【生物】2021届一轮复习人教版科学思维系列（八）动物生命活动的调节模型教案 11页

核心素养微专题——科学思维系列（八）动物生命活动的调节模型　‎ 命题点一　动物生命活动调节模型 ‎ ‎ ‎【典例】(2017·江苏高考改编)图1、图2分别表示1 ‎000 m 持续全速游泳对女子运动员不同生理期雌二醇(一种雌激素)、胰岛素水平的影响。请据图回答下列问题:‎ ‎ ‎ ‎(1)雌二醇属于________________类化合物。 ‎ ‎(2)由图中检测结果可推测,影响雌二醇激素水平的因素有________________。 ‎ ‎(3)雌激素的分泌受____________和____________两种腺体的直接或间接调节。这种调节方式体现了____________调节的特点。 ‎ ‎(4)1 ‎000 m持续全速游泳影响女子运动员胰岛素水平,合理的解释有______(填下列数字)。 ‎ ‎①胰岛B细胞分泌活动受到抑制 ‎②收缩肌群对胰岛素的利用量增加 ‎③胰岛素为运动提供能量 ‎④血糖浓度升高导致胰岛素分泌量减少 ‎(5)1 ‎000 m持续全速游泳影响女子运动员胰岛素水平,有利于肝糖原分解和 ‎________________,以保持血糖浓度的相对稳定。 ‎ ‎(6)胰岛素的分泌除受血糖直接刺激之外,还受____________发出的传出神经调节。 ‎ ‎(7)雌二醇在作用于靶细胞时能以______________________________方式跨膜运输,作用于____________(填“细胞膜上”或“细胞内”)的受体,调节生命活动。 ‎ ‎【名师讲题】‎ ‎※题眼:‎ ‎1.雌二醇是一种雌激素→作用于细胞内的受体。‎ ‎2.性激素→分级调节;胰岛素→神经-体液调节。‎ ‎※解题:‎ 破解(3)　雌激素的分级调节:下丘脑→促性腺激素释放激素→垂体→促性腺激素→性腺→性激素 破解(6)　血糖信号→胰岛B细胞→分泌胰岛素:属于体液调节 下丘脑→传出神经→胰岛B细胞→分泌胰岛素:属于神经调节 破解(7)　雌激素→固醇→自由扩散→作用于细胞内的受体 ‎※答案:(1)固醇　(2)运动前后、不同生理期 ‎(3)下丘脑　垂体　分级　(4)①②‎ ‎(5)脂肪等非糖物质转化为葡萄糖　(6)下丘脑 ‎(7)自由扩散　细胞内 ‎ ‎ 生物生命活动的调节模型 ‎1.模型概括:‎ ‎ ‎ ‎(1)该图可表示反射弧:A、a、B、b、C分别表示感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。‎ ‎(2)该图可表示激素分泌的分级调节:A、a、B、b、C分别表示下丘脑、促X激素释放激素、垂体、促X激素、X腺体。‎ ‎(3)该图可表示水盐调节部分过程:A、a、B、b、C分别表示下丘脑、分泌抗利尿激素、垂体、释放抗利尿激素、肾小管和集合管。‎ ‎(4)该图可表示血糖调节部分过程:A、a、B、b、C分别表示:下丘脑相关区域、传出神经(交感神经或副交感神经)、胰岛B细胞(或胰岛A细胞和肾上腺)、胰岛素(或胰高血糖素和肾上腺素)、靶细胞或靶器官。‎ ‎2.具体模型及相关实例:‎ ‎(1) ‎ 实例:各种反射。‎ ‎(2) ‎ 实例:血糖的体液调节。‎ ‎(3) ‎ 实例:血糖的神经—体液调节。‎ ‎(4) ‎ ‎　实例:日照变长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,性激素分泌增加,促使鸟类产卵。‎ ‎3.激素作用于受体的类型:‎ ‎(1)信号分子作用于细胞膜上的受体:‎ ‎ ‎ ‎(2)信号分子作用于细胞内的受体:‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎1.(2020·聊城模拟)受体是一类能够识别和选择性结合某种配体(信号分子)的大分子,分为细胞内受体和细胞表面受体。细胞表面受体转导的胞外信号可引发快反应和慢反应,如图所示。下列相关叙述错误的是 (　　)‎ ‎ ‎ A.细胞内受体识别和选择性结合的配体可能为脂溶性的信号分子 B.胰岛B细胞接受高浓度的血糖刺激,可通过慢反应过程使胰岛素的分泌量增加 C.快反应过程中功能被改变的蛋白质,其氨基酸的排列顺序可能未发生改变 D.慢反应过程可通过诱导反义基因的表达,合成相应的互补RNA,使相关基因的转录过程受到抑制 ‎【解析】选D。细胞内受体识别和选择性结合的配体可能为脂溶性的信号分子,因为脂溶性分子可以进入细胞内,A正确;胰岛B细胞接受高浓度的血糖刺激,可通过慢反应过程使胰岛素的分泌量增加,来降低血糖,B正确;快反应过程中功能被改变的蛋白质,改变的可能是空间结构,其氨基酸的排列顺序可能未发生改变,C正确;慢反应过程可通过诱导反义基因的表达,合成相应的互补RNA,使相关基因的翻译过程受到抑制,D错误。‎ ‎2.如图为某种生活在寒冷地带的非冬眠小型哺乳动物,在持续寒冷刺激下机体调节褐色脂肪组织细胞(BAT细胞)产热过程的示意图。请分析回答:‎ ‎ ‎ ‎(1)如图所示甲状腺激素的受体位于BAT__________(填“细胞膜上”或“细胞内”),甲状腺激素进入细胞的方式应该为____________。 ‎ ‎(2)去甲肾上腺素能与膜上受体特异性结合产生生理效应,体现了膜的____________功能。 ‎ ‎(3)UCP-1基因的表达要经过____________过程实现,BAT细胞内的____________能促进该基因的表达。 ‎ ‎(4)综上所述,在持续寒冷的环境中,该动物通过____________调节,最终引起BAT细胞中____________和____________,实现产热增加,维持体温的稳定。 ‎ ‎【解析】(1)题图中甲状腺激素进入了细胞内,所以它的受体在BAT细胞内。甲状腺激素是氨基酸的衍生物,它进入细胞的方式应该为主动运输。‎ ‎(2)内分泌细胞释放激素经血液循环到达靶细胞或靶器官,在靶细胞或靶器官上有识别激素的相关受体,激素和受体特异性结合,完成细胞间的信息交流。‎ ‎(3)蛋白质的合成过程包括转录和翻译,UCP-1基因首先要通过转录生成相应的mRNA,mRNA再通过核孔进入细胞质与核糖体结合,合成UCP-1。在此表达过程中,从图中可以看出,甲状腺激素和cAMP共同调节该基因的表达。‎ ‎(4)综上所述,在持续寒冷的环境中,该动物通过神经调节和体液调节,最终引起BAT细胞脂肪分解增加和ATP合成减少,实现产热增加,维持体温的稳定。‎ 答案:(1)细胞内　主动运输　(2)信息交流 ‎(3)转录和翻译　甲状腺激素和cAMP ‎(4)神经—体液(神经系统和内分泌系统)‎ 脂肪分解增加　ATP合成减少 命题点二　动物生命活动调节的生理实验 ‎ ‎ ‎【典例】胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”,请以小白鼠为实验对象设计实验步骤,预测和解释实验应出现的结果,并写出实验结论。‎ ‎(一)实验材料和用具:‎ 发育状况相同的健康实验小白鼠若干只,生理盐水,用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液,斐林试剂,注射器,试管,烧杯等。‎ ‎(二)实验步骤:‎ ‎(实验提示:采用腹腔注射给药,给药剂量不作要求;给药1小时后,‎ 用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液)‎ ‎(三)实验结果的预测、解释和结论。‎ ‎【名师讲题】‎ ‎※题眼:‎ ‎1.此实验为验证性实验,预期结果和结论是确定的。‎ ‎2.提供了小白鼠、两种溶液,从而确定应分两组进行。‎ ‎※解题:‎ 破解:(二)实验步骤:将小白鼠分为1组、2组 实验组:1组→注射胰高血糖素溶液→取尿液→斐林试剂水浴加热→砖红色沉淀→尿中含还原糖。‎ 对照组:2组→注射等量生理盐水,其他操作同实验组,实验现象是试管颜色无变化(或仍为蓝色)‎ ‎※答案:‎ ‎(二)(1)将小白鼠随机平均分为两组,确定1组鼠为实验鼠,腹腔注射生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液;2组鼠为对照鼠,腹腔注射等量的生理盐水。‎ ‎(2)将两支试管分别编号为1号和2号,各加入等量的斐林试剂。‎ ‎(3)给药1小时后,对两组小白鼠膀胱穿刺取尿液,取实验鼠尿液加入1号试管内,取等量的对照鼠尿液加入2号试管内。‎ ‎(4)将两试管摇匀后,水浴加热,待冷却后,观察两试管溶液颜色的变化。‎ ‎(三)实验结果的预测、解释:1号试管中出现砖红色沉淀,表明实验鼠尿液中有葡萄糖;2号试管中仍为蓝色溶液,表明对照鼠尿液中无葡萄糖。‎ 实验结论:胰高血糖素具有升高血糖的生理作用,导致实验鼠血糖升高,超过一定数值而出现糖尿。‎ ‎ ‎ 动物激素功能的实验探究 ‎1.一般思路:‎ 某种方法处理实验动物⇒出现相应病理症状⇒‎ 添加某激素后恢复正常⇒推知相应激素生理功能 ‎2.研究方法:‎ 研究 方法 摘除法 ‎(植入法)‎ 饲喂法 注射法 实 验 设 计 实验组 摘除内分泌腺 饲喂动物激素 注射动物激素 空白 对照组 进行假手术(不摘除内分泌腺)‎ 不饲喂动物激素 不注射动物激素(如注射等量生理盐水)‎ 自身对 照或条 件对照 组 对摘除内分泌腺的实验组补充相应激素(或植入内分泌腺)‎ 饲喂动物激素抑制剂 实验目的 验证或探究某种内分泌腺的生理作用 举例 垂体、甲状腺等 甲状腺激素、性激素等 生长激素、胰岛素等 ‎3.注意事项:‎ ‎(1)动物分组的基本要求:选择性别、年龄、体重、生理状况相似的动物平均分组,每组要有数量相等的多只动物。‎ ‎(2)实验设计时要注意设置对照实验,控制无关变量,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。‎ ‎(4)根据激素的化学本质,选择不同的实验方法。多肽类和蛋白质类激素易被消化酶水解,因此一般采用注射法,不宜采用饲喂法;固醇类、氨基酸衍生物类激素可以饲喂,也可以注射。‎ ‎(5)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。‎ ‎(6)对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。‎ ‎ ‎ ‎1.内环境中性激素的含量保持相对稳定主要与性激素的负反馈调节和分级调节有关。为探究垂体分泌的促性腺激素对下丘脑分泌促性腺激素释放激素是否存在负反馈调节,下列对实验组和对照组小白鼠的处理恰当的是 (　　)‎ ‎①注射适量的促性腺激素 ‎②进行手术并切除性腺 ‎③不手术 ‎④注射适量的生理盐水 ‎⑤进行手术不切除性腺 ‎ ‎⑥不注射 A.实验组:②①;对照组:④⑤ ‎ B.实验组:②①;对照组:②④‎ C.实验组:①③;对照组:⑥③‎ ‎ D.实验组:④⑤;对照组:①⑤‎ ‎【解析】选B。根据实验目的“探究垂体分泌的促性腺激素对下丘脑分泌促性腺激素释放激素是否存在负反馈调节”分析,实验组和对照组小鼠是否注射促性腺激素为自变量,因变量是小鼠体内促性腺激素释放激素的含量,为了排除小鼠体内产生的性激素对下丘脑分泌促性腺激素释放激素的负反馈调节作用,所以实验组和对照组小鼠都应切除性腺,只是实验组小鼠要注射适量促性腺激素,对照组小鼠只注射等量的生理盐水。综上分析可知,实验组处理为②①,对照组处理为②④,所以选B。‎ ‎2.为验证甲状腺激素的功能,某同学进行了如下实验,请完善实验思路并回答问题:‎ ‎(1)实验思路:‎ ‎①将若干只__________的成年小鼠随机分成数量相等的甲、乙、丙三组; ‎ ‎②待小鼠安静后,测定甲、乙、丙三组每只小鼠的耗氧速率,分别计算甲、乙、丙三组小鼠的耗氧速率平均值;‎ ‎③用灌喂器给甲组的每只小鼠灌喂适量的__________,给乙组的每只小鼠灌喂等量的蒸馏水,给丙组的每只小鼠灌喂等量的甲状腺激素抑制剂。 ‎ ‎④在适宜条件下饲养,每隔一段时间,重复步骤②。‎ ‎⑤对测得的数据进行统计分析。 ‎ ‎(2)甲状腺激素的分泌受__________(填器官名称)的分级调节。 ‎ ‎(3)该实验为什么采用耗氧速率作为检测指标?             __。 ‎ 预测该实验的结果中________组小鼠的平均耗氧速率最高。 ‎ ‎(4)寒冷环境下,在产热方面与甲状腺激素具有协同作用的激素是__________。 ‎ ‎【解析】(1)实验设计时应选择年龄相同、发育状况相似、性别相同的健康成年小鼠。由乙组和丙组的灌喂试剂可知甲组应灌喂适量的甲状腺激素制剂。‎ ‎(2)甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的分级调节。‎ ‎(3)甲状腺激素可以提高成年小鼠的代谢能力,而小鼠的代谢强度可以用耗氧速率来衡量,故甲组小鼠的平均耗氧速率最高。‎ ‎(4)在产热方面与甲状腺激素具有协同作用的激素是肾上腺素。‎ 答案:(1)年龄相同、发育状况相似、性别相同、健康(合理即可) 　甲状腺激素制剂 ‎ ‎(2)下丘脑和垂体 ‎ ‎(3)甲状腺激素能提高成年小鼠的代谢能力,小鼠的代谢强度可以用耗氧速率来衡量(合理即可)　甲 ‎ ‎(4)肾上腺素 ‎ ‎