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第七单元 稳态与调节
专题研究8 动物生命活动调节的模型及相关实验
类型一 人体生命活动调节的三种模型
方式 图解 实验
神经
调节 实例：缩手反射
信号分子：神经递质
体液
调节 实例：血糖浓度升高 胰岛B细胞 胰岛素 血糖浓度 降低
信号分子：激素等化学物质
类型一 人体生命活动调节的三种模型
方式 图解 实验
神经—体
液调节 实例：下丘脑有关神经 肾上腺 肾上腺素 靶细 胞
信号分子：神经递质、激素
D
A. 调节过程①和②中，后天形成的是过程②
B. 食物刺激神经中枢，通过传出神经引起胃
窦分泌胃泌素，该过程的调节方式是神经调节
C. 胃酸刺激小肠黏膜分泌促胰液素，通过体
液运输，作用于胰腺
D. 图中反映出胰腺细胞接受信号分子的受体有3种
解析：过程①中食物刺激引起胃窦分泌胃泌素，属于非条件反射；过程②中视、嗅信 号刺激引发的反射有大脑皮层的参与，属于条件反射，条件反射是后天形成的，A正 确；食物刺激神经中枢，通过传出神经引起胃窦分泌胃泌素，该过程的调节方式是神 经调节，B正确；胃酸刺激小肠黏膜分泌促胰液素，分泌的促胰液素通过体液运输作 用于胰腺，使其分泌胰液，C正确；图中反映出胰腺细胞接受信号分子的受体有胃泌 素受体、促胰液素受体、胆囊收缩素受体和神经递质受体，共4种受体，D错误。
类型二 激素作用于细胞的两种模式
1. 激素分子作用于细胞膜上的受体
2. 激素分子作用于细胞内的受体
D
A. 肾上腺素与肝细胞膜上的糖蛋白结合后，直接参
与细胞中肝糖原的分解
B. 肝糖原分解过程中不需要消耗ATP，腺苷酸环
化酶可以催化一系列酶促反应
C. 肾上腺素随着体液定向运输到靶细胞发挥作用
D. 肾上腺素除了可以作为激素发挥图示调节作用外，在神经调节中还可以作为神经递 质发挥作用
解析：肾上腺素属于激素，激素不能直接参与细胞代谢，只是起调节作用，A错误； 酶具有专一性，故腺苷酸环化酶不能催化一系列酶促反应，由图可知，腺苷酸环化酶 可以引发一系列酶促反应，B错误；激素随体液运输到全身各处，但只对靶器官或靶 细胞起作用，C错误；肾上腺素既可作为升高血糖的激素，也可在神经调节中作为神 经递质，D正确。
溯源教材 找答案：激素是 分子，不直接参与细胞代谢，由以上可以推断 A 。
信息
错误
类型三 动物激素功能的实验探究
1. 一般思路
2. 常用方法
研究动物激素生理功能的常用方法有饲喂法、摘除法、阉割移植法、注射法等，注射 法和饲喂法在使用时要注意相关激素的化学本质。
处理方法 异常反应 结论(功能) 适用性
饲 喂 法 用甲状 腺激素 制剂饲 喂蝌蚪 ①短时间内发育 成小型青蛙 ①②⑤说明甲状腺激素 能促进幼小动物的发育
③④说明甲状腺激素可 促进新陈代谢，加快体 内物质的氧化分解⑥说明甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性 只适用于甲状腺激素、性激素等非蛋白质类或多肽类激素
摘 除 法 摘除蝌 蚪的甲 状腺 ②发育停止(小蝌 蚪→大蝌蚪，不 变态)
③身体臃肿 理论上各种内分泌腺均能通过摘除法证明其产生的激素的功能
处理方法 异常反应 结论(功能) 适用性
摘 除 法 摘除小 狗的甲 状腺 ④身体臃肿，基 础代谢低
⑤发育停止
⑥呆笨、萎靡 ①②⑤说明甲状腺激素能促进幼小动物的发育③④说明甲状腺激素可促进新陈代谢，加快体内物质的氧化分解⑥说明甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性 理论上各种内分泌腺均能通过摘除法 证明其产生的激素的功能
处理方法 异常反应 结论(功能) 适用性
阉割法
↓
移植法 割除公鸡睾丸 →移植卵巢 雄性第二性征逐 渐消退→逐渐出 现雌性第二性征 雌(雄)激素能激发并维持雌(雄)性第二性征 适用于性腺
注射法 给小白鼠注射 一定剂量的胰 岛素 小白鼠反应迟 钝，活动减少， 甚至昏迷 胰岛素能够降低血糖浓 度，较大剂量注射时， 会出现低血糖而昏迷 适用于蛋白质类及多肽类激素
切除法
↓
注射法 切除小狗垂体 →注射一定量 的生长激素 生长停滞→逐渐 恢复生长 垂体分泌的生长激素促 进动物的生长 理论上各种内分泌腺都能用切除法→ 注射法
提醒 (1)根据激素的化学本质，选择不同的实验方法。下丘脑、垂体和胰岛分泌的激 素多为多肽或蛋白质类，多肽、蛋白质类激素易被消化酶所分解，故一般采用注射 法，不宜口服。雄激素、雌激素、孕激素等固醇类激素和甲状腺激素、肾上腺素等氨 基酸衍生物类激素既可以口服，也可以注射。
(2)实验设计时要注意设置对照实验，控制变量个数，保证单一变量。
(3)进行注射实验时空白对照组应注射生理盐水(不可用蒸馏水)，进行饲喂实验时，空 白对照组可添加蒸馏水。
[应用3](2025·湖北襄阳模拟)垂体和下丘脑发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有 甲、乙两人都表现为甲状腺激素水平低下，通过给两人注射适量的促甲状腺激素释放 激素(TRH)，分别测定每个人注射前30 min和注射后30 min的促甲状腺激素(TSH)浓度 来鉴别病变的部位是垂体还是下丘脑。测定结果如表。
组别 TSH浓度(mU·L－1)
注射前 注射后
健康人 9 30
甲 2 29
乙 1 2
解析：(1)由表可知，甲注射促甲状腺激素释放激素后，促甲状腺激素的浓度显著升 高，恢复到正常水平，说明甲个体的垂体未发生病变，发生病变的部位是分泌促甲状 腺激素释放激素的下丘脑。
解析：(2)促甲状腺激素(TSH)可作为信使(信号分子)传递信息，促甲状腺激素能够促进 甲状腺分泌甲状腺激素，所以促甲状腺激素(TSH)作用的靶细胞是甲状腺细胞。
下丘脑
甲注射TRH
后TSH浓度上升恢复正常水平，说明垂体未发生病变，因此是下丘脑病变
信使(信号分子)
甲状
腺细胞
(3)给小鼠注射TSH，会使下丘脑的TRH分泌减少。基于对甲状腺激素分泌分级调节的 认识，对此现象的解释有两种观点：
观点1认为：TSH直接对下丘脑进行负反馈调节；
观点2认为：TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑进行负 反馈调节。
设计思
路：选取健康的生理状态相同的成年小鼠随机分为甲、乙两组，分别测定血液中TRH
的含量。甲组小鼠摘除甲状腺，乙组小鼠不做处理(或假手术)，向两组小鼠注射等量
的促甲状腺激素，在适宜的条件下培养一段时间后，再次测定甲、乙组小鼠血液中
TRH的含量。结果与结论：如果甲组TRH含量不减少(或增加)，乙组TRH含量减少，
表明观点2正确；如果甲组和乙组TRH含量均明显减少且减少量相同，则表明观点1正
确；如果甲、乙组TRH含量均明显减少，且乙组减少量更大，则表明TSH和甲状腺激
素对TRH的分泌均具有负反馈调节作用
解析：(3)两个观点的区别在于有没有通过甲状腺，故可以通过切除甲状腺来判断是否 存在负反馈调节。实验设计如下：选取健康的生理状态相同的成年小鼠随机分为甲、 乙两组，分别测定血液中TRH的含量。甲组小鼠摘除甲状腺，乙组小鼠不做处理(或假 手术)，向两组小鼠注射等量的促甲状腺激素，在适宜的条件下培养一段时间后，再次 测定甲、乙组小鼠血液中TRH的含量。若观点1成立，TSH直接对下丘脑进行反馈调 节，甲组切除甲状腺对负反馈调节无影响，则甲组和乙组TRH含量均明显减少且减少 量相同；若观点2成立，TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑进 行反馈调节，甲组切除甲状腺后没有负反馈调节，甲组TRH含量不减少(或增加)，而 乙组存在负反馈调节，乙组TRH含量减少；如果甲、乙组TRH含量均明显减少，且乙 组减少量更大，则表明TSH和甲状腺激素对TRH的分泌均具有负反馈调节作用。专题研究8 动物生命活动调节的模型及相关实验
类型一 人体生命活动调节的三种模型
方式 图解 实验
神经 调节 实例：缩手反射 信号分子：神经递质
体液 调节 实例：血糖浓度升高胰岛B细胞胰岛素血糖浓度降低 信号分子：激素等化学物质
神经—体 液调节 实例：下丘脑有关神经肾上腺肾上腺素靶细胞 信号分子：神经递质、激素
[应用1](2025·山东青岛期中)人和高等动物胰液的分泌受神经—体液调节，进食可引起胰液大量分泌，过程如图。据图分析错误的是( D )
A.调节过程①和②中，后天形成的是过程②
B.食物刺激神经中枢，通过传出神经引起胃窦分泌胃泌素，该过程的调节方式是神经调节
C.胃酸刺激小肠黏膜分泌促胰液素，通过体液运输，作用于胰腺
D.图中反映出胰腺细胞接受信号分子的受体有3种
解析：过程①中食物刺激引起胃窦分泌胃泌素，属于非条件反射；过程②中视、嗅信号刺激引发的反射有大脑皮层的参与，属于条件反射，条件反射是后天形成的，A正确；食物刺激神经中枢，通过传出神经引起胃窦分泌胃泌素，该过程的调节方式是神经调节，B正确；胃酸刺激小肠黏膜分泌促胰液素，分泌的促胰液素通过体液运输作用于胰腺，使其分泌胰液，C正确；图中反映出胰腺细胞接受信号分子的受体有胃泌素受体、促胰液素受体、胆囊收缩素受体和神经递质受体，共4种受体，D错误。
类型二 激素作用于细胞的两种模式
1.激素分子作用于细胞膜上的受体
2.激素分子作用于细胞内的受体
[应用2](2025·江西吉安联考)肾上腺素对肝细胞的调节过程如下图所示，下列关于肾上腺素的叙述，正确的是( D )
A.肾上腺素与肝细胞膜上的糖蛋白结合后，直接参与细胞中肝糖原的分解
B.肝糖原分解过程中不需要消耗ATP，腺苷酸环化酶可以催化一系列酶促反应
C.肾上腺素随着体液定向运输到靶细胞发挥作用
D.肾上腺素除了可以作为激素发挥图示调节作用外，在神经调节中还可以作为神经递质发挥作用
解析：肾上腺素属于激素，激素不能直接参与细胞代谢，只是起调节作用，A错误；酶具有专一性，故腺苷酸环化酶不能催化一系列酶促反应，由图可知，腺苷酸环化酶可以引发一系列酶促反应，B错误；激素随体液运输到全身各处，但只对靶器官或靶细胞起作用，C错误；肾上腺素既可作为升高血糖的激素，也可在神经调节中作为神经递质，D正确。
溯源教材 找答案：激素是 信息 分子，不直接参与细胞代谢，由以上可以推断A 错误 。
类型三 动物激素功能的实验探究
1.一般思路
2.常用方法
研究动物激素生理功能的常用方法有饲喂法、摘除法、阉割移植法、注射法等，注射法和饲喂法在使用时要注意相关激素的化学本质。
处理方法 异常反应 结论(功能) 适用性
饲喂法 用甲状腺激素制剂饲喂蝌蚪 ①短时间内发育成小型青蛙 ①②⑤说明甲状腺激素能促进幼小动物的发育 ③④说明甲状腺激素可促进新陈代谢，加快体内物质的氧化分解 ⑥说明甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性 只适用于甲状腺激素、性激素等非蛋白质类或多肽类激素
摘除法 摘除蝌蚪的甲状腺 ②发育停止(小蝌蚪→大蝌蚪，不变态) ③身体臃肿 理论上各种内分泌腺均能通过摘除法证明其产生的激素的功能
摘除小狗的甲状腺 ④身体臃肿，基础代谢低 ⑤发育停止 ⑥呆笨、萎靡
阉割法 ↓ 移植法 割除公鸡睾丸→移植卵巢 雄性第二性征逐渐消退→逐渐出现雌性第二性征 雌(雄)激素能激发并维持雌(雄)性第二性征 适用于性腺
注射法 给小白鼠注射一定剂量的胰岛素 小白鼠反应迟钝，活动减少，甚至昏迷 胰岛素能够降低血糖浓度，较大剂量注射时，会出现低血糖而昏迷 适用于蛋白质类及多肽类激素
切除法 ↓ 注射法 切除小狗垂体→注射一定量的生长激素 生长停滞→逐渐恢复生长 垂体分泌的生长激素促进动物的生长 理论上各种内分泌腺都能用切除法→注射法
提醒 (1)根据激素的化学本质，选择不同的实验方法。下丘脑、垂体和胰岛分泌的激素多为多肽或蛋白质类，多肽、蛋白质类激素易被消化酶所分解，故一般采用注射法，不宜口服。雄激素、雌激素、孕激素等固醇类激素和甲状腺激素、肾上腺素等氨基酸衍生物类激素既可以口服，也可以注射。
(2)实验设计时要注意设置对照实验，控制变量个数，保证单一变量。
(3)进行注射实验时空白对照组应注射生理盐水(不可用蒸馏水)，进行饲喂实验时，空白对照组可添加蒸馏水。
[应用3](2025·湖北襄阳模拟)垂体和下丘脑发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有甲、乙两人都表现为甲状腺激素水平低下，通过给两人注射适量的促甲状腺激素释放激素(TRH)，分别测定每个人注射前30 min和注射后30 min的促甲状腺激素(TSH)浓度来鉴别病变的部位是垂体还是下丘脑。测定结果如表。
组别 TSH浓度(mU·L－1)
注射前 注射后
健康人 9 30
甲 2 29
乙 1 2
(1)由上述结果可以推测，甲病变的部位可能是 下丘脑 ，判断理由是 甲注射TRH后TSH浓度上升恢复正常水平，说明垂体未发生病变，因此是下丘脑病变 。
解析：(1)由表可知，甲注射促甲状腺激素释放激素后，促甲状腺激素的浓度显著升高，恢复到正常水平，说明甲个体的垂体未发生病变，发生病变的部位是分泌促甲状腺激素释放激素的下丘脑。
(2)促甲状腺激素(TSH)可作为 信使(信号分子) 传递信息，其作用的靶细胞是 甲状腺细胞 。
解析：(2)促甲状腺激素(TSH)可作为信使(信号分子)传递信息，促甲状腺激素能够促进甲状腺分泌甲状腺激素，所以促甲状腺激素(TSH)作用的靶细胞是甲状腺细胞。
(3)给小鼠注射TSH，会使下丘脑的TRH分泌减少。基于对甲状腺激素分泌分级调节的认识，对此现象的解释有两种观点：
观点1认为：TSH直接对下丘脑进行负反馈调节；
观点2认为：TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑进行负反馈调节。
生理学实验常用摘除某腺体或组织的方法来研究生命活动的机制，请运用摘除法探究上述两种观点的正确与否，写出实验设计思路、预测实验结果并得出结论： 设计思路：选取健康的生理状态相同的成年小鼠随机分为甲、乙两组，分别测定血液中TRH的含量。甲组小鼠摘除甲状腺，乙组小鼠不做处理(或假手术)，向两组小鼠注射等量的促甲状腺激素，在适宜的条件下培养一段时间后，再次测定甲、乙组小鼠血液中TRH的含量。结果与结论：如果甲组TRH含量不减少(或增加)，乙组TRH含量减少，表明观点2正确；如果甲组和乙组TRH含量均明显减少且减少量相同，则表明观点1正确；如果甲、乙组TRH含量均明显减少，且乙组减少量更大，则表明TSH和甲状腺激素对TRH的分泌均具有负反馈调节作用 。
解析：(3)两个观点的区别在于有没有通过甲状腺，故可以通过切除甲状腺来判断是否存在负反馈调节。实验设计如下：选取健康的生理状态相同的成年小鼠随机分为甲、乙两组，分别测定血液中TRH的含量。甲组小鼠摘除甲状腺，乙组小鼠不做处理(或假手术)，向两组小鼠注射等量的促甲状腺激素，在适宜的条件下培养一段时间后，再次测定甲、乙组小鼠血液中TRH的含量。若观点1成立，TSH直接对下丘脑进行反馈调节，甲组切除甲状腺对负反馈调节无影响，则甲组和乙组TRH含量均明显减少且减少量相同；若观点2成立，TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节，甲组切除甲状腺后没有负反馈调节，甲组TRH含量不减少(或增加)，而乙组存在负反馈调节，乙组TRH含量减少；如果甲、乙组TRH含量均明显减少，且乙组减少量更大，则表明TSH和甲状腺激素对TRH的分泌均具有负反馈调节作用。
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