3.4 生态系统的信息传递-2024-2025学年高二生物探究与应用优质备课课件（人教版2019选择性必修2）

第三章 生态系统及其稳定性 第4节 生态系统的信息传递 【本节聚焦】 1.生态系统中的信息有哪些类型？ 2.生态系统中的信息传递起着什么作用？ 3.如何运用生态系统的信息传递原理提高农作物产量、进行有害动物的防治？ 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 1 问题探讨 蜜蜂采蜜是生活中常见的生命现象。蜜蜂能够找到距离蜂巢3 km甚至更远距离的蜜源，离不开信息传递的作用。 讨论： 1.什么是信息？ 2.植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？ 3.侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？ 2 问题探讨 信息？ 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 可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。 生态系统的信息传递，不包括细胞内及细胞之间的信息传递。 特别注意： 3 问题探讨 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 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？ 4 一、生态系统中信息的种类 合作探究一：请同学们自主阅读教材P68-69，小组合作思考讨论完成表格。 信息类型 概念 来源 实例 5 一、生态系统中信息的种类 (一)物理信息 自然界中的 等，通过 传递的信息，称为物理信息。 光、声、温度、湿度、磁场 物理过程 1.概念 2.来源 可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。 萤火虫（光） 3.实例 6 一、生态系统中信息的种类 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） 植物的生长（光敏色素） 蛇的颊窝（温度） 动物的叫声 7 一、生态系统中信息的种类 (二)化学信息 在生命活动中，生物产生一些可以 。 生物体的 或 。 传递信息的化学物质 代谢产物 分泌物 1.概念 2.来源 3.举例 ①植物的生物碱、有机酸等代谢产物 ②动物的性外激素 ③昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。 水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长 蛾(性外激素) 虎撒尿圈地 （代谢产物） 黄鼠狼放臭屁 （代谢产物） 8 一、生态系统中信息的种类 不迷路的蚂蚁（尾迹素） 当蚜虫被捕食时释放报警信息素。 气步甲尾部喷射的苯醌毒雾 狗肛门腺分泌物使粪便尿液等具有特殊气味，作为领地记号。 雌蝗分泌一种特殊的激素，雄蝗头上的一对触角像电视接收天线一样,能准确无误地接收到这种信号。 9 一、生态系统中信息的种类 科学家实验： ——雌蛾和雄蛾通过什么信息联系的呢？ 一只雄飞蛾能够接收到几公里外雌飞蛾发出的某种信号,从而赶去相会。它们敏锐的触角能捕捉空气中不足1/3盎司的由雌飞蛾发出的该种信号(一种无色无味的特殊化学物质)。 蚕蛾醇的化学式 1959年，德国科学家布特南特从50万只家蚕中分离并鉴定出第一种信息素——蚕蛾醇。（P69相关信息） 10 一、生态系统中信息的种类 （三）行为信息 来源 动物的 ，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，即生物的 可以体现为行为信息。 特殊行为 行为特征 动物的特殊行为。 蜜蜂跳舞 求偶炫耀 育雏行为 吹“气球”求偶的军舰鸟 11 一、生态系统中信息的种类 孔雀开屏 尖尾松鸡魔性求偶舞 豪猪竖刺御敌 乌贼喷墨御敌 极乐鸟求偶炫耀 伞蜥“撑伞”御敌 12 一、生态系统中信息的种类 即时训练 判断下列是属于哪种传递方式？ 13 一、生态系统中信息的种类 ①生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流 例如： 食草动物 远处通过识别植物的绿色（物理信息）： 近处通过植物的气味（化学信息）： 搜寻食物 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. 例如：犀牛与牛椋鸟，鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附近有危险情况. ③多数情况下，信息传递为双向的. 牛椋鸟的鸣叫和跳跃都是信息 （四）信息传递的特点 14 一、生态系统中信息的种类 嗅觉器官 眼 植物花朵 鲜艳颜色 芳香气味 光 空气 眼 侦察蜂 舞蹈 光 其他蜜蜂 产生：生物或非生物环境 媒介：空气、水及其他介质 （五） 信息传递的过程 物理信息 化学信息 行为信息 信息源 信道 信息受体 接收：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 蜜蜂 阻碍其中的任意一个环节都会使信息无法发生传递。 15 一、生态系统中信息的种类 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者 物质循环 能量流动 生态系统的结构 功能 信息传递 循环 单向 递减 复杂 双向 (动力) (载体) (调节) 生态系统是通过物质流、能量流和信息流形成的统一整体。 生态系统的三大功能之间的关系 16 课堂小结 类型 来源 传递形式 实例 光、声、温度、湿度、磁力等 植物的生物碱、有机酸等代谢废物，动物的性外激素等 蜜蜂跳舞，鸟类“求偶炫耀”等； 比较 非生物环境或生物个体或群体 物理过程 化学信息 物理信息 生物体 以化学物质为信息载体 行为信息 动物 动物的行为特征 ①多数情况下，信息传递为双向的； 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 17 二、信息传递在生态系统中的作用 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”。 思考·讨论 生态系统中信息传递的重要性 资料2：有些植物，像莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的光信息，才能萌发生长。 莴苣种子萌发率与波长的关系示意图 1. 根据资料1和2，分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系？ 生命活动的正常进行，离不开信息传递。 (个体水平) 18 二、信息传递在生态系统中的作用 思考·讨论 生态系统中信息传递的重要性 资料3：在自然界中，植物开花需要光信息，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。 2. 根据资料3，分析信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？ （种群水平） 生物种群的繁衍，离不开信息的传递。 19 二、信息传递在生态系统中的作用 思考·讨论 生态系统中信息传递的重要性 资料4：当烟草植物受到蛾幼虫的攻击后，能产生和释放一种信息素，该化学物质在白天可以吸引蛾幼虫的天敌(捕食者)，夜间又能够驱赶雌蛾，使它们不能停留在叶片产卵。 植物与植食性昆虫 3. 资料中的信息素将几种生物联系起来？ 4. 烟草释放的化学物质，在白天与夜间是否都使它本身受益？ 烟草、蛾、蛾幼虫天敌 是 5. 信息传递对种间关系具有什么作用？ 调节种间关系，维持生态系统的稳定。 （群落和生态系统水平） 20 二、信息传递在生态系统中的作用 思考·讨论 生态系统中信息传递的重要性 资料5：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。 青草 食草动物 绿色 采食 兔子 声音 躲避 狼 捕食 气味、行为 信息传递调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。 （群落和生态系统水平） 21 三、信息传递在农业生产中的应用 1. 提高农畜产品的产量 电子仪器模拟蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的频率或声音。 延长光照时间，刺激鸡卵巢发育和雌激素的分泌，大大提高产蛋率 利用温度和湿度延长蔬菜的种植期 22 三、信息传递在农业生产中的应用 利用光照、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 还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降 2.对有害动物进行控制 （化学防治、生物防治、机械防治） 23 三、信息传递在农业生产中的应用 种类 化学防治 机械防治 生物防治 措施 优点 缺点 喷施化学药剂 ①作用迅速 ②短期效果明显 ①会使抗药性害虫个体增加 ②可能杀害害虫天敌，破坏 生态平衡 ③污染环境 人工捕捉等 ①无污染 ②见效快，效果好 ①费时费力 ②对体型很小的害虫 无法实施 引入天敌、寄生虫或使用信息素等 ①无污染 ②效果好且持久 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） 注意： ②利用性引诱剂诱杀雄性个体，属于 防治。 ①利用化学信息≠化学防治。 生物 对有害动物进行控制的方法的比较: 24 三、信息传递在农业生产中的应用 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？ 哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？ 差异主要有以下方面： （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。 25 三、信息传递在农业生产中的应用 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（也有单向） 生态系统中各营养级之间（生物群落中） 生物圈 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，信息传递决定能量流动和物质循环的方向。 归纳总结：能量流动、物质循环、信息传递的比较 26 课堂小结 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.维持生命活动的正常进行 2.保障生物种群的繁衍 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 27 感谢您的观看！ 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 28 Lavf58.30.100 Lavf58.51.100 Lavf58.51.100 $$