3.1.1 激素的发现与研究实例课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

广东顺德莫氏鸡煲火的关键-阉鸡的由来与食用 问题探讨 著名球王梅西小时候是侏儒症患者（因幼年期生长激素分泌不足而导致的生长迟缓、身材矮小）。治疗侏儒症需要注射生长激素，巴萨俱乐部为梅西支付了这笔治疗费用，梅西也投桃报李加入了拉玛西亚青训营并在巴萨成长为一代足球巨星。 讨论:1.如果在侏儒症患者成年时给他们注射生长激素，他们的症状能缓解吗？为什么？ 不能。生长激素促进身高生长主要在儿童期和青少年时期，成年人骨干和骨端之间的软骨组织已经生成骨组织，骨不再生长，此后注射生长激素对长高已无作用。 2.有的青少年觉得自己长得不够高，想去注射生长激素。 你赞同这种想法吗？说出你的理由。 不赞同。人的身高生长受多种因素影响，如遗传、营养、运动和激素调节等。青少年身高不理想的原因，需通过医院医生严格全面检查和分析才能确定，是否需要注射生长激素。 激素是由什么腺体分泌的呢？ 问题探讨 3 第一节 激素与内分泌系统 第1课时 激素的发现及研究实例 人教版选择性必修一 第3章 体液调节 01 02 03 借助青春期身体变化，建立稳态与平衡观，理解激素作为信息分子调控人体代谢、生长发育。 剖析促胰液素发现科学史，辨析实验逻辑，掌握激素研究加法、减法原理。 区分内分泌腺、外分泌腺，梳理人体主要内分泌腺及其分泌激素与功能。 04 正确看待激素类药物，不滥用保健品、激素类增高产品，建立健康的青春期观念。 学习目标 激素研究的实例 内分泌系统的组成和功能 1 激素的发现 2 3 目 录 CONTENTS 6 凡是分泌物经由 而流出体外或流到消化腔的，称为外分泌腺，如汗腺、唾液腺、胃腺等。 分泌 （进入/不进入）血液。 外分泌腺 导管 不进入 1.腺体的种类 一.激素的发现 凡是 导管的腺体，其分泌物—— (hormone)直接进入腺体内的毛细血管，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。 没有 激素 血液循环 内分泌腺 1.腺体的种类 一.激素的发现 胰腺的外分泌部——腺泡 胰腺的内分泌部——胰岛 外分泌部，分泌胰液， 含多种消化酶（如胰蛋白酶） 内分泌部，胰腺组织中的一些聚集成岛状的细胞堆，可以分泌胰岛素和胰高血糖素。 胰腺既是外分泌腺，也是内分泌腺。 一.激素的发现 外分泌腺 内分泌腺 有无导管 分泌物 分泌物量 分泌物的排出 举例 有导管 无导管 激素 汗液、皮脂、消化液等 微量 较多 直接进入腺体内的毛细血管，并随血液循环输送到全身各处 由导管流出，排到体外或消化道等处 垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胸腺等 唾液腺、胃腺、肠腺、 汗腺、乳腺、泪腺等 2.外分泌腺与内分泌腺的区分 一.激素的发现 明确实验目的 分析实验原理 提出实验思路 设计实验步骤 预期结果及结论 单一变量原则 对照原则 平行重复原则 科学性原则 要解决的问题 与该实验进行或检测结果有关的生物学知识 遵循实验原则 材料分组编号 （设置对照实验） 给不同对象实施不同处理（控制自变量） 给予相同且适宜的条件（控制无关变量） 实验结果的观察与记录 （因变量的检测） 实验结果： 观察出的实验现象 实验现象： 与实验目的相匹配 实验设计的基本方法 19世纪前 相当长时间内，人们对这些内分泌腺机能并不了解。 现象：大量动物实验和临床研究表明，许多疾病与内分泌腺有关。 结论：有人提出内分泌腺可以不断地向血液中释放某些物质，这些物质具有调节生长发育和维持机体正常机能的作用。 激素这一概念还没有提出，学术界普遍认为，人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。 19世纪 20世纪之前 在这种情况下，探寻其他的调节方式就意味着向权威观点提出挑战，这需要有勇于探索和创新的精神。 一.激素的发现 事实与问题 狗进食后，胃便开足马力，把食物磨碎，当食物进入小肠时，胰腺马上会分泌出胰液并立刻送到小肠，和磨碎的食物混合起来，进行消化活动。 内脏器官大多同时接受交感神经和副交感神经的双重支配。 刺激副交感神经能引起胰腺分泌胰液。 胰液的分泌是如何调节的呢？ 理论依据 实验证据 一.激素的发现 19 世纪的学术界普遍认为，胃酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传给胰腺，使胰腺分泌胰液。 胰腺 导管 胆 小肠 小肠上皮细胞 胃酸 主要成分为盐酸 小肠感受器 神经中枢 胰腺 胰液 传出神经 传入 神经 分泌 所以，胰液的分泌是可以受神经调节的。那么有别的调节方式吗？ 一.激素的发现 a.囿于定论的沃泰默 （1）实验假设 （2）实验步骤与现象 稀盐酸 狗的上段小肠肠腔（甲组） 狗的血液中（乙组） 狗的上段小肠肠腔（去除神经）（丙组） 注入 注入 注入 现象 现象 现象 分泌胰液 分泌 胰液 不分泌胰液 对照组： ；实验组： 。 甲组 乙、丙组 自变量： ； 因变量： 。 盐酸刺激位置、是否去除神经 胰液的分泌受神经调节控制 是否分泌胰液 一.激素的发现 15 （3）实验分析 乙、丙组对比 甲、乙组对比 说明 只有用盐酸刺激小肠时，胰腺才能分泌胰液 甲、丙组对比 说明 小肠上神经的有无，不影响胰液的分泌 （4）实验结论 小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故，所以胰液的分泌是一个十分顽固的神经反射。 胃酸 刺激 小肠神经 胰腺 胰液 分泌 兴奋 a.囿于定论的沃泰默 一.激素的发现 16 b.另辟蹊径的斯他林和贝利斯 （1）实验假设 在盐酸的作用下， 可能产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随血流到达胰腺，引起胰液的分泌。 小肠黏膜 一.激素的发现 17 （2）实验步骤与现象 稀盐酸 小肠黏膜 混合研磨 制成 提取液 同一条狗的静脉 注射 实验现象 胰腺分泌胰液 对照组为沃泰默实验中的乙组 稀盐酸 狗的血液中（乙组） 注入 现象 不分泌胰液 （3）实验结论 在盐酸的作用下，小肠黏膜产生了一种能促进胰液分泌的化学物质，这种物质进入血液后，随血流到达胰腺，引起胰液的分泌。这种物质被命名为促胰液素。 一.激素的发现 19 受体 胰腺 开始释放胰液 促胰液素 胰液 1.为什么说沃泰默囿于定论？ 沃泰默在实验中切除了通向该段小肠的神经，反射弧的完整性受到破坏，故实验能说明胰液分泌可以不受神经调节，但沃泰默仍坚持认为“引起胰液分泌的是一个十分顽固的神经反射”，从而丧失了一次发现激素调节的机会。 2.斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验的巧妙之处在哪里? 彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。 3.斯他林和贝利斯的实验能否说明该调节不是神经调节？为什么？ 不能。该实验只能说明盐酸刺激小肠黏膜后引起胰液分泌增多，有激素调节的存在，但由于通向小肠的神经被切除，无法判断该过程中是否有神经调节。 一.激素的发现 21 4.胰腺分泌胰液的过程存在神经系统的调节吗？ 胃酸 小肠神经 传入神经 神经中枢 传出神经 胰 腺 胰 液 促胰液素 血液循环 小肠黏膜 神经调节通过反射弧实现，在促胰液素调节胰液分泌时，促胰液素通过血液运输到达胰腺，引起胰腺分泌。 HCl HCl 一.激素的发现 22 1.促胰液素发现的意义 内分泌器官 内分泌细胞 激素 机体做出反应 分泌 结果 血液运输 靶器官 激素调节 促胰液素是人们发现的第一种激素。 促胰液素发现不仅使人类发现了一种新的化学物质，更重要的是，使人们认识到，机体除了神经调节，还存在激素调节。 一.激素的发现 巴甫洛夫的感慨 得出结论 批驳辩护 反思领悟 巴甫洛夫及学生重复了斯他林和贝利斯的实验，结果一致。 机遇只偏爱那种有准备的头脑”。是什么因素使斯塔林和贝利斯抓住了成功的机遇呢？ 敢于质疑，尊重科学事实，不被已有的理论所禁锢，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设等。 1.判断题 (1)沃泰默认为调节胰腺分泌胰液的途径只有神经调节。(　　) (2)促胰液素能够强烈促进食物的消化。( ) (3)促胰液素是由小肠黏膜分泌的。( ) (4)促胰液素的分泌不需要导管。( ) 2.产生促胰液素和促胰液素作用的部位分别是__________ 和 _____ __。 √ × √ √ 小肠黏膜 胰腺的胰泡细胞 课堂小测 2.下面是与促胰液素发现过程有关的四个实验，有关分析错误的是 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＋沙子研磨制成提取液注入静脉血液→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. 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 C. ①与③对比说明胰液分泌不受神经的调节 D. 要证明胰液分泌受不受神经的调节应该再设计实验继续探究 刺激通向胰腺的神经，胰液分泌量增加。 只是排除了神经调节的干扰 C 课堂小测 1.人们是如何寻找激素的呢？ 2.又是如何确定它的分泌部位的？ 3.如何确定它的调节作用呢？ 二.激素研究的实例 自从第一种激素被发现，世界上就出现了一个寻找激素的热潮。但激素的分泌悄无声息，他们直接进入血液周游全身，难以收集和分离。 27 1869 1889 1916 1920 1921 发现并命 名“胰岛” 提出假说：胰腺能分泌某种抗糖尿病物质 命名“胰岛素”并试图证明其存在，但收效甚微 获得启示：萎缩的胰腺提取液可用来治疗糖尿病 实验成功，后期通过抑制胰蛋白酶的活性可直接提取胰岛素 1.胰岛素的发现 二.激素研究的实例 班廷和助手贝斯特虽然得到了含胰岛素的提取液，为什么没有广泛应用于糖尿病的治疗？如何解决？（提示：胰蛋白酶的适宜pH值为碱性） 与生化学家合作，将胰腺酸化处理，抑制胰蛋白酶的活性，将提取的胰岛素用于对糖尿病患者的治疗，取得了很好的效果。 抑制蛋白酶的活性，直接提取正常胰腺中的胰岛素，用于治疗糖尿病患者，效果很好。 二.激素研究的实例 （1）据下图分析，在班廷之前，科学家试图通过实验证明胰腺中分泌物的存在，但都收效甚微？原因是____________________________。 胰管 腺泡细胞 胰岛 腺泡细胞 消化酶 胰岛细胞 胰岛素 分泌 分泌 分解 血管 胰岛素被胰蛋白酶分解了 1.胰岛素的发现 二.激素研究的实例 1.胰岛素的发现 （2）方法改进 请在此基础上，设计实验思路证明胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的。 结扎狗的胰管 制备胰腺提取液 胰腺萎缩, 只剩胰岛 摘除另一只健康狗的胰腺 糖尿病模型的狗 注入 血糖下降，恢复正常 造成 科学事实：1920年，加拿大助教班廷查阅资料时了解到，胆结石堵塞胰管或以实验方法结扎胰管，都会引起胰腺萎缩，而胰岛却保持完好，这样的机体不会患糖尿病。 二.激素研究的实例 2.睾丸分泌雄激素的研究 经过不断的实验，科学家从动物睾丸中提取出_____，并证实，其为睾丸分泌的________。 公鸡摘除睾丸 雄性性征明显消失 睾丸重新移植回去 雄性特征逐步恢复 正常的公鸡 阉割后的公鸡 重新移植的公鸡 睾酮 雄激素 若要证实雄激素（睾酮）是公鸡的睾丸分泌的，如何设计实验方案？ 二.激素研究的实例 1.分析激素研究的方法 从以上实例，能归纳出研究一种内分泌腺及其分泌激素功能的方法吗？ 用某种方 法处理实验 出现相应的病理 添加某激素后恢复正常 推知相应激 素的生理功能 摘除所研究的内分泌腺 或已摘除的腺 体重新移植回去 研究激素的方法： 注射法 摘除法 移植法 二.激素研究的实例 2.从以上实例，归纳出研究一种内分泌腺及其分泌激素功能方法。 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。 3. 以上两个实例哪些实验用到了“减法原理”或“加法原理”。 班廷摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病——减法原理 给实验性糖尿病的狗注射萎缩胰腺提取物——加法原理 摘除睾丸——减法原理 重新移植睾丸——加法原理 二.激素研究的实例 34 研究方法 摘除法(移植法) 饲喂法 注射法 实验组 摘除内分泌腺 饲喂动物激素 注射动物激素 对照组 自身对照或 条件对照组 — 实验目的 适用范围 手术但不摘除 饲喂等量正常饲料 注射等量生理盐水 对摘除内分泌腺的实验组植入内分泌腺(或补充激素) 饲喂动物激素抑制剂 验证或探究某种内分泌腺的生理作用 验证或探究某种激素的生理作用 验证或探究某种激素的生理作用 所有内分泌腺 只适用于甲状腺激素、性激素等非蛋白质或多肽类激素 所有激素 激素功能研究方法 35 1.斯他林等在发现促胰液素之后，继续进行研究：把一条狗的小肠黏膜刮下来，过滤后注射给另一条狗，后者在胰液分泌明显增加的同时，血压还骤然下降。下列推测或叙述合理的是（ ） A.本实验对照组应注射等量的清水 B.胰液的增加是小肠分泌促胰液素的结果 C.该研究说明促胰液素还具有降血压的作用 D.滤液中物质的作用效果多样说明激素不具有专一性 B 及时反馈　知识落实 课堂小测 2.下列关于促胰液素及其发现的叙述，不正确的是 A.促胰液素是人们发现的第一种激素 B.沃泰默实验的其中一组对照组排除盐酸作用于胰腺分泌胰液 C.促胰液素通过消化液运输到胰腺 D.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 及时反馈　知识落实 C 解析　促胰液素是通过血液运输到胰腺的，C项错误。 课堂小测 3.关于激素的发现与探究历程，以下说法错误的是( ) A.促胰液素是人们发现的第一种激素，由小肠黏膜分泌 B.斯他林和贝利斯将小肠黏膜提取液进行静脉注射，排除神经调节的干扰 C.班廷给糖尿病狗注射胰腺提取液，体现了实验设计的“加法原理” D.给公鸡摘除睾丸和移植睾丸以证明睾丸分泌雄激素，体现“减法原理” D 解析：促胰液素是人们发现的第一种激素，由小肠黏膜分泌，A正确；斯他林和贝利斯将小肠黏膜提取液进行静脉注射，排除神经调节的干扰，B正确；班廷给糖尿病狗注射胰腺提取液，体现了实验设计的“加法原理”，C正确；给公鸡摘除睾丸(减法原理)和移植睾丸(加法原理)以证明睾丸分泌雄激素，D错误。 课堂小测 [2026年广东高考真题]艾弗里等人将DNA酶加入细胞提取物探究生物的遗传物质。下列科学史实验运用的自变量控制原理与该实验相同的是(       ) A.将胰岛提取物注入被摘除胰腺的狗探究糖尿病的治疗 B.移植睾丸到被阉割的公鸡探究雄激素的分泌器官 C.用锡箔罩住金丝雀虉草胚芽鞘尖端探究植物向光性原因 D.向水稻幼苗喷施赤霉菌培养基滤液探究恶苗病成因 C 课堂小测 解析：该实验给摘除胰腺的狗额外注射胰岛提取物，属于人为施加自变量（添加胰岛提取物），运用了自变量控制的加法原理，与题干实验原理不同，A错误；该实验给被阉割的公鸡移植睾丸，属于人为施加自变量（补充睾丸），运用了自变量控制的加法原理，与题干实验原理不同，B错误；该实验用锡箔罩住胚芽鞘尖端，人为去除了尖端接受单侧光刺激的条件，运用了自变量控制的减法原理，与题干实验原理相同，C正确；该实验给水稻幼苗喷施赤霉菌培养基滤液，属于人为施加自变量（添加赤霉菌培养基滤液），运用了自变量控制的加法原理，与题干实验原理不同，D错误。 促胰液素 激素调节 道林斯基 帕皮尔斯基 沃泰默 斯他林 贝利斯 班廷发现胰岛素 睾丸分泌雄激素的研究 研究激素的方法 摘除法 注射法 移植法 激 素 激素研究实例 激素的发现 谢谢观看！ $