高三复习学程动物个体的稳态与调节

高三生物大单元整体学习学程第八单元动物个体的稳态与调节班级：小组：姓名：第八单元动物个体的稳态与调节——探讨生命个体的调节规律一、单元概述所有的生命系统都存在于一定的环境之中，在不断变化的环境条件下，依靠自我调节机制维持其稳态。本单元包括人体的内环境与稳态、神经调节、体液调节、免疫调节等内容。高等生物体和人体在生长、发育、代谢、遗传和变异等各种生命活动中，通过一定的调节机制，使机体保持稳态，并作为一个整体完成复杂的生命活动，适应多变的环境。本单元通过对高等生物个体生命活动的规律的探究学习，能够从生命的系统观角度，在个体水平上认识生命活动的调节机制，并明确对人体而言如何依靠神经调节、体液调节、免疫调节的共同作用来维持稳态；建立稳态与平衡的生命观念，理解健康生活方式对于人体内环境的稳态、疾病预防的意义。二、单元要素（一）单元内容标准概念1生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态1.1内环境为机体细胞提供适宜的生存环境，机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换1.2内环境的变化会引发机体的自动调节以维持内环境的稳态1.3神经系统能够及时感知机体内、外环境的变化，并作出反应调控各器官、系统的活动，实现机体稳态 1.4内分泌系统产生的多种类型的激素，通过体液传送而发挥调节作用，实现机体稳态1.5免疫系统能抵御病原体的侵袭，识别并清除机体内衰老死亡或异常的细胞，实现机体稳态（二）神经调节是高考的高频考点，其中膜电位的测定和膜电位变化分析，设计实验探究兴奋在神经纤维上或神经元之间的传导与传递特点，构建模型判断反射弧中的传入和传出神经以及探究反射弧中各部分的作用等，都是高考的重要命题点，在历年高考中都有所呈现。针对这些常考点予以深入研析，有助于贯通知识联系，提高综合分析能力。神经—体液—免疫调节网络是内环境稳态的调节机制，以下丘脑为核心的生命活动调节过程一直是高考的高频考点，试题多集中考查激素的功能、激素分泌的调节和以下丘脑为中枢的血糖调节、体温调节及水盐调节等知识。除此之外，通过模式图等设置复杂情境，判断生命活动调节的类型也是高考常考的内容。此部分内容主要体现了对稳态平衡观、科学探究和归纳概括、演绎推理等科学思维的考查，近三年山东卷等高考考查方式如下：试卷分值题型核心知识核心素养2021山东T72单选内环境的构成科学思维：通过构建模型解释组织水肿现象，分析组织水肿的原因反射与反射弧结构与功能观：反射的概念；反射弧的组成及各部分功能神经系统对内脏活动的分级调节科学思维：解释自主神经系统并不完全自主的原因2021山东T82单选非选择激素调节的实例稳态与平衡观：血糖调节过程、甲状腺激素分泌过程激素调节特点科学思维：总结激素调节的特点2021山东T232非选择激素调节的实例稳态与平衡观：血糖的来源和去向；反馈调节、分级调节的概念和意义2022山东T92单选兴奋在神经元之间的传递科学思维：总结兴奋在神经元之间的传递的过程、特点激素调节实例科学思维：比较正反馈和负反馈的不同2022山东T183不定项选择稳态的调节科学探究：实验模拟生物体维持PH的稳定神经系统的基本结构科学思维：运用躯体运动神经和内脏运动神经的作用机制，解释常见的生活现象体温调节和水盐平衡调节科学思维：阐述体温调节过程和水盐平衡调节过程免疫系统的组成结构与功能观：免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质的种类及功能体液免疫和细胞免疫科学思维：体液免疫和细胞免疫的过程；神经系统、内分泌系统与免疫系统构成的调节网络；归纳概括免疫细胞的来源和功能；“三看法”判断初次免疫和二次免疫2022山东T232非选择神经系统的基本结构结构与功能观：自主神经系统的概念、分类和意义激素的发现及研究实例科学探究：促胰液素的发现、胰岛素的发现、睾丸分泌雄激素的研究2023山东T82单选神经系统的基本结构结构与功能观：中枢神经系统和外周神经系统的组成及功能神经系统对内脏活动的分级调节科学思维：解释自主神经系统并不完全自主的原因激素调节的实例稳态与平衡观：血糖的来源和去向；反馈调节、分级调节的概念和意义体液调节和神经调节的比较科学思维：体液调节和神经调节的特点比较免疫缺陷病社会责任：通过HIV与艾滋病的病理研究，发展学生关注社会议题，崇尚健康文明的生活方式。2023山东T163不定项选择兴奋在神经纤维上的传导科学思维：判断兴奋在神经纤维上的传导的形式、过程和方向2023山东T222非选择内环境的作用稳态与平衡观：总结内环境的成分和理化性质激素调节的实例社会责任：糖尿病的发病机理和治疗、人工胰岛的设计稳态与平衡观：血糖的来源和去向；反馈调节、分级调节的概念和意义（三）单元学习目标1.围绕内环境稳态、神经调节、体液调节、免疫调节建构本单元的思维导图，建构出神经体液免疫调节模型。2.以紧张、焦虑对毛发的影响、小熊猫体温调节、吞噬细胞参与痛觉调控、PTEN蛋白参与痒觉信号传递为例，总结出机体在各种变化的环境中通过神经体液免疫调节维持内环境稳态的机制。3.运用稳态和调节原理，解决动植物个体水平生命活动调节问题，在分子水平、细胞水平、器官水平、群体水平等生命系统的各层次上，说明稳态对正常生命活动的意义。（四）单元学习计划学习阶段主要学习任务学时安排整体建构围绕内环境稳态、神经调节、体液调节、免疫调节建构本单元的思维导图。通过画出内环境物质交换图，区分内环境成分组成，总结出物质或生理过程是否内环境的判断依据；用文字和箭头的方式建构神经体液免疫调节模型，总结突触后膜不能兴奋或持续兴奋的原因及激素分泌调节的类型，比较体液免疫和细胞免疫的不同。3学时探究迁移通过分析图示，探究紧张、焦虑对毛发的影响，总结神经调节和体液调节关系；研究小熊猫体温调节过程过程图，进一步总结寒冷状态下增加产热和减少散热的途径；以手指经激素调节角度总结机体在寒冷割破时机体常出现疼痛、心跳加快等症状为例，阐述噬细胞参与痛觉调控的机制；结合图示，总结小鼠DRG神经元中的PTEN蛋白在痒觉信号传递的作用，推测TRPV1蛋白对痒觉的影响。2学时拓展过关结合植物激素的拓展材料，比较动植物生命活动调节的异同；在分子水平、细胞水平、器官水平、群体水平等生命系统的各层次上进一步说明个体生命系统的稳态对正常生命活动的意义。2学时（五）单元学习资源学习阶段资源类别（课件、微课、素材、资源包（视频、音频、图片）、习题、教案）资源分层（ABCT）整体建构1.活动1课件：组织水肿2.活动2图片：细胞通过内环境与外界环境进行物质交换3.活动3图片：兴奋传递异常情况分析4.活动3课件：抑制性突触后电位的产生机制5.活动4图片：脊椎动物激素在生产中的应用TTTTT探究迁移1.活动6素材：高度紧张焦虑的症状T拓展过关1.拓展资源：稳态概念的发展T（六）单元学习目标追求三、单元学习内容（一）整体建构动物个体的稳态与调节——探究稳态的本质及其调节机制稳态的调节稳态是生命系统的特征，也是维持机体正常生命活动的条件。内环境稳态的维持，有赖于神经—体液—免疫等各系统之间的协调，人体对外界环境刺激作出适当的反应，都是通过复杂而精巧的调节实现的。那么神经调节、体液调节与免疫调节之间有什么关系呢？稳态调节机制是如何运行的呢？【学习目标】1.围绕内环境稳态、神经调节、体液调节、免疫调节建构本单元的思维导图。2.画出内环境物质交换图，总结出物质或生理过程是否属于内环境的判断依据；用文字和箭头的方式建构神经体液免疫调节模型，总结突触后膜不能兴奋或持续兴奋的原因及激素分泌调节的类型，比较体液免疫和细胞免疫的不同。3.结合有关实例，说明神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子相互作用的机制。【学习活动】学习活动1：构建思维导图请围绕内环境稳态、神经调节、体液调节、免疫调节建构本单元的思维导图。学习活动2：建构内环境物质交换模型内环境与外界环境的物质交换过程，需要体内各个系统的参与。例如，消化系统将营养物质摄入体内，呼吸系统吸入O2，排出CO2，泌尿系统把代谢废物、水和无机盐排出体外，循环系统把各种物质运到机体相应部位。机体的各个部分正常运行和协调一致，共同保证内环境与外界环境之间物质交换的顺利进行。1.【思考1】除此外下列哪些物质也属于内环境_________________①水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素等②激素、细胞因子、神经递质等③尿素、尿酸等④消化液、泪液、汗液、尿液等⑤血红蛋白、呼吸酶、RNA聚合酶、解旋酶等⑥纤维素、麦芽糖、蔗糖等⑦载体、受体等⑧血浆蛋白、抗体等【思考2】请判断下列哪些生理过程能在内环境发生。_________________①乳酸和碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸，实pH的稳态②兴奋的传导过程中神经递质与受体的结合③免疫过程中抗体与相应的抗原特异性结合④激素调节过程中激素与靶细胞膜上的特异性受体的结合⑤细胞呼吸⑥细胞中蛋白质、神经递质等物质的合成⑦消化道内淀粉、脂肪和蛋白质的消化分解2.请用简单的示意图表示内环境与外界环境进行气体交换的关系,说明参与的主要系统及内环境的作用？3.人在登山运动时，随着海拔上升，血氧含量下降，会感到胸闷，呼吸困难，这种降低会刺激细胞合成和释放促红细胞生成素促进骨髓中的红细胞生成，帮助人体适应低氧环境，以上资料说明什么？你认为内环境稳态的实质是什么？【总结】判断相关物质或生理过程是不是属于内环境的依据是什么？学习活动3：建构神经调节模型人体内有一个巨大的神经网络，其中大脑皮层中的神经元就有140多亿个。人体的一切生命活动都离不开神经系统的调节和控制。神经系统通过复杂而精巧的调节，使得机体能够保持高度的协调一致与稳定。神经调节的基本方式是反射。反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础的。神经元受到刺激会产生兴奋。兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导，在神经元之间通过突触传递。1.膜电位变化解读：请分别写出AB段、BC段、CD段和D点以后的膜电位变化情况。2.请简要描述抑制性突触后电位的产生机制，并比较与兴奋性突触后电位产生的不同。【总结】请结合图示，推测突触后膜不能兴奋或持续兴奋的原因有哪些？学习活动4：建构体液调节模型正常情况下，不同人的体温、会因年龄、性别等的不同而存在微小差异；同一个人的体温在一日内也有变化，但变化幅度一般不超过1℃。尽管气温波动范围较大，但正常人的体温始终接近37℃。不仅体温如此，健康人内环境的每一种成分如血糖、血脂、以及渗透压等理化性质都是不断变化的，但都处于一定的范围内。若某种成分含量高于或低于参考值，则预示机体可能处于不健康状态。内环境的化学成分和理化性质是动态平衡的，而稳态的维持仅靠神经调节无法实现，随着科学家们对激素的陆续发现，人们意识到，许多生命活动的调节是神经体液共同调节的结果。1.请用文字和箭头梳理以下神经体液调节过程：①血糖高或血糖低时的血糖调节过程②寒冷或炎热状态下的体温调节过程③饮水不足或饮水过多时的水盐平衡调节过程2.从来源、化学本质、作用部位、发挥作用后的去路等方面比较动物激素、酶和神经递质的不同。【拓展】动物激素、酶和神经递质有哪些相同点？3.分级调节、正反馈调节、负反馈调节有什么不同？请结合有关实例说明。【总结】分析图示，总结激素分泌调节的类型有几种？并举例说明。学习活动5：建构免疫调节模型新型冠状病毒侵入人体后未进入细胞前，机体启动体液免疫，产生相应抗体来进行防卫；病毒进入细胞后，机体启动细胞免疫，才能使进入细胞的病毒重新暴露出来进行清除。在我们的日常生活中，除了新型冠状病毒还存在一些病毒会危害我们的健康，类似于流感病毒，HIV病毒等，还有一些常见的物质如花粉，鱼虾等也会危害一部分人的健康。归纳概括下列免疫细胞的来源和功能。名称来源功能吞噬细胞巨噬细胞树突状细胞T细胞辅助性T细胞细胞毒性T细胞B细胞浆细胞记忆细胞2.从参与细胞、作用对象、作用方式等方面比较体液免疫和细胞免疫的不同。【总结】请结合有关实例说明神经系统、内分泌系统与免疫系统是如何通过信息分子相互作用？（二）探究迁移动物个体的稳态与调节运用调节原理分析动物生命活动问题机体调节网络在外界环境发生剧烈变化的情况下，人体仍然通过自身的调节作用，维持内环境的相对稳定，从而使体内的细胞拥有稳定而适宜的存活条件。稳态的实现，是机体在神经体液免疫调节下，各器官、系统协调活动的结果。【学习目标】1.探究紧张、焦虑对毛发影响、小熊猫体温调节等过程，总结神经体液调节的区别与联系。2.以手指割破时机体常出现疼痛、心跳加快等症状为例，阐述吞噬细胞参与痛觉调控的机制。3.结合图示，总结小鼠DRG神经元中的PTEN蛋白在痒觉信号传递的作用，推测TRPV1蛋白对痒觉的影响。【学习活动】学习活动6：探究紧张、焦虑对毛发的影响过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发，也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。（1）下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌G的体液调节方式为____________。（2）研究发现，NE主要通过过程②影响MesC，过程①作用很小。两过程中，NE作用于Mesc效果不同的原因可能是？（答出3种原因即可）（3）已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响，请写出实验思路及现象。【总结】归纳比较神经调节和体液的特点，总结神经调节和体液调节联系。学习活动7：探究小熊猫体温调节过程小熊猫是我国二级重点保护野生动物，其主要分布区年气温一般在0～25℃之间。测定小熊猫在不同环境温度下静止时的体温、皮肤温度（图1），以及代谢率（即产热速率，图2）。回答下列问题：（1）由图1可见，在环境温度0~30℃范围内，小熊猫的体温___________，皮肤温度随环境温度降低而降低，这是在___________调节方式下，平衡产热与散热的结果。皮肤散热的主要方式包括_____________________（答出两点即可）。（2）图2中，在环境温度由20℃降至10℃的过程中，小熊猫代谢率下降。请简要描述其中散热的神经调节路径。（3）图2中，当环境温度下降到0℃以下时，从激素调节角度分析小熊猫产热剧增的原因是什么？（4）通常通过检测尿液中类固醇类激素皮质醇的含量，评估动物园圈养小熊猫的福利情况。皮质醇的分泌是由________________________轴调节的。使用尿液而不用血液检测皮质醇，是因为血液中的皮质醇可以通过______________进入尿液，而且也能避免取血对小熊猫的伤害。【总结】利尿剂可作为兴奋剂（国际上对禁用药物的统称）的一种，运动员利用利尿剂快速排出体内水分，减轻体重，同时稀释尿液中其他兴奋剂代谢产物，以此逃避兴奋剂检查。请简要说明使用利尿剂后，机体是如何维持血钠平衡的？学习活动8：探究吞噬细胞参与痛觉调控的机制手指割破时机体常出现疼痛、心跳加快等症状。下图为吞噬细胞参与痛觉调控的机制示意图请回答下列问题。（1）下图中，手指割破产生的兴奋传导至T处，突触前膜释放的递质与突触后膜___________结合，使后神经元兴奋，T处（图中显示是突触）信号形式转变过程为___________。（2）请结合所学说明伤害性刺激使心率加快的原因有哪些？（至少2个方面）（3）皮肤破损，病原体入侵，吞噬细胞对其识别并进行胞吞，胞内___________（填细胞器）降解病原体，这种防御作用为______________________。（4）如图所示，病原体刺激下，吞噬细胞分泌神经生长因子（NGF），NGF作用于感受器上的受体，引起感受器的电位变化，进一步产生兴奋传导到___________形成痛觉。（5）药物MNACI3是一种抗NGF受体的单克隆抗体，用于治疗炎性疼痛和神经病理性疼痛。请解释该药的作用机制。【总结】结合所学，你还能想到哪些治疗炎性疼痛和神经病理性疼痛的思路？学习活动9：总结PTEN蛋白参与痒觉信号传递的作用皮肤上的痒觉、触觉、痛觉感受器均能将刺激引发的信号经背根神经节（DRG）的感觉神经元传入脊髓，整合、上传，产生相应感觉。组胺刺激使小鼠产生痒觉，引起抓挠行为。研究发现，小鼠DRG神经元中的PTEN蛋白参与痒觉信号传递。为探究PTEN蛋白的作用，研究者进行了相关实验。回答下列问题：（1）机体在________产生痒觉的过程________（填“属于”或“不属于”）反射。兴奋在神经纤维上以________的形式双向传导。兴奋在神经元间单向传递的原因是______________________。（2）抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器___________，有效____________痒觉信号的上传，因此痒觉减弱。（3）用组胺刺激正常小鼠和PTEN基因敲除小鼠的皮肤，结果如右图。据图推测PTEN蛋白的作用是什么？已知PTEN基因敲除后，小鼠DRG中的TRPV1蛋白表达显著增加。用组胺刺激PTEN基因和TRPV1基因双敲除的小鼠，据图中结果推测TRPV1蛋白对痒觉的影响是什么？【总结】总结生命活动调节类柱状图题型的解题注意事项。（三）拓展过关动物个体的稳态与调节——拓展体系过关检测重构稳态与调节我们的身体作为一个开放的系统，与外界不断进行着物质的交换、能量的转换和信息的传递，体内又有成千上万种化学反应在同时进行，但内环境却能维持相对稳定。内环境稳态的维持，各器官系统之间功能的协调，以及对外界刺激做出适当的反应，机体是调节来实现的。【学习目标】1.结合植物激素的拓展材料，比较动植物生命活动调节的异同，进一步说明个体生命系统的稳态对正常生命活动的意义。2.结合实例，分别从分子水平、细胞水平、器官水平和群体水平上解释稳态在生命系统中普遍存在的原因。3.通过单元过关，完善“生物体的稳态和调节”概念体系，阐述生命个体各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态。【单元拓