人教版教学课件5.4《生态系统的信息传递》PPT课件(新人教版-必修3).ppt

第第4节节生态系统的信息传递生态系统的信息传递教学目标教学目标知识与能力：知识与能力：1.1.举例说出生态系统中的信息传递。举例说出生态系统中的信息传递。2.2.说出信息传递在生态系统中的作用。说出信息传递在生态系统中的作用。3.3.描述信息传递在农业生产中的作用。描述信息传递在农业生产中的作用。教学重点：教学重点：说出信息传递在生态系统中的作用。说出信息传递在生态系统中的作用。教学难点：教学难点：说出信息传递在生态系统中的作用。说出信息传递在生态系统中的作用。讨论：讨论：一只一只蜜蜂在找到蜜蜂在找到蜜源之后，蜜源之后，如何告诉巢如何告诉巢中的其他同中的其他同伴蜜源的位伴蜜源的位置呢？置呢？生态系统中是否存在信息？问题探讨一、什么是信息？在日常生活中，一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。二二、生态系统中信息的种类、生态系统中信息的种类蛛网的震动萤火虫则以萤火虫则以闪光闪光来告诉来告诉同伴自己的同伴自己的位置、现在位置、现在是否有交配是否有交配的要求等。的要求等。二二、生态系统中信息的种类、生态系统中信息的种类海豚的回声定位二二、生态系统中信息的种类、生态系统中信息的种类蝙蝠的回声定位与雷达（超声波）蝙蝠的回声定位与雷达（超声波）夏天，黄昏以后，常常可以看见蝙蝠在空中低飞，捕捉蚊蝇等昆虫，在黑暗中蝙蝠能看见昆虫吗？如果不能，靠什么定位？二二、生态系统中信息的种类、生态系统中信息的种类二二、生态系统中信息的种类、生态系统中信息的种类太阳位置太阳位置地球磁场地球磁场候鸟长途迁徙、信鸽千里传书候鸟长途迁徙、信鸽千里传书蛇的热感受器（红外线感受器）信息种类温度响尾蛇的红外探测器含有约响尾蛇的红外探测器含有约7000个神经末梢个神经末梢(属三叉神经属三叉神经)，十分敏感，极轻微的温度变化，十分敏感，极轻微的温度变化，如升高如升高0.002就能导致神经兴奋。就能导致神经兴奋。鱼的侧线（感知水流速度和方向）二二、生态系统中信息的种类、生态系统中信息的种类温度、湿度温度、湿度二二、生态系统中信息的种类、生态系统中信息的种类有的动物在有的动物在长日照长日照的条件下进行繁殖的条件下进行繁殖貂貂 鼬鼬二二、生态系统中信息的种类、生态系统中信息的种类有的动物在有的动物在短日照短日照的条件下进行繁殖的条件下进行繁殖鹿鹿 山羊山羊二二、生态系统中信息的种类、生态系统中信息的种类声波声波阳光阳光热量热量水的振动水的振动温度、湿度温度、湿度磁场磁场物理信息物理信息1 1、物理信息：、物理信息：生态系统中的生态系统中的_ _ 等等,通过通过_传递的信息传递的信息,称为称为物理物理信息信息。光、声、温度、湿度、磁力光、声、温度、湿度、磁力物理过程物理过程（1 1）概念：）概念：（2 2）来源：）来源：无机环境无机环境 生物生物二二、生态系统中信息的种类、生态系统中信息的种类狮、虎、狼、狗等动物狮、虎、狼、狗等动物撒尿圈地撒尿圈地作为作为领地记号。领地记号。二二、生态系统中信息的种类、生态系统中信息的种类 水葫芦根部的水葫芦根部的分泌分泌物物可以明显地抑制可以明显地抑制藻类的生长。藻类的生长。水葫芦水葫芦 当蚜虫被捕食时，被捕食的蚜虫立即释放当蚜虫被捕食时，被捕食的蚜虫立即释放报警报警信息素信息素，通知同类其他个体逃避。，通知同类其他个体逃避。化学信息化学信息 某些雌虫腹部末某些雌虫腹部末端能释放出性外激素来端能释放出性外激素来吸引雄虫，如家蚕、蛾吸引雄虫，如家蚕、蛾等。只要雌虫分泌数量等。只要雌虫分泌数量极其微小的性外激素极其微小的性外激素（每毫升空气中存在几（每毫升空气中存在几千个，甚至几百个性外千个，甚至几百个性外激素分子，大约十亿分激素分子，大约十亿分之一克左右），就能被之一克左右），就能被距离数百米以外到千米距离数百米以外到千米左右的雄蛾所感知，找左右的雄蛾所感知，找到伴侣进行婚配。到伴侣进行婚配。黄鼠狼肛门附近有一对臭腺，是种黄鼠狼肛门附近有一对臭腺，是种独特的化学武器。当黄鼠狼遭到猎独特的化学武器。当黄鼠狼遭到猎狗紧紧追捕，难以脱身时，在猎狗狗紧紧追捕，难以脱身时，在猎狗接近的一瞬间，黄鼠狼会突然施放接近的一瞬间，黄鼠狼会突然施放出一股臭液来，臭味难闻。出一股臭液来，臭味难闻。化学信息化学信息 1904年，法国著名科学家法布尔做了一年，法国著名科学家法布尔做了一个有趣的实验：在一个风雨交加的夜晚，个有趣的实验：在一个风雨交加的夜晚，在一所被丛林包围的屋子里，他把一只雌在一所被丛林包围的屋子里，他把一只雌蛾扣在一个纱罩里，尽管风雨交加，还是蛾扣在一个纱罩里，尽管风雨交加，还是有有40多只雄蛾穿过风雨赶来交尾；第二天，多只雄蛾穿过风雨赶来交尾；第二天，法布尔在雌蛾周围撒满樟脑丸和汽油，但法布尔在雌蛾周围撒满樟脑丸和汽油，但一点也不影响雄蛾找雌蛾，可见性外激素一点也不影响雄蛾找雌蛾，可见性外激素的作用有多大，昆虫感受性外激素的能力的作用有多大，昆虫感受性外激素的能力有多强！有多强！生物在生命活动过程中产生的可以传递信息生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的的，称为，称为化学信息化学信息 化学物质化学物质2、化学信息：、化学信息：（1）概念：）概念：例如植物的例如植物的、等代谢产物等代谢产物,动物动物的的 等等.生物碱生物碱有机酸有机酸性外激素性外激素（2）举例：）举例：（3）来源：）来源：生物在生命活动过程中产生的生物在生命活动过程中产生的信息素信息素昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中都存在能昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中都存在能传递信息的化学物质传递信息的化学物质求偶行为求偶行为行为信息行为信息炫耀炫耀 这种行为多见于水鸟。如这种行为多见于水鸟。如雄鸭子经常在雌鸭面前脉脉含情，雄鸭子经常在雌鸭面前脉脉含情，不时用喙梳理羽毛，并涂擦脂肪，不时用喙梳理羽毛，并涂擦脂肪，使羽毛平伏光洁，以炫耀自己的使羽毛平伏光洁，以炫耀自己的美丽姿态。有些鸟则只梳理色彩美丽姿态。有些鸟则只梳理色彩鲜明或者色彩别致的地方。最进鲜明或者色彩别致的地方。最进步的是鸳鸯，它只象征性地用喙步的是鸳鸯，它只象征性地用喙触碰一下翅翼上一根特别大的橙触碰一下翅翼上一根特别大的橙色羽毛。鹑鸡类雄性凭着花丽的色羽毛。鹑鸡类雄性凭着花丽的外表、雄健的气魄，常在雌性面外表、雄健的气魄，常在雌性面前展翅、度步、开屏等，以炫耀前展翅、度步、开屏等，以炫耀自己的健美。有些鸣禽则以歌舞自己的健美。有些鸣禽则以歌舞的方式进行炫耀，从而取得配偶。的方式进行炫耀，从而取得配偶。送礼或献食方式的求偶送礼或献食方式的求偶加拿大北极加拿大北极鹅鹅的的求求爱爱雄性北极雀的求爱雄性北极雀的求爱行为信息行为信息问题探讨讨论：讨论：讨论：讨论：一一一一只蜜蜂在只蜜蜂在只蜜蜂在只蜜蜂在找到蜜源找到蜜源找到蜜源找到蜜源之后，如之后，如之后，如之后，如何告诉巢何告诉巢何告诉巢何告诉巢中的其他中的其他中的其他中的其他同伴蜜源同伴蜜源同伴蜜源同伴蜜源的位置呢的位置呢的位置呢的位置呢？动物的动物的，在同种或异种生物之间传，在同种或异种生物之间传递信息。递信息。即生物的即生物的_可体现为可体现为行为信息行为信息。特殊行为特殊行为3、行为信息：、行为信息：（1）概念：）概念：（2）举例）举例蜜蜂跳舞；雄鸟的蜜蜂跳舞；雄鸟的“求偶炫耀求偶炫耀”等等行为特征行为特征（1 1）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；（2 2）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；（3 3）孔雀开屏；）孔雀开屏；）孔雀开屏；）孔雀开屏；（4 4）萤火虫发光；）萤火虫发光；）萤火虫发光；）萤火虫发光；（5 5）植物分泌的化学物质）植物分泌的化学物质）植物分泌的化学物质）植物分泌的化学物质练习：练习：请将下列信息进行分类请将下列信息进行分类（6 6）电磁波；）电磁波；）电磁波；）电磁波；（7 7）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；（8 8）昆虫的外信息素；）昆虫的外信息素；）昆虫的外信息素；）昆虫的外信息素；（9 9）紫外线；）紫外线；）紫外线；）紫外线；（1010）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；（1 1）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；（2 2）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；（3 3）孔雀开屏；）孔雀开屏；）孔雀开屏；）孔雀开屏；（4 4）萤火虫发光；）萤火虫发光；）萤火虫发光；）萤火虫发光；（5 5）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；练习：练习：请将下列信息进行分类请将下列信息进行分类（6 6）电磁波；）电磁波；）电磁波；）电磁波；（7 7）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；（8 8）昆虫的外信息素；）昆虫的外信息素；）昆虫的外信息素；）昆虫的外信息素；（9 9）紫外线；）紫外线；）紫外线；）紫外线；（1010）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；属于物理信息的有（属于物理信息的有（）练习：练习：请将下列信息进行分类请将下列信息进行分类（1 1）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；（2 2）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；（3 3）孔雀开屏；）孔雀开屏；）孔雀开屏；）孔雀开屏；（4 4）萤火虫发光；）萤火虫发光；）萤火虫发光；）萤火虫发光；（5 5）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；（6 6）电磁波；）电磁波；）电磁波；）电磁波；（7 7）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；（8 8）昆虫的外信息素）昆虫的外信息素）昆虫的外信息素）昆虫的外信息素；（9 9）紫外线；）紫外线；）紫外线；）紫外线；（1010）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；属于物理信息的有（属于物理信息的有（）练习：练习：请将下列信息进行分类请将下列信息进行分类属于物理信息的有（属于物理信息的有（）属于化学信息的有（属于化学信息的有（）（1 1）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；（2 2）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；（3 3）孔雀开屏；）孔雀开屏；）孔雀开屏；）孔雀开屏；（4 4）萤火虫发光；）萤火虫发光；）萤火虫发光；）萤火虫发光；（5 5）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；（6 6）电磁波；）电磁波；）电磁波；）电磁波；（7 7）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；（8 8）昆虫的外信息素）昆虫的外信息素）昆虫的外信息素）昆虫的外信息素；（9 9）紫外线；）紫外线；）紫外线；）紫外线；（1010）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；练习：练习：请将下列信息进行分类请将下列信息进行分类属于物理信息的有（属于物理信息的有（）属于化学信息的有（属于化学信息的有（）（1 1）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；（2 2）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；（3 3）孔雀开屏；）孔雀开屏；）孔雀开屏；）孔雀开屏；（4 4）萤火虫发光；）萤火虫发光；）萤火虫发光；）萤火虫发光；（5 5）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；（6 6）电磁波；）电磁波；）电磁波；）电磁波；（7 7）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；（8 8）昆虫的外信息素）昆虫的外信息素）昆虫的外信息素）昆虫的外信息素；（9 9）紫外线；）紫外线；）紫外线；）紫外线；（1010）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；练习：练习：请将下列信息进行分类请将下列信息进行分类属于物理信息的有（属于物理信息的有（）属于化学信息的有（属于化学信息的有（）（1 1）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；）哺乳动物的体温；（2 2）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；）鸟类鸣叫；（3 3）孔雀开屏；）孔雀开屏；）孔雀开屏；）孔雀开屏；（4 4）萤火虫发光；）萤火虫发光；）萤火虫发光；）萤火虫发光；（5 5）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；）植物分泌的化学物质；（6 6）电磁波；）电磁波；）电磁波；）电磁波；（7 7）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；）昆虫发出的声音；（8 8）昆虫的外信息素）昆虫的外信息素）昆虫的外信息素）昆虫的外信息素；（9 9）紫外线；）紫外线；）紫外线；）紫外线；（1010）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；）蜜蜂跳舞；属属于行为于行为信息的有（信息的有（）二、信息传递在生态系统中的作用资料分析资料分析资料料1资料料2莴苣种子萌发率与光的波长的关系莴苣种子萌发率与光的波长的关系莴苣种子萌发率与光的波长的关系莴苣种子萌发率与光的波长的关系?分析生态系统中信息传递的作用？分析生态系统中信息传递的作用？作用：作用：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。二、信息传递在生态系统中的作用资料料3资料分析资料分析许多动物都能在许多动物都能在许多动物都能在许多动物都能在特定时期释放用特定时期释放用特定时期释放用特定时期释放用于吸引异性的信于吸引异性的信于吸引异性的信于吸引异性的信息素，用来传递息素，用来传递息素，用来传递息素，用来传递性信号。性信号。性信号。性信号。作用：作用：通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，保证种群的繁衍。保证种群的繁衍。资料分析4作用：作用：通过信息传递，能够调节生物之间的关系通过信息传递，能够调节生物之间的关系,维持维持生态系统的平衡。生态系统的平衡。萤火虫发出的萤光是一种萤火虫发出的萤光是一种求偶信号，以此与异性取得联求偶信号，以此与异性取得联系。但这种信号往往被第三者系。但这种信号往往被第三者狼蛛非法利用，结果双双被捕，狼蛛非法利用，结果双双被捕，成了爱情的牺牲品。成了爱情的牺牲品。资料分析 草原返青时草原返青时,“,“绿色绿色”为食草为食草动物提供了可以采食的信息动物提供了可以采食的信息;狼能狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者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兔同样也能够依据狼的气味或行为特征来躲避猎捕。为特征来躲避猎捕。1、生命活动的、生命活动的_，离不开信息的作用。，离不开信息的作用。2、生物种群的、生物种群的_，离不开信息的传递。，离不开信息的传递。3、调节生物的、调节生物的_，维持，维持生态系统的稳定生态系统的稳定。正常进行正常进行繁衍繁衍种间关系种间关系三三、信息传递在生态系统中的作用、信息传递在生态系统中的作用生态系统中的信息流不仅是四个基本组成成分间及内部的流动，也不仅包生态系统中的信息流不仅是四个基本组成成分间及内部的流动，也不仅包括个体、种群、群落等不同水平的信息流动，而且生态系统所有层次、生括个体、种群、群落等不同水平的信息流动，而且生态系统所有层次、生物的各分类单元及其各部分都有特殊的信息联系。按照控制论的观点，正物的各分类单元及其各部分都有特殊的信息联系。按照控制论的观点，正是由于这种信息流，才使生态系统产生了自动调节机制，赋予生态系统以是由于这种信息流，才使生态系统产生了自动调节机制，赋予生态系统以新的特点。新的特点。生态系统信息流模型生态系统信息流模型生态系统的信息传递又称生态系统的信息传递又称信息流信息流，此过程中，此过程中伴随着一定的物质和能量消耗。伴随着一定的物质和能量消耗。但是信息流但是信息流不像物质流那样是循环的，也不像能量流那不像物质流那样是循环的，也不像能量流那样是单向的，而往往是双向的，样是单向的，而往往是双向的，有从输入到有从输入到输出的信息传递，也有从输出向输入的信息输出的信息传递，也有从输出向输入的信息反馈。反馈。三、信息传递在农业生产中的应用 提高农产品或畜产品的产量；提高农产品或畜产品的产量；提高农产品或畜产品的产量；提高农产品或畜产品的产量；对有害动物进行控制。对有害动物进行控制。对有害动物进行控制。对有害动物进行控制。提高农产品或畜产品的产量利用光照提高鸡的产蛋量利用光照提高鸡的产蛋量 利用温度和湿度延长蔬菜利用温度和湿度延长蔬菜的种植期的种植期 在苹果园里放置一个电子仪器，在苹果园里放置一个电子仪器，在苹果园里放置一个电子仪器，在苹果园里放置一个电子仪器，产生与蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的产生与蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的产生与蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的产生与蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的频率或声音。当蜜蜂感受到电子仪器频率或声音。当蜜蜂感受到电子仪器频率或声音。当蜜蜂感受到电子仪器频率或声音。当蜜蜂感受到电子仪器发出的信息后，就会受到诱惑，飞到发出的信息后，就会受到诱惑，飞到发出的信息后，就会受到诱惑，飞到发出的信息后，就会受到诱惑，飞到苹果园去采蜜。这就有助于苹果更好苹果园去采蜜。这就有助于苹果更好苹果园去采蜜。这就有助于苹果更好苹果园去采蜜。这就有助于苹果更好的传粉，从而提高产量。的传粉，从而提高产量。的传粉，从而提高产量。的传粉，从而提高产量。提高农产品或畜产品的产量对有害动物进行控制昆虫性信息素昆虫性信息素 防防治病虫害治病虫害 播放集群信号录播放集群信号录音引来鸟类音引来鸟类 村民在麦田里设置草人，预防野鹿来侵。村民在麦田里设置草人，预防野鹿来侵。蛾类多在夜间活动，蛾类多在夜间活动，具有趋光性，对紫具有趋光性，对紫外线敏感，根据这外线敏感，根据这一现象，人们常在一现象，人们常在夜间用黑光灯来诱夜间用黑光灯来诱杀这类农业害虫杀这类农业害虫提高农产品或畜产品的产量提高农产品或畜产品的产量对有害动物进行控制对有害动物进行控制 1 1、利用人工合成各种、利用人工合成各种化学信息素化学信息素，吸引传粉昆虫，提高果树的传，吸引传粉昆虫，提高果树的传粉效率和结实率；粉效率和结实率；2 2、利用、利用光信息光信息调节，调控生物的生长和发育，如使菊花在夏季调节，调控生物的生长和发育，如使菊花在夏季开花，改变某些动物的繁殖时间；开花，改变某些动物的繁殖时间；3 3、延长、延长光照时间光照时间，提高产蛋率；，提高产蛋率；4 4、用一定频率的、用一定频率的声波声波处理蔬菜、谷物的种子，提高发芽率。处理蔬菜、谷物的种子，提高发芽率。1 1、利用昆虫的、利用昆虫的趋光性趋光性，进行诱杀，消灭害虫；，进行诱杀，消灭害虫；2 2、利用音响设备发出的、利用音响设备发出的声信号声信号，诱捕或驱赶动物；，诱捕或驱赶动物；3 3、利用、利用昆虫信息素昆虫信息素诱捕或警示有害动物；诱捕或警示有害动物；4 4、利用、利用人工性外激素人工性外激素，扰乱某些动物的雌雄交配。，扰乱某些动物的雌雄交配。课外实践活动：课外实践活动：课外实践活动：课外实践活动：设计实验，证明雌蛾能分泌性设计实验，证明雌蛾能分泌性外激素吸引雄蛾前来交尾。外激素吸引雄蛾前来交尾。下一步，科学家捕捉一些雄蛾，剪断它们的触角：下一步，科学家捕捉一些雄蛾，剪断它们的触角：有的把两根触角全部剪掉，有的把两根触角全部剪掉，有的剪掉一根，有的剪掉一根，有的则剪去半截，有的则剪去半截，结果，没有触角的雄蛾丧失了寻找雌蛾的能力结果，没有触角的雄蛾丧失了寻找雌蛾的能力而只有一根触角的雄蛾和触角剪短的雄蛾，还是向饲养笼而只有一根触角的雄蛾和触角剪短的雄蛾，还是向饲养笼飞去，在上面爬行！飞去，在上面爬行！科学家将快要化蛹的幼虫捕回实验室，置于饲养笼内，科学家将快要化蛹的幼虫捕回实验室，置于饲养笼内，并留心观察其羽化的过程。一般来说，雄蛾比雌蛾早羽化并留心观察其羽化的过程。一般来说，雄蛾比雌蛾早羽化一两天，于是，科学家放掉雄蛾，将雌蛾养在笼内。到了一两天，于是，科学家放掉雄蛾，将雌蛾养在笼内。到了傍晚，打开窗户，奇异的现象出现了：很多雄蛾飞进实验傍晚，打开窗户，奇异的现象出现了：很多雄蛾飞进实验室，成群地围在饲养笼的附近，有的干脆落在饲养笼上面，室，成群地围在饲养笼的附近，有的干脆落在饲养笼上面，有的绕着饲养笼飞来飞去。显然，这些雄蛾是被笼中的雌有的绕着饲养笼飞来飞去。显然，这些雄蛾是被笼中的雌蛾吸引而来的。蛾吸引而来的。