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

1 第4节 生态系统的信息传递 第三章 生态系统及其稳定性 2 信息的概念 通常将________的_____、_____、_____、_____与______等称作信息。 可以传播 消息 情报 指令 数据 信号 生态系统中的____________，以及它们____都有信息的____与_____，能够形成__________，即信息流。 生物种群之间 内部 产生 交换 信息传递 信息流的概念 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 （2）感受部位 （1）概念 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） （3）来源：____________________________________ 非生物环境或生物（个体或群体） 1.物理信息 一. 生态系统中信息的种类 蝙蝠的回声定位（超声波） 动物的鸣叫（声） 种子的萌发(温度、湿度） 鸟类迁徙中对方向的判断（磁场） 萤火虫发光（光） 菊花为短日照植物（光） 1.物理信息 一. 生态系统中信息的种类 ①蝙蝠通过发出超声波，可根据其回声确定食物或者天敌的距离和方向，也可进行探路 ②萤火虫通过发光吸引异性，以及警告敌人（告诉他们自己身体里有毒，不好吃） ③种子通过一定的受体感受温度、湿度，到适宜的时候，开始萌发 ④动物通过鸣叫声传递信息，比如青蛙发出叫声是为了求偶，而土拨鼠发出尖叫声是为了提醒同伴有危险 ⑤菊花作为短日照植物，只有日照时间短于一定值才能开花，它就需要感知非生物环境提供的光这一物理信号 ⑥候鸟迁徙通过地球磁场这一物理信息作为导航对方向进行判断 6 科学家的实验： 实验1：把一只雌蛾关在笼子里，吸引了大量雄蛾来交尾。 实验2：把雌蛾装进密闭透明容器后，雄蛾对雌蛾视而不见。 ——雌蛾和雄蛾是通过物理信息联系吗？ 许多昆虫能释放性外激素 化学信息 昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中都存在 能传递信息的化学物质——_______。 在生命活动过程中，生物还产生一些可以传递信息的＿＿＿＿，称为化学信息。 化学物质 （1）概念 植物的＿＿＿__、＿＿＿___等代谢产物,动物的 等。 生物碱 有机酸 性外激素 （2）举例 （3）来源： 。 信息素 生物体的代谢产物或分泌物 2.化学信息 一. 生态系统中信息的种类 蚕蛾醇 植物产生通过代谢产生有苦味的生物碱，分布在叶片中，很难被昆虫消化，让昆虫觉得它很难吃，从而预防虫害 信息素主要有性外激素（性信息素）、聚集信息素（吸引同伴）、警报信息素（告诉同伴有危险）、示踪信息素（告诉同伴去往新食物源头和新巢穴的路线）、标记信息素（排斥同伴进入该领域） 8 被捕食的蚜虫立即释放警报信息素，通知同类其他个体逃避。 水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长。 猫、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。 黄鼠狼难以脱身时，会突然施放出一股臭液来，奇臭难闻。 2.化学信息 一. 生态系统中信息的种类 水葫芦根系分泌的有机物，作为化学信息，使得藻类的光合速率明显降低，其生长就受到了抑制 9 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 （1）概念： （2）举例 蜜蜂跳舞；雄鸟的“求偶炫耀”等 行为特征 （3）来源：________________。 生物体的动作行为 3.行为信息 一. 生态系统中信息的种类 军舰鸟的吹“气球”求偶 豪猪遭遇敌害时, 将其体刺竖直 公鸡的抖鸡冠求偶 雄性北极雀的献食求偶 3.行为信息 一. 生态系统中信息的种类 一根水草也可以成为加拿大北极鹅求爱的信物，这只仪表堂堂的雄性北极雀嘴里叼着三条鱼,求爱的把握就会更大一些 11 讨论： 植物通过什么方式为侦察蜂传达“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？ 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。 嗅觉器官 眼 植物花朵 鲜艳颜色 芳香气味 侦察蜂 光 空气 物理信息 眼 侦察蜂 舞蹈 光 其他蜜蜂 化学信息 行为信息 信息源 信道 信息受体 ①植物通过什么方式为侦察蜂传达“这里有蜜源”的信息？ ②侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？ 【旁栏思考】想一想，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？ 途径： 物质循环和能量流动借助于食物链和食物网进行，信息传递不依赖与食物链和食物网，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； 方向性： 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； 完整的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体。 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 【检测】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. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 思考·讨论 生态系统中信息传递的重要性 海豚靠回声定位进行捕食、探路等活动 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? 生命活动的正常进行，离不开信息的传递。 莴苣种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长 17 许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素 2.信息传递在种群的繁殖过程中起什么作用？ 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。 思考·讨论 生态系统中信息传递的重要性 日照时间要达到一定长度时一些植物才能开花 这里有蛾的幼虫，快来吃呀！ 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 蛾幼虫的天敌 蛾幼虫 攻击 释放 化学物质 白天 吸引 夜间 驱除 思考·讨论 生态系统中信息传递的重要性 3.信息传递在生物的种间关系中起什么作用？ 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 1.生命活动的正常进行，离不开信息的作用 2.生物种群的繁衍，离不开信息的传递 3.信息还能够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 请根据题目中的食物链，以及相关条件回答下列问题： 1、在草原返青时，“绿色”为野兔提供了可以开始采食的信息，那么草与兔之间的信息传递属于哪一种类型？ 2、狼既能用眼睛辨别野兔，也可以根据耳朵听到的声音作出反应，以追捕野兔；野兔同样能够根据狼的气味或行为特征躲避捕猎。 3、以上事例说明了信息传递有什么作用？ 物理信息 化学信息 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 物理信息 行为信息 21 【检测】野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5∶1左右，这样的性别比例是由孵化时的温度所决定的。繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则孵出较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中信息传递（ ）　　 A. 能够调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定 B. 维持生物体正常生命活动，调节生物内环境的稳态 C. 利于生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定 D. 调节生物种群的巢穴温度，维持适宜的性别比例 C 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 三. 信息传递在农业生产中的应用 有的动物在长日照的条件下进行繁殖 貂 鼬 鸡 有的动物在短日照的条件下进行繁殖 鹿 山羊 萝卜 油菜 大豆 菊花 长 日 照 短 日 照 方法: 化学防治 机械防治 生物防治 (喷施化学药剂) (人工捕捉) 稻草人 2.对有害动物进行控制 三. 信息传递在农业生产中的应用 播放集群信号录音引来鸟类 诱蛾灯捕杀园林害虫 挂在大棚上的 性外激素诱捕器 防治病害虫 昆虫性信息素 种类 措施 喷施化学药剂 人工捕捉等 引入天敌、寄生虫或使用信息素等 优点 ①作用迅速 ②短期效果明显 ①无污染 ②见效快，效果好 ①无污染 ②有效且持久 缺点 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 ①费时费力 ②对体型很小的害虫无法实施 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） 化学防治 机械防治 生物防治 控制动物危害的技术方法： 思考：利用化学信息驱除害虫，属于什么防治？ 生物防治 *所有通过信息传递进行的防治手段均属于生物防治 31 生态系统的信息传递 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 物理信息 化学信息 行为信息 保障生命活动的正常进行 保障生物种群的繁衍 调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定 提高农畜产品的产量 对有害动物进行控制 【课堂小结】 设计实验证明雌蛾能够分泌性外激素的吸引雄蛾前来交配？ 1、设置几组实验？ 2、每组做怎样的处理？ 3、出现什么样的结果能够证明你的假设？ 课外实践：验证昆虫之间是否存在化学信息的传递 设计实验证明雌蛾能够分泌性外激素的吸引雄蛾前来交配？ （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索）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：____________________________________． （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：_________________________________． 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 练习与应用 一、概念检测 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 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？ B 行为信息和物理信息 燕子飞翔天上，参差舒展翅膀。 燕子飞翔天上，鸣音呢喃低昂。 35 练习与应用 二、拓展应用 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 【检测】如图为生态系统信息传递模式图,相关叙述不正确的是( ) A.生态系统各成分间都有信息传递 B.如图所示信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的 C.生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递 D.物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的状态和方向 B 【检测】稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统，卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要害虫，拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述错误的是(　　) A.害虫与拟水狼蛛间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定 B.防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率 C.精耕稻田与弃耕稻田的生物群落,演替的方向和速度有差异 D.用性外激素专一诱捕卷叶螟,短期内褐飞虱种群密度会下降 B Lavf58.30.100 $$