生物選擇性必修2第4節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞完美版課件ppt

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3.4 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞教案一、教學(xué)目標(biāo)1.舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。2.概述信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。3.描述信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。二、教學(xué)重難點1.教學(xué)重點概述信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。2.教學(xué)難點概述信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。三、教學(xué)過程【本節(jié)聚焦】 生態(tài)系統(tǒng)中的信息有哪些類型？ 生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞起著什么作用？ 如何運用生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞原理提高農(nóng)作物產(chǎn)量、進(jìn)行有害動物的防治？【導(dǎo)入】問題探討：1967年，荷蘭一位生物學(xué)家在研究蜜蜂時，發(fā)現(xiàn)蜜蜂在找到蜜源后，可以通過跳圓圈舞或擺尾舞向同伴傳遞蜜源情況：圓圈舞表明蜜源較近，大約在距蜂箱百米以內(nèi)；擺尾舞的意思是，蜜源在百米之外的遠(yuǎn)處，究竟距離多遠(yuǎn)與擺尾的速度有關(guān)。討論：1.“100m以內(nèi)”，對我們來說這幾個字的含義就是信息。同樣的信息，蜜蜂怎樣傳遞的？提示：通過跳圓圈舞2.你還能舉出生物間傳遞信息的其它例子嗎？提示：孔雀開屏、豪豬豎刺等【一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類】1.物理信息（1）概念: 自然界中的光、聲、溫度、濕度、磁場等，通過物理過程傳遞的信息。（2）舉例：見課件（3）來源：可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個體或群體。2.化學(xué)信息(1)概念: 在生命活動中，生物還產(chǎn)生一些可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)。(2)來源: 生物體的代謝產(chǎn)物或分泌物。(3)實例:如植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物以及動物的性外激素，昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中的信息素等。3.行為信息(1)概念: 動物的特殊行為，主要指各種動作，這些動作也能夠向同種或異種生物傳遞某種信息，即動物的行為特征可以體現(xiàn)為行為信息。(2)來源: 動物的特殊行為。(3)實例: 蜜蜂跳舞、孔雀開屏、鳥類的“求偶炫耀”等。4.信息概述（1）信息的概念：日常生活中，人們通常將可以傳播的消息、情報、指令、數(shù)據(jù)與信號等稱作信息。（2）信息傳播的三要素：①信息源：信息產(chǎn)生的部位（來自生物或非生物環(huán)境）②信道：信息傳播的媒介（空氣、水以及其他介質(zhì)等）③信息受體：信息接收的生物或其部位（如動物的眼、鼻、耳、皮膚；植物的葉、芽以及細(xì)胞中的特殊物質(zhì)如光敏色素等）（3）信息流：生態(tài)系統(tǒng)中的生物種群之間，以及它們內(nèi)部都有信息的產(chǎn)生與交換，能夠形成信息傳遞，即信息流。特別注意：生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞，不包括細(xì)胞內(nèi)及細(xì)胞之間的信息傳遞。5.生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點①生物可以通過一種或者多種信息類型進(jìn)行交流； ②生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞既存在于同種生物之內(nèi)，也發(fā)生在不同生物之間；③多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的。【旁欄思考】想一想，生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞與物質(zhì)循環(huán)和能量流動存在哪些差異？哪些環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個完整的信息傳遞過程？提示:差異主要有以下方面：1.物質(zhì)循環(huán)和能量流動借助于食物鏈進(jìn)行，信息傳遞不依賴與食物鏈，可在同一個物種內(nèi)傳遞，也可在不同物種間傳遞，還可以在非生物環(huán)境與生物體之間傳遞；2.能量流動的特點是單向流動，物質(zhì)是可循環(huán)利用的，但信息傳遞往往是雙向的，且不能循環(huán)利用；完整的信息傳遞過程包括信息源、信道和信息受體。缺少其中任意一項，信息傳遞都不能完成。 【檢測】下列各項分別屬于物理信息的有___________________，屬于化學(xué)信息的有________，屬于行為信息的有_____________     1.蛛網(wǎng)振動                    2.狼的叫聲3.生物釋放紅外線           4.蝙蝠回聲定位5.植物分泌的毒素           6.老馬識途7.電鰻放電                    8.昆蟲的性信息素9.適宜光照下植物開花  10.薊的刺；11.金龜子遇敵裝死     12.遇敵豪豬豎刺13.飛蛾撲火           14.牛椋鳥跳躍提醒犀牛危險思考討論：分析發(fā)生在身邊的生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞如果留心觀察就會發(fā)現(xiàn)，身邊的貓、狗等動物的生活，就離不開信息的傳遞，其中既有物理信息，也有化學(xué)信息與行為信息。請就每種信息各舉兩個例子，并說明這些信息傳遞的意義。思考討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性1、海豚進(jìn)行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為幾乎都依賴于超聲波，他們可使用頻率超過100KHz的超聲波進(jìn)行“回聲定位”。近年來，屢有海豚出現(xiàn)集體自殺現(xiàn)象的報道，已有證據(jù)表明人類的艦船海洋開采活動，某些通信工具在海洋中產(chǎn)生了巨大的噪聲，會直接干擾海豚的“定位系統(tǒng)”。2、有些植物（如萵苣、茄、煙草）的種子必須接受某種波長的光信息，才能萌發(fā)生長。3、在自然界中，植物開花需要光信息刺激，當(dāng)日照時間達(dá)到一定長度時，植物才能開花。許多動物都能在特定時期釋放用于吸引異性的信息素，經(jīng)過科學(xué)家的研究，以分離和鑒定了上千種昆蟲信息素，其中大部分是用來傳遞性信息號的。4、2001年，科學(xué)家在研究植物與植食性昆蟲之間的關(guān)系時，發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象，當(dāng)煙草植株受到蛾幼蟲攻擊后，能夠產(chǎn)生和釋放可揮發(fā)的化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)白天可以吸引蛾幼蟲的天敵，寄生蟲或捕食者，夜間又能驅(qū)除夜間活動的雌蛾，使他們不能在植物葉片上停留產(chǎn)卵。討論：1.根據(jù)資料，分析信息傳遞與生命活動的正常進(jìn)行有什么關(guān)系。提示：生命活動的正常進(jìn)行，離不開信息的作用。 2.信息傳遞在種群的繁殖過程中起什么作用？提示：通過信息傳遞，雌雄個體才能相互識別、交配，這樣才能保證種群的繁衍。說明生物種群的繁衍,離不開信息的傳遞。3.資料4中的化學(xué)物質(zhì)能夠?qū)追N生物類群聯(lián)系起來？提示：將煙草、蛾和蛾幼蟲的天敵三種生物聯(lián)系起來。4.煙草釋放的化學(xué)物質(zhì)，在白天與夜間是否都使它本身受益？提示：是5.請根據(jù)這些資料，總結(jié)信息傳遞對于生物生存的重要性。提示：信息傳遞對生物個體生命活動的正常進(jìn)行和種群的繁衍都具有重要意義。【二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用】1.生命活動的正常進(jìn)行，離不開信息的作用。例：①海豚進(jìn)行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為都依賴于超聲波；②萵苣的種子必須接收某種波長的光信息才能萌發(fā)；③動物的換毛現(xiàn)象受光信息的刺激；2.生物種群的繁衍，也離不開信息的傳遞。例：①在自然界中，植物開花需要光信息刺激，當(dāng)日照時間達(dá)到一定長度時，植物才能開花；②昆蟲通過分泌性外激素，引誘異性個體來交配；3.信息還能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。例：①當(dāng)草原返青時，“綠色”為食草動物提供了可以開始采食的信息；②在森林中，狼既能用眼睛辨別獵物，也可以根據(jù)耳朵聽到的聲音作出反應(yīng)，以追捕獵物，兔同樣能夠依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。【三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用】1.提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量如：利用模擬的動物信息吸引大量的傳粉動物；延長光照時間，刺激雞卵巢發(fā)育和雌激素的分泌，大大提高產(chǎn)蛋率。2.對有害動物進(jìn)行控制如：①利用光照、聲音信號誘捕或驅(qū)趕某些動物；②利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度；③還可以利用特殊的化學(xué)物質(zhì)擾亂某些動物的雌雄交配，使有害動物的繁殖力下降。【課堂小結(jié)】【練習(xí)與應(yīng)用】一、概念檢測1.黃鼬（俗稱“黃鼠狼”）主要捕食鼠類，它們體內(nèi)有臭腺，在遇到威脅時可排出臭氣麻痹敵人，鼠類聞到臭氣時往往選擇逃離。以下有關(guān)解釋不合理的是（        ）A.釋放的臭氣是一種化學(xué)信息B.這種氣味信息只對黃鼬有利C.釋放臭氣有利于黃鼬躲避危險D.臭氣作為信息可調(diào)節(jié)種間關(guān)系2.“燕燕于飛，差池其羽” “燕燕于飛，上下其音”（《詩經(jīng)?國風(fēng)》），燕子表達(dá)的是哪一類 信息？二、拓展應(yīng)用機(jī)場附近的鳥類嚴(yán)重危害飛行安全，因此有必要進(jìn)行人工驅(qū)鳥。請將以下人工驅(qū)鳥的措施按原理進(jìn)行歸類。①播放鳥類天敵的鳴叫聲，②放置無公害的驅(qū)鳥劑，③燃放爆竹，④使用激光，⑤架設(shè)煤氣炮（模擬猜槍的響聲和火光），⑥布設(shè)鳥類害怕的圖案，⑦聲光威嚇（將爆竹、獵槍聲、激光、驅(qū)鳥火焰等方法結(jié)合）,⑧遙控航模模擬天敵。上述方法利用物理信息的有                             ,              利用化學(xué)信息的有             ，             利用行為信息的有                。