資源簡介

第3章　生態系統及其穩定性
第4節　生態系統的信息傳遞（導學案）
　　學習目標 核心素養
1.舉例說出生態系統中的信息傳遞。2．概述信息傳遞在生態系統中的作用。3．描述信息傳遞在農業生產中的應用。 1.生命觀念：信息在生命系統中起重要的調控作用，建立生命的信息觀。2．科學思維：通過比較和分析，概括信息的類型及作用等；通過與物質循環、能量流動的比較，概括信息傳遞對物質循環和能量流動的影響。
知識梳理
知識點一　生態系統中信息的種類
1．信息及信息流的概念
(1)信息：在日常生活中，可以傳播的消息、情報、指令、數據與信號等。
(2)信息流：生態系統中的生物種群之間，以及它們內部都有信息的產生與交換，能夠形成信息傳遞，即信息流。
2．信息的種類及實例
類型 概念 來源 傳遞形式 實例
物理信息 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 非生物環境(光、溫度、濕度、磁場等)和生物個體或群體(聲、顏色、形狀等) 物理過程 螢火蟲的閃光、蛛網的振動頻率、狼的呼叫聲
化學信息 生物產生的可以傳遞信息的化學物質 生物的代謝活動 以化學物質為信息載體 性外激素，植物的生物堿、有機酸等代謝產物
行為信息 動物通過其特殊行為(主要指各種動作)在同種或異種生物之間傳遞的信息 動物的特定行為特征 動物的行為特征為行為信息　 鳥類等的報警行為、昆蟲的舞蹈、鳥類的求偶行為
3.信息傳遞的特點
(1)生物可以通過一種或多種信息類型進行交流。如孔雀既可以通過開屏等行為信息進行求偶，也可通過鳴叫等物理信息與同類交流。
(2)生態系統中的信息傳遞既存在于同種生物之內，也發生在不同生物之間。
4．信息傳遞的過程
(1)信息源、信道和信息受體概念
①信息源：信息傳遞過程中信息產生的部位。
②信道：信息傳遞過程中信息傳播的媒介。如空氣、水以及其他介質均可以傳播信息。
③信息受體：信息傳遞過程中信息接收的生物或其部位。如動物的眼、鼻、耳、皮膚，植物的葉、芽以及細胞中的特殊物質(如光敏色素)等可以接收多樣化的信息。
(2)信息傳遞的基本過程
知識點二　信息傳遞在生態系統中的作用和在農業生產中的應用1.信息傳遞在生態系統中的作用
作用 舉例
有利于生命活動的正常進行 ①海豚進行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為幾乎都依賴于超聲波②萵苣的種子必須接受某種波長的光信息才能萌發生長
有利于生物種群的繁衍 ①植物開花需光信息刺激②昆蟲分泌性外激素，引誘異性個體
調節生物的種間關系，進而維持生態系統的平衡與穩定 ①草原上，草原返青時，“綠色”為食草動物提供了可采食的信息②森林中狼用眼睛辨別獵物，根據聲音作出反應；兔子依據狼的氣味或行為特征躲避獵捕③煙草釋放化學物質吸引害蟲天敵
2．信息傳遞在農業生產中的應用
(1)提高農畜產品的產量。如利用模擬的動物信息吸引大量的傳粉動物，就可以提高果樹的傳粉效率和結實率。
(2)對有害動物進行控制。目前控制動物危害的技術方法大致有：化學防治、生物防治和機械防治。生物防治中，有些就是利用信息來發揮作用的。如利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲的種群密度。
知識點三　能量流動、物質循環和信息傳遞
1．差異主要有以下方面
(1)物質循環和能量流動借助于食物鏈和食物網進行；信息傳遞不依賴于食物鏈和食物網，可在同一個物種內傳遞，也可在不同物種間傳遞，還可以在非生物環境與生物體之間傳遞。
(2)能量流動的特點是單向不循環的，物質是可循環利用的，但信息傳遞往往是雙向的，且不能循環利用。
2．能量流動、物質循環和信息傳遞三者同時進行，相互依存，不可分割，共同把生態系統各組分聯系成一個統一的整體。
　高等動物的神經信息的傳遞和遺傳信息的傳遞與表達是否屬于生態系統的信息傳遞？
提示：二者都不屬于，神經系統的信息傳遞是個體細胞、組織、器官間的信息傳遞，遺傳信息的傳遞與表達是細胞內部的信息傳遞。生態系統的信息傳遞的范圍包括同種生物個體之間、異種生物個體之間和生物與非生物環境之間。
　鳥類突然振翅飛起對同伴報警和通過尖銳鳴叫進行報警所涉及到的信息有何不同？
提示：前者為行為信息，后者為物理信息(聲音)。
　農民常在農田中捆扎“稻草人”以驅趕鳥類，這是利用了哪種信息傳遞作用？
提示：“稻草人”對鳥類構成了“物理信息”。
　植物只能通過化學物質傳遞信息嗎？
提示：不是。植物除了能通過化學物質，還可以通過物理過程傳遞信息。
拓展　　信息傳遞的存在范圍
　生態系統的信息傳遞都是雙向的嗎？
提示：不是。有的是雙向的，有的是單向的，但多數是雙向的。
　捕食者與被捕食者之間是否存在信息傳遞？其傳遞方向是單向還是雙向的？
提示：存在。其傳遞方向通常是雙向的。
　黑光燈誘殺昆蟲和施用信息素干擾昆蟲正常交配而控制害蟲數量的原理相同嗎？
提示：不同。黑光燈誘殺害蟲的成蟲，是利用物理信息直接降低害蟲種群密度，減少危害，而施放干擾素是利用化學信息干擾害蟲正常交配，以降低害蟲出生率，進而降低害蟲種群密度，減少害蟲危害。
課堂小結
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