2024-2025學(xué)年高中生物第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞學(xué)案新人教版必修3

PAGE7-第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞學(xué)問點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類[新知導(dǎo)學(xué)]1．物理信息(1)概念：通過物理過程傳遞的信息。(2)舉例：光、聲、溫度、濕度、磁力等。2．化學(xué)信息(1)概念：生物在生命活動(dòng)過程中產(chǎn)生的可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)。(2)舉例：植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物，動(dòng)物的性外激素等。3．行為信息(1)概念：動(dòng)物的特別行為在同種或異種生物之間傳遞的信息。(2)舉例：蜜蜂跳舞、雄鳥的“求偶炫耀”等。1．“竹外桃花三兩枝，春江水暖鴨先知”，初春到來，鴨子是如何知道的？這屬于哪一種信息？提示：通過水溫感知的；物理信息[重難探究]生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞模式圖(1)形式：可分為物理信息、化學(xué)信息、行為信息。(2)來源：可來自環(huán)境，也可來自生物。(3)方向：信息傳遞是雙向的。(4)作用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(調(diào)整生命活動(dòng),維持種群繁衍,調(diào)整種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定))[典題演練]1．①螢火蟲通過閃光來相互識別；②草原上的鳥在發(fā)覺天敵后，雄鳥急速起飛，扇動(dòng)翅膀向雌鳥發(fā)出信號；③某種植物根系可以分泌一種使休眠的真菌孢子發(fā)芽的化合物，如將這類物質(zhì)在作物播種前施入土中，就可以使休眠孢子提前發(fā)芽，使其找不到寄主而死亡。以上三個(gè)實(shí)例分別體現(xiàn)了哪一類信息的作用(B)A．物理信息、化學(xué)信息、行為信息B．物理信息、行為信息、化學(xué)信息C．行為信息、物理信息、化學(xué)信息D．化學(xué)信息、行為信息、物理信息解析：依據(jù)題干列舉的三種信息傳遞形式的關(guān)鍵詞，推斷其種類。如“閃光”——物理信息；“起飛”、“扇動(dòng)”——行為信息；“化合物”——化學(xué)信息。三個(gè)實(shí)例分析如下：實(shí)例推斷理由①物理信息“光”屬于物理信息②行為信息“急速起飛、扇動(dòng)翅膀”是雄鳥發(fā)出的行為信息③化學(xué)信息分泌的化合物是一種化學(xué)物質(zhì)，屬于化學(xué)信息2.生態(tài)系統(tǒng)中信息的傳遞方式多種多樣，如毒蜂身上斑斕的花紋；鳥發(fā)覺天敵后，雄鳥急速起飛，扇動(dòng)翅膀向雌鳥發(fā)出信號；快速將一只椿象殺死，盡管做得干凈無聲，但還是引起了其他椿象的逃跑。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是(B)A．以上信息分別屬于物理信息、行為信息和化學(xué)信息B．生態(tài)系統(tǒng)中信息是由生物發(fā)出并相互傳遞而發(fā)揮作用的C．種間關(guān)系的調(diào)整和種群的繁衍等離不開信息的傳遞D．信息傳遞有利于維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定解析：生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類有物理信息、化學(xué)信息和行為信息。由題干信息可知，毒蜂身上斑斕的花紋屬于物理信息；雄鳥扇動(dòng)翅膀向雌鳥發(fā)出信號屬于行為信息；一只椿象無聲被殺死仍會引起其他椿象逃跑屬于化學(xué)信息，A項(xiàng)正確；生態(tài)系統(tǒng)中物理信息可來自無機(jī)環(huán)境，如光、溫度、磁力等，也可來自生物，如顏色、形態(tài)等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在個(gè)體水平上，信息傳遞有利于生命活動(dòng)的正常進(jìn)行；在種群水平上，信息傳遞有利于種群的繁衍；另外，信息傳遞有利于調(diào)整種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，C、D項(xiàng)正確。學(xué)問點(diǎn)二信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用和在生產(chǎn)中的應(yīng)用[新知導(dǎo)學(xué)]1．作用2．應(yīng)用(1)提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量。(2)對有害動(dòng)物進(jìn)行限制。2．依據(jù)教材P106～107“資料分析”回答：(1)對比生態(tài)系統(tǒng)中能量的單向流淌，信息傳遞具有什么特點(diǎn)？(2)依據(jù)資料2、3、4，生物接收到的信息可以來源于哪些方面？提示：(1)信息傳遞往往是雙向的。(2)生物接收到的信息可以來自無機(jī)環(huán)境，可以來自同種生物，也可以來自不同種生物。[重難探究]信息傳遞在提高農(nóng)畜產(chǎn)品產(chǎn)量中的應(yīng)用舉例措施目的養(yǎng)雞場延長光照時(shí)間提高產(chǎn)蛋率用肯定波長的光照處理蔬菜、各類作物的種子提高發(fā)芽率利用人工合成的化學(xué)信息吸引傳粉動(dòng)物提高作物的傳粉率和牢固率利用音響設(shè)備模擬動(dòng)物聲音誘捕或驅(qū)逐動(dòng)物施加昆蟲信息素誘捕或警示有害動(dòng)物關(guān)于信息傳遞范圍和方向的提示(1)生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的范圍不包括細(xì)胞之間的傳遞，而是指種群內(nèi)部個(gè)體之間、種群之間以及生物與無機(jī)環(huán)境之間的傳遞。(2)信息傳遞確定能量流淌和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)，但它們的傳遞方向并不是相同的，物質(zhì)是循環(huán)的、能量是單向流淌的、信息是雙向傳遞的。[典題演練]3．農(nóng)場中種植著糧食作物、果樹，飼養(yǎng)著家禽、家畜等。下列中不屬于運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞原理來提高農(nóng)畜產(chǎn)品產(chǎn)量的措施是(A)A．適時(shí)澆灌與定時(shí)飼喂B．施放過量的性引誘劑，干擾害蟲的正常交尾C．延長家禽的光照時(shí)間，提高產(chǎn)蛋率D．人工限制作物光周期，達(dá)到早熟、高產(chǎn)的目的解析：性引誘劑是一種化學(xué)物質(zhì)，此實(shí)例屬于對化學(xué)信息的利用。生產(chǎn)中常用性外激素制劑干擾害蟲的正常交尾，降低害蟲的種群密度。光照屬于物理信息的一種，故C、D均屬于對物理信息的利用。A選項(xiàng)中適時(shí)澆灌和定時(shí)飼喂屬于生物對養(yǎng)分物質(zhì)方面的需求，不屬于對生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞方面的運(yùn)用。4．下列生產(chǎn)實(shí)踐措施不是利用生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的是(D)A．人工合成性引誘劑，干擾害蟲的正常交尾B．通過限制日照時(shí)間以限制開花時(shí)間C．利用“黑光燈”集中捕殺棉鈴蟲D．利用生長素類似物殺死單子葉作物田地中的雙子葉雜草解析：解答本題的關(guān)鍵在于明確信息傳遞是在生物與環(huán)境之間、生物與生物之間進(jìn)行的，個(gè)體內(nèi)的信息不傳遞到體外，不屬于信息傳遞。性引誘劑的重要作用是引誘異性個(gè)體交尾，生產(chǎn)中常用性引誘劑干擾害蟲正常交尾，降低害蟲的種群密度。植物的開花須要肯定時(shí)間的光照，分長日照植物、短日照植物等，利用植物的這一特點(diǎn)，創(chuàng)建長日照或短日照條件，可以使植物提前或延后開花?！昂诠鉄簟笨梢园l(fā)出較大劑量的紫外線，用來引誘一些對紫外線敏感的害蟲，進(jìn)一步將其殺死。D項(xiàng)中生長素類似物如2,4-D等是人工合成的具有肯定生長素效應(yīng)的物質(zhì)，它不能在生物體外自行傳播，所以，它的運(yùn)用不屬于信息傳遞。一、選擇題1．法國的昆蟲學(xué)家法布爾做過以下試驗(yàn)：在一個(gè)風(fēng)雨交加的夜晚，在一所被叢林包圍的屋里，把一只雌性大天蠶蛾扣在籠子里，四周撒滿樟腦。盡管外面狂風(fēng)驟雨，但還有幾十只雄蛾撲向紗籠，此現(xiàn)象說明(D)A．昆蟲間通過信息相互聯(lián)系，這種信息是無線電波B．昆蟲間通過信息相互聯(lián)系，因?yàn)槔ハx都具有趨化性C．昆蟲間通過信息相互聯(lián)系，聯(lián)系的媒介是陰雨天氣D．昆蟲的雌雄個(gè)體間通過信息相互聯(lián)系，這種信息是化學(xué)信息——性外激素解析：昆蟲在生命活動(dòng)中，產(chǎn)生了一些可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)，如性外激素，它是由昆蟲的體表腺體所分泌，并且具有揮發(fā)性，其作用是引誘異性個(gè)體前來交配。這樣雌雄個(gè)體就可以通過化學(xué)信息聯(lián)系在一起，完成生殖過程。2．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)功能的描述，錯(cuò)誤的是(C)A．物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是分解者的分解作用B．物質(zhì)流是循環(huán)的，能量流是單向的，信息流往往是雙向的C．一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分級越多，消耗的能量就越多，人類可利用的能量就越少D．信息傳遞有利于溝通生物群落與非生物環(huán)境之間、生物與生物之間的關(guān)系，具有調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用解析：若人類只能利用最高養(yǎng)分級，則中間養(yǎng)分級越多，消耗的能量越多，人類可利用的能量越少。而在生態(tài)農(nóng)業(yè)中往往實(shí)現(xiàn)了能量的多級利用，使能量持續(xù)、高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)功能的敘述中，不正確的是(C)A．能量流淌是生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力B．物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)C．并非任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都有能量流淌、物質(zhì)循環(huán)D．信息傳遞的作用與能量流淌和物質(zhì)循環(huán)一樣，把生態(tài)系統(tǒng)各組分聯(lián)系成一個(gè)整體，并且有調(diào)整系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用解析：生物體的生命活動(dòng)無時(shí)不在消耗著能量，同樣生態(tài)系統(tǒng)的生存和發(fā)展也離不開能量的供應(yīng)。物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿食物鏈(網(wǎng))流淌；所以物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。能量流淌、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的三大功能，三者共同把生態(tài)系統(tǒng)的各組分聯(lián)系成一個(gè)整體，并且有調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。4．如圖為生態(tài)系統(tǒng)成分的模式圖，下列敘述不正確的是(D)A．各種箭頭可以表示生態(tài)系統(tǒng)各成分之間都有信息傳遞B．部分箭頭不能代表能量流淌C．信息傳遞確定著能量流淌和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)D．生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞是雙向的，能量流淌也是雙向的解析：本題考查生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的相關(guān)內(nèi)容，應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：①知道信息傳遞發(fā)生的范圍。②明確信息傳遞發(fā)生的過程及特點(diǎn)。③駕馭能量流淌的范圍及特點(diǎn)。生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞發(fā)生在生物之間，生物與無機(jī)環(huán)境之間，且這種傳遞都是雙向的；而能量流淌是沿著食物鏈進(jìn)行的，是單向的，所以某些箭頭不能代表能量流淌；信息傳遞確定著物質(zhì)循環(huán)和能量流淌的狀態(tài)及方向。二、非選擇題5．有位生物學(xué)家曾對2680種花的色澤做了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明：白花最多，占1193種；其次為黃花，占951種；紅花占307種；綠花占153種；橙色花占50種；茶色花占18種；黑色花最少，只占8種。試分析回答：(1)植物的花色是植物與傳粉動(dòng)物之間聯(lián)系的極為重要的信息媒介。(2)你認(rèn)為自然界中白色花最多黑色花最少的緣由是白色花較黑色花更簡單給傳粉動(dòng)物一個(gè)醒目的標(biāo)記。(3)許多被子植物依靠動(dòng)物為其授粉，許多動(dòng)物依靠花的信息而取得食物，這是長期協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。(4)由于長期信息常見的來回，使得花的開放、花粉的成熟、花蜜的分泌、花香的外溢等與授粉者活動(dòng)的協(xié)作非常奇妙，促進(jìn)二者形成相互緊密的依存關(guān)系。6．如下圖為生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞(信息流)模型，請回答：(1)生態(tài)系統(tǒng)的信息流在方式和方向上不同于物質(zhì)流和能量