【課件】生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞人教版2019選擇性必修2

第3章第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞問(wèn)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(guò)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?xún)?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)。

通過(guò)跳圓圈舞討論2.還能舉出生物間傳遞信息的其它例子嗎？

討論1.“100m以?xún)?nèi)”，對(duì)我們來(lái)說(shuō)這幾個(gè)字的含義就是信息。同樣的信息，蜜蜂怎樣傳遞的？

圓圈舞擺尾舞

孔雀開(kāi)屏、豪豬豎刺等植物通過(guò)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(jué)器官眼光空氣蜜蜂植物花朵舞蹈眼偵察蜂其它蜜蜂光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？

問(wèn)題探討類(lèi)型來(lái)源傳遞形式實(shí)例請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P68-69，小組合作思考討論完成問(wèn)題。

1.生態(tài)系統(tǒng)中各種信息的比較。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P68-69，小組合作思考討論完成問(wèn)題。

2.同種生物的信息傳遞只有一種方式嗎？3.生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞僅僅發(fā)生在同種生物之間嗎？4.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)是否屬于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞?5.生物與非生物環(huán)境之間是否也有信息傳遞呢？6.生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞與物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)存在哪些差異(途徑和方向性)？哪些環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個(gè)完整的信息傳遞過(guò)程？一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)鮮艷顏色芳香氣味嗅覺(jué)器官眼光空氣蜜蜂植物花朵舞蹈眼偵察蜂其它蜜蜂光一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)物理信息化學(xué)信息行為信息生態(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.物理信息（1）概念：

（2）舉例：螢火蟲(chóng)(光)蟬(聲)蛇的頰窩(溫度)自然界中的光、聲、溫度、濕度、磁場(chǎng)等，通過(guò)物理過(guò)程傳遞的信息。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)1.物理信息（2）舉例：種子萌發(fā)(溫度、濕度)鳥(niǎo)的遷徙(磁場(chǎng))海豚捕食(超聲波)一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)1.物理信息（3）來(lái)源：可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個(gè)體或群體。蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)(振動(dòng)頻率)狼長(zhǎng)嚎(聲音)一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)(1)概念：

(2)來(lái)源：

(3)實(shí)例：水葫蘆根部分泌物可以明顯地抑制藻類(lèi)的生長(zhǎng)虎撒尿圈地(代謝產(chǎn)物)黃鼠狼放臭屁(代謝產(chǎn)物)2.化學(xué)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)。生物體的代謝產(chǎn)物或分泌物。如植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物以及動(dòng)物的性外激素，昆蟲(chóng)、魚(yú)類(lèi)以及哺乳類(lèi)等生物體中的信息素等。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)當(dāng)蚜蟲(chóng)被捕食時(shí)，被捕食的蚜蟲(chóng)立即釋放報(bào)警信息素，通知同類(lèi)其他個(gè)體逃避。蠶蛾醇的化學(xué)式

1959年，德國(guó)科學(xué)家布特南特從50萬(wàn)只家蠶中分離并鑒定出第一種信息素——蠶蛾醇。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)

昆蟲(chóng)學(xué)家發(fā)現(xiàn),一只雄飛蛾能夠接收到幾公里外雌飛蛾發(fā)出的某種信號(hào),從而趕去相會(huì)。它們敏銳的觸角能捕捉空氣中不足1/3盎司的由雌飛蛾發(fā)出的該種信號(hào)(一種無(wú)色無(wú)味的特殊化學(xué)物質(zhì))。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)3.行為信息(1)概念：

(2)來(lái)源：

(3)實(shí)例：

豪豬豎刺孔雀開(kāi)屏尖尾松雞魔性求偶舞動(dòng)物的特殊行為，主要指各種動(dòng)作，這些動(dòng)作也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。動(dòng)物的特殊行為。蜜蜂跳舞、孔雀開(kāi)屏、鳥(niǎo)類(lèi)的“求偶炫耀”等?！爸w語(yǔ)言”一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)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。（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）日常生活中，人們通常將可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號(hào)等稱(chēng)作信息。4.信息概述（1）信息的概念：（2）信息傳播的三要素：①信息源：信息產(chǎn)生的部位；（來(lái)自生物或非生物環(huán)境）②信道：信息傳播的媒介（空氣、水以及其他介質(zhì)等）③信息受體：信息接收的生物或其部位（3）信息流：生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞，不包括細(xì)胞內(nèi)及細(xì)胞之間的信息傳遞。特別注意：信息源信息受體5.生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點(diǎn)①生物可以通過(guò)一種或者多種信息類(lèi)型進(jìn)行交流；

例如：孔雀開(kāi)屏（行為信息）：鳴叫（物理信息）：食草動(dòng)物遠(yuǎn)處通過(guò)識(shí)別植物的綠色（物理信息）：近處通過(guò)植物的氣味（化學(xué)信息）：求偶與同類(lèi)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(niǎo)，鳥(niǎo)的鳴叫與跳躍提

醒犀牛附件有危險(xiǎn)情況③多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)【旁欄思考】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(dòng)存在哪些差異？哪些環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個(gè)完整的信息傳遞過(guò)程？一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)差異主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：(1)途徑不同。物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)通過(guò)食物鏈（網(wǎng)）進(jìn)行，信息傳遞通過(guò)多種途徑進(jìn)行。(2)特點(diǎn)不同。物質(zhì)循環(huán)具有循環(huán)性、全球性的特點(diǎn)，能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的特點(diǎn)，信息傳遞往往是雙向的。(3)范圍不同。物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈內(nèi)，能量流動(dòng)的范圍是食物鏈的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)，信息傳遞的范圍是生物與生物之間、生物與非生物環(huán)境之間。一生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)

信源（信息產(chǎn)生部位）信道（信息傳輸媒介）信息受體（信息接收的生物或部位）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）等完整的信息傳遞過(guò)程包括信息源、信道和信息受體。缺少其中任意一項(xiàng)，信息傳遞都不能完成?！九詸谒伎肌肯胍幌?，生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞與物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)存在哪些差異？哪些環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個(gè)完整的信息傳遞過(guò)程？一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)類(lèi)型來(lái)源傳遞形式實(shí)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(dòng)物的性外激素等蜜蜂跳舞，鳥(niǎo)類(lèi)“求偶炫耀”等比較非生物環(huán)境或生物個(gè)體或群體物理過(guò)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(dòng)物動(dòng)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(lái)源于生物，其中，只有物理信息可以來(lái)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。三種信息的比較如果留心觀(guān)察就會(huì)發(fā)現(xiàn)，身邊的貓、狗等動(dòng)物的生活，就離不開(kāi)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(qǐng)就每種信息各舉兩個(gè)例子，并說(shuō)明這些信息傳遞的意義。狗叫1.輕快的汪汪聲時(shí)，是表示心情高興2.汪汪聲短促和強(qiáng)烈時(shí)，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：貓聽(tīng)到鼠的活動(dòng)：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(qǐng)，尋找配偶。思考·討論：分析發(fā)生在身邊的生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞行為信息：搖尾巴1.自家狗狗歡快的沖過(guò)來(lái)并搖動(dòng)尾巴，表示對(duì)你的喜愛(ài)和想念2.陌生的狗狗對(duì)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，害怕和恐懼影響動(dòng)物的社會(huì)行為，完成捕食、種群繁衍等正常的生命活動(dòng)二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用資料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(lài)于超聲波。它們可使用頻率超過(guò)100kHz的超聲波進(jìn)行“回聲定位”。1.根據(jù)資料，分析信息傳遞與生命活動(dòng)的正常進(jìn)行有什么關(guān)系?

生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息的傳遞。（個(gè)體水平）近年來(lái)，屢有海豚出現(xiàn)“集體自殺（擱淺）”現(xiàn)象的報(bào)道。已有證據(jù)表明，人類(lèi)的艦船、海洋開(kāi)采活動(dòng)、某些通信工具在海洋中產(chǎn)生了巨大的噪聲，會(huì)直接干擾海豚的“定位系統(tǒng)”。思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性資料2:有些植物像萵苣伽煙草的種子，必須接受某種波長(zhǎng)的光信息才能萌發(fā)。1.根據(jù)資料，分析信息傳遞與生命活動(dòng)的正常進(jìn)行有什么關(guān)系?

生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息的傳遞。（個(gè)體水平）二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性資料3:在自然界中，植物開(kāi)花需要光信息刺激，當(dāng)日照時(shí)間達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)，植物才能開(kāi)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(guò)科學(xué)家的研究，已分離和鑒定了上千種昆蟲(chóng)信息素，其中大部分是用來(lái)傳遞性信號(hào)的。2.信息傳遞在種群繁衍過(guò)程中起什么作用？

生物種群的繁衍，離不開(kāi)信息的傳遞。（種群水平）二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性通過(guò)信息傳遞，雌雄個(gè)體才能相互識(shí)別、交配，這樣才能保證種群的繁衍。資料4:當(dāng)煙草植株受到蛾幼蟲(chóng)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(chóng)的天敵，夜間又能驅(qū)除夜間活動(dòng)的雌蛾，使它們不能停留在葉片上產(chǎn)卵。3.資料4中的信息素能夠?qū)追N生物聯(lián)系起來(lái)？

煙草、蛾、蛾幼蟲(chóng)天敵4.煙草釋放的信息素，在白天與夜間是否都使它受益？

是二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性5.請(qǐng)根據(jù)這些資料，總結(jié)信息傳遞對(duì)于生物生存的重要性。信息傳遞對(duì)生物個(gè)體生命活動(dòng)的正常進(jìn)行和種群的繁衍都具有重要意義。6.信息傳遞對(duì)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)的平衡與穩(wěn)定。（群落和生態(tài)系統(tǒng)水平）二信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用舉例水平作用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(lài)于超聲波。②萵苣、茄、煙草的種子必須接收某種波長(zhǎng)的光信息，才能萌發(fā)生長(zhǎng)。①在自然界中，植物開(kāi)花需要光信息刺激，當(dāng)日照時(shí)間達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)，植物才能開(kāi)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(lái)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(kāi)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(tīng)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(gè)體生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息的作用種群生物種群的繁衍，也離不開(kāi)信息的傳遞群落和生態(tài)系統(tǒng)信息能夠調(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1.提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量：利用模擬的動(dòng)物信息吸引大量的傳粉動(dòng)物,就可以提高果樹(shù)的傳粉效率和結(jié)實(shí)率。延長(zhǎng)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。利用溫度和濕度延長(zhǎng)蔬菜的種植期。三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用2.對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行防治：性信息素誘捕器，干擾害蟲(chóng)的正常交尾農(nóng)民在噴農(nóng)藥殺蟲(chóng)機(jī)械防治化學(xué)防治生物防治性信息素誘捕器，干擾害蟲(chóng)的正常交尾（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(chóng)信息素誘捕或警示有害動(dòng)物，降低害蟲(chóng)種群密度；（3）還可以利用特殊的化學(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。利用信息來(lái)發(fā)揮作用的生物防治：三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用2.對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行防治：生物防治種類(lèi)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)使害蟲(chóng)的抗藥性增強(qiáng)②可能殺害害蟲(chóng)天敵，破壞生態(tài)平衡③污染環(huán)境人工捕捉等①無(wú)污染②見(jiàn)效快，效果好①費(fèi)時(shí)費(fèi)力②對(duì)體型很小的害蟲(chóng)無(wú)法實(shí)施引入天敵、寄生蟲(chóng)或使用信息素等①無(wú)污染②有效且持久天敵數(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）三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用2.對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行防治：生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)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.維持生命活動(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)業(yè)的產(chǎn)量2.對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制課堂小結(jié)項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)信息傳遞特點(diǎn)范圍途徑模式圖聯(lián)系單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減全球性，循環(huán)性往往是雙