高中生物微专题14　研究动物激素生理功能的常用方法

微专题14研究动物激素生理功能的常用方法一、实验思路二、研究动物激素生理功能的常用方法处理方法异常反应结论(功能)适用性饲喂法用甲状腺激素制剂饲喂蝌蚪①短时间内发育成小型青蛙①②⑤说明甲状腺激素能促进幼小动物的发育；③④说明甲状腺激素可促进有机物代谢，加速体内物质氧化分解；⑥说明甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性只适用于甲状腺激素、性激素等非蛋白质或多肽类激素摘除法摘除蝌蚪的甲状腺②发育停止(小蝌蚪→大蝌蚪，不变态)；③身体臃肿理论上各种内分泌腺均能通过摘除法证明其产生的激素的功能摘除幼龄狗的甲状腺④身体臃肿，基础代谢低；⑤发育停止；⑥呆笨、萎靡阉割法↓移植法割除公鸡睾丸→移植卵巢雄性第二性征逐渐消退→逐渐出现雌性第二性征雌(雄)激素能激发并维持雌(雄)性第二性征适用于性腺注射法给小白鼠注射一定剂量的胰岛素小白鼠反应迟钝，活动减少，甚至昏迷胰岛素能够降低血糖浓度，较大剂量注射时，会出现低血糖昏迷各种激素均可切除法↓注射法切除幼龄狗垂体→注射一定量的生长激素生长停滞↓逐渐恢复生长垂体分泌的生长激素可促进动物的生长理论上各种内分泌腺均可通过切除法与注射法配合，证明其功能及产生激素的功能三、实验成功的关键点(1)实验中必须要遵循对照原则和单一变量原则。(2)一次实验一般只能研究某种激素的某些生理作用，而不能研究该激素的全部生理作用。(3)在实际操作过程中，可能要综合运用多种方法。如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸)，一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮)，或重新植入该内分泌腺。(4)对于幼小的动物，一般不采用摘除法或注射法，如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响应该采用饲喂法。[经典演练]1.(2020·全国卷Ⅰ，3)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验，下列叙述错误的是()A.切除小鼠垂体，会导致甲状腺激素分泌不足，机体产热减少B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后，其耗氧量会增加C.给成年小鼠注射甲状腺激素后，其神经系统的兴奋性会增强D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素，其代谢可恢复正常答案D解析甲状腺激素可以促进有机物代谢，若切除小鼠垂体，会导致促甲状腺激素分泌减少，甲状腺激素分泌也随之减少，细胞代谢减慢，机体产热减少，A正确；切除垂体的幼年小鼠体内促甲状腺激素较少，注射垂体提取液后，促甲状腺激素增多，甲状腺激素也随之增多，机体代谢加快，耗氧量增加，B正确；甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性，给成年小鼠注射甲状腺激素后，其神经系统的兴奋性会增强，C正确；促甲状腺激素释放激素不能直接作用于甲状腺调节甲状腺激素的合成和分泌，故给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素，其代谢不会恢复正常，D错误。2.(2020·全国卷Ⅰ，31)某研究人员用药物W进行了如下实验：给甲组大鼠注射药物W，乙组大鼠注射等量生理盐水，饲养一段时间后，测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明：乙组大鼠无显著变化；与乙组大鼠相比，甲组大鼠的血糖浓度升高，尿中葡萄糖含量增加，进食量增加，体重下降。回答下列问题：(1)由上述实验结果可推测，药物W破坏了胰腺中的________细胞，使细胞失去功能，从而导致血糖浓度升高。(2)由上述实验结果还可推测，甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加，导致肾小管液的渗透压比正常时的________，从而使该组大鼠的排尿量________。(3)实验中测量到甲组大鼠体重下降，推测体重下降的原因是________________________________________________________________________。(4)若上述推测都成立，那么该实验的研究意义是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出1点即可)。答案(1)胰岛B(2)高增加(3)甲组大鼠胰岛素缺乏，使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量，导致机体脂肪和蛋白质的分解增加(4)获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物，这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物解析(1)胰岛B细胞受损会使胰岛素分泌不足，血液中的葡萄糖进入组织细胞被利用、转化和储存的过程受阻，最终导致血糖浓度升高。(2)若肾小管液中的葡萄糖含量增加，肾小管液的渗透压比正常时的高，会使肾小管上皮细胞对水分的重吸收减少，从而导致大鼠的排尿量增加。(3)甲组大鼠胰岛素缺乏，机体不能充分利用葡萄糖，从而使脂肪和蛋白质的分解增加，会造成大鼠体重下降。(4)题中实验获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物，这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物。[对点训练]1.(2020·河南洛阳期中)生物实验小组的同学将某动物的提取液注射到健康小鼠体内，下列关于该小鼠的分析错误的是()A.若小鼠出现糖尿，则注射的提取液中不可能含胰高血糖素B.若小鼠排卵增多，则注射的提取液可能来自垂体C.若小鼠出现呼吸加快、心率加速、反应灵敏等症状，则注射的提取液中可能含肾上腺素D.若小鼠出现活动减少、嗜睡，甚至昏迷，则注射的提取液中可能含胰岛素答案A解析胰高血糖素可以升高血糖，若小鼠出现糖尿，则注射的提取液中可能含胰高血糖素，A错误；促性腺激素能促进排卵，促性腺激素是垂体分泌的，若小鼠排卵增多，则注射的提取液可能来自垂体，B正确；肾上腺素能促进肝糖原分解而升高血糖，使心跳加快、呼吸加快等，若小鼠出现呼吸加快、心率加速、反应灵敏等症状，则注射的提取液中可能含有肾上腺素，C正确；胰岛素能降低血糖浓度，低血糖的情况下，小鼠会出现活动减少、嗜睡，甚至昏迷，若小鼠出现活动减少、嗜睡，甚至昏迷，则注射的提取液中可能含胰岛素，D正确。2.(2021·江苏苏州五校联考)切除健康狗的胰腺，2天后狗出现糖尿病症状。随后连续给其注射一定量溶于生理盐水的胰岛素，发现其血糖含量恢复正常。由此推测：胰岛素能降低血糖的含量。为了证明这一推论，你认为下列最适宜作为对照组的是()A.既不切除健康狗的胰腺，又不注射胰岛素B.用溶解于蒸馏水的胰岛素溶液进行注射C.切除健康狗体内的胰腺2天后，只注射等量的生理盐水D.将健康狗体内摘除的胰腺制成提取液，注射给切除胰腺的狗答案C解析不切除健康狗的胰腺，则其本身产生的胰岛素会影响实验结果，A错误；题中注射的是一定量溶于生理盐水的胰岛素，则对照组需排除生理盐水本身的影响，注射等量的生理盐水，B错误、C正确；由健康狗体内摘除的胰腺制成的提取液中不一定含有胰岛素(可能被胰蛋白酶分解)，且与“注射一定量溶于生理盐水的胰岛素”不能形成对照，D错误。3.(2020·北京等级模考，10)先天性甲状腺功能减低症(甲减)可对哺乳动物生长发育造成严重影响。以大鼠为实验材料，检测甲减仔鼠及补充甲状腺激素的甲减仔鼠的各项指标，结果见下表。指标正常仔鼠甲减仔鼠补充甲状腺激素的甲减仔鼠甲状腺激素浓度/(pmol·L－1)20.425.9015.92促甲状腺激素浓度/(TSH，mIU·L－1)3.129.294.97心肌重量/mg68.2741.2965.66结合上表分析甲状腺激素分泌的调节及其与心肌生长的关系，错误的是()A.TSH的增加抑制了甲状腺激素的分泌B.补充甲状腺激素后TSH的分泌减少C.甲状腺激素可促进心肌的生长D.补充甲状腺激素可用于治疗甲减答案A解析TSH具有促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素的作用，TSH的增加可促进甲状腺激素的分泌，A错误；分析表格信息，补充甲状腺激素的甲