生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞課件 【備課精研+高效課堂】 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

3.4生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞沒有物質(zhì)的世界是虛無的世界;沒有能源的世界是死寂的世界;沒有信息的世界是混亂的世界。

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處，究竟距離多遠與擺尾的速度有關(guān)討論：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？

2.你還能舉出生物間傳遞信息的其它例子嗎？通過跳圓圈舞孔雀開屏、豪豬豎刺等問題探討一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞

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。

日常生活中，人們通常將可以傳播的消息、情報、指令、數(shù)據(jù)與信號等稱作信息。1.信息概述（1）信息的概念：（2）信息流：生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞，不包括細胞內(nèi)及細胞之間的信息傳遞；特別注意：一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞2.生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類（1）物理信息：①概念：

自然界中的光、聲、溫度、濕度、磁場等，通過物理過程傳遞的信息。②來源：可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個體或群體。③舉例：螢火蟲（光）動物的鳴叫（聲）種子萌發(fā)（溫度、濕度）鳥的遷徙（磁場）一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞（刺）刺猬吸收紅光、遠紅光可逆轉(zhuǎn)換的光受體（色素蛋白質(zhì)），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.生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類（1）物理信息：一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞感受物質(zhì)：眼；耳；皮膚；葉、芽、細胞中的特殊物質(zhì)（如光敏色素）信息來源：無機環(huán)境、生物信息源：光、聲、溫度、濕度、磁力蛇的頰窩（溫度）植物的生長（光敏色素）（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)。②來源：生物體的代謝產(chǎn)物或分泌物。③舉例：A.植物的生物堿、有機酸等代謝產(chǎn)物B.動物的性外激素C.昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中的信息素等。驅(qū)蚊草2.生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞蛾（信息素）小狗撒尿（代謝廢物）水葫蘆根部的分泌物可以明顯地抑制藻類的生長

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。(3)行為信息①概念：②來源：動物的特殊行為。③舉例：蜜蜂跳舞、孔雀開屏、鳥類的“求偶炫耀”等。蜜蜂跳舞2.生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞烏賊噴墨白頭鷹的求偶姿勢尖尾松雞魔性求偶舞3.生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點（1）生物可以通過一種或者多種信息類型進行交流

例如：孔雀開屏（行為信息）：鳴叫（物理信息）：食草動物遠處通過識別植物的綠色（物理信息）：近處通過植物的氣味（化學(xué)信息）：求偶與同類交流搜尋食物辨別和攝取食物（2)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)生在不同生物之間例如：犀牛與牛椋鳥，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；一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞4.生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的過程信息源信道信息受體一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞（如動物的眼、鼻、耳、皮膚；植物的葉、芽以及細胞中的特殊物質(zhì)如光敏色素等）信息產(chǎn)生的部位；（來自生物或非生物環(huán)境）信息傳播的媒介（空氣、水以及其他介質(zhì)等）信息接收的生物或其部位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、有機酸等代謝廢物，動物的性外激素等蜜蜂跳舞，鳥類“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)生在不同生物之間小結(jié)：三種信息的比較一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞思考?討論：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：做好捕獵的準備貓面部的腺體在一些物體上摩擦：標記領(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一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞思考?討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性資料1：海豚進行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為幾乎都依賴于超聲波，他們可使用頻率超過100KHz的超聲波進行“回聲定位”。資料2：有些植物像萵苣、茄、煙草的種子，必須接受某種波長的光信息才能萌發(fā)萌發(fā)率/％波長/nm一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞5.信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用討論1：根據(jù)資料1和2，分析信息傳遞與生命活動的正常進行有什么關(guān)系？（1）生命活動的正常進行，離不開信息傳遞。（個體水平）討論2：信息傳遞在種群繁衍過程中起什么作用？（2）通過信息傳遞，雌雄個體能相互識別、交配，完成種群的繁衍。一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞5.信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用資料3：昆蟲信息素（種群水平）討論3：資料4中的信息素能夠?qū)追N生物聯(lián)系起來？煙草、蛾、蛾幼蟲天敵討論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？（3）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。思考：若無這種信息素，煙草、蛾和蛾幼蟲的天敵三種生物的種群數(shù)量將發(fā)生什么變化？植物與植食性昆蟲一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞5.信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用資料4：（群落和生態(tài)系統(tǒng)水平）6.信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用（1）提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量電子儀器，模擬蜜蜂跳圓圈舞或擺尾舞相同的頻率或聲音。延長光照時間，刺激雞卵巢發(fā)育和雌激素的分泌，大大提高產(chǎn)蛋率一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞利用溫度和濕度延長蔬菜的種植期（2）對有害動物進行控制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A.利用光照、聲音信號誘捕或驅(qū)趕某些動物C.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。6.信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞①舉例：——目前人們越來越傾向于利用對人類生存環(huán)境無污染，有效的生物防治。你見過這種誘魚劑嗎？如果把它撒在石頭上，魚會去“咬”石頭，而對旁邊香噴噴的餌料不屑一顧……信息素是直接作用于魚兒的大腦，啟動魚兒進食的欲望，這與魚兒喜歡什么食物沒有任何關(guān)系。（2）對有害動物進行控制6.信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞種類措施噴施化學(xué)藥劑人工捕捉等引入天敵、寄生蟲或使用信息素等優(yōu)點①作用迅速②短期效果明顯①無污染②見效快，效果好①無污染②有效且持久缺點①會使害蟲的抗藥性增強②可能殺害害蟲天敵，破壞生態(tài)平衡③污染環(huán)境①費時費力②對體型很小的害蟲無法實施天敵數(shù)量不明確，甚至可能會引發(fā)生態(tài)危機（可能引起物種入侵）化學(xué)防治機械防治生物防治②控制動物危害的技術(shù)方法（2）對有害動物進行控制一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞課堂總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞（二）信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用（三）信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用（一）生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類物理信息、化學(xué)信息、行為信息1.生命活動的正常進行，離不開信息的作用。2.生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞。3.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。1.提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量。2.對有害動物進行控制。

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。一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞項目能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞特點范圍途徑模式圖聯(lián)系單向流動，逐級遞減全球性，循環(huán)性往往是雙向的（也有單向）生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級之間（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①任何一個生態(tài)系統(tǒng)這三個基本功能，三者同時進行，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)，信息傳遞決定能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向二.生態(tài)系統(tǒng)的功能的比較設(shè)計實驗證明雌蛾能夠分泌性外激素的吸引雌蛾前來交配？1、設(shè)置幾組實驗？2、每組做怎樣的處理？3、出現(xiàn)什么樣的結(jié)果能夠證明你的假設(shè)？一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞課外實踐：驗證昆蟲之間是否存在化學(xué)信息的傳遞設(shè)計實驗證明雌蛾能夠分泌性外激素的吸引雌蛾前來交配？一.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞（1）實驗步驟：①夜晚，將若干未交配的雌蛾（只有未交配的個體才能分泌性外激索）分成A、B兩組．把A組雌蛾直接放在誘捕器（標記為A）中，把B組雌蛾先放在封閉的玻璃管中，再放在_______________（標記為B）中．②把A、B兩個誘捕器均懸掛在門外．③一夜后，觀察A、B兩個誘捕器，發(fā)現(xiàn)A誘捕器_______________，B誘捕器__________________．（2）實驗結(jié)論：____________________________________．（3）延伸探究：科學(xué)家事先捕捉到一些生長狀態(tài)正常的雄蛾，分成C、D兩組，C組全部被剪掉觸角，D組保持原狀．同時放飛后，發(fā)現(xiàn)D組的雄蛾幾乎全部被A誘捕器捕捉，而C組雄娥幾乎沒有一只被捕捉．這種現(xiàn)象說明：_________________________________．同樣的誘捕器捕捉到許多同種雄蛾沒有捕捉到雄蛾雄蛾的觸角是感受性外激素的重要器官雌蛾能分泌性外激素吸引雄蛾前來交尾練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測1.黃鼬（俗稱“黃鼠狼”）主要捕食鼠類，它們體內(nèi)有臭腺，在遇到威脅時可排出臭氣麻痹敵人，鼠類聞到臭氣時往往選擇逃離。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D.臭氣作為信息可調(diào)節(jié)種間關(guān)系2.“燕燕于飛，差池其羽”“燕燕于飛，上下其音”（《詩經(jīng)?國風(fēng)》），燕子表達的是哪一類信息？B行為信息和物理信息練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用場附近的鳥類嚴重危害飛行安全，因此有必要進行人工驅(qū)鳥。請將以下人工驅(qū)鳥的措施按原理進行歸類。①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（模擬猜槍的響聲和火光），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。上述方法利用物理信息的有

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