高中二年級下學期生物《信息傳遞運用的實驗研究》教學課件

信息傳遞運用的實驗研究苘麻和稗草是典型的水田雜草，它們與水稻競爭水肥和陽光，導致水稻嚴重減產(chǎn)。一、化學信息傳遞的實驗研究防治方法：使用化學除草劑缺點:污染環(huán)境、危害人類健康，雜草易產(chǎn)生抗藥性。苘麻稗草在果園種植白三葉草可以提高土壤肥力,抑制雜草生長,增強生物防治的能力。國外學者Newman研究發(fā)現(xiàn),白三葉草水浸液中存在可以抑制青菜、蘿卜和幾種牧草生長的化感物質(zhì)。一、化學信息傳遞的實驗研究白三葉草化感作用是指植物通過向環(huán)境中釋放一些特殊的化學物質(zhì)而對其它植物產(chǎn)生直接或間接的、有益或有害的作用。化感作用：植物傳遞的化學信息。一、化學信息傳遞的實驗研究白三葉草探究性實驗的一般步驟：提出問題做出假設設計實驗方案實施實驗分析實驗結(jié)果得出結(jié)論一、化學信息傳遞的實驗研究白三葉草的化感物質(zhì)會不會對苘麻和稗草的生長產(chǎn)生抑制作用呢？苘麻稗草記錄實驗結(jié)果探究性實驗的一般步驟：提出問題：白三葉草的化感物質(zhì)對茼麻、稗草種子的萌發(fā)和生長有抑制作用嗎？做出假設：白三葉草的化感物質(zhì)對茼麻、稗草種子的萌發(fā)和生長有抑制作用。一、化學信息傳遞的實驗研究苘麻稗草實驗材料與方法：材料：白三葉草、苘麻種子、稗草種子設計實驗方案方法與步驟：1、分別制備白三葉草地上部分和根部水浸液。一、化學信息傳遞的實驗研究2、用浸出液對50粒均一、飽滿的苘麻種子、稗草種子進行浸泡處理，對照組用蒸餾水浸泡處理相同時間后,置于25?C生化培養(yǎng)箱黑暗中萌發(fā)。苘麻稗草設計實驗方案4、在測定完發(fā)芽率之后，將雜草種子置于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng),溫度25?C

,光照時間為16h/d，培養(yǎng)3天。設計實驗方案一、化學信息傳遞的實驗研究方法與步驟：3、發(fā)芽后,連續(xù)記錄5天雜草種子發(fā)芽率,每一處理重復3次。苘麻稗草5、測量各組處理種子的呼吸速率、根系活力、超氧化物歧化酶(SOD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性、過氧化物酶(

POD)活性和丙二醛(

MDA)的含量。實驗結(jié)果：1、白三葉草地上部分對雜草

種子發(fā)芽率的影響一、化學信息傳遞的實驗研究下降趨勢上升趨勢實驗結(jié)果：2、白三葉草根部對雜草

種子發(fā)芽率的影響一、化學信息傳遞的實驗研究白三葉草地上部分和根部水浸液都顯著地抑制苘麻和稗草種子的萌發(fā)，且隨著水浸液濃度的升高,抑制作用增強。下降趨勢上升趨勢實驗結(jié)果：3、白三葉草地上部分對雜草

萌發(fā)活性和酶活性的影響。一、化學信息傳遞的實驗研究下降趨勢上升趨勢實驗結(jié)果：4、白三葉草根部對雜草

萌發(fā)活性和酶活性的影響。一、化學信息傳遞的實驗研究下降趨勢上升趨勢實驗結(jié)果：4、白三葉草根部對雜草

萌發(fā)活性和酶活性的影響。一、化學信息傳遞的實驗研究實驗結(jié)論：白三葉草水浸液顯著抑制了苘麻和稗草種子萌發(fā)過程中的呼吸速率和根系活力,同時降低了SOD和CAT兩種保護酶的活性。實驗結(jié)論：白三葉草含有明顯抑制苘麻、稗草生長的化感物質(zhì)?；醒芯楷F(xiàn)狀：普遍且技術(shù)成熟一、化學信息傳遞的實驗研究化感作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用：1、人工提取植物抑制雜草生長化感物質(zhì)作除草劑，是防除雜草的有效途徑。2、開發(fā)生物殺蟲劑和殺菌劑，減少環(huán)境污染3、利用化感作物對栽培作物的地面進行覆蓋。4、指導合理的間套作5、生產(chǎn)天然的生長調(diào)節(jié)劑一、化學信息傳遞的實驗研究二、物理信息傳遞的實驗研究母豬的繁殖性能關(guān)系著企業(yè)的生產(chǎn)效益。后備母豬發(fā)情晚、經(jīng)產(chǎn)母豬斷奶至發(fā)情間隔時間長等現(xiàn)象較為普遍，母豬非生產(chǎn)天數(shù)增加，極大地降低了企業(yè)的經(jīng)濟效益。母豬的性成熟日齡和斷奶至發(fā)情的間隔時間是影響母豬生產(chǎn)效率的重要因素。光照可以影響摩拉奶牛、蒙古綿羊、大鼠等哺乳動物的性成熟和性激素分泌。二、物理信息傳遞的實驗研究一、提出問題：光照節(jié)律會縮短母豬的性成熟日齡/斷奶至發(fā)情的間隔時間嗎？二、作出假設：光照節(jié)律會縮短母豬的性成熟日齡/斷奶至發(fā)情的間隔時間。二、物理信息傳遞的實驗研究三、實驗設計：實驗對象：后備母豬/經(jīng)產(chǎn)母豬實驗步驟：3、觀察并測量各組母豬的初情期日齡和初情期體重、子宮重量、卵巢重量、性激素含量。2、分別用完全黑暗、每天9—10h、每天18h光照節(jié)律處理A、B、C三組后備母豬。1、將30頭同品種日齡相同后備母豬隨機均分為3組，并編號A、B、C。二、物理信息傳遞的實驗研究三、實驗設計：實驗結(jié)果：光照時間初情期日齡/天體重/kg

子宮重量(雙)/g卵巢重量/g性激素/ng/ml完全黑暗200．5100．7280.21.929.59-10h自然光照175．390．7

295.72.332.318h人工光照164．883．3

315.62.635.9

結(jié)論：1、長光照條件下能顯著縮短后備母豬的初情期日齡。2、長光照條件下后備母豬的子宮、卵巢重量和雌二醇含量均大于短光照條件下的母豬。3、延長光照時間對母豬生殖器官的發(fā)育有一定的積極作用，從而促使后備母豬性成熟提前。光照節(jié)律對后備母豬繁殖的影響下降趨勢上升趨勢二、物理信息傳遞的實驗研究三、實驗設計：實驗對象：后備母豬/經(jīng)產(chǎn)母豬實驗步驟：2、分別用完全黑暗、每天9—10h、每天16h光照節(jié)律處理甲、乙、丙三組經(jīng)產(chǎn)母豬。3、觀察并記錄各組母豬的日均產(chǎn)奶量、泌乳期的失重，斷奶后至發(fā)情期的時間間隔。1、將30頭生理狀況相同經(jīng)產(chǎn)母豬隨機均分為3組，并編號甲、乙、丙。二、物理信息傳遞的實驗研究三、實驗設計：實驗結(jié)果：光照時間日均產(chǎn)奶量/L泌乳期失重/kg

斷奶至發(fā)情間隔時間/d1h光照91589-10h自然光照1113

516h人工光照1510

4

結(jié)論：1、長光照條件下母豬泌乳量顯著增加。2、長光照條件下母豬的泌乳期體重損失降低。3、長光照條件下斷奶至發(fā)情間隔時間明顯縮短

4d。光照節(jié)律對經(jīng)產(chǎn)母豬繁殖性能的影響二、物理信息傳遞的實驗研究實驗結(jié)論：一定強度的光照，延長光照時間，對母豬的繁殖有促進作用。母豬的繁殖會受到光照、溫度、濕度、營養(yǎng)、季節(jié)等多方面因素的綜合影響。1.提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量延長光照時間，刺激雞卵巢發(fā)育和雌激素分泌，可以提高產(chǎn)蛋率二、物理信息傳遞的實驗研究物理信息傳遞生產(chǎn)中的應用：誘蛾燈捕殺園林害蟲2.誘捕農(nóng)業(yè)害蟲蘿卜玉米大豆菊花長日照短日照二、物理信息傳遞的實驗研究3.培植反季節(jié)果蔬、花卉二、物理信息傳遞的實驗研究的應用物理信息傳遞生產(chǎn)中的應用：三、行為信息傳遞的實驗研究2018年8月1日，遼寧沈陽首次發(fā)現(xiàn)非洲豬瘟疫情。截至2019年1月14日，中國曾有24個省份發(fā)生過家豬和野豬疫情，累計撲殺生豬91.6萬頭。疫情不但給養(yǎng)殖戶帶來巨大損失，更是讓豬肉市場價格持續(xù)走高！三、行為信息傳遞的實驗研究非洲豬瘟早期癥狀：豬的食欲下降或者無食欲、活動減少，它會躺、趴在豬舍的角落中。身上多處出現(xiàn)紫色大斑點。三、行為信息傳遞的實驗研究如何讀懂動物的“行為語言”？1、觀察法：地理信息系統(tǒng)GIS觀察研究野生動物的生境選擇、領域分析、遷徙路線、活動節(jié)律。3、實驗法：在實驗室改變條件研究動物的行為

2、軟件監(jiān)測：信息化和智能化搜集數(shù)據(jù)分析動物的行為特征三、行為信息傳遞的實驗研究畜禽的行為信息與其生理健康密切相關(guān)。發(fā)聲可以反映其不同狀態(tài)下的行為信息。利用信息化和智能化的手段,對畜禽聲信號進行采集和分析，建立畜禽聲信號特征與不同應激行為之間的相關(guān)性，構(gòu)建設施福利化養(yǎng)殖的預警系統(tǒng),對提高畜禽的抗病能力和健康狀況等具有明顯的現(xiàn)實意義。三、行為信息傳遞的實驗研究意大利學者S．Ferrari和比利時學者M．Silva對豬呼吸道感染和外界刺激(如檸檬酸)引起的咳嗽聲進行了實驗研究。實驗對象及工具：家養(yǎng)禽（豬）、寬頻段麥克風、錄音筆、計算機聲信號分析軟件三、行為信息傳遞的實驗研究實驗步驟：1、分別在現(xiàn)場感染肺炎的豬和實驗室內(nèi)正常豬的頭頸部安裝寬頻段麥克風、錄音筆。2、分別對現(xiàn)場感染肺炎的豬咳嗽聲和實驗室內(nèi)進行外界刺激的豬咳嗽聲進行錄制。3、分析搜集到的聲音數(shù)據(jù)特征，建立呼吸疾病早期預警系統(tǒng)機制。三、行為信息傳遞的實驗研究實驗結(jié)果及結(jié)論：均方根峰值頻率/Hz持續(xù)時間/s兩次咳嗽的時間間隔/s正常豬0.21516000.430.37肺炎感染豬0.1246000.670.52實驗結(jié)論：正常豬和肺炎感染豬的咳嗽聲的均方根、峰值頻率、持續(xù)時間、兩次咳嗽時間間隔上存在巨大差異。三、行為信息傳遞的實驗研究行為實驗研究的應用：1、構(gòu)建動物養(yǎng)殖的預警系統(tǒng),提高畜禽的抗病能力和健康狀況。2、信息化和智能化檢測分析動物行為與神經(jīng)科學的相關(guān)性，促進心理學、教育學的研究和發(fā)展。3、研究動物行為學，構(gòu)建經(jīng)濟學