3.4生态系统的信息传递课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

细胞间的信息交流 细胞分泌化学物质 生态系统中是否也存在信息交流？ 相邻细胞间通过通道而传递 相邻两细胞的细胞膜接触 温故知新 第3章 生态系统及其稳定性 第4节 生态系统的信息传递 高中生物选择性必修2 生物与环境 1 基于对信息传递实例的分析，归纳概括信息传递的种类、特点，理解生态系统整体性，形成结构与功能观。(生命观念) 2 通过对信息传递实例的分析，理解信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用。(社会责任) 3 理解生态系统中信息的种类、信息传递的特点；基于信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用，利用信息传递解决实践问题。(科学思维) 学习目标 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情况：圆圈舞表明蜜源较近，大约在距蜂箱百米以内；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。 1.“100m以内”，对我们来说这几个字的含义就是信息。同样的信息，蜜蜂怎样传递的？ 通过跳圆圈舞来传递这一信息。 圆圈舞 摆尾舞 P68 问题探讨 情境导入 SZ-LWH 植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？ 侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？ 鲜艳颜色 芳香气味 嗅觉器官 眼 光 空气 蜜蜂 植物花朵 舞蹈 眼 侦察蜂 其它蜜蜂 光 情境导入 SZ-LWH 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情况：圆圈舞表明蜜源较近，大约在距蜂箱百米以内；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。 1.“100m以内”，对我们来说这几个字的含义就是信息。同样的信息，蜜蜂怎样传递的？ 通过跳圆圈舞来传递这一信息。 物理、化学、行为。 2.以上传递蜜源涉及植物的颜色、气味及侦察蜂跳舞 等信息，这几种信息分别是什么信息呢？ 圆圈舞 摆尾舞 P68 问题探讨 情境导入 SZ-LWH 信息概述 1.信息：日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。 信息概述 信息源：信息产生的部位 信道：信息传播的媒介 信息受体：信息接收的生 物或其部位 1.信息：日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。 2.信息传递过程 信息概述 3.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。 1.信息：日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。 2.信息传递过程 信息源 （信息产生的部位） 信道 （信息传输的媒介） 信息受体 （信息接收） 空气、水以及其他介质均可以传播信息 非生物环境； 生物个体或群落 动物的眼、鼻、耳、皮肤； 植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质（光敏色素） 生态系统中信息的种类 信息传递在生态系统中的作用 信息传递在农业生产中的应用 第4节 生态系统的信息传递 1 2 3 目 录 SZ-LWH 请同学们自主阅读教材P68-69，思考讨论完成表格： 信息类型 概念 来源 实例 一、生态系统中信息的种类 SZ-LWH （1）概念: （2）来源： （3）实例： 可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。 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。 1. 物理信息 头狼嚎叫（声音） 蝙蝠回声定位（超声波） 蛇的颊窝感知温度 候鸟靠磁场定位 鱼感知水流速度和方向（侧线） 蜘蛛网的振动 一、生态系统中信息的种类 SZ-LWH 萤火虫(光) 蝉(声) 形状 （4）感受部位： ① 动物的眼、耳、皮肤等 ② 植物的叶、芽及细胞中的特殊物质（光敏色素等） 刺猬（刺） 雄蛙的鸣叫 种子萌发（温度、湿度） （3）实例： 1. 物理信息 一、生态系统中信息的种类 SZ-LWH 科学家实验 实验1：把一只雌蛾关在黑暗笼子里，吸引了大量雄蛾来交尾； ——雌蛾和雄蛾通过什么信息联系的呢？ 实验2：把雌蛾装进密闭透明容器后，雄蛾对雌蛾视而不见。 化学信息 性外激素：蚕蛾醇 一、生态系统中信息的种类 SZ-LWH 15 （1）概念： （2）来源： 在生命活动中，生物产生一些可以传递信息的化学物质。 驱蚊草 水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长 ① 植物的生物碱、有机酸等代谢产物； ② 动物的性外激素等； ③ 昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。 黄鼠狼放臭屁 狗便尿液等具有特殊气味，作为领地记号。 2. 化学信息 （3）实例： 一、生态系统中信息的种类 SZ-LWH “肢体语言” (1)概念: (2)来源: (3)实例: 孔雀开屏 求偶炫耀 3.行为信息 孔雀蛛跳舞 动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息。 动物的特殊行为。 蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等。 一、生态系统中信息的种类 SZ-LWH 雄性北极雀的献食求爱 豪猪遭遇敌害时，将其体刺竖直 加拿大北极鹅的送礼求爱 吹“气球”求偶的军舰鸟 鸳鸯戏水 公鸡打架 3.行为信息 （3）实例： 一、生态系统中信息的种类 SZ-LWH 知识巩固 下列各项分别属于哪种信息? ①萤火虫发出的荧光 ②公鸡求偶炫耀 ③蜘蛛网的振动 ④金龟子遇敌装死 ⑤宠物狗之间通过嗅闻肛门腺辨识身份和健康状况 ⑥孔雀开屏 ⑦雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾 ⑧适宜日照使植物开花 ⑨蜜蜂跳舞 ⑩蛇通过热感受器发现鼠 ⑪植物分泌的化学物质 其中，物理信息的有：____________ ①③⑧⑩ 化学信息的有：__________ ⑤⑦⑪ 行为信息的有：__________ ②④⑥⑨ 一、生态系统中信息的种类 SZ-LWH 信息传递的特点: （1）生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流 （2）生态系统中的信息传递既可存在于同种 生物之内，也可发生在不同生物之间 例：犀牛与牛椋鸟频繁的信息交流，鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附件有危险情况 （3）多数情况下，信息传递为双向的。 食草动物 在远处通过识别植物的绿色： 在近处通过植物的气味： 求偶 与同类交流 孔雀 开屏： 鸣叫： 搜寻食物 辨别和摄取食物 行为信息 物理信息 物理信息 化学信息 一、生态系统中信息的种类 SZ-LWH 种类 特点 来源 实例 物理信息 化学信息 行为信息 比较 物理过程传递 生物与环境 光、声、温度、湿度 （听得见、看得见、摸得到） 化学物质传递 生物代谢活动 生物碱、有机酸、性外激素 特定行为 动物异常表现和行为 求偶炫耀、蜜蜂舞蹈 （信息素） （闻得到） ①多数情况下，信息传递为双向的； 归纳总结 ②三种信息都可以来源于动物，其中，只有物理信息可以来源 于非生物环境； ③信息传递可以发生在生物与非生物环境之间，可以发生在同 种生物之间，可以发生在不同生物之间 一、生态系统中信息的种类 SZ-LWH 生态系统的结构 循环 单向递减 双向 (动力) (载体) (调节) 功能 非生物的物质和能量 生产者 分解者 消费者 物质循环 能量流动 信息传递 生态系统是通过物质流、能量流和信息流形成的统一整体。 决定 生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的比较 项目 能量流动 物质循环 信息传递 特点 范围 途径 模式图 联系 单向流动，逐级递减 全球性，循环性 往往是双向的 生态系统中各营养级之间 生物圈 生物与生物之间， 生物与非生物环境之间 食物链和食物网 多种 ①任何一个生态系统这三个基本功能，三者同时进行，相互依存， 不可分割，形成统一整体。 ②能量流动是生态系统运转的动力；物质循环是生态系统的基础；信息传递调节物质循环和能量流动，决定能量流动和物质循环的方向和状态。 生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的比较 P69思考：生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异？ （1）物质循环和能量流动借助于食物链进行；信息传递不依赖于食 物链，可在同一个物种内传递，也可在不同物种间传递，还可 以在非生物环境与生物体之间传递。 （2）能量流动的特点是单向流动，物质是可循环利用的，但信息传递 往往是双向的，且不能循环利用。 生态系统是通过物质流、能量流和信息流形成的统一整体。 生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的比较 如果留心观察就会发现，身边的猫、狗等动物的生活，就离不开信息的传递，其中既有物理信息，也有化学信息与行为信息。请就每种信息各举两个例子，并说明这些信息传递的意义。 狗叫 1.轻快的汪汪声时,是表示心情高兴 2.汪汪声短促和强烈时,是表示戒意和警告。 3.低沉的呜鸣声是威胁的意思 物理信息： 化学信息： 行为信息： 1.自家狗狗欢快的冲过来并摇动尾巴，表示对你的喜爱和想念 2.陌生的狗狗对你摇尾巴可能只是表示不安和害怕 3.尾巴蜷缩在两腿之间： 表示顺从和不安，害怕和恐惧 猫听到鼠的活动： 做好捕猎的准备 猫面部的腺体在一些物体上摩擦： 标记领地 猫的肛周信息素： 向母猫发出邀请，寻找配偶。 意义：影响动物的社会行为，完成捕食、种群繁衍等正常的生命活动 P70思考·讨论 一、生态系统中信息的种类 SZ-LWH 生态系统具有多种不同类型的信息，下列现象与其所用到的信息类型对应正确的是( ) A.“温柔陷阱”：捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将昆虫捕 食——化学信息 B.“臭名昭著”：野生海芋释放臭味吸引蚊子前来，帮助传粉——物理 信息 C.“我最闪亮”：孔雀通过开屏进行求偶炫耀——化学信息 D.“我的地盘”：美洲猎豹撒尿标记自己的领地——行为信息 A 典例分析 一、生态系统中信息的种类 SZ-LWH 生态系统中信息的种类 信息传递在生态系统中的作用 信息传递在农业生产中的应用 第4节 生态系统的信息传递 1 2 3 目 录 SZ-LWH 生态系统中信息传递的重要性 已有证据表明，人类的舰船、海洋开采活动、某些通信工具在海洋中产生了巨大的噪声，会直接干扰海豚的“定位信息”。 资料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。它们可使用频率超过100 kHz的超声波进行“回声定位”。 资料2：有些植物（如莴苣、茄、烟草）的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发。 个体的生存行为，依赖于信息传递。 个体的生长发育，依赖于信息传递。 P70思考·讨论 二、信息传递在生态系统中的作用 SZ-LWH 资料3: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。许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素。经过科学家的研究，已分离和鉴定了上千种昆虫信息素，其中大部分是用来传递性信号的。 生物种群的繁衍，离不开信息的传递。 讨论2.根据资料3，分析信息传递在种群的繁殖过程起什么作用？ （种群水平） 二、信息传递在生态系统中的作用 SZ-LWH 资料4：2001年，科学家发现，烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放可挥发的化学物质。这些化学物质，白天可以吸引蛾幼虫的天敌——寄生虫或捕食者，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在叶片上停留产卵。 攻击 释放 化学物质 蛾幼虫 烟草 信息素 白天吸引蛾幼虫的天敌 夜间驱除雌蛾 讨论3.资料4中的信息素能够将几种生物联系起来？ 讨论4.烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它受益？ 是 讨论5.信息传递对种间关系具有什么作用？ 调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性。 二、信息传递在生态系统中的作用 SZ-LWH 生态系统中，食物链上的相邻物种之间存在着“食”与“被食”的关系，相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息。 例如，在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息；森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。 青草 食草动物 绿色 采食 兔子 气味 躲避 狼 捕食 气味、行为 信息能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。 二、信息传递在生态系统中的作用 SZ-LWH 1.生命活动的正常进行，离不开信息的作用 ①海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为都依赖于超声波； ②莴苣的种子必须接收某种波长的光信息才能萌发； ③动物的换毛现象受光信息的刺激； 例： 2.生物种群的繁衍，也离不开信息的传递 例： 例： 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； 3.调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 ①当草原返青时，“绿色”为食草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 （个体水平） （种群水平） （群落和生态系统水平） 二、信息传递在生态系统中的作用 SZ-LWH 多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸，启动抗虫反应，如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发性物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白，该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物，抑制茉莉酸启动的抗虫反应，使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是（　　） A.植物产生挥发性物质吸引昆虫天敌，体现了信息传递调节种间关系 B.植物受到昆虫伤害启动抗虫反应是神经—体液调节共同作用的结果 C.Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的 对照组慢 D.开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可防治烟粉虱 B 典例分析 二、信息传递在生态系统中的作用 SZ-LWH 生态系统中信息的种类 信息传递在生态系统中的作用 信息传递在农业生产中的应用 第4节 生态系统的信息传递 1 2 3 目 录 SZ-LWH 资料1 养殖户B在蛋用鸡鸡舍中安装了照明系统，每天早上5点开灯至天亮，晚上从 天黑开始开灯至21点，每天保持光照16 h。补光期间鸡舍内光照强度约为 5~10 lux。你能解释他这么做的原因吗？ 光照是鸡卵巢发育和雌激素分泌所需要的一种物理信息，适当延长光照可以提高产蛋率。 光 下丘脑 垂体 性腺 促性腺激素释放激素 促性腺激素 性激素 发育 提高产蛋率 三、信息传递在农业生产中的应用 SZ-LWH 1.提高农畜产品的产量 利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物, 就可以提高果树的传粉效率和结实率。 延长光照时间，刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可以大大提高产蛋率。 利用温度和湿度延长蔬菜的种植期。 三、信息传递在农业生产中的应用 SZ-LWH 36 2.对有害动物进行防治 机械防治 农民在喷农药杀虫 化学防治 生物防治 三、信息传递在农业生产中的应用 SZ-LWH 特点：高效、速效、操作方便、适宜推 广、 经济效益显著； 核心：科学的使用农药； 缺点：使害虫、病菌、杂草产生抗药性； 污染环境、农产品中有药物残留等。 (2)化学防治： 利用化学药物防治作物病、虫、杂草等 有害生物，从个体保护农作物的方法。 机械作用包括人力扑打、使用简单的器具器械装置，直至应用近代化的机具设备等。 （1）机械防治 三、信息传递在农业生产中的应用 SZ-LWH 生物防治具有资源丰富、生产成本低、防治效果好、不污染环境等。 38 （3）生物防治: 注意：利用化学信息≠化学防治。 利用性引诱剂诱杀雄性个体，属于 防治。 利用光照诱捕害虫 利用声音信号诱捕 或驱赶某些动物 利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度 还可以利用性引诱剂扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降 生物 利用有益生物或其代谢产物来防治病虫害、杂草等有害生物的方法。 优点： 三、信息传递在农业生产中的应用 SZ-LWH 种类 缺点 化学防治 机械防治 生物防治 这些方法各有优点，更倾向于利用对人类生存环境无污染的、有效的生物防治。 列表比较三种防治方法 喷施化学药剂 人工捕捉等 措施 引入天敌、寄生虫 或使用信息素等 ①作用迅速 ②短期效果明显 优点 ①无污染 ②见效快，效果好 ①无污染 ②有效且持久 ①会使害虫的抗药性增强 ②可能杀害害虫天敌， 破坏生态平衡 ③污染环境 ②对体型很小的害虫无 法实施 ①费时费力 ①天敌数量不明确，甚 至可能会引发生态危 机（可能引起物种入侵） ②寄生生物专一性强 三、信息传递在农业生产中的应用 SZ-LWH 1.下列有关生态系统信息传递及应用的叙述，不正确的是（ ） A.利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用 B.利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于化学防治 C.生命活动的正常进行离不开信息的传递 D.短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻皮产量，是对物理 　信息的合理利用 B 典例分析 三、信息传递在农业生产中的应用 SZ-LWH 2.使用化学农药、采用生物防治的方法都可防治农作物害虫。下列有关叙述错误的是（ ） A.使用化学农药治理害虫，农药会污染水体、大气和土壤 B.使用化学农药治理害虫，会使害虫的抗药性增强，并杀死害虫的天敌 C.采用生物防治，可降低农业的生产成本，提高经济效益 D.可利用生物之间的捕食、寄生、互利共生等种间关系，进行生物防治 D 典例分析 三、信息传递在农业生产中的应用 SZ-LWH 生态系统的信息传递 生态系统中信息的种类 信息传递在农业生产中的应用 1.物理信息 2.化学信息 3.行为信息 信息传递在生态系统中的作用 1.生命活动的正常进行离不开信息传递 2.生物种群的繁衍离不开信息传递 3.调节生物种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 1.提高农畜产业的产量 2.对有害动物进行控制 课堂小结 SZ-LWH 1.黄鼬（俗称“黄鼠狼”）主要捕食鼠类，它们体内有臭腺，在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人，鼠类闻到臭气时往往选择逃离。以下有关解释不合理的是（ ） A.释放的臭气是一种化学信息 B.这种气味信息只对黄鼬有利 C.释放臭气有利于黄鼬躲避危险 D.臭气作为信息可调节种间关系 B 2.“燕燕于飞，差池其羽”，“燕燕于飞，上下其音”（《诗经•国风》），燕子表达的是哪一类信息？ 行为信息和物理信息。 一、概念检测 练习与应用 SZ-LWH 3.机场附近的鸟类严重危害飞行安全，因此有必要进行人工驱鸟。请将以下人工驱鸟的措施按原理进行归类。 ①播放鸟类天敌的鸣叫声，②放置无公害的驱鸟剂，③燃放爆竹， ④使用激光，⑤架设煤气炮（模拟猜枪的响声和火光），⑥布设鸟类害怕的图案，⑦声光威吓（将爆竹、猎枪声、激光、驱鸟火焰等方法结合），⑧遥控航模模拟天敌。 上述方法利用物理信息的有 ， 利用化学信息的有 ，利用行为信息的有 。 ①③④⑤⑥⑦⑧ ② ⑧ 二、拓展应用 练习与应用 SZ-LWH Lavf58.30.100 Lavf58.51.100 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.51.100 Lavf55.33.100 $$