第3章 第4节 生态系统的信息传递-【金版教程】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境创新导学案word（单选版）

生物学　选择性必修2 RJ 第4节　生态系统的信息传递 1.举例说出生态系统中的信息传递。2.概述信息传递在生态系统中的作用。3.描述信息传递在农业生产中的应用。 知识点一　生态系统中信息的种类 1．信息及信息流的概念 (1)信息：在日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。 (2)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。 2．信息的种类及实例 类型 概念 来源 实例 物理信息 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(光、温度、湿度、磁场等)和生物个体或群体(声、颜色、形状等) 萤火虫的闪光、蜘蛛网的振动频率、狼的呼叫声 化学信息 生物产生的可以传递信息的化学物质 生物的生命活动中产生 动物的性外激素，植物的生物碱、有机酸等代谢产物；信息素 行为信息 动物通过其特殊行为(主要指各种动作)向同种或异种生物传递某种信息 动物的特定行为特征 蜜蜂跳舞、雄鸟的“求偶炫耀” 3．信息传递的特点 (1)生物可以通过一种或多种信息类型进行交流。实例：①孔雀既可以通过开屏等行为信息进行求偶，也可通过鸣叫等物理信息与同类交流。②当草原返青时，食草动物先在远处通过识别植物的“绿色”(物理信息)来搜寻食物，然后在近处通过植物的气味(化学信息)来辨别和摄取食物。 (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。 4．信息传递的过程 (1)信息源、信道和信息受体概念 ①信息源：信息传递过程中信息产生的部位。 ②信道：信息传递过程中信息传播的媒介。如空气、水以及其他介质。 ③信息受体：信息传递过程中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。 (2)信息传递的基本过程 知识点二　信息传递在生态系统中的作用 作用类型 举例 维持生命活动的正常进行 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； ②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； ③动物的换毛现象受光信息的刺激 维持生物种群的繁衍 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 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 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 知识点三　信息传递在农业生产中的应用 1．提高农畜产品的产量 2．对有害动物进行控制 1．(P69旁栏思考)生态系统中的信息传递与物质循环和能量流动存在的差异 (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。 2．(P69旁栏思考)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.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，称为物理信息。在生命活动过程中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等，这就是化学信息。动物的特殊行为，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，即动物的行为特征可以体现为行为信息。(课本P69) 练习1　(1)生物碱、有机酸和性外激素等都属于化学信息。(√) (2)花香引蝶和老马识途都属于物理信息。(×) (3)物理信息可来源于生物，也可来源于非生物环境。(√) 2.信息传递在生态系统中的作用：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。生物种群的繁衍，离不开信息的传递。信息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。(课本P71) 练习2　(1)当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能。(√) (2)雄孔雀开屏吸引雌孔雀，体现了信息可以调节生物的种间关系。(×) (3)生物之间的信息传递只限于同种生物。(×) (4)生态系统的信息传递对所有捕食者都必然是有利的。(×) 3.信息传递在农业生产中的应用：提高农畜产品的产量、对有害动物进行控制。有害动物控制方法：化学防治、生物防治和机械防治。生物防治效果好且持久，成本低，无污染。(课本P71、P72) 练习3　(1)利用信息传递在生态系统中的作用控制动物危害，属于生物防治技术。(√) (2)利用化学信息防治害虫就属于化学防治。(×) (3)通常，生物防治无污染，有效且持久。(√) 重难一　生态系统信息类型 1．从信息传递的途径判断。例如，涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息；涉及特殊行为，可判断为行为信息。 2．从文字表述的着重点判断。例如，孔雀开屏如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。 [例1]　下列生态系统中的信息传递，与其他三种不属于同一类型的是(　　) A．北极熊能闻到几千米外猎物的气味 B．蚜虫受到攻击时，被捕食的蚜虫会立即释放某种化学物质以通知同类逃避猎捕 C．雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊 D．群居动物通过群体气味辨别其他群体 解析：猎物气味、某种化学物质、群体气味均属于化学信息，低频声波属于物理信息。 答案：C [例2]　捕食信息素是指由捕食者释放的，能够引发猎物产生反捕食反应的化学信号。研究发现，斑鳟鱼对以斑鳟鱼为食的水貂的粪便有明显的反捕食行为，而对以鸡肉为食的水貂的粪便反应不明显。下列关于捕食信息素的分析，不正确的是(　　) A．捕食信息素在捕食者和猎物之间的信息传递及协同进化过程中发挥着重要作用 B．水貂捕食斑鳟鱼时存在物理信息的传递，物理信息包括斑鳟鱼的外观、声音和气味 C．水貂对斑鳟鱼释放的捕食信息素属于化学信息，在水貂和斑鳟鱼之间单向传递 D．斑鳟鱼对捕食信息素的反应可能是降低群体的活动频率、改变活动时间或产生规避行为 解析：斑鳟鱼对以斑鳟鱼为食的水貂的粪便有明显的反捕食行为，而对以鸡肉为食的水貂的粪便反应不明显，由此可知，捕食信息素在捕食者和猎物之间的信息传递及协同进化过程中发挥着重要作用，A正确；水貂捕食斑鳟鱼时存在物理信息的传递，物理信息包括斑鳟鱼的外观、声音等，斑鳟鱼的气味属于化学信息，B错误；水貂对斑鳟鱼释放的捕食信息素属于化学信息，单方向使斑鳟鱼产生了反捕食反应，C正确；斑鳟鱼可能通过降低群体的活动频率、改变活动时间或产生规避行为等避免被水貂捕食，这些属于对捕食信息素的反应，D正确。 答案：B 重难二　概述信息传递在生态系统中的作用 1．个体层面 (1)生命活动的正常进行：生物通过接收和处理环境中的物理、化学、行为等信息来进行正常的生命活动。如蝙蝠依赖超声波回声定位来捕食和导航，若信息传递受阻，其生存将受威胁。 (2)生理过程的调节：有些植物(如莴苣、茄、烟草)的种子必须接收某种波长的光信息，才能萌发生长。 2．种群层面 (1)种群的繁衍：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；许多动物会释放性外激素等化学信息来吸引异性进行交配，确保种群繁衍。如蛾类雌虫释放性外激素，雄虫靠感知这种信息找到雌虫。 (2)种内关系的协调：信息传递能调节种内个体之间的关系，维持种群的稳定和有序。如蜜蜂通过舞蹈语言传递蜜源信息，引导同伴前往采蜜，有利于蜂群的生存和发展。 3．群落和生态系统层面 (1)种间关系的调节：信息传递能调节生物种间关系，维持生态系统的稳定性。如草原上，牧草的绿色为食草动物提供了可采食的信息，同时食草动物的粪便又为微生物提供了营养信息，微生物分解粪便又为牧草提供了养分，形成了一个复杂的信息传递网络，维持着草原生态系统的平衡。 (2)生态系统的功能维持：信息传递与物质循环和能量流动相互依存，共同维持生态系统的功能。如在食物链中，上一营养级生物的行为、气味等信息可为下一营养级生物提供捕食线索，能量和物质也随之在食物链中传递。 (3)生态系统的稳定和平衡：当生态系统中的某个环节出现变化时，信息传递可以将这种变化传递给其他生物和环境要素，从而使生态系统能够通过自我调节来适应这种变化，保持相对稳定。如火灾发生后，森林中的动物会通过各种信息渠道感知到危险并逃离，同时植物会通过信息传递启动一些适应机制，如一些植物种子会在火灾后的环境中萌发，促进生态系统的恢复。 [例3]　蚜虫在叶片上取食时，叶片会释放挥发性物质水杨酸甲酯吸引蚜虫的天敌——七星瓢虫。当蚜虫与七星瓢虫直接接触后，蚜虫能够从腹管分泌一种告警信息素，引起临近的蚜虫群体扩散或坠地。下列说法错误的是(　　) A．蚜虫分泌的告警信息素有利于七星瓢虫的捕食 B．告警信息素可以调节种间关系，维持生态系统的稳定性 C．水杨酸甲酯和告警信息素可被用于蚜虫的生物防治 D．水杨酸甲酯经空气传播后可与七星瓢虫体内相应受体结合 解析：根据题意“当蚜虫与七星瓢虫直接接触后，蚜虫能够从腹管分泌一种告警信息素，引起临近的蚜虫群体扩散或坠地”可知，蚜虫分泌的告警信息素不利于七星瓢虫的捕食，A错误；告警信息素可以调节蚜虫、植物和七星瓢虫之间的种间关系，维持生态系统的稳定性，B正确；水杨酸甲酯属于信息分子，经空气传播后可与七星瓢虫体内相应受体结合，D正确。 答案：A [例4]　交配迷向技术是指人为在茶园中放置性信息素味源，使得茶小卷叶蛾在求偶通讯中获得错误信号，进而延迟、减少或者阻止其顺利找到异性完成交配，从而减少下一代害虫数量。下列叙述正确的是(　　) A．性信息素属于化学信息，交配迷向技术属于化学防治技术 B．茶园生态系统的信息传递可以发生在生物之间以及生物与环境之间 C．交配迷向技术通过破坏茶小卷叶蛾种群的性别比例达到防治的目的 D．性信息素影响茶小卷叶蛾的交配说明种群的生命活动离不开信息的传递 解析：性信息素属于化学信息，利用昆虫信息素扰乱有害动物的雌雄交配属于生物防治，交配迷向技术属于生物防治技术，A错误；信息传递可发生在生物与生物之间，也可发生在生物与环境之间，B正确；交配迷向技术通过破坏茶小卷叶蛾种群的正常交配达到防治的目的，该过程中其性别比例不变，C错误；性信息素影响茶小卷叶蛾的交配，说明种群的繁衍离不开信息的传递，D错误。 答案：B 课时作业 题号 1 2 3 4 5 6 难度 ★ ★ ★ ★ ★★ ★ 题点 信息传递的实例分析 信息种类的判断 信息传递概述 信息的种类、信息传递的作用、信息传递的应用 信息种类的判断、信息传递在生态系统中的作用 信息传递的应用——提高农畜产品产量 题号 7 8 9 10 11 12 难度 ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★★ 题点 化学信息与化学防治 能量流动、物质循环、信息传递之间关系 信息种类的判断、作用、应用 化学信息传递的过程、信息传递的作用 信息传递种类、作用、应用 信息传递作用、探究蜜蜂是如何发现蜜源的实验设计 [基础对点] 知识点一　生态系统中信息的种类 1．雄性安乐蜥在求偶时，一边伏在领地上做着“俯卧撑”，一边伸缩颈部色彩鲜艳的垂囊，这种展示包含了颜色和运动两个因素，有人用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引，由此说明雄性安乐蜥在求偶时利用的信息是(　　) A．物理信息 B．化学信息 C．行为信息 D．物理信息和行为信息 答案：C 解析：根据题干信息可知，该求偶行为利用的主要信息是动作，而不是颜色(有人用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引)，所以求偶时利用的信息属于行为信息。 2．生态系统的信息包括物理信息、化学信息和行为信息，下列对信息传递的描述不正确的是(　　) A．《诗经·邶风·燕燕》中“燕燕于飞，差池其羽”“燕燕于飞，下上其音”分别表达的是行为信息和物理信息 B．“关关雎鸠，在河之洲”中的“关关”属于物理信息 C．猎豹撒尿标记自己的领地——行为信息 D．雄性蟋蟀通过刮擦其前翅基部发出颤音，呼唤雌性蟋蟀伴侣并警告其他雄性蟋蟀，属于物理信息 答案：C 解析：“燕燕于飞，差池其羽”意思是燕子飞在天上，参差舒展翅膀，体现的是行为信息；“燕燕于飞，下上其音”意思是燕子飞在天上，鸣音呢喃，声音属于物理信息，A正确。“关关”指鸟叫声，属于物理信息，B正确。猎豹尿液中的化学物质属于化学信息，C错误。雄性蟋蟀通过刮擦其前翅基部发出的颤音(声)属于物理信息，D正确。 3．下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是(　　) A．生态系统的物理信息只来自非生物环境 B．生态系统的信息传递都是肉眼可见的 C．生态系统的信息传递效率是固定不变的，不能靠人力来提高 D．完整的信息传递过程包括了信息源、信道和信息受体，三者缺一不可 答案：D 解析：物理信息的来源可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体，A错误；有些信息的传递是肉眼不可见的，比如气味、声音、磁场等，B错误；生态系统的信息传递效率可以通过人为干扰来提高或者降低，不是固定不变的，C错误。 知识点二　信息传递在生态系统中的作用 4．自然界中雌性蚜虫能分泌性外激素。用以吸引雄性个体前来交配，但是这种激素也可以吸引蚜虫的天敌大草蛉。下列有关叙述错误的是(　　) A．雌性蚜虫分泌性外激素有利于其种群的繁衍 B．雌性蚜虫分泌的性外激素具有传递信息的作用 C．雌性蚜虫分泌的性外激素可以调节种间关系 D．利用人工合成的性外激素诱杀害虫是化学防治 答案：D 解析：雌性蚜虫分泌性外激素通过引诱雄性个体前来交配可以提高出生率，有利于种群的繁衍，A正确；雌性蚜虫分泌的性外激素属于化学物质，在雌、雄个体间具有传递信息的作用，B正确；雌性蚜虫能分泌性外激素来吸引异性，也可以招来天敌，可以调节种间关系，C正确；利用人工合成的性外激素进行害虫的防治，属于生物防治，D错误。 5．草原中有一种鸟，当雄鸟发现危险时就会急速起飞，并用力抖动两翼，给孵卵的雌鸟发出逃避的信号。下列有关说法正确的是(　　) A．雄鸟给孵卵的雌鸟发出的是物理信号 B．上述实例体现了信息传递具有调节种间关系的作用 C．上述实例可说明信息传递有利于种群的生存与繁衍 D．同种生物之间的信息传递对维持生态系统的稳定毫无意义 答案：C 解析：由题意可知，雄鸟给孵卵的雌鸟发出的是行为信息，A错误；题述实例可说明信息传递有利于种群的生存与繁衍，并未体现信息传递调节种间关系的作用，B错误，C正确；同种生物之间的信息传递对维持生态系统的稳定也具有重要的意义，D错误。 知识点三　信息传递在农业生产中的应用 6．某农场中种植着粮食作物、果树，饲养着家禽、家畜等。下列措施中不属于运用生态系统信息传递原理来提高农畜产品产量的是(　　) A．通过人工遮光或补光，控制作物光周期，以达到早熟、高产的目的 B．通过播放音乐和捆扎稻草人驱赶稻田里的鸟类 C．通过在田间释放人工合成的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾 D．通过人工除草、灭虫、灭鼠，减少食物链，使能量流向有经济效益的部分 答案：D 解析：通过人工除草、灭虫、灭鼠，减少食物链，使能量流向有经济效益的部分，未利用生态系统的信息传递原理，D符合题意。 7．在遂川茶园中，利用生物防治来降低害虫的种群密度。人工合成的一种化学诱饵能散发出类似雌性害虫性外激素的气体，布下“爱情陷阱”，专等雄性害虫撞来后掉在诱饵下的水盆中。下列有关说法不正确的是(　　) A．生物防治对人类生存环境无污染 B．生物防治中有些就是利用信息传递的作用 C．该生物防治主要通过影响死亡率来调节数量 D．直接改变了性别比例 答案：C 解析：在田间利用人工合成的信息素诱捕雄虫属于利用化学信息对害虫进行防治，是生物防治的一种类型，B正确；利用人工合成信息素即性引诱剂，布下“爱情陷阱”专等雄性害虫撞来后掉在诱饵下的水盆中，从而大幅度降低产卵量，达到防治害虫的目的，所以这种方法主要通过影响昆虫性别比例，从而降低昆虫出生率，来达到防治害虫的目的，C错误，D正确。 知识点四　能量流动、物质循环和信息传递的比较 8．如图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则甲、乙、丙三图可依次表示(　　) A．能量流动、碳的循环、信息传递 B．能量流动、信息传递、碳的循环 C．碳的循环、能量流动、信息传递 D．信息传递、能量流动、碳的循环 答案：C 解析：物质是循环的，可用甲图表示；能量流动是单向的，可用乙图表示；信息传递通常是双向的，可用丙图表示。 [能力提升] 9．杜甫的《江畔独步寻花七绝句》(其六)中“黄四娘家花满蹊，千朵万朵压枝低。留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼。”描绘了百姓人家与大自然和谐相处的场景。下列相关叙述错误的是(　　) A．日照时间的长短决定植物的开花期，体现了生物种群的繁衍离不开信息传递 B．可以使用标记重捕法调查某种蝴蝶的种群密度 C．黄莺的鸣叫属于物理信息，物理信息可来自非生物环境 D．为防止果实被鸟啄食，用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟属于机械防治 答案：D 解析：蝴蝶活动能力强、活动范围广，可用标记重捕法调查其种群密度，B正确；黄莺的鸣叫属于物理信息，物理信息可来自生物，也可来自非生物环境，C正确；为防止果实被鸟啄食，用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟属于生物防治，D错误。 10．科研人员发现：茶树在受到害虫侵害时会释放信号物质顺­3­己烯醇，该物质一方面可吸引害虫的天敌前来捕食害虫，另一方面可传达信号给周围的茶树。未受害茶树接收到该信号后，就会提前激发自身的防御响应。下列相关叙述不正确的是(　　) A．信号物质顺­3­己烯醇的信道是空气 B．顺­3­己烯醇是一种化学信号，该信号只能被特定的物种识别 C．茶树和害虫具有捕食关系，茶树和害虫天敌具有互利共生关系 D．上述现象体现了茶树释放的顺­3­己烯醇还可以调节生物的种间关系 答案：C 解析：信号物质顺­3­己烯醇属于化学信息，其信道是空气，A正确；顺­3­己烯醇是一种化学信号，该物质一方面可吸引害虫的天敌前来捕食害虫，另一方面可传达信号给周围的茶树，即只能被特定的物种识别，B正确；茶树和害虫具有捕食关系，茶树和害虫天敌不具有互利共生关系，C错误；茶树受到侵害时释放的顺­3­己烯醇可吸引害虫的天敌来捕食害虫，表明信息传递还可以调节生物的种间关系，D正确。 11．信息素是生物个体之间起通讯作用的化合物的统称，是昆虫交流的化学分子语言，包括引诱、交配、集群、报警、防御等功能，例如某种蜘蛛能分泌一种与性外激素相似的物质，诱使相应的昆虫自投罗网。下列叙述中错误的是(　　) A．不同种昆虫之间还可通过物理信息或行为信息进行交流 B．利用信息素4－乙烯基苯甲醚制成的“陷阱”来防治食虫虻属于生物防治 C．题中蜘蛛诱捕昆虫的方式体现了信息素能调节种间关系 D．可使用较高浓度的“集群信息素”代替农药来直接杀死蝗虫，减少环境污染 答案：D 解析：信息素是一种化学信息，除了化学信息外，还有物理信息和行为信息，因此不同种昆虫之间还可通过物理信息或行为信息进行交流，A正确；利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，这是一种对人类生存环境无污染的、有效的生物防治，故利用信息素4－乙烯基苯甲醚防治食虫虻属于生物防治，B正确；题中蜘蛛诱捕昆虫的方式体现了信息素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，C正确；较高浓度的“集群信息素”可使蝗虫聚集，不能直接杀死蝗虫，D错误。 12．蜜蜂是一种群居的益虫，蜜蜂的筑巢、采粉酿蜜等行为以及“语言”等都引起了人们的极大兴趣。 蜜蜂是如何发现蜜源的，我们可以进行模拟探究实验。有人从以下几方面进行了探究，所用的实验材料有蜜蜂100只，1枝作为常见蜜源的黄色5瓣花，白纸，剪刀，染料，无色且与蜜源味道相同的制剂。 组别 假设 操作步骤 预测结果 结论 1 通过花的味道识别 2 通过花的颜色识别 3 通过花的外形识别 (1)第1、2组实验传递的信息种类分别属于________________。 (2)第2组的“模拟花”在味道、颜色和外形上的要求是怎样的？______________________________________________________。 (3)如果将三组“模拟花”摆在蜂箱周围同时进行实验时，写出两条应该注意的问题：__________________________________________。 (4)每组实验测量的指标是__________________________________________。 答案：(1)化学信息和物理信息 (2)将白纸染成花儿的颜色(黄色)，无特殊的味道，且形状与花儿不同 (3)“模拟花”与蜂箱的距离相等、晴天无风(其他合理答案亦可) (4)单位时间内落到实验材料(模拟花)上的蜜蜂的数目 解析：(1)花的味道传递的信息属于化学信息，花的颜色传递的信息属于物理信息。 (2)第2组是通过花的颜色识别进行实验的，因此白纸要染成黄色，不要有味道，形状要与花的形状不同。 (3)实验中除自变量外均要保持一致，以防止无关变量的干扰。 (4)实验测定的指标是单位时间内落到实验材料上的蜜蜂的数目。 1 学科网（北京）股份有限公司 $