【生物】生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 2023-2024學(xué)年高二生物上冊同步備課課件（人教版2019選擇性必修2）

聚焦學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.生態(tài)系統(tǒng)中信息的類型2.信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用3.信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞問題探討1967年，荷蘭一位生物學(xué)家在研究蜜蜂時(shí)，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)。圓圈舞擺尾舞2.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。一.生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類1.生活中的信息：可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號(hào)等。3.信息的種類1)物理信息②來源：可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個(gè)體或群體。①概念：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。種子萌發(fā)（溫度、濕度）吸收紅光、遠(yuǎn)紅光的光受體，稱之為光敏色素；其生理作用甚為廣泛，它影響植物一生的形態(tài)建成，從種子萌發(fā)到開花、結(jié)果及衰老。2)化學(xué)信息①概念：在生命活動(dòng)中，生物產(chǎn)生一些可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)。②來源：生物體的代謝產(chǎn)物或分泌物。③實(shí)例：植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物；動(dòng)物的性外激素；昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中的信息素等。①概念：動(dòng)物的特殊行為，主要指各種動(dòng)作，這些動(dòng)作能夠向同種或異種生物傳遞某種信息，即動(dòng)物的行為特征可以體現(xiàn)為行為信息。②來源：動(dòng)物的特殊行為。③舉例：蜜蜂跳舞、孔雀開屏、鳥類的“求偶炫耀”等。3)行為信息蜜蜂跳舞下列各項(xiàng)分別屬于物理信息的有_________________________________；屬于化學(xué)信息的有_____________；屬于行為信息的有_____________。

1.

蛛網(wǎng)振動(dòng)

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(shí)途

7.

電鰻放電

8.

昆蟲的性信息素

9.

適宜光照下植物開花

10.

薊（jì）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(xiǎn)即時(shí)訓(xùn)練1234567891011121314種類概念（辨別）來源例子物理信息行為信息自然界中的光、聲、溫度、濕度、磁場等，通過物理過程傳遞的信息。在生命活動(dòng)中，生物還產(chǎn)生一些可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)動(dòng)物的特殊行為，主要指各種動(dòng)作，能夠向同種或異種生物傳遞某種信息非生物環(huán)境或生物體生物體的代謝產(chǎn)物或分泌物生物體的特殊行為化學(xué)信息總結(jié)---生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類蜜蜂跳舞、孔雀開屏、鳥類的“求偶炫耀”等植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物；動(dòng)物的性外激素，昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中的信息素等；各種氣味種子在春天發(fā)芽螢火蟲發(fā)光鳥的鳴叫4.

生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點(diǎn)1)生物可以通過一種或者多種信息類型進(jìn)行交流

開屏行為信息求偶鳴叫物理信息與同類交流遠(yuǎn)處通過識(shí)別植物的綠色近處通過植物的氣味物理信息搜尋食物化學(xué)信息辨別和攝取食物犀牛與牛椋（liáng）鳥，鳥的鳴叫與跳躍提醒犀牛附近有危險(xiǎn)情況2)信息傳遞可以發(fā)生在同種生物之間，也可發(fā)生在不同生物之間，生物與非生物環(huán)境4.

生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點(diǎn)3)多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的(也有單向)草原上，草的綠色給羊傳遞了可食用的信息，羊并不傳遞信息給草，此過程中信息傳遞是單向的。非生物環(huán)境生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者4.

生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點(diǎn)都不屬于。神經(jīng)系統(tǒng)的信息傳遞是個(gè)體細(xì)胞、器官、組織間的信息傳遞；遺傳信息的傳遞與表達(dá)是細(xì)胞內(nèi)部的信息傳遞；植物激素對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)屬于細(xì)胞間的傳遞。生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞包括同種生物之間、不同生物之間和生物與非生物環(huán)境之間。思考：高等動(dòng)物的神經(jīng)信息的傳遞和遺傳信息的傳遞與表達(dá)、植物激素對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)是否屬于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞?注意：生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞不包括細(xì)胞之間和細(xì)胞內(nèi)的傳遞。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）

生物或非生物環(huán)境

空氣、水及其他介質(zhì)如動(dòng)物的眼、鼻、耳、皮膚，植物的葉、芽以及細(xì)胞中的特殊物質(zhì)（如光敏色素）等阻礙其中的任意一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)使信息無法發(fā)生傳遞。5.信息傳遞的過程嗅覺器官眼植物花朵鮮艷顏色芳香氣味蜜蜂光空氣眼偵察蜂舞蹈光其他蜜蜂

產(chǎn)生：生物或環(huán)境媒介：水、空氣等物理信息化學(xué)信息行為信息信息源信道信息受體接收：動(dòng)植物的器官及細(xì)胞中的特殊物質(zhì)（如光敏色素）等5.信息傳遞的過程萵苣種子萌發(fā)率與波長的關(guān)系示意圖二.信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用1.生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開信息傳遞(個(gè)體水平)【資料1】【資料2】【資料3】在自然界中，植物開花需要光信息，當(dāng)日照時(shí)間達(dá)到一定長度時(shí)，植物才能開花。許多動(dòng)物都能在特定時(shí)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(hào)的。2.生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞(種群水平)【資料4】煙草植株釋放化學(xué)物質(zhì)示意圖煙草雌蛾蛾幼蟲的天敵蛾幼蟲攻擊釋放化學(xué)物質(zhì)白天吸引夜間驅(qū)除

煙草釋放的化學(xué)物質(zhì)將煙草、蛾和蛾幼蟲的天敵三種生物聯(lián)系起來，使煙草在白天與夜間都受益。【資料5】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(gè)體行為與種群特征為對方提供了大量的有用信息。青草食草動(dòng)物綠色采食兔子聲音躲避狼捕食氣味、行為信息傳遞調(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。（群落和生態(tài)系統(tǒng)水平）3.調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定1.個(gè)體水平：生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開信息傳遞。2.種群水平：生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞。3.群落和生態(tài)系統(tǒng)：調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。(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。(2)萵苣、茄、煙草的種子必須接收某種波長的光信息，才能萌發(fā)生長。(1)在自然界中，植物開花需要光信息刺激，當(dāng)日照時(shí)間達(dá)到一定長度時(shí)，植物才開花。(2)許多動(dòng)物都能在特定時(shí)期釋放用于吸引異性的信息素，用來傳遞性信號(hào)。(1)在草原上，當(dāng)草原返青時(shí)，“綠色”為草原動(dòng)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。信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用1.提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量1)利用模擬的動(dòng)物信息吸引大量的傳粉動(dòng)物，提高果樹的傳粉效率和結(jié)實(shí)率。電子儀器，模擬蜜蜂跳圓圈舞或擺尾舞相同的頻率或聲音蜜蜂信息素引誘蜜蜂2)延長光照時(shí)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。三.信息傳遞的在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用2.對有害動(dòng)物進(jìn)行控制機(jī)械防治化學(xué)防治2)生物防治：①利用光照、聲音信號(hào)等誘捕或驅(qū)趕某些動(dòng)物，使其遠(yuǎn)離農(nóng)田；②利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動(dòng)物，降低害蟲種群密度；③利用特殊的化學(xué)物質(zhì)擾亂某些動(dòng)物的雌雄交配，使有害動(dòng)物的繁殖力下降。1)常用方法：機(jī)械防治、化學(xué)防治和生物防治3)對有害動(dòng)物進(jìn)行控制的方法的比較種類化學(xué)防治機(jī)械防治生物防治措施優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)噴施化學(xué)藥劑①作用迅速

②短期效果明顯①會(huì)使抗藥性害蟲個(gè)體增加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(fèi)時(shí)費(fèi)力②對體型很小的害蟲

無法實(shí)施引入天敵、寄生蟲或使用信息素等①無污染②效果好且持久天敵數(shù)量不明確，甚至可能會(huì)引發(fā)生態(tài)危機(jī)（可能引起物種入侵）注意：②利用性引誘劑誘殺雄性個(gè)體，屬于

防治。①利用化學(xué)信息≠化學(xué)防治。生物課堂小結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用1.物理信息2.化學(xué)信息3.行為信息信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用1.保證生命活動(dòng)的正常進(jìn)行2.保障生物種群的繁衍3.調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定1.提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量2.對有害動(dòng)物進(jìn)行控制項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)信息傳遞特點(diǎn)范圍途徑聯(lián)系單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減全球性，循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)往往是雙向的（也有單向）生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級(jí)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)多種途徑①任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)這三個(gè)基本功能，同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割，形成統(tǒng)一整體；②物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力，信息傳遞決定能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的方向。歸納總結(jié)：能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞的比較1.

黃鼬（俗稱“黃鼠狼”）主要捕食鼠類，它們體內(nèi)有臭腺，在遇到威脅時(shí)可排出臭氣麻痹敵人，鼠類聞到臭氣時(shí)往往選擇逃離。以下有關(guān)解釋不合理的是(

)A.

釋放的臭氣是一種化學(xué)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(xiǎn)

D.

臭氣作為信息可調(diào)節(jié)種間關(guān)系D上述方法利用物理信息的有____________________________，利用化學(xué)信息的有________，利用行為信息的有_________。2.拓展應(yīng)用：請將以下人工驅(qū)鳥的措施按原理進(jìn)行歸類。②⑧①播放鳥類天敵的鳴叫聲②放置無公害的驅(qū)鳥劑③燃放爆竹④使用激光⑤架設(shè)煤氣炮(模擬獵槍的響聲和火光)⑥布設(shè)鳥類害怕的圖案⑦聲光威嚇(將爆竹、獵槍聲、激光、驅(qū)鳥火焰等方法結(jié)合)⑧遙控航模模擬天敵。①③④⑤⑥⑦⑧隨堂練習(xí)3.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(dòng)物，降低害蟲種群密度，屬于化學(xué)防治C.生命活