新教材2023版高中生物第3章生态系统及其稳定性第4节生态系统的信息传递学生用书新人教版选择性必修2

第4节生态系统的信息传递课堂互动探究案课程标准1.举例说出生态系统中信息的种类及信息传递的特点。2．举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。3．举例说出信息传递在农业生产中的应用。素养达成1.根据信息传递的特点判断信息类型，培养科学思维能力。(科学思维)2．通过比较物质循环、能量流动与信息传递的区别与联系，建立生命系统的稳态观。(科学思维、生命观念)3．通过分析信息传递在农业生产中的应用，培养尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力。(社会责任)设疑激趣1904年，法国著名科学家法布尔做了一个有趣的实验：在一个风雨交加的夜晚，在一所被丛林包围的屋子里，他把一只雌蛾扣在一个纱罩里，尽管风雨交加，还是有40多只雄蛾穿过风雨赶来交尾；第二天，法布尔在雌蛾周围撒满樟脑丸和汽油，但一点也不影响雄蛾找雌蛾。你知道雄蛾寻找雌蛾依靠的是什么吗？夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂学习主题一生态系统中信息的种类活动1阅读下图，回答问题：图1图2图31．图1中蜘蛛网的振动对蜘蛛来说属于哪一类信息？此信息的来源如何？2．图2中人的气味属于哪一类信息？3．图3中的孔雀开屏属于哪一类信息？该信息的来源是什么？活动2分析下面的实例，确定信息的种类及判断依据①雌萤火虫通过发光来招引雄萤火虫完成交尾。②草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速起飞，扇动翅膀向雌鸟发出信号。③某种植物根系可以分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物，如将这类物质在作物播种前施入土中，就可以使休眠孢子提前发芽，使其因得不到寄主而死亡。④螳螂昼伏夜出捕获猎物。⑤乌贼喷墨逃避敌害。⑥鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈恶臭的气体，起到报警和防御的功能。1．实例①体现了________信息，判断依据是雌萤火虫发出的光。2．实例②体现了________信息，判断依据是鸟发现天敌后做出的动作。3．实例③体现了________信息，判断依据是根系分泌的是一种化学物质。4．实例④体现了________信息，判断依据是螳螂昼伏夜出是对阳光的反应(不是捕获动作)。5．实例⑤体现了________信息，判断依据是乌贼喷墨(不是逃避动作)。6．实例⑥体现了________信息，判断依据是肛门排出的有强烈恶臭的气体是一种化学物质。活动3请用箭头表示图中生态系统各组成成分之间信息传递的方向。活动4是不是所有的信息传递都为双向？作出判断并举例说明。方法规律：巧判生态系统信息传递的类型(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度这些信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息，则判断为物理信息。(2)若涉及挥发性化学物质(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。(3)凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。(4)若在影响视线的环境中(如深山密林)，生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。(5)若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁)，生物多以“肢体语言”这种“行为”进行信息交流。(6)从文字表述的着重点判断。例如，孔雀开屏如果通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。1.信息的种类比较项目物理信息化学信息行为信息来源非生物环境和生物生物的生命活动动物传递形式物理过程信息素动物的特殊行为感受对象或部位动物的眼、耳、皮肤等器官，植物的叶、芽或细胞中的光敏色素等物质多为动物，如昆虫的性外激素、哺乳动物的气味等同种或异种动物个体2.生态系统信息传递模式图从图中可以看出：(1)信息传递的双向性：信息有从输出者向输入者的传递，也有从输入者向输出者的反馈。(2)信息传递的功能：信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各种成分联系成一个整体，决定能量流动和物质循环的方向和状态。(3)信息传递的范围(4)来源：可来自环境，也可来自生物。1．(学业水平三)下列行为中不属于传递信息的是()A.雌蛾分泌性外激素B．工蜂跳8字舞C.蟑螂昼伏夜出D．鸟类的鸣叫2．(学业水平三)以下现象属于生态系统行为信息起作用的是()A.蝙蝠的“回声定位”B.萤火虫发荧光C.蚊虫飞行时发出的声音D.雄鸟的“求偶炫耀”3．(学业水平四)下列信息的传递中，与其他三种不属于同一类型的是()A.小囊虫在发现榆、松等可寄生植物后，会发出聚集信息素，召唤同类来共同取食B.榆树通过分泌一种化学物质，与栎树产生相互拮抗的现象C.雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊D.群居动物通过群体气味与其他群体相区别4．(学业水平四)(不定项选择)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁，该树上的一只小鸟飞到镜子前，对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述，正确的是()A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息B.小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息D.激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息学习主题二信息传递在生态系统中的作用及农业生产中的应用活动1分析下面的资料，总结生态系统中信息传递的作用资料1海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波。它们可使用频率超过100kHz的超声波进行“回声定位”。近年来，屡有海豚出现“集体自杀”现象的报道。已有证据表明，人类的舰船、海洋开采活动、某些通信工具在海洋中产生了巨大的噪声，会直接干扰海豚的“定位系统”。(图1)图1资料2有些植物，像莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的光信息，才能萌发生长。(图2)图2资料3在自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花。许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素。资料4在生态系统中，食物链相邻物种的某些个体行为与种群的特征为对方提供了大量的有用信息。例如：森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕兔子，兔子也同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。1．由资料1可得出：海豚的“回声定位”属于________，若无该信息的传递，海豚________(填“能”或“不能”)完成定位。2．由资料2可得出：烟草种子的萌发与光信息的传递有关，要保证种子的萌发率，应选用________波长的光。若无该信息传递，烟草的种子________(填“能”或“不能”)正常萌发。3．由资料1、2可以得出：________的正常进行离不开信息的传递。4．由资料3可以得出：________________离不开信息的传递。5．由资料4可以得出：狼与兔子可以相互获取对方的信息，说明信息传递是________的(填“双向”或“单向”)。综上所述，信息能够调节生物的________，以维持________________。活动2生态系统的信息传递在农业生产中有重要的应用。阅读下列材料，回答相关问题：资料1用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等的种子，可以提高发芽率，获得增产。资料2家禽饲养时，在增加营养的基础上延长光照时间，提高产蛋率。资料3在美国的加利福尼亚州，曾利用信息素诱捕松林里的松小蠹，结果在一小块林地中就捕获了430万头。资料4“迷向法”防治害虫：在田间释放过量的人工合成的性引诱剂，使雄虫无法辨别雌虫的方位，或者使它的气味感受器变得疲劳，不再对雌虫有反应，从而干扰害虫的正常交尾活动。1．由资料1、2可以得出：信息传递应用于农业生产，可以提高________的产量。2．资料4中，“迷向法”并不能直接杀死害虫，而是通过________________________，从而使害虫种群的________率下降，降低对作物的危害。3．由资料3、4可以得出，信息传递应用于农业生产，还可以对________进行控制。归纳拓展：生态系统三大功能归纳(1)生态系统的功能有能量流动、物质循环、信息传递。能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传递决定着能量流动和物质循环的方向。(2)信息传递可存在于生物与生物之间(包括同种生物之间和不同种生物之间)还可存在于生物与非生物环境之间。(3)生态系统的信息传递可以是双向的，也可以是单向的；既可以从低营养级向高营养级传递，也可以从高营养级向低营养级传递。1.信息传递在生态系统中的作用及农业生产中的应用比较作用或应用举例在生态系统中有利于生命活动的正常进行①海豚依靠“回声定位”进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为②莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长有利于生物种群的繁衍①植物开花需光信息刺激②昆虫分泌性外激素，引诱异性个体调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定①草原上，草返青时，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息②森林中狼与兔相互依据对方气味捕食或躲避在农业生产中①提高农产品或畜产品的产量②对有害动物进行控制①利用模拟动物信息吸引大量的传粉动物，提高果树传粉效率和结实率②利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物③利用性引诱剂防治害虫2.信息传递与能量流动及物质循环的关系项目能量流动物质循环信息传递区别来源太阳能生态系统生物或非生物环境途径食物链或食物网多种途径特点单向流动，逐级递减反复利用，循环往返发生生理或行为的变化(往往是双向的)范围生态系统各营养级生物圈生物与生物之间或生物与环境之间模式图联系它们共同把生态系统各组分联系成一个统一整体，并调节生态系统的平衡与稳定3.有害动物的三种防治方法比较名称化学防治机械防治生物防治措施化学药剂喷施等人工捕捉等引入天敌或寄生虫优点作用迅速；短期效果明显无污染；见效快，效果好效果好且持久；成本低，无污染缺点引起害虫抗药性增强；杀灭害虫天敌，破坏生态平衡；污染环境费时费力；对体型很小的害虫无法实施天敌数量不确定；寄生虫专一性强1．(学业水平三)雌性昆虫通常在繁殖期会分泌性外激素，目的是引诱雄性个体前来交尾。农业生产上常将人工合成的性外激素类似物大量施放于田中来防治害虫，其目的主要是()A．影响害虫的生长发育B．提高害虫种群的死亡率C．破坏害虫种群的年龄结构D．降低害虫种群的出生率2．(学业水平三)信息传递在生态系统中具有重要的作用。下列能体现信息调节种间关系作用的是()A．油蒿分泌化学物质抑制多种植物种子的萌发B．长日照可促进苗圃中的落叶松幼苗推迟休眠C．鸟表演复杂的舞蹈动作吸引异性前来交配D．昏暗蜂房内蜜蜂用触角感受同伴的舞蹈信息3．如图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则甲、乙、丙三图可依次表示()A．能量流动、碳的循环、信息传递B．能量流动、信息传递、碳的循环C．碳的循环、能量流动、信息传递D．信息传递、能量流动、碳的循环4．(学业水平四)(不定项选择)农场中种植着粮食作物、果树，饲养着家禽、家畜等。下列属于运用生态系统信息传递原理来提高农畜产品产量的措施的是()A．延长家禽的光照时间，提高产蛋量B．人工控制作物光周期，以达到早熟、高产的目的C．施放过量的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾D．农场中生物间的化学信息传递沿食物链逐级进行强化落实·学业达标——归纳·提升·素养网络建构主干落实1.生态系统的信息分为物理信息、化学信息和行为信息。2．物理信息包括光、声、温度、湿度、磁场等。3．生物碱、有机酸和性外激素等都属于化学信息。4．生物的特殊行为，如蜜蜂跳舞、鸟类“求偶炫耀”属于行为信息。5．信息传递在生态系统中的作用有：(1)生命活动的正常进行离不开信息的作用；(2)生物种群的繁衍离不开信息的传递；(3)调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定。6．信息传递在农业生产中的应用有两个方面：一是提高农畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。高效课堂·实践运用——巩固·达标·反馈1．在生态系统中，信息传递发生在什么之间？()A．种群与种群B．种群内部各个体C．生物与环境D．以上三项都对2．下列属于探究化学信息传递的是()A．观察动物对电视图像的反应B．用录音机记录鸟类繁殖时的鸣叫声C．利用性外激素诱杀害虫D．利用“黑光灯”集中捕杀飞蛾3．下列哪一做法不属于生态系统中信息传递在农业生产中的应用()A．捆扎稻草人驱赶稻田里的鸟类B．利用信息素诱捕有害昆虫C．利用秋水仙素诱导多倍体D．播放鸟鸣录音招引鸟类4．下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是()A．生态系统的物理信息都来源于非生物环境B．植物都通过化学物质传递信息C．信息沿食物链从低营养级向高营养级传递D．信息可以调节生物的种间关系5．运用信息传递作用防治害虫的优点是()①防治效果肯定好于化学防治②容易操作③可以减少农药的用量④防止环境污染A．①②B．①③C．②③D．③④6．光照时间的长短是植物开花的重要信息之一。如图表示光周期(日照长短)诱导植物开花激素的产生以及影响开花的实验。图中植物去掉了顶端的全部叶子，A、D植株分别接受长日照、短日照；B、C植株方框内为受短日照处理的部位。(1)对照实验A、D可说明该植物属于________(填“长日照植物”或“短日照植物”)。光信息属________信息。(2)根据B、C实验，填写实验报告表中的有关内容：测试项目结果解析感受光周期的部位(叶、顶端)________接受诱导产生开花激素的部位(叶、顶端)________开花激素作用的部位________疑难解答·全程培优——释疑·解惑·教材教材第72页►【练习与应用】一、概念检测1．B分析题干信息可知，黄鼬排出的臭气不仅可以麻痹敌人，保护自己，还可以使鼠类闻到臭气后选择逃离，故这种气味信息不仅对黄鼬有利，对鼠类也有利。释放的臭气作为化学信息，有利于黄鼬躲避天敌的捕食，还可以调节种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。2．提示：行为信息、物理信息。二、拓展应用①③④⑤⑥⑦②⑧第4节生态系统的信息传递夯基提能·分层突破学习主题一【师问导学】活动11．提示：蜘蛛网的振动对蜘蛛来说属于物理信息，此信息来源于生物(或蜘蛛)。2．提示：化学信息。3．提示：孔雀开屏属于行为信息。该信息来源于生物的行为特征。活动21．物理2.行为3.化学4.物理5.物理6.化学活动3活动4提示：并非所有的信息传递均具有双向性。比如草原上，草的绿色给羊传递了可食用的信息，羊不传递信息给草，这是单向的。【过程评价】1．解析：雌蛾分泌性外激素吸引雄性属于化学信息；工蜂跳8字舞告诉同伴蜜源属于行为信息；蟑螂昼伏夜出为行为习惯，没有信息的传递；鸟类的鸣叫属于物理信息。答案：C2．解析：蝙蝠的“回声定位”属于物理信息，A错误；萤火虫发光属于物理信息，B错误；蚊子飞行时发出的声音属于物理信息，C错误；雄鸟的“求偶炫耀”属于行为信息，D正确。答案：D3．解析：分析题意可知，小囊虫在发现榆、松等可寄生植物后发出的聚集信息素、榆树分泌的一种化学物质和群居动物的群体气味都属于化学信息，而雌蚊飞行时所发出的低频声波属于物理信息。答案：C4．解析：镜子传递的信息使小鸟激怒，此信息是来自非生物的物理信息，D错误。答案：ABC学习主题二【师问导学】活动11．物理信息不能2．600～700nm不能3．生命活动4．生物种群的繁衍5．双向种间关系生态系统的平衡与稳定活动21．农畜产品2．干扰害虫的正常交尾活动出生3．有害动物【过程评价】1．解析：雌性昆虫通常在繁殖期会分泌性外激素，引诱雄性个体前来交尾。农业生产上常将人工合成的性外激素类似物大量施放于田中，用来诱捕雄性，使其不能交尾，破坏害虫种群的性别比例，进而降低害虫种群的出生率，从而达到防治害虫的目的。答案：D2．解析：油蒿分泌化学物质抑制多种植物种子的萌发，体现了信息能调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定，A正确；长日照可促进苗圃中的落叶松幼苗推迟休眠，体现了生命活动的正常进行，离不开信息的作用，B错误；鸟表演复杂