《生命系统的信息传递》专题复习

四川 黄 霞

《生命系统的信息传递》专题复习

四川 黄 霞

宇宙中的一切，就是信息、能量、物质周而复始的运动变化，生命体也都是在进行着物质代谢、能量流动和信息传递这三个过程。在人教版高中生物教材中有关生命系统的信息传递内容有很多，涵盖了必修1、2、3，进行《生命系统的信息传递》专题复习有助于我们对整个高中生物知识体系的构建和主要知识内容的概括，总结如下：

一、细胞间的信息传递（必修1第42页图3-2）

1.通过信号分子的信息传递：细胞分泌化学物质（如激素），随体液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。高中生物常见的信号分子有抗体、各种激素、递质、淋巴因子等。信息分子传递信息的一般步骤为：细胞产生信息分子→信息分子到达相应部位→与靶细胞的受体特异性结合→受体对信号进行转换→靶细胞产生相关的生理效应，其中每一个步骤都可以成为命题点。

【例1】（2014•香坊区校级月考）下图表示人体生命活动调节过程中细胞之间信息传递的两种方式，以下相关叙述错误的是 （ ）

A.甲状腺激素和神经递质的传输方式分别是甲和乙

B.乙中信息传递的时间比甲中信息传递的时间要短

C.甲中细胞a分泌的信息分子通过体液只能传送至细胞b

D.甲和乙中特定的信息均依靠细胞b的特异性受体识别

【解析】本题考查不同信息分子的传输方式及相应受体。如甲状腺激素产生后进入血液循环，递质由突触前膜释放进入突触间隙（组织液）作用于突触后膜，不经过血液循环，因此传输时间乙比甲短，A、B正确。信息分子随血液循环可以到达全身各处，但只有靶细胞才具有识别信息分子的受体，所有的信息分子能传递信息要依赖于靶细胞上的特异性受体，C错误，D正确。

【答案】C

【例2】（改编题）下图是人体内某些信息传递机制的模式图。字母A～E表示信息分子。数字表示相关的生理变化。请根据下图回答问题：

（1）请写出相关信息分子的名称：C________，D______，E_______。

（2）人体内信息分子B的分泌量受到_______和_______两种信息分子的调节。

（3）E的分泌量受到血糖浓度以及________和________两种信息分子的调节。E的分泌量减少会导致人体患________病。

（4）图中发生的生理变化①是_______，②是_______。

【解析】本题考查分泌细胞产生信息分子的种类、信息分子分泌量的调节和靶细胞接受信息分子后产生的效应。据图可知，C为抗利尿激素、D为淋巴因子、E为胰岛素。人体内信息分子B的分泌量受到促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素的调节。E的分泌量受到血糖浓度以及神经递质和胰高血糖素两种信息分子的调节，E的分泌量减少会导致人体患糖尿病。肾上腺细胞接受抗利尿激素刺激后发生的生理变化：①对水的重吸收作用增强，B淋巴细胞接受淋巴因子刺激后发生的生理变化。②迅速增殖分化形成浆细胞和记忆细胞。

【答案】（1）抗利尿激素 淋巴因子 胰岛素 （2）促甲状腺激素释放激素 甲状腺激素 （3）神经递质 胰高血糖素 糖尿 （4）对水的重吸收作用增强 迅速增殖分化形成浆细胞和记忆细胞

2.通过细胞膜直接接触的信息传递：相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如精子与卵细胞之间的识别和结合、免疫中效应T细胞与靶细胞的识别、吞噬细胞呈递抗原给T细胞等。

3.通过细胞通道的信息传递：相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。如高等植物细胞之间的胞间连丝。

二、细胞内的信息传递（遗传信息的传递即中心法则：必修2第68页）

首先结合教材思考并列表整理以下几个问题：

①中心法则包含几个环节？每个环节的名称是什么？

②原核生物的遗传物质是什么？遗传信息存在哪里？怎么传递下去的？真核生物呢？病毒呢？

③涉及碱基互补配对的环节有哪些？配对方式都相同吗？

④每个环节进行的场所分别在哪里？哪些环节有水产生？

【例3】下图是在实验室中进行的相关模拟实验，请据图回答问题：

（1）图中甲、乙模拟实验模拟的过程分别是________、_______。

（2）图中乙过程要顺利进行，还需向试管中加入的物质或细胞结构有____________、____。

（3）人们通过研究发现，有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成，从而抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素，请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌DNA 和人体 DNA 的转录过程。

Ⅰ.实验步骤

①取标号为4支试管A、B、C、D，各加入足量的ATP、核糖核苷酸和相关的酶的混合溶液。

②向A管中滴加适量的________，B管中滴加_______的蒸馏水，同时A、B管中加入等量相同的细菌________；向C管中加入适量的________，向D管中加________的蒸馏水，同时C、D管中加入_______的人体DNA。

③把4支试管放在________的条件下培养一段时间，检测4支试管中_______。

Ⅱ.预期实验结果并得出实验结论

该实验有可能会出现________种实验结果，如果出现______________________，则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录，不阻断人体DNA 的转录。

【解析】考查转录、翻译相关知识。（1）从原料和模板可以判断对应生理过程，甲中模板是DNA，原料是核糖核苷酸，对应转录过程，乙中模板是RNA，原料是氨基酸，对应翻译过程。（2）翻译过程发生在核糖体，需要tRNA运输氨基酸。（3）注意单一变量是抗生素的有无，不加抗生素要加入等量蒸馏水。A、B试管是探究抗生素能否阻断细菌DNA转录过程，C、D试管是探究抗生素能否阻断人体DNA的转录过程。

四种结果是：a.能阻断细菌DNA转录不能阻断人体DNA转录；b.能阻断细菌DNA转录也能阻断人体DNA转录；c.不能阻断细菌DNA转录也不能阻断人体DNA转录；d.不能阻断细菌DNA转录但能阻断人体DNA转录。

【答案】（1）转录 翻译 （2）tRNA 核糖体 （3）一定浓度的抗生素水溶液 等量 DNA 一定浓度的抗生素水溶液 等量 等量相同的 相同且适宜 有无RNA的生成4 A试管中无RNA生成，B试管中有RNA生成，C、D试管中均有RNA生成

三、生态系统的信息传递（必修3第105页）

1.类型：（1）生物与生物之间的信息传递，如物理信息、化学信息和行为信息等；

（2）生物与无机环境的信息传递，如物理信息。

2.作用：（1）生命活动的正常进行，离不开信息的作用；

（2）生物种群的繁衍，离不开信息的传递；

（3）信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。

3.应用：（1）提高农产品或畜产品的产量；

（2）对有害动物进行控制，如化学防治、生物防治、机械防治等。

【例4】据了解，野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5∶1左右，这样的性别比是由孵化时的温度所决定的；繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中信息传递 （ ）

A.能够调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定性

B.影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定

C.维持生物体正常生命活动，调节生物内环境

D.对生物进行自然选择，促进生物进化

【解析】考查生态系统中信息传递的作用。根据题干信息“繁殖季节雄性扬子鳄发出‘轰’‘轰’的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置”和“当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则产生较多的雌鳄”可知，生态系统中的信息传递能影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定。

【答案】B

（作者单位：四川省成都市龙泉驿区第一中学校）