人教版 (2019)选择性必修1第3章 体液调节第1节 激素与内分泌系统学案

第1节 激素与内分泌系统

自主学习·必备知识

一、激素的发现

1. 促胰液素的发现

（1）斯他林和贝利斯提出的假设：在①     盐酸     的作用下，小肠黏膜细胞产生②     促胰液素     能够促进胰液的分泌。

（2）实验验证过程

2. 激素调节的概念

由③     内分泌器官     或④     细胞     分泌的⑤     化学物质——激素     进行调节的方式，就是激素调节。

科学方法 沃泰默、斯他林、贝利斯的实验都体现了“发现问题→提出问题→实验验证→得出结论”的科学方法。

二、激素研究的实例

实例1：胰岛素的发现

（1）1869年，研究者在显微镜下观察⑥     胰腺组织     时，发现胰岛。

（2）1889年，科学家发现切除胰腺的狗患糖尿病，提出⑦     胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质     的假说。

（3）1921年，班廷和助手贝斯特利用狗进行实验。

实例2：睾丸分泌雄激素的研究

（1）实验过程

Ⅰ.公鸡 雄性性征消失 特征恢复。

Ⅱ.从动物睾丸提取出睾酮。

（2）实验结论：动物⑪     睾丸     分泌睾酮，维持⑫     雄性性征     。

提醒：（1）性激素的化学本质是脂质中的固醇。

（2）注射胰岛素的实验运用了实验变量控制的加法原理，摘除睾丸的实验运用了实验变量控制的减法原理。

三、内分泌系统的组成和功能

1. 内分泌系统的组成

（1）内分泌系统由相对独立的⑬     内分泌腺     以及兼有内分腺功能的细胞共同构成。

（2）内分泌腺体：有的内分泌细胞聚集在一起成为内分泌腺体。

（3）分散的内分泌细胞：分散在一些器官、组织内，如在小肠黏膜上有分泌促胰液素等的细胞。

（4）下丘脑中的某些⑭     神经细胞     ，也具有内分泌功能。

2.内分泌系统的功能

维持⑮     内环境     的稳定；调节⑯     物质和能量     代谢；调控⑰    生长发育       和生殖等。

3. 人体主要的内分泌腺及其分泌的激素

⑱      A—d；B—e；C—f；D—a；E—c；F—b      。

提醒：正确区分内分泌腺和外分泌腺

（1）凡是分泌物经由导管流出体外或流到消化腔的，称为外分泌腺。

（2）凡是没有导管的腺体，其分泌物——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的，称为内分泌腺。

互动探究·关键能力

主题学习一 激素的发现

情境探究

1. 沃泰默的实验（小肠如何把盐酸到来的消息传给胰腺）

①稀盐酸→狗的上段小肠肠腔→胰腺分泌胰液

②稀盐酸→狗的血液→胰腺不分泌胰液

③稀盐酸→狗的小肠肠腔（切除神经只留血管）→胰腺分泌胰液

（1）①②形成对照实验，自变量、因变量、对照组分别是什么？

（2）根据①②对照实验的实验结果你能得出什么结论？

（3）①③形成对照实验，自变量、因变量、对照组分别是什么？

答案：提示：

（1）自变量是稀盐酸的作用部位，因变量是胰腺是否分泌胰液，对照组是①。

（2）稀盐酸不通过血液直接作用于胰腺，直接接受盐酸刺激的部位是小肠。

（3）自变量为是否切除神经，因变量为胰腺是否分泌胰液，对照组是①。

2.斯他林和贝利斯的实验

稀盐酸+小肠黏膜 提取液 狗的血液→胰腺分泌胰液

（1）若排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分对实验结果的干扰，该如何增设对照实验？

（2）总结：促胰液素是在受到  的刺激后，在  （场所）产生的，通过  运输到  ，使其分泌胰液。

答案：提示：

（1）一组是将稀盐酸注入同一条狗的静脉；另一组是将小肠黏膜研磨后的提取液注入同一条狗的静脉。

（2）稀盐酸  ; 小肠黏膜  ; 血液 ; 胰腺

3.斯他林和贝利斯的实验与沃泰默实验相比，巧妙之处在哪里？

答案：提示：斯他林和贝利斯的实验将小肠黏膜在体外与稀盐酸一起研磨，获得提取液，与沃泰默的实验相比，直接排除了神经调节的影响，结果分析更让人信服。

4.促胰液素的产生部位和作用部位分别是什么？

答案：提示：促胰液素产生于小肠黏膜，作用于胰腺。

归纳总结

与促胰液素发现相关的实验分析

经典例题

例1 （2021山东青岛十七中高二期中）下列有关促胰液素的发现过程及作用的叙述，不正确的是(     )

A.沃泰默的实验假设是胃酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传递给胰腺，使胰腺分泌胰液

B.斯他林和贝利斯的实验结论是在稀盐酸作用下，小肠黏膜产生了促胰液素，引起胰液的分泌

C.促胰液素是人们发现的由胰腺分泌的第一种激素，它的发现使人们认识到激素调节的存在

D.沃泰默实验中的对照组排除了盐酸作用于胰腺使其分泌胰液

答案：C

解析：沃泰默的实验假设是胃酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传递给胰腺，使胰腺分泌胰液，并据此分为三组实验进行探究，A正确；斯他林和贝利斯通过实验发现在盐酸的作用下，狗的小肠黏膜产生了促胰液素，B正确；促胰液素是人们发现的第一种动物激素，它是由小肠黏膜产生的，C错误；沃泰默实验分为三组，两组为对照组，一组对照是排除盐酸对胰腺作用的影响，另一组是想验证胰液分泌是神经作用的结果，D正确。

素养解读

基于促胰液素发现的实验和科学史资料，运用实验探究、归纳与概括等科学思维方法，分析实验，得出实验结论，提高实验探究与分析能力。

素养落实

1. （2021山东潍坊高二期中）下面是与促胰液素发现有关的4个实验：

①稀盐酸注入上段小肠肠腔→胰腺分泌胰液

②稀盐酸注入静脉血液→胰腺不分泌胰液

③稀盐酸注入小肠肠腔（去除神经） 胰腺分泌胰液

④小肠黏膜+稀盐酸+砂子研磨制成提取液注入静脉血液→胰腺分泌胰液对上述实验分析错误的是(     )

A.促胰液素的靶器官是胰腺

B.促胰液素的分泌受神经系统支配

C.①与③组成的对照实验中，自变量的控制采用了减法原理

D.在稀盐酸刺激下，小肠黏膜产生的物质可通过血液运输来调节胰液的分泌

答案：B

解析：促胰液素是小肠黏膜上皮细胞分泌的，作用于胰腺促进分泌胰液，A正确；

根据实验①③可知，促胰液素的分泌不受神经系统支配，B错误；

①与③组成的实验中，实验的自变量为是否去除神经，采用的方法是减法原理，C正确；

实验③说明小肠黏膜产生的物质可以通过血液运输来调节胰液的分泌，D正确。

主题学习二 激素研究的实例

情境探究

1.阅读教材P46~P47思考·讨论“研究激素的方法”，思考并回答下列问题：

（1）在班廷之前，为什么制备胰腺提取物治疗糖尿病收效甚微？

（2）班廷制取胰腺提取液，治疗糖尿病的独到实验操作是什么？请分析原理。

（3）有人认为“睾丸分泌雄激素的研究”实验不够严谨，请你说出理由。

（4）教材中两个实例，哪些实验用到了“减法原理”或“加法原理”？

答案：提示：

（1）胰液中的胰蛋白酶会将研磨液中的胰岛素分解，所以达不到降血糖的效果。

（2）结扎胰管，使胰腺萎缩而胰岛完好。避免了胰液中胰蛋白酶分解胰岛素。

（3）缺少对照，应设生长状态相同的健康公鸡作为对照组。

（4）结扎胰管、摘除胰腺、摘除睾丸等操作属于“减法原理”；注射胰岛提取液、移植睾丸等操作属于“加法原理”。

归纳总结

1. 研究内分泌腺及分泌激素功能的常用方法

假手术、真手术对照。以观察切除后对身体的影响。然后补充该内分泌腺激素（灌胃、饲喂、注射的方法，注意对照），观察对身体的影响。

2. 区分减法原理和加法原理

（1）减法原理：设法排除某种因素对研究对象的干扰，同时尽量保持被考察对象的稳定，从而在比较纯粹的状态下观察对象。在对研究对象的控制中，运用减法原理，往往使研究对象恢复某种正常的现象和属性。

（2）加法原理：设法给实验对象施加干扰，造成研究对象的变化，从而使研究对象在被激发状态中反映某些特征。在对研究对象的控制中，运用加法原理往往进行破坏性干预，迫使研究对象暴露出某些现象和属性。

经典例题

例2 下面是科学家为揭开糖尿病的发病原因，以狗为实验动物进行研究的结果，对该实验结果的分析，不正确的是(     )

A.由A、C实验可知：胰岛提取液可防止糖尿的出现

B.由A、B实验可知：胰腺由内分泌部和外分泌部组成

C.由B、C实验可知：胰岛提取液是由胰岛细胞分泌的

D.该研究证明：糖尿病的发病可能与胰岛细胞的分泌物有关

答案：B

解析：A和C是一组对照实验，变量为是否注射了胰岛提取液，注射的狗不出现糖尿，不注射的狗出现糖尿，说明胰岛提取液可防止糖尿的出现，A正确；

A和B也能形成对照，变量是有无胰岛细胞，A切除了胰腺，胰岛随着被切除，出现了糖尿，B结扎了胰管，胰腺萎缩，不能产生胰液，但胰岛细胞活着，没有出现糖尿，说明胰岛细胞的存在可以防止糖尿的产生，但不能证明胰腺由内分泌部和外分泌部组成，B错误；

综合分析B、C实验，胰岛提取液中含胰岛素，由胰岛细胞分泌，C正确；

B和C实验中动物的体内都有胰岛素，动物都不出现糖尿，而A切除了胰腺，没有胰岛素，出现了糖尿，说明了糖尿病的发病可能与胰岛细胞的分泌物有关，D正确。

深度分析

素养解读

通过对“激素的研究案例”的实验分析，理解激素发现实验的科学方法，能应用实验方法探索激素和相关腺体的功能，本题中主要涉及对教材实验的理解，渗透对实验探究与分析、生命观念等核心素养的考查。

素养落实

2.科学研究表明，对幼鼠注射或口服睾酮后，出生仅14d的雄鼠就表现出交配行为。如果将公鸡的睾丸摘除，公鸡不再鸣啼、鸡冠萎缩，求偶行为消失；重新植入睾丸，则公鸡的雄性特征和交配行为又得以恢复。这一事实说明(     )

A.性激素与性行为之间有着直接的联系

B.被摘除睾丸的公鸡变成了母鸡，因而不再鸣啼

C.睾酮属于雄性激素，在雌性体内不存在

D.注射或口服的睾酮进入性腺细胞消耗ATP

答案：A

解析：自变量为性激素，观察指标为性行为，因此结论为性激素直接影响性行为，A正确；

本实验并未描述摘除睾丸的公鸡变成母鸡，B错误；

睾酮在雌性体内也有，只不过量少，C错误；

睾酮属于脂质，进入细胞的方式为自由扩散，不消耗ATP，而且从题中不能得出此结论，D错误。

主题学习三 内分泌腺的组成和功能

情境探究

1.阅读教材P48~P49，思考并回答以下问题：

（1）激素可以进行生命活动的调节，都是由内分泌腺分泌的吗？举例说明。

（2）给实验小鼠每日注射适量甲状腺激素，小鼠细胞中的ATP含量是否会明显增多？

（3）过量注射某种激素后，小鼠会出现四肢无力、活动减少，甚至昏迷等症状，注射的激素可能是什么？

（4）当人体缺乏胰岛素时，会患糖尿病，能否通过口服胰岛素进行治疗？为什么？补充激素时，哪些可以口服，哪些只能注射？

（5）你能由各种激素的作用推知呆小症、甲亢、侏儒症的得病原因吗？

答案：提示：

（1）激素并非都由内分泌腺细胞分泌，也可以由具有内分泌功能的细胞分泌，如小肠黏膜可以分泌促胰液素。

（2）不会。有机物氧化分解释放的能量大多以热能的形式释放，此外，ATP与ADP含量处于动态平衡，不会出现ATP含量明显增多的现象。

（3）胰岛素。

（4）不能，胰岛素的化学本质是蛋白质，如果口服会因被消化道里的蛋白酶水解而失效。固醇类（性激素）和氨基酸衍生物类激素（甲状腺激素、肾上腺素）属于小分子物质，口服可以被吸收。多肽类、蛋白质类激素（一般是垂体、下丘脑、胰岛细胞分泌的）容易被胃、肠道内的消化酶分解而破坏，一般采用注射法补充。

（5）能。由于甲状腺激素能够促进新陈代谢和生长发育，尤其对中枢神经系统的发育有重要影响，能提高神经系统的兴奋性，因此甲状腺激素幼年期分泌不足会引起呆小症，分泌过多会导致甲亢；由于生长激素可促进蛋白质的合成，促进软骨生长，从而促进生长，因此幼年期分泌不足会导致侏儒症。

归纳总结

主要内分泌腺及激素功能分类

经典例题

例3 （2021陕西宝鸡一中月考）下表为研究某腺体的实验方法及相应的实验结果：

下列有关分析叙述错误的是(     )

A.①④结果可知该腺体的分泌物能促进动物的个体发育

B.②⑤结果可知该腺体的分泌物能促进新陈代谢

C.③⑥⑦结果可知该腺体的分泌物能降低神经系统的兴奋性

D.饮食中缺碘可引起该腺体功能减退

答案：C

解析：由①④结果可知该腺体的分泌物能促进动物的个体发育，A正确；②⑤结果可知该腺体的分泌物能促进新陈代谢，B正确；③⑥⑦结果可知该腺体的分泌物能提高神经系统的兴奋性，C错误；据分析可知，该腺体为甲状腺，甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素含碘，饮食中缺碘，则甲状腺激素减少，可引起该腺体功能减退，D正确。

素养解读

“人体主要内分泌腺及其分泌的激素”主要涉及激素的产生部位、激素的功能以及不同激素在功能上的联系，围绕激素在人体健康方面、生产生活方面的应用，渗透对生命观念、社会责任等生物学核心素养的考查。

素养落实

3.经人工处理过的一只成年狗，身体变得臃肿，行动呆笨而迟缓，精神萎靡，食欲不振，根据上述症状可以断定人工处理的方法是(     )

A.摘除了狗的生殖腺

B.摘除了狗的甲状腺

C.给狗注射了大量的甲状腺激素

D.给狗注射了大量的生长激素

答案：B

解析：一只成年狗，身体变得臃肿，行动呆笨而迟缓，精神萎靡，食欲不振，是缺乏甲状腺激素的表现，故可以断定人工处理的方法是摘除了狗的甲状腺。

评价检测·课堂达标

课堂小结

课堂检测

1.下列叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。

（1）激素是通过导管流出体外的，并且由外分泌腺分泌的。(   ×   )

（2）促胰液素能够促进胰腺分泌胰岛素。(   ×   )

（3）班廷和贝斯特提取并命名了胰岛素。(   ×   )

（4）各种激素都可以用双缩脲试剂进行检测。(  ×    )

（5）下丘脑、垂体和甲状腺都能分泌多种激素。(    ×  )

（6）胰岛素、性激素均只能以注射的方式使用。(   ×   )

2.  （2021山东青岛五十八中高二期中）在学习了“促胰液素的发现”相关的科学史以后，以下叙述正确的是(     )

①直接注射稀盐酸到小狗血液中可引起胰液增加

②促胰液素的作用是促进胰腺分泌胰液

③促胰液素是小肠黏膜受盐酸刺激后分泌的，经血液循环作用于胰腺

④法国学者沃泰默认为小肠黏膜受盐酸刺激引起胰液分泌是神经调节

A.②③④ B.①②③④ C.①②④ D.①②③

答案：A

解析：直接注射稀盐酸到小狗血液中不会引起促胰液素的分泌，不会引起胰液增加，①错误；

促胰液素的作用是促进胰腺分泌胰液，②正确；

促胰液素是小肠黏膜受盐酸刺激后分泌的，经血液循环作用于胰腺，③正确；

法国学者沃泰默认为小肠黏膜受盐酸刺激引起胰液分泌是神经调节，④正确。故选A。

3. （2020山东潍坊期中）如果母鸡长出公鸡的鸡冠和羽毛并好斗，那么母鸡发生这种变化的最大可能是(     )

A.注射生长激素B.除去了母鸡卵巢

C.移植了睾丸D.除去卵巢，移植了睾丸

答案：D

解析：注射了生长激素会使母鸡快速生长，但是不会出现公鸡的特征，A错误；

除去卵巢会使母鸡丧失雌性特征，但是不会出现公鸡的特征，B错误；

没有除去卵巢，移植睾丸，体内同时含有雄性和雌性的性腺，结果未知，C错误；

除去卵巢，植入睾丸，会使母鸡丧失雌性特征，并出现公鸡的特征，D正确。

4. （2020北京东城汇文中学高二期中）下列内分泌腺与其分泌激素对应错误的是(      )

A.垂体→促甲状腺激素 B.胰岛→胰高血糖素

C.甲状腺→甲状腺激素     D.睾丸→促性腺激素

答案：D

解析：垂体能分泌促甲状腺激素等多种促激素，A正确；

胰岛中的胰岛A细胞能分泌胰高血糖素，B正确；

甲状腺能分泌甲状腺激素，C正确；

睾丸能分泌雄激素，促性腺激素由垂体分泌，D错误。

5.科学家发现，狗切除胰腺后，尿液中出现了葡萄糖，并出现糖尿病的一些症状。科学家将正常狗的胰管结扎，发现胰腺大都萎缩了，只有内部胰岛活着，并且尿液中没有出现葡萄糖。科学家推测，胰岛分泌一种能够调节糖的吸收和利用的物质。后来，加拿大科学家班廷从狗的胰岛中提取出了胰岛素，用胰岛素治疗患糖尿病的狗并获得成功，从而开创了治疗人糖尿病的新纪元。班廷为此获得了诺贝尔生理学或医学奖。

（1）发现问题：狗切除胰腺后，尿液中出现了  ，还出现糖尿病的一些症状。

答案：（1）葡萄糖

（1）狗被切除了胰腺，胰腺内的胰岛也被切除了，不能分泌胰岛素，所以血液中葡萄糖的含量增高，出现糖尿病症状。

（2）假设：胰腺对控制血糖含量有作用。

（3）设置对照实验：结扎  狗的胰管，与病狗进行比较。

（4）实验结果：胰腺大多萎缩，只有  活着，并且尿液中没有出现  。

（5）作出新的假设：胰岛会分泌一种能调节  的物质。

（6）进一步实验：从狗的胰岛中提取了  ，用于治疗患糖尿病的狗，获得成功。

（7）实验结论：  。

答案：（3）正常

（4）胰岛  ; 葡萄糖

（5）糖的吸收和利用

（6）胰岛素

（7）胰岛素具有控制血糖的作用

解析：（3）对照实验要求只能有一个变量，变量为胰管，所以结扎正常狗的胰管。

（4）依题意，胰腺萎缩，但胰岛活着，胰岛分泌胰岛素可以降低血糖，故不会出现糖尿病症状。

（5）胰岛素是由胰岛分泌的，胰岛素的作用是调节糖在体内的吸收、利用和转化等，如促进血糖（血液中的葡萄糖）合成糖原，加速血糖的分解等。

（6）糖尿病患者可以通过注射胰岛素进行治疗。

（7）由上述分析可知，胰岛素具有控制血糖的作用。