3.4生态系统的信息传递课件2021-2022学年高二上学期生物人教版(2019)选择性必修2(共47张PPT)

(共47张PPT)
在生物群落中：
1、碳元素在自然界中的存在形式：
在无机环境中：
主要以含碳有机物
主要以CO2 、 碳酸盐
2、碳进入生物体的途径：
3、碳在生物群落内部的传递渠道：
食物链（网）
4、碳进入大气的途径：
①动植物的呼吸作用
②分解者的分解作用
③化石燃料的燃烧
主要是绿色植物的光合作用
复习巩固
能量流动 物质循环
过程
特点
联系
沿食物链（网）单向流动
单向流动，
逐级递减
在无机环境与生物群落之间反复循环
反复循环 全球性
1、能量流动的过程离不开物质的合成与分解；
2、物质是能量沿食物链流动的载体；
3、能量是物质在生态系统中往复循环的动力。
是生态系统主要功能，同时进行，相互依存，不可分割
5、能量流动和物质循环的关系比较
第3章第4节
生态系统的信息传递
【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。
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，蜜蜂怎样传递的？
讨论2.你还能举出生物间传递信息的其它例子吗？
通过跳圆圈舞
孔雀开屏、豪猪竖刺等
圆圈舞
摆尾舞
看我这里！
310
110
108
102
赵倩
309
102
110
97
张荣
315
106
115
104
范冰
301
106
100
95
刘星
总分
英语
数学
语文
成
绩
单
日常生活中，一般将可以传播的
消息
指令
数据
信号
情报
等称作信息
什么是信息？
1.信息概念
通常将________的_____、_____、_____、_____与______等称作信息；
可以传播
消息
情报
指令
数据
信号
2.信息三要素（信息传递的过程）
①_______——信息产生的部位；
②_______——信息传播的媒介；
③_______——信息接收的生物或其他部位；
信息源
信道
信息受体
常见信息受体：
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）；
*来自生物或非生物环境
*空气、水等；
一、信息概述
3.信息流
生态系统中的____________，以及它们____都有信息的____与_____，能够形成_______，即信息流；
生物种群之间
内部
产生
交换
信息传递
*生态系统的信息传递，不包括细胞之间的信息传递；
二、生态系统中信息的种类
1.物理信息：
（1）概念：
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。
（2）来源：
可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
（3）举例
种子萌发
（温度、湿度）
鸟的迁徙
（磁场）
海豚捕食
（超声波）
花（颜色）
荆棘的刺
（形状）
蜘蛛捕食（频率）
蝉
（声）
蛇的颊窝（温度）
萤火虫（光）
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。
（2）来源：
生物体的代谢产物或分泌物。
（3）举例：
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。
虎撒尿圈地（代谢产物）
蛾（信息素）
黄鼠狼放臭液（代谢产物）
二、生态系统中信息的种类
花（香味）
小狗撒尿（代谢废物）
水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长
科学家的实验：
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
3.行为信息
（1）概念
动物的_______，主要指各种____，这些动作也能够向_____或_____生物传递某种信息，即_____的_________可以体现为行为信息；
（2）来源
来源于____ __；
（3）例子
蜜蜂跳舞；
孔雀开屏
鸟类的“求偶炫耀”等；
特殊行为
动作
同种
异种
动物
行为特征
动物的特殊行为
求偶炫耀
蜜蜂跳舞
豪猪竖刺
孔雀开屏
二、生态系统中信息的种类
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
三、生态系统中信息传递的特点
1.生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
例如：
孔雀
开屏（行为信息）：
鸣叫（物理信息）：
食草动物
远处通过识别植物的绿色（物理信息）：
近处通过植物的气味（化学信息）：
求偶
与同类交流
搜寻食物
辨别和摄取食物
2.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，也可以发生在生物与非生物环境之间。
例如：犀牛与牛椋[liáng]鸟，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；
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
三种信息的比较
现学现用：
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
思考：从以上例子来看，信息传递是单向还是双向的？
大多数是双向的
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
.辨别并归类：
物理信息 ；
化学信息 ；
行为信息 。
① ② ③
④
⑤ ⑥
⑦
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．花香引蝶 B．豪猪遇敌竖起体刺
C．候鸟南飞 D．警犬嗅寻毒品
C
旁栏思考：
想一想，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）？
1.物质循环和能量流动借助于食物链进行，信息传递不依赖与食物链，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；
A．信息只能由a传递给b
B．信息只能由b传递给a
C．a与b之间可以相互传递信息
D．a与b之间不能相互传递信息
现学现练、若右图表明的是物种a与物种b的关系，则物种a与物种b之间信息传递的方向是
分析发生在身边的生态系统中的信息传递
如果留心观察就会发现，身边的猫、狗等动物的生活，就离不开信息的传递，其中既有物理信息，也有化学信息与行为信息。请就每种信息各举两个例子，并说明这些信息传递的意义。
狗叫
1.轻快的汪汪声时,是表示心情高兴。
2.汪汪声短促和强烈时,是表示戒意和警告。
3.低沉的呜鸣声是威胁的意思。
物理信息：
化学信息：
行为信息：
摇尾巴
1.自家狗狗欢快的冲过来并摇动尾巴，表示对你的喜爱和想念
2.陌生的狗狗对你摇尾巴可能只是表示不安和害怕。
尾巴蜷缩在两腿之间：
表示顺从和不安，害怕和恐惧。
猫听到鼠的活动：
做好捕猎的准备。
猫面部的腺体在一些物体上摩擦：
标记领地。
猫的肛周信息素：
向母猫发出邀请，寻找配偶。
这些信息影响动物的社会行为，完成捕食、种群繁衍等正常的生命活动。
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。
思考：信息传递的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！
任务.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。
四、信息传递在生态系统中的作用
信息传递对于生物的生存和种群延续至关重要！
资料一：
海豚回声定位
资料二：
莴苣种子萌发与光
讨论1：
以上资料体现出信息传递有什么作用？
个体生命活动的正常进行，离不开信息传递
许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，来传递性信号
资料三
讨论2：
以上资料体现出信息传递有什么作用？
生物种群的繁衍，也离不开信息的传递
日照长度8小时/日
在自然界中，植物开花需要光信息，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花
貂
鼬
鸡
鹿
山羊
有的动物在长日照的条件下进行繁殖
有的动物在短日照的条件下进行繁殖
萝卜
油菜
大豆
菊花
长
日
照
短
日
照
攻击
释放
化学物质
蛾幼虫
烟草
信息素
白天吸引蛾幼虫的天敌
夜间驱除雌蛾
资料四
讨论3：
以上资料体现出信息传递有什么作用？
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
烟草释放化学物质，白天可以吸引蛾幼虫的天敌——捕食者，夜间又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
白天和黑夜都能使烟草00000本身受益
1.生命活动的正常进行，离不开信息的作用
①海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为都依赖于超声波；
②莴苣的种子必须接收某种波长的光信息才能萌发；
③动物的换毛现象受光信息的刺激；
例：
2.生物种群的繁衍，也离不开信息的传递
例：
例：
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昆虫通过分泌性外激素，引诱异性个体来交配；
3.调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
①当草原返青时，“绿色”为食草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
（个体水平）
（种群水平）
（群落和生态系统水平）
四、信息传递在生态系统中的作用
五、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
延长光照时间，刺激鸡卵巢发育和雌激素的分泌，大大提高产蛋率
2.控制有害动物
——机械防治、化学防治和生物防治
打农药
白僵菌防止害虫
---生物防治
利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田；
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；
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，从而减缓有害动物对农作物的破坏。
利用昆虫信息素
【补充】有害动物三种防治方法的比较
名称 化学防治 机械防治 生物防治
措施 化学药剂喷施等 人工捕捉等 引入天敌、寄生虫或使用信息素等
优点 作用迅速； 短期效果明显 无污染； 见效快，效果好 效果好且持久；
成本低，无污染
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）；
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。
思考：利用化学信息驱除害虫，属于什么防治？
生物防治
*所有通过信息传递进行的防治手段均属于生物防治
思考：信息传递的模式图应该如何画
生产者
非生物环境
消费者
分解者
六、能量流动、物质循环、信息传递比较
信息传递在生态系统中的作用
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流、能量流和信息流形成的统一整体。
【总结】生态系统三大功能的区别与联系
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 单向流动，逐级递减 全球性， 物质循环往复运动 往往是双向的
范围 生态系统中各营养级及分解者 生物圈 生物之间，
生物与非生物环境之间
途径 食物链和食物网 多种
地位 生态系统的动力 生态系统的基础 决定能量流动和物质循环的方向和状态
联系 同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一的整体
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点
范围
途径
模式图
联系
单向流动，逐级递减
全球性，循环性
往往是双向的（也有单向）
生态系统中各营养级之间（生物群落中）
生物圈
生物之间，生物与非生物环境之间
食物链和食物网
多种
①任何一个生态系统这三个基本功能，三者同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体
②能量流动是生态系统运转的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传递决定能量流动和物质循环的方向
生态系统
边界和范围
结构
功能
包括
动
力
载体
种类
作用
特点
调
节
决定
应用
过程
特点
生态金字塔生物富集
小结：
能量流动
物质循环
信息传递
（1）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 （ 　　）
（2）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 （ 　　）
（3）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 （ 　　）
（4）利用生长素类似物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 （　 　）
判断常考语句，澄清易混易错
一、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
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？
B
行为信息
物理信息
二、拓展应用
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（模拟猎枪的响声和火光），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
1．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
B
2．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
D
课堂练习
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蜘蛛网的震动 ②飞蛾扑火
③植物分泌的化学物质 ④蓟的刺
⑤昆虫的性信息素 ⑥蚊虫飞行时发出的声音
⑦适宜日照使植物开花 ⑧金龟子遇敌害装死
⑨公鸡求偶炫耀 ⑩蝙蝠的“回声定位”
2.下列关于生态系统的信息传递的叙述中，正确的是(　 )
A.信息传递并不都是双向的
B.生态系统中物理信息的来源只能来自无机环境
C.猎豹和斑马之间的信息传递不利于调节种间关系
D.利用昆虫信息素诱捕有害动物属于化学防治
①②④⑥⑦⑩
③⑤
⑧⑨
A
3.如图为生态系统信息传递模式图,相关叙述不正确的是( )
A.生态系统各成分间都有信息传递
B.如图所示信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的
C.生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递
D.物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的状态和方向
B
课堂练习