2023版高考生物一轮总复习第8单元生命活动的调节实验探究系列5.分析实验结果得出实验结论教师用书

实验探究系列 5.分析实验结果 得出实验结论

(2021·山东卷)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发，也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。

(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌G的体液调节方式为________。

(2)研究发现，NE主要通过过程②影响MeSC，过程①作用很小。两过程中，NE作用于MeSC效果不同的原因可能是_____________、_________________、____________________。(答出3种原因即可)

(3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。

实验思路：____________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

实验现象：_____________________________________________________

_________________________________________________________________。

解析：(1)由题图可知，过度紧张、焦虑刺激下丘脑通过垂体再作用于肾上腺皮质产生糖皮质激素，由下丘脑—垂体—相应腺体产生相应的激素属于激素调节方式中的分级调节。(2)由题图可知，过度紧张、焦虑刺激脑和脊髓，途径①神经调节：脑和脊髓经传出神经末梢释放的神经递质NE作用于黑色素细胞干细胞MeSC，使MeSC异常增殖分化；途径②神经—体液调节：脑和脊髓通过传出神经支配肾上腺髓质，释放激素NE，NE作用于黑色素细胞干细胞MeSC。NE作用于MeSc效果不同的原因可从NE本身起作用的方式，作用于靶细胞的受体不同，神经调节与激素调节的区别，NE本身的活性、浓度等方面来回答。(3)实验目的为设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。实验类型为验证性实验，双自变量为长期束缚、肾上腺，因变量为对黑毛小鼠体毛的观察，观察指标为小鼠体毛是否脱毛及是否变白。预期结果的分析，学生需要从题图中读出的是过度紧张、焦虑，下丘脑通过垂体产生G作用于成纤维细胞并最终抑制了HFSC的增殖分化。按照实验设计的对照、等量、单一变量原则可将实验目的分解为两个：①设计实验验证上述调节机制中长期束缚对黑毛小鼠体毛的影响，分不处理组和长期束缚组，②设计实验验证上述调节机制中肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响，分不处理组和切除肾上腺组，由于题目要求验证上述长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响，再加一组长期束缚及切除肾上腺组。实验思路：取生理状况相同的黑毛小鼠若干只，随机均分为A、B、C、D四组。A组不作处理；B组切除肾上腺；C组束缚；D组切除肾上腺并束缚，其他条件相同且适宜，饲养一段时间后，观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。实验现象：A组小鼠的体毛无明显变化；B组小鼠的体毛增多(生长旺盛)，不变白；C组小鼠脱毛且体毛变白；D组小鼠体毛增多(生长旺盛)，变白(注：上述处理中A组做假手术处理，C组做假手术并束缚也可。)

答案：(1)分级调节　(2)两过程NE的作用方式不同(或NE分别作为激素和神经递质起作用) 　两过程NE的浓度不同　两过程NE运输到MeSC的时间不同(或MeSC上的受体分布不同、两过程NE的活性不同等)　(3)取生理状况相同的黑毛小鼠若干只，随机均分为A、B、C、D四组。A组不作处理；B组切除肾上腺；C组束缚；D组切除肾上腺并束缚，其他条件相同且适宜，饲养一段时间后，观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化　A组小鼠的体毛无明显变化；B组小鼠的体毛增多(生长旺盛)，不变白；C组小鼠脱毛且体毛变白；D组小鼠体毛增多(生长旺盛)，变白(注：上述处理中A组做假手术处理，C组做假手术并束缚也可)

【思维构建】

实验结论作答技巧总结

1．(2021·山东日照三模)用电流刺激蛙的交感神经会使蛙的心跳加快，对此研究人员提出以下两种假设：

假设一：交感神经受电流刺激后，电信号直接传导造成心脏跳动加快；

假设二：交感神经分泌某种化学物质造成心脏跳动加快。

某同学为了探究哪种假设正确，设计了以下实验步骤：

①制备若干带交感神经的搏动的离体蛙心，用插管插入蛙心的心室腔中，插管内有任氏液(能够维持蛙心跳动的生理溶液)，心脏内的血液已被任氏液代替(如图所示)。

②取两个制备好的蛙心分别置于盛有等量且适量任氏液的容器A、B中，测量A、B中蛙心的心率(分别记为A1、B1)。

③刺激A中蛙心的交感神经，测量蛙心的心率(记为A2)。

④随后将容器A中适量的溶液转移到容器B中，测量B组蛙心的心率(记为B2)。

(1)根据上述实验步骤，该同学预期的实验结果和结论：

若______________________，说明交感神经受电流刺激后，电信号直接传导造成心脏跳动加快；

若______________________，说明交感神经分泌某种化学物质造成心脏跳动加快。

(2)步骤④中________(填“能”或“不能”)刺激B中蛙心的交感神经后，再观察测量蛙心的心率，原因是________________________________________

___________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

(3)进一步研究发现，交感神经释放的神经递质与肾上腺素均可控制心脏的收缩，这两种物质发挥作用时的共同特点是__________________________(答出一点即可)。

(4)当人受到惊吓刺激时，心跳短时间内迅速加快，说明该过程中主要的调节方式是__________。受到惊吓后，需较长一段时间后才能慢慢平静下来，其原因是_____________________________________________________________

__________________________________________________________________。

解析：(1)若交感神经受电流刺激后，电信号直接传导造成心脏跳动加快，则B组由于没有电信号刺激，心率不加快，而A组因为存在电信号刺激，心率加快，即A1小于A2，B1等于B2。若交感神经分泌某种化学物质造成心脏跳动加快，则B组中含有A容器中的溶液，也含有该化学物质，故两组的心率都会加快，即A1小于A2，B1小于B2。(2)若先刺激蛙心的交感神经再测量蛙心的心率，则无论电信号直接传导还是分泌某种化学物质形式从传出神经传到效应器，都会使蛙心的心率加快，所以步骤④中不能刺激B中蛙心的交感神经后，再观察测量蛙心的心率。(3)神经递质和肾上腺素作为信号分子发挥作用时，都要与相应受体结合才能发挥作用，且发挥作用后都会被分解。(4)神经调节速度快，而体液调节速度慢。当人受到惊吓刺激时，心跳短时间内迅速加快，说明该过程中主要的调节方式是神经调节。受到惊吓后，需较长一段时间后才能慢慢平静下来，其原因是体液调节作用时间比较长。

答案：(1)A1小于A2，B1等于B2　A1小于A2，B1小于B2　(2)不能　若先刺激蛙心的交感神经再测量蛙心的心率，则无论电信号直接传导还是分泌某种化学物质形式从传出神经传到效应器，都会使蛙心的心率加快　(3)都要与相应受体结合才能发挥作用　(4)神经调节　体液调节作用时间比较长

2．(2021·天津卷)阿卡波糖是国外开发的口服降糖药，可有效降低餐后血糖高峰。为开发具有自主知识产权的同类型新药，我国科研人员研究了植物来源的生物碱NB和黄酮CH对餐后血糖的影响。为此，将溶于生理盐水的药物和淀粉同时灌胃小鼠后，在不同时间检测其血糖水平，实验设计及部分结果如下表所示。

 (1)将淀粉灌胃小鼠后，其在小鼠消化道内水解的终产物为______________，该物质由肠腔经过以下部位形成餐后血糖，请将这些部位按正确路径排序：____________(填字母)。

a．组织液  b．血浆

c．小肠上皮细胞  d．毛细血管壁细胞

血糖水平达到高峰后缓慢下降，是由于胰岛素促进了血糖合成糖原、____________、转化为脂肪和某些氨基酸等。

(2)本实验以________________________作对照，确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。

(3)该研究结论为：NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰，且二者共同作用效果更强。下列对应表中x1、x2、x3处的数据排列中符合上述结论的是________________(多选)。

A．7.15　7.62　6.37 B．7.60　7.28　6.11

C．7.43　6.26　7.75 D．6.08　7.02　7.54

解析：(1)组成淀粉的基本单位是葡萄糖，灌胃小鼠后，淀粉在小鼠消化道内水解的终产物为葡萄糖。葡萄糖由肠腔被c小肠上皮细胞吸收，再由细胞另一侧释放进入a组织液，然后穿过d毛细血管壁细胞进入b血浆，形成血糖。胰岛素可以促进血糖合成糖原、氧化分解、转化为脂肪和某些氨基酸等，从而使血糖降低。(2)由分析可知，本实验以生理盐水组作为空白对照，以阿卡波糖组为标准对照，以确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。(3)若结论为：NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰，且二者共同作用效果更强，则x1、x2应低于生理盐水组血糖水平，且与阿卡波糖组相似，x3应低于x1和x2，故A、B项数据符合上述结论，A、B正确。

答案：(1)葡萄糖　cadb　氧化分解　(2)生理盐水组与阿卡波糖组　(3)AB