生物多样性
生物多样性是地球上生物的多样性,本章探讨这种多样性如何被组织、命名与研究。它涵盖把生物从界一直分类到种的现代分类系统、赋予每个物种唯一学名的双名法,以及用于鉴定陌生标本的实用工具,二歧检索表。
这些命名与鉴定技能每年都被考查,因此拼写、大小写与斜体的准确性确实能带来分数。及早掌握这些基础,也能让依赖它们的其余章节内容更容易理解。
第二项内容标准从三个不同层次审视生物多样性本身:单一物种内的遗传多样性、某一栖息地或生态系统内的物种多样性,以及更广区域内的生态系统多样性。马来西亚常被用作案例研究,因为它位于生物多样性极高的区域,你应能解释为何高生物多样性使生态系统更稳定、更能抵御干扰,而不只是列举不同物种的例子。
理解这种稳定性背后的原因,而不只是背诵术语定义,才是真正被考查的内容。
最后一项内容标准转向那些不属于常见五界体系的生物:细菌、真菌与原生动物等微生物,以及病毒。研究微生物既关注它们在分解与养分循环中的作用,也关注其中一些引起的疾病;而病毒的考查重点主要在于它们是否应被归为生物,因为它们只能在宿主细胞内繁殖。
在此清楚区分生物与非生物,有助于巩固对整章内容的理解。
贯穿整章,考官奖励那些能在抽象体系,界、门、纲、目、科、属、种,与格式正确的具体例子之间自如转换的考生。练习写出熟悉生物的双名法学名、用一小组物品构建简单的二歧检索表,以及以表格比较细菌与病毒,是三种最有效的备考方式。
同时练习这三项的学生,通常在本章的结构题中表现明显更好。
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本章的内容标准
- 23.1 生物的分类与命名系统
- 23.2 生物多样性
- 23.3 微生物与病毒
关键概念
- 分类
- 生物按共有特征被归入界及更小的类群,直到物种。完整的层级为界、门、纲、目、科、属、种,种是最小、最具体的类群,界则是最广泛的类群。掌握这一顺序,能更容易回答要求说出某一层级正上方或正下方类群名称的问题。
- 双名命名法
- 每个物种有两部分的学名:属名(首字母大写)后接种名,以斜体书写。这一全球通用的命名系统,避免了不同语言或地区中不同俗名所造成的混淆。即使所鉴定的生物本身正确,大小写、词序或斜体上的错误仍会被视为一处失误。
- 二歧检索表
- 通过一系列成对的非此即彼的特征问题来鉴定生物的工具。在每一步遵循与生物相符的陈述,会不断缩小可能范围,直到只剩下一个生物的身份。构建良好的检索表通常只需少数几步成对判断,便能得到唯一明确的答案。
- 生物多样性的层次
- 物种内的遗传多样性、栖息地内的物种多样性,以及跨地区的生态系统多样性。这三个层次常被一起考查,各自需要一个正确标注、有别于其他层次的具体例子。常见的考试陷阱是题目实际询问遗传多样性时却回答物种多样性,或反之亦然。
- 微生物
- 细菌、真菌与原生动物是微观生物,具分解与养分循环等重要作用。部分微生物也是病原体,即会使人类、动物或植物患病。并非所有微生物都有害;土壤中的大多数细菌与真菌其实对生态系统有益。
- 病毒
- 病毒不是细胞;只能在宿主细胞内繁殖,故处于生物与非生物的边界。病毒由遗传物质与包裹其外的蛋白质外壳组成,本身没有细胞质。由于病毒完全依赖宿主细胞才能繁殖,大多数分类系统把它排除在五界之外。
- 生物多样性的重要性
- 高生物多样性使生态系统更稳定,因为更广泛的物种与基因多样性为生态系统应对疾病、环境变化或某一物种消失提供了更多方式。低生物多样性则使生态系统更容易因单一干扰而崩溃。这正是保育计划通常致力于同时保护多个物种,而非只保护一种旗舰物种的原因。
- 分类阶层的实际应用
- 从界到种,每前进一步类群都会缩小:例如人类属于动物界、脊索动物门、哺乳纲,最终是人属与智人种。能把熟悉的生物归入每个层级,是常见的考试任务。同样的逻辑适用于任何生物,从稻米到家蝇,而不只是人类。
- 比较细菌与病毒
- 细菌是具有自身细胞质与遗传物质的单细胞生物,能通过简单的细胞分裂独立繁殖;病毒既无细胞质,也无法在没有宿主细胞的情况下繁殖。这一区别是这项内容标准中最常被考查的对比。一个有用的记忆方法是:细菌始终是活的,而病毒只有在另一个活细胞内才会‘活跃’。
- 马来西亚作为生物多样性大国
- 马来西亚的热带雨林相对于其陆地面积支撑着异常丰富的物种,因此被称为生物多样性大国。保护这种生物多样性被视为维持生态系统稳定与遗传资源的课题来考查,而不只是一句环保口号。低地雨林、红树林与珊瑚礁等栖息地各自为这一总数贡献了不同的物种组合。
本章如何考查
SPM 生物通过三张试卷评估。试卷一有40道客观题(40分),时长1小时15分钟;试卷二为100分,分 A、B、C 部分,时长2小时30分钟;试卷三是考查科学过程技能的实作卷。本章内容可能出现在其中任何一张,因此课程为试卷一训练记忆、为试卷二训练结构化作答。
常见考法
- 以正确的双名法格式书写学名,包括大小写与斜体。
- 使用或构建二歧检索表,逐步鉴定一组陌生的生物。
- 以表格比较病毒与细菌,涵盖细胞结构与独立繁殖的能力。
- 区分遗传多样性、物种多样性与生态系统多样性,并各举一个正确例子。
- 解释高生物多样性为何提高生态系统的稳定性与抗干扰能力。
- 把熟悉的生物正确归入从界到种的分类层级。
常见错误
学生常写: 书写学名时不用斜体或属名不大写。
能得分的写法: 属名首字母大写、种名小写,整个名称用斜体或下划线,如 Homo sapiens,忘记这项格式规则是本章最容易失去的分数之一。
学生常写: 说病毒是典型的活细胞。
能得分的写法: 病毒不是细胞、不能自行繁殖;只在宿主细胞内增殖,只有在劫持活的宿主细胞后才表现出这种增殖能力。
学生常写: 混淆遗传多样性与物种多样性。
能得分的写法: 遗传多样性是物种内的变异;物种多样性是不同物种的数量,混淆两者通常表示在错误的层级上作答。
学生常写: 把二歧检索表当作名称清单。
能得分的写法: 二歧检索表用成对问题逐步引向鉴定结果,每一对陈述应只提供两个清楚、对立的选项。
学生常写: 说病毒是一种细菌。
能得分的写法: 病毒与细菌根本不同:细菌是活的单细胞生物,而病毒是非生物颗粒,只能在宿主细胞内繁殖。这一区别在客观选择题部分经常被考查。
学生常写: 把所有微生物都说成有害。
能得分的写法: 大多数微生物无害甚至有益,例如能循环养分的分解者;只有部分物种是引起疾病的病原体。例如,酵母被广泛用于烘焙面包。
学生常写: 把界当作最小的分类类群。
能得分的写法: 界是最大、最广泛的类群;种是分类层级中最小、最具体的类群。
学生常写: 把学名写成普通的正体字。
能得分的写法: 学名打印时必须用斜体,手写时须加下划线,以表明这是正式的双名法名称。
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常见问题
如何正确书写学名?
什么是二歧检索表?
病毒是生物还是非生物?
生物多样性的三个层次是什么?
为什么细菌被视为生物,而病毒却并不总是被归为生物?
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