【公开课】激素的发现及研究实例课件2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第3章

体液调节人教版高中生物选择性必修1第1节第1课时激素的发现及研究实例1通过分析激素的发现过程，强化发现问题、作出假设、验证假设等科学思维习惯和科学探究意识(难点)。2归纳概括研究内分泌腺和激素功能的基本方法，并能用该方法分析新情景下的相关问题(重、难点)。它是细胞分泌的物质，又是细胞行动的号角；它维持机体的协调和稳态，尽管微量，却精确、高效。><目标一激素的发现事实与问题：胰腺能分泌胰液，胰液(含消化酶)通过导管流向十二指肠，促进食物的消化。在非进食状态下，胰液是很少分泌的，但在进食状态后就会大量分泌，那么胰液的分泌是如何调节的？促胰液素的发现理论依据：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。实验证据：刺激迷走神经(副交感神经)能引起胰腺的分泌。实验①：1894年，法国学者沃泰默把相当于胃酸（pH0.9-1.5）的稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔时，会引起胰腺分泌胰液；实验②：若直接将稀盐酸注入狗的血液中，则不会引起胰液的分泌。稀盐酸感受器（小肠神经）传入神经神经中枢传出神经效应器（胰腺）胰液与科学家对话——解释任务一：请运用神经调节的知识尝试解释。与科学家对话——评价提出假设实验验证得出结论观察现象提出问题胰液的分泌是如何调节的呢？沃泰默：这是神经调节（反射）的结果。胰腺分泌胰液c.稀盐酸小肠注入小肠a.稀盐酸胰腺分泌胰液注入结果结果血液b.稀盐酸胰腺不分泌胰液注入结果切除通向该小肠的神经，只留下血管与科学家对话——评价提出假设实验验证得出结论观察现象提出问题胰腺分泌胰液c.稀盐酸小肠注入小肠a.稀盐酸胰腺分泌胰液注入结果结果血液b.稀盐酸胰腺不分泌胰液注入结果切除通向该小肠的神经，只留下血管a、b组对比说明只有用盐酸刺激小肠时，胰腺才能分泌胰液a、c组对比说明胰腺分泌胰液可以不受神经调节实验分析：沃泰默：与科学家对话——评价提出假设实验验证得出结论观察现象提出问题胰腺分泌胰液c.稀盐酸小肠注入小肠a.稀盐酸胰腺分泌胰液注入结果结果血液b.稀盐酸胰腺不分泌胰液注入结果切除通向该小肠的神经，只留下血管这是一个十分顽固的反射盐酸是一种什么形式的信号？小肠通过什么方式向胰腺传递信号？与科学家对话——修正假说小肠（血管）胰腺（腺泡细胞分泌胰液）沃泰默的解释：这是一个十分顽固的神经反射。之所以说它顽固，是由于小肠上微小的神经难以剔除干净。与科学家对话——小心求证提出假设实验验证得出结论观察现象提出问题胰液的分泌是如何调节的呢？斯他林、贝利斯：这不是反射而是化学调节的结果。斯他林贝利斯在盐酸的作用下，小肠黏膜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。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小肠黏膜能产生某种物质,促进胰腺分泌胰液,把这种物质称为促胰液素稀盐酸注射同一条狗的静脉小肠黏膜注射制成同一条狗的静脉提取液与科学家对话——对比求真斯他林和贝利斯的实验设计不够严谨，如何增设对照实验排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分的干扰？问题1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，有体液调节的存在，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。彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。与科学家对话——对比求真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？问题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？问题3

巴甫洛夫的批驳辩护：巴甫洛夫及学生重复了斯他林和贝利斯的实验，结果一致。同学们的反思领悟：“机遇只偏爱那种有准备的头脑”。是什么因素使斯他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。科学家们的讨论①请写出促胰液素分泌、运输和作用的过程图解。②比较：促胰液素调节胰液分泌的方式与神经调节的方式有何不同?任务二：稀盐酸小肠神经传入神经神经中枢传出神经效应器(传出神经及其支配的胰腺)胰液神经调节激素调节胰腺胰液促胰液素血液循环小肠黏膜通过血液循环将促胰液素运到胰腺，引起胰液分泌；通过反射弧来完成。内分泌器官内分泌细胞分泌激素血液运输靶器官结果机体做出反应建立概念：激素调节是人们发现的第一种激素，它由小肠黏膜分泌。进入血液后，随血流到达胰腺，引起胰腺分泌胰液。由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式，就是激素调节。促胰液素激素调节外分泌腺和内分泌腺分泌物经由导管流出体外或流到消化腔。没有导管，分泌物（激素）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。外分泌腺内分泌腺如汗腺、唾液腺等。如肾上腺、甲状腺等。腺细胞导管结缔组织血管外分泌腺内分泌腺胰腺是外分泌腺还是内分泌腺?><目标一激素研究的实例研究激素的方法1869年，研究者发现了胰腺中的胰岛，但对它的作用一无所知。科学事实：1889年，科学家无意中发现，切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的病。作出判断：提出假说：胰腺能分泌某种抗糖尿病的激素（命名为胰岛素）。验证假说：，注射给因摘除胰腺而患实验性糖尿病的狗。糖尿病与胰腺有关。制备胰腺提取物科学发现中的意外在班廷之前，科学家试图通过实验证明胰腺中分泌物的存在，为什么会收效甚微？请你将原因标注在流程图中。胰管腺泡细胞胰岛胰腺腺泡细胞消化酶胰岛细胞胰岛素分泌分泌分解血管科学解释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。结扎一只狗的胰管摘除另一只狗的胰腺胰腺提取液糖尿病模型糖尿病症状消失血糖和尿糖含量制备造成注射观察测定实验创新

班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？

通过结扎胰腺导管，使胰腺萎缩丧失分泌胰蛋白酶的功能，但胰岛仍正常，定性观察糖尿病症状与定量测定血糖和尿糖含量由此证明胰岛素是由胰岛分泌的。实验创新公鸡摘除睾丸雄性性征消失若要证实雄激素（睾酮）是公鸡的睾丸分泌的，如何设计实验方案？请四队科学家们开始你们的设计，最终由完成最快的一组上台展示！重新移植睾丸雄性性征恢复实验设计领悟方法摘除法和移植法推知相应腺体（或激素）的生理功能。用某种方法处理实验动物（摘除所研究的内分泌腺）；

出现相应的病理症状（观察实验动物）；已摘除的腺体重新移植回去（或注射摘除腺体的提取物）；这就用到了加法原理和减法原理，在后面的实验中我们会继续使用！研究激素的方法

“要证明一种自然成分的功能，在生理学传统方法中就是去除该种成分并证明其功能也随之丧失；然后再引入该成分，并证明其功能又可以恢复”——2000年诺贝尔生理学或医学奖获得者卡尔森经典名言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网络构建激素激素研究的实例激素的发现1.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.①与③对比说明胰液分泌不受神经的调节C.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√解析

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，其结果说明胰腺分泌胰液与小肠黏膜产生的化学物质有关，A正确；①与③组成的实验自变量是通向小肠的神经是否切断，因变量是胰腺是否分泌胰液，其结果说明胰腺分泌胰液可以不通过神经调节产生，但也可能受神经调节，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，B错误、D正确；①②③④对比说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质由血液运输来调节，C正确。2.沃泰默没有发现促胰液素，斯他林和贝利斯发现了促胰液素。下列关于沃泰默与斯他林和贝利斯的实验及对实验现象的解释的叙述中，错误的是A.他们都运用了单一变量对照的实验原则B.沃泰默设置的实验变量是有无通向小肠的神经C.斯他林和贝利斯的实验变量是有无小肠黏膜中的物质D.沃泰默失败的根本原因是没有把小肠上的神经完全剔除√解析

沃泰默失败的根本原因是没有大胆质疑，固执的认为这是一个神经调节，D错误。3.在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态相比，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”；与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列相关说法错误的是A.验证Mg是植物必需元素的实验，利用了“加法原理”B.摘除狗的胰腺，造成实验性糖尿病，利用了“减法原理”C.给予糖尿病狗注射从萎缩胰腺中提取的提取物，病狗的血糖恢复正常，利用了

“加法原理”D.给阉割公鸡移植睾丸，雄性性征恢复，利用了“加法原理”√解析

验证Mg是植物必需元素的实验，实验组配制缺Mg的完全培养液，对照组配制完全培养液进行对照培养，利用了“减法原理”，A错误。4.为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下：①将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。②A组小鼠注射适