【课件】 生态系统的信息传递课件—2022-2023学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第三章第三章 生态系统及其稳定性生态系统及其稳定性第4节 生态系统的信息传递人教版人教版选择性必修选择性必修2 2问题探究：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。问题探究：圆圈舞ab摆尾舞大致以一个圆形轨迹持续移动先做一个半圆轨迹的移动，接着做直线移动，然后朝相反方向转一个半圈。蜜蜂在直线移动时尾部向两旁不断用力摇摆。思考讨论：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 蜂是怎样传递的?通过跳圆圈舞来传递这一信息。2.你还能举出生物间传递信息的其他例子吗？问题探究：圆圈舞ab摆尾舞大致以一个圆形轨迹持续移动先做一个半圆轨迹的移动，接着做直线移动，然后朝相反方向转一个半圈。蜜蜂在直线移动时尾部向两旁不断用力摇摆。思考讨论：2.你还能举出生物间传递信息的其他例子吗？孔雀开屏鸟的鸣叫萤火虫发光一、信息 蜜蜂传递的是发现蜜源的信息，它们是如何发现蜜源的呢？是植物发出了某些信息并传递给蜜蜂吗？那么什么是信息呢？1.生活中的信息生活中的信息信息的概念：日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。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。种群1种群2环境一、信息1、植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？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3 km甚至更远距离的蜜源，离不开信息传递的作用。鲜艳颜色芳香气味嗅觉器官眼植物花朵蜜蜂空气2、侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？思考讨论：舞蹈眼侦察蜂其它蜜蜂光一、信息2.信息的种信息的种类类舞蹈眼侦察蜂其它蜜蜂光芳香气味嗅觉器官眼植物花朵蜜蜂空气鲜艳颜色物理信息化学信息行为信息二、生态系统中信息的种类自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息。定义:可以是无机环境，也可以是生物个体或群体。来源:1.物理信息物理信息光、温度、湿度磁场光二、生态系统中信息的种类 实例头狼嚎叫的声（声音）蝙蝠回声定位（超声波）蛇感知温度（热感受器）候鸟靠磁场定位鱼感知水流速度和方向（侧线）蜘蛛网的振动1.物理信息物理信息二、生态系统中信息的种类 含义:在生命活动过程中，生物产生一些可以传递信息的化学物质。2.化学信息化学信息动物信息素（如性外激素等）。蚕蛾醇信息素:昆虫、鱼类以及哺乳动物等生物体中都存在能传递信息的化学物质。植物的生物碱、有机酸等代谢产物。秋水仙素吗啡二、生态系统中信息的种类2.化学信息化学信息 实例植物分泌针对捕食者的化学物质黄鼠狼放臭气狗撒尿进行标记（肛门腺分泌物具有特殊气味）雄蝗的触角可以敏感的“嗅”到雌蝗发出气味（性外激素）蚂蚁分泌尾迹素，在沿途留下的记号，使其不会迷路二、生态系统中信息的种类3.行行为为信息信息 含义 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。实例孔雀开屏鸳鸯戏水公鸡打架极乐鸟求偶炫耀孔雀蛛跳舞知识巩固二、生态系统中信息的种类下列各项分别属于哪种信息?萤火虫发出的荧光 公鸡求偶炫耀 蜘蛛网的振动 宠物狗之间通过嗅闻肛门腺辨识身份和健康状况 植物分泌的化学物质 孔雀开屏 雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾 适宜日照使植物开花 蜜蜂跳舞 蛇通过热感受器发现鼠 其中，物理信息的有：_化学信息的有：_行为信息的有：_二、生态系统中信息的种类课堂小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）化学物质传递代谢活动生物碱、有机酸特定行为异常表现和行为求偶炫耀、蜜蜂舞蹈（信息素）（闻得到）二、生态系统中信息的种类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5.生生态态系系统统中信息中信息传递传递的的过过程程舞蹈眼侦察蜂其它蜜蜂光芳香气味嗅觉器官眼植物花朵蜜蜂空气鲜艳颜色物理信息化学信息行为信息信息源信道信息受体二、生态系统中信息的种类思考讨论：生态系统中信息传递的重要性资料：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，20152016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。信息源信道信息受体阻碍其中的任意一个环节都会使信息无法发生传递。三、信息传递在生态系统中的作用思考讨论：生态系统中信息传递的重要性 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“定位信息”。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：有些植物（如莴苣、茄、烟草）的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发。个体的生存行为，依赖于信息传递。个体的生长发育，依赖于信息传递。三、信息传递在生态系统中的作用思考讨论：生态系统中信息传递的重要性各种信息素分子资料3：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，植物才能够开花。许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素。经过科学家的收集、分离和测定，现已确定了200余种昆虫信息素的化学结构和性质，其中大部分是用来传递性信号的。种群的繁衍，离不开信息传递。三、信息传递在生态系统中的作用思考讨论：生态系统中信息传递的重要性蛾幼虫攻击烟草释放化学物质白天：吸引蛾幼虫的天敌捕食者夜间：3.资料4的化学物质能够将几种生物类群联系起来？将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。4.烟草释放的化学物质，在白天与夜间是否都使它本身受益？是驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能停留在叶片上产卵资料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。调节群落中的种间关系三、信息传递在生态系统中的作用思考讨论：生态系统中信息传递的重要性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。提示：如果没有信息传递，海豚的生活、捕食难以进行，信息干扰会导致海豚出现“自杀”现象；莴苣、茄、烟草种子的萌发，植物的开花，动物的繁殖等生命活动，离开信息传递都不能正常进行。2.信息传递在种群的繁衍过程中起什么作用？通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，这样才能保住种群的繁衍。3.资料4的化学物质能够将几种生物类群联系起来？将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。4.烟草释放的化学物质，在白天与夜间是否都使它本身受益？是5.请根据这些资料，总结信息传递对于生物生存的重要性信息传递对生物个体生命活动的正常进行和种群的繁衍都具有重要意义。三、信息传递在生态系统中的作用 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。三、信息传递在生态系统中的作用 由此可见，信息传递在生态系统中具有多方面作用。信息传递影响生物的生长、发育、繁殖、以及取食、居住、社会行为等。生命活动的正常进行，离不开信息的作用个 体种 群生物种群的繁衍，离不开信息传递群 落信息能够调节种间关系生态系统维持生态系统的平衡与稳定四、信息传递在农业生产中的应用养鸡业在给鸡增加营养的基础上延长光照时间，可以提高产蛋率。光下丘脑垂 体性 腺促性腺激素释放激素促性腺激素性激素发育提高产蛋率1.提高提高农产农产品或畜品或畜产产品的品的产产量量实例2利用光照提高鸡的产蛋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。实例1四、信息传递在农业生产中的应用 使用化学药剂（杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、杀鼠剂等）来防治病虫、杂草和鼠类的危害。一般采用浸种、拌种、毒饵、喷粉、喷雾和熏蒸等方法。又叫农药防治。2.对对有害有害动动物物进进行控制行控制化学防治化学防治2.对对有害有害动动物物进进行控制行控制机械防治机械防治 机械作用包括人力扑打、使用简单的器具器械装置，直至应用近代化的机具设备等。四、信息传递在农业生产中的应用利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物。人们还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的繁殖力下降，从而减少有害动物对农作物的破坏。利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。2.对对有害有害动动物物进进行控制行控制生物防治生物防治实例1实例2利用昆虫信息素诱捕害虫性引诱剂诱捕害虫 诱蛾灯捕杀园林害虫四、信息传递在农业生产中的应用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信息传递循环单向递减复杂双向(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。生态系统的功能生态系统结构与功能的关系四、信息传递在农业生产中的应用项目能量流动物质循环信息传递区别来源途径特点范围地位联系三者之间的关系太阳能生态系统生物或无机环境食物链或食物网多种途径单向流动逐级递减全球性循环往复往往是双向的生物与生物之间生物与无机环境之间生物群落与无机环境之间食物链各营养级生物间生态系统的动力决定能量流动和物质循环的方向和状态生态系统的基础它们共同把生态系统各组分联系成一个统一整体，并调节生态系统的稳定性包括课堂小结生态系统范围结构组成成分营养结构功能决定影响能量流动物质循环信息传递动力载体过程特点生态金字塔、生物富集种类作用特点调节应用四、信息传递在农业生产中的应用【概念检测】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练习与应用教材P72 四、信息传递在农业生产中的应用D2.“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【拓展应用】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。练习与应用教材P72 四、信息传递在农业生产中的应用 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_。播放鸟类天敌的鸣叫声放置无公害的驱鸟剂燃放爆竹使用激光架设煤气炮(模拟猎枪的响声和火光)布设鸟类害怕的图案声光威吓(将爆竹、猎枪声、激光、驱鸟火焰等方法结合)遥控航模模拟天敌。