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（2019）選擇性必修2

第3生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性

在我國內(nèi)蒙古東北部，既有一望無際的大興安嶺森林，也有沃野千里的呼倫貝爾草原。有的地方，森林與草地僅一河之隔，相距如此之近的兩個地段，為什么這邊是森林群落，那邊卻是草原群落呢？是那邊的草原還沒有演替為森林嗎？

千百年來，大興安嶺森林一直郁郁蔥蔥、遮天蔽日，而呼倫貝爾草原始終是天蒼蒼、野茫茫。為什么它們可以長期保持相對的穩(wěn)定呢？

森林、草原、荒漠、海洋……地球上分布著多種多樣的生物群落。這些群落外貌不同，物種組成也有差異，然而它們都與所處的環(huán)境形成了統(tǒng)一的整體，這就是生態(tài)系統(tǒng)。第4節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞02概述信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。描述信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。目標(biāo)0103學(xué)習(xí)目標(biāo)

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問題探討討論：

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)。2、你還能舉出生物間傳遞信息的其它

例子嗎？孔雀開屏、豪豬豎刺等問題探討討論：蜜蜂傳遞的是發(fā)現(xiàn)蜜源的信息，它們是如何發(fā)現(xiàn)蜜源的呢？是植物發(fā)出了某種信息并傳遞給蜜蜂嗎？那么，什么是信息呢？

1.概念：

通常將________的_____、_____、_____、_____與______等稱作信息；可以傳播消息情報指令數(shù)據(jù)信號一、信息2.信息流：生態(tài)系統(tǒng)中的____________，以及它們_____都有信息的____與_____，能夠形成_________，即信息流。一、信息生物種群之間內(nèi)部產(chǎn)生交換信息傳遞※生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞，不包括細(xì)胞之間的信息傳遞；

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？

類型來源傳遞形式實例請同學(xué)們自主閱讀教材P68-69，思考討論完成下表。

二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類1.物理信息：（1）概念：

自然界中的

等,通過

傳遞的信息。光、聲、溫度、濕度、磁場物理過程（2）來源：可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個體或群體。二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類（3）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）

（4）范圍：無機(jī)環(huán)境與生物，生物與生物間。種子萌發(fā)(溫度、濕度）鳥的遷徙（磁場）花（顏色）荊棘的刺（形狀）蜘蛛捕食（頻率）海豚捕食（超聲波）蛇的頰窩（溫度）動物的叫聲二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類（5）實例：2.化學(xué)信息：（1）概念：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)生物體的

或

。代謝產(chǎn)物分泌物（2）來源：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；③昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中的信息素等。（3）化學(xué)物質(zhì)種類:二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類（4）實例：二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類螞蟻之所以永遠(yuǎn)不會迷路，其神奇之處就在于它沿途留下的記號——尾跡素。黃鼠狼難以脫身時，會突然施放出一股臭液來，奇臭難聞。一個臭屁救了黃鼠狼的命。雌蝗在遠(yuǎn)處的草叢中分泌一種特殊的激素，雄蝗頭上的一對觸角像電視接收天線一樣，能準(zhǔn)確無誤地接收到這種信號?；ǎㄏ阄叮┬」啡瞿颍ùx廢物）蛾（信息素）3.行為信息：（1）概念：

動物的

，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，即生物的

可以體現(xiàn)為行為信息。特殊行為行為特征（2）來源：動物的特殊行為。（3）實例：豪豬豎刺孔雀開屏求偶炫耀二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用：下列各項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1.2.3.4.7.9.10.135.6.811.12.14從以上例子來看，信息傳遞是單向還是雙向的？大多數(shù)是雙向的

2、生物可以通過一種或多種信息類型進(jìn)行交流同種生物的信息傳遞只有一種方式嗎？

3、生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞既存在于同種生物之內(nèi)，也發(fā)生在不同生物之間?？兹搁_屏：鳴叫：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)信息生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞僅僅發(fā)生在同種生物之間嗎？

例：在非洲大陸上，犀牛和牛椋鳥之間有頻繁的信息交流，鳥的鳴叫與跳躍

可以提醒犀牛附近有危險情況三、信息傳遞的特點(diǎn)例：

1、多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的類型來源傳遞形式實例光、聲、溫度、濕度、磁力等植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝廢物，動物的性外激素等蜜蜂跳舞，鳥類的“求偶炫耀”等；比較非生物環(huán)境或生物個體或群體物理過程化學(xué)信息物理信息生物體以化學(xué)物質(zhì)為信息載體行為信息動物動物的行為特征①多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的；②三種信息都可以來源于生物，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。小結(jié)：三種信息的比較想一想，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？哪些環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個完整的信息傳遞過程？

差異主要有以下方面：

（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。旁欄思考題：

完整的信息傳遞過程包括信息源、信道和信息受體。缺少其中任意一項，信息傳遞都不能完成。1、信息源：2、信道：3、信息受體：常見信息受體：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)（如光敏色素）；*來自生物或非生物環(huán)境*空氣、水等；四、信息源、信道、信息受體信息產(chǎn)生的部位；信息傳播的媒介；信息接收的生物或其他部位；1.狗會用自己的尿液和糞便來標(biāo)記領(lǐng)地和來往的路徑；電鰻可輸出高達(dá)

300到800伏的電壓把比自己小的動物電擊致死而獲取獵物；蜜蜂發(fā)現(xiàn)

蜜源后用不同的舞蹈動作告訴同伴蜜源的方向和遠(yuǎn)近。以上三個實例

分別體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)中哪一類信息的傳遞(

)A．行為信息、化學(xué)信息、物理信息B．化學(xué)信息、行為信息、物理信息C．化學(xué)信息、物理信息、行為信息D．行為信息、物理信息、化學(xué)信息鞏固訓(xùn)練

C2.有人做了如下實驗：將一只椿象殺死，盡管做得干凈無聲，也引起了

其它椿象的逃跑。此現(xiàn)象是因為在椿象之間傳遞了（）

A.物理信息B.化學(xué)信息

C.行為信息D.語言信息3.一只昆蟲撞上了蜘蛛網(wǎng)，引起了蜘蛛網(wǎng)的振動，對此的描述正確的是

（）

A.蜘蛛網(wǎng)的振動頻率，對這只昆蟲來說就是信息

B.蜘蛛網(wǎng)的振動，向蜘蛛傳達(dá)了昆蟲的行為信息

C.上述種類的信息，只能來源于生物

D.蜘蛛網(wǎng)的振動頻率，是一種物理信息BD鞏固訓(xùn)練

分析發(fā)生在身邊的生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞

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：搖尾巴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思考·討論生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性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”。近年來，屢有海豚出現(xiàn)“集體自殺（擱淺）”現(xiàn)象的報道。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“定位系統(tǒng)”。思考·討論2、有些植物(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、根據(jù)資料1、2，分析信息傳遞與生命活動的正常進(jìn)行有什么關(guān)系?

生命活動的正常進(jìn)行，離不開信息的傳遞。（個體水平）生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性思考·討論討論：萌發(fā)率/％波長/nm3、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。2、信息傳遞在種群繁衍過程中起什么作用？

生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞。（種群水平）生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性思考·討論4、當(dāng)煙草植株受到蛾幼蟲攻擊后，能夠產(chǎn)生和釋放一種揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)。這種化學(xué)物質(zhì)白天可以吸引蛾幼蟲的天敵，夜間又能驅(qū)除夜間活動的雌蛾，使它們不能停留在葉片上產(chǎn)卵。3、資料4中的化學(xué)物質(zhì)能夠?qū)追N生物類

群聯(lián)系起來？

將煙草、蛾和蛾幼蟲的天敵三種生物聯(lián)系起來4、煙草釋放的化學(xué)物質(zhì)，在白天與夜間是否都使它本身受益？

是5、請根據(jù)這些資料，總結(jié)信息傳遞對于生物生存的重要性。

生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性思考·討論信息傳遞對生物個體生命活動的正常進(jìn)行和種群的繁衍都具有重要意義。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）五、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用4.下列現(xiàn)象中不能體現(xiàn)“信息能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系”這個

觀點(diǎn)的是(

) A.蝙蝠通過自身發(fā)出的聲波，對被捕食者進(jìn)行“回聲定位” B.水稻和稗草爭奪陽光 C.當(dāng)光照時間達(dá)到一定長度時植物才能開花 D.云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生長C鞏固訓(xùn)練

5.野生揚(yáng)子鱷種群的雌雄比例一般穩(wěn)定在5∶1左右，這樣的性別比例

是由孵化時的溫度所決定的。繁殖季節(jié)雄性揚(yáng)子鱷發(fā)出“轟”“轟”

的聲音，雌性揚(yáng)子鱷則根據(jù)聲音大小選擇巢穴位置。當(dāng)聲音大時，

雌鱷選擇將巢穴筑于山凹濃蔭潮濕溫度較低處，則孵出較多的雌鱷。

以上事實說明生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞（

）

A.能夠調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定

B.維持生物體正常生命活動，調(diào)節(jié)生物內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)

C.利于生物種群的繁衍，維持種群數(shù)量的穩(wěn)定

D.調(diào)節(jié)生物種群的巢穴溫度，維持適宜的性別比例信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有什么應(yīng)用？

C鞏固訓(xùn)練

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)實率。養(yǎng)雞時，在增加營養(yǎng)的基礎(chǔ)上，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。六、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用三信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用性信息素誘捕器，干擾害蟲的正常交尾。農(nóng)民在噴農(nóng)藥殺蟲機(jī)械防治化學(xué)防治生物防治2.對有害動物進(jìn)行防治：六、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用(1)目前控制動物危害的技術(shù)方法：三信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用農(nóng)民在噴農(nóng)藥殺蟲機(jī)械防治化學(xué)防治2.對有害動物進(jìn)行防治：六、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用(2)利用信息來發(fā)揮作用的生物防治：①利用光照、聲音信號等誘捕或驅(qū)趕某些動物，使其遠(yuǎn)離農(nóng)田；②利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度；③還可以利用特殊的化學(xué)物質(zhì)擾亂某些動物的雌雄交配，使有害動物

的繁殖力下降,從而減緩有害動物對農(nóng)作物的破壞。在農(nóng)業(yè)上利用昆蟲信息素誘捕昆蟲種類化學(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會使害蟲的抗藥性

增強(qiáng)②可能殺害害蟲天敵