动物生命活动调节

动物生命活动调节--实验专题
实验探究【一】：兴奋传导和传递特点的实验验证（探究）
例1.下图为支配青蛙后肢活动的反射弧模式图，假设图中各结构都有生命活性；现提供电刺激设备和电位计（电位测量仪），请设计实验方案，验证兴奋在神经纤维上及神经元之间的传导特点，并阐述预期结果，作出结论。

（1）验证兴奋在神经纤维上的传导特点
①方法步骤：。

②预期结果：。

③实验结论：。

（2）验证兴奋在神经元之间的传导特点
①方法步骤：。

②预期结果：。

③实验结论：。

答案：(1)①电刺激b处，观察肌肉的反应，同时用电位计测量c处的电位有无变化②肌肉发生收缩反应，c处电位发生变化③兴奋在神经纤维上的传导是双向的（2）①先刺激a 处，测量c（b）处的电位有无变化（或观察肌肉的反应）；再刺激c（b）处，测量a处的电位有无变化②刺激a处，c（b）处的电位有变化（或观察肌肉有收缩反应）；再刺激c（b）处，a处的电位无变化③兴奋在神经元之间的传导是单向的
思考：1.本实验改为探究性实验？
2.依据下图设计简便的实验方案，探究兴奋在神经纤维上及神经元之间的传导特点：
（1）探究兴奋在神经纤维上的传导特点
实验方案：电刺激bc或cd之间的某一点，观察电流计的偏转情况
预期结果与结论：
①电流计朝相反方向连续偏转两次，说明兴奋在神经纤维上传导是双向（验证性实验只答①）
②电流计只偏转一次，说明兴奋在神经纤维上传导是单向的
（2）探究兴奋在神经元之间的传递特点
实验方案：分别电刺激b和c点，观察电流计的偏转情况
预期结果与结论：
①若刺激b处，电流计先左偏后右偏再回复原位，刺激c处，电流计只向右偏转一次后回复原位，说明兴奋在神经元之间的传递是单向的（验证性实验结果）
②若刺激b处，电流计先左偏后右偏子再回复原位，刺激c处，电流计先右偏后左偏再回复原位，说明兴奋在神经元之间的传递是双向的
实验探究【二】：内分泌器官或激素的功能探究【完善型】
[1]探究内分泌器官的功能----切除法（对照----手术但不切除；实验组----切除内分泌器官）实验思路：用切除法处理实验动物作为实验组，用手术但不切除的方法处理实验动物作为对照组对比，实验组出现相应的病理症状推知相应内分泌器官的生理功能
例2.（2018年全国II卷）（8分）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
【总结提升】
实验方案的完善题型属于半开放试题，在解决这类试题时要充分获取题目中所给的信息，包括实验要求和实验用具，并注意模仿或借鉴题干中给出的实验方法和步骤，在全面掌握实验整体思路和方法的基础上再去补充和完善实验。

具体操作如下：
1．联系实验原理、读懂实验目的，由此分析出实验的自变量和因变量，从而做到在实验设计或完善实验步骤中有的放矢。

2．结合对照，实验的一般步骤(下图)
把握上述要点，本题便可形成清晰的实验思路：
组别 实验动物 施加变量（自变量控制单一） 观察指标
对照组 幼龄大鼠 手术但不切除垂体
幼小动物生长发育情况 （注意题干提示：体重变化） 实验组 幼龄大鼠
切除垂体 验，切记在结论成立的前提下，得到相应的唯一预期结果。

[2] 探究激素的功能（注射法或饲喂法）（对照-注射一定量的生理盐水；实验组--注射等量的某激素溶液（或含某激素的生理盐水））
例3.科学兴趣小组为了研究生长激素的功能，提出以下实验思路：（8分）
①选取若干只同品种、同性别和同日龄的健康未成年小鼠实施垂体切除手术，一段时间后，随机均分为甲乙两组。

答题技巧：生长状况相同的健康...若干
（遵循实验材料相同且适宜的原则）
答题技巧：随机均分为...组，编号...
遵循随机等量，组数因自变量而定
答题技巧：设立实验组和对照组时，注意控
制无关变量，在措辞中往往有“相同”、“一
致”等字眼；在培养(或饲养)、观察记录实
验现象或记录测定的实验数据时，依然在措
辞中体现对无关变量的控制，经常有“相同
条件”“每隔一定时间”等字眼。

②对甲乙两组小鼠分别注射等量的。

③实验开始时和实验过程中每隔一段时间，分别测定每只小鼠的体重，并记录。

④对所得实验数据进行统计分析。

请回答：
（1）该实验的目的是探究。

（2）对垂体进行切除手术是为了。

（3）预测实验结果（在如图坐标中用示意曲线表示注射后的体重随时间变化的情况，并在曲线旁注明所注射物质的名称）（2分）
时间例4.“瘦素”是最近由英国研究人员发现的人体中一种重要激素，它能控制人的食欲．注射“瘦素”后，人的食欲会下降，从而对人体是否发胖起到至关重要的作用．请回答下列问题：（1）肥胖是由体内脂肪过多引起的，检验脂肪的试剂是，颜色反应是。

（2）在“5•12汶川大地震”后期的救援中，从废墟下救出的生还者女性较男性多。

其原因在于女性皮下脂肪厚，在没有食物和饮水的条件下，女性的生存期限会比男性长．请从脂肪的元素组成及主要作用角度分析出现上述现象的原因：。

（3）某校生物兴趣小组想利用以下材料，设计实验探究“瘦素”能否控制动物的食欲以及能否起到减肥作用，请帮他们完成下列实验设计。

材料用具：大鼠若干只、普通饲料、一定剂量的“瘦素”溶液、生理盐水，其他所需条件均满足．
实验步骤：第一步：。

第二步：甲组每天注射一定剂量的“瘦素”溶液，乙组每天注射____________________．第三步：。

第四步：一段时间后，。

结果：甲组大鼠的食欲不如乙组大鼠的食欲，甲组大鼠的体重远远低于乙组大鼠的体重
结论：
答案：（1）苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液；橘黄色或红色；（2）脂肪是重要的储能物质，其含氢量高，氧化分解时释放能量多，产生的水多；（3）第一步：选取身体健康、生长状况相同的大鼠若干只，随机平均分为两组，并编号为甲、乙；第二步：等量的生理盐水；第三步：在相同且适宜的条件下分别饲养一段时间；第四步：观察大鼠的食欲状况，称量并统计各组大鼠的体重；结论：“瘦素”能控制动物的食欲，能起到减肥作用
例5.为探究桑叶提取液对降低糖尿病大鼠血糖浓度的效果，研究小组进行了如下实验：【材料与药剂】糖尿病诱导剂（可损伤胰岛B细胞），血糖测定仪，注射器，生理状况相同
的同龄健康大鼠30只，桑叶提取液，蒸馏水。

（1）实验步骤：
①将30只实验鼠随机均分成A、B、C三组，给A组和B组大鼠____________。

一段时间后，分别测定各组大鼠的血糖浓度，记录为数据一（见下表）；
____________，给C组每只大鼠灌喂蒸馏水2mL/d；
③连续灌喂4周后，测定各组大鼠的血糖浓度，记录为数据二（见下表）。

（2）实验结论：____________________________________。

（3）由此推测，桑叶提取液能____________糖尿病诱导剂对胰岛B细胞的损伤，或能____________组织细胞对胰岛素的敏感性
答案：（1）注射适量且等量糖尿病诱导剂；桑叶提取液2mL/d；蒸馏水2mL/d
（2）桑叶提取液能降低糖尿病大鼠的血糖浓度，但不能降到正常水平；（3）降低；提高【变式训练】据报道富硒大米有多种保健功能，如增强免疫力、降血糖等。

为验证硒能增强
注：“+”越多表示抗体含量越高。

（1）B组小鼠应饲喂。

（2）小鼠体内产生抗体的细胞可由_____________细胞由分化而来。

硒增强了小鼠的体液免疫，依据是。

（3）请补充下列有关验证硒具有降血糖作用的实验方案：
①选择一批生理状况相同的健康小鼠，随机均分为甲、乙两组。

②___________________________________________________。

③给甲组小鼠饲喂适量不含硒的鼠粮，乙组小鼠饲喂_________________________，一段时间后，测定并比较两组小鼠的血糖浓度。

预测实验结果和结论：乙组小鼠的血糖浓度低于甲组小鼠的血糖浓度，表明硒具有降血糖的作用。

答案：（1）饲喂等量的不含硒的鼠粮；（2）B细胞和记忆（B）细胞；A组小鼠的抗体数量明显高于B、C两组（3）①测定甲、乙两组小鼠的血糖浓度；③等量的含硒的鼠粮
例6.（2017年全国II卷）（8分）将室温（25℃）饲养的某种体温为37℃的哺乳动物(动物甲)随机分为两组,一组放入41℃环境中(实验组)另一组仍置于室温环境中(对照组).期间连续观察并记录这两组动物的相关行为。

结果：实验初期，实验组动物的静卧行为明显减少、焦虑不安行为明显增加。

回答下列问题:
（1）实验中，实验组动物皮肤的毛细血管会，汗液分泌会，从而起到调节体温的作用.
（2）实验组动物出现焦虑不安行为时,其肾上腺髓质分泌的激素会.
（3）本实验中设置对照组的目的是. （4）若将室温饲养的动物甲置于0℃的环境中,该动物会冷得发抖,耗氧量会，分解代
谢会.
答案：答案：(1)舒张；增加(2)增加；(3)排除与研究无关的干扰因素的影响,使结果具有可比性；(4)增加；加快
例7. 研究发现四氧嘧啶对小鼠糖尿病建模成功率高达以上。

为探究高剂量组、中剂量组和低剂量组的花生根茎水煮液对糖尿病小鼠血糖的影响，某小组选择240只普通小鼠进行实验，实验操作如下：（12分）
①将240只小鼠随机分组，200只设置为模型组，40只设置为空白对照组，测定小鼠造模前的空腹血糖浓度。

模型组：。

对照组：每只小鼠腹腔注射等量生理盐水。

②实验处理7天后对两组小鼠进行处理一段时间，抽取静脉血通过血糖仪测定各小鼠血糖值，其中模型组中113只小鼠血糖显著高于对照组，即糖尿病建模成功。

③实验分组和给药方法：
实验组：。

对照组：从空白对照组中随机选取20只小鼠，灌胃、生理盐水。

④每天使用花生根茎水煮液和生理盐水按每只灌胃，连续12天。

⑤12天后进行血糖测试。

回答下列问题:
（1）补全上述实验操作。

（4分）
（2）建模小鼠患有糖尿病的原因可能是。

（3）对步骤②小鼠进行血糖测试时，小鼠体内血糖的来源是。

（4）由实验结果可得出的结论是。

空白对照组和模型对照组灌胃后血糖较灌胃前血糖浓度升高的原因可能是。

（4分）
答案：（1）①每只小鼠腹腔注射适量的四氧嘧啶溶液；②禁食
③从113只小鼠中随机抽取80只，随机分成四组（每组20只），分别灌胃。

的高剂量花生根茎水煮液、中剂量花生根茎水煮液、低剂量花生根茎水煮液和生理盐水
（2）四氧嘧啶溶液导致小鼠胰岛分泌功能异常或小鼠组织细胞胰岛素受体受损等
（3）肝糖原分解和非糖物质的转化
（4）一定浓度的花生根茎水煮液对糖尿病小鼠具有降血糖效果，且在一定范围内随其浓度增加，降血糖效果逐渐增强；灌胃实验导致肾上腺素增多等
实验探究【三】：动物生命活动调节方式（神经-体液）的实验探究【完善型】
例8. 奥运健儿在赛场上可能由于“兴奋”等刺激发挥出洪荒之力，实际上这种力量离不开人体内肾上腺髓质分泌的肾上腺素，该激素使人心跳加快，心跳与血液流动加速，使人反应加快，据此回答相关问题：
（1）科学实验证明，电刺激与心脏相连的交感神经，心跳加快；电刺激与心脏相连的副交感神经，心跳减慢。

这说明心跳快慢（心率）受调节。

（2）某研究者用电刺激支配肾上腺髓质的交感神经，心跳也加快。

推测是由于电刺激交感
神经后引起肾上腺髓质产生了某种物质，通过血液循环运送到心脏，促进心跳加快。

现有甲、乙两只小白兔，其中甲兔已剥离出支配肾上腺髓质的交感神经（但未切断），请你设计实验验证上述推测。

① 分别测定甲乙两只小白兔的_________，并记录。

② 电刺激甲兔支配肾上腺髓质的___________，立刻用等渗溶液提取甲兔的肾上腺髓质组织液并制成提取液。

③ 将____________________________，检测心率。

若乙兔心率快于初始值，则推测正确。

此实验过程中，心跳快慢（心率）受调节。

答案：(1)神经；(2)①心率(或心跳的快慢)；②交感神经；③提取液注射到乙兔体(或静脉)内；神经-体液
实验探究【四】：动物生命活动调节机制（分级、反馈）的实验探究【完善型】
例9. 某实验室对小白鼠的生命活动调节进行了相关研究.
向小白鼠注射促甲状腺激素,会使下丘脑的促甲状腺激素释放激素分泌减少.对此现象解释有两种观点,观点一:这是TSH直接对下丘脑进行反馈调节的结果;观点二:这是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素,进而对下丘脑进行反馈调节的结果.两种观点孰是孰非?探究实验如下：
(一)实验步骤:
(1)将生理状态相同的小白鼠分为A、B两组,测定两组动物血液中的含量.
(2)用手术器械将A组小白鼠的(器官)切除,B组做相同的外伤手术,但不摘除此器官这样做目的是
(3)向A、B两组小白鼠注射
(4)在相同且适宜的环境条件下观测.
(5)一段时间后,测定A、B两组小白鼠物血液中TRH的含量.
实验结果及结论:
①若;,则支持观点一;
②若,则支持观点二. 答案：（1）促甲状腺激素释放激素；（2）甲状腺；排除外伤手术对实验结果造成影响
（3）等量的适宜浓度的促甲状腺激素
①A组小白鼠和B组小白鼠TRH减少的量相等
②A组小白鼠TRH不减少(或增加),B组小白鼠TRH减少
例10. 为验证动物体内甲状腺激素分泌的负反馈调节机制，某同学设计如下实验。

回答下列问题：
（1）实验材料和用具：若干只同种同龄生理状态相近性别相同的健康成年鼠、适宜浓度的放射性碘溶液、无放射性的促甲状腺激素、无放射性的甲状腺激素、生理盐水、注射器若干等。

（2）请完善下面的实验步骤
①将若干只同种生理状态相近的实验鼠随机分为甲、乙、丙3组，甲组设置为对照组，乙组和丙组设置为实验组。

②给各组鼠注射，并测定。

③分别给甲、乙、丙3组实验鼠注射等量的、无放射性的甲状腺激素、无放射性的促甲状腺激素。

④将甲、乙、丙3组实验鼠在相同且适宜条件下饲养，5天后分别测定三组实验鼠甲状腺中碘的放射量。

（3）实验结果与分析
经放射性检测，与甲组相比，乙组实验鼠甲状腺中碘的放射量下降较慢，原因
是；与甲组相比，丙组实验鼠甲状腺中碘的放射量下降较快，原因是。

（4）动物体内甲状腺激素的分泌过程中存在着_______、________两种调节机制（或方式）。

答案：（2）②等量的放射性碘溶液；各组鼠的甲状腺中碘的放射量；③生理盐水
（3）甲状腺激素含量较高会抑制促甲状腺激素的合成，甲状腺利用放射性碘合成并分泌的甲状腺激素少，故乙组实验鼠甲状腺中碘的放射量下降较慢；促甲状腺激素能够促进甲状腺细胞利用放射性碘合成并分泌甲状腺激素，故丙组实验鼠甲状腺中碘的放射量下降较快（4）分级调节；（负）反馈调节
能力提升【设计型实验】
例1.（原创）设计实验验证垂体通过产生生长激素来控制生物的生长发育，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预期实验结果及结论
（1）材料与用具：生长状况相同的同龄健康小鼠若干只，含生长激素的生理盐水，生理盐水，注射器等。

（2）实验步骤：（提示：采用腹腔注射给药；可以以体重变化作为生长发育的检测指标）（3）预期实验结果及结论
例2.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:
正常实验小白鼠2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,班氏糖定性试剂,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,给药剂量不作实验设计要求;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:
答案：(二)
(1)确定1只鼠为实验鼠,腹腔注射胰高血糖素溶液;另一只鼠为对照鼠,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,各加入等量的班氏糖定性试剂.
(3)给药1小时后,对两只小白鼠采尿液,实验鼠尿液放入1号试管内,对照鼠尿液放入2号试管内.
(4)将两支试管摇匀后,放入盛有开水的烧杯内加热煮沸,待冷却后,观察两支试管溶液颜色的变化.
(三)1号试管中应该出现砖红沉淀,青蛙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:实验鼠血糖升高,超过一定数值而出现糖尿,是胰高血糖素具有升高血糖的生理作用所引起的.。