热点微专题09 生命系统的信息传递（解析版）

生命系统的信息传递生命系统的维持离不开信息传递，无论是细胞内部，还是细胞间、同种生物个体间、不同物种间，甚至是生物与非生物间，都必须依赖正常的信息传递，方可维持功能正常运转。近年高考多就不同层面的信息传递方式及功能进行考查，备考时有必要进行针对性归纳与训练。【微网构建】一、细胞内的信息传递1、遗传信息在细胞内的传递途径：2、不同生物中心法则表达式生物种类举例遗传信息的传递过程DNA病毒T2噬菌体RNA病毒烟草花叶病毒逆转录病毒艾滋病病毒细胞生物动物、植物、细菌、真菌等1、(2021年河北卷)关于基因表达的叙述，正确的是()A、所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B、DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录C、翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D、多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息参考答案：C解析：翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。RNA病毒的蛋白质由病毒的遗传物质RNA编码合成，A错误；DNA双链解开，RNA聚合酶与启动子结合进行转录，移动到终止子时停止转录，B错误；翻译过程中，核酸之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性，C正确；没有相应的反密码子与mRNA上的终止密码子配对，故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息，D错误。2、(2020年全国卷)关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是()A、遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质B、细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽C、细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等D、染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子参考答案：B解析：真核生物的正常细胞中遗传信息的传递和表达过程包括DNA的复制、转录和翻译过程。DNA分子上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。遗传信息的表达过程包括DNA转录成mRNA，mRNA进行翻译合成蛋白质，A正确；以DNA的一条单链为模板可以转录出mRNA、tRNA、rRNA等，mRNA可以编码多肽，而tRNA的功能是转运氨基酸，rRNA是构成核糖体的组成物质，B错误；基因是有遗传效应的DNA片段，而DNA分子上还含有不具遗传效应的片段，因此DNA分子的碱基总数大于所有基因的碱基数之和，C正确；染色体DNA分子上含有多个基因，由于基因的选择性表达，一条单链可以转录出不同的RNA分子，D正确。3、(2019年全国卷)下列关于遗传信息表达过程的叙述，正确的是A、一个DNA分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链的模板B、转录过程中，RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能C、多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链D、编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成参考答案：A解析：遗传信息的表达主要包括复制、转录和翻译，基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，以DNA分子的一条链作为模板合成RNA，在真核细胞中主要在发生细胞核中。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所为核糖体。一个DNA分子转录一次，形成的mRNA需要进行剪切加工，可能合成一条或多条模板链，A选项正确；转录过程中，RNA聚合酶兼具解旋功能故不需要DNA解旋酶参与转录，B选项错误；在转录过程中，mRNA上可附着多个核糖体进行翻译，得到数条相同的mRNA，而不是共同合成一条多肽链，C选项错误；mRNA由核糖核苷酸构成，不具有脱氧核苷酸，D选项错误。4、下图表示人体细胞中遗传信息的传递过程，①②③表示相关生理过程。下列分析正确的是()A、基因的表达包括过程①②③B、过程②③的模板都为RNAC、过程③形成的多肽链起点相同D、过程①②③碱基互补配对原则完全不同参考答案：C解析：基因的表达是指基因指导蛋白质合成的过程，即转录和翻译，为图中的②③，A错误；过程②是转录过程，以DNA的一条链为模板；③为翻译过程，以mRNA为模板，B错误；在翻译过程中，多个核糖体相继结合在同一个mRNA上，同时进行多条多肽链的合成，没个核糖体都是从起始密码子开始，到终止密码子截止，故形成的多肽链的起点均相同，C正确；过程①以DNA为模板合成DNA，其碱基互补配对方式为A-T，C-G；过程②以DNA为模板合成RNA，其碱基互补配对方式为A-U，C-G，G-C，T-A；过程③以RNA为模板合成蛋白质，该过程是mRNA与tRNA碱基互补配对，故配对方式为A-U，G-C；可见①②③过程碱基互补配对原则并非完全不同，D错误；5、下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是()A、遗传信息流向RNA时，游离的脱氧核苷酸随机地与模板链上的碱基碰撞而发生互补配对B、遗传信息从DNA流向DNA的过程中会形成DNA—蛋白质复合物C、细胞内遗传信息传至RNA后，RNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复D、某些生物能以RNA链为模板逆转录成DNA，且需要逆转录酶的作用参考答案：A解析：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。RNA的合成过程中，游离的核糖核苷酸随机地与模板链上的碱基碰撞进行互补配对，A错误；遗传信息从DNA流向DNA的过程即DNA的复制，会有相应的酶参与，会形成DNA—蛋白质复合物，B正确；细胞内遗传信息传至RNA后，RNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复，即转录过程完成后，DNA双链恢复，C正确；某些生物如逆转录病毒HIV，能以RNA链为模板逆转录成DNA，D正确。6、miRNA是一种小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成，某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。下列叙述正确的是()A、RNA聚合酶在细胞质中合成，在miRNA基因转录时发挥作用B、miRNA与W基因mRNA结合时碱基配对方式是C与G、A与U配对C、miRNA在细胞核中转录合成后进入细胞质中加工，用于翻译D、miRNA抑制W蛋白的合成发生在转录翻译过程中参考答案：AB解析：RNA聚合酶为蛋白质，在细胞质中合成，并通过核孔与DNA结合，启动miRNA基因的转录，A正确；miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与U、C与G配对，B正确；miRNA在细胞核中转录形成RNA后，经过初步加工，然后通过核孔到达细胞质中，在细胞质中再加工后，与蛋白质结合形成miRNA－蛋白质复合体，不用于翻译，C错误；由题图信息可知，该miRNA与蛋白质结合形成的miRNA－蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合，从而使翻译过程终止，D错误。二、细胞间的信息传递构成生物体的各个细胞不是孤立存在的，它们之间会进行信息交流，以保持功能的协调和维持内环境的稳定。如在激素调节中，由内分泌细胞分泌激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，或者与靶细胞的胞内受体结合，将信息传递给靶细胞，引起靶细胞代谢的改变。再如在神经调节中，由突触前膜（突触前神经元的轴突膜）分泌并释放神经递质，经突触间隙，与突触后膜（突触后神经元的胞体膜或树突膜）上的受体结合，引起突触后神经元产生特异性反应（兴奋或抑制）。又如在细胞通过接触进行的通讯中，信号分子（糖蛋白）位于细胞膜上，两个细胞通过信号分子的接触传递信息，受精作用中精子和卵细胞的信息传递，体液免疫过程中吞噬细胞将抗原呈递给辅助性T细胞时的信息传递都是这种直接接触的方式实现的。7、(2022·广东高考真题)研究多巴胺的合成和释放机制，可为帕金森病（老年人多发性神经系统疾病）的防治提供实验依据，最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控，该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现（如图）。据图分析，下列叙述错误的是()A、乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变B、多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息C、从功能角度看，乙膜既是突触前膜也是突触后膜D、乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放参考答案：B解析：多巴胺是乙释放的神经递质，与丙上的受体结合后会使其膜发生电位变化，A正确；分析题图可知，多巴胺可在乙与丙之间传递信息，不能在甲和乙之间传递信息，B错误；分析题图可知，乙膜既是乙酰胆碱作用的突触后膜，又是释放多巴胺的突触前膜，C正确；多巴胺的释放受乙酰胆碱的调控，故乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放，D正确。8、(2021年海南高考真题)去甲肾上腺素（NE）是一种神经递质，发挥作用后会被突触前膜重摄取或被酶降解。临床上可用特定药物抑制NE的重摄取，以增加突触间隙的NE浓度来缓解抑郁症状。下列有关叙述正确的是()A、NE与突触后膜上的受体结合可引发动作电位B、NE在神经元之间以电信号形式传递信息C、该药物通过与NE竞争突触后膜上的受体而发挥作用D、NE能被突触前膜重摄取，表明兴奋在神经元之间可双向传递参考答案：A解析：兴奋在神经元之间的传递是单向的，神经递质存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，因此兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突。信号由电信号转变为化学信号再转变为电信号。据题干信息可知，增加突触间隙的NE浓度可以缓解抑郁症状，故推测NE为兴奋性神经递质，与突触后膜的受体结合后可引发动作电位，A正确；NE是一种神经递质，神经递质在神经元之间信息的传递是通过化学信号的形式进行的，B错误；结合题意可知，该药物的作用主要是抑制NE的重摄取，而重摄取的部位是突触前膜，故该药物作用于突触前膜，C错误；由于神经递质只能由突触前膜释放，与突触后膜上的特异性受体结合，作用于突触后膜，故兴奋在神经元之间的传递是单向的，D错误。9、(2021年河北卷)血糖浓度升高时，机体启动三条调节途径：①血糖直接作用于胰岛B细胞；②血糖作用于下丘脑，通过兴奋迷走神经（参与内脏活动的调节）支配胰岛B细胞；③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放，这些激素作用于胰岛B细胞。下列叙述错误的是()A、①和②均增强了胰岛B细胞的分泌活动B、②和③均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流C、①和③调节胰岛素水平的方式均为体液调节D、血糖平衡的调节存在负反馈调节机制参考答案：C解析：分析题干，血糖浓度升高时的三条调节途径，第一条是体液调节，后两条都是神经体液调节。①血糖浓度升高直接作用于胰岛B细胞，促进胰岛B细胞分泌胰岛素增多；②血糖浓度升高作用于下丘脑，通过兴奋迷走神经支配胰岛B细胞分泌胰岛素增多，A正确；②是兴奋迷走神经释放的神经递质与胰岛B细胞上的受体结合支配胰岛B细胞，③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放，也是通过神经递质与胃肠上的相应受体结合进行调节的，二者都体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流，B正确；①调节胰岛素水平的方式是体液调节，③调节胰岛素水平的方式是神经-体液调节，C错误；在血糖调节过程中，胰岛素的作用结果会使血糖水平下降到正常水平，此时血糖水平会反过来抑制胰岛素的进一步分泌，防止血糖过度下降；胰高血糖素也是如此，在血糖调节过程中存在负反馈调节，D正确。10、下图是人和动物生命活动调节过程中某些信息传递的模式图。箭头表示信息传递的方向下列有关说法正确的是()A、若该模式图表示神经调节的结构基础，则图中至少需要三个神经元参与B、若a为下丘脑，b为胰岛B细胞，则c的活动受神经-体液共同调节C、体液免疫过程中，若a代表抗原呈递细胞，则c细胞能分泌特异性抗体D、若该过程表示甲状腺激素的分级调节，则b分泌的激素对a有抑制作用参考答案：B解析：图中a可以产生d作用于b，而b释放物质e作用于c。神经调节与体液调节的关系：

(1)内分泌腺受中枢神经系统的调节，体液调节可以看做神经调节的一个环节。(2)激素也可以影响神经系统的发育和功能，两者常常同时调节生命活动。下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素，垂体分泌促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素，而甲状腺激素对下丘脑和垂体有负反馈作用，当甲状腺激素分泌过多时，会抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌，进而减少甲状腺激素的分泌。神经调节的方式是反射，反射的结构基础是反射弧，组成反射弧至少要两个神经元，一个传入神经元和一个传出神经元，A错误；a是神经细胞，通过传出神经控制b胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素作用于靶细胞c，促进对血糖的摄取利用和储存，所以c的活动受神经体液共同调节，B正确；体液免疫中，如果a表示抗原呈递细胞，则d表示抗原呈递细胞将抗原呈递给b辅助性T细胞，辅助性T细胞产生细胞因子e作用于cB细胞，所以c不能分泌抗体，只有浆细胞能产生抗体，C错误；如果该过程表示甲状腺激素的分级调节，则a下丘脑释放d促甲状腺激素释放激素作用b垂体，垂体产生促甲状腺激素作用c甲状腺，所以b分泌的促甲状腺激素对a甲状腺的分泌有促进作用，D错误。11、烟草叶肉组织发育初期，胞间连丝呈管状结构，能允许相对分子质量达5万的蛋白质通过，而发育成熟后，胞间连丝呈分支状，只能允许相对分子质量小于400的物质通过。烟草花叶病毒依靠自身的p30运动蛋白，调节烟草细胞间胞间连丝的孔径，进而侵染相邻细胞并从一个细胞进入到另一个细胞。下列叙述正确的是()A、动植物细胞间的胞间连丝能起到细胞间的信息交流作用B、烟草花叶病毒无细胞结构，其核酸中含磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基C、烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体可能会失去侵染烟草植株的能力D、烟草叶肉组织在发育过程中，能通过改变胞间连丝的结构来调节运输物质的速率参考答案：C解析：物细胞间的胞间连丝能起到细胞间的信息交流作用，动物细胞间没有胞间连丝，A错误；烟草花叶病毒为RNA病毒，无细胞结构，其核酸中含磷酸、核糖和四种含氮碱基，B错误；烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体，可能无法合成p30运动蛋白，无法调节烟草细胞间胞间连丝的孔径，进而不能侵染相邻细胞，故可能会失去侵染烟草植株的能力，C正确；分析题意可知，烟草叶肉组织在发育过程中，能通过改变胞问连丝的形状来调节运输物质的大小，D错误。12、人体内环境稳态是神经-体液-免疫调节网络调控的结果。题图是人体内某些生命活动的调节过程。下列说法错误的是()A、信息分子A、C、D、E、F发挥作用后会被移走或分解失活B、信息分子C由内分泌腺分泌后，由体液定向运输到肾脏C、信息分子F与B淋巴细胞结合，该过程属于特异性免疫D、信息分子A、C、D、E、F均会与受体结合，起到调节作用参考答案：B解析：分析题图：图中信息分子A表示传入神经释放的神经递质，信息分子C表示抗利尿激素，信息分子

D表示促甲状腺激素，信息分子E表示甲状腺激素，信息分子F表示细胞因子。信息分子A是神经递质，B、C、D为激素，

F为细胞因子，均会与受体结合起到调节作用，且发挥作用后会被移走或分解失活，A.

D正确；信息分子F表示细胞因子，细胞因子与B淋巴细胞结合，促进B淋巴细胞的增殖分化，属于特异性免疫，C正确。13、下列属于细胞间信息交流且叙述正确的是()A、细胞可通过分泌的激素将信息传递给靶细胞B、胞间连丝是高等植物细胞间遗传信息交流的通道C、多细胞生物体细胞间功能协调性的实现全依赖于信息交流D、细胞内通过细胞骨架进行物质运输、能量转换和信息传递参考答案：A解析：细胞间信息交流的三种方式：①物质传递：细胞分泌的化学物质（如激素），随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。②膜接触传递：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（如精子和卵细胞之间的识别和结合）。③通道传递：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。例如，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。激素是一种信息分子，细胞分泌的激素通过体液运输，可将信息传递给靶细胞，A正确；胞间连丝是高等植物细胞间信息交流的通道，而不是遗传信息交流的通道，B错误；多细胞生物体内细胞间的功能协调不仅依赖于信息交流，还依赖于物质交换和能量供应，C错误；细胞骨架位于细胞内，不属于细胞间的信息交流，D错误。三、生态系统的信息传递生态系统各组分之间彼此进行的信息传递是长期进化的结果，影响对象是生物个体或由生物个体组成的群体。生态系统的信息传递依据信息传递的方式可分为物理信息、化学信息、行为信息。信息传递是生态系统的基本功能之一，在传递过程中伴随着一定的物质和能量的消耗，但是信息传递不像物质流那样是循环的，也不像能流那样是单向的，而往往是双向的，信息传递在生态系统中的作用：(1)个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。(2)种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递。(3)群落和生态系统：调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。14、(2022湖南高考真题)稻-蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式，常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气，蟹能摄食害虫、虫卵和杂草，其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是()A、该种养模式提高了营养级间的能量传递效率B、采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递C、硬壳蟹（非蜕壳）摄食软壳蟹（蜕壳）为捕食关系D、该种养模式可实现物质和能量的循环利用参考答案：B解析：能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，该模式提高了能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，A错误；生态系统的物理信息有光、声、温度、湿度、磁力等，采用灯光诱虫杀虫利用了光，是物理信息的传递，B正确；捕食关系是指群落中两个物种之间的关系，硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳)属于同一物种，两者之间的摄食关系不属于捕食，C错误；生态系统中的能量传递是单向的，不能循环利用，D错误。15、(2021年海南高考真题)雄鹿常通过吼叫、嗅闻等方式获得繁殖机会，其中嗅闻利用的信息种类属于____________。16