探究動(dòng)物激素生理功能的實(shí)驗(yàn)方法5頁(yè)

1、探究動(dòng)物激素生理功能的實(shí)驗(yàn)方法譚家學(xué)（湖北省鄖縣第二中學(xué)442500）激素是由動(dòng)物的內(nèi)分泌腺或具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的，由血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)綑C(jī)體其他部位，發(fā)揮其特殊生理作用的一類化學(xué)物質(zhì)。激素生理功能的研究常用的方法有摘除、移植、注射、飼喂法等，但肽類和蛋白質(zhì)類激素在使用中只能口服，不能飼喂，因?yàn)闀?huì)被消化酶水解。下面就動(dòng)物激素生理功能的探究實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行歸納。方法一：注射法及飼喂法方法：通過(guò)注射或飼喂某種激素使受試動(dòng)物發(fā)生異常生理變化，從而驗(yàn)證某些激素的生理功能。過(guò)程：給正常的蝌蚪喂含甲狀腺制劑的飼料或在其生活的水中加入甲狀腺激素。結(jié)果：短時(shí)間發(fā)育成了一個(gè)小型青蛙。分析：體內(nèi)甲狀腺激素含量過(guò)高。結(jié)論

2、：甲狀腺激素能促進(jìn)幼小動(dòng)物的發(fā)育。【例1】為探索影響生物體內(nèi)甲狀腺激素水平的諸多相關(guān)因素，某研究性學(xué)習(xí)小組做了2個(gè)實(shí)驗(yàn)和1個(gè)實(shí)驗(yàn)沒(méi)計(jì)：（1）實(shí)驗(yàn)一：取生長(zhǎng)正常的成年雄鼠甲，對(duì)其體內(nèi)甲狀腺激素和促甲狀腺激素進(jìn)行不間斷的監(jiān)測(cè)。每間隔3d對(duì)甲鼠的甲狀腺進(jìn)行一次等量切除，甲狀腺激素和促甲狀腺激素水平如右圖所示，據(jù)此分析回答問(wèn)題：圖中曲線b表示 激素，曲線a表示激素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以說(shuō)明：在甲狀腺細(xì)胞分泌功能正常的情況下，甲狀腺的體積與體內(nèi)甲狀腺激素水平的關(guān)系呈 。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以給人以啟示：對(duì)于患甲狀腺功能亢進(jìn)病人可以實(shí)施手術(shù)治療。（2）實(shí)驗(yàn)二：取生長(zhǎng)正常的成年雄鼠乙，對(duì)其體內(nèi)甲狀腺激素和促甲狀腺激素進(jìn)

3、行不間斷的監(jiān)測(cè)，每間隔3d給乙鼠注射一次等劑量的促甲狀腺激素釋放激素，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：每注射一次促甲狀腺激素釋放激素，成年雄鼠乙體內(nèi)的促甲狀腺激素和甲狀腺激素的濃度總是先升后降，分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的生理原因在于：當(dāng)體內(nèi)促甲狀腺激素釋放激素的濃度升高時(shí)，就會(huì)刺激合成并分泌 ，進(jìn)而刺激甲狀腺合成并分泌甲狀腺激素。當(dāng)停止向成年雄鼠乙的體內(nèi)注射促甲狀腺激素釋放激素時(shí)，其體內(nèi)過(guò)高的 就會(huì)抑制和 的分泌活動(dòng)，從而使該激素的水平下降。（3）實(shí)驗(yàn)三：為了驗(yàn)證“碘是合成甲狀腺激素的必需元素”，某同學(xué)提出了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。即：取生長(zhǎng)狀況相同的雌（丙）、雄（丁）兩鼠，對(duì)丙鼠喂以含有鼠必需的各種營(yíng)養(yǎng)素的食物，丁鼠喂以不含碘

4、離子但含其他營(yíng)養(yǎng)素的食物，將兩鼠置于相同的條件下培養(yǎng)，并對(duì)兩鼠 體內(nèi)的甲狀腺激素水平進(jìn)行監(jiān)測(cè)。該方案是否科學(xué)？如果你認(rèn)為不科學(xué)，請(qǐng)寫出你的改進(jìn)意見(jiàn)。（4）若將實(shí)驗(yàn)三改為探究“煙草浸出液對(duì)蝌蚪發(fā)育的影響”實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你預(yù)測(cè)探究結(jié)論?！窘馕觥勘绢}考查甲狀腺激素的反饋調(diào)節(jié)，激素調(diào)節(jié)的中樞在下丘腦，下丘腦產(chǎn)生促甲狀腺激素釋放激素作用于垂體，垂體產(chǎn)生促甲狀腺激素作用于甲狀腺，促進(jìn)甲狀腺分泌甲狀腺激素，若甲狀腺激素分泌過(guò)多，又可反過(guò)來(lái)抑制下丘腦和垂體對(duì)兩種促激素的分泌。碘是合成甲狀腺激素的原料，實(shí)驗(yàn)要確保單一變量，所有丙、丁兩鼠的性別、生長(zhǎng)狀況都要相同。煙草浸出液對(duì)蝌蚪發(fā)育的影響，可能結(jié)果有三種：沒(méi)有影響，促

5、進(jìn)蝌蚪發(fā)育；抑制蝌蚪發(fā)育。答案：（1）甲狀腺；促甲狀腺 正相關(guān) （2）垂體；促甲狀腺激素 甲狀腺激素；下丘腦；垂體 （3）不科學(xué)。應(yīng)將對(duì)照組的雌鼠改為雄鼠 （4）沒(méi)有影響；促進(jìn)蝌蚪發(fā)育；抑制蝌蚪發(fā)育方法二：切除法方法：切除動(dòng)物的某種內(nèi)分泌腺，通過(guò)觀察該動(dòng)物的異常反應(yīng)來(lái)驗(yàn)證該腺體所分泌激素的功能。過(guò)程：分別切除：甲狀腺 垂體(幼年個(gè)體) 胰腺結(jié)果：分別為 身體臃腫，食欲不振，行動(dòng)遲緩，精神萎靡，幼年則發(fā)育停止。 生長(zhǎng)立刻停止 “三多一少”，尿液引來(lái)螞蟻分析：無(wú)甲狀腺激素 無(wú)生長(zhǎng)激素 無(wú)胰島素結(jié)論：甲狀腺激素能促進(jìn)新代謝，加速體內(nèi)物質(zhì)氧化分解，提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性生長(zhǎng)激素能促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)胰島索能調(diào)

6、節(jié)糖的代謝，降低血糖濃度【例2】恒溫動(dòng)物的體溫恒定，是維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定、保證新陳代謝等生命活動(dòng)正常進(jìn)行的必要條件。有人認(rèn)為維持體溫恒定的體溫調(diào)節(jié)中樞位于下丘腦，有人則認(rèn)為位于脊髓。現(xiàn)給定四只大小相同健康生長(zhǎng)的小白鼠作試驗(yàn)材料，對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行探究。 實(shí)驗(yàn)步驟：(1)將四只小白鼠分別定為甲、乙、丙、丁，甲鼠不做任何處理。(2)乙鼠 。(3)丙鼠 。(4)丁鼠 。(5)將四只鼠放在相同的寒冷環(huán)境下，觀察各自的體溫能否維持恒定。實(shí)驗(yàn)預(yù)期及結(jié)論： 。【解析】本題通過(guò)切除相關(guān)腺體，觀察小白鼠的體溫是否保持恒定，與對(duì)照組比較進(jìn)行判斷。答案：(2)只破壞下丘腦 (3)只破壞脊髓 (4)既破壞下丘腦，又破壞脊

7、髓 實(shí)驗(yàn)預(yù)期及結(jié)論： 若甲、乙鼠能保持體溫恒定，丙、丁鼠不能保持體溫恒定，則說(shuō)明體溫調(diào)節(jié)的神經(jīng)中樞位于下丘腦； 若甲、丙鼠能保持體溫恒定，乙、丁鼠不能保持體溫恒定，則說(shuō)明體溫調(diào)節(jié)的神經(jīng)中樞位于脊髓 ； 若只有甲鼠能保持體溫恒定，乙、丙、丁鼠都不能保持體溫恒定，則說(shuō)明體溫調(diào)節(jié)的神經(jīng)中樞既不位于下丘腦，也不位于脊髓。方法三：移植法方法：將某種內(nèi)分泌腺?gòu)囊粍?dòng)物移植到無(wú)該腺體的同一種動(dòng)物體內(nèi)，觀察其生理變化，以驗(yàn)證該腺體所分泌激素的功能。過(guò)程：公雞閹割移植睪丸(或注射睪丸酮)結(jié)果：?jiǎn)适У诙哉骰謴?fù)第二性征分析：睪丸是雄性的主要性腺結(jié)論：睪丸分泌的雄激素能激發(fā)并維持雄性的第二性征【例3】把公雞的睪丸移植

8、到閹割過(guò)的母雞的身體里，這只母雞就逐漸具有公雞的性征，這一事實(shí)說(shuō)明A、性腺?zèng)Q定性別 B、染色體決定性別C、母雞已變?yōu)楣u D、性激素能激發(fā)和維持第二性征【解析】本題考查性激素的生理作用，把公雞的睪丸移植到閹割過(guò)的母雞的身體里，母雞就能產(chǎn)生雌性激素，并表現(xiàn)出公雞的第二性征。答案選D?！眷柟叹毩?xí)】1、已知?jiǎng)游锏拇?、雄性激素分別是由卵巢和精巢分泌的，為了研究動(dòng)物性行為與性激素之間的關(guān)系，下列實(shí)驗(yàn)方法中不正確的是A閹割后的公雞重新植入睪丸 B閹割后的母雞口服雄性激素C閹割后的公雞注射促性腺激素 D閹割后的母雞重新植入卵巢2、為了證實(shí)“甲狀腺激素及甲狀腺抑制劑對(duì)蝌蚪發(fā)育的影響”，某同學(xué)制定下列方案：&#

9、160; a.取兩個(gè)玻璃缸分別編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)；      b.在兩個(gè)玻璃缸中，分別加入等量(且適量)的水和新鮮水草，然后在每個(gè)玻璃缸中分別放入lO條發(fā)育狀況不同的蝌蚪；  c.向l號(hào)缸投放含甲狀腺制劑的飼料，2號(hào)缸投放含甲狀腺抑制劑的飼料；  d.每天分別向兩缸中投放一些飼料；  e.每隔一段時(shí)間觀察一次，觀察時(shí)用小網(wǎng)將蝌蚪撈出放在培養(yǎng)皿中，再將培養(yǎng)皿放在坐標(biāo)紙上(1 mm×1 mm)，觀察并且測(cè)量蝌蚪的體長(zhǎng)變化(前肢和后肢的生長(zhǎng)情況，尾的變化等)。上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案中，有一些明顯的設(shè)計(jì)缺陷或不足，請(qǐng)你修改并完善該設(shè)計(jì)方案。

10、(1)該設(shè)計(jì)方案的明顯缺陷是                ，因此，a過(guò)程應(yīng)該為(只需陳述修改內(nèi)容，下同)                                         ；c過(guò)程應(yīng)該為  。 (2)方案

11、中存在著引起實(shí)驗(yàn)誤差的不妥之處，b過(guò)程的不妥之處應(yīng)該改為                      ；d過(guò)程的不妥之處應(yīng)該改為                     。3某科研小組為了解下丘腦與其他內(nèi)分泌腺之間的功能關(guān)系，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)根據(jù)你所學(xué)知識(shí)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告：（1)實(shí)驗(yàn)材料和步驟：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：家兔12只（體重

12、2k歲只，雌雄各6只）。依次測(cè)定和記錄12只家兔血液中促甲狀腺激素、甲狀腺激素、促性腺激素和性激素的含量以及12小時(shí)的尿量，每天1次，連續(xù)3天。（性激素分泌調(diào)節(jié)與甲狀腺激素分泌調(diào)節(jié)的原理相同）第4天，切斷各家兔下丘腦和垂體之間的聯(lián)系后，重復(fù)上述步驟。最后，將手術(shù)前、后的兩組數(shù)據(jù)用 方法處理，求出差異。(2）結(jié)果與分析：促甲狀腺激素、甲狀腺激素、促性腺激素和性激素的含量，手術(shù)后比手術(shù)前 ；切斷垂體與下丘腦的聯(lián)系后，甲狀腺和 的生理功能受到影響。兔的尿量，手術(shù)后比手術(shù)前 ，可推斷出 激素分泌減少。(3)結(jié)論：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及下丘腦和其他內(nèi)分泌腺的功能可知，下丘腦合成和分泌 ，促進(jìn)垂體合成和分泌相應(yīng)

13、的 ，再促進(jìn)相應(yīng)的內(nèi)分泌腺合成和分泌激素。(4）為進(jìn)一步明確與尿量變化相關(guān)激素的分泌途徑，你認(rèn)為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)在哪一方面進(jìn)行研究？ 。4、生物興趣小組為探究雄激素與動(dòng)物性行為的關(guān)系，用尚未發(fā)育成熟的仔公雞為材料，進(jìn)行了摘除睪丸實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)閹割的仔公雞長(zhǎng)大后，不出現(xiàn)啼鳴、雞冠不發(fā)育和無(wú)求偶行為，因此得出雄激素能促進(jìn)和維持公雞第二性征和求偶行為的結(jié)論?？茖W(xué)工作者認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)有不嚴(yán)謹(jǐn)之處，請(qǐng)給予補(bǔ)充 。參考答案： 1、C 2、（1）該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的明顯缺陷是缺少空白對(duì)照；在a過(guò)程再加1個(gè)玻璃缸編為3號(hào)（或：取三個(gè)玻璃缸分別編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)）；c過(guò)程應(yīng)為：在3號(hào)缸內(nèi)，投放和1號(hào)、2號(hào)缸數(shù)目大小相同的蝌蚪、普通的飼料，不加任何藥劑，作為空白對(duì)照，來(lái)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可信度和說(shuō)