人教版（2019）选择性必修2-3.4生态系统的信息传递(共53张PPT)

(共53张PPT)
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 核心素养
1.举例说出生态系统中的信息传递。 2．概述信息传递在生态系统中的作用。 3．描述信息传递在农业生产中的应用。 1.生命观念：信息在生命系统中起重要的调控作用，建立生命的信息观。
2．科学思维：通过比较和分析，概括信息的类型及作用等；通过与物质循环、能量流动的比较，概括信息传递对物质循环和能量流动的影响。
数据
生物种群
它们内部
物理过程
非生物环境
生物
物理
化学物质
特殊行为
行为特征
一种或多种
同种生物
不同生物
产生的部位
传播的媒介
接收的生物或其部位
(2)信息传递的基本过程
繁衍
种间关系
农畜
传粉动物
结实率
进行控制
生物防治
信息素
种群密度
食物链和食物网
食物链和食物网
单向不循环的
可循环利用
双向
2．能量流动、物质循环和信息传递三者同时进行，相互依存，不可分割，共同把生态系统各组分联系成一个统一的整体。
提示：前者为行为信息，后者为物理信息(声音)。
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？
　鸟类突然振翅飞起对同伴报警和通过尖锐鸣叫进行报警所涉及到的信息有何不同？
提示：二者都不属于，神经系统的信息传递是个体细胞、组织、器官间的信息传递，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。
提示
农民常在农田中捆扎“稻草人”以驱赶鸟类，这是利用了哪种信息传递作用？
　植物只能通过化学物质传递信息吗？
拓展　　信息传递的存在范围
提示：“稻草人”对鸟类构成了“物理信息”。
提示
提示：不是。植物除了能通过化学物质，还可以通过物理过程传递信息。
生态系统的信息传递都是双向的吗？
　捕食者与被捕食者之间是否存在信息传递？其传递方向是单向还是双向的？
　黑光灯诱杀昆虫和施用信息素干扰昆虫正常交配而控制害虫数量的原理相同吗？
提示：不是。有的是双向的，有的是单向的，但多数是双向的。
提示：存在。其传递方向通常是双向的。
提示：不同。黑光灯诱杀害虫的成虫，是利用物理信息直接降低害虫种群密度，减少危害，而施放干扰素是利用化学信息干扰害虫正常交配，以降低害虫出生率，进而降低害虫种群密度，减少害虫危害。
提示
课堂小结
1．(目标1)雄性安乐蜥在求偶时，一边伏在领地上做着“俯卧撑”，一边伸缩颈部色彩鲜艳的垂囊，这种展示包含了颜色和运动两个因素，有人用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引，由此说明雄性安乐蜥在求偶时利用的信息是(　　)
A．物理信息 B．化学信息
C．行为信息 D．物理信息和行为信息
解析　根据题干信息可知，该求偶行为利用的主要信息是动作，而不是颜色(有人用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引)，所以该信息属于行为信息。
答案
解析
2．(目标1)用具有挥发性的甲基丁香酚涂在纸片上，挂在柑桔园里，诱得大量雄性柑桔果蝇并将其消灭，这是下列哪种信息在生产上的应用(　　)
A．物理信息 B．行为信息
C．化学信息 D．营养信息
解析　具有挥发性的甲基丁香酚涂在纸片上，挂在柑桔园里，诱得大量雄性柑桔果蝇并将其消灭，说明甲基丁香酚这种物质是一种化学信息，能吸引雄性柑桔果蝇。
答案
解析
3．(目标2)已有研究表明，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。当雄性个体多，发出声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿、温度较低处，孵化会产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中信息传递能够(　　)
A．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．影响生物种群的繁衍，维持种群的性别比例
D．对生物进行自然选择，促进生物进化
答案
4．(目标3)信息传递在农业生产上有多方面的应用，下列叙述不正确的是(　　)
A．提高农产品的产量
B．提高畜产品的产量
C．对有害动物进行控制
D．可以提高农作物抵抗害虫的能力
解析　信息传递在农业生产上的应用有两方面：一是提高农畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。但信息传递不能提高农作物抵抗害虫的能力。
答案
解析
5．(目标1和2)下图为生态系统的信息传递(信息流)模型，请据图回答下面的问题。
(1)生态系统的信息流在方式和方向上不同于物质流和能量流的特点是____________________________________________________________________________________。
生态系统中的物质是循环流动的，能量是单向流动、逐级递减的，而信
息流往往是双向的
(2)生态系统的信息传递有利于调节____________与______________之间以及________与________之间的关系，因而信息传递是生态系统的基本功能之一。
生物群落
非生物环境
生物
生物
题型一　生态系统信息传递类型的判断
[例1]　分析下面的实例，确定信息的种类及判断依据
①雌萤火虫通过发光来招引雄萤火虫完成交尾。
②草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速起飞，扇动翅膀向雌鸟发出信号。
③某种植物根系可以分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物，如将这类物质在作物播种前施入土中，就可以使休眠孢子提前发芽，使其因得不到寄主而死亡。
④螳螂昼伏夜出捕获猎物。
⑤乌贼喷墨逃避敌害。
⑥鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈恶臭的气体，起到报警和防御的功能。
(1)实例①体现了______信息，判断依据是______________________。
(2)实例②体现了______信息，判断依据是______________________。
(3)实例③体现了____信息，判断依据是________________________。
(4)实例④体现了______信息，判断依据是________________________
________________________。
(5)实例⑤体现了______信息，判断依据是________________________
______________________。
(6)实例⑥体现了______信息，判断依据是________________________
______________________。
物理
雌萤火虫发出的光
行为
鸟发现天敌后做出的动作
化学
根系分泌的是一种化学物质
物理
螳螂昼伏夜出是对阳光
的反应(不是捕获动作)
物理
乌贼喷墨是为了掩藏自己的
身形(不是逃避动作)
化学
肛门排出的有强烈恶臭的
气体是一种化学物质
判断生态系统信息传递种类的方法
(1)从信息传递的途径判断。例如，涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息；涉及特殊行为，可判断为行为信息。
(2)从文字表述的着重点判断。例如，孔雀开屏如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。
题型二　信息传递的作用及应用
[例2]　下列信息传递的实例中，属于调节生物种间关系的是(　　)
A．莴苣的种子在某种波长光信息下才能萌发生长
B．昆虫散发性外激素传递信息
C．草原返青时，“绿色”为食草动物提供可以采食的信息
D．雄鸟求偶时进行复杂的“求偶”炫耀
解题分析　A项实例说明生命活动的正常进行，离不开信息的传递；B、D项实例说明生物种群的繁衍，离不开信息的传递；草原的植物与食草动物之间是种间关系，C符合题意。
答案
解题分析
解题分析　利用信息传递防治害虫效果明显，能起到很好的作用，而且对生态系统的非生物环境没有较大的干扰，不会造成环境污染，D错误。
[例3]　有关信息传递在农业生产中的应用，下列说法不正确的是(　　)
A．利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，可以提高果树的传粉效率和结实率
B．养鸡时，在增加营养的基础上，延长光照时间，可以提高产蛋率
C．利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，可以降低害虫的种群密度
D．利用信息传递可防治害虫，但效果很差
答案
解题分析
题型三　能量流动、物质循环和信息传递的比较
[例4]　如图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则甲、乙、丙三图可依次表示(　　)
A．能量流动、碳的循环、信息传递
B．能量流动、信息传递、碳的循环
C．碳的循环、能量流动、信息传递
D．信息传递、能量流动、碳的循环
答案
解题分析　物质是循环的，可用甲图表示；能量流动是单向的，可用乙图表示；信息传递通常是双向的，可用丙图表示。
解题分析
[单项选择题]
知识点一　生态系统中信息的种类
1.蟑螂喜好在夜间出来活动。科学家把蟑螂放在实验室里，人为地将实验室的白天和黑夜加以颠倒，大约经过一个星期，蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动(尽管实际上是白天)。这个实验说明(　　)
A．蟑螂能感受物理信息的改变
B．信息传递是生态系统的重要功能之一
C．行为信息可以影响蟑螂的行为
D．蟑螂可以感受一切信息刺激
答案
解析　蟑螂在人造的“黑夜”时间活动，光照是物理信息，不是行为信息，说明物理信息影响蟑螂的生命活动；题干中的内容不能说明B、D两项内容。
解析
2．下列现象中，不属于化学信息的是(　　)
A．“温柔陷阱”——捕虫草“绝技”：捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将其捕食
B．“臭名昭著”——野生海芋：海芋释放臭味吸引蚊子前来，帮助传粉
C．“我最闪亮”——孔雀开屏：鸟类的求偶炫耀
D．“我的地盘”——美洲豹：撒尿标记领地
解析　捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将其捕食，香甜的分泌液属于化学信息；海芋释放臭味吸引蚊子前来，帮助其传粉，臭味由化学物质产生，属于化学信息；孔雀开屏属于行为信息；美洲豹撒尿标记领地，是通过尿液中的化学物质传递信息，属于化学信息。
答案
解析
解析　小囊虫发出的聚集信息素属于传递信息的化学物质；电鳗的电流可以电击死猎物，电流属于物理信息；蜜蜂发现蜜源后通过舞蹈动作来传递信息，这是通过行为来完成的。
3．小囊虫在发现食物后，会发出聚集信息素，召唤同类来共同取食；电鳗可输出电压高达300到800伏的电流把比它小的动物电击死而获取猎物；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的哪一类信息传递(　　)
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
答案
解析
4．生态系统的信息传递不可能发生在(　　)
A．同一个体的细胞与细胞之间
B．种群内部个体与个体之间
C．种群与种群之间
D．生物与非生物环境之间
解析　生态系统的信息传递发生在个体与个体之间、种群与种群之间以及生物与非生物环境之间，不可能发生于同一个体的细胞与细胞之间。
答案
解析
5．关于生态系统的信息传递的正确说法是(　　)
A．动物的特殊行为只对同种生物传递信息
B．植物的叶、芽及细胞中的特殊物质等可以感受多样化的物理信息
C．水只可以作为信道来传播信息
D．生物只可以通过一种信息类型进行交流
解析　动物的某些特殊行为也可以对异种生物传递信息，A错误；水也可以作为信息源，C错误；生物可以通过一种或多种信息类型进行交流，D错误。
答案
解析
知识点二　信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用
6.在菜粉蝶的繁殖季节，通过施放菜粉蝶的性外激素可有效控制菜粉蝶的种群数量。下列有关说法错误的是(　　)
A．性外激素属于化学信息，可在异性菜粉蝶之间传递信息
B．施放性外激素防治菜粉蝶的方法属于化学防治
C．该实例说明信息的传递影响生物种群的繁衍
D．施放性外激素防治菜粉蝶的方法不会引起环境污染
解析　施放性外激素防治菜粉蝶的方法属于生物防治，B错误。
答案
解析
解析　黑核桃中的氢化胡桃酮在土壤中被转化为胡桃酮，对其他生物的生长有抑制作用，这是一种化学信息传递，A错误；通过这种物质调节了种间关系，有利于黑核桃树的生存，但与黑核桃树的繁殖无关，B错误，C正确；信息传递在生物之间往往是双向的，D错误。
7．研究发现黑核桃树皮和果实含有氢化胡桃酮，这种物质被雨水冲到土壤里后再被氧化成胡桃酮，从而抑制其他植物的生长。下列分析正确的是(　　)
A．黑核桃与其他生物之间的信息传递属于物理信息
B．材料反映了信息传递有利于黑核桃树的繁殖
C．材料反映了信息传递可以调节种间关系
D．黑核桃与其他生物的信息传递是单向的
答案
解析
8．下列不属于生态系统的信息传递在农业生产中的应用的是(　　)
A．利用人工合成的化学信息素吸引昆虫前来，提高果树传粉率和结实率
B．草原返青时的“绿色”，为食草动物提供可以采食的信息
C．利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度
D．利用音响设备发出不同的声信号，诱捕或驱赶某些动物
解析　B项是信息传递在生态系统中的作用，即调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定，不属于信息传递在农业生产中的应用。
答案
解析
解析　利用化学信息防治害虫属于生物防治，生物防治的优点：对人类生存环境无污染，发挥持续控灾作用，成本低、害虫不易产生抗性等，D错误。
9．下列有关化学信息和化学防治的叙述中，错误的是(　　)
A．化学信息是生物在生命过程中产生的可以传递信息的化学物质
B．化学防治的原理是利用农药的作用，对有害生物种群进行控制
C．化学防治的优点：在一定条件下，能快速消灭害虫，降低虫口密度
D．利用化学信息防治害虫会导致生态环境的破坏
答案
解析
解析　圈养家畜是为了减少能量的消耗，以达到增产的目的。散养家禽是利用能量流动的原理，增大取食范围，以达到增产的目的。二者都不属于运用生态系统信息传递的原理。
10．农场中种植着粮食作物、果树，饲养着家禽、家畜等。运用生态系统信息传递的原理，可以有效提高农畜产品的产量。下列措施不属于此项原理的是(　　)
A．圈养家畜，散养家禽
B．施放适量的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾
C．捆扎稻草人驱赶稻田里的鸟类
D．人工控制作物光周期，达到早熟、高产的目的
答案
解析
解析　由题干信息，大蓝蝶幼虫在蚁巢内大肆捕食红蚁的卵和幼虫，大蓝蝶幼虫与红蚁间为捕食关系，C错误；没有红蚁，大蓝蝶幼虫就无法吃红蚁卵和幼虫，并躲避天敌，因此大蓝蝶不能在没有红蚁的地方繁衍后代，说明信息传递在种群的繁衍中起重要作用，D正确。
11．大蓝蝶幼虫能够分泌蜜汁吸引红蚁将其搬回蚁巢，当蜜汁被吃完后，大蓝蝶幼虫则像红蚁幼虫那样蠕动、发出红蚁的声音以保护自己，同时在蚁巢内四处走动大肆捕食红蚁的卵和幼虫，以下分析不正确的是(　　)
A．大蓝蝶幼虫利用化学信息吸引红蚁将其搬回巢穴
B．大蓝蝶幼虫利用行为信息和物理信息保护自己
C．大蓝蝶幼虫与红蚁间为共生关系
D．信息传递在种群的繁衍中起重要作用
答案
解析
解析　自然生态系统的元素在生物群落和非生物环境间不断循环，在物质上是自给自足的，但是人工生态系统如农业生态系统，由于农作物不断的输出，需要不断的补充矿质元素，B错误；信息传递还可以发生在非生物环境和生物群落之间，C错误；信息传递可以是双向的，不一定沿着食物链进行，D错误。
12．下列关于生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的叙述，正确的是(　　)
A．能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程
B．物质循环往复意味着任何生态系统在物质上都是自给自足的
C．只有生物才会对信息有反应，因此信息传递只发生在群落内部
D．生态系统中的物质循环、能量流动、信息传递是沿着食物链进行的
答案
解析
[非选择题]
13．某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该植物的叶片后，植物叶片会释放出挥发性的物质X，X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。请回答：
(1)上述现象中，物质X分别在__________________________________
之间进行传递。
(2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是______________和________。影响乙昆虫活动的信息种类是____________________。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是________。
植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫
非生物环境
生物
化学信息和物理信息
物理信息
(3)若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫的天敌和乙昆虫的天敌的数量变化是_________________________________
___________________________________。
(4)在物质X作用于乙昆虫的过程中，________是信息源，空气作为________是X传播的________，乙昆虫为________。
甲昆虫的天敌数量增加，乙昆虫的
天敌数量减少
植物叶片
信道
媒介
信息受体
解析　(1)X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫，说明X可以在植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫之间传递。
(2)影响甲昆虫活动的信息有光照和甲昆虫的天敌，它们分别来源于非生物环境和生物；影响乙昆虫活动的信息种类是化学信息(物质X)和物理信息(光照)。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫是通过感知蜘蛛网的振动来实现，所利用的是物理信息。
(3)物质X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫，乙昆虫减少，则捕食乙昆虫的天敌也减少，所以短期内该植物上甲昆虫的天敌的数量增加，乙昆虫的天敌的数量减少。
(4)物质X由植物叶片产生，挥发进入空气，以空气作为媒介传播，作用于乙昆虫，所以植物叶片为信息源，空气为信道，乙昆虫为信息受体。
解析
14．阅读下面两段材料，运用所学知识回答问题：
材料一　雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3 km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的量不到0.01 mg，但雄蚕蛾却仍可对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，但却无动于衷。
材料二　在防治害虫上，利用性引诱剂“迷向法”防治害虫效果显著。其具体做法是：在田间释放过量的人工合成的性引诱剂，使雄虫无法辨认雌虫的方位，或者使它的气味感受器变得不适应或疲劳，不再对雌虫有反应，从而干扰害虫的正常交尾活动。
(1)材料一说明使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于________信息，而不是________信息，不是由视觉引起的。
(2)材料一体现了信息传递的什么作用？________________________。
(3)从材料二可以看出，“迷向法”并不能直接杀死害虫，而是通过____________________，从而使害虫种群的________率下降，降低对作物的危害。
化学
物理
信息传递有利于种群的繁衍
干扰雌雄虫的正常交尾
出生
解析　(1)昆虫的性引诱剂是通过空气传播的。材料一中，由于玻璃瓶的阻挡，阻碍了性引诱剂的传播和接收，但并没有阻挡视线，结果雄蚕蛾没有反应，说明性引诱剂属于化学信息，不是由视觉引起的。
(2)信息传递的作用主要表现在三个方面：维持生命活动的正常进行、有利于生物种群的繁衍及调节生物的种间关系。材料一中，性引诱剂有利于雌雄蚕蛾的正常交尾，体现了信息传递有利于种群的繁衍。
(3)“迷向法”能干扰雌雄虫的正常交尾，从而降低害虫的出生率，这将降低害虫的种群密度，从而降低其对作物的危害。
解析
15．蜜蜂是一种群居的益虫，蜜蜂的筑巢、采粉酿蜜等行为以及语言等都引起了人们的极大兴趣。
(1)蜜蜂中的侦查蜂可在发现蜜源后，回到蜂窝内通过特殊的语言传达给其他同伴，如果侦查蜂跳“圆形舞”，则表明蜜源的距离很近，一般在百米之内。这种信息是__________。
(2)蜜蜂可以从很多植物的花朵上采集花粉，同时也为这些植物传粉，这种关系在生态学上包括种间互助和____________。从生态系统的功能看，其体现了信息传递可以______________，以维持生态系统的稳定。
行为信息
捕食
调节种间关系
(3)蜜蜂是如何发现蜜源的，我们可以进行模拟探究实验。有人从以下几方面进行了探究，所用的实验材料有蜜蜂100只，1枝作为常见蜜源的黄色5瓣花，白纸，剪刀，染料，无色且与蜜源味道相同的制剂。
组别 假设 操作步骤 预测结果 结论
1 通过花的味道识别
2 通过花的颜色识别
3 通过花的外形识别
①第1、2组实验传递的信息种类分别属于____________________。
②第2组的“模拟花”在味道、颜色和外形上的要求是怎样的？___________________________________________________________。
③如果将三组“模拟花”摆在蜂箱周围同时进行实验时，写出两条应该注意的问题：___________________________________________________
_______________。
④每组实验测量的指标是______________________________________
_______________。
化学信息和物理信息
将白纸染成花儿的颜色(黄色)，无特殊的味道，且形状与花儿不同
“模拟花”与蜂箱的距离相等、晴天无风(其他合理答
案亦可)
单位时间内落到实验材料(模拟花)上的蜜
蜂的数目
解析　(1)跳舞是蜜蜂的一种特殊行为，属于行为信息。
(3)①花的味道传递的信息属于化学信息，花的颜色传递的信息属于物理信息。②第2组是通过花的颜色识别进行实验的，因此白纸要染成黄色，不要有味道，形状要与花的形状不同。③实验中除自变量外均要保持一致，以防止无关变量的干扰。④实验测定的指标是单位时间内落到实验材料上的蜜蜂的数目。
解析