3.4生态系统的信息传递课件高二上学期生物人教版选择性必修2

Informationtransferinecosystems第4节

生态系统的信息传递教学目标1.举例说出生态系统的信息传递。2.说出信息传递在生态系统中的作用。3.描述信息传递在农业生产中的应用。问题探讨

1967年，荷兰一位生物学家在研究蜜蜂时，发现蜜蜂在找到蜜源后，可以通过跳圆圈舞或摆尾舞向同伴传递蜜源情况：圆圈舞表明蜜源较近，大约在距蜂箱百米以内；摆尾舞的意思是，蜜源在百米之外的远处，究竟距离多远与摆尾的速度有关。1.“100m以内”，对我们来说这几个字的含义就是信息。同样的信息，蜜蜂怎样传递的？2.你还能举出生物间传递信息的其它例子吗？通过跳圆圈舞来传递这一信息。孔雀开屏、豪猪竖刺等。圆圈舞：大致以一个圆形轨迹持续移动（a）。摆尾舞∶先做一个半圆轨迹的移动，接着做直线移动，然后朝相反方向转一个半圆。蜜蜂在直线移动时尾部向两旁不断用力摇摆（b）。1.什么是信息？可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。新课讲授2.植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？鲜艳颜色芳香气味嗅觉器官眼植物花朵蜜蜂光空气

信息流：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。新课讲授生态系统的信息传递，不包括细胞之间的信息传递一.生态系统中信息的种类1.物理信息(1)概念:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息。(2)来源:可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。种子萌发(温度、湿度)鸟的迁徙(磁场)海豚捕食(超声波)萤火虫(光)蝉(声)蛇的颊窝(温度)2.化学信息(1)概念：在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质。(2)来源：生物体的代谢产物或分泌物。(3)实例：如植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素，昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长虎撒尿圈地(代谢产物)蛾(信息素)黄鼠狼放臭屁(代谢产物)生物碱：秋水仙素有机酸：吗啡3.行为信息(1)概念:动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息。(2)来源:动物的特殊行为。(3)实例:蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等。蜜蜂跳舞豪猪竖刺孔雀开屏求偶炫耀一、生态系统中信息的种类类型来源传递形式实例植物的颜色、萤火虫的荧光、蜘蛛网的振动频率昆虫的性外激素、狗的尿液等蜜蜂跳舞，孔雀开屏非生物环境（光、声、温度、湿度、磁场等）或生物个体或群体（声、颜色）物理过程化学信息物理信息生物体信息素行为信息动物动物的行为特征判断信息类型种类(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、芽等感觉，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。4.思考（1）同种生物的信息传递只有一种方式吗？生物可以通过一种或多种信息类型进行交流。孔雀既可以通过开屏等行为信息进行求偶，也可通过鸣叫等物理信息与同类交流。当草原返青时食草动物现在远处通过识别植物的绿色（物理信息）来搜寻食物，然后在近处通过植物的气味（化学信息）来辨别和摄取食物。（2）生态系统中的信息传递仅仅发生在同种生物之间吗？生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间。在非洲大陆上犀牛和牛椋鸟之间有频繁的信息交流，鸟的鸣叫与跳跃可以提醒犀牛附近有危险情况（3）高等动物的神经信息的传递和遗传信息的传递与表达是否属于生态系统的信息传递?都不属于。神经系统的信息传递是个体细胞、器官、组织间的信息传递；遗传信息的传递与表达是细胞内部的信息传递。（4）生物与非生物环境之间是否也有信息传递呢？特点：生物之间的信息传递往往表现为双向性。

信源（信息产生部位）

信道（信息传输媒介）

信息受体（信息接收的生物或部位）生物或非生物环境

空气、水及其他介质如动物的眼、鼻、耳、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质（如光敏色素）等5.完整的信息传递过程完整的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体。缺少其中任意一项，信息传递都不能完成。6.生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异？信息传递与物质循环、能量流动存在的差异主要体现在以下3个方面：(1)途径不同。物质循环与能量流动通过食物链（网）进行，信息传递通过多种途径进行。(2)特点不同。物质循环具有循环性、全球性的特点，能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，信息传递往往是双向的。(3)范围不同。物质循环的范围是生物圈内，能量流动的范围是食物链的各营养级，信息传递的范围是生物与生物之间、生物与非生物环境之间。7.生态系统中信息传递与物质循环和能量流动的关系非生物的物质和能量生产者消费者分解者物质循环能量流动生态系统的结构功能信息传递循环单向递减复杂双向(动力)(载体)(调节)生态系统是通过物质流、能量流和信息流形成的统一整体。二.信息传递在生态系统中的作用

思考·讨论生态系统中信息传递的重要性资料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（搁浅）”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”。1.根据资料，分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系?如果没有信息传递，海豚的生活、捕食难以进行，信息干扰会导致海豚出现“自杀”现象；说明生命活动的正常进行，离不开信息的传递。个体的生存行为，依赖于信息传递。思考·讨论生态系统中信息传递的重要性资料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。1.根据资料，分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系?莴苣、茄、烟草种子的萌发，说明生命活动的正常进行，离不开信息的传递。莴苣种子萌发率与波长的关系示意图思考·讨论生态系统中信息传递的重要性资料3在自然界中，植物开花需要光信息，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。经过科学家的研究，已分离和鉴定了上千种昆虫信息素，其中大部分是用来传递性信号的。2.信息传递在种群的繁殖过程中起什么作用？通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，这样才能保证种群的繁衍。思考·讨论生态系统中信息传递的重要性资料42001年，科学家发现，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——寄生虫或捕食者，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在叶片上停留产卵。烟草雌蛾蛾幼虫的天敌蛾幼虫攻击释放化学物质白天吸引夜间驱除思考·讨论生态系统中信息传递的重要性3.资料4中的化学物质能够将几种生物类群联系起来？将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。4.烟草释放的化学物质，在白天与夜间是否都使它本身受益？是5.请根据这些资料，总结信息传递对于生物生存的重要性。信息传递对生物个体生命活动的正常进行和种群的繁衍都具有重要意义。总结：信息传递的作用举例水平作用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。②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。①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。②许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，用来传递性信号。①在草原上，当草原返青时，“绿色”为草原动物提供了可以开始采食的信息。②在森林中，狼既能用眼睛辨别猎物，也可以根据耳朵听到的声音作出反应，以追捕猎物；兔同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。个体生命活动的正常进行，离不开信息的作用种群生物种群的繁衍，离不开信息的传递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总结：信息传递的作用个体水平：生命活动的正常进行，离不开信息的作用；种群水平：生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。群落水平：信息还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。三.信息传递在农业生产中的应用阅读教材P71-72，思考讨论下列问题1.举例说明信息传递在农业生产中的应用？2.在农业生产和林业生产上常在田间或林间施放一种化学物质，使害虫不能完成生殖，而达到控制害虫的目的。(1)为什么一种化学物质就能够控制害虫的繁殖？(2)这种控制害虫的方法属于什么防治？三.信息传递在农业生产中的应用1.提高农畜产品产量利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,就可以提高果树的传粉效率和结实率延长光照时间，刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可以大大提高产蛋率三.信息传递在农业生产中的应用2.对有害生物进行防治利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度生物防治利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田；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。方法——机械防治、化学防治和生物防治2.对有害生物进行防治阅读P12：科学家的故事，了解蝗灾的治理生态系统的信息传递信息的种类信息传递的作用信息传递在农业生产中的应用物理信息化学信息行为信息保证生命活动的正常进行保证种群的繁衍调节种间关系，维持生态系统的稳定提高农畜产品的产量对有害动物进行控制1．黄鼬（俗称“黄鼠狼”）主要捕食鼠类，它们体内有臭腺，在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人，鼠类闻到臭气时往往选择逃离。以下有关解释不合理的是（）

A．释放的臭气是一种化学信息

B．这种气味信息只对黄鼬有利

C．释放臭气有利于黄鼬躲避危险

D．臭气作为信息可调节种间关系2.在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息；森林中，狼能依据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样能依据狼的气味或行为躲避追捕。以下结论最准确的是（）A．生命活动的进行，离不开信息的作用B．生物种群的