内容正文:
体液调节
生物学·选择性必修1
第 3 章
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微专题3 动物生命活动调节模型分析及相关实验的评价
对点练习
对点练习
一、动物生命活动调节模型分析
1.以下丘脑为“中心”的调节模型
从上图中可以看出,下丘脑有体温调节中枢、血糖调节中枢、水盐平衡调节中枢等。下丘脑是内分泌系统的总枢纽,同时也受大脑皮层的调控。下丘脑的部分细胞既能传导神经冲动,又有分泌的功能。
2.生命活动调节的主要方式
调节方式
调节机制
举例
神经调节
刺激引起的反射活动,通过反射弧完成
各种反射活动
体液调节
体液中激素和其他化学物质直接对生命活动起作用
激素、CO2、H+等的调节
调节方式
调节机制
举例
神经—体液调节
口渴时抗利尿激素分泌增加,尿量减少
体液—神经调节
CO2对呼吸运动的调节
3.模型法判断生命活动调节方式
(1)神经调节:完全依赖反射弧完成,仅涉及“神经递质”这种信号分子。
模型:
举例:膝跳反射、缩手反射等。
(2)体液调节:仅涉及“激素”或其他化学物质。
模型:
举例:人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖降低。
(3)神经—体液调节:既有神经系统调节,又有相关激素或其他化学物质的参与,涉及“神经递质”与“激素”两类信号分子。
①模型Ⅰ
举例:血糖降低,下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖升高。
②模型Ⅱ
举例:日照长短变化刺激鸟类的神经系统,下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于性腺,性腺分泌的性激素增加,促使鸟类产卵。
4.动物生命活动调节的综合模型
(1)若该图为反射弧的结构模式图,则a、b、c、d、e分别表示感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
(2)若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节,则a、b、c、d、e分别表示下丘脑、促甲状腺激素释放激素、垂体、促甲状腺激素、甲状腺。
(3)若该图表示人体内水盐平衡的调节,则a表示下丘脑,下丘脑渗透压感受器感受渗透压的变化,可促使c(垂体)释放抗利尿激素,通过d(体液)运输后,作用于靶细胞e(肾小管细胞和集合管细胞)。
(4)若该图表示血糖的神经—体液调节途径,则a表示下丘脑,b、c、d、e分别表示有关神经、胰岛、胰岛素(或胰高血糖素)、靶器官或靶细胞。
1.神经系统对内分泌功能的调节有甲、乙、丙三种模式,如下图所示。下列分析不正确的是( )
A.甲模式中,若靶腺体为甲状腺,下丘脑调节甲状腺分泌活动的方式称为神经调节
B.抗利尿激素的合成和分泌可通过图中乙模式调节
C.血糖浓度升高,可以通过丙模式调节胰岛素的分泌量
D.动物的生命活动常同时受神经和体液的调节
解析:选A。甲模式体现了下丘脑间接调节内分泌腺的活动,有神经调节和体液调节,A错误;抗利尿激素由下丘脑分泌,垂体释放,可通过图中乙模式调节,B正确;血糖浓度升高,可以直接刺激胰岛B细胞,引起胰岛素分泌量增加,如图中丙模式,C正确;动物的生命活动常同时受神经调节和体液调节的共同作用,D正确。
2.下图表示光暗信号通过视网膜→松果体途径对雄性动物生殖的调控。分析以下叙述错误的是( )
A.光暗信号调节褪黑素分泌的过程,属于神经调节
B.去甲肾上腺素释放后,直接与受体结合发挥作用,则去甲肾上腺素属于一种激素
C.光暗信号可以周期性引起褪黑素的分泌,进而影响该动物的生殖周期
D.HPG轴发挥调节作用,体现了激素分泌的分级调节和负反馈调节
解析:选B。在光暗信号的刺激下,视网膜产生的神经冲动通过有关的传入神经传到神经中枢,再通过传出神经传到松果体,进而引起褪黑素的分泌,可见,该过程属于神经调节,A正确;去甲肾上腺素释放后,通过扩散与突触后膜上特异性受体结合而发挥作用,因此去甲肾上腺素属于一种神经递质,B错误;光暗信号的刺激,通过神经调节引起褪黑素的分泌,褪黑素通过影响HPG轴发挥调节作用,影响雄性激素的分泌,进而影响该动物的生殖周期,C正确;HPG轴发挥调节作用的过程是下丘脑分泌的促性腺激素释放激素运输到垂体,促使垂体分泌促性腺激素,促性腺激素随血液运输到
睾丸,促使睾丸增加雄性激素的合成和分泌,当血液中雄性激素的含量过高时,对下丘脑和垂体的抑制作用增强,使下丘脑和垂体分泌的相应激素减少,可见,HPG轴发挥调节作用,体现了激素分泌的分级调节和负反馈调节,D正确。
二、评价实验方案和结论
1.“五看法”评价实验方案
2.探究性实验和验证性实验实验目的和结论的辨析
项目
探究性实验
验证性实验
实验目的
探究研究对象的未知属性、特征和与其他因素的关系
探究研究对象的已知属性、特征和与其他因素的关系
实验结论
根据可能出现的结果,做出不同的推理,结论不是唯一的
根据实验结果做出肯定或否定的结论,结论是唯一的
3.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。回答下列问题。
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液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。
(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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)甲状腺激素的合成需要碘,将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,可被甲状腺利用合成甲状腺激素,导致家兔甲状腺中检测到碘的放射性。(2)由题干可知,甲组注射一定量的生理盐水,丙组注射等量的促甲状腺激素溶液,促甲状腺激素能促进甲状腺激素的合成,因此丙组甲状腺激素的合成量大于甲组。由于乙组注射甲状腺激素溶液,甲状腺激素会通过反馈调节抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的合成,进而使甲状腺激素的合成量较低;丙组注射促甲状腺激素溶液,促甲状腺激素溶液能够促进甲状腺合成甲状腺激素,丙组甲状腺激素的合成量较高。
答案:(1)碘是合成甲状腺激素的原料(或甲状腺激素的合成需要碘) (2)大于 不相同 丙组注射的促甲状腺激素随血液循环到达甲状腺,促进甲状腺激素的合成;而乙组注射的甲状腺激素会通过反馈调节抑制甲状腺激素的合成
4.帕金森病是一种影响中枢神经系统的慢性神经退行性疾病,主要影响运动神经系统。它的症状通常随时间推移而缓慢出现,早期明显的症状为静止性震颤、肌肉僵直、运动迟缓和步态异常,也可能有认知和行为问题。
(1)正常情况下,在突触小体内,多巴胺的储存场所是____________________。
(2)有一种观点认为,帕金森病的致病机理是脑部多巴胺能神经元的变性死亡,而引起死亡的原因之一是多巴胺能神经元胞外多巴胺的浓度过高。请结合图中的两种载体对多巴胺能神经元的这一死亡原因做进一步阐释:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)传统中药人参中的人参皂苷Rg1可以有效缓解帕金森病。某同学以小鼠作为实验材料,设计了如下方案,最终通过技术手段统计多巴胺能神经元细胞的死亡数目。
步骤
模型组
人参皂苷Rg1治疗组
1
注射1 mL溶于生理盐水的MPTP,注射4次,每次间隔2 h
注射1 mL生理盐水,注射4次,每次间隔2 h
2
每天注射1 mL生理盐水,连续3天
每天注射1 mL溶于生理盐水的人参皂苷Rg1,连续3天
注:MPTP能诱导多巴胺能神经元的变性死亡,科学家常用MPTP诱导帕金森动物模型。
①该实验方案有两处错误,请你加以修正:(简要写出修正思路即可)
修正一:________________________________________________________________________;
修正二:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②本实验的预期实验结果是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)在突触小体内,多巴胺储存在突触小泡中。(2)据题图分析可知,引起多巴胺能神经元死亡的原因是多巴胺能神经元胞外多巴胺的浓度过高,多巴胺运载体被抑制,单胺运载体功能正常,导致突触间隙多巴胺浓度过高,引起多巴胺能神经元的变性死亡。(3)①修正一:设置一组健康鼠作为对照;修正二:人参皂苷Rg1治疗组步骤1应与模型组相同。②本实验的预期实验结果是多巴胺能神经元细胞的死亡数目:模型组>人参皂苷Rg1治疗组>对照组。
答案:(1)突触小泡 (2)多巴胺运载体被抑制,单胺运载体功能正常,导致突触间隙多巴胺浓度过高,引起多巴胺能神经元的变性死亡 (3)①设置一组健康鼠作为对照 人参皂苷Rg1治疗组步骤1应与模型组相同 ②多巴胺能神经元细胞的死亡数目:模型组>人参皂苷Rg1治疗组>对照组
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