【生物】激素與內(nèi)分泌系統(tǒng)第1課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì) 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

第1節(jié)激素與內(nèi)分泌系統(tǒng)第1課時(shí)激素的發(fā)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計(jì)案例教材分析◆目標(biāo)素養(yǎng)1.通過(guò)對(duì)促胰液素發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的分析，培養(yǎng)科學(xué)思維，認(rèn)同科學(xué)家在科學(xué)研究中不迷信權(quán)威、正確的假說(shuō)、創(chuàng)新的思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等的重要性。2.通過(guò)對(duì)胰島素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程、睪丸分泌雄激素的研究的分析，運(yùn)用模型實(shí)驗(yàn)的方法，設(shè)計(jì)激素研究的實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。◆重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)1.通過(guò)對(duì)促胰液素、胰島素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，學(xué)習(xí)研究?jī)?nèi)分泌腺和激素功能的基本方法。2.歸納概括研究?jī)?nèi)分泌腺和激素的方法，并能用該方法分析新情景下的相關(guān)問(wèn)題難點(diǎn)1.對(duì)促胰液素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程的分析。2.歸納概括研究?jī)?nèi)分泌腺和激素的方法?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)】◆教學(xué)準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備1.制作課件。2.查閱整理胰島素的發(fā)現(xiàn)的相關(guān)資料。學(xué)生準(zhǔn)備查閱資料，了解青蛙生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程，小組合作制訂探究甲狀腺激素對(duì)青蛙變態(tài)發(fā)育影響的實(shí)驗(yàn)方案?！魧?dǎo)入新課導(dǎo)入一：?jiǎn)栴}探討足球運(yùn)動(dòng)享有“世界第一運(yùn)動(dòng)”的美譽(yù)，是全世界最受關(guān)注的體育項(xiàng)目。足球明星梅西球技精湛，屢獲金球獎(jiǎng)，深受廣大球迷喜愛(ài)。但是很少有人知道，他年幼時(shí)差點(diǎn)因?yàn)樯砀邌?wèn)題結(jié)束自己的足球生涯。梅西患有侏儒癥，在11歲時(shí)已經(jīng)停止生長(zhǎng)。治療侏儒癥需要注射生長(zhǎng)激素，巴薩俱樂(lè)部為梅西支付了這筆治療費(fèi)用，使梅西有機(jī)會(huì)成長(zhǎng)為一代足球巨星。討論：1.如果在梅西成年后才有機(jī)會(huì)注射生長(zhǎng)激素，他的癥狀能緩解嗎？為什么？提示：不能。生長(zhǎng)激素促進(jìn)身高生長(zhǎng)主要在兒童期和青少年時(shí)期，成年人骨干和骨端之間的軟骨組織已經(jīng)生成骨組織，骨不再長(zhǎng)長(zhǎng)，此后注射生長(zhǎng)激素對(duì)長(zhǎng)高已無(wú)作用。2.有的家長(zhǎng)覺(jué)得自己孩子長(zhǎng)得不夠高，和同齡比長(zhǎng)的有點(diǎn)慢，想給孩子注射生長(zhǎng)激素。你贊同這種想法嗎？說(shuō)出你的理由。提示：不贊同。人的身高生長(zhǎng)受多種因素影響，如遺傳、營(yíng)養(yǎng)、運(yùn)動(dòng)和激素調(diào)節(jié)等。若出現(xiàn)以上問(wèn)題，需通過(guò)醫(yī)生全面檢查和分析后才能確定是否需要注射生長(zhǎng)激素。導(dǎo)入二：復(fù)習(xí)引入組織由細(xì)胞分化形成，是指一些發(fā)育來(lái)源相同、結(jié)構(gòu)與形態(tài)相似的細(xì)胞群和有關(guān)的細(xì)胞間質(zhì)按照一定方式相互結(jié)合形成且共同執(zhí)行一定功能的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。動(dòng)物組織根據(jù)其細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)生情況分為四大類(lèi):上皮組織、結(jié)締組織、肌肉組織和神經(jīng)組織。根據(jù)功能、分布和形態(tài)結(jié)構(gòu)，上皮組織可分為被覆上皮、腺上皮和感覺(jué)上皮。腺上皮是具有分泌功能的上皮。以腺上皮為主構(gòu)成的器官稱(chēng)為腺體。分泌是腺上皮組織的基本功能，其分泌表現(xiàn)為外分泌和內(nèi)分泌兩種方式。外分泌是腺泡細(xì)胞產(chǎn)生的物質(zhì)通過(guò)導(dǎo)管分泌到體內(nèi)管腔或體外的分泌形式，如胰腺等消化腺將消化液分泌到消化管腔內(nèi)發(fā)揮作用，汗腺將汗液分泌到體外，這些腺體統(tǒng)稱(chēng)外分泌腺。內(nèi)分泌是指腺細(xì)胞將所產(chǎn)生的物質(zhì)(即激素)直接分泌到體液中，并以血液等體液為媒介對(duì)靶細(xì)胞產(chǎn)生調(diào)節(jié)效應(yīng)的一種分泌形式，具有這種功能的細(xì)胞則稱(chēng)為內(nèi)分泌細(xì)胞。典型的內(nèi)分泌細(xì)胞集中位于垂體、甲狀腺、腎上腺、胰島、性腺(丸或卵巢)等，形成內(nèi)分泌腺。內(nèi)分泌腺體的分泌過(guò)程不需要類(lèi)似外分泌腺的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，因此也稱(chēng)無(wú)管腺。◆教學(xué)過(guò)程環(huán)節(jié)一：激素的發(fā)現(xiàn)1.促胰液素的發(fā)現(xiàn)【教師】胰腺能分泌胰液。胰液通過(guò)導(dǎo)管注入小腸，其中的酶用來(lái)消化食物。胰液的分泌是如何調(diào)節(jié)的呢？請(qǐng)運(yùn)用神經(jīng)調(diào)節(jié)的知識(shí)嘗試解釋?！窘處煛空故举Y料，交代當(dāng)時(shí)的科研背景。資料1早在1888年，已被世界公認(rèn)為現(xiàn)代消化生理學(xué)的奠基人的巴甫洛夫發(fā)現(xiàn)迷走神經(jīng)可以支配胰液分泌。如果把鹽酸放進(jìn)狗的十二指腸，也可以引起胰液分泌明顯增加。他認(rèn)為，這個(gè)反射的傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng)都是迷走神經(jīng)?？墒?，實(shí)驗(yàn)中切除迷走神經(jīng)以后，進(jìn)入十二指腸的鹽酸照樣能使胰液分泌增加。這會(huì)不會(huì)是交感神經(jīng)在起作用呢？于是接著把交感神經(jīng)也切斷，發(fā)現(xiàn)鹽酸還是能使胰液分泌增加。面對(duì)這一現(xiàn)象，巴甫洛夫堅(jiān)持認(rèn)為神經(jīng)有直接的調(diào)節(jié)作用。他把小腸切斷，把十二指腸游離出來(lái)，再把所有神經(jīng)都剝離干凈，沒(méi)想到一旦灌入鹽酸胰液分泌還是增加。可是，巴甫洛夫還繼續(xù)堅(jiān)持認(rèn)為是神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)果，只不過(guò)這種神經(jīng)實(shí)在剝離不出來(lái)，他為這種生理現(xiàn)象起了一個(gè)名稱(chēng)叫“頑固性神經(jīng)反射”。以后，巴甫洛夫的兩個(gè)學(xué)生也在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。后來(lái)還發(fā)現(xiàn)，直接把鹽酸溶液注入狗的血管中，并不能引起胰液分泌，使用中等劑量的能阻斷副交感神經(jīng)的阿托品藥物也不能消除這個(gè)反應(yīng)。【學(xué)生】閱讀資料，了解巴甫洛夫和他的學(xué)生在胰液分泌的調(diào)節(jié)方面的研究，寫(xiě)出胰液分泌的神經(jīng)調(diào)節(jié)過(guò)程。提示：胃酸(鹽酸)→小腸感受器→傳入神經(jīng)→神經(jīng)中樞→傳出神經(jīng)→胰腺→分泌胰液【教師】演示資料2資料2法國(guó)人沃泰默進(jìn)行了更為關(guān)鍵性的實(shí)驗(yàn)：把實(shí)驗(yàn)狗的一段游離小腸樣的神經(jīng)全部切除，只保留動(dòng)脈和靜脈與其他部分相連。當(dāng)把鹽酸溶液輸入這段小腸樣后，仍能引起胰液分泌。但他也仍然堅(jiān)信這個(gè)反應(yīng)是“局部分泌反射”。這是當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)的神經(jīng)論主導(dǎo)思想，也是巴甫洛夫及其學(xué)派特別信仰的思想。由于他們都拘泥于巴甫洛夫“神經(jīng)反射”這個(gè)傳統(tǒng)概念的框框，最終失去了一次發(fā)現(xiàn)真理的機(jī)會(huì)?！緦W(xué)生】閱讀資料，結(jié)合教材內(nèi)容，梳理沃泰默的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，感受權(quán)威對(duì)預(yù)期的影響，預(yù)期會(huì)限制科學(xué)的洞察。【教師】展示沃泰默的實(shí)驗(yàn)，提出問(wèn)題：(1)①②形成對(duì)照實(shí)驗(yàn)，自變量、因變量、對(duì)照組分別是什么？提示：自變量是稀鹽酸的作用部位，因變量是胰腺是否分泌胰液，對(duì)照組是①組。(2)根據(jù)①、②對(duì)照實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果你能得出什么結(jié)論？提示：稀鹽酸不通過(guò)血液直接作用于胰腺，直接接受稀鹽酸刺激的部位是小腸。(3)①、③形成對(duì)照實(shí)驗(yàn)，自變量、因變量、對(duì)照組分別是什么？提示：自變量為是否切除神經(jīng)，因變量為胰腺是否分泌胰液，對(duì)照組是①。(4)①③對(duì)照能夠說(shuō)明什么？提示：小腸上神經(jīng)的有無(wú)，不影響胰液分泌。(5)分析沃泰默的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你提出一種假說(shuō)。提示：除了神經(jīng)調(diào)節(jié)之外，也許還有其他調(diào)節(jié)機(jī)制在起作用?！緦W(xué)生】分析沃泰默的實(shí)驗(yàn)，回答問(wèn)題并提出自己的假說(shuō)?！窘處煛空故举Y料3資料3斯他林和貝利斯對(duì)這個(gè)問(wèn)題懷有極大興趣。他倆讀了沃泰默的論文，卻大膽地作出了另一種假設(shè)：這不是反射而是化學(xué)調(diào)節(jié)——在鹽酸的作用下，小腸黏膜細(xì)胞可能產(chǎn)生了一種化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)進(jìn)入血液后，隨血流到達(dá)胰腺，引起胰液的分泌。1900年，他們以嶄新的思想方法設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)：把一條狗的十二指腸黏膜刮下來(lái)，將黏膜與稀鹽酸混合加砂子磨碎，再將液體中和過(guò)濾后注射給另一條狗，結(jié)果這條狗的胰液分泌量明顯增加。無(wú)論如何，總不能說(shuō)兩條狗之間也有什么神經(jīng)聯(lián)系吧。但對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，也有不少人持不同意見(jiàn)，巴甫洛夫就強(qiáng)烈反對(duì)。他們不畏壓力，又經(jīng)過(guò)2年，1902年斯他林和貝利斯一起證實(shí)了促胰液素的體液調(diào)節(jié)作用：當(dāng)酸性食糜進(jìn)入十二指腸，腸黏膜細(xì)胞就分泌促胰液素，經(jīng)血液運(yùn)送到胰腺而促使它分泌更多的胰液?！緦W(xué)生】梳理斯他林和貝利斯的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。提示：【教師】提出問(wèn)題：(1)促胰液素調(diào)節(jié)胰液分泌的方式與神經(jīng)調(diào)節(jié)的方式有何不同？(2)斯他林和貝利斯的實(shí)驗(yàn)比沃泰默實(shí)驗(yàn)的巧妙之處在哪里？(3)“機(jī)遇只偏愛(ài)那種有準(zhǔn)備的頭腦”。是什么因素使斯他林和貝利斯抓住了成功的機(jī)遇呢？【學(xué)生】思考并回答問(wèn)題。提示：(1)前者通過(guò)血液循環(huán)將促胰液素運(yùn)到胰腺，引起胰液分泌；后者則要通過(guò)反射弧來(lái)完成。(2)斯他林和貝利斯的實(shí)驗(yàn)將小腸黏膜在體外與稀鹽酸一起研磨，獲得提取液，與沃泰默的實(shí)驗(yàn)相比，直接排除了神經(jīng)調(diào)節(jié)的影響，結(jié)果分析更讓人信服。(3)敢于質(zhì)疑，大膽提出新假設(shè)，巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)。2.激素調(diào)節(jié)的概念【教師】用PPT演示資料4、5資料4發(fā)現(xiàn)促胰液素是內(nèi)分泌學(xué)史上一個(gè)偉大的發(fā)現(xiàn)，它不僅使人類(lèi)發(fā)現(xiàn)了一種新的化學(xué)物質(zhì)而且發(fā)現(xiàn)了調(diào)節(jié)機(jī)體功能的一個(gè)新概念、新領(lǐng)域，它動(dòng)搖了機(jī)體完全由神經(jīng)調(diào)節(jié)的思想它證明了除神經(jīng)系統(tǒng)外，機(jī)體還存在著一種通過(guò)化學(xué)物質(zhì)的傳遞來(lái)調(diào)節(jié)遠(yuǎn)處器官活動(dòng)的方式，即體液調(diào)節(jié)。為了尋找一個(gè)新名詞來(lái)稱(chēng)呼這類(lèi)“化學(xué)信使”，斯他林于1905年采納了同事哈代的建議，創(chuàng)用了“hormone”(激素)一詞，用來(lái)指促胰液素這類(lèi)無(wú)導(dǎo)管腺分泌的特殊物質(zhì)。hormone源于希臘文hormoa，是“刺激”、“興奮”、“奮起發(fā)動(dòng)的意思。從此，便產(chǎn)生了“激素調(diào)節(jié)”這個(gè)新概念。資料5斯他林并不滿(mǎn)足于已有的成就，而是繼續(xù)對(duì)激素深入地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究。他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把一條狗的十二指腸黏膜刮下來(lái)，過(guò)濾后注射給另一條狗，這條狗在胰液分泌明顯增加的同時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)血壓驟然下降。原因是什么呢？不久，他終于把黏膜濾液中的組胺與促胰液素分離開(kāi)來(lái)，發(fā)現(xiàn)是組胺使血管擴(kuò)張，外周阻力降低，所以有降壓作用。這樣，他終于得到了純凈的促胰液素，使激素的體液調(diào)節(jié)作用學(xué)說(shuō)更具有說(shuō)服力?！緦W(xué)生】閱讀資料，了解激素調(diào)節(jié)的概念的提出過(guò)程，學(xué)習(xí)斯他林和貝利斯敢于大膽探索生物學(xué)問(wèn)題的品質(zhì)?！窘處煛坑肞PT展示激素調(diào)節(jié)的概念：由內(nèi)分泌器官或細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)——激素進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式，就是激素調(diào)節(jié)?！驹O(shè)計(jì)意圖】教師通過(guò)展示資料組織學(xué)生進(jìn)入促胰液素發(fā)現(xiàn)的情境，分享一段科學(xué)家的故事，感悟科學(xué)的特征和科學(xué)精神，學(xué)生在資料里提取信息，在情境里解讀信息，運(yùn)用信息解決問(wèn)題；教師根據(jù)學(xué)生解決問(wèn)題的情況，進(jìn)行補(bǔ)充性拓展深化講解，分析科學(xué)研究的一般過(guò)程。環(huán)節(jié)二：激素研究的實(shí)例思路一【教師】過(guò)渡：自從第一種激素被發(fā)現(xiàn)，世界上就出現(xiàn)了一個(gè)尋找激素的熱潮。但激素的分泌悄無(wú)聲息，它們直接進(jìn)入血液周游全身，在生物體內(nèi)含量極其微少，難以收集和分離。那么，人們是如何尋找激素的呢？又是如何確定它的分泌部位的？如何確定它的調(diào)節(jié)作用呢？從下面的研究實(shí)例中，可以獲得一些啟示。1.睪丸分泌雄激素的研究【教師】用PPT演示資料6，引導(dǎo)學(xué)生了解激素研究的常用方法之減法原理。資料6最早確定睪丸內(nèi)分泌功能的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是由貝特在1849年報(bào)道的。他先把公雞去勢(shì)(切除睪丸)，發(fā)現(xiàn)其雄性特征會(huì)逐漸喪失，雞冠萎縮并失去打鳴能力和對(duì)母雞的求偶行為。然后，他把從其他公雞體內(nèi)摘出的睪丸植入去勢(shì)公雞的腹腔，結(jié)果上述變化逐漸發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。睪丸是被植入腹腔的，并沒(méi)有與神經(jīng)連接，因此必定是通過(guò)血液循環(huán)發(fā)揮作用的。由此貝特認(rèn)為，睪丸向血液中釋放了某種物質(zhì)，這種物質(zhì)能夠維持公雞的雄性行為和第二性征。至此，人們初步確定了睪丸具有內(nèi)分泌功能。這說(shuō)明科學(xué)工作依賴(lài)于觀(guān)察和推論。摘除和移植某個(gè)器官，通過(guò)機(jī)體的結(jié)構(gòu)、功能和行為的改變，可以初步確定該器官的內(nèi)分泌功能，但不能確定該器官是通過(guò)什么物質(zhì)來(lái)發(fā)揮作用的，因此，還需要對(duì)相應(yīng)器官的分泌物進(jìn)行分析。給動(dòng)物飼喂、注射某內(nèi)分泌腺的提取物或已知的激素，根據(jù)動(dòng)物的生理功能變化可以推測(cè)該腺體分泌物的作用。經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家從動(dòng)物睪丸中提取出睪酮，經(jīng)證實(shí)，睪酮就是睪丸分泌的雄激素。【學(xué)生】閱讀資料，了解睪丸分泌雄激素的方法和過(guò)程。提示：公雞eq\o(→,\s\up7(摘除睪丸))雄性性征消失eq\o(→,\s\up7(移植睪丸))雄性性征恢復(fù)【學(xué)生】思考：①本實(shí)驗(yàn)設(shè)置了何種方式的對(duì)照？實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠說(shuō)明什么問(wèn)題？提示：自身前后對(duì)照，說(shuō)明睪丸與公雞雄性特征的維持有關(guān)。②本實(shí)驗(yàn)中將公雞的睪丸摘除采用了什么樣的研究方法？體現(xiàn)了控制變量的“加法原理”還是“減法原理”？提示：切除（閹割）法；減法原理。③本實(shí)驗(yàn)中將公雞的睪丸重新移植回去采用了什么樣的研究方法？體現(xiàn)了控制變量的“加法原理”還是“減法原理”？提示：移植法；加法原理。【教師】對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行評(píng)價(jià)，并演示下圖。2.胰島素的發(fā)現(xiàn)【教師】用PPT演示資料7～8。資料71869年，德國(guó)解剖學(xué)家朗格漢斯在用組織學(xué)染色方法觀(guān)察免的胰腺時(shí)發(fā)現(xiàn)，胰臟內(nèi)除了有很多的腺泡以外，在顯微鏡下還可以看到既沒(méi)有泡腔又沒(méi)有分泌管的一群群看上去像小島似的細(xì)胞群，他把這些神奇的細(xì)胞群叫做“胰島”，人胰臟中的胰島可多到一百萬(wàn)個(gè)，數(shù)目之多可說(shuō)明胰島都是較小的細(xì)胞群。胰島含有3種分泌細(xì)胞，分別稱(chēng)為α、β、δ細(xì)胞，α細(xì)胞分泌的激素是胰高血糖素，β細(xì)胞分泌的激素就是胰島素，這兩種細(xì)胞的數(shù)目比例約為1:3。δ細(xì)胞分泌的激素稱(chēng)生長(zhǎng)激素抑制素。資料8糖尿病是人類(lèi)早有記載的疾病。我國(guó)古醫(yī)籍中的“消渴癥”實(shí)即糖尿病，因其典型臨床表現(xiàn)是多尿、多飲、多食而得名。這些癥狀的出現(xiàn)都是由于血糖含量過(guò)多之故。血糖增多，超過(guò)腎臟閾限，結(jié)果尿中有葡萄糖，尿量也因不斷排葡萄糖而增加，于是患者有渴感，嗜飲，嚴(yán)重時(shí)可出現(xiàn)脫水現(xiàn)象。由于葡萄糖損失過(guò)多，各種細(xì)胞得不到足量葡萄糖，蛋白質(zhì)和脂肪被利用轉(zhuǎn)化為葡萄糖，但這些葡萄糖大部分又被腎臟排出，如此不斷消耗使患者體重下降。并且，脂肪氧化使體內(nèi)積累了很多未完全氧化的脂肪酸，統(tǒng)稱(chēng)為酮體。酮體是酸性的，可嚴(yán)重干擾體液的pH，引起酸中毒。糖尿病患者常因酸中毒而死亡。雖然人類(lèi)對(duì)糖尿病早有認(rèn)識(shí)，但直到17世紀(jì)，才有一名英國(guó)人威利斯提出，糖尿病患者尿內(nèi)含有一種類(lèi)糖物質(zhì)。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，醫(yī)學(xué)界一直認(rèn)為這種物質(zhì)是人體以外的異物，只是在疾病狀態(tài)下才會(huì)在體內(nèi)合成。1857年，法國(guó)生物學(xué)家貝爾納發(fā)現(xiàn)，人的肝臟內(nèi)含有糖原，他還在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，動(dòng)物在患某些疾病時(shí)血液中的葡萄糖含量增加，并由尿液排出。貝爾納的發(fā)現(xiàn)是糖尿病病因?qū)嶒?yàn)研究的起點(diǎn)。此后，人們逐漸弄明白了胰臟與糖尿病的關(guān)系。1886年，兩位德國(guó)生理學(xué)家梅靈和明可夫斯基，為了研究胰臟的消化作用，將狗的胰臟用外科手術(shù)切除，結(jié)果狗的尿量大增，并于10～30d之內(nèi)死亡。他們同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，切除胰臟后，狗排出的尿招引了許多螞蟻，而正常狗的尿并不招引螞蟻。分析狗尿，發(fā)現(xiàn)切除胰臟的狗尿中含葡萄糖很多。由于手術(shù)后狗出現(xiàn)的癥狀和人的糖尿病癥狀很相似，他們推想，人糖尿病的病因可能是胰臟出現(xiàn)了問(wèn)題。由于他們這一偶然的發(fā)現(xiàn)，人們的注意力就被引向胰臟與糖尿病的關(guān)系上了。那么，到底是胰臟的哪一部分與糖尿病有關(guān)呢?1893年，法國(guó)生理學(xué)家將一條狗的胰臟切除，再?gòu)脑摴返囊扰K上剪下一小塊組織，埋植于它的皮下，這條狗就不再患糖尿病了。當(dāng)時(shí)已經(jīng)知道胰臟能分泌含有多種酶的消化液，胰液通過(guò)胰液導(dǎo)管釋放入腸道，促進(jìn)食物消化。胰臟組織埋植實(shí)驗(yàn)表明，與糖尿病有關(guān)的并非胰腺的外分泌物質(zhì)——胰液，因?yàn)槁裰驳囊扰K組織塊已不具有外分泌功能，所以發(fā)生作用的可能是不經(jīng)胰腺管進(jìn)入腸道而直接進(jìn)入周?chē)貉h(huán)的內(nèi)分泌物質(zhì)。此后的胰液管結(jié)扎實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，是胰臟中的胰島與糖尿病有關(guān)。胰臟有一個(gè)特點(diǎn)，即結(jié)扎胰液管后，胰臟的有管腺部分就逐漸萎縮而失去功能，但胰島不萎縮。據(jù)此人們做了結(jié)扎胰液管的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，結(jié)扎胰液管的狗不發(fā)生糖尿病。由此可知，胰臟的有管腺部分與糖尿病無(wú)關(guān)，因而糖尿病可能是由于胰島發(fā)生病變引起的。1916年，英國(guó)組織學(xué)家沙比·謝菲爾首先將這種由胰島產(chǎn)生的，可能與糖尿病有關(guān)的物質(zhì)命名為“胰島素”。1922年，加拿大多倫多大學(xué)的班廷和貝斯特將狗的胰液管結(jié)扎，待胰腺萎縮，只剩胰島保持正常時(shí)，將胰臟切下，用等滲鹽水制成濾液，將濾液注射給切除胰臟的狗，結(jié)果狗不出現(xiàn)糖尿病癥狀，而未接受注射的狗則發(fā)生了糖尿病。用胚胎時(shí)期的胰臟(已有胰島，但有管腺部分尚未長(zhǎng)成)制成提取液注射，可得到相同的效果。由此可見(jiàn)，胰島中含有防止糖尿病的物質(zhì)，胰臟的有管腺部分不含防止糖尿病的物質(zhì)?？傊?，從1886年到1921年，科學(xué)家們進(jìn)行了400多次實(shí)驗(yàn)，試圖證明胰臟內(nèi)分泌物的存在。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都集中于制備胰臟提取物，然后注射給由于去胰臟而患糖尿病的狗或者注射給糖尿病患者。許多研究者的報(bào)告很有趣，但收效甚微。成功最后屬于加拿大年輕的生理學(xué)家班廷?！緦W(xué)生】思考：在班廷之前，科學(xué)家試圖通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明胰腺中分泌物的存在，為什么都收效甚微呢？提示：胰島素屬蛋白質(zhì)類(lèi)激素，在班廷之前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)用胰腺提取物注射給實(shí)驗(yàn)性糖尿病的狗或糖尿病患者，因胰島素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解，故難以獲得預(yù)期結(jié)果?！窘處煛空故举Y料9資料9班廷1891年11月14日生于加拿大安大略的阿利斯頓，1941年2月21日在紐芬蘭東海岸不幸因飛機(jī)失事殉難，年僅50歲。孩提時(shí)代，班廷就極富向情心。母親因?yàn)樵谏麜r(shí)留下病根，從此臥病床榻。班廷眼看著母親的病痛，幼小的心靈深受震動(dòng)。他經(jīng)常伏在母親的床前做功課，有時(shí)陪她聊天，他從小立下志向:“長(zhǎng)大了一定要當(dāng)一個(gè)很好的醫(yī)生，把媽媽的病治好。”18歲那年，班廷就進(jìn)入多倫多大學(xué)醫(yī)學(xué)院，班廷本來(lái)打算成為一名出色的外科醫(yī)生?？删驮谒厴I(yè)時(shí)，第一次世界大戰(zhàn)進(jìn)入緊張階段，戰(zhàn)地急需大量醫(yī)務(wù)人員，班廷應(yīng)征入伍。第一次世界大戰(zhàn)后，班廷本想留在倫敦找一份合適的工作，可當(dāng)時(shí)解甲歸來(lái)的醫(yī)務(wù)人員很多，一時(shí)難以找到工作。于是，他重返美洲，在加拿大的安大略郊區(qū)開(kāi)了一個(gè)診所。診所的事情并不多，所以班廷還在大學(xué)兼一些課程的教學(xué)，同時(shí)從事醫(yī)學(xué)研究。1920年10月底，班廷備課時(shí)遇到了糖代謝問(wèn)題，這是一個(gè)和胰腺有關(guān)的題目。當(dāng)時(shí)人們已知道胰島中存在著胰島素這種物質(zhì)，但胰島素的提取非常困難。年輕的班廷是一個(gè)非常認(rèn)真的人。他一口氣翻閱了好幾本教科書(shū)，但里面有關(guān)這方面的內(nèi)容都不多，有許多問(wèn)題班廷根本解釋不了。第二天就要講課了，班廷想到圖書(shū)館去碰碰運(yùn)氣，有一本新到的雜志引起了班廷的注意，其中一篇“胰島與糖尿病的關(guān)系”記載著這樣的事實(shí)：以實(shí)驗(yàn)方法結(jié)扎胰液導(dǎo)管或因膽結(jié)石阻礙胰液導(dǎo)管，都會(huì)使胰腺組織萎縮，而胰島卻保持完好無(wú)損。這種胰臟完全排除了胰液外分泌，卻不發(fā)生糖尿病?？吹竭@里，班廷興奮極了。這不正是獲取胰島素的好方法嗎？為免于遺忘，他立即在筆記本上記下了實(shí)驗(yàn)設(shè)想：結(jié)扎狗的胰腺導(dǎo)管，等待6～8周，使胰腺萎縮，再用萎縮的胰臟提取液來(lái)治療糖尿病。思想的火花常常像閃電一樣稍縱即逝，但記錄下來(lái)的思想火花經(jīng)過(guò)實(shí)踐，就會(huì)變成巨大的力量。班廷決定嘗試一下。第二天，班廷匆匆趕到多倫多大學(xué)醫(yī)學(xué)院，去向著名的生理學(xué)家麥克勞德請(qǐng)教。麥克勞德是當(dāng)時(shí)北美一流的胰臟生理和病理方面的專(zhuān)家。班廷只要說(shuō)服他，就可以為自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造必不可少的條件。班廷終于以自己的誠(chéng)心打動(dòng)了麥克勞德。1921年5月，在麥克勞德的支持下，班廷終于走進(jìn)了多倫多大學(xué)醫(yī)學(xué)院大樓，他有了10條供實(shí)驗(yàn)用的狗和一名實(shí)驗(yàn)助手，這位年輕的助手是不滿(mǎn)21歲的醫(yī)學(xué)院學(xué)生貝斯特。班廷利用暑假的空閑，借用麥克勞德的實(shí)驗(yàn)室，決定攻克醫(yī)學(xué)上這個(gè)堅(jiān)固的堡壘。幸運(yùn)的是，麥克勞德派來(lái)的助手貝斯特對(duì)生化十分熟悉，對(duì)狗的體液和血液中含糖量的測(cè)定等技術(shù)極其熟練。而班廷對(duì)這方面的實(shí)驗(yàn)操作可以說(shuō)一無(wú)所知，但班廷是一位極其出色的外科醫(yī)生，他進(jìn)行的手術(shù)可以說(shuō)是無(wú)可挑剔。兩位年輕人初生牛犢不怕虎，開(kāi)始對(duì)糖尿病發(fā)起了沖擊。班廷計(jì)劃的兩個(gè)月很快就過(guò)去了，他們的實(shí)驗(yàn)接二連三的失敗，貝斯特的報(bào)酬也沒(méi)人支付，可是兩位年輕人從失敗中看到了成功的希望。他倆乘麥克勞德去歐洲講學(xué)的機(jī)會(huì)又干了起來(lái)。他們從狗的胰臟中提取胰島細(xì)胞物質(zhì)，注射到已經(jīng)被切除胰臟的狗的體內(nèi)，這一步驟十分復(fù)雜，兩個(gè)人在黑暗中摸索著前進(jìn)。直到最后，他們終于從一條編號(hào)為92、結(jié)扎胰液導(dǎo)管成功的狗體內(nèi)取出胰腺，發(fā)現(xiàn)胰腺幾乎萎縮到原來(lái)的1/3，在顯微鏡下檢查組織切片，也證實(shí)除了胰島外已經(jīng)沒(méi)有正常的腺泡細(xì)跑了。他們把胰腺切成小片，在冰凍條件下碾磨成泥，加入約100mL的鹽溶液。抽取這種溶液5mL，注射到除去胰腺而患糖尿病的狗體內(nèi)，然后每隔半小時(shí)抽取狗的血液，分析其血糖含結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在2h內(nèi)，血糖含量就從0.20%降到0.11%。每天繼續(xù)這樣治療，這條狗不僅沒(méi)有因酸中毒而死，反而變得強(qiáng)壯起來(lái)了，血糖恢復(fù)正常，尿糖消失了。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，班廷和貝斯特終于發(fā)現(xiàn)胰島提取物確實(shí)具有降低血糖，維持患糖尿病的狗生命的作用?！緦W(xué)生】思考：班廷是如何證實(shí)胰島素是由胰腺中的胰島分泌的？提示：(1)關(guān)鍵是通過(guò)結(jié)扎胰管，讓胰腺萎縮，殘留胰島；(2)將萎縮的胰腺提取物注射給實(shí)驗(yàn)性糖尿病狗內(nèi)；(3)定性觀(guān)察糖尿病癥狀與定量測(cè)定血糖尿糖含量。2.分析班廷研究胰島素的過(guò)程中“加法原理”或“減法原理”的運(yùn)用。提示：【教師】演示資料10資料10提取胰島素的研究初戰(zhàn)告捷，但采用的方法步驟太煩瑣，提取獲得的胰島素量又少離臨床應(yīng)用還有很大一段距離。這時(shí)，班廷又通過(guò)查閱文獻(xiàn)得到了新的啟示。原來(lái)未滿(mǎn)5個(gè)月的牛胎的胰臟不具有外分泌功能，用它提取胰島素，可以使步驟簡(jiǎn)化，并使成本大大降低。但牛胎的胰臟只有在屠宰場(chǎng)才能得到，胰臟容易受到雜菌污染，而且胰島素的產(chǎn)量少得可憐。通過(guò)新的實(shí)驗(yàn)，班廷又發(fā)現(xiàn)胰島素不但溶解于水，還能溶解于酒精，故可以用酒精來(lái)提取純凈而無(wú)菌的胰島素。更為可喜的是，胰酶遇到酒精即被破壞。故用酒精提取胰島素時(shí)不必用牛胎胰臟，而可用普通牛胰臟，這樣就使提取胰島素的工作又大大推進(jìn)了一步。最后一道難關(guān)是：從牛的胰臟提取的胰島素都含有大量異種蛋白質(zhì)，將這種胰島素注射給糖尿病人幾乎都會(huì)出現(xiàn)比較強(qiáng)烈的“異種蛋白質(zhì)反應(yīng)”。班廷無(wú)法解決這一同題，只得再次請(qǐng)教麥克勞德。麥克勞德應(yīng)班廷的要求增派了一位助手——生物化學(xué)家科利普，并擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)規(guī)模。班廷接受了麥克勞德的指導(dǎo)，運(yùn)用酒精提取牛胰臟，并設(shè)法將混雜在胰島素內(nèi)的異種蛋白質(zhì)除掉。至此，將胰島素應(yīng)用于臨床的條件已經(jīng)成熟。1922年1月，班廷等人將自己制備的胰島素試用于第一位糖尿病患者。這是一位14歲小男孩，他患糖尿病多年，曾以控制飲食治療，不但無(wú)效，反而變得更加虛弱，血糖含量很高，尿中也含有糖，呼出的氣體帶有爛蘋(píng)果般的氣味。這些都是糖尿病的典型癥狀。班廷給這個(gè)病孩注射了胰島素，每天兩次，為期一個(gè)月，結(jié)果病情大為好轉(zhuǎn)。不過(guò),皮下注射胰島素雖然取得了降低血糖和尿糖的療效，但局部會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的膿腫，從而妨礙了進(jìn)一步臨床應(yīng)用。班廷及其助手又按照麥克勞德提出的方案，使用空氣揮發(fā)法將提取物中的酒精揮發(fā)掉，從而濃縮了其中的有效成分。此后，班廷又接連用類(lèi)似的方法治療了6個(gè)成年患者，都獲得滿(mǎn)意的結(jié)果。1922年3月，班廷發(fā)表了自己的研究成果。班廷的出色工作和卓越貢獻(xiàn)使千百年來(lái)人類(lèi)治療糖尿病的夢(mèng)想終于變成了現(xiàn)實(shí)。1923年，諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)授予班廷和麥克勞德諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?！緦W(xué)生】閱讀資料，了解班廷提取胰島提取液和提純胰島素的方法?！窘處煛靠萍荚旄Ｈ祟?lèi)，人類(lèi)已經(jīng)可以通過(guò)重組DNA技術(shù)利用大腸桿菌來(lái)大量生產(chǎn)人的胰島素?！驹O(shè)計(jì)意圖】本環(huán)節(jié)通過(guò)閱讀、分析資料，理解睪丸分泌雄激素的研究方法，了解胰腺的結(jié)構(gòu)、胰島素的產(chǎn)生部位及糖尿病與胰島素的關(guān)系，進(jìn)一步理解“加法原理”和“減法原理”在激素研究中的使用，學(xué)會(huì)一種研究激素的方法。思路二實(shí)例1胰島素的發(fā)現(xiàn)【教師】過(guò)渡：我們對(duì)激素的認(rèn)識(shí)慢慢加深，其中一個(gè)新發(fā)現(xiàn)改變了數(shù)百萬(wàn)人的命運(yùn)，這就是胰島素的發(fā)現(xiàn)。糖尿病是一種古老的慢性代謝性疾病，在3500多年前就有文字記載。后來(lái)，世界各地逐漸出現(xiàn)治療糖尿病的多種方法。但是，除了主張嚴(yán)格限制飲食，醫(yī)生對(duì)該病束手無(wú)策，不少患者甚至死于限食所帶來(lái)的嚴(yán)重營(yíng)養(yǎng)不良。直到20世紀(jì)初期，人類(lèi)對(duì)糖尿病的了解和治療才有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。【教師】胰腺為一長(zhǎng)條狀腺體位于人體腹后壁左上部，與胃鄰近被十二指腸所環(huán)抱，并有導(dǎo)管與十二指腸相連。因此，人們推測(cè)胰腺與食物消化有關(guān)。1888年，生理學(xué)家巴甫洛夫?yàn)榱搜芯恳扰K的消化作用將狗的胰臟用外科手術(shù)切除，結(jié)果狗的尿量大增，并且這種尿招來(lái)許多螞蟻，他意識(shí)到這只狗表現(xiàn)出了糖尿病癥狀。通過(guò)尿液化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)狗的尿液中確實(shí)含有較高的糖分。這是人類(lèi)歷史上第一次建立了胰腺和糖尿病之間的關(guān)系。19世紀(jì)后期至20世紀(jì)初，許多學(xué)者推測(cè)糖尿病與胰腺中胰島分泌的激素有關(guān)。但是，許多人做了大量實(shí)驗(yàn)卻搞不清胰島分泌的激素究竟是什么，以及如何才能提取出這種神秘的激素。【教師】提出問(wèn)題：曾有科學(xué)家試圖向?qū)嶒?yàn)性糖尿病狗注射胰臟提取物來(lái)證明胰島素的存在，但收效甚微。這是為什么呢？【學(xué)生】根據(jù)自己的理解嘗試解釋這一現(xiàn)象?！窘處煛垦菔疽认俳Y(jié)構(gòu)示意圖胰島素屬蛋白質(zhì)類(lèi)激素，在班廷之前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)用胰腺提取物注射給實(shí)驗(yàn)性糖尿病的狗或糖尿病患者，因胰島素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解，故難以獲得預(yù)期結(jié)果?！窘處煛刻岢鲂〗M學(xué)習(xí)任務(wù)：請(qǐng)你根據(jù)內(nèi)分泌腺和外分泌腺的特點(diǎn)，證明胰島素是由胰島分泌的。提示：通過(guò)結(jié)扎胰腺導(dǎo)管，使胰腺萎縮喪失分泌胰蛋白酶的功能，但胰島仍正常，由此證明胰島素是由胰島分泌的。【教師】基于上述討論，我們了解了一種提取胰島素的方法——結(jié)扎胰腺導(dǎo)管。班廷就是這樣設(shè)想的：結(jié)扎狗的胰腺導(dǎo)管，等胰腺萎縮到只剩下其中的胰島后，再分離和純化細(xì)胞中的激素。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，1921年，班廷與其助手貝斯特終于從狗萎縮的胰腺中提取出這種激素，并命名為胰島素。他們給實(shí)驗(yàn)性糖尿病的狗注射胰島素，證明其有降低血糖、治療糖尿病的作用。次年胰島素又成功地應(yīng)用于人類(lèi)糖尿病患者。胰島素的神奇療效震驚了整個(gè)醫(yī)學(xué)界。提出問(wèn)題：回顧班廷的研究過(guò)程，分析他是否用到了“加法原理”和“減法原理”。【學(xué)生】分析班廷研究胰島素的過(guò)程和方法?！窘處煛坑肞PT演示生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的“加法原理”和“減法原理”加法原理：與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱(chēng)為“加法原理”減法原理：與常態(tài)比較，人為減少某種影響因素的稱(chēng)為“減法原理”班廷和助手們通過(guò)摘除健康狗的胰腺造成實(shí)驗(yàn)性糖尿病，運(yùn)用了“減法原理”，給予注射從萎縮胰腺中提取的提取物，運(yùn)用了“加法原理”。實(shí)例2睪丸分泌雄激素的研究【學(xué)生】展示探究甲狀腺激素對(duì)青蛙變態(tài)發(fā)育影響的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行小組間交流?！窘處煛繉?duì)各小組的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)?！窘處煛窟^(guò)渡：2000年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者卡爾森說(shuō)過(guò)：“要證明一種自然成分的功能，在生理學(xué)傳統(tǒng)方法中就是去除該種成分并證明其功能也隨之喪失；然后再引入該成分，并證明其功能又可以恢復(fù)”?！窘處煛坎贾眯〗M合作學(xué)習(xí)任務(wù)：在吸取探究甲狀腺激素對(duì)青蛙變態(tài)發(fā)育影響的實(shí)驗(yàn)方案的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方案，說(shuō)出睪丸分泌雄激素的研究方案?！緦W(xué)生】進(jìn)行小組合作，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。如：【教師】進(jìn)行評(píng)價(jià)：在睪丸分泌雄性激素的研究中，摘除睪丸和移植睪丸實(shí)驗(yàn)，也同樣分別運(yùn)用了“減法原理”和“加法原理”?！窘處煛繌囊陨蠈?shí)例，你能歸納出研究一種內(nèi)分泌腺及其分泌激素功能的方法嗎？提示：摘除法和移植法：摘除所研究的內(nèi)分泌腺，觀(guān)察實(shí)驗(yàn)動(dòng)物出現(xiàn)的特異性癥狀，將已摘除的腺體重新移植回去或注射摘除腺體的提取物，觀(guān)察相關(guān)癥狀是否恢復(fù)，由此判斷該內(nèi)分泌腺的功能?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過(guò)胰島素的發(fā)現(xiàn)實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法研究胰島素的獲取及功能，以“加法原理”和“加法原理”的角度分析胰島素的發(fā)現(xiàn)和睪丸分泌雄性激素的研究，讓學(xué)生體會(huì)并學(xué)習(xí)內(nèi)分泌腺及激素功能的研究方法。環(huán)節(jié)三：動(dòng)物激素生理功能的實(shí)驗(yàn)【教師】對(duì)內(nèi)分泌腺功能和激素作用的研究成果主要來(lái)自大量的臨床觀(guān)察和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)根據(jù)促胰液素的發(fā)現(xiàn)、胰島素的發(fā)現(xiàn)及睪丸分泌雄性激素的研究，歸納對(duì)某一內(nèi)分泌腺及其分泌激素的認(rèn)識(shí)的研究方法?！緦W(xué)生】回顧促胰液素的發(fā)現(xiàn)、胰島素的發(fā)現(xiàn)及睪丸分泌雄性激素的研究，進(jìn)行小組討論，說(shuō)出激素功能的研究方法?！窘處煛窟M(jìn)行匯總和補(bǔ)充：激素功能的研究方法(1)摘除法和移植法可以初步確定內(nèi)分泌腺的功能。①動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中將懷疑有內(nèi)分泌功能的器官或組織切除，觀(guān)察動(dòng)物出現(xiàn)的癥狀；②對(duì)上述切除器官或組織的動(dòng)物再次植入該器官或組織，或注射該組織的提取物，觀(guān)察癥狀是否消失，如果癥狀消失，就證明該器官或組織具有內(nèi)分泌功能。(2)制備組織提取物研究腺體分泌物的有效成分和作用①可對(duì)正常動(dòng)物注射該組織的提取物，觀(guān)察注射后動(dòng)物機(jī)能亢進(jìn)的反應(yīng)；②提純激素和人工合成該激素，闡明激素的化學(xué)本質(zhì)和作用機(jī)制。(3)利用細(xì)胞與分子生物學(xué)技術(shù)可闡明激素的作用機(jī)制①運(yùn)用同位素示蹤法觀(guān)察激素分泌的規(guī)律和在體內(nèi)的代謝情況。②通過(guò)對(duì)膜蛋白分布和功能的研究，能確定激素受體；③通過(guò)對(duì)激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程的研究，可以推斷激素的作用機(jī)制；④通過(guò)對(duì)激素受體以及激素代謝酶系基因的研究，可以了解激素作用的基因調(diào)控機(jī)制等。【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)歸納動(dòng)物激素生理功能的實(shí)驗(yàn)思路、驗(yàn)證方法，讓學(xué)生掌握此類(lèi)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路、方法及注意事項(xiàng)等，培養(yǎng)科學(xué)探究能力?！艉诵目偨Y(jié)1.促胰液素的發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)者沃泰默斯他林、貝利斯時(shí)間19世紀(jì)1902年實(shí)驗(yàn)假設(shè)胃酸刺激小腸的神經(jīng)，神經(jīng)將興奮傳給胰腺，使胰腺分泌胰液胰液分泌不是反射而是化學(xué)調(diào)節(jié)一在鹽酸的作用下，小腸黏膜細(xì)胞可能產(chǎn)生了一種化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)進(jìn)人血液后，隨血流到達(dá)胰腺，引起胰液的分泌實(shí)驗(yàn)過(guò)程①稀鹽酸→狗的上段小腸腸腔內(nèi)→胰腺分泌胰液；②稀鹽酸→血液→胰腺不分泌胰液；③稀鹽酸→狗的小腸腸腔(去除相應(yīng)的神經(jīng)，只留血管)→胰腺分泌胰液實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)中用稀鹽酸代替胃酸，刺激小腸，①與②、②與③對(duì)照說(shuō)明刺激小腸時(shí)才能促進(jìn)胰腺分泌胰液，①與③對(duì)照說(shuō)明小腸內(nèi)神經(jīng)的有無(wú)不影響胰液分泌該實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組是沃泰默實(shí)驗(yàn)中的②組，說(shuō)明小腸產(chǎn)生了一種化學(xué)物質(zhì)，該物質(zhì)隨血液流到胰腺，引起胰液分泌實(shí)驗(yàn)結(jié)論胰腺分泌胰液不受神經(jīng)調(diào)節(jié)。沃泰默本可以發(fā)現(xiàn)其他調(diào)節(jié)方式，但他周于定論，而得出：胰液的分泌是一個(gè)十分頑固的反射在鹽酸的作用下，小腸黏膜細(xì)胞產(chǎn)生一種化學(xué)物質(zhì)(促胰液素)，這種物質(zhì)進(jìn)入血液后，隨血流到達(dá)胰腺，引起胰腺分泌胰液2.睪丸分泌雄激素的研究公雞eq\o(→,\s\up7(摘除睪丸))雄性性征消失eq\o(→,\s\up7(移植睪丸))雄性性征恢復(fù)3.胰島素的發(fā)現(xiàn)時(shí)間方法(操作)貢獻(xiàn)1869年顯微鏡下觀(guān)察胰腺組織，發(fā)現(xiàn)一些聚集成島狀的細(xì)胞堆命名為胰島1889年切除胰腺的狗會(huì)患上與人的糖尿病類(lèi)似的疾病提出胰腺能分泌某種抗糖尿病的物質(zhì)的假說(shuō)1916年試圖精確地證實(shí)胰島素的存在將胰島產(chǎn)生的、可能與糖尿病有關(guān)的物質(zhì)命名為胰島素1920年班廷在查閱資料時(shí)了解到，以實(shí)驗(yàn)方法結(jié)扎胰管或因膽結(jié)石阻塞胰管都會(huì)引起胰腺萎縮結(jié)扎狗的胰管，使胰腺萎縮，再用萎縮的胰腺提取液來(lái)治療糖尿病1921年結(jié)扎狗的胰管，并將萎縮得只剩胰島的胰腺做成提取液，注入因摘除胰腺而患糖尿病的狗身上患糖尿病狗的血糖迅速下降班廷他們與生化學(xué)家合作，抑制胰蛋白酶的活性直接提取正常胰腺中的胰島素◆板書(shū)設(shè)計(jì)◆教學(xué)研討本節(jié)課從教師講授、學(xué)生記憶的模式，回歸到教師指導(dǎo)、引導(dǎo)、督導(dǎo)下的學(xué)生展開(kāi)的學(xué)習(xí)，是一節(jié)更接近于課堂原生態(tài)的、常態(tài)進(jìn)行的、能突出學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位、凸顯教師組織教學(xué)定位、指向于信息加工能力培養(yǎng)的新授課。教師通過(guò)提供大量的科學(xué)史信息，按照一定的順序、環(huán)節(jié)進(jìn)行展示，引導(dǎo)學(xué)生“提取信息——解讀信息——整合信息——表達(dá)信息”，不僅引導(dǎo)學(xué)生了解促胰液素的發(fā)現(xiàn)、激素的研究方法，還培養(yǎng)學(xué)生信息加工的能力。通過(guò)對(duì)睪丸分泌雄激素研究方法分析，進(jìn)一步理解“加法原理”和“減法原理”在激素研究中的應(yīng)用，學(xué)生學(xué)以致用利用學(xué)會(huì)的方法分析胰島素的發(fā)現(xiàn)，摸索出人類(lèi)內(nèi)分泌系統(tǒng)的研究方法，最終歸納、完善動(dòng)物和人類(lèi)內(nèi)分泌及其分泌激素研究的整體思路、方法。◆目標(biāo)測(cè)評(píng)1.下面是與促胰液素發(fā)現(xiàn)過(guò)程有關(guān)的四個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()①稀鹽酸→小腸腸腔→胰腺分泌胰液②稀鹽酸→靜脈血液→胰腺不分泌胰液③稀鹽酸→小腸腸腔(去除神經(jīng))→胰腺分泌胰液④小腸黏膜＋稀鹽酸＋砂子→制成提取液→注入靜脈血液→胰腺分泌胰液A．①與②組成的實(shí)驗(yàn)自變量是稀鹽酸刺激的部位B．①與③對(duì)比說(shuō)明胰液分泌不受神經(jīng)的調(diào)節(jié)C．①②③④對(duì)比說(shuō)明胰液分泌受小腸黏膜產(chǎn)生的物質(zhì)(由血液運(yùn)輸)調(diào)節(jié)D．要證明胰液分泌是否受神經(jīng)的調(diào)節(jié)應(yīng)該再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)繼續(xù)探究2.沃泰默切斷狗小腸與胰腺之間的神經(jīng)聯(lián)系，只留下血管，然后向小腸注入稀鹽酸，引起了胰液的分泌；而將稀鹽酸直接注入血液中，沒(méi)有引起胰液的分泌。對(duì)這一結(jié)果的科學(xué)解釋是()A．稀鹽酸引起胰液的分泌是神經(jīng)調(diào)節(jié)的過(guò)程B．稀鹽酸直接刺激了胰腺分泌胰液C．稀鹽酸刺激小腸黏膜產(chǎn)生了促胰液素，進(jìn)而調(diào)節(jié)胰腺分泌胰液D．稀鹽酸被小腸吸收，經(jīng)血液循環(huán)刺激了胰腺分泌胰液3.科學(xué)家為了研究性激素在胚胎生殖系統(tǒng)發(fā)育中所起的作用，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：在家兔生殖系統(tǒng)分化之前，通過(guò)手術(shù)摘除即將發(fā)育為卵巢或睪丸的組織。當(dāng)幼兔生下來(lái)之后，觀(guān)察它們的性染色體組成及外生殖器的表現(xiàn)。性染色體組成外生殖器表現(xiàn)未做手術(shù)手術(shù)后XY雄性雌性XX雌性雌性下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．雄性器官的發(fā)育，需要睪丸提供激素信號(hào)，缺失此信號(hào)，發(fā)育出雌性器官B．雌性器官的發(fā)育，需要卵巢提供激素信號(hào)，缺失此信號(hào)，發(fā)育出雄性器官C．摘除即將發(fā)育為睪丸的組織后，給予一定量的睪酮刺激，可能發(fā)育成雄性D．外生殖器的表現(xiàn)與性染色體的組成有關(guān)，也與激素水平有關(guān)4．進(jìn)食可刺激胃腺細(xì)胞分泌胃液，胃液中含有胃酸及胃蛋白酶，有