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动物激素作用研究方法初探

时间:2009-01-20 16:35来源:未知 作者:陈洪根 点击:
高考生物科考试大纲能力要求4的表述为:理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的有关生物学问题。动物激素调节部分的内容与生活联系密切,实验性强,且不乏在科学史上有影响的经典实验,为能力考查4提供了极其丰富的命题素材。 一、研究内分
  高考生物科考试大纲能力要求4的表述为:“理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的有关生物学问题”。动物激素调节部分的内容与生活联系密切,实验性强,且不乏在科学史上有影响的经典实验,为能力考查4提供了极其丰富的命题素材。
  
  一、研究内分泌功能的基本方法
  
  主要是各种动物实验法。结合验证激素作用的几个实验,可具体归纳如下:
  1.注射法或饲喂法:通过注射或饲喂某种激素使受试动物发生异常生理变化。
  【例1】用简单的方法验证甲状腺激素具有促进幼小动物发育的功能。
  【方法】给正常的蝌蚪饲喂含甲状腺制剂的饲料或在其生活的水中加入甲状腺制剂
  【结果】蝌蚪在短时间内迅速发育成了小型青蛙
  【分析】有且过量的甲状腺激素→幼小动物蝌蚪迅速发育成小型青蛙(如蝇大小)
  【结论】甲状腺激素能促进幼小动物的发育
  【秘笈指津】验证甲状腺激素具有促进动物发育的功能的实验方法有多种,但本题要求用简单的方法,当然是以不对实验动物进行手术为好,并应选取尚未发育好的动物为实验材料。饲喂法与注射法相比,当然更为方便,但对于蛋白质类大分子的激素制剂,则一定要用注射法,而不能用饲喂法,因为蛋白质类药物,在消化道中易被蛋白酶分解。如某人患糖尿病,需补充胰岛素时,则一定要进行注射。
  2.切除法:切除动物的某种内分泌腺,通过观察该动物的异常反应来验证该腺体所分泌激素的功能。
  【例2】手术摘除狗的甲状腺,可得到哪些结论?
  【方法】手术切除成年狗的甲状腺
  【结果】狗身体臃肿,食欲不振,行动呆笨迟缓,精神萎糜
  【分析】无甲状腺激素→身体臃肿,食欲不振。说明甲状腺激素能促进新陈代谢,加速物质氧化分解:
  无甲状腺激素→行动呆笨迟缓,精神萎糜。说明甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性。
  【结论】甲状腺激素能促进新陈代谢,加速物质氧化分解能,提高动物神经系统的兴奋性
  【秘笈指津】如果摘除的是幼年狗的甲状腺,则小狗除了出现上述现象外,还会出现身体生长发育停止的现象,说明甲状腺激素还能促进幼小动物的生长发育。
  3. 移植法:将某种动物内分泌腺从一动物移植到无该腺体的另一同种动物体内,观察其生理变化,看其丧失的功能是否恢复,从而用以验证该腺体所分泌激素的功能。
  【例3】如何用实验的方法验证性激素能激发并维持动物的第二性征?
  【过程1】把公鸡和母鸡分别阉割
  【结果】摘除睾丸→既不像公鸡,也不像母鸡(丧失第二性征)摘除卵巢→既不像公鸡,也不像母鸡(丧失第二性征)
  【分析】有相应的性激素就有相应的第二性征,没有性激素不能维持相应的第二性征
  【结论】性激素能维持动物的第二性征
  【过程2】把公鸡的睾丸、母鸡的卵巢分别移植到阉割后的母鸡和公鸡体内
  【结果】丧失第二性征的母鸡和公鸡分别出现公鸡、母鸡的第二性征
  【分析】没有相应的性激素就没有第二性征,有相应的性激素就有相应的第二性征
  【结论】性激素能激发动物的第二性征
  【秘笈指津】本实验为典型的自身对照,也就是说,实验组和对照组为同一个体,这样,说服性更强。
  4.同位素示踪法:用放射性同位素标记所要观察的激素,然后用放射性探测仪器等就可以追踪激素在体内的动态,从而可以研究与该激素有关的内分泌腺活动的规律、激素在体内代谢等情况等。
  【例4】验证甲状腺功能的实验方法有多种,现有放射性同位素碘和可供实验用的小兔等材料,实验方法和结果如下,请完成对实验结果的分析。
  【方法】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,定时测定兔子甲状腺的放射量。4天后,向A组兔子注射无放射性的甲状腺激素,向B组兔子注射无放射性的促甲状腺激素,向C组兔子注射生理盐水。
  【结果】如图所示。
  
  
  (1)开始的4天内,三组兔子体内甲状腺放射量升降的原因是。
  (2)第二次注射后,三组兔子甲状腺放射量下降的速率不同,原因是。
  
  【分析】
  (1)甲状腺能聚集体内的碘合成甲状腺激素,所以在开始一段时间内甲状腺放射量增高。以后甲状腺激素逐渐进入血液,所以甲状腺的放射量下降。
  (2)B组注射促甲状腺激素,促进了甲状腺的生理功能,加快了甲状腺激素的合成与分泌,所以甲状腺放射量降低:C组为对照组:A组:注射无放射性的甲状腺激素,血液中甲状腺激素升高,反馈调节,使甲状腺合成、分泌甲状腺激素的量减少,故甲状腺内的放射量下降速率最慢。
  
  二、典型题型演练与各种方法的综合运用
  
  在对动物激素功能的实际研究中,往往涉及到多种研究方法,并要注意综合运用。
  【例5】用狗作实验材料,设计实验证明动物生长激素的分泌器官及作用。
  1.实验材料:选取时期的狗。实验处理:
  2.实验处理:
  实验组1:______________________________________________;
  实验组2:______________________________________________;
  对照组:_______________________________________________。
  3.实验现象:
  实验组1:________________________________________________;
  实验组2:________________________________________________;
  4.实验结论:____________________________________________。
  【思维启导】本题为设计性实验试题,与上面一组验证性实验有所区别,对实验原理要求高,且严格,必须符合现代实验理论。我们知道,生长激素能促进动物的生长,而生长的前提是针对幼小动物而言的,所以,在取材时必须注意选取幼年时期的狗。实验组1、实验组2、对照组间应形成相互对照,显然对照组应不作任何处理,这样,二个实验组的处理方法也就很明了了。
  
  【答案】
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