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问题探讨
1967年，荷兰一位生物学家在研究蜜蜂时，发现蜜蜂在找到蜜源后，可以通过跳圆圈舞或摆尾舞向同伴传递蜜源情况：
圆圈舞表明蜜源较近，大约在距蜂箱百米以内；
摆尾舞的意思是，蜜源在百米之外的远处，究竟距离多远与摆尾的速度有关。
1.“100m以内”，对我们来说这几个字的含义就是信息。同样的信息，蜜蜂怎样传递的？
问题探讨
1967年，荷兰一位生物学家在研究蜜蜂时，发现蜜蜂在找到蜜源后，可以通过跳圆圈舞或摆尾舞向同伴传递蜜源情况：
圆圈舞表明蜜源较近，大约在距蜂箱百米以内；
摆尾舞的意思是，蜜源在百米之外的远处，究竟距离多远与摆尾的速度有关。
2．你还能举出生物间传递信息的其他例子吗？
第3章 第4节
人教版 选择性必修2
目录
CONTENTS
生态系统中信息的种类
1/
信息传递在生态系统中的作用
2/
信息传递在农业生产中的应用
3/
01
生态系统中信息的种类
一
生态系统中信息的种类
问：植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？
花朵颜色
光
光
光
眼睛
花朵气味
空气
空气
空气
嗅觉器官
通过舞蹈向其他蜜蜂传递信息
物理信息
化学信息
行为信息
一
生态系统中信息的种类
生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流。
物理信息
化学信息
行为信息
生态系统中信息的种类：
一
生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
1.物理信息：
通物理过程传递的光、声、温度、湿度、磁场等信息。
（2）来源：
可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
（1）概念：
（3）感受部位：
① 动物的眼、耳、皮肤等
② 植物的叶、芽及细胞中的特殊物质（光敏色素等）
（4）举例：
一
生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
（4）举例：
蜘蛛网的振动
(振动频率)
狼长嚎
一
生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
（4）举例：
刺
种子萌发(温度、湿度)
一
生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
（4）举例：
蛇的热感受器（红外线感受器）
一
生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
（4）举例：
鸟迁徙行为中对方向的判断（太阳）
鸽子喙部有感应磁场的器官,识途靠地磁导航
一
生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
（4）举例：
海豚捕食（超声波）
蝙蝠(回声定位声)
一
生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
（4）举例：
萤火虫(光)
1.物理信息：
通物理过程传递的光、声、温度、湿度、磁场等信息。
（2）来源：
可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
（1）概念：
（3）感受部位：
① 动物的眼、耳、皮肤等
② 植物的叶、芽及细胞中的特殊物质（光敏色素等）
一
生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
1.物理信息：
通物理过程传递的光、声、温度、湿度、磁场等信息。
（2）来源：
可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
（1）概念：
（3）感受部位：
① 动物的眼、耳、皮肤等
② 植物的叶、芽及细胞中的特殊物质（光敏色素等）
（4）举例：
（5）信息源：
光、声、振动、温度、湿度、磁力等
一
生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
2.化学信息：
（1）概念：
（2）来源：
在生命活动中，生物产生一些可以传递信息的化学物质。
生物体的代谢产物或分泌物。
（3）化学物质种类：
植物的生物碱、有机酸等代谢产物；
动物的性外激素；
昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。
（4）举例：
一
生态系统中信息的种类
（4）举例：
当蚜虫被捕食时，被捕食的蚜虫立即释放报警信息素，通知同类其他个体逃避。
物理信息
化学信息
行为信息
一
生态系统中信息的种类
（4）举例：
物理信息
化学信息
行为信息
昆虫学家发现,一只雄飞蛾能够接收到几公里外雌飞蛾发出的某种信号,从而赶去相会。它们敏锐的触角能捕捉空气中不足1/3盎司的由雌飞蛾发出的该种信号(一种无色无味的特殊化学物质)。
一
生态系统中信息的种类
（4）举例：
物理信息
化学信息
行为信息
蚕蛾醇的化学式
1959年，德国科学家布特南特从50万只家蚕中分离并鉴定出第一种信息素——蚕蛾醇。
一
生态系统中信息的种类
（4）举例：
物理信息
化学信息
行为信息
水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长
一
生态系统中信息的种类
（4）举例：
物理信息
化学信息
行为信息
蚂蚁沿途留下的记号——尾迹素
狗肛门腺分泌物使粪便尿液等具有特殊气味，作为领地记号
一
生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
2.化学信息：
（1）概念：
（2）来源：
在生命活动中，生物产生一些可以传递信息的化学物质。
生物体的代谢产物或分泌物。
（3）化学物质种类：
植物的生物碱、有机酸等代谢产物；
动物的性外激素；
昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。
（4）举例：
一
生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
3.行为信息：
（1）概念：
（2）来源：
动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息。
动物的特殊行为
（3）举例：
一
生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
（3）举例：
孔雀开屏
蜜蜂跳舞
一
生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
（3）举例：
极乐鸟求偶炫耀
尖尾松鸡求偶舞
一
生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
3.行为信息：
（1）概念：
（2）来源：
动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息。
动物的特殊行为
（3）举例：
类型 来源 传递形式 实例
光、声、温度、湿度、磁力等
植物的生物碱、有机酸等代谢废物，动物的性外激素等
蜜蜂跳舞，鸟类“求偶炫耀”等；
比较 非生物环境或生物个体或群体
物理过程
化学信息
物理信息
生物体
以化学物质为信息载体
行为信息
动物
动物的行为特征
①多数情况下，信息传递为双向的；
②三种信息都可以来源于生物，其中，只有物理信息可以来源于非生物环境；
③信息传递可以发生在生物与非生物环境之间，可以发生在同种生物之间，可以发生在不同生物之间。
三种信息的比较
一
生态系统中信息的种类
随堂练习
下列各项分别属于物理信息的有___________________，
属于化学信息的有________，
属于行为信息的有_____________ 。
1.蛛网振动 2.狼的叫声 3.生物释放红外线 4.蝙蝠回声定位 5.植物分泌的毒素 6.老马识途
7.电鳗放电 8.昆虫的性信息素 9.适宜光照下植物开花
10.蓟的刺 11.金龟子遇敌装死 12.遇敌豪猪竖刺
13.飞蛾扑火 14.牛椋鸟跳跃提醒犀牛危险
1.2.3.4.7.9.10.13
5.6.8
11.12.14
一
生态系统中信息的种类
生物可以通过一种或多种信息类型进行交流。
例：孔雀既可以通过开屏等行为信息进行求偶，也可通过鸣叫等物理信息与同类交流。
当草原返青时食草动物现在远处通过识别植物的绿色（物理信息）来搜寻食物，然后在近处通过植物的气味（化学信息）来辨别和摄取食物。
生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间。例：在非洲大陆上犀牛和牛椋鸟之间有频繁的信息交流，鸟的鸣叫与跳跃可以提醒犀牛附近有危险情况
（1）同种生物的信息传递只有一种方式吗？
（2）生态系统中的信息传递仅仅发生在同种生物之间吗？
一
生态系统中信息的种类
都不属于。神经系统的信息传递是个体细胞、器官、组织间的信息传递；遗传信息的传递与表达是细胞内部的信息传递。生态系统的信息传递的范围包括同种生物个体之间、异种生物个体之间和生物与非生物环境之间。
信息传递在生命系统中普遍存在，不仅存在于种群和种群之间、种群内部个体和个体之间，还存在于以及环境与生物之间，比如植物的开花收到光照信息的调节。
生物之间的信息传递往往表现为双向性。
（3）高等动物的神经信息的传递和遗传信息的传递与表达是否属于生态系统的信息传递
（4）生物与非生物环境之间是否也有信息传递呢？
4.信息传递的特点：
一
生态系统中信息的种类
（1）生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
（2）生态系统中的信息传递既可存在于同种生物之内，也可发生在不同生物之间
犀牛与牛椋鸟频繁的信息交流，鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附件有危险情况
（3）多数情况下，信息传递为双向的。
旁栏思考：生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异？哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？
一
生态系统中信息的种类
差异主要体现在以下3个方面：
(1)途径不同。
物质循环与能量流动通过食物链（网）进行，信息传递通过多种途径进行。
(2)特点不同。
物质循环具有循环性、全球性的特点，能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，信息传递往往是双向的。
(3)范围不同。
物质循环的范围是生物圈内，能量流动的范围是食物链的各营养级，信息传递的范围是生物与生物之间、生物与非生物环境之间。
旁栏思考：生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异？哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？
一
生态系统中信息的种类
信源
（信息产生部位）
信道
（信息传输媒介）
信息受体
（信息接收的生物或部位）
生物或
非生物环境
空气、水
及其他介质
如动物的眼、鼻、耳、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质（如光敏色素）等
完整的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体。
缺少其中任意一项，信息传递都不能完成。
02
信息传递在生态系统中的作用
二
信息传递在生态系统中的作用
资料1：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，他们可使用频率超过100KHz的超声波进行“回声定位”。
资料2：有些植物像莴苣伽烟草的种子，必须接受某种波长的光信息才能萌发。
萌发率/％
波长/nm
讨论1：根据资料，分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系？
生命活动的正常进行，离不开信息传递。
（个体水平）
物理信息
物理信息
二
信息传递在生态系统中的作用
当日照时间达到一定程度时植物才能开花
讨论2：信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？
（种群水平）
资料3：
通过信息传递，雌雄个体才能相互识别、交配，这样才能保证种群的繁衍。
生物种群的繁衍，离不开信息的传递。
二
信息传递在生态系统中的作用
资料4：2001年，科学家发现，烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放可挥发的化学物质。这些化学物质，白天可以吸引蛾幼虫的天敌——寄生虫或捕食者，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在叶片上停留产卵。
讨论3：资料4中的信息素能够将几种生物联系起来？
讨论4：信息传递对种间关系具有什么作用？
调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定。
（群落和生态系统水平）
烟草、蛾、蛾幼虫天敌
二
信息传递在生态系统中的作用
举例 水平 作用
①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。 ②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。
①在自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花。 ②许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，用来传递性信号。
①在草原上，当草原返青时，“绿色”为草原动物提供了可以开始采食的信息。 ②在森林中，狼既能用眼睛辨别猎物，也可以根据耳朵听到的声音作出反应，以追捕猎物；兔同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。
个体
生命活动的正常进行，离不开信息的作用
种群
生物种群的繁衍，也离不开信息的传递
群落和生态系统
信息能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
03
信息传递在农业生产中的应用
三
信息传递在农业生产中的应用
1.提高农畜产品的产量：
利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物, 就可以提高果树的传粉效率和结实率。
延长光照时间，刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可以大大提高产蛋率。
利用温度和湿度延长蔬菜的种植期。
三
信息传递在农业生产中的应用
2.对有害动物进行防治：
性信息素诱捕器，干扰害虫的正常交尾
农民在喷农药杀虫
机械防治
化学防治
生物防治
三
信息传递在农业生产中的应用
2.对有害动物进行防治：
性信息素诱捕器，干扰害虫的正常交尾
农民在喷农药杀虫
机械防治
化学防治
生物防治
（1）利用光照、声音信号等诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田；
（2）利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度；
（3）还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降。
利用信息来发挥作用的生物防治：
三
信息传递在农业生产中的应用
种类 化学防治 机械防治 生物防治
措施
优点
缺点
喷施化学药剂
①作用迅速
②短期效果明显
①会使害虫的抗药性增强
②可能杀害害虫天敌，破坏生态平衡
③污染环境
人工捕捉等
①无污染
②见效快，效果好
①费时费力
②对体型很小的害虫无法实施
引入天敌、寄生虫或使用信息素等
①无污染
②有效且持久
天敌数量不明确，甚至可能会引发生态危机（可能引起物种入侵）
2.对有害动物进行防治：
随堂练习
1．在一片柳树林中，一棵柳树遭受虫害，释放的乙烯通过风媒作用给邻近的柳树发出危险及预防信号，使周围70m范围的其他柳树叶片中的石炭碱含量增加，从而抵抗害虫。下列相关说法错误的是（　　）
A．柳树释放的乙烯是一种化学信息
B．上述防御功能是柳树长期进化的结果
C．利用乙烯防治柳树林中害虫的方法属于生物防治
D．该实例体现了生命活动的正常进行离不开信息的作用
D
随堂练习
2．稗草是一种杂草，有的生长在旱地，有的生长在稻田。旱地的稗草“长相”比较随机，大多数趴地横长，完全不像水稻。而水田的稗草为了逃避人类的“驱逐”，学会了“乔装术”，从原来松垮贴地的懒样子，进化到今天亭亭玉立很有“稻”样。那些让稗草长的更像水稻的基因让稗草逃过人类的拔除，继续在稻田生长。下列说法正确的是（ ）
A．旱地的稗草与水田的稗草之间存在生殖隔离
B．稗草被人类逼出“稻”样的过程属于自然选择
C．为防止被拔除，水田稗草突变出了长的像水稻的基因
D．人们定期拔除水稻田里稗草的防治方法属于生物防治
B
随堂练习
3．在某果园生态系统中，有一种雄蚊通过感知雌蚊翅膀扇动发出的声波来辨别雌蚊的方位，科研人员通过模拟雌蚊翅膀扇动的声波来吸引雄蚊以达到灭杀雄蚊的目的。下列有关叙述错误的是（ ）
A．灭杀雄蚊的技术方法属于生物防治的手段
B．灭杀雄蚊的过程体现了信息传递对种间关系的调节
C．灭杀雄蚊的方法体现了生态系统的信息传递功能
D．灭杀雄蚊的过程体现的是物理信息在生态系统中的作用
B
生态系统的信息传递
生态系统中信息的种类
信息传递在农业生产中的应用
1.物理信息
2.化学信息
3.行为信息
信息传递在生态系统中的作用
1.维持生命活动的正常进行
2.保障生物种群的繁衍
3.调节生物种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
1.提高农畜产业的产量
2.对有害动物进行控制
课堂小结
课后习题
1.黄鼬（俗称“黄鼠狼”）主要捕食鼠类，它们体内有臭腺，在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人，鼠类闻到臭气时往往选择逃离。以下有关解释不合理的是（ ）
A.释放的臭气是一种化学信息 B.这种气味信息只对黄鼬有利
C.释放臭气有利于黄鼬躲避危险 D.臭气作为信息可调节种间关系
B
2.“燕燕于飞，差池其羽”，“燕燕于飞，上下其音”（《诗经 国风》），燕子表达的是哪一类信息？
行为信息和物理信息。
一、概念检测
课后习题
3.机场附近的鸟类严重危害飞行安全，因此有必要进行人工驱鸟。请将以下人工驱鸟的措施按原理进行归类。
①播放鸟类天敌的鸣叫声，②放置无公害的驱鸟剂，③燃放爆竹，④使用激光，⑤架设煤气炮（模拟猜枪的响声和火光），⑥布设鸟类害怕的图案，⑦声光威吓（将爆竹、猎枪声、激光、驱鸟火焰等方法结合），⑧遥控航模模拟天敌。
上述方法利用物理信息的有 ， 利用化学信息的有 ，利用行为信息的有 。
①③④⑤⑥⑦⑧
②
⑧
二、拓展应用

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