《2019-2020学年高中生物人教版必修3教学案：第5章 第4节 生态系统的信息传递 Word版含答案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中生物人教版必修3教学案：第5章 第4节 生态系统的信息传递 Word版含答案.doc（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、一、生态系统中信息的概念及种类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1信息传递在生态系统中的作用层次作用举例个体生命活动的正常进行，离不开信息的作用蝙蝠的“回声定位” 种群生物种群的繁衍
2、，离不开信息的传递植物开花、昆虫交尾生物群落调节种间关系，以维持生态系统的稳定食物链中“食”与“被食”的关系生态系统协调生物群落内及生物群落与无机环境之间的关系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
3、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。2比较三种信息类别含义传递形式实例物理信息生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息物理过程萤火虫的闪光、植物五颜六色的花续表类别含义传递形式实例化学信息生物产生的可以传递信息的化学物质信息素昆虫的性外激素、狗利用其尿液记路行为信息生物通过其特殊行为特征传递的信息植物或动物的异常表现及行为鸟类等的报警行为、昆虫的舞蹈、鸟类的求偶行为3.分析下面的实例，确定信息的种类及判断依据雌萤火虫通过发光来招引雄萤火虫完成交尾。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。某种植物根系可以分泌一种使休眠的真菌
4、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。螳螂昼伏夜出捕获猎物。乌贼喷墨逃避敌害。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)实例体现了物理信息，判断依据是雌萤火虫发出的光。(2)实例体现了行为信息，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
5、。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
6、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、ID、E、F、
7、G、HC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
8、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600700_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
9、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
10、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1信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用比较作用或应用举例在生态系统中有利于生命活动的正常进行蝙蝠依靠“回
11、声定位”实现对周围环境的识别、取食与飞行莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长有利于生物种群的繁衍植物开花需光信息刺激昆虫分泌性外激素，引诱异性个体调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定草原上，草返青时，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息森林中狼与兔相互依据对方气味捕食或躲避在农业生产中提高农产品或畜产品的产量 对有害动物进行控制 利用模拟动物信息吸引传粉动物，提高果树传粉效率和结实率 利用音响设备诱捕或驱赶有害动物利用性引诱剂防治害虫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，
12、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：.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
13、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。.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。组别假设操作步骤预测结果结论1通过花的味道识别2通过花的颜色识别3通过花的外形识别(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：.“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
14、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。.(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：.(1)行为信息(2)种间互助和捕食调节种间关系.(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(
15、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()防治效果肯定好于化学防治容易操作可以减少农药的用量防止环境污染A BC D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
16、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。4某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质X，X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。请回答：(1)上述现象中，X分别在_之间进行传递。(2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是_和_。影响乙昆虫活动的信息种类是_。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是_。(3)若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的
17、变化是_。解析：影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是无机环境和生物。影响乙昆虫活动的信息种类是化学信息和物理信息。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是物理信息。X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫，故甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少。答案：(1)植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫(2)无机环境生物化学信息和物理信息物理信息(3)甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少【基础题组】1(2016汕尾期末)一种萤火虫的雌虫能准确地模仿另一种萤火虫的信号来吸引雄虫，那么该萤火虫的行为的意义可能是()A诱骗这只雄虫以取食之B对不同种雄虫表示友好C吸引不同种异性前来交尾D吸引同种异性前来交尾解
18、析：选A不同种生物之间存在着生殖隔离，C错误。不同种生物之间吸引异性的信号也不同，一种萤火虫模仿另一种萤火虫的信号来吸引另一种萤火虫的雄虫，而本种的雄萤火虫并不识别这种信号，D错误。2蟑螂喜好在夜间出来活动。科学家把蟑螂放在实验室里，人为地将实验室的白天和黑夜加以颠倒，大约经过一个星期，蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动(尽管实际上是白天)。这个实验说明()A蟑螂能感受物理信息的改变B信息传递是生态系统的重要功能之一C行为信息可以影响蟑螂的行为D蟑螂可以感受一切信息刺激解析：选A光照是物理信息，不是行为信息，蟑螂在人造的“黑夜”时间活动，说明物理信息影响蟑螂的生命活动；题干中的内容不能说明B、C、
19、D三项内容。3雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3 km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足0.01 mg，但雄蚕蛾仍能对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，但却无动于衷。下列相关叙述错误的是()A使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息B体现了信息的传递有益于种群的繁衍C说明生态系统中的信息都是由生物产生的D说明性引诱剂具有高效性解析：选C生态系统中传递的信息包括物理信息、化学信息、行为信息等，并非都是由生物产生的。微量的性引诱剂就可引起同种雄蚕蛾作出反应，说明性引诱剂具有高效性。4下列各项不属于信息传递在生态系统中的作用的是()A内环境的稳态
20、B有利于生物种群的繁衍C调节生物的种间关系D维持生态系统的稳定解析：选A生物种群的繁衍，离不开信息的传递；信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。5下列信息传递中，与其他3项不属于同一类型的是()A小囊虫在发现榆、松寄生植物后，会发出聚积信息素，召唤同类来共同取食B榆树通过分泌一种化学物质，与栎树产生相互拮抗的现象C雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊D群居动物通过群体气味与其他群体相区别解析：选CA项中，聚积信息素属于化学信息。B项中的化学物质也属于化学信息。C项中声波属于物理信息。D项中气味属于化学信息。6法国的昆虫学家法布尔做过以下实验：在一个风雨交加的夜晚，在一所被
21、丛林包围的屋里，把一只雌性大天蚕蛾扣在笼子里，周围撒满樟脑。尽管外面风狂雨骤，还是有几十只雄蛾扑向纱笼，此现象说明()A天蚕蛾间通过信息相联系，这种信息是无线电波B天蚕蛾间通过信息相联系，因为昆虫都具有趋化性C天蚕蛾间通过信息相联系，联系的媒介是阴雨天气D天蚕蛾的雌雄个体间通过信息相联系，这种信息是化学信息性外激素解析：选D天蚕蛾在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如性外激素，它由天蚕蛾的体表腺体所分泌，并且具有挥发性，其作用是引诱异性个体前来交尾。这样雌雄性个体就通过化学信息联系在一起，完成生殖过程。7下列信息传递的实例中，属于调节生物种间关系的是()A莴苣在适宜波长光下才能萌发
22、生长B昆虫散发性外激素传递信息C草原返青时，“绿色”为食草动物提供采食信息D雄鸟求偶时进行复杂的“求偶”炫耀解析：选C莴苣在适宜波长光下才能萌发生长属于生物与无机环境之间的信息传递；昆虫散发性外激素传递信息、雄鸟求偶时进行复杂的“求偶”炫耀属于生物种内的信息传递。草原返青时，“绿色”为食草动物提供采食信息反映的是草与食草动物两种不同的生物之间的信息传递。8下列有关生态系统信息传递的说法，不正确的是()A任何生命形式，如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力，就无法适应环境B信息传递应用在农业生产中，不仅可以提高农产品的产量，也可对有害动物进行控制C缩短短日照植物黄麻的光照时间可提高麻皮产量，
23、这属于物理信息的合理利用D在任何生态系统中，能量、物质和信息三者之间的关系都是密不可分的解析：选C生命活动的正常进行，离不开信息的作用，A正确；信息传递在农业生产中的应用主要是提高农产品或畜产品的产量，对有害动物进行控制等，B正确；提高黄麻麻皮产量应促进其营养生长而抑制其生殖生长，缩短光照时间有利于短日照植物开花，因此不利于提高产量，C错误；能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的基本功能，它们共同把生态系统的各个组分联系成一个统一整体，D正确。【能力题组】9下列有关生态系统中信息传递的叙述正确的是()A生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的B生态系统中的信息来源于生物群落中的各种生物C
24、牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草不利D植物生命活动过程中产生的生物碱、有机酸等代谢产物属于化学信息解析：选D生态系统中的信息传递往往是双向的；信息来源于生物群落中的各种生物和非生物环境；牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草也有利。10下列属于生态系统功能的描述是()生产者的遗体、残枝败叶中的能量被分解者利用，经其呼吸作用消耗在植物鼠蛇这条食物链中，鼠是初级消费者、第二营养级蜜蜂发现蜜源时，就会通过“跳舞”动作“告诉”同伴去采蜜根瘤菌将大气中的氮气转化成为无机含氮化合物被植物利用，最后重新回到无机环境A BC D解析：选B所描述的是能量
25、流动，所描述的是信息传递，所描述的是物质循环。所描述的是生态系统的结构，不是功能。11下列哪一做法不属于生态系统中信息传递在农业生产中的应用()A捆扎稻草人驱赶稻田里的鸟类B利用信息素诱捕有害昆虫C利用秋水仙素诱导多倍体D播放鸟鸣录音招引鸟类解析：选C秋水仙素诱导多倍体的原理是秋水仙素能抑制有丝分裂中纺锤体的形成，从而使染色体加倍，与信息传递没有关系。12下列现象中，不属于化学信息的是()A“温柔陷阱”捕虫草“绝技”：捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将其捕食B“臭名昭著”野生海芋：海芋释放臭味吸引蚊子前来，帮助传粉C“我最闪亮 ”孔雀开屏：鸟类的求偶炫耀D“我的地盘”美洲猎豹：撒尿标记自
26、己的领地解析：选C鸟类的求偶炫耀属于行为信息。13某果园发生了虫害，该虫害是由害虫A引起的。害虫招来了一种小蜂和一种小鸟，小蜂把卵产入害虫A体内，孵出的小蜂幼虫吃空虫体后羽化飞出，再攻击害虫A的其他个体。小鸟特别喜食害虫A，也捕食小蜂。在体内有小蜂幼虫的害虫A中，有些个体常疯狂地摇摆身体，因而容易被小鸟发现而被捕食。回答下列问题：(1)小鸟和小蜂的种间关系为_。(2)小鸟捕食疯狂摇摆的害虫A，对A种群的生存_(填“有利”“不利”或“无影响”)，理由是_。(3)体内有小蜂幼虫的害虫A摇摆身体为小鸟提供了一定的信息。在生态系统中，信息对种间关系具有_作用，有利于维持生态系统的稳定。解析：(1)根据
27、题干可知，小蜂吃害虫，小鸟捕食害虫A和小蜂，因此小鸟和小蜂的种间关系为捕食和竞争。(2)捕食者吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱和年幼的个体，客观上促进了种群的发展。(3)生态系统的信息传递具有调节种间关系，维持生态系统稳定的作用。答案：(1)捕食和竞争(2)有利通过捕食，使不适应环境的个体死亡，客观上促进了害虫A种群的发展，有利于害虫A种群的生存(3)调节14当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后，会释放出挥发性的化学物质。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)，如图所示。试回答：(1)甲种蛾幼虫与烟草的种间关系是_。(2)
28、甲种蛾幼虫与乙种蛾幼虫的种间关系是_。(3)写出图中所示生物的食物链_。解析：由题意可知：甲种蛾幼虫与天敌之间的关系是捕食关系；甲种蛾幼虫与烟草之间的关系是捕食关系。由于甲种蛾幼虫和乙种蛾幼虫都可以以烟草为食物，所以甲、乙两种蛾的幼虫之间是竞争关系。根据题干给出的条件可写出如答案所示的食物链。答案：(1)捕食(2)竞争(3)烟草甲种蛾(幼虫)天敌乙种蛾(幼虫)15如图表示生态系统的信息传递(信息流)模型，请回答：(1)生态系统的信息流在方式和方向上不同于物质流和能量流的特点是_。(2)由于生态系统所有层次、生物的各分类单元及其各部分都有特殊的信息联系，才使生态系统产生了_机制，从而使其结构和功能维持相对稳定。(3)生态系统的信息传递有利于沟通_与_之间以及_与_之间的关系，因而信息传递是生态系统的基本功能之一。解析：能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大基本功能，前两者都是沿食物链或食物网进行的，而信息传递则不是按食物链或食物网来传递的。另外，信息流往往是双向的。答案：(1)生态系统中的物质流是循环流动的，能量流是单向流动、逐级递减的，而信息流往往是双向的(2)自我调节(3)生物群落非生物环境生物生物