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第4节生态系统的信息传递[课标要求] 1.说明生态系统中信息传递的种类及作用。
2.描述信息传递在农业生产中的应用。
[素养要求] 1.生命观念：理解信息传递在生态系统中的作用，建立进化与适应观。
2.社会责任：利用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()(3)花香引蝶和老马识途都属于物理信息()(4)物理信息，可来源于生物，也可来源于无机环境()答案(1)×(2)×(3)×(4)√下面展示了10种信息，请分析回答下列问题：①花椒树上的刺②昆虫的性外激素③孔雀开屏④鸟类鸣叫声所发出的信息⑤猎豹和猫科动物有着高度特化的尿标志的信息⑥蜜蜂的舞蹈行为⑦某些植物花朵的颜色、形状等给传粉昆虫的信息⑧生物代谢产生的物质如酶、维生素、生长素、抗生素等⑨萤火虫的闪光⑩鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈恶臭味的气体，起到报警和防御的功能(1)属于物理信息的有哪些？提示①④⑦⑨。
(2)属于化学信息的有哪些？提示②⑤⑧⑩。
(3)属于行为信息的有哪些？提示③⑥。
关键点拨(1)生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。
如孔雀开屏，如果是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)鸟类或其他动物报警，若通过声音(尖叫)则属于物理信息，若通过特殊的动作(突然飞起)则属于行为信息。
《生态系统的信息传递》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解什么是生态系统的信息传递。
2. 掌握信息传递在生态系统中的作用和意义。
3. 了解信息传递在农业生产中的应用。
二、教学重难点1. 教学重点：理解生态系统中的信息传递过程，包括物理信息、化学信息和行为信息的传递。
2. 教学难点：将理论知识与实际生态系统相结合，理解信息传递对生态系统稳定性的影响，以及在农业生产中的应用。
三、教学准备1. 准备相关生态系统的图片和视频，以帮助学生理解信息传递的过程。
2. 准备一些与农业生产相关的案例，以帮助学生理解信息传递在农业生产中的应用。
3. 准备一些与生态系统的稳定性相关的资料，以帮助学生理解信息传递对生态系统稳定性的影响。
四、教学过程：本节课的教学设计主要包括导入新课、新课教学、实验探究和课堂小结四个环节。
1. 导入新课：首先，通过一些常见的生态系统的信息传递现象引入课题，例如动物的领地行为、植物的传粉机制等。
通过这些现象，引导学生思考生态系统中的信息传递的重要性。
2. 新课教学：(1) 生态系统的信息种类和功能：通过图片和视频展示生态系统中的各种信息，如动物的叫声、植物的香气、光线的明暗等，引导学生了解不同类型的生态信息及其功能。
(2) 信息传递的过程和机制：通过讲解，让学生了解生态系统中的信息是如何传递的，包括物理、化学和生物化学过程。
同时，通过一些简单的实验，让学生了解信息传递的过程和机制。
(3) 信息传递的重要性：通过案例分析，让学生了解生态系统中的信息传递对于生态系统稳定性和生物多样性的重要性。
(4) 实际应用：介绍一些生态信息传递在实践中的应用，如农业生态系统的信息管理、动物行为学研究等。
3. 实验探究：设计一个简单的实验，让学生亲自动手操作，体验生态系统中信息的传递过程。
例如，让学生观察植物的香气如何吸引昆虫传粉，或者观察动物的声音如何传递领地信息。
通过实验，让学生更深入地理解生态系统中的信息传递。
一、生态系统中信息的概念及种类(阅读教材P105～106)1．信息的概念：一般是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
2．信息的种类[注意](1)从信息传递的途径判断信息类型。
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信息类型。
例如，孔雀开屏如果是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。
二、信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用(阅读教材P106～108)[注意]生态系统中信息传递的范围不包括细胞之间的传递，而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与无机环境之间的传递。
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。
如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉率和结实率。
(2)对有害动物进行控制。
如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。
[共研探究]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。
阅读教材后回答相关问题：1．信息：可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
续表3.分析下面的实例，确定信息的种类及判断依据①雌萤火虫通过发光来招引雄萤火虫完成交尾。
②草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速起飞，扇动翅膀向雌鸟发出信号。
③某种植物根系可以分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物，如将这类物质在作物播种前施入土中，就可以使休眠孢子提前发芽，使其因得不到寄主而死亡。
④螳螂昼伏夜出捕获猎物。
⑤乌贼喷墨逃避敌害。
⑥鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈恶臭的气体，起到报警和防御的功能。
(1)实例①体现了物理信息，判断依据是雌萤火虫发出的光。
(2)实例②体现了行为信息，判断依据是鸟发现天敌后做出的动作。
(3)实例③体现了化学信息，判断依据是根系分泌的是一种化学物质。
(4)实例④体现了物理信息，判断依据是螳螂昼伏夜出是对阳光的反应(不是捕获动作)。
(5)实例⑤体现了物理信息，判断依据是乌贼喷墨(不是逃避动作)。
(6)实例⑥体现了化学信息，判断依据是肛门排出的有强烈恶臭的气体是一种化学物质。
[总结升华]信息传递模式图从图中可以看出：(1)信息传递的双向性：信息有从输出者向输入者的传递，也有从输入者向输出者的反馈。
(2)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。
(3)信息传递的范围(4)来源：可来自于环境，也可来自于生物。
【方法技巧】巧判生态系统信息传递的类型(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息，则判断为物理信息。
(2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。
(3)凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。
(4)若在影响视线的环境中(如深山密林)，生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。
(5)若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁)，生物多以“肢体语言”这种“行为”进行信息交流。
[对点演练]1．结合生态系统中各种信息的概念，判断下列信息的类型。
(把字母填在相应横线上) 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________属于化学信息，________属于物理信息，______属于行为信息。
解析：A、B、I传递的是化学物质，属于化学信息；C传递的是动作表现，属于行为信息；D、E、F、G、H传递的是环境中的温度、光照、声音、湿度、颜色等物理性质，属于物理信息。
答案：A、B、I D、E、F、G、H C[共研探究](一)分析下面的资料，总结生态系统中信息传递的作用。
资料1蝙蝠对周围环境的识别、取食与飞行，几乎完全依赖声波。
蝙蝠通过自身发出声波，对目标进行“回声定位”。
(图1)资料2有些植物，像莴苣、茄子、烟草的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长。
(图2)资料3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，植物才能够开花。
许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素。
资料4科学家们在研究植物与草食性昆虫之间的关系时，发现一个有趣的现象：当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后，会释放出挥发性化学物质。
这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，使其不能在烟草叶片上产卵(乙种蛾幼虫也采食烟草叶片)，如图：资料5在生态系统中，食物链相邻物种的某些个体行为与种群的特征为对方提供了大量的有用信息。
例如：森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕兔子，兔子也同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。
1．由资料1可得出：蝙蝠的“回声定位”属于物理信息，若无该信息的传递，蝙蝠不能(填“能”或“不能”)完成飞行、取食。
2．由资料2可得出：烟草种子的萌发与光信息的传递有关，要保证种子的萌发率，应选用600～700_nm波长的光。
若无该信息传递，烟草的种子不能(填“能”或“不能”)正常萌发。
3．由资料1、2可以得出：生命活动的正常进行离不开信息的传递。
4．由资料3可以得出：生物种群的繁衍离不开信息的传递。
5．由资料5可以得出：狼与兔子可以相互获取对方的信息，说明信息传递是双向的(填“双向”或“单向”)。
综上所述，信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
(二)信息传递在农业生产中的应用生态系统的信息传递在农业生产中有重要的应用。
阅读下列材料，回答相关问题：资料1苹果园里放置一个电子仪器，产生与蜜蜂跳舞时相同的频率或声音，以吸引大量蜜蜂到苹果园采蜜，利于苹果更好地传粉，从而提高苹果的产量。
资料2用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等的种子，可以提高发芽率，获得增产。
资料3家禽饲养时，在增加营养的基础上延长光照时间，提高产蛋率。
资料4利用音响设备发出不同的声信号诱捕或驱赶某些动物，使其结群或远离农田。
资料5“迷向法”防治害虫：在田间释放过量的人工合成的性引诱剂，使雄虫无法辨别雌虫的方位，或者使它的气味感受器变得疲劳，不再对雌虫有反应，从而干扰害虫的正常交尾活动。
1．由资料1、2、3可以得出：信息传递应用于农业生产，可以提高农产品和畜产品的产量。
2．资料5中，“迷向法”并不能直接杀死害虫，而是通过干扰害虫的正常交尾活动，从而使害虫种群的出生率下降，降低对作物的危害。
3．由资料4、5可以得出，信息传递应用于农业生产，还可以对有害动物进行控制。
[总结升华]2.信息传递与能量流动及物质循环的关系[特别提醒](1)生态系统的功能有能量流动、物质循环、信息传递。
能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传递决定着能量流动和物质循环的方向。
(2)信息传递可存在于生物与生物之间，包括同种生物之间和不同种生物之间，还可存在于生物与无机环境之间。
(3)生态系统的信息传递可以是双向的，也可以是单向的；既可以从低营养级向高营养级传递，也可以从高营养级向低营养级传递。
[对点演练]2．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等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“圆形舞”，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？研究人员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瓣花儿，白纸，剪刀，染料，无色且与蜜源味道相同的制剂。
(1)第1、2组实验传递的信息分别属于______________________________________________________。
(2)第2组的“模拟花”在味道、颜色和外形上的要求是怎样的？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)如果将三组“模拟花”摆在蜂箱周围同时进行实验，写出两条应该注意的问题：________________________________________________________________________ ________________________。
(4)每组实验测量的指标是______________________________________________。
解析：Ⅰ.“跳舞”是蜜蜂的一种特殊行为，属于行为信息。
蜜蜂采集花粉属于捕食，为植物传粉属于种间互助。
信息传递可以调节种间关系，维持生态系统的稳定。
Ⅱ.(1)花的味道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。
(2)第2组是通过花的颜色识别进行实验的，因此白纸要染成黄色，不要有味道，形状不能与花的形状相同。
(3)实验中除自变量外均要保持一致，以防止无关变量的干扰。
(4)实验测定的指标是单位时间内落到实验材料上的蜜蜂的数目。
答案：Ⅰ.(1)行为信息(2)种间互助和捕食调节种间关系Ⅱ.(1)化学信息和物理信息(2)将白纸染成花儿的颜色(黄色)，无特殊的味道，且形状与花儿不同(3)“模拟花”与蜂箱的距离相等、晴天无风(其他合理答案亦可)(4)单位时间内落到实验材料(模拟花)上的蜜蜂的数目1．具有警戒色的生物会向其他的生物发出不能捕食的信息。
警戒色从信息传递的类型分析属于()A．化学信息B．物理信息C．营养信息D．行为信息解析：选B警戒色是一种鲜艳的颜色，属于物理信息。
2．运用信息传递作用防治害虫的优点是()①防治效果肯定好于化学防治②容易操作③可以减少农药的用量④防止环境污染A．①②B．①③C．②③D．③④解析：选D生物防治的优点：无污染、效果好且持久、成本低等。
3．下列选项中不属于生态系统的信息传递在农业生产中的应用的是()A．利用人工合成的化学信息素吸引昆虫为作物传粉B．向田间喷洒杀虫剂杀灭害虫C．延长光照时间来提高家禽的产蛋量D．利用音响设备发出不同的声音信号来驱赶鸟类解析：选B生态系统的信息传递是指组成生态系统的各个成分之间以某种形式传递某些信号来维持生态系统的相对稳定，故B项不属于信息传递的范畴。
