3.4生态系统的信息传递课件(共29张PPT)- 高二上学期生物学 人教版 选择性必修2

(共29张PPT)
课前检测
1.生态系统的概念、结构？生产者、消费者、分解者的作用和地位？
2.流入初级消费者体内的能量小于生产者固定的总能量，为什么？
3.农田经常除杂草，灭害虫，从能量流动角度分析其意义是什么？
4.物质循环的特点 、范围以及在农业生产中的应用
5.碳在生物体间的传递形式和传递途径？碳进入生物群落途径？返回无机环境方式？
6.碳循环具有全球性，原因是？
7.生物富集的概念、特点、途径？
8.生物圈是不是一个在物质和能量上自给自足的系统，为什么？
9.碳元素也是在生物群落和非生物环境不断循环的，为什么要往农田内不断施加氮肥？
10.能量流动和物质循环的比较（范围、形式、特点、过程）？
11.能量流动和物质循环的联系？
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。
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？
2.你还能举出生物间传递信息的其它例子吗？
通过跳圆圈舞来传递这一信息。
孔雀开屏、豪猪竖刺等。
第三章
第4节
生态系统的信息传递
思：3min
1.阅读课本P68-70
2.信息与信息流的概念、信息传递的过程？
3.生态系统中信息的种类，各种类的概念，来源及三者的比较？
4.生态系统中信息传递的特点？
5.P69 旁栏
6.P70思考讨论 分析发生在身边的生态系统的信息传递
一、信息的概念：
1.信息：
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。
2.信息流：
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。
生态系统的信息传递，不包括细胞内及细胞之间的信息传递
特别注意：
3.生态系统中信息传递的过程：
一、信息的概念：
（如动物的眼、鼻、耳、皮肤；植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质如光敏色素等）
①信息源：
信息产生的部位；
（来自生物或非生物环境）
②信道：
信息传播的媒介
（空气、水以及其他介质等）
③信息受体：
信息接收的生物或其部位
阻碍其中的任意一个环节都会使信息无法发生传递。
二、生态系统中信息的种类：
1.物理信息
（2）来源:
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。
(1)概念：
可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
蝙蝠的回声定位（超声波）
萤火虫发光（光）
动物的鸣叫（声）
刺猬（刺）
鸟类迁徙中对方向的判断（磁场）
种子的萌发(温度、湿度）
菊花为短日照植物（光）
2、化学信息
二、生态系统中信息的种类：
(1)概念：
在生命活动中，生物还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
（2）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内的信息素等
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。
蚕蛾醇的化学式
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。
猫、狗肛门腺分泌物使粪便尿液等具有特殊气味，作为领地记号
黄鼠狼难以脱身时，会突然施放出一股臭液来，奇臭难闻。一个臭屁救了黄鼠狼的命。
蚂蚁之所以永远不会迷路，其神奇之处就在于它沿途留下的记号——尾迹素。
当蚜虫被捕食时，被捕食的蚜虫立即释放报警信息素。
水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长。
3、行为信息
二、生态系统中信息的种类：
（2）来源:
(1)概念：
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，即动物的行为特征可以体现为行为信息。
动物的特殊行为
育雏行为
求偶行为
攻击行为
取食行为
二、生态系统中信息的种类：
4、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
孔雀
开屏：
鸣叫：
食草动物
在远处通过识别植物的绿色：
在近处通过植物的气味：
求偶
与同类交流
搜寻食物
辨别和摄取食物
行为信息
物理信息
物理信息
化学信息
（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
（3）多数情况下，信息传递是双向的。
思考·讨论（课本第70页）
？
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。
意义：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
生态系统中信息类型比较
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,信息素等
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
以化学物质为信息载体
行为信息
动物特殊行为
动物的行为特征,同种或异种生物传递某种信息
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生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
④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
生物体的代谢产物或分泌物。
【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？
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。
【比较生态系统的三大功能】
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
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
1.阅读课本P70-72
2.P70思考讨论 生态系统中信息传递的重要性，完成讨论题
3.总结信息传递在生态系统中的作用？
4.信息传递在农业中的应用并举例说明
5.P72课外实践
思:2min
三、信息传递在生态系统中的作用：
思考·讨论（课本第70页）
？
资料1：海豚捕食、探路、定位和躲避天敌等几乎都依赖于超声波。它们可使用超声波进行“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，才能萌发生长。
作用1：
生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
1.根据资料1和2，分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系？
（个体水平）
三、信息传递在生态系统中的作用：
思考·讨论（课本第70页）
？
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，以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息号的。
作用2：
生物种群的繁衍,离不开信息的传递。
2.根据资料3，分析信息传递在种群的繁殖过程中起什么作用？
（种群水平）
三、信息传递在生态系统中的作用：
思考·讨论（课本第70页）
？
资料4：
烟草植株释放化学物质示意图
烟草
雌蛾
蛾幼虫的天敌
蛾幼虫
攻击
释放化学物质
白天吸引
夜间驱除
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？
将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。
讨论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。
调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
作用3：
（群落和生态系统水平）
三、信息传递在生态系统中的作用：
1.生命活动的正常进行，离不开信息的作用；
（个体水平）
2.生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；
（种群水平）
3.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。
（群落和生态系统水平）
四、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， 就可以提高果树的传粉效率和结实率。
养鸡时，在增加营养的基础上，延长光照时间，会刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可以大大提高产蛋率。
四、信息传递在农业生产中的应用：
2、对有害动物进行控制
（化学防治、生物防治、机械防治）
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。
防治害虫的几种常用方法比较
化学防治
机械防治
生物防治
项目
措施
优点
缺点
喷施化学药剂
作用迅速，短期内效果明显
污染环境、增加害虫抗药性等
人工捕捉
无污染、见效快、效果好
费时费力，对体积较小的害虫无法实施
引入天敌、使用信息素
效果好且持久、无污染、成本低
天敌数量不确定，可能会引发生态危机
昆虫之间真的存在化学信息的传递吗？请设计实验，验证昆虫之间是否存在化学信息的传递。
1．实验原理
昆虫能通过特殊的腺体分泌信息素，这些信息素可以通过空气传播。通常是雌性分泌信息素引诱雄性，只有极少数昆虫种类是雄性引诱雌性。
2．材料用具
雌性昆虫（如棉铃虫、玉米螟、松毛虫的雌性成熟个体），铁丝笼3个（大小约为0.5m×0.5m×0.5m），窗纱（大约5m2），遮光布（大约3m2）
课外实践
验证昆虫之间是否存在化学信息的传递
课外实践
验证昆虫之间是否存在化学信息的传递
3．方法步骤
（1）根据生活经验，选择能捕到雌蛾的场所就地捕获，放在通气良好的容器中备用。
（2）将窗纱裁成3块，每一块包裹一个笼子，再将其中一个笼子用遮光布包裹，分别编号为A、B、C。
（3）在夜幕降临后，将上述三个笼子等距放在适宜的场所，距离30－50m，再将捕获的雌蛾分别放入B、C两个笼子中，每个笼子2－3只雌蛾。A笼子什么也不放。等待2－3h，观察每一个笼子的情况，记录观察到的现象。
课外实践
验证昆虫之间是否存在化学信息的传递
4．结果和结论 : 描述观察结果并进行讨论，得出探究结论。
（1）实验结果：_________________________
（2）实验结论：雌蛾可释放信息素，吸引雄蛾，且与光照无关，从而说明昆虫之间存在化学信息的传递。
B、C两个笼子能吸引雄蛾，A笼子不能吸引雄蛾。
生态系统的信息传递
生态系统中信息的种类
信息传递在生态系统中的作用
信息传递在农业生产中的应用
物理信息
化学信息
行为信息
保障生命活动的正常进行
保障生物种群的繁衍
调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定性
提高农产品或畜产品的产量
对有害动物进行控制
本节小结
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
B
行为信息和物理信息
概念检测
2.“燕燕于飞，差（cī）池（chí）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？
拓展应用
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（模拟猜枪的响声和火光）
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 。
①
②
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。
⑧
③
④
⑤
⑥
⑦