人教版高中生物教案《生态系统的信息传递》.doc

生态系统的信息传递 引言：人类已经进入了信息科学的时代，信息充斥着我们生活的每一个角落，可以说离开了信息我们就没办法交流，没办法工作与生活！然而人类只是生态系统中多种多样生物中的一角，信息对于人类如此重要，那它对于生态系统中的其他生物是否也会有类似的作用呢？ 首先请大家看这样一段视频：（蜜蜂采蜜——糖浆） 视频中提及的是哪种生物呢？它们正在进行一项什么工作呢？工作人员把调制好的糖浆放在彩纸上，蜜蜂就发现了，为什么放在白纸上不行呢？这个过程最初就有一群蜜蜂共同行动吗？（最初是一只）从最初的一只到后来的一群，这个过程中又是什么因素在发挥至关重要的作用呢？下面，咱们就来了解其中的奥秘。 看了刚才的视频，面对我这一连串的问题，大家可能还不能给出完整的答案，下面请同学们看到我给大家分发的材料： 一、阅读案例 案例一： 在上个世纪一、二十年代，许多生物学家认为蜜蜂和其他昆虫都没有色觉。难道花朵鲜艳的色彩竟会不是在吸引蜜蜂的来访？德国生物学家卡尔·冯·弗里希（Karl von Frisch，1886－1982）对此不以为然。他开始做实验测试蜜蜂的色觉能力。在一些有不同的灰色程度的纸张中放一张有色的纸，弗里希发现，附近蜂巢中的蜜蜂能够识别出这个颜色。然后在色纸上放上一个小玻璃盘，里面装糖浆。而且弗里希还注意到，在两次试验的间隙，会有零星的蜜蜂飞过来侦察，如果它们发现又有了糖浆，会返回蜂巢，几分钟后，一大群蜜蜂就会蜂拥而至。 这只侦察蜜蜂是不是跑回去报信呢，又是如何报信的呢？科学史上最迷人的发现之一至此意外地开始。弗里希观察到，侦察蜜蜂回巢后，会在蜂巢上右一圈、左一圈地跳起“8”字形的圆舞，吸引许多其他蜜蜂跟在它后面，循着气味飞往喂食地点。糖浆越甜，舞蹈越激烈、持续的时间越长。事情要弗里希当初设想的要复杂得多。蜜蜂的舞蹈不是一种，而是有两种舞舞舞舞而且，摇摆的方向能表示采集地点的方位，它的平均角度表示采集地点与太阳位置的角度，即使是阴天，蜜蜂也能通过感觉紫外线和偏振光而知道太阳的位置。 小结：蜜蜂可以通过颜色、阳光等信息来确定蜜源的位置，并以舞蹈 案例1、蝙蝠对周围环境的识别、取食与飞行，几乎完全依赖声波。蝙蝠通过自身发出声波，对目标进行“回声定位”。 案例2、有些植物，像莴苣、茄、烟草的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长。 案例3、自然界中，植物开花需要光信息刺 激，当日照时间太到一定长度时，植物才能够开花。许多动物都能在在特定时期释放用于吸引异性的信息素。经过科学家的收集、分离和测定，现在确定了200余种昆虫信息素的化学结构和性质，其中大部分是有来传递性信号的。 案例4、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：当烟草株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放一种可挥发的化学物质。尽管目前还不清楚这种化学物质的成分，但是可以确定它是一种信息素。因为烟草植株释放的这种化学物质，白天可以吸引蛾幼虫的雌蛾，使它们不能停留在叶片上产卵。 思考讨论： ①：案例中提到的生物在生命活动过程中分别有哪些信息在起作用？如果这些信息不能正常的传递，它们的各项生命活动还能正常进生吗？ ②：从案例中看，信息传递在种群的繁衍过程式中起什么作用？ ③：信息的传递是否只能在种内或个体与无机环境之间进行？案例4中的信息素又有什么样的作用呢？ 学生分组讨论并分享结果。（………） 小结：案例中提及的信息有：“回声”、“光波长”、“日照长度”、“信息素”……这些信息或者与生物的觅食,或者与生物的生长,或者与生物的生殖息息相关,甚至一种信息联系着几种生物,调节着种间的关系，进而对维持生态系统的稳定也有着不容忽视的作用。而这些信息，我们可以根据其性质进行分类：例如前面提到的这几种信息中的“光”、“声”等通过物理过程传递的信息，归为物理信息；“信息素”则是以化学物质的形式传递信息的，归为化学信息；蜜蜂的舞蹈“嗅”到十一公里外雌蛾发出气味，而赶来交配。（补充外激素的相关内容） 同学举例说明还有哪些常见的生态系统中的信息。 当我们研究好了某种生物的信息传递后，我们就可以和它们“对话”，以此来服务我们的生产生活。一方面可以提高农产品或畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。 二、知识迁移，解决实际问题 实例一：某地蟑螂成患。请你设计一套可行的方案来除去虫害。 现了解到蟑螂和许多其他的昆虫一样，当雌性蟑螂想要交配的时候，它会放射出一种信息素吸引异性，雄性蟑螂很快就会追随这种信息素所带有的香味而来。 （生产出一种人工合成的蟑螂信息素来引诱雄性蟑螂，然后将它们一起杀灭） 实例二：现有一片苹果园，由于自然条件下这一带生活的蜜蜂较少。而现在得知两公里外一个人工蜂场，据场长介绍：这