教案（生态系统的传递）.doc

5.4 生态系统的信息传递
凯里市第一中学 潘万荣
一、教学目标

过程与方法
1．掌握信息收集分析的能力。
2．学会分析图表和材料内容，得出相应结论。
情感态度价值观
从内心感受生物界的神奇，认同不同学科知识的统一性，提高学习生物课的兴趣。
二、教学重点和难点
说出信息传递在生态系统中的作用
三、教学方法
学生自主学习讨论法、讲述法
四、教学课时：1课时

五、教学设计
 复习导入：
提问学生有关生态系统的基本知识。比如：组成生态系统的成分，生态系统的功能。
组成生态系统的各种成分，通过能量流动和物质循环建立起一定的联系，形成一个统一的整体，而能量流动和物质循环又必须经过食物链（网）才得以运转，食物链（网）是主渠道。那我们想一下，草原生态系统中狼与兔子存在捕食关系，那为什么狼能确定兔的存在，而兔又是如何感知到危险邻近的呢？ （气味和嗅觉）
其实，生物本身的气味是一种信息，并可以为同种个体或其它物种个体感知到，下面我们就来共同探讨“生态系统中的信息传递”。
实际上，我们现在生活在一个信息高度发达的社会中，比如我讲课和大家看书的过程就有信息存在，而且大家也学过“语言文字是人类活动中信息传递的主要形式。那到底什么叫信息呢？
〖板书〗
一.信息：一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。
〖讲述〗信息传递的一般过程（一般信息传递有三个基本环节）：信源（信息产生）；信道（信息传输）；信宿（信息接收）。多个信息过程相连就使系统形成信息网，当信息在信息网中不断被转换和传递时，就形成了信息流。信息只有通过传递才能体现其价值，发挥其作用。你能举出生物之间传递信息的其他例子吗？下面有请哪一位同学来说说
学生活动：若学生纷纷举手，教师只需选取一两位同学即可
〖讲述〗生态系统中的信息传递方式多种多样，下面我们将通过具体事例来分析加以划分
〖板书〗
二.生态系统中信息的种类
〖放映PPT 上的图片〗学生思考回答老师提示。
提示：图片中有海豚、大雁、蛇、鸽子和鱼，他们各是通过哪些方式进行彼此间交流或
者如何感知周围环境的变化的呢？
学生小组讨论，回答：
海豚：声波交流 大雁迁徙：光照长短
蛇寻觅猎物：靠舌尖感受猎物的气味
信鸽：喙部晶细胞感应地磁定位
鱼：身体侧线感受水的流速和流向
〖归纳讲述〗
1.物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过屋里过程传递的信息，称为物理信息。例如，夏夜中雌雄萤火虫的相互识别是通过光线来传播信息的，属于光信息；在生态系统中，声信息的作用更大一些，尤其是对动物而言。动物更多是靠声信息来确定食物的位置或发现敌害的存在的。我们最为熟悉的以声信息进行通讯的当属鸟类，鸟类的叫声婉转多变，除了能够发出报警鸣叫外，还有许多其他叫声。植物同样可以接收声信息，例如当含羞草在强烈的声音刺激下，就会有小叶合拢、叶柄下垂等反应。
其次，鱼群在洄游过程中的定位，是利用鱼群本身的生物电场与地球磁场间的相互作用而完成的。植物中的组织与细胞间存在着放电现象，因此植物同样可以感受电信息。
又如信鸽的千里传书，这些行为都是依赖于自己身上的电磁场与地球磁场的作用，从而确定方向和方位。植物对磁信息也有一定的反应，若在磁场异常的地方播种，产量就会降低。不同生物对磁的感受力是不同的，这些可划分为磁信息。
再比如春季气温回升和降水会使草原植被返青；温度过高过低还会使一些动物夏眠或冬眠；蝮蛇类毒蛇还可借助红外线感受器追踪猎物等等，足见温度和湿度也是影响生物生存的重要信息。
2.化学信息
化学信息主要是生命活动的代谢产物以及性外激素等，有种内信息素（外激素）和种间信息素（异种外激素）之分。种间信息素主要是次生代谢物（如生物碱、萜类、黄酮类）以及各种苷类、芳香族化合物等。 
在生态系统中，化学信息有着举足轻重的作用。
在植物群落中，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。有时，在同一植物种群内也会发生自毒现象。在这些植物的早期生长中，毒素可能降低幼小个体的成活率。然而，当这种毒素在土壤中积累时，它们就能使植物自身死亡，减少生态系统中的植物拥挤程度。
在动物群落中，可以利用化学信息进行种间、个体间的识别，还可以刺激性成熟和调节出生率。例如，猎豹和猫科动物有着高度特化的尿标志的信息，它们总是仔细观察前兽留下的痕迹，并由此传达时间信息，避免与栖居在此的对手遭遇。动物还可以利用化学信息来标记领域。群居动物能够通过化学信息来警告种内其他个体。鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈臭味的气体，它既是报警信息素，又有防御功能。当蚜虫被捕食时，被捕食的蚜虫立即释放报警信息素，通知同类其他个体逃避。
许多动物分泌的性信息素，在种内两性之间起信息交流的作用。在自然界中，凡是雌雄异体，又能运动的生物都有可能产生性信息素。显著的例子是，雄鼠的气味可使幼鼠的性成熟大大提前。
3.行为信息 ：动植物的许多特殊行为可以传递某种信息，这种行为通常被称为行为信息。
①蜜蜂的舞蹈行为，如教材中所述。
视频：播放蜜蜂利用舞蹈来传递信息的视频
②保护幼子：草原中有一种鸟，当雄鸟发现危险时就会急速起飞，并扇动两翼，给在孵卵的雌鸟发出逃避的信息。
③求偶炫耀：孔雀开屏最繁盛时候是在3-4月；生活在我国云南雨林里的野生孔雀也是在这个时候开屏的。这个时候正是它们的繁殖季节，所以孔雀开屏现象和繁殖有密切的关系，是孔雀的一种求偶表现。
4.营养信息
动物和植物不能直接对营养信息进行反应，通常需要借助于其他的信号手段。例如，当生产者的数量减少时，动物就会离开原生活地，去其他食物充足的地方生活，以此来减轻同种群的食物竞争压力。
在生态系统中，沿食物链各级生物要求有一定的比例，即所谓的“生态金字塔”规律。根据这样一个规律，生态系统中的食物链就构成了一个相互依存，相互制约的整体。在畜牧业、饲养业上营养信息规律有很大的作用。若要饲养动物，起始饲养的数量要依据饲料的多少而定；若要在草原放牧，起始放牧的家畜数量更要与牧草生长量、总量相匹配。

衔接过渡：既然在我们的生态系统中有如此种类繁多的信息，发挥着不同的作用，那我们可不可以对它们发挥的作用归类总结呢？那我们从阅读资料分析开始。

〖板书〗
三.信息传递在生态系统的作用

〖学生活动〗：
请三位同学分别阅读教材中“资料分析”部分，小组讨论教材中的五个问题并归纳结论。
1．保证生物生命活动的正常进行。
讲解：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、生长发育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。
光周期影响动植物的繁殖，使植物开花授粉、某些动物出现求偶行为，有利于雌雄个体的识别和交配生殖，维持生物种群的繁衍。
3．调节种间关系。
 分析教材插图可知，信息素将将烟草、 蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来，调节了种间关系。
4．维持生态系统的稳定。
教师归纳得出：信息传递使生物的生命活动得以正常进行，利于物种生存，它还调节种间关系，使该自然区域内的物种多样性增加生态系统的结构相对复杂，更好的发挥物质循环和能量流动的功能，从而维持生态系统的稳定。信息传递保证了种群的繁衍，则有利于生态系统的长期相对稳定。
衔接过渡：信息传递在生态系统中发挥着重要作用，我们该如何利用它服务于人类社会呢？
〖板书〗
四. 信息传递在农业业生产中的应用。体现在两方面：
1.提高农产品或畜产品的产量。
（1）电子仪器吸引昆虫传粉，提高苹果产量。
（2）光信息调节和控制生物的生长和发育，如家禽饲养，在增加营养的基础上延长光照时间，提高产蛋率。
（3）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，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。
2.对有害的动物进行控制。[来源:学,科,网Z,X,X,K]
（1）释放人工合成的性引诱剂，诱捕雄虫；或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，过量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。
（2）利用电子仪器模拟信号吸引害虫天敌，消灭害虫。
延伸讲解：在生态系统中，种群和种群之间、种群内部个体与个体之间，甚至生物和环境之间都有信息传递。信息流是双向的（信息传递有利于沟通生物群落与非生物环境之间、生物与生物之间的关系，正是由于信息流，生态系统产生了自动调节机制。）
〖小结〗
通过这节课的学习，我们充分领略了大自然的神奇，虽然很多东西我们看不见闻不到，但它们又是真实存在的，并且发挥着十分重要的作用。我只想告诉大家，生态系统中存在着精巧的信息传递和联络，目前我们还只能模糊地认识自然界的这种 “对话”，信息传递是生态学研究的前沿领域之一，随着研究的深入必定会取得更多令人惊奇的成果。

【练习巩固】
1.下列各项属于生态系统物理信息的是（  ）
A.信息素   B.有机酸  C.孔雀开屏  D.温度
2、信息传递是生态系统的重要功能之一。下列现象中，与物理信息传递相关的是（ ）
A.候鸟南飞 B.豪猪遇敌竖起体刺 C.花香引蝶 D.警犬嗅寻毒品
3、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。该信息在生态系统中的作用时（ ）
A、可以保证生命活动正常进行
B、可以维持生物种群的繁衍
C、能够促进生态系统的物质循环
D、能够调节生物的种间关系
4、有人做了如下实验：将一只椿象杀死，尽管做得干净无声，也引起了其它椿象的逃跑。此现象是因为在椿象之间传递了（ ）
A、物理信息 B、化学信息 C、行为信息 D、语言信息
5．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。从环保的角度你认为最好的防治措施是（ 　　）
A．生物防治   　　　　B．化学防治   C．机械防治   　　　　D．人工捕杀
6．利用电子仪器产生的与蜜蜂跳舞相同频率的声音。当蜜蜂感受这一信息后，就会飞到花园采蜜，这是利用什么信息提高农作物的产量（ 　　）[来源:学科网ZXXK]
A．物理信息    　　　　B．化学信息   C． 营养信息   　　　　D．行为信息