2024年高中生物新教材同步选择性必修第二册 第3章 第4节　生态系统的信息传递

第4节生态系统的信息传递[学习目标]1.说明生态系统中信息的种类及信息传递在生态系统中的作用。2.描述信息传递在农业生产中的应用。一、生态系统中信息的种类1．信息的概念：可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。2．信息传递：生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流。3．生态系统中信息的种类种类项目物理信息化学信息行为信息概念通过物理过程传递的信息生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质动物的特殊行为在同种或异种生物之间传递的信息举例自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等蜜蜂跳舞、雄鸟的“求偶炫耀”来源非生物环境、生物个体或群体生物在生命活动过程中产生动物的行为特征4.信息传递过程(1)信息产生的部位——信息源。(2)信息传播的媒介——信道。(3)信息接收的生物或其部位——信息受体。判断正误(1)生物之间的信息传递只限于同种生物()(2)信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递()(3)物理信息可来源于生物，也可来源于非生物环境()答案(1)×(2)×(3)√任务一：生态系统中信息的种类①萤火虫发出的荧光②蛇通过热感受器发现鼠③蜘蛛网的振动④宠物狗之间通过嗅闻肛门腺辨识身份和健康状况⑤“燕燕于飞，差池其羽”⑥孔雀开屏⑦雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾物理信息：①②③；化学信息：④⑦；行为信息：⑤⑥。信息传递种类的判断(1)生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。如孔雀开屏，如果是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。(2)鸟类或其他动物报警，若通过声音(尖叫)则属于物理信息，若通过特殊的动作(突然飞起)则属于行为信息。(3)涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度这些信号，通过动物的皮肤、耳朵、眼或植物的光敏色素、叶、芽等接收，则判断为物理信息。(4)若涉及化学物质的挥发性这一特点则判断为化学信息。1．狗会用自己的尿液和粪便来标记领地和来往的路径；电鳗可输出高达300到800伏的电压把比自己小的动物电击致死而获取猎物；蜜蜂发现蜜源后用不同的舞蹈动作告诉同伴蜜源的方向和远近。以上三个实例分别体现了生态系统中哪一类信息的传递()A．行为信息、化学信息、物理信息B．化学信息、行为信息、物理信息C．化学信息、物理信息、行为信息D．行为信息、物理信息、化学信息答案C解析狗的尿液和粪便属于化学信息；电鳗的电压可以电死猎物，电压属于物理信息；蜜蜂发现蜜源后通过舞蹈动作来传递信息，舞蹈动作属于行为信息。2．雄性安乐蜥在求偶时，一边伏在领地上做着“俯卧撑”，一边伸缩颈部色彩鲜艳的垂囊，这种展示可能包含了颜色和运动两个因素。有人用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引，由此说明雄性安乐蜥在求偶时利用的信息是()A．物理信息 B．化学信息C．行为信息 D．物理信息和行为信息答案C解析根据题干信息可知，该求偶行为利用的主要信息是动作，而不是颜色(用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引)，所以该信息属于行为信息。二、信息传递的作用及其应用1．信息传递在生态系统中的作用(1)个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。如海豚的“回声定位”，烟草等种子的萌发生长。(2)种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递。如植物开花、昆虫交尾。(3)群落和生态系统：信息能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。如食物链上相邻物种间“食”与“被食”的关系。2．信息传递在农业生产中的应用(1)提高农畜产品的产量举例：①利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，可以提高果树的传粉效率和结实率。②养鸡时，在增加营养的基础上，延长光照时间，会刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可以大大提高产蛋率。(2)对有害动物进行控制①控制方法：化学防治、生物防治和机械防治。②生物防治举例：a.利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物；b.利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度；c.利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降。判断正误(1)莴苣种子必须接受某种波长的光才能萌发，说明生命活动的正常进行离不开信息的传递()(2)当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能()(3)利用信息传递在生态系统中的作用控制动物危害，属于生物防治技术()(4)利用生长素类调节剂2,4－D杀死单子叶作物农田中的双子叶杂草，属于对化学信息的应用()答案(1)√(2)√(3)√(4)×任务二：信息传递在生态系统中的作用根据提供的资料，回答问题：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”。资料2莴苣等植物的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长。资料3植物开花需要光信息刺激；许多昆虫的雌雄个体凭借信息素而相互识别、完成交配，保证种群的延续。资料4当烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放可挥发的化学物质。这些化学物质，白天可以吸引蛾幼虫的天敌——捕食者，夜间能够驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在植物叶片上停留产卵。(1)根据资料1和资料2分析，信息传递与个体生命活动的正常进行有什么关系？提示如果没有信息传递，海豚的生活、捕食难以进行；莴苣等植物种子的萌发生长等活动，离开信息传递不能正常进行。这些都说明了生物个体正常的生命活动离不开信息传递。(2)根据资料3分析，信息传递在种群的繁殖过程中起什么作用？提示通过信息传递，植物才能开花，雌雄个体才能相互识别、交配，这样才能保证种群的繁衍。(3)资料4中的化学物质能够将几种生物类群联系起来？由此说明信息传递在群落和生态系统水平上，发挥什么作用？提示将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌联系起来；由此说明信息传递可以调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡和稳定。任务三：信息传递在农业生产中的应用根据提供的资料，回答问题：资料1养鸡时，在增加营养的基础上，延长光照时间，这会刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，这样就可以大大提高产蛋率。资料2控制有害动物有化学防治、生物防治和机械防治三种方法。化学防治污染大，且长期使用容易使害虫的耐药性提高导致效果降低。在生物防治中，人们可以利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，也可以利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度；还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降，从而减缓有害动物对农作物的破坏。(1)根据以上资料概括信息传递在农业生产中的应用。提示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。(2)根据资料2分析，生物防治有哪些优点？提示对人类生存环境无污染且更加有效。有害动物三种防治方法的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生物等优点作用迅速；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；寄生生物专一性强3．下列有关生态系统信息传递及应用的叙述，不正确的是()A．利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用B．利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于化学防治C．生命活动的正常进行离不开信息的传递D．短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻皮产量，是对物理信息的合理利用答案B解析利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于生物防治，B错误。4．(2023·黑龙江大庆高二期末)使用化学农药、采用生物防治的方法都可防治农作物害虫。下列有关叙述错误的是()A．使用化学农药治理害虫，农药会污染水体、大气和土壤B．使用化学农药治理害虫，会使害虫的抗药性增强，并杀死害虫的天敌C．采用生物防治，可降低农业的生产成本，提高经济效益D．可利用生物之间的捕食、寄生、互利共生等种间关系，进行生物防治答案D解析可以利用生物之间的捕食、种间竞争、寄生等种间关系对害虫进行生物防治，以减少农药的使用，降低农业的生产成本，提高经济效益，同时降低对环境的污染，D错误。题组一生态系统中信息的种类和传递1．信息传递在生态系统中具有重要作用。下列对信息传递的叙述，错误的是()A．雌蚕蛾释放性外激素吸引异性前来交尾属于行为信息B．鸟类的鸣叫声属于物理信息C．金钱豹尿液所散发出的气味属于化学信息D．信息传递可以双向进行答案A2．(2023·河北唐山高二质检)下列有关生态系统信息传递的叙述，正确的是()A．信息源只能是生物B．信息的传递需要信道C．和生物体内细胞间信息交流不同的是，生态系统的信息传递不需要信息受体D．一种生物只能产生一种信息类型答案B解析信息源可以是生物也可以是非生物环境，A错误；信息的传递需要有信道作为信息传递的媒介，B正确；生态系统的信息传递也需要信息受体，C错误；一种生物可以产生多种信息类型，如鸟类既可以产生物理信息，也可以产生化学信息和行为信息，D错误。3．下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是()A．生态系统的物理信息只来自非生物环境B．生态系统的信息传递都是肉眼可见的C．生态系统的信息传递效率是固定不变的，不能靠人力来提高D．完整的信息传递过程包括了信息源、信道和信息受体，三者缺一不可答案D解析物理信息的来源可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体，如蜘蛛网的振动频率，A错误；有些信息的传递是肉眼不可见的，比如气味、声音、磁场等，B错误；生态系统的信息传递效率可以通过人为干扰来提高或者降低，不是固定不变的，C错误。4．(2023·江西九江高二期中)能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的基本功能，下列相关叙述不正确的是()A．能量流动、物质循环依赖于食物链进行B．能量流动是单向的，物质循环和信息传递是循环往复的C．物质循环、信息传递需要能量的驱动才能正常进行D．在信息传递的基础上，能量流动、物质循环同时进行、不可分割答案B解析能量是单向流动的，物质是循环往复的，信息传递在生物与生物之间和生物与非生物环境之间一般是双向的，B错误。题组二信息传递的作用及其应用5．(2022·江苏盐城高二期中)生态系统中含有各种各样的信息，这些信息的传递对生物有非常重要的意义。下列关于生态系统中的信息的说法，错误的是()A．蝙蝠的“回声定位”这一物理信息使得蝙蝠能够捕食猎物，躲避敌害B．菊花接受的日照长短这一物理信息使得菊花能够适时开放C．信息传递在生态系统中可以调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定D．信息的传递只能是由一个(种)生物发出信息，另一个(种)生物接收信息答案D解析信息的来源可以是生物，也可以是非生物环境，D错误。6．某农场中种植着粮食作物、果树，饲养着家禽、家畜等。下列措施中，不属于运用生态系统信息传递原理来提高农畜产品产量的是()A．通过人为补充光照，延长家禽接受光照的时间，提高产蛋量B．通过人工遮光或补光，控制作物光周期，以达到作物早熟、高产的目的C．通过人工合成性引诱剂并在田间释放，干扰害虫的正常交尾D．通过人工灭虫灭鼠，减少食物链，使能量流向有经济效益的部分答案D解析光照属于物理信息，性引诱剂属于化学信息，A、B、C不符合题意；人工灭虫灭鼠能减少能量的损失，并非运用了生态系统信息传递的原理，而是应用了生态系统能量流动的原理，D符合题意。7．在农业生产实践中，人们常常利用信息传递原理来防治害虫。下列措施中，属于利用化学信息来防治害虫的是()①利用紫外灯诱捕害虫②利用昆虫信息素诱捕害虫③播放结群信号录音诱捕害虫④利用性外激素类似物干扰害虫雌雄交配A．①④B．②③C．①③D．②④答案D解析利用紫外灯诱捕害虫和播放结群信号录音诱捕害虫属于物理信息的应用，①③不符合题意，故选D。8．生态系统中信息的传递方式多种多样。萤火虫通过闪光来识别同伴；地甫鸟的雄鸟在发现天敌后急速起飞，扇动翅膀向雌鸟发出信号；有人迅速将一只椿象杀死，尽管做得干净无声，还是引起了其他椿象的逃跑。下列相关说法错误的是()A．以上信息分别属于物理信息、行为信息和化学信息B．生态系统中信息的传递是单向的C．种间关系的调节和种群的繁衍离不开信息的传递D．可应用信息传递的原理减少有害动物对农作物的破坏答案B解析生态系统中信息的传递往往是双向的，B错误。9．(2023·安徽芜湖高二检测)生态系统具有多种不同类型的信息，下列现象与其所用到的信息类型对应正确的是()A．“温柔陷阱”：捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将昆虫捕食——化学信息B．“臭名昭著”：野生海芋释放臭味吸引蚊子前来，帮助传粉——物理信息C．“我最闪亮”：孔雀通过开屏进行求偶炫耀——化学信息D．“我的地盘”：美洲猎豹撒尿标记自己的领地——行为信息答案A解析孔雀开屏进行求偶炫耀，属于行为信息，C错误。10．(2022·北京西城区高二期末)有些植物在遭受疾病或干旱时会提前开花。研究人员发现，饥饿的熊蜂频繁在叶片上打洞但并不多做停留，也没有把切割下的叶片带回巢穴。被熊蜂打洞的植物会提前15～16天开花。人为模仿熊蜂在叶片上打洞后发现，植物虽然提前开花，但提前速度远比不上熊蜂打洞的效果。下列叙述不正确的是()A．植物遭受疾病或干旱时提前开花是对逆境的适应B．饥饿的熊蜂在叶片上打洞是为了取食植物叶片C．推测熊蜂打洞可给植物传递物理信息和化学信息D．熊蜂打洞让植物提前开花能调节生物种间关系答案B解析饥饿的熊蜂在叶片上打洞应该不是为了取食，因为其并未将切割下的叶片带回巢穴，B错误；推测熊蜂打洞可给植物传递物理信息和化学信息，从而促进植物提早开花，C正确。11．“黄四娘家花满蹊，千朵万朵压枝低。留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼。”这是诗圣杜甫描绘百姓人家与大自然和谐相处的场景。下列相关叙述正确的是()A．可以使用样方法调查花丛中蝴蝶的种群密度B．花的颜色、黄莺的鸣叫均属于行为信息C．日照时间的长短决定植物开花期，体现了生命活动的正常进行离不开信息传递D．为避免果树遭受鸟害，用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟属于生物防治答案D解析调查蝴蝶的种群密度应采用标记重捕法，样方法适用于植物和活动范围小、活动能力弱的动物，A错误；花的颜色、黄莺的鸣叫均属于物理信息，B错误；日照时间的长短决定植物开花期与植物的繁殖有关，因此说明生物种群的繁衍离不开信息传递，C错误；用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟属于物理信息的应用，是一种生物防治措施，D正确。12．在美国加利福尼亚南部，山坡上生长着一种灌木，这种灌木释放出挥发性的化学物质，随雨水进入土壤后，能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长。当火灾烧尽了此类灌木，其他草本植物便乘机生长繁盛，直到灌木再次出现时，这种化学抑制作用又再次出现。下列说法错误的是()A．这种灌木释放出的挥发性化学物质属于化学信息B．这种灌木释放出的挥发性化学物质调节的是种内关系C．灌木与它抑制的草本植物之间是种间竞争关系D．在农业生产上可以利用信息传递来控制有害动物答案B13．(2023·江苏南京高二质检)下列有关生态系统功能的叙述，正确的是()A．物质流是循环的，信息流是单向的，能量流往往是双向的B．在生态系统物质循环过程中，物质是不断递减的C．能量金字塔顶端的营养级在单位时间内获得的能量最多D．信息传递利于沟通生物与非生物、生物与生物间关系，可调节生态系统稳定性答案D解析在生态系统物质循环过程中，物质在生物群落和非生物环境之间循环往返，不会消失，不会递减，B错误。14．招潮蟹是生活在海边的一种甲壳动物，每到繁殖季节，雄蟹就会挥动红色的大螯吸引雌蟹，不同的招潮蟹挥螯的方式不同，如图为甲、乙两种招潮蟹。请据图回答下列问题：(1)上述招潮蟹的挥螯行为属于生态系统信息传递中的________信息。(2)这种求偶行为的产生与体内分泌的______________有直接关系。(3)上述实例表明，生物种群的________________离不开信息的传递。(4)在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息；森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕兔，兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。上述描述中涉及的信息有_________________________________________________________________________________，同时可以知道，信息传递能够调节生物的________关系，进而维持生态系统的________________。答案(1)行为(2)性激素(3)繁衍(4)物理信息、化学信息、行为信息种间平衡与稳定15．阅读下面两段材料，运用所学知识回答问题：材料一雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的量不到0