新教材2024届高考生物二轮复习6课时4突破实验大题课件

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动物生理实验题的分析与设计
创设情境　突破高考长句
突破1　动物生理实验题的分析与设计
题型一　与内分泌腺和激素有关的实验设计归纳1.常用实验方法切除法、饲喂法、注射法不同激素由于化学本质不同，设计实验时，要根据激素的种类，采取切除、注射或饲喂的方法。
2.动物生理实验材料的选择和处理(1)实验分组基本要求：选择性别、年龄、体重、生理状况相似的动物平均分组(随机均分)，每组要有数量相等的多只动物。(2)处理：如观察胰岛素、胰高血糖素功能的实验动物一般是先进行饥饿处理。
3.动物激素调节实验设计时的注意事项(1)根据激素的化学本质，选择不同的实验方法。多肽和蛋白质类激素一般采用注射法，不宜采用饲喂法；固醇类、氨基酸衍生物类激素可以饲喂，也可以注射。(2)注意设置对照实验：如进行注射实验时空白对照组不作处理或注射生理盐水(不可用蒸馏水)，进行饲喂实验时，空白对照组可添加蒸馏水，也可设置自身前后对照、相互对照等。(3)生理实验中要注意排除无关变量的干扰：手术处理、溶解药物的溶剂、内源激素等。
4.自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”(1)“加法原理”：与常态比较，人为增加某种影响因素。例如，用饲喂法研究甲状腺激素，用注射法研究动物胰岛素和生长激素，用移植法研究性激素等。(2)“减法原理”：与常态比较，人为去除某种影响因素。例如，用摘除法研究甲状腺激素和生长激素的功能，用阉割法(摘除性腺)研究性激素的功能等。
5.验证性实验操作步骤“四步曲”
[例1] (2023·河南名校联盟)习近平总书记在党的二十大上指出，我们在生物医药等领域取得重大成果。生物医药的研究与我们的生活息息相关，理想的胰岛素药物能更好地模拟生理性基础胰岛素分泌模式以控制糖尿病患者的餐后血糖波动，为实现这一目标，胰岛素药物被不断研发和创新。现欲验证甘精胰岛素U300(基础胰岛素类似物)能有效控制血糖，请根据以下提供的实验材料与用具，完善实验思路，预测实验结果并分析。材料与用具：糖尿病模型小鼠若干只，甘精胰岛素U300溶液，基础胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。(要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求，实验条件适宜)
(1)实验思路：①将糖尿病模型小鼠随机均分为________组并编号(用A、B、C……表示)，__________________________________________________________________；②_________________________________________，每隔一段时间，测定各组小鼠的血糖浓度并取平均值；③_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________；④对每组所得数据进行统计分析。
测定每组小鼠的血糖浓度并取平均值
给各组小鼠注射等量且适量的葡萄糖溶液
分别给A、B、C组小鼠注射等量且适量的甘精胰岛素U300溶液、基础胰岛素溶液和生理盐水，每隔一段时间，分别测定三组小鼠的血糖浓度并取平均值
(2)预测实验结果(用曲线图表示，并在横轴上标出每次注射操作)：
(3)分析与讨论：①通常可用注射化学诱导剂引起短时间内胰岛B细胞大量损害、_____________________________________________________________________ (要求写出两点)等方法获得实验性糖尿病模型动物。②注射胰岛素后，小鼠机体细胞一方面促进___________________________________________________________________________________________________，另一方面抑制________________________________________。
切除胰腺、损伤下丘脑、注射特定病毒引起胰岛B细胞大量损害
血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等
肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖
解析　明确实验目的、自变量、因变量是解答该题的关键。该实验的目的是验证甘精胰岛素U300能有效控制血糖，自变量是胰岛素种类，因变量是血糖浓度。(1)①将糖尿病模型小鼠随机均分为3组并编号(A、B、C)，测定每组小鼠的血糖浓度并取平均值；②先给各组小鼠注射等量且适量的葡萄糖溶液，每隔一段时间，测定各组小鼠的血糖浓度并取平均值；③分别给A、B、C组小鼠注射等量且适量的甘精胰岛素U300溶液、基础胰岛素溶液和生理盐水，每隔一段时间，分别测定三组小鼠的血糖浓度并取平均值。(2)第一次注射葡萄糖后，三组小鼠的血糖浓度都上升。C组第二次注射的是生理盐水，起对照作用，血糖浓度几乎不变；B组第二次注射的是基础胰岛素溶液，A组第二次注射的是甘精胰岛素U300溶液，甘精胰岛素U300是一种基础胰岛素类似物，其降血糖效果没有基础胰岛素溶液的好；实验结果详见答案。
(3)胰岛B细胞位于胰腺，切除胰腺会导致胰岛B细胞缺失，无法分泌胰岛素；下丘脑中有血糖调节中枢，能够感知血糖变化，损伤下丘脑，将无法感知血糖变化，胰岛B细胞无法正常发挥作用；注射特定病毒引起胰岛B细胞大量损害，胰岛B细胞无法正常分泌胰岛素。胰岛素降低血糖的原理是促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等，同时也会抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖。
题型二　神经调节实验设计基本方法归纳1.判断传入神经和传出神经设计关键：切断实验法确认传入神经与传出神经。若切断某一神经，刺激外周段(远离中枢的位置)，肌肉不收缩，而刺激向中段(靠近中枢的位置)，肌肉收缩，则切断的为传入神经；反之则为传出神经。
2.反射弧中兴奋传导(传递)特点的实验探究(1)探究兴奋在神经纤维上的传导设计关键：一般选择传出神经中央某点作为实验对象。(2)探究兴奋在神经元之间的传递设计关键：在突触两侧找两个刺激位点，一般传入神经和传出神经各一个。
3.“药物阻断”兴奋传导(传递)的实验设计关键：探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上传导还是阻断在突触处传递，可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处，依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
[例2] (2023·兰州一中质检)抑郁症严重影响人的生活质量。研究表明抑郁症的发生与单胺类神经递质如5－羟色胺(5－HT)的含量减少有关。5－HT是使人愉悦的神经递质，发挥作用后会迅速被降解或回收进细胞。临床上常采用西药度洛西汀治疗抑郁症，机理如图：
(1)5－HT释放后，经________运输与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，导致下一个神经元兴奋。
(2)据图分析，度洛西汀治疗抑郁症的机理是_____________________________________________________________________________________________________，从而有利于神经系统活动正常进行。若单胺类氧化酶抑制剂也可作为抗抑郁症药物，其作用机理与度洛西汀的________(填“相同”或“不同”)。
度洛西汀与突触前膜上的5－HT转运体结合，阻止5－HT被回收，使突触间隙中5－HT的浓度维持在一定水平
(3)人参有较高的医用价值。研究者展开了人参的主要有效成分——人参皂苷(Rg)能否抗抑郁的研究，采用慢性温和不可预见性刺激(CUMS)的方法建立抑郁症大鼠模型，将度洛西汀和Rg分别溶于双蒸水制成溶液进行灌胃，用强迫游泳的行为学方法来检测大鼠的行为变化。结果如表：
注：大鼠在水中的不动时间可评估抑郁程度。
①本实验的对照组有________，第1组的具体处理是___________________________________________________________________(用文字描述)。②根据实验结果推测，在已有西药度洛西汀的情况下，Rg________(填“有”或“没有”)作为抗抑郁中药的研究前景，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________。
不用慢性温和不可预见性刺激的方法处理，每天灌胃等量的双蒸水
与第2、3组相比，第4、5组大鼠在水中的不动时间明显缩短，说明人参皂苷可抗抑郁且比度洛西汀抗抑郁效果还要好
解析　(1)神经递质经扩散通过突触间隙(突触间隙中有组织液)，然后与突触后膜上的特异性受体结合。(2)据图可知，度洛西汀可与突触前膜上的5－HT转运体结合，阻止5－HT被回收，使突触间隙中的5－HT维持在一定的水平，从而治疗抑郁症。单胺类氧化酶可催化单胺类神经递质分解，单胺类氧化酶抑制剂可阻止单胺类神经递质被分解，从而使突触间隙中单胺类神经递质维持在一定水平，单胺类氧化酶抑制剂的作用机理与度洛西汀的不同。(3)①本实验的目的是探究人参的主要有效成分——人参皂苷(Rg)能否抗抑郁，分析表中各组，第1组应为正常大鼠，即不用慢性温和不可预见性刺激的方法处理，每天灌胃等量的双蒸水。从题干信息可知度洛西汀具有抗抑郁作用，因此第1、2、3组都为对照组。②与第2、3组相比，第4、5组大鼠在水中的不动时间也明显缩短，说明人参皂苷具有抗抑郁的作用，人参皂苷的抗抑郁效果比度洛西汀的好。
突破2　创设情境　突破高考长句
【事实概述类】1.当进行较长时间剧烈运动时，人体还会出现其他一些生理变化。例如，与运动前相比，胰岛A细胞的分泌活动会加强，分泌胰高血糖素，该激素具有___________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点即可)等生理功能，从而使血糖水平升高。提示　促进肝糖原分解、促进非糖物质转变成糖
2.下丘脑中的体温调节中枢兴奋后，促进甲状腺激素和肾上腺素的释放，使组织细胞代谢活动加强，增加产热；此外，这两种激素也能提高神经系统的兴奋性，说明神经调节和体液调节之间的关系是________________________________。提示　激素的分泌直接或间接受到神经系统的调节，激素也会影响神经系统的功能
3.当突触间隙中谷氨酸积累过多时，会持续作用引起Na＋过度内流，可能导致突触后神经元涨破。若某药物通过作用于突触来缓解病症，其作用机理可能是___________________________________________________________________。提示　抑制突触前膜释放谷氨酸(促进突触间隙中谷氨酸的降解或促进突触前神经元对谷氨酸的回收)
4.下图中A细胞产生的C物质通过图示途径，最终作用于B细胞，体现激素调节具有____________________________________________________________________________________________________________________________的特点。
提示　通过体液运输，作用于靶器官、靶细胞
5.用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测的原理是___________________________________________________________________。提示　抗原和抗体的特异性结合
【原因分析类】6.下丘脑中的神经分泌细胞能分泌抗利尿激素(血管升压素)，在失血过多时，抗利尿激素释放量增加可以减缓伤者血压的下降，原因是____________________________。提示　抗利尿激素能促进肾小管、集合管重吸收水，导致血液量增加，从而减缓血压下降
7.将测量所得不同Na＋浓度海水中枪乌贼离体神经纤维受到刺激后的膜电位变化绘制成曲线图(下图)，根据所学知识，推测表示高Na＋海水的曲线是________，理由是___________________________________________________________。
提示　a　高Na＋海水与神经细胞内Na＋浓度差大，Na＋内流的速度快、数量多，导致膜电位上升的速度快、峰值高
8.下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能调控垂体的分泌活动，而对其他腺体没有调控作用，原因是__________________________________________________________________________________________________________________。提示　能与促甲状腺激素释放激素特异性结合的受体仅存在于垂体细胞上
9.甲状腺疾病患者切除甲状腺后，TSH的水平升高，该患者需终生服用甲状腺激素类药物的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。提示　切除甲状腺后，机体无法合成甲状腺激素，甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用
10.新冠感染治愈患者短期内不容易再次被冠状病毒感染，这是由于______________________________________________________________________________________________________________________________________。提示　治愈患者体内含有对抗冠状病毒的抗体和记忆细胞，当再次接触冠状病毒抗原时，记忆细胞可以迅速分化为浆细胞和细胞毒性T细胞
11.人体的免疫系统能够成功地抵御大多数病毒，却不能抵御HIV，其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。提示　HIV可杀死在免疫系统中起重要作用的辅助性T细胞，当辅助性T细胞被杀死后，免疫系统几乎处于瘫痪状态，因而不能抵御HIV
12.用一定浓度的赤霉素溶液喷施水稻幼苗会引起茎叶生长过快，稻谷产量降低，推测其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________。提示　赤霉素能促进茎叶细胞伸长，营养物质过多用于茎叶生长，向稻穗输送的营养物质减少，结实率降低
【科学探究类】13.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：____________________________________________________。
提示　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，另一组不做处理，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
14.人工合成的芸苔素内酯是一种新型的绿色环保植物生长调节剂。实践证明，在始花期适度喷洒芸苔素内酯能保花保果，显著提高坐果率，请以梨树为材料，设计实验。验证该结论，请简要设计实验思路。________________________________________________________________。提示　取生长发育状况基本相同的梨树若干株，平均分为两组，一组在梨树始花期定期喷洒适量芸苔素内酯作为实验组，另一组梨树喷洒等量清水作为对照组，观察梨树开花结果和坐果率情况并记录结果