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文档简介

1、第二节人体生命活动的调节知识梳理一、人体神经调节的结构基础和调节过程1.在神经调节和体液调节中,神经调节起着主要作用。神经调节的基本结构和功能单位是神经元。神经元能接受刺激产生兴奋,并传导和处理兴奋,进而对其他组织产生调控效应。细胞膜静息电位呈外正内负的状态。兴奋作为一种信息,在神经元之间传递的结构基础是突触。它包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分。突触前膜是轴突末端突触小体的膜,突触后膜是突触后神经元与突触前膜相对应部分的膜,突触间隙与细胞外液具有相同的离子成分。2.兴奋在神经元之间的传递过程主要通过突触小泡内的神经递质来完成。根据对突触后膜的作用效果,神经递质可分为兴奋性和抑制性两种。由

2、于神经递质存在于突触小体的突触小泡内,只能由突触前膜释放后作用于突触后膜,再使后一个神经元发生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递是单方向的。3.神经系统的基本活动方式是反射反射活动的结构基础和功能单位是反射弧。反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个基本部分组成。感觉神经末梢和与之相连的各种特化结构一起称为感受器;运动神经末梢与其所支配的肌肉或腺体一起称为效应器。神经中枢是指在脑和脊髓的灰质中,功能相同的神经元细胞汇集在一起构成的调节人体某些生理活动的结构。二、人脑的高级功能1.在中枢神经系统中,大脑皮层是高级神经活动的结构基础,其上有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢,调节

3、人体生命活动。语言功能是人脑特有的高级功能,受大脑皮层上多种控制言语活动的区域调控。受损后病人可以讲话、书写、听懂别人谈话,但看不懂文字含义,出现失读症。受损后病人可以讲话、看书、听懂别人谈话,但不会书写,出现失写症。听觉性语言中枢:受损后病人可以讲话、书写、看书,但听不懂别人谈话,出现听觉性失语症。受损后病人可以看懂文字、听懂别人谈话,但不能口头表达,出现运动性失语症。2.大脑皮层是人体的最高神经中枢。神经系统由于某些原因也可能出现损伤,如脑震荡和脊髓损伤等机械性损伤。轻度脑震荡患者会产生短时间的头痛症状;如果患者出现神志不清、失去记忆等症状,应立即送医院检查治疗。当脊髓被切断或受到压迫时,

4、会导致脊髓损伤,出现瘫痪或身体某些部位丧失感觉和运动功能。三、人体的激素调节1.在人体稳态的调节中,体液调节也起着重要的作用。体液调节是指某些化学物质,如激素、CO2、H+等,通过体液的传送,对人体的生理活动所进行的调节。在体液调节中,激素调节起主要作用。激素主要是由内分泌腺分泌的,如胸腺、肾上腺、胰岛和性腺等。2.人体主要激素及其作用激素分泌部位激素名称主要作用下丘脑抗利尿激素、多种促激素释放激素调节水平衡、血压,调节内分泌等重要的生理过程垂体生长激素、多种促激素促进蛋白质合成,促进生长,控制其他内分泌腺的活动甲状腺甲状腺激素促进代谢活动和中枢神经系统的发育,提高神经系统的兴奋性胸腺胸腺激素

5、促进T淋巴细胞发育,增强T淋巴细胞的功能肾上腺肾上腺激素参与机体的应激反应和体温调节等多项生命活动胰岛胰岛素、胰高血糖素共同调节血糖平衡卵巢雌激素等促进女性器官的发育,卵子的发育和排卵,激发并维持第二性征睾丸雄激素促进男性性器官的发育、精子的生成,激发并维持男性第二性征3.当甲状腺机能过强时,甲状腺激素分泌过多,引起甲亢。当甲状腺机能减退时,甲状腺激素分泌不足,神经系统和生殖器官的生长发育会受到影响。小儿缺乏甲状腺激素会患呆小症。人体如果缺碘,就会导致甲状腺分泌不足,出现甲状腺代偿性增生,患甲状腺肿。激素之间具有协同作用或拮抗作用,这对维持机体的稳态具有重要作用。生长激素和甲状腺的共同协同作用

6、保证了机体的正常生长发育;胰岛素的降血糖作用和胰高血糖素的升血糖作用则相互拮抗,共同调节血平衡。下丘脑作为一个枢纽,把神经调节和激素调节紧密联系起来。人体在神经调节和体液调节的共同作用下,通过各种调控机制,共同调节各种生命活动,维持人体内环境的稳态。知识导学1.膜电位(静息电位和动作电位)的产生是由于离子的跨膜运输造成的。可以先复习一下必修一中跨膜运输的方式,这样能够更好地理解膜电位产生的原理。2.动作电位的传导的内容涉及到相应的物理知识,同学们可以先回顾电流的方向与正电荷移动方向的关系,然后再来理解局部电流的产生及其在神经纤维上的传导。3.理解动作电位在神经纤维上传导的一般特征以便与下一节突

7、触传递的特点比较记忆。4.对于突触的结构,要区分各种膜与神经纤维膜的区别,理解突触存在的意义,是将神经纤维传递来的生物电信号转化为化学信号。5.突触传递的过程:要联系膜电位产生的机制,分析离子通透性发生的变化,特别注意衔接,例如神经递质通过扩散的方式到达突触后膜,与突触后膜上的受体蛋白相结合,形成递质受体复合物,从而改变突触后膜对离子的通透性,接着思考,改变了哪些离子的通透性?怎么改变?怎样产生动作电位的?等。6.人脑高级功能的皮层定位,要注意理解躯体各部位与其在大脑皮层运动中枢的代表区的位置是倒置的,左右交叉控制,躯体各部位在大脑皮层的代表区与躯体自身面积无关,与其运动的精细复杂程度成正比。

8、7.激素调节是体液调节的主要内容,要想更好地理解体液调节在稳态中的作用,必须熟记人体内主要的内分泌腺及它们分泌的激素的种类及功能。8.人和动物通过神经和体液调节共同维持着内环境的稳态。其中神经调节占主导地位,体液调节是神经调节的延伸,在整个机体中,神经调节与体液调节是相互协调、相辅相成的,正是二者的相互配合,机体才能进行正常的生命活动,所以在学习时不能将二者割裂开,注意对比记忆,比较二者的联系和区别。疑难突破1.通常情况下神经细胞膜内外离子的分布有何特点?剖析:膜外Na+、Cl的浓度远高于膜内,膜内K+和一些带负电的大分子物质的浓度远高于膜内。膜内外离子浓度的差别主要是由于膜上的Na+K+泵产

9、生和维持的。Na+K+泵实际上是横跨细胞膜的一种Na+K+ATP酶,细胞内的Na+可与该酶结合,激活该酶水解ATP并获得能量,从而把Na+运出膜外,把K+运进膜内。其总的结果是每一循环消耗一个ATP;转运出三个Na+,转进两个K+。由于Na+K+ATP酶的不断工作,使膜两侧的Na+、K+各保持着一定浓度并维持一定的浓度差。2.突触结构及细胞间的信息传递。剖析:一个神经元的轴突末梢往往有很多分支,每一个分支的末端膨大成球状或靴状,称为突触小体。突触小体内含有较多的线粒体和大量的突触小泡。突触小泡内含有与传递信息有关的化学物质神经递质。突触小体和其他神经元的树突、细胞体或肌肉细胞等接触,共同构成突

10、触。一个突触由三部分构成:突触前膜、突触间隙、突触后膜。突触前膜由突触前神经元的轴突提供,突触后膜由突触后神经元的胞体或树突提供,突触间隙是突触前膜和突触后膜间的间隙,里面充满了细胞外液。如下图是中枢神经系统内常见的一种突触。当兴奋以动作电位的形式沿着神经纤维的细胞膜传递到突触小体时,突触前膜对Ca2+的通透性增加,Ca2+大量流入突触小体内,Ca2+会刺激突触小泡的转移。突触小泡转移至突触前膜处,并且释放其中的神经递质进入突触间隙。进入突触间隙的递质与突触后膜上相应的受体结合,从而改变了突触后膜对离子的通透性,引起突触后膜的电位发生改变、兴奋或者抑制。兴奋即由突触前神经元传到突触后神经元,即

11、兴奋在神经元之间的信号传递经历了电信号化学信号电信号的变化。3.突触传递的特点是什么?剖析:突触传递由于要通过化学递质的中介作用,因此具有不同于神经纤维传导的特点。(1)单向传递由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,使突触后神经元产生兴奋或抑制,所以神经元之间兴奋的传递只能是从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突,而不能按相反的方向传递。(2)突触延搁兴奋在突触处的传递,比在神经纤维上的传导要慢。这是因为兴奋由突触前神经元末梢传到突触后神经元,需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程,所以需要较长的时间(约0.5 ms),这段时间

12、就叫做突触延搁。(3)总和通常兴奋性突触每兴奋一次,并不足以触发突触后神经元兴奋。但是,同时传来的一连串兴奋,或是许多突触前神经末梢同时传来一排兴奋,引起较多的递质释放,就可以使突触后神经元兴奋,这种现象就叫做总和。(4)对内环境变化的敏感性突触对内环境的变化非常敏感。缺氧、二氧化碳增加或酸碱度的改变等都可以改变突触部位的传递活动。(5)对某些药物敏感突触后膜的受体对递质有高度的选择性,因此,某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程,阻断或者加强突触的传递。4.人类的高级神经中枢有哪些?剖析:人类的高级神经中枢在大脑皮层。大脑皮层有许多功能区,管理着人体某一方面的活动,但各功能区之间是相互协调

13、的。比较重要的功能区有:躯体运动中枢、躯体感觉中枢、视觉中枢、听觉中枢和嗅觉中枢等,管理这些功能的功能区在大脑皮层中都有它们的典型代表区,(见下图)。(1)躯体运动中枢躯体运动中枢位于大脑皮层的中央前回,又叫第一运动区,其功能具有以下特点:躯体各部位与其在大脑皮层运动中枢的代表区的位置是倒置的;对侧管理:左侧肢体的运动受右侧大脑半球管理支配,右侧肢体的运动受左侧大脑半球的支配;躯体各部位在大脑皮层的代表区所占的比例是不均等的,代表区的大小与其运动的精细复杂程度有关,一般运动越是复杂的躯体部分,在躯体运动中枢中的代表区占的比例越大,运动简单的躯体部分在躯体运动中枢中的代表区所占的比例较小。(2)

14、语言中枢语言中枢是人类特有的高级神经中枢,在大脑皮层的代表区较为分散。人类的语言有多种形式,如书写、口语、阅读、听语等,这些功能相关的代表区一般都靠在相应的功能区附近,如运动性语言中枢和书写中枢靠在躯体运动中枢附近,听觉性语言中枢则靠在听觉中枢附近,视性语言中枢则靠在视觉中枢附近(见下图)。5.人体血糖平衡是如何调节的?(1)血糖平衡是通过调节来路和去路实现的。血糖的平衡依赖于血浆中有适量的相关激素,适量的相关激素又是通过复杂的神经体液调节实现的。(2)调节激素:胰岛素是唯一降血糖的激素;胰高血糖素和肾上腺素可升高血糖浓度,其中主要是胰高血糖素。(3)具体调节过程可概括如下:A.激素调节当血糖

15、含量升高时胰岛B细胞活动加强分泌胰岛素血糖含量降低。当血糖含量降低时胰岛A细胞活动加强分泌胰高血糖素作用于肝脏促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖血糖含量升高。B.神经调节当血糖含量降低时下丘脑有关神经作用于肾上腺和胰岛A细胞分泌肾上腺素和胰高血糖素血糖含量升高。当血糖含量升高时下丘脑有关神经作用于胰岛B细胞分泌胰岛素血糖含量降低。典题精讲例1(2006全国卷I,1)人的神经系统中,有些神经细胞既能传导兴奋,又能合成分泌激素。这些细胞位于()A.大脑皮层B.垂体C.下丘脑D.脊髓思路解析:本题主要是考查神经系统和内分泌系统中各种器官的作用,大脑皮层是神经系统的高级中枢,主要是各种感觉中枢和躯体

16、运动中枢,垂体主要是一种内分泌腺,它不能传导兴奋,下丘脑是神经系统和内分泌系统联系的枢纽,因此它既能传导兴奋又能合成某些激素,例如促肾上腺激素释放激素,脊髓只是一种神经器官,只能传导兴奋。答案:C绿色通道:解答本题关键是要明确各种器官的主要作用,特别是那些具有特殊作用的器官。变式训练 1(2005江苏卷,3)下列腺体中,既能分泌生长激素,又能分泌多种其他激素的腺体是()A.甲状腺B.垂体C.唾液腺D.卵巢思路解析:甲状腺分泌甲状腺激素;垂体分泌生长激素、促甲状腺激素、促性腺激素等;唾液腺只能分泌唾液,不能分泌激素,是一种外分泌腺;卵巢分泌雌性激素。答案:B变式训练2(经典回放)关于下丘脑功能的

17、叙述,正确的是()可参与血糖平衡的调节有调节躯体运动的高级中枢可合成和分泌促甲状腺激素垂体通过下丘脑控制性腺的生长发育A.B.C.D.思路解析:本题主要是考查下丘脑的功能,能参与血糖平衡的调节,也能通过分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促性腺激素,促进性腺的生长发育。答案:D例2下图为反射弧简图,兴奋在反射弧中按单一方向传导,这是因为()A.在中兴奋传导是单一方向的B.在中兴奋传导是单一方向的C.在中兴奋传导是单一方向的D.以上说法都对思路解析:此题考查突触传递的特点。由于递质只存在于突触小体内,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,使后一个神经元发生兴奋或抑制,所以神经元之间兴

18、奋的传递只能是单向的,即只能从一个神经元的轴突传递给下一个神经元的细胞体或树突,而不能向相反的方向传递。答案:B绿色通道:本题以图示的形式考查突触传递的特点。解答本题的关键在于将教材中的突触结构图同本题图示结合起来,理解兴奋在突触中传递单向性的原因。变式训练 (2005江苏卷,9)下列关于兴奋传导的叙述,正确的是()A.神经纤维膜内局部电流的流动方向与兴奋传导方向一致B.神经纤维上已兴奋的部位将恢复为静息状态的零电位C.突触小体完成“化学信号电信号”的转变D.神经递质作用于突触后膜,使突触后膜产生兴奋思路解析:当神经纤维的某一部位受到刺激产生兴奋时,兴奋部位的膜发生电位变化并形成局部电流,该电

19、流在膜内由兴奋部位流向未兴奋部位,在膜外由未兴奋部位流向兴奋部位,其中膜内局部电流流动方向与兴奋传导方向相同;神经纤维在未受到刺激时(静息状态),细胞膜内外存在着一定的电势(外正内负),当受到刺激产生兴奋后,兴奋部位发生电位变化(外负内正),当兴奋向前传导后,原兴奋部位恢复原先的电位(外正内负),而不是零电位,即静息状态存在着一定的电位;突触小体完成的是“电信号化学信号”的转变;神经递质作用于突触后膜,使突触后膜产生兴奋或抑制。答案:A例3某病人上肢的感觉和运动功能正常,视、听觉都正常,但下肢的感觉和运动功能丧失,最有可能受损的部位是()A.大脑皮层B.脑干C.小脑D.脊髓胸段思路解析:脊髓具

20、有传导和反射的机能,所以当脊髓横断后,就会出现断面以下的感觉和运动障碍。大脑皮层、脑干、小脑三项出现损伤,将引起全身性的问题。答案:D绿色通道:本题考查脊髓的功能。要在区别大脑皮层、脑干、小脑、脊髓各自功能的基础上,根据病人症状分析得出受损伤部位。变式训练 1(2006重庆卷,5)在用脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)进行反射弧分析的实验中,破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构,观察双侧后肢对刺激的收缩反应,结果如下表:刺激部分反应破坏前破坏后左后肢左后肢收缩右后肢收缩左后肢不收缩右后肢不收缩右后肢左后肢收缩右后肢收缩左后肢不收缩右后肢收缩上述结果表明,反射弧的被破坏部分可能是()A.感受器B.感受器和传

21、入神经C.传入神经和效应器D.效应器思路解析:破坏前,分别刺激左右后肢,左右后肢都会发生收缩。破坏反射弧在左右后肢的部分结构后,刺激左后肢则左右后肢都不收缩,说明被破坏的是感受器、传入神经和神经中枢;刺激右后肢,左后肢不收缩,右后肢收缩,说明被破坏的部分为传出神经和效应器。根据提供答案的组合,可以确定为C。答案:C变式训练 2在一条离体神经纤维的中段施加电刺激,使其兴奋。下图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向(横向箭头表示传导方向)。其中正确的是()思路解析:神经纤维在未受到刺激时,细胞膜外带正电,膜内带负电(细胞膜内外的电位为膜外正电位,膜内负电位)。当神经纤维的某一部位受

22、到刺激时,Na+通道开放,大量Na+短时间内涌入细胞内,使得细胞内外带电情况发生变化,即由原来的内负外正变为内正外负,此时细胞处于兴奋状态。兴奋产生后向神经纤维的两侧传递。答案:C例4下列各项中,不属于反射活动的是()A.由于气温高而出汗B.由于气温低皮肤血管收缩C.在强光下瞳孔缩小D.草履虫从盐溶液处游向清水思路解析:高温对皮肤是一种刺激,皮肤内有温觉感受器,产生的兴奋由传入神经纤维传给体温调节中枢,发出的指令再由传出神经纤维传给汗腺(效应器),可见出汗是对气温高的一种应答活动,是通过反射弧产生的一种反射活动。气温低时皮肤血管收缩是血管对低温的一种应答活动,皮肤内有冷觉感受器,效应器是血管。

23、在强光下瞳孔缩小是瞳孔反射。草履虫没有神经系统,它对盐溶液刺激所发生的反应是一种应激性,不属于反射。答案:D黑色陷阱:这是一道集反射和体温调节于一体的综合性试题,容易出错的原因有:(1)知识障碍就是区分不开应激性和反射及体温调节的机理。(2)思维障碍是在做此题时没有考虑到草履虫没有神经系统,不会发生反射活动,其对外界刺激产生的反应只能属于应激性。变式训练 高处坠落造成高位截瘫(颈椎损害),以下四种表现不符合实际的是()A.大小便失禁B.触觉完全丧失C.躯干冷温觉丧失D.躯干痛觉丧失思路解析:由于某种外伤,脊髓横断,使位于脊髓白质中的上、下传导束受到损伤,临床上表现为断面以下的感觉和随意运动障碍

24、。在题目给出的4个选项中,触觉完全丧失是不符合实际的,事实上,人面部的触觉是存在的,只是断面(颈部)以下的触觉丧失。答案:B例5如果支配某一肢体的传入及中枢完整,而传出神经受损,那么该肢体()A.能运动,针刺有感觉B.不能运动,针刺有感觉C.能运动,针刺无感觉D.不能运动,针刺无感觉思路解析:完成一个反射必需一个完整的反射弧。传出神经受损,其他正常,则表现出传出神经所支配的肌肉不能运动,但感觉仍然存在。答案:B黑色陷阱:不了解反射的结构基础是反射弧,完成一个反射必需一个完整的反射弧,或者对题意的理解不清楚都可能导致答题错误。变式训练 1人体绝大部分神经元之间的兴奋传递是通过递质实现的。下列关于

25、突触和兴奋传递的叙述错误的是()A.突触前后两个神经元的兴奋是同时发生的B.兴奋通过突触时由电信号(电位变化)转化为化学信号(递质释放),再转化为电信号C.构成突触的两个神经元之间是有间隙的D.兴奋在突触处只能单向传递思路解析:神经冲动在神经纤维上的传导一是通过电信号传导,二是可以双向传导。神经冲动在神经元之间则是通过“突触”这一结构完成传导的,电信号传到突触时,突触前膜释放神经递质乙酰胆碱(或单胺类物质)传导到突触后膜,从而使另一个神经元产生兴奋或抑制。由于突触间的传导是单向的,所以神经冲动在神经元之间的传导是单向的,即兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突,而不能向相反

26、的方向传递。答案:A变式训练2在反射弧中,神经冲动在神经元之间的传导方向正确的是()A.一个神经元的树突另一个神经元的细胞体或轴突B.一个神经元的轴突另一个神经元的细胞体或树突C.一个神经元的轴突或树突另一个神经元的细胞体D.一个神经元的细胞体或轴突另一个神经元的树突思路解析:神经元之间是通过突触相连的,突触是前一神经元轴突末梢膨大形成的突触小体和后一个神经元的胞体膜或树突膜之间形成的连接。兴奋由上一神经元的轴突传到突触小体时,突触小体中的突触小泡释放神经递质到突触间隙,递质作用于突触后膜使下一个神经元兴奋,因此兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突。答案:B例61964年

27、我国科学家许、于、梁三人将金线蛙蝌蚪的甲状腺切除,此蝌蚪继续生长,身长体重增加,变成一个巨型蝌蚪,并终生保持蝌蚪的状态。这说明甲状腺分泌的激素具有()A.促进新陈代谢作用B.促进生长发育作用C.促进神经系统发育的作用D.提高神经系统兴奋性的作用思路解析:切除甲状腺的蝌蚪,身长体重增加,变成一个巨型蝌蚪,但终生保持蝌蚪的状态,说明在缺少甲状腺激素的情况下,影响了蝌蚪发育成蛙。答案:B黑色陷阱:思维障碍,不仔细审题,看到选项叙述正确就确定,但是正确的叙述不一定是此题想要说明的问题,于是出现“答非所问”的情况。变式训练 1人体的下列调节中,与下丘脑无关的是()A.体温的调节B.甲状腺激素含量的调节C

28、.肝糖元合成的调节D.肾小管泌钾的调节思路解析:体温调节的神经中枢是下丘脑;下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素可促进垂体分泌促甲状腺激素,调节甲状腺分泌甲状腺激素;血糖调节的神经中枢也在下丘脑;血钾或血钠的高低可以直接刺激肾上腺,从而调节醛固酮的分泌,与下丘脑的作用无关。答案:D变式训练 2人体内,因为缺乏激素而引起的一组疾病是()呆小症糖尿病白化病血友病巨人症侏儒症A.B.C.D.思路解析:在本题所涉及的人类疾病中,呆小症、糖尿病、巨人症、侏儒症属于激素分泌异常所致,其中呆小症、糖尿病、侏儒症是由于激素缺乏引起的。巨人症是由于幼年时体内生长激素分泌过多引起的,而白化病和血友病属于遗传病,与激素

29、的调节无关。答案:C例7将一只鸡进行一系列的处理(如下图所示),按图完成下列问题:(1)AB进行的处理是_。(2)BC进行的处理是_。(3)该实验说明:A_。B_。思路解析:本题考查的是性激素的作用。性激素分为雄性激素和雌性激素。性激素作用:分别促进雌雄生殖器官的发育和生殖腺形成,激发并维持各自的第二性征等。识图分析,该实验证明性激素能激发和维持第二性征。答案:(1)割除睾丸(2)移植入卵巢(3)雌雄激素分别由卵巢和睾丸分泌雌雄激素能激发和维持第二性征绿色通道:从性状上出现的差异,联系性激素的作用。雌雄个体的性状差异除基因控制外,也受到激素水平的影响,只要认真思考,就可以发现其中包含的生物学意义,运用知识即可解决问题。变式训练 1人进入青春期后,在身体的形态、机能等方面都有显著的变化,发生这些变化与下列哪种激素有关()胰岛素生长素性激素胸腺激素甲状腺激素肾上腺激素生长激素A.B.C.D.思路解析:青春期时人生长发育较快,还出现第二性征。生长发育这一生理效应是由生长激素和甲状腺激素共同作用的结果;性激素能促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成,激发和维持各自的第二性征。所以青春期后,身体形态、机能等方面的显著变化主要与生长激素、甲状腺激素和性激素有关。要注意生长素和生长激素不是一个概念,生长素是促进植物生长的小分子有机物。答案:C变式训练 2去除鼠的甲状腺,10天后进行测试,与未除

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