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