3.4 生态系统的信息传递-【生物讲堂】2024-2025学年高二生物上册同步备课课件（人教版2019选择性必修2）

【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？ 第三章 生态系统 第4节 生态系统的信息传递 阅读课本P68-69页课本内容，回答下列问题 1.生态系统中信息有哪几种？ 2.生态系统中信息传递的过程中，包括哪几个环节？ 3.归纳信息传递的一般过程。 4.生态系统中的信息传递发生在哪些生态系统组分之间？ 一、生态系统的信息种类 物理信息：自然界中的声、光、电、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息。 化学信息：生物体在生命活动中产生的一些可以传递信息的化学物质。 行为信息：动物的特殊行为，主要指各种动作，即动物的行为特征。 ①萤火虫发出的荧光 ②蛇通过热感受器发现鼠 ③蜘蛛网的振动 ④宠物狗之间通过嗅闻肛门腺辨识身份和健康状况 ⑤“燕燕于飞，差池其羽” ⑥孔雀开屏 ⑦雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾 物理信息 ；化学信息 ； 行为信息 。 ① ② ③ ④ ⑦ ⑤ ⑥ 植物的生物碱、有机酸、动物的性外激素等 一、生态系统的信息种类 物理信息：自然界中的声、光、电、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息。 化学信息：生物体在生命活动中产生的一些可以传递信息的化学物质。 行为信息：动物的特殊行为，主要指各种动作，即动物的行为特征。 1.光、乙烯和生物碱、蜜蜂跳舞分别是物理信息、化学信息和生物信息 2.对植物生命活动有调节作用的植物激素是信息分子，属于生态系统的信息传递中的化学信息 4.信息传递只在生物与生物之间双向传递 3.信息传递只能发生在生物个体或群体之间 判断： 行为信息 生态系统的信息传递：个体水平 生物与无机环境之间 生物与无机环境之间也可以双向传递 生物可以通过一种或多种信息类型进行交流。 种群和种群之间、种群内部个体和个体之间，环境与生物之间普遍存在 生物体接受信息后，常常会做出回应，回应可作为信息源传递给其它信息受体，因此多数情况下，信息传递为双向的（也有单向）。 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 归纳总结：能量流动、物质循环、信息传递的比较 P80 信息传递、能量流动和物质循环使生态系统形成一个有机的整体。离开信息传递，物质循环和能量流动都会受到影响。信息传递是生物长期进化的结果，具有调节生态系统稳定性的作用。 5 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 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。 哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？ 二、生态系统的信息传递的一般过程 植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？侦察蜂是如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？ 6 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”。 海豚的回声定位 个体的生存行为，依赖于信息传递。 三、信息传递在生态系统中的作用 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。 个体的生长发育，依赖于信息传递。 作用一：个体的生命活动的正常进行，离不开信息传递。 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。 种群的繁衍，离不开信息传递。 三、信息传递在生态系统中的作用 作用二：生物种群的繁衍，离不开信息传递。 阐述资料4涉及的化学信息影响了几种生物？ 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。 烟草 雌蛾 蛾幼虫 蛾幼虫的天敌 攻击 释放 化学物质 白天 吸引 夜间 驱除 调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定 总结：个体—种群—群落—生态系统 信息传递的作用 个体水平 种群水平 群落水平 生命活动的正常进行 种群的繁衍 调节种间关系， 维持生态系统的平衡与稳定 小结： 信息传递为生态系统稳定地存在和发展提供了保障。信息传递是生态系统的重要功能。 三、信息传递在生态系统中的作用 10 1. 利用电子仪器产生与蜜蜂跳舞相同频率的声音吸引蜜蜂飞到花园采蜜，这是利用什么信息提高农作物的产量 A、物理信息 B、化学信息 C、营养信息 D、行为信息 　　　　　　 2. 养鸡场在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率，这一措施主要反映了 A、光信息能影响生物的生殖 　　 B、温度信息能促进生物的生长 C、生物的生殖与营养并不重要 　 D、信息传递能够调控种间关系 结论：提高农产品或畜产品的产量 √ √ 四、信息传递在农业生产中的应用 3. 农民向田间施放人工合成的性引诱剂的目的是 A、杀死昆虫 B、干扰昆虫正常的新陈代谢 C、干扰昆虫间正常的交尾 D、延长昆虫的发育期 4.某农田经常遭受害虫侵扰。专家建议在农田播放一种特殊的声音，吸引害虫的天敌——某种鸟类结群而至。请问，这种特殊的声音对这些鸟来说是 A、物理信息 B、化学信息 C、行为信息 D、人为信息，不属于信息 结论：对有害动物进行控制 √ √ 措施：机械防治、化学防治和生物防治 5.松树受到松叶蜂幼虫攻击时，会释放植物信息素，吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内，寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食。下列分析错误的是（　　） A．该过程中松树释放的信息应是化学信息　　　　 B．3种生物凭借该信息相互联系形成食物链 C．松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作　　　　 D．该信息有利于维持松林群落的平衡与稳定 B 3种生物凭借捕食关系相互联系形成食物链 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） 利用性引诱剂诱杀雄性个体，属于 防治。 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 化学防治是利用有毒性的化学物质直接的杀伤作用 四、信息传递在农业生产中的应用 ，所以使用信息素（是化学物质）但属于生物防治，不是化学防治 14 （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组雄娥几乎没有一只被捕捉。这种现象说明：______________________________。 设计实验证明：雌蛾能够分泌化学物质吸引雄蛾前来交配 p72 （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__________________。 （2）实验结论：__________________________________。 同样的诱捕器 捕捉到许多同种雄蛾 没有捕捉到雄蛾 雄蛾的触角是感受化学信息的重要器官 雌蛾能分泌化学物质吸引雄蛾前来交尾 15 练习与应用 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 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_________。 二、拓展应用 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。 ② ⑧ 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(模拟猎枪的响声和火光 )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。 ① ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 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 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 $$