最新高中生物同步讲义必修三第5章 第4节 生态系统的信息传递.docx

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最新高中生物同步讲义必修三第5章第4节生态系统的信息传递

第4节　生态系统的信息传递

[学习目标与核心素养]　1.概括生态系统中的信息种类，理解信息传递在生态系统中的作用，建立进化与适应观。

2.描述信息传递在农业生产中的应用，尝试解决现实生活问题。

一、生态系统中信息的种类

1.信息的概念：

可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。

2.生态系统中信息的种类

种类

项目　　

物理信息

化学信息

行为信息

概念

通过物理过程传递的信息

生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质

动物的特殊行为在同种或异种生物之间传递的信息

举例

光、声、温度、湿度、磁力等

植物的生物碱、有机酸等代谢产物，动物的性外激素等

蜜蜂跳舞、雄鸟的“求偶炫耀”

来源

无机环境、生物

生物在生命活动过程中产生

生物的行为特征

（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（　　）

答案　

（1）×　

（2）×

下列各项中属于物理信息的是①④⑦⑨；属于化学信息的是②⑤⑧⑩；属于行为信息的是③⑥。

①花椒树上的刺

②昆虫的性外激素

③蜜蜂跳舞

④鸟类鸣叫

⑤猫科动物有着高度特化的尿标志的信息

⑥孔雀开屏

⑦植物花朵的颜色、形状给传粉昆虫的信息

⑧植物的生物碱等代谢产物

⑨萤火虫发光

⑩鼬遇到危险时排出臭气

二、信息传递在生态系统中的作用及在生产中的应用

1.信息传递的作用

（1）生命活动的正常进行，离不开信息的作用，如蝙蝠的“回声定位”、烟草等种子的萌发生长。

（2）生物种群的繁衍，离不开信息的传递，如植物开花、昆虫交尾。

（3）信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，如食物链中相邻物种之间存在着“食”与“被食”的关系。

2.信息传递在农业生产中的应用

（1）提高农产品或畜产品的产量。

（2）对有害动物进行控制：

化学防治、生物防治和机械防治等。

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生物防治。

生物防治中有些就是利用信息传递的作用。

（3）举例

①利用音响设备发出不同的声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其结群或远离农田。

②利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。

③利用性引诱剂等化学性质，扰乱某些动物的雌雄交配，降低其繁殖力。

（1）利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的繁殖力下降，属于化学信息的应用（　　）

（2）利用信息传递作用控制动物危害属于生物防治技术（　　）

（3）利用生长素类似物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

（　　）

（4）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

（　　）

答案　

（1）√　

（2）√　（3）×　（4）√

1.繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴的位置。

当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则繁衍较多的雌鳄。

（1）上述雄性扬子鳄发出的声音属于生态系统信息传递中的物理信息。

（2）以上事实说明生态系统中信息传递具有影响种群的繁衍，维持种群数量稳定的作用。

2.在森林中，猞猁能依据兔留下的气味来捕食后者，兔同样能依据猞猁的气味或行为躲避追捕，这个事实说明生态系统的信息传递具有调节生物的种间关系，以维持生态系统稳定的作用。

达标检测

1.下列信息的传递中，与其他三种不属于同一类型的是（　　）

A.小囊虫在发现榆、松寄生植物后，会发出聚集信息素，召唤同类来共同取食

B.榆树通过分泌一种化学物质，与栎树产生相互拮抗的现象

C.雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊

D.群居动物通过群体气味与其他群体相区别

答案　C

解析　分析题意可知：

小囊虫在发现榆、松寄生植物后发出的聚集信息素、榆树分泌的一种化学物质和群居动物的群体气味都属于化学信息，而雌蚊飞行时所发出的低频声波属于物理信息。

2.（2018·内蒙古包头一中期末）当一只蚜虫受到攻击时，就会释放出一种起警告作用的化学物质，以便使邻近的蚜虫迅速逃避敌害，这种现象所属的特征及信息传递类型分别是（　　）

A.种内互助，化学信息B.种内互助，行为信息

C.种间互助，化学信息D.种内互助，物理信息

答案　A

解析　蚜虫释放出的化学物质，使邻近的蚜虫逃避敌害，属于种内互助；该过程传递的信息是某种化学物质，属于化学信息。

3.（2018·海口高二检测）下列现象中不能体现“信息能调节生物的种间关系”这个观点的是（　　）

A.蝙蝠通过自身发出的声波，对被捕食者进行“回声定位”

B.水稻和稗草争夺阳光

C.当光照时间达到一定长度时植物才能开花

D.云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生长

答案　C

解析　光照时间对植物开花的影响，体现了生物和无机环境之间的信息传递关系，并非生物的种间关系，故C项符合题意；其他三项均为不同生物之间进行的信息传递，体现了生物之间的种间关系，A项为捕食关系，B、D项为竞争关系。

4.有关信息传递在农业生产中的应用，下列说法不正确的是（　　）

A.利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，可以提高果树的传粉效率和结实率

B.利用音响设备发出不同的声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其结群或远离农田

C.利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，可以降低害虫的种群密度

D.利用信息传递可防治害虫，但效果很差

答案　D

解析　利用信息传递防治害虫效果明显，能起到很好的作用，而且对生态系统的无机环境没有较大干扰，不会造成环境污染。

5.（2019·合肥一中月考）贝克是英国一个农场的经营者，他在农场种植了一些粮食作物，栽培了多种果树，同时还饲养着优质的家禽、家畜等。

他通过各种措施来提高自己农场中各类农畜产品的产量。

以下是他采取的一系列增产措施：

①根据植物的光周期特性和经济利用部分的不同，人工控制光周期使作物达到早熟、高产。

②释放过量人工合成的性引诱剂，使雄虫无法辨认雌虫的方位，从而干扰害虫的正常交尾活动，达到消灭害虫的目的。

③家禽饲养，在增加营养的基础上延长光照时间，提高产蛋率。

④用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物等的种子，可以提高发芽率，获得增产。

⑤在稻田中竖立人工扎成的稻草人，风吹稻草人转动，起到驱赶鸟类的作用。

请据此回答问题：

（1）上述增产措施中，涉及的信息依次为：

①；②；③；④；⑤。

（2）请根据以上措施，总结信息传递在农业生产中的作用。

a.。

b.。

答案　

（1）物理信息　化学信息　物理信息　物理信息　行为信息　

（2）a.提高农产品或畜产品的产量　b.对有害动物进行控制

课时对点练

题组一　生态系统中信息的种类

1.在生态系统中，信息传递发生在（　　）

A.种群与种群B.种群内部各个体

C.生物与环境D.以上三项都对

答案　D

解析　信息传递发生在生态系统的各个组成成分之间。

2.（2018·遵义一模）野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5∶1左右，这样的比例是由孵化时的温度所决定的。

这种决定野生扬子鳄种群雌雄比例的因素属于（　　）

A.化学信息B.物理信息

C.行为信息D.其他信息

答案　B

解析　由题中信息可知，野生扬子鳄种群雌雄比例的决定因素为温度，而温度属于物理信息，B项正确。

3.（2018·威海高二检测）生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同，下列对应错误的是（　　）

A.萤火虫通过闪光来识别同伴——物理信息

B.某植物根系能产生使真菌孢子发芽的化合物——行为信息

C.发现天敌后，雄鸟急速起飞——行为信息

D.公鸡鲜艳的尾羽——物理信息

答案　B

解析　化合物属于化学信息。

4.狗会用它的尿液和粪便来标记领地和记住来往的路径；电鳗可输出电压高达300到800伏的电流把比它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的哪一类信息传递（　　）

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

答案　C

解析　狗会用它的尿液和粪便来标记领地和记住来往的路径，这是利用尿液和粪便中的某种特殊化学物质，因此属于化学信息；电鳗可输出电压高达300到800伏的电流把比它小的动物电击致死而获取猎物，电属于物理信息；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，舞蹈动作属于行为信息。

题组二　信息传递的作用及其应用

5.下列信息传递的实例中，属于调节生物的种间关系的是（　　）

A.莴苣在适宜波长的光照下才能萌发生长

B.昆虫散发性外激素传递信息

C.草原返青时，“绿色”为食草动物提供信息

D.雄鸟求偶时进行复杂的“求偶”炫耀

答案　C

解析　莴苣在适宜波长的光照下才能萌发生长，体现了信息传递对生命活动的作用；昆虫散发的性外激素传递信息的行为和雄鸟求偶时进行复杂的“求偶”炫耀的行为都属于调节种内关系；草原返青时，“绿色”为捕食者提供了信息，体现了信息传递调节种间关系的作用。

6.下列哪项不属于信息传递在生态系统中的直接作用（　　）

A.维持生态系统的稳定性

B.与生物种群的繁衍有关

C.调节生物的种间关系

D.增加生态系统中基因多样性

答案　D

解析　信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定性；信息传递与生物种群的繁衍有关；基因多样性与个体和种群数量相关，与信息传递无直接关系，故选D。

7.下列关于信息传递在生态系统中作用的叙述，不正确的是（　　）

A.生命活动的正常进行，离不开信息的传递

B.信息传递能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定

C.没有信息传递，生物仍可正常生存

D.信息传递在生态系统中的作用，有些是我们用肉眼看不到的

答案　C

解析　信息传递的作用有两个：

其一，生命活动的正常进行、生物种群的繁衍离不开信息的传递；其二，信息传递能够调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定。

所以，没有信息传递，生物不可能正常生存。

8.下图所示为物种A与物种B的关系，则物种A与物种B之间的信息传递方向是（　　）

A.信息只能由A传递给B

B.信息只能由B传递给A

C.A与B之间可以相互传递信息

D.A与B之间不能相互传递信息

答案　C

解析　分析题图可以得出A、B之间是捕食关系，即B捕食A。

具有捕食关系的生物之间是可以相互传递信息的。

9.下列关于生态系统中信息传递的叙述正确的是（　　）

A.生态系统中的信息分为行为信息和化学信息两大类

B.生态系统中的信息来源于生物群落中的各种生物

C.牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草不利

D.植物生命活动过程中产生的生物碱、有机酸等代谢产物属于化学信息

答案　D

解析　生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和行为信息，A错误；生态系统中的信息来源于生物群落中的各种生物和非生物环境，B错误；牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这样可以调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，这对食草动物有利，对牧草也有利，C错误。

10.稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统，卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要害虫，拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。

下列叙述错误的是（　　）

A.害虫与拟水狼蛛间的信息传递，有利于维持生态系统的稳定

B.防治稻田害虫，可提高生产者和消费者之间的能量传递效率

C.精耕稻田和弃耕稻田的生物群落，演替的方向和速度有差异

D.用性外激素专一诱捕卷叶螟，短期内褐飞虱种群密度会下降

答案　B

解析　信息传递对于调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定具有重要作用，A正确；在食物链中，通过防治害虫能提高能量利用率，使得能量朝有利于人类的方向流动，能量传递效率不能提高，一般为10%～20%，B错误；精耕稻田受到人类的影响，其演替方向和速度与弃耕稻田有差异，C正确；卷叶螟和褐飞虱是拟水狼蛛的捕食对象，当卷叶螟被大量诱捕导致数量下降时，拟水狼蛛通过大量捕食褐飞虱来维持种群数量，此时褐飞虱种群密度会下降，D正确。

11.下列有关信息传递在农业生产中的应用的描述不正确的是（　　）

A.利用电子仪器模拟蜜蜂跳圆圈舞和摆尾舞的振动频率或声音来吸引蜜蜂，属于行为信息的应用

B.利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的繁殖力下降，属于化学信息的应用

C.利用黑光灯诱捕害虫，属于物理信息的应用

D.利用信息传递作用控制动物危害属于生物防治技术

答案　A

解析　振动频率或声音属于物理信息，不是行为信息，A错误。

12.如图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则图甲、图乙、图丙可依次表示（　　）

A.能量流动、碳的循环、信息传递

B.能量流动、信息传递、碳的循环

C.碳的循环、能量流动、信息传递

D.信息传递、能量流动、碳的循环

答案　C

解析　生态系统的碳循环具有循环往复、全球性的特点，在生物群落内是单向的，图甲可表示碳的循环；在生态系统内能量流动是单向的，图乙可表示能量流动；而生态系统的信息传递，不论是在生物与无机环境之间，还是在生物与生物之间都是双向的，图丙可表示信息传递。

13.阅读下面两段材料，运用所学知识回答问题：

材料一　雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3km以外的雄蚕蛾吸引过来。

虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的量不到0.01mg，但雄蚕蛾却仍可对其作出反应。

有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，但却无动于衷。

材料二　在防治害虫上，利用性引诱剂“迷向法”防治害虫效果显著。

其具体做法是：

在田间释放过量的人工合成的性引诱剂，使雄虫无法辨认雌虫的方位，或者使它的气味感受器变得不适应或疲劳，不再对雌虫有反应，从而干扰害虫的正常交尾活动。

（1）材料一说明使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于信息，而不是信息，不是由视觉引起的。

（2）材料一体现了信息传递的什么作用？

。

（3）微量的性引诱剂就可引起同种雄蚕蛾的反应，这说明性引诱剂具有性和性。

（4）从材料二可以看出，“迷向法”并不能直接杀死害虫，而是通过，从而使害虫种群的率下降，降低对作物的危害。

答案　

（1）化学　物理　

（2）信息传递有利于生物种群的繁衍　（3）高效　专一　（4）干扰雌雄虫的正常交尾　出生

解析　

（1）昆虫的性引诱剂是通过空气传播的，材料一中，由于玻璃瓶的阻挡，阻碍了性引诱剂的传播和接收，但并没有阻挡视线，结果雄蚕蛾没有反应，说明性引诱剂属于化学信息，不是由视觉引起的物理信息。

（2）信息传递的作用主要表现在三个方面：

维持生命活动的正常进行、有利于生物种群的繁衍及调节生物的种间关系。

材料一中，性引诱剂有利于雌雄蚕蛾的正常交尾和繁衍。

（3）微量的性引诱剂就可引起同种雄蚕蛾的反应，可知性引诱剂具有高效性；只能引起同种雄蚕蛾的反应，说明性引诱剂具有专一性。

（4）“迷向法”能干扰雌雄虫的正常交尾，从而降低害虫的出生率，这将降低害虫的种群密度，从而降低其对作物的危害。

14.招潮蟹是生活在海边的一种甲壳动物，每到繁殖季节，雄蟹就会挥动红色的大螯吸引雌蟹，不同的招潮蟹挥螯的方式不同，下图为甲、乙两种招潮蟹及它们不同的挥螯方式。

请据图回答下列问题：

（1）上述招潮蟹的挥螯行为属于生态系统信息传递中的信息。

（2）这种求偶行为的产生与体内分泌的有直接关系。

（3）上述实例表明，生物种群的离不开信息的传递。

（4）在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息；森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕兔，兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。

上述描述中涉及的信息有，同时可以知道，信息传递能够调节生物的关系，以维持生态系统的。

答案　

（1）行为　

（2）性激素　（3）繁衍　（4）物理信息、化学信息、行为信息　种间　稳定

解析　招潮蟹的挥螯行为是一种求偶的行为信息，有利于生物种群的繁衍。

“绿色”属于物理信息，气味属于化学信息，行为特征属于行为信息，这些信息可在不同生物之间调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。

15.请回答下列问题：

Ⅰ.蜜蜂是一种群居的益虫，蜜蜂的筑巢、采粉酿蜜等行为以及“语言”都引起了人们的极大兴趣。

（1）蜜蜂中的侦查蜂可在发现蜜源后，回到蜂窝内通过特殊的“语言”传达给其他同伴，如果侦查蜂跳“圆圈舞”，则表明蜜源的距离很近，一般在百米之内。

这种信息是。

（2）蜜蜂可以从很多植物的花朵上采集花粉，同时也为这些植物传粉，这种关系在生态学上为。

从生态系统的功能看，信息传递可以，以维持生态系统的稳定。

Ⅱ.蜜蜂是如何发现蜜源的，我们可以进行模拟探究实验。

有人从以下几方面进行了探究，所用的实验材料有蜜蜂100只，1枝作为常见蜜源的黄色5瓣花，白纸，剪刀，染料，无色且与蜜源味道相同的制剂。

组别

假设

1

通过花的气味识别

2

通过花的颜色识别

3

通过花的外形识别

（3）第1、2组实验传递的信息分别属于。

（4）第1组的“模拟花”在颜色、气味和外形上的要求是。

（5）如果将三组“模拟花”摆在蜂箱周围同时进行实验时，写出两条应该注意的问题：

。

（6）每组实验测量的指标是

。

答案　Ⅰ.

（1）行为信息　

（2）捕食和种间互助　调节生物种间关系　

Ⅱ.（3）化学信息和物理信息　（4）将白纸染成花的颜色（黄色），无花的特殊气味，且形状与花相同　（5）“模拟花”与蜂箱的距离相等、晴天无风（其他合理答案亦可）　（6）单位时间内落到实验材料（模拟花）上的蜜蜂的数目

解析　Ⅰ.

（1）“跳舞”是蜜蜂的一种行为，属于行为信息。

（2）蜜蜂采集花粉属于捕食，为植物传粉属于种间互助。

信息传递可以调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定。

Ⅱ.（3）花的气味传递的信息属于化学信息，花的颜色传递的信息属于物理信息。

（4）第1组是假设通过花的气味识别，因此白纸要染成黄色，无特殊的气味，形状与花的形状相同。

（5）实验中除自变量外均要保持一致，以防止无关变量的干扰。

（6）实验测定的指标是单位时间内落到实验材料（模拟花）上的蜜蜂的数目。