《生命系統(tǒng)的信息傳遞》專題復(fù)習(xí)

四川 黃 霞

《生命系統(tǒng)的信息傳遞》專題復(fù)習(xí)

四川 黃 霞

宇宙中的一切，就是信息、能量、物質(zhì)周而復(fù)始的運動變化，生命體也都是在進行著物質(zhì)代謝、能量流動和信息傳遞這三個過程。在人教版高中生物教材中有關(guān)生命系統(tǒng)的信息傳遞內(nèi)容有很多，涵蓋了必修1、2、3，進行《生命系統(tǒng)的信息傳遞》專題復(fù)習(xí)有助于我們對整個高中生物知識體系的構(gòu)建和主要知識內(nèi)容的概括，總結(jié)如下：

一、細胞間的信息傳遞（必修1第42頁圖3-2）

1.通過信號分子的信息傳遞：細胞分泌化學(xué)物質(zhì)（如激素），隨體液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細胞。高中生物常見的信號分子有抗體、各種激素、遞質(zhì)、淋巴因子等。信息分子傳遞信息的一般步驟為：細胞產(chǎn)生信息分子→信息分子到達相應(yīng)部位→與靶細胞的受體特異性結(jié)合→受體對信號進行轉(zhuǎn)換→靶細胞產(chǎn)生相關(guān)的生理效應(yīng)，其中每一個步驟都可以成為命題點。

【例1】（2014?香坊區(qū)校級月考）下圖表示人體生命活動調(diào)節(jié)過程中細胞之間信息傳遞的兩種方式，以下相關(guān)敘述錯誤的是 （ ）

A.甲狀腺激素和神經(jīng)遞質(zhì)的傳輸方式分別是甲和乙

B.乙中信息傳遞的時間比甲中信息傳遞的時間要短

C.甲中細胞a分泌的信息分子通過體液只能傳送至細胞b

D.甲和乙中特定的信息均依靠細胞b的特異性受體識別

【解析】本題考查不同信息分子的傳輸方式及相應(yīng)受體。如甲狀腺激素產(chǎn)生后進入血液循環(huán)，遞質(zhì)由突觸前膜釋放進入突觸間隙（組織液）作用于突觸后膜，不經(jīng)過血液循環(huán)，因此傳輸時間乙比甲短，A、B正確。信息分子隨血液循環(huán)可以到達全身各處，但只有靶細胞才具有識別信息分子的受體，所有的信息分子能傳遞信息要依賴于靶細胞上的特異性受體，C錯誤，D正確。

【答案】C

【例2】（改編題）下圖是人體內(nèi)某些信息傳遞機制的模式圖。字母A～E表示信息分子。數(shù)字表示相關(guān)的生理變化。請根據(jù)下圖回答問題：

（1）請寫出相關(guān)信息分子的名稱：C________，D______，E_______。

（2）人體內(nèi)信息分子B的分泌量受到_______和_______兩種信息分子的調(diào)節(jié)。

（3）E的分泌量受到血糖濃度以及________和________兩種信息分子的調(diào)節(jié)。E的分泌量減少會導(dǎo)致人體患________病。

（4）圖中發(fā)生的生理變化①是_______，②是_______。

【解析】本題考查分泌細胞產(chǎn)生信息分子的種類、信息分子分泌量的調(diào)節(jié)和靶細胞接受信息分子后產(chǎn)生的效應(yīng)。據(jù)圖可知，C為抗利尿激素、D為淋巴因子、E為胰島素。人體內(nèi)信息分子B的分泌量受到促甲狀腺激素釋放激素和甲狀腺激素的調(diào)節(jié)。E的分泌量受到血糖濃度以及神經(jīng)遞質(zhì)和胰高血糖素兩種信息分子的調(diào)節(jié)，E的分泌量減少會導(dǎo)致人體患糖尿病。腎上腺細胞接受抗利尿激素刺激后發(fā)生的生理變化：①對水的重吸收作用增強，B淋巴細胞接受淋巴因子刺激后發(fā)生的生理變化。②迅速增殖分化形成漿細胞和記憶細胞。

【答案】（1）抗利尿激素 淋巴因子 胰島素 （2）促甲狀腺激素釋放激素 甲狀腺激素 （3）神經(jīng)遞質(zhì) 胰高血糖素 糖尿 （4）對水的重吸收作用增強 迅速增殖分化形成漿細胞和記憶細胞

2.通過細胞膜直接接觸的信息傳遞：相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。例如精子與卵細胞之間的識別和結(jié)合、免疫中效應(yīng)T細胞與靶細胞的識別、吞噬細胞呈遞抗原給T細胞等。

3.通過細胞通道的信息傳遞：相鄰兩個細胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進入另一個細胞。如高等植物細胞之間的胞間連絲。

二、細胞內(nèi)的信息傳遞（遺傳信息的傳遞即中心法則：必修2第68頁）

首先結(jié)合教材思考并列表整理以下幾個問題：

①中心法則包含幾個環(huán)節(jié)？每個環(huán)節(jié)的名稱是什么？

②原核生物的遺傳物質(zhì)是什么？遺傳信息存在哪里？怎么傳遞下去的？真核生物呢？病毒呢？

③涉及堿基互補配對的環(huán)節(jié)有哪些？配對方式都相同嗎？

④每個環(huán)節(jié)進行的場所分別在哪里？哪些環(huán)節(jié)有水產(chǎn)生？

【例3】下圖是在實驗室中進行的相關(guān)模擬實驗，請據(jù)圖回答問題：

（1）圖中甲、乙模擬實驗?zāi)M的過程分別是________、_______。

（2）圖中乙過程要順利進行，還需向試管中加入的物質(zhì)或細胞結(jié)構(gòu)有____________、____。

（3）人們通過研究發(fā)現(xiàn)，有些抗生素通過阻斷細菌細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，從而抑制細菌的繁殖。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一種新型抗生素，請你根據(jù)上述模擬實驗的方法探究這種抗生素能否阻斷細菌DNA 和人體 DNA 的轉(zhuǎn)錄過程。

Ⅰ.實驗步驟

①取標(biāo)號為4支試管A、B、C、D，各加入足量的ATP、核糖核苷酸和相關(guān)的酶的混合溶液。

②向A管中滴加適量的________，B管中滴加_______的蒸餾水，同時A、B管中加入等量相同的細菌________；向C管中加入適量的________，向D管中加________的蒸餾水，同時C、D管中加入_______的人體DNA。

③把4支試管放在________的條件下培養(yǎng)一段時間，檢測4支試管中_______。

Ⅱ.預(yù)期實驗結(jié)果并得出實驗結(jié)論

該實驗有可能會出現(xiàn)________種實驗結(jié)果，如果出現(xiàn)______________________，則說明該抗生素只阻斷細菌DNA的轉(zhuǎn)錄，不阻斷人體DNA 的轉(zhuǎn)錄。

【解析】考查轉(zhuǎn)錄、翻譯相關(guān)知識。（1）從原料和模板可以判斷對應(yīng)生理過程，甲中模板是DNA，原料是核糖核苷酸，對應(yīng)轉(zhuǎn)錄過程，乙中模板是RNA，原料是氨基酸，對應(yīng)翻譯過程。（2）翻譯過程發(fā)生在核糖體，需要tRNA運輸氨基酸。（3）注意單一變量是抗生素的有無，不加抗生素要加入等量蒸餾水。A、B試管是探究抗生素能否阻斷細菌DNA轉(zhuǎn)錄過程，C、D試管是探究抗生素能否阻斷人體DNA的轉(zhuǎn)錄過程。

四種結(jié)果是：a.能阻斷細菌DNA轉(zhuǎn)錄不能阻斷人體DNA轉(zhuǎn)錄；b.能阻斷細菌DNA轉(zhuǎn)錄也能阻斷人體DNA轉(zhuǎn)錄；c.不能阻斷細菌DNA轉(zhuǎn)錄也不能阻斷人體DNA轉(zhuǎn)錄；d.不能阻斷細菌DNA轉(zhuǎn)錄但能阻斷人體DNA轉(zhuǎn)錄。

【答案】（1）轉(zhuǎn)錄 翻譯 （2）tRNA 核糖體 （3）一定濃度的抗生素水溶液 等量 DNA 一定濃度的抗生素水溶液 等量 等量相同的 相同且適宜 有無RNA的生成4 A試管中無RNA生成，B試管中有RNA生成，C、D試管中均有RNA生成

三、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞（必修3第105頁）

1.類型：（1）生物與生物之間的信息傳遞，如物理信息、化學(xué)信息和行為信息等；

（2）生物與無機環(huán)境的信息傳遞，如物理信息。

2.作用：（1）生命活動的正常進行，離不開信息的作用；

（2）生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞；

（3）信息還能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

3.應(yīng)用：（1）提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量；

（2）對有害動物進行控制，如化學(xué)防治、生物防治、機械防治等。

【例4】據(jù)了解，野生揚子鱷種群的雌雄比例一般穩(wěn)定在5∶1左右，這樣的性別比是由孵化時的溫度所決定的；繁殖季節(jié)雄性揚子鱷發(fā)出“轟”“轟”的聲音，雌性揚子鱷則根據(jù)聲音大小選擇巢穴位置。當(dāng)聲音大時，雌鱷選擇將巢穴筑于山凹濃蔭潮濕溫度較低處，則產(chǎn)生較多的雌鱷。以上事實說明生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞 （ ）

A.能夠調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

B.影響生物種群的繁衍，維持種群數(shù)量的穩(wěn)定

C.維持生物體正常生命活動，調(diào)節(jié)生物內(nèi)環(huán)境

D.對生物進行自然選擇，促進生物進化

【解析】考查生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的作用。根據(jù)題干信息“繁殖季節(jié)雄性揚子鱷發(fā)出‘轟’‘轟’的聲音，雌性揚子鱷則根據(jù)聲音大小選擇巢穴位置”和“當(dāng)聲音大時，雌鱷選擇將巢穴筑于山凹濃蔭潮濕溫度較低處，則產(chǎn)生較多的雌鱷”可知，生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞能影響生物種群的繁衍，維持種群數(shù)量的穩(wěn)定。

【答案】B

（作者單位：四川省成都市龍泉驛區(qū)第一中學(xué)校）