高考生物大二輪專題復(fù)習(xí)與增分策略 熱點題型建模 模型11 動物和人體生命活動調(diào)節(jié)的實驗設(shè)計與探究

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模型11　動物和人體生命活動調(diào)節(jié)的實驗設(shè)計與探究 1.實驗探究反射弧中興奮傳導(dǎo)的特點 (1)探究興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo) 方法設(shè)計：電刺激圖①處，觀察A的變化，同時測量②處的電位有無變化。 結(jié)果分析：若A有反應(yīng)，且②處電位改變，則說明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的；若A有反應(yīng)而②處無電位變化，則說明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是單向的。 (2)探究興奮在神經(jīng)元間的傳遞 方法設(shè)計：先電刺激圖①處，測量③處的電位變化；再電刺激③處，測量①處的電位變化。 結(jié)果分析：若兩次實驗的檢測部位均發(fā)生電位變化，說明興奮在神經(jīng)元間的傳遞是雙向的；若只有一處電位改變，則說明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的。 2.動物生理學(xué)實驗的3個設(shè)計角度 (1)依自變量，確定實驗組別，并進(jìn)行編號。對于2組或2組以上要進(jìn)行編號，編號可以是1、2、3號等，也可以是甲、乙、丙等。 (2)依無關(guān)變量，控制實驗條件。除自變量外，其他條件相同且適宜。 (3)依因變量，確定實驗的檢測指標(biāo)，并觀察記錄實驗結(jié)果。 1.取新鮮的神經(jīng)—肌肉標(biāo)本(實驗期間用生理鹽水濕潤標(biāo)本)如圖，a、d分別是放置在傳出神經(jīng)和骨骼肌上的電極，用于刺激神經(jīng)和骨骼??；b是放置在傳出神經(jīng)上的電流計，用于記錄神經(jīng)興奮電位；c為神經(jīng)與肌細(xì)胞形成的突觸。正常時，用a刺激神經(jīng)會引起骨骼肌收縮，下列判斷分析不正確的是(　　) A.如果刺激c、a點中間任何一點，都可檢測到電位變化，表明傳出神經(jīng)完好 B.如果用a刺激神經(jīng)，在b處不能記錄到電位變化，表明傳出神經(jīng)受損 C.如果用a刺激神經(jīng)，在b處記錄到電位變化，骨骼肌不收縮，表明部位c受損 D.如果用d刺激骨骼肌，骨骼肌不收縮，表明骨骼肌受損 答案　C 解析　如果刺激c、a點中間任何一點，都可檢測到電位變化，表明傳出神經(jīng)完好，A正確；如果用a刺激神經(jīng)，在b處不能記錄到電位變化，表明傳出神經(jīng)受損，B正確；如果用a刺激神經(jīng)，在b處記錄到電位變化，骨骼肌不收縮，表明部位c受損或骨骼肌受損，C錯誤；如果用d刺激骨骼肌，骨骼肌不收縮，表明骨骼肌受損，D正確。 2.對大鼠切除垂體和胰腺，隨后依次進(jìn)行單獨使用生長激素、單獨使用胰島素、同時使用兩種激素的處理，觀察大鼠的生長情況，結(jié)果如圖所示。以下分析不正確的是(　　) A.實驗前切除胰腺和垂體是為了排除體內(nèi)生長激素和胰島素對動物生長的干擾 B.器官切除、三次注射之間不應(yīng)有時間間隔 C.器官切除前與每次激素使用后的大鼠生長情況可以構(gòu)成相互對照 D.實驗結(jié)果表明兩種激素同時使用對大鼠生長具有相互增強(qiáng)效應(yīng)的特點 答案　B 解析　由圖可知，切除胰腺和垂體后小鼠的體重不再增加，單獨注射生長激素和單獨注射胰島素后體重變化不大，而同時注射生長激素和胰島素，小鼠的體重增加明顯，說明它們之間具有協(xié)同作用。該實驗可以沒有空白對照組，本實驗自身前后構(gòu)成相互對照。 3.某同學(xué)為研究甲狀腺的功能，提出以下實驗思路： ①將若干只未成年小鼠分為2組： 甲組：不切除甲狀腺(假手術(shù))　乙組：切除甲狀腺 ②實驗開始時和實驗中每隔一段時間，分別測定每只小鼠的耗氧量和體長，并記錄。 ③對測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。 (要求與說明：假手術(shù)指進(jìn)行手術(shù)但不切除甲狀腺；耗氧量用單位時間的氧氣消耗量表示；實驗持續(xù)時間合適；實驗條件均適宜) 請回答： (1)實驗?zāi)康氖莀_________________________________________________。 (2)預(yù)測實驗結(jié)果(在坐標(biāo)系中用耗氧量和體長變化的示意曲線表示) (3)分析與討論 ①用耗氧量作為檢測指標(biāo)的依據(jù)是___________________________________________。 ②切除甲狀腺后，小鼠體長變化的原因是_____________________________________。 ③上述分組時，還可增設(shè)丙組作為實驗組，丙組：_____________________________。 答案　(1)探究甲狀腺激素對小鼠新陳代謝和生長發(fā)育(或耗氧量和體長)的影響 (2)如圖所示 (3)①甲狀腺激素促進(jìn)新陳代謝，此過程需消耗氧　②甲狀腺激素缺乏，小鼠生長發(fā)育停滯?、矍谐谞钕?、給予甲狀腺激素(或不切除甲狀腺、給予甲狀腺激素) 解析　(1)本題的自變量是甲狀腺激素的有無，因變量為小鼠的新陳代謝和生長發(fā)育情況，檢測指標(biāo)是小鼠的耗氧量和體長。故實驗?zāi)康氖翘骄考谞钕偌に貙π∈笮玛惔x和生長發(fā)育(或耗氧量和體長)的影響。(2)甲組小鼠有甲狀腺分泌甲狀腺激素，甲組小鼠的新陳代謝正常，故甲組體溫正常；乙組小鼠因切除甲狀腺缺乏甲狀腺激素，故乙組小鼠體溫會逐漸有所下降。甲狀腺激素還能促進(jìn)幼年動物的生長發(fā)育，故具有甲狀腺的甲組小鼠體長有所增加，切除甲狀腺的乙組小鼠不能正常生長發(fā)育，體長不再增加。(3)由于甲狀腺激素能促進(jìn)新陳代謝，加速體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解，該過程需消耗氧氣，故可用耗氧量作為檢測指標(biāo)。切除甲狀腺后，小鼠體長不變的原因是缺乏甲狀腺激素，小鼠不能完成正常的生長發(fā)育過程。本實驗還可增加切除甲狀腺后給予甲狀腺激素的實驗組，也可以是不切除甲狀腺、給予甲狀腺激素的實驗組，以便進(jìn)一步確定是甲狀腺激素在發(fā)揮作用。 4.進(jìn)食可刺激胃腺細(xì)胞分泌胃液，胃液中含有胃酸及胃蛋白酶，有利于消化。 (1)胃酸可以殺滅進(jìn)入胃內(nèi)的細(xì)菌，這屬于機(jī)體的__________________免疫；胃蛋白酶僅對食物中的蛋白質(zhì)成分有消化作用，這體現(xiàn)了酶的________性。 (2)哺乳動物進(jìn)食時，食物尚未進(jìn)入胃內(nèi)就可引起胃液分泌，稱為頭期胃液分泌。該過程受神經(jīng)調(diào)節(jié)和神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)的共同調(diào)控，如圖所示。 ①胃泌素通過______________運(yùn)輸?shù)竭_(dá)胃腺細(xì)胞，促進(jìn)胃液分泌。若胃酸分泌過多，又可抑制胃泌素的分泌，這種調(diào)節(jié)方式叫做__________________。 ②促進(jìn)胃腺細(xì)胞分泌胃液的信號物質(zhì)，除胃泌素外還有______________。 (3)為探究兩種調(diào)節(jié)機(jī)制對頭期胃液分泌的影響，有人用同一只狗連續(xù)進(jìn)行了以下實驗： 步驟 實驗操作 4小時胃液分泌量 1 假飼 ＋＋＋＋＋＋＋＋＋ 2 切除胃竇，再假飼 ＋ 3 假飼，并注射一定量的胃泌素(控制胃泌素的注射劑量，使胃液分泌量與步驟1相當(dāng)) ＋＋＋＋＋＋＋＋＋ 4 只注射與步驟3相同劑量的胃泌素，但不假飼 ＋＋＋＋ (假飼是讓狗吃肉，但吞下的肉從食道上的人工瘺口掉出，不進(jìn)入胃；“＋”數(shù)量表示胃液分泌量多少) ①步驟2中胃液的分泌是________調(diào)節(jié)的結(jié)果。 ②步驟3的目的是_______________________________________________。 ③步驟4是為了確定在__________________調(diào)節(jié)作用下的胃液分泌量。 ④重復(fù)上述實驗均得到相同結(jié)果，表明在頭期胃液分泌的兩種調(diào)節(jié)機(jī)制中，_____的作用效應(yīng)更大；二者共同作用效應(yīng)________(大于/小于/等于)各自單獨作用效應(yīng)之和。 答案　(1)非特異性　專一 (2)①體液　反饋調(diào)節(jié)?、谏窠?jīng)遞質(zhì) (3)①神經(jīng)?、诖_定在假飼條件下胃泌素的分泌量 ③神經(jīng)—體液?、苌窠?jīng)—體液調(diào)節(jié)　大于 解析　(1)胃酸殺滅細(xì)菌屬于人體的第一道防線，而第一、第二道防線都屬于非特異性免疫。胃蛋白酶只能水解食物中的蛋白質(zhì)成分，而不能對其他成分發(fā)揮消化作用，體現(xiàn)了酶的專一性。(2)①胃泌素是胃竇G細(xì)胞分泌的一種激素，激素調(diào)節(jié)的特點之一是通過體液(血液)運(yùn)輸。胃泌素促進(jìn)胃酸的分泌，而胃酸過多又反過來抑制胃泌素的分泌，這是一種典型的負(fù)反饋調(diào)節(jié)。②從圖中可知胃腺細(xì)胞既可以受胃泌素的調(diào)節(jié)，也可以受傳出神經(jīng)的控制，所以促進(jìn)胃腺分泌胃液的信號物質(zhì)除激素外還有傳出神經(jīng)分泌的神經(jīng)遞質(zhì)。(3)①假飼可引起神經(jīng)調(diào)節(jié)和神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)，但步驟2切除胃竇以后再假飼相當(dāng)于只有神經(jīng)調(diào)節(jié)。②由于是在同一只狗身上的連續(xù)實驗，步驟3與步驟1、2作對照，可以確定在假飼條件下胃泌素的分泌量。③步驟4在已經(jīng)切除胃竇的情況下不假飼，只注射與步驟3相同劑量的胃泌素，相當(dāng)于只有體液調(diào)節(jié)，從而確定了神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)下胃液的分泌量。④由實驗結(jié)果分析可知，當(dāng)只有神經(jīng)調(diào)節(jié)時，4小時分泌的胃液最少(只一個“＋”)；當(dāng)只有體液調(diào)節(jié)時相同時間胃液分泌量較多(4個“＋”)；當(dāng)同時存在兩種調(diào)節(jié)方式時，相同時間胃液分泌量最多(9個“＋”)，由此可知，二者共同作用效應(yīng)大于各自單獨作用效應(yīng)之和。