第三章第1-2节环境对生物行为的影响神奇的激素

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【本讲教育信息】

一、教学内容

环境对生物行为的影响、神奇的激素

二、考点清单

1. 了解环境因素对生物行为产生的影响

2. 知道植物常见的感应性

3. 了解植物生长素发现的历史。

4. 了解激素是如何对生命活动进行调节的。

5. 能说出人体的主要内分泌腺及其功能。

6. 知道由于激素分泌不正常引起的各种疾病。

三、全面突破

知识点1：生物的节律性

1）影响生物行为的因素有环境因素、天气变化等。其中环境因素对生物行为的影响最为密切。例如猫头鹰和鼠的昼夜节律性行为。说明昼夜、季节等环境因素的周期性变化，也会使生物在自然界中的活动具有一定的节律性。

2）动物的节律性行为：

猫头鹰和鼠都是在夜晚活动白天休息。人类与之相反，是白天活动而夜晚休息。蟑螂、蝙蝠等与猫头鹰有类似的节律性行为。地球绕轴自转形成昼夜交替。它能使在地球表面上的自然因素——光和热——产生昼夜变化。这种变化是周期性和节律性的，我们称之为自然界

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的昼夜节律。动物的活动及其生理功能都与地球上的昼夜变化有关联，并且每隔24小时重复出现。我们称之为动物的昼夜节律。有些动物在晚上活动而在白天休息，如猫头鹰、田鼠、蟑螂、蝙蝠等。有些动物则在白天活动而在晚上休息，如鸡、鸭、猪、蜜蜂等。动物的昼夜节律是由它体内的生物钟控制的。

动物的活动和行为表现出的周期性现象，称为节律性行为，或叫生物节律。例如很多脊椎动物的取食行为和睡眠行为在一天之内很有规律地发生；温带地区的动物大都每年在一定的季节繁殖一次，甚至在原生动物中的一些种类，它们的游动，或从水域上层到下层也表现出某种节律性。因此节律性行为是普遍存在的，是动物适应环境节律的结果。

3）植物的节律性行为：

植物白天主要进行光合作用，而晚上却主要进行呼吸作用。

4）典型实验：科学家们为蟑螂做了一个有趣的实验。蟑螂是一种在白天休息、在晚上活动的昆虫。它在傍晚时最活跃。科学家把蟑螂放进一个实验室里，人为地颠倒实验室中的白天和黑夜的次序。大约过了一个星期，蟑螂就在人造的“黑夜”时间里活动，即使那时是白天。这说明蟑螂的生物行为已经被破坏了。这个实验证明了光线的明暗节律对动物的昼夜节律行为具有重大的影响。

5）归纳：影响生物节律性行为的因素有：昼夜变化节律，月相变化节律，季节节律。

【典型例题】

例1：中科院科学考察组在考察云南天坑时，在天坑的地下河中发现了新的物种——盲鱼。影响地下河里的鱼视力退化的环境因素是（）

A. 温度 B. 光照 C. 大气压 D. 水质

解析：天坑的地下河中一年四季阳光照射不到，鱼的眼睛不能视物，久而久之眼的视力退化，所以答案B是正确的。

答案：B

例2：家养的小白兔每年春、秋两季都要换毛，春季将浓密的毛褪去换上一身较稀疏的毛，而在秋季刚好相反。使小白兔具有上述节律行为的是环境变化中的哪一节律性变化规律，影响小白兔换毛的环境因素是什么因素？下列解释正确的是（）

A. 昼夜变化节律、光照和温度 B. 季节节律、温度

C. 月相变化节律、温度 D. 以上三个都是正确的

解析：小白兔换毛是每年的特定季节性行为，是对四季变化节律的一种适应。影响它换毛的环境因素是温度，冬季寒冷来临，换上厚毛保暖；夏季换上薄毛，便于身体散热。所以答案B正确。

答案：B

例3：猫头鹰和老鼠在昼夜变化时是怎样活动的？影响它们这种行为的主要环境因素是什么？

解析：猫头鹰和老鼠都是昼伏夜出。影响这种行为的主要环境因素是光照和温度。此题考查动物的节律性。

知识点2：植物的感应性

生物能对环境刺激作出反应。

植物的感应性（植物的向性）：向性运动是指外界因素对植物单方向刺激所引起的定向

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生长运动。植物的向性运动可分为向光性、向重力性、向触性、向水性、向热性、向化性。例如

A. 向日葵：向日葵花的向阳是典型的向光性运动。

B. 白睡莲：植物的运动本是普遍现象，按不同的意义理解有各种不同的运动，如植物的原生质运动、膨压运动和生长运动，受外界刺激的运动又有趋向运动、向性运动和感性运动。睡莲的花朵随着太阳落下会渐渐关闭，仿佛花晚上也要睡觉，睡莲也因此而得名。

C. 舞草：这是一棵普普通通的小草，当人们对它讲话或唱歌，小叶片会左右舞动，宛如小草听到你的声音翩翩起舞，因而人们称它为舞草。舞草属豆科，舞草属，产于华南部分省区。当今许多植物园都种植有舞草，其作为会动的宠物，备受关注。

D. 含羞草：植物与动物不同，没有神经系统，没有肌肉，它不会感知外界的刺激，而含羞草与一般植物不同，它在受到外界触动时，叶会下垂，小叶片合闭，故称为含羞草。

分析：

向光性是植物对太阳光所作出的一种反应。棉花、向日葵和花生等植物顶端在一日中随阳光而转动，即所谓的太阳追踪，叶片与光垂直，这种现象是溶质控制叶枕的运动细胞而引起的。向日葵的向阳运动是一个复杂的过程。葵花白天随太阳由东而西转动，正午时分朝南而转向西方，到夜间八点半钟左右由西而东转，至半夜葵花已朝向东方而并非在第2天太阳初升时才从西而转向东方的。根的向地性和茎的背地性是植物对重力所作出的一种反应。植物在重力影响下，保持一定方向生长的特性称为向重力性。捕蝇草的行为是向触性反应的一种。

归纳：通过实验证实植物所具备的向性：

1. 向光性：对太阳光作出反应

2. 向重力性：根的正向地性和茎的负向地性（背地性）

3. 向水性：当土壤中水分分布不均匀时，根会朝较湿润的地方生长

4. 向触性：许多藤本植物的茎，例如葡萄或牵牛花的茎，当它们在生长时碰到其他物体时，它们会顺着这些物体向上攀援生长。

5. 向化性：当土壤中的肥料分布不均匀时，植物的根在土壤中会向肥料较多的地方生长。

6. 向热性：植物对温度作出反应。

例题：植物的根不仅具有向地下垂直生长的感应性现象，并且还有向较潮湿的地方生长的感应性现象，即植物具有向水性。请你对植物的向水性提出假设，设计实验探究。

解析：此题考查研究植物向性的实验设计。

（1）提出假设；植物的根可能具有朝向较湿润的地方生长的感应性现象。

（2）设计实验过程中应注意建立对照组：取两盆生长情况一样的蚕豆苗，分别标上A

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和B，在A盆的植株四周均匀施水，在B盆的植株的一个方向处施水。放置一周后，轻轻去掉泥土，观察植株的根的分布。

（3）实验结果及分析：一周后的现象如下图：

其中作为对照组的是A盆蚕豆苗；实验结论；植物的根具有向水性。

知识点3：生长素与植物的向光性

1）1880年，达尔文向光性实验：

（1）胚芽在受到单侧光照射时，弯向光源生长

（2）切去胚芽尖端，胚芽既不生长，也不弯曲

（3）将胚芽用一个锡箔小帽套起来，胚芽直立生长

（4）将胚芽尖端下的一段用锡箔包围，胚芽弯向光源生长

达尔文推想：胚芽尖端可能会产生某种物质，这种物质在单侧光的照射下，对胚芽的生长会产生某种影响。

2）1928年，温特实验

（1）把胚芽尖端切下放在琼脂块上，几小时后，移去尖端，把琼脂分成小块，放在切去尖端胚芽的一侧，结果胚芽向对侧弯曲生长。

（2）如果把没有接触过胚芽尖端的琼脂小块，放在切去尖端的胚芽切面的一侧，结果发现这个胚芽既不生长，也不弯曲。

说明：胚芽尖端确实产生了某种物质，并从胚芽尖端运输到下部，促进胚芽尖端下面某些部分的生长。

3）1934年，荷兰科学家郭葛等人从植物中分离出了这种物质，经鉴定，它是吲哚乙酸。由于它能促进植物的生长，因此取名为生长素。

4）生长素的生理作用：植物之所以能够显示出向光性，是因为在单侧光线的照射下，植物产生的生长素分布不均匀，生长素在背光一侧比向光一侧分布多。由于生长素能够促进细胞的生长，这样，背光一侧的细胞纵向伸长得快，结果使得茎朝着生长慢的一侧弯曲，也就是朝向光源的一侧弯曲。

其生理作用具有两重性：既能促进生长，又能抑制生长

一般来说低浓度促进生长，高浓度抑制生长，甚至会杀死植物。

同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应不一样。

5）在农业上的应用：促进生长（含量少）：植物的向光性生长

抑制生长（含量多）：顶端优势、防治杂草、摘芯

促进果实发育：无籽番茄的培育

促进扦插枝条生根

6）植物激素：在植物体内合成的，从产生部位运输到作用部位，并且对植物的生命活动产生显著的调节作用的微量有机物，统称为植物激素。其他如赤霉素、细胞分裂素、脱落素、乙烯等。

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例题：①幼嫩的植株受到单侧光照射，如图。如受到左边照射过来的单侧光作用，且花盆的右边黑暗，则生长一段时期后，花盆内植物的茎会（）

A. 向右边弯曲生长 B. 向左边弯曲生长

C. 竖直向上生长 D. 不能确定

②花盆内植株的茎向光照方向（左边）弯曲生长的实质是。解析：此题考查植物的向光性。

答案：①B ②受单侧光照射，植物体内的生长素分布不均匀，背光部位分布的生长素多，植物生长得快，所以植物弯向光照方向

知识点4：胰岛素与血糖含量

1）进食后糖类物质会在体内转变为葡萄糖进入血液，以提供身体各器官的生长和活动。

2）血糖：血液中的葡萄糖，为生命活动提供能量、以供身体各器官的生长和活动。

3）血糖含量在体内基本维持在90毫克/100毫升左右。一天中不管是否摄入食物，血糖的含量几乎不变。正常生理状态下，血糖浓度相对稳定在70～110mg／mL左右，过高或过低均为病理状态的表现。因此，血糖测定是最常用的临床化验项目之一。

分析：人体内血糖浓度的调节过程

当血糖含量上升时，胰岛素分泌增加，以促使血糖含量下降；当血糖含量下降时，胰岛素分泌减少，使血糖含量升高；从而使血糖维持在正常水平。

思考：当胰岛素分泌不足或过多时，应如何设法控制血糖含量的平衡？

胰岛素分泌不足会使血糖浓度过高，从尿中排出，即糖尿病，还会造成脂代谢紊乱，引起血脂过高、动脉硬化和心、脑血管的疾病等等。如果胰岛素分泌过少，必须通过注射胰岛素治疗；而胰岛素分泌相对过多时，会使血糖浓度过低，患低血糖症，多数只需饮食控制。

1965年我国首先人工合成了胰岛素，在蛋白质人工合成等方面迈出了光辉的一步。胰

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岛素主要应用于糖尿病等疾病的治疗。一般由动物胰脏提取，远不能满足医疗的需要。近十年来，已能通过遗传工程，把胰岛素合成基因植入大肠杆菌，由大肠杆菌生产胰岛素，不仅解决了原料不足的困难，而且价格也大大下降，成为遗传工程造福于人类的一个生动事例。

知识点5：内分泌腺和激素

1）内分泌腺又称无管腺，是具有内分泌功能的腺体。甲状腺、肾上腺、性腺等腺体，没有导管与靶器官相通，分泌的激素直接进入血液或其它体液，看不见，摸不着，一般也无法直接收集，故称之为内分泌腺。一般来说，内分泌腺均有极丰富的供血和神经末梢，使之能及时地接收各种信息，并把分泌的激素快速输入血液。内分泌腺与内分泌组织共同组成内分泌系统，通过体液调节的方式，对机体的各方面功能起着重要的调节作用。

2）人体的主要内分泌腺和所分泌的激素及其作用：

①脑垂体和生长激素：垂体亦称“脑垂体”。最主要的内分泌腺。人的脑垂体大如樱桃，呈椭圆形，以小柄悬系于间脑的下方，位于颅中窝的垂体窝内。其分泌的生长激素，对于生长发育，尤其是对骨骼的生长，以及对新陈代谢和性功能等均有调节作用，并能影响其他内分泌腺的活动。幼年时期如前叶功能亢进，生长激素分泌过多，可引起身体过分增长，形成“巨人症”；如前叶功能减退，生长激素分泌过少，则妨碍身体发育，形成身材异常矮小但智力正常的侏儒症。成年后生长激素分泌过多则患肢端肥大症。

②甲状腺和甲状腺激素：甲状腺是人体最大的内分泌腺。棕红色，分左右两叶，中间相连（称峡部），呈“H”形，约20～30克。甲状腺位于喉下部气管上部的前侧，吞咽时可随喉部上下移动。甲状腺激素是甲状腺分泌的激素。

甲状腺激素的生理功能主要为：（1）促进新陈代谢，使绝大多数组织耗氧量加大，并增加产热。（2）促进生长发育，对长骨、脑和生殖器官的发育生长至关重要，尤其是婴儿期，此时缺乏甲状腺激素则会患呆小症。（3）提高中枢神经系统的兴奋性。此外，还有加强和调控其它激素的作用及加快心率、加强心缩力和加大心输出量等作用。

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③胰腺和胰岛素：胰岛又称兰氏小岛。胰腺的内分泌组织。它由散布在胰腺各处的数十万至二百万个具有内分泌功能的细胞团块组成，像海洋中的岛屿，故名胰岛。重量约占胰腺总重的1～2％。其主要生理功能为：（1）调节糖的代谢。它能促进全身组织（尤其是肝和肌肉）对糖的摄取、贮存和利用，从而使血糖浓度降低。（2）促进肝脏合成脂肪酸，运至脂肪细胞贮存，同时抑制脂肪分解。（3）参与蛋白质合成及贮存的各主要环节的调控，促进蛋白质的合成。而生长激素也只有在胰岛素存在的情况下才能发挥作用。因此，胰岛素在调节机体代谢、维持机体正常生长方面是非常重要的。

④性腺和性激素：性腺是人体内分泌腺之一。男性为睾丸，女性为卵巢。睾丸和卵巢均兼有产生生殖细胞的生殖腺功能和合成、释放性激素的内分泌腺功能。

⑤肾上腺和肾上腺素：肾上腺是人体重要的内分泌腺之一。位于肾脏上方，左右各一，共重10～18克，左侧呈半月形，右侧为三角形。肾上腺髓质激素有加快心跳、使血管收缩、升高血压等生理功能。肾上腺皮质激素是维持生命活动所必需的，对物质代谢、水盐平衡的调节和应激反应等有重要的作用。

3）激素的特点：由内分泌腺分泌，在血液中含量极少，对生物体的生长发育、新陈代谢、生殖等生命活动起着重要的调节作用。

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【典型例题】

例1：在人体中，关于血糖的叙述不正确的是（）

A. 血液里的葡萄糖叫血糖 B. 正常人的血糖浓度约为0.1％

C. 肝脏能把多余的葡萄糖储存 D. 储存在肝脏内的血糖不能释放出来

解析：血糖即血液中的葡萄糖。含量多时，在胰岛素调节下，在肝脏内储存。当血液中的血糖含量少时，肝脏内的血糖可释放，使血液中的血糖含量维持在0.1％。所以错误的答案是D。

答案：D

例2：甲、乙两人在正常进食4小时后测定血糖浓度，甲为0.10％，乙为0.14％。然后两人同时喝下等量等浓度的葡萄糖溶液，并每隔15分钟测定一次血糖浓度，再将所测结果绘成下图所示。请回答下列问题：

（1）患有糖尿病；

（2）1个多小时后甲血糖浓度迅速下降，其主要去路是，这与血液中的增加有关；

（3）1个多小时后乙的血糖浓度也下降，其不同于甲的血糖去路是葡萄糖进入。解析：此题考查胰岛素对血糖含量的调节作用

答案：（1）乙（2）葡萄糖储存在肝脏和肌肉内胰岛素含量（3）尿液形成糖尿

例4：给小白鼠注射一定剂量的胰岛素后，小白鼠进入休克状态，要使其及时复苏可适量注射（）.

A. 甲状腺激素 B. 生长激素 C. 葡萄糖 D. 生理盐水

解析：胰岛素用于降解血糖，则小白鼠复苏。

答案：C

例5：我国人口众多，各种能源和资源的人均占有量很少，环境污染十分严重。国务院将“环境保护”和“计划生育”作为我国的两项基本国策，而控制人口增长是计划生育的重点。节制生育的措施之一是将男、女育龄夫妇的一方进行结扎手术（男输精管结扎、女输卵管结扎）。有人认为男子结扎后，男性的第二性征会消失，会变成古代的太监而害怕结扎。请回答下列问题；

（1）促进生殖器官的发育、生殖细胞的生成，维持人的第二性征的是分泌的雌性激素或雄性激素；

（2）请你用所学知识分析，男性结扎后会变成太监吗，说明理由。

解析：雌性激素或雄性激素由卵巢或睾丸分泌。男性结扎后，睾丸仍在正常分泌雄性激

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素，进入血液，维持男性的第二性征。

答案：（1）卵巢或睾丸（2）不会。男性结扎后，睾丸仍在正常分泌雄性激素，进入血液，维持男性的第二性征。

知识点6：激素分泌异常引起的疾病

1. 激素分泌失调时，人体的生长发育、新陈代谢、对外界刺激的反应等生命活动将不能正常进行。

注意呆小症和侏儒症的区别。

【典型例题】

例1：学校科学探究小组的同学对两只小兔做如下处理：给甲兔定期注射甲状腺激素；把乙兔的甲状腺切除，一段时间后，两只兔子的生长情况是（）.

A. 甲兔生长发育停止，乙兔生长发育正常

B. 甲兔体温较低，心跳较慢，乙兔生长发育正常

C. 甲兔行动迟缓，食欲不振，乙兔生长发育停止

D. 甲兔食欲旺盛，但身体消瘦，乙兔生长发育停止

解析：兔子属于哺乳动物，甲状腺激素的作用和人类相似，甲兔子甲状腺激素过多，则食欲旺盛，但身体消瘦，而乙兔子甲状腺激素不足，则生长发育停止。

答案：D

例2：一孕妇患地方性甲状腺水肿，她生下的孩子可能会患（）.

A. 先天性心脏病 B. 先天性糖尿病

C. 先天性侏儒症 D. 先天性呆小症

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解析：该孕妇缺少甲状腺激素，则胎儿甲状腺激素先天不足，则易患呆小症。

答案：D

四、应考锦囊

本讲内容很多和日常生活中的现象和人类生活状况密切相关，近年来的中考试题越来越多地涉及环境保护、人的健康、一些生物学原理在日常生产生活中的应用，尤其是考试中常常会出现一些有关社会热点的问题，例如糖尿病的高发现象，激素调节的作用等，都是考试的热点。解答的基础仍是熟练掌握教材的基础知识和基本方法的能力，并且多关注生活，多联系实际，养成活学活用的习惯，具备一定的知识迁移能力，就能解决好这些新问题。

五、本讲小结

本讲学习要求大家了解环境因素对生物行为产生的影响，知道植物常见的感应性，了解植物生长素发现的历史。了解激素是如何对生命活动进行调节的，并能说出人体的主要内分泌腺及其功能。知道由于激素分泌不正常引起的各种疾病。

六、超前思维（神经调节）

自学成才：

1、人和高等动物的生命活动调节包括主要是和且以主。

2、脑——中枢神经系统的高级部分，分为、、（1）大脑分左、右两半球，大脑的表面称为大脑皮层，具有许多、和，扩大了大脑皮层的面积，大脑是中枢神经系统的最高级部分，大脑皮层中有许多功能区，控制着人体的不同功能。

（2）小脑的功能：A、；B、；C、。

（3）脑干：主要控制系统、的运动。

3、脊髓——中枢神经系统的（1）位置：位于脊柱的内，与相通

（2）功能：

（3）脊髓里的，一般受大脑的控制。

4、人在感知环境的刺激后，会迅速地作出相应的反应。在这个反应过程中，需要有许多的器官或组织参与，如眼、鼻、耳、皮肤、神经、脑、脊髓和运动器官，这是一个 → → → 的，是许多器官的结果。