2023年新高考生物专题强化练 14：研究动物激素的生理功能

这是一份2023年新高考生物专题强化练 14：研究动物激素的生理功能，共11页。
A.切除小鼠垂体，会导致甲状腺激素分泌不足，机体产热减少
B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后，其耗氧量会增加
C.给成年小鼠注射甲状腺激素后，其神经系统的兴奋性会增强
D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素，其代谢可恢复正常
(2021·济南模拟)研究人员用药物X和小鼠做了如下实验：给甲组小鼠注射药物X，乙组小鼠注射等量生理盐水，饲养一段时间后，测定两组小鼠的相关生理指标。实验结果表明：乙组小鼠无显著变化；与乙组小鼠相比，甲组小鼠的血糖浓度升高，原尿中葡萄糖含量增加，进食量增加，体重下降。据实验推测下列说法正确的是( )
A.药物X可能破坏了小鼠胰腺中的胰岛B细胞，使其失去功能，从而导致血糖浓度升高
B.甲组小鼠细胞外液的葡萄糖含量增加，渗透压升高，尿量减少
C.实验前后均应该测定小鼠空腹时的血糖含量
D.要确定药物X引起糖尿的原因，还需要测定实验前后小鼠体内胰岛素的含量
(2022·山东日照调研)如表是科学家为揭示糖尿病的发病原因，以狗为实验动物进行研究的结果，下列对该实验结果的分析，不正确的是( )
A.由①③组实验可知，胰岛提取液可防止尿糖的出现
B.由①②组实验可知，胰岛细胞可以防止尿糖的产生
C.由②③组实验可知，胰腺能分泌胰液
D.题述研究表明，糖尿病的发生可能与胰岛细胞的分泌物有关
(2022·湖南师大附中模拟)现用体重等方面大体相同的三组兔子进行实验，将含有放射性碘的注射液注射到A、B、C三组兔子的体内，然后，定时测定兔子的甲状腺的放射量，4天后，分别注射：①无放射性甲状腺激素、②无放射性的促甲状腺激素、③生理盐水，实验结果如图所示，则A、B、C表示分别注射的是( )
A.②③① B.③②①
C.②①③ D.③①②
(2020·河南洛阳期中)生物实验小组的同学将某动物的提取液注射到健康小鼠体内，下列关于该小鼠的分析错误的是( )
A.若小鼠出现糖尿，则注射的提取液中不可能含胰高血糖素
B.若小鼠排卵增多，则注射的提取液可能来自垂体
C.若小鼠出现呼吸加快、心率加速、反应灵敏等症状，则注射的提取液中可能含肾上腺素
D.若小鼠出现活动减少、嗜睡，甚至昏迷，则注射的提取液中可能含胰岛素
(2021·江苏苏州五校联考)切除健康狗的胰腺，2天后狗出现糖尿病症状。随后连续给其注射一定量溶于生理盐水的胰岛素，发现其血糖含量恢复正常。由此推测：胰岛素能降低血糖的含量。为了证明这一推论，你认为下列最适宜作为对照组的是( )
A.既不切除健康狗的胰腺，又不注射胰岛素
B.用溶解于蒸馏水的胰岛素溶液进行注射
C.切除健康狗体内的胰腺2天后，只注射等量的生理盐水
D.将健康狗体内摘除的胰腺制成提取液，注射给切除胰腺的狗
(2020·北京等级模考，10)先天性甲状腺功能减低症(甲减)可对哺乳动物生长发育造成严重影响。以大鼠为实验材料，检测甲减仔鼠及补充甲状腺激素的甲减仔鼠的各项指标，结果见下表。
结合上表分析甲状腺激素分泌的调节及其与心肌生长的关系，错误的是( )
A.TSH的增加抑制了甲状腺激素的分泌
B.补充甲状腺激素后TSH的分泌减少
C.甲状腺激素可促进心肌的生长
D.补充甲状腺激素可用于治疗甲减
(2021·海口四中高二期中)选择30只生理状况大致相同的健康成年小白鼠，测定小白鼠单位时间耗氧量的平均值，以代表鼠的物质代谢强度，将其随机分为甲、乙两组，做如下处理：
由此可以推测：是甲状腺激素增强了小白鼠的物质代谢能力。为了证明这一推论，要增加下列哪项操作作为对照实验( )
A．切除甲状腺，注射生理盐水
B．既不切除甲状腺，也不注射甲状腺激素
C．从切除甲状腺后的第5天开始，注射用于该实验的溶剂
D．从切除甲状腺后的第5天开始，注射促甲状腺激素
(2020·全国卷Ⅰ，31)某研究人员用药物W进行了如下实验：给甲组大鼠注射药物W，乙组大鼠注射等量生理盐水，饲养一段时间后，测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明：乙组大鼠无显著变化；与乙组大鼠相比，甲组大鼠的血糖浓度升高，尿中葡萄糖含量增加，进食量增加，体重下降。回答下列问题：
(1)由上述实验结果可推测，药物W破坏了胰腺中的________细胞，使细胞失去功能，从而导致血糖浓度升高。
(2)由上述实验结果还可推测，甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加，导致肾小管液的渗透压比正常时的________，从而使该组大鼠的排尿量________。
(3)实验中测量到甲组大鼠体重下降，推测体重下降的原因是_____________________________________________________________________。
(4)若上述推测都成立，那么该实验的研究意义是_____________________________________________________________________
________________________________________________________(答出1点即可)。
(2021·重庆选择性考试适应性测试)为验证血糖调节的影响因素，设计如图所示实验流程，实验中Ⅰ～Ⅴ组家兔的注射剂量均按单位体重计算。
(1)据图回答下列问题：
作为空白对照，图中X是__________，注射后的现象分别为______________ __________________。首次注射后，Ⅱ～Ⅴ组出现低血糖症状的原因是________________________________________________。第二次注射后，从Ⅱ～Ⅴ组中选出对低血糖症状起缓解作用的组，并按其作用快慢排序为________；Ⅲ组会出现的症状是____________________________________________________。
(2)某人空腹时血糖过高，为确定原因，还需要检测血液中的_____________ ___________________________________。
(2021·湖南选择性考试)生长激素对软骨细胞生长有促进作用，调节过程如图所示。回答下列问题。
(1)根据示意图，可以确定软骨细胞具有________________________(填“GH受体”“IGF­1受体”或“GH受体和IGF­1受体”)。
(2)研究人员将正常小鼠和IGF­1基因缺失小鼠分组饲养后，检测体内GH水平。据图预测，IGF­1基因缺失小鼠体内GH水平应________(填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠，理由是__________________________________。
(3)研究人员拟以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，在细胞培养液中添加不同物质分组离体培养，验证生长激素可通过IGF­1促进软骨细胞生长。实验设计如表所示，A组为对照组。
实验结果预测及分析：
①与A组比较，在B、C和D组中，软骨细胞生长无明显变化的是________组。
②若E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快，结合本实验目的，推测E组培养液中添加的物质是______________________________。
为研究生长激素(GH)和胰岛素样生长因子(IGF­1)影响奶牛牛乳中酪蛋白含量的机理，科研人员进行了如下实验。
(1)将体外培养的奶牛乳腺上皮细胞等分为四组，各组处理如下：
注：“＋”：加入；“－”：不加入。
对照组的处理是：用等量__________________________培养奶牛乳腺上皮细胞24小时。
(2)科研人员测定了各组中酪蛋白mRNA的含量，结果如下图所示。
①GH和IGF­1与细胞膜上________结合，调控酪蛋白的合成。
②GH组、IGF­1组、GH＋IGF­1组可以显著促进酪蛋白基因的________过程。
③GH＋IGF­1联合使用效果与单独使用____________________________。
(3)研究表明，酪蛋白基因的表达受J蛋白的调控，为证实J蛋白是否参与GH和IGF­1对酪蛋白基因表达的调控，可采取的方法为：在使用GH或IGF­1时，____________________，检测酪蛋白表达量。
用某种降血糖物质X做以下实验(注：用生理盐水配制X溶液)。
回答下列问题：
(1)某同学要验证X的降血糖作用，进行如下实验：
选择一批体重相同的正常小鼠，测定________，并将小鼠随机等量分成实验组和对照组，实验组注射适量的________，对照组注射等量的________，一段时间后测定两组小鼠的________，若________________________，则表明X有降血糖作用。
(2)若要验证一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围，进行如下实验：
用________小鼠作为实验组，用患糖尿病小鼠作为对照组1，用________小鼠作为对照组2；实验组注射________，对照组1、2注射等量的生理盐水，一定时间后若实验组和对照组________的血糖浓度均在正常范围内，而对照组________的血糖浓度高于正常范围，则表明一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围。
参考答案
【答案】D
【解析】甲状腺激素可以促进有机物代谢，若切除小鼠垂体，会导致促甲状腺激素分泌减少，甲状腺激素分泌也随之减少，细胞代谢减慢，机体产热减少，A正确；切除垂体的幼年小鼠体内促甲状腺激素较少，注射垂体提取液后，促甲状腺激素增多，甲状腺激素也随之增多，机体代谢加快，耗氧量增加，B正确；甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性，给成年小鼠注射甲状腺激素后，其神经系统的兴奋性会增强，C正确；促甲状腺激素释放激素不能直接作用于甲状腺调节甲状腺激素的合成和分泌，故给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素，其代谢不会恢复正常，D错误。
【答案】ACD
【解析】药物X导致血糖浓度升高，可能是X破坏了小鼠胰腺中的胰岛B细胞，使其不能分泌胰岛素或分泌胰岛素过少，从而导致血糖浓度升高，A正确；药物X可导致原尿中葡萄糖浓度升高，影响水的重吸收，使尿量增加，B错误；实验前后均应该测定小鼠空腹时的血糖含量，以排除进食对实验的干扰，C正确；要确定药物X引起糖尿的原因，需要测定实验前后小鼠体内胰岛素的含量，若胰岛素显著减少，则药物X可能破坏了小鼠胰腺中的胰岛B细胞，若胰岛素含量正常，则药物X可能是具有胰高血糖素作用的物质或影响了胰岛素与受体的结合，D正确。
【答案】C
【解析】①组和③组形成对照实验，自变量为是否注射胰岛提取液，注射胰岛提取液的狗不出现尿糖现象，不注射胰岛提取液的狗出现尿糖现象，说明胰岛提取液可防止尿糖的出现，A正确；①组和②组也能形成对照，自变量是有无胰岛细胞，①组切除了胰腺，胰岛随着被切除，出现尿糖现象，②组结扎了胰管，胰腺腺泡萎缩，不能产生胰液，但胰岛细胞保持完好，没有出现尿糖现象，说明胰岛细胞可以防止尿糖的产生，B正确；由②③组实验可知胰岛细胞保持完好或给切除胰腺的狗注射胰岛提取液，狗都不会出现尿糖现象，说明胰腺能够分泌胰岛素，但不能说明胰腺能够分泌胰液，C错误；②组和③组狗的体内都有胰岛细胞的分泌物，两组的狗都不出现尿糖现象，而①组切除了胰腺即没有胰岛，狗出现尿糖现象，说明糖尿病的发生可能与胰岛细胞的分泌物有关，D正确。
【答案】B
【解析】碘参与甲状腺激素的合成，注射甲状腺激素后因为负反馈调节作用，甲状腺激素的合成会减少，而含放射性的甲状腺的相对含量应是较高的，所以应呈C曲线。注射促甲状腺激素后甲状腺激素合成增加，则甲状腺的放射量会相对下降，应呈B曲线。注射生理盐水后甲状腺激素分泌和以前相比没多大变化，所以应介于前二者之间，应是A曲线。
【答案】A
【解析】胰高血糖素可以升高血糖，若小鼠出现糖尿，则注射的提取液中可能含胰高血糖素，A错误；促性腺激素能促进排卵，促性腺激素是垂体分泌的，若小鼠排卵增多，则注射的提取液可能来自垂体，B正确；肾上腺素能促进肝糖原分解而升高血糖，使心跳加快、呼吸加快等，若小鼠出现呼吸加快、心率加速、反应灵敏等症状，则注射的提取液中可能含有肾上腺素，C正确；胰岛素能降低血糖浓度，低血糖的情况下，小鼠会出现活动减少、嗜睡，甚至昏迷，若小鼠出现活动减少、嗜睡，甚至昏迷，则注射的提取液中可能含胰岛素，D正确。
【答案】C
【解析】不切除健康狗的胰腺，则其本身产生的胰岛素会影响实验结果，A错误；题中注射的是一定量溶于生理盐水的胰岛素，则对照组需排除生理盐水本身的影响，注射等量的生理盐水，B错误、C正确；由健康狗体内摘除的胰腺制成的提取液中不一定含有胰岛素(可能被胰蛋白酶分解)，且与“注射一定量溶于生理盐水的胰岛素”不能形成对照，D错误。
【答案】A
【解析】TSH具有促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素的作用，TSH的增加可促进甲状腺激素的分泌，A错误；分析表格信息，补充甲状腺激素的甲减仔鼠的TSH含量低于甲减仔鼠，说明补充甲状腺激素后，TSH的分泌减少，B正确；分析表格信息，正常仔鼠及补充甲状腺激素的甲减仔鼠的心肌重量都高于甲减仔鼠，说明甲状腺激素能促进心肌生长，C正确；补充甲状腺激素的甲减仔鼠的甲状腺激素总量明显大于甲减仔鼠的，稍小于正常仔鼠的，更明显的是心肌重量基本正常，推测补充甲状腺激素能治疗甲减，D正确。
【答案】C
【解析】为了排除用来溶解甲状腺激素的溶剂对小鼠生长的影响，所以在第5天开始，用只注射溶剂的处理作为对照组。
【答案】(1)胰岛B (2)高 增加 (3)甲组大鼠胰岛素缺乏，使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量，导致机体脂肪和蛋白质的分解增加 (4)获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物，这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物
【解析】(1)胰岛B细胞受损会使胰岛素分泌不足，血液中的葡萄糖进入组织细胞被利用、转化和储存的过程受阻，最终导致血糖浓度升高。(2)若肾小管液中的葡萄糖含量增加，肾小管液的渗透压比正常时的高，会使肾小管上皮细胞对水分的重吸收减少，从而导致大鼠的排尿量增加。(3)甲组大鼠胰岛素缺乏，机体不能充分利用葡萄糖，从而使脂肪和蛋白质的分解增加，会造成大鼠体重下降。(4)题中实验获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物，这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物。
【答案】(1)生理盐水 Ⅰ组家兔无明显症状，Ⅴ组家兔仍维持低血糖症 胰岛素促进血糖的摄取、利用和储存，降低了血糖浓度 Ⅱ、Ⅳ 家兔昏迷、体温下降、心跳减慢，甚至休克死亡
(2)胰岛素、胰高血糖素等激素含量
【解析】(1)作为空白对照，注射的X应是生理盐水，注射后家兔保持原有状态无明显变化，故Ⅰ组家兔无明显症状，Ⅴ组家兔仍维持低血糖症。首次注射后，Ⅱ～Ⅴ组出现低血糖症状的原因是胰岛素促进血糖的摄取、利用和储存，降低了血糖浓度，故实验组家兔出现低血糖症。家兔出现低血糖症，通过补充葡萄糖或注射胰高血糖素可以缓解，Ⅱ组注射葡萄糖可以直接升高血糖缓解症状，作用较快，但Ⅳ组注射胰高血糖素则需要通过机体促进糖原分解等方式间接升高血糖，因此作用较缓慢，故第二次注射后，从Ⅱ～Ⅴ组中选出对低血糖症状起缓解作用的组，并按其作用快慢排序为Ⅱ、Ⅳ。而Ⅲ组注射胰岛素后，若再次注射胰岛素，则有可能加重家兔的低血糖症导致家兔昏迷、体温下降、心跳减慢，甚至休克死亡。
(2)某人空腹时血糖过高，为确定原因，还需要检测血液中的胰岛素、胰高血糖素等激素含量，从而判断是由于激素的缺乏还是由于对应受体的异常导致的高血糖。
【答案】(1)GH受体和IGF­1受体
(2)高于 IGF­1基因缺失小鼠不能产生IGF­1，不能抑制垂体分泌GH
(3)①B、D ②正常小鼠去垂体后注射过GH的血清
【解析】(1)据图可知，生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF­1)均可作用于软骨细胞，可知软骨细胞表面具有GH受体和IGF­1受体。
(2)据图可知，垂体分泌的GH可促进肝脏细胞分泌IGF­1，IGF­1过多时会抑制垂体分泌生长激素，IGF­1基因缺失小鼠不能产生IGF­1，不能抑制垂体分泌GH，故IGF­1基因缺失小鼠体内GH含量高于正常小鼠。
(3)以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，验证生长激素可通过IGF­1促进软骨细胞生长，实验的自变量应为GH的有无以及IGF­1的有无。①以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，则B组培养液中添加GH，不能促进软骨细胞生长。D组正常小鼠去垂体后，血清中不含GH，则也不含有肝脏细胞分泌的IGF­1，软骨细胞也不能生长。C组培养液中添加IGF­1，可促进软骨细胞生长。综上可知，与A组比较，软骨细胞生长无明显变化的是B、D组。②E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快，推测E组培养液中添加的物质中应含有IGF­1，结合D组可知，添加的物质是正常小鼠去垂体后注射过GH的血清，通过B、C、D、E 4组对照，说明没有垂体分泌的GH或GH不能发挥作用，均不能促进软骨细胞生长，有了IGF­1，软骨细胞才能生长，可验证生长激素可通过IGF­1促进软骨细胞生长。
【答案】(1)不含GH和IGF­1的动物细胞培养液
(2)①受体 ②转录 ③对酪蛋白mRNA合成的促进效果基本相同
(3)同时添加适量的J蛋白
【解析】(1)实验要遵循对照原则，对照组用等量的不含GH和IGF­1的动物细胞培养液来培养奶牛乳腺上皮细胞。
(2)①GH和IGF­1先要与细胞膜上的受体结合，才能发挥自己的调控作用，这是激素调节的特点之一；②图中测定的是酪蛋白mRNA的含量，可知添加激素的实验组促进的是酪蛋白基因的转录过程。
【答案】(1)血糖浓度 X溶液 生理盐水 血糖浓度 对照组血糖浓度不变，实验组血糖浓度下降 (2)患糖尿病 正常 一定量的X溶液(或X溶液) 2 1
【解析】(1)实验目的是验证X的降血糖作用，那么此实验的自变量是有无X，而因变量是血糖浓度的变化。基本思路是：建立一个实验组和一个对照组，测得两组小鼠血糖浓度，再分别注射一定量的X溶液和等量的生理盐水，一段时间之后，测两组小鼠的血糖浓度。若实验组比对照组有明显的血糖下降，则证明X有降低血糖的作用。
(2)该实验的目的是验证一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围。该实验的自变量是有无一定量的X及小鼠是否患糖尿病，而因变量是小鼠的血糖浓度。基本思路是：一个实验组，注射一定量的X溶液；建立两个对照组，患糖尿病小鼠组和正常小鼠组，注射等量的生理盐水；观察注射X前后小鼠的血糖和哪个对照组的值更近。实验组
实验操作
实验结果
①
切除胰腺
出现尿糖现象
②
结扎胰管，胰腺腺泡萎缩，胰岛细胞保持完好
不出现尿糖现象
③
切除胰腺，注射胰岛提取液
不出现尿糖现象
指标
正常仔鼠
甲减仔鼠
补充甲状腺激素的甲减仔鼠
甲状腺激素浓度/ (pml·L－1)
20.42
5.90
15.92
促甲状腺激素浓度/ (TSH，mIU·L－1)
3.12
9.29
4.97
心肌重量/mg
68.27
41.29
65.66
组别
实验处理方法
10天后代谢强度
甲
切除小白鼠体内的甲状腺
大大下降
乙
切除小白鼠体内的甲状腺，5天后，连续给小白鼠注射一定量溶于某种溶剂中的甲状腺激素
没有下降
组别
A
B
C
D
E
培养液中添加物质
无
GH
IGF­1
正常小鼠去垂体后的血清
？
实验处理
对照组
GH组
IGF­1组
GH＋IGF­1组
GH
？
＋
－
＋
IGF­1
？
－
＋
＋
动物细胞培养液
？
＋
＋
＋