3.4 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞課件高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修2

第3章

生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞1.舉例說(shuō)出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞，認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)的信息類型。（重點(diǎn)）2.概述信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。（重難點(diǎn)）3.描述信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)1967年，荷蘭一位生物學(xué)家在研究蜜蜂時(shí)，發(fā)現(xiàn)蜜蜂在找到蜜源后，可以通過(guò)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(yuǎn)處，究竟距離多遠(yuǎn)與擺尾的速度有關(guān)。討論1：“100m以內(nèi)”，對(duì)我們來(lái)說(shuō)這幾個(gè)字的含義就是信息。同樣的信息，蜜蜂怎樣傳遞的？討論2：你還能舉出生物間傳遞信息的其它例子嗎？通過(guò)跳圓圈舞孔雀開(kāi)屏、狼的嚎叫等圓圈舞擺尾舞問(wèn)題探討2.信息流：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.信息：日常生活中，可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號(hào)等。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類3.信息的種類（1）物理信息①概念：自然界中的光、聲、溫度、濕度、磁場(chǎng)等，通過(guò)物理過(guò)程傳遞的信息。②來(lái)源：可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個(gè)體或群體。③舉例：螢火蟲(chóng)（光）蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)種子萌發(fā)(溫度、濕度)蛇的頰窩（溫度）鳥(niǎo)的遷徙（磁場(chǎng)）（1）物理信息狼的嚎叫聲（聲）蝙蝠（回聲定位聲）花色(顏色）玫瑰刺（形狀）實(shí)驗(yàn)1：把一只雌蛾關(guān)在黑暗籠子里，吸引了大量雄蛾來(lái)交尾。實(shí)驗(yàn)2：把雌蛾裝進(jìn)密閉透明容器后，雄蛾對(duì)雌蛾視而不見(jiàn)。蠶蛾醇思考：雌蛾和雄蛾通過(guò)什么信息聯(lián)系的呢？雌性的蛾子在成熟時(shí)，會(huì)在尾端的腺體里面釋放出一種化學(xué)物質(zhì)。該物質(zhì)是蠶蛾醇。一旦雄性的蛾子聞到了蠶蛾醇，它就會(huì)不辭勞苦地煽動(dòng)翅膀，以一種特定的Z字形的方式飛過(guò)去接近雌蛾子，打算跟它生小寶寶。（2）化學(xué)信息3.信息的種類在生命活動(dòng)中，生物產(chǎn)生一些可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)。生物體的代謝產(chǎn)物或分泌物。植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物；動(dòng)物的性外激素；昆蟲(chóng)、魚(yú)類以及哺乳類等生物體中的信息素等。①概念：②來(lái)源：③舉例：遭受蟲(chóng)害，分泌石炭堿水葫蘆根部的分泌物可以明顯地抑制藻類的生長(zhǎng)驅(qū)蚊草（醇）（2）化學(xué)信息黃鼠狼臭液(代謝產(chǎn)物)奇臭難聞。一個(gè)臭屁救了黃鼠狼的命。不迷路的螞蟻（尾跡素）當(dāng)蚜蟲(chóng)被捕食時(shí)釋放報(bào)警信息素。氣步甲尾部噴射的苯醌毒霧撒尿圈地作為領(lǐng)地記號(hào)(代謝產(chǎn)物）雌蝗分泌一種特殊的激素，雄蝗頭上的一對(duì)觸角接收這種信號(hào)。（3）行為信息3.信息的種類動(dòng)物的特殊行為，主要指各種動(dòng)作，這些動(dòng)作也能夠向同種或異種生物傳遞某種信息，即動(dòng)物的行為特征可以體現(xiàn)為行為信息。動(dòng)物的特殊行為。①概念：②來(lái)源：③舉例：孔雀開(kāi)屏尖尾松雞魔性求偶舞豪豬豎刺御敵烏賊噴墨御敵極樂(lè)鳥(niǎo)求偶炫耀傘蜥“撐傘”御敵（3）行為信息4.

生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點(diǎn)（1）生物可以通過(guò)一種或者多種信息類型進(jìn)行交流。

開(kāi)屏行為信息求偶鳴叫物理信息與同類交流遠(yuǎn)處通過(guò)識(shí)別植物的綠色近處通過(guò)植物的氣味物理信息搜尋食物化學(xué)信息辨別和攝取食物孔雀食草動(dòng)物犀牛與牛椋（liáng）鳥(niǎo)，鳥(niǎo)的鳴叫與跳躍提醒犀牛附近有危險(xiǎn)情況（2）信息傳遞可以發(fā)生在同種生物之間，也可發(fā)生在不同生物之間，生物與非生物環(huán)境（例如：植物的開(kāi)花接受光信號(hào)的調(diào)節(jié)）之間。4.

生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點(diǎn)（3）多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的（也有單向）。草原上，草的綠色給羊傳遞了可食用的信息，羊并不傳遞信息給草，此過(guò)程中信息傳遞是單向的。非生物環(huán)境生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者4.

生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點(diǎn)都不屬于。神經(jīng)系統(tǒng)的信息傳遞是個(gè)體細(xì)胞、器官、組織間的信息傳遞；遺傳信息的傳遞與表達(dá)是細(xì)胞內(nèi)部的信息傳遞；植物激素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)屬于細(xì)胞間的傳遞。生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞包括同種生物之間、不同生物之間和生物與非生物環(huán)境之間。思考：高等動(dòng)物的神經(jīng)信息的傳遞和遺傳信息的傳遞與表達(dá)、植物激素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)是否屬于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞?注意：生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞，不包括細(xì)胞內(nèi)及細(xì)胞之間的信息傳遞。信息源（信息產(chǎn)生的部位）信道（信息傳播的媒介）信息受體（信息接收的生物或其部位）

生物或非生物環(huán)境

空氣、水及其他介質(zhì)如動(dòng)物的眼、鼻、耳、皮膚，植物的葉、芽以及細(xì)胞中的特殊物質(zhì)（如光敏色素）等阻礙其中的任意一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)使信息無(wú)法發(fā)生傳遞。5.

信息傳遞的過(guò)程嗅覺(jué)器官眼植物花朵鮮艷顏色芳香氣味蜜蜂光空氣眼偵察蜂舞蹈光其他蜜蜂

產(chǎn)生：生物或環(huán)境媒介：水、空氣等5.

信息傳遞的過(guò)程物理信息化學(xué)信息行為信息信息源信道信息受體接收：動(dòng)植物的器官及細(xì)胞中的特殊物質(zhì)（如光敏色素）等【資料1】海豚進(jìn)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(guò)100kHz的超聲波進(jìn)行“回聲定位”。近年來(lái)，屢有海豚出現(xiàn)“集體自殺（擱淺）”現(xiàn)象的報(bào)道。已有證據(jù)表明，人類的艦船、海洋開(kāi)采活動(dòng)、某些通信工具在海洋中產(chǎn)生了巨大的噪聲，會(huì)直接干擾海豚的“定位系統(tǒng)”。生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性思考·討論二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用【資料2】有些植物，像萵苣、茄、煙草的種子必須接收某種波長(zhǎng)的光信息，才能萌發(fā)生長(zhǎng)。討論1：根據(jù)資料1和2，分析信息傳遞與生命活動(dòng)的正常進(jìn)行有什么關(guān)系？生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息傳遞。（個(gè)體水平）生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性思考·討論二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用萵苣種子萌發(fā)率與波長(zhǎng)的關(guān)系示意圖【資料3】在自然界中，植物開(kāi)花需要光信息，當(dāng)日照時(shí)間達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)，植物才能開(kāi)花。許多動(dòng)物都能在特定時(shí)期釋放用于吸引異性的信息素。經(jīng)過(guò)科學(xué)家的研究，已分離和鑒定了上千種昆蟲(chóng)信息素，其中大部分是用來(lái)傳遞性信號(hào)的。討論2：根據(jù)資料3，分析信息傳遞在種群繁衍過(guò)程中起什么作用？（種群水平）生物種群的繁衍，離不開(kāi)信息的傳遞。生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性思考·討論【資料4】當(dāng)煙草植物受到蛾幼蟲(chóng)的攻擊后，能產(chǎn)生和釋放一種信息素，該化學(xué)物質(zhì)在白天可以吸引蛾幼蟲(chóng)的天敵——捕食者，夜間又能夠驅(qū)趕雌蛾，使它們不能停留在葉片上產(chǎn)卵。討論3：資料中的信息素將幾種生物聯(lián)系起來(lái)？討論4：煙草釋放的化學(xué)物質(zhì)，在白天與夜間是否都使它本身受益？煙草、蛾、蛾幼蟲(chóng)天敵是生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性思考·討論討論5：信息傳遞對(duì)種間關(guān)系具有什么作用？調(diào)節(jié)種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。（群落和生態(tài)系統(tǒng)水平）【資料5】生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈上的相鄰物種之間存在著“食”與“被食”的關(guān)系，相鄰物種的某些個(gè)體行為與種群特征為對(duì)方提供了大量的有用信息。例如，在草原上，當(dāng)草原返青時(shí)，“綠色”為食草動(dòng)物提供了可以采食的信息。青草食草動(dòng)物綠色采食例如，在森林中，狼既能用眼睛辨別獵物，也可以根據(jù)耳朵聽(tīng)到的聲音作出反應(yīng)，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。兔子聲音躲避狼捕食氣味、行為信息傳遞調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。【資料5】生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈上的相鄰物種之間存在著“食”與“被食”的關(guān)系，相鄰物種的某些個(gè)體行為與種群特征為對(duì)方提供了大量的有用信息。二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用1.生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息的作用。2.生物種群的繁衍，也離不開(kāi)信息的傳遞。3.信息還能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。（個(gè)體水平）（種群水平）（群落和生態(tài)系統(tǒng)水平）三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用1.提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量利用模擬的動(dòng)物信息吸引大量的傳粉動(dòng)物,就可以提高果樹(shù)的傳粉效率和結(jié)實(shí)率。延長(zhǎng)光照時(shí)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(zhǎng)蔬菜的種植期。三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用2.對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行防治性信息素誘捕器，干擾害蟲(chóng)的正常交尾農(nóng)民在噴農(nóng)藥殺蟲(chóng)機(jī)械防治化學(xué)防治生物防治（1）利用光照、聲音信號(hào)等誘捕或驅(qū)趕某些動(dòng)物，使其遠(yuǎn)離農(nóng)田；（2）利用昆蟲(chóng)信息素誘捕或警示有害動(dòng)物，降低害蟲(chóng)種群密度；（3）還可以利用特殊的化學(xué)物質(zhì)擾亂某些動(dòng)物的雌雄交配，使有害動(dòng)物的繁殖力下降。利用信息來(lái)發(fā)揮作用的生物防治：生物防治三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用2.對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行防治性信息素誘捕器，干擾害蟲(chóng)的正常交尾（3）對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制的方法的比較種類化學(xué)防治機(jī)械防治生物防治措施優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)噴施化學(xué)藥劑①作用迅速②短期效果明顯①會(huì)使抗藥性害蟲(chóng)個(gè)體增加②可能殺害害蟲(chóng)天敵，破壞生態(tài)平衡③污染環(huán)境人工捕捉等①無(wú)污染②見(jiàn)效快，效果好①費(fèi)時(shí)費(fèi)力②對(duì)體型很小的害蟲(chóng)無(wú)法實(shí)施引入天敵、寄生蟲(chóng)或使用信息素等①無(wú)污染②效果好且持久天敵數(shù)量不明確，甚至可能會(huì)引發(fā)生態(tài)危機(jī)（可能引起物種入侵）注意：②利用性引誘劑誘殺雄性個(gè)體，屬于

防治。①利用化學(xué)信息≠化學(xué)防治（特指農(nóng)藥）。生物項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)信息傳遞特點(diǎn)范圍途徑聯(lián)系單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減全球性，循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)往往是雙向的（也有單向）生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間（生物群落中）生物圈生物之間、生物與非生物環(huán)境之間食物鏈和食物網(wǎng)多種途徑①任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)這三個(gè)基本功能，同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割，形成統(tǒng)一整體；②物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力，信息傳遞決定能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的方向。歸納總結(jié)：能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞的比較下列各項(xiàng)分別屬于物理信息的有_________________________________；屬于化學(xué)信息的有___________________________________；屬于行為信息的有___________________________________。

1.

蛛網(wǎng)振動(dòng)

2.狼的叫聲

3.

生物釋放紅外線

4.

蝙蝠回聲定位

5.

植物分泌的毒素

6.

老馬識(shí)途

7.

電鰻放電

8.

昆蟲(chóng)的性信息素

9.

適宜光照下植物開(kāi)花

10.

薊（jì）的刺

11.

金龜子遇敵裝死

12.

遇敵豪豬豎刺

13.飛蛾撲火

14.牛椋鳥(niǎo)跳躍提醒犀牛危險(xiǎn)即時(shí)訓(xùn)練1234567891011121314練習(xí)與應(yīng)用（P72）1.

黃鼬（俗稱“黃鼠狼”）主要捕食鼠類，它們體內(nèi)有臭腺，在遇到威脅時(shí)可排出臭氣麻痹敵人，鼠類聞到臭氣時(shí)往往選擇逃離。以下有關(guān)解釋不合理的是(

)A.

釋放的臭氣是一種化學(xué)信息B.

這種氣味信息只對(duì)黃鼬有利C.

釋放臭氣有利于黃鼬躲避危險(xiǎn)D.

臭氣作為信息可調(diào)節(jié)種間關(guān)系B2.“燕燕于飛，差池其羽”“燕燕于飛，上下其音”(《詩(shī)經(jīng)·國(guó)風(fēng)》)，燕子表達(dá)的是哪一類信息?行為信息和物理信息一、概念檢測(cè)上述方法利用物理信息的有___