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(yùn)動(dòng)變化，生命體也都是在進(jìn)行著物質(zhì)代謝、能量流動(dòng)和信息傳遞這三個(gè)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(jìn)行《生命系統(tǒng)的信息傳遞》專題復(fù)習(xí)有助于我們對(duì)整個(gè)高中生物知識(shí)體系的構(gòu)建和主要知識(shí)內(nèi)容的概括，總結(jié)如下：

一、細(xì)胞間的信息傳遞（必修1第42頁圖3-2）

1.通過信號(hào)分子的信息傳遞：細(xì)胞分泌化學(xué)物質(zhì)（如激素），隨體液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞。高中生物常見的信號(hào)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(xì)胞產(chǎn)生信息分子→信息分子到達(dá)相應(yīng)部位→與靶細(xì)胞的受體特異性結(jié)合→受體對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換→靶細(xì)胞產(chǎn)生相關(guān)的生理效應(yīng)，其中每一個(gè)步驟都可以成為命題點(diǎn)。

【例1】（2014?香坊區(qū)校級(jí)月考）下圖表示人體生命活動(dòng)調(diào)節(jié)過程中細(xì)胞之間信息傳遞的兩種方式，以下相關(guān)敘述錯(cuò)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(shí)間比甲中信息傳遞的時(shí)間要短

C.甲中細(xì)胞a分泌的信息分子通過體液只能傳送至細(xì)胞b

D.甲和乙中特定的信息均依靠細(xì)胞b的特異性受體識(shí)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(jìn)入血液循環(huán)，遞質(zhì)由突觸前膜釋放進(jìn)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(shí)間乙比甲短，A、B正確。信息分子隨血液循環(huán)可以到達(dá)全身各處，但只有靶細(xì)胞才具有識(shí)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(xì)胞上的特異性受體，C錯(cuò)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(jī)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(qǐng)根據(jù)下圖回答問題：

（1）請(qǐng)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(huì)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(xì)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(xì)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(huì)導(dǎo)致人體患糖尿病。腎上腺細(xì)胞接受抗利尿激素刺激后發(fā)生的生理變化：①對(duì)水的重吸收作用增強(qiáng)，B淋巴細(xì)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(xì)胞和記憶細(xì)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(duì)水的重吸收作用增強(qiáng) 迅速增殖分化形成漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞

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

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

二、細(xì)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(gè)問題：

①中心法則包含幾個(gè)環(huán)節(jié)？每個(gè)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(bǔ)配對(duì)的環(huán)節(jié)有哪些？配對(duì)方式都相同嗎？

④每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行的場(chǎng)所分別在哪里？哪些環(huán)節(jié)有水產(chǎn)生？

【例3】下圖是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的相關(guān)模擬實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)據(jù)圖回答問題：

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

（2）圖中乙過程要順利進(jìn)行，還需向試管中加入的物質(zhì)或細(xì)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(xì)菌細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，從而抑制細(xì)菌的繁殖?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)一種新型抗生素，請(qǐng)你根據(jù)上述模擬實(shí)驗(yàn)的方法探究這種抗生素能否阻斷細(xì)菌DNA 和人體 DNA 的轉(zhuǎn)錄過程。

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)步驟

①取標(biāo)號(hào)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(shí)A、B管中加入等量相同的細(xì)菌________；向C管中加入適量的________，向D管中加________的蒸餾水，同時(shí)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(shí)間，檢測(cè)4支試管中_______。

Ⅱ.預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論

該實(shí)驗(yàn)有可能會(huì)出現(xiàn)________種實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如果出現(xiàn)______________________，則說明該抗生素只阻斷細(xì)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(shí)。（1）從原料和模板可以判斷對(duì)應(yīng)生理過程，甲中模板是DNA，原料是核糖核苷酸，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)錄過程，乙中模板是RNA，原料是氨基酸，對(duì)應(yīng)翻譯過程。（2）翻譯過程發(fā)生在核糖體，需要tRNA運(yùn)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(xì)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(xì)菌DNA轉(zhuǎn)錄不能阻斷人體DNA轉(zhuǎn)錄；b.能阻斷細(xì)菌DNA轉(zhuǎn)錄也能阻斷人體DNA轉(zhuǎn)錄；c.不能阻斷細(xì)菌DNA轉(zhuǎn)錄也不能阻斷人體DNA轉(zhuǎn)錄；d.不能阻斷細(xì)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(jī)環(huán)境的信息傳遞，如物理信息。

2.作用：（1）生命活動(dòng)的正常進(jìn)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(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制，如化學(xué)防治、生物防治、機(jī)械防治等。

【例4】據(jù)了解，野生揚(yáng)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(shí)的溫度所決定的；繁殖季節(jié)雄性揚(yáng)子鱷發(fā)出“轟”“轟”的聲音，雌性揚(yáng)子鱷則根據(jù)聲音大小選擇巢穴位置。當(dāng)聲音大時(shí)，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(shí)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(dòng)，調(diào)節(jié)生物內(nèi)環(huán)境

D.對(duì)生物進(jìn)行自然選擇，促進(jìn)生物進(jìn)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(yáng)子鱷發(fā)出‘轟’‘轟’的聲音，雌性揚(yáng)子鱷則根據(jù)聲音大小選擇巢穴位置”和“當(dāng)聲音大時(shí)，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）