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

动物界的“窃听风云”：秃鹫的饭局，鬣狗是如何知道的？ 非洲草原上，一只角马倒下了。 几小时内，天空中出现小黑点，越聚越多——秃鹫 开始盘旋、降落，一场盛宴拉开帷幕。奇怪的是，几乎 同时，几公里外的鬣狗也停止捕猎，径直朝同一个方向 奔去。它们没有千里眼，也没收到请柬，凭什么消息如 此灵通？ 答案藏在“窃听”二字里。 秃鹫视力极佳，能从高空发现尸体。但它们有个“弱点”——喙不够强壮，难以撕开大型动物坚韧的皮毛。鬣狗恰恰相反，咬合力惊人，却嗅觉有限，很难远距离定位腐肉。于是，一场心照不宣的信息交易诞生了：秃鹫的盘旋姿态，成了草原上公开的“开饭信号”。鬣狗学会解读这个信号，跟着秃鹫找到食物；而鬣狗撕开尸体后，秃鹫也能分一杯羹。 这不是合作，是“窃听”——鬣狗单方面截获了秃鹫无意公开的信息。在生态学里，这种跨物种的信息利用，被称为“纯粹信息流”。没有能量交换，没有物质转移，仅仅是一个信号，就能改写生存格局。 大自然从不慷慨，却也从不浪费。每一条“悄悄话”背后，都是亿万年博弈淬炼出的生存智慧。而人类最大的噪声，或许正在让这些古老的信号，渐渐失传 第4节 生态系统的信息传递 第3章 选择性必修二：生物与环境 生态系统及其稳定性 学习目标 核心素养要求 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。 1. 生命观念：通过探究学习，认识了解生态系统中信息的种类。 2. 科学思维：理解各种各样的信息在生物的生存、繁衍以及调节种间关系等方面的作用，强化生命的系统观和稳态与平衡关。 3.社会责任：通过探究学习，分析发生在身边的生态系统中的信息传递，理解信息传递的意义，并运用相关知识分析和解决生活中的实际问题。 生态系统的信息传递 选择性必修二：生物与环境 本节目录 内容聚焦 内容2 信息传递在生态系统中的作用 内容3 信息传递在农业生产中的应用 内容1 生态系统中信息的种类 蜜蜂跳舞 【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。 【问题探讨】 ➊圆圈舞表明蜜源较近，大约在距蜂箱百米以内；➋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。 圆圈舞 a b 摆尾舞 大致以一个圆形轨迹持续移动 思考·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，蜜蜂是怎样传递的? 通过跳圆圈舞来传递这一信息。 2. 你还能举出生物间传递信息的其他例子吗？ 【问题探讨】 先做一个半圆轨迹的移动，接着做直线移动，然后朝相反方向转一个半圈。蜜蜂在直线移动时尾部向两旁不断用力摇摆。 圆圈舞 a b 摆尾舞 先做一个半圆轨迹的移动，接着做直线移动，然后朝相反方向转一个半圈。蜜蜂在直线移动时尾部向两旁不断用力摇摆。 思考·讨论： 2. 你还能举出生物间传递信息的其他例子吗？ 孔雀开屏 鸟的鸣叫 萤火虫发光 【问题探讨】 大致以一个圆形轨迹持续移动 蜜蜂传递的是发现蜜源的信息，那么什么是信息呢？ 日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。 信息的概念： 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。 种群1 种群2 环境 内容1 生态系统中信息的种类 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： 一、信息 1、植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？ 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。 鲜艳颜色 芳香气味 嗅觉器官 眼 植物花朵 蜜蜂 空气 2、侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？ 思考·讨论： 舞蹈 眼 侦察蜂 其它蜜蜂 光 一、信息 内容1 生态系统中信息的种类 舞蹈 眼 侦察蜂 其它蜜蜂 光 芳香气味 嗅觉器官 眼 植物花朵 蜜蜂 空气 鲜艳颜色 物理信息 化学信息 行为信息 内容1 生态系统中信息的种类 二、信息的种类 (1) 实例 头狼嚎叫的声（声音） 蝙蝠回声定位 （超声波） 候鸟靠磁场定位 鱼感知水流速度和方向（侧线） 蜘蛛网的振动 1.物理信息 蛇感知温度 （热感受器） 植物的生长（光敏色素） 内容1 生态系统中信息的种类 二、信息的种类 自然界中的 等，通过 传递的信息。 (2)定义: 可以是 ，也可以是 或 。 (3)来源: 光、声、温度、湿度、磁场 物理过程 无机环境 生物个体 群体 1.物理信息 内容1 生态系统中信息的种类 萤火虫（光） 蛛网的振动 鸟的迁徙（磁场） (4)传递形式： 物理过程传递 (5)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） 植物的生长（光敏色素） 蛇的颊窝（温度） 动物的叫声 1.物理信息 内容1 生态系统中信息的种类 吸收红光、远红光可逆转换的光受体（色素蛋白质），称之为光敏色素；其生理作用甚为广泛，它影响植物一生的形态建成，从种子萌发到开花、结果及衰老。 13 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 内容1 生态系统中信息的种类 2.化学信息 (1)实例 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 内容1 生态系统中信息的种类 2.化学信息 (1)实例 植物分泌针对捕食者的化学物质，比如除虫菊体内含有除虫菊酯，这是它防御捕食者的化学物质，可破坏昆虫神经系统，有效毒杀、驱赶各类植食性昆虫。 黄鼠狼肛门腺分泌含硫醇类恶臭液体，受刺激时喷射，遇空气雾化，强烈刺激性气味可麻痹天敌，实现自卫。 内容1 生态系统中信息的种类 2.化学信息 (1)实例 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。 内容1 生态系统中信息的种类 2.化学信息 (1)实例 (2)传递形式： 化学物质传递 (4) 来源: 生物体的 或 。 代谢产物 分泌物 (5)化学物质种类: ①植物的生物碱、 有机酸等 ； ②动物的 等； ③昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的 等。 (3) 含义: 在生命活动过程中，生物产生一些可以传递信息的 。 化学物质 内容1 生态系统中信息的种类 2.化学信息 代谢产物 性外激素 信息素 秋水仙素 吗啡 蚕蛾醇的化学式 1959年，德国科学家布特南特从50万只家蚕中分离并鉴定出第一种信息素——蚕蛾醇。 相关信息（教材69） 内容1 生态系统中信息的种类 2.化学信息 3. 行为信息 (1) 含义: 动物的特殊 ，主要指各种动作，这些动作也能够向 或 生物传递某种信息。 (2) 实例: 孔雀开屏 鸳鸯戏水 公鸡打架 极乐鸟求偶炫耀 孔雀蛛跳舞 行为 同种 异种 内容1 生态系统中信息的种类 课堂小结 种类 特点 来源 实例 物理信息 化学信息 行为信息 物理过程传递 生物与环境 光、声、温度、湿度 （听得见、看得见、摸得到） 化学物质传递 代谢产物 生物碱、有机酸 特定行为 异常表现和行为 求偶炫耀、蜜蜂舞蹈 （信息素） （闻得到） 内容1 生态系统中信息的种类 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 习题检测 22 三、生态系统中信息传递的特点 1.生物可以通过 或 信息类型进行交流 例如： 开屏 行为信息 求偶 鸣叫 物理信息 与同类交流 远处通过识别植物的绿色 近处通过植物的气味 绿色动物 物理信息 搜寻食物 化学信息 辨别和摄取食物 孔雀 一种 多种 内容1 生态系统中信息的种类 ② 生态系统中的信息传递既存在于 之内，也发生在 之间。 在非洲大陆上，犀牛与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。 同种生物 不同生物 三、生态系统中信息传递的特点 内容1 生态系统中信息的种类 草原上，草的绿色给羊传递了可食用的信息，羊并不传递信息给草，此过程中信息传递是单向的。 非生物环境 生产者 消费者 分解者 ③ 多数情况下，信息传递为 的；（也有 ） 双向 三、生态系统中信息传递的特点 内容1 生态系统中信息的种类 单向 信息源 信息产生的部位 传递信息媒介 空气、水以及其他介质 信道 信息受体 信息接受的生物或部位 四、 生态系统中信息传递的过程 舞蹈 眼 侦察蜂 其它蜜蜂 光 芳香气味 嗅觉器官 眼 植物花朵 蜜蜂 空气 鲜艳颜色 物理信息 化学信息 行为信息 信息源 信 道 信息受体 内容1 生态系统中信息的种类 资料：科研人员发现，遭到污染的空气中臭氧、硝酸根、氢氧自由基等会改变花的香味分子，造成香味分子的传播距离变短，香味遗留减少，进而导致蜜蜂不能像以往那么轻松地找到花朵。据统计，2015～2016年间，美国超1/4的蜂群消失。 信道： 【思考】从信息传递的环节分析，是哪个环节出现了异常？引发了什么后果？ 说明信息传递对于生物的生存和种群延续至关重要！ 阅读教材第70页的资料，进一步寻找支持这一论断的证据并予以说明。 信息源 信 道 信息受体 阻碍其中的任意一个环节都会使信息无法发生传递。 内容1 生态系统中信息的种类 思考·讨论：生态系统中信息传递的重要性 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“定位信息”。 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。它们可使用频率超过100 kHz的超声波进行“回声定位”。 资料2：有些植物（如莴苣、茄、烟草）的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发。 ➊个体的 行为，依赖于信息传递。 ➊个体的 ，依赖于信息传递。 生长发育 生存 内容2 信息传递在生态系统中的作用 各种信息素分子 资料3：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，植物才能够开花。许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素。经过科学家的收集、分离和测定，现已确定了200余种昆虫信息素的化学结构和性质，其中大部分是用来传递性信号的 。 ➋种群的 ，离不开信息传递。 繁衍 思考·讨论：生态系统中信息传递的重要性 内容2 信息传递在生态系统中的作用 蛾幼虫 攻击 烟草 释放 化学物质 白天：吸引蛾幼虫的天敌——捕食者 夜间： 【思考】 1.资料4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。 2.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 驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能停留在叶片上产卵 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。 思考·讨论：生态系统中信息传递的重要性 内容2 信息传递在生态系统中的作用 生态系统中，食物链上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特征为对方提供了大量的有用信息。 例如，在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息；森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。 青草 食草动物 绿色 采食 兔子 气味 躲避 狼 捕食 气味、行为 ➌信息还能够调节生物的 关系，进而维持生态系统的 。 平衡与稳定 思考·讨论：生态系统中信息传递的重要性 内容2 信息传递在生态系统中的作用 种间 3. 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。 提示：如果没有信息传递，海豚的生活、捕食难以进行，信息干扰会导致海豚出现“自杀”现象；莴苣、茄、烟草种子的萌发，植物的开花，动物的繁殖等生命活动，离开信息传递都不能正常进行。 4. 信息传递在种群的繁衍过程中起什么作用？ 通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，这样才能保住种群的繁衍。 5. 请根据这些资料，总结信息传递对于生物生存的重要性 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。 思考·讨论：生态系统中信息传递的重要性 内容2 信息传递在生态系统中的作用 由此可见，信息传递在生态系统中具有多方面作用。信息传递影响生物的生长、发育、繁殖、以及取食、居住、社会行为等。 生命活动的正常进行，离不开信息的作用 个体 种群 生物种群的繁衍，离不开信息传递 群落 信息能够调节种间关系 生态系统 维持生态系统的平衡与稳定 内容2 信息传递在生态系统中的作用 养鸡业在给鸡增加营养的基础上延长光照时间，可以提高产蛋率。 光 下丘脑 垂体 性腺 促性腺激素释放激素 促性腺激素 性激素 发育 提高产蛋率 1. 提高农产品或畜产品的产量 实例2 利用光照提高鸡的产蛋量 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。 实例1 内容3 信息传递在农业生产中的应用 使用化学药剂（杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、杀鼠剂等）来防治病虫、杂草和鼠类的危害。一般采用浸种、拌种、毒饵、喷粉、喷雾和熏蒸等方法。又叫农药防治。 2. 对有害动物进行控制 机械作用包括人力扑打、使用简单的器具器械装置，直至应用近代化的机具设备等。 内容3 信息传递在农业生产中的应用 ➊化学防治 ➋机械防治 利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物。 人们还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的繁殖力下降，从而减少有害动物对农作物的破坏。 利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。 2. 对有害动物进行控制 实例1 实例2 利用昆虫信息素诱捕害虫 性引诱剂诱捕害虫 诱蛾灯捕杀园林害虫 内容3 信息传递在农业生产中的应用 ➌生物防治 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. 对有害动物进行控制——生物防治 内容3 信息传递在农业生产中的应用 37 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。 内容3 信息传递在农业生产中的应用 38 项目 能量流动 物质循环 信息传递 区 别 来源 途径 特点 范围 地位 联系 生态系统的三大功能之间的关系 太阳能 生态系统 生物或无机环境 食物链或食物网 多种途径 单向流动 逐级递减 全球性 循环往复 往往是双向的 生物与生物之间 生物与无机环境之间 生物群落与无机环境之间 食物链各营养级生物间 生态系统的动力 决定能量流动和物质循环的方向和状态 生态系统的基础 它们共同把生态系统各组分联系成一个统一整体，并调节生态系统的稳定性 内容3 信息传递在农业生产中的应用 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者 物质循环 能量流动 生态系统的结构 信息传递 循环 单向 递减 复杂 双向 (动力) (载体) (调节) 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 。 生态系统是通过物质流、能量流和信息流形成的统一整体。 生态系统的功能 生态系统结构与功能的关系 内容3 信息传递在农业生产中的应用 方向 1.【考点速览·诊断】 (1)采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递。(2022·湖南卷，8B)( ) (2)在繁殖季节，白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息。(2021·江苏卷，9C)( ) 提示　鸣叫声属于物理信息。 (3)某岛上的狼能够依据猎物留下的气味信息追捕猎物。(2019·海南卷，25A)( ) (4)两只雄孔雀为吸引异性争相开屏，说明行为信息能够影响种间关系。(2019·江苏卷，6D)( ) 提示　说明生物种群的繁衍离不开信息的传递。 (5)黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息。(2018·全国卷Ⅲ，6B)( ) √ × √ × × 习题检测 (6)利用人工合成的性引诱剂诱杀雄性害虫以干扰害虫繁殖, 该防治方法属化学防治（ ） (7)利用音响设备发出信号诱捕有害动物属于机械防治（ ） × 化学信息的生物防治 × 物理信息的生物防治 习题检测 42 2.(2023·辽宁大连联考)杜甫作为中国古代诗歌的集大成者，他的《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，这体现了生物种群的繁衍离不开信息传递 B.彩蝶在花丛中留连忘返，不时在花间翩翩起舞，这属于行为信息 C.黄莺的鸣叫属于物理信息，物理信息还可来自非生物环境 D.人与自然和谐相处的美景激发了诗人的创作热情，这体现了生物多样性的间接 价值 D 习题检测 3.(2023·重庆巴蜀中学质检)草地贪夜蛾俗称秋黏虫，外号“行军虫”，成虫借助风力可以在一夜之间飞行100公里，是世界十大植物害虫之一。草地贪夜蛾取食范围广，但明显嗜好禾本科，其低龄幼虫对农药的抵抗力最弱。下列有关说法正确的是(　　) A.用性引诱剂对草地贪夜蛾进行诱杀属于化学防治 B.利用黑光灯对草地贪夜蛾进行常规监测利用了物理信息 C.杀灭草地贪夜蛾的最佳时期是其成虫期 D.在卵孵化初期选择喷施苏云金杆菌进行防治，利用的种间关系是捕食 B 习题检测 在草原生态系统中，某些鸟类看到食物时，其体内便分泌一种激素，促使其快速完成捕食，判断这种激素是否属于生态系统的化学信息,并说出你的判断理由。__________________________________________________________________________________________________________________________________________ 不属于。生态系统的信息传递在个体与个体或个体与无机环境之间，动物激素属于个体内细胞间传递信息的分子。 4.【情境推理·探究】 习题检测 包括 课堂小结 生态系统 范围 结构 组成成分 营养结构 功能 决定 影响 能量流动 物质循环 信息传递 动 力 载体 过程 特点 生态金字塔、生物富集 种类 作用 特点 调 节 应用 课堂总结 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 教材P72 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 练习与应用 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 。 二、拓展应用】 1.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。 ①③④⑤⑥⑦⑧ ② ⑧ 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。 练习与应用 Lavf58.51.100 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $