3.4 生态系统的信息传递课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第4节 生态系统的信息传递 第3章 生态系统及其稳定性 【重难点】 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。 S z L w h 1.细胞内的信息传递 2.细胞间的信息传递 DNA→mRNA→蛋白质 激素 胞间连丝 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 信息传递 S z L w h 2 一位生物学家通过研究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。 讨论 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？ 观看视频 问题探讨 通过跳圆圈舞 S z L w h S z L w h 一位生物学家通过研究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。 讨论 2．你还能举出生物间传递信息的其他例子吗？ 问题探讨 孔雀开屏、公鸡打架、豪猪竖刺等 S z L w h 一 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 生态系统中信息的种类 目 录 CONTENTS 二 三 学习目录 练习与应用 四 S z L w h 6 一. 生态系统中信息的种类 1.物理信息 （1）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）来源 非生物环境；生物个体或群体 （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）举例 S z L w h 萤火虫(光) 一. 生态系统中信息的种类 鸟的迁徙（磁场） 1.物理信息 蛛网的振动 狼长嚎(声音) 蛇的颊窝（温度） 种子萌发(温度、湿度) S z L w h 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 （2）来源 生物体的 或 。 代谢产物 分泌物 （3）化学物质种类 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。 一. 生态系统中信息的种类 （4）举例 S z L w h 2.化学信息 一. 生态系统中信息的种类 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。 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 S z L w h 2.化学信息 一. 生态系统中信息的种类 当蚜虫被捕食时，被捕食的蚜虫立即释放报警信息素，通知同类其他个体逃避。 雌飞蛾能发出一种无色无味的信息素(蚕蛾醇),几公里外雄飞蛾接收到该信号从而赶去相会。 S z L w h 2.化学信息 一. 生态系统中信息的种类 驱蚊草的叶片油腺细胞释放以香茅醛为核心的挥发性化学物质，通过干扰蚊子嗅觉、掩盖人体气味来达到驱蚊效果。 水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长 S z L w h 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。 豪猪竖刺 蜜蜂跳舞 一. 生态系统中信息的种类 孔雀开屏 S z L w h 取食行为 育雏行为 吹“气球”求偶的军舰鸟 攻击行为 极乐鸟求偶炫耀 尖尾松鸡求偶舞 3.行为信息 一. 生态系统中信息的种类 S z L w h 1.生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流。 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。 犀牛与牛椋鸟，鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附近有危险情况。 3.多数情况下，信息传递为双向的，且不能循环。 食草动物 远处通过识别植物的绿色（物理信息）： 近处通过植物的气味（化学信息）： 搜寻食物 辨别和摄取食物 孔雀 开屏（行为信息）： 鸣叫（物理信息）： 求偶 与同类交流 一. 生态系统中信息的种类 生态系统中信息传递的特点: S z L w h 15 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。 三种信息的比较 一 生态系统中信息的种类 一. 生态系统中信息的种类 S z L w h 旁栏思考：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？ 一 生态系统中信息的种类 差异主要体现在以下3个方面： (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。 一. 生态系统中信息的种类 S z L w h 信息源 （信息产生部位） 信道 （信息传输媒介） 信息受体 （信息接收的生物或部位） 生物或 非生物环境 空气、水 及其他介质 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 生态系统的信息传递，不包括细胞内及细胞之间的信息传递，而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与非生物环境之间的传递。 一. 生态系统中信息的种类 缺少其中任意一环节，信息传递都不能完成 特别注意 旁栏思考：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？ S z L w h 18 一. 生态系统中信息的种类 思考•讨论 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 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。 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。 S z L w h √ (1)生物碱、有机酸和性外激素等都属于化学信息。( ) (2)生态系统的信息传递对所有捕食者都必然是有利的。 ( ) 提示：生态系统的信息传递往往具有双向性，有的对被捕食者有利，如鸟的叫声，提醒同伴逃避敌害。 (3)花香引蝶和老马识途都属于物理信息。 ( ) 提示：都属于化学信息。 × × 习题巩固 (4)信息沿食物链从低营养级向高营养级传递。( ) 提示：信息传递往往是双向的，可沿食物链从低营养级向高营养级传递，也可以从高营养级向低营养级传递。 (5)黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息。( ) 提示：黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于物理信息。 × × S z L w h D 例1 (2025·广东湛江调研)下列有关生态系统信息传递的叙述，错误的是(　　) A.兔子与狼之间的信息传递是双向的 B.鸟类的叫声属于物理信息 C.正在吃骨头的狗，对靠近它的人做出咬人动作，并发出警告的声音，该过程既有物理信息也有行为信息 D.植物的花传递的信息属于行为信息 解析　植物的花，若强调通过颜色传递信息，则为物理信息，若强调通过花香传递信息，则为化学信息，D错误。 习题巩固 S z L w h 例2.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.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 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 习题巩固 S z L w h 22 判断生态系统信息种类的方法 S z L w h 一 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 生态系统中信息的种类 目 录 CONTENTS 二 三 学习目录 练习与应用 四 S z L w h 24 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，他们可使用频率超过100KHz的超声波进行“回声定位”。 资料2：有些植物像莴苣伽烟草的种子，必须接受某种波长的光信息才能萌发。 萌发率/％ 波长/nm 讨论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，离不开信息传递。 （个体水平） 物理信息 物理信息 二. 信息传递在生态系统中的作用 S z L w h 当日照时间达到一定程度时植物才能开花 竹节虫利用信息素吸引异性繁殖 讨论2：信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？ （种群水平） 资料3： 通过信息传递，雌雄个体才能相互识别、交配，这样才能保证种群的繁衍。 生物种群的繁衍，离不开信息的传递。 二. 信息传递在生态系统中的作用 S z L w h 资料4： 烟草植株释放化学物质示意图 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 讨论5：信息传递对种间关系具有什么作用？ 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。 （群落和生态系统水平） 二. 信息传递在生态系统中的作用 讨论3：资料4中的信息素能够将几种生物联系起来？ 烟草、蛾、蛾幼虫天敌 讨论4：烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它受益？ 是 S z L w h 生态系统中，食物链的相邻物种之间存在着“食”与“被食”的关系，相邻物种的某些个体行为与种群的特征为对方提供大量的有用信息。 例如，草原返青时，“绿色”为食草动物提供可以开始采食的信息。 森林中，狼能够根据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样也能根据狼的气味或行为躲避猎捕。 草 兔 狼 二. 信息传递在生态系统中的作用 ☞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。 （群落和生态系统水平） S z L w h 稳定 生命活动 繁衍 生物的种间关系 小结：信息传递在生态系统中的作用 S z L w h 例1 (2024·广东卷，8)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 习题巩固 解析　植物信息素是化学物质，属于化学信息，A正确； 松叶蜂幼虫攻击松树不是由该植物信息素引起的，B错误； 寄生蜂为松树减少天敌，松树为寄生蜂提供食物来源的信息，两者为原始合作关系，C正确； 该信息调节了生物的种间关系，有利于维持松林群落的平衡与稳定，D正确。 S z L w h 例2 (2025·河北冀州期末)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息 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 C 习题巩固 解析　雄鸟发现危险时就会急速起飞，并用力抖动两翼，给孵卵的雌鸟传递的是行为信息，A错误； 题干所述实例体现了信息在种群内的传递，并未体现调节种间关系的作用，B错； 题干所述实例可说明信息传递有利于种群的生存与繁衍，C正确； 同种生物之间的信息传递对维持生态系统的稳定具有重要的意义，D错误。 S z L w h 一 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 生态系统中信息的种类 目 录 CONTENTS 二 三 学习目录 练习与应用 四 S z L w h 32 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。 利用温度和湿度延长蔬菜的种植期。 三. 信息传递在农业生产中的应用 S z L w h 信息传递在农业生产中的应用 2.对有害动物进行防治： 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 三. 信息传递在农业生产中的应用 S z L w h 信息传递在农业生产中的应用 2.对有害动物进行防治： 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 （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）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。 利用信息来发挥作用的生物防治： 三. 信息传递在农业生产中的应用 S z L w h 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） 2.对有害动物进行防治： 三. 信息传递在农业生产中的应用 S z L w h √ (1)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，属于化学信息的应用。( ) (2)利用信息传递作用控制动物危害属于生物防治技术。( ) (3)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。 ( ) √ √ 习题巩固 S z L w h 例1 (2025·广东深圳实验中学调研)下列有关生态系统信息传递及应用的叙述，错误的是(　　) A.利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用 B.利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于化学防治 C.生命活动的正常进行离不开信息的传递 D.短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻皮产量，是对物理信息的合理利用 解析　利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于生物防治，B错误。 B 习题巩固 S z L w h 例2 (2025·湖南长沙期末)使用化学农药、采用生物防治的方法都可防治农作物害虫。下列有关叙述错误的是(　　) A.使用化学农药治理害虫，农药会污染水体、大气和土壤 B.使用化学农药治理害虫，会使害虫的抗药性增强，并杀死害虫的天敌 C.采用生物防治，可降低农业的生产成本，提高经济效益 D.可利用生物之间的捕食、寄生、互利共生等种间关系，进行生物防治 解析　可以利用生物之间的捕食、种间竞争、寄生等种间关系对害虫进行生物防治，以减少农药的使用，降低农业的生产成本，提高经济效益，同时降低对环境的污染，D错误。 D 习题巩固 S z L w h 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 1.物理信息 2.化学信息 3.行为信息 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 课堂小结 S z L w h 40 生态系统三大功能比较 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 ①任何一个生态系统这三个基本功能，三者同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体。 ②能量流动是生态系统运转的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传递决定能量流动和物质循环的方向。 S z L w h 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 S z L w h 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 练习与应用 S z L w h 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？ S z L w h 课外实践——验证昆虫之间是否存在化学信息的传递 （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 S z L w h THANKS 感谢观看 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.45 $