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微专题 14 研究动物激素生理功能的常用方法
一、实验思路
二、研究动物激素生理功能的常用方法
处理方法 异常反应 结论(功能) 适用性
只适用于甲状
①②⑤说明甲状
用甲状腺激素制 ①短时间内发育 腺激素、性激
饲喂法 腺激素能促进幼
剂饲喂蝌蚪 成小型青蛙 素等非蛋白质
小动物的发育；
或多肽类激素
③④说明甲状腺
②发育停止(小
激素可促进有机
摘除蝌蚪的甲状 蝌蚪→大蝌蚪，
物代谢，加速体
腺 不变态)；③身 理论上各种内
内物质氧化分
分泌腺均能通
体臃肿
解；
摘除法 过摘除法证明
④身体臃肿，基 ⑥说明甲状腺激 其产生的激素
摘除幼龄狗的甲 础代谢低；⑤发 素能提高神经系 的功能
状腺 育停止；⑥呆
统的兴奋性
笨、萎靡
阉割法
雄性第二性征逐 雌(雄)激素能激
割除公鸡睾丸→
↓ 渐消退→逐渐出 发并维持雌(雄) 适用于性腺
移植卵巢
现雌性第二性征 性第二性征
移植法
胰岛素能够降低
小白鼠反应迟
给小白鼠注射一 血糖浓度，较大
注射法 钝，活动减少， 各种激素均可
定剂量的胰岛素 剂量注射时，会
甚至昏迷
出现低血糖昏迷
理论上各种内
切除法 生长停滞 分泌腺均可通
切除幼龄狗垂体 垂体分泌的生长
过切除法与注
↓ →注射一定量的 ↓ 激素可促进动物
射法配合，证
生长激素 的生长
注射法 逐渐恢复生长 明其功能及产
生激素的功能
三、实验成功的关键点
(1)实验中必须要遵循对照原则和单一变量原则。
(2)一次实验一般只能研究某种激素的某些生理作用，而不能研究该激素的全部生理作用。
(3)在实际操作过程中，可能要综合运用多种方法。如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸)，
一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮)，或重新植入该内分泌腺。
(4)对于幼小的动物，一般不采用摘除法或注射法，如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响应
该采用饲喂法。[经典演练]
1.(2020·全国卷Ⅰ，3)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验，下列叙述错误
的是( )
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
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。
2.(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)。
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。
[对点训练]
1.(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
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。
2.(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
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。
3.(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。
补充甲状腺激
指标 正常仔鼠 甲减仔鼠
素的甲减仔鼠
甲状腺激素浓度/ (pmol·L－1) 20.42 5.90 15.92
促甲状腺激素浓度/ (TSH，
3.12 9.29 4.97
mIU·L－1)
心肌重量/mg 68.27 41.29 65.66
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
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。
