2024-2025学年高中生物第二章生物个体的稳态素能提升课二下丘脑的功能及研究激素生理功能的常用方法学案苏教版必修3

PAGE5-素能提升课（二）下丘脑的功能及探讨激素生理功能的常用方法[核心精要]一、下丘脑的功能下丘脑位于脑的腹面，大脑之后，既能传导神经冲动，又有分泌激素的功能。下丘脑的部分细胞称为神经内分泌细胞，下丘脑是内分泌系统的枢纽。(1)下丘脑具有分泌功能，并且是调整某些内分泌腺的枢纽。下丘脑能分泌抗利尿激素和一些促激素释放激素，后者作用于垂体，调整垂体分泌相应的促激素，作用于相应的内分泌腺，调整相关激素的分泌，如图所示。[留意说明]①哺乳动物体内还有一些腺体和下丘脑的活动无关，如胸腺。②应正确区分促激素释放激素和促激素的分泌部位，促激素不会干脆反馈调整下丘脑的活动。(2)下丘脑是神经中枢。体温调整中枢、血糖调整中枢、水盐调整中枢等都在下丘脑。[留意说明]限制血糖含量上升的是下丘脑的某一区域，而限制血糖含量降低的是另一区域。(3)下丘脑有感受兴奋和传导兴奋的功能。例如，当细胞外液渗透压上升时，下丘脑渗透压感受器产生兴奋，并将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层，通过产生渴觉来干脆调整水的摄入量，调整水平衡。二、探讨激素生理功能的几种常用方法1．探讨激素生理作用的常用方法(1)切除法：切除动物的某种内分泌腺，通过视察该动物的异样反应来验证该腺体所分泌激素的功能。(2)移植法：将某种内分泌腺从一种动物移植到无该腺体的另一同种动物体内，视察其生理改变，以验证该腺体所分泌激素的功能。(3)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样生理改变，从而验证某些激素的生理功能。(4)临床视察法：在临床上视察内分泌腺分泌激素过多和不足的患者，探讨相关激素的生理功能。2．几种常见激素的常用处理方法及试验设计激素名称材料处理检测指标比照备注胰岛素注射法昏迷等量的生理盐水①注射胰岛素使小动物昏迷后，再注射肯定量的葡萄糖溶液使其醒悟(进行二次比照)②胰岛素和胰高血糖素只能注射不能口服胰高血糖素注射法干脆测血糖含量或检测尿液中是否有糖等量的生理盐水甲状腺激素注射或饲喂耗氧量多少或发育时间等量的生理盐水或清水生长激素切除法或注射法生长停滞或复原生长不切除或等量的生理盐水性激素器官摘除法或移植法其次性征的消退和重现正常个体激素功能验证的一般思路：某种方法处理试验动物出现相应的病理症状→添加某激素后复原正常→推知相应激素的生理功能。3．试验应留意的问题(1)动物分组的基本要求：选择性别、年龄、体重、生理状况相像的动物，进行平均分组，且每组不能只有一只。(2)留意确定检测指标，如探讨甲状腺激素的生理功能可用耗氧量、发育时间、代谢或活动状况等作为检测指标，详细试验详细分析。(3)生理盐水在比照试验中的作用，不能用蒸馏水代替。(4)蛋白质类激素只能注射，不能口服。(5)试验设计中留意试验动物的选择和处理。例如，探究甲状腺激素、性激素的试验一般选幼小动物，而经试验变量处理后的视察指标是幼小动物的生长发育状况；视察胰岛素、胰高血糖素功能的试验动物一般要先进行饥饿处理，而经试验变量处理后的视察指标是动物的生活状况。[留意说明]中学阶段接触的激素中，下丘脑、垂体和胰岛分泌的激素都是肽类或蛋白质类。肽类、蛋白质类激素易被胃肠道消化酶所分解，故一般采纳注射法，不宜口服。雄性激素、雌性激素、孕激素等固醇类激素和甲状腺激素、肾上腺素等氨基酸衍生物类激素都可以口服。eq\o([对点训练])1．如图为人体内体温与水盐平衡调整的示意图，有关叙述不正确的是()A．当受到寒冷刺激时，激素e的分泌削减，尿量增加B．c、d激素分泌增多，可促进骨骼肌与内脏代谢活动增加，产热量增加C．下丘脑能够合成和释放神经递质和某些激素D．寒冷刺激下丘脑干脆促进甲状腺的活动来调整体温D[当受到寒冷刺激时，机体汗腺分泌削减，体内水分的排出主要靠形成尿液排出，所以此时下丘脑分泌e抗利尿激素削减，增加尿液的形成和排出，尿量增加，A正确；c、d激素作为产热的激素，其分泌增多，可促进骨骼肌与内脏代谢活动增加，产热量增加，B正确；下丘脑能够合成和释放神经递质以及某些激素，如TRH和抗利尿激素等，C正确；寒冷刺激使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促甲状腺激素，通过促进甲状腺的活动来调整体温，下丘脑不能干脆促进甲状腺激素的分泌来调整体温，D错误。]2．某探讨小组开展了胰岛素及肾上腺素对家兔血糖含量影响的探讨试验，结果见下图。下列关于该试验的叙述，错误的是()A．两组家兔的生理状况应完全相同B．激素注射前几小时，家兔需进行禁食处理C．注射用的胰岛素和肾上腺素要用生理盐水配制D．胰岛素和肾上腺素表现为协同作用D[为了解除试验中无关变量的影响，试验前家兔需进行禁食处理，并且保证所选家兔的生理状况完全相同。为了不影响家兔的渗透压，激素须要用生理盐水配制。由试验结果可知，胰岛素具有降血糖的作用，而肾上腺素具有升血糖的作用，两者的生理作用刚好相反。]3．向小白鼠注射促甲状腺激素(TSH)，会使下丘脑的促甲状腺激素释放激素(TRH)分泌削减。对此现象的说明有两种，观点一：这是TSH干脆对下丘脑进行反馈调整的结果；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整的结果。两种观点孰是孰非？某学习小组进行了如下探究试验：(一)试验步骤：(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，这样做的目的是_________________________________。(3)向A、B组小鼠注射__________________________________________。(4)在相同且相宜的环境条件下观测。(二)试验结果及结论：若__________________________，则支持观点一；若__________________________，则支持观点二。[解析](一)(1)本题试验的因变量是促甲状腺激素释放激素(TRH)含量的改变，因此要测定A、B两组动物血液中促甲状腺激素释放激素(TRH)的含量。(2)要验证这是不是TSH干脆对下丘脑进行反馈调整的结果，须要切除试验动物的甲状腺，防止甲状腺激素对试验产生干扰，同时B组做相同的外伤手术，但不摘除此器官，以解除外伤手术对试验结果造成影响。(3)向A、B两组小白鼠注射等量的相宜浓度的促甲状腺激素(TSH)。(二)试验结果及结论：若这是TSH干脆对下丘脑进行反馈调整的结果，则A组小白鼠和B组小白鼠TRH削减的量相等；若这是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整的结果，则A组小白鼠TRH不削减(或增加)，B组小白鼠TRH削减。[答案](一)(1)促甲状腺激素释放激素(TRH)(2)甲状腺解除外伤手术对试验结果造成的影响(3)等量的相宜浓度的促甲状腺激素(TSH)(二)A组小白鼠和B组小白鼠TRH削减的量相等A组小白鼠TRH不削减(或增加)，B组小白鼠TRH削减4．哺乳动物的生殖活动与光照周期有着亲密联系。下图表示了光暗信号通过视网膜—松果体途径对雄性动物生殖的调控。据图回答：(1)光暗信号调整的反射弧中，效应器是________，图中去甲肾上腺素释放的过程中伴随着________信号到________信号的转变。(2)褪黑素通过影响HPG轴发挥调整作用，该过程属于________调整。在HPG轴中，促性腺激素释放激素(GnRH)运输到________，促使其分泌黄体生成素(LH，一种促激素)；LH随血液运输到睾丸，促使其增加雄性激素的合成和分泌。(3)若给正常雄性哺乳动物个体静脉注射肯定剂量的LH，随后其血液中GnRH水平会________，缘由是_____________________________________。[解析](1)据图分析，光暗信号调整的反射弧中，传出神经作用于松果体，所以效应器是松果体。图中去甲肾上腺素是由神经细胞分泌的神经递质，促使其释放的是从传出神经纤维传来的电信号，释放过程中变成化学信号，所以去甲肾上腺素的释放过程中伴随着电信号到化学信号的转变。(2)褪黑素是由松果体分泌的激素，其调整过程属于体液调整(或激素调整)。在HPG轴中，下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体，垂体释放LH作用于睾丸，促进睾丸分泌雄性激素。(3)LH能够促进睾丸分泌雄性激素，过量的雄性激素会反馈抑制下丘脑的活动，因此血液中由下丘脑分泌的促性腺激素释放激素(GnRH)水平会降低。[答案](1)松果体电化学(2)体液(或激素)垂体(3)降低LH促进雄性激素的分泌，雄性激素抑制下丘脑分泌GnRH5．为验证甲状腺激素和生长激素对动物生长调整的效应具有协同作用，试以幼年狗生长状况作为观测指标，依据下列试验材料和用具，设计简洁的试验步骤，并加以分析。(1)材料和用具：性别相同、年龄、体重、生理状况相像的幼年狗6只，分为甲、乙、丙三组(试验中饲养条件都相同)。手术器械(手术详细步骤不作要求)：甲状腺激素制剂、生长激素制剂、注射器、皮尺等。(2)试验步骤及现象甲组：________________________________________________________。乙组：________________________________________________________。丙组：_______________________________________________________。(3)通过以上试验结果可推知，当体内缺乏________时，将影响________正常地发挥作用，由此说明甲状腺激素和生长激素对动物生长的调整具有协同作用。[解析]试验应依据试验目的、材料和用具来进行设计。验证甲