1.验证甲状腺激素功能的解题模型
(1)饲喂法
(2)切除法和注射法
2.验证生长激素功能的解题模型
切除法和注射法
例1 (2023·嘉兴一中高二期中)为验证甲状腺激素具有促进个体发育的功能，某实验小组的同学将一正常幼年家兔的甲状腺摘除并缝合后进行观察，实验组应设为( )
A.用另一成年的家兔做相同的实验
B.用另一相似的幼年家兔在相同的环境中观察
C.用另一相似的幼年家兔在颈部切开伤口后缝合，在相同的环境中观察
D.用另一相似的幼年家兔做相同实验，外源补充甲状腺激素并在相同的环境中观察
例2 (2024·杭州九校联盟)欲验证生长激素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，以幼鼠体长和体重为指标，完善实验思路，预测实验结果并进行分析。
材料与用具：生长状况相似的正常幼鼠若干，生长状况相似的经垂体切除的幼鼠若干，生长激素溶液，生理盐水，注射器，体重仪，尺子等。
(要求与说明：注射适量生长激素后能维持24小时供能，实验持续2周)
(1)实验思路：
①选取________幼鼠若干随机均分为A、B两组。
②用体重仪测定每组小鼠的体重，用尺子测定每组小鼠的体长，记录数据后求平均值。
③___________________________________________________________________。
B组中的每只小鼠每天注射等量适量的生理盐水。
④将上述两组小鼠置于相同且适宜的条件下饲养，___________________________________________________________________。
⑤___________________________________________________________________。
(2)预测实验结果：2周后，A组幼鼠的体长和体重________(填“大于”“等于”或“小于”)B组幼鼠的体重和体长。
(3)分析与讨论：
①生长激素促进小鼠体长增加的原因有：促进细胞的分裂和生长；___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
②切除小鼠垂体后，注射适量的生长激素，小鼠体长未明显增长。其主要原因是：由于__________________________________________________________
___________________________________________________________________，
甲状腺分泌的甲状腺激素量减少，生长发育停滞。
3.验证性激素功能的解题模型
切除法和移植法
4.验证胰岛素功能的解题模型
注射法
例3 为研究雌激素缺乏对胆固醇代谢的影响，某小组选用雌性小鼠做实验，切除小鼠的卵巢以构建雌激素缺乏小鼠模型。一段时间后统计小鼠的子宫重量、胆固醇总量和血清雌激素含量，结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
指标 实验 子宫 重量/g 胆固醇总量 /(mmol·L－1) 血清雌激素含量 /(ng·L－1)
对照组 0.74 5.05 15.74
实验组 0.13 5.76 8.17
A.胆固醇是构成小鼠细胞膜的重要成分
B.实验组小鼠体内的促性腺激素的浓度高于对照组小鼠
C.本实验说明雌激素可能会促进小鼠体内胆固醇的代谢
D.实验后期，可向实验组小鼠注射促性腺激素，观察其子宫重量和胆固醇含量的变化
例4 (2024·嘉兴一中期中)现有一组对胰岛素不敏感的Ⅱ型糖尿病小鼠。为验证二甲双胍和磺脲类药联合用药才能使该类小鼠的血糖浓度恢复正常。现将这组小鼠随机均分成若干组，各组处理方法及实验结果如表。下列叙述正确的是( )
组别 1 2 3 4 5
处理方法 胰岛素 × √ × × ×
生理盐水 √ × × × ×
二甲双胍 × × √ × √
磺脲类 × × × √ √
实验结果(血糖浓度) ＋＋＋＋ ＋＋＋
(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；“＋”的多少表示血糖浓度的高低，“＋＋”表示血糖浓度正常；胰岛素、二甲双胍和磺脲类药均用生理盐水配制而成。)
A.第1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组和第2组实验结果基本相同，第5组的实验结果为正常
C.为了控制无关变量，四种试剂都应通过饲喂的方式添加
D.二甲双胍药物作用的机理可能是促进胰岛β细胞分泌胰岛素降低血糖浓度
微专题4 动物激素功能的实验探究
例1 D [该实验的目的是验证甲状腺激素的作用，自变量是甲状腺激素的有无，由于对照组是一组正常幼年家兔的甲状腺摘除(不能产生甲状腺激素)并缝合后进行观察，所以实验组应是在摘除甲状腺后再补充甲状腺激素进行观察，D正确。]
例2 (1)实验思路：
①生长状况相似的正常
③(每天同一时间)A组中的每只小鼠注射适量等量的生长激素溶液
④每天重复步骤②，实验持续进行2周(或用体重仪测定每组小鼠的体重，用尺子测定每组小鼠的体长，记录数据后求平均值，实验持续进行2周)
⑤对所得数据进行统计处理与分析(意思相同即可)
(2)预测实验结果：大于
(3)分析与讨论：
①促进蛋白质的合成；促进肌肉的增生和软骨的形成与钙化(答对1点即可)
②垂体切除后，不能分泌促甲状腺激素
解析 (1)欲验证生长激素的生理作用，自变量是生长激素的有无，无关变量应保持一致，因此应选择生长状况相似的正常幼鼠；实验组A组中的每只小鼠注射适量等量的生长激素溶液，对照组B组中的每只小鼠每天注射等量适量的生理盐水；以体长和体重作为观测指标，每天重复步骤②，实验持续进行2周(或用体重仪测定每组小鼠的体重，用尺子测定每组小鼠的体长，记录数据后求平均值，实验持续进行2周)。最后，对所得数据进行统计处理与分析(统计并分析实验数据)。
(2)由于生长激素可以促进生长，因此预测A组幼鼠的体长和体重大于B组。
(3)生长激素促进蛋白质的合成，促进肌肉的增生和软骨的形成与钙化，进而促进小鼠体长增加；垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺，使其分泌甲状腺激素，因此若切除小鼠垂体，不能分泌促甲状腺激素，则甲状腺分泌的甲状腺激素量减少，生长发育停滞。
例3 D [胆固醇是动物细胞膜的重要成分，因此，胆固醇参与构成小鼠细胞膜，A正确；由于实验组小鼠体内的卵巢被切除导致性激素含量减少，反馈抑制作用减弱，因此促性腺激素的浓度高于对照组小鼠，B正确；根据实验数据可知，当雌激素缺乏，实验鼠体内胆固醇含量增加，据此可推测雌激素可能会促进小鼠体内胆固醇的代谢，C正确；实验后期，可向实验组小鼠注射性激素，观察其子宫重量和胆固醇含量的变化，D错误。]
例4 B [据表格可知，第1组处理方法是加入生理盐水，属于对照组，本实验是验证二甲双胍和磺脲类药联合用药才能使小鼠的血糖浓度恢复正常，实验对象为对胰岛素不敏感的Ⅱ型糖尿病小鼠，因此该组实验小鼠应选择对胰岛素不敏感的Ⅱ型糖尿病小鼠，A错误；本实验是验证二甲双胍和磺脲类药联合用药才能使小鼠的血糖浓度恢复正常，第1组加入的是生理盐水，第2组加入的是胰岛素，都不能使血糖浓度下降，两者实验结果基本相同，第5组是二甲双胍和磺脲类药联合用药，能使血糖浓度恢复正常，B正确；胰岛素的化学本质是蛋白质，通过饲喂的方式添加会使胰岛素被分解不能发挥作用，干扰实验结果，C错误；Ⅱ型糖尿病小鼠对胰岛素不敏感，因此二甲双胍药物作用的机理不可能是促进胰岛β细胞分泌胰岛素降低血糖浓度，D错误。](共17张PPT)
微专题4
动物激素功能的实验探究
1.验证甲状腺激素功能的解题模型
(1)饲喂法
(2)切除法和注射法
2.验证生长激素功能的解题模型
切除法和注射法
例1 (2023·嘉兴一中高二期中)为验证甲状腺激素具有促进个体发育的功能，某实验小组的同学将一正常幼年家兔的甲状腺摘除并缝合后进行观察，实验组应设为( )
A.用另一成年的家兔做相同的实验
B.用另一相似的幼年家兔在相同的环境中观察
C.用另一相似的幼年家兔在颈部切开伤口后缝合，在相同的环境中观察
D.用另一相似的幼年家兔做相同实验，外源补充甲状腺激素并在相同的环境中观察
解析：该实验的目的是验证甲状腺激素的作用，自变量是甲状腺激素的有无，由于对照组是一组正常幼年家兔的甲状腺摘除(不能产生甲状腺激素)并缝合后进行观察，所以实验组应是在摘除甲状腺后再补充甲状腺激素进行观察，D正确。
D
例2 (2024·杭州九校联盟)欲验证生长激素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，以幼鼠体长和体重为指标，完善实验思路，预测实验结果并进行分析。
材料与用具：生长状况相似的正常幼鼠若干，生长状况相似的经垂体切除的幼鼠若干，生长激素溶液，生理盐水，注射器，体重仪，尺子等。
(要求与说明：注射适量生长激素后能维持24小时供能，实验持续2周)
(1)实验思路：
①选取______________________幼鼠若干随机均分为A、B两组。
②用体重仪测定每组小鼠的体重，用尺子测定每组小鼠的体长，记录数据后求平均值。
生长状况相似的正常
③_________________________________________________________________。
B组中的每只小鼠每天注射等量适量的生理盐水。
④将上述两组小鼠置于相同且适宜的条件下饲养，________________________
____________________________________________________________________
________________________________________。
⑤__________________________________________________________________。
(2)预测实验结果：2周后，A组幼鼠的体长和体重________(填“大于”“等于”或“小于”)B组幼鼠的体重和体长。
(每天同一时间)A组中的每只小鼠注射适量等量的生长激素溶液
每天重复步骤②，实验持续进行2周(或用体重仪测定每组小鼠的体重，用尺子测定每组小鼠的体长，记录数据后求平均值，实验持续进行2周)
对所得数据进行统计处理与分析(意思相同即可)
大于
(3)分析与讨论：
①生长激素促进小鼠体长增加的原因有：促进细胞的分裂和生长；
_________________________________________________________________。
②切除小鼠垂体后，注射适量的生长激素，小鼠体长未明显增长。其主要原因是：由于____________________________________，甲状腺分泌的甲状腺激素量减少，生长发育停滞。
促进蛋白质的合成；促进肌肉的增生和软骨的形成与钙化(答对1点即可)
垂体切除后，不能分泌促甲状腺激素
解析：(1)欲验证生长激素的生理作用，自变量是生长激素的有无，无关变量应保持一致，因此应选择生长状况相似的正常幼鼠；实验组A组中的每只小鼠注射适量等量的生长激素溶液，对照组B组中的每只小鼠每天注射等量适量的生理盐水；以体长和体重作为观测指标，每天重复步骤②，实验持续进行2周(或用体重仪测定每组小鼠的体重，用尺子测定每组小鼠的体长，记录数据后求平均值，实验持续进行2周)。最后，对所得数据进行统计处理与分析(统计并分析实验数据)。
(2)由于生长激素可以促进生长，因此预测A组幼鼠的体长和体重大于B组。
(3)生长激素促进蛋白质的合成，促进肌肉的增生和软骨的形成与钙化，进而促进小鼠体长增加；垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺，使其分泌甲状腺激素，因此若切除小鼠垂体，不能分泌促甲状腺激素，则甲状腺分泌的甲状腺激素量减少，生长发育停滞。
3.验证性激素功能的解题模型
切除法和移植法
4.验证胰岛素功能的解题模型
注射法
例3 为研究雌激素缺乏对胆固醇代谢的影响，某小组选用雌性小鼠做实验，切除小鼠的卵巢以构建雌激素缺乏小鼠模型。一段时间后统计小鼠的子宫重量、胆固醇总量和血清雌激素含量，结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
D
指标 实验 子宫重量/g 胆固醇总量/(mmol·L－1) 血清雌激素含量/(ng·L－1)
对照组 0.74 5.05 15.74
实验组 0.13 5.76 8.17
A.胆固醇是构成小鼠细胞膜的重要成分
B.实验组小鼠体内的促性腺激素的浓度高于对照组小鼠
C.本实验说明雌激素可能会促进小鼠体内胆固醇的代谢
D.实验后期，可向实验组小鼠注射促性腺激素，观察其子宫重量和胆固醇含量的变化
解析：胆固醇是动物细胞膜的重要成分，因此，胆固醇参与构成小鼠细胞膜，A正确；
由于实验组小鼠体内的卵巢被切除导致性激素含量减少，反馈抑制作用减弱，因此促性腺激素的浓度高于对照组小鼠，B正确；
根据实验数据可知，当雌激素缺乏，实验鼠体内胆固醇含量增加，据此可推测雌激素可能会促进小鼠体内胆固醇的代谢，C正确；
实验后期，可向实验组小鼠注射性激素，观察其子宫重量和胆固醇含量的变化，D错误。
例4 (2024·嘉兴一中期中)现有一组对胰岛素不敏感的Ⅱ型糖尿病小鼠。为验证二甲双胍和磺脲类药联合用药才能使该类小鼠的血糖浓度恢复正常。现将这组小鼠随机均分成若干组，各组处理方法及实验结果如表。下列叙述正确的是( )
B
组别 1 2 3 4 5
处理方法 胰岛素 × √ × × ×
生理盐水 √ × × × ×
二甲双胍 × × √ × √
磺脲类 × × × √ √
实验结果(血糖浓度) ＋＋＋＋ ＋＋＋
(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；“＋”的多少表示血糖浓度的高低，“＋＋”表示血糖浓度正常；胰岛素、二甲双胍和磺脲类药均用生理盐水配制而成。)
A.第1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组和第2组实验结果基本相同，第5组的实验结果为正常
C.为了控制无关变量，四种试剂都应通过饲喂的方式添加
D.二甲双胍药物作用的机理可能是促进胰岛β细胞分泌胰岛素降低血糖浓度
解析：据表格可知，第1组处理方法是加入生理盐水，属于对照组，本实验是验证二甲双胍和磺脲类药联合用药才能使小鼠的血糖浓度恢复正常，实验对象为对胰岛素不敏感的Ⅱ型糖尿病小鼠，因此该组实验小鼠应选择对胰岛素不敏感的Ⅱ型糖尿病小鼠，A错误；
本实验是验证二甲双胍和磺脲类药联合用药才能使小鼠的血糖浓度恢复正常，第1组加入的是生理盐水，第2组加入的是胰岛素，都不能使血糖浓度下降，两者实验结果基本相同，第5组是二甲双胍和磺脲类药联合用药，能使血糖浓度恢复正常，B正确；
胰岛素的化学本质是蛋白质，通过饲喂的方式添加会使胰岛素被分解不能发挥作用，干扰实验结果，C错误；
Ⅱ型糖尿病小鼠对胰岛素不敏感，因此二甲双胍药物作用的机理不可能是促进胰岛β细胞分泌胰岛素降低血糖浓度，D错误。第三章 专题特训4 动物激素功能的实验探究(分值：60分)
答案P190
1.(12分)(2019·浙江4月选考，33)欲验证胰岛素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预测实验结果并进行分析。
材料与用具：小鼠若干只，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。
(要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不做要求，实验条件适宜)
(1)(3分)实验思路：
①
(2)(3分)预测实验结果(设计一个坐标，用柱形图表示至少3次的检测结果)。
(3)(6分)分析与讨论：
①正常人尿液中检测不到葡萄糖，其原因是________________________________
_______________________________________________________________。
②当机体血糖水平升高时，胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
此时，机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、储存和利用，另一方面_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
2.(11分)(2024·三贤联盟联考)1898年，科学家发现切除胰腺的狗会患糖尿病，据此提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质(后被命名为胰岛素)的假说。为证明该物质的存在，科学家努力制备胰腺提取物，并注射给由胰腺受损诱发糖尿病的狗，但收效甚微。后来科学家又发现以实验方法结扎胰管会引起胰腺萎缩，而胰岛保持完好，机体不会患糖尿病。回答下列问题：
(1)(3分)科学家摘取狗的整个胰腺研磨后制备胰腺提取物对糖尿病疗效甚微的原因是______________________________________________________________
______________________________________________________________。
(2)(8分)某研究小组欲验证芹菜素对糖尿病大鼠具有降血糖作用，请完善实验报告。
材料与试剂：生理状况相同的健康大鼠若干只、芹菜素(用生理盐水配制)、生理盐水、血糖测定仪、链脲佐菌素溶液[STZ](可破坏胰岛β细胞，诱发糖尿病)
Ⅰ.制备糖尿病大鼠模型
随机取20只健康大鼠用高脂高糖饲料喂养8周后，左下腹注射65(mg·kg－1) STZ使大鼠患糖尿病。
Ⅱ.检验芹菜素降血糖效果
①随机取________只健康大鼠作为甲组，将实验Ⅰ制备的糖尿病大鼠随机均分为乙、丙两组；
②_________________________________________________________________；
③每天对乙组的每只大鼠________，每天对甲组和丙组的每只大鼠灌喂等量生理盐水，均连续灌喂4周。期间，各组大鼠均饲喂普通饲料；
④4周后，用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并进行统计分析取平均值。
Ⅲ.预期实验结果(设计一个坐标，结果用柱形图表示)。
3.(10分)某同学为研究甲状腺的功能，用甲状腺切除法进行实验。在实验过程中，以耗氧量和体长变化作为检测指标。回答下列问题：
(1)(4分)完善实验思路：
①将若干只________(填“成年”或“未成年”)小鼠分为2组，甲组(对照组)的处理是_____________________________________________________________，
乙组的处理是______________________________________________________。
②将上述两组小鼠置于相同的适宜条件下饲养。
③_________________________________________________________________。
④对所得数据进行统计处理与分析。
(要求与说明：耗氧量用单位时间的氧气消耗量表示；实验持续时间合适；实验条件均适宜。)
(2)(3分)预测实验结果(在以下坐标系中用耗氧量和体长变化的示意曲线表示，不考虑其他激素的影响)：
(3)(3分)分析与讨论：
①用耗氧量作为检测指标的依据是___________________________________
___________________________________________________________________。
②切除甲状腺后，小鼠体长变化的原因是________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
③上述分组时，还可增设丙组作为实验组，丙组的处理是_________________________________________________________________。
4.(6分)胎儿宫内发育迟缓(IUGR)是常见产科综合征之一。为探讨IUGR与生长激素、甲状腺激素(T4)和促甲状腺激素(TSH)的关系，分别测定多个正常新生儿和IUGR新生儿的体重及脐带血中相关激素含量，统计结果如下：
新生儿体重/kg 生长激素/(μg·L－1) T4/(mg·L－1) TSH/(mIU·L－1)
正常组 2.5～4.0 7.01 1.07 5.74
IUGR组 <2.5 4.63 0.68 10.84
请回答：
(1)(3分)TSH由________分泌，它的作用是________________。临床上通过抽血来检测内分泌系统中的激素水平的原理是________________________________________________________________
______________________________________________________________。
(2)(1分)与正常组对比，IUGR组体内TSH含量偏高，请据表作出合理的解释：________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(3)(1分)与正常组对比，IUGR组新生儿体重偏轻，据表分析，请提出一种改善IUGR新生儿体重偏轻这一现象的补救措施：_________________________________________________________。
(4)(1分)甲状腺激素的分泌过程中存在分级调节，分级调节的意义是________________________________________________________________
________________________________________________________________。
5.(11分)SIADH综合征也称抗利尿激素分泌失调综合征，是指由多种原因引起的抗利尿激素分泌异常增多，从而导致水潴留等临床表现的疾病。请回答下列问题：
(1)(4分)抗利尿激素由________分泌，其作用是___________________________________________________________
______________________________________________________________，
从而使尿量________。但正常人尿量不会一直增加或减少，这是因为机体存在________机制。
(2)(4分)抽取患者血液可以检测抗利尿激素水平，依据是激素_______________________________________________________________。
与神经调节相比，体液调节在时间效应上表现为________________的特点。
(3)(3分)醛固酮分泌异常会引发疾病，比如分泌过多会引起高血压。对此，人们已经筛选出了一种降压效果显著的药物。已知该药物是醛固酮受体拮抗药(竞争性地与醛固酮受体结合)。请设计实验验证该药物的作用原理。
①选取生理状况相同的健康大鼠60只，选取20只作为甲组，另外40只制备成________大鼠，随机均分成乙组和丙组。
②测定各组大鼠的醛固酮含量和血压值，并记录。
③甲组和乙组实验鼠均注射等量生理盐水，丙组实验鼠注射________溶液，连续处理16周，在此过程中各组大鼠均饲喂普通饲料，自由饮食。
④16周后分别测定每组大鼠的醛固酮水平和血压值，并进行数据统计。
预期结果：16周后测量时，__________________________________________
_______________________________________________________________。
实验结论：该药物是醛固酮受体拮抗药。
6.(10分)下丘脑是间脑的组成部分，是调节内脏活动及内分泌活动的中枢。如图所示为下丘脑参与人体内环境稳态的部分调节过程。请回答：
(1)(1分)由图分析可知，下丘脑产生________两类信息分子来调节机体生命活动，从而实现内环境稳态。
(2)(2分)若图中的“信号刺激”使垂体释放的抗利尿激素增加，则推测“信号刺激”是_______________________________________________________。
若图中“信号刺激”为血糖浓度过高，则正常情况下，胰岛中的胰岛β细胞分泌的激素会增加，该激素的作用是________________________________________。
(3)(2分)下丘脑后部是体温调节的整合部位，能调整机体的________________过程，使体温稳定于一定水平。腺体A分泌的激素只能作用于相应的靶细胞，其原因在于_______________________________________________________
__________________________________________________________。
(4)(5分)先天性甲状腺功能减退症(先天性甲减)可对哺乳动物心脏发育造成严重影响。科研人员以大鼠为实验材料进行相关实验，结果如下：
指标 正常 仔鼠 先天性甲 减仔鼠 补充甲状腺激素的甲减仔鼠
甲状腺激素总量/(pmol·L－1) 20.38 5.88 16.24
心脏重量/mg 68.22 40.68 65.92
该实验的结论是______________________________________________。
有同学认为通过注射促甲状腺激素也可缓解大鼠的先天性甲减症状，该方案能否达到预期目标？请写出你的理由：___________________________________________________________
_______________________________________________________________。
专题特训4 动物激素功能的实验探究
1.(1)①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录；
②将小鼠平均分为A、B两组，A组注射适量胰岛素，B组注射等量生理盐水，每隔固定的一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录；
③当小鼠出现低血糖症状后，A组注射适量葡萄糖溶液，B组注射等量生理盐水，每隔固定的一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录；
④对每组所得数据进行统计分析。
(2)
(3)①胰岛素促进肾小管对原尿中葡萄糖的吸收 ②胰岛β细胞分泌胰岛素增加，胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少 抑制非糖物质转化为葡萄糖
2.(1)正常胰腺还能分泌胰蛋白酶，催化胰岛素分解失效
(2)①10 ②用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，取平均值并记录 ③灌喂适量芹菜素
芹菜素对糖尿病大鼠降血糖检测结果柱形图
解析 (1)胰岛素的化学本质为蛋白质，由于正常胰腺还能分泌胰蛋白酶，催化胰岛素分解失效，故制备胰腺提取物对糖尿病疗效甚微。
(2)分析题意可知，本实验目的是验证芹菜素对糖尿病大鼠具有降血糖作用，则实验的自变量是芹菜素的有无，因变量是大鼠的血糖浓度，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故实验设计如下：
①取10只健康大鼠作为甲组，将实验Ⅰ制备的糖尿病大鼠随机均分为乙、丙两组(每组10只)；
②在实验前需要用血糖测定仪测定三组大鼠的血糖浓度，取平均值并记录；
③每天对乙组的每只大鼠灌喂适量芹菜素，连续灌喂4周；每天对甲组和丙组的每只大鼠灌喂等量生理盐水，连续灌喂4周。期间各组大鼠均饲喂普通饲料；
④4周后，用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并进行统计分析。预期实验结果：甲组血糖正常，乙组初始血糖浓度较高，但由于提供芹菜素，所以血糖浓度降低，丙组灌喂生理盐水，且胰岛β细胞被破坏，血糖浓度不变，维持较高的水平，柱形图见答案。
3.(1)①未成年 手术但不切除甲状腺 切除甲状腺 ③实验开始时和实验中每隔一段时间，分别测定每只小鼠的耗氧量和体长，并记录
(2)如图所示
(3)①甲状腺激素促进物质与能量代谢，此过程需要消耗氧 ②甲状腺激素缺乏，小鼠生长发育停滞 ③切除甲状腺、给予甲状腺激素
解析 本实验自变量的控制方法为是否切除甲状腺，因变量的观测指标为耗氧量和体长变化。
(1)①由因变量的观测指标为小鼠体长的变化可知，实验对象应该选用未成年小鼠，对照组的处理为手术但不切除甲状腺，实验组的处理为切除甲状腺。③实验开始时和实验中每隔一段时间，分别测定并记录每只小鼠的耗氧量和体长。
(2)实验组(乙组)小鼠耗氧量逐渐低于对照组(甲组)，对照组小鼠体长逐渐增加，实验组小鼠体长基本不变，具体曲线见答案。
(3)①甲状腺激素能促进物质与能量代谢，此过程需要消耗氧气，因此可以用耗氧量作为检测指标。②实验组切除甲状腺，甲状腺激素缺乏，小鼠的生长发育停滞。③增设的实验组，应为切除甲状腺，然后给予甲状腺激素。
4.(1)垂体 促进甲状腺分泌甲状腺激素，促进甲状腺的生长发育 内分泌腺没有导管，内分泌细胞分泌的激素弥散到体液中，随血液运输到全身
(2)IUGR组体内甲状腺激素(T4)含量低，通过反馈调节作用于下丘脑和垂体，对垂体和下丘脑的抑制作用减弱，导致垂体分泌TSH增多，含量偏高
(3)适量注射生长激素
(4)放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态
解析 (2)由表中数据可知，与正常组对比，IUGR组体内TSH含量偏高，而甲状腺激素(T4)含量低，因为甲状腺激素的分泌是一种分级调节和反馈调节，当甲状腺激素(T4)含量低时，会通过反馈调节作用于下丘脑和垂体，使下丘脑和垂体分泌相应激素增加，导致TSH含量偏高。(3)由表中数据可知，IUGR组新生儿体重小于正常人，生长激素的含量也小于正常人，因为生长激素的作用是促进机体的生长发育，所以改善IUGR组新生儿体重偏轻这一现象的补救措施可以是注射(适量补充)生长激素。
5.(1)下丘脑 促进肾小管和集合管对水的重吸收 减少 (负)反馈调节
(2)通过体液运输 缓慢而持久
(3)①实验性高血压 ③等量(等浓度)的该药物
(4)乙组和丙组大鼠的醛固酮水平相同且高于甲组，但血压值丙组低于乙组
6.(1)神经递质和激素
(2)细胞外液渗透压升高 促进血糖进入组织细胞氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等；同时又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖
(3)产热和散热 只有靶细胞的细胞膜上有与该激素特异性结合的受体
(4)心肌的发育受到甲状腺激素的影响 不能达到预期目标，促甲状腺激素必须与甲状腺上的受体结合后才能起作用(共27张PPT)
专题特训4
动物激素功能的实验探究
(时间：30分钟 满分：50分)
①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录；
②将小鼠平均分为A、B两组，A组注射适量胰岛素，B组注射等量生理盐水，每隔固定的一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录；
③当小鼠出现低血糖症状后，A组注射适量葡萄糖溶液，B组注射等量生理盐水，每隔固定的一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录；
1.(2019·浙江4月选考，33)欲验证胰岛素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预测实验结果并进行分析。
材料与用具：小鼠若干只，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。
(要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不做要求，实验条件适宜)
(1)实验思路：_____________________________________________________
___________________________________________________________________
__________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________
_________________________________________
④对每组所得数据进行统计分析。
(2)预测实验结果(设计一个坐标，用柱形图表示至少3次的检测结果)。
答案
(3)分析与讨论：
①正常人尿液中检测不到葡萄糖，其原因是__________________________
________________。
②当机体血糖水平升高时，胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是___________________________________________________________。
此时，机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、储存和利用，另一方面____________________________________。
胰岛素促进肾小管对原尿中
葡萄糖的吸收
胰岛β细胞分泌胰岛素增加，胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少
抑制非糖物质转化为葡萄糖
解析：(1)本实验的目的是验证胰岛素的生理作用，所以实验的自变量是有无胰岛素，实验材料中有提供葡萄糖溶液，可将实验分两组，实验组用胰岛素处理，对照组用生理盐水处理，实验组出现低血糖症状后还需给实验组注射葡萄糖溶液，对照组注射生理盐水，反向验证胰岛素的作用。具体实验思路见参考答案。(2)注射胰岛素组的实验结果是血糖浓度下降，接着注射葡萄糖，血糖浓度又会上升；注射生理盐水组血糖浓度变化不大。注意本题要求画柱形图，图中需有图注，横坐标需标注两次注射。(3)①正常人体内的胰岛素可以促进肾小管对原尿中葡萄糖的吸收，故在尿液中检测不到葡萄糖。②当机体血糖水平升高时会引起胰岛β细胞分泌胰岛素增加，胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少。胰岛素具有促进组织细胞对葡萄糖的摄取、储存和利用以及抑制非糖物质转化为葡萄糖的作用。
2.(2024·三贤联盟联考)1898年，科学家发现切除胰腺的狗会患糖尿病，据此提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质(后被命名为胰岛素)的假说。为证明该物质的存在，科学家努力制备胰腺提取物，并注射给由胰腺受损诱发糖尿病的狗，但收效甚微。后来科学家又发现以实验方法结扎胰管会引起胰腺萎缩，而胰岛保持完好，机体不会患糖尿病。回答下列问题：
(1)科学家摘取狗的整个胰腺研磨后制备胰腺提取物对糖尿病疗效甚微的原因是______________________________________________________________。
正常胰腺还能分泌胰蛋白酶，催化胰岛素分解失效
(2)某研究小组欲验证芹菜素对糖尿病大鼠具有降血糖作用，请完善实验报告。
材料与试剂：生理状况相同的健康大鼠若干只、芹菜素(用生理盐水配制)、生理盐水、血糖测定仪、链脲佐菌素溶液[STZ](可破坏胰岛β细胞，诱发糖尿病)
Ⅰ.制备糖尿病大鼠模型
随机取20只健康大鼠用高脂高糖饲料喂养8周后，左下腹注射65(mg·kg－1) STZ使大鼠患糖尿病。
Ⅱ.检验芹菜素降血糖效果
①随机取________只健康大鼠作为甲组，将实验Ⅰ制备的糖尿病大鼠随机均分为乙、丙两组；
②__________________________________________________________________；
③每天对乙组的每只大鼠_________________，每天对甲组和丙组的每只大鼠灌喂等量生理盐水，均连续灌喂4周。期间，各组大鼠均饲喂普通饲料；
④4周后，用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并进行统计分析取平均值。
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用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，取平均值并记录
灌喂适量芹菜素
Ⅲ.预期实验结果(设计一个坐标，结果用柱形图表示)。
芹菜素对糖尿病大鼠降血糖检测结果柱形图
答案
解析：(1)胰岛素的化学本质为蛋白质，由于正常胰腺还能分泌胰蛋白酶，催化胰岛素分解失效，故制备胰腺提取物对糖尿病疗效甚微。
(2)分析题意可知，本实验目的是验证芹菜素对糖尿病大鼠具有降血糖作用，则实验的自变量是芹菜素的有无，因变量是大鼠的血糖浓度，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故实验设计如下：
①取10只健康大鼠作为甲组，将实验Ⅰ制备的糖尿病大鼠随机均分为乙、丙两组(每组10只)；
②在实验前需要用血糖测定仪测定三组大鼠的血糖浓度，取平均值并记录；
③每天对乙组的每只大鼠灌喂适量芹菜素，连续灌喂4周；每天对甲组和丙组的每只大鼠灌喂等量生理盐水，连续灌喂4周。期间各组大鼠均饲喂普通饲料；
④4周后，用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并进行统计分析。预期实验结果：甲组血糖正常，乙组初始血糖浓度较高，但由于提供芹菜素，所以血糖浓度降低，丙组灌喂生理盐水，且胰岛β细胞被破坏，血糖浓度不变，维持较高的水平，柱形图见答案。
3.某同学为研究甲状腺的功能，用甲状腺切除法进行实验。在实验过程中，以耗氧量和体长变化作为检测指标。回答下列问题：
(1)完善实验思路：
①将若干只________(填“成年”或“未成年”)小鼠分为2组，甲组(对照组)的处理是_____________________， 乙组的处理是______________。
②将上述两组小鼠置于相同的适宜条件下饲养。
③_________________________________________________________________。
④对所得数据进行统计处理与分析。
(要求与说明：耗氧量用单位时间的氧气消耗量表示；实验持续时间合适；实验条件均适宜。)
未成年
手术但不切除甲状腺
切除甲状腺
实验开始时和实验中每隔一段时间，分别测定每只小鼠的耗氧量和体长，并记录
(2)预测实验结果(在以下坐标系中用耗氧量和体长变化的示意曲线表示，不考虑其他激素的影响)：
答案 如图所示
(3)分析与讨论：
①用耗氧量作为检测指标的依据是______________________________________
________________。
②切除甲状腺后，小鼠体长变化的原因是_________________________________________。
③上述分组时，还可增设丙组作为实验组，丙组的处理是_______________________________。
甲状腺激素促进物质与能量代谢，此过
程需要消耗氧
甲状腺激素缺乏，小鼠生长发育停滞
切除甲状腺、给予甲状腺激素
解析：本实验自变量的控制方法为是否切除甲状腺，因变量的观测指标为耗氧量和体长变化。
(1)①由因变量的观测指标为小鼠体长的变化可知，实验对象应该选用未成年小鼠，对照组的处理为手术但不切除甲状腺，实验组的处理为切除甲状腺。③实验开始时和实验中每隔一段时间，分别测定并记录每只小鼠的耗氧量和体长。
(2)实验组(乙组)小鼠耗氧量逐渐低于对照组(甲组)，对照组小鼠体长逐渐增加，实验组小鼠体长基本不变，具体曲线见答案。
(3)①甲状腺激素能促进物质与能量代谢，此过程需要消耗氧气，因此可以用耗氧量作为检测指标。②实验组切除甲状腺，甲状腺激素缺乏，小鼠的生长发育停滞。③增设的实验组，应为切除甲状腺，然后给予甲状腺激素。
4.胎儿宫内发育迟缓(IUGR)是常见产科综合征之一。为探讨IUGR与生长激素、甲状腺激素(T4)和促甲状腺激素(TSH)的关系，分别测定多个正常新生儿和IUGR新生儿的体重及脐带血中相关激素含量，统计结果如下：
新生儿体重/kg 生长激素/(μg·L－1) T4/(mg·L－1) TSH/(mIU·L－1)
正常组 2.5～4.0 7.01 1.07 5.74
IUGR组 <2.5 4.63 0.68 10.84
请回答：
(1)TSH由________分泌，它的作用是_____________________________________
_________________。临床上通过抽血来检测内分泌系统中的激素水平的原理是_____________________________________________________________________。
(2)与正常组对比，IUGR组体内TSH含量偏高，请据表作出合理的解释：
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
__________________。
垂体
促进甲状腺分泌甲状腺激素，促进甲状腺的生长发育
内分泌腺没有导管，内分泌细胞分泌的激素弥散到体液中，随血液运输到全身
IUGR组体内甲状腺激素(T4)含量低，通过反馈调节作用于下丘脑和垂体，对垂体和下丘脑的抑制作用减弱，导致垂体分泌TSH增多，含量偏高
(3)与正常组对比，IUGR组新生儿体重偏轻，据表分析，请提出一种改善IUGR新生儿体重偏轻这一现象的补救措施：__________________________________。
(4)甲状腺激素的分泌过程中存在分级调节，分级调节的意义是_____________
_________________________________________________________________。
适量注射生长激素
放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态
解析：(2)由表中数据可知，与正常组对比，IUGR组体内TSH含量偏高，而甲状腺激素(T4)含量低，因为甲状腺激素的分泌是一种分级调节和反馈调节，当甲状腺激素(T4)含量低时，会通过反馈调节作用于下丘脑和垂体，使下丘脑和垂体分泌相应激素增加，导致TSH含量偏高。(3)由表中数据可知，IUGR组新生儿体重小于正常人，生长激素的含量也小于正常人，因为生长激素的作用是促进机体的生长发育，所以改善IUGR组新生儿体重偏轻这一现象的补救措施可以是注射(适量补充)生长激素。
5.SIADH综合征也称抗利尿激素分泌失调综合征，是指由多种原因引起的抗利尿激素分泌异常增多，从而导致水潴留等临床表现的疾病。请回答下列问题：
(1)抗利尿激素由________分泌，其作用是_________________________________，
从而使尿量________。但正常人尿量不会一直增加或减少，这是因为机体存在________________机制。
(2)抽取患者血液可以检测抗利尿激素水平，依据是激素_______________。
与神经调节相比，体液调节在时间效应上表现为________________的特点。
下丘脑
促进肾小管和集合管对水的重吸收
减少
(负)反馈调节
通过体液运输
缓慢而持久
(3)醛固酮分泌异常会引发疾病，比如分泌过多会引起高血压。对此，人们已经筛选出了一种降压效果显著的药物。已知该药物是醛固酮受体拮抗药(竞争性地与醛固酮受体结合)。请设计实验验证该药物的作用原理。
①选取生理状况相同的健康大鼠60只，选取20只作为甲组，另外40只制备成______________大鼠，随机均分成乙组和丙组。
②测定各组大鼠的醛固酮含量和血压值，并记录。
③甲组和乙组实验鼠均注射等量生理盐水，丙组实验鼠注射______________
_______溶液，连续处理16周，在此过程中各组大鼠均饲喂普通饲料，自由饮食。
④16周后分别测定每组大鼠的醛固酮水平和血压值，并进行数据统计。
预期结果：16周后测量时，____________________________________________
________________________。实验结论：该药物是醛固酮受体拮抗药。
实验性高血压
等量(等浓度)的
该药物
乙组和丙组大鼠的醛固酮水平相同且高于甲组，
但血压值丙组低于乙组
6.下丘脑是间脑的组成部分，是调节内脏活动及内分泌活动的中枢。如图所示为下丘脑参与人体内环境稳态的部分调节过程。请回答：
(1)由图分析可知，下丘脑产生_________________两类信息分子来调节机体生命活动，从而实现内环境稳态。
(2)若图中的“信号刺激”使垂体释放的抗利尿激素增加，则推测“信号刺激”是________________________。若图中“信号刺激”为血糖浓度过高，则正常情况下，胰岛中的胰岛β细胞分泌的激素会增加，该激素的作用是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
神经递质和激素
细胞外液渗透压升高
促进血糖进入组织细胞氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等；同时又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖
(3)下丘脑后部是体温调节的整合部位，能调整机体的________________过程，使体温稳定于一定水平。腺体A分泌的激素只能作用于相应的靶细胞，其原因在于_________________________________________________。
(4)先天性甲状腺功能减退症(先天性甲减)可对哺乳动物心脏发育造成严重影响。科研人员以大鼠为实验材料进行相关实验，结果如下：
指标 正常仔鼠 先天性甲减仔鼠 补充甲状腺激素的甲减仔鼠
甲状腺激素总量(pmol·L－1) 20.38 5.88 16.24
心脏重量/mg 68.22 40.68 65.92
产热和散热
只有靶细胞的细胞膜上有与该激素特异性结合的受体
该实验的结论是______________________________________。
有同学认为通过注射促甲状腺激素也可缓解大鼠的先天性甲减症状，该方案能否达到预期目标？请写出你的理由：__________________________________
________________________________________。
心肌的发育受到甲状腺激素的影响
不能达到预期目标，促甲状腺激素必须与甲状腺上的受体结合后才能起作用
解析：(1)下丘脑可以分泌激素和释放神经递质来调节生命活动。
(2)在水盐平衡的调节过程中，细胞外液渗透压升高会刺激下丘脑合成分泌抗利尿激素，由垂体释放，加强肾小管和集合管对水的重吸收，降低渗透压。在血糖平衡调节中，血糖浓度过高，胰岛中的胰岛β细胞会分泌胰岛素，促进血糖进入组织细胞氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等；同时又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。
(3)机体能够维持体温相对稳定的原理是产热量等于散热量。激素与受体的结合具有特异性，因此激素只能作用于特定的细胞，只有这些细胞膜表面才有该激素的特异性受体。
(4)由题表格可知：先天性甲减仔鼠心肌重量明显低于正常仔鼠的重量，而补充甲状腺激素后基本可以恢复到正常重量，说明心肌的发育受到甲状腺激素的影响；分析题意，该病是由于先天性甲状腺功能减退造成的，而促甲状腺激素必须与甲状腺上的受体结合后才能起作用，故该方案不能达到预期目标。
