2024届人教版高中生物一轮复习素养课动物生命活动调节方式的判断和实验探究学案（不定项）

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习素养课动物生命活动调节方式的判断和实验探究学案（不定项），共13页。学案主要包含了下丘脑在稳态调节中的作用模型，生命活动调节方式的基础模型等内容，欢迎下载使用。


(十五)　动物生命活动调节方式的判断和实验探究
一、下丘脑在稳态调节中的作用模型


下丘脑是内分泌系统的总枢纽,同时受大脑皮层的调控。下丘脑的部分细胞称为神经分泌细胞,既能传导神经冲动,又有分泌激素的功能。下丘脑在机体稳态中的作用主要包括以下四个方面:
(1)感受:含有渗透压感受器,能感受细胞外液渗透压的变化。
(2)合成及分泌:具有合成与分泌抗利尿激素以及合成与分泌促激素释放激素的功能。
(3)调节:体温调节中枢、血糖调节中枢以及细胞外液渗透压调节中枢都位于下丘脑。
(4)传导:可以产生兴奋并传导兴奋,如将渗透压感受器产生的兴奋传导到大脑皮层,产生渴觉。

1.如图为下丘脑参与的人体生命活动调节的部分示意图,其中字母代表有关器官或细胞,数字代表有关激素。据图分析下列说法正确的是(　　)

A.下丘脑既参与了神经调节,又参与了激素调节
B.激素②④之间和激素④⑦之间均具有协同作用
C.c表示胰岛A细胞,d、e分别表示垂体和肾脏
D.寒冷条件下,激素④⑦分泌增多,激素①⑤⑥分泌减少
解析　协同作用指不同激素对同一生理效应有相同的作用,抗衡作用指不同激素对同一生理效应有相反的作用,②胰岛素降低血糖、③胰高血糖素升高血糖,两者作用相抗衡,④肾上腺素、⑦甲状腺激素都可以提高细胞代谢,两者之间为协同作用,B项错误;b为胰岛A细胞,c为肾上腺细胞,d表示垂体,e表示肾小管和集合管,C项错误;寒冷条件下,机体的产热增加,散热减少,④肾上腺素、⑦甲状腺激素的分泌均会逐渐增加,提高代谢,增加产热,寒冷条件下,汗腺分泌减少,尿量增加,①抗利尿激素减少,⑤促甲状腺激素释放激素、⑥促甲状腺激素的释放促进⑦甲状腺激素释放增多,D项错误。
答案　A
2.(不定项)褪黑素是由哺乳动物和人的松果体产生的激素,它能缩短入睡时间、延长睡眠时间,从而起到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌调节过程如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.该过程不能体现激素的分级调节
B.长时间光照会使褪黑素的分泌减少
C.该过程中褪黑素的分泌存在反馈调节
D.微量注射褪黑素作用于下丘脑不能促进动物睡眠
解析　分级调节是一种分层控制的方式,比如下丘脑能够控制垂体,再由垂体控制相关腺体,本题中下丘脑直接控制松果体,不能体现激素的分级调节,A项正确;据图分析可知,暗信号会促进褪黑素的分泌,而长时间光照会使褪黑素的分泌减少,B项正确;据图可知,褪黑素由松果体分泌后,经体液运输到下丘脑,反过来抑制下丘脑的活动,属于(负)反馈调节,C项正确;褪黑素能缩短入睡时间、延长睡眠时间,微量注射褪黑素作用于下丘脑会抑制褪黑素的分泌,对促进睡眠不利,D项正确。
答案　ABCD
二、生命活动调节方式的基础模型

1.完全依赖反射弧完成,仅涉及“神经递质”这种信号分子——神经调节。
模型:
举例:膝跳反射、缩手反射等。
2.仅涉及“激素”或其他化学物质——体液调节。
模型:
实例:人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖降低。
3.既有神经系统调节,又有相关激素或其他化学物质的参与,涉及“神经递质”与“激素”两类信号分子:神经—体液调节。
(1)模型Ⅰ。

举例:血糖降低,下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖升高。
(2)模型Ⅱ。

举例:日照长短变化刺激鸟类的神经系统,下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于性腺,性腺分泌的性激素增加,促使鸟类产卵。
注:模型Ⅰ和模型Ⅱ中,相应激素的分泌属于神经调节;相应激素对生命活动起到了相应的调节作用,才属于神经—体液调节。

3.如图表示机体内生命活动调节的途径。下列说法正确是(　　)

A.若A表示人体正处于危险状态,人体通过途径①⑥④的调节方式属于神经—体液调节
B.若A表示血糖浓度过高,人体可通过途径①②③④和①⑥④进行调节来维持血糖稳定
C.若A表示寒冷环境,人体可通过途径①②③④、①⑥④和①②来维持体温恒定
D.若A表示血浆渗透压降低,人体可通过①②使垂体合成、释放抗利尿激素量增加
解析　人体处于危险状态下,下丘脑可以通过神经控制肾上腺分泌肾上腺素,作用于组织(①⑥④),这是神经—体液调节,A项正确;血糖浓度的调节不受垂体控制,若A表示血糖浓度过高,下丘脑发出的神经直接作用于胰岛B细胞,不需要通过垂体的作用②,B项错误;若A表示寒冷环境,人体可通过下丘脑→垂体→甲状腺(①②③④)途径从而产生较多的甲状腺激素促进代谢,也可由下丘脑→肾上腺(①⑥④)产生较多的肾上腺素来促进产热,也可直接通过神经调节①⑦来完成,没有通过①②过程,C项错误;血浆渗透压降低,由下丘脑合成、垂体释放的抗利尿激素的量减少,D项错误。
答案　A
4.(2023·南宁模拟)正常人感染某些细菌或病毒等病原体后会出现发热症状,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。如图为体温上升期机体体温调节过程的示意图,回答下列问题:

(1)据图可知,病原体感染机体并引起机体发热至38.5 ℃时,下丘脑和垂体依次分泌的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填激素名称)增多。激素b通过体液运输作用于甲状腺,使其分泌的甲状腺激素增多,从而使乙细胞　　　　增强,产热增多,最终使机体体温上升。
(2)据图可知,除了(1)所述途径外,导致机体体温升高的另一条途径是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)图中甲、乙细胞接收的信息分子分别是　　　　　　　　　　。
(4)研究表明当机体温度达到高热(38.5 ℃)及以上水平时,可以激活细胞迁移相关信号通路,从而促进T 细胞迁移到淋巴结和炎症部位。但体温过高不利于细胞代谢甚至会损伤机体,请提出高烧不退时人为降低体温的几点措施:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。
解析　(1)据题图可知,病原体感染机体并引起机体发热至38.5 ℃时,下丘脑和垂体依次分泌的促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素增多。激素b通过体液运输作用于甲状腺,使其分泌的甲状腺激素增多,从而使乙细胞代谢增强,产热增多,最终使机体体温上升。(2)据图可知,除了(1)所述途径外,导致机体体温升高的另一条途径是通过神经调节直接作用于甲细胞,促进糖原分解,使其代谢增强,产热增多;同时皮肤毛细血管收缩以减少散热,使体温上升。(3)图中甲、乙细胞接收的信息分子分别是神经递质、甲状腺激素。(4)体温过高不利于细胞代谢甚至会损伤机体,高烧不退时人为降低体温的措施有用酒精棉球擦拭四肢等部位、用冷水浸泡过的毛巾敷在额头上等。
答案　(1)促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素(或TRH和TSH)　代谢(或有氧呼吸、④⑤过程)　(2)通过神经调节直接作用于甲细胞,促进糖原分解,使其代谢增强,产热增多;同时皮肤毛细血管收缩以减少散热,使体温上升　(3)神经递质、甲状腺激素　(4)用酒精棉球擦拭四肢等部位、用冷水浸泡过的毛巾敷在额头上等


【典例】　(2023·赤峰模拟)某科研小组进行了不同碘摄入水平对Wistar大鼠甲状腺功能影响的实验,步骤如下:
第一步:取Wistar大鼠,随机分为六组。即低碘组、正常碘组、5倍、10倍、50倍、100倍高碘组;
第二步:低碘组饲喂低碘饲料、正常碘组饲喂等量正常饲料、后四组饲喂等量饲料且饲料中碘含量分别为正常组的5倍、10倍、50倍、100倍;
第三步:将六组Wistar大鼠在适宜条件下饲养6、12个月后分别测定各组鼠的甲状腺激素含量并记录。回答下列问题:
(1)甲状腺激素具有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(最少答出两点)的功能,正常Wistar大鼠体内甲状腺激素浓度不会持续升高,主要原因是甲状腺激素过多会抑制下丘脑和垂体对促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌,这属于　　　　调节。
(2)改正实验步骤中的两处不妥当之处:
①　　　　　　　　　　　　　　　;
②　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)实验结果:与正常组相比较,低碘组大鼠血清甲状腺激素水平明显降低,而高碘组大鼠随着饲喂时间的延长和摄入碘量的增加,血清甲状腺激素水平出现逐渐降低趋势。
实验结论:　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析　(1)甲状腺激素具有促进代谢活动,促进生长发育(包括中枢神经系统的发育),提高神经系统的兴奋性的功能,正常Wistar大鼠体内甲状腺激素浓度不会持续升高,主要原因是甲状腺激素过多会抑制下丘脑和垂体对促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌,这属于(负)反馈调节。(2)改正实验步骤中的两处不妥当之处:①取性别、年龄、体重和生理状况相同的Wistar大鼠;②饲养3个月,每周测定各组Wistar大鼠的甲状腺激素含量,记录并计算平均值。(3)实验结果:与正常组相比较,低碘组大鼠血清甲状腺激素水平明显降低,而高碘组大鼠随着饲喂时间的延长和摄入碘量的增加,血清甲状腺激素水平出现逐渐降低趋势。实验结论为碘缺乏或碘过量均可导致大鼠甲状腺功能下降,分泌甲状腺激素减少。
答案　(1)促进生长发育(包括中枢神经系统的发育),提高神经系统的兴奋性　(负)反馈
(2)①取性别、年龄、体重和生理状况相同的Wistar大鼠
②饲养3个月,每周测定各组Wistar大鼠的甲状腺激素含量,记录并计算平均值
(3)碘缺乏或碘过量均可导致大鼠甲状腺功能下降,分泌甲状腺激素减少

1.实验方案的分析与评价,是“实验设计”的一个环节。所有实验结束后,都需要进行自我或对他人的分析与评价,遇到这类题时,考生需要从“实验目的”“自变量”“因变量”“无关变量”的角度,按照科学性原则、单一变量原则等逐一进行评价。因此形成了“五看法”评价实验设计题。具体评价如图:

2.完善实验设计语言叙述中应注意的问题。
(1)实验材料选择:①植物:“大小相似,长势相同的同种植株”。②动物:“体重(体长)、年龄、生长趋势相同”,有时甚至要“性别”相同。③有时可以叙述为“生长状况基本相同的个体”。
(2)试剂选择:在量上难以做到准确的量化描述时,应尽可能用“定性”的语言表达,要注意“等浓度”“等体积”“适量的”“一定量的”等词语的运用;实验时间和条件上用“一段时间”“适宜的温度、pH”等语言。
(3)实验器具选择:①容器应使用大小相同的。②如果使用滴管滴加不同溶液,应选用不同的滴管。

1.某兴趣小组做了如下实验:
取生长状况相同的豌豆幼苗,从豌豆幼苗的同一部位切取等长的茎段若干段,平均分成两组,并将两组豌豆茎切段分别放入标号为A、B的培养皿中,A组培养液加入适量一定浓度的生长素和赤霉素混合溶液,B组培养液添加等量蒸馏水,两组在相同适宜的条件下培养一段时间。实验结果:A组茎切段伸长的平均值大于B组。该实验结果　　　　(填“能”或“不能”)说明赤霉素与生长素在促进茎切段伸长上有协同作用,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析　本题实验的目的是探究赤霉素与生长素是否具有协同作用,实验的自变量为加入植物激素的种类,因此实验应该分为4组,①组加入一定量的生长素溶液;②组加入等量的赤霉素溶液;③组同时加入等量的赤霉素和生长素溶液;④组是不加植物激素加入等量的蒸馏水,作为空白对照。题干中只有两组实验,缺少单独使用生长素和赤霉素的对照实验,不能证明生长素和赤霉素的协同作用。
答案　不能　缺失生长素和赤霉素单独作用的对照实验
2.帕金森病是一种影响中枢神经系统的慢性神经退行性疾病,主要影响运动神经系统。它的症状通常随时间推移而缓慢出现,早期明显的症状为静止性震颤、肌肉僵直、运动迟缓和步态异常,也可能有认知和行为问题。
(1)正常情况下,在突触小体内,多巴胺的储存场所是　　　　　。
(2)有一种观点认为,帕金森病的致病机理是脑部多巴胺能神经元的变性死亡,而引起死亡的原因之一是多巴胺能神经元胞外多巴胺的浓度过高。请结合图中多巴胺的两种载体对多巴胺能神经元的这一死亡原因作进一步阐释:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(3)传统中药人参中的人参皂苷Rg1可以有效缓解帕金森病。某同学以小鼠作为实验材料,设计了如表方案,最终通过技术手段统计多巴胺能神经元细胞的死亡数目。
步骤
模型组
人参皂苷Rg1治疗组
步骤1
注射溶于1 mL生理盐水的MPTP,注射4次,每次间隔2小时
注射1 mL生理盐水,注射4次,每次间隔2小时
步骤2
每天注射1 mL生理盐水,连续3天
每天注射溶于1 mL生理盐水的人参皂苷Rg1,连续3天
注:MPTP能诱导多巴胺能神经元的变性死亡,使患者出现帕金森病症状。科学家常用MPTP诱导帕金森动物模型。
① 该实验方案有两处错误,请你加以修正:(简要写出修正思路即可)
修正一: 　　　　　　　　　　　　　　　;
修正二: 　　　　　　　　　　　　　　　。
②本实验的预期实验结果是　　　　　　　　　　　　　　　。
解析　(1)在突触小体内,多巴胺储存在突触小泡中。(2)据图分析可知,引起多巴胺能神经元死亡原因是多巴胺能神经元胞外多巴胺的浓度过高,多巴胺运载体被抑制,单胺运载体正常,导致突触间隙多巴胺浓度过高,引起多巴胺能神经元的变性死亡。(3)①修正一:设置一组健康小鼠作为对照;修正二:人参皂苷Rg1治疗组步骤1应与模型组相同。②本实验的预期实验结果是多巴胺能神经元细胞的死亡数目:模型组>人参皂苷Rg1治疗组>对照组。
答案　(1)突触小泡　(2)多巴胺转运载体被抑制,单胺运载体正常,导致突触间隙多巴胺浓度过高,引起多巴胺能神经元的变性死亡　(3)①设置一组健康小鼠作为对照　人参皂苷Rg1治疗组步骤1应与模型组相同　②多巴胺能神经元细胞的死亡数目:模型组>人参皂苷Rg1治疗组>对照组