高中生物《生态系统的信息传递》导学案+课时作业.docx

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高中生物《生态系统的信息传递》导学案+课时作业

第4节　生态系统的信息传递

[学习目标]　1.举例说出生态系统中信息的种类。

2.举例说出信息传递在生态系统中的作用。

知识点一　生态系统中信息的种类

知识梳理

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．信息的种类及实例

　鸟类突然振翅飞起对同伴报警和通过尖锐鸣叫的报警所涉及到的信息有何不同？

提示：

前者为行为信息，后者为物理信息（声音）。

典题分析

题型一　生态系统信息传递类型的判断

[例1]　分析下面的实例，确定信息的种类及判断依据

①雌萤火虫通过发光来招引雄萤火虫完成交尾。

②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。

③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，使其因得不到寄主而死亡。

④螳螂昼伏夜出捕获猎物。

⑤乌贼喷墨逃避敌害。

⑥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①体现了________信息，判断依据是________________________。

（2）实例②体现了________信息，判断依据是________________________。

（3）实例③体现了________信息，判断依据是________________________。

（4）实例④体现了________信息，判断依据是________________________。

（5）实例⑤体现了________信息，判断依据是________________________。

（6）实例⑥体现了________信息，判断依据是________________________。

（1）物理　雌萤火虫发出的光

（2）行为　鸟发现天敌后做出的动作

（3）化学　根系分泌的是一种化学物质

（4）物理　螳螂昼伏夜出是对阳光的反应（不是捕获动作）

（5）物理　乌贼喷墨（不是逃避动作）

（6）化学　肛门排出的有强烈恶臭的气体是一种化学物质

规律总结

判断生态系统信息传递种类的方法

（1）从信息传递的途径判断。

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。

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。

知识点二　信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用

知识梳理

1.信息传递在生态系统中的作用

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，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。

生物防治中有些就是利用信息传递作用。

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。

　1.动物的行为信息都与繁衍有关吗？

提示：

不一定。

有些行为与繁衍有关，如孔雀开屏。

但某些信息与捕食有关，如某大型肉食动物捕食时，除了发出吼叫声外，还伴随着一些动作，这些动作就是行为信息。

2．高等动物的神经信息的传递和遗传信息的传递与表达是否属于生态系统的信息传递？

提示：

二者都不属于，神经系统的信息传递是个体细胞、器官组织间的信息传递，遗传信息的传递与表达是细胞内部的信息传递。

生态系统的信息传递的范围包括同种生物个体之间、异种生物个体之间和生物与无机环境之间。

典题分析

题型二　信息传递的作用

[例2]　下列信息传递的实例中，属于调节生物种间关系的是（　　）

A．莴苣的种子在某种波长光信息下才能萌发生长

B．昆虫散发性外激素传递信息

C．草原返青时，“绿色”为食草动物提供信息

D．雄鸟求偶时进行复杂的“求偶”炫耀

　A、B、D三项实例说明生命活动的正常进行，生物种群的繁衍，离不开信息的传递；草原的植物与食草动物之间是种间关系，故选C项。

　C

[例3]　有关信息传递在农业生产中的应用，下列说法不正确的是（　　）

A．利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，可以提高果树的传粉效率和结实率

B．利用音响设备发出不同的声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其结群或远离农田

C．利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，可以降低害虫的种群密度

D．利用信息传递可防治害虫，但效果很差

　利用信息传递防治害虫效果明显，能起到很好的作用，而且对生态系统的无机环境没有较大的干扰，不会造成环境污染，D错误。

　D

题后归纳

关注信息传递的三个注意点

（1）生态系统的信息既可来自于生物，也可来自于环境。

（2）信息传递可存在于生物与生物之间，包括同种生物间和不同种生物间，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。

题型三　能量流动、物质循环和信息传递的比较

[例4]　如图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则甲、乙、丙三图可依次表示（　　）

A．能量流动、碳的循环、信息传递

B．能量流动、信息传递、碳的循环

C．碳的循环、能量流动、信息传递

D．信息传递、能量流动、碳的循环

　物质是循环的，可用甲图表示；能量流动是单向的，可用乙图表示；信息传递是双向的，可用丙图表示。

　C

题后归纳

能量流动、物质循环和信息传递的区别与联系

课堂小结

1．下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是（　　）

A．生态系统的物理信息都来源于环境

B．植物都通过化学物质传递信息

C．信息沿食物链从低营养级向高营养级传递

D．信息可以调节生物的种间关系

答案　D

解析　物理信息既可以来源于无机环境，也可以来源于生物，A错误；植物不仅可以通过化学物质来传递信息，还可通过一些物理过程等来传递信息，B错误；信息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，C错误；信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，D正确。

2．雄性安乐蜥在求偶时，一边伏在领地上做着“俯卧撑”，一边伸缩颈部色彩鲜艳的垂囊，这种展示包含了颜色和运动两个因素，有人用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引，由此说明雄性安乐蜥在求偶时利用的信息是（　　）

A．物理信息B．化学信息

C．行为信息D．物理信息和行为信息

答案　C

解析　根据题干信息可知，该求偶行为利用的主要信息是动作，而不是颜色（有人用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引），所以该信息属于行为信息。

3．用具有挥发性的甲基丁香酚涂在纸片上，挂在柑桔园里，诱得大量雄性柑桔果蝇并将其消灭，这是下列哪种信息在生产上的应用（　　）

A．物理信息B．行为信息

C．化学信息D．营养信息

答案　C

解析　具有挥发性的甲基丁香酚涂在纸片上，挂在柑桔园里，诱得大量雄性柑桔果蝇并将其消灭，说明甲基丁香酚这种物质是一种化学信息，能吸引雄性柑桔果蝇。

4．信息传递在农业生产上有多方面的应用，下列叙述不正确的是（　　）

A．提高农产品的产量

B．提高畜产品的产量

C．对有害动物进行控制

D．可以提高农作物抵抗害虫的能力

答案　D

解析　信息传递在农业生产上的应用有两方面：

一是提高农产品和畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。

但信息传递不能提高农作物抵抗害虫的能力。

5．下图为生态系统的信息传递（信息流）模型，请据图回答下面的问题。

（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）生态系统营养信息的传递系统是______________。

（3）生态系统的信息传递有利于调节________________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。

答案　

（1）生态系统中的物质是循环流动的，能量是单向流动、逐级递减的，而信息流往往是双向的

（2）食物链和食物网

（3）生物群落　无机环境　生物　生物

解析　

（1）物质是循环流动的，能量流动是单向流动、逐级递减的，而信息流往往是双向的。

（2）营养信息是建立在各种生物营养关系基础之上的，所以营养信息的传递系统是食物链和食物网。

（3）信息传递是生态系统的基本功能之一，发生于生物与无机环境之间、生物与生物之间。

[基础对点]

知识点一　生态系统中信息的种类

1.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

答案　A

解析　蟑螂在人造的“黑夜”时间活动，光照是物理信息，不是行为信息，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、D两项内容。

2．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”——美洲豹：

撒尿标记领地

答案　C

解析　捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将其捕食，香甜的分泌液属于化学信息；海芋释放臭味吸引蚊子前来，帮助其传粉，臭味由化学物质组成，属于化学信息；孔雀开屏属于行为信息；美洲豹撒尿标记领地，是通过尿液中的化学物质传递信息，属于化学信息。

3．狗会用它的尿液和粪便来标记领地和记住来往的路径；电鳗可输出电压高达300到800伏的电流把比它小的动物电击死而获取猎物；蜜蜂发现蜜源后用不同的舞蹈动作告诉同伴蜜源的方向和远近。

以上三个实例分别体现了生态系统的哪一类信息传递（　　）

A．行为信息、化学信息、物理信息

B．化学信息、行为信息、物理信息

C．化学信息、物理信息、行为信息

D．行为信息、物理信息、化学信息

答案　C

解析　狗的尿液和粪便属于传递信息的化学物质；电鳗的电流可以电击死猎物，电流属于物理信息；蜜蜂发现蜜源后通过舞蹈动作来传递信息，这是通过行为来完成的。

4．下列各项信息中，与其他三项不同的是（　　）

A．蝙蝠的“回声定位”

B．蜘蛛感觉到蛛网上有异常振动

C．蚊子飞行时发出的声音

D．蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞

答案　D

解析　蝙蝠的“回声定位”利用的是声波，属于物理信息；蜘蛛感觉到蛛网上有异常振动，属于物理信息；蚊子飞行时发出的声音也属于物理信息；蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞属于行为信息，故选D。

5．生态系统的信息传递不可能发生在（　　）

A．同一个体的细胞与细胞之间

B．种群内部个体与个体之间

C．种群与种群之间

D．生物与无机环境之间

答案　A

解析　生态系统的信息传递发生在个体与个体之间、种群与种群之间以及生物与无机环境之间，不可能发生于同一个体的细胞与细胞之间。

知识点二　信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用

6．下列现象不能体现“信息能调节生物种间关系”这个观点的是（　　）

A．云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生长

B．当光照达到一定时长时植物才能够开花

C．水稻和稗草争夺阳光

D．蝙蝠通过自身发出的声波，对被捕食者进行“回声定位”

答案　B

解析　B项体现的是生态因素——光照对植物开花的影响，体现了生命活动的正常进行，离不开信息的作用。

7．（2018·扬州高二检测）研究发现黑核桃树皮和果实含有氢化胡桃酮，这种物质被雨水冲到土壤里后再被氧化成胡桃酮，从而抑制其他植物的生长。

下列分析正确的是（　　）

A．黑核桃与其他生物之间的信息传递属于物理信息

B．材料反映了信息传递有利于黑核桃树的繁殖

C．材料反映了信息传递可以调节种间关系

D．黑核桃与其他生物的信息传递是单向的

答案　C

解析　黑核桃中的氢化胡桃酮在土壤中被转化为胡桃酮，对其他生物的生长有抑制作用，这是一种化学信息传递，A错误；通过这种物质调节了种间关系，但与黑核桃树的繁殖无关，B错误，C正确；信息传递在生物之间往往是双向的，D错误。

8．下列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前来，提高传粉率和结实率

B．草原返青时的“绿色”，为食草动物提供可以采食的信息

C．延长光照时间，提高家禽产蛋量

D．利用音响设备发出不同的声信号，诱捕或驱赶某些动物

答案　B

解析　信息传递在农业生产中的应用：

①提高农产品和畜产品的产量，如养鸡场在秋季通过延长光照时间提高产蛋量；②对有害生物进行控制，如利用音响设备发出不同的声信号，诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田或利用性引诱剂防治害虫。

B选项是信息传递在生态系统中的作用，即调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定，不属于信息传递在农业生产中的应用。

9．下列有关化学信息和化学防治的叙述中，错误的是（　　）

A．化学信息是生物在生命过程中产生的可以传递信息的化学物质

B．化学防治的原理是利用农药的生物活性，对有害生物种群进行控制

C．化学防治的优点：

在一定条件下，能快速消灭害虫，降低虫口密度

D．利用化学信息防治害虫会导致生态环境的破坏

答案　D

解析　化学信息是生物在生命过程中产生的可以传递信息的化学物质，A正确；化学防治的原理是利用农药的生物活性，对有害生物种群进行控制，B正确；化学防治的优点：

在一定条件下，能快速消灭害虫，降低虫口密度，C正确；利用化学信息防治害虫属于生物防治，生物防治的优点：

对环境污染小，能有效保护天敌，发挥持续控灾作用，成本低、对人畜安全、害虫不易产生抗性、减少化学农药用量、节约能源，不会导致生态环境的破坏，D错误。

10．农场中种植着粮食作物、果树，饲养着家禽、家畜等。

运用生态系统信息传递的原理，可以有效提高农畜产品的产量。

下列措施不属于此项原理的是（　　）

A．圈养家畜，散养家禽

B．施放适量的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾

C．捆扎稻草人驱赶稻田里的鸟类

D．人工控制作物光周期，达到早熟、高产的目的

答案　A

解析　圈养家畜是利用能量流动的原理，减少能量的消耗，以达到增产的目的。

散养家禽也是利用能量流动的原理，增大取食范围，以达到增产的目的。

二者都不属于运用生态系统信息传递的原理。

[能力提升]

11．如图为生态系统信息传递模式图，相关叙述不正确的是（　　）

A．信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的

B．生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递

C．物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向

D．生态系统各成分间都有各种形式的信息传递

答案　A

解析　能量只能单向流动，物质是循环流动的，A错误；生态系统的功能主要是能量流动、物质循环和信息传递，B正确；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向，C正确；生态系统各成分间都有各种形式的信息传递，D正确。

12．下列信息的传递中，与其他三种不属于同一类型的是（　　）

A．小囊虫在发现榆、松寄生植物后，会发出聚集信息素，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

答案　C

解析　聚集信息素、榆树分泌的化学物质、群居动物中群体的气味均属于化学信息；雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊，低频声波属于物理信息。

13．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，物质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的天敌和乙昆虫的天敌的数量变化是________。

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）甲昆虫的天敌数量增加，乙昆虫的天敌数量减少

解析　

（1）植物产生的信息素可以在植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫之间传递。

（2）影响甲昆虫活动的信息有光照和甲昆虫的天敌，它们分别来源于无机环境和生物；影响乙昆虫活动的信息种类是化学信息（物质X）和物理信息（光照）。

蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫通过感知蜘蛛网的振动来实现，所利用的是物理信息。

（3）物质X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫，乙昆虫减少，则捕食乙昆虫的天敌也减少，所以短期内该植物上甲昆虫的天敌的数量增加，乙昆虫的天敌的数量减少。

14．阅读下面两段材料，运用所学知识回答问题：

材料一　雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3km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量不到0.01mg，但雄蚕蛾却仍可对其作出反应。

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。

材料二　在防治害虫上，利用性引诱剂“迷向法”防治害虫效果显著。

其具体做法是：

在田间释放过量的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。

（1）材料一说明使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于________信息，而不是________信息，不是由视觉引起的。

（2）材料一体现了信息传递的什么作用？

__________________。

（3）从材料二可以看出，“迷向法”并不能直接杀死害虫，而是通过____________________，从而使害虫种群的________率下降，降低对作物的危害。

答案　

（1）化学　物理

（2）信息传递有利于种群的繁衍

（3）干扰雌雄虫的正常交尾　出生

解析　

（1）昆虫的性引诱剂是通过空气传播的。

材料一中，由于玻璃瓶的阻挡，阻碍了性引诱剂的传播和接收，但并没有阻挡视线，结果雄蚕蛾没有反应，说明性引诱剂属于化学信息，不是由视觉引起的。

（2）信息传递的作用主要表现在三个方面：

维持生命活动的正常进行、有利于生物种群的繁衍及调节生物的种间关系。

材料一中，性引诱剂有利于雌雄蚕蛾的正常交尾和繁衍。

（3）“迷向法”能干扰雌雄虫的正常交尾，从而降低害虫的出生率，这将降低害虫的种群密度，从而降低其对作物的危害。

15．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。

（3）蜜蜂是如何发现蜜源的，我们可以进行模拟探究实验。

有人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，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时，写出两条应该注意的问题：

__________________________________________。

④每组实验测量的指标是__________________________________________。

答案　

（1）行为信息

（2）捕食和种间互助　调节种间关系

（3）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，且形状与花儿相同

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（模拟花）上的蜜蜂的数目

解析　

（1）跳舞是蜜蜂的一种特殊行为，属于行为信息。

（2）蜜蜂采集花粉属于捕食，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。

（3）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，形状要与花的形状相同。

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。