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（2019）选择性必修2

第3 生态系统及其稳定性 在我国内蒙古东北部，既有一望无际的大兴安岭森林，也有沃野千里的呼伦贝尔草原。有的地方，森林与草地仅一河之隔，相距如此之近的两个地段，为什么这边是森林群落，那边却是草原群落呢？是那边的草原还没有演替为森林吗？ 千百年来，大兴安岭森林一直郁郁葱葱、遮天蔽日，而呼伦贝尔草原始终是天苍苍、野茫茫。为什么它们可以长期保持相对的稳定呢？ 森林、草原、荒漠、海洋……地球上分布着多种多样的生物群落。这些群落外貌不同，物种组成也有差异，然而它们都与所处的环境形成了统一的整体，这就是生态系统。 第4节 生态系统的信息传递 02 概述信息传递在生态系统中的作用。 描述信息传递在农业生产中的应用。 举例说出生态系统中的信息传递。 目标 01 03 学习目标 3 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 问题探讨 讨论： 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。 2、你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 问题探讨 讨论： 蜜蜂传递的是发现蜜源的信息，它们是如何发现蜜源的呢？是植物 发出了某种信息并传递给蜜蜂吗？那么，什么是信息呢？ 1.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 一、信息 2.信息流： 生态系统中的____________，以及它们_____都有信息的____与_____，能够形成_________，即信息流。 一、信息 生物种群之间 内部 产生 交换 信息传递 ※生态系统的信息传递，不包括细胞之间的信息传递； 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？ 类型 来源 传递形式 实例 请同学们自主阅读教材P68-69，思考讨论完成下表。 二、生态系统中信息的种类 8 1.物理信息： （1）概念： 自然界中的 等,通过 传递的信息。 光、声、温度、湿度、磁场 物理过程 （2）来源： 可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。 二、生态系统中信息的种类 （3）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） （4）范围： 无机环境与生物，生物与生物间。 种子萌发(温度、湿度） 鸟的迁徙（磁场） 花（颜色） 荆棘的刺（形状） 蜘蛛捕食（频率） 海豚捕食（超声波） 蛇的颊窝（温度） 动物的叫声 二、生态系统中信息的种类 （5）实例： 2.化学信息： （1）概念： 在生命活动中，生物产生一些可以 。 传递信息的化学物质 生物体的 或 。 代谢产物 分泌物 （2）来源： 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。 （3）化学物质种类: 二、生态系统中信息的种类 （4）实例： 二、生态系统中信息的种类 蚂蚁之所以永远不会迷路，其神奇之处就在于它沿途留下的记号——尾迹素。 黄鼠狼难以脱身时，会突然施放出一股臭液来，奇臭难闻。一个臭屁救了黄鼠狼的命。 雌蝗在远处的草丛中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。 花 （香味） 小狗撒尿 （代谢废物） 蛾 （信息素） 3.行为信息： （1）概念： 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 （2）来源： 动物的特殊行为。 （3）实例： 豪猪竖刺 孔雀开屏 求偶炫耀 二、生态系统中信息的种类 现学现用： 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 从以上例子来看，信息传递是单向还是双向的？ 大多数是双向的 2、生物可以通过一种或多种信息类型进行交流 同种生物的信息传递只有一种方式吗？ 3、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。 孔雀 开屏： 鸣叫： 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 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 生态系统中的信息传递仅仅发生在同种生物之间吗？ 例：在非洲大陆上，犀牛和牛椋鸟之间有频繁的信息交流，鸟的鸣叫与跳跃 可以提醒犀牛附近有危险情况 三、信息传递的特点 例： 1、多数情况下，信息传递为双向的 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， 鸟类的“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生物，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。 小结：三种信息的比较 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？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。 旁栏思考题： 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。 1、信息源： 2、信道： 3、信息受体： 常见信息受体： 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）； *来自生物或非生物环境 *空气、水等； 四、信息源、信道、信息受体 信息产生的部位； 信息传播的媒介； 信息接收的生物或其他部位； 1.狗会用自己的尿液和粪便来标记领地和来往的路径；电鳗可输出高达 300到800伏的电压把比自己小的动物电击致死而获取猎物；蜜蜂发现 蜜源后用不同的舞蹈动作告诉同伴蜜源的方向和远近。以上三个实例 分别体现了生态系统中哪一类信息的传递(　　) A．行为信息、化学信息、物理信息 B．化学信息、行为信息、物理信息 C．化学信息、物理信息、行为信息 D．行为信息、物理信息、化学信息 巩固训练　 C 2.有人做了如下实验：将一只椿象杀死，尽管做得干净无声，也引起了 其它椿象的逃跑。此现象是因为在椿象之间传递了（ ） A.物理信息 B.化学信息 C.行为信息 D.语言信息 3.一只昆虫撞上了蜘蛛网，引起了蜘蛛网的振动，对此的描述正确的是 （ ） A.蜘蛛网的振动频率，对这只昆虫来说就是信息 B.蜘蛛网的振动，向蜘蛛传达了昆虫的行为信息 C.上述种类的信息，只能来源于生物 D.蜘蛛网的振动频率，是一种物理信息 B D 巩固训练　 分析发生在身边的生态系统中的信息传递 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： 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 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 思考·讨论 生态系统中信息传递的重要性 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”。 思考·讨论 2、有些植物(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。 1、根据资料1、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，离不开信息的传递。（个体水平） 生态系统中信息传递的重要性 思考·讨论 讨论： 萌发率/％ 波长/nm 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。 2、信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？ 生物种群的繁衍，离不开信息的传递。（种群水平） 生态系统中信息传递的重要性 思考·讨论 4、当烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够 产生和释放一种挥发性化学物质。这种 化学物质白天可以吸引蛾幼虫的天敌， 夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们 不能停留在叶片上产卵。 3、资料4中的化学物质能够将几种生物类 群联系起来？ 将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来 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？ 是 5、请根据这些资料，总结信息传递对于生物生存的重要性。 生态系统中信息传递的重要性 思考·讨论 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。 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） 五、信息传递在生态系统中的作用 4.下列现象中不能体现“信息能调节生物的种间关系”这个 观点的是(　　) A.蝙蝠通过自身发出的声波，对被捕食者进行“回声定位” B.水稻和稗草争夺阳光 C.当光照时间达到一定长度时植物才能开花 D.云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生长 C 巩固训练　 5.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 信息传递在农业生产中有什么应用？ C 巩固训练　 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。 养鸡时，在增加营养的基础上，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。 六、信息传递在农业生产中的应用 三 信息传递在农业生产中的应用 性信息素诱捕器，干扰害虫的正常交尾。 农民在喷农药杀虫 机械防治 化学防治 生物防治 2.对有害动物进行防治： 六、信息传递在农业生产中的应用 (1)目前控制动物危害的技术方法： 三 信息传递在农业生产中的应用 农民在喷农药杀虫 机械防治 化学防治 2.对有害动物进行防治： 六、信息传递在农业生产中的应用 (2)利用信息来发挥作用的生物防治： ①利用光照、声音信号等诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田； ②利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度； ③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,从而减缓有害动物对农作物的破坏。 在农业上利用昆虫信息素诱捕昆虫 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 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有效且持久 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） 六、信息传递在农业生产中的应用 2.对有害动物进行防治： (3)三种防治措施的比较： 课堂小结 33 练习与应用 34 课后习题 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 课后习题 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。 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 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 37 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.45 Lavf58.51.100 Lavf58.51.100 $$