生物多样性，复习笔记

概览

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。

分类阶层与五界系统（内容标准23.1）

现代分类法把每一种生物归入一个由大到小的阶层体系，依次为界、门、纲、目、科、属，直至种。种是最小、最具体的类群，包含能够相互交配并产生可育后代的生物；界则是最广泛的类群，依据细胞结构与营养方式等根本差异，把生物划分为植物、动物、真菌、原生生物与细菌等。

这一阶层体系常以要求学生说出某生物所属的层级，或指出某层级正上方或正下方的类群来考查。记住这一顺序的实用方法，是使用能对应每个层级首字母的记忆口诀；无论从界到种或从种到界，都应能不假思索地背出。

分类也会把外形并不相似，却共享某种根本特征（例如共同祖先或相似的内部结构）的生物归入同一类群，这正是为何同属一门的两种生物乍看之下可能截然不同，实际上却拥有相同的基本身体结构。

双名命名法：正确书写学名（内容标准23.1）

每个物种都拥有一个全球通用的学名，由两部分组成：首字母大写的属名，加上永远小写的种名，整个名称打印时须用斜体、手写时须加下划线。例如，老虎的学名是 Panthera tigris，水稻的学名是 Oryza sativa。

这套称为双名命名法的系统之所以存在，是因为同一种生物在不同语言或地区可能有多个不同的俗名，容易造成科学交流上的混淆；而学名固定不变、全球通用，任何地方的生物学家都能准确知道所指的是哪种生物。

在考试中，被考查的不仅是生物的身份，格式本身也会单独评分。即使正确辨认出该生物，若写成'panthera Tigris'或未使用斜体的'Panthera tigris'，仍会被视为格式错误，因此在作答的最后一步核对大小写、词序与斜体是值得的。

构建与使用二歧检索表（内容标准23.1）

二歧检索表通过一系列编号步骤鉴定陌生的生物，每一步提供关于某个可观察特征的两个对立陈述，例如‘有壳’或‘无壳’。使用者在每一步选择与该生物相符的陈述，并据此前往生物的名称或下一编号步骤，如此反复直到只剩下一个身份。

构建检索表与使用检索表被考查的频率相当。设计良好的检索表使用容易直接观察的特征，例如是否有翅、脚的数目或叶片的形状，而不是需要特殊器材或专门知识才能判断的特征。

每一对陈述都应真正互斥，使同一生物在同一步骤中不可能同时符合两个选项。

常见的题型给出五六种生物，要求学生要么使用给定的检索表鉴定其中一种，要么根据给定的一组特征构建一份简短的检索表。同时练习这两个方向，阅读检索表与构建检索表，能覆盖这项内容被考查的全部方式。

生物多样性的三个层次：遗传、物种与生态系统（内容标准23.2）

生物多样性在三个不同层次上被考查，考题通常要求针对每一层次给出一个正确标注的具体例子，而不是笼统的描述。遗传多样性是同一物种个体之间的基因变异，例如人类不同的血型，或同一猫科物种中不同的毛色。

物种多样性是共同生活在同一栖息地或生态系统中的不同物种数量，例如一片珊瑚礁上所发现的各种鱼类、珊瑚与软体动物。生态系统多样性是最广泛的层次，描述某一区域内不同生态系统的种类，例如同一个国家内并存的红树林、低地雨林与珊瑚礁。

最常见的考试陷阱是答错层次：题目实际询问某一物种内的遗传变异，却回答该地存在的物种数量，或反之亦然。因此，仔细阅读题目以确定所问的层次，与掌握定义本身同样重要。

生物多样性的重要性：稳定性与马来西亚案例（内容标准23.2）

高生物多样性能提高生态系统的稳定性，即在疾病、干旱或某一物种消失等干扰后仍能持续运作并恢复的能力。这是因为更广泛的物种与基因多样性，为能量与物质的流动提供了更多替代途径，使单一物种或单一基因变异的消失，较不容易导致整个系统崩溃。

相反，生物多样性低的生态系统更为脆弱：若它高度依赖少数几个物种，其中任何一个消失都可能扰乱整个群落的取食关系与养分循环。这正是考试所期望的推理，而不只是单纯列举物种名称。

马来西亚常被用作案例研究，因为其热带雨林连同红树林、珊瑚礁等栖息地，相对于国土面积支撑着异常丰富的物种，因而被形容为‘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未来遗传资源的课题来考查，而不只是一句环保口号。

微生物：细菌、真菌与原生动物（内容标准23.3）

微生物是肉眼在没有显微镜的情况下无法看见的微小生物，本项内容标准涵盖三大类：细菌、真菌与原生动物。细菌是没有真正细胞核的单细胞生物；真菌既包括单细胞的酵母，也包括从周围环境吸收养分的多细胞霉菌；原生动物则是在某些方面表现得像微型动物的单细胞生物，例如能够移动并摄食食物颗粒。

微生物因两种相关联的角色而被考查。作为分解者，细菌与真菌分解死亡的生物与废弃物，把氮、碳等养分释放回环境，供其他生物再利用；作为病原体，部分细菌、真菌与原生动物物种会使人类、动物或植物患病，尽管大多数微生物其实无害，甚至直接有益。

常见的考试陷阱是把每一种微生物都说成有害。举出一个有益的例子，如用于烘焙的酵母或参与分解作用的土壤细菌，并同时举出一个致病例子，如某种引起特定疾病的细菌，能显示比把微生物一概视为有害类别更完整的理解。

比较细菌与病毒（内容标准23.3）

病毒根本不是由细胞构成的；它仅由遗传物质与包裹其外的蛋白质外壳组成，没有细胞质，没有细胞器，也无法自行进行新陈代谢。由于病毒若不侵入活的宿主细胞并利用该细胞的机制便无法繁殖，因此它处于生物与非生物的边界，大多数分类系统把它完全排除在五界之外。

相比之下，细菌是完整的单细胞生物，具有自身的细胞质与遗传物质，能够独立进行新陈代谢，并通过简单的细胞分裂自行繁殖。这一区别，能独立生活的细胞与完全依赖宿主的非生物颗粒，是这项内容标准中最常被考查的对比。

须掌握的关键概念

• 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。

快速回想清单

1. 你能定义并解释分类吗？
2. 你能定义并解释双名命名法吗？
3. 你能定义并解释二歧检索表吗？
4. 你能定义并解释生物多样性的层次吗？
5. 你能定义并解释微生物吗？
6. 你能定义并解释病毒吗？
7. 你能定义并解释生物多样性的重要性吗？
8. 你能定义并解释分类阶层的实际应用吗？
9. 你能定义并解释比较细菌与病毒吗？
10. 你能定义并解释马来西亚作为生物多样性大国吗？

常见问题

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