3.4生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞課件-高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

細(xì)胞間的信息交流細(xì)胞分泌化學(xué)物質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)中是否也存在信息交流？相鄰細(xì)胞間通過通道而傳遞相鄰兩細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸第3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基于對信息傳遞實(shí)例的分析，歸納概括信息傳遞的種類、特點(diǎn)，理解生態(tài)系統(tǒng)整體性，形成結(jié)構(gòu)與功能觀。(生命觀念)2通過對信息傳遞實(shí)例的分析，理解信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用和在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。(社會責(zé)任)3理解生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類、信息傳遞的特點(diǎn)；基于信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用和在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，利用信息傳遞解決實(shí)踐問題。(科學(xué)思維)

1967年，荷蘭一位生物學(xué)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(nèi)；擺尾舞的意思是，蜜源在百米之外的遠(yuǎn)處，究竟距離多遠(yuǎn)與擺尾的速度有關(guān)。1.“100m以內(nèi)”，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？通過跳圓圈舞來傳遞這一信息。圓圈舞擺尾舞P68

問題探討植物通過什么方式為蜜蜂傳達(dá)“這里有蜜源”的信息？偵察蜂如何將蜜源的信息傳達(dá)給其他蜜蜂？鮮艷顏色芳香氣味嗅覺器官眼光空氣蜜蜂植物花朵舞蹈眼偵察蜂其它蜜蜂光

1967年，荷蘭一位生物學(xué)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(nèi)；擺尾舞的意思是，蜜源在百米之外的遠(yuǎn)處，究竟距離多遠(yuǎn)與擺尾的速度有關(guān)。1.“100m以內(nèi)”，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？通過跳圓圈舞來傳遞這一信息。物理、化學(xué)、行為。2.以上傳遞蜜源涉及植物的顏色、氣味及偵察蜂跳舞

等信息，這幾種信息分別是什么信息呢？圓圈舞擺尾舞P68

問題探討信息概述信息源：信息產(chǎn)生的部位信道：信息傳播的媒介信息受體：信息接收的生物或其部位1.信息：日常生活中，可以傳播的消息、情報、指令、數(shù)據(jù)與信號等。2.信息傳遞過程信息概述3.信息流：生態(tài)系統(tǒng)中的生物種群之間，以及它們內(nèi)部都有信息的產(chǎn)生與交換，能夠形成信息傳遞，即信息流。1.信息：日常生活中，可以傳播的消息、情報、指令、數(shù)據(jù)與信號等。2.信息傳遞過程信息源（信息產(chǎn)生的部位）

信道（信息傳輸?shù)拿浇椋?/p>

信息受體（信息接收）空氣、水以及其他介質(zhì)均可以傳播信息非生物環(huán)境；生物個體或群落動物的眼、鼻、耳、皮膚；植物的葉、芽以及細(xì)胞中的特殊物質(zhì)（光敏色素）生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用請同學(xué)們自主閱讀教材P68-69，思考討論完成表格：

信息類型概念來源實(shí)例（1）概念:（2）來源：（3）實(shí)例：可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個體或群體。自然界中的光、聲、溫度、濕度、磁場等，通過物理過程傳遞的信息。1.物理信息頭狼嚎叫（聲音）蝙蝠回聲定位（超聲波）蛇的頰窩感知溫度候鳥靠磁場定位魚感知水流速度和方向（側(cè)線）蜘蛛網(wǎng)的振動螢火蟲(光)蟬(聲)形狀（4）感受部位：①

動物的眼、耳、皮膚等②

植物的葉、芽及細(xì)胞中的特殊物質(zhì)（光敏色素等）

刺猬（刺）雄蛙的鳴叫種子萌發(fā)（溫度、濕度）（3）實(shí)例：1.物理信息科學(xué)家實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1：把一只雌蛾關(guān)在黑暗籠子里，吸引了大量雄蛾來交尾；——雌蛾和雄蛾通過什么信息聯(lián)系的呢？實(shí)驗(yàn)2：把雌蛾裝進(jìn)密閉透明容器后，雄蛾對雌蛾視而不見?；瘜W(xué)信息性外激素：蠶蛾醇14（1）概念：（2）來源：在生命活動中，生物產(chǎn)生一些可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)。驅(qū)蚊草水葫蘆根部的分泌物可以明顯地抑制藻類的生長①植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物；②動物的性外激素等；③昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中的信息素等。黃鼠狼放臭屁狗便尿液等具有特殊氣味，作為領(lǐng)地記號。2.化學(xué)信息（3）實(shí)例：“肢體語言”(1)概念:(2)來源:(3)實(shí)例:孔雀開屏求偶炫耀3.行為信息孔雀蛛跳舞動物的特殊行為，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，即動物的行為特征可以體現(xiàn)為行為信息。動物的特殊行為。蜜蜂跳舞、孔雀開屏、鳥類的“求偶炫耀”等。雄性北極雀的獻(xiàn)食求愛豪豬遭遇敵害時，將其體刺豎直加拿大北極鵝的送禮求愛吹“氣球”求偶的軍艦鳥鴛鴦戲水公雞打架3.行為信息（3）實(shí)例：知識鞏固下列各項(xiàng)分別屬于哪種信息?①螢火蟲發(fā)出的熒光②公雞求偶炫耀

③蜘蛛網(wǎng)的振動④金龜子遇敵裝死⑤寵物狗之間通過嗅聞肛門腺辨識身份和健康狀況⑥孔雀開屏⑦雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾

⑧適宜日照使植物開花

⑨蜜蜂跳舞

⑩蛇通過熱感受器發(fā)現(xiàn)鼠?植物分泌的化學(xué)物質(zhì)

其中，物理信息的有：____________①③⑧⑩化學(xué)信息的有：__________⑤⑦?行為信息的有：__________②④⑥⑨信息傳遞的特點(diǎn):（1）生物可以通過一種或者多種信息類型進(jìn)行交流

（2）生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞既可存在于同種

生物之內(nèi)，也可發(fā)生在不同生物之間例：犀牛與牛椋鳥頻繁的信息交流，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。食草動物在遠(yuǎn)處通過識別植物的綠色：在近處通過植物的氣味：求偶與同類交流孔雀開屏：鳴叫：搜尋食物辨別和攝取食物行為信息物理信息物理信息化學(xué)信息種類特點(diǎn)來源實(shí)例物理信息化學(xué)信息行為信息比較物理過程傳遞生物與環(huán)境光、聲、溫度、濕度（聽得見、看得見、摸得到）化學(xué)物質(zhì)傳遞生物代謝活動生物堿、有機(jī)酸、性外激素特定行為動物異常表現(xiàn)和行為求偶炫耀、蜜蜂舞蹈（信息素）（聞得到）①多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的；歸納總結(jié)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)生在不同生物之間生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)循環(huán)單向遞減雙向(動力)(載體)(調(diào)節(jié))功能非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者分解者消費(fèi)者物質(zhì)循環(huán)能量流動信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)是通過物質(zhì)流、能量流和信息流形成的統(tǒng)一整體。決定生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞的比較項(xiàng)目能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞特點(diǎn)范圍途徑模式圖聯(lián)系單向流動，逐級遞減全球性，循環(huán)性往往是雙向的生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級之間生物圈生物與生物之間，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(jìn)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(yùn)轉(zhuǎn)的動力；物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)；信息傳遞調(diào)節(jié)物質(zhì)循環(huán)和能量流動，決定能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞的比較P69思考：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞與物質(zhì)循環(huán)和能量流動存在哪些差異？（1）物質(zhì)循環(huán)和能量流動借助于食物鏈進(jìn)行；信息傳遞不依賴于食物鏈，可在同一個物種內(nèi)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(diǎn)是單向流動，物質(zhì)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。生態(tài)系統(tǒng)是通過物質(zhì)流、能量流和信息流形成的統(tǒng)一整體。

生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞的比較

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，其中既有物理信息，也有化學(xué)信息與行為信息。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(qiáng)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(xué)信息：行為信息：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3.尾巴蜷縮在兩腿之間：表示順從和不安，害怕和恐懼貓聽到鼠的活動：做好捕獵的準(zhǔn)備貓面部的腺體在一些物體上摩擦：標(biāo)記領(lǐng)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·討論生態(tài)系統(tǒng)具有多種不同類型的信息，下列現(xiàn)象與其所用到的信息類型對應(yīng)正確的是(

)A.“溫柔陷阱”：捕蟲草產(chǎn)生香甜的分泌液，引誘昆蟲前來并將昆蟲捕

食——化學(xué)信息B.“臭名昭著”：野生海芋釋放臭味吸引蚊子前來，幫助傳粉——物理

信息C.“我最閃亮”：孔雀通過開屏進(jìn)行求偶炫耀——化學(xué)信息D.“我的地盤”：美洲獵豹撒尿標(biāo)記自己的領(lǐng)地——行為信息A典例分析生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性

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“定位信息”。資料1：海豚進(jìn)行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為幾乎都依賴于超聲波。它們可使用頻率超過100kHz的超聲波進(jìn)行“回聲定位”。

資料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)。

個體的生存行為，依賴于信息傳遞。個體的生長發(fā)育，依賴于信息傳遞。P70思考·討論資料3:在自然界中，植物開花需要光信息刺激，當(dāng)日照時間達(dá)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(xué)家的研究，已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。生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞。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？（種群水平）資料4：2001年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，煙草植株受到蛾幼蟲攻擊后，能夠產(chǎn)生和釋放可揮發(fā)的化學(xué)物質(zhì)。這些化學(xué)物質(zhì)，白天可以吸引蛾幼蟲的天敵——寄生蟲或捕食者，夜間又能驅(qū)除夜間活動的雌蛾，使它們不能在葉片上停留產(chǎn)卵。攻擊釋放化學(xué)物質(zhì)蛾幼蟲煙草信息素白天吸引蛾幼蟲的天敵夜間驅(qū)除雌蛾討論3.資料4中的信息素能夠?qū)追N生物聯(lián)系起來？討論4.煙草釋放的信息素，在白天與夜間是否都使它受益？是討論5.信息傳遞對種間關(guān)系具有什么作用？調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈上的相鄰物種之間存在著“食”與“被食”的關(guān)系，相鄰物種的某些個體行為與種群特征為對方提供了大量的有用信息。

例如，在草原上，當(dāng)草原返青時，“綠色”為食草動物提供了可以采食的信息；森林中，狼能夠依據(jù)兔留下的氣味去獵捕后者，兔同樣也能夠依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。青草食草動物綠色采食兔子氣味躲避狼捕食氣味、行為信息能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。1.生命活動的正常進(jìn)行，離不開信息的作用①海豚進(jìn)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(dāng)日照時間達(dá)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.調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定①當(dāng)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(yīng)，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）

多數(shù)植物遭到昆蟲蠶食時會分泌茉莉酸，啟動抗蟲反應(yīng)，如分泌殺蟲物質(zhì)、產(chǎn)生吸引昆蟲天敵的揮發(fā)性物質(zhì)等。煙粉虱能合成Bt56蛋白，該蛋白會隨煙粉虱唾液進(jìn)入植物，抑制茉莉酸啟動的抗蟲反應(yīng)，使煙粉虱數(shù)量迅速增長。下列敘述錯誤的是（）A.植物產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)吸引昆蟲天敵，體現(xiàn)了信息傳遞調(diào)節(jié)種間關(guān)系B.植物受到昆蟲傷害啟動抗蟲反應(yīng)是神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)共同作用的結(jié)果C.Bt56基因表達(dá)被抑制的煙粉虱在寄主植物上的數(shù)量增長比未被抑制的

對照組慢D.開發(fā)能水解Bt56蛋白的轉(zhuǎn)基因植物可防治煙粉虱B典例分析生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用資料1養(yǎng)殖戶B在蛋用雞雞舍中安裝了照明系統(tǒng)，每天早上5點(diǎn)開燈至天亮，晚上從天黑開始開燈至21點(diǎn)，每天保持光照16h。補(bǔ)光期間雞舍內(nèi)光照強(qiáng)度約為

5~10lux。你能解釋他這么做的原因嗎？光照是雞卵巢發(fā)育和雌激素分泌所需要的一種物理信息，適當(dāng)延長光照可以提高產(chǎn)蛋率。光下丘腦垂體性腺促性腺激素釋放激素促性腺激素性激素發(fā)育提高產(chǎn)蛋率1.提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量利用模擬的動物信息吸引大量的傳粉動物,就可以提高果樹的傳粉效率和結(jié)實(shí)率。延長光照時間，刺激雞卵巢的發(fā)育和雌激素的分泌，可以大大提高產(chǎn)蛋率。利用溫度和濕度延長蔬菜的種植期。352.對有害動物進(jìn)行防治機(jī)械防治農(nóng)民在噴農(nóng)藥殺蟲化學(xué)防治生物防治特點(diǎn)：高效、速效、操作方便、適宜推廣、經(jīng)濟(jì)效益顯著；核心：科學(xué)的使用農(nóng)藥；缺點(diǎn)：使害蟲、病菌、雜草產(chǎn)生抗藥性；污染環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品中有藥物殘留等。(2)化學(xué)防治：利用化學(xué)藥物防治作物病、蟲、雜草等有害生物，從個體保護(hù)農(nóng)作物的方法。機(jī)械作用包括人力撲打、使用簡單的器具器械裝置，直至應(yīng)用近代化的機(jī)具設(shè)備等。（1）機(jī)械防治生物防治具有資源豐富、生產(chǎn)成本低、防治效果好、不污染環(huán)境等。37（3）生物防治:注意：利用化學(xué)信息≠化學(xué)防治。利用性引誘劑誘殺雄性個體，屬于

防治。利用光照誘捕害蟲利用聲音信號誘捕或驅(qū)趕某些動物利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度還可以利用性引誘劑擾亂某些動物的雌雄交配，使有害動物的繁殖力下降生物利用有益生物或其代謝產(chǎn)物來防治病蟲害、雜草等有害生物的方法。優(yōu)點(diǎn)：種類缺點(diǎn)化學(xué)防治機(jī)械防治生物防治這些方法各有優(yōu)點(diǎn)，更傾向于利用對人類生存環(huán)境無污染的、有效的生物防治。列表比較三種防治方法噴施化學(xué)藥劑人工捕捉等措施引入天敵、寄生蟲或使用信息素等①作用迅速②短期效果明顯優(yōu)點(diǎn)①無污染②見效快，效果好①無污染②有效且持久①會使害蟲的抗藥性增強(qiáng)②可能殺害害蟲天敵，破壞生態(tài)平衡③污染環(huán)境②對體型很小的害蟲無法實(shí)施①費(fèi)時費(fèi)力①天敵數(shù)量不明確，甚至可能會引發(fā)生態(tài)危機(jī)（可能引起物種入侵）②寄生生物專一性強(qiáng)1.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞及應(yīng)用的敘述，不正確的是（）A.利用黑光燈誘捕法來調(diào)查昆蟲的種群密度屬于生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的應(yīng)用B.利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度，屬于化學(xué)防治C.生命活動的正常進(jìn)行離不開信息的傳遞D.短日照作物黃麻，南種北移可延長生長期，提高麻皮產(chǎn)量，是對物理

信息的合理利用B典例分析2.使用化學(xué)農(nóng)藥、采用生物防治的方法都可防治農(nóng)作物害蟲。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）A.使用化學(xué)農(nóng)藥治理害蟲，農(nóng)藥會污染水體、大氣