内容正文:
生物学 选择性必修1
稳态与调节 ZK
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专题2 与激素调节相关的实验设计与探究
刷难关
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专题2
与激素调节相关的实验设计与探究
主讲老师
1.[山东泰安2025高二上月考]吸入式胰岛素是把胰岛素粉末化或雾
化,使其由鼻腔经气管到达肺部,最后运输至全身。为探究吸入式胰
岛素和注射式胰岛素对血糖浓度的影响,某研究小组以生理状况相同
的小鼠为实验材料进行实验,结果如图所示。下列说法错误的是
( )
C
A.两种处理方式中胰岛素要等量
B.几乎全身细胞的细胞膜上都有能识别胰岛素的受体
C.据图可知,吸入式胰岛素处理组的血糖浓度下降和恢复的速度都较慢
D.在血糖调节过程中胰岛素和胰高血糖素的作用相互拮抗
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解析 实验目的是探究吸入式胰岛素和注射式胰岛素对血糖浓度的影响,所以自变量是胰岛素的
给药方式,因变量是血糖浓度变化,胰岛素的量属于无关变量,需要相同且适宜,A正确;胰岛
素几乎可以作用于全身的细胞,因此,几乎全身细胞的细胞膜上都有能识别胰岛素的受体,B正
确;据图可知,与注射式胰岛素组相比,吸入式胰岛素组的血糖浓度下降快,恢复的速度也较快,
C错误;胰岛素能降低血糖,胰高血糖素能升高血糖,二者在血糖调节过程中的作用相互拮抗,
D正确。
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专题2
与激素调节相关的实验设计与探究
主讲老师
2.[安徽江淮名校2024高二上月考]某实验小组设计实验探究不同因素对家兔尿量的影响,将三
组体重等生理状况相同的健康家兔麻醉后固定于手术台上,A组注射一定量的生理盐水,B、C组
用等量的抗利尿激素或利尿剂处理。注射前先记录一定时间内各组家兔的正常尿量,再静脉输液
给药后,记录一定时间内各组家兔的尿量(一段时间内平均每分钟的滴数),结果如图所示。醛
固酮可以促进肾小管和集合管对 的重吸收。下列相关叙述错误的是( )
D
A.A组注射生理盐水后,家兔体内抗利尿激素分泌可能减少
B.据图分析可知,B组给家兔注射了一定浓度的利尿剂
C.注射抗利尿激素一段时间后,家兔内环境渗透压会下降
D.若再设置一组,给家兔注射一定浓度的醛固酮,则家兔尿液渗透压
会上升
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思路导引
利尿剂能促进尿液的形成,使尿量增加,抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使
尿量减少。据图分析可知,A组和B组家兔一段时间后尿量增加,且B组尿量增加明显,C组家兔
一段时间后尿量减少,故可推知B组注射的是利尿剂,C组注射的是抗利尿激素。
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解析 A组注射一定量的生理盐水,生理盐水不会明显改变渗透压,而是主要通过增加循环血量,
增强对容量感受器的刺激,反射性地抑制抗利尿激素的合成与分泌,使尿量增加,因此可推测A
组注射生理盐水后,家兔体内抗利尿激素分泌可能减少,A正确;由思路导引可知,B组给家兔注
射的是利尿剂,C组给家兔注射的是抗利尿激素,B正确;抗利尿激素能够促进肾小管和集合管对
水分的重吸收,会导致内环境渗透压有所下降,C正确;醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对
的重吸收,导致尿液渗透压下降,D错误。
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专题2
与激素调节相关的实验设计与探究
主讲老师
3.[辽宁名校联盟2024高二上联考]哺乳动物进食时,食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌,称
为头期胃液分泌。该过程受神经调节和神经—体液调节的共同调控,如图所示。为探究两种调节
机制对头期胃液分泌的影响,有人用同一只狗连续进行了如表所示实验,下列叙述错误的是
( )
步骤 实验操作 4小时胃液分泌量
1 假饲
2 切除胃窦,再假饲
3 假饲,并注射一定量胃泌素(控制胃泌素注射剂量,使
胃液分泌量与步骤1相当)
4 只注射与步骤3相同剂量的胃泌素,但不假饲
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注:假饲是让狗吃肉,但吞下的肉从食道上的人工瘘口掉出,不进入胃;
“ ”数量表示胃液分泌量多少
A.据图可知促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质有胃泌素和神经递质
B.步骤 3的目的是确定在假饲条件下胃泌素的分泌量
C.步骤 4 是为了确定在神经—体液调节作用下的胃液分泌量
D.在两种调节机制中,共同作用效应等于各自单独作用效应之和
√
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解析 分析题图可知,头期胃液分泌受神经调节和神经—体液调节的共同调控,促进胃腺细胞分
泌胃液的信号物质有传出神经释放的神经递质,也有胃窦 细胞分泌的胃泌素,A正确;步骤3假
饲,控制胃泌素的注射剂量,使胃液分泌量与步骤 1相当,从而确定在假饲条件下胃泌素的分泌
量,B正确;步骤 4 不假饲,通过注射与步骤 3 相同剂量的胃泌素调节胃液分泌量,从而确定
在神经—体液调节作用下的胃液分泌量,C正确;由题表可知,切除胃窦再假饲和注射胃泌素但
不假饲各自单独作用时胃液分泌量之和为五个“ ”,而二者共同作用时胃液分泌量为九个“
” ,故二者共同作用效应大于各自单独作用效应之和,D错误。
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专题2
与激素调节相关的实验设计与探究
主讲老师
4.[河南郑州2025高二上联考]无蹼壁虎是我国华北地区最常见的一种壁虎科动物,科研人员欲
在实验温度条件下探究无蹼壁虎的体温与环境温度的关系,相关实验结果如图所示。研究得出无
蹼壁虎的体温回归线与等温线相交在 左右(A点),在此温度区域,壁虎体热与环境热能
交换趋于平衡。下列叙述错误的是( )
C
A.无蹼壁虎生理上最适的环境温度可能在 左右
B.若将无蹼壁虎置于 环境下,其体温将低于环境温度
C.将无蹼壁虎由低温环境置于高温环境后应立即对其进行体温检测
D.将无蹼壁虎由置于 环境温度下,短时间内其散热量大于产
热量
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解析 无蹼壁虎的体温回归线与等温线相交在 左右,在此温度区域,壁虎体热与环境热能
交换趋于平衡,说明无蹼壁虎生理上最适的环境温度可能在 左右,A正确;据图分析可知,
当环境温度在 时,无蹼壁虎体温低于环境温度,B正确;将无蹼壁虎由低温环境置于高温环
境后应让其适应一段时间,待其体温相对稳定后再对其进行体温检测,C错误;无蹼壁虎在环境
温度为时的体温高于环境温度为时的体温,故将无蹼壁虎由置于 环境温度下,
短时间内其散热量大于产热量,D正确。
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专题2
与激素调节相关的实验设计与探究
主讲老师
5.[浙江嘉兴2025高二上月考]肥胖是一个日益严重的全球性健康问题。为研究其机理,科研人
员进行了相关实验。
(1)肥胖者常常食欲旺盛,易引起血糖浓度大幅上升,导致胰岛 细胞分泌________增加,该
物质一方面抑制________分解和脂肪等非糖物质转化为葡萄糖,另一方面,促进细胞摄取葡萄糖
氧化分解或转化为脂肪等。
胰岛素
肝糖原
解析 当血糖浓度升高时,胰岛 细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加。胰岛素一方面抑
制肝糖原的分解和脂肪等非糖物质转化为葡萄糖,另一方面促进细胞摄取葡萄糖并转化为脂肪等。
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(2)研究发现小鼠肥胖和蛋白有关,以 基因功能缺失型突变体小鼠和正常小鼠为实验材料,
实验结果表明 蛋白具有抑制肥胖的作用。请在图1中补全突变体小鼠的体重变化情况。
图1
[答案]
解析 实验结果表明蛋白具有抑制肥胖的作用,因此基因功能缺失的突变体小鼠因无法合成
蛋白,其体重大于正常小鼠,突变体小鼠的体重变化情况见答案。
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(3)进一步研究发现,小鼠体重的变化与瘦素密切相关。瘦素具有抑制食欲、减轻体重等功能。
研究人员对上述12周龄不同组小鼠进行注射处理,检测小鼠每日体重和摄食量;发现丁组突变体
小鼠血清瘦素含量明显增加,但其体重仍增加,推测该现象与瘦素抵抗有关。请选择合理选项,
在表中补充完善实验设计。
组别 实验材料 实验处理 体重、摄食量
甲 正常小鼠 注射生理盐水 参考值
乙 正常小鼠 注射瘦素 低于参考值
丙 突变体小鼠 ①___ 高于参考值
丁 ②___ ③___ ④___
A.正常小鼠 B.突变体小鼠
C.注射生理盐水 D.注射瘦素
E.明显高于丙 F.明显低于丙 G.接近丙
C
B
D
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解析 甲组为空白对照组,作用是提供正常小鼠的体重和摄食量参考值,丙组突变体小鼠需要注
射生理盐水处理,丁组为对突变体小鼠进行注射瘦素处理。因为瘦素具有抑制食欲、减轻体重等
功能,所以乙组小鼠注射瘦素后,体重和摄食量低于甲组的参考值;丙组突变体小鼠为条件对照,
应注射生理盐水,其体重、摄食量高于参考值;丁组突变体小鼠虽然注射了瘦素,但由于瘦素抵
抗,所以其体重、摄食量仍然高于参考值,并接近丙组。
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图2
(4)进一步研究发现正常小鼠和突变体小鼠每天的能量消
耗总量相近,但代谢方式存在显著差异,如图2所示,据图
可知,______________________________________________
_________________________________________。
(注:指呼吸交换率,即每分钟排出量与 摄入量
的比值;为1时,代表供能物质以糖类为主, 为0.7
时,代表供能物质以脂肪为主。)
正常小鼠白天消耗脂肪和糖类,晚上以消耗糖类为主;突变体小鼠白天和晚上均以消耗糖类为主
解析 正常小鼠白天约为 ,夜晚约为1,说明正常小鼠白天消耗糖类和脂肪,晚上以消耗
糖类为主;无论白天还是夜晚,突变体小鼠的 均约为1,说明突变体小鼠白天和晚上均以消
耗糖类为主。
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(5)综上所述,完善图3,阐释突变体小鼠肥胖的机理:①___________;②__________。
图3
蛋白缺失
瘦素抵抗
解析 结合上述分析可知,基因功能缺失的小鼠, 蛋白缺失,一方面会导致瘦素抵抗
(不敏感),食欲增加,脂肪合成增加;另一方面在能量消耗总量接近的情况下,主要以消耗糖
类为主,几乎不消耗脂肪,最终导致突变体小鼠肥胖。
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