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(共40张PPT)
第4节 生态系统的信息传递
人教版高中生物 选择性必修2
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类型和信息传递的过程(重、难点)。
2.通过案例分析，概述信息传递在生态系统中的作用和信息传递在
农业生产中的应用。
情境视频
大西洋细吻海豚
关注海洋生物
在日常生活中，一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。
除人类社会外，信息传递现象在其他生态系统中普遍存在吗？
什么是信息？
生态系统中信息的种类
一
信息传递的作用及其应用
二
目录
一
生态系统中信息的种类
一
蛛网的振动
狗沿途撒的尿液
孔雀开屏
……
生态系统中信息的种类
任务1
1.生态系统中的信息有哪几类？
2.这些信息的来源如何？
3.各种信息分别举出相应实例。
结合教材P68-69.思考以下问题：
物理信息
生态系统中信息的种类
任务1
种子萌发
鸟的迁徙
（光）
（声）
（温度、湿度）
（磁场）
（超声波）
蝙蝠定位
(回声)
通过 传递的信息。
来源：
非生物环境、生物个体或群体。
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）
物理过程
概念：
萤火虫
动物的鸣叫
海豚捕食
科学家的实验
生态系统中信息的种类
任务1
实验1：把一只雌蛾关在笼子里，吸引了大量雄蛾来交尾
实验2：把雌蛾装进密闭透明容器后，雄蛾对雌蛾视而不见
——雌蛾和雄蛾是通过物理信息联系吗？
许多昆虫能释放性外激素
化学信息
生态系统中信息的种类
任务1
化学信息
驱蚊草
蛾（信息素）
小狗撒尿（代谢废物）
水葫芦根部的分泌物可以抑制藻类的生长
被捕食的蚜虫释放报警信息素
来源：
种类：
概念：
生物在生命活动过程中产生的可以 。
传递信息的化学物质
生物体的 或 。
代谢产物
分泌物
① 植物的生物碱、有机酸等代谢产物；
② 动物的性外激素；
③ 昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。
蚂蚁沿途留下尾迹素
行为信息
生态系统中信息的种类
任务1
来源：
概念：
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
孔雀开屏
蜜蜂跳舞
白头鹰的求偶姿势
尖尾松鸡魔性求偶舞
豪猪竖刺
乌贼喷墨
一
生态系统中信息的种类
一
归纳总结
种类 特点 来源 实例
物理信息
化学信息
行为信息
物理过程传递
生物与环境
光、声、温度、湿度
（听得见、看得见、摸得到）
化学物质传递
生物代谢活动
生物碱、有机酸
特定行为
动物异常表现和行为
求偶炫耀、蜜蜂舞蹈
（信息素）
（闻得到）
即学即练
生态系统中信息的种类
任务1
①②③
④⑦
⑤⑥
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
物理信息：_______；
化学信息：_____；
行为信息：_____。
生态系统中信息传递的特点
任务2
结合教材P69.思考以下问题：
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？
3.生物与非生物环境之间是否也有信息传递呢？
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？
生态系统中信息传递的特点
任务2
1.同种生物的信息传递只有一种方式吗？
开屏
行为信息
求偶
鸣叫
物理信息
与同类交流
远处通过识别植物的绿色
近处通过植物的气味
物理信息
搜寻食物
化学信息
辨别和摄取食物
生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流。
生态系统中信息传递的特点
任务2
2.生态系统中的信息传递仅仅发生在同种生物之间吗？
信息传递可以发生在同种生物之间，也可发生在不同生物之间，生物与非生物环境（例如：植物的开花接受光信号的调节）之间。
犀牛与牛椋（liáng）鸟，
鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附近有危险情况
生态系统中信息传递的特点
任务2
3.生物与非生物环境之间是否也有信息传递呢？
多数情况下，信息传递为双向的（也有单向）。
草原上，草的绿色给羊传递了可食用的信息，羊并不传递信息给草，此过程中信息传递是单向的。
非生物环境
生产者
消费者
分解者
生态系统中信息传递的特点
任务2
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
属于
细胞内
细胞间
信息分子
细胞间直接接触（精卵识别）
胞间连丝
神经调节：神经递质释放于突触前膜作用于突触后膜
激素调节：植物激素由一定部位产生;动物激素由内分泌细胞产生,经体液运输作用于靶器官、靶细胞
免疫调节：细胞因子由辅助性T细胞产生,作用于B细胞，促进后者增殖、分化
生态系统中信息传递的特点
任务2
5.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？
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
生态系统中信息传递的特点
任务2
5.生态系统中信息传递过程
信息源
信息产生的部位
传递信息媒介
空气、水以及其他介质
信道
信息受体
信息接受的生物或部位
信息源
信
道
信息受体
蜜蜂传播信息为例:
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
跟踪训练
1.(2023·河北秦皇岛一中高二期末)以下各种现象所对应的信息形式依次是
①田鼠依据鼬的气味躲避猎捕　②有雀鹰(鸟类的共同天敌)出现，白翅伯劳会大声鸣叫以提醒其他鸟类躲藏或静止不动　③当一只蚜虫受到攻击时，就会放出一种起警告作用的化学物质，以便邻近的蚜虫迅速逃避敌害　④大鸨雄鸟发现天敌后急速起飞，扇动翅膀以告知雌鸟
A.化学信息、行为信息、化学信息、物理信息
B.化学信息、物理信息、化学信息、行为信息
C.行为信息、物理信息、化学信息、行为信息
D.化学信息、物理信息、行为信息、行为信息
√
代谢产物或分泌物属于化学信息
特定行为
跟踪训练
2.某课外实践活动小组做了如下实验：A组为雌蛾＋透气的袋子；B组为放置过雌蛾的滤纸＋透气的袋子；C组为雌蛾＋不透气的袋子。实验结果：A、B组都有雄蛾前来交配，C组没有。下列有关该实验的叙述，正确的是
A.该实验说明雄蛾被吸引与雄蛾是否看见雌蛾有关
B.该实验运用了控制自变量的“加法原理”来巧妙设置对照
C.实验结果表明生物可通过一种或多种信息类型进行交流
D.该实验可说明雌蛾是通过分泌某种化学物质吸引雄蛾前来交尾的
√
A组对照组B组和C组为实验组
A组和C组进行对照，自变量为袋子是否透气
A组和B组进行对照，自变量为是否有雌蛾
因变量：为是否有雄蛾前来交配
与A组对照，B组去掉雌蛾，C组去掉透气
实验可说明雌蛾是通过分泌某种化学物质吸引雄蛾前来交尾的
生态系统中信息的种类
一
信息传递的作用及其应用
二
目录
信息传递的作用及其应用
二
思考讨论
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。
信道
思考：从信息传递的环节分析，是哪个环节出现了异常？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！
阅读教材第70页的资料，进一步寻找支持这一论断的证据并予以说明。
阻碍其中的任意一个环节都会使信息无法发生传递。
信息源
信
道
信息受体
信息传递在生态系统中的作用
任务3
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”。
资料2
莴苣等植物的种子必须接收某种光信息才能萌发生长。
莴苣种子萌发率与光的波长的关系
生命活动的正常进行，离不开信息传递。
（个体水平）
讨论1：根据资料1和资料2分析，信息传递与个体生命活动的正常进行有什么关系？
信息传递在生态系统中的作用
任务3
资料3
生物种群的繁衍，离不开信息的传递。
（种群水平）
讨论2：根据资料3分析，信息传递在种群的繁殖过程中起什么作用？
当日照时间达到一定程度时植物才能开花
竹节虫利用信息素吸引异性繁殖
信息传递在生态系统中的作用
任务3
资料4
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）
当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——捕食者，夜间能够驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在植物叶片上停留产卵。
讨论3：资料4中的信息素能够将几种生物联系起来？
讨论5：信息传递对种间关系具有什么作用？
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
信息传递在生态系统中的作用
二
生态系统中，食物链上的相邻物种之间存在着“食”与“被食”的关系，相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息。
例如，在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息；森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。
青草
食草动物
绿色
采食
兔子
气味
躲避
狼
捕食
气味、行为
信息还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。
信息传递在生态系统中的作用
二
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
信息传递在生态系统中的应用
二
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。
信息传递在生态系统中的应用
二
2.对有害动物进行控制
性信息素诱捕器，干扰害虫的正常交尾
农民在喷农药杀虫
（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
机械防治
化学防治
生物防治
生物防治
信息传递在生态系统中的应用
二
种类
措施 喷施化学药剂 人工捕捉等 引入天敌、寄生虫或使用信息素等
优点 ①作用迅速 ②短期效果明显 ①无污染 ②见效快，效果好
缺点 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 ①费时费力 ②对体型很小的害虫无法实施 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）
化学防治
机械防治
生物防治
①无污染
②有效且持久
2.对有害动物进行控制
跟踪训练
3.(2023·江苏徐州高二期末)下列关于生态系统及其信息传递的叙述，错误的是
A.蜜蜂通过跳舞告知同伴蜜源的距离和方位，体现了行为信息在种群层次上的作用
B.狼通过兔子散发的气味跟踪、捕食兔子，体现了化学信息在群落层次上的作用
C.莴苣种子萌发需要接收某种波长的光信号，体现了物理信息在个体层次上的作用
D.生态系统中信息传递都依赖于细胞层次，而且是单向地、不对等地传递
√
生态系统中信息传递依赖于个体、种群和群落层次，一般是双向的传递过程，而个体内部的信息传递可以发生在细胞间
跟踪训练
√
4.(2023·江苏宿迁高二质检)下列措施不属于信息传递在农业生产中的应用的是
A.延长光照时间，提高鸡的产蛋率
B.使用性引诱剂，降低害虫出生率
C.施用化学肥料，提高农作物产量
D.使用一定频率的光处理种子，促进萌发
物理信息
物理信息
化学信息
课堂小结
本堂课你学到了哪些知识？画出概念图进行总结
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
五分钟查落实
【判断正误】
(1)生物之间的信息传递只限于同种生物(　　)
(2)信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递(　　)
(3)物理信息可来源于生物，也可来源于非生物环境(　　)
(4)莴苣种子必须接受某种波长的光才能萌发，说明生命活动的正常进行离不开信息的传递(　　)
(5)当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能(　　)
×
×
√
√
√
(6)利用信息传递在生态系统中的作用控制动物危害，属于生物防治技术
(　　)
(7)利用生长素类调节剂2,4－D杀死单子叶作物农田中的双子叶杂草，属于对化学信息的应用(　　)
√
×
1.生态系统中传递的信息种类有物理、化学和行为信息；在生态系统中的信息传递过程中，不仅有信息产生的部位——信息源；也有信息传播的媒介——信道；还需要信息接收的生物或其部位——信息受体。
2.信息传递在生态系统中的作用：生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，离不开信息的传递；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。
3.信息传递在农业生产中的应用：提高农畜产品的产量；对有害动物进行控制。
【要语必背】
4.目前控制动物危害的技术方法大致有化学防治、生物防治和机械防治。这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的、有效的生物防治。
1.莴苣、茄、烟草的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长，说明_____________________________________；昆虫分泌性外激素引诱异性，说明_________________________________；狼能依据兔留下的气味去捕食猎物，兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕，这说明
_______________________________________________________。
2.研究人员提出，可以通过大型的捕蝗机械和建立栅栏等物理手段来防治沙漠蝗虫，除此之外，请提出控制蝗灾的两项措施：_______________
_______________________________________。
【长句表达】
生命活动的正常进行，离不开信息的作用
生物种群的繁衍，离不开信息的传递
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
利用药物进行化
学防治；利用天敌、信息素等进行生物防治

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