3.4 生态系统的信息传递 ppt课件-（新教材）2019新人教版高中生物选择性必修二.pptx

1、生态系统中的生态系统中的信息信息有哪些有哪些类型类型？生态系统中的生态系统中的信息传递信息传递起着什么起着什么作用作用？123如何运用生态系统的信息传递原理如何运用生态系统的信息传递原理提高农作提高农作物产量、进行有害动物的防治？物产量、进行有害动物的防治？ 1967年，荷兰一位生物学家在研究蜜年，荷兰一位生物学家在研究蜜蜂时，发现蜜蜂在找到蜜源后，可以通过蜂时，发现蜜蜂在找到蜜源后，可以通过跳圆圈舞或摆尾舞跳圆圈舞或摆尾舞向同伴传递蜜源情况：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，蜜源在百米之外以内；摆尾舞的意思是，蜜

2、源在百米之外的远处，究竟距离多远与摆尾的速度有关的远处，究竟距离多远与摆尾的速度有关。 讨论：讨论：1.“100m以内以内”，对我们来说这几个字的，对我们来说这几个字的含义就是信息。同样的信息，蜜蜂怎样含义就是信息。同样的信息，蜜蜂怎样传递的？传递的？2.你还能举出生物间传递信息的其它例子你还能举出生物间传递信息的其它例子吗？吗？通过跳圆圈舞通过跳圆圈舞孔雀开屏、豪猪竖刺等孔雀开屏、豪猪竖刺等1.物理信息物理信息（1）概念概念: 自然界中的自然界中的光、声、温度、湿度、磁场光、声、温度、湿度、磁场等，等，通过通过物理物理过程过程传递的信息传递的信息。（2）举例：）举例：萤火虫( (光) )蝉(

3、 (声) )蛇的颊窝( (温度) )1.物理信息物理信息（1）概念概念: 自然界中的自然界中的光、声、温度、湿度、磁场光、声、温度、湿度、磁场等，等，通过通过物理物理过程过程传递的信息传递的信息。（2）举例：）举例：种子萌发( (温度、湿度) )鸟的迁徙( (磁场) )海豚捕食( (超声波) )（1）概念概念: 自然界中的自然界中的光、声、温度、湿度、磁场光、声、温度、湿度、磁场等，等，通过通过物理物理过程过程传递的信息传递的信息。1.物理信息物理信息（3）来源：）来源：可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。2.化学信息化学信息(1)概念概念: 在生命活动中，在生命活动中，生物还生物还产生

4、一些产生一些可以传递信息的化学物质可以传递信息的化学物质。(2)来源来源: 生物体的生物体的代谢产物代谢产物或或分泌物分泌物。(3)实例实例:如如植物的生物碱、有机酸等代谢产物植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的以及动物的性外激素性外激素，昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素信息素等。等。水葫芦根部的水葫芦根部的分泌物分泌物可以可以明显地抑制藻类的生长明显地抑制藻类的生长虎撒尿圈地虎撒尿圈地( (代谢产物代谢产物) )蛾蛾( (信息素信息素) )黄鼠狼放臭屁黄鼠狼放臭屁( (代谢产物代谢产物) )3.行为信息行为信息(1)概念概念: 动物的动物的特殊行为特

5、殊行为，主要指各种，主要指各种动作动作，这些动作也能够向，这些动作也能够向同种同种或或异种异种生物生物传递某种信息，即传递某种信息，即动物动物的的行为特征行为特征可以体现为行为信息。可以体现为行为信息。(2)来源来源: 动物的特殊行为动物的特殊行为。(3)实例实例: 蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀求偶炫耀”等。等。豪猪竖刺豪猪竖刺孔雀开屏孔雀开屏尖尾松鸡魔性求偶舞尖尾松鸡魔性求偶舞乌贼喷墨乌贼喷墨 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，能够形成信息传递，即信息流。 （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）

6、日常生活中，人们通常将日常生活中，人们通常将可以传播的消息、情报、指可以传播的消息、情报、指令、数据令、数据与与信号信号等称作等称作信息信息。4.信息概述信息概述（1）信息的概念：信息的概念：（2）信息信息传播的传播的三要素：三要素：信息源：信息产生的部位；（来自生物或非生物环境）信道： 信息传播的媒介 （空气、水以及其他介质等）信息受体： 信息接收的生物或其部位（3）信息流：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：5.生态系统中信息传递的特点生态系统中信息传递的特点生物可以通过生物可以通过一种或者多种一种或者多种信息类型进行交流；信息类型进行交流； 例如：例如

7、：孔雀孔雀开屏（行为信息）：开屏（行为信息）：鸣叫（物理信息）：鸣叫（物理信息）：食草动物食草动物远处通过识别植物的远处通过识别植物的（物理信息）：（物理信息）：近处通过植物的近处通过植物的气味气味（化学信息）：（化学信息）：求偶求偶与同类交流与同类交流搜寻食物搜寻食物辨别和摄取食物辨别和摄取食物生态系统中的信息传递既存在于生态系统中的信息传递既存在于同种生同种生物物之内，也发生在之内，也发生在不同生物不同生物之间；之间；例如：犀牛与牛椋鸟，鸟的鸣叫与跳例如：犀牛与牛椋鸟，鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附件有危险情况跃提醒犀牛附件有危险情况多数情况下，信息传递为多数情况下，信息传递为双向双向的。的。【

8、旁栏思考】【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？哪些差异？哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？ 差异主要有以下方面：差异主要有以下方面：1.物质循环和能量流动借助于食物链物质循环和能量流动借助于食物链进行，进行，信息传递不依赖与食物链信息传递不依赖与食物链，可在同一个物种内传递，也可，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；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，但能量

9、流动的特点是单向流动，物质是可循环利用的，但信息传信息传递往往是双向的递往往是双向的，且不能循环利用；，且不能循环利用； 完整的信息传递过程完整的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体包括信息源、信道和信息受体。缺少。缺少其中任意一项，信息传递都不能完成。其中任意一项，信息传递都不能完成。类型类型来源来源传递形式传递形式实例实例光、声、温度、湿度、磁力等光、声、温度、湿度、磁力等植物的生物碱、有机酸等代谢废物，植物的生物碱、有机酸等代谢废物，动物的性外激素等动物的性外激素等蜜蜂跳舞，鸟类蜜蜂跳舞，鸟类“求偶炫耀求偶炫耀”等；等；比较比较非生物环境或生非生物环境或生物个体或群体物个体或群体物理过

10、程物理过程化学信息化学信息物理信息物理信息生物体生物体以化学物质以化学物质为信息载体为信息载体行为信息行为信息动物动物动物的行为动物的行为特征特征多数情况下，信息传递为双向的；多数情况下，信息传递为双向的；三种信息都可以来源于生物，其中，只有物理信息可以来三种信息都可以来源于生物，其中，只有物理信息可以来源于非生物环境；源于非生物环境；信息传递可以发生在生物与非生物环境之间，可以发生在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。同种生物之间，可以发生在不同生物之间。小结：三种信息的比较小结：三种信息的比较【检测】【检测】下列各项分别属于物理信息的有下

11、列各项分别属于物理信息的有_，属于化，属于化学信息的有学信息的有_，属于行为信息的有，属于行为信息的有_ 1.蛛网振动蛛网振动 2.狼的叫声狼的叫声3.生物释放红外线生物释放红外线 4.蝙蝠回声定位蝙蝠回声定位5.植物分泌的毒素植物分泌的毒素 6.老马识途老马识途7.电鳗放电电鳗放电 8.昆虫的性信息素昆虫的性信息素9.适宜光照下植物开花适宜光照下植物开花 10.蓟的刺；蓟的刺；11.金龟子遇敌装死金龟子遇敌装死 12.遇敌豪猪竖刺遇敌豪猪竖刺13.飞蛾扑火飞蛾扑火 14.牛椋鸟跳跃提醒犀牛危险牛椋鸟跳跃提醒犀牛危险1.2.3.4.7.9.10.131.2.3.4.7.9.10.135.6.8

12、5.6.811.12.1411.12.14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。个例子，并说明这些信息传递的意义。狗叫狗叫 1.1.轻快的汪汪声时轻快的汪汪声时, ,是表示心情高兴是表示心情高兴2.2.汪汪声短促和强烈时汪汪声短促和强烈时, ,是表示戒意和警告。是表示戒意和警告。 3.3.低沉的呜鸣声是威胁的

13、意思低沉的呜鸣声是威胁的意思物理信息物理信息：化学信息化学信息：行为信息行为信息：摇尾巴摇尾巴1.1.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2.2.陌生的狗狗对你摇尾巴可能只是表示不安和害怕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：尾巴蜷缩在两腿之间： 表示顺从和不安，害怕和恐惧表示顺从和不安，害怕和恐惧猫听到鼠的活动：猫听到鼠的活动： 做好捕猎的准备做好捕猎的准备猫面部的腺体在一些物体上摩擦：猫面部的腺体在一些物体上摩擦：标记领地标记领地猫的猫的肛周信息素：肛周信息素： 向母猫发出邀请，寻找配偶。向母猫发出

14、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传递的重要性1、海豚进行捕食、探路、定位和躲、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，避天敌等行为几乎都依赖于超声波，他们可使用频率超过他们可使用频率超过100KHz的超声的超声波进行波进行“回声定位回声定位”。近年来，屡有海。近年来，屡有海豚出现集体自杀现象的报道，已有证豚出现集体自杀现象的报道，已有证据表明人类的舰船海洋开采活动，某据表明人类的舰船海洋开采活动，某些通信工具在海洋中产生了巨大的噪些通信工具在海洋中产生了巨大

15、的噪声，会直接干扰海豚的声，会直接干扰海豚的“定位系统定位系统”。2、有些植物（如莴苣、茄、烟草）的种子、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，才能萌发生必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长。长。3、在自然界中，植物开花需要光信息刺激，、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，其中大分离和鉴定了上千种昆虫信息素，其中大部分是用来传递

16、性信息号的。部分是用来传递性信息号的。萌发率萌发率/ /波长波长/nm/nm生态系统中信息传递的重要性4、2001年，科学家在研究植年，科学家在研究植物与植食性昆虫之间的关系时，物与植食性昆虫之间的关系时，发现了一个有趣的现象，当烟发现了一个有趣的现象，当烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放可挥发的化学物够产生和释放可挥发的化学物质，这些化学物质白天可以吸质，这些化学物质白天可以吸引蛾幼虫的天敌，寄生虫或捕引蛾幼虫的天敌，寄生虫或捕食者，夜间又能驱除夜间活动食者，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使他们不能在植物叶的雌蛾，使他们不能在植物叶片上停留产卵。片上停留产卵。烟

17、草植株释放化学物质示意图烟草植株释放化学物质示意图生态系统中信息传递的重要性讨论1.1.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。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，离不开信息的作用生命活动的正常进行，离不开信息的作用。 2.2.信息传递在种群的繁殖过程中起什么作用？信息传递在种群的繁殖过程中起什么作用？ 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。说明繁衍。说明生物种群的繁衍生物种群的繁衍, ,离不开信息的传递。离不开信息的传递。3.3.资料资料4 4中的化学物

18、质能够将几种生物类群联系起来？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将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。4.4.烟草释放的化学物质，在白天与夜间是否都使它本身受益？烟草释放的化学物质，在白天与夜间是否都使它本身受益？ 是是5.5.请根据这些资料，总结信息传递对于生物生存的重要性。请根据这些资料，总结信息传递对于生物生存的重要性。 信息传递信息传递对生物个体生命活动的正常进行和种群的繁衍对生物个体生命活动的正常进行和种群的繁衍都具有重要意义都具有重要意义。1.1.生命活动的正常进行，离不开信息的作用。生命活动的正常进行，离不开信息的作用。海豚进行捕

19、食、探路、定位和躲避天敌等行为都依赖于超声波；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；莴苣的种子必须接收某种波长的光信息才能萌发；莴苣的种子必须接收某种波长的光信息才能萌发；动物的换毛现象受光信息的刺激；动物的换毛现象受光信息的刺激；例：例：2.2.生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。例：例：例：例：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；度时，植物才能开花；昆虫通过分泌性外激素，引诱异性个体来交配；昆虫通过分泌性外激素，引诱异性个体来交配；3.3.信

20、息还能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。信息还能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。当草原返青时，当草原返青时，“绿色绿色”为食草动物提供了可以开始采食的信息；为食草动物提供了可以开始采食的信息；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。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）（个体水平）（种群水平）（种群水平）（群落和生态系统水平）（群落和生态系统水平）1.1.提高农畜产品的产量提高农畜产品的产

21、量利用模拟的动物信息吸引利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物大量的传粉动物延长光照时间，刺激鸡卵延长光照时间，刺激鸡卵巢发育和雌激素的分泌，巢发育和雌激素的分泌，大大提高产蛋率大大提高产蛋率2.2.对有害动物进行控制对有害动物进行控制利用昆虫信息素诱捕或警示有利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度害动物，降低害虫种群密度利用光照、声音信号诱利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物捕或驱赶某些动物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。物的繁殖力下降。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

22、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。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一、概念检测一、概念检测1.黄鼬（俗称黄鼬（俗称“黄鼠狼黄鼠狼”）主要捕食鼠类，它们体内有臭腺，在）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。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

23、释不合理的是（以下有关解释不合理的是（ ）A.释放的臭气是一种化学信息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，差池其羽” “燕燕于飞，上下其音燕燕于飞，上下其音”（诗经（诗经国国风），燕子表达的是哪一类风），燕子表达的是哪一类 信息？信息？B行为信息和物理信息行为信息和物理信息二、拓展应用二、拓展应用 机场机场附近的鸟类严重危害飞行安全，因此有必要进行人工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。驱鸟。请将以下人工驱鸟的措施按原理进行归类。播放鸟类天敌的鸣叫声，放置无公害的驱鸟剂，燃放爆播放鸟类天敌的鸣叫声，放置无公害的驱鸟剂，燃放爆竹，使用激光，架设煤气炮（模拟猜枪的响声和火光），竹，使用激光，架设煤气炮（模拟猜枪的响声和火光），布设鸟类害怕的图案，声光威吓（将爆竹、猎枪声、激光、布设鸟类害怕的图案，声光威吓（将爆竹、猎枪声、激光、驱鸟火焰等方法结合）驱鸟火焰等方法结合）,遥控航模模拟天敌。遥控航模模拟天敌。上述方法利用物理信息的有上述方法利用物理信息的有 , 利用化学信息的有利用化学信息的有 ， 利用行为信息的有利用行为信息的有 。