必背考点53 实验探究“动物激素的功能”-备战2021年高考生物考点一轮总复习

考点53 实验探究“动物激素的功能”
高考频度：★★★☆☆ 难易程度：★★★☆☆
动物激素功能的研究方法 （1）常用实验方法
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、性激素等小分子激素，多肽和蛋白质类激素不能用饲喂法。

③注射法：向动物体内注射某激素。

适用于各种激素。

（2）示例
①验证甲状腺激素的功能 a ．饲喂法
b ．摘除法和注射法
②验证胰岛素的生理功能
小白鼠――→注射大剂
量胰岛素出现低血糖症状――→注射葡萄
糖溶液
低血糖症状消失――→结论
胰岛素能降低血糖
考向 激素功能的研究方法分析
1．某水产动物幼体均为雌性，存在性反转现象。

如图表示该种动物在自然状态下性反转相关的生理机制，下表为有关研究结果。

请回答。

组别褪黑激素幼体数中间型数雄性数
对照组（正常饲喂）174.3（n·L-1）18 14 4
实验组（饥饿处理）253.6（n·L-1）18 7 11 （1）图中下丘脑分泌的激素A为，该激素通过运输到垂体。

该动物的性别表现直接取决于体内（两种激素）相对含量的变化。

（2）脊髓胸段含有反射弧结构中的，反射弧内信息传导和传递的形式为。

该种动物性反转的调节方式为。

（3）表中数据表明，饥饿处理使该种动物雄性反转率提高了。

雄性个体摄食量大，生长速度快，结合图表分析水产养殖提高该种动物产量的方法是。

【参考答案】（1）促性腺激素释放激素体液促黄体素和卵泡刺激素
（2）神经中枢电信号和化学信号神经一体液调节
（3）38.9% 幼体时适当减少营养（幼体饥饿处理使其性反转成雄性个体），成体时增加营养【试题解析】本题考查的是脊椎动物激素调节的相关知识。

（1）下丘脑可分泌促性腺激素释放激素，该激素通过体液运输到垂体，促进垂体分泌促激素。

据题干可知，该动物的性别表现直接取决于体内促黄体素和卵泡刺激素相对含量的变化。

（2）脊髓属于中枢神经系统，含有许多低级神经中枢，反射弧内信息传导和传递的形式为在神经纤维上是电信号，神经元之间是化学信号，该种动物性反转的调节方式为既有神经调节，也有激素调节，故属于神经−体液调节。

（3）表中数据表明，饥饿处理使该种动物雄性反转率提高了（11−4）/18×100%＝38.9%；由于幼体时饥饿处理可提高雄性反转率，故水产养殖提高该种动物产量的方法是幼体时适当减少营养（幼体饥饿处理使其性反转成雄性个体），成体时增加营养。

2．神经肽Y是由下丘脑神经分泌细胞分泌的激素，在体液调节中起到重要作用。

为研究神经肽Y对前脂肪细胞增殖和分化的影响。

科研小组进行了如下实验(其他条件相同且适宜，“+”的多少表示相对数量的多少)。

分组前脂肪细胞相对数量加入溶液(5mL) 脂肪细胞相对数量
甲组+ 生理盐水+
乙组+ 10-10 mol/mL神经肽Y ++
丙组+ 10-8 mol/mL神经肽Y +++
丁组+ 10-6 mol/mL神经肽Y ++++
下列相关分析错误的是
A．甲组为对照组，实验的自变量是神经肽Y的浓度
B．动物体内神经肽Y分泌增多，有可能会导致肥胖
C．神经肽Y分泌后只运输到相应的靶细胞发挥作用
D．神经肽Y能够促进前脂肪细胞的增殖和分化
【答案】C
【解析】甲组加入的是生理盐水，为对照组，乙、丙、丁组加入的神经肽Y的浓度依次递增，说明自变量是神经肽Y的浓度，A正确；表中信息显示：脂肪细胞相对数量随着神经肽Y的浓度依次递增而增多，据此可推知：神经肽Y能够促进前脂肪细胞的增殖和分化，动物体内若神经肽Y增多，则脂肪细胞增多，可能导致肥胖，B、D正确；神经肽Y是一种激素，随血液运往全身，但只作用于靶器官，C 错误。

1．科学发现SFRP5是脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素，经证实它与糖尿病、肥胖有关。

下列叙述正确的是A．SFRP5在内质网内形成成熟的空间结构
B．SFRP5的合成和运输所需要的能量均来自线粒体
C．SFRP5可对胰岛细胞的生理活动起调节和催化作用
D．SFRP5靶细胞受体的化学本质最可能是糖蛋白
2．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
3．给实验鼠静脉注射不同剂量的胰岛素，测得血糖的补充速率和消耗速率如图所示。

下列相关分析正确的是
A．随着曲线a的下降，非糖物质向葡萄糖转化的速率加快
B．曲线b的上升是胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞的结果
C．当胰岛素浓度为40μU/mL时，在较长时间内血糖浓度会维持相对稳定
D．高浓度胰岛素条件下，下丘脑中控制胰岛A细胞分泌的神经中枢处于抑制状态
4．人恐惧、紧张时，在内脏神经的支配下，肾上腺髓质释放的肾上腺素增多，该激素可作用于心脏，使心率加快。

下列叙述错误的是
A．该肾上腺素作用的靶器官包括心脏
B．该实例中的反射有完整的反射弧
C．该实例包含神经调节和体液调节
D．该肾上腺素通过神经纤维运输到心脏
5．科研人员对小鼠在不同光照条件下各时间点褪黑素（机体内部感知外界环境昼夜光周期变化的信号激素）含量进行研究。

实验中，长光照组给予24小时不间断光照处理，正常光照组给予白天12小时光照，夜
晚12小时黑暗处理，长黑暗组给予24小时全黑暗处理。

实验结果如下表，相关分析错误的是
分组时刻0：00 4：00 8：00 12：00 16：00 20：00 长光照216 213 204 185 189 186
正常光照179 204 151 158 164 161 长黑暗194 200 166 157 169 151 不同光照条件下，各时刻小鼠血清中褪黑素含量（ng/L）
A．长光照、正常光照和长黑暗三组实验小鼠取血时的光照条件均应保持一致
B．正常光照组小鼠褪黑素分泌水平白天较低，天黑后上升，到达峰值后下降
C．长黑暗组小鼠褪黑素分泌水平在8：00高于正常光照组
D．长期持续的光照可能导致动物褪黑素的分泌出现紊乱
6．已知动物的雌、雄性激素分别是由卵巢和精巢分泌的，为了研究动物性行为与性激素之间的关系，下列实验方法中不正确的是
A．阉割后的公鸡重新植人睾丸
B．阉割后的母鸡饲喂雄性激素
C．阉割后的公鸡注射促性腺激素
D．阉割后的母鸡重新植入卵巢
7．选取同种、年龄与生长状况相同的健康大鼠若干只，实施切除手术，一段时间后随机等分成四组，分别注射激素及生理盐水30天，结果如图所示：
下列叙述错误的是
A．该实验为对照实验
B．该实验需要切除大鼠的胰腺和下丘脑以排除内源性激素的干扰
C．实验结果表明胰岛素和生长激素均能促进大鼠的生长
D．实验结果表明胰岛素与生长激素共同作用的效应大于它们单独作用之和
8．人工催化鲤鱼产卵采用注射垂体提取物，而不是直接注射性激素的方法，理由是A．垂体提取物中含有促性腺激素释放激素，能促使性腺发育和生殖细胞形成
B．性激素的化学本质是固醇，只能口服不能注射
C．过多的性激素会抑制鲤鱼下丘脑和垂体的相关功能，最终使性腺退化
D．垂体提取物中含有生长激素，可以使鲤鱼生长加快，提前进入繁殖期
9．某探究实验小组将一定量的家兔的提取液（甲）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，一组注射少量的甲，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甲后的表现，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．提取液中含有某种病毒，使小鼠染病
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
10．人体的甲状腺在体温调节中发挥重要作用。

下面是某同学研究药物对氨水杨酸对大鼠甲状腺功能的影响实验，研究员给大鼠饲喂含一定量的对氨水杨酸饲料，一段时间后进行相关检测，得到数据如下表所示。

回答下列问题：
组别例数甲状腺重（mg）甲状腺激素含量（μg）
对照组10 13.5 54.2
实验组10 25.4 18.4
（1）对照组大鼠的处置是。

（2）从激素调节的角度分析，导致实验组甲状腺变重的主要原因是。

（3）寒冷条件下，对照组大鼠和实验组大鼠甲状腺激素含量的变化分别是和。

（4）该同学采取抽取血样的方法来检测大鼠体内甲状腺激素的含量，临床也常采取抽取血样的方法来检测内分泌系统的疾病，这体现了激素调节具有的特点。

11．（2019全国卷II）环境中的内分泌干扰物是与某种性激素分子结构类似的物质，对小鼠的内分泌功能会产生不良影响。

回答下列问题。

（1）通常，机体内性激素在血液中的浓度________________，与靶细胞受体结合并起作用后会_______ ________。

（2）与初级精母细胞相比，精细胞的染色体数目减半，原因是在减数分裂过程中__________。

（3）小鼠睾丸分泌的激素通过体液发挥调节作用。

与神经调节相比，体液调节的特点有_____________ _____________________（答出4点即可）。

12．（2018·新课标II卷）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。

13．（2016·浙江卷)欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用，对成年小鼠的分组及处理见下表。

在适宜的实验条件下，正常饲奍，每隔一定时间测定耗氧量（单位时间内单位体重的氧消耗量），记录数据并统计分析。

注：本实验中灌胃是指将液体由动物口直接注入到胃中。

请回答：
（1）表中w是对丁组小鼠的处理，该处理是。

（2）预测实验结果(设计一个坐标系，将预测的实验结果用示意曲线表示）。

（3）分析与讨论
①合成与分泌促平状腺激素释放激素的细胞位于，该激素经的血液运至
腺垂体发挥作用。

②通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是，。

1．【答案】D
【解析】本题考查的是分泌蛋白合成和运输的相关知识。

依题意可知：SFRP5属于分泌蛋白，需经内质网的初步加工和高尔基体的进一步修饰加工，才能形成成熟的空间结构，A错误；SFRP5的合成和运输所需要的能量主要来自线粒体，B错误；SFRP5是一种蛋白质类激素，可对胰岛细胞的生理活动起调节作用，C错误；SFRP5靶细胞受体能够识别SFRP5，其化学本质最可能是糖蛋白，D正确。

2．【答案】B
【解析】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，因变量是测定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。

3．【答案】B
【解析】本题考查的是体温调节、水盐调节、血糖调节的相关知识。

胰岛素作用是使血糖浓度降低，随着曲线a血糖补充速率的下降，非糖物质向葡萄糖转化的速率变慢，A错误；胰岛素能降低血糖浓度，随着曲线b血糖消耗速率的上升，葡萄糖转变成肝糖原和肌糖原的速度加快，B正确；当胰岛素浓度为40μU/mL时，血糖补充速率是1mg/kgmin，血糖消耗速率3．8mg/kgmin，血糖浓度不能维持相对稳定，C错误；高浓度胰岛素条件下，此时血糖肯定是降低的，为了防止血糖浓度过低所以只有增加胰高血糖素的分泌，D错误。

4．【答案】D
【解析】本题主要考查激素调节相关知识。

根据题意，肾上腺素可作用于心脏，使心率加快，A正确；
该实例通过内脏神经的支配，属于反射，有完整的反射弧参与，B正确；该实例涉及到神经调节和体液调节过程，C正确；激素通过体液运输，D错误。

5．【答案】A
【解析】三组实验小鼠取血时的光照条件应分别是长光照、正常光照和长黑暗，A错误；由表格数据分析可知，正常光照组小鼠褪黑素分泌水平白天较低，天黑后上升，到达峰值后下降，B正确；由表格数据可知，长黑暗组小鼠在8：00时褪黑素分泌水平是166 ng/L，大于正常光照组小鼠在8：00时褪黑素分泌水平151 ng/L，C正确；据表格数据分析，长光照小鼠各时段褪黑素分泌水平均高于其它组，推测长期持续的光照可能导致动物褪黑素的分泌出现紊乱，D正确。

6．【答案】C
【解析】本题主要考查研究某种激素的作用的实验方法。

阉割后的公鸡重新植人睾丸，形成前后对照，从而研究雄性激素的作用，A正确；阉割后的母鸡饲喂雄性激素，由于阉割后的母鸡不能产生雄性激素或产生很少，饲喂雄性激素研究动物的行为，B正确；阉割后的公鸡失去了促性腺激素的靶器官，注射促性腺激素，不能产生雄性激素，C错误；阉割后的母鸡重新植入卵巢，形成前后对照，从而研究雌性激素的作用，D正确。

7．【答案】B
【解析】由图示可知：注射生理盐水组为对照组，注射激素组为实验组，该实验为对照实验，A项正确；
该实验探究的是生长激素和胰岛素对大鼠生长的影响，为避免自身产生的胰岛素和生长激素对实验的影响，应切除大鼠的胰腺和垂体，B项错误；注射激素的三个实验组的大鼠平均体重均高于注射生理盐水组的大鼠平均体重，且同时注射胰岛素和生长激素的实验组的大鼠平均体重，均高于单独注射生长激素组和单独注射胰岛素组，说明胰岛素和生长激素均能促进大鼠的生长，且胰岛素与生长激素共同作用的效应大于它们单独作用之和，C、D项正确。

8．【答案】C
【解析】垂体分泌的是促性腺激素，所以垂体提取物中含有促性腺激素，能促进性腺的生长发育并促进性腺合成分泌性激素，A错误；雌性激素的化学本质是固醇类，即可口服也能注射，B错误；直接注射性激素会使性激素过多，因为负反馈会抑制鲤鱼下丘脑和垂体的相关功能，最终使性腺退化，C正确；
垂体提取物中含有生长激素，可以使鲤鱼生长加快，如果没有性激素是不会提前进入繁殖期的，题干目的是催化产卵，应用的是性激素，D错误。

9．【答案】C
【解析】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，C项正确。

若提取液中含有胰岛素，第二次少量注射胰岛素，不会导致小鼠呼吸困难，A项错误；若提取液中含有某种病毒，第一次注射会
使小鼠患病，B项错误。

若提取液中含有呼吸抑制剂，会抑制细胞中的细胞呼吸，第一次注射会使小鼠表现异常，D项错误。

10．【答案】（1）饲喂等量的普通饲料
（2）实验组的甲状腺激素分泌少，经反馈调节作用使促甲状腺激素分泌增多，导致甲状腺增生
（3）增加基本不变
（4）通过体液运输
【解析】本题考查的是体液调节的相关知识。

本题以对氨水杨酸对大鼠甲状腺功能的影响实验考查了生物实验设计及动物激素调节方面的问题。

实验设计的基本原则有对照原则与单一变量原则，生物实验一般要设置对照组与实验组，其中对照组是指对实验假设而言，不接受实验变量处理的对象组；而实验组是接受实验变量处理的对象组。

甲状腺激素具有促进新陈代谢和生长发育，提高神经系统的兴奋性的作用，其调节具有分级调节与反馈调节的特点。

（1）根据试题分析可知，不接受实验变量处理的对象组是对照组，在本实验中，实验变量是有无对氨水杨酸，对照组应该不含对氨水杨酸即用等量的普通饲料饲喂。

（2）根据表格数据分析可知，实验组加入对氨水杨酸后甲状腺激素含量减少，经反馈调节作用使促甲状腺激素分泌增多，导致甲状腺增生。

（3）对照组大鼠由于没有加入对氨水杨酸，大鼠在赛冷的刺激下，会通过神经调节使其甲状腺激素分泌增多，而实验组由于加入的对氨水杨酸可以抑制大鼠的甲状腺激素分泌增多，因此赛冷时其含量基本不变。

（4）该同学采取抽取血样的方法来检测大鼠体内甲状腺激素的含量，临床也常采取抽取血样的方法来检测内分泌系统的疾病，这体现了激素调节具有通过体液运输的特点。

11．【答案】（1）很低灭活
（2）染色体复制一次，而细胞连续分裂两次
（3）激素等是通过体液运输的、作用时间比较长、反应速度较缓慢、作用范围较广泛
【解析】
【分析】
激素调节具有微量高效的特点，发挥作用后即被灭活；减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂，在此过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次；神经调节与体液调节的区别体现在作用途径、反应速度、作用范围和作用时间四个方面。

【详解】（1）性激素在血液中的浓度很低，与靶细胞受体结合并起作用后就会被灭活。

（2）减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。

在减数分裂的过程，染色体只复制一次，而细胞分裂两次，导致减数分裂最终形成的精细胞的染色体
数目减半。

（3）与神经调节相比，体液调节的特点有：激素等是通过体液运输的、反应速度较缓慢、作用范围较广泛、作用时间比较长。

【点睛】解题的关键是识记并理解激素调节的特点、精子的形成过程、神经调节与体液调节特点的差异。

在此基础上，从题意中提取有效信息，进而对各问题情境进行分析解答。

12．【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）依据题意可知，本实验的自变量是垂体的有无，因变量是通过检测幼龄大鼠的体重变化来反映其生长发育的状况，其他对实验结果有影响到的因变量应控制相同且适宜。

据此结合题意可知，
①A组手术但不切除垂体，B组要切除垂体，③的内容为每隔一定时间，测定并记录两组大鼠的体重。

（2）垂体分泌的促甲状腺激素可促进甲状腺的正常生长发育，调节甲状腺激素的合成和分泌。

垂体分泌的生长激素和甲状腺分泌的甲状腺激素都有促进生长发育的作用，但前者主要促进生长，后者主要促进发育，二者共同协调，机体才能正常的生长发育。

可见，若B组大鼠生长发育的状况不如A组，则是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的生长激素和甲状腺激素。

13．【答案】（1）生理盐水灌胃
（2）如图
（3）①下丘脑垂体门脉②I是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一131I的反射性强度可被仪器测定
【解析】（1）本实验的自变量是有无甲状腺和有无灌胃甲状腺激素，表格中甲乙两组涉及的自变量是有无甲状腺，所以丙组和丁组涉及的自变量应是有无灌胃甲状腺激素，所以对丁组小鼠的处理是生理盐水灌胃。

（2）本实验的因变量是耗氧量，甲状腺激素有促进新陈代谢的作用，缺乏甲状腺会导致耗氧量减少，甲状腺激素含量升高会导致耗氧量上升，所以甲组曲线绘制时注意随时间延长曲线趋势是下降，丙组曲线绘制时注意随时间延长曲线趋势是上升，乙组和丁组属于正常情况，曲线绘制时注意随时间延长曲线趋势是基本不变。

（3）①合成与分泌促平状腺激素释放激素的细胞位于下丘脑的神经
分泌细胞，该激素经垂体门脉的血液运至腺垂体发挥作用。

②通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是I是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一，131I的反射性强度可被仪器测定。