第3章 第4节 生态系统的信息传递-【金版教程】2024-2025学年高中生物选择性必修2创新导学案教用word（人教版2019 单选版）

选择性必修2RJ　生物学 单选版 第4节　生态系统的信息传递 1.举例说出生态系统中的信息传递。2.概述信息传递在生态系统中的作用。3.描述信息传递在农业生产中的应用。 知识点一　生态系统中信息的种类 1．信息及信息流的概念 (1)信息：在日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。 (2)信息流：生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流。 2．信息的种类及实例 类型 概念 来源 实例 物理信息 自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息 非生物环境(光、温度、湿度、磁场等)和生物个体或群体(声、颜色、形状等) 萤火虫的闪光、蜘蛛网的振动频率、狼的呼叫声 化学信息 生物产生的可以传递信息的化学物质 生物的生命活动中产生 动物的性外激素，植物的生物碱、有机酸等代谢产物；信息素 行为信息 动物通过其特殊行为(主要指各种动作)向同种或异种生物传递某种信息 动物的特定行为特征 蜜蜂跳舞、雄鸟的“求偶炫耀” 3．信息传递的特点 (1)生物可以通过一种或多种信息类型进行交流。实例：①孔雀既可以通过开屏等行为信息进行求偶，也可通过鸣叫等物理信息与同类交流。 ②：当草原返青时，食草动物先在远处通过识别植物的“绿色”(物理信息)来搜寻食物，然后在近处通过植物的气味(化学信息)来辨别和摄取食物。 (2)生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间。 4．信息传递的过程 (1)信息源、信道和信息受体概念 ①信息源：信息传递过程中信息产生的部位。 ②信道：信息传递过程中信息传播的媒介。如空气、水以及其他介质。 ③信息受体：信息传递过程中信息接收的生物或其部位。如动物的眼、鼻、耳、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质(如光敏色素)等。 (2)信息传递的基本过程 知识点二　信息传递在生态系统中的作用 作用类型 举例 维持生命活动的正常进行 ①海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波； ②莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的光信息才能萌发生长； ③动物的换毛现象受光信息的刺激 维持生物种群的繁衍 ①在自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花； ②昆虫通过分泌性外激素，引诱异性个体来交配 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 ①在草原上，当草原返青时，“绿色”为草原动物提供了可以开始采食的信息； ②在森林中，狼既能用眼睛辨别猎物，也可以根据耳朵听到的声音作出反应，以追捕猎物，兔同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕 知识点三　信息传递在农业生产中的应用 1．提高农畜产品的产量 2．对有害动物进行控制 课堂小结 1．(目标1)小蠹虫在发现食物后，会发出聚集信息素，召唤同类来共同取食；电鳗可输出电压感知周围环境，判断采取捕食行为或避让行为或其他行为；蜜蜂发现蜜源后用不同的舞蹈动作告诉同伴蜜源的方向和远近。以上三个实例分别体现了生态系统的哪一类信息传递(　　) A．行为信息、化学信息、物理信息 B．化学信息、行为信息、物理信息 C．化学信息、物理信息、行为信息 D．行为信息、物理信息、化学信息 答案：C 解析：小蠹虫发出的聚集信息素属于传递信息的化学物质；电鳗可输出电压感知周围环境，其中电属于物理信息；蜜蜂发现蜜源后通过舞蹈动作来传递信息，这是通过行为来完成的。 2．(目标1)雄性安乐蜥在求偶时，一边伏在领地上做着“俯卧撑”，一边伸缩颈部色彩鲜艳的垂囊，这种展示包含了颜色和运动两个因素，有人用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引，由此说明雄性安乐蜥在求偶时利用的信息是(　　) A．物理信息 B．化学信息 C．行为信息 D．物理信息和行为信息 答案：C 解析：根据题干信息可知，该求偶行为利用的主要信息是动作，而不是颜色(有人用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引)，所以求偶时利用的信息属于行为信息。 3．(目标2)下列信息传递的实例中，属于调节生物种间关系的是(　　) A．莴苣的种子在某种波长光信息下才能萌发生长 B．昆虫散发性外激素传递信息 C．草原返青时，“绿色”为食草动物提供可以采食的信息 D．雄鸟求偶时进行复杂的“求偶”炫耀 答案：C 解析：A项实例说明生命活动的正常进行，离不开信息的传递；B、D项实例说明生物种群的繁衍，离不开信息的传递；草原的植物与食草动物之间的捕食关系属于种间关系，C符合题意。 4．(目标3)有关信息传递在农业生产中的应用，下列说法不正确的是(　　) A．利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，可以提高果树的传粉效率和结实率 B．养鸡时，在增加营养的基础上，延长光照时间，可以提高产蛋率 C．利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，可以降低害虫的种群密度 D．利用信息传递可防治害虫，但效果很差 答案：D 解析：利用信息传递防治害虫效果明显，能起到很好的作用，而且对生态系统的非生物环境没有较大的干扰，不会造成环境污染，D错误。 5．(目标1和2)某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该植物的叶片后，植物叶片会释放出挥发性的物质X，X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。请回答： (1)上述现象中，物质X分别在________________________________之间进行传递。 (2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是________和________。影响乙昆虫活动的信息种类是____________________。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是________。 (3)若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫的天敌和乙昆虫的天敌的数量变化是____________________________________。 (4)在物质X作用于乙昆虫的过程中，________是信息源，空气作为________是X传播的________，乙昆虫为________。 答案：(1)植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫 (2)非生物环境　生物　化学信息和物理信息　物理信息 (3)甲昆虫的天敌数量增加，乙昆虫的天敌数量减少 (4)植物叶片　信道　媒介　信息受体 解析：(1)X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫，说明X可以在植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫之间传递。 (2)影响甲昆虫活动的信息有光照和甲昆虫的天敌，它们分别来源于非生物环境和生物；影响乙昆虫活动的信息种类是化学信息(物质X)和物理信息(无光照)。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫是通过感知蜘蛛网的振动来实现，所利用的是物理信息。 (3)物质X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫，乙昆虫减少，则捕食乙昆虫的天敌也减少，所以短期内该植物上甲昆虫的天敌的数量增加，乙昆虫的天敌的数量减少。 (4)物质X由植物叶片产生，挥发进入空气，以空气作为媒介传播，作用于乙昆虫，所以植物叶片为信息源，空气为信道，乙昆虫为信息受体。 题型一　生态系统信息类型 例1　某种海龟的舌尖处有两条红色突起，它在捕食时，先张开口并让舌头来回摆动，很像小虫在蠕动。这种信息传递的意义是引诱猎物，以利于捕食。海龟的这种活动包含下列哪种信息的传递(　　) A．物理信息和化学信息 B．行为信息和化学信息 C．物理信息和营养信息 D．物理信息和行为信息 解题分析：海龟的舌尖处有两条红色突起，它在捕食时，先张开口并让舌头来回摆动，这是一种行为，因此属于行为信息，其中红色突起是需要通过视觉接收的信息，属于物理信息。 答案：D 例2　下列生态系统中的信息传递，与其他三种不属于同一类型的是(　　) A．北极熊能闻到几千米外猎物的气味 B．蚜虫受到攻击时，被捕食的蚜虫会立即释放某种化学物质以通知同类逃避猎捕 C．雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊 D．群居动物通过群体气味辨别其他群体 解题分析：猎物气味、某种化学物质、群体气味均属于化学信息，低频声波属于物理信息。 答案：C 题后归纳 判断生态系统中信息种类的方法 (1)从信息传递的途径判断。例如，涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息；涉及特殊行为，可判断为行为信息。 (2)从文字表述的着重点判断。例如，孔雀开屏如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。 题型二　信息传递的作用 例3　烟草植株在4～10月开花，开花需要光信息刺激。当烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放信息素。信息素白天可以吸引蛾幼虫的天敌来捕食蛾幼虫，夜晚又可以驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能停留在叶片上产卵。下列相关叙述或推断合理的是(　　) A．光信息刺激植物开花，体现生命活动的正常进行离不开信息的传递 B．“深山密林，猿声尖啼”所体现的信息类型与信息素相同 C．信息素只能作用于不同种生物，维持生态系统的稳定 D．信息传递可以调节捕食者和被捕食者的数量，影响种间关系 解题分析：光信息刺激植物开花，体现了种群的繁衍离不开信息的传递，A错误；“深山密林，猿声尖啼”所体现的是声信息，属于物理信息，与信息素(化学信息)不同，B错误；信息素可以作用于同种生物，也可以作用于不同种生物，C错误；信息传递可以调节捕食者和被捕食者的数量，影响种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定，D正确。 答案：D 课后课时作业 题号 1 2 3 4 5 6 难度 ★ ★ ★ ★ ★★ ★ 题点 信息传递的实例分析 信息种类的判断 信息的种类、信息传递的作用、信息传递的应用 信息的种类、信息传递的作用、信息传递的应用 信息种类的判断、信息传递调节种间关系 信息传递的应用——提高农畜产品产量 题号 7 8 9 10 11 难度 ★ ★ ★★ ★★ ★★★ 题点 化学信息与化学防治 能量流动、物质循环、信息传递之间关系 信息种类的判断、作用、应用 化学信息传递的过程、信息传递的作用 信息传递作用、探究蜜蜂是如何发现蜜源的实验设计 [基础对点] 知识点一　生态系统中信息的种类 1．蟑螂喜好在夜间出来活动。科学家把蟑螂放在实验室里，人为地将实验室的白天和黑夜加以颠倒，大约经过一个星期，蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动(尽管实际上是白天)。这个实验说明(　　) A．蟑螂能感受物理信息的改变 B．信息传递是生态系统的重要功能之一 C．行为信息可以影响蟑螂的行为 D．蟑螂可以感受一切信息刺激 答案：A 解析：蟑螂在人造的“黑夜”时间活动，光照是物理信息，不是行为信息，说明物理信息影响蟑螂的生命活动；题干中的内容不能说明B、D两项内容。 2．下列现象中，不属于化学信息的是(　　) A．“温柔陷阱”——捕虫草“绝技”：捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将其捕食 B．“臭名昭著”——野生海芋：海芋释放臭味吸引蚊子前来，帮助传粉 C．“我最闪亮”——孔雀开屏：鸟类的求偶炫耀 D．“我的地盘”——美洲豹：撒尿标记领地 答案：C 解析：捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将其捕食，香甜的分泌液属于化学信息；海芋释放臭味吸引蚊子前来，帮助传粉，臭味由化学物质产生，属于化学信息；孔雀开屏属于行为信息；美洲豹撒尿标记领地，是通过尿液中的化学物质传递信息，属于化学信息。 知识点二　信息传递在生态系统中的作用 3．1967年，荷兰一位生物学家在研究蜜蜂时，发现蜜蜂在找到蜜源后，可以通过跳圆圈舞或摆尾舞向同伴传递蜜源信息：圆圈舞表明蜜源较近，大约距蜂箱百米以内；摆尾舞的意思是蜜源在百米之外的远处，究竟距离多远与摆尾的速度有关。下列有关叙述错误的是(　　) A．蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞就是典型的行为信息 B．生态系统中的信息传递只能发生在生物与生物之间 C．由此可见，生命活动的正常进行，离不开信息的作用 D．苹果园中制造与蜜蜂跳舞相同频率的振动或声音有助于提高苹果的产量 答案：B 解析：信息传递发生在生物与生物之间或生物与非生物环境之间，B错误。 4．萌发的种子通过低温处理后，可提前开花和成熟。如春小麦经过春化处理后，可早熟5～10天。下列说法不正确的是(　　) A．温度在生态系统中属于一种物理信息 B．该材料体现了信息传递对植物生长发育起重要作用 C．信息传递在农业生产中能够提高产品的产量 D．影响春小麦生长发育的信息只有温度 答案：D 解析：春小麦的生长发育过程受光、温度、水分、空气等多种信息的影响。 5．研究发现黑核桃树皮和果实含有氢化胡桃酮，这种物质被雨水冲到土壤里后再被氧化成胡桃酮，从而抑制其他植物的生长。下列分析正确的是(　　) A．黑核桃与其他生物之间的信息传递属于物理信息 B．材料反映了信息传递不利于黑核桃树的生存 C．材料反映了信息传递可以调节种间关系 D．黑核桃不能与无机环境进行信息传递 答案：C 解析：黑核桃中的氢化胡桃酮在土壤中被转化为胡桃酮，对其他生物的生长有抑制作用，这是一种化学信息传递，A错误；通过这种物质调节了种间关系，有利于黑核桃树的生存，B错误，C正确。 知识点三　信息传递在农业生产中的应用 6．某农场中种植着粮食作物、果树，饲养着家禽、家畜等。下列措施中不属于运用生态系统信息传递原理来提高农畜产品产量的是(　　) A．通过人工遮光或补光，控制作物光周期，以达到早熟、高产的目的 B．通过播放音乐和捆扎稻草人驱赶稻田里的鸟类 C．通过在田间释放人工合成的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾 D．通过人工除草、灭虫、灭鼠，减少食物链，使能量流向有经济效益的部分 答案：D 解析：通过人工除草、灭虫、灭鼠，减少食物链，使能量流向有经济效益的部分，未利用生态系统的信息传递原理，D符合题意。 7．下列有关化学信息和化学防治的叙述中，错误的是(　　) A．化学信息是生物在生命活动中产生的可以传递信息的化学物质 B．化学防治的原理是利用农药等的作用，对有害生物种群进行控制 C．化学防治的优点：在一定条件下，能快速消灭害虫，降低虫口密度 D．利用化学信息防治害虫会导致生态环境的破坏 答案：D 解析：利用化学信息防治害虫属于生物防治，生物防治的优点：对人类生存环境无污染，发挥持续控制作用，成本低，害虫不易产生抗性等，D错误。 知识点四　能量流动、物质循环和信息传递的比较 8．如图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则甲、乙、丙三图可依次表示(　　) A．能量流动、碳的循环、信息传递 B．能量流动、信息传递、碳的循环 C．碳的循环、能量流动、信息传递 D．信息传递、能量流动、碳的循环 答案：C 解析：物质是循环的，可用甲图表示；能量流动是单向的，可用乙图表示；信息传递通常是双向的，可用丙图表示。 [能力提升] 9．杜甫的《江畔独步寻花七绝句》(其六)中“黄四娘家花满蹊，千朵万朵压枝低。留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼。”描绘了百姓人家与大自然和谐相处的场景。下列相关叙述错误的是(　　) A．日照时间的长短决定植物的开花期，体现了生物种群的繁衍离不开信息传递 B．可以使用标记重捕法调查某种蝴蝶的种群密度 C．黄莺的鸣叫属于物理信息，物理信息可来自非生物环境 D．为防止果实被鸟啄食，用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟属于机械防治 答案：D 解析：蝴蝶活动能力强、活动范围广，可用标记重捕法调查其种群密度，B正确；黄莺的鸣叫属于物理信息，物理信息可来自生物，也可来自非生物环境，C正确；为防止果实被鸟啄食，用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟属于生物防治，D错误。 10．科研人员发现：茶树在受到害虫侵害时会释放信号物质顺­3­己烯醇，该物质一方面可吸引害虫的天敌前来捕食害虫，另一方面可传达信号给周围的茶树。未受害茶树接收到该信号后，就会提前激发自身的防御响应。下列相关叙述不正确的是(　　) A．信号物质顺­3­己烯醇的信道是空气 B．顺­3­己烯醇是一种化学信号，该信号只能被特定的物种识别 C．茶树和害虫具有捕食关系，茶树和害虫天敌具有互利共生关系 D．上述现象体现了茶树释放的顺­3­己烯醇还可以调节生物的种间关系 答案：C 解析：信号物质顺­3­己烯醇属于化学信息，其信道是空气，A正确；顺­3­己烯醇是一种化学信号，该物质一方面可吸引害虫的天敌前来捕食害虫，另一方面可传达信号给周围的茶树，即只能被特定的物种识别，B正确；茶树和害虫具有捕食关系，茶树和害虫天敌不具有互利共生关系，C错误；茶树受到侵害时释放的顺­3­己烯醇可吸引害虫的天敌来捕食害虫，表明信息传递还可以调节生物的种间关系，D正确。 11．蜜蜂是一种群居的益虫，蜜蜂的筑巢、采粉酿蜜等行为以及“语言”等都引起了人们的极大兴趣。 (1)蜜蜂可以从很多植物的花朵上采集花粉，同时也为这些植物传粉，这种关系在生态学上包括种间互助和____________。从生态系统的功能看，其体现了信息传递可以______________，以维持生态系统的稳定。 (2)蜜蜂是如何发现蜜源的，我们可以进行模拟探究实验。有人从以下几方面进行了探究，所用的实验材料有蜜蜂100只，1枝作为常见蜜源的黄色5瓣花，白纸，剪刀，染料，无色且与蜜源味道相同的制剂。 组别 假设 操作步骤 预测结果 结论 1 通过花的味道识别 2 通过花的颜色识别 3 通过花的外形识别 ①第1、2组实验传递的信息种类分别属于________________。 ②第2组的“模拟花”在味道、颜色和外形上的要求是怎样的？______________________________________________________。 ③如果将三组“模拟花”摆在蜂箱周围同时进行实验时，写出两条应该注意的问题：__________________________________________。 ④每组实验测量的指标是__________________________________________。 答案：(1)捕食　调节生物的种间关系 (2)①化学信息和物理信息 ②将白纸染成花儿的颜色(黄色)，无特殊的味道，且形状与花儿不同 ③“模拟花”与蜂箱的距离相等、晴天无风(其他合理答案亦可) ④单位时间内落到实验材料(模拟花)上的蜜蜂的数目 解析：(2)①花的味道传递的信息属于化学信息，花的颜色传递的信息属于物理信息。②第2组是通过花的颜色识别进行实验的，因此白纸要染成黄色，不要有味道，形状要与花的形状不同。③实验中除自变量外均要保持一致，以防止无关变量的干扰。④实验测定的指标是单位时间内落到实验材料上的蜜蜂的数目。 12 学科网（北京）股份有限公司 $$