3.4 生态系统的信息传递-(共34张PPT1份视频)课件 2023-2024学年高二生物（人教版2019选择性必修2）

(共34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
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？
通过跳圆圈舞
圆圈舞
摆尾舞
【讨论2】2.你还能举出生物间传递信息的其它例子吗？
豪猪竖刺
孔雀开屏、豪猪竖刺等
信息和信息流
在日常生活中，人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。
信息
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，能够产生信息传递，即信息流。
信息流
一、生态系统中信息的种类
问：植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？
花朵颜色
光
光
光
眼睛
花朵气味
空气
空气
空气
嗅觉器官
通过舞蹈向其他蜜蜂传递信息
物理信息
化学信息
行为信息
一、生态系统中信息的种类
1.物理信息：
（1）概念：
通过 传递的信息。
物理过程
、 或 。
非生物环境 生物个体 群体
萤火虫
种子萌发
（磁场）
（光）
蝉
(声)
（温度、湿度）
鸟的迁徙
（2）来源：
（3）实例：
光、声、温度、湿度、磁场
一、生态系统中信息的种类
——雌蛾和雄蛾通过什么信息联系的呢？
实验1：把一只雌蛾关在黑暗笼子里，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。
蚕蛾醇
1959年，德国科学家布特南特从50万只家蚕中分离并鉴定出第一种
信息素——蚕蛾醇。（P69相关信息）
化学信息
一、生态系统中信息的种类
2.化学信息：
（1）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
（3）实例：
（2）来源：
生物体的 或 。
代谢产物 分泌物
植物的 ；动物的 ，
生物碱、有机酸
性外激素
水葫芦根部的分泌物可
明显地抑制藻类的生长
蛾(性外激素)
虎撒尿圈地
（代谢产物）
黄鼠狼放臭屁
（代谢产物）
昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。
“化学物质”
。
尖尾松鸡魔性求偶舞
一、生态系统中信息的种类
3.行为信息：
（1）概念：
动物的 ，在同种或异种生物传递某种信息。
（3）实例：
（2）来源：
的特殊行为。
蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等
行为特征
动物
吹“气球”求偶的军舰鸟
孔雀开屏
蜜蜂跳舞
“肢体语言”
一、生态系统中信息的种类
2.化学信息
豪猪竖刺御敌
极乐鸟求偶炫耀
伞蜥“撑伞”御敌
孔雀开屏
一、生态系统中信息的种类
类型 概念 举例 来源
物理信息
化学信息
行为信息
通过物理过程传递的信息
光、声、温度、湿度、磁场等
非生物环境、
生物个体或群体
生物在生命活动过程中产生可以传递信息的 。
植物的 、
等，动物的信息素（如性外激素）
生物
动物的行为特征
蜜蜂跳舞、孔雀开屏
动物
化学物质
生物碱
有机酸
物理信息
化学信息
行为信息
物理信息
化学信息
植物开花
蝴蝶吸引异性
即时练习
一、生态系统中信息的种类
对点训练1 信息的种类辨别
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孔雀开屏发出求偶炫耀
⑦雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾
⑧草原上的雄鸟发现天敌后急速飞起，煽动翅膀为雌鸟发生信号
物理信息 ； 化学信息 ；
行为信息 。
① ② ③
④
⑤ ⑥
⑦
⑧
一、生态系统中信息的种类
花朵颜色
光
光
光
眼睛
花朵气味
空气
空气
空气
嗅觉器官
物理信息
化学信息
行为信息
任务：根据下述图解，结合P69最后一段，归纳概括信息传递的过程图解。
4.信息传递的过程
信息源
信
道
信息受体
产生部位
传播媒介
接受的生物或其部位
生物或非生物环境
空气、水及其他介质
如动物眼、鼻、耳、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质(如光敏色素)等
阻碍其中的任意一个环节都会使信息无法发生传递。
一、生态系统中信息的种类
问题1.同种生物的信息传递只有一种方式吗？
①生物可以通过 信息类型进行交流
一种或多种
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
5. 生态系统中信息传递的特点
一、生态系统中信息的种类
问题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 之间。
例：在非洲大陆上犀牛和牛椋鸟之间有频繁的信息交流，
鸟的鸣叫与跳跃可以提醒犀牛附近有危险情况。
问题3.生物与非生物环境之间是否也有信息传递呢？
例：植物的开花收到光照信息的调节
生物与非生物环境之间也有信息传递.
②信息传递可以发生在 之间，可以发生在 之间，
可以发生在 之间。
生物与非生物环境
同种生物
不同生物
一、生态系统中信息的种类
问题4.信息传递是单向的还是双向的？
③多数情况下，信息传递为 的。
双向
如：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。
5. 生态系统中信息传递的特点（汇总）
①生物可以通过 信息类型进行交流
一种或多种
②信息传递可以发生在 之间，可以发生在 之
间，可以发生在 之间。
生物与非生物环境
同种生物
不同生物
③多数情况下，信息传递为 的。
双向
一、生态系统中信息的种类
问题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？
循环
单向递减
复杂双向
(动力)
(载体)
(调节)
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。
生态系统的结构
功能
(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(　　)
1.判断正误
×
当堂训练
×
√
1.狗会用自己的尿液和粪便来标记领地和来往的路径；电鳗可输出高达300到800伏的电压把比自己小的动物电击致死而获取猎物；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中哪一类信息的传递
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
2.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，这种展示可能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
√
√
二、信息传递在生态系统中的作用
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，他们可使用频率超过100KHz的超声波进行“回声定位”。
物理信息
资料2：有些植物像莴苣伽烟草的种子，必须接受某种波长的光信息才能萌发。
萌发率/％
波长/nm
物理信息
讨论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？
生命活动的正常进行，离不开信息传递。
（个体水平）
二、信息传递在生态系统中的作用
资料3：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。许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素。经过科学家的研究，已分离和鉴定了上千种昆虫信息素，其中大部分是用来传递性信号的。
讨论2：信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？
（种群水平）
通过信息传递，雌雄个体才能相互识别、交配，这样才能保证种群的繁衍。
生物种群的繁衍，离不开信息的传递。
调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定。
二、信息传递在生态系统中的作用
资料4 :当烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放一种挥发性化学物质。这种化学物质白天可以吸引蛾幼虫的天敌，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能停留在叶片上产卵。
烟草植株释放化学物质
的作用示意图
讨论3：资料4中的化学物质能够将几种生物类群联系
起来？
攻击
蛾幼虫
烟草
释放
化学物质
白天吸引
蛾幼虫的天敌
夜间驱除雌蛾
讨论4：信息传递对种间关系具有什么作用？
（群落和生态系统水平）
二、信息传递在生态系统中的作用
举例 水平 作用
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。 ②莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的光信息，才能萌发生长。
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许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，用来传递性信号。
①在草原上，当草原返青时，“绿色”为草原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
生命活动的正常进行，离不开信息的作用
种群
生物种群的繁衍，也离不开信息的传递
群落和
生态系统
信息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、信息传递在农业生产中的应用
1.提高农畜产品的产量：
电子仪器模拟蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的频率或声音吸引大量的传粉动物, 可以提高果树的传粉效率和结实率。
延长光照时间，刺激鸡卵巢发育和雌激素的分泌，大大提高产蛋率。
利用温度和湿度延长蔬菜的种植期
三、信息传递在农业生产中的应用
2.对有害动物进行防治：
性信息素诱捕器，干扰害虫的正常交尾
农民在喷农药杀虫
机械防治
化学防治
生物防治
生物防治
(1)常用方法：机械防治、化学防治和生物防治
三、信息传递在农业生产中的应用
2.对有害动物进行防治：
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，使有害动物繁殖力下降。
（2）生物防治
注意：
②利用性引诱剂诱杀雄性个体，属于 防治。
①利用化学信息≠化学防治。
生物
三、信息传递在农业生产中的应用
2.对有害动物进行防治：
种类 化学防治 机械防治 生物防治
措施
优点
缺点
喷施化学药剂
①作用迅速
②短期效果明显
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
人工捕捉等
①无污染
②见效快，效果好
①费时费力
②对体型很小的
害虫无法实施
引入天敌、寄生虫或使用信息素等
①无污染
②有效且持久
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。
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。
生态系统的三大功能比较
生态系统的信息传递
生态系统中信息的种类
信息传递在农业生产中的应用
1.物理信息
2.化学信息
3.行为信息
信息传递在生态系统中的作用
1.维持生命活动的正常进行
2.保障生物种群的繁衍
3.调节生物种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
1.提高农畜产业的产量
2.对有害动物进行控制
课堂小结
课堂小结
(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.判断正误
当堂训练
×
√
√
√
2.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
当堂训练
√
3.蚜虫的粪便是含有糖分的黏液，称为“蜜露”。蚂蚁非常喜欢吃“蜜
露”，常用触角拍打蚜虫背部，通过拍打产生的振动频率促使蚜虫分泌“蜜露”。蚜虫受到其天敌瓢虫袭击时，会从尾部发出报警信息素，将危
险信息通知其他蚜虫，同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来驱除蚜虫天
敌。下列相关叙述错误的是
A.蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率属于物理信息
B.蚂蚁吃“蜜露”，蚜虫同化量的一部分传递到蚂蚁
C.化学信息可在同种或异种生物间传递
D.信息能调节种间关系，维持生态系统的稳定
当堂训练
√
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？
√
一、概念检测
行为信息
物理信息
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 。
二、拓展应用
①③④⑤⑥⑦⑧
②
⑧