第五 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性
第4節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞導(dǎo)學(xué)案
寄語：廢鐵之所以能成為有用的鋼材，是因?yàn)樗?jīng)得起痛苦的磨練。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。
2、說出信息傳遞在生態(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。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)】
說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。
【學(xué)習(xí)方法】
前導(dǎo)學(xué)、質(zhì)疑討論、反饋矯正、遷移創(chuàng)新
【學(xué)習(xí)過程】
A．自主學(xué)習(xí)
一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的概念及類型
1．日常生活中，一般將可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與_______等稱作_________。
2．生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類有____________、____________、____________。 物理信息主要是指____________、____________、____________、__________、____________等通過_______
傳遞的信息。化學(xué)信息是指通過生物生命活動過程中產(chǎn)生的____________、___________、____
_____等傳遞的信息。動物的特殊行為，對于____________或____________生物也能夠傳遞某種信息，即生物的____________可以體現(xiàn)為行為信息。
二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用
1、生態(tài)系統(tǒng)中信息能夠調(diào)節(jié)生物的____________，以維持生態(tài)系統(tǒng)的____________。
2、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用主要有____________________________________________。
3、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用主要有____________________________________________。
B．知識點(diǎn)撥
一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的概念及種類
比較項(xiàng)目能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞
特點(diǎn)單向流動，逐級遞減循環(huán)運(yùn)動，反復(fù)利用雙向傳遞
范圍生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級生物圈生物之間，生物與環(huán)境之間
聯(lián)系同時進(jìn)行，相互依存，不可分割，形成一個統(tǒng)一整體
二、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)一樣，具有各種各樣的信息傳遞，信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用有兩個方面：一是提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量；二是對有害動物進(jìn)行控制。
(1)根據(jù)各種植物的光周期特性和經(jīng)濟(jì)器官不同，人工控制光周期達(dá)到早熟高產(chǎn)，在花卉上應(yīng)用很多，如短光照處理菊花使其在夏天開花供觀賞。在育種上利用光照處理調(diào)節(jié)不同光周期的植物，在同一時間開花進(jìn)行雜交，培育優(yōu)良品種。利用作物光周期不同，采取相應(yīng)措施提高產(chǎn)量，例如短日照作物黃麻南種北移延長生長期，提高麻皮產(chǎn)量。養(yǎng)雞業(yè)在增加營養(yǎng)的基礎(chǔ)上延長光照時間可以提高產(chǎn)蛋率。
(2)人類種植農(nóng)作物，有許多是要收獲果實(shí)，而動物的傳粉對于許多農(nóng)作物的結(jié)實(shí)不可缺少。實(shí)際上，地球上許多被子植物的傳粉都是由動物完成的，如果能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(jié)實(shí)率。
(3)世界上每年有大面積的農(nóng)田、草原和森林遭受病蟲害、鼠害、鳥害。目前控制動物危害的技術(shù)大致有化學(xué)防治、生物防治和機(jī)械防治等。這些方法各有優(yōu)點(diǎn)，但是目前人們越越傾向于利用對人類生存環(huán)境無污染的生物防治。生物防治中有些就是利用信息傳遞作用。例如，利用音響設(shè)備發(fā)出不同的聲信號誘捕或驅(qū)趕某些動物，使其結(jié)群或遠(yuǎn)離農(nóng)田；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。
【典型例題】
例1．在田間定點(diǎn)投入適量的人工合成性外激素可防治某種害蟲，其原因是該激素（ ）
A．能殺死這種害蟲 B．干擾這種害蟲的正常交尾繁殖
C．減少這種害蟲的食量 D．引誘這種害蟲雌雄個體前交尾
解析：B 性外激素的主要作用是吸引異性昆蟲前交尾，在田間定點(diǎn)投放性外激素，干擾其正常交尾。
例2．某一品種的菊花通常在秋季開花，若使其在夏季開花，應(yīng)當(dāng)采取的關(guān)鍵措施是在適當(dāng)時期（ ）
A．補(bǔ)充光照，使光照時間延長B．適當(dāng)提高溫度
C．遮光，使光照時間縮短 D．適當(dāng)多澆水
解析：C 光周期是影響植物開花的關(guān)鍵因素。秋季是短日照，夏季是長日照，菊花開花在秋季，要求短日照。若使其在夏季(長日照)開花，縮短光照時間即可。選項(xiàng)A補(bǔ)充光照，使光照時間延長，顯然不符合短日照植物菊花開花的要求。選項(xiàng)B和D分別是提高溫度和多澆水，溫度和水對菊花的生活是必需的，但是不滿足開花所需的光照條，仍然是不會開花的，因此是錯誤的，正確選項(xiàng)是C。
【反饋矯正】
1．下列屬于探究化學(xué)信息傳遞的是(多選)（ ）
A．觀察動物對電視圖像的反應(yīng) B．用錄音機(jī)記錄鳥類繁殖時的嗚叫聲
C．利用性外激素誘殺害蟲 D．花香吸引蜜蜂采蜜
2．任何一個生態(tài)系統(tǒng)都存在著多種形式的信息傳遞。當(dāng)一只母獵狗呼喚它的幼崽時，發(fā)出的吼叫聲屬于（ ）
A．化學(xué)信息 B．行為信息 C．物理信息 D．營養(yǎng)信息
3．下列屬于化學(xué)信息的是（ ）
A．綠色植物接受光刺激 B．蛾類具趨光性
C．狗能通過尿液找到路 D．孔雀開屏
4．母雞發(fā)現(xiàn)蟲子后會發(fā)出“咯咯”的叫聲，致使小雞馬上跑過。從信息分類角度分析，母雞發(fā)出“咯咯”的叫聲屬于（ ）
A．物理信息 B．化學(xué)信息C．行為信息 D．營養(yǎng)信息
5．下列生產(chǎn)實(shí)踐措施不是利用生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的是（ ）
A．人工合成性外激素制劑，干擾害蟲的正常交尾
B．控制日照時間以控制開花時間
C．利用“黑光燈”集中捕殺棉鈴蟲
D．利用生長素類似物殺死單子葉作物田中的雙子葉雜草
6．下列有關(guān)信息的敘述，不正確的是（ ）
A．可傳播的消息，情報(bào) B．許多指令，數(shù)據(jù)
C．很多信號等 D．人的想法
7．下列哪一種是物理信息（ ）
A．光 B．乙烯 C．蜜蜂跳舞 D．生物堿
8．下列哪項(xiàng)不屬于信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用（ ）
A．生命活動的維持者 B．作用于生物種群的繁衍
C．調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系 D．維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定
9．法國的昆蟲學(xué)家法布爾做過以下實(shí)驗(yàn)：在一個風(fēng)雨交加的夜晚，在一所被叢林包圍的屋里，把一只雌性蠶蛾扣在籠子里，周圍撒滿樟腦。盡管外面風(fēng)狂雨驟，但還是有幾十只雄蛾撲向紗籠，此現(xiàn)象說明（ ）
A．昆蟲間通過信息相互聯(lián)系，這種信息是無線電波
B．昆蟲間通過信息相互聯(lián)系，因?yàn)槔ハx都具有趨化性
C．昆蟲間通過信息相互聯(lián)系，聯(lián)系的媒介是陰雨天氣
D．昆蟲的雌雄個體間通過信息相互聯(lián)系，這種信息是化學(xué)信息——性外激素
10．狼依據(jù)兔留下的氣味進(jìn)行捕食，兔依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。這個事實(shí)說明（ ）
A．生命活動必須依靠信息的傳遞
B．信息能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定
C．所有生物都有信息傳遞
D．信息傳遞具有普遍性和多樣性
11．生物能接受光的信息并產(chǎn)生相應(yīng)的行為。下列生命現(xiàn)象主要與光變化有關(guān)的是（ ）
①菊的秋季開花 ②我國植被的東西分布 ③動物的換毛 ④飛蛾撲火 ⑤青蛙的冬眠 ⑥鹿的繁殖
A．①②③④ B．①②⑤⑥ C．①③④⑥ D．③④⑤⑥
12．螢火蟲通過閃光識別同伴；草原上的鳥在發(fā)現(xiàn)天敵后，雄鳥急速起飛，扇動翅膀向雌鳥發(fā)出信號；某種植物根系可以分泌一種使休眠的真菌孢子發(fā)芽的化合物，如將這類物質(zhì)在作物播種前施入土中，就可以使休眠孢子提前發(fā)芽，使其找不到寄主而死亡。以上三個實(shí)例分別體現(xiàn)了哪一類信息的作用（ ）
A．物理信息；化學(xué)信息；行為信息 B．物理信息；行為信息；化學(xué)信息
C．行為信息；物理信息；化學(xué)信息 D．化學(xué)信息；行為信息；物理信息
13．2001年，科學(xué)家們在研究植物與草食性昆蟲之間的關(guān)系時，發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象：當(dāng)煙草葉片受到甲種蛾幼蟲的采食刺激后，會釋放出揮發(fā)性的化學(xué)物質(zhì)。這種化學(xué)物質(zhì)白天會吸引甲種蛾幼蟲的天敵，夜間會驅(qū)趕乙種蛾，使其不能在煙草葉片上產(chǎn)卵（乙種蛾幼蟲也采食煙草葉片）。請回答：
(1)資料中的信息能夠?qū)追N生物聯(lián)系起?__________________________。
(2)煙草釋放的信息激素，在白天和夜間是否都使它本身受益? _________。
(3)由此可以看出，信息傳遞能夠_________________________________________________。
(4)資料中顯示出生態(tài)系統(tǒng)的信息主要有__________________________________________。
14．近年在防治稻田蟲害方面進(jìn)行了多種嘗試，如①構(gòu)建稻一萍一魚生態(tài)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，雖有危害水稻的病菌、害蟲和雜草，但魚的活動可起到除蟲、松土和增氧的作用，紅萍葉片內(nèi)的藍(lán)藻固氮可促進(jìn)紅萍和水稻生長；②培育轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻，減少蟲害。此外，一些水稻遭遇蟲害時會釋放某些物質(zhì)；引天敵消滅害蟲，科學(xué)家稱之為稻田三重營養(yǎng)關(guān)系。根據(jù)上述材料，請回答下列問題：
(1)指出在稻一萍一魚生態(tài)系統(tǒng)中存在哪些種間關(guān)系。(各舉一例) _______________________
_______________________________________________________________。
(2)在稻田三重營養(yǎng)關(guān)系中，水稻通過______________信息引天敵、防治害蟲。
(3)轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻不可能一勞永逸地解決蟲害問題，因?yàn)開____________________。
(4)畫出稻一萍一魚生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖(不考慮與人的聯(lián)系) _________________________
______________________________________________________________________。
第五 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性
第4節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞
自主學(xué)習(xí)
一．1．信號； 信息 2．物理信息； 化學(xué)信息； 行為信息； 光； 聲； 溫度； 濕度； 磁力； 物理過程； 生物堿； 有機(jī)酸； 性外激素； 同種； 異種； 行為特征
二、種間關(guān)系； 穩(wěn)定； 保證生命活動的正常進(jìn)行與種群的繁衍； 提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量，對有害動物進(jìn)行控制
反饋矯正
1．C、D 2．C 3．C 4.C 5．D 6．D 7．A 8．A 9．D 10．B 11．C 12．B
13．(1)4種 (2)是 (3)調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 (4)物理信息、化學(xué)信息
14．(1)捕食：蟲吃水稻(或雜草)，或魚吃蟲(或其他草食動物)；
競爭：水稻(或紅萍)與雜草競爭；寄生：病菌寄生在水稻上；互利共生：紅萍與藍(lán)藻共生
(2)化學(xué) (3)昆蟲會進(jìn)化(或產(chǎn)生抗性) (4)見圖
后答案和提示：
（一）問題探討 提示：通過跳圓圈舞傳遞這一信息。
（二）思考與討論 提示：參見本節(jié)參考資料。
（三）資料分析
1.如果沒有信息傳遞，蝙蝠對周圍環(huán)境的識別、取食、飛行，萵苣、茄、煙草種子的萌發(fā)等生命活動將不能正常進(jìn)行。
2.通過信息傳遞，雌雄個體能相互識別、交配，保證種群的繁衍。
3.將煙草、 蛾和蛾幼蟲的天敵三種生物聯(lián)系起。
4.是。
5.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。
（四）練習(xí)
基礎(chǔ)題
提示：物理信息的信息可以是非生物，也可以是生物。植物的顏色、形狀等，某些植物的花對于傳粉昆蟲說就是物理信息。對與之有關(guān)的動物說就是物理信息。本題中屬于物理信息的是（1、2、3、4、6、7、9、10、11）；屬于化學(xué)信息的為（5、8）；屬于行為信息的有（12）。
拓展題提示：
（1）利用光信息調(diào)節(jié)和控制生物的生長和發(fā)育，根據(jù)各種植物的光周期特性和經(jīng)濟(jì)利用部分的不同，人工控制光周期達(dá)到早熟高產(chǎn)。
（2）利用各種昆蟲的趨光性進(jìn)行誘殺，大量消滅害蟲，減少對農(nóng)作物的破壞。
（3）家禽飼養(yǎng)，在增加營養(yǎng)的基礎(chǔ)上延長光照時間，提高產(chǎn)蛋率。
（4）用一定頻率的聲波處理蔬菜、谷類作物等的種子，可以提高發(fā)芽率，獲得增產(chǎn)。
（5）釋放過量人工合成的性引誘劑，使雄蟲無法辨認(rèn)雌蟲的方位，或者使它的氣味感受器變得不適應(yīng)或疲勞，不再對雌蟲有反應(yīng)，從而干擾害蟲的正常交尾活動，達(dá)到消滅害蟲的目的。
（6）利用植物可以通過化學(xué)信息完成種間的競爭，也可以通過化學(xué)信息調(diào)節(jié)種群的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，將能夠相互促進(jìn)的植物一起種植，避免將相互影響的植物一起種植。例如，作物中的洋蔥和食用甜菜、馬鈴薯和菜豆、小麥和豌豆種在一起能相互促進(jìn)；若是將胡桃與蘋果種在一起，將會對蘋果起到毒害作用。
（7）利用植物可以分泌化學(xué)信息素吸引昆蟲的特性，利用人工合成的各種化學(xué)信息素，吸引傳粉昆蟲，提高果樹及作物的傳粉率和結(jié)實(shí)率。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaoer/52753.html
相關(guān)閱讀：第4節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞