2023屆 二輪復習動物個體生命調節(jié)實驗探究與分析 學案

考點四動物個體生命調節(jié)實驗探究與分析1．反射弧中各結構的判斷方法根據(jù)以上方法，可以判斷出A為感受器，B為傳入神經，C為神經中樞，D為傳出神經，E為效應器。2．探究興奮的傳導和傳遞特點(1)探究興奮在神經纖維上的傳導(2)探究興奮在神經元之間的傳遞3．動物激素相關的實驗(1)一般思路(2)方法示例①驗證甲狀腺激素的生理功能a．飼喂法b．摘除法和注射法②驗證胰島素的生理功能(3)實驗成功關鍵點①根據(jù)激素的化學本質，選擇不同的實驗方法：下丘腦、垂體和胰島分泌的激素多為多肽類或蛋白質類，多肽類、蛋白質類激素易被消化酶所分解，故一般采用注射法，不宜口服。雄激素、雌激素、孕激素等固醇類激素和甲狀腺激素、腎上腺素等氨基酸衍生物類激素既可以口服，也可以注射。②動物分組的基本要求：選擇性別、年齡、體重、生長狀況相似的動物平均分組，每組要有數(shù)量相等的多只動物。③實驗設計時要注意設置對照實驗，控制變量個數(shù)，保證單一變量。④進行注射實驗時空白對照組應注射生理鹽水(不可用蒸餾水)，進行飼喂實驗時，空白對照組可使用蒸餾水。4．免疫相關的實驗探究(1)驗證T細胞起細胞免疫作用①將大小、健康狀況等相同的實驗動物隨機均分為三組，對照組(A組)和實驗組(B1組、B2組)。②實驗組：切除胸腺，同時給B1組再注入適量T細胞，進行異體皮膚移植。對照組：做切除手術操作，但是不切除胸腺，進行異體皮膚移植。③觀察移植皮膚生長狀況，A組、B1組移植皮膚被排斥，B2組移植皮膚未被排斥。(2)抗體專一性證明①實驗動物(大小、年齡、健康狀況等相同)隨機均分為A、B兩組，同時注射某種流感疫苗。②一段時間后，對A組注射一定量該種流感病毒、B組注射等量不同種流感病毒，觀察兩組實驗動物的患病情況。(3)證明血清抗體有治療作用(以破傷風為例)①實驗鼠(大小、年齡、健康狀況等相同)隨機均分為A、B兩組。②A、B組注射等量的破傷風毒素，A組再注射從已經獲得破傷風免疫力的小鼠體內分離的血清，B組注射等量生理鹽水。③觀察兩組小鼠的患病情況。(4)疫苗免疫預防的有效性檢驗①將大小、年齡、健康狀況等相同的實驗動物隨機均分為對照組和多個實驗組，每組若干只動物。②對照組的處理：接種不含疫苗的接種劑，一段時間后再接種病毒。實驗組的處理：接種疫苗，和對照組等待相同時間后再接種等量病毒。為確定該疫苗的有效濃度，不同實驗組動物需接種不同濃度的病毒疫苗。③分析實驗結果：統(tǒng)計實驗組和對照組動物的發(fā)病率或檢測抗體的生成情況。1．(2017·全國Ⅰ，4)某同學將一定量的某種動物的提取液(A)注射到實驗小鼠體內，注射后若干天，未見小鼠出現(xiàn)明顯的異常表現(xiàn)。將小鼠分成兩組，一組注射少量的A，小鼠很快發(fā)生了呼吸困難等癥狀；另一組注射生理鹽水，未見小鼠有異常表現(xiàn)。對實驗小鼠在第二次注射A后的表現(xiàn)，下列解釋合理的是()A．提取液中含有胰島素，導致小鼠血糖濃度降低B．提取液中含有乙酰膽堿，使小鼠骨骼肌活動減弱C．提取液中含有過敏原，引起小鼠發(fā)生了過敏反應D．提取液中含有呼吸抑制劑，可快速作用于小鼠呼吸系統(tǒng)答案C解析給正常小鼠第一次注射一定量的胰島素溶液后，正常小鼠會出現(xiàn)四肢無力等低血糖癥狀，A錯誤；乙酰膽堿屬于興奮性神經遞質，給正常小鼠注射一定量乙酰膽堿后，神經就會處于興奮狀態(tài)，B錯誤；機體初次接觸過敏原時，會經過體液免疫，產生抗體消滅過敏原，維持機體內環(huán)境穩(wěn)態(tài)，小鼠未出現(xiàn)明顯的異常表現(xiàn)。但機體再次接觸相同的過敏原時，會發(fā)生過敏反應，出現(xiàn)過敏現(xiàn)象，如呼吸困難等癥狀，C正確；給正常小鼠初次注射一定量的呼吸抑制劑，會抑制小鼠呼吸，但題干中顯示小鼠第一次注射后未出現(xiàn)明顯的異常表現(xiàn)，D錯誤。2．(2022·全國乙，30)甲狀腺激素在促進機體新陳代謝和生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。為了研究動物體內甲狀腺激素的合成和調節(jié)機制，某研究小組進行了下列相關實驗。實驗一：將一定量的放射性碘溶液經腹腔注射到家兔體內，一定時間后測定家兔甲狀腺的放射性強度。實驗二：給甲、乙、丙三組家兔分別經靜脈注射一定量的生理鹽水、甲狀腺激素溶液、促甲狀腺激素溶液。一定時間后分別測定三組家兔血中甲狀腺激素的含量，發(fā)現(xiàn)注射的甲狀腺激素和促甲狀腺激素都起到了相應的調節(jié)作用。請回答下列問題：(1)實驗一中，家兔甲狀腺中檢測到碘的放射性，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是__________________。(2)根據(jù)實驗二推測，丙組甲狀腺激素的合成量________(填“大于”或“小于”)甲組。乙組和丙組甲狀腺激素的合成量________(填“相同”或“不相同”)，原因是_____________________________________________________________________________________________。答案(1)甲狀腺吸收碘合成甲狀腺激素(2)大于不相同乙組注射外源甲狀腺激素，使甲狀腺激素合成減少，丙組注射促甲狀腺激素會促進甲狀腺激素的合成思維延伸——填充(1)(2020·山東，22節(jié)選)某腦—脾神經通路可調節(jié)體液免疫，調節(jié)過程如下圖所示，已知切斷脾神經可以破壞腦—脾神經通路，請利用實驗材料及用具(生理狀態(tài)相同的小鼠若干只，N抗原，注射器，抗體定量檢測儀器等)，設計實驗驗證破壞腦—脾神經通路可降低小鼠的體液免疫能力。簡要寫出實驗設計思路并預期實驗結果。實驗設計思路：取生理狀態(tài)相同的小鼠若干只，隨機均分為兩組，將其中一組小鼠的脾神經切斷作為實驗組，另一組作為對照組；分別給兩組小鼠注射相同劑量的N抗原；一段時間后，檢測兩組小鼠抗N抗體的產生量。預期實驗結果：實驗組小鼠的抗N抗體產生量低于對照組的產生量。(2)(2022·山東，23節(jié)選)迷走神經是與腦干相連的腦神經，對胃腸的蠕動和消化腺的分泌活動起促進作用，還可通過一系列過程產生抗炎效應，如圖所示。研究人員對圖中抗炎過程進行了相關實驗，實驗分組及結果見表。通過腹腔注射脂多糖(LPS)可使大鼠出現(xiàn)炎癥，檢測TNF－α濃度可評估炎癥程度。據(jù)圖分析，若丙組的A處理僅在腸巨噬細胞內起作用，推測A處理的3種可能的作用機制：抑制TNF－α的合成、抑制TNF－α的釋放、增加N受體數(shù)量。題組一探究反射弧中興奮的傳導與傳遞1．將青蛙腦破壞保留脊髓，在脊柱下部打開脊椎骨，剝離出脊髓一側的一對脊神經根(包含背根、腹根和由背根腹根合并成的脊神經，如圖)。已知分別電刺激背根、腹根、脊神經均可引起蛙同側后肢發(fā)生收縮。若利用上述實驗材料設計實驗，以驗證背根具有傳入功能，腹根具有傳出功能，實驗操作和預期結果都正確的一組是()選項實驗操作預期結果A剪斷背根中央處，分別電刺激背根向中段、外周段刺激背根向中段，蛙后肢收縮；刺激背根外周段，不發(fā)生反應B剪斷腹根中央處，分別電刺激腹根向中段、外周段刺激腹根向中段，蛙后肢收縮；刺激腹根外周段，不發(fā)生反應C剪斷脊神經，分別電刺激背根、腹根蛙后肢均不收縮D剪斷背根、腹根中央處，電刺激脊神經蛙后肢收縮答案A解析電刺激背根向中段，蛙后肢收縮，表明神經興奮進入脊髓的中樞并通過傳出神經纖維引發(fā)相應肌肉收縮，可見是傳入功能；電刺激背根外周段不發(fā)生反應，表明背根無傳出功能，A正確；刺激腹根向中段，蛙后肢收縮，表明神經興奮進入脊髓的中樞并通過傳出神經纖維引發(fā)相應肌肉收縮，可見是傳入功能；刺激腹根外周段不發(fā)生反應，表明腹根無傳出功能，B錯誤；脊神經由背根和腹根合并而成，電刺激脊神經蛙后肢均不收縮，不能說明背根具有傳入功能，腹根具有傳出功能，C錯誤；脊神經由背根和腹根合并而成，電刺激脊神經蛙后肢收縮，不能說明背根具有傳入功能，腹根具有傳出功能，D錯誤。題組二動物激素相關的實驗探究2．(2022·湖南，18)當內外環(huán)境變化使體溫波動時，皮膚及機體內部的溫度感受器將信息傳入體溫調節(jié)中樞，通過產熱和散熱反應，維持體溫相對穩(wěn)定。請回答下列問題：(1)炎熱環(huán)境下，機體通過體溫調節(jié)增加散熱。寫出皮膚增加散熱的兩種方式___________________________________________________________________。(2)機體產熱和散熱達到平衡時的溫度即體溫調定點，生理狀態(tài)下人體調定點為37℃。病原體感染后，機體體溫升高并穩(wěn)定在38.5℃時，與正常狀態(tài)相比，調定點________(填“上移”“下移”或“不變”)，機體產熱__________。(3)若下丘腦體溫調節(jié)中樞損毀，機體體溫不能維持穩(wěn)定。已知藥物A作用于下丘腦體溫調節(jié)中樞調控體溫?，F(xiàn)獲得A的結構類似物M，為探究M是否也具有解熱作用并通過影響下丘腦體溫調節(jié)中樞調控體溫，將A、M分別用生理鹽水溶解后，用發(fā)熱家兔模型進行了以下實驗，請完善實驗方案并寫出實驗結論。分組處理方式結果甲發(fā)熱家兔模型＋生理鹽水發(fā)熱乙發(fā)熱家兔模型＋A溶液退熱丙發(fā)熱家兔模型＋M溶液退熱丁①________________發(fā)熱②由甲、乙、丙三組實驗結果，得出結論：__________________________________________________________________________________________________________。③由甲、乙、丙、丁四組實驗結果，得出結論：______________________________________________________________________________________________________。答案(1)汗液的蒸發(fā)、皮膚中毛細血管舒張(2)上移增加(3)①損毀下丘腦的發(fā)熱家兔模型＋M溶液②M與藥物A一樣也具有解熱作用③M與藥物A一樣具有解熱作用并通過影響下丘腦體溫調節(jié)中樞調控體溫解析(1)在炎熱的環(huán)境中時，皮膚中的熱覺感受器受到刺激后，將興奮傳遞至下丘腦的體溫調節(jié)中樞，通過中樞的調節(jié)，使皮膚中的毛細血管舒張，皮膚血流量增多，同時也使汗液的分泌增多等，從而增加散熱。(2)機體產熱和散熱達到平衡時的溫度即體溫調定點，此時產熱量和散熱量相等，生理狀態(tài)下人體調定點為37℃。病原體感染后，機體體溫升高并穩(wěn)定在38.5℃時，與正常狀態(tài)相比，調定點上移。(3)由表格中信息可知，甲組為空白對照，發(fā)熱家兔模型會出現(xiàn)發(fā)熱的癥狀；乙組是加了等量用生理鹽水溶解的A溶液，已知藥物A作用于下丘腦體溫調節(jié)中樞調控體溫，因此發(fā)熱家兔模型會退熱；丙組是加了等量生理鹽水溶解的M溶液，也出現(xiàn)退熱現(xiàn)象，說明M與藥物A一樣也具有解熱作用；丁組小鼠出現(xiàn)發(fā)熱癥狀，由于要探究M通過影響下丘腦體溫調節(jié)中樞調控體溫，實驗需要遵循單一變量原則，與丙組相比，丁組的處理是損毀下丘腦的發(fā)熱家兔模型＋M溶液，損毀了下丘腦體溫調節(jié)中樞后，M不能起到調控體溫的作用。由甲、乙、丙三組實驗結果，得出結論：M與藥物A一樣也具有解熱作用。由甲、乙、丙、丁四組實驗結果，得出結論：M與藥物A一樣具有解熱作用并通過影響下丘腦體溫調節(jié)中樞調控體溫。題組三免疫調節(jié)相關實驗探究3．癌癥是當前嚴重危害人類健康的重大疾病。研究人員利用與癌細胞在某些方面具有相似性的誘導多能干細胞(iPSC)進行了抗腫瘤的免疫學研究。研究人員進行的系列實驗如下：免疫組小鼠：每周注射1次含失去增殖活性的iPSC懸液，連續(xù)4周；空白組小鼠：每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的緩沖液，連續(xù)4周。取免疫組和空白組小鼠的血清分別與iPSC、DB7(一種癌細胞)和MEF(一種正常體細胞)混合，檢測三種細胞與血清中抗體的結合率，結果見下表。下列說法錯誤的是()細胞結合率(%)血清iPSCDB7MEF免疫組77828空白組1089A.免疫組數(shù)值明顯高于空白組數(shù)值，說明iPSC刺激小鼠產生了特異性抗體B．表中DB7和iPSC與免疫組小鼠血清作用后的檢測數(shù)據(jù)無明顯差異，說明DB7和iPSC的表面有共同的抗原C．表中MEF實驗數(shù)據(jù)表明該細胞表面沒有相應抗原與血清抗體結合D．給免疫組和空白組小鼠皮下注射DB7，一周后形成腫瘤。隨后空白組小鼠腫瘤體積逐漸增大，免疫組小鼠腫瘤體積逐漸縮小，由此推測