【課件】生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞人教版2019選擇性必修2

第3章第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞問題探討

1967年，荷蘭一位生物學家在研究蜜蜂時，發(fā)現(xiàn)蜜蜂在找到蜜源后，可以通過跳圓圈舞或擺尾舞向同伴傳遞蜜源情況：圓圈舞表明蜜源較近，大約在距蜂箱百米以內(nèi)；擺尾舞的意思是，蜜源在百米之外的遠處，究竟距離多遠與擺尾的速度有關(guān)。

通過跳圓圈舞討論2.還能舉出生物間傳遞信息的其它例子嗎？

討論1.“100m以內(nèi)”，對我們來說這幾個字的含義就是信息。同樣的信息，蜜蜂怎樣傳遞的？

圓圈舞擺尾舞

孔雀開屏、豪豬豎刺等植物通過什么方式為蜜蜂傳達“這里有蜜源”的信息？偵察蜂如何將蜜源的信息傳達給其他蜜蜂？

鮮艷顏色芳香氣味嗅覺器官眼光空氣蜜蜂植物花朵舞蹈眼偵察蜂其它蜜蜂光以上傳遞蜜源涉及植物的顏色、氣味及偵察蜂跳舞等信息，這幾種信息分別是什么信息呢？

問題探討類型來源傳遞形式實例請同學們自主閱讀教材P68-69，小組合作思考討論完成問題。

1.生態(tài)系統(tǒng)中各種信息的比較。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類請同學們自主閱讀教材P68-69，小組合作思考討論完成問題。

2.同種生物的信息傳遞只有一種方式嗎？3.生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞僅僅發(fā)生在同種生物之間嗎？4.高等動物的神經(jīng)信息的傳遞和遺傳信息的傳遞與表達是否屬于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞?5.生物與非生物環(huán)境之間是否也有信息傳遞呢？6.生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞與物質(zhì)循環(huán)和能量流動存在哪些差異(途徑和方向性)？哪些環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個完整的信息傳遞過程？一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類鮮艷顏色芳香氣味嗅覺器官眼光空氣蜜蜂植物花朵舞蹈眼偵察蜂其它蜜蜂光一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類物理信息化學信息行為信息生態(tài)系統(tǒng)中的生物種群之間，以及它們內(nèi)部都有信息的產(chǎn)生與交換，能夠形成信息傳遞，即信息流。1.物理信息（1）概念：

（2）舉例：螢火蟲(光)蟬(聲)蛇的頰窩(溫度)自然界中的光、聲、溫度、濕度、磁場等，通過物理過程傳遞的信息。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類1.物理信息（2）舉例：種子萌發(fā)(溫度、濕度)鳥的遷徙(磁場)海豚捕食(超聲波)一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類1.物理信息（3）來源：可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個體或群體。蜘蛛網(wǎng)的振動(振動頻率)狼長嚎(聲音)一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(1)概念：

(2)來源：

(3)實例：水葫蘆根部分泌物可以明顯地抑制藻類的生長虎撒尿圈地(代謝產(chǎn)物)黃鼠狼放臭屁(代謝產(chǎn)物)2.化學信息在生命活動中，生物還產(chǎn)生一些可以傳遞信息的化學物質(zhì)。生物體的代謝產(chǎn)物或分泌物。如植物的生物堿、有機酸等代謝產(chǎn)物以及動物的性外激素，昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中的信息素等。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類當蚜蟲被捕食時，被捕食的蚜蟲立即釋放報警信息素，通知同類其他個體逃避。蠶蛾醇的化學式

1959年，德國科學家布特南特從50萬只家蠶中分離并鑒定出第一種信息素——蠶蛾醇。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類

昆蟲學家發(fā)現(xiàn),一只雄飛蛾能夠接收到幾公里外雌飛蛾發(fā)出的某種信號,從而趕去相會。它們敏銳的觸角能捕捉空氣中不足1/3盎司的由雌飛蛾發(fā)出的該種信號(一種無色無味的特殊化學物質(zhì))。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類3.行為信息(1)概念：

(2)來源：

(3)實例：

豪豬豎刺孔雀開屏尖尾松雞魔性求偶舞動物的特殊行為，主要指各種動作，這些動作也能夠向同種或異種生物傳遞某種信息，即動物的行為特征可以體現(xiàn)為行為信息。動物的特殊行為。蜜蜂跳舞、孔雀開屏、鳥類的“求偶炫耀”等?！爸w語言”一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類生態(tài)系統(tǒng)中的生物種群之間，以及它們內(nèi)部都有信息的產(chǎn)生與交換，能夠形成信息傳遞，即信息流。（如動物的眼、鼻、耳、皮膚；植物的葉、芽以及細胞中的特殊物質(zhì)如光敏色素等）日常生活中，人們通常將可以傳播的消息、情報、指令、數(shù)據(jù)與信號等稱作信息。4.信息概述（1）信息的概念：（2）信息傳播的三要素：①信息源：信息產(chǎn)生的部位；（來自生物或非生物環(huán)境）②信道：信息傳播的媒介（空氣、水以及其他介質(zhì)等）③信息受體：信息接收的生物或其部位（3）信息流：生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞，不包括細胞內(nèi)及細胞之間的信息傳遞。特別注意：信息源信息受體5.生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點①生物可以通過一種或者多種信息類型進行交流；

例如：孔雀開屏（行為信息）：鳴叫（物理信息）：食草動物遠處通過識別植物的綠色（物理信息）：近處通過植物的氣味（化學信息）：求偶與同類交流搜尋食物辨別和攝取食物②生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞既存在于同種生物之內(nèi)，也發(fā)生在不同生物之間；例如：犀牛與牛椋鳥，鳥的鳴叫與跳躍提

醒犀牛附件有危險情況③多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類【旁欄思考】想一想，生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞與物質(zhì)循環(huán)和能量流動存在哪些差異？哪些環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個完整的信息傳遞過程？一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類差異主要體現(xiàn)在以下3個方面：(1)途徑不同。物質(zhì)循環(huán)與能量流動通過食物鏈（網(wǎng)）進行，信息傳遞通過多種途徑進行。(2)特點不同。物質(zhì)循環(huán)具有循環(huán)性、全球性的特點，能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點，信息傳遞往往是雙向的。(3)范圍不同。物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈內(nèi)，能量流動的范圍是食物鏈的各營養(yǎng)級，信息傳遞的范圍是生物與生物之間、生物與非生物環(huán)境之間。一生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類

信源（信息產(chǎn)生部位）信道（信息傳輸媒介）信息受體（信息接收的生物或部位）生物或非生物環(huán)境

空氣、水及其他介質(zhì)如動物的眼、鼻、耳、皮膚，植物的葉、芽以及細胞中的特殊物質(zhì)（如光敏色素）等完整的信息傳遞過程包括信息源、信道和信息受體。缺少其中任意一項，信息傳遞都不能完成?！九詸谒伎肌肯胍幌耄鷳B(tài)系統(tǒng)中信息傳遞與物質(zhì)循環(huán)和能量流動存在哪些差異？哪些環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個完整的信息傳遞過程？一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類類型來源傳遞形式實例光、聲、溫度、濕度、磁力等植物的生物堿、有機酸等代謝廢物，動物的性外激素等蜜蜂跳舞，鳥類“求偶炫耀”等比較非生物環(huán)境或生物個體或群體物理過程化學信息物理信息生物體以化學物質(zhì)為信息載體行為信息動物動物的行為特征①多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的；②三種信息都可以來源于生物，其中，只有物理信息可以來源于非生物環(huán)境；③信息傳遞可以發(fā)生在生物與非生物環(huán)境之間，可以發(fā)生在同種生物之間，可以發(fā)生在不同生物之間。三種信息的比較如果留心觀察就會發(fā)現(xiàn)，身邊的貓、狗等動物的生活，就離不開信息的傳遞，其中既有物理信息，也有化學信息與行為信息。請就每種信息各舉兩個例子，并說明這些信息傳遞的意義。狗叫1.輕快的汪汪聲時，是表示心情高興2.汪汪聲短促和強烈時，是表示戒意和警告。3.低沉的嗚鳴聲是威脅的意思物理信息：化學信息：貓聽到鼠的活動：做好捕獵的準備貓面部的腺體在一些物體上摩擦：標記領(lǐng)地貓的肛周信息素：向母貓發(fā)出邀請，尋找配偶。思考·討論：分析發(fā)生在身邊的生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞行為信息：搖尾巴1.自家狗狗歡快的沖過來并搖動尾巴，表示對你的喜愛和想念2.陌生的狗狗對你搖尾巴可能只是表示不安和害怕尾巴蜷縮在兩腿之間：表示順從和不安，害怕和恐懼影響動物的社會行為，完成捕食、種群繁衍等正常的生命活動二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用資料1：海豚進行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為幾乎都依賴于超聲波。它們可使用頻率超過100kHz的超聲波進行“回聲定位”。1.根據(jù)資料，分析信息傳遞與生命活動的正常進行有什么關(guān)系?

生命活動的正常進行，離不開信息的傳遞。（個體水平）近年來，屢有海豚出現(xiàn)“集體自殺（擱淺）”現(xiàn)象的報道。已有證據(jù)表明，人類的艦船、海洋開采活動、某些通信工具在海洋中產(chǎn)生了巨大的噪聲，會直接干擾海豚的“定位系統(tǒng)”。思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性資料2:有些植物像萵苣伽煙草的種子，必須接受某種波長的光信息才能萌發(fā)。1.根據(jù)資料，分析信息傳遞與生命活動的正常進行有什么關(guān)系?

生命活動的正常進行，離不開信息的傳遞。（個體水平）二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性資料3:在自然界中，植物開花需要光信息刺激，當日照時間達到一定長度時，植物才能開花。許多動物都能在特定時期釋放用于吸引異性的信息素。經(jīng)過科學家的研究，已分離和鑒定了上千種昆蟲信息素，其中大部分是用來傳遞性信號的。2.信息傳遞在種群繁衍過程中起什么作用？

生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞。（種群水平）二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性通過信息傳遞，雌雄個體才能相互識別、交配，這樣才能保證種群的繁衍。資料4:當煙草植株受到蛾幼蟲攻擊后，能夠產(chǎn)生和釋放一種揮發(fā)性化學物質(zhì)。這種化學物質(zhì)白天可以吸引蛾幼蟲的天敵，夜間又能驅(qū)除夜間活動的雌蛾，使它們不能停留在葉片上產(chǎn)卵。3.資料4中的信息素能夠?qū)追N生物聯(lián)系起來？

煙草、蛾、蛾幼蟲天敵4.煙草釋放的信息素，在白天與夜間是否都使它受益？

是二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性5.請根據(jù)這些資料，總結(jié)信息傳遞對于生物生存的重要性。信息傳遞對生物個體生命活動的正常進行和種群的繁衍都具有重要意義。6.信息傳遞對種間關(guān)系具有什么作用？調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。（群落和生態(tài)系統(tǒng)水平）二信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用舉例水平作用①海豚進行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為幾乎都依賴于超聲波。②萵苣、茄、煙草的種子必須接收某種波長的光信息，才能萌發(fā)生長。①在自然界中，植物開花需要光信息刺激，當日照時間達到一定長度時，植物才能開花。②許多動物都能在特定時期釋放用于吸引異性的信息素，用來傳遞性信號。①在草原上，當草原返青時，“綠色”為草原動物提供了可以開始采食的信息。②在森林中，狼既能用眼睛辨別獵物，也可以根據(jù)耳朵聽到的聲音作出反應，以追捕獵物；兔同樣能夠依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。個體生命活動的正常進行，離不開信息的作用種群生物種群的繁衍，也離不開信息的傳遞群落和生態(tài)系統(tǒng)信息能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用1.提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量：利用模擬的動物信息吸引大量的傳粉動物,就可以提高果樹的傳粉效率和結(jié)實率。延長光照時間，刺激雞卵巢的發(fā)育和雌激素的分泌，可以大大提高產(chǎn)蛋率。利用溫度和濕度延長蔬菜的種植期。三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用2.對有害動物進行防治：性信息素誘捕器，干擾害蟲的正常交尾農(nóng)民在噴農(nóng)藥殺蟲機械防治化學防治生物防治性信息素誘捕器，干擾害蟲的正常交尾（1）利用光照、聲音信號等誘捕或驅(qū)趕某些動物，使其遠離農(nóng)田；（2）利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度；（3）還可以利用特殊的化學物質(zhì)擾亂某些動物的雌雄交配，使有害動物的繁殖力下降。利用信息來發(fā)揮作用的生物防治：三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用2.對有害動物進行防治：生物防治種類化學防治機械防治生物防治措施優(yōu)點缺點噴施化學藥劑①作用迅速②短期效果明顯①會使害蟲的抗藥性增強②可能殺害害蟲天敵，破壞生態(tài)平衡③污染環(huán)境人工捕捉等①無污染②見效快，效果好①費時費力②對體型很小的害蟲無法實施引入天敵、寄生蟲或使用信息素等①無污染②有效且持久天敵數(shù)量不明確，甚至可能會引發(fā)生態(tài)危機（可能引起物種入侵）三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用2.對有害動物進行防治：生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用1.物理信息2.化學信息3.行為信息信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用1.維持生命活動的正常進行2.保障生物種群的繁衍3.調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系，進而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定1.提高農(nóng)畜產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量2.對有害動物進行控制課堂小結(jié)項目能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞特點范圍途徑模式圖聯(lián)系單向流動，逐級遞減全球性，循環(huán)性往往是雙