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

選擇性必修一生物與環(huán)境第三章生態(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.細胞內的信息傳遞2.細胞間的信息傳遞DNA→mRNA→蛋白質激素胞間連絲信息：通常將

的

、

、

、

與

等稱作信息?？梢詡鞑ハ⑶閳笾噶顢?shù)據(jù)信號Q:我們學習過什么信息傳遞呢？舉例說明？導入：那么信息傳遞要想成功進行，需要什么樣的過程和結構呢？過渡：1.信息傳遞的過程: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、水及其他介質如動物的眼、鼻、耳、皮膚，植物的葉、芽以及細胞中的特殊物質（如光敏色素）等2.信息流：

生態(tài)系統(tǒng)中的

，以及它們

都有信息的

與

，能夠形成

，即信息流。生物種群之間內部產(chǎn)生交換信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞，不包括細胞內及細胞之間的信息傳遞注意：信息傳遞在生物種群之間或者內部是如何進行信息交流呢？讓我們先來看看問題探討P68過渡：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；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。討論：Q:“100m以內”，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？圓圈舞擺尾舞通過跳圓圈舞問題探討Q:你還能舉出生物間傳遞信息的其它例子嗎？孔雀開屏、豪豬豎刺、公雞打架、黃狗射尿等問題探討過渡：像蜜蜂這樣就是生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞一種方式，那么，信息還有哪些類型呢？

自然界中的

等,通過

傳遞的信息,稱為物理信息。光、聲、溫度、濕度、磁場物理過程（1）概念（2）來源：可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個體或群體。鳥的遷徙（磁場）一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的類型——1、物理信息螢火蟲（光）蛛網(wǎng)的振動（3）感受部位①

動物的眼、耳、皮膚等②

植物的葉、芽及細胞中的特殊物質（光敏色素等）植物的生長（光敏色素）蛇的頰窩（溫度）鳥的叫聲一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的類型——1、物理信息過渡：科學家的實驗：實驗1：把一只雌蛾關在籠子里，吸引了大量雄蛾來交尾。實驗2：把雌蛾裝進密閉透明容器后，雄蛾對雌蛾視而不見。——雌蛾和雄蛾是通過物理信息聯(lián)系嗎？許多昆蟲能釋放性外激素化學信息在生命活動中，生物產(chǎn)生一些可以

。生物體的

或

。傳遞信息的化學物質代謝產(chǎn)物分泌物（1）概念：（2）來源：（3）舉例：①植物的生物堿、有機酸等代謝產(chǎn)物②動物的性外激素③昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中的信息素等。蛾（信息素）驅蚊草小狗撒尿（代謝廢物）黃鼠狼一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的類型——2、化學信息動物信息素（如性外激素等）蠶蛾醇植物的生物堿、有機酸等代謝產(chǎn)物秋水仙素嗎啡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。螞蟻之所以永遠不會迷路，其神奇之處就在于它沿途留下的記號——尾跡素。水葫蘆根部的分泌物可以明顯地抑制藻類的生長。貓、狗肛門腺分泌物使糞便尿液等具有特殊氣味，作為領地記號。黃鼠狼難以脫身時，會突然施放出一股臭液來，奇臭難聞。雌蝗在遠處的草叢中分泌一種特殊的激素，雄蝗頭上的一對觸角像電視接收天線一樣，能準確無誤地接收到這種信號，及時飛來，喜從天降，巧結良緣。（1）概念：（2）來源：

動物的

，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，即生物的

可以體現(xiàn)為行為信息。特殊行為行為特征動物的特殊行為。蜜蜂跳舞尖尾松雞魔性求偶舞豪豬遭遇敵害時,將其體刺豎直一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的類型——3、行為信息下列各項分別屬于物理信息的有______________，屬于化學信息的有_____，屬于行為信息的有_______: 1.蛛網(wǎng)振動 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.老馬識途 7.電鰻放電 8.狗肛門腺分泌物使糞便尿液等具有特殊氣味，作為領地記號 9.適宜光照下植物開花 10.薊的刺； 11.金龜子遇敵裝死 12.遇敵豪豬豎刺 13.飛蛾撲火 14.牛椋鳥跳躍提醒犀牛危險1.2.3.4.7.9.10.135.6.811.12.14隨堂練習：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：2.生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞既存在于同種

生物之內，也發(fā)生在不同生物之間。例如：犀牛與牛椋liáng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。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）：搜尋食物辨別和攝取食物一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的類型Q：生物只能利用以上三種中1種進行交流嗎？舉例？P69旁欄思考Q：想一想，生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞與物質循環(huán)和能量流動存在哪些差異？哪些環(huán)節(jié)構成了一個完整的信息傳遞過程？差異主要有以下方面：（1）物質循環(huán)和能量流動借助于食物鏈進行；信息傳遞不依賴于食物鏈，可在同一個物種內傳遞，也可在不同物種間傳遞，還可以在非生物環(huán)境與生物體之間傳遞。（2）能量流動的特點是單向流動，物質是可循環(huán)利用的，但信息傳遞往往是雙向的，且不能循環(huán)利用。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的類型生態(tài)系統(tǒng)的結構循環(huán)單向遞減復雜雙向(動力)(載體)(調節(jié))功能非生物的物質和能量生產(chǎn)者分解者消費者物質循環(huán)能量流動信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)是通過物質流、能量流和信息流形成的統(tǒng)一整體。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的類型

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。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：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，害怕和恐懼貓面部的腺體在一些物體上摩擦：標記領地貓的肛周信息素：向母貓發(fā)出邀請，尋找配偶。意義：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P70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Q：你認為生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞有什么意義呢？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動物，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)生在不同生物之間一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的類型（1）生物之間的信息傳遞只限于同種生物（）（2）信息只能沿食物鏈從低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級傳遞（）（3）物理信息可來源于生物，也可來源于非生物環(huán)境（）判斷?？颊Z句，澄清易混易錯【思考·討論】生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性【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，他們可使用頻率超過100KHz的超聲波進行“回聲定位”。近年來，屢有海豚出現(xiàn)集體自殺現(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)”?！举Y料2】有些植物（如萵苣、茄、煙草）的種子必須接受某種波長的光信息，才能萌發(fā)生長。討論1、根據(jù)資料1和2，分析信息傳遞與生命活動的正常進行有什么關系？生命活動的正常進行，離不開信息的作用。二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用（個體水平）→個體的生存行為，依賴于信息傳遞?！鷤€體的生長發(fā)育，依賴于信息傳遞。二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用【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，以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。討論2：根據(jù)資料3，分析信息傳遞在種群的繁殖過程起什么作用？生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞。（種群水平）通過信息的傳遞，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攻擊蛾幼蟲煙草釋放化學物質信息素白天吸引蛾幼蟲的天敵夜間驅除雌蛾3.資料4中的信息素能夠將幾種生物聯(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)中的作用煙草植株釋放化學物質示意圖5.信息傳遞對種間關系具有什么作用？（3）調節(jié)生物的種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（群落和生態(tài)系統(tǒng)水平）

草原返青時，“綠色”為食草動物提供可以開始采食信息；

森林中，狼能夠根據(jù)兔留下的氣味去獵捕后者，兔同樣也能根據(jù)狼的氣味或行為躲避獵捕。嘿嘿，開吃吧！1.生命活動的正常進行，離不開信息的作用。①海豚進行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為都依賴于超聲波；②萵苣的種子必須接收某種波長的光信息才能萌發(fā)；③動物的換毛現(xiàn)象受光信息的刺激；例：2.生物種群的繁衍，也離不開信息的傳遞。例：例：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昆蟲通過分泌性外激素，引誘異性個體來交配；3.信息還能調節(jié)生物的種間關系，進而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。①當草原返青時，“綠色”為食草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。（個體水平）（種群水平）（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——小結信息傳遞為生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的存在和發(fā)展提供了保障，信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一！【典例】下列現(xiàn)象中不能體現(xiàn)“信息能調節(jié)生物的種間關系”這個觀點的是()A.蝙蝠通過自身發(fā)出的聲波，對被捕食者進行“回聲定位”B.水稻和稗草爭奪陽光C.當光照時間達到一定長度時植物才能開花D.云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生長C1.提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量電子儀器模擬蜜蜂跳圓圈舞或擺尾舞相同的頻率或聲音。延長光照時間，刺激雞卵巢發(fā)育和雌激素的分泌，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.對有害動物進行控制三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用播放集群信號錄音吸引鳥類捕食林業(yè)害蟲稻草人趕鳥誘蛾燈捕殺園林害蟲頻振誘蛾燈誘捕害蟲性引誘劑誘捕害蟲利用音響設備驅趕鳥類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)中的應用歸納：防治有害動物主要有三種方法生物防治項目能量流動物質循環(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)性往往是雙向的（也有單向）生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級之間（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①任何一個生態(tài)系統(tǒng)這三個基本功能，三者同時進行，相互依存，不可分割，形成統(tǒng)一整體。②能量流動是生態(tài)系統(tǒng)運轉的動力，物質循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎，信息傳遞決定能量流動和物質循環(huán)的方向。生態(tài)系統(tǒng)的三大功能比較課堂總結GENERALTEMPLATEEDUCATIONTEACHINGDEPARTMENT1.黃鼬（俗稱“黃鼠狼”）主要捕食鼠類，它們體內有臭腺，在遇到威脅時可排出臭氣麻痹敵人，鼠類聞到臭氣時往往選擇逃離。以下有關解釋不合理的是（

）A.釋放的臭氣是一種化學信息B.這種氣味信息只對黃鼬有利C.釋放臭氣有利于黃鼬躲避危險D.臭氣作為信息可調節(jié)種間關系B2.“燕燕于飛，差池其羽”“燕燕于飛，上

下其音”（《詩經(jīng)?國風》），燕子表達的是哪一類

信息？行為信息和物理信息。Exercisestoconsolidate練習與應用Exercisestoconsolidate練習與應用3.機場附近的鳥類嚴重危害飛行安全，因此有必要進行人工驅鳥。請將以下人工驅鳥的措施按原理進行歸類。①播放鳥類天敵的鳴叫聲，②放置無公害的驅鳥劑，③燃放爆竹，④使用激光，⑤架設煤氣炮（模擬猜槍的響聲和火光），⑥布設鳥類害怕的圖案，⑦聲光威嚇（將爆竹、獵槍聲、激光、驅鳥火焰等方法結合）,⑧遙控航模模擬天敵。上述方法利用物理信息的有

,利用化學信息的有

，利用行為信息的有

。①③④