3.4 生态系统的信息传递-2024-2025学年高二生物同步课堂精优课件（人教版2019选择性必修2）

蜜蜂舞蹈溯因（视频） 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 问题探讨 2.还能举出生物间传递信息的其它例子吗？ 孔雀开屏、豪猪竖刺等 第3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？ 生态系统中的                  之间，以及它们       都有信息的          与        ，能够形成                  ，即信息流。 通常将可以传播的        、        、       、         与         等称作信息。 1.信息与信息流的概念： 类型 概念 来源 传递形式 实例 物理信息         化学信息         行为信息         比较 三种信息都可以来源于生物，其中，只有 可以来源于非生物环境； 【思】自主预习 消息 情报 指令 数据 信号 生物种群 内部 产生 交换 信息传递 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，生物个体或群体。 蜘蛛网振动频率，狼的呼叫声，萤火虫发光，种子在一定温度、湿度下萌发 生物体(代谢产物或分泌物) 动物 植物的生物碱、有机酸等代谢产物， 动物的性外激素等， 昆虫、鱼类及哺乳类等的信息素。 蜜蜂跳舞，鸟类“求偶炫耀”等 在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质。 动物的特殊行为，主要指各种动作，能够向同种或异种生物传递某种信息。 物理信息 一、生态系统中信息的种类 2.生态系统中信息的种类：自主阅读教材P68-69，小组合作思考讨论完成问题 物理过程 以化学物质为信息载体 动物的行为特征 萤火虫发光 种子一定温度、湿度萌发 鸟依赖磁场迁徙 蜘蛛网振动 狼声 刺猬的刺 蛇的颊窝感受温度 海豚依赖超声波捕食 蝙蝠回声定位 物理信息 日照达一定时长植物开花 水葫芦根部分泌物可以明显地抑制藻类的生长 虎撒尿圈地 被捕食的蚜虫释放报警信息素，通知同类其他个体逃避。 雄飞蛾接收雌飞蛾发出的信号 蚂蚁沿途留下尾迹素不会迷路 化学信息 兔根据狼的气味躲避,狼根据兔的气味捕猎 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。 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。 尖尾松鸡魔性求偶舞 孔雀开屏 豪猪竖刺 吹“气球”求偶的军舰鸟 蜜蜂跳舞 求偶炫耀 行为信息 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： 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。 行为信息： 摇尾巴 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 尾巴蜷缩在两腿之间： 表示顺从和不安，害怕和恐惧 思考讨论：分析发生在身边的生态系统中的信息传递 任务二：生态系统中信息类型的判断 ①花椒树上的刺；②昆虫的性外激素；③孔雀开屏；④鸟类的鸣叫声； ⑤猫科动物的尿⑥蜜蜂的舞蹈行为；⑦某些植物花朵的颜色、形状等给传粉昆虫的信息； ⑧生物代谢产生的物质,如酶、维生素、生长素、抗生素等； ⑨萤火虫的闪光；⑩鼬遇到危险时,由肛门排出的有强烈恶臭味的气体 思考：属于物理信息的有哪些?属于化学信息的有哪些?属于行为信息的有哪些? 判断技巧：生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。 如孔雀开屏,如果是通过行为传递信息给对方,则属于          信息；如果通过羽毛的颜色等传递信息给对方,则属于          信息。 鸟类或其他动物报警,若通过声音(尖叫),则属于          信息,若通过特殊的动作(突然飞起),则属于          信息。 若涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度等,则判断为          信息。 若涉及化学物质的挥发性这一特点，则判断为          信息。 ①④⑦⑨ ②⑤⑧⑩ ③⑥ 行为 行为 物理 物理 物理 化学 【议】合作探究 下列各项分别属于物理信息的有___________________________， 属于化学信息的有_______________， 属于行为信息的有_____________        1.蛛网振动； 2.狼的叫声； 3.生物释放红外线； 4.蝙蝠回声定位； 5.植物分泌的毒素      6.老马识途； 7.电鳗放电； 8.昆虫的性信息素； 9.适宜光照下植物开花； 10.蓟的刺；   11.金龟子遇敌装死； 12.遇敌豪猪竖刺 13.飞蛾扑火； 14.牛椋鸟跳跃提醒犀牛危险 1、2、3、4、7、9、10、13 5、6、8 11、12、14 【练】当堂检测 （2）信息传递方向： 信息传递往往是        向的，且决定能量流动和物质循环的方向和状态。 （3）信息传递范围： 可以在生态系统的各个成分间进行,包括生物与         之间，以及生物与               之间。 既存在于同种生物之内，也可发生在不同生物之间，如犀牛与牛椋鸟，鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附件有危险情况。 思考：同种生物的信息传递只有一种方式吗？ （1）信息传递方式：生物可以通过                    信息类型进行交流。 双 3、生态系统中信息传递的特点 孔雀 开屏： 鸣叫： 食草动物 远处通过识别植物的绿色： 近处通过植物的气味： 求偶 与同类交流 搜寻食物 辨别和摄取食物 生物 无机环境 行为信息 物理信息 物理信息 化学信息 一种或多种 【思】自主预习 6.信息传递三要素： (1)             ：信息产生的部位。 (2)             ：信息传播的媒介。如空气、水及其他介质。 (3)                 ：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。 信息源 信道 信息受体 （来自生物或非生物环境） 二、信息传递在生态系统中的作用 1.个体：                     的正常进行，离不开信息的作用。如资料1：海豚的“回声定位”，资料2：烟草等种子的萌发生长。 2.种群：生物种群的            ，离不开信息的传递。如资料3：植物开花:。 3.群落和生态系统：能够调节生物的                  ，进而维持生态系统的平衡与稳定。如资料4烟草与蛾及其天敌的关系。 生命活动 繁衍 种间关系 【思】自主预习 任务三：生态系统中信息传递的重要性 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”。近年来，屡有海豚出现“集体自杀（搁浅）”现象的报道。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“定位系统”。 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 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。 【议】合作探究 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。 资料5 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。 任务三：生态系统中信息传递的重要性 【议】合作探究 任务三：生态系统中信息传递的重要性,阅读课本P70思考讨论的资料1—4，思考下列问题： 1.根据资料，分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系?   2.信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？   3.资料4中的信息素能够将几种生物联系起来？   4.烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它受益？ 5. 请根据这些资料，总结信息传递对于生物生存的重要性。 通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，这样才能保证种群的繁衍。 是。因为这些化学物质白天能够吸引蛾幼虫的天敌，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾 信息传递对生物个体生命活动的正常进行和种群的繁衍都具有重要意义 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 【议】合作探究 如果没有信息传递，海豚的生活、捕食难以进行，信息干扰会导致海豚出现自杀现象；莴苣、茄、烟草种子的萌发，植物的开花，动物的繁殖等生命活动，离开信息传递都不能正常进行。 任务一：根据教材P69-71“思考讨论”回答问题。 1.对比生态系统中能量的单向流动,信息传递具有什么特点?所有的信息传递都具有这一特点吗？生物接收到的信息可以来源于哪些方面?     2.动物的行为信息都与繁衍有关吗?   3.高等动物的神经信息的传递和遗传信息的传递与表达是否属于生态系统的信息传递?       都不属于。神经系统的信息传递是个体细胞、器官、组织间的信息传递；遗传信息的传递与表达是细胞内部的信息传递。生态系统的信息传递的范围包括同种生物个体之间、异种生物个体之间和生物与非生物环境之间，不包括细胞内及细胞之间的信息传递。 信息传递往往是双向的。目前认为并非所有信息传递均具有双向性，如草原上草的绿色给羊传递可采食信息，羊并不传递信息给草。 生物接收到的信息可以来源于非生物环境，也可以来源于同种生物或不同种生物。 不一定，有些行为与繁殖有关，如孔雀开屏，但某些信息与捕食有关，如大型肉食性动物捕食时除了发出吼叫声，还伴随一些动作。这些动作。就是行为信息。 【议】合作探究 完整的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体。缺少其中任意一项，信息传递都不能完成。 4.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(途径和方向性)？哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？ (1)途径不同 物质循环与能量流动通过食物链（网）进行，信息传递通过多种途径进行。 (2)特点不同 物质循环具有循环性、全球性的特点，能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，信息传递往往是双向的。 (3)范围不同 物质循环的范围是生物圈内，能量流动的范围是食物链的各营养级，信息传递的范围是生物与生物之间、生物与非生物环境之间。 【议】合作探究 三、信息传递在农业生产中的应用 1.提高                    的产量： 举例：①模拟动物的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。 ②养鸡时，在增加营养的基础上，延长                 ，会刺激鸡卵巢的发育和雌 激素的分泌，可大大提高产蛋率。 农畜产品 光照时间 ③利用温度和湿度延长蔬菜的种植期。 【思】自主预习 2.对                   进行控制： ①控制方法：化学防治、             和机械防治。其中         防治利用到了信息传递。      ②举例： 利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田； 利用昆虫           诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度； 利用特殊化学物质扰乱动物雌雄交配使有害动物的繁殖力下降。 有害动物 生物防治 生物 信息素 三、信息传递在农业生产中的应用 机械防治 化学防治 生物防治 【思】自主预习 种类 措施 优点 缺点 喷施化学药剂 作用迅速； 短期效果明显 会使害虫的抗药性增强； 可能杀害害虫天敌，破坏生态平衡； 污染环境 引入天敌、寄生虫或使用信息素等 成本低，无污染； 有效且持久 天敌数量不确定； 寄生生物专一性强 人工捕捉等 无污染； 见效快，效果好 费时费力； 对体型很小的害虫无法实施 机械防治 化学防治 生物防治 比较控制有害动物的措施 这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的、有效的生物防治。 总结归纳：生态系统三大功能的区别与联系 项目 能量流动 物质循环 信息传递 特点 往往是 的 范围 途径 多种 地位 生态系统的_______ 生态系统的________ 决定能量流动和物质循环 的 和______ 模式图 联系 都是生态系统的基本功能，同时进行，相互依存，不可分割，形成统一的整体。 单向流动，逐级递减 全球性，循环往复运动 双向 生态系统中各营养级之间 生物圈 生物之间，生物与非生物环境之间 食物链和食物网 动力 基础 方向 状态 （3）延伸探究：科学家事先捕捉到一些生长状态正常的雄蛾，分成C、D两组，C组全部被剪掉触角，D组保持原状。同时放飞后，发现D组的雄蛾几乎全部被A诱捕器捕捉，而C组雄蛾几乎没有一只被捕捉．这种现象说明：_____________________________________。 （2）实验结论：____________________________________。 （1）实验步骤： ①夜晚，将若干未交配的雌蛾（只有未交配的个体才能分泌性外激素）分成A、B两组，把A组雌蛾直接放在诱捕器（标记为A）中，把B组雌蛾先放在封闭的玻璃管中，再放在_______________（标记为B）中。 ②把A、B两个诱捕器均悬挂在门外。 ③一夜后，观察A、B两个诱捕器，发现A诱捕器______________________， B诱捕器__________________。 同样的诱捕器 捕捉到许多同种雄蛾 没有捕捉到雄蛾 雄蛾的触角是感受性外激素的重要器官 雌蛾能分泌性外激素吸引雄蛾前来交尾 课外实践——验证昆虫之间是否存在化学信息的传递 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 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 1.物理信息 2.化学信息 3.行为信息 课堂小结 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 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 1.具有警戒色的生物会向其他的生物发出不能捕食的信息,警戒色从信息的种类分析属于( ) A.物理信息      B.化学信息      C.生物信息      D.行为信息 2.信息传递是生态系统的重要功能之一。下列现象中，与物理信息传递相关的是（   ） A. 花香引蝶      B. 豪猪遇敌竖起体刺      C. 候鸟南飞       D. 警犬嗅寻毒品 3.下列有关生态系统信息传递的描述，不正确的是（   ） A.蜜蜂找到蜜源后通过跳圆圈舞的方式为同伴传递的信息属于物理信息 B.信息传递对生物种群的繁衍过程有影响    C.雄鸟的“求偶炫耀”属于行为信息 D.施用性引诱剂控制害虫，属于化学信息在生产中的应用 4.下列生产实践措施不是利用生态系统中信息传递的是(　　) A.利用性外激素,干扰害虫的正常交尾       B.控制日照时间以控制开花时间 C.利用“黑光灯”集中捕杀棉铃虫 D.利用生长素类似物杀死单子叶植物田地中的双子叶杂草 A C A D 【练】课后作业 5.下列信息传递的实例中,属于调节生物种间关系的是(　　) A.莴苣在适宜波长的光下才能萌发生长          B.昆虫散发性外激素传递信息 C.草原返青时,“绿色”为食草动物提供信息    D.雄鸟求偶时进行复杂的“求偶炫耀” 6.以下三个实例分别体现了哪一类信息的作用?(　　) ①萤火虫通过闪光互相识别　②草原上的鸟在发现天敌后,雄鸟急速飞起,扇动翅膀向雌鸟发出信号③某种植物根系可以分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物,如将这类物质在作物播种前施入土中,就可以使休眠孢子提前发芽,使其因找不到宿主而死亡 A.物理信息、化学信息、行为信息     B.物理信息、行为信息、化学信息 C.行为信息、物理信息、化学信息     D.化学信息、行为信息、物理信息 7.一只蚜虫受到攻击时,就会释放一种起警告作用的化学物质,以便邻近的蚜虫迅速逃避敌害,这种现象所属的特征及所释放的化学物质分别是(　　) A.种内互助,化学信息           B.种内互助,行为信息 C.种间互助,化学信息           D.种内互助,物理信息 C B A 【练】课后作业 8.低温处理萌发的种子可促使其长成的小麦植株提前开花和成熟,如春小麦经过春化处理后,可早熟5~10 d。下列说法不正确的是(　　) A.温度在生态系统的信息传递中属于物理信息 B.该材料体现了信息的传递对植物的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过程的信息只有温度 9.下列有关生态系统信息传递在农业生产中应用的说法,不正确的是(　　) A.利用信息传递防治害虫不会造成环境污染 B.信息传递应用在农业生产中,不仅可以提高农产品的产量,也可对有害动物进行控制 C.延长短日照植物黄麻的光照时间可提高麻皮产量,这属于对行为信息的合理利用 D.模拟动物信息吸引大量传粉动物,不能改善农产品的品质 D C 【练】课后作业 10．招潮蟹是生活在海边的一种甲壳动物，每到繁殖季节，雄蟹就会挥动红色的大螯吸引雌蟹，不同的招潮蟹挥螯的方式不同，如图甲、乙两种招潮蟹。请据图回答下列问题： (1)上述招潮蟹的挥螯行为属于生态系统信息传递中的________信息。 (2)这种求偶行为的产生与体内分泌的________有直接关系。 (3)上述实例表明，生物种群的________离不开信息的传递。 (4)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兔，兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。上述描述中涉及的信息有                                                   ，同时可以知道，信息传递能够调节生物的           关系，以维持生态系统的                     。 行为 性激素 繁衍 物理信息、化学信息、行为信息 种间 平衡与稳定 【练】课后作业 11.某岛屿上浣熊的天敌是美洲狮和狼。由于人类的猎杀，岛上的美洲狮和狼已经消 失殆尽， 浣熊大量捕食附近的蟹类(如红黄道蟹)和鱼类(如线鳚),导致生态平衡遭到严重的破坏。研究人员为了研究恢复生态平衡的对策，利用“恐惧生态学”原理分别在不同区域播放浣熊的捕食者和非捕食者的叫声， 一段时间后， 统计相关实验结果如下图所示。请回答： （1）捕食者的叫声属于生态系统信息传递中的          信息。                           （2）据图分析，在实验期间播放浣熊捕食者的叫声，使红黄道蟹、线鳚种群数量发生变化 的原因是                                                                                                                           。 （3）这种“播放捕食者叫声”的对策能否有效地恢复生态平衡， 写出你的观点及理由。 _____                                                                                                                                        （4）目前，大型肉食性动物（如美洲狮、狼）处于濒危状态，对大型肉食性动物的保护仍 然具有重大的意义。运用“收割理论”分析，保护大型肉食性动物的意义是                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 。 物理 捕食者叫声降低了浣熊的出现概率和捕食时间，对于红黄道蟹、线鳚的捕食减少 “播放捕食者叫声”的对策，可以在不猎杀浣熊的基础上，减少对蟹类和鱼类的捕食，对于生态平衡的恢复有一定作用。 大型肉食性往往捕食个体数量多的个体，这样就会避免一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他动物的形成腾出空间，其存在有利于增加物种多样性。 【练】课后作业 Lavf58.30.100 Lavf58.51.100 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$