高中生物人教版 (2019)选择性必修1第3节 体液调节与神经调节的关系优质学案设计

激素与内分泌系统

核心知识点一：激素的发现与研究实例

一、分泌腺的类型

1. 外分泌腺：凡是分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的，称为外分泌腺，如汗腺、唾液腺、胃腺等；

2. 内分泌腺：凡是没有导管的腺体，其分泌物——激素直接进入腺体内的毛细血管，并随血管循环输送到全身各处的，称为内分泌腺。如垂体、甲状腺、胰岛等。

内分泌腺是内分泌系统的重要组成部分。

二、促胰液素的发现

1. 胰液分泌的初期认识

胰腺能分泌胰液，胰液通过导管注入小肠，其中的酶用来消化食物。在19世纪，学术界普遍认为，胃酸（主要成分是盐酸）刺激小肠的神经，神经将兴奋传给胰腺，使胰腺分泌胰液。

2. 法国学者沃泰默的实验

3. 英国科学家斯他林和贝利斯的实验

三、激素调节

由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式，就是激素调节。

四、激素研究的实例

1. 胰岛素的发现

（1）1889年，科学家发现切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的疾病。提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说；

（2）1916年，科学家将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素，但不能精确证实它的存在；

（3）1920年，班廷查阅资料发现，以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺萎缩，而胰岛却保持完好，机体不会患糖尿病。这个资料给了他获取胰岛素方法的启示：结扎狗的胰管，使胰腺萎缩，再用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病。

（4）1920年，班廷和贝斯特的实验

①结扎一只狗的胰管，使胰腺萎缩，但是其中的胰岛保存完好；

②摘除另一只健康狗的胰腺，造成实验性糖尿病；

③从结扎的狗身上取出萎缩的只剩下胰岛的胰腺制成提取液，注入因摘除胰腺而患糖尿病的狗身上，患糖尿病的狗的血糖恢复了正常；

④通过抑制胰液中胰蛋白酶的活性，从中提取了胰岛素。

问题探讨：为什么要抑制胰蛋白酶的活性？

提示：胰岛素的化学本质是蛋白质，胰蛋白酶可将其分解，从而失去活性。

知识拓展：胰腺分为内分泌部和外分泌部。外分泌部属于外分泌腺，分泌物通过导管进入十二指肠；内分泌部是胰岛，是胰腺组织中的一些孤立的细胞团，其分泌物胰岛素、胰高血糖素等激素直接进入其内的毛细血管。

2. 睾丸分泌雄激素的研究

（1）1849年，德国研究者发现，公鸡被摘除睾丸后，雄性性征明显消失：鸡冠萎缩、不再啼鸣、求偶行为消失；如果将睾丸移植回去，公鸡的特征恢复。这是采用移植法确定睾丸的功能。

（2）科学家从动物睾丸中提取出睾酮，经证实，睾酮就是睾丸分泌的雄激素。

例题1  下面是与促胰液素发现过程有关的四个实验，有关分析错误的是（    ）

①稀盐酸→小肠肠腔→胰腺分泌胰液

②稀盐酸→静脉血液→胰液不分泌

③稀盐酸→小肠肠腔（去除神经）→胰腺分泌胰液

④小肠黏膜+稀盐酸+沙子制成提取液→静脉血液→胰腺分泌胰液

A. ①与②、②与④对比说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果

B. ①与③对比说明胰液分泌不受神经的调节

C. ①②③④对比说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质（由血液运输）调节

D. 要证明胰液分泌受不受神经的调节应该再设计实验继续探究

答案：B

解析：本题主要考查促胰液素发现过程的实验分析，难度较大。①与②、②与④对比说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果，其结果说明胰腺分泌胰液与小肠黏膜产生的化学物质有关，不是稀盐酸直接作用的结果，A正确；①与③对比实验自变量是通向小肠的神经，因变量是胰腺是否分泌胰液，其结果说明胰腺分泌胰液可以不通过神经调节产生，但并不能说明胰腺分泌胰液一定不受神经调节产生，B错误；①②③④对比说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质由血液运输来调节，C正确；①与③对比实验自变量是通向小肠的神经，因变量是胰腺是否分泌胰液，其结果说明胰腺分泌胰液可以不通过神经调节产生，但也可能通过神经调节也能够产生，要证明胰液分泌还受不受神经的调节应该再设计实验继续探究，D正确。

例题2  加拿大诺贝尔奖获得者班廷在发现胰岛素初期进行了如下实验：将若干只生理状态相同的狗随机分成两组，甲组摘除胰腺，改造成糖尿病狗；乙组先结扎胰腺导管，待伤口恢复、胰腺腺泡凋亡后，取狗的胰从中制备粗提取液。随后，将粗提液注射到糖尿病狗的体内结果降低了这些狗的血糖水平。下列有关叙述正确的是（    ）

A. 胰岛素是人类发现的第一种动物激素

B. 胰岛素不是胰腺腺泡细胞产生的而是由胰岛A细胞产生

C. 乙组待胰腺腺泡凋亡后取狗的胰是因为胰腺腺泡细胞能产生水解胰岛素的酶

D. 可以给糖尿病狗饲喂乙组的粗提取液来达到降低血糖的目的

答案：C

解析：本题主要考查胰岛素的发现实验，难度较大。人类发现的第一种动物激素是促胰液素，A错误；胰岛素是由胰岛B细胞产生的，胰腺腺泡细胞产生胰液，其中含有消化酶，包括蛋白酶，故可以水解化学本质为蛋白质的胰岛素，B错误，C正确；胰腺腺泡细胞凋亡后取狗的胰制备的粗提取液中含有蛋白质类激素胰岛素，可以降低血糖，但只能注射不能饲喂，D错误。

核心知识点二：内分泌系统的组成和功能

1. 内分泌系统的组成

（1）内分泌腺  内分泌细胞聚集在一起形成的相对独立的结构，如垂体、肾上腺等

（2）内分泌细胞  分散在一些器官、组织内具有分泌功能的细胞，如小肠黏膜上有分泌促胰液素的内分泌细胞、下丘脑中的某些细胞也具有内分泌功能。

2. 人体的主要内分泌腺、分泌的激素以及功能

（1）下丘脑

分泌促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素等多种激素，这些激素作用于垂体，调控垂体分泌相应的激素。下丘脑还分泌一种鱼水分调节有关的激素：抗利尿激素，作用于肾小管和集合管。

（2）垂体

接受下丘脑分泌的促释放激素的调节，从而分泌促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素等，分别调节相应的内分泌腺的分泌活动。还分泌生长激素，调节生长发育等。

（3）甲状腺

接受垂体分泌的促甲状腺激素的调节，分泌甲状腺激素。甲状腺激素具有调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经系统兴奋性等作用。甲状腺激素中含碘，缺碘影响该激素的合成。

（4）肾上腺

肾上腺分为皮质和髓质两部分，前者接受垂体分泌的促肾上腺皮质激素的调节，主要分泌醛固酮、皮质醇等，调节水盐代谢和有机物代谢；后者分泌肾上腺素，提高机体的应激能力。

（5）胰腺

其中的胰岛有多种内分泌细胞，胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛A细胞分泌胰高血糖素，两种激素在糖代谢中发挥重要的调节作用。

（6）卵巢

接受垂体分泌的促性腺激素的调节，分泌的雌性激素和孕激素等具有促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现等作用。

（7）睾丸

接受垂体分泌的促性腺激素的调节，分泌的雄激素（主要是睾酮）具有促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现等作用。

3. 激素的化学成分及补充方法

性激素的化学本质为固醇，甲状腺激素、肾上腺素的化学本质为氨基酸衍生物，这两类激素可注射、可口服；其他常见的激素的化学本质为多肽或蛋白质，这类激素只能注射，不能口服，可被蛋白酶分解。

内分泌系统是机体整体功能的重要调节系统。各种内分泌腺具有复杂的功能联系，共同调节机体活动，如：内环境的稳定、物质和能量的代谢、生长和发育等。任何激素含量的异常都会引起相应的疾病，如：幼年时生长激素分泌不足，得侏儒症；分泌过多则是巨人症。

问题探究：根据激素的作用分析，所有的激素都是作用于全身的细胞吗？

提示：不是，有的作用于全身细胞，如生长激素，有的作用于特定的细胞，如促甲状腺激素释放激素。

为什么激素随血液运输，可作用于特定的细胞呢？

提示：因为细胞膜上或细胞内有不同激素的相应受体。

例题1  如图为人体内某种信息传递机制模式图。符合该模型的是（    ）

A. 若物质A是促肾上腺皮质激素，则细胞B是肾上腺细胞

B. 若物质A是促甲状腺激素释放激素，则细胞B是甲状腺细胞

C. 若物质A是神经递质，则并非经血液循环运送到细胞B

D. 若物质A是促性腺激素，则细胞B是卵巢或睾丸细胞

答案：C

解析：本题主要考查内分泌腺的种类以及分泌的激素的功能，难度中等。若物质A是促肾上腺皮质激素，该激素不是下丘脑分泌的，A错误；若物质A是促甲状腺激素释放激素，则其靶细胞即细胞B是垂体细胞，B错误；若物质A是神经递质，其作用于突触后膜不需要经血液循环运送，C正确；若物质A是促性腺激素，分泌该物质的应是垂体细胞而不是下丘脑细胞，D错误。

例题2  运动时肾上腺素分泌增多，肾上腺髓质能分泌肾上腺素，某些神经元也能分泌肾上腺素，且突触前膜与突触后膜均有肾上腺素受体，肾上腺素发挥作用后多数又被突触前膜摄取。下列分析错误的是（    ）

A. 运动时肾上腺素分泌增多，可以提高机体的反应能力

B. 肾上腺素可通过突触前膜摄取，实现多次重复利用

C. 肾上腺素可以与突触前膜受体结合，调节肾上腺素的分泌

D. 运动时肾上腺素可使呼吸、心跳加快，是一种高能化合物

答案：D

解析：本题主要考查肾上腺激素的作用，难度中等。肾上腺素是一种应急激素，运动时肾上腺素分泌增多，使人心率加速、警觉性提高，A正确；据题干信息“突触前膜与突触后膜均有肾上腺素受体，肾上腺素发挥作用后多数又被突触前膜摄取”可知，肾上腺素可通过突触前膜摄取，实现多次重复利用，B正确；肾上腺素与突触前膜受体结合，抑制神经元继续分泌肾上腺素，维持肾上腺素含量的稳定，C正确；肾上腺素作为信息分子，只具有调节功能，不能提供能量，不属于高能化合物，D错误。

（答题时间：25分钟）

1. 稀盐酸直接注入狗的血液中，不会引起胰液分泌；切除通向狗小肠的神经，只留下血管，向小肠内注入稀盐酸，会引起胰液分泌。对这一结果的解释是（    ）

A. 这个顽固的神经反射仍然存在，是因为小肠上微小的神经难以剔除干净

B. 盐酸直接刺激了胰腺分泌胰液

C. 盐酸刺激小肠黏膜产生了某种物质，该物质经过血液循环刺激了胰腺分泌胰液

D. 盐酸被小肠吸收，经血液循环刺激了胰腺分泌胰液

2. 促胰液素是人类发现的第一种动物激素，是一种碱性多肽，由27个氨基酸残基组成。下列叙述正确的是（    ）

A. 人类发现的第一种激素是从人尿液中提取出来的

B. 促胰液素作为一种消化液，能够促进食物的消化吸收

C. 斯他林和贝利斯的实验说明了胰腺分泌胰液可不受神经系统的调节

D. 胰腺分泌胰液只受神经系统的调节

3. 斯他林和贝利斯为了验证假设，把狗的一段小肠剪下，刮下黏膜，将黏膜与稀盐酸混合加沙子磨碎，制成提取液，注射到同一条狗的静脉中。关于对照组的处理，他们不可能采取（    ）

A. 选取生理状态相同的狗 B. 剪去同样的一段小肠

C. 静脉注射等量的等浓度的盐酸 D. 注射等量的胰高血糖素

4. 学习了“促胰液素的发现”的相关的科学史，你认为以下叙述正确的是（    ）

①促胰液素是科学家发现的第一个激素，由胰腺分泌

②促胰液素的作用是促进胰腺分泌胰液

③促胰液素是小肠黏膜受盐酸刺激后分泌的，经血液循环作用于胰腺

④法国学者沃泰默认为小肠黏膜受盐酸刺激引起胰液分泌是神经调节

⑤直接注射稀盐酸到小狗血液中可引起胰液增加

A. ②③④ B. ①②③④

C. ①②④⑤ D. ①②③

5. 为研究胰腺分泌活动的调节机制，研究人员对实验动物做了下列实验。根据实验，下列推断最合理的是（    ）

A. 胰液的分泌既受神经调节又受激素调节

B. 胃内消化的食物直接刺激胰腺分泌胰液

C. 引起胰液分泌量增加的物质是胃酸

D. 胃酸刺激神经，使胰液分泌量增加

6. 下列关于人体主要内分泌腺所分泌激素与功能的叙述，错误的是（    ）

A. 下丘脑分泌的促激素释放激素影响内分泌系统的功能

B. 甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性

C. 垂体分泌的促甲状腺激素可促进甲状腺的生长发育

D. 性激素可促进垂体的发育

7. 下列有关激素的叙述正确的是（    ）

A. 促胰液素是人类发现的第一种激素，是由小肠黏膜分泌的

B. 生长素可以促进蛋白质的合成和骨的生长

C. 甲状腺激素只能注射，不能口服

D. 食物中缺碘，会使下丘脑分泌促甲状腺激素的量增加

8. “饲喂法”或“注射法”通常用于探究某种激素的生理作用，下列可采用“饲喂法”进行实验探究的有（    ）

A. 甲状腺激素  B. 生长激素 

C. 促甲状腺激素  D. 胰岛素

9. 科学家沃泰默、斯塔林和贝里斯等对促胰液素的发现有突出的贡献，后来科学家又发现哺乳动物体内的胰腺中有腺泡组织（其分泌的胰液中含有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等多种消化酶）和胰岛组织。分析回答下列问题。

（1）实验结果表明：胰液的分泌_________________。

（2）当人们知道胰腺内的胰岛细胞能分泌胰岛素后，试图从磨碎的小鼠胰腺组织中直接提取胰岛素，但均未成功，其主要原因是_________________。

（3）促胰液素是由____________________产生，由__________传送到胰腺，促进胰腺分泌胰液，这种调节方式称为_________________。

10. 研究发现，两种调节功能相近的激素如果同时使用，其调节作用会进一步增强。某兴趣小组为了探究甲状腺激素和生长激素同时使用时对动物生长的促进作用程度，设计了如下的实验：

（1）本探究实验的假设为：_____________________________________________。

（2）根据实验结果预测来完善以下实验设计思路：

①取4只同种性别的成年的W品系的小鼠，分别编号为甲、乙、丙、丁四组。

②配制生理盐水，并用生理盐水配制Amol/L的甲状腺激素溶液，Bmo/L的生长激素溶液以及一定浓度的激素溶液X（每升X溶液含甲状腺激素Amol和生长激素Bmol）。且这些激素的浓度适宜。

③甲、乙、丙、丁组小鼠每只每天分别注射____________________________________。

④________________________________________。

（3）上述实验思路①的设计是有问题的，请改正：________________________________。

（4）从乙、丙、丁组的小鼠上所采集的数据如下图所示：

结果分析：如果______________________________，则说明甲状腺激素和生长激素同时使用时对动物生长的促进作用。

1. C  解析：本题主要考查促胰液素发现的实验，难度较大。分泌胰液的原因是盐酸刺激刺激小肠黏膜产生了某种物质，该物质经过血液循环刺激了胰腺分泌胰液，而不是神经作用的结果，A错误；盐酸刺激小肠黏膜产生了某种物质，该物质经过血液循环刺激了胰腺分泌胰液，B错误；盐酸刺激小肠黏膜产生了某种物质，该物质经过血液循环刺激了胰腺分泌胰液，C正确；通过两组实验的对照说明稀盐酸不是促进胰液分泌的直接因素而它会刺激小肠黏膜产生某种物质即后来被人们证实了的促胰液素促进了胰液的分泌，D错误。

2. C  解析：本题考查促胰液素的结构以及分泌，难度中等。人类发现的第一种激素是促胰液素，是从小肠黏膜的研磨液中提取的，A错误；促胰液素是动物激素，可以促进胰腺分泌胰液，B错误；斯他林和贝利斯的实验说明了胰腺分泌胰液受激素控制，所以说明胰腺分泌胰液可以不受神经系统的调节，C正确；胰腺分泌胰液受促胰液素的调节，这是激素调节过程，D错误。

3. D  解析：本题考查斯他林和贝利斯的实验设计，难度较大。该实验的目的是：胰液的分泌不是神经反射而是化学调节－在盐酸的作用下，小肠黏膜可能产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随着血流到达胰腺，引起胰液的分泌。题干中的实验为实验组，那么对照组要排除稀盐酸的影响，因此对照组的设计为：选取与实验中生理状态相同的狗，剪去同样的一段小肠，只是小肠黏膜不与稀盐酸、沙子混合磨碎，只将等浓度的稀盐酸注射到与实验组生理状态相同的狗的静脉中，观察能否促进胰腺分泌胰液。综上所述，D符合题意，A、B、C不符合题意。

4. A  解析：本题主要考查促胰液素发现的科学史，难度中等。促胰液素是科学家发现的第一个激素，由小肠黏膜分泌，①错误；促胰液素的作用是促进胰腺分泌胰液，②正确；促胰液素是小肠黏膜受盐酸刺激后分泌的，经血液循环作用于胰腺，③正确；法国学者沃泰默认为小肠黏膜受盐酸刺激引起胰液分泌是神经调节，④正确；直接注射稀盐酸到小狗血液中不会引起促胰液素的分泌，不会引起胰液增加，⑤错误。故选A。

5. A  解析：本题主要以实验的形式考查胰腺分泌活动的调控机制，难度较大。据实验结果可以知道胰液的分泌既受神经支配也受激素调节，A正确；在胃酸的作用下十二指肠产生的物质会促进胰液分泌，B错误；引起胰液分泌量增加的物质是促胰液素，C错误；胃酸能够刺激小肠黏膜使胰液分泌量增加，D错误；

6. D  解析：本题主要考查人体的内分泌腺以及分泌激素的功能，难度中等。下丘脑分泌的促激素释放激素影响垂体分泌激素，故能够影响内分泌系统的功能，A正确；甲状腺激素能够促进新陈代谢和生长发育，提高神经系统的兴奋性，B正确；垂体分泌的促甲状腺激素作用于甲状腺，用于促进甲状腺的生长发育，C正确；性激素可促进性器官的发育和第二性征的形成，D错误。

7. A  解析：本题主要考查激素的功能以及化学本质，难度中等。促胰液素是人们发现的第一种激素，是小肠黏膜在盐酸的刺激下产生的，作用是促进胰腺分泌胰液，A正确；生长激素可促进骨的生长和蛋白质合成，B错误；甲状腺激素为含碘的氨基酸类，可以口服，C错误；碘是合成甲状腺激素的原料，食物中缺碘，甲状腺激素合成不足，对下丘脑的抑制作用减弱，会使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素的量增加，D错误。

8. A  解析：本题主要考查几种激素的化学本质，难度中等。甲状腺激素是氨基酸衍生物，用“饲喂法”补充不会被分解，A正确；生长激素的化学本质是蛋白质，蛋白质类的激素如果被饲喂会经过消化道分解为氨基酸被吸收，而失去了其原有的功能，B错误；促甲状腺激素的化学本质是多肽，多肽类的激素如果被饲喂会经过消化道分解为氨基酸被吸收，而失去了其原有的功能，C错误；胰岛素的化学本质是蛋白质，蛋白质类的激素如果被饲喂会经过消化道分解为氨基酸被吸收，而失去了其原有的功能，D错误。

9.（1）不只是由神经调节引起，还可能与盐酸刺激后小肠产生的分泌物有关   

（2）胰腺分泌的胰蛋白酶可将胰岛素分解（磨碎的胰腺组织中，有胰泡组织细胞释放出的蛋白酶会水解胰岛素)  

（3）小肠黏膜  血液 激素调节       

解析：本题主要考查调节胰液分泌的实验，难度中等。

（1）据分析可知，实验结果表明：胰液的分泌不只是由神经调节引起，还可能与盐酸刺激后小肠产生的分泌物有关。

（2）胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素的化学本质是蛋白质，由题干可知胰腺中有腺泡组织，其分泌的胰液中含有蛋白酶可将胰岛素分解，因而无法直接提取。

（3）促胰液素是人们发现的第一种激素，它通过血液运输，能促进胰腺分泌胰液，这种调节方式称为激素调节。

10.（1）甲状腺激素和生长激素同时使用对动物生长的促进作用大于（或小于）两种激素各自单独使用的促进作用之和。   

（2）③等量的溶液X、Amol/L的甲状腺激素溶液、Bmol/L的生长激素溶液和生理盐水（其中顺序不可颠倒）   

④每天给四组小鼠称重，记录下体重，并计算各组的平均值（分析比较得到体重增长量数据） 

（3） 取40只（或其他数据，能体现平行重复原则）生长状况一致的同性别、同品系的幼年小鼠，平均分成四组，分别编号为甲、乙、丙、丁四组 

（4）甲组小鼠体重增重相对值比其他三组都高

解析：本题考查激素间作用的实验设计，难度较大。

（1）根据本实验的目的，做出假设为：甲状腺激素和生长激素同时使用对动物生长的促进作用大于（或小于）两种激素各自单独使用的促进作用之和。

（2）③根据单一变量原则和等量原则，甲、乙、丙、丁组小鼠每只每天分别注射等量的溶液X、Amol/L的甲状腺激素溶液、Bmol/L的生长激素溶液和生理盐水。

④每天给四组小鼠称重，记录下体重，并计算各组的平均值（分析比较得到体重增长量数据）

（3）上述实验思路①所选小鼠过少，根据平行重复原则，每组小鼠应选取多只，故取40只生长状况一致的同性别、同品系的幼年小鼠，平均分成四组，分别编号为甲、乙、丙、丁四组。

（4）如果两种激素同时使用的甲组的小鼠体重增重相对值比其他三组都高，说明甲状腺激素和生长激素同时使用时对动物生长的促进作用。