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第3章 生态系统及其稳定性
第4节 生态系统的信息传递
教学目标
目标
01
02
03
理解生态系统中信息的种类、信息传递的特点；基于信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用，利用信息传递解决实践问题。(科学思维)
基于对信息传递实例的分析，归纳概括信息传递的种类、特点，理解生态系统整体性，形成结构与功能观。(生命观念)
通过对信息传递实例的分析，理解信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用。(社会责任)
情景材料一
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。
圆圈舞
摆尾舞
合作探究一：“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？
通过跳圆圈舞
合作探究二：还能举出生物间传递信息的其它例子吗？
蜜蜂舞蹈溯因（视频）
情景材料一
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。
圆圈舞
摆尾舞
合作探究二：还能举出生物间传递信息的其它例子吗？
孔雀开屏、豪猪竖刺等
蜜蜂舞蹈溯因（视频）
合作探究三：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？
情景材料一
合作探究三：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？
鲜艳颜色
芳香气味
嗅觉器官
眼
光
空气
蜜蜂
植物花朵
舞蹈
眼
侦察蜂
其它蜜蜂
光
合作探究四：以上传递蜜源涉及植物的颜色、气味及侦察蜂跳舞等信息，这几种信息分别是什么信息呢？
类型 来源 传递形式 实例
一、生态系统中信息的种类
合作探究五：请同学们自主阅读教材P68-69，小组合作思考讨论完成问题。
1.生态系统中各种信息的比较。
一、生态系统中信息的种类
合作探究五：请同学们自主阅读教材P68-69，小组合作思考讨论完成问题。
2.同种生物的信息传递只有一种方式吗？
3.生态系统中的信息传递仅仅发生在同种生物之间吗？
4.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
5.生物与非生物环境之间是否也有信息传递呢？
6.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(途径和方向性)？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
1.物理信息：
（1）概念：
自然界中的 等,通过 传递的信息。
光、声、温度、湿度、磁场
物理过程
（2）来源：
可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
发光的水母
候鸟长途迁徙靠磁场导航
（3）实例：
（4）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）
植物的生长（光敏色素）
蛇的颊窝（温度）
动物的叫声
一、生态系统中信息的种类
1.物理信息：
一、生态系统中信息的种类
2.化学信息：
（1）概念：
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 或 。
代谢产物
分泌物
（2）来源：
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。
（3）实例：
一、生态系统中信息的种类
（3）实例：
水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长
虎撒尿圈地(代谢产物)
蚂蚁之所以永远不会迷路，其神奇之处就在于它沿途留下的记号——尾迹素。
黄鼠狼难以脱身时，会突然施放出一股臭液来，奇臭难闻。一个臭屁救了黄鼠狼的命。
雌蝗在远处的草丛中分泌一种特殊的激素，雄蝗头上的一对触角像电视接收天线一样，能准确无误地接收到这种信号。
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
（3）实例：
一、生态系统中信息的种类
3.行为信息：
（1）概念：
动物的 ，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，即生物的 可以体现为行为信息。
特殊行为
行为特征
（2）来源：
动物的特殊行为。
（3）实例：
豪猪竖刺
孔雀开屏
“肢体语言”
一、生态系统中信息的种类
问题2：同种生物的信息传递只有一种方式吗？
生物可以通过一种或多种信息类型进行交流
孔雀
开屏：
鸣叫：
食草动物
在远处通过识别植物的绿色：
在近处通过植物的气味：
求偶
与同类交流
搜寻食物
辨别和摄取食物
行为信息
物理信息
物理信息
化学信息
问题3：生态系统中的信息传递仅仅发生在同种生物之间吗？
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
一、生态系统中信息的种类
问题4：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
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。
问题5：生物与非生物环境之间是否也有信息传递呢？
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。
问题6：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(途径和方向性)？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
问题6：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(途径和方向性)？哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？
差异主要有以下方面：
（1）物质循环和能量流动借助于食物链进行；信息传递不依赖于食物链，可在同一个物种内传递，也可在不同物种间传递，还可以在非生物环境与生物体之间传递。
（2）能量流动的特点是单向流动，物质是可循环利用的，但信息传递往往是双向的，且不能循环利用。
生态系统的结构
循环
单向递减
复杂双向
(动力)
(载体)
(调节)
功能
非生物的物质和能量
生产者
分解者
消费者
物质循环
能量流动
信息传递
生态系统是通过物质循环、能量流动和信息传递形成的统一整体。
一、生态系统中信息的种类
问题6：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(途径和方向性)？哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？
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动物，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
一、生态系统中信息的种类
　实战训练　
1.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
　实战训练　
2.信息传递是生态系统的重要功能之一。下列现象中，与物理信息传递相关的是（ ）
A.候鸟南飞 B.豪猪遇敌竖起体刺
C.花香引蝶 D.警犬嗅寻毒品
3.森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕兔子，兔子也同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。该信息在生态系统中的作用是（ ）
A.可以保证生命活动正常进行 B.可以维持生物种群的繁衍
C.能够促进生态系统的物质循环 D.能够调节生物的种间关系
　实战训练　
4.有人做了如下实验：将一只椿象杀死，尽管做得干净无声，也引起了其它椿象的逃跑。此现象是因为在椿象之间传递了（ ）
A.物理信息 B.化学信息
C.行为信息 D.语言信息
5.一只昆虫撞上了蜘蛛网，引起了蜘蛛网的振动，对此的描述正确的是（ ）
A.蜘蛛网的振动频率，对这只昆虫来说就是信息
B.蜘蛛网的振动，向蜘蛛传达了昆虫的行为信息
C.上述种类的信息，只能来源于生物
D.蜘蛛网的振动频率，是一种物理信息
合作探究六：信息传递在生态系统中有什么作用呢？
生态系统中信息传递的重要性
思考.讨论
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。它们可使用频率超过100 kHz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”。
合作探究七：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，离不开信息的传递。（个体水平）
生态系统中信息传递的重要性
思考.讨论
二、信息传递在生态系统中的作用
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。
合作探究八：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，离不开信息的传递。（个体水平）
生态系统中信息传递的重要性
思考.讨论
二、信息传递在生态系统中的作用
资料3 :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。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。
合作探究九：信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？
生物种群的繁衍，离不开信息的传递。（种群水平）
生态系统中信息传递的重要性
思考.讨论
二、信息传递在生态系统中的作用
资料4 :当烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放一种挥发性化学物质。这种化学物质白天可以吸引蛾幼虫的天敌，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能停留在叶片上产卵。
合作探究十：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
合作探究十一：烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它受益？
是
合作探究十二：信息传递对种间关系具有什么作用？
生态系统中信息传递的重要性
思考.讨论
二、信息传递在生态系统中的作用
资料4 :当烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放一种挥发性化学物质。这种化学物质白天可以吸引蛾幼虫的天敌，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能停留在叶片上产卵。
合作探究十二：信息传递对种间关系具有什么作用？
调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性。（群落水平）
合作探究十三：通过以上学习请总结信息传递在生态系统中的作用。
信息传递的作用
个体水平
种群水平
群落水平
生命活动的正常进行，离不开信息的传递。
生物种群的繁衍，离不开信息的传递。
调节种间关系，
维持生态系统的平衡与稳定。
二、信息传递在生态系统中的作用
　实战训练　
6.下列现象中不能体现“信息能调节生物的种间关系”这个观点的是(　　)
A.蝙蝠通过自身发出的声波，对被捕食者进行“回声定位”
B.水稻和稗草争夺阳光
C.当光照时间达到一定长度时植物才能开花
D.云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生长
　实战训练　
7.野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5∶1左右，这样的性别比例是由孵化时的温度所决定的。繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则孵出较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中信息传递（ ）　　
A. 能够调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定
B. 维持生物体正常生命活动，调节生物内环境的稳态
C. 利于生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定
D. 调节生物种群的巢穴温度，维持适宜的性别比例
合作探究十四：请举例说明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运用
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运用
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
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。
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）
三、信息传递在农业生产中的运用
2.对有害动物进行防治：
信 息 传 递
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
物理信息
课堂小结
　实战训练　
8.狗会用自己的尿液和粪便来标记领地和来往的路径；电鳗可输出高达300到800伏的电压把比自己小的动物电击致死而获取猎物；蜜蜂发现蜜源后用不同的舞蹈动作告诉同伴蜜源的方向和远近。以上三个实例分别体现了生态系统中哪一类信息的传递(　　)
A．行为信息、化学信息、物理信息
B．化学信息、行为信息、物理信息
C．化学信息、物理信息、行为信息
D．行为信息、物理信息、化学信息
　实战训练　
9.下列有关生态系统信息传递及应用的叙述，不正确的是 （ ）
A．利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用
B．利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于化学防治
C．生命活动的正常进行离不开信息的传递
D．短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻皮产量，是对物理信息的合理利用
　实战训练　
10.红脂大小蠹是一种危害油松的林业害虫，油松的受害部位能释放某种吸引昆虫甲的化学物质。昆虫甲可以通过嗅觉找寻生活在油松树干中的红脂大小蠹并捕食之。下列分析中错误的是 (　 　)
A．昆虫甲利用化学信息进行捕食
B．该实例说明信息能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
C．该实例中信息源来自油松，昆虫甲是信息受体
D．理论上天然林中油松的受虫害程度要高于人工林中的油松
　实战训练　
11.稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统，卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要害虫，拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述错误的是(　　)
A.害虫与拟水狼蛛间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定
B.防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率
C.精耕稻田与弃耕稻田的生物群落,演替的方向和速度有差异
D.用性外激素专一诱捕卷叶螟,短期内褐飞虱种群密度会下降

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