内容正文:
课时测评9 激素的发现与研究实例
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-8题每小题2分,共16分)
题组一 激素的发现
1.下列有关促胰液素发现史的叙述,错误的是( )
A.促胰液素是由小肠黏膜分泌的,作用于胰腺,促进胰腺分泌胰液
B.沃泰默的实验中的对照组排除盐酸直接作用于胰腺,并促进其分泌胰液的可能性
C.斯他林和贝利斯勇于向权威观点挑战,大胆质疑与创新是成功的关键
D.促胰液素是人们发现的第一种激素,是由胰腺分泌的
答案:D
解析:促胰液素是小肠黏膜在盐酸的刺激下产生的,作用于胰腺,促进胰腺分泌胰液,A正确;沃泰默实验中,将稀盐酸直接注入狗的血液中不会引起胰液的分泌,故排除盐酸直接作用于胰腺的可能性,B正确;斯他林和贝利斯能成功的一个重要原因是具有大胆质疑、探索和创新的精神,C正确;促胰液素是人们发现的第一种激素,是由小肠黏膜分泌的,D错误。
2.斯他林和贝利斯在研究胰液分泌过程中发现了动物激素——促胰液素,他们的实验设计中最关键的是( )
A.将稀盐酸注射到狗的小肠肠腔中
B.将稀盐酸注射到狗的血液中
C.将狗的小肠的神经剔除,然后将稀盐酸注射到狗的小肠中
D.将狗的小肠黏膜和稀盐酸在体外研磨,制成提取液,将提取液注射到同一条狗的静脉中
答案:D
解析:在盐酸的作用下,小肠黏膜细胞产生了一种化学物质(促胰液素),其随血液流到胰腺,引起胰液的分泌。为证明此推测,斯他林和贝利斯取狗的小肠黏膜加稀盐酸磨碎,制成提取液,将提取液注射到同一条狗的静脉中,结果胰腺分泌胰液,支持上述推测,D正确;A、B、C是沃泰默的实验设计。
3.(2025·雅安高二期中)斯他林和贝利斯发现了促胰液素,胰液的分泌调节过程如图所示。下列分析错误的是( )
A.物质A是神经递质,物质B可在消化道发挥作用
B.②途径中的实验可避免神经调节的干扰
C.稀盐酸的作用是促进小肠黏膜产生促胰液素
D.上图说明胰液的分泌存在神经调节和激素调节
答案:A
解析:迷走神经释放的物质A为神经递质,小肠黏膜分泌的物质B是促胰液素,促胰液素作用的靶细胞是胰腺细胞,因此物质B作用的场所不是消化道,A错误;斯他林和贝利斯将稀盐酸与小肠黏膜混合磨碎,并制成提取液,将提取液注射到同一条狗的静脉中,此过程完全排除了神经调节的影响,B正确;稀盐酸的作用是促进小肠黏膜产生促胰液素,促胰液素可促进胰腺分泌胰液,C正确;题图示迷走神经参与的是神经调节,物质B是促胰液素,参与的是激素调节,因此题图说明胰液的分泌存在神经调节和激素调节,D正确。
4.(2025·黄冈高二期中)促胰液素被发现后,世界上就出现了一个寻找激素的热潮,科学家设计了许多巧妙的实验。下列叙述正确的是( )
A.斯他林和贝利斯的实验彻底否定了神经调节的作用
B.因胆结石阻塞胰管引起胰腺萎缩属于“加法原理”的运用
C.沃泰默的实验本可以证明胰液分泌存在着神经调节以外的方式
D.公鸡睾丸的摘除和移植实验证明了雄激素可以维持公鸡的雄性特征
答案:C
解析:斯他林和贝利斯的实验发现了促胰液素,证明了除神经调节外还存在激素调节,但并没有彻底否定神经调节的作用,A错误;因胆结石阻塞胰管引起胰腺萎缩属于“减法原理”的运用,即去除某种影响因素,B错误;沃泰默的实验中,稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔会引起胰腺分泌胰液,直接将稀盐酸注入狗的血液中则不会引起胰液的分泌,这一结果本可以证明胰液分泌存在着神经调节以外的方式,但他却坚持认为这是一个顽固的神经反射,C正确;公鸡睾丸的摘除和重新移植实验只能证明睾丸影响了公鸡的雄性性征,不能证明是雄激素的作用,D错误。
题组二 激素研究的实例
5.胰腺是人体的一个重要器官,下列关于胰腺的叙述,正确的是( )
A.促胰液素是由胰腺分泌的
B.将胰腺通向小肠的导管结扎,胰岛素将无法释放,最终导致胰岛分泌功能下降
C.胰岛素和胰高血糖素功能相反,注射胰高血糖素,将导致胰岛素含量随即下降
D.直接研磨胰腺,难以从研磨液中获得胰岛素,可能是因为胰岛素被胰蛋白酶水解而失活
答案:D
解析:促胰液素是在稀盐酸刺激下,由小肠黏膜分泌的,A错误。用细绳将胰腺通向小肠的导管结扎,由于分泌胰岛素的胰岛仍能保持完好的结构和功能,且胰岛(内分泌腺)分泌的胰岛素是直接进入血液的,不需要经过导管,因此胰岛素可正常释放,B错误。胰岛素具有降血糖的功能,胰高血糖素具有升高血糖的功能,因此胰岛素和胰高血糖素功能相反;激素调节的速度一般比较缓慢,因此注射胰高血糖素,不会导致胰岛素含量随即下降,而且注射胰高血糖素,会促进胰岛素分泌,其含量增多,C错误。因为胰岛素的化学本质是蛋白质,胰腺研磨液中的胰岛素可被胰蛋白酶水解,导致难以从研磨液中获得胰岛素,D正确。
6.(2025·成都高二期中)在激素的发现及应用的研究上有许多科学家都做出了重大贡献,下列叙述正确的是( )
A.德国科学家摘除公鸡睾丸后观察现象运用了控制变量法中的“加法原理”
B.班廷和助手贝斯特发现并命名了胰岛素,后来用实验证明了胰岛素的存在
C.斯他林和贝利斯通过制备黏膜提取液的方式证明了胰液分泌存在化学调节
D.沃泰默切除小肠神经后注入稀盐酸发现胰液分泌,得出该过程可不受神经调节
答案:C
解析:德国科学家摘除公鸡睾丸后观察现象体现了控制变量法中的“减法原理”,A错误;胰岛素的命名在1916年,班廷和贝斯特1921年通过实验证明了胰岛素的存在,B错误;斯他林和贝利斯通过制备黏膜提取液的方式,证明了小肠黏膜细胞分泌促胰液素随血液到达胰腺,引起胰液的分泌,证明了胰液分泌存在化学调节,C正确;沃泰默得出的结论是,胰腺分泌胰液是一个十分顽固的反射,它之所以顽固,是由于小肠上微小的神经难以剔除干净,仍受神经系统的调节,D错误。
7.(2025·辽宁高二期末)胰腺分泌胰液既受迷走神经直接控制,又受小肠分泌的促胰液素的调控。若仅给予迷走神经3 min适宜强度的电刺激,胰腺分泌8单位的胰液;若仅给予3 mg的促胰液素刺激,胰腺分泌62单位的胰液;若同时给予3 min同等强度的电刺激和3 mg促胰液素刺激,胰腺分泌120单位的胰液。下列分析错误的是 ( )
A.迷走神经传出神经末梢及其支配的胰腺是反射弧中的效应器
B.促胰液素通过体液运输至胰腺发挥作用
C.神经递质与促胰液素受体结合后使胰液分泌量增加
D.单独刺激迷走神经或注射促胰液素与二者同时刺激相比,后者对胰液分泌的促进作用更显著
答案:C
解析:当刺激迷走神经时能促进胰液的分泌,所以迷走神经传出神经末梢及其支配的胰腺是反射弧中的效应器,A正确;激素与受体的结合具有特异性,促胰液素通过体液运输至胰腺发挥作用,B正确;受体具有特异性,促胰液素的受体不能与神经递质结合,C错误;题中数据显示,单独刺激迷走神经或注射促胰液素与二者同时刺激相比,二者同时刺激对胰液分泌的促进作用更显著,D正确。
8.(2023·安徽联考)当人体缺乏某种激素时,会引起相应的激素缺乏症。这些激素缺乏症可以通过“口服”或“注射”相应激素进行辅助治疗。下列相关叙述正确的是( )
A.辅助治疗抗利尿激素缺乏症可采用口服法
B.辅助治疗甲状腺激素缺乏症只能采用注射法
C.辅助治疗1型或2型糖尿病可采用口服胰岛素法
D.辅助治疗生长激素缺乏症应采用注射法
答案:D
解析:抗利尿激素的化学本质是蛋白质,如果口服会经过消化道分解为氨基酸,在小肠被吸收,从而失去了其原有的功能,A错误;甲状腺激素是氨基酸衍生物,即使口服也不会被分解,B错误;胰岛素的化学本质是蛋白质,如果口服会经过消化道分解为氨基酸,在小肠被吸收,从而失去了其原有的功能,C错误;生长激素属于蛋白质类激素,口服会在消化道内被破坏,因此应采用注射法,D正确。
(9-13题每小题4分,共20分)
9.(2025·龙岩高二期中)生物科学发现史上有很多以狗为实验材料的经典实验,下列有关叙述错误的是( )
A.巴甫洛夫发现每次给狗喂食时发出铃声,一段时间后狗只要听到铃声也会分泌唾液,此时,铃声是条件刺激
B.沃泰默切除通向狗小肠的神经是为了排除神经调节对胰液分泌的影响
C.班廷和贝斯特将狗的胰管结扎造成胰腺萎缩,导致胰蛋白酶缺乏,从而避免了提取液中的胰岛素被降解
D.科学家手术摘除成年狗的甲状腺,狗会出现行动呆笨迟缓、精神萎靡等症状,证明促甲状腺激素与神经的兴奋性有关
答案:D
解析:每次喂狗以前先摇一次铃,如此重复多次,过一段时间,只要一摇铃,即使不喂食物,狗也会分泌大量的唾液,这样就建立了“铃声——唾液分泌”条件反射,铃声成为条件刺激,A正确。沃泰默切除通向狗小肠的神经,再向小肠注入稀盐酸,仍能促进胰液的分泌,这个实验运用了“减法原理”,排除神经调节对胰液分泌的影响,B正确。班廷和贝斯特将狗的胰管结扎,导致胰腺萎缩只剩胰岛,萎缩的胰腺做成的提取液中没有胰蛋白酶,从而避免了提取液中的胰岛素被降解,C正确。甲状腺激素的生理作用:一是促进幼年动物个体的发育;二是促进新陈代谢,加速体内物质的氧化分解;三是提高神经的兴奋性。科学家手术摘除成年狗的甲状腺,会出现行动呆笨迟缓、精神萎靡等症状,说明其分泌的甲状腺激素能提高神经的兴奋性,促甲状腺激素由垂体分泌,D错误。
10.(2025·汕头高三期中)生物学实验对自变量的控制常用“加法原理”和“减法原理”,以下实验没有使用“减法原理”的是( )
A.沃泰默将小狗小肠黏膜周围的神经剔除以排除神经调节对胰液分泌的影响
B.利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞证明植物细胞可以发生质壁分离和复原现象
C.在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中实验组分别添加蛋白酶或RNA酶等进行处理
D.“验证光是光合作用的条件”实验中实验组叶片用不透光的黑卡纸做遮光处理
答案:B
解析:与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”,沃泰默切除通向狗小肠的神经,以排除神经调节对胰液分泌的影响,再用稀盐酸刺激小肠探究胰液分泌的实验,利用了“减法原理”,A不符合题意;人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察植物细胞质壁分离和复原现象,分别添加了蔗糖溶液和清水,利用了“加法原理”,B符合题意;艾弗里在肺炎链球菌转化实验中对细胞提取物分别用蛋白酶、DNA酶、RNA酶等处理,去掉相应的物质,利用了“减法原理”,C不符合题意;“验证光是光合作用的条件”实验中实验组叶片用不透光的黑卡纸做遮光处理,去除了光照,利用了“减法原理”,D不符合题意。
11.(不定项)下图是胰液分泌的部分调节示意图,下列分析错误的是( )
A.促胰腺素是第一个被发现的激素,是由小肠通过导管分泌的
B.谈论食物引起胰液分泌,这个过程需要大脑皮层参与
C.食物入胃引起胰腺分泌胰液过程属于反射
D.胰液中的酶发挥作用的场所属于内环境
答案:AD
解析:促胰腺素是一种激素,激素不是通过导管分泌的,通过导管分泌的是消化液等,A错误;谈论食物引起胰液的分泌,由于没有吃到食物,因此该反射属于条件反射,需要大脑皮层的参与,B正确;食物入胃引起胰腺分泌胰液的过程属于非条件反射,C正确;胰液中的酶发挥作用的场所是消化道,不属于内环境,属于外界环境,D错误。
12.(不定项)(2025·青岛二中高二期中)斯他林将狗的一段小肠剪下,刮下黏膜,将黏膜与稀盐酸混合加砂子磨碎,制成提取液。将提取液注射到同一条狗的静脉中,发现能促进胰腺分泌胰液,胰液通过导管注入小肠,其中的酶用来消化食物,如图是胰液分泌的两种调节机制。下列叙述正确的是( )
A.促胰液素由小肠黏膜分泌可促进胰腺分泌胰液
B.斯他林的实验证明了机制2,同时否定了机制1
C.若切断迷走神经后胰液分泌量显著减少,则可证明机制1的存在
D.若切断通往小肠的神经后,肠道内的盐酸仍能引起胰液分泌,则可证明机制2的存在
答案:ACD
解析:促胰液素是人们发现的第一种激素,由小肠黏膜细胞分泌,可促进胰腺分泌胰液,A正确;斯他林和贝利斯的实验证明了机制2的存在,但并没有否定机制1的存在,B错误;若切断迷走神经后胰液分泌量显著减少,证明机制1在促进胰液分泌中起作用,C正确;若切断通往小肠的神经后,肠道内的盐酸仍能引起胰液分泌,则可证明存在化学物质的调节,即机制2的存在,D正确。
13.(不定项)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,实验结果如下表。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.该实验只用到了“加法原理”
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
答案:AC
解析:该实验设计中用到了摘除法,同时还进行了手术后的睾酮注射,因而实验设计中既用到了“加法原理”,也用到了“减法原理”,A错误;XX胚胎手术前后外生殖器表现不变,不能说明发育出雌性器官需要卵巢提供的激素信号,XY胚胎手术前后表现相反,说明雄性器官的发育需要睾丸提供的雄性激素,B正确,C错误;为排除手术操作对实验结果的干扰,应增设“进行手术但不摘除发育为卵巢或睾丸组织”的组别,会增强实验结果的说服力,D正确。
14.(12分)20世纪之前,生物学界普遍认为,人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。法国学者沃泰默对胰腺分泌胰液的调节做了系列经典实验:
①稀盐酸→上段小肠(十二指肠)肠腔→胰腺分泌胰液;
②稀盐酸→注射狗的静脉中→胰腺不分泌胰液;
③稀盐酸→上段小肠肠腔(切除通向该段小肠的神经,留下血管)→胰腺分泌胰液。
请依据上述系列实验,分析并回答下列问题:
(1)神经调节基本方式的结构基础是________。
(2)在沃泰默的实验设计中,①的作用是________,比较①和②的实验,说明稀盐酸____________________才能引起胰腺分泌胰液。比较①和③实验,自变量为________________。三组实验中因变量是________________。根据实验结果,沃泰默固执地认为,胰腺分泌胰液仍属于神经调节。
(3)另有两位科学家重复了沃泰默的实验,他们的假说是:在盐酸的作用下,小肠黏膜可能产生了一种化学物质,该物质被吸收进入血液后,随血液循环到胰腺,引起胰液的分泌。他们设计了严谨的实验检验假说,实验过程是:小肠黏膜+________+沙砾研磨→制成提取液→________________→胰腺分泌胰液。他们将这种化学物质命名为促胰液素。这种调节属于________________,而不是神经调节。
答案:(1)反射弧 (2)对照 必须刺激小肠黏膜 有无通向小肠的神经 胰腺是否分泌胰液 (3)稀盐酸 注射到同一条狗的静脉中 体液调节(激素调节)
解析:(1)神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧。(2)根据题意分析可知,法国学者沃泰默的实验:①稀盐酸→上段小肠(十二指肠)肠腔→胰腺分泌胰液;②稀盐酸→注射狗的静脉中→胰腺不分泌胰液;③稀盐酸→上段小肠肠腔(切除通向该段小肠的神经,留下血管)→胰腺分泌胰液。该实验中①的作用是对照,②③是实验组。①和②实验的区别是稀盐酸是否经过小肠,经过小肠则胰腺分泌胰液,否则胰腺不分泌胰液,这说明稀盐酸必须刺激小肠黏膜才能引起胰腺分泌胰液。①和③实验的自变量为有无通向小肠的神经。三组实验中因变量都是胰腺是否分泌胰液。(3)根据假说,在盐酸的作用下,小肠黏膜可能产生了一种化学物质,所以实验过程需要加入稀盐酸,根据该物质被吸收进入血液后,随血液循环到胰腺,所以将提取液注射到同一条狗的静脉中,引起了胰液的分泌,这种调节属于激素调节。
15.(12分)(2024·德阳一模)在历经多个科学实验后,人们才发现了激素调节,并逐渐将激素成功应用于生产生活中。回答下列问题:
(1)酸性环境(pH=2~4.5)刺激小肠上段黏膜处的S细胞释放促胰液素,促胰液素能够促进胰液(碱性)的分泌,胰液进入小肠中发挥消化作用。
①将一定量的盐酸通过静脉直接注入狗体内,胰液分泌量______________(填“增多”“减少”或“无显著变化”)。
②经胃消化形成的食糜(由胃进入小肠的半固体物质)呈________性,其会刺激小肠上段黏膜处的S细胞分泌促胰液素。食糜促进促胰液素分泌的过程________(填“属于”或“不属于”)激素调节。
(2)早期科学家已经了解到胰脏外分泌部能分泌消化液,内分泌部能分泌降低血糖的激素——胰岛素,但是将胰脏制成研磨液注入狗体内却不能降低血糖。胰脏研磨液不能降低血糖的原因是_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验操作可能会导致狗的皮肤破损,被破坏的毛细血管和细胞释放血管舒缓激肽,作用于感觉神经元引起神经冲动,传至大脑皮层产生痛觉,此过程________(填“属于”或“不属于”)反射,其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)①无显著变化 ②酸 不属于 (2)胰岛素的化学本质是蛋白质,会被胰脏研磨液中的胰蛋白酶水解 (3)不属于 兴奋只是传至大脑皮层产生感觉,没有经过完整的反射弧
解析:(1)①盐酸通过静脉注入后,由于血浆中含有HCO、H2PO等缓冲物质,因此导致盐酸被中和,不能刺激S细胞,不会因此胰液分泌增多,故胰液分泌量无显著变化。②经胃消化形成的食糜呈酸性,会刺激到小肠上段的S细胞;激素调节指激素等化学物质,通过体液运输的方式对生命活动进行调节,而食糜不是通过体液运输促进促胰液素分泌的,故此过程不属于激素调节。(2)胰岛素是机体内能够降低血糖的激素,由胰岛B细胞分泌,胰脏研磨液不能降低血糖,因为胰岛素的化学本质是蛋白质,会被胰脏研磨液中的胰蛋白酶水解。(3)反射活动需要经过完整的反射弧才能实现,狗的皮肤破损,被破坏的毛细血管和细胞释放血管舒缓激肽,作用于感觉神经元引起神经冲动,传至大脑皮层产生痛觉,此过程由于兴奋只是传至大脑皮层产生感觉,没经过完整的反射弧,故不属于反射。
学生用书第63页
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