逍遥学能 2013-07-02 00:20
第五 生态系统及其稳定性
第4节 生态系统的信息传递导学案
寄语：废铁之所以能成为有用的钢材，是因为它经得起痛苦的磨练。
【学习目标】
1、举例说出生态系统中的信息传递。
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。
【学习重点和难点】
说出信息传递在生态系统中的作用。
【学习方法】
前导学、质疑讨论、反馈矫正、迁移创新
【学习过程】
A．自主学习
一、生态系统中信息的概念及类型
1．日常生活中，一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与_______等称作_________。
2．生态系统中信息的种类有____________、____________、____________。 物理信息主要是指____________、____________、____________、__________、____________等通过_______
传递的信息。化学信息是指通过生物生命活动过程中产生的____________、___________、____
_____等传递的信息。动物的特殊行为，对于____________或____________生物也能够传递某种信息，即生物的____________可以体现为行为信息。
二、信息传递在生态系统中的作用及在农业生产中的作用
1、生态系统中信息能够调节生物的____________，以维持生态系统的____________。
2、信息传递在生态系统中的作用主要有____________________________________________。
3、信息传递在农业生产中的应用主要有____________________________________________。
B．知识点拨
一、生态系统中信息的概念及种类
比较项目能量流动物质循环信息传递
特点单向流动，逐级递减循环运动，反复利用双向传递
范围生态系统中各营养级生物圈生物之间，生物与环境之间
联系同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体
二、信息传递在农业生产中的应用
农业生态系统和自然生态系统一样，具有各种各样的信息传递，信息传递在农业生产中的应用有两个方面：一是提高农产品或畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。
(1)根据各种植物的光周期特性和经济器官不同，人工控制光周期达到早熟高产，在花卉上应用很多，如短光照处理菊花使其在夏天开花供观赏。在育种上利用光照处理调节不同光周期的植物，在同一时间开花进行杂交，培育优良品种。利用作物光周期不同，采取相应措施提高产量，例如短日照作物黄麻南种北移延长生长期，提高麻皮产量。养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率。
(2)人类种植农作物，有许多是要收获果实，而动物的传粉对于许多农作物的结实不可缺少。实际上，地球上许多被子植物的传粉都是由动物完成的，如果能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效率和结实率。
(3)世界上每年有大面积的农田、草原和森林遭受病虫害、鼠害、鸟害。目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等。这些方法各有优点，但是目前人们越越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。生物防治中有些就是利用信息传递作用。例如，利用音响设备发出不同的声信号诱捕或驱赶某些动物，使其结群或远离农田；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。
【典型例题】
例1．在田间定点投入适量的人工合成性外激素可防治某种害虫，其原因是该激素（ ）
A．能杀死这种害虫 B．干扰这种害虫的正常交尾繁殖
C．减少这种害虫的食量 D．引诱这种害虫雌雄个体前交尾
解析：B 性外激素的主要作用是吸引异性昆虫前交尾，在田间定点投放性外激素，干扰其正常交尾。
例2．某一品种的菊花通常在秋季开花，若使其在夏季开花，应当采取的关键措施是在适当时期（ ）
A．补充光照，使光照时间延长B．适当提高温度
C．遮光，使光照时间缩短 D．适当多浇水
解析：C 光周期是影响植物开花的关键因素。秋季是短日照，夏季是长日照，菊花开花在秋季，要求短日照。若使其在夏季(长日照)开花，缩短光照时间即可。选项A补充光照，使光照时间延长，显然不符合短日照植物菊花开花的要求。选项B和D分别是提高温度和多浇水，温度和水对菊花的生活是必需的，但是不满足开花所需的光照条，仍然是不会开花的，因此是错误的，正确选项是C。
【反馈矫正】
1．下列属于探究化学信息传递的是(多选)（ ）
A．观察动物对电视图像的反应 B．用录音机记录鸟类繁殖时的呜叫声
C．利用性外激素诱杀害虫 D．花香吸引蜜蜂采蜜
2．任何一个生态系统都存在着多种形式的信息传递。当一只母猎狗呼唤它的幼崽时，发出的吼叫声属于（ ）
A．化学信息 B．行为信息 C．物理信息 D．营养信息
3．下列属于化学信息的是（ ）
A．绿色植物接受光刺激 B．蛾类具趋光性
C．狗能通过尿液找到路 D．孔雀开屏
4．母鸡发现虫子后会发出“咯咯”的叫声，致使小鸡马上跑过。从信息分类角度分析，母鸡发出“咯咯”的叫声属于（ ）
A．物理信息 B．化学信息C．行为信息 D．营养信息
5．下列生产实践措施不是利用生态系统中信息传递的是（ ）
A．人工合成性外激素制剂，干扰害虫的正常交尾
B．控制日照时间以控制开花时间
C．利用“黑光灯”集中捕杀棉铃虫
D．利用生长素类似物杀死单子叶作物田中的双子叶杂草
6．下列有关信息的叙述，不正确的是（ ）
A．可传播的消息，情报 B．许多指令，数据
C．很多信号等 D．人的想法
7．下列哪一种是物理信息（ ）
A．光 B．乙烯 C．蜜蜂跳舞 D．生物碱
8．下列哪项不属于信息传递在生态系统中的作用（ ）
A．生命活动的维持者 B．作用于生物种群的繁衍
C．调节生物的种间关系 D．维持生态系统的稳定
9．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，在一所被丛林包围的屋里，把一只雌性蚕蛾扣在笼子里，周围撒满樟脑。尽管外面风狂雨骤，但还是有几十只雄蛾扑向纱笼，此现象说明（ ）
A．昆虫间通过信息相互联系，这种信息是无线电波
B．昆虫间通过信息相互联系，因为昆虫都具有趋化性
C．昆虫间通过信息相互联系，联系的媒介是阴雨天气
D．昆虫的雌雄个体间通过信息相互联系，这种信息是化学信息——性外激素
10．狼依据兔留下的气味进行捕食，兔依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。这个事实说明（ ）
A．生命活动必须依靠信息的传递
B．信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
C．所有生物都有信息传递
D．信息传递具有普遍性和多样性
11．生物能接受光的信息并产生相应的行为。下列生命现象主要与光变化有关的是（ ）
①菊的秋季开花 ②我国植被的东西分布 ③动物的换毛 ④飞蛾扑火 ⑤青蛙的冬眠 ⑥鹿的繁殖
A．①②③④ B．①②⑤⑥ C．①③④⑥ D．③④⑤⑥
12．萤火虫通过闪光识别同伴；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，使其找不到寄主而死亡。以上三个实例分别体现了哪一类信息的作用（ ）
A．物理信息；化学信息；行为信息 B．物理信息；行为信息；化学信息
C．行为信息；物理信息；化学信息 D．化学信息；行为信息；物理信息
13．2001年，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）。请回答：
(1)资料中的信息能够将几种生物联系起?__________________________。
(2)烟草释放的信息激素，在白天和夜间是否都使它本身受益? _________。
(3)由此可以看出，信息传递能够_________________________________________________。
(4)资料中显示出生态系统的信息主要有__________________________________________。
14．近年在防治稻田虫害方面进行了多种尝试，如①构建稻一萍一鱼生态系统。在该系统中，虽有危害水稻的病菌、害虫和杂草，但鱼的活动可起到除虫、松土和增氧的作用，红萍叶片内的蓝藻固氮可促进红萍和水稻生长；②培育转Bt基因抗虫水稻，减少虫害。此外，一些水稻遭遇虫害时会释放某些物质；引天敌消灭害虫，科学家称之为稻田三重营养关系。根据上述材料，请回答下列问题：
(1)指出在稻一萍一鱼生态系统中存在哪些种间关系。(各举一例) _______________________
_______________________________________________________________。
(2)在稻田三重营养关系中，水稻通过______________信息引天敌、防治害虫。
(3)转Bt基因抗虫水稻不可能一劳永逸地解决虫害问题，因为_____________________。
(4)画出稻一萍一鱼生态系统的能量流动图(不考虑与人的联系) _________________________
______________________________________________________________________。
第五 生态系统及其稳定性
第4节 生态系统的信息传递
自主学习
一．1．信号； 信息 2．物理信息； 化学信息； 行为信息； 光； 声； 温度； 湿度； 磁力； 物理过程； 生物碱； 有机酸； 性外激素； 同种； 异种； 行为特征
二、种间关系； 稳定； 保证生命活动的正常进行与种群的繁衍； 提高农产品或畜产品的产量，对有害动物进行控制
反馈矫正
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种 (2)是 (3)调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定 (4)物理信息、化学信息
14．(1)捕食：虫吃水稻(或杂草)，或鱼吃虫(或其他草食动物)；
竞争：水稻(或红萍)与杂草竞争；寄生：病菌寄生在水稻上；互利共生：红萍与蓝藻共生
(2)化学 (3)昆虫会进化(或产生抗性) (4)见图
后答案和提示：
（一）问题探讨 提示：通过跳圆圈舞传递这一信息。
（二）思考与讨论 提示：参见本节参考资料。
（三）资料分析
1.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。
2.通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，保证种群的繁衍。
3.将烟草、 蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起。
4.是。
5.信息传递对生物个体生命活动的正常进行和种群的繁衍都具有重要意义。
（四）练习
基础题
提示：物理信息的信息可以是非生物，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说就是物理信息。对与之有关的动物说就是物理信息。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完成种间的竞争，也可以通过化学信息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。