高中生物 第5章 第4節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞課件 新人教必修3.ppt

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成才之路 · 生物,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 · 必修3,生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性,第五章,第4節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞,第五章,舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。 情境導(dǎo)入： 英國布里斯托爾大學(xué)的研究者們發(fā)現(xiàn)，母雞在生理上和行為上，都能表現(xiàn)出“情感共鳴”的一些基本特征?！扒楦泄缠Q”指個(gè)體能被其同伴的情緒所影響，并能將自己的情緒帶給同伴。研究者們先讓這些母雞的幼雛們感覺到“郁悶”讓小雞不斷地受到氣流噴射，測量發(fā)現(xiàn)，母雞看到自己的孩子們正經(jīng)歷磨難，其心跳加速，眼部溫度降低。在行為上，這些母雞變得更加警覺，不迭聲地叫喚著它們的小雞不要遠(yuǎn)離群體。,一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類 1．信息的概念 可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號等稱作信息。 2．信息的種類,光、聲、溫度,物理,生物堿,有機(jī)酸,性外激素,特殊,蜜蜂跳舞,孔雀開屏,二、信息傳遞的作用及其應(yīng)用 1．信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用 2.信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 (1)提高_(dá)_________________的產(chǎn)量。 (2)對____________進(jìn)行控制。,生命活動,回聲定位,繁衍,植物開花,種間關(guān)系,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,“食”與“被食”,農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品,有害動物,1.信息的概念 一般將可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號等稱為信息。生態(tài)系統(tǒng)中的信息是指能夠引起生物產(chǎn)生生理、生化和行為變化的各種信號。 2．生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類 根據(jù)信息在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞過程的差異，一般將信息分為物理信息、化學(xué)信息和行為信息。,生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類,(1)三類信息比較,[想一想]農(nóng)民常在農(nóng)田中捆扎“稻草人”以驅(qū)趕鳥類，這是利用了哪種信息傳遞作用？ 提示：“稻草人”對鳥類構(gòu)成了“物理信息”。,下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的說法，不正確的是( ) A．任何生命形式，如果沒接收信息、處理信息和利用信息的能力，就無法適應(yīng)環(huán)境 B．信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，不僅可以提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，也可對有害動物進(jìn)行殺滅 C．延長短日照植物黃麻的光照時(shí)間可提高麻皮產(chǎn)量，這屬于物理信息的合理使用 D．在任何生態(tài)系統(tǒng)中，能量、物質(zhì)和信息三者之間的關(guān)系都是密不可分的,[解析] 生命活動的正常進(jìn)行，離不開信息的作用，A項(xiàng)正確。信息傳遞在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要是提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量、對有害動物進(jìn)行控制，但不能直接殺滅有害動物，故B項(xiàng)錯。要提高麻皮產(chǎn)量應(yīng)促進(jìn)其營養(yǎng)生長而抑制其生殖生長，延長光照時(shí)間不利于短日照植物開花，因此有利于提高產(chǎn)量，C項(xiàng)正確。能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能，它們共同把生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組分聯(lián)系成一個(gè)統(tǒng)一整體，D項(xiàng)正確。 [答案] B,雌螢火蟲通過發(fā)光來招引雄螢火蟲完成交尾；草原上的鳥在發(fā)現(xiàn)天敵后，雄鳥急速起飛，扇動翅膀向雌鳥發(fā)出信號；某種植物根系可以分泌一種使休眠的真菌孢子發(fā)芽的化合物，如將這類物質(zhì)在作物播種前施入土中，就可以使休眠孢子提前發(fā)芽，使其得不到寄主而死亡。以上三個(gè)實(shí)例分別體現(xiàn)了哪一類信息的作用 ( ) A．物理信息 化學(xué)信息 行為信息 B．物理信息 行為信息 化學(xué)信息 C．行為信息 物理信息 化學(xué)信息 D．化學(xué)信息 行為信息 物理信息 [答案] B,信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用,在草原上，當(dāng)草原返青時(shí)，“綠色”為食草動物提供了可食的信息；森林中，狼能依據(jù)兔留下的氣味來獵捕后者，兔同樣能依據(jù)狼的氣味或行為躲避追捕，說明 ( ) A．生命活動的進(jìn)行離不開信息的作用 B．生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞 C．調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 D．生命活動的進(jìn)行、生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞 [答案] C,下圖為生態(tài)系統(tǒng)成分的模式圖，下列敘述不正確的是( ),A．圖中的各成分之間均可以傳遞信息 B．生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的信息傳遞可以調(diào)整種間關(guān)系 C．無機(jī)環(huán)境發(fā)出的信息種類只能是物理信息 D．能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的三大功能 [答案] C,[解析] 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞可以發(fā)生在生物與生物之間，也可以發(fā)生在生物與非生物之間，A項(xiàng)正確。通過信息傳遞，生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間可以調(diào)整種間關(guān)系，B項(xiàng)正確。無機(jī)環(huán)境發(fā)出的信息可以是物理信息，也可以是一些營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)出的化學(xué)信息，C項(xiàng)錯誤。生態(tài)系統(tǒng)的功能不僅有能量流動和物質(zhì)循環(huán)，還有信息傳遞，D項(xiàng)正確。,1.提高農(nóng)產(chǎn)品和畜產(chǎn)品的產(chǎn)量 (1)家禽飼養(yǎng)中，在增加營養(yǎng)的基礎(chǔ)上適當(dāng)延長光照時(shí)間，可提高產(chǎn)蛋率。 (2)用一定頻率的聲波處理蔬菜、谷類作物等的種子，可以提高發(fā)芽率，增加產(chǎn)量。 (3)利用植物可以分泌化學(xué)信息來吸引昆蟲的特性，用人工合成的各種化學(xué)信息素吸引傳粉昆蟲，提高果樹及作物的傳粉率和結(jié)實(shí)率。,信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,2．對有害動物進(jìn)行控制 (1)利用音響設(shè)備發(fā)出不同的聲信號，誘捕或驅(qū)趕某些動物，使其結(jié)群或遠(yuǎn)離農(nóng)田。 (2)利用性引誘劑防治害蟲：在田間施放適量的人工合成的性引誘劑，干擾害蟲的正常交尾；或者利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲的雄性個(gè)體，破壞害蟲種群的性別比例，從而使害蟲的種群密度明顯降低。 (3)利用害蟲的趨光性對害蟲進(jìn)行誘殺，大量消滅害蟲，減少其對農(nóng)作物的破壞。,下列生產(chǎn)實(shí)踐未利用生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的是( ) A．人工釋放性外激素制劑，干擾害蟲的正常交尾 B．控制日照時(shí)間以控制開花時(shí)間 C．利用“黑光燈”集中捕殺棉鈴蟲成蟲 D．利用生長素類似物殺死單子葉植物田間的雙子葉雜草 [答案] D,農(nóng)場中種植糧食作物、果樹，飼養(yǎng)著家禽、家畜等。運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的原理，可以有效提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量。下列措施不屬于此項(xiàng)原理的是( ) A．圈養(yǎng)家畜，散養(yǎng)家禽 B．施放過量的性引誘劑，干擾害蟲的正常交尾 C．延長家禽的光照時(shí)間，提高產(chǎn)蛋率 D．人工控制作物光周期，達(dá)到早熟、高產(chǎn)的目的 [答案] A,[解析] 生態(tài)系統(tǒng)的信息包括物理信息、化學(xué)信息和行為信息。物理信息是通過物理因素、物理過程來傳遞的，如光、聲、溫度、磁力等；傳遞化學(xué)信息的是一些化學(xué)物質(zhì)，如性外激素等；行為信息是通過動物的特殊行為、動作等“肢體語言”來傳遞和表達(dá)的。圈養(yǎng)家畜、散養(yǎng)家禽不是利用信息傳遞的原理。,一、第4節(jié)部分 (一)問題探討 1．提示：通過跳圓圈舞來傳遞這一信息。 2．提示：教材中例子很多。 (二)思考討論 提示：參見本節(jié)參考資料。,(三)資料分析 1．如果沒有信息傳遞，蝙蝠對周圍環(huán)境的識別、取食、飛行，萵苣、煙草種子的萌發(fā)等生命活動將不能正常進(jìn)行。 2．通過信息傳遞，雌雄個(gè)體能相互識別、交配，保證種群的繁衍。 3．將煙草、蛾和蛾幼蟲的天敵三種生物聯(lián)系起來。 4．是。 5．信息傳遞對生物個(gè)體生命活動的正常進(jìn)行和種群的繁衍都具有重要意義。,信息傳遞、能量流動及物質(zhì)循環(huán)的比較 1．生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞又稱信息流，此過程中伴隨著一定的物質(zhì)和能量消耗。但是信息流不像物質(zhì)流那樣是循環(huán)的，也不像能量流那樣是單向的，而往往是雙向的，有從輸入到輸出的信息傳遞，也有從輸出到輸入的信息反饋。,2．與能量流動、物質(zhì)循環(huán)的比較 任何生態(tài)系統(tǒng)都具有能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞，它們是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能，三者密不可分，但又各有不同。 能量流動——生態(tài)系統(tǒng)的動力。 物質(zhì)循環(huán)——生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 信息傳遞——決定能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)。,信息傳遞與能量流動、物質(zhì)循環(huán)的區(qū)別和聯(lián)系,A．信息傳遞是雙向的，能量流動和物質(zhì)循環(huán)也是雙向的 B．生態(tài)系統(tǒng)的功能主要是能量流動和物質(zhì)循環(huán)，還有信息傳遞 C．物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的動力，信息傳遞則決定著能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài) D．生態(tài)系統(tǒng)各成分間都有信息傳遞 [解析] 信息傳遞往往是雙向的，物質(zhì)是循環(huán)流動的，能量流動是單向的，故A項(xiàng)錯誤。 [答案] A,A．能量流動、碳的循環(huán)、信息傳遞 B．能量流動、信息傳遞、碳的循環(huán) C．碳的循環(huán)、能量流動、信息傳遞 D．信息傳遞、能量流動、碳的循環(huán) [答案] C [解析] 生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)在生物群落和無機(jī)環(huán)境間具有循環(huán)的特點(diǎn)，在生物群落內(nèi)是單向的，圖甲可表示碳的循環(huán)；在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流動是單向的，圖乙可表示能量的流動；而生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞，不論在生物與無機(jī)環(huán)境之間、生物與生物之間都是雙向的，圖丙可表示信息傳遞。,一、選擇題 1．有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的說法，不正確的是( ) A．生命活動的正常進(jìn)行，離不開信息傳遞 B．在多細(xì)胞生物體內(nèi)的細(xì)胞與細(xì)胞、個(gè)體與個(gè)體、種群與種群之間傳遞 C．能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 D．利用人工合成的性引誘劑誘捕害蟲也屬于信息傳遞 [答案] B [解析] 多細(xì)胞生物體內(nèi)細(xì)胞間的信息傳遞是個(gè)體內(nèi)的信息傳遞，不屬于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞范疇。故選B。,2．蟑螂喜歡在夜間出來活動。某生物興趣活動小組的同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：把蟑螂放在紙箱內(nèi)，并人為地將紙箱的白天和黑夜加以顛倒，大約經(jīng)過一個(gè)星期以后，蟑螂就在人造的“黑夜”(實(shí)際是白天)時(shí)間活動。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明( ) A．信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一 B．行為信息可以影響蟑螂的行為 C．蟑螂能感受物理信息的改變 D．蟑螂可感受一切信息刺激 [答案] C [解析] 由實(shí)驗(yàn)可知，蟑螂只判別光線的明暗這一物理信息的改變。,3．關(guān)于信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，說法錯誤的是( ) A．蝙蝠對周圍環(huán)境的識別、取食與飛行，幾乎完全依賴于聲波 B．某些植物如萵苣、茄、煙草的種子必須接近某種波長的光信息才能萌發(fā)生長 C．自然界中，某些植物的開花也需光信息刺激 D．生物種群的繁衍無需信息傳遞 [答案] D,A．該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者是大型植物 B．該食物網(wǎng)由5條食物鏈構(gòu)成 C．信息在鯉魚和梭子魚之間雙向傳遞 D．鯉魚在該食物網(wǎng)中占有3個(gè)營養(yǎng)級 [答案] C [解析] 由食物網(wǎng)可知，該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者包括大型植物和自養(yǎng)型鞭毛蟲；該食物網(wǎng)由6條食物鏈組成；鯉魚在該食物網(wǎng)中占有第二、三、四、五共4個(gè)營養(yǎng)級。,C．如按最高的能量傳遞效率計(jì)算，③獲得的能量大于①同化能量的1/25 D．若圖中②由于某種原因而滅絕，則③的數(shù)量一定會減少 [答案] C [解析] 該圖示體現(xiàn)不出生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞兩大功能；①和③之間也存在信息交流；若圖中②由于某種原因而滅絕，則③的數(shù)量不一定會減少，③的食物來源可由其他的食物代替。,6．據(jù)了解，野生揚(yáng)子鱷種群的雌雄比例一般穩(wěn)定在51左右，這樣的性別比例是由孵化時(shí)的溫度所決定的。繁殖季節(jié)，雄性揚(yáng)子鱷發(fā)出“轟轟”的聲音，雌性揚(yáng)子鱷則根據(jù)聲音大小選擇巢穴位置。當(dāng)聲音大時(shí)，雌鱷選擇將巢穴筑于山凹濃蔭潮濕且溫度較低處，則產(chǎn)生較多的雌鱷。以上事實(shí)說明生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞( ) A．能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 B．影響生物種群的繁衍，維持種群數(shù)量的穩(wěn)定 C．維持生物體正常的生命活動，調(diào)節(jié)生物內(nèi)環(huán)境 D．對生物進(jìn)行自然選擇，促進(jìn)生物進(jìn)化 [答案] B,二、非選擇題 7．某種植物上棲息著一定數(shù)量的甲、乙兩種昆蟲和蜘蛛。甲、乙兩種昆蟲均以該植物為食，蜘蛛以乙昆蟲為食。甲昆蟲在白天活動，乙昆蟲在夜晚活動。甲昆蟲采食該種植物的葉片后，植物會釋放出揮發(fā)性的物質(zhì)X，X既可吸引甲昆蟲的天敵，也能驅(qū)趕乙昆蟲。請回答下列問題。 (1)上述現(xiàn)象中，X分別在____________________之間進(jìn)行傳遞。,(2)影響甲昆蟲活動的信息有兩大來源，分別是__________和_________。影響乙昆蟲活動的信息種類是_____________。蜘蛛在蜘蛛網(wǎng)上捕食乙昆蟲所利用的信息種類是__________。 (3)若在上述植物上施用人工合成的物質(zhì)X，短期內(nèi)該植物上甲昆蟲天敵和乙昆蟲天敵數(shù)量的變化是_____________。 [答案] (1)植物與甲昆蟲的天敵、植物與乙昆蟲 (2)無機(jī)環(huán)境 生物 化學(xué)信息和物理信息(其他合理答案也可) 物理信息(其他合理答案也可) (3)甲昆蟲天敵數(shù)量增加，乙昆蟲天敵數(shù)量減少,8．蜜蜂是一種群聚的益蟲，蜜蜂的筑巢、語言，以及采粉釀蜜都引起了人們極大的興趣。 (1)蜜蜂的偵察蜂在發(fā)現(xiàn)蜜源后，回到蜂窩內(nèi)通過特殊的語言傳達(dá)給其他同伴，如果偵察蜂跳“圓圈舞”，則表明蜜源的距離很近，在百米之內(nèi)，這種信息是________。 (2)蜜蜂可以從很多植物的花朵上采集花粉，同時(shí)也為這些植物傳粉，這種關(guān)系在生態(tài)學(xué)上包含種間互助和________，從生態(tài)系統(tǒng)的功能看，信息傳遞可以____________，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。,(3)蜜蜂是如何發(fā)現(xiàn)蜜源的？有人從以下幾方面進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)材料為蜜蜂100只，1朵作為常見蜜源的黃色5瓣的植物花朵，白紙，剪刀，染料，無色且與蜜源味道相同的制劑。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見下表：,①第1、2組實(shí)驗(yàn)傳遞的信息分別屬于______________。 ②第2組的“模擬花”在味道、顏色和外形等方面的要求是__________________________。 ③如果將3組的“模擬花”擺在蜂箱周圍同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意的問題： a．_____________________________________________； b．_____________________________________________。 ④每組實(shí)驗(yàn)測定的指標(biāo)是__________________________。,[答案] (1)行為信息 (2)捕食 調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系 (3)①化學(xué)信息 物理信息 ②將白紙染成花朵的顏色(黃色)，無特殊的味道，且形狀與花朵不同 ③a.“模擬花”與蜂箱的距離相等 b．晴天無風(fēng)(其他合理答案亦可) ④單位時(shí)間內(nèi)落到實(shí)驗(yàn)材料(模擬花)上的蜜蜂數(shù)目,[解析] (1)跳舞是蜜蜂的一種特殊行為，屬于行為信息。(2)蜜蜂采集花粉屬于捕食，為植物傳粉屬于種間互助。信息傳遞可以調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。(3)①花的味道傳遞的信息屬于化學(xué)信息，花的顏色傳遞的信息屬于物理信息。②第2組是針對“通過花的顏色識別”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，因此“模擬花”除顏色與花相同外均應(yīng)與花不同，即白紙要染成黃色，不要有味道，形狀不能與花的形狀相同。③實(shí)驗(yàn)中除自變量不同外，其他無關(guān)變量均要保持一致，以防止無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。④實(shí)驗(yàn)測定的指標(biāo)是單位時(shí)間內(nèi)落到實(shí)驗(yàn)材料上的蜜蜂的數(shù)目。,1．(2015·新課標(biāo)Ⅱ，4，改編)下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的敘述，錯誤的是( ) A．生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中含有非生物成分 B．生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定時(shí)無能量輸入和散失 C．生態(tài)系統(tǒng)維持相對穩(wěn)定離不開信息傳遞 D．能量通過光合作用固定并進(jìn)入系統(tǒng)，可以熱能形式輸出 [答案] B,[解析] 生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者，A正確。生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定時(shí)能量的輸入＝ 輸出(散失)，B錯誤。生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞可以調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，C正確。能量通過光合作用進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的呼吸作用后一部分以熱能的形式散失，D正確。,2．(2014·海南)某果園發(fā)生了蟲害，該蟲害是由害蟲A引起的。害蟲招來了一種小蜂和一種小鳥，小蜂把卵產(chǎn)入害蟲A體內(nèi)，孵出的小蜂幼蟲吃空蟲體后羽化飛出，再攻擊害蟲A的其他個(gè)體。小鳥特別喜食害蟲A，也捕食小蜂。在體內(nèi)有小蜂幼蟲的害蟲A中，有些個(gè)體常瘋狂地?fù)u擺身體，因而容易被小鳥發(fā)現(xiàn)而被捕食?；卮鹣铝袉栴}： (1)小鳥和小蜂的種間關(guān)系是________。,(2)小鳥捕食瘋狂搖擺的害蟲A，對A種群的生存______(填“有利”、“不利”或“無影響”)，理由是________。 (3)體內(nèi)有小蜂幼蟲的害蟲A搖擺身體為小鳥提供了一定的信息。在生態(tài)系統(tǒng)中，信息對種間關(guān)系就有____________作用，有利于維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 [答案] (1)捕食和競爭 (2)有利 通過捕食，使不適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體死亡，客觀上促進(jìn)了害蟲A種群的發(fā)展，有利于害蟲A種群的生存 (3)調(diào)節(jié),[解析] (1)根據(jù)題干可知，小蜂吃害蟲，小鳥捕食害蟲A和小蜂，因此小鳥和小蜂的種間關(guān)系是捕食和競爭。(2)捕食者吃掉的個(gè)體大多數(shù)是被捕食者中年老、病弱和年幼的個(gè)體，客觀上促進(jìn)了種群的發(fā)展。(3)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞具有調(diào)節(jié)種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的作用。,