课件40张PPT。第五章 生态系统及其稳定性第4节 生态系统的信息传递什么是信息？一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息（information）
生命系统的信息观细胞生命系统（细胞内部信息流）
例：DNA→mRNA→蛋白质生命系统的信息观细胞生命系统（接受外界信息）生命系统的信息观个体生命系统
例：神经调节中的电信号、化学信号
激素调节中的激素
免疫调节中的抗原信号等生命系统的信息观生命系统的信息观生命系统的信息观生态生命系统
（1）个体从获取环境信息以保证自己的生存活动的需要（定位、方向、感光、测温、化学感受、磁场感应等）。
（2）种群内不同个体之间进行合作或竞争所进行的信息传递。（求偶、繁殖、觅食、抵抗侵略、社会行为等）
（3）不同种群个体之间竞争或捕捉与反侵害所进行的信息传递。（警戒、驱逐、识别等）生命系统的信息观个体从获取环境信息以保证自己的生存活动的需要（定位、方向、感光、测温、化学感受、磁场感应等）生命系统的信息观蝙蝠的回声定位与雷达（超声波）生命系统的信息观海豚的回声定位生命系统的信息观鸟迁徙行为中对方向的判断（太阳）生命系统的信息观鸽子喙部发现感应磁场器官 识途靠地磁导航 生命系统的信息观蛇的热感受器与导弹（红外线感受器）生命系统的信息观鱼的侧线生命系统的信息观蚊触须上的（二氧化碳和剧烈运动时产生的乳酸 ）化学探测器大约有2700种蚊子还具有相当灵敏的视觉感受器和热传感器 生命系统的信息观苍蝇的平衡棒和运载火箭（振动陀螺仪）一只小小的苍蝇可以一气飞行好几个小时，速度高达20公里／小时。它还有垂直升降、急速调头、空中悬停、隐身潜伏和微波信息收发等绝招儿。平衡棒可以调节翅膀的运动力向，是身体平衡度的一个导航仪。苍蝇飞行时，平衡棒以一定的频率进行机械振动。当苍蝇飞行出现倾斜或偏离航向时，平衡棒的振动就会随之发生变化，并且把这种变化信息及时传递给蝇脑。苍蝇会按新的指令调整身体的姿态和航向。 生命系统的信息观生物界存在着效率极高、精确可靠的定向、导航、探测?、控制调节、能量转换、信息处理、生物合成、结构力学和流体力学等生物系统，它们可以为现代军事技术系统提供最佳的设计原理。
仿生学生命系统的信息观种群内不同个体之间进行合作或竞争所进行的信息传递。（求偶、繁殖、觅食、抵抗侵略、社会行为等）
生命系统的信息观求偶行为发光 萤火虫发出的萤光是一种求偶信号，以此与异性取得联系。但这种信号往往被第三者——狼蛛非法利用，结果双双被捕，成了爱情的牺牲品。 生命系统的信息观求偶行为鸣叫 以嘹亮的鸣声呼唤配偶的动物较多，其中有些只是简单的鸣叫，如蝉类。有些鸟类则伴有炫耀歌喉或滔滔不绝地“表白”。这种方式也容易暴露目标，往往酿成爱情悲剧。 黄斑黑蟋蟀 生命系统的信息观求偶行为激素诱导（信息素） 这是最安全的求偶密码，多见于昆虫。如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，及时飞来，喜从天降，巧结良缘。 昆虫性信息素 防治病虫害 信息素主要有性信息素、聚集素、告警素、追踪素等 生命系统的信息观求偶行为炫耀 这种行为多见于水鸟。如雄鸭子经常在雌鸭面前脉脉含情，不时用喙梳理羽毛，并涂擦脂肪，使羽毛平伏光洁，以炫耀自己的美丽姿态。有些鸟则只梳理色彩鲜明或者色彩别致的地方。最进步的是鸳鸯，它只象征性地用喙触碰一下翅翼上一根特别大的橙色羽毛。鹑鸡类雄性凭着花丽的外表、雄健的气魄，常在雌性面前展翅、度步、开屏等，以炫耀自己的健美。有些鸣禽则以歌舞的方式进行炫耀，从而取得配偶。 生命系统的信息观求偶行为送礼 这是一种奇特而温柔的求偶方式。如一些蝇类，雄性在求偶前先建造一个细软的和自身大小相当的丝质球，然后带球飞到蝇群中，并在那里绕圈飞行以吸引雌蝇。雌蝇相中之后，接受礼品，结成配偶双双离开蝇群，完成交配。有些则事先捕获猎物；如蚊子成昆虫翅片，有些还用丝缕裹在所获猎物上，使其显大，也许有更大的引诱作用；有些动物已经把“送礼”发展为“请客”的形式，如公鸡找到食物之后，常常邀请母鸡共享美餐，居心便是交配，有时甚至不等母鸡食完，便色相毕露。 生命系统的信息观求偶行为情杀 这是一种激烈的求偶方式。例如，雄性鳄鱼为争夺雌体而叫嚣绕转；雄的鲑鱼常常整天地相互争斗；雄鍬形虫的巨型大颚常被其他雄虫咬伤。又如流苏鹬的雄性二者拼命争斗，雌性却歇在一旁观战，最后则和战胜者同去。这种方式在哺乳类中最为普遍。在激烈的争斗中，雄的常有特别的武器，如雄鹿的角、公鸡的距；有的还有特别的防御工具，如雄狮的鬣、雄鲑的钩形上颚等。 生命系统的信息观求偶行为的意义（1）每种动物的求偶行为都有物种的特异性，即使是很相近的物种也有细微的差异，这可以避免不同动物的种间杂交。种间杂交在相近物种之间也有时发生，如马和驴杂交生骡，狮和虎也能杂交产仔，但这种情况大多是发生在人工喂养的特殊环境下。
（2）求偶行为会刺激对方神经的兴奋，并激发与生殖有关的内分泌腺的分泌活动，以协调雌雄双方的排卵和排精，提高受精率。
（3）求偶行为使雌雄双方有更多选择机会，使后代获得良好的遗传基因组合。求偶不成的，常常是群体中的弱者。例如鹿科动物，雄性为争夺配偶而斗殴，失败的弱者，多为幼小刚成年或年老体衰者、瘦弱有病者，它们不被雌鹿选中，对物种的繁衍有利。生命系统的信息观生命系统的信息观不同种群个体之间竞争或捕捉与反侵害所进行的信息传递。（警戒、驱逐、识别等）
生命系统的信息观警戒与防卫生命系统的信息观植物间有没有信息传递？生命系统的信息观阳光与植物间的信息
声音与植物间的信息？生命系统的信息观植物与植物间的信息传递 指植物产生的次生代谢物质在植物生长过程中，通过信息抑制其他植物的生长、发育并加以排除的现象，常称为异株克生现象。 生命系统的信息观植物与植物间的信息传递 黄瓜中某些品系在化学物质的信息作用下，可以阻止87％左右的杂草生长，维持其在农田生态系统中的优势。
有时发生在同一个物种之内。在这些植物的早期生长中，这种毒素可能降低同一物种幼小个体的成活力。然而，当这种毒素在土壤中积累时，它们就能使植物自身死亡，减少生态系统内部空间的拥挤。例如桉树。生命系统的信息观植物与植物间的信息传递 在寄生植物和寄主植物之间，还表现有另一种不同的情况。黄独脚金（Striga hermonthica）是玄参科植物，寄生于甘蔗、玉米或棉花上。向日葵列当（Orobanche cumana）是列当科植物，寄生于向日葵、蚕豆、烟草等植物上。这些寄生植物的种子细小如尘埃，随风扩散，它们并非在任何地方都可以发芽。而只有在接收到寄主植物根部分泌物的信号后，才萌动、发芽；若接收不到寄主植物的这种信息，寄生植物种子在土壤中呆上10年也不丧失其发芽的能力。后来分析出这种信息物是一种具有两个内酯的萜类化合物——独脚金酚（strigol）。在合适的条件下，1×10-6mol·l-1的浓度就能促使50％的黄独脚金种子发芽。 生命系统的信息观植物与动物间的信息传递
植物和动物不同，它们是不会走动的，给人们表面的印象似乎只能呆在那里等待被吃掉。植物遭受昆虫和其他植食动物的侵袭和吞食，这是最糟的结局。然而，事实并非如此。植物决不是软弱无能，处于完全被动受害的地位，而是通过形态、生理生化等各个方面，采取了多种行之有效的手段来保卫着自己。发现植物作为信息源对植食动物发出的种种信息。植物在千百万年进化中，形成了一道道防线，发出不同信号，确立了许多防御机制，以便保卫自己免受侵袭和吞食。 生命系统的信息观植物与动物间的信息传递
植物和动物不同，它们是不会走动的，给人们表面的印象似乎只能呆在那里等待被吃掉。植物遭受昆虫和其他植食动物的侵袭和吞食，这是最糟的结局。然而，事实并非如此。植物决不是软弱无能，处于完全被动受害的地位，而是通过形态、生理生化等各个方面，采取了多种行之有效的手段来保卫着自己。发现植物作为信息源对植食动物发出的种种信息。植物在千百万年进化中，形成了一道道防线，发出不同信号，确立了许多防御机制，以便保卫自己免受侵袭和吞食。 荆棘和皮刺、细毛等 生命系统的信息观植物与动物间的信息传递
众所周知，植物的花是植物—授粉动物间联系的极为重要的信息媒介，以此确立了二者的共生关系。有位生物学家曾对2680种花的色泽作了统计，结果表明：白花最多，占1193种；其次为黄花，占951种；红花占307种；绿花占153种；橙色花占50种；茶色花占18种；黑色花最少，只占8种。一朵花生成某种颜色，往往与能感觉到这种颜色信号的昆虫有关。例如，蜜蜂、黄蜂和丸花蜂偏爱粉红色、紫色和蓝色；蝇类和甲虫喜欢暗黄色花朵。 生命系统的信息观物理信息
化学信息
行为信息
营养信息
生态系统中信息流的人工调控光信息的人工调控
化学信息的人工调控
声音信息的人工调控高中生物 5.4 生态系统的信息传递学案 新人教版必修3
【学习目标】1、举例说出生态系统中的信息传递。2、说出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。
【学习重难点】 说出信息传递在生态系统中的作用。
【自主学习】
1、信息：日常生活中，可以传播的______、情报、指令、数据与信号等。事实上，信息也广泛存在于生态系统中。
2、信息种类
物理信息：生态系统中的___、____、_______、______、_____等，通过_________传递的信息。物理信息的来源可以是_________，也可以是________。比如，毒蜂身上的斑斓花纹、猛兽的吼叫都表达了警告、威吓的意思。还有的如：植物开花、动物繁殖、蜘蛛捕食、动物冬眠、飞蛾扑火等。
化学信息：生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的___________。植物代谢过程中产生的_________，有些动物通过_________传递信息。例如：蚂蚁分泌出的尾迹素可以告诉其它的蚂蚁一些信息；蜜蜂可以释放出示踪信息素召唤同伴攻击敌人。
行为信息：动物的_________，对于同种或异种生物也能传递某种信息。例如蜜蜂发现蜜源时，就用舞蹈动作来表示，以“告诉”其他蜜蜂花源的方向、距离；孔雀开屏等。
4、信息传递在农业生产中的应用
一是：____________________________________________________________;
二是：对有害动物进行防治。
①有害动物的控制方法：化学防治、生物防治、机械防治。
②生物防治的方法和优点：
方法：引入天敌（如捕食者）、利用昆虫激素防治、利用基因工程培养抗逆性强作物等。
优点：无环境污染，防治效率高。
举例：利用黑光灯诱捕棉蛾；稻草人驱鸟；机场附近播放猛禽类的叫声；利用昆虫性引诱剂防治害虫。
【合作探究】
1.信息种类
物理信息
化学信息
行为信息
概念
通过_______过程传递的信息
生物在生命活动中产生的可以传递信息的__________。
_____的_____在同种或异种生物之间出传递信息。
举例
____、声、______、湿度、磁力等。
植物的________、
有机酸等代谢产物，动物的___________等。
_________、
雄鸟的“求偶炫耀”。
传递形式]
2．能量流动、物质循环、信息传递三者的区别与联系
比较项目
能量流动
物质循环
信息传递
特点
范围
联系
【当堂检测】
( )1．下列有关信息的叙述，不正确的是
A．可传播的消息、情报 B．许多指令、数据
C．很多信号等 D．人的想法
( )2．下列哪一种是物理信息
A．光 B．乙烯 C．蜜蜂跳舞 D．生物碱
( )3．以下现象属于生态系统行为信息起作用的是
A．蝙蝠的“回声定位” B．萤火虫发荧光
C．蚊虫飞行时发出的声音 D．雄鸟的“求偶炫耀”
( )4．下列不属于化学信息的是
A．绿色植物接受光刺激 B．蛾类昆虫具有趋光性
C．狗能通过尿液找到回路 D．孔雀开屏
( )5下列不属于生态系统的行为信息的是
A．雄孔雀在雌孔雀面前的频频开屏 B．工蜂中侦察蜂所跳的“圆圈舞”
C．某些鸟类的求偶炫耀 D．看家狗在外出时的频频撒尿
( )6．当一只蚜虫受到攻击时就会释放一种起警告作用的化学物质，以便使邻近的蚜虫迅速逃避敌害。这种现象所属的特征及所释放的化学物质分别是
A．种间互助，告警外激素 B．种内互助，告警外激素
C．种间互助，性外激素 D．种内互助，性外激素
高中生物《5.4 生态系统的信息传递》同步练习题 新人教版必修3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1．有一种萤火虫的雌性个体能准确地模仿另一种昆虫的信号来吸引那一种昆虫的雄虫，那么该雌萤火虫的行为意义可能是 ( )
A．吸引同种异性个体前来交尾 B．吸引不同种异性个体前来交尾
C．诱骗这种雄虫以取食 D．对不同种雄虫表示友好
2．毒蜂身上斑斓的花纹对天敌起到一种警示作用，属于警戒色。此信息的传递靠下列何种因素 ( )
A．光 B．信息素 C．光敏色素 D．眼
3．非洲草原上的豺用小便划出自己的领地范围，警告同类不要侵犯自己的领域。豺的这种信息传递主要靠 ( )
A．温度 B．光 C．行为 D．化学物质
4．有人做了一个实验：迅速将一只椿象杀死，尽管做得很干净无声，还是引起了其他椿象的逃跑。椿象间的联系是通过下列哪种信息传递的 ( )
A．营养信息 B．化学信息 C．物理信息 D．行为信息
5．在一窝蜜蜂中，蜂王的主导地位是由什么控制的 ( )
A．向蜂王的幼虫提供皇浆 B．蜂王分泌外激素
C．由于蜂王提供卵 D．控制工蜂的性发育
6．有人将雄性柳天蛾带到遥远的地方释放，结果它飞行了46 km，又回到雌蛾所在地，这种现象的产生是由于 ( )
A．雄蛾可感知方向 B．雄蛾有认路的本领
C．雄蛾听觉发达 D．雄蛾感受到了雌蛾释放的性外激素
7．地甫鸟发现天敌后，雄鸟急速起飞，扇动翅膀为雌鸟发出信号，这种信息传递现象在生物学上属于 ( )
A．物质信息 B．化学信息 C．物理信息 D．行为信息
8．（多选）有关生态系统中信息传递起作用说法中正确的是 （ ）
A.生命生活正常地进行，离不开信息的作用 B.生物种群的繁衍，离不开信息的传递
C.调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定 D.只有以上三种作用
9．（多选）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）。这说明 （ ）
A. 动物能感受昼夜节律信息 B. 光照时间长短对生物活动会造成一定影响
C. 信息传递可以影响动物的行为 D. 蟑螂可以感受一切信息刺激
10．若下图所示表明的是物种A与物种B的关系，则物种A与物种B之间的信息传递的方向是 （ ）
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
11．（08山东模拟）生活在树木茂密森林中的鸟类，最可能通过哪种方式传递信息（ ）
A．飞翔行为 B．鸣叫声音 C．性外激素 D．鲜艳的羽毛
12．信息传递在农业生产中的应用，下列说法不正确的是 （ ）
A．可以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率和结实率
B．可以利用音响设备发出不同的声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其结群或原离农田
C．利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，可以降低种群密度
D．利用信息传递防治害虫效果太差
13．运用信息传递作用防治害虫的优点是 （ ）
可以减少农药的用量 ② 防止环境污染
③防治效果肯定好于化学防治 ④容易操作
A．①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
14．在农业生产上，常常利用生态系统中的信息传递防治农业害虫。请举
出两例说明。
①
②
15．有人把一只刚出生的仔兔寄放在同时产仔的母兔窝中，被寄放的仔兔会立即被母兔发现，常被咬死或弃于窝外。试分析：
（1）母兔是如何认出这只仔兔的?
。
（2）请你设计一个方法，避免母兔伤害仔兔，并给予正常哺育。
。
知识趣文：
蜜蜂采蜜是一项社会活动，它的核心是侦察蜂和被召唤的采集蜂的分工，以及这两组蜂通过特殊的舞蹈语言交换信息。舞蹈是在黑暗的蜂巢内与地面垂直的巢脾表面进行的。与食物地点有关的舞蹈基本上是两种：圆舞和8字形的摆尾舞，在这两者之间还有过渡的镰刀形(或新月形)舞。(1)圆舞：侦察蜂在离蜂巢约50 m以内较近的地方采回花蜜时，它返回巢内在巢脾上一个地方就跳起圆舞，即兜着小圆圈，迅速而急促地一会儿向左转圆圈，一会儿向右转圆圈。
离舞蹈蜂最近的几个同伴也急促地跟在它后面爬，并用触角触到舞蹈蜂的腹部。圆舞的意思是蜂巢附近发现了蜜源，动员它的同伴们出去采集。第一批新参加的采集蜂采了花蜜返回蜂巢后，它们也照样跳起圆舞。蜂体上附着的花蜜里含有的花香气味，对它们也是一种信息。(2)摆尾舞：蜜蜂如果在离蜂巢100 m以上较远的地方采到花蜜时，它返回巢内来到巢脾上吐出花蜜后，就跳起8字形的摆尾舞。这种舞蹈既可以指出蜜源的方向，还能指出离蜂巢的大概距离。如果蜜源位于太阳的同一方向，它在巢脾表面先向一侧爬半个圆圈，然后头朝上爬一直线，同时左右摆动它的腹部，爬到起点再向另一侧爬半个圆圈。
参考答案：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
C
A
D
B
B
D
D
ABC
ABC
C
B
D
A
14．如利用黑光灯诱杀害虫、利用性引诱剂诱杀害虫等
创新拓展
15.(1)通过仔兔身上异常的气味(2)用母兔的尿液涂抹在仔兔的身上
高二生物《5.4 生态系统的信息传递》教案 新人教版必修3
教学目标
知识目标
1、生态系统中信息的种类。
2、信息传递在生态系统中的作用。
3、信息传递在农业生产中的应用。
能力目标
通过引导学生学习生态系统的信息传递的作用，培养学生实际应用能力。
情感目标
通过讨论“生态系统的信息传递”这一教学内容，使学生理解信息传递存在于生命系统的各个层次。
三、教学策略
本节主要是基于对生物现象的描述，学生完全可以通过分析讨论理解这些内容。因此，分析资料，组织学生讨论是良好的教学策略。
首先，教师应引导学生认识到，信息在自然界和人们的日常生活中非常常见，是事物表现的一种普遍形式。在人类社会中，信息往往以文字、图像、图形、语言、声音等形式出现。在生态系统中，生物之间也存在着信息传递。教师可以结合“问题探讨”中的素材，让学生列举生物间传递信息的实例，然后指出，研究生态系统的信息传递是生态学新的研究领域，随着科学技术的发展，人们已经认识到信息与物质、能量一样起着十分重要的作用。这一领域尚有许多问题有待发现和深入研究。
教师可提示学生从物理、化学、行为等方面对所举的实例进行分类，由此进行生态系统信息的种类的教学。教师可简要介绍信息传递的一般过程（一般信息传递有三个基本环节）：信源（信息产生）；信道（信息传输）；信宿（信息接收）。多个信息过程相连就使系统形成信息网，当信息在信息网中不断被转换和传递时，就形成了信息流。信息只有通过传递才能体现其价值，发挥其作用。
在“资料分析”中，教材提供了四则资料，用以分析信息传递在生态系统中的作用。有条件的学校，课上可以播放一些生物之间信息交流的音像资料，也可以让学生通过网络查询相关资料，并对资料进行整理、分析。在学生分析、讨论的过程中，教师要引导学生认识到，在生态系统中，信息传递的方式是多种多样的，它的作用与物质循环、能量流动一样，都是把生态系统各组分联系成一个整体，并且有调节生态系统稳定性的作用。同时，要说明生物间的信息传递是长期进化的结果。
“信息传递在农业生产中的应用”的教学，教师可以补充一些实例。例如，利用光信息调节和控制生物的发育、利用各种昆虫的趋光特点进行诱杀（昆虫都有趋光的特点，但不同昆虫对各种波长的光反应不完全相同，因此可用不同的光来诱杀害虫。另外，各种害虫活动时间不同，例如，水稻二化螟、三化螟、玉米螟、棉红铃虫、梨小食心虫、小地蚕等，都在22时30分至次日凌晨4时30分活动频繁；草木蛾、桃褐斑夜蛾及葡萄实紫褐夜蛾，都在夜间飞入果园刺吸果汁，所以夜间点灯诱杀效果好）、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等。
教师应当指出，生态系统中存在着精巧的信息传递和联络， 但是目前人们只能模糊地认识自然界的这种 “对话”。 信息传递是生态学研究的前沿领域之一， 随着研究的深入必定会取得更多的成果。
四、课外实践指导
课题：设计实验，证明雌蛾能分泌性外激素吸引雄蛾前来交尾。
在科学史上，曾经有不少科学家做过该项课题研究，教师也可适当介绍几则，启发学生提出问题，作出假设，设计实验。
1904年，法国著名科学家法布尔做了一个有趣的实验：在一个风雨交加的夜晚，在一所被丛林包围的屋子里，他把一只雌蛾扣在一个纱罩里，尽管风雨交加，还是有40多只雄蛾穿过风雨赶来交尾；第二天，法布尔在雌蛾周围撒满樟脑丸和汽油，但一点也不影响雄蛾找雌蛾，可见性外激素的作用有多大，昆虫感受性外激素的能力有多强！
还有一个有趣的实验：科学家将快要化蛹的幼虫捕回实验室，置于饲养笼内，并留心观察其羽化的过程。一般来说，雄蛾比雌蛾早羽化一两天，于是，科学家放掉雄蛾，将雌蛾养在笼内。到了傍晚，打开窗户，奇异的现象出现了：很多雄蛾飞进实验室，成群地围在饲养笼的附近，有的干脆落在饲养笼上面，有的绕着饲养笼飞来飞去。显然，这些雄蛾是被笼中的雌蛾吸引而来的。下一步，科学家捕捉一些雄蛾，剪断它们的触角：有的把两根触角全部剪掉，有的剪掉一根，有的则剪去半截，结果，没有触角的雄蛾丧失了寻找雌蛾的能力，而只有一根触角的雄蛾和触角剪短的雄蛾，还是向饲养笼飞去，在上面爬行！
练习 P108 一、基础题
课后反思
