届 一轮复习 人教版 稳态与调节 学案.docx
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届一轮复习人教版稳态与调节学案
2020届一轮复习人教版稳态与调节学案
[考向1] 动物生命活动的实验探究
[高考这样考]
1．（2018·全国卷Ⅰ，31）为探究不同因素对尿量的影响，某同学用麻醉后的实验兔进行不同的实验，实验内容如下：
a．记录实验兔的尿量（单位：
滴/分钟）。
b．耳缘静脉注射垂体提取液0.5mL，记录尿量。
c．待尿量恢复后，耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15mL，记录尿量。
取尿液做尿糖定性实验。
回答下列问题：
（1）该同学发现，与a相比，b处理后实验兔尿量减少，其主要原因是 ____________________________________ 。
（2）c处理后，肾小管腔内液体的渗透压会升高，实验兔的尿量会 ________ 。
取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色，说明尿液中含有 ________ 。
（3）若某实验兔出现腹泻、尿量减少现象，导致尿量减少的主要原因是血浆渗透压升高，刺激了存在于 ________ 的渗透压感受器，从而引起尿量减少。
解析：
（1）a是兔的原始尿量数据，b是注射了垂体提取液之后的尿量数据，由于垂体提取液中有抗利尿激素，会促进肾小管和集合管对水的重吸收作用，因而尿量会减少。
（2）注射20%葡萄糖溶液后，肾小管腔内液体渗透压升高，会降低肾小管的重吸收作用，导致兔的尿量增加。
（3）下丘脑是机体水盐平衡调节中枢，会通过渗透压感受器来调节机体内的水和无机盐的平衡。
答案：
（1）垂体提取液中含有抗利尿激素，促进了肾小管和集合管重吸收水
（2）增加 葡萄糖 （3）下丘脑
[解题探究]
1．理解此实验的两个自变量：
垂体提取液 、 静脉 注射 20%葡萄糖溶液 。
两个因变量：
尿量 和 尿液中的成分 。
2．建模：
①注射垂体提取液→含抗利尿激素→集合管、肾小管重吸收水增加→尿量减少。
②注射葡萄糖（20%）→肾小管腔渗透压升高→肾小管细胞吸水能力下降，甚至失水→尿量增多。
③尿糖＋斐林试剂砖红色沉淀。
2．（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。
解析：
垂体分泌的生长激素和促甲状腺激素能促进小鼠的生长发育。
对照实验的设置应注意单一变量原则。
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
[解题探究]
1．生长发育过程中垂体分泌的两种激素及作用
促甲状腺激素 和 生长激素 共同完成个体发育。
2．建模
[备考这样做]
1．探究性实验与验证性实验的比较
比较
项目
探究性实验
验证性实验
概念
指实验者在不知实验结果的前提下，通过自己进行实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动
指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验
实验目的
探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系
验证已知对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系
实验假设
假设一般采用“如果A，则B”的形式表达，是根据现有的科学理论、事实，对所要研究的对象设想出一种或几种可能的答案、解释
因结论是已知的，故不存在假设问题
2.实验探究的答题“五步曲”
[应考这样练]
1．为研究过期的生长激素的生物活性及能否使用，某生物兴趣小组利用相关实验材料和用具（一群生长状况完全相同的幼龄小白鼠和饲养它们的必需物品，正常的生长激素、过期的生长激素、生理盐水、注射器、酒精棉等物品）开展了探究实验。
请回答下列问题：
（1）在设计实验步骤时，应向实验组小白鼠注射适量的 ________________________ ；向对照组A、B两组小白鼠分别注射等量的 ____________________________ 和生理盐水。
（2）预测可能的实验结果并得出相应的结论：
①若实验组个体和A组个体的大小相同，则说明 ____________________________________________________ ；②若实验组个体比A组个体 ________ （填“大”或“小”），但比B组个体 ________ （填“大”或“小”），则说明 __________________________________________________ ；
③________________________________________________________________________；
④若实验组个体在实验过程中出现死亡或不良反应，则说明过期的生长激素不能使用。
解析：
（1）本题的实验目的是研究过期的生长激素的生物活性及能否使用，由题意可知，生长激素是否过期是实验的自变量，正常的生长激素具有生物活性，需设置一组注射等量的正常的生长激素溶液的小白鼠，即A组，其可作为注射适量的过期的生长激素的小白鼠即实验组的对照组，另外，还要考虑到注射过程本身对实验结果的影响，故需要增加一组注射等量的生理盐水的小白鼠，即B组，作为对照组。
（2）探究性实验结果与结论不唯一，要逐一分析，不得遗漏。
根据本题的实验目的可得出的实验结论有：
过期的生长激素具有完全正常的生物活性，可以使用；过期的生长激素具有部分生物活性，可以使用；过期的生长激素丧失了生物活性，不能使用。
结论与结果必然是一一对应的，则上述结论对应的结果为；实验组个体和A组个体的大小相同；实验组个体比A组个体小，但比B组个体大；实验组个体和B组个体的大小相同。
当然，若实验组个体在实验过程中出现死亡或不良反应，则不能判断过期的生长激素是否具有生物活性，但能说明过期的生长激素不能使用。
答案：
（1）过期的生长激素溶液 正常的生长激素溶液
（2）①过期的生长激素具有完全正常的生物活性，可以使用 ②小 大 过期的生长激素具有部分生物活性，可以使用 ③若实验组个体和B组个体的大小相同，则说明过期的生长激素丧失了生物活性，不能使用
2．某物质（X）本身不能降低血糖浓度，但其可增强胰岛素生理作用的发挥使血糖浓度下降。
为了验证该结论，研究者提出了以下实验思路：
①将生理状况相同的60只健康小白鼠均分为甲、乙、丙三组，用血糖测定仪测定各组小白鼠的血糖浓度，求每组平均值；
②________________________________________________________________________；
③将各组小白鼠在适宜且相同条件下饲养2小时，期间每隔30min测定一次各组小白鼠的血糖浓度，求每组平均值并进行统计分析。
（要求与说明：
答题时用X表示相关名词；胰岛素、X的剂量适宜；不考虑小白鼠自身激素的影响）
请回答：
（1）实验处理前需要测定各组小白鼠的血糖浓度，这在实验中的作用是________________________________________________________________________。
实验思路步骤②中应进行的操作是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）请设计一个用于记录实验结果的表格。
（3）预测实验结果：
___________________________________________________________。
（4）胰高血糖素的主要作用与胰岛素相反，可促进肝糖原的分解，使血糖升高，它还能促使 ________ 分解。
解析：
（1）实验设计遵循对照原则和单一变量原则。
要验证某物质（X）本身不能降低血糖浓度，但其可增强胰岛素生理作用的发挥使血糖浓度下降的作用。
实验处理前需要测定各组小白鼠的血糖浓度，作为实验前后对照作用。
实验思路步骤，遵循单一变量原则，分三组，分别对正常小白鼠注射一定浓度的胰岛素、X和胰岛素＋X。
分不同时间段观察其血糖浓度。
（3）如果X组不出现血糖降低，而胰岛素＋X出现血糖降低，并降低幅度比胰岛素组要大，说明X不能降低血糖浓度，可增强胰岛素生理作用的发挥使血糖浓度下降的作用。
预测实验结果：
同一时间小白鼠血糖浓度从高到低依次为乙、甲、丙。
（4）胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖类物质（如脂肪、氨基酸等）转化，从而导致血糖浓度上升。
答案：
（1）作为对照 甲组小白鼠用一定浓度胰岛素处理，乙组小白鼠用X处理，丙组小白鼠用胰岛素和X处理
（2）实验结果记录表
实验处理
血糖浓度/（g·L－1）
处理前
处理后
30min
60min
90min
120min
甲
胰岛素
乙
X
丙
胰岛素＋X
（3）同一时间小白鼠血糖浓度从高到低依次为乙、甲、丙
（4）脂肪
3．蟾蜍的坐骨神经（含有传入神经和传出神经）由腰骶部的脊髓沿大腿后面下行连接到足，管理下肢的活动。
为研究可卡因对坐骨神经的麻醉顺序，研究人员用已被破坏大脑并暴露出坐骨神经的蟾蜍进行如下实验：
①刺激趾尖和腹部皮肤，后肢均出现收缩现象；
②将含有一定浓度可卡因的棉球放在坐骨神经上，刺激趾尖和腹部皮肤，前者无反应，后者后肢出现收缩现象；
③一段时间后，再刺激腹部皮肤，收缩反应消失。
（1）在刺激趾尖和腹部皮肤前，神经细胞产生和维持静息电位的主要原因是 __________________________________________________________________________ 。
（2）①中两次收缩的反射弧，除感受器不同外， ____________ 也不同。
（3）分析该实验可得到的结论是 ____________________________________________ 。
（4）蟾蜍毒素能与细胞膜上的蛋白质结合。
先用蟾蜍毒素处理坐骨神经，一段时间后再将坐骨神经移至高浓度氯化钠溶液中，给予足够强度的刺激，结果动作电位峰值大幅下降。
可能的原因是 _________________________________________________________________ 。
解析：
（1）神经细胞产生和维持静息电位的主要原因是：
静息时，神经细胞膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，使膜外阳离子浓度高于膜内；
（2）①反射的结构基础是反射弧，题中“刺激趾尖和腹部皮肤，后肢均出现收缩现象”，很明显反射弧中的感受器和传入神经不同，而发生的反应相同，说明神经中枢、传出神经和效应器相同；（3）将含有一定浓度可卡因的棉球放在坐骨神经上，刺激趾尖和腹部皮肤，前者无反应，后者后肢出现收缩，则至少坐骨神经的传出功能是正常的；而刺激趾尖无反应，因此是传入功能的丧失；间隔一段时间后，再刺激腹部皮肤，反应消失，说明坐骨神经传出功能又丧失。
由以上分析可得，注射可卡因先麻醉传入神经纤维，再麻醉传出神经纤维；（4）动作电位形成的机理是Na＋的内流。
用蟾蜍毒素处理坐骨神经，导致动作电位峰值大幅下降，且蟾蜍毒素能与细胞膜上的蛋白质结合，因此推测是蟾蜍毒素与Na＋通道蛋白结合导致其结构发生改变，使Na＋内流减少，导致动作电位峰值下降。
答案：
（1）静息时，神经细胞膜主要是对K＋有通透性，K＋外流导致膜外阳离子浓度高于膜内
（2）传入神经
（3）可卡因先麻醉传入神经，再麻醉传出神经 （4）蟾蜍毒素与Na＋通道蛋白结合导致蛋白质结构发生改变，Na＋内流减少
4．（2019·天津河西区一模）下图表示某同学在某医院取指血时，兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图。
请分析回答下列问题：
（1）给予图中④一定刺激，则此处的电位发生的变化是 ________________________ ，该变化是由 ____________ 引起的。
（2）刺激图中的①，可以检测到B处的测量装置指针偏转，说明兴奋可以在③处完成传递过程，③处信息分子的运动方向是 ________________ （用局部放大图中的数字表示）。
（3）若在距离⑤5毫米的Ⅱ处给予电刺激，⑤在3.5毫秒后开始收缩；在距离⑤50毫米的Ⅰ处给予电刺激，⑤在5.0毫秒后开始收缩，则神经冲动在神经纤维上的传导速度为 ________ 毫米/毫秒。
（4）如果利用图中所示的相关仪器，验证兴奋传递的特点，请你简述实验思路及结果预测：
实验思路：
刺激图中的 ________ 观察B的指针是否偏转，再刺激 ________ 观察A的指针是否偏转。
结果预测：
___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
分析题图，图中①是感受器、②是传入神经、③是神经中枢，④是传出神经、⑤是效应器；⑥是突触后膜上的受体，⑦是神经递质，⑧是突触后膜，⑨突触间隙，⑩是突触前膜。
（1）图中④受到一定的刺激后，钠离子通道打开，钠离子内流，产生动作电位，即由外正内负变成外负内正。
（2）兴奋在突触处只能由突触前膜传到突触后膜，因此局部放大图中信息分子运动的方向为⑩→⑨→⑥。
（3）根据题意分析，两个刺激点之间的距离是50－5＝45毫米，兴奋在两者传导的时间＝5.0－3.5＝1.5毫秒，因此神经冲动在神经纤维上的传导速度＝45÷1.5＝30毫米/毫秒。
（4）利用图中所示的相关仪器，验证兴奋传递的特点：
刺激图中的①或②，观察B的指针是否偏转，再刺激④，观察A的指针是否偏转。
结果预测：
刺激①或②，B的指针发生偏转；刺激④，A的指针不发生偏转。
答案：
（1）由外正内负变成外负内正 Na＋内流
（2）⑩→⑨→⑥ （3）30 （4）①或② ④ 刺激①或②，B的指针发生偏转；刺激④，A的指针不发生偏转
5．（2019·湖北武汉调研）某研究小组为验证糖尿病是由胰岛素缺乏引起的，设计了以下实验：
实验材料：
健康且年龄、大小等相同的小鼠若干，胰岛素、斐林试剂及其他必需用品。
实验步骤：
第一步，随机选择2只小鼠，切除其中一只小鼠的胰腺，另一只小鼠不切除胰腺但进行相应的切割处理。
第二步，一段时间后分别收集小鼠适量的尿液于试管中，然后滴加斐林试剂，观察颜色变化。
第三步，给切除胰腺的小鼠喂食适量的胰岛素，一段时间后收集适量的尿液于试管中，滴加斐林试剂，观察颜色变化。
请根据以上内容回答问题：
（1）指出上述实验步骤中的3项错误：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）本实验设置了两种对照：
一种是 ________________________________ ，另一种是 ________________________________________________ 。
（3）请设计实验结果记录表，并将正确处理后预期的实验结果填入表中。
解析：
（1）第一步，随机选择2只小鼠，数量太少，不能排除偶然因素对实验结果的影响；第二步，滴加斐林试剂后，需要水浴加热，才能观察颜色变化；第三步，应给切除胰腺的小鼠注射适量的胰岛素，要注意胰岛素不能喂食（胰岛素的化学本质是蛋白质，若喂食，其会被消化而失去活性）。
另外，滴加斐林试剂后观察实验现象时，也需要水浴加热。
（2）本实验体现的对照原则：
一种是实验小鼠（切除胰腺）与正常小鼠进行的空白对照，另一种是实验小鼠补充胰岛素后进行的自身前后对照。
（3）实验中至少需要6只小鼠，每组3只，进行重复实验。
第一组：
小鼠不切除胰腺但进行相应的切割处理，滴加斐林试剂并水浴加热后尿液中不出现砖红色沉淀，说明尿液中没有还原糖；第二组：
小鼠切除胰腺，滴加斐林试剂并水浴加热后尿液中出现砖红色沉淀，说明尿液中含有还原糖，两组实验对照证明了糖尿病与胰腺有关。
接着给切除胰腺后的小鼠注射适量的胰岛素，则滴加斐林试剂并水浴加热后尿液中不出现砖红色沉淀，说明胰岛素能降低血糖浓度，而且胰岛素由胰腺分泌，进而可证明糖尿病是由胰岛素缺乏引起的。
答案：
（1）第一步选择2只小鼠（小鼠的数量太少）；第二步、第三步滴加斐林试剂观察颜色变化（无水浴加热）；第三步给切除胰腺的小鼠喂食适量的胰岛素（胰岛素不能喂食）
（2）实验小鼠与正常小鼠的空白对照（或空白对照）实验小鼠补充胰岛素的自身前后对照（或前后对照）
（3）实验结果记录表如下
[考向2] 植物生命活动调节的实验设计和分析
[高考这样考]
1．（2017·海南卷，26）为探究植物生长素对枝条生根的影响，研究人员在母体植株上选择适宜的枝条，在一定部位进行环剥去除树皮（含韧皮部），将一定浓度的生长素涂抹于环剥口上端，并用湿土包裹环剥部位，观察枝条的生根情况，实验的部分结果如表所示。
处理枝条数
第90天存活枝条数
第90天存活时的生根枝条数
首次出根所需天数
0
50
50
12
75
0.5
50
50
40
30
1.0
50
50
43
25
1.5
50
50
41
30
2.0
50
43
38
30
3.0
50
37
33
33
回答下列问题：
（1）据表可知，生长素用量为0时，有些枝条也生根。
其首次出根需要天数较多的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）表中只提供了部分实验结果，若要从表中所列各生长素用量中确定促进该植物枝条生根效果最佳的用量，你认为需要提供的根的观测指标还有 ________________________________ （答出两点即可）。
（3）从激素相互作用的角度分析，高浓度生长素抑制植物生长的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）据表格数字可知，当不施加外源生长素时，有些枝条也能生根，说明这些枝条可自身产生生长素，但首次出根所需天数比施加外源生长素的组别要较多天数，其原因为枝条自身产生的生长素量少，需要更多天数的积累。
（2）据表可知，本实验观察指标为90天存活枝条数，能生根的枝条数和首次生根所需天数。
若各组生长素用量不变的情况下，确定生根效果最佳的生长素用量，则需观察的指标应针对每组枝条的生根数量及生根的长度。
（3）从激素相互作用的角度分析，结合所学植物激素的生理功能及各激素间的相互关系可知，高浓度生长素会促进乙烯的合成，而乙烯能够抑制植物生长。
答案：
（1）枝条自身产生的生长素较少，积累到生根所需浓度时间长
（2）每个枝条的生根数量、根的长度
（3）生长素浓度高时会促进乙烯的合成，乙烯能够抑制植物的生长
[解题探究]
1．记清两个原理
（1）一定浓度的生长素促进 生根 。
（2）高浓度的生长素促进 乙烯 的分泌，而 乙烯 能够抑制植物的生长。
2．构建的模型
（1）实验流程模型
（2）
生长素作用模型
生长素作用曲线存在作用效果相同的两种生长素浓度。
最适浓度应在作用效果相同的两种浓度之间，即在两种浓度之间再设置一系列浓度梯度的生长素类似物溶液进行实验。
2．（2015·四川卷，10）植物侧芽的生长受生长素（IAA）及其他物质的共同影响。
有人以豌豆完整植株为对照进行了以下实验：
实验一：
分组进行去除顶芽、去顶并在切口涂抹IAA处理后，定时测定侧芽长度，见下左图；
实验二：
用14CO2饲喂叶片，测定去顶8h时侧芽附近14C放射性强度和IAA含量，见下右图。
（1）IAA是植物细胞之间传递 ________ 的分子，顶芽合成的IAA通过 ________ 方式向下运输。
（2）实验一中，去顶32h时Ⅲ组侧芽长度明显小于Ⅱ组，其原因是 __________________________________ 。
（3）实验二中，14CO2进入叶绿体后，首先能检测到含14C的有机物是 ___________ ，该物质被还原成糖类需要光反应提供 __________ 。
a、b两组侧芽附近14C信号强度差异明显，说明去顶后往侧芽分配的光合产物 ________ 。
（4）综合两个实验的数据推测，去顶8h时Ⅰ组和Ⅲ组侧芽附近的IAA浓度关系为：
Ⅰ组 ________ （大于/小于/等于）Ⅲ组；去顶8h时Ⅱ组侧芽长度明显大于Ⅰ组，请对此结果提出合理的假设：
__________________________ 。
解析：
（1）激素是一种信息分子，其中IAA通过主动运输的方式进行极性运输。
（2）通过Ⅲ组与Ⅱ组对照可知：
高浓度的IAA抑制了侧芽的生长。
（3）CO2与C5结合形成C3，C3接受光反应提供的ATP和[H]，生成糖类。
a、b组对照可知14C的信号强度在去顶后明显增强，说明去顶后往侧芽分配的光合产物明显增多。
（4）对照a、b组可知：
去顶与否并不影响侧芽附近IAA的含量，故Ⅰ、Ⅱ组IAA浓度相等。
而Ⅱ组侧芽长度明显大于Ⅰ组的原因可能是由于Ⅱ组去顶后往侧芽分配的光合产物增多，促进侧芽生长。
答案：
（1）信息 主动运输
（2）涂抹的IAA运输到侧芽附近，高浓度的IAA抑制了侧芽的生长
（3）三碳化合物（C3） [H]和ATP 增多
（4）等于 Ⅱ组去顶后往侧芽分配的光合产物增多，促进侧芽生长
[解题探究]
两个概念：
（1）顶端优势：
顶芽产生的生长素以 主动运输 的方式向下运输使枝条上部侧芽附近生长素浓度较高，侧芽对生长素较敏感，因此发育受到 抑制 。
（2）两重性：
既能 促进生长 ，又能 抑制生长 ；既能促进 发芽 ，又能抑制 发芽 ；既能防止 落花落果 ，也能 疏花疏果 。
[备考这样做]
1．“五步法”设计和完善植物激素类实验
2．对实验设计方案的检查和评价“五看法”
[应考这样练]
1．（2019·山东潍坊模拟）某研究小组为探究3种具有生长素效应的物质NAA、IAA和IBA对竹柳插条生根效果的影响，进行了如下相关的实验探究：
选用一年生茁壮、无病虫害的竹柳，取长10cm、粗0.2cm的枝条若干，上端剪口平滑，下端则沿30°剪切，并用0.5%的多菌灵
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