核心素養(yǎng)微專(zhuān)題——科學(xué)思維系列（八）

命題點(diǎn)一動(dòng)物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)模型生物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)模型1.模型概括:(1)該圖可表示反射弧:A、a、B、b、C分別表示感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器。(2)該圖可表示激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié):A、a、B、b、C分別表示下丘腦、促X激素釋放激素、垂體、促X激素、X腺體。(3)該圖可表示水鹽調(diào)節(jié)部分過(guò)程:A、a、B、b、C分別表示下丘腦、分泌抗利尿激素、垂體、釋放抗利尿激素、腎小管和集合管。(4)該圖可表示血糖調(diào)節(jié)部分過(guò)程:A、a、B、b、C分別表示:下丘腦相關(guān)區(qū)域、傳出神經(jīng)(交感神經(jīng)或副交感神經(jīng))、胰島B細(xì)胞(或胰島A細(xì)胞和腎上腺)、胰島素(或胰高血糖素和腎上腺素)、靶細(xì)胞或靶器官。2.具體模型及相關(guān)實(shí)例:實(shí)例:各種反射。

實(shí)例:血糖的體液調(diào)節(jié)。

實(shí)例:血糖的神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)。實(shí)例:日照變長(zhǎng)刺激鳥(niǎo)類(lèi)的神經(jīng)系統(tǒng),下丘腦分泌促性腺激素釋放激素作用于垂體,垂體分泌促性腺激素作用于性腺,性激素分泌增加,促使鳥(niǎo)類(lèi)產(chǎn)卵。3.激素作用于受體的類(lèi)型:信號(hào)分子作用于細(xì)胞膜上的受體信號(hào)分子作用于細(xì)胞內(nèi)的受體受體是一類(lèi)能夠識(shí)別和選擇性結(jié)合某種配體(信號(hào)分子)的大分子,分為細(xì)胞內(nèi)受體和細(xì)胞表面受體【典例】(2017·江蘇高考改編)圖1、圖2分別表示1000m持續(xù)全速游泳對(duì)女子運(yùn)動(dòng)員不同生理期雌二醇(一種雌激素)、胰島素水平的影響。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:(1)雌二醇屬于________________類(lèi)化合物。

(2)由圖中檢測(cè)結(jié)果可推測(cè),影響雌二醇激素水平的因素有________________。

(3)雌激素的分泌受____________和____________兩種腺體的直接或間接調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)方式體現(xiàn)了____________調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。

(4)1000m持續(xù)全速游泳影響女子運(yùn)動(dòng)員胰島素水平,合理的解釋有______(填下列數(shù)字)。

①胰島B細(xì)胞分泌活動(dòng)受到抑制②收縮肌群對(duì)胰島素的利用量增加③胰島素為運(yùn)動(dòng)提供能量

④血糖濃度升高導(dǎo)致胰島素分泌量減少(5)1000m持續(xù)全速游泳影響女子運(yùn)動(dòng)員胰島素水平,有利于肝糖原分解和________________,以保持血糖濃度的相對(duì)穩(wěn)定。

(6)胰島素的分泌除受血糖直接刺激之外,還受____________發(fā)出的傳出神經(jīng)調(diào)節(jié)。

(7)雌二醇在作用于靶細(xì)胞時(shí)能以______________________________方式跨膜運(yùn)輸,作用于____________(填“細(xì)胞膜上”或“細(xì)胞內(nèi)”)的受體,調(diào)節(jié)生命活動(dòng)。

1.(2020·聊城模擬)受體是一類(lèi)能夠識(shí)別和選擇性結(jié)合某種配體(信號(hào)分子)的大分子,分為細(xì)胞內(nèi)受體和細(xì)胞表面受體。細(xì)胞表面受體轉(zhuǎn)導(dǎo)的胞外信號(hào)可引發(fā)快反應(yīng)和慢反應(yīng),如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.細(xì)胞內(nèi)受體識(shí)別和選擇性結(jié)合的配體可能為脂溶性的信號(hào)分子B.胰島B細(xì)胞接受高濃度的血糖刺激,可通過(guò)慢反應(yīng)過(guò)程使胰島素的分泌量增加C.快反應(yīng)過(guò)程中功能被改變的蛋白質(zhì),其氨基酸的排列順序可能未發(fā)生改變D.慢反應(yīng)過(guò)程可通過(guò)誘導(dǎo)反義基因的表達(dá),合成相應(yīng)的互補(bǔ)RNA,使相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)程受到抑制D

(1)如圖所示甲狀腺激素的受體位于BAT__________(填“細(xì)胞膜上”或“細(xì)胞內(nèi)”),甲狀腺激素進(jìn)入細(xì)胞的方式應(yīng)該為_(kāi)___________。

(2)去甲腎上腺素能與膜上受體特異性結(jié)合產(chǎn)生生理效應(yīng),體現(xiàn)了膜的____________功能。

(3)UCP-1基因的表達(dá)要經(jīng)過(guò)____________過(guò)程實(shí)現(xiàn),BAT細(xì)胞內(nèi)的____________能促進(jìn)該基因的表達(dá)。

(4)綜上所述,在持續(xù)寒冷的環(huán)境中,該動(dòng)物通過(guò)____________調(diào)節(jié),最終引起B(yǎng)AT細(xì)胞中____________和____________,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)熱增加,維持體溫的穩(wěn)定。

2.如圖為某種生活在寒冷地帶的非冬眠小型哺乳動(dòng)物,在持續(xù)寒冷刺激下機(jī)體調(diào)節(jié)褐色脂肪組織細(xì)胞(BAT細(xì)胞)產(chǎn)熱過(guò)程的示意圖。請(qǐng)分析回答:

細(xì)胞內(nèi)

主動(dòng)運(yùn)輸

信息交流

轉(zhuǎn)錄和翻譯

甲狀腺激素和cAMP

神經(jīng)—體液

脂肪分解增加ATP合成減少命題點(diǎn)二動(dòng)物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的生理實(shí)驗(yàn)【典例】胰高血糖素對(duì)小白鼠和人具有相同的生理作用。為了驗(yàn)證“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”,請(qǐng)以小白鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,預(yù)測(cè)和解釋實(shí)驗(yàn)應(yīng)出現(xiàn)的結(jié)果,并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(一)實(shí)驗(yàn)材料和用具:發(fā)育狀況相同的健康實(shí)驗(yàn)小白鼠若干只,生理鹽水,用生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液,斐林試劑,注射器,試管,燒杯等。(二)實(shí)驗(yàn)步驟:(實(shí)驗(yàn)提示:采用腹腔注射給藥,給藥劑量不作要求;給藥1小時(shí)后,用注射器在小鼠膀胱處穿刺取尿液)(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)、解釋和結(jié)論分組：

實(shí)驗(yàn)組注射生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液

對(duì)照組注射等量的生理鹽水(2)將兩支試管分別編號(hào)為1號(hào)和2號(hào),各加入等量的斐林試劑。(3)給藥1小時(shí)后,對(duì)兩組小白鼠膀胱穿刺取尿液,取實(shí)驗(yàn)鼠尿液加入1號(hào)試管內(nèi),取等量的對(duì)照鼠尿液加入2號(hào)試管內(nèi)。(4)將兩試管搖勻后,水浴加熱,待冷卻后,觀察兩試管溶液顏色的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)、解釋:1號(hào)試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀,表明實(shí)驗(yàn)鼠尿液中有葡萄糖;2號(hào)試管中仍為藍(lán)色溶液,表明對(duì)照鼠尿液中無(wú)葡萄糖。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:胰高血糖素具有升高血糖的生理作用,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)鼠血糖升高,超過(guò)一定數(shù)值而出現(xiàn)糖尿1.一般思路:某種方法處理實(shí)驗(yàn)動(dòng)物?出現(xiàn)相應(yīng)病理癥狀?添加某激素后恢復(fù)正常?推知相應(yīng)激素生理功能2.研究方法:研究方法摘除法(植入法)飼喂法注射法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組摘除內(nèi)分泌腺飼喂動(dòng)物激素注射動(dòng)物激素空白對(duì)照組進(jìn)行假手術(shù)(不摘除內(nèi)分泌腺)不飼喂動(dòng)物激素不注射動(dòng)物激素(如注射等量生理鹽水)自身對(duì)照或條件對(duì)照組對(duì)摘除內(nèi)分泌腺的實(shí)驗(yàn)組補(bǔ)充相應(yīng)激素(或植入內(nèi)分泌腺)飼喂動(dòng)物激素抑制劑

實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證或探究某種內(nèi)分泌腺的生理作用舉例垂體、甲狀腺等甲狀腺激素、性激素等生長(zhǎng)激素、胰島素等動(dòng)物分組的基本要求:選擇性別、年齡、體重、生理狀況相似的動(dòng)物平均分組,每組要有數(shù)量相等的多只動(dòng)物。要注意設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),控制無(wú)關(guān)變量,保證單一變量。空白對(duì)照組應(yīng)注射生理鹽水(不可用蒸餾水)空白對(duì)照組可添加蒸餾水多肽類(lèi)和蛋白質(zhì)類(lèi)激素易被消化酶水解,因此一般采用注射法,不宜采用飼喂法【例3】切除正常幼年狗的垂體后，短期內(nèi)該狗血液中三種激素——促甲狀腺激素釋放激素(a)、促甲狀腺激素(b)、甲狀腺激素(c)的含量隨時(shí)間的變化曲線最可能是(

)

B5.(2017·全國(guó)卷丙·T31)為研究胰島素的生理作用,某同學(xué)將禁食一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)小鼠隨機(jī)分為A、B、C、D四組,A組腹腔注射生理鹽水,B、C、D三組均腹腔注射等量胰島素溶液,一段時(shí)間后,B、C、D三組出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍、嗜睡等癥狀,而A組未出現(xiàn)這些癥狀。回答下列問(wèn)題:(1)B、C、D三組出現(xiàn)上述癥狀的原因是________________。(2)B、C、D三組出現(xiàn)上述癥狀后進(jìn)行第二次注射,給B組腹腔注射生理鹽水;為盡快緩解上述癥狀給C組注射某種激素,給D組注射某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。那么C組注射的激素是___________,D組注射的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是________。(3)第二次注射后,C、D兩組的癥狀得到緩解,緩解的機(jī)理分別是__________________________________________________________。血糖低于正常水平胰高血糖素葡萄糖C組:胰高血糖素能促進(jìn)糖原分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖,使血糖水平升高;D組:葡萄糖直接使血糖水平升高

角度二激素功能的研究方法3.(2020·廣州模擬)為了驗(yàn)證胰島素具有降低血糖含量的作用,在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),如果以正常小鼠注射某種藥物前后小鼠癥狀作為觀察指標(biāo),則下列對(duì)實(shí)驗(yàn)組小鼠注射藥物的順序,正確的是 (

)A.先注射胰島素溶液,后注射葡萄糖溶液B.先注射葡萄糖溶液,后注射胰島素溶液C.先注射胰島素溶液,后注射生理鹽水D.先注射生理鹽水,后注射胰島素溶液A3.注意事項(xiàng):

在實(shí)際操作過(guò)程中,可能要綜合運(yùn)用多種方法,如摘除某種內(nèi)分泌腺(如公雞的睪丸),一段時(shí)間后再注射該內(nèi)分泌腺分泌的激素(如睪酮),或重新植入該內(nèi)分泌腺。

對(duì)于幼小的動(dòng)物一般不用摘除法或注射法,如研究甲狀腺激素對(duì)蝌蚪發(fā)育的影響就應(yīng)該采用飼喂法。1.內(nèi)環(huán)境中性激素的含量保持相對(duì)穩(wěn)定主要與性激素的負(fù)反饋調(diào)節(jié)和分級(jí)調(diào)節(jié)有關(guān)。為探究垂體分泌的促性腺激素對(duì)下丘腦分泌促性腺激素釋放激素是否存在負(fù)反饋調(diào)節(jié),下列對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組小白鼠的處理恰當(dāng)?shù)氖?(

)①注射適量的促性腺激素

②進(jìn)行手術(shù)并切除性腺③不手術(shù)

④注射適量的生理鹽水⑤進(jìn)行手術(shù)不切除性腺

⑥不注射A.實(shí)驗(yàn)組:②①;對(duì)照組:④⑤

B.實(shí)驗(yàn)組:②①;對(duì)照組:②④C.實(shí)驗(yàn)組:①③;對(duì)照組:⑥③

D.實(shí)驗(yàn)組:④⑤;對(duì)照組:①⑤B3.欲研究甲狀腺和甲狀腺激素的生理作用,對(duì)成年小鼠的分組及處理見(jiàn)下表。在適宜的實(shí)驗(yàn)條件下,正常飼養(yǎng),每隔一定時(shí)間測(cè)定耗氧量(單位時(shí)間內(nèi)單位體重的氧消耗量),記錄數(shù)據(jù)并統(tǒng)計(jì)分析。以下分析錯(cuò)誤的是 (

)組別甲組乙組丙組丁組處理切除甲狀腺手術(shù)但不切除甲狀腺X生理鹽水灌喂時(shí)間飼養(yǎng)14天Y1次/天,共14天1次/天,共14天A.按照對(duì)照實(shí)驗(yàn)單一變量原則,丙組中X的處理方法是用蒸餾水灌喂B.乙組是對(duì)照組,設(shè)置乙組的目的是排除手術(shù)的影響作用,控制無(wú)關(guān)變量C.因?yàn)榧谞钕偌に啬艽龠M(jìn)物質(zhì)氧化分解,所以可以用測(cè)定耗氧量的方法來(lái)分析其生理作用D.因?yàn)榧谞钕偌に氐暮铣尚枰庠?所以可通過(guò)服用放射性碘來(lái)檢測(cè)甲狀腺的功能A2.為驗(yàn)證甲狀腺激素的功能,某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)思路并回答問(wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)思路:①將若干只______________________________的成年小鼠隨機(jī)分成數(shù)量相等的甲、乙、丙三組;

②待小鼠安靜后,測(cè)定甲、乙、丙三組每只小鼠的耗氧速率,分別計(jì)算甲、乙、丙三組小鼠的耗氧速率平均值;③用灌喂器給甲組的每只小鼠灌喂適量的__________,給乙組的每只小鼠灌喂等量的蒸餾水,給丙組的每只小鼠灌喂等量的甲狀腺激素抑制劑。

④在適宜條件下飼養(yǎng),每隔一段時(shí)間,重復(fù)步驟②。⑤對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。(2)甲狀腺激素的分泌受__________(填器官名稱(chēng))的分級(jí)調(diào)節(jié)。

(3)該實(shí)驗(yàn)為什么采用耗氧速率作為檢測(cè)指標(biāo)?

__。

預(yù)測(cè)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中________組小鼠的平均耗氧速率最高。

(4)寒冷環(huán)境下,在產(chǎn)熱方面與甲狀腺激素具有協(xié)同作用的激素是__________。

年齡相同、發(fā)育狀況相似、性別相同、健康(合理即可)