【生物】生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第3章

生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性3.4生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞新課導(dǎo)入1、蜜蜂如何發(fā)現(xiàn)蜜源？是植物發(fā)出某種信息并傳遞給蜜蜂嗎？2、蜜蜂如何把蜜源信息傳遞給其他蜜蜂？問題探討課本P681967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)。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？通過跳圓圈舞來傳遞這一信息孔雀開屏、豪豬豎刺等4一般將可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號等稱作信息（information）。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（informationflow）。信息傳遞①信息:②信息流：5(信息產(chǎn)生部位)

信息源(信息傳輸?shù)拿浇?

信道生物或非生物環(huán)境空氣、水及其它介質(zhì)

(信息接收的生物或部位)信息受體

如動物的耳、鼻、眼、皮膚，植物的葉、芽和光敏色素等信息傳遞的過程(一般有三個基本環(huán)節(jié))

③信息傳遞的過程（三要素）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(xiàng)，信息傳遞都不能完成。601生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類（1）概念：（2）來源：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。可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個體或群體；動物的鳴叫（聲）種子萌發(fā)（溫度、濕度）1.物理信息螢火蟲（光）鳥的遷徙（磁場）701生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類蝙蝠的回聲定位蛛網(wǎng)的振動頻率頭狼的嚎叫花色形狀生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類2.化學(xué)信息(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____________生物體的代謝產(chǎn)物或分泌物(3)化學(xué)物質(zhì)種類：植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物動物的性外激素昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中的信息素等化學(xué)物質(zhì)水葫蘆分泌物抑制藻類生長狗撒尿圈地(代謝產(chǎn)物)(4)例子：不迷路的螞蟻(尾跡素)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(shí)，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，及時(shí)飛來，喜從天降，巧結(jié)良緣。水葫蘆根部的分泌物可以明顯地抑制藻類的生長虎撒尿圈地(代謝產(chǎn)物)生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類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____________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。(2)來源：動物的特殊行為特殊行為同種或異種(3)舉例：蜜蜂跳舞、孔雀開屏、鳥類的“求偶炫耀”等蜜蜂跳舞尖尾松雞魔性求偶舞孔雀開屏豪豬豎刺烏賊噴墨歸納總結(jié)：生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞類型的判斷方法(1)生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類因傳播途徑的不同而不同。如孔雀開屏，如果是通過行為傳遞給對方，則屬于行為信息；如果通過羽毛的顏色等傳遞給對方，則屬于物理信息。(2)鳥類或其他動物報(bào)警，若通過聲音(尖叫)則屬于物理信息，若通過特殊的動作(突然飛起)則屬于行為信息。(3)涉及聲音、顏色、植物形狀、磁場、溫度、濕度這些信號，通過動物的皮膚、耳朵、眼或植物的光敏色素、葉、芽等感覺，則判斷為物理信息。(4)若涉及化學(xué)物質(zhì)的揮發(fā)性這一特點(diǎn)則判斷為化學(xué)信息。例如：開屏行為信息求偶鳴叫物理信息與同類交流遠(yuǎn)處通過識別植物的綠色近處通過植物的氣味綠色動物物理信息搜尋食物化學(xué)信息辨別和攝取食物孔雀生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點(diǎn)1.生物可以通過

信息類型進(jìn)行交流一種或多種例如：犀牛與牛椋（liáng）鳥，鳥的鳴叫與跳躍提醒犀牛附近有危險(xiǎn)情況生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點(diǎn)課本P692.信息傳遞可以發(fā)生在__________________之間，可以發(fā)生在_________之間，可以發(fā)生在__________之間生物與非生物環(huán)境同種生物不同生物都不屬于。神經(jīng)系統(tǒng)的信息傳遞是個體細(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)的信息傳遞的范圍包括同種生物個體之間、異種生物個體之間和生物與非生物環(huán)境之間。問題：高等動物的神經(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?遺傳信息的傳遞與表達(dá)和高等動物的神經(jīng)信息的傳遞是否屬于生態(tài)系統(tǒng)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。神經(jīng)系統(tǒng)的信息傳遞是個體細(xì)胞、器官、組織間的信息傳遞；思考討論·拓展生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞的范圍是生物和生物之間、生物與環(huán)境之間。生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點(diǎn)課本P693.多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的(也有單向)并非所有的信息傳遞均具有雙向性。比如草原上，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。問題：所有的信息傳遞都是雙向的嗎？請作出判斷并舉例說明。生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點(diǎn)課本P69（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，可以發(fā)生在生物與非生物環(huán)境之間（3）多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類課本P68-69類型來源傳遞形式實(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②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)生在不同種生物之間③多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的信息傳遞在生態(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于超聲波，他們可使用頻率超過100KHz的超聲波進(jìn)行“回聲定位”。資料2：有些植物像萵苣伽煙草的種子，必須接受某種波長的光信息才能萌發(fā)。萌發(fā)率/％波長/nm討論1：根據(jù)資料，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，離不開信息傳遞（個體水平）物理信息物理信息19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的。生物種群的繁衍，離不開信息傳遞。（種群水平）通過信息傳遞，雌雄個體能相互識別、交配，完成種群的繁衍。信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用討論4：煙草釋放的信息素素，在白天與夜間是否都使它收益？信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用資料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。是，信息素能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系煙草、蛾、蛾幼蟲的天敵調(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)定討論3：信息素能夠?qū)追N生物聯(lián)系起來？煙草蛾幼蟲攻擊釋放化學(xué)物質(zhì)夜間驅(qū)除雌蛾白天吸引蛾幼蟲的天敵（群落和生態(tài)系統(tǒng)水平）21生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)循環(huán)單向遞減單向雙向(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。決定信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用課本P71-721.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(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蔬菜的種植期2.對有害動物進(jìn)行防治：利用光照、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（化學(xué)防治、生物防治、機(jī)械防治）信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用有害動物三種防治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有效且持久天敵數(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）注意：利用性引誘劑誘殺雄性個體，屬于______防治生物利用化學(xué)信息≠化學(xué)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.生命活動的正常進(jìn)行離不開信息傳遞2.生物種群的繁衍離不開信息傳遞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.對有害動物進(jìn)行控制小結(jié)練習(xí)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(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(dá)的是哪一類信息？B行為信息和物理信息課本P72練習(xí)課本P72二、拓展應(yīng)用場附近的鳥類嚴(yán)重危害飛行安全，因此有必要進(jìn)行人工驅(qū)鳥。請將以下人工驅(qū)鳥的措施按原理進(jìn)行歸類。