高中生物北师大版必修三教学案第2章 第4节 第1课时 化学信号激素 激素的生理作用及作用特征 Word版含答.docx
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高中生物北师大版必修三教学案第2章第4节第1课时化学信号激素激素的生理作用及作用特征Word版含答
第4节
动物生命活动的化学调节
第1课时 化学信号——激素 激素的生理作用及作用特征
1.无脊椎动物的激素有外激素和内激素两类。
2.性激素包括雄激素、雌激素和孕激素。
3.肾上腺激素包括肾上腺皮质激素和肾上腺髓质激素。
4.激素的生理作用主要表现在调节代谢和维持内环境稳
态、调节生殖、生长、发育、增强抵抗力等方面。
5.激素作用的特征具有特异性、高效性、复杂性。
化学信号——激素
[自读教材·夯基础]
1．无脊椎动物的激素
（1）外激素：
①含义：
由外分泌腺分泌，对同种的其他个体发生影响。
②类型：
性外激素、警戒外激素、结集外激素、踪迹外激素。
（2）内激素：
①含义：
由内分泌细胞分泌，只在体内传递，对自身的生理活动起调节作用。
②与昆虫变态发育有关的激素：
脑激素、蜕皮素和保幼激素。
2．人和高等动物的内激素
（1）性激素：
包括雄激素、雌激素和孕激素。
（2）促激素：
包括促甲状腺激素，促肾上腺皮质激素、促性腺激素等。
（3）胰高血糖素：
由胰岛中的A细胞分泌。
（4）肾上腺皮质激素：
主要包括盐皮质激素和糖皮质激素。
（5）肾上腺髓质激素：
主要包括肾上腺素和去甲肾上腺素。
1．家蚕的幼虫能吐丝，待蜕皮变成蛹后就不再产丝了，为了提高丝产量，该怎样做？
提示：
喷洒保幼激素。
2．肾上腺盐皮质激素和糖皮质激素作用有何不同？
提示：
前者调节机体的水分和无机盐的平衡，后者调节糖类、脂肪和蛋白质的代谢。
[跟随名师·解疑难]
高等动物主要激素的分泌器官、功能及相互关系
激素的生理作用及作用特征
[自读教材·夯基础]
（1）激素的基本生理作用：
①调节新陈代谢。
②维持内环境的稳态。
③调节生殖、生长和发育。
④增强机体对有害刺激的抵抗能力。
（2）激素作用的特征：
特异性、高效性、复杂性。
（3）激素调节的特点：
①需要体液的运输。
②调节机体比较缓慢的代谢活动。
③调节过程持续时间长，发挥作用持久。
④调节范围广泛。
1．除激素外还有哪种物质具有微量、高效的特性？
提示：
酶具有微量、高效的特性。
2．思考发挥作用后的激素如何变化。
这一特性与什么物质类似？
提示：
发挥作用后的激素被灭活，这一特性与神经递质类似。
3．分析体液调节比神经调节缓慢的原因？
提示：
体液传递的信息需要通过体液的传递，然后与相应的靶细胞的受体结合而发挥作用，多数情况比较慢，而神经传导的兴奋在同一个神经元上是以局部电流的形式，只在突触处才转化为化学信号的形式，所以体液调节比神经调节缓慢。
[跟随名师·解疑难]
1．激素失调症
激素
激素失调症
甲状腺激素
偏高：
食量大增，渐渐消瘦，喜怒无常，烦躁不安（如甲亢）；
偏低：
臃肿，精神萎靡，呆笨，迟缓（如黏液性水肿），幼年动物停止发育（人患呆小症）
胰岛素
偏高：
血糖降低，严重者患低血糖；
偏低：
出现糖尿，严重者患糖尿病
生长激素
幼年过多：
巨人症；
成年过多：
肢端肥大症；
幼年过少：
侏儒症
性激素
分泌不足时，第二性征不明显或消退，性周期不正常
2．动物激素与酶的比较
动物激素
酶
区别
来源
内分泌腺细胞
活细胞
本质
蛋白质、脂质（固醇）等
蛋白质或RNA
作用条件
与神经调节密切联系
受温度、pH等理化因素制约
调节机理
既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，只是使靶细胞原有的生理活动发生变化
催化反应，降低反应的活化能
相同点
微量和高效；特异性
3．神经调节和体液调节特点的比较
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
反应速度
迅速
较缓慢
人和高等动物的内激素
[例1] （天津高考）根据下列实验结果回答问题。
实验一：
选取同品种、同日龄的健康大鼠若干只，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
（一）
（1）该实验的目的是探究_____________________________________________________。
（2）手术应切除__________。
每次注射各激素的量应按照____________________来计算。
（3）图
（二）表明胰岛素具有________的作用，胰岛素与生长激素共同作用的效应________（小于/等于/大于）它们单独作用之和。
实验二：
选取健康大鼠，持续电刺激支配其胰岛的副交感神经，测定血液中胰岛素和胰高血糖素的浓度，结果如图
（二）。
（4）开始刺激后，血糖浓度将________，原因是________________________________
________________________________________________________________________。
（5）图
（二）中胰高血糖素浓度下降的原因之一是胰岛素直接抑制胰岛A细胞分泌。
若要证实该结论，可在胰岛组织中注射________，通过检测注射前后其周围血液中________的浓度变化来确定。
[精讲精析]
（1）由图
（一）可知：
该实验的自变量是对大鼠注射不同的激素，因变量是大鼠平均体重的变化，故该题探究的是生长激素和胰岛素对大鼠生长的影响。
（2）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。
每次注射量应按照单位体重注射量乘以体重来计算。
（3）由图中注射胰岛素组与注射生理盐水组对比知：
胰岛素具有促进大鼠生长的作用。
由胰岛素＋生长激素组、生长激素组和胰岛素组对比知：
胰岛素具有加强生长激素的促生长作用，且二者共同作用的效应大于它们单独作用之和。
（4）由图
（二）知，开始电刺激支配大鼠胰岛副交感神经后，降血糖的胰岛素分泌增多，升血糖的胰高血糖素分泌减少，故血糖浓度将降低。
（5）要验证胰岛素直接抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素，可采用加量法对胰岛组织注射胰岛素，检测注射前后血液中胰高血糖素的浓度变化，通过对照得出结论。
[答案]
（1）胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响
（2）垂体和胰腺 单位体重注射量乘以体重
（3）促进大鼠生长（及加强生长激素的促生长作用） 大于
（4）降低 胰岛素浓度升高和胰高血糖素浓度降低，促进了组织细胞加速对葡萄糖的摄取、利用和储存，抑制了糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖
（5）胰岛素 胰高血糖素
探究动物激素作用的常用方法
1．注射法及饲喂法
通过注射或饲喂某种激素使受试动物发生异常生理变化，从而验证某些激素的生理功能。
（1）过程：
给正常的蝌蚪喂含甲状腺制剂的饲料或在其生活的水中加入甲状腺激素。
（2）结果：
短时间发育成了一个小型青蛙。
（3）分析：
体内甲状腺激素含量过高。
（4）结论：
甲状腺激素能促进幼小动物的发育。
2．切除法
切除动物的某种内分泌腺，通过观察该动物的异常反应来验证该腺体所分泌激素的功能。
（1）过程：
分别切除①甲状腺；②垂体（幼年个体）；③胰腺。
（2）结果：
分别为①身体臃肿，食欲不振，行动迟缓；精神萎靡（幼年则发育停止）；②生长立刻停止；③“三多一少”，尿液引来蚂蚁。
（3）分析：
①无甲状腺激素；②无生长激素；③无胰岛素。
（4）结论：
①甲状腺激素能促进新陈代谢，加速体内物质氧化分解，提高神经系统的兴奋性；②生长激素能促进动物的生长；③胰岛素能调节糖的代谢，降低血糖浓度。
3．移植法
将某种内分泌腺从一动物移植到无该腺体的同一种动物体内，观察其生理变化，以验证该腺体所分泌激素的功能。
（1）过程：
公鸡阉割→移植睾丸（或注射睾丸酮）。
（2）结果：
丧失第二性征→恢复第二性征。
（3）分析：
睾丸是雄性的主要性腺。
（4）结论：
睾丸分泌的雄性激素能激发并维持雄性的第二性征。
激素调节的特点
[例2] （全国卷）人在恐惧、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．该实例包含神经调节和体液调节
C．该肾上腺素通过神经纤维运输到心脏
D．该实例中反射弧是实现神经调节的结构基础
[精讲精析] 肾上腺素是通过体液运输，而不是通过神经纤维运输到心脏。
[答案] C
如图是人体某项生命活动调节过程的示意图，下列说法中不正确的是（ ）
A．该种调节的特点是有较强的准确性和局限性
B．如果分泌细胞是胰岛B细胞，则分泌物是胰岛素
C．如果分泌物是抗利尿激素，则靶细胞可以为肾小管上皮细胞
D．如果靶细胞为甲状腺细胞，则分泌细胞可以为垂体
解析：
图中显示分泌细胞产生的分泌物通过体液的运输作用于靶细胞，可以判断该调节方式为体液调节，体液调节作用范围较广泛；胰岛素是由胰岛B细胞分泌的；抗利尿激素可促进肾小管、集合管对水分的重吸收；垂体分泌的促甲状腺激素的靶细胞为甲状腺细胞，可促进甲状腺的发育及分泌活动。
答案：
A
1．探究动物体内甲状腺激素的生理作用。
2．探索影响生物体内甲状腺激素水平的诸多相关因素。
典例剖析
通过用甲状腺激素饲喂小蝌蚪，可以观察到该激素对生长和发育的影响。
本实验提供的材料有：
同时孵化且大小相同的蝌蚪15只，普通饲料，甲状腺激素，甲状腺激素抑制剂（甲硫咪唑），必要的器皿等。
（1）实验组的处理是________________________________________________________
________________________________________________________________________，
对照组的处理是________________。
（2）培养器皿不能太小，若蝌蚪的密度太大，蝌蚪释放的有毒物质会导致部分个体死亡。
上述现象在生态学中称为______________。
（3）你观察的蝌蚪生长变化的指标是________，获得数据的方法是________。
（4）假设实验时间为15天，每3天测量一次，请你设计一个实验蝌蚪生长变化记录表。
[解析] 关于验证甲状腺激素功能的实验很多。
应对的关键是分清实验变量，遵循相关实验设计原则，如等量原则、单一变量原则等。
本小题的自变量是甲状腺激素的含量变化，所以对照组是常态处理，饲喂普通饲料；实验组要比常态多和比常态少，观察结果，通过比较得出结论。
[答案]
（1）实验组处理一：
蝌蚪5只，饲喂拌甲状腺激素的饲料；实验组处理二：
蝌蚪5只，饲喂等量的拌甲状腺激素抑制剂的饲料 蝌蚪5只，饲喂等量普通食料
（2）种内斗争 （3）体重（或体长） 称重（或测量体长） （4）记录表如下：
项目
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
第六次
体重（或体长）的平均值
第一组
第二组
第三组
[随堂基础巩固]
1．（江苏高考）养鸡场鸡舍中清晨和傍晚用稳定的灯光延长光照时间，以提高产蛋率。
下列分析正确的是（多选）（ ）
A．延长光照刺激可直接通过体液调节提高产蛋率
B．鸡的产蛋率与体内的雌激素水平密切相关
C．鸡的产蛋行为受神经调节和体液调节共同作用
D．鸡的产蛋行为受遗传因素和环境因素共同影响
解析：
鸡的产蛋行为受神经调节和体液调节共同作用，光照首先刺激鸡的神经系统，进而通过调节雌激素的分泌提高产蛋率；鸡的产蛋行为受到遗传因素和环境因素的共同影响。
答案：
BCD
2．与神经调节相比，体液调节不具备的特点是（ ）
A．调节较缓慢
B．通过体液运送调节物
C．调节物都是由内分泌腺产生的
D．调节作用范围广泛
解析：
体液调节的调节物主要是由内分泌腺产生的激素，但也有一些化学物质如CO2、H＋等不是由腺体产生。
答案：
C
3．下列关于高等动物神经调节和体液调节的叙述，正确的是（ ）
A．寒冷环境中肾上腺素分泌量增加，将引起骨骼肌不自主战栗
B．只要反射弧完整，必定会出现反射活动
C．垂体通过下丘脑分泌的相关激素调控甲状腺、性腺等内分泌腺的活动
D．神经元受刺激产生的兴奋，沿轴突传递给下一个细胞只能是单向的
解析：
神经元将兴奋传递给下一个细胞是通过突触完成的。
突触只能通过突触前膜释放递质作用于突触后膜，故传递方向是单向的。
答案：
D
[课时跟踪检测]
（满分50分 时间25分钟）
一、选择题（每小题2分，共20分）
1．人体超敏反应中，某些细胞通过释放组织胺进入血液，使某处的毛细血管舒张和通透性增强从而促进血浆从毛细血管中滤出，出现荨麻疹。
此生理过程属于（ ）
A．神经调节 B．体液调节
C．神经—体液调节D．激素调节
解析：
引起超敏反应的物质是组织胺，该物质是通过血液运输发挥作用的，所以属于体液调节。
组织胺不属于激素。
答案：
B
2．.当一个人突然遇到很危险的情境时，血液中的肾上腺素含量立即上升，使机体产生多种生理反应，例如：
中枢神经系统的兴奋性提高，呼吸加强加快，心跳加快，糖原分解增多、血糖升高等等。
下列说法错误的是（ ）
A．这是机体的一种调节过程，属于神经—体液调节
B．肾上腺素迅速分泌，因为肾上腺是反射弧的效应器
C．上述生理反应不利于提高机体对刺激的抵抗力
D．血糖升高有利于满足机体对能量的需求
解析：
由题干分析：
肾上腺素是一种激素，它能够调节人体的生理活动，应属于激素调节，但又会引起中枢神经系统的兴奋，故又与神经调节有关。
并且作为神经系统的一部分，起到效应器的功能，呼吸加强加快，心跳加快，糖原分解增多、血糖升高等是对环境的一种积极的反应活动，有利于提高机体对刺激的抵抗力。
答案：
C
3．关于神经调节与激素调节之间关系的叙述，不正确的是（ ）
A．大部分内分泌腺的激素分泌都受神经系统的控制
B．内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的功能
C．各项生命活动主要受神经系统的调节，同时也受激素的调节
D．性行为的形成主要由性激素调控
解析：
动物体内激素的分泌大都受神经系统调控，同时，激素也可以影响神经系统的功能。
在动物的各项生命活动中，神经调节和激素调节是相互协调共同起作用的，但是神经系统的调节处于主导地位。
答案：
D
4．（全国卷Ⅱ）人体甲状旁腺分泌甲状旁腺素，当人体血钙浓度下降时，甲状旁腺素分泌增加，作用于骨和肾脏使血钙浓度上升。
甲状腺C细胞分泌降钙素，当血钙浓度上升时，降钙素分泌增加，作用于骨等使血钙浓度下降。
下列关于血钙的叙述，错误的是（ ）
A．血钙浓度降低可引起肌肉抽搐
B．甲状旁腺素和降钙素对血钙的调节表现为协同作用
C．人体血钙浓度在体液调节下处于动态平衡
D．食物中的钙可以通过消化道吸收进入血液
解析：
当血钙降低时，动物会出现抽搐现象。
血钙的来源主要是通过食物的消化吸收而进入血液。
根据题目叙述可知：
则人体血钙浓度在甲状旁腺素、降钙素两种激素的调节下，处于动态平衡，但两种激素的作用相反，表现为拮抗作用。
答案：
B
5．下图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
解析：
在体液调节、神经—体液调节、神经调节三种方式中，神经调节最迅速；神经元之间进行信息传递时要通过突触这种结构来完成，突触间隙的液体也就是组织液，属于体液；激素分泌调节机理既存在正反馈调节也存在负反馈调节。
答案：
B
6．（海南高考）成年大鼠血液中甲状腺激素浓度升高时，可能出现（ ）
A．体温升高、耗氧量减少
B．体温下降、耗氧量增加
C．神经系统兴奋性提高、耗氧量增加
D．神经系统兴奋性提高、体温下降
解析：
甲状腺激素能够促进细胞的新陈代谢，加速物质的氧化分解，所以甲状腺激素增多，耗氧量会增加，同时产生大量的能量，其中大部分以热能形式散失，故体温升高，甲状腺激素还能够提高神经系统的兴奋性。
答案：
C
7．在汶川地震发生后，战士们为了抢险救灾长时间不吃不喝不休息，其体内激素含量变化的情况正确的是（ ）
A．胰岛素增多B．胰高血糖素减少
C．肾上腺素减少D．抗利尿激素增多
解析：
长时间不吃不喝，细胞外液渗透压升高，所以抗利尿激素增多，而胰岛素分泌减少，胰高血糖素和肾上腺素分泌增加。
答案：
D
8．关于动物机体神经递质和激素的叙述，错误的是（ ）
A．递质和激素发挥作用后均失去活性
B．有些神经细胞可以分泌激素
C．神经细胞释放的乙酰胆碱需经血液运输发挥作用
D．内分泌腺分泌的激素可通过血液运输作用于靶细胞
解析：
神经细胞释放的乙酰胆碱通过突触间隙作用于突触后膜，需要组织液为传导媒介。
答案：
C
9．蝴蝶在从受精卵→幼虫→蛹→成虫的完全变态发育过程中，要受到（ ）
A．保幼激素的调控
B．蜕皮素的调控
C．脑激素的调控
D．以上三种激素的共同调控
解析：
蝴蝶的发育过程主要受脑激素、蜕皮素和保幼激素的调控。
答案：
D
10．“环境激素”是指在人类生产和生活过程中产生的释放到环境中并持久存在的天然植物激素和人工合成的化学污染物，被称为21世纪的公害。
如杀虫剂、塑料增塑剂、除草剂、洗涤剂等。
在动物体内富集引起神经系统失调、内分泌紊乱等症状。
下列有关叙述中不正确的是（ ）
A．“环境激素”可能通过破坏激素的生成和降解导致激素分泌过多
B．“环境激素”可能通过干扰调控类固醇代谢的激素调节导致激素分泌不足
C．“环境激素”只能通过干扰动物体内的激素调节机制影响健康
D．受污染的河流中出现雄性化的雌鱼，标明环境中存在类雄性激素“环境激素”
解析：
环境激素既有植物激素，又有动物激素，因此不仅干扰动物体内激素调节机制，也影响植物体内的激素调节机制。
答案：
C
二、非选择题（共30分）
11．（16分）（山东高考）为了更好地揭示人体生理功能的调节机制，可用猴进行科学实验（如图）。
请回答下列问题：
（1）实验猴右手指受到电刺激时，会产生缩手反射。
在此反射的反射弧中，神经冲动是________向传递的。
头部电极刺激大脑皮层某区域引起猴右手运动，其兴奋传递过程是：
中枢兴奋→传出神经兴奋→神经末梢释放________→________→后膜电位变化→右手部肌肉收缩。
若某动物离体神经纤维在两端同时受到刺激，产生两个同等强度的神经冲动，两冲动传导至中点并相遇后会________。
（2）实验猴受到寒冷刺激，皮肤温度感受器兴奋，经传入神经引起________兴奋，导致________分泌增加，机体产热增多以维持体温稳定。
此调节方式为________。
（3）实验猴对屏幕上呈现的某些影像会产生明显的应激反应。
在受到多次此类影像刺激后，猴出现应激性高血糖症。
产生这一结果的直接原因是__________________导致了糖代谢异常。
（4）猴大脑皮层下的某区域出现病理性损伤后，表现为日排尿量异常增多、饮水剧增。
推测脑内________区域被损伤，引起________缺乏。
解析：
（1）在反射弧中神经冲动是单向传递的。
神经元之间的兴奋传递是以化学物质的形式进行的，神经递质释放以后，要与突触后膜上的受体发生特异性结合后才能引起突触后神经元的兴奋。
当对某一神经纤维的两端进行相同强度的刺激后，传导到中间时，中间部位的膜电位是外负内正，且中点与相邻两点间的电位差正好抵消，所以兴奋的传导也终止。
（2）接受传入神经传来的兴奋后，体温调节中枢兴奋，然后发出另一兴奋引起甲状腺和肾上腺的分泌增加，以增加产热。
该过程既有神经调节也有体液调节。
（3）糖代谢直接受胰岛素和胰高血糖素的调节，题中的应激性引起了这两种激素的分泌异常，所以导致了糖代谢异常。
（4）当分泌抗利尿激素的结构损伤后，抗利尿激素分泌减少，肾小管和集合
管对尿的重吸收量减少，从而导致尿量异常增多，并产生渴觉增加饮水。
答案：
（1）单 神经递质（或：
乙酰胆碱） 与（后膜特异性）受体结合 停止传导（或：
消失、抵消）
（2）下丘脑体温调节中枢 甲状腺激素（或：
甲状腺激素和肾上腺素） 神经—体液调节
（3）胰岛素分泌减少和胰高血糖素分泌增加
（4）下丘脑或（神经）垂体 抗利尿激素（或：
ADH）
12．（14分）一批生长激素过了保质期，需设计一个实验来检验它是否还有使用价值。
现给你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，具有生物活性的生长激素、生理盐水、注射器、酒精棉等物品。
请回答下列有关问题：
（1）实验步骤：
第一步：
将小白鼠平均分为三组，分别编号为甲、乙、丙。
第二步：
向甲组小白鼠体内注射适量的已过期的生长激素；向乙组、丙组小白鼠体内分别注射等量的_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第三步：
在相同环境条件下，饲喂相同食物，一段时间后，测定________________________________________________________________________。
（2）预测结果，并得出相应的结论：
①若甲组与乙组小白鼠的个体大小（或体重）相同，则说明过期生长激素还具有完全正常的生物活性。
②若_____________________________________________________________________，
则说明过期生长激素还具有部分生物活性，可以使用。
③若甲组与丙组小白鼠的个体大小（或体重）相同，则说明________________________________________________________________________。
④若_____________________________________________________________________，
则说明___________________________________________________________________。
答案：
（1）第二步：
具有正常生物活性的生长激素、生理盐水
第三步：
小白鼠的生长状况，如大小或体重
（2）②甲组个体比乙组个体小（或轻），但比丙组个体大（或重）
③过了保质期的生长激素丧失了生物活性，没有使用价值
④甲组个体出现不良反应或死亡 过了保质期的生长激素不能使用
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