3.4生态系统的信息传递【知识精研+能力提升】高二上学期生物人教版选择性必修2

第4节生态系统的信息传递第3章生态系统及其稳定性【学习目标】1.通过对案例的分析与讨论，概述生态系统中信息的种类及信息传递的过程及特点2.举例说明信息传递在生态系统中的作用3.通过分析信息传递在农业生产中应用的案例及评价其合理性，让学生认识到生物学的价值，培养学生的社会责任感选择性必修2生态系统的信息传递

信息种类

信息传递作用

信息传递在农业生产中作用物理信息化学信息行为信息保证生命活动的正常进行维持生物种群的繁衍调节生物的种间关系维持生态系统的稳定提高农产品或畜产品的产量对有害动物进行控制目录问题探讨：蜜蜂采蜜是生活中常见的生命现象。蜜蜂能够找到距离蜂巢3km甚至更远距离的蜜源，离不开信息传递的作用。讨论：1.什么是信息？2.植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？3.侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？

1.什么是信息？可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。这些信息帮助人们建立复杂的社会关系并更好的适应社会生活。1.什么是信息？可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。

在生态系统中同样也存在着大量影响生物生存和发展的信息。例如蜜源的位置和距离对于蜜蜂来说就是重要的食物的信息，此外来自于天敌的信息，领地的信息，以及生存环境中的光照温度等都是重要的信息。2.植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？鲜艳颜色芳香气味嗅觉器官眼植物花朵蜜蜂光空气3.侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？舞蹈眼侦察蜂其它蜜蜂光鲜艳颜色芳香气味嗅觉器官眼植物花朵蜜蜂光空气物理信息舞蹈眼侦察蜂其他蜜蜂光物理信息：自然界中的声、光、电、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息。物理信息：自然界中的声、光、电、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息。光、温度、湿度超声波光物理信息电鳐放电（电）蛛网的振动频率信鸽认路（磁场）化学信息：生物在生命活动中产生的一些可以传递信息的化学物质。诸如生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等。鲜艳颜色芳香气味嗅觉器官眼植物花朵蜜蜂光空气物理信息舞蹈眼侦察蜂其他蜜蜂光化学信息动物信息素（如性外激素等）。蚕蛾醇植物的生物碱、有机酸等代谢产物。秋水仙素吗啡化学信息生物碱黄鼠狼遇到敌害能释放臭气化学信息

世界上最臭的花泰坦魔芋行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，即生物的行为特征可以体现为行为信息。鲜艳颜色芳香气味嗅觉器官眼植物花朵蜜蜂光空气物理信息舞蹈眼侦察蜂其他蜜蜂光化学信息行为信息尖尾松鸡魔性求偶舞极乐鸟浪漫求偶舞行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，即生物的行为特征可以体现为行为信息。①萤火虫发出的荧光

②蛇通过热感受器发现鼠③蜘蛛网的振动④宠物狗之间通过嗅闻肛门腺辨识身份和健康状况⑤“燕燕于飞，差池其羽”⑥孔雀开屏⑦雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾任务1.辨别并归类：物理信息

；化学信息

；行为信息

。①②③④⑤⑥⑦思考•讨论：分析发生在身边的生态系统中的信息传递

如果留心观察就会发现，身边的猫、狗等动物的生活，就离不开信息的传递，其中既有物理信息，也有化学信息与行为信息。请就每种信息各举两个例子，并说明这些信息传递的作用。狗叫1.轻快的汪汪声时,是表示心情高兴2.汪汪声短促和强烈时,是表示戒意和警告。3.低沉的呜鸣声是威胁的意思物理信息：化学信息：行为信息：摇尾巴1.自家狗狗欢快的冲过来并摇动尾巴，表示对你的喜爱和想念2.陌生的狗狗对你摇尾巴可能只是表示不安和害怕尾巴蜷缩在两腿之间：表示顺从和不安，害怕和恐惧猫听到鼠的活动：做好捕猎的准备猫面部的腺体在一些物体上摩擦：标记领地猫的肛周信息素：向母猫发出邀请，寻找配偶。意义：影响动物的社会行为，完成捕食、种群繁衍等正常的生命活动资料：科研人员发现，遭到污染的空气中臭氧、硝酸根、氢氧自由基等会改变花的香味分子，造成香味分子的传播距离变短，香味遗留减少，进而导致蜜蜂不能像以往那么轻松地找到花朵。据统计，2015——2016年间，美国超1/4的蜂群消失。思考：信息传递过程异常引发了什么后果？说明信息传递对于生物的生存和种群延续至关重要！任务2.阅读教材第106页的资料，进一步寻找支持这一论断的证据并思考讨论。信息传递对于生物的生存和种群延续至关重要！资料1蝙蝠的取食、飞翔，海豚捕食、探路都离不开回声定位补充资料：海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波。它们可使用频率超过100kHz的超声波进行“回声定位”。近年来，屡有海豚出现“集体自杀（搁浅）”现象的报道。已有证据表明，人类的舰船、海洋开采活动、某些通信工具在海洋中产生了巨大的噪声，会直接干扰海豚的“定位系统”。资料2：有些植物，像莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的光信息，才能萌发生长。讨论1：根据资料1和2，分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系？（1）生命活动的正常进行，离不开信息传递。（个体水平）资料3：在自然界中，植物开花需要光信息，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花。许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素。经过科学家的研究，已分离和鉴定了上千种昆虫信息素，其中大部分是用来传递性信号的。讨论2：信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？（2）通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，完成种群的繁衍。昆虫信息素（种群水平）植物与草食性昆虫讨论3：资料4中的信息素能够将几种生物联系起来？烟草、蛾、蛾幼虫天敌讨论4：烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它受益？是讨论5：信息传递对种间关系具有什么作用？（3）调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性。思考：若无这种信息素，烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物的种群数量将发生什么变化？（群落和生态系统水平）调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。

1．生命活动的正常进行，离不开信息的作用2．生物种群的繁衍，离不开信息的传递3．信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。个体水平种群水平生态系统个体水平种群水平生态系统草兔狼复杂性、双向性信息传递的特点:思考：信息传递又有什么特点呢？非生物的物质和能量物质循环能量流动生态系统的结构功能信息传递循环单向递减生产者消费者分解者思考：信息传递又有什么特点呢？非生物的物质和能量生产者消费者分解者物质循环能量流动生态系统的结构功能信息传递循环单向递减复杂双向任务2.补充完善信息传递的过程：(动力)(载体)(调节)生态系统是通过物质流、能量流和信息流形成的统一整体。任务3.地球上80%的被子植物的传粉都是由昆虫等动物完成的。现有果农A希望提高果树的传粉效率和结实率。为此，你能结合信息传递的知识，提出你的建议吗？模拟动物信息，例如信息素，吸引大量的传粉动物。人类是否可以利用信息传递来提高生产生活质量呢？任务4.养殖户B在蛋用鸡鸡舍中安装了照明系统，每天早上5点开灯至天亮，晚上从天黑开始开灯至21点，每天保持光照16h。补光期间鸡舍内光照强度约为5~10lux。你能解释他这么做的原因吗？光照是鸡卵巢发育和雌激素分泌所需要的一种物理信息，适当延长光照可以提高产蛋率。应用：①提高农产品或畜产品的产量当然，农业生产的增产增收还需要想方设法控制有害动物。世界上每年有大面积的农田草原和森林遭受病虫害、鼠害、鸟害，目前防治有害动物的方法主要是？1.提高农产品、畜产品的产量2.对有害动物控制——

机械防治、化学防治和生物防治机械防治是指利用物理因子或机械手段抑制或捕杀有害动物的方法。农民在喷农药杀虫1.提高农产品、畜产品的产量2.对有害动物控制——

机械防治、化学防治和生物防治化学防治是指通过化学药剂如杀虫剂直接杀伤害虫。优点是收效快。缺点是极易产生抗药性，严重污染环境，容易杀伤天敌。由于曾经广泛使用的剧毒农药DDT而导致鸟类、蝴蝶、蜜蜂等动物大量消失的景象，严重破坏了生态系统的平衡。利用昆虫信息素诱捕害虫1.提高农产品、畜产品的产量2.对有害动物控制——

机械防治、化学防治和生物防治1.利用种间关系通过天敌或竞争者来抑制有害动物。2.利用信息传递作用来防治有害动物。优点：对环境的污染小，能够保护天敌，作用持久不易产生抗性，因此目前人们越来越倾向于使用生物防治的方法。尝试列举生活中利用生物防治害虫的其他例子。播放集群信号录音吸引鸟类捕食林业害虫2.对有害动物进行控制(2)化学防治(2)生物防治(1)机械防治利用声信号诱捕或驱赶某些动物利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物利用性外激素扰乱某些动物的雌雄交配改变性别比例出生率下降种群密度下降1.提高农畜产品的产量信息传递物理信息化学信息行为信息生命活动种群繁衍调节种间关系，维持生态系统稳定增产减害种类作用应用汉水丑生侯伟作品汉水丑生侯伟作品小结属于物理信息的是（）属于化学信息的是（）属于行为信息的是（

）1．哺乳动物的体温2．鸟类鸣叫3．红外线4．萤火虫发光5．植物分泌的化学物质6．电磁波7．昆虫发出的声音8．昆虫的性信息素9．植物开花10．蓟的刺11．紫外线12．蜜蜂跳舞1、2、3、4、6、7、9、10、115、812巩固练习1．下列有关生态系统信息传递的说法，不正确的是（）A．生命活动的正常进行离不开信息传递B．在多细胞生物体内的细胞与细胞、个体与个体、种群与种群之间传递C．能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定D．利用人工合成的性引诱剂诱捕害虫也属于信息传递B巩固练习2．信息传递对于“调节种间关系，维持生态系统稳定性”具有重要意义。下列选项能体现信息传递的这一功能的是（）A．莴苣在适宜的波长下才能萌发生长B．狼能够根据兔子留下的气味去追捕兔子C．雄鸟求偶时进行复杂的“求偶”炫耀D．蝙蝠依赖超声波进行定位、取食和飞行B巩固练习设计实验证明雌蛾能够分泌性外激素的吸引雌蛾前来交配？1、设置几组实验？2、每组做怎样的处理？3、出现什么样的结果能够证明你的假设？1.课外实践：验证昆虫之间是否存在化学信息的传递课后作业布置2.生物必刷题P74背景资料

某些雌虫腹部末端能释放出性外激素来吸引雄虫，如家蚕、蛾等。只要雌虫分泌数量极其微小的性外激素（每毫升空气中存在几千个，甚至几百个性外激素分子，大约十亿分之一克左右），就能被距离数百米以外到千米左右的雄蛾所感知，找到伴侣进行婚配。各种昆虫的性外激素有其特异性，仅对同种的昆虫起作用。目前，一些种类的昆虫性外激素的化学结构已被搞清，它们大都属于酯类、醇类或有机酸类。科学家现已可以人工合成一些昆虫的性外激素，用作性引诱剂，与黑光灯物理方法或杀虫剂相结合防治害虫，取得了显著的杀虫效果。

在科学史上，曾经有不少科学家做过该项课题研究。例如：1904年，法国著名科学家法布尔做了一个有趣的实验：在一个风雨交加的夜晚，在一所被丛林包围的屋子里，他把一只雌蛾扣在一个纱罩里，尽管风雨交加，还是有40多只雄蛾穿过风雨赶来交尾；第二天，法布尔在雌蛾周围撒满樟脑丸和汽油，但一点也不影响雄蛾找雌蛾，可见性外激素的作用有多大，昆虫感受性外激素的能力有多强！还有一个有趣的实验：科学家将快要化蛹的幼虫捕回实验室，置于饲养笼内，并留心观察其羽化的过程。一般来说，雄蛾比雌蛾早羽化一两天，于是，科学家放掉雄蛾，将雌蛾养在笼内。到了傍晚，打开窗户，奇异的现象出现了：很多雄蛾飞进实验室，成群地围在饲养笼的附近，有的干脆落在饲养笼上面，有的绕着饲养笼飞来飞去。显然，这些雄蛾是被笼中的雌蛾吸引而来的。下一步，科学家捕捉一些雄蛾，剪断它们的触角：有的把两根触角全部剪掉，有的剪掉一根，有的则剪去半截，结果，没有触角的雄蛾丧失了寻找雌蛾的能力，而只有一根触角的雄蛾和触角剪短的雄蛾，还是向饲养笼飞去，在上面爬行！背景资料1.实验原理某些雌虫腹部末端能释放出性外激素来吸引雄虫，如家蚕、蛾等。只要雌虫分泌数量极其微小的性外激素（每毫升空气中存在几千个，甚至几百个性外激素分子，大约十亿分之一克左右），就能被距离数百米以外到千米左