高中生物必修3 稳态与环境5

高中生物必修3 稳态与环境5

1. 举例说出生态系统中的信息传递。 教学目标 2. 说出信息传递在生态系统中的作用。 3. 描述信息传递在农业生产中的应用。 第 4 节 生态系统的信息传递 第五章 生态系统及其稳定性 教学重点难点 教学课时 1 课时 说出信息传递在生态系统中的作用。 问题探讨 蜜蜂、蚂蚁、蝙蝠等分别主要通过什么方式传递信息？ 信息: 日常生活中,一般将可以传播的消息、情报、指令、数据、信号等称作信息 日常生活中有那些可以称作信息的? 注意分析以下图片， 归纳 信息的种类 。 分析存在的信息来源、信息传播方式和接受信息的生物， 注意信息的作用。 一、信息传递的种类 物理信息 生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过生理过程传递的信息。 动物的眼、耳、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质（光敏色素等），可以感受到多样化的物理信息。 萤火虫则以 闪光 来告诉同伴自己的位置、现在是否有交配的要求等。 非洲的黑犀牛身上会生长一些讨厌的扁虱和其它寄生虫，而小犀牛鸟非常喜欢这种食物，它们通常停在犀牛的身上到处找这些寄生虫吃，犀牛感到非常惬意 。 当然这是有回报的，当有大型猛兽出现时，犀牛鸟会发出一种很小的警告 声音 ，犀牛便会警惕起来并及早做好反击或逃跑的准备。 响蜜鴷发现蜜源后由于危险性大并不能获得蜂蜜，于是它们会去找到一只獾，然后发出特定的 声音 ，獾便做出反应跟在鸟儿的后面径直来到蜂巢处并将蜂巢捣毁，然后它们会友好地共享美餐。 季节的变迁的同时 气温 发生了变化，而某些鸟类的迁徙就是适应这种变化的一种行为 利用 地磁场 确定方向 一、生态系统中信息的种类 1 、物理信息 （ physical information ） 生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息。 物理信息的来源可以是无机环境，也可以是生物。 昆虫学家就发现，一只雄飞蛾能够接受到几公里外雌飞蛾发出的某种信号，从而赶去相会。它们敏锐的触角能捕捉空气中不足 1/3 盎司的信息素。 凤眼莲根部的分泌物可以明显地抑制由于水体富营养化而大量繁殖的藻类的生长。 一、信息传递的种类 化学信息 生物在生命活动过程中，产生的一些可传递信息的化学物质 。 戴胜是一种美丽的鸟，但其臭无比，因为它们的尾部能分泌一种 极臭的物质 ，这样可以将它们的巢穴弄得臭气熏天，一般蛇鼠和其它肉食性鸟类及盗蛋的鸟都不愿光顾。 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，黄鼠狼会突然施放出一股臭液来，臭味难闻。猎狗常常给臭得发愣，黄鼠狼就乘机溜跑了。一个臭屁救了黄鼠狼的命，人们叫它 “ 救命屁 ” 。 一、生态系统中信息的种类 2 、化学信息 （ chemical information ） 生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质。 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 —— 信息素 （ pheromone ） 。 一、信息传递的种类 行为信息 动物的能对同种或异种生物传递信息的行为特征。 在繁殖季节，公鸡具有“大红冠子花外衣”来引诱母鸡交配 。 3 、行为信息 （ behavior information ） 动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能传递某种信息。 练习：请将下列信息进行分类 属于物理信息的有（ ） 属于化学信息的有（ ） 属于行为信息的有（ ） （ 1 ）哺乳动物的体温； （ 2 ）鸟类鸣叫； （ 3 ）孔雀开屏； （ 4 ）萤火虫发光； （ 5 ）植物分泌的化学物质； （ 6 ）电磁波； （ 7 ）昆虫发出的声音； （ 8 ）昆虫的外信息素； （ 9 ）紫外线； （ 10 ）蜜蜂跳舞； （ 6 ）电磁波； （ 7 ）昆虫发出的声音； （ 8 ）昆虫的外信息素； （ 9 ）紫外线； （ 10 ）蜜蜂跳舞； 1 、 2 、 4 、 6 、 7 、 9 5 、 8 3 、 10 二、信息传递在生态系统中的作用 讨论： 106 页，交流讨论结果 留心观察身边的猫、狗等小动物的生活，就能发现很多信息传递的例子，你能否就每一种信息各举一两个例子，并说明这些信息传递的作用？ 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 ” 。 资料分析：生态系统中信息传递的重要性 资料分析：生态系统中信息传递的重要性 2 、有些植物，像莴苣、茄、烟草的种子必须接受某些波长的光信息，才能萌发生长。 500 600 700 800 波长 /nm 0 25 50 75 100 萌发率 /% 二、信息传递在生态系统中的作用 资料 1 资料 2 莴苣种子萌发率与光的波长的关系 生命活动正常进行，离不开信息的作用 如果没有信息传递，蝙蝠对周围环境的识别、取食、飞行，莴苣、茄、烟草种子的萌发等生命活动将不能正常进行。 资料 3 资料分析 许多动物都能在 特定时期释放用 于吸引异性的信 息素，用来传递 性信号。 通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，保证种群的繁衍。 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，植物才能开花； 调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。 资料 4 、当烟草植物受到蛾幼虫的攻击后，能产生和释放一种信息素，该化学物质在白天可以吸引蛾幼虫的天敌 —— 捕食者，夜间又能够驱赶雌蛾，使它们不能停留在叶片上产卵。 信息将烟草、 蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。 二、信息传递在生态系统中的作用 1.生物个体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，也离不开信息的传递； 3.生态系统中，各种群之间关系的调节，生态系统稳定性的维持，依然离不开信息的传递。 信息传递对 生物个体生命活动 的正常进行和 种群的繁衍 及 生态系统稳定性 的维持都具有重要意义。 相关资料： 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，飞到苹果园去采蜜。这就有助于苹果更好的传粉，从而提高 产量。 三、信息传递在农业生产中的应用 村民在麦田里设置草人，预防野鹿来侵。 三、信息传递在农业生产中的应用 讨论：信息传递在农业生产中的应用有哪些？ 1. 提高农产品或畜产品的产量 2. 对有害动物进行控制 课堂小结 信息概念 信息种类 信息传递在生态系统中的作用 信息传递在农业生产种的作用 表现你的能力 设计实验，证明雌蛾能分泌性外激素吸引雄蛾前来交尾。 某些雌虫腹部末端能释放出性外激素来吸引雄虫，如家蚕、蛾等。只要雌虫分泌数量极其微小的性外激素（每毫升空气中存在几千个，甚至几百个性外激素分子，大约十亿分之一克左右），就能被距离数百米以外到千米左右的雄蛾所感知，找到伴侣进行婚配。 各种昆虫的性外激素有其特异性，仅对同种的昆虫起作用。目前，一些种类的昆虫性外激素的化学结构已被搞清，它们大都属于酯类、醇类或有机酸类。科学家现已可以人工合成一些昆虫的性外激素，用做性引诱剂，与黑光灯物理方法或杀虫剂相结合防治害虫，取得了显著的杀虫效果。 实验设计示例 实验原理 昆虫能通过特殊的腺体分泌信息素，这些信息素可以通过空气传播。通常是雌性分泌信息素引诱雄性，只有极少数的昆虫种类是雄性引诱雌性。 材料用具 雌昆虫（如棉铃虫、玉米螟、松毛虫的雌性成熟个体），铁丝笼 3 个（大小约 0.5 m×0.5 m×0.5 m ），窗纱（大约 5 m 2 ），遮光布（大约 3 m 2 ）。 方法步骤 1. 根据生活经验，选择能捕到雌蛾的场所，就地捕获雌蛾，放在通气良好的容器中，留做实验用。 2. 将窗纱裁成 3 块，每一块包裹一个笼子，再将其中一个笼子用遮光布包裹。 3. 在夜幕降临后，将上述三个笼子等距放在农田或林地附近的空地上，或者放在其他适宜的场所，距离大约 30 ～ 50 m ，再将捕获的雌蛾分别放入两个笼子中（其中应有一个是覆盖了遮光布的笼子），每个笼子 2 ～ 3 只雌蛾。第三个笼子什么也不放。等待 2 ～ 3 h ，观察每一个笼子的情况，记录观察到的现象。 结果和结论 描述观察结果并进行讨论，得出探究结论。 基础题提示： 物理信息的信息源可以是非生物，也可以是生物。植物的颜色、形状等，某些植物的花对于传粉昆虫来说就是物理信息。对与之有关的动物来说就是物理信息。本题中属于物理信息的是（ 1 、 2 、 3 、 4 、 6 、 7 、 9 、 10 、 11 ）；属于化学信息的为（ 5 、 8 ）；属于行为信息的有（ 12 ）。 拓展题提示： （ 1 ）利用光信息调节和控制生物的生长和发育，根据各种植物的光周期特性和经济利用部分的不同，人工控制光周期达到早熟高产。 （ 2 ）利用各种昆虫的趋光性进行诱杀，大量消灭害虫，减少对农作物的破坏。 （ 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 ）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，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，达到消灭害虫的目的。 （ 6 ）利用植物可以通过化学信息来完成种间的竞争，也可以通过化学信息来调节种群的内部结构的特点，将能够相互促进的植物一起种植，避免将相互影响的植物一起种植。例如，作物中的洋葱和食用甜菜、马铃薯和菜豆、小麦和豌豆种在一起能相互促进；若是将胡桃与苹果种在一起，将会对苹果起到毒害作用。 （ 7 ）利用植物可以分泌化学信息素来吸引昆虫的特性，利用人工合成的各种化学信息素，吸引传粉昆虫，提高果树及作物的传粉率和结实率。