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

生态系统的信息传递 第4节 1、说明生态系统中信息的种类及信息传递在生态系统中的作用(重、难点)。 2、描述信息传递在农业生产中的应用。 万州上海中学 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？ 问题探讨 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。 通过跳圆圈舞 P68 蜂舞能准确地表达蜜粉源的方向、距离、种类、质量和数量。利用头上颤抖的触角抚摸工蜂身体使“舞蹈语言”转换成“接触语言”利用翅的不断振动自发出不同频率的“嗡嗡”声，用来补充“舞蹈语言”的不足和加强语气的表达能力。  信息？ 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 相关概念 可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。 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。 特别注意： P68 3 物理信息 化学信息 鲜艳 颜色 芳香 气味 嗅觉 器官 眼 植物花朵 蜜蜂 舞蹈 眼 侦察蜂 其他蜜蜂 行为信息 一、生态系统中信息的种类 植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？ 侦察蜂如何发现蜜源？如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？ P68 物理信息 ①概念： 自然界中的 等，通过 传递的信息。 ②来源： 可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。 ③举例： 种子萌发（温度、湿度） 光、声、温度、湿度、磁场 物理过程 P69 鸟的迁徙(磁场) 海豚捕食(超声波) 蛛网(振动频率) 动物的鸣叫（声） 萤火虫（光） 化学信息 ①概念： ②来源： ③举例： 在生命活动中，生物产生的一些可以传递信息的 。 植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素，昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。 化学物质 生物体的代谢产物或分泌物。 水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长 小狗撒尿 (代谢产物) 蛾 (信息素) 黄鼠狼放臭屁(代谢产物) P69 行为信息 ①概念： ②来源： ③举例： 动物的 ，主要指各种 ，即动物的行为特征。 动物的特殊行为。 蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等。 能够向同种或异种生物传递某种信息 特殊行为 动作 尖尾松鸡魔性求偶舞 蜜蜂跳舞 孔雀开屏 豪猪竖刺 P69 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 【当堂检测】 ji liang ①涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度等物理因素，可判断为 。 ②涉及的信息载体为化学物质，如性外激素，可判断为 。 ③涉及特殊行为、“肢体语言”，可判断为 。 信息传递种类的判断 （1）从信息传递的途径来判断 （2）从文字表述的着重点判断 ①孔雀开屏，如果是通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于 。 ②孔雀开屏，如果是通过行为传递给对方，则属于 。 行为信息 物理信息 化学信息 物理信息 行为信息 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 信源 （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 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。 哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？ （选一P106）光敏色素是主要吸收红光、远红光的一类色素-蛋白质复合体。在受到光照射时，结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 旁栏思考： P69 S z L w h (2)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； (3)多数情况下，信息传递为双向的。 鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附近有危险情况 二.信息传递的特点 (1)生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流； 例如： 孔雀 开屏（行为信息）：求偶 鸣叫（物理信息）：与同类交流 食草动物 远处通过识别植物的绿色（物理信息）：搜寻食物 近处通过植物的气味（化学信息）：辨别和摄取食物 双向传递，普遍存在，复杂性 P69 高等动物的神经信息的传递和遗传信息的传递与表达是否属于生态系统的信息传递?都不属于。神经系统的信息传递是个体细胞、器官、组织间的信息传递；遗传信息的传递与表达是细胞内部的信息传递。生态系统的信息传递的范围包括同种生物个体之间、异种生物个体之间和生物与非生物环境之间。 11 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，循环往复运动 往往是双向的 生态系统中各营养级之间 生物圈 生物与生物之间，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。信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各种成分联系成一个整体，决定能量流动和物质循环的方向和状态 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，信息传递调节物质循环和能量流动。 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？ P69 大气中的CO2库 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： 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 P70 思考•讨论 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 P70-71 三、信息传递在生态系统中的作用 讨论2：信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？ 资料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，以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息号的。 （种群水平） 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。 说明生物种群的繁衍，离不开信息的传递。 三、信息传递在生态系统中的作用 P70-71 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。 烟草植株释放化学物质示意图 讨论3:资料4中的信息素能够将几种生物联系起来？ 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 讨论5：请根据这些资料，总结信息传递对于生物生存的重要性。 调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定。 （群落和生态系统水平） 烟草、蛾、蛾幼虫天敌 三、信息传递在生态系统中的作用 P70-71 1.提高农畜产品的产量 延长光照时间，刺激鸡卵巢发育和雌激素的分泌，大大提高产蛋率 利用温度和湿度延长蔬菜的种植期 四、信息传递在农业生产中的应用 利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，提高传粉效率和结实率 P71 2.对有害动物进行控制 四、信息传递在农业生产中的应用 利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物 利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度 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 P72 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成本低，无污染 ②效果好且持久 ①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寄生生物专一性强 有害动物三种防治方法的比较 目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境物污染的、有效的生物防治。 P72 19 实验1：把一只雌蛾关在黑暗笼子里，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。 化学信息 性外激素：蚕蛾醇 许多昆虫能释放性外激素 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？ P72 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 1.(2022·广东汕尾高二期末)生态系统中的种群之间及其内部都有信息的产生与交流。在以下实例中，生物通过化学信息进行交流的是 A.头狼通过嚎叫让狼群成员赶来实施集体猎食 B.雄鸟在求偶时进行复杂的“求偶炫耀”，如孔雀开屏 C.食草动物通过识别植物的气味来辨别和摄取食物 D.工作人员在机场附近通过发射煤气炮进行人工驱鸟 √ 练习与应用 2.某课外实践活动小组做了如下实验：A组为雌蛾＋透气的袋子；B组为放置过雌蛾的滤纸＋透气的袋子；C组为雌蛾＋不透气的袋子。实验结果：A、B组都有雄蛾前来交配，C组没有。下列有关该实验的叙述，正确的是 A.该实验说明雄蛾被吸引与雄蛾是否看见雌蛾有关 B.该实验运用了控制自变量的“加法原理”来巧妙设置对照 C.实验结果表明生物可通过一种或多种信息类型进行交流 D.该实验可说明雌蛾是通过分泌某种化学物质吸引雄蛾前来交尾的 √ 练习与应用 3.(2022·江苏涟水县第一中学高二期末)使用化学农药、采用生物防治的方法都可防治农作物害虫。下列有关叙述中，不正确的是 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 √ 练习与应用 4.下列有关生态系统信息传递及应用的叙述，不正确的是 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 √ 练习与应用 Lavf58.30.100 $