新教材高中生物選擇性必修2課件4：3 4 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞(人教版)

第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)中的信息有哪些類型？生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞起著什么作用？本節(jié)聚焦123如何運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞原理提高農(nóng)作物產(chǎn)量、進(jìn)行有害動物的防治？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)。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）舉例：螢火蟲(光)蟬(聲)蛇的頰窩(溫度)生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一、1.物理信息（2）舉例：生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一、種子萌發(fā)(溫度、濕度)鳥的遷徙(磁場)海豚捕食(超聲波)1.物理信息生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一、（3）來源：可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個體或群體。(1)概念：

在生命活動中，生物還產(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：如植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物以及動物的性外激素，昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中的信息素等。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)蛾(信息素)黃鼠狼放臭屁(代謝產(chǎn)物)生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一、2.化學(xué)信息3.行為信息(1)概念：

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。(2)來源：

動物的特殊行為。(3)實(shí)例：

蜜蜂跳舞、孔雀開屏、鳥類的“求偶炫耀”等。豪豬豎刺孔雀開屏尖尾松雞魔性求偶舞生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一、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)與信號等稱作信息。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：生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一、5.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；

例如：孔雀開屏（行為信息）：鳴叫（物理信息）：食草動物遠(yuǎn)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(xiǎn)情況③多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的。生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一、【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；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。生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一、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。三種信息的比較生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一、【檢測】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

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(xiǎn)1.2.3.4.7.9.10.135.6.811.12.14生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類一、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(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：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。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。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：分析發(fā)生在身邊的生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞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”。近年來，屢有海豚出現(xiàn)集體自殺現(xiàn)象的報(bào)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)”。2、有些植物（如萵苣、茄、煙草）的種子必須接受某種波長的光信息，才能萌發(fā)生長。3、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，以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息號的。萌發(fā)率/％波長/nm思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性4、2001年，科學(xué)家在研究植物與植食性昆蟲之間的關(guān)系時，發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象，當(dāng)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，使他們不能在植物葉片上停留產(chǎn)卵。煙草植株釋放化學(xué)物質(zhì)示意圖思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性討論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，離不開信息的作用。

2.信息傳遞在種群的繁殖過程中起什么作用？通過信息傳遞，雌雄個體才能相互識別、交配，這樣才能保證種群的繁衍。說明生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞。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。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。思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性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.信息還能調(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）信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用二、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)蛋率信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用三、2.對有害動物進(jìn)行控制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①利用光照、聲音信號誘捕或驅(qū)趕某些動物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。信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用三、項(xiàng)目能量流動物質(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，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(jìn)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(yùn)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。生態(tài)系統(tǒng)的三大功能比較課堂小結(jié)課堂練習(xí)1．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的描述，錯誤的是（

）A．生態(tài)系統(tǒng)的物理信息都來源于無機(jī)環(huán)境B．信息傳遞對生物種群的繁衍過程有影響C．工蜂中偵察蜂所跳的“圓圈舞”屬于行為信息D．施用性引誘劑控制害蟲，屬于化學(xué)信息在生產(chǎn)中的應(yīng)用A課堂練習(xí)2．①螢火蟲通過閃光來互相識別；②草原上的鳥在發(fā)現(xiàn)天敵后，雄鳥急速起飛，扇動翅膀向雌鳥發(fā)出信號；③某種植物根系可以分泌一種使休眠的真菌孢子發(fā)芽的化合物，如將這類物質(zhì)在作物播種前施入土中，就可以使休眠孢子提前發(fā)芽，使其找不到寄主而死亡。以上三個實(shí)例分別體現(xiàn)了哪一類信息的作用（

）A．物理信息、化學(xué)信息、行為信息B．物理信息、行為信息、化學(xué)信息C．行為信息、物理信息、化學(xué)信息D．化學(xué)信息、行為信息、物理信息B4．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，人們常常利用信息傳遞原理來防治害蟲。下列措施中，屬于利用化學(xué)信息來防治害蟲的是（