动植物生命活动的调节

01

动物生命活动调节过程

生命活动的调节方式有多种，但都遵循以下模式：信号输入、信号的分析整合，以及信号输出。这可以分解成如图1所示的7个步骤。不同的调节模式，步骤有些许不同（图2）。

简单的调节途径有：①简单神经调节；②神经-激素调节；⑥激素调节。

复杂调节途径可能有多个信息整合中心（图2中③④⑤）。其中，最简单的是③，即神经调节和激素调节的组合；稍复杂的是④，传出神经释放的神经激素作用于内分泌细胞，促进激素的分泌；最复杂的是⑤，涉及神经激素和其他两种激素，如甲状腺激素的分级调节。

激素等信号分子经过体液运输，与相应受体结合后，调节靶细胞的代谢。靶细胞受体分为两类：细胞膜受体和细胞内受体。脂溶性的信号分子可以进入细胞，其受体一般在细胞质基质或者细胞核中，而其他信号分子的受体在细胞膜表面。细胞膜受体分为4种：离子通道受体、酶偶联受体、G蛋白偶联受体和整合素受体（图3）。信号分子与细胞内受体结合，通常是调节基因活动的，因此较缓慢，数小时后才出现明显变化，而与细胞膜受体结合后，调节细胞代谢的速度较快，几分钟甚至几毫秒就产生明显效应。

02

血糖的调节

血糖平衡的调节是动物和人体生命活动调节的一部分，是保持内环境稳态的重要条件。人类常见的疾病“糖尿病”与血糖调节紧密相关，因此在生物学知识中血糖平衡的调节既是重点又是难点，值得同学们关注。

一、紧抓两种激素的调节作用

参与血糖平衡调节的激素有多种，主要是胰岛素和胰高血糖素。胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的。

当血糖浓度升高时，直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，同时抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素。胰岛素能促进血糖进入组织细胞，并在组织细胞内氧化分解，合成糖元或脂肪酸，同时抑制糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖等，从而使血糖浓度降低。当血糖浓度过低时，可引起胰岛A细胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素能促进肝糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖等，从而使血糖浓度升高。

二、理清血糖调节中各组织器官的相互关系

调节血糖浓度的结构主要有下丘脑、胰岛、肝脏、肌肉、组织细胞和肾脏等，其中下丘脑和胰岛起调控作用，而肝脏、肌肉、组织细胞则通过各自的生理活动使血糖浓度升高或降低，肾脏则通过重吸收作用间接发挥作用。学习时要明确各组织器官在血糖调节中的作用，理清它们之间的相互关系。

例如，由于胰岛素分泌不足，糖尿病患者血糖浓度过高，一部分葡萄糖以尿糖的形式随尿排出体外，这样组织细胞的能量就会供应不足，患者总感觉饥饿而多食。另外由于原尿中的葡萄糖的浓度过高，而肾脏中的肾小管对葡萄糖的重吸收能力有限，部分葡萄糖以尿糖的形式排出。由于尿中含有大量的糖，会带走体内大量的水分，所以尿量增加，因此糖尿病患者的尿量比正常人要多。

三、牢记两种作用

调节血糖平衡的激素间具有协同作用和拮抗作用。

协同作用：是指不同激素对同一生理效应都发挥作用，从而达到增强效应的结果。例如，肾上腺素和胰高血糖素具有协同作用，当血糖浓度降低时，肾上腺素和胰高血糖素促进肝糖元的分解而升高血糖。

拮抗作用：是指不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。例如，胰岛素和胰高血糖素，胰岛素的作用是促进血糖合成糖元，抑制非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖浓度降低；胰高血糖素的作用是促进糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖浓度升高。胰岛素的降血糖作用和胰高血糖素的升血糖作用相互拮抗，共同实现对糖代谢的调节，使血糖含量维持在相对稳定的水平。

四、联系生活实际，解释一些现象

“血糖的调节”这部分内容与人们日常生活实际紧密相连，它涉及人们的一些常见疾病，如低血糖、糖尿病等，学会了这部分知识能为人们的身体健康提供科学的指导，意义非同一般。

03

植物激素的调节

“植物的激素调节”部分主要考查生长素的发现和生理作用、其他植物激素、植物激素在生产生活中的应用和探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的影响。

考查内容

生长素的运输机制、生理作用的特点，其他植物激素的作用为常考点；

考查形式

以图表、曲线、实验题的形式居多，选择题和简答题都会出现；

考查能力

识记、理解、应用及实验探究能力都有考查，考查实验探究能力时，试题通常难度较大，考生不易得分。

易错重难点

其一为胚芽鞘在不同条件下的生长状况分析；

其二为各种植物激素的相互作用分析；

其三为植物激素的相关实验设计和分析。

三种题型的复习策略不同，需要考生分类突破。

题型1 胚芽鞘在不同条件下的生长状况分析

1.复习指南

首先盘点各种实验方法，如暗盒开孔类、云母片插入类、锡箔纸遮盖类、旋转类等，逐类分析实验现象产生的原因和原理。

然后分析典型例题，总结规律并掌握解题方法和技巧。

2.知识盘点

▲特别提醒

在分析不同现象时要特别注意几个关键点：

(1)原理：不同实验方法原理不同；

(2)生理作用特点：两重性；

(3)弯曲生长的原因：外因和内因；

(4)四个部位：生长素的产生部位、作用部位、感受单侧光刺激的部位和弯曲生长的部位。

3.例题分析

(1)如图所示，甲～戊胚芽鞘的生长情况是________。

【答案】甲直立生长、乙向右弯曲生长、丙直立生长、丁不生长也不弯曲、戊向右弯曲生长

(2)如图，甲、乙图中胚芽鞘和胚根的生长情况是_________。丙图幼苗的根、茎的生长情况是________。

【答案】甲图中D向左弯曲生长，E向右弯曲生长；乙图中G直立生长

丙图中根水平生长，茎向光弯曲生长

易错提醒

例1：丙图胚芽鞘中生长素的横向运输只发生在尖端；

例2：图乙中旋转可抵消光照影响生长素分布的不均，图丙中旋转可抵消重力对生长素分布的作用，茎还受单侧光照的影响。

4.总结归纳

可从常见易错的图示分析出发，归纳不同题型易错的原因，及时总结规律，应用规律提高解题的技巧。如从以上图例可以总结出以下规律：

(1)植物感受光和重力的部位在尖端(芽尖、根尖等)，只有尖端处才可发生横向运输，从而导致生长素分布不均匀，同时芽尖和根尖对生长素的敏感程度不同，根尖更为敏感。

(2)判断植物能否生长，要看有无生长素且能否运输到作用部位。

(3)判断植物能否弯曲，要看生长素分布是否均匀。单侧光、云母片、琼脂块、重力等都可能导致生长素分布不均匀。

题型2 生长发育过程中植物激素间的相互作用

一直以来，生长素的产生、运输、分布及作用是高考考查的重点。

考生对其他植物激素部分的掌握存在一个误区，认为只要熟记教材中的知识及图解就可以解题，事实并非如此。

如赤霉素、生长素对植物生长速率的影响，生长素与细胞分裂素的共同协调作用，乙烯、脱落酸对果实脱落的影响等，都不是只记忆知识点就能分析解决的。

高考中常将植物激素的作用进行综合考查，试题需要深入分析思考才能正确做答。

能否正确分析激素之间的相互作用及如何将教材知识应用于生产实践中达到预期的目的，可考查考生对知识的掌握水平及分析问题、解决问题的能力。

1.复习指南

从典型试题中结合曲线图深化复习，要把握一个基本观点：植物的生长发育过程中，各种激素并不是孤立起作用的，而是多种激素相互作用共同调节的。

从相关激素的分类整理记忆，到掌握激素间关系的协同与拮抗，再到综合分析激素间的相互作用，一步步深化复习，可实现重难点知识的突破。具体如下：

甲图为种子萌发过程中激素含量变化；乙图为植物不同生长发育时期激素含量变化。

(1)从曲线图中涉及的激素切入，回归教材，记忆并掌握各种激素的产生、分布及作用。

(2)从植物激素作用的内在关系分析总结出不同激素对生长发育的协同和拮抗关系。

(3)结合不同时期相关激素含量的变化，理解各激素的作用及激素间的关系，如甲图种子萌发过程中脱落酸含量降低，而赤霉素、细胞分裂素含量上升，说明脱落酸抑制萌发，而赤霉素促进萌发，萌发过程中需要细胞分裂素促进细胞分裂。

(4)从试题中提炼教材的考点，并找出试题和教材的复习结合点，从而深化教材，理解并运用教材知识去分析解决问题。

题型3 植物激素的相关实验设计和分析

植物激素调节的题型中难度最大的是实验设计与分析题。

近年来对实验过程设计考查的难度有所下降，由过去的全部过程设计变成了关键步骤的补充设计，更多地考查了考生对实验原理的理解、实验过程的分析及实验结果的处理等能力。

试题形式多为以实验过程为载体的综合分析型试题，实验内容上有分析判断做答型，有核心步骤的补充完善型，有对实验操作及结果的分析评价改错型等。

要实现这一重点的复习和难点的突破，一定要熟悉基本实验知识和技能，抓住不同类型实验设计题的方法规律和答题技巧，充分利用对照实验进行对比分析，针对性做答。具体如下：

实验设计的综合分析型试题

此类试题特点：围绕某一重点知识设计实验，以实验为依托综合设置问题，需要在复习时掌握好主干知识，并注意相关知识之间的联系和应用。

复习指南

分析试题时要建立该实验的整体思路，理解实验中对照设置的意义、目的及实验设计的意图，结合试题顺序针对性分析解答。

如2013年新课标全国卷Ⅱ第29题(验证赤霉素处理大麦可使其不发芽就产生α－淀粉酶)，解题时首先建立整体实验思路：

大麦在萌发过程中可以产生α－淀粉酶，用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α－淀粉酶，从而观察带胚和不带胚种子中淀粉的含量。

可通过多组对照分析得出结论，如综合分析试管1和2的实验结果，可以判断试管1、2中淀粉量的多少以及两者淀粉量不同的原因；

综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该实验中GA的作用是诱导种子生成α－淀粉酶；

综合分析试管2、3和4的实验结果，说明GA浓度高对α－淀粉酶的诱导效果好。

实验设计补充完善型试题

此类试题特点：常考查对实验过程中的相关设计进行补充和完善及实验中其他问题的回答。

这是实验综合题常见的题型模式，要求既要有坚实的知识基础，还要有识图和析图的能力，同时具备设计实验进行验证或探究的能力。

复习指南

实验设计补充完善型试题常由两部分组成：相关问题回答和相关设计补充和完善。

解答此类试题要求考生复习备考时先对教材基本知识及其相关原理熟知并掌握，同时复习相关实验设计基本理论，掌握相应的实验方法和技能。

如2012年北京卷第29题(研究细胞分裂素的生理作用并验证其能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输)，先围绕细胞分裂素考查了植物激素的概念、对插条不同处理的目的和原因，解题时应从对四组菜豆幼苗插条的不同处理切入，通过对比分析得出相应结论；

再进一步完善实验设计，此题已给出对照组，要求进行实验组的设计，解答此题要求考生具备扎实的知识基础和实验设计能力。

实验评价型试题

此类试题的特点：往往抓住实验设计的对照原则、实验步骤中变量处理设置错误诊断或评价问题，要求找出错误或作出评价并说明理由，提出改进方案等。

复习指南

对照原则的应用、诊断与评价：对照原则是做实验分析或诊断评价试题必须首先考虑的原则。

实验设计缺乏对照，不足以说明自变量和因变量的关系，也无法排除无关变量对实验的干扰。

如2014年北京卷第29题(研究赤霉素和生长素对植物生长的影响)，实验分为A、B、C三组，每组做不同的处理，实验结果以柱形图形式呈现，要求针对实验作出针对性分析。

实验步骤的诊断与评价：实验步骤的呈现往往遵循三步曲的规律：

(1)共性处理；

(2)变量处理；

(3)结果处理。

其关键步骤为变量处理，也是最易出错的一步，诊断评价题往往在此设置问题，考查考生对实验步骤的分析和处理能力。

复习中的应对策略：先找出实验变量，针对实验变量设置对照，此过程遵循单因子变量原则。