2020届高考生物难点及易错题精讲精练专题08动物生命活动调节实验探究【难点精讲】一、动物激素功能的实验分析例题:(2018·全国卷Ⅱ,29)为研究垂体对机体生长发育的作用,某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中,用幼龄大鼠为材料,以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题:(1)请完善下面的实验步骤①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理,A组(对照组)的处理是 ;B组的处理是 。②将上述两组大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。(2)实验结果与分析B组大鼠生长发育的状况不如A组,出现这种差异的原因是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的 激素和 激素。【答案】 (1)①手术但不切除垂体 切除垂体 ③每隔一定时间,测定并记录两组大鼠的体重 (2)生长 促甲状腺【解析】 (1)本实验的自变量是有无垂体,因此A组(对照组)的处理是不切除垂体,同时为了排除手术操作对大鼠生长发育的影响,A组的处理应该是进行手术但不切除垂体;B组是实验组,对其进行的处理是切除垂体。根据实验步骤可知,①为实验处理,②为实验培养,③应为实验结果的检测与记录,且题干强调“以体重变化作为生长发育的检测指标”,因此,③的操作应该是定期测定两组大鼠的体重,并记录实验结果。(2)垂体可产生生长激素(促进生长)和促甲状腺激素(通过作用于甲状腺使其合成和分泌甲状腺激素,而甲状腺激素可促进发育),所以B组大鼠切除垂体后,其生长发育减慢。【难点突破】1.激素功能研究的一般思路
2.激素功能的常见实验研究方法(1)切除法:切除相应腺体。适用于个体较大的动物。(2)饲喂法:在饲料中添加激素。只适用于甲状腺激素、性激素等小分子或脂质类激素,而多肽和蛋白质类激素则不能采用饲喂法。(3)注射法:向动物体内注射某激素。适用于各种激素。3.激素功能研究的案例(1)验证甲状腺激素的功能①饲喂法②摘除法和注射法(2)验证胰岛素的生理功能——注射法变式训练:(2019·北京四中开学考试)某位同学设计如下实验流程。实验中5只家兔的药剂注射剂量和生理指标均按单位体重计算。据此判断,有关叙述错误的是( )A.实验中起对照作用的有①号和⑤号家兔
B.二次注射后,低血糖症最先缓解的是②号家兔C.该实验不能证明肾上腺素是如何升高血糖的D.该实验证明了家兔的血糖调节是神经—体液调节【答案】 D【解析】 实验中起对照作用的有①号和⑤号,二次注射后,注射葡萄糖溶液直接补充血糖,速度最快,注射肾上腺素和胰高血糖素,需要一个调节的过程,速度较慢,但不能证明是如何调节的,A、B、C正确;该实验只证明了家兔的血糖调节具有体液调节,D错误。二、动物生命活动调节模型及分析例题:(2019·开封一模)如图为人体的生命活动调节示意图。有关叙述错误的是( )A.血糖平衡调节的过程可以通过A→C→D→E来实现,属于体液调节B.当人的手被针扎缩回时,其调节过程可通过A→B→E来实现,属于神经调节C.水盐平衡调节的过程可以通过A→B→C→D→E来实现,属于神经调节D.体温调节过程可通过A→B→E来实现,体温调节中既有神经调节,也有体液调节【答案】 C【解析】 在血糖平衡调节的过程中,胰岛A细胞、胰岛B细胞可直接感受血糖浓度变化,分泌相关激素(胰高血糖素或胰岛素),进而调节血糖平衡,其方式是体液调节,A正确;当人的手被针扎缩回时,缩手反射是非条件反射,属于神经调节,B正确;当细胞外液渗透压升高时,下丘脑的渗透压感受器兴奋,下丘脑的某些细胞能分泌抗利尿激素,作用于肾小管和集合管,调节水平衡,其方式是神经—体液调节,C错误;体温调节过程可通过A→B→E来实现,体温调节中既有神经调节,也有体液调节,D正确。【难点突破】动物生命活动调节的典型途径及实例(1)神经调节——仅涉及电信号及“递质”这种信号分子
(2)体液调节——仅涉及“激素”等化学物质。(3)神经—体液调节——涉及“神经递质”“激素”两种信号分子:分两种情况①情况Ⅰ②情况Ⅱ变式训练:人体内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,维持人体内环境稳态的机制是相当复杂的。图1表示人体血糖浓度发生变化和人体受寒冷刺激后的部分调节过程的示意图(A、B、C、D表示激素),图2表示神经系统对内分泌功能的调节方式(有甲、乙、丙三种方式)。结合图1、图2所示,分析回答下列问题:
(1)人体在寒冷环境下,图1中激素________(填字母)的分泌量明显增加,以增加产热量,同时机体还可以通过皮肤血管收缩减少皮肤的血流量等变化以减少散热。人体体温调节的中枢及产生寒冷感觉的场所分别是________________、__________________。(2)图1中垂体可分泌__________________(填名称)作用于甲状腺,促进甲状腺分泌激素B________________(填名称),此调节方式属于图2中的________模式。(3)抗利尿激素的合成和分泌是通过图2中__________模式调节,当人体内________________升高时,其分泌量增加。【答案】 (1)B、C 下丘脑 大脑皮层 (2)促甲状腺激素 甲状腺激素 甲 (3)乙 细胞外液渗透压【解析】 (1)人体在寒冷环境下,甲状腺激素(B)和肾上腺素(C)的分泌会明显增加,使细胞呼吸增强以增加产热量;人体体温调节的中枢位于下丘脑,产生寒冷感觉的中枢位于大脑皮层。(2)垂体可分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素,此调节为激素的分级调节,属于图2中的甲模式。(3)抗利尿激素是由下丘脑合成和分泌、垂体后叶释放的,属于图2中的乙模式,当人体内细胞外液渗透压升高时,其分泌量增加。二、血糖的调节模型例题:妊娠期糖尿病对母亲和胎儿的巨大危害已引起人们的高度重视,其预防、诊断及治疗已成为当今研究的热点。请分析以下材料并回答问题。材料一:“性激素结合球蛋白”(SHBG)是由肝脏合成并分泌的一种糖蛋白,能特异性结合并转运性激素。
材料二:胰岛素抵抗是指胰岛素含量正常而靶器官对其敏感性低于正常的一种状态,这是妊娠期一种正常的生理性抵抗。此现象随孕周增加而加重,为代偿下降的胰岛素敏感性,胰岛素分泌量也相应增加(用“→”表示)。尽管所有孕妇在妊娠期都有上述调节过程,但少数人却发生胰岛B细胞分泌功能衰竭而使血糖升高,导致妊娠期糖尿病发生。(1)细胞中合成性激素的细胞器是 ;图示中涉及的器官甲分泌的激素是 。(2)雌激素水平升高可使胰岛素靶器官对胰岛素敏感性下降,表现为组织细胞吸收利用葡萄糖的量 (填“增加”或“减少”)。(3)肝细胞合成SHBG过程中参与的具膜细胞器是 ,“器官甲→胰腺→血糖”过程的调节方式为 。(4)SHBG的分泌过程中,雌激素与胰岛素表现出的作用和胰高血糖素与胰岛素表现出的作用关系 (填“相同”或“不同”)。【答案】 (1)内质网 促性腺激素释放激素 (2)减少 (3)内质网、高尔基体、线粒体 神经—体液调节 (4)相同【解析】 (1)性激素的化学本质是脂质,其合成场所是内质网。分析题图,器官甲应为下丘脑,图中涉及的它分泌的激素为促性腺激素释放激素。(2)由于胰岛素靶器官对胰岛素敏感性下降,所以表现为组织细胞吸收利用葡萄糖的量减少,最终血糖浓度升高。(3)SHBG本质是蛋白质,肝细胞合成SHBG过程中参与的具膜细胞器是内质网、高尔基体、线粒体。“器官甲→胰腺→血糖”过程涉及神经系统和内分泌系统,所以调节方式为神经—体液调节。(4)读图可知SHBG的分泌过程中,雌激素与胰岛素表现出的作用和胰高血糖素与胰岛素表现出的作用关系相同。【难点突破】构建血糖的调节模型
(1)在胰岛素、胰高血糖素的调节下,血糖相对值在正常范围内波动;与此相应的是胰岛素、胰高血糖素的相对值也在一定范围内波动(如图甲)。(2)胰岛素、胰高血糖素相对值的变化趋势基本相反,二者在调节血糖相对值变化方面表现为拮抗作用(如图甲);(3)影响胰岛素分泌的因素:①血糖浓度(最主要)。②胰高血糖素(胰高血糖素可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,又可通过升高血糖含量而间接促进胰岛素的分泌)。③下丘脑传出神经。(4)影响胰高血糖素分泌的因素:①血糖浓度(最主要)。②胰岛素(胰岛素可直接作用于胰岛A细胞,抑制胰高血糖素的分泌)。③下丘脑传出神经。变式训练:(2019·辽宁调研)利用建立的诱导体系能够高效地诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞的分化。据此回答有关该工作的问题:
(1)将胚胎干细胞进行动物细胞培养,向培养液中加入诱导物,两周后镜检发现培养的细胞呈胰岛样细胞的变化,这一过程称为 。(2)进行胰岛素释放实验,检测上述细胞是否具有胰岛B细胞的生理功能:控制培养液中葡萄糖的浓度,检测细胞分泌的胰岛素的量,图甲表示所得实验结果。据此分析干细胞诱导成功,得到此结论的依据是______________________________________________________________________________________。(3)体内移植实验:将细胞移植到患糖尿病的小鼠体内,测小鼠血糖。结果如图乙所示。该实验是否支持胰岛素释放实验的结论? 。在细胞移植时,需用同一品系的小鼠进行移植,其目的是_____________________。(4)在胰岛组织中,胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛A细胞分泌胰高血糖素.这两种激素对血糖浓度的调节具有 ,从而共同维持机体血糖浓度的稳态。(5)指出本研究在实践方面的一个意义:__________________________。【答案】 (1)细胞分化(2)调节血糖浓度,在糖浓度高时,胰岛素分泌多,在糖浓度低时,胰岛素分泌少(3)支持 防止出现免疫排斥(4)拮抗作用(5)诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞分化,为糖尿病的细胞治疗提供了一条可能的新途径
【真题回顾】一、单选题1.(2017·全国高考真题)下列与人体生命活动调节有关的叙述,错误的是A.皮下注射胰岛素可起到降低血糖的作用B.大脑皮层受损的患者,膝跳反射不能完成C.婴幼儿缺乏甲状腺激素可影响其神经系统的发育和功能D.胰腺受反射弧传出神经的支配,其分泌胰液也受促胰液素调节【答案】B【解析】胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平下降,另外胰岛素是蛋白质,只能注射,不能口服,A正确;膝跳反射为非条件反射,神经调节中枢位于脊髓,不受大脑皮层控制,B错误;甲状腺激素有促进新陈代谢和发育,提高神经系统的兴奋性,呼吸、心律加快,产热增加等作用。婴幼儿缺乏甲状腺激素可影响其神经系统的发育和功能,C正确;胰腺分泌胰液既受神经调节的控制又受激素调节的控制,是神经调节的效应器也是促胰液素的靶器官,D正确。2.(2019·浙江省高考真题)下列关于下丘脑与垂体的叙述,正确的是A.垂体可通过神经细胞支配其他内分泌腺B.垂体分泌的激素通过管道运输到体液中C.甲状腺激素能作用于下丘脑但不能作用于垂体D.神经系统和内分泌系统的功能可通过下丘脑相联系【答案】D【解析】垂体通过释放促激素调节其他内分泌腺,A选项错误;内分泌腺没有导管,是通过胞吐的方式将激素分泌到体液中,B选项错误;甲状腺激素的对全身几乎所有细胞起作用,甲状腺激素能作用于下丘脑也能作用于垂体,C选项错误;下丘脑的部分细胞既能传导神经冲动,又有分泌激素的功能,故神经系统和内分泌系统的功能可通过下丘脑相联系,D选项正确。
3.(2009·山东省高考真题)右图①②③表示人体细胞间信息传递的三种主要方式。下列描述错误的是A.方式①②的信息传递缓慢,方式③传递迅速B.方式③的信息传递不通过体液C.体温调节可能涉及①②③三种传递方式D.方式①②的信息传递都经过血液循环,存在反馈调节【答案】B【解析】A. 从图示看出:方式①和②都经过血液循环,因此传输速度缓慢,而方式③只经过神经纤维,通过电信号进行传递,因此速度很快,A正确;B. 方式③的信息传递,要经过突触,突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,突触间隙的液体是组织液,B错误;C. 体温调节涉及到神经调节和体液调节,①和②属于体液调节,③属于神经调节,C正确;D. 方式①②属于激素调节,传递的途径是体液,信息传递都经过血液循环,调节的方式是反馈调节,③的信息传递不经过血液循环,D正确。故选B。4.(2015·海南省高考真题)关于人体生命活动调节的叙述,错误的是()A.除激素外,CO2也是体液调节因子之一B.肾上腺髓质的分泌活动不受神经纤维的支配C.机体水盐平衡的维持受神经调节和体液调节D.血糖浓度可影响胰岛素和胰高血糖素的分泌量【答案】B【解析】
除激素外,CO2参与呼吸调节,是体液调节因子之一,A正确;肾上腺髓质的分泌活动受神经纤维的支配,B错误;机体水盐平衡的维持受神经调节和体液(抗利尿激素)调节,C正确;血糖浓度可影响胰岛素和胰高血糖素的分泌量,D正确。5.(2009·上海高考真题)高等动脉血压引起降压反射。发生降压反射时()A.压力感受器传入冲动频率降低B.副交感神经兴奋性减弱C.心排血量和外周阻力降低D.依靠正反馈调节使血压相对稳定【答案】C【解析】动脉血压升高时,压力感受器传入冲动增多,通过中枢机制,交感神经紧张性活动减弱,使心率减慢,心输出量减少,外周血管阻力降低,动脉血压下降。这一过程应为负反馈而不是正反馈。C正确,ABD错误。6.(2018·全国高考真题)下列有关人体内激素的叙述,正确的是A.运动时,肾上腺素水平升高,可使心率加快,说明激素是高能化合物B.饥饿时,胰高血糖素水平升高,促进糖原分解,说明激素具有酶的催化活性C.进食后,胰岛素水平升高,其既可加速糖原合成,也可作为细胞的结构组分D.青春期,性激素水平升高,随体液到达靶细胞,与受体结合可促进机体发育【答案】D【解析】
人体运动时,肾上腺素水平升高,给细胞传达一种调节代谢的信息,引起心律加快,增加心输出量,进而提高细胞代谢速率,为身体活动提供更多能量,可见激素不是高能化合物,而是信息分子,A错误;饥饿时,血糖浓度低,刺激胰岛A细胞分泌更多的胰高血糖素,胰高血糖素与相应靶细胞膜上的受体结合,进而促进靶细胞内的糖原分解,但胰高血糖素不具有酶的催化活性,B错误;进食后,食物中的糖类经消化吸收导致血糖浓度升高,刺激胰岛B细胞分泌更多的胰岛素,胰岛素通过促进葡萄糖进入组织细胞及其在组织细胞内氧化分解、合成糖原等生理过程而降低血糖浓度,但其不能作为细胞的结构组分,C错误;青春期,性腺分泌的性激素水平升高,性激素随体液运输到达靶细胞,与相应的受体结合,促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,D正确。7.(2017·全国高考真题)某同学将一定量的某种动物的提取液(A)注射到实验小鼠体内,注射后若干天,未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成两组,一组注射少量的A,小鼠很快发生了呼吸困难等症状;另一组注射生理盐水,未见小鼠有异常表现。对实验小鼠在第二次注射A后的表现,下列解释合理的是A.提取液中含有胰岛素,导致小鼠血糖浓度降低B.提取液中含有乙酰胆碱,使小鼠骨骼肌活动减弱C.提取液中含有过敏原,引起小鼠发生了过敏反应D.提取液中含有呼吸抑制剂,可快速作用于小鼠呼吸系统【答案】C【解析】AC、一定量的某种动物的提取液(A)注射到实验小鼠体内,注射后若干天,未见小鼠出现明显的异常表现。分组后一组再注射少量的A,小鼠表现为呼吸困难等症状,另一组注射生理盐水,未见小鼠有异常表现,说明提取液中含有过敏原,引起小鼠发生过敏反应,而不是胰岛素作用的结果,A错误、C正确;B、呼吸中枢位于脑干中,而不是神经递质的作用,B错误;D、呼吸抑制剂是作用于细胞呼吸,而不是作用于小鼠呼吸系统,D错误。故选C。二、综合题8.(2016·天津高考真题)哺乳动物的生殖活动与光照周期有着密切联系。下图表示了光路信号通过视网膜→松果体途径对雄性动物生殖的调控。
(1)光暗信号调节的反射弧中,效应器是_______________,图中去甲肾上腺激素释放的过程中伴随着_______________信号到_______________信号的转变。(2)褪黑素通过影响HPG轴发挥调节作用,该过程属于_______________调节,在HPG轴中,促性激素释放激素(GnRH)运输到_______________,促使其分泌黄体生成素(LH,一种促激素);LH随血液运输到睾丸,促使其增加雄激素的合成和分泌。(3)若给正常雄性哺乳动物个体静脉注射一定剂量的LH,随后其血液中GnRH水平会_______________,原因是____________________________________________________________。【答案】传出神经末梢及其支配的松果体电化学体液(或激素)垂体降低LH促进雄激素的分泌,雄激素抑制下丘脑分泌GnRH【解析】(1)效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉和腺体,光暗信号调节的反射弧中,效应器是传出神经末梢及其支配的。图中去甲肾上腺激素释放的过程中伴随着电信号道化学信号的转变。(2)褪黑素通过影响HPG轴发挥调节作用,该过程属于体液(或激素)调节。促性激素释放激素(GnRH)的作用部位是垂体。(3)给正常雄性哺乳动物个体静脉注射一定剂量的LH,LH随血液运输到睾丸,促使其增加雄激素的合成和分泌。雄激素含量的升高会抑制下丘脑分泌GnRH。9.(2018·浙江省高考真题)对下列生物学实验进行结果顶测或分析与讨论。(1)在用血细胞计数板计数兔红细胞时,见到压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞,以避免_______,减少误差。
(2)①在验证胰岛素具有降低血糖浓度作用的实验设计中,若以小鼠活动状况为观察指标,注射胰岛素溶液和葡萄糖溶液的顺序应是_______。②人体血液中胰岛素与胰高血糖素的摩尔比值,在不同生理状况下是不同的,当机体处于_______状况时,该比值明显下降,此时机体物质代谢的变化是_____(答出2点即可)。(3)某同学进行切除甲状腺对小鼠体长影响的实验,观测到切除甲状腺的幼年组小鼠体长增加明显低于未切除组,其机理是_______。(4)以某种实验小鼠为材料制备抗血清。①欲获得某一种较高浓度的抗体,在你的实验思路中,关键是需对小鼠进行_______。为什么?_______。②预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果):________【答案】重复计数先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液低血糖肝糖元(糖原)分解加强、脂肪分解加速切除甲状腺后,甲状腺激素浓度下降,导致物质代谢与能量转换下降两次或多次注射相同抗原因第二次或更多次注射相同抗原,会使小鼠产生更多的浆细胞,从而产生更多的抗体【解析】(1)在用血细胞计数板计数兔红细胞时,见到压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞,以避免重复计数,减少误差。(2)①在验证胰岛素具有降低血糖浓度作用的实验设计中,若以小鼠活动状况为观察指标,应先注射胰岛素溶液,当小鼠出现低血糖症状时,再注射葡萄糖溶液。②当血糖浓度降低时,对胰岛A细胞的刺激增强,对胰岛B细胞的刺激减弱,导致胰高血糖素的分泌量增加、胰岛素的分泌量减少。可见,当机体处于低血糖状况时,人体血液中胰岛素与胰高血糖素的摩尔比值明显下降,此时机体的肝糖元(糖原)分解加强、脂肪分解加速,从而使血糖浓度升高。
(3)甲状腺分泌的甲状腺激素具有促进细胞代谢、促进幼小动物体生长发育等作用。切除甲状腺后,甲状腺激素浓度下降,导致物质代谢与能量转换下降,进而导致小鼠的生长发育变缓,因此切除甲状腺的幼年组小鼠体长增加明显低于未切除组。(4)①机体在抗原的刺激下才能产生抗体。初次接受抗原刺激,会使机体产生抗体和记忆细胞;如果有相同的抗原再次刺激机体时,记忆细胞会快速增殖分化,产生更多的浆细胞,进而产生更多的抗体。可见,欲获得某一种较高浓度的抗体,其关键是需对小鼠进行两次或多次注射相同抗原,其原因在于:因第二次或更多次注射相同抗原,会使小鼠产生更多的浆细胞,从而产生更多的抗体。②结合对①的分析可知:与初次免疫反应相比,再次免疫反应快而强,产生抗体的浓度高,作用时间持久,据此以纵坐标表示抗体浓度,以横坐标表示时间并在横坐标上注明初次和再次注射抗原的时间,如图:、【新题精练】一、单选题1.(2020·天津高三一模)甲、乙、丙三人在一次社区健康日活动中检测出尿糖超标,为进一步弄清是否患糖尿病,依据规范又进行了血液检测。图1、图2所示为空腹及餐后测定的血糖及胰岛素浓度。糖尿病血糖浓度标准为:空腹≥7.0mmol/L,餐后2h≥11.1mmol/L。科学家在对血糖平衡的研究中发现,正常人支配胰岛细胞的交感神经兴奋时,其末梢释放的去甲肾上腺素促进胰岛A细胞的分泌,却抑制胰岛B细胞的分泌。请判断下列说法错误的是()
A.根据图1、图2分析,可初步判断甲和乙都是糖尿病患者,需要复查血糖B.结合图1、图2分析,乙出现上述检测结果的原因可能是自身抗体与胰岛素结合C.患者常因血糖浓度升高导致细胞外液渗透压升高,大脑皮层产生渴感,表现为多饮D.正常人交感神经末梢释放的去甲肾上腺素对胰岛细胞的调节为神经——体液调节【答案】D【解析】A、由图可知,甲和乙餐前和餐后的血糖浓度均高于正常值,符合糖尿病的血糖标准,故可能是糖尿病患者,需要进行复查,A正确;B、由图可知,乙餐后的胰岛素分泌量很高,但是血糖水平远远高于正常值,故可能是自身抗体与胰岛素结合或自身抗体竞争性结合靶细胞膜上的胰岛素受体,胰岛素不能与受体结合,导致胰岛素不能发挥降血糖的作用所致,B正确;C、糖尿病患者血糖浓度升高,细胞外液渗透压会升高,一方面引起下丘脑分泌垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管促进水的重吸收,另一方面将兴奋传至大脑皮层,产生渴觉,主动饮水,C正确;D、正常人交感神经末梢释放的去甲肾上腺素(神经递质)对胰岛细胞的调节为神经调节,D错误。故选D。2.(2020·全国高三一模)某校生物兴趣小组为探究甲状腺对幼小动物生长发育的影响,设计了如下实验,下列叙述正确的是()
组别实验处理观察指标实验组①切除甲状腺幼小动物生长发育情况②切除甲状腺十注射甲状腺激素对照组③不做任何处理④只进行相关手术不切除甲状腺A.实验组②中甲状腺激素只能通过注射补充,不能通过饲喂补充B.该实验用蝌蚪作为实验材料比用小鼠作为实验材料观察指标更明显C.若①组停止发育,③④组正常发育,则直接说明甲状腺激素能促进动物的生长发育D.该实验能说明甲状腺是内分泌腺,能分泌甲状腺激素【答案】B【解析】A、甲状腺激素化学本质为氨基酸衍生物,可以饲喂,A错误;B、蝌蚪为变态发育,从蝌蚪发育为青蛙,现象更加明显,B正确;C、①③④组对照,直接说明的是甲状腺在动物生长发育中的作用,①②③④组共同分析才能说明甲状腺激素的作用,C错误;D、该实验现象只能说明甲状腺激素的作用,无法说明甲状腺是内分泌腺,D错误。故选B。3.(2020·浙江省高三二模)从变温动物到恒温动物,心脏组织有多倍体和能够活跃分裂的二倍体两种类型的细胞,其再生能力与二倍体细胞比例有关。不同动物心脏中二倍体细胞所占比例及其甲状腺激素水平如右图所示;同时为探究甲状腺激素对哺乳动物心脏细胞的影响,制备基因工程小鼠,使其心脏细胞缺乏甲状腺激素受体。下列叙述正确的是()
A.恒温动物受寒冷刺激后,通过神经-体液调节促进甲状腺激素分泌并定向运至靶细胞,使机体产生更多热量以维持体温B.变温动物其体内甲状腺激素水平低,同时心脏组织二倍体细胞比例高,心脏组织的再生能力较弱C.由于基因工程小鼠心脏细胞缺乏甲状腺激素受体,会导致血浆中甲状腺激素水平偏高D.若基因工程小鼠心脏组织中二倍体细胞数目大幅增加,则证明甲状腺激素具有抑制正常小鼠心脏组织再生的能力【答案】D【解析】A、甲状腺激素通过体液运输到达全身各处并与靶细胞上受体结合,使机体产生更多热量以维持体温,A错误;B、变温动物其体内甲状腺激素水平低,同时心脏组织二倍体细胞比例高,心脏组织的再生能力较强,B错误;C、由于基因工程小鼠心脏细胞缺乏甲状腺激素受体,故甲状腺激素不会作用于心脏细胞,由于甲状腺激素存在负反馈调节机制,所以体内血浆中甲状腺激素含量与正常小鼠相同,C错误;D、制备的基因工程小鼠,其心脏细胞缺乏甲状腺激素受体,甲状腺激素不能被识别并发挥作用,若心脏组织中二倍体细胞数目却大幅增加,由此证明甲状腺激素抑制正常小鼠心脏组织再生能力,D正确。
故选D。4.(2020·江苏省高三其他)下列有关人体血糖平衡调节的叙述,不正确的是()A.肝糖原和肌糖原都参与血糖平衡的调节B.胰岛素能促进组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,靶细胞较广泛C.饭后4h,血液流经肝脏后,血糖含量升高D.糖尿病病人必须及时服用胰岛素,使血糖含量保持在正常水平【答案】D【解析】A、肝糖原(血糖偏高和偏低时)和肌糖原(血糖偏高时)都参与血糖平衡的调节,A正确;B、胰岛素能促进组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,所有细胞都以葡萄糖为主要能源物质,故胰岛素靶细胞较广泛,几乎为所有细胞,B正确;C、饭后4h,血糖偏低,血液流经肝脏后,肝糖原分解导致血糖含量明显升高,C正确;D、胰岛素的化学本质为蛋白质,口服会被消化道内蛋白酶水解而失活,D错误。故选D。二、实验题5.(2020·浙江省高三二模)二甲双胍对降血糖效果明显,但降糖机制尚不明确。为探究不同浓度二甲双胍对降低血糖的作用和对胰岛素分泌量的影响,研究者提出了实验思路如下。请根据以下提供的材料与用具,完善实验分组设计和实验思路,预测实验结果并进行分析与讨论。(要求与说明:血糖浓度、胰岛素的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)实验思路:①取高血糖症小鼠若干只,随机分为A、B、C、D4组。②____________________________________。③向A、B、C三组分别饲喂高、中、低三个不同浓度的含二甲双胍的饲料:D组__________________。④重复步骤②。
⑤统计分析所得的数据,得出结论。回答下列问题:(1)实验思路的步骤②为__________________,步骤③中D组的处理是__________________。(2)若实验结果为__________________,则说明二甲双胍不是通过胰岛素的分泌而降低血糖的,且血糖浓度与二甲双胍浓度成负相关。请绘制此实验结果__________________(以坐标柱状图形式表示)。(3)在机体中,胰岛素降低血糖的作用机理是__________________。研究者进一步研究胰岛素敏感细胞的细胞膜表面发现,与实验前相比,实验处理后小鼠细胞膜表面GLUT4蛋白(转运葡萄糖的载体)数量明显上升;则可推测二甲双胍降低血糖的原理是__________________(至少答出两点)。【答案】测量4组小鼠的血糖浓度和胰岛素分泌量,并计算平均值饲喂等量不含二甲双胍的饲料血糖降低显著而胰岛素的量没有显著差异且二甲双胍浓度越高,血糖浓度越低促进细胞对葡萄糖的摄取、贮存和利用,抑制氨基酸等物质转化成葡萄糖提高高血糖症小鼠敏感细胞GLUT4基因的mRNA量、GLUT4蛋白表达量、促进先前存在的GLUT4到细胞膜表面、抑制GLUT4蛋白的降解等【解析】(1))②设置对照组,该实验为前后对照,所以分组编号后需要测量4组小鼠实验前的血糖浓度和胰岛素分泌量,并计算平均值;自变量设置的同时应当设置空白对照,步骤③中D组应当饲喂等量不含二甲双胍的饲料。
(2)若实验结果为血糖降低显著而胰岛素的量没有显著差异且二甲双胍浓度越高,血糖浓度越低,则说明二甲双胍不是通过胰岛素的分泌而降低血糖的,且血糖浓度与二甲双胍浓度成负相关,实验结果绘制如下:(3)在机体中,胰岛素降低血糖的作用机理是胰岛素的生理作用主要是促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,同时抑制氨基酸等非糖物质转化成葡萄糖;研究者进一步研究胰岛素敏感细胞的细胞膜表面发现,与实验前相比,实验处理后小鼠细胞膜表面GLUT4蛋白(转运葡萄糖的载体)数量明显上升;则可推测二甲双胍降低血糖的原理是提高高血糖症小鼠敏感细胞GLUT4基因的mRNA量、GLUT4蛋白表达量、促进先前存在的GLUT4到细胞膜表面、抑制GLUT4蛋白的降解等。6.(2020·高三三模)胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是由胃肠中细胞分泌的一种激素,具有促进胰岛素合成和分泌的作用,同时抑制胰高血糖素的分泌。索马鲁肽为GLP-1类似物,是新一代降血糖药物,患者每周注射一次,可使血糖水平大幅改善。为研究索马鲁肽与同类药物(DPP-4、SGLT-2)的治疗效果,研究人员进行了相关实验,结果如图,回答下列问题:
(1)人体的血糖正常范围是_______,其主要来源是________________。体内能分泌GLP-1的是肠胃中的________细胞。(2)索马鲁肽是GLP-1的类似物,说明可被GLP-1作用的_______上的受体识别并产生相同的效应,且作用的时间更持久,原因是_____________________。(3)索马鲁肽与DDP-4、SGLT-2的治疗效果相比较,控制餐后血糖能力最强的是________,实验中安慰剂组的作用是____________。(4)研究人员欲开发索马鲁肽口服制剂,需要特别主要的问题是_______________(答出一点即可)。【答案】0.8~1.2g/L食物中的糖类的消化与吸收内分泌靶细胞体内无分解索马鲁肽的酶索马鲁肽作为对照确保不被分解且能被吸收(合理即可)【解析】(1)人体的血糖正常范围是0.8~1.2g/L,其主要来源是食物中的糖类的消化与吸收。体内能分泌GLP-1的是肠胃中的内分泌细胞。(2)索马鲁肽是GLP-1的类似物,说明可被GLP-1作用的靶细胞上的受体识别并产生相同的效应,且作用的时间更持久,原因是体内无分解索马鲁肽的酶。(3)由图可知,索马鲁肽与DDP-4、SGLT-2的治疗效果相比较,控制餐后血糖能力最强的是索马鲁肽,实验中安慰剂组的作用是作为对照。(4)研究人员欲开发索马鲁肽口服制剂,需要特别主要的问题是确保不被分解且能被吸收。7.(2020·湖北省高三其他)为了验证甲状腺激素的生理功能,某学习小组设计了以下实验。请分析回答下列问题。实验方法与步骤:
第一步:将体重、日龄、生理状态相同的雄性健康成年大白鼠平均分为两组,分别标记为甲和乙。第二步:将甲组鼠的甲状腺摘除并缝合伤口,乙组鼠只手术但不摘除甲状腺,在相同且适宜条件下饲养一段时间,分别测得甲、乙两组鼠的平均耗氧量,记录为A、B。第三步:除正常饲喂外,每日用灌胃器给甲组鼠灌喂一定量生理盐水配制的甲状腺激素溶液,乙组鼠灌喂等量的生理盐水溶液,在相同且适宜条件下饲养一段时间,分别测定甲、乙两组大白鼠的平均耗氧量,并记录为C、D。(实验提示:手术对鼠耗氧量的影响忽略不计)实验结果与分析:(1)大白鼠的耗氧量A___C(填或=),实验鼠耗氧量的大小主要与____(填生理过程)有关。(2)在上述实验中,起对照作用的是________组鼠。设置对照实验的作用是_____________。(3)除了提高新陈代谢和神经系统的兴奋性外,甲状腺激素还具有__________的生理作用,若想通过实验证明这一点,常用蝌蚪作为实验材料,原因是____________【答案】<有氧呼吸乙排除非测试因素对实验结果的干扰促进动物生长发育蝌蚪发育成青蛙过程中形态变化较大,易于观察【解析】(1)实验组耗氧量的大小主要与有氧呼吸有关;甲组鼠的甲状腺摘除,细胞代谢缓慢,耗氧量A低,如灌喂一定量生理盐水配制的甲状腺激素溶液,则耗氧量C增加,因此A