新人教版高中生物选择性必修第一册第3章体液调节微专题2探究动物激素功能的实验方法学案

微专题2 探究动物激素功能的实验方法

重难突破

1.一般思路

2.研究方法与分析

3.实例

动物激素调节生理实验方法

（1）针对小分子激素及其分泌器官

如甲状腺和甲状腺激素，性腺和性激素。

常用实验方法：切除法、饲喂法、注射法。

①饲喂法

②切除法和注射法

（2）针对大分子激素及其分泌器官

如生长激素和垂体，胰岛素、胰高血糖素和胰岛（胰腺）

①常用实验方法：切除法、注射法。

②实例：探究胰岛素对血糖调节的影响

4.研究动物激素功能应注意事项

（1）动物分组的基本要求：选择性别、年龄相同，体重、生理状况相似的动物进行平均分组，且每组不能只有一只。

（2）在研究动物激素生理功能的实验设计中，要注意设计对照实验，排除无关变量的影响，使实验结论更加科学。对照实验中，生理盐水不能用蒸馏水代替。

（3）在设计实验时，要充分考虑相关激素的化学本质，选择不同的实验方法。

（4）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等。

（5）对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法，例如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响采用饲喂法。

针对训练

1.（2021湖北新高考高二期中联考）为了探究甲状腺的作用，某科研工作者将多只体重相近、生存状况相似的小狗平均分为甲、乙两组。甲组切除甲状腺，乙组正常手术但不切除甲状腺，然后将两组小狗同时置于相同且适宜的环境中培养一段时间。下列有关叙述不正确的是(      )

A.甲组小狗的体温高于乙组

B.该实验中乙组进行手术属于无关变量

C.甲组小狗一段时间后身体臃肿，行为呆笨

D.给甲组小狗饲喂一定量的甲状腺激素后，小狗的精神状态和体温恢复正常

答案：A

解析：甲组小狗切除甲状腺，不能产生甲状腺激素，产热无法正常调节，体温低于乙组，A错误;该实验中乙组进行手术属于无关变量，是为了排除手术本身的干扰，B正确;甲组小狗甲状腺切除，一段时间后身体臃肿，行为呆笨，C正确;给甲组小狗饲喂一定量的甲状腺激素后，小狗的精神状态和体温恢复正常，以弥补甲状腺缺失的危害，D正确。

2.为验证胰岛素能降血糖，某同学给几只刚进食的小鼠腹腔注射一定剂量的胰岛素溶液（用酸性生理盐水配制），观察现象，若出现惊厥，则达到目的。该实验不需要完善的是(      )

A.为使反应现象出现得较快且明显，实验前应将小鼠饥饿处理，以消耗肝糖原

B.应设置注射等量酸性生理盐水的对照组，且注射的部位、方法同实验组

C.应设置口服胰岛素的实验组，对照组用等量的清水代替

D.小鼠出现惊厥现象后，还应对其中的一半注射葡萄糖溶液抢救，另一半不予抢救，进一步观察

答案：C

解析：本实验是验证胰岛素的降血糖功能，为了使小鼠更快出现低血糖症状，应对小鼠进行饥饿处理，以消耗肝糖原，A项需要完善;应设置注射等量酸性生理盐水的对照组，且注射的部位、方法同实验组，排除无关因素的干扰，B项需要完善;胰岛素的化学本质是蛋白质，口服会失去活性，C项不需要完善;当给刚进食的小鼠腹腔注射一定剂量的胰岛素溶液（用酸性生理盐水配制）后，小鼠出现惊厥，为了说明惊厥是由胰岛素降血糖作用引起的，应该对出现惊厥现象的小鼠的一半注射葡萄糖溶液使其血糖恢复正常，而另一半不作处理，作为对照比较，D项需要完善。

3.当动物缺乏某激素时，可通过“饲喂法”补充的是(     )

①生长激素  ②甲状腺激素  ③胰岛素  ④性激素  ⑤促甲状腺激素

A.①③B.②④C.②③⑥D.④⑤

答案：B

解析：可通过饲喂法补充的激素一定是不会被消化道中的消化酶分解的激素，即小分子物质，生长激素、胰岛素、促甲状腺激素会被消化道中的蛋白酶催化分解，不能饲喂;性激素是小分子脂类，甲状腺激素是氨基酸的衍生物，都能饲喂，故选B。

4.（2021河北唐山一中高二期中）将生理状态相同、大小相似的多只家兔均分为甲、乙2组，2组家兔分别注射一定浓度的胰岛素溶液和肾上腺素溶液，一段时间后检测发现甲组家兔血糖浓度下降，乙组家兔血糖浓度升高。下列分析错误的是(      )

A.因缺少对照，该实验不能得出血糖浓度受激素影响的结论

B.实验开始前，应分别测量甲、乙两组小鼠的初始血糖浓度

C.实验过程中，甲组家兔可能会出现行动迟缓甚至昏迷等症状

D.肾上腺素可能具有促进肝糖原分解，升高血糖的功能

答案：A

解析：甲、乙两组为自身对照，单一变量分别为胰岛素和肾上腺素，可以得出血糖浓度受激素影响的结论，A错误;应分别测量甲、乙两组小鼠的初始血糖浓度进行前后对照，B正确;甲组家兔注射一定浓度的胰岛素溶液，可能会导致家兔血糖浓度过低，从而出现行动迟缓甚至昏迷等低血糖症状，C正确;肾上腺素具有升高血糖的功能，其作用机理可能是促进肝糖原分解，D正确。

5.（2021辽宁开原二中高二期中）现有一组对胰岛素不敏感的高血糖小鼠X，为验证阿司匹林能恢复小鼠对胰岛素的敏感性，使血糖恢复正常。现将小鼠X随机均分成若干组，如表为各组处理方法及实验结果。下列叙述正确的是(     )

注：对胰岛素不敏感是指注射胰岛素后血糖浓度无明显变化;“+”表示有添加，“-”表示无添加，胰岛素和阿司匹林均用生理盐水配制

A.第4组为对照组，该组实验小鼠应选择血糖浓度正常的个体

B.第1、3组的实验结果应分别为：高于正常、正常

C.为了控制无关变量，三种试剂都应通过饲喂的方式添加

D.该实验可以同时证明胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素

答案：B

解析：第4组为对照组，该组实验小鼠应选择对胰岛素不敏感的高血糖个体，A错误;高血糖小鼠X对胰岛素不敏感，则第1组血糖浓度高于正常，阿司匹林能恢复小鼠对胰岛素的敏感性，使高血糖小鼠X的血糖浓度恢复正常，则第3组血糖浓度正常，B正确;胰岛素的化学本质是蛋白质，不能通过饲喂的方式添加，应注射，C错误;该实验不能证明胰岛素是唯一降血糖的激素，D错误。

思路分析  实验自变量为阿司匹林和胰岛素，检测指标为血糖浓度，2，4对照说明阿司匹林不能直接恢复血糖，2、3对照，胰岛素是单一变量，说明阿司匹林恢复小鼠对胰岛素敏感性，1、4对照说明该实验小鼠中胰岛素不能降血糖。

6.（2020湖南长沙长郡中学学年高二期末）研究发现血糖水平的升高与多种激素有关。用不同激素处理生理状况相同的3组健康小鼠（每种激素在不同组别的剂量相同），分别测定处理前、后血液中葡萄糖含量的变化，如表。下列相关叙述错误的是(     )

A.本实验的自变量是不同的激素处理

B.处理前测定血液中葡萄糖含量，在实验中起对照作用

C.激素X可升高血糖，同时也促进胰高血糖素升高血糖

D.检测丙组小鼠是否出现尿糖可用斐林试剂进行检测

答案：C

解析：本实验的自变量是不同的激素处理，A正确;处理前测定血液中葡萄糖含量，其作用是和实验后测定的血液中葡萄糖含量作对照，B正确;表中的甲组数据可以说明胰高血糖素单独作用能升血糖，乙组数据说明激素X单独作用不能升高血糖，丙组数据说明胰高血糖素和激素X共同作用升高血糖的效果强于甲组，可见，激素X的作用是通过促进胰高血糖素生理作用的发挥而使血糖水平升高，但其本身不能升高血糖，C错误;尿糖中的“糖”属于还原糖，因此检测丙组小鼠是否出现尿糖可用斐林试剂进行检测，D正确。

7.已知卵巢分泌的雌激素能促进子宫发育。研究人员为探究垂体分泌的促性腺激素是否影响卵巢和子宫的发育，用一批幼鼠做了如下实验：

请回答：

（1）分组时应将健康、生长发育状况和个体大小相近的  幼鼠随机分成4组，每组10只。

（2）表中第  组是本实验的对照组。表中A处的处理方法是  。

（3）第3组实验结果产生的原因是  。

答案：（1）雌性

（2）1  ; 切除垂体，同时注射等量溶剂（生理盐水）

（3）切除垂体后，促性腺激素分泌减少，导致卵巢不能正常发育，而定期注射的雌激素促进了子宫发育

解析：（3）探究垂体影响卵巢和子宫发育的实验，需要用雌性幼鼠，分成4组实验，不作处理的第1组作为对照组，第2组需要切除垂体，但不需要注射具体的激素，只需注射等量的溶剂（生理盐水）即可，以排除溶剂对实验结果的影响，第3组的结果和其他组结果比较充分说明垂体产生的促性腺激素对卵巢起作用，而雌激素只对子宫的发育起作用。