素释放激素分泌量增加,B组减少。
解题分析
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课时作业
04
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[单项选择题]
知识点一 甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节
1.如图为某激素分泌的调节过程,下列说法错误的是( )
A.能体现分级调节过程的是①→②→③
B.④⑤的作用体现了反馈调节
C.图示中的腺体可表示甲状腺、性腺、肾上腺
D.若腺体为甲状腺,则①②同时作用于腺体,对腺体产生促进作用
答案
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2.桥本氏甲状腺炎是一种常见的甲状腺疾病,患者血液中可检测出抗甲状腺细胞的抗体,随病情发展,许多患者会表现为甲状腺功能减退,称为桥本氏甲减。如图为甲状腺激素的分泌调节示意图,其中a、b和c表示人体内三种内分泌腺,①②和③表示三种不同的激素。下列叙述错误的是( )
A.桥本氏甲减患者会表现出畏冷、易疲劳等症状
B.甲减患者激素②③分泌减少
C.血液中激素③水平增多会引起激素①分泌减少
D.幼年时激素③分泌不足会导致成年后身体矮小、智力低下
答案
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解析 甲状腺激素的作用是促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统兴奋性,桥本氏甲减患者体内,甲状腺功能减退,导致甲状腺激素分泌降低,机体代谢减缓,产热减少,出现畏冷、易疲劳等症状,A正确;据图分析可知,a为垂体,b为甲状腺,c为下丘脑,③是甲状腺激素,②是促甲状腺激素,①是促甲状腺激素释放激素,患者体内检测出抗甲状腺细胞的抗体,甲状腺不能正常分泌甲状腺激素,激素③甲状腺激素含量减少可通过反馈调节使①促甲状腺激素释放激素和②促甲状腺激素分泌增加,B错误;幼体时③甲状腺激素过少会导致成年后身体矮小、智力低下,D正确。
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3.炎性甲亢是由于甲状腺滤泡细胞膜通透性发生改变,滤泡细胞中的甲状腺激素大量释放进入血液,从而引起机体内甲状腺激素含量明显升高的一种疾病。下列有关叙述正确的是( )
A.正常情况下,甲状腺的分泌活动只受神经系统的调控
B.炎性甲亢可以放大激素的调节效应,有利于精确调控
C.炎性甲亢患者血液中促甲状腺激素释放激素的含量比正常人低
D.炎性甲亢患者往往体温偏高,情绪低落
答案
解析 炎性甲亢患者体内甲状腺激素含量明显升高,会通过反馈调节抑制下丘脑和垂体的活动,降低促甲状腺激素释放激素的含量,C正确;甲状腺激素能够促进细胞代谢,使产热量增加,同时具有提高神经系统的兴奋性的功能,会使情绪兴奋,D错误。
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知识点二 激素调节的特点
4.下列有关激素调节特点的叙述,错误的是( )
A.激素与靶细胞上的受体结合并起作用后就被灭活
B.内分泌腺产生的激素通过体液只运送至靶细胞
C.正常人体内,激素的分泌通过反馈调节维持其含量的动态平衡
D.激素既不组成细胞的结构,也不起催化作用
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5.人体的激素、酶和神经递质均具有特定的生物活性。下列有关这三种物质的叙述,正确的是( )
A.这三种物质均是活细胞产生的蛋白质
B.这三种物质均可以在细胞外发挥作用
C.激素和酶可以持续发挥作用
D.酶和神经递质均需要与特定分子结合后发挥作用,而激素不需要
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解析 激素、酶和神经递质均是由活细胞产生的,但未必都是蛋白质,A错误;激素、酶和神经递质这三种物质,只要条件具备,在细胞外也能发挥作用,B正确;激素作为信息分子,与特定的受体发生特异性结合并发挥作用后就会失活,因而不可以持续发挥作用,而酶在化学反应前后不会发生改变,可以持续发挥作用,C错误;激素和神经递质是信息分子,需要与特定的受体分子结合才能发挥作用,酶也需要与特定的分子(即底物)结合才能发挥作用,D错误。
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6.生物体内细胞间可通过如图所示中的两种方式进行信息交流。下列相关说法正确的是( )
A.方式①中的化学物质不可能代表促甲状腺激素
B.神经元之间通过方式①进行信息传递
C.垂体通过方式②将信息传递给肾上腺皮质
D.血糖调节存在①②两种信息传递方式
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解析 促甲状腺激素是通过体液运输到靶细胞,所以方式①中化学物质能代表促甲状腺激素,A错误;突触前膜释放的神经递质经突触间隙扩散至突触后膜发挥作用,故神经元之间通过方式②进行信息传递,B错误;垂体释放的促肾上腺皮质激素经体液运输将信息传递给肾上腺皮质,即方式①,C错误;血糖调节通过体液调节和神经调节共同完成,故存在①②两种信息传递方式,D正确。
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[不定项选择题]
7.糖皮质激素(GC),又名“肾上腺糖皮质激素”,是
一类甾体激素,可以人工合成,具有升高人体血糖的功能。
人体内糖皮质激素分泌的调节过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
注:CRH为促肾上腺皮质激素释放激素;ACTH为促肾上腺皮质激素。
A.若给正常人的肌肉注射一定量的GC,则随后其血液中ACTH的水平会升高
B.CRH、ACTH作用的靶细胞有差异,根本原因是不同靶细胞内的基因不同
C.“下丘脑→垂体→肾上腺皮质”的调节过程体现了分级调节
D.推测GC升高血糖浓度的原理是GC通过抑制胰岛素的生理作用来促进糖原的合成
答案
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解析 若给正常人的肌肉注射一定量的GC,GC通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,随后其血液中ACTH的水平会降低,A错误;激素与特异性受体结合发挥作用,不同激素作用的靶细胞有差异,根本原因是不同靶细胞内基因的表达情况不同,B错误;促进糖原的合成是降低血糖的途径,而GC具有升高人体血糖的功能,D错误。
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8.寒冷地带生活的布氏田鼠是一种小型非冬眠哺乳动物。如图为持续寒冷刺激下机体调节褐色脂肪细胞(BAT)的产热过程图,已知UCP-1增加会导致ATP合成减少。下列分析正确的是( )
A.①②④过程体现了甲状腺激素分泌的分级调节
B.肾上腺素与膜受体结合体现了细胞膜控制物质进出的功能
C.肾上腺素的分泌直接导致BAT细胞中催化脂肪氧化分解的cAMP增加
D.持续寒冷环境中的布氏田鼠通过加快脂肪分解和减少ATP合成来增加产热
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解析 肾上腺素与膜受体结合体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能,B错误;分析图示可知,肾上腺素通过与BAT细胞上的肾上腺素受体结合,促进cAMP的合成,cAMP促进脂肪的分解,C错误。
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[非选择题]
9.春天,日照逐渐延长时,鸟类大多进入繁殖季节,调节鸟类繁殖活动的图解如下:
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请回答:
(1)通过对图解分析可知,鸟类的繁殖活动是通过机体的______________和______________________两种调节方式完成的。机体中下丘脑既能传导兴奋,又能______________________,既是神经组织又兼有内分泌作用。
(2)上面图解中的A、B分别代表由下丘脑和垂体分泌的物质,则它们分别是________________________________________。
(3)据图判断,若要验证B的生理作用,不能用去除性腺的鸟作为实验动物,其原因是_________________________________________________________________
____________。
答案
神经调节
体液调节
分泌激素
促性腺激素释放激素、促性腺激素
鸟去除了性腺,失去了促性腺激素作用的器官,无法验证该激素的生理作用
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10.(2022·全国乙卷,30)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。
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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_________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案
甲状腺吸收碘合成甲状腺激素
大于
不相同
乙组注射外源甲状腺激素,使机体甲状腺激素含量超过正常水平,会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制两者的活动,使机体甲状腺激素合成减少;丙组注射促甲状腺激素,可以促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素,导致甲状腺激素合成增加
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