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。 情境導入： 英國布里斯托爾大學的研究者們發(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、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用 1．信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用 2.信息傳遞在農業(yè)生產中的應用 (1)提高__________________的產量。 (2)對____________進行控制。,生命活動,回聲定位,繁衍,植物開花,種間關系,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,“食”與“被食”,農產品或畜產品,有害動物,1.信息的概念 一般將可以傳播的消息、情報、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]農民常在農田中捆扎“稻草人”以驅趕鳥類，這是利用了哪種信息傳遞作用？ 提示：“稻草人”對鳥類構成了“物理信息”。,下列有關生態(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，就無法適應環(huán)境 B．信息傳遞在農業(yè)生產中，不僅可以提高農產品的產量，也可對有害動物進行殺滅 C．延長短日照植物黃麻的光照時間可提高麻皮產量，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、物質和信息三者之間的關系都是密不可分的,[解析] 生命活動的正常進行，離不開信息的作用，A項正確。信息傳遞在農業(yè)中的應用主要是提高農產品或畜產品的產量、對有害動物進行控制，但不能直接殺滅有害動物，故B項錯。要提高麻皮產量應促進其營養(yǎng)生長而抑制其生殖生長，延長光照時間不利于短日照植物開花，因此有利于提高產量，C項正確。能量流動、物質循環(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)的各個組分聯(lián)系成一個統(tǒng)一整體，D項正確。 [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。以上三個實例分別體現(xiàn)了哪一類信息的作用 ( ) A．物理信息 化學信息 行為信息 B．物理信息 行為信息 化學信息 C．行為信息 物理信息 化學信息 D．化學信息 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，當草原返青時，“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．調節(jié)生物的種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 D．生命活動的進行、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．生產者和消費者之間的信息傳遞可以調整種間關系 C．無機環(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項正確。通過信息傳遞，生產者和消費者之間可以調整種間關系，B項正確。無機環(huán)境發(fā)出的信息可以是物理信息，也可以是一些營養(yǎng)物質發(fā)出的化學信息，C項錯誤。生態(tài)系統(tǒng)的功能不僅有能量流動和物質循環(huán)，還有信息傳遞，D項正確。,1.提高農產品和畜產品的產量 (1)家禽飼養(yǎng)中，在增加營養(yǎng)的基礎上適當延長光照時間，可提高產蛋率。 (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，增加產量。 (3)利用植物可以分泌化學信息來吸引昆蟲的特性，用人工合成的各種化學信息素吸引傳粉昆蟲，提高果樹及作物的傳粉率和結實率。,信息傳遞在農業(yè)生產中的應用,2．對有害動物進行控制 (1)利用音響設備發(fā)出不同的聲信號，誘捕或驅趕某些動物，使其結群或遠離農田。 (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行誘殺，大量消滅害蟲，減少其對農作物的破壞。,下列生產實踐未利用生態(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．控制日照時間以控制開花時間 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,農場中種植糧食作物、果樹，飼養(yǎng)著家禽、家畜等。運用生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的原理，可以有效提高農畜產品的產量。下列措施不屬于此項原理的是( ) 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．延長家禽的光照時間，提高產蛋率 D．人工控制作物光周期，達到早熟、高產的目的 [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；傳遞化學信息的是一些化學物質，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行。 2．通過信息傳遞，雌雄個體能相互識別、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．信息傳遞對生物個體生命活動的正常進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和能量消耗。但是信息流不像物質流那樣是循環(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、物質循環(huán)的比較 任何生態(tài)系統(tǒng)都具有能量流動、物質循環(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。 物質循環(huán)——生態(tài)系統(tǒng)的基礎。 信息傳遞——決定能量流動和物質循環(huán)的方向和狀態(tài)。,信息傳遞與能量流動、物質循環(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循環(huán)，還有信息傳遞 C．物質循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎，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，物質是循環(huán)流動的，能量流動是單向的，故A項錯誤。 [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)在生物群落和無機環(huán)境間具有循環(huán)的特點，在生物群落內是單向的，圖甲可表示碳的循環(huán)；在生態(tài)系統(tǒng)內能量流動是單向的，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．生命活動的正常進行，離不開信息傳遞 B．在多細胞生物體內的細胞與細胞、個體與個體、種群與種群之間傳遞 C．能夠調節(jié)生物的種間關系，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] 多細胞生物體內細胞間的信息傳遞是個體內的信息傳遞，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進行如下實驗：把蟑螂放在紙箱內，并人為地將紙箱的白天和黑夜加以顛倒，大約經過一個星期以后，蟑螂就在人造的“黑夜”(實際是白天)時間活動。這個實驗說明( ) 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] 由實驗可知，蟑螂只判別光線的明暗這一物理信息的改變。,3．關于信息傳遞在生態(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)的生產者是大型植物 B．該食物網(wǎng)由5條食物鏈構成 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個營養(yǎng)級。,C．如按最高的能量傳遞效率計算，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的溫度所決定的。繁殖季節(jié)，雄性揚子鱷發(fā)出“轟轟”的聲音，雌性揚子鱷則根據(jù)聲音大小選擇巢穴位置。當聲音大時，雌鱷選擇將巢穴筑于山凹濃蔭潮濕且溫度較低處，則產生較多的雌鱷。以上事實說明生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞( ) A．能夠調節(jié)生物的種間關系，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，調節(jié)生物內環(huán)境 D．對生物進行自然選擇，促進生物進化 [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X，X既可吸引甲昆蟲的天敵，也能驅趕乙昆蟲。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X，短期內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)無機環(huán)境 生物 化學信息和物理信息(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，回到蜂窩內通過特殊的語言傳達給其他同伴，如果偵察蜂跳“圓圈舞”，則表明蜜源的距離很近，在百米之內，這種信息是________。 (2)蜜蜂可以從很多植物的花朵上采集花粉，同時也為這些植物傳粉，這種關系在生態(tài)學上包含種間互助和________，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行探究。實驗材料為蜜蜂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。 實驗設計見下表：,①第1、2組實驗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”擺在蜂箱周圍同時進行實驗時，應注意的問題： a．_____________________________________________； b．_____________________________________________。 ④每組實驗測定的指標是__________________________。,[答案] (1)行為信息 (2)捕食 調節(jié)生物的種間關系 (3)①化學信息 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(其他合理答案亦可) ④單位時間內落到實驗材料(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。信息傳遞可以調節(jié)生物的種間關系，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”進行實驗的，因此“模擬花”除顏色與花相同外均應與花不同，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實驗中除自變量不同外，其他無關變量均要保持一致，以防止無關變量對實驗結果的干擾。④實驗測定的指標是單位時間內落到實驗材料上的蜜蜂的數(shù)目。,1．(2015·新課標Ⅱ，4，改編)下列有關生態(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和能量、生產者、消費者、分解者，A正確。生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定時能量的輸入＝ 輸出(散失)，B錯誤。生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞可以調節(jié)生物的種間關系，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入生態(tài)系統(tǒng)，經過生產者、消費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，小蜂把卵產入害蟲A體內，孵出的小蜂幼蟲吃空蟲體后羽化飛出，再攻擊害蟲A的其他個體。小鳥特別喜食害蟲A，也捕食小蜂。在體內有小蜂幼蟲的害蟲A中，有些個體常瘋狂地搖擺身體，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，使不適應環(huán)境的個體死亡，客觀上促進了害蟲A種群的發(fā)展，有利于害蟲A種群的生存 (3)調節(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系是捕食和競爭。(2)捕食者吃掉的個體大多數(shù)是被捕食者中年老、病弱和年幼的個體，客觀上促進了種群的發(fā)展。(3)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞具有調節(jié)種間關系，維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的作用。,