高中生物人教版必修3第5章 第4节 生态系统的信息传递.docx

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高中生物人教版必修3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

知识概览（教师用书独具）

1.举例说出生态系统中的信息传递。

2．说出信息传递在生态系统中的作用。

（重、难点）

3．描述信息传递在农业生产中的应用。

[自主预习·探新知]

一、生态系统中信息的种类

1．信息的概念

一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。

2．信息的基本类型

（1）物理信息

①概念：

通过物理过程传递的信息。

②举例：

光、声、温度、湿度和磁力等。

（2）化学信息

①概念：

生物在生命活动过程中，产生的可以传递信息的化学物质。

②举例：

植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等。

（3）行为信息

①概念：

对于同种或异种生物能够通过特殊行为传递的信息。

②举例：

蜜蜂跳舞、雄鸟的“求偶炫耀”。

二、信息传递在生态系统中的作用和生产中的应用

1．作用

（1）个体水平：

生命活动的正常进行，离不开信息的作用。

（2）种群水平：

生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。

（3）群落水平：

信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。

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

举例：

若能利用模拟动物的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。

（2）对有害动物进行控制

举例：

利用生物的声音信号诱捕或警示有害动物，降低有害动物的种群密度。

[基础自测]

1．判断对错

（1）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。

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。

（　　）

（2）生态系统的信息传递对所有捕食者都必然是有利的。

（　　）

（3）心猿意马不属于生态系统的信息传递。

（　　）

（4）信息传递有利于沟通生物群落与非生物环境之间，生物与生物之间的关系，具有调节生态系统稳定性的作用。

（　　）

（5）生态系统中的物理信息只来自于无机环境。

（　　）

（6）信息传递一般是单向的。

（　　）

提示：

（1）√

（2）×　生态系统的信息传递具有双向性，有的对被捕食者有利，如鸟的叫声，提醒同伴逃避敌害。

（3）√

（4）√

（5）×　生态系统中的物理信息也可来自于其他生物。

（6）×　信息传递一般是双向的。

2．下列不属于生态系统的行为信息的是（　　）

A．雄孔雀在雌孔雀面前的频频开屏

B．工蜂中侦察蜂所跳的“圆圈舞”

C．某些鸟类的求偶炫耀

D．看家狗在外出时的频频撒尿

D　[许多动物有着高度特化的尿标志的信息，由此传达时间信息，以及用来标记领域等，属于化学信息。

前三项皆为行为信息。

]

3．下列关于信息传递在生态系统中作用的叙述，不正确的是（　　）

【导学号：

62672235】

A．生命活动的正常进行，离不开信息的传递

B．信息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．信息在生态系统中的作用，有些是我们用肉眼看不到的

C　[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，没有信息的传递，生物不可能正常生存。

]

[合作探究·攻重难]

生态系统中信息的种类

[思考交流]

1．我们已经进入了信息大爆炸的时代，其实任何生物的生存均离不开信息传递，生态系统中的信息可分为三类。

观察图示回答以下有关问题：

图1　　　　　　　　图2　　　　　　　图3

（1）图1中蜘蛛网的振动对蜘蛛来说属于哪一类信息？

此信息的来源如何？

提示：

蜘蛛网的振动对蜘蛛来说属于物理信息，此信息来源于生物（或蜘蛛）。

（2）图2中人的气味属于哪一类信息？

提示：

化学信息。

（3）图3中的孔雀开屏属于哪一类信息？

该信息的来源是什么？

提示：

孔雀开屏属于行为信息。

该信息来源于生物的行为特征。

2．请用箭头表示图中生态系统各组成成分之间信息传递的方向。

提示：

（1）信息的种类

比较项目

物理信息

化学信息

行为信息

来源

无机环境和生物

生物的生命活动

动物

传递形式

物理过程

信息素

动物的特殊行为

感受对象或部分　　

动物的眼、耳、皮肤等器官，植物的叶、芽或细胞中的光敏色素等物质

动物，如昆虫的性外激素、哺乳动物的气味等

同种或异种动物个体

（2）信息传递的模式

①形式：

可分为物理信息、化学信息、行为信息。

②来源：

可来自环境，也可来自生物。

③方向：

信息传递一般是双向的。

④信息传递的功能：

信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各种成分联系成一个整体，决定能量流动和物质循环的方向和状态。

[活学活用]

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，会发出聚积信息素，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

C　[分析题意可知：

小囊虫在发现榆、松寄生植物后发出的聚积信息素、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。

]

　将下列信息进行归类。

A．昆虫的性外激素　B．有机酸　C．孔雀开屏　D．温度　E．太阳光　F．声波　G．空气的湿度　H．鲜艳的花朵　I．淡淡的花香

提示：

化学信息：

A、B、I；物理信息：

D、E、F、G、H；行为信息：

C。

[技法总结]　判断生态系统信息传递种类的方法

（1）从信息传递的途径判断。

例如，涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息；涉及特殊行为，可判断为行为信息。

（2）从文字表述的着重点判断。

例如，孔雀开屏如果通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。

2．如图表明的是物种A与物种B的关系，则物种A与物种B之间信息传递的方向是（　　）

【导学号：

62672236】

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

C　[本题易错选A项，原因是误认为信息是单向传递的。

由题图可知，物种A与物种B之间属于捕食关系，二者相互依赖，相互制约，而实现这种动态的制约关系的是双方之间彼此进行的信息传递。

]

信息传递的应用

[思考交流]

1．在森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。

这说明生态系统中的信息传递有什么作用？

提示：

说明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。

2．在农业生产和林业生产上常在田间或林间施放一种化学物质，使害虫不能完成生殖，而达到控制害虫的目的。

（1）为什么一种化学物质就控制害虫的繁殖？

提示：

该种化学物质能干扰雌、雄虫在完成生殖活动时的信息联系。

（2）这种防治措施与使用杀虫剂相比有什么优点？

提示：

能防止环境污染。

3．有动物（如蟑螂）昼伏夜出属于信息传递行为吗？

说明理由。

提示：

不属于。

蟑螂昼伏夜出属于节律行为。

（1）信息传递在生态系统中的作用

信息传递使生态系统成为一个统一整体，如图：

（2）信息传递在农业生产中的应用

措施

目的

养鸡场延长光照时间

提高产蛋率

用一定波长的光照处理蔬菜、各类作物的种子

提高发芽率

利用人工合成的化学信息吸引传粉动物

提高作物的传粉率和结实率

利用音响设备模拟动物的声音

诱捕或驱赶动物

施用昆虫信息素

诱捕或警示有害动物

（3）能量流动、物质循环和信息传递三者之间的区别与联系

项目

能量流动

物质循环

信息传递

特点

单向流动，逐级递减

循环流动，反复利用

往往是双向的　

范围

生态系统中各营养级

生物圈

生物与生物之间，生物与环境之间

地位

生态系统的动力

生态系统的基础

决定能量流动和物质循环的方向和状态

联系

同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体

　下列现象不能体现“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

[技巧点拨]　

信息可调节此种间关系

[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，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信息传递，体现了生物的种间关系，A项为捕食关系，B、D项为竞争关系。

[答案]　C

（1）C项“当光照时间达到一定长度时植物才能开花”，光照属于哪种类型的信息？

提示：

光照属于物理信息。

（2）只有光照时间达到一定长度时植物才能开花体现了信息传递的哪种作用？

提示：

生命活动的正常进行离不开信息传递。

[活学活用]

1．野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5∶1左右，这样的性别比例是由孵化时的温度所决定的。

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，则孵出较多的雌鳄。

以上事实说明生态系统中信息传递（　　）

A．能够调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定

B．维持生物体正常生命活动，调节生物内环境的稳态

C．利于生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定

D．调节生物种群的巢穴温度，维持适宜的性别比例

C　[由题干中信息可知，雄鳄声音的大小可使雌鳄调整筑巢的位置，从而影响后代性别比例，体现了信息传递利于种群繁衍的作用。

]

2．农场中种植着粮食作物、果树，饲养着家禽、家畜等。

下列中不属于运用生态系统信息传递原理来提高农畜产品产量的措施的是（　　）

【导学号：

62672237】

A．延长家禽的光照时间，提高产蛋量

B．人工控制作物光周期，以达到早熟、高产

C．施放过量的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾

D．农场中生物间的化学信息传递沿食物链逐级进行

D　[A、B、C选项都属于运用信息传递原理来提高农畜产品产量的措施。

D项的化学信息不是人工施加的，也不能提高产量。

]

[当堂达标·固双基]

1．下列信息传递的类型中，属于物理信息的是（　　）

A．牛膝草分泌蜕皮激素类似物加速采食害虫的蜕皮

B．蜜蜂找到蜜源时“跳8字舞”

C．雄黏虫根据雌黏虫释放的性外激素很快前来交尾

D．海豚借助超声波确定方位

D　[A、C项属于化学信息，B项属于行为信息，D项属于物理信息。

]

2．下列属于探究化学信息传递的是（　　）

A．观察动物对电视图像的反应

B．用录音机记录鸟类繁殖时的鸣叫声

C．利用性外激素诱杀害虫

D．利用“黑光灯”集中捕杀飞蛾

C　[电视图像、鸣叫声、“黑光灯”发出的光和声音都是物理信息，C项性外激素属于化学信息。

]

3．下列哪一做法不属于生态系统中信息传递在农业生产中的应用（　　）

【导学号：

62672238】

A．捆扎稻草人驱赶稻田里的鸟类

B．利用信息素诱捕有害昆虫

C．利用秋水仙素诱导多倍体

D．播放鸟鸣录音招引鸟类

C　[秋水仙素诱导多倍体的原理是秋水仙素能抑制有丝分裂中纺锤体的形成，从而使染色体加倍，与信息传递没有关系。

]

4．下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是（　　）

A．生态系统的物理信息都来源于无机环境

B．植物都通过化学物质传递信息

C．信息沿食物链从低营养级向高营养级传递

D．信息可以调节生物的种间关系

D　[生态系统中的物理信息可以来源于无机环境，也可以来源于生物，A错误；植物可以通过物理信息和化学信息传递信息，B错误；信息传递往往是双向的，C错误；信息可以调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，D正确。

]

5．某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。

甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。

甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。

甲昆虫采食该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质X，X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。

请回答下列问题：

（1）上述现象中，X分别在________________________之间进行传递。

（2）影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是________和________。

影响乙昆虫活动的信息种类是____________________。

蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是________。

（3）若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是

___________________________________________________________

___________________________________________________________。

[解析]　影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是无机环境和生物。

影响乙昆虫活动的信息种类是化学信息和物理信息。

蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是物理信息。

X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫，故甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少。

[答案]　

（1）植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫　

（2）无机环境　生物　化学信息和物理信息　物理信息　（3）甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少

（备选习题）

生态系统的信息传递中，下列正确的叙述是（　　）

A．生态系统中物理信息的来源只能来自无机环境

B．动物的特殊行为对于同种或异种生物能够传递信息

C．生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的

D．利用昆虫信息素诱捕有害动物属于化学防治

B　[生态系统中能量流动是单向的，但信息传递可以是双向的，如捕食者给被捕食者发出信息，被捕食者也可以发出信息给捕食者。

D选项中的害虫防治方法属于生物防治。

]

[核心语句归纳]

1．生态系统中的信息分为物理信息、化学信息和行为信息。

2．光、声、温度、湿度、磁力等，都属于物理信息，生物碱、有机酸和性外激素等都属于化学信息，生物的行为特征可体现为行为信息，如蜜蜂跳舞，鸟类的“求偶炫耀”等。

3．信息传递在生态系统中的作用有：

①生命活动的正常进行离不开信息的作用；②生物种群的繁衍离不开信息的传递；③信息能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。

4．信息传递在农业生产中的应用有两个方面：

一是提高农产品或畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。