(新高考)高考生物二轮复习第1部分 专题突破 专题5 实验探究（四） 动物生理实验题的补充与完善(含解析)

(2018·全国Ⅱ，29)为研究垂体对机体生长发育的作用，某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中，用幼龄大鼠为材料，以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题：

(1)请完善下面的实验步骤

①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理，A组(对照组)的处理是_________________；B组的处理是____________________。

②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。

③________________________________________________________________________。

④对所得数据进行统计处理与分析。

(2)实验结果与分析

B组大鼠生长发育的状况不如A组，出现这种差异的原因是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的________激素和________________激素。

答案　(1)①手术但不切除垂体　切除垂体　③每隔一定时间，测定并记录两组大鼠的体重　(2)生长　促甲状腺

解析　用切除幼龄大鼠垂体的方法探究垂体对机体生长发育的作用，以体重变化作为生长发育的检测指标，因此实验中的自变量是垂体的有无，因变量是体重的变化，影响实验结果的其他变量是无关变量。

(1)根据单一变量原则，A组(对照组)的处理是手术但不切除垂体，B组的处理是切除垂体，其他条件应保持相同且适宜。每隔一段时间，测定并记录两组大鼠的体重，并对所得数据进行统计处理与分析。

(2)垂体可分泌生长激素和促甲状腺激素，促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素，生长激素和甲状腺激素能促进大鼠的生长发育。

1．补充完善类实验的解题方法

(1)补充实验原理类

深入分析题目中与实验原理有关的内容，如对照组实验、重要实验步骤、重要实验装置、实验所用的方法等，在此基础上，联系教材中相关的原理、知识点进行知识迁移，归纳其原理。

(2)补充实验步骤类

根据实验目的确定实验变量，审读所提供的信息中是否准确控制了实验变量，是否遵循对照原则、单一变量原则等，在此基础上，根据已有的实验步骤写出需要补充的内容。

(3)预测实验结果类

认真分析实验目的，辨别实验是属于验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果；探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对各种可能性分别加以考虑和分析，得到相关结论。

2．动物实验中的注意事项

(1)动物分组的基本要求：选择性别、年龄、体重、生理状况相似的动物平均分组，每组要有数量相等的多只动物。

(2)实验设计中注意实验动物的选择和处理，如观察胰岛素、胰高血糖素功能的实验动物一般是先饥饿处理，经实验变量处理后的观察指标是动物的生活状况。

(3)注射时，对照组可注射等量的生理盐水或用来溶解激素的溶液，切不可注射蒸馏水。

1．(2020·山东，22)科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤，通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元，在脾神经纤维上记录到相应的电信号，从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系，即脑－脾神经通路。该脑－脾神经通路可调节体液免疫，调节过程如图1所示，图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。

(1)图1中，兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中，兴奋在相邻神经元间传递需要通过的结构是________，去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有________________。

(2)在体液免疫中，T细胞可分泌____________作用于B细胞。B细胞可增殖分化为_______________________________________________________________________________。

(3)据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程：_________________________________

_______________________________________________________________________________。

(4)已知切断脾神经可以破坏脑－脾神经通路，请利用以下实验材料及用具，设计实验验证破坏脑－脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。

实验材料及用具：生理状态相同的小鼠若干只，N抗原，注射器，抗体定量检测仪器等。

实验设计思路：__________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

预期实验结果：_________________________________________________________________。

答案　(1)突触　去甲肾上腺素受体　(2)淋巴因子　浆细胞和记忆细胞　(3)光刺激光敏蛋白导致Na＋通道开放，Na＋内流产生兴奋　(4)取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为两组，将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组，另一组作为对照组；分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原；一段时间后，检测两组小鼠抗N抗体的产生量　实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量

解析　(1)兴奋在神经元间的传递依赖于相邻神经元间的突触。去甲肾上腺素能作用于T细胞，实际上是细胞间的信息传递过程，细胞间的信息传递需要通过信息分子(去甲肾上腺素)与细胞膜上相应受体的识别来完成。(2)体液免疫中，T细胞受到呈递抗原的刺激后，会分泌淋巴因子，淋巴因子作用于B细胞，促进B细胞的增殖分化为浆细胞和记忆细胞。(3)神经元产生兴奋的过程即动作电位的形成过程，也就是Na＋内流，形成神经元膜内正外负的电位差的过程。结合题图Na＋通道蛋白上含有光敏蛋白，可知光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程是光敏蛋白接受光刺激后，Na＋通道开放，Na＋内流形成动作电位，产生兴奋。(4)实验设计类题目的基本解题思路就是根据实验目的确定自变量进行分组处理(设置对照组和实验组)，然后根据题干信息预测实验结果。由题干信息“验证破坏脑－脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力”可知，本实验为验证性实验。根据实验目的确定实验的自变量为是否破坏脑－脾神经通路。根据题干信息确定因变量即检测方法：注射N抗原，检测抗N抗体的产生量。根据题干信息“破坏脑－脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力”来预期实验结果：实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量。

2．用脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)进行屈腿反射实验时，刺激蛙左后肢，左后肢收缩，右后肢也会收缩，说明左右后肢反射弧的中枢存在某种联系。在一次制作脊蛙的过程中，某研究人员不小心伤到了蛙右后肢上的神经，但不知是传入神经还是传出神经，于是设计了如下实验方案进行探究：

(1)刺激蛙右后肢，若右后肢不收缩而左后肢收缩，说明伤及的是________神经。

(2)刺激蛙右后肢，若________________，则可初步判断伤及的是传入神经。但不知右后肢传出神经是否也同时受到伤害，请帮其设计实验并加以探究(写出实验思路，预期实验结果和结论)。

实验思路：_____________________________________________________________________。

预期实验结果和结论：___________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

答案　(1)传出　(2)左右后肢均不收缩　刺激左后肢，观察右后肢是否收缩　若右后肢收缩，则说明传出神经未受损伤；若右后肢不收缩，则说明传出神经受损伤

解析　(1)刺激蛙右后肢，若右后肢不收缩而左后肢收缩，说明右后肢受到的刺激产生的兴奋能传递到左后肢的效应器，但不能传递到右后肢的效应器，因此伤及的是传出神经。(2)若伤及的是传入神经，则刺激蛙右后肢，左右后肢均不收缩。若要通过实验探究右后肢的传出神经是否同时受损伤，可刺激蛙左后肢(传入神经正常)，观察右后肢是否收缩。如果右后肢的传出神经未受损伤，则右后肢收缩；如果右后肢的传出神经受损伤，则右后肢不收缩。

3．狗的胃液分泌受体液调节和神经调节的支配，回答下列有关问题：

(1)胃液中H＋的浓度远高于血浆，狗的胃壁细胞分泌H＋，能量来源于________(生理过程)。胃酸能杀灭随着食物进入的细菌，说明胃液具有____________免疫作用。胃液中H＋浓度达到一定水平后，能抑制胃酸的分泌，该调节机制称为____________。

(2)从摄食开始至食物进入小肠，摄食、吞咽动作及食物初步消化的产物都通过不同调节途径影响胃液的分泌。对实验动物施行食管切断术，使得食物从口腔进入食管后，从食管的切口流出体外(这种喂食方式称作假饲)，当切断支配胃的迷走神经后，假饲就不再引起胃液分泌。说明假饲促进胃液分泌是属于__________调节方式，判断的理由是______________________

_______________________________________________________________________________。

(3)食物进入胃后，胃液分泌进一步增多，有推测认为，食物初步消化的产物能刺激胃壁细胞分泌某种激素，促进胃液分泌，请写出验证该推测的实验思路：_______________________

_______________________________________________________________________________。

答案　(1)细胞呼吸(或有氧呼吸)　非特异性　(负)反馈调节

(2)神经　切断支配胃的迷走神经，调节无法完成，说明该调节过程需要完整的反射弧参与，所以该调节过程是神经调节(或神经兴奋需要通过反射弧传导和传递，切断支配胃的迷走神经，调节无法完成，说明该调节过程是神经调节)

(3)将接受过食物初步消化产物刺激的狗的胃壁细胞研磨，制成提取液后注射入狗血液中，记录胃液的分泌量。若分泌量增多，则证明该推测成立

解析　(1)狗的胃壁细胞分泌H＋，H＋从细胞内运出到细胞外的方式属于主动运输，主动运输需要载体与能量，其中能量来自细胞呼吸过程。胃酸能杀灭随着食物进入的细菌，属于第一道防线，具有非特异性免疫作用。反馈调节是指在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作。胃液中H＋的浓度达到一定水平后，能抑制胃酸分泌，这种调节机制称为(负)反馈调节。这种调节机制可以维持胃酸的含量稳定。

(2)对实验动物施行食管切断术，使得食物从口腔进入食管后，从食管的切口流出体外(这种喂食方式称作假饲)，当切断支配胃的迷走神经后，假饲就不再引起胃液分泌。说明假饲促进胃液分泌是属于神经调节方式，因为切断支配胃的迷走神经，调节无法完成，说明该调节过程需要完整的反射弧参与，所以该调节过程是神经调节(或神经兴奋需要通过反射弧传导和传递，切断支配胃的迷走神经，调节无法完成，说明该调节过程是神经调节)。

(3)食物进入胃后，胃液分泌进一步增多，有推测认为，食物初步消化的产物能刺激胃壁细胞分泌某种激素，促进胃液分泌。因为激素是通过体液运输到全身各处的，因此可以想办法得到胃壁细胞的分泌物，可以将接受过食物初步消化产物刺激的狗的胃壁细胞研磨，然后注射入狗血液中，记录胃液的分泌量。若分泌量增多则证明该推测成立。