内容正文:
第三章 体液调节
第1节 激素与内分泌系统
第三章 体液调节
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目录
contents
Part 01 课前预习 打基础
Part 02 课堂探究 培素养
Part 04 课时作业
Part 03 随堂达标 勤演练
第三章 体液调节
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第三章 体液调节
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课前预习 打基础
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第三章 体液调节
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导管
消化腔
导管
激素
毛细血管
血液循环
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上段小肠肠腔
血液
小肠肠腔 (切除神经)
神经
胰腺
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A、C
B
反射
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提取液
盐酸
化学物质
血液
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化学物质
促胰液素
内分泌器官
细胞
激素
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抗糖尿病
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胰岛
胰腺
胰岛
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移植法
睾酮
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内分泌腺
内分泌
促甲状腺激素释放激素
垂体
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下丘脑
促甲状腺激素
内分泌腺
生长发育
垂体
有机物代谢
神经的兴奋性
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胰岛素
胰高血糖素
糖
垂体
醛固酮
水盐代谢
肾上腺素
应激能力
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垂体
雌激素
孕激素
卵细胞
垂体
睾酮
精子细胞
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课堂探究 培素养
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【答案】 B
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【答案】 A
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随堂达标 勤演练
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学习目标
素养要求
1.以某种激素的发现史为例,讨论研究激素生理功能的方法。
2.说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成, 包括垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体,它们分泌的各类激素参与生命活动的调节。
1.生命观念:通过分析内分泌系统的组成和功能,形成生命的稳态与平衡观。
2.科学思维:通过分析促胰液素的发现史,评价科学家当时的实验结论,训练批判性思维能力。
3.科学探究:通过分析胰岛素发现的具体案例,培养实验设计及对实验结果的分析与讨论等科学探究素养。
4.社会责任:关注激素失调症,树立学以致用、关注人类健康的态度。
外分泌腺和内分泌腺
1.外分泌腺:凡是分泌物经由________而流出体外或流到__________的,称为外分泌腺,如汗腺、唾液腺、胃腺等。
2.内分泌腺:凡是没有________的腺体,其分泌物——________直接进入腺体内的____________,并随____________输送到全身各处的,称为内分泌腺,如垂体、甲状腺、肾上腺等。
激素的发现
1.促胰液素的发现
(1)沃泰默的实验
①实验假设:胃酸刺激小肠的________,神经将兴奋传给________,使胰腺分泌胰液。
②实验步骤:
③实验现象:__________组中的胰腺能分泌胰液,______组中胰腺不能分泌胰液。
④实验结论:胰液的分泌是一个十分顽固的________。
(2)斯他林和贝利斯的实验
①实验假设:在________的作用下,小肠黏膜细胞产生了一种____________,这种物质进入________后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。
②实验验证过程:
③实验结论:小肠黏膜在盐酸的作用下分泌某种____________促进胰腺分泌胰液,这种化学物质被命名为____________。
2.激素调节的概念
由______________或________分泌的化学物质—________进行调节的方式,就是激素调节。
激素研究的实例
1.胰岛素的发现
(1)切除胰腺的狗会患糖尿病,提出胰腺能分泌某种____________的物质的假说。
(2)班廷和助手贝斯特的实验
①实验过程
②实验结论:胰岛素是由胰腺中的________分泌的。
2.睾丸分泌雄激素的研究
(1)研究方法:摘除法和__________等。
(2)结论:睾丸可以分泌________,激发并维持雄性的第二性征。
内分泌系统的组成和功能
1.内分泌系统的组成
由相对独立的__________以及兼有_________功能的细胞共同构成。
2.人体内主要分泌腺及其分泌的激素
(1)下丘脑:分泌________________________、促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素等多种激素,这些激素作用于________,调控垂体分泌释放相应的激素。
(2)垂体:接受________分泌的激素的调节,从而分泌_____________、促性腺激素、促肾上腺皮质激素等,分别调节相应的____________的分泌活动。分泌生长激素调节____________等。
(3)甲状腺:接受________分泌的激素的调节,分泌甲状腺激素等;甲状腺激素具有调节体内的______________、促进生长和发育、提高________________等作用。
(4)胰腺:其中胰岛内有多种分泌细胞,胰岛B细胞分泌__________、胰岛A细胞分泌______________,这两种激素在______代谢中发挥重要的调节作用。
(5)肾上腺:接受________分泌的激素的调节,分为皮质和髓质两部分,前者主要分泌__________、皮质醇等,调节____________和有机物代谢。后者可分泌____________, 提高机体的____________。
(6)卵巢:接受________分泌的激素的调节:分泌的__________和__________等具有促进女性生殖器官的发育、__________的生成和女性第二性征的出现等作用。
(7)睾丸:接受________分泌的激素的调节;分泌的雄激素(主要是________)具有促进男性生殖器官的发育、____________ 的生成和男性第二性征的出现等作用。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
1.促胰液素是由胰腺分泌的一类内分泌激素。( )
2.下丘脑和垂体都能合成抗利尿激素和生长激素。( )
3.肠腺属于内分泌腺,胰岛属于外分泌腺。( )
4.沃泰默认为调节胰腺分泌胰液的途径只有神经调节。( )
5.既有内分泌功能又有外分泌功能的腺体是胰腺。( )
6.激素具有调节生长发育和维持机体正常机能的作用。( )
7.激素的成分有蛋白质、多肽和胆固醇等。( )
8.人体各种内分泌腺之间具有复杂的功能联系,共同调节机体活动。( )
9.下丘脑能分泌促甲状腺激素调节甲状腺激素的合成和分泌。( )
答案:1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.√ 7.× 8.√ 9.×
激素的发现
1.在斯塔林和贝利斯的实验中,若排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分对实验结果的干扰,该如何增设对照实验?
提示:一组是:将稀盐酸注入同一条狗的静脉;另一组是:将小肠黏膜研磨后的提取液注入同一条狗的静脉。
2.促胰液素的产生部位和作用部位分别是什么?
提示:促胰液素产生于小肠黏膜,作用于胰腺。
3.促胰液素可以促进胰腺分泌胰液,迷走神经也可以促进胰腺分泌胰液,这两种调节方式相比,有哪些不同?
提示:前者反应速度比较缓慢,作用时间比较长、作用范围比较广泛等。
1.促胰液素是人类发现的第一种激素
(1)发现者:斯塔林和贝利斯。
(2)来源:小肠黏膜。
(3)作用部位:胰腺。
(4)作用效果:促进胰液分泌。
(5)发现意义:使人类认识到激素调节的存在。
2.与促胰液素发现相关的实验分析
(1)实验过程。
①稀盐酸→小肠肠腔→胰腺分泌胰液
②稀盐酸→静脉血液→胰液不分泌
③稀盐酸→小肠肠腔(去除神经)→胰腺分泌胰液
④小肠黏膜+稀盐酸+沙子eq \o(——→,\s\up17(研磨))制成提取液eq \o(——→,\s\up17(注入))静脉血液→胰腺分泌胰液
(2)分析。
a.①与②、②与④对比说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果。
b.①与③对比说明胰液分泌不受神经的调节。
c.①②③④对比说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质——促胰液素的调节。
1.沃泰默没有发现促胰液素,斯塔林和贝利斯发现了促胰液素,下列关于这些科学家的实验和对实验现象的解释和叙述中,错误的是( )
A.他们设计实验时都遵循了单一变量原则和对照原则
B.沃泰默设置的实验变量是有无神经
C.斯塔林和贝利斯的实验变量是有无小肠黏膜物质
D.沃泰默失败的根本原因是没有把小肠上的神经剔除干净
【解析】 据实验可知,他们都运用了单一变量和对照的实验原则,A正确;沃泰默设置的实验中以有无神经为自变量,E正确;斯塔林和贝利斯的实验变量是有无小肠黏膜物质,C正确;沃泰默失败的根本原因是没有大胆质疑,固执地认为这是个神经调节,D错误。
【答案】 D
2.下面是与促胰液素发现过程有关的四个实验,下列选项分析不正确的是( )
①稀盐酸→小肠肠腔→胰腺分泌胰液
②稀盐酸→静脉血液→胰液不分泌
③稀盐酸→小肠肠腔(去除神经)→胰腺分泌胰液
④小肠黏膜+稀盐酸+沙子eq \o(——→,\s\up17(研磨))制成提取液eq \o(——→,\s\up17(注入))静脉血液―→胰腺分泌胰液
A.①与②、②与④对比说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果
B.①与③对比说明胰液分泌不受神经的调节
C.①②③④对比说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质(由血液运输)调节
D.要探究胰液的分泌是否受神经的调节,应该再设计实验继续探究
【解析】 通过①与②、②与④的实验结果对比,说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果,因为在稀盐酸直接刺激静脉血液的条件下胰液没有分泌,而在稀盐酸刺激小肠黏膜的条件下可促进胰液分泌,A正确;①与③组成的实验自变量是通向小肠的神经是否切除,因变量为胰腺是否分泌胰液,其结果说明胰腺分泌胰液可以不通过神经调节产生,但也可能通过神经调节产生,要证明胰液的分泌是否受神经的调节,应该再设计实验继续探究,B错误,D正确;①②③④对比能说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质(由血液运输)调节,且该物质的产生需要盐酸刺激,C正确。
激素研究的实例
1.在班廷之前,为什么制备胰腺提取物治疗糖尿病收效甚微?
提示:胰液中的胰蛋白酶会将研磨液中的胰岛素分解,所以达不到降血糖的效果。
2.班廷制取胰腺提取液,治疗糖尿病的独到实验操作是什么?请分析原理。
提示:结扎胰管,使胰腺萎缩而胰岛完好。避免了胰液中胰蛋白酶分解胰岛素。
3.上述两个实例,哪些实验用到了“减法原理”或“加法原理”?
提示:结扎胰管、摘除胰腺、摘除睾丸等操作属于“减法原理”;注射胰岛提取液、移植睾丸等操作属于“加法原理”。
1.研究动物某内分泌腺及其分泌激素功能的常用方法:摘除法和移植法。摘除所研究的内分泌腺→观察实验动物出现的特异性症状→将已摘除的腺体重新移植回去或注射摘除腺体的提取物→观察相关症状是否恢复,由此判断该内分泌腺的功能。
2.动物激素功能的基本研究思路:
eq \x(\a\al(某种方法,处理实验,动物))→eq \x(\a\al(出现相应,病理症状))→eq \x(\a\al(添加某激素,后恢复正常))→eq \x(\a\al(推知相应,激素的生,理功能))
3.在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态相比,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”;与常态相比,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
3.(多选)现有一组对胰岛素不敏感的高血糖小鼠X。为验证阿司匹林能恢复小鼠对胰岛素的敏感性,使血糖恢复正常。现将小鼠X随机均分成若干组,下表表示各组处理方法及实验结果。下列叙述正确的是( )
组别
1
2
3
4
处理方法
胰岛素
+
-
+
-
阿司匹林
-
+
+
-
生理盐水
-
-
-
+
实验结果(血糖浓度)
?
高于正常
?
高于正常
注:对胰岛素不敏感是指注射胰岛素后血糖浓度无明显变化;“+”表示有添加,“-”表示无添加,胰岛素和阿司匹林均用生理盐水配制。
A.第4组为对照组,该组实验小鼠应选择血糖浓度高于正常的个体
B.第1、3组的实验结果应分别为:高于正常、正常
C.为了控制无关变量,三种试剂都应通过饲喂的方式添加
D.该实验可以同时证明胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素
【解析】 第4组为对照组,该组实验小鼠应选择血糖浓度高于正常的个体,A正确;高血糖小鼠X对胰岛素不敏感,则第1组血糖浓度高于正常,阿司匹林能恢复小鼠对胰岛素的敏感性,使小鼠X的血糖浓度恢复正常,则第3组血糖浓度正常,B正确;胰岛素的化学本质是蛋白质,不能通过饲喂添加,应注射,C错误;该实验只能证明胰岛素能降血糖,但不能证明胰岛素是唯一降血糖的激素,D错误。
【答案】 AB
4.在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。下列相关说法不正确的是( )
A.在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,利用了“加法原理”
B.摘除狗的胰腺,造成实验性糖尿病,利用了“减法原理”
C.给予糖尿病狗注射从萎缩胰腺中提取的提取物,病狗的血糖恢复正常,利用了“加法原理”
D.给阉割公鸡移植睾丸,雄性性征恢复,利用了“加法原理”
【解析】 在艾弗里肺炎链球菌转化实验中,对细胞提取物分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理是去除相应的物质,为“减法原理”,A错误;与常态相比,去除某种因素称为“减法原理”,研究者将一只健康小狗的胰腺摘除,造成实验性糖尿病,利用了“减法原理”,B正确;把萎缩的胰腺提取液注入因摘除胰腺而患糖尿病的狗身上,与摘除胰腺而患糖尿病的狗相比,人为增加了某种因素,属于加法原理,C正确;与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,研究者重新将睾丸移植回阉割公鸡体内,该公鸡的雄性性征逐步恢复,移植操作是人为增加某种影响因素,采用了“加法原理”,D正确。
内分泌系统的组成和功能
1.补充激素时,肽类、蛋白质类激素(垂体、下丘脑、胰岛细胞分泌产生)一般采用________(填“ 注射”“口服”或“注射和口服”,下同)法,原因是口服时,该类激素容易被胃、肠道内的消化酶分解而失去作用。固醇类(性激素)和氨基酸衍生物类(甲状腺激素、肾上腺素)可采用______法。
提示:注射 注射和口服
2.呆小症患者身材矮小,智力低下,与侏儒症的表现显著不同,侏儒症患者虽然身材矮小,但智力是正常的;根据各种激素的生理作用推测呆小症和侏儒症分别是幼年时期缺少哪种激素引起的?
提示:呆小症是由于幼年时期缺少甲状腺激素引起的,侏儒症是由于幼年时期缺少生长激素引起的。
3.为了研究甲状腺激素的生理作用,某同学进行了探究实验,在实验过程中用大鼠作为实验材料,以耗氧量作为检测指标。请完善实验步骤:
(1)将若干只生长状况相同的大鼠随机均分为A、B、C三组,A组切除甲状腺,定时灌喂适量的生理盐水;B组切除甲状腺,定时灌喂________________溶液;C组进行手术但不切除甲状腺,定时灌喂等量的生理盐水。
(2)将上述三组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。
(3)一段时间后,测定并记录三组大鼠的________。
(4)对数据进行统计与分析。
提示:(1)等量的甲状腺激素 (3)耗氧量
1.主要激素功能分类
(1)维持内环境稳定。
①调控垂体分泌释放相应激素:促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素等。
②调控甲状腺、性腺、肾上腺分泌相应激素:促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素等。
(2)调节物质和能量代谢。
①调控糖代谢:胰岛素和胰高血糖素。
②调节有机物代谢和能量代谢:甲状腺激素、皮质醇、肾上腺素。
③调节水盐代谢:醛固酮。
(3)调控生长发育和生殖。
①调控生长发育:生长激素、甲状腺激素、雌激素、雄激素。
②调控生殖:雌激素、孕激素、雄激素。
2.主要激素的化学本质
(1)蛋白质、多肽类激素:促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素、促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素、胰岛素和胰高血糖素。
(2)氨基酸衍生物:甲状腺激素和肾上腺素。
(3)固醇类及其衍生物:皮质醇、雌激素、孕激素、雄激素。
5.科研人员分别给三只大白鼠注射了a、b、c三种激素后,观察到的相应反应如下表:
注射的激素
注射后的反应
a激素
低血糖、甚至昏迷
b激素
促进蛋白质的合成,并使软骨生长明显
c激素
使呼吸、心率加快,并使体内产热量增加
据此判断激素a、b、c的化学名称依次是( )
A.甲状腺激素、胰岛素、生长激素
B.胰高血糖素、生长激素、甲状腺激素
C.生长激素、胰岛素、肾上腺素
D.胰岛素、生长激素、甲状腺激素
【解析】 a激素引起血糖降低,是胰岛素的作用,b激素促进蛋白质的合成,并使软骨生长明显,是生长激素的作用,c激素使呼吸、心率加快,并使体内产热量增加,是甲状腺激素的作用,因此激素a、b、c的化学名称依次是胰岛素、生长激素、甲状腺激素,A、B、C错误,D正确。
【答案】 D
6.(多选)当动物缺乏某种激素时,可以通过“饲喂法”或“注射法”对该激素进行人为补充,下列可通过“饲喂法”补充的是( )
A.生长激素
B.甲状腺激素
C.胰岛素
D.性激素
【解析】 由于生长激素和胰岛素的化学本质是蛋白质,随饮食进入消化道后,会在各种蛋白酶及肠肽酶作用下分解为氨基酸,因而这类激素不能口服或饲喂;甲状腺激素属于氨基酸衍生物,而性激素属于固醇类,这两种物质可直接被消化道吸收,可随饮食补充。
【答案】 BD
补充激素的方法技巧
(1)蛋白质和肽类激素:只能采取静脉注射法。
(2)氨基酸衍生物和固醇类及其衍生物:既可以采取静脉注射法,也可以采取口服法。
1.促胰液素是人类发现的第一种激素。
2.激素调节是由内分泌器官或细胞分泌的激素进行调节生命活动的方式。
3.内分泌系统由内分泌腺和具有内分泌功能的细胞构成。
4.下丘脑分泌激素作用于垂体,调控垂体分泌释放相应激素。
5.垂体分泌激素调节甲状腺、性腺、肾上腺皮质等分泌活动。
6.垂体分泌生长激素调节生长发育。
7.甲状腺激素调节有机物代谢、促进生长发育、提高神经的兴奋性。
8.肾上腺皮质分泌醛固酮和皮质醇,调节水盐代谢和有机物代谢;髓质分泌肾上腺素提高机体的应激能力。
9.胰岛B细胞分泌胰岛素,降血糖;胰岛A细胞分泌胰高血糖素,升血糖。
10.卵巢分泌雌激素和孕激素,睾丸分泌雄激素,分别促进相应生殖器官的发育、生殖细胞的生成和第二性征的出现。
1.产生促胰液素和促胰液素作用的部位分别是( )
A.胰腺和胰岛
B.胰腺和小肠黏膜
C.小肠黏膜和胰腺
D.小肠黏膜和胰岛
【解析】 促胰液素由小肠黏膜产生,经血液运输到达胰腺,促进胰液的分泌。
【答案】 C
2.下列有关促胰液素的说法,错误的是( )
A.促胰液素的发现使人类对动物生命活动的调节有了新的认识
B.促胰液素能够强烈促进食物的消化
C.促胰液素是小肠黏膜受稀盐酸刺激后分泌的
D.促胰液素的分泌不需要导管
【解析】 促胰液素能够促进胰腺分泌胰液,胰液可以促进食物的消化,但促胰液素本身不能促进食物消化,B错误。
【答案】 B
3.下列哪一组激素是由同一个腺体分泌、且不能口服的是( )
A.肾上腺素和胰高血糖素
B.促甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素
C.甲状腺激素和生长激素
D.胰岛素和胰高血糖素
【解析】 肾上腺素是肾上腺分泌的,胰高血糖素是胰岛A细胞分泌的,促甲状腺激素是垂体分泌的,促甲状腺激素释放激素是下丘脑分泌的,甲状腺激素是甲状腺分泌的,生长激素是垂体分泌的,胰岛素是胰岛B细胞分泌的。其中胰岛素和胰高血糖素都是胰腺中的细胞分泌的,胰岛素的化学本质为蛋白质,胰高血糖素的化学本质是多肽,二者均不能口服。
【答案】 D
4.家鸡受激素等影响偶尔会发生雌鸡雄性化的性反转现象。雌鸡发生性反转会表现出鸡冠增大、羽毛鲜艳、好斗打鸣、追逐母鸡等雄性特征。与此有关的激素及其主要作用的叙述,正确的是( )
A.甲状腺激素,促进生长发育,促进雌鸡雄性化转化
B.雄激素,促进雄性生殖器官发育,激发并维持雄性第二性征
C.生长激素,促进生长发育,促进羽毛生长变鲜艳
D.肾上腺素,促进性腺的生长发育,促进鸡冠等雄性特征形成
【解析】 雌鸡出现的羽毛鲜艳、好斗打鸣、追逐母鸡等雄性特征是其体内的雄激素分泌增多导致的。雄激素具有促进雄性生殖器官发育,激发并维持雄性第二性征的作用。
【答案】 B
5.现有体重近似、发育正常的甲、乙、丙、丁四只雄性小狗,对丁狗不做处理,对甲、乙、丙狗分别做不同的手术处理。几个月后测得各自血液中三种激素的含量如下表,则下列叙述不正确的是( )
雄性激素
甲状腺激素
生长激素
甲
3.8
0.1
5.8
乙
3.6
2.8
0.1
丙
0.8
3
5.5
丁
4
3
6
A.甲狗可能出现的症状是行动呆笨,精神萎靡,食欲不振
B.乙狗可能出现的症状是生长缓慢或停滞
C.丙狗可能出现的症状是性情变得温顺
D.在相同条件下饲养一段时间后,其个体大小变化为丁狗个体基本处于术前状态,乙、丙狗不能长大
【解析】 甲狗术后体内甲状腺激素含量远低于正常值,从而可能出现精神萎靡,食欲不振的症状。乙狗体内生长激素含量很低,而生长激素可促进生长,特别是促进蛋白质的合成和骨的生长,故乙狗可能出现的症状是生长缓慢或停滞。雄性激素可维持雄性动物的第二性征,丙狗体内雄性激素含量很低,因而性情可能变得温顺。丁狗应正常生长,乙狗个体较小,基本处于术前状态,丙狗体内含有生长激素,能长大。
【答案】 D
$$