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物种鉴定高考题引发的思考

范文

汪劼　喻梅

摘要：2014年海南省高考生物试卷第20题是一道有关物种鉴定的选择题。98名同学来做这道题，正确率不到25%。调查结果分析表明依靠死记硬背和题海战术所形成的思维定式和物种鉴定知识的匮乏是导致该题选择错误选项的主要原因。怎样鉴别物种令不少同学和老师都感到十分困惑。本文将从植物、动物、微生物三个方向介绍物种分类鉴别的方法和依据，并且介绍分子生物学方法在物种鉴定上的应用。

关键词：高考题鉴别物种植物动物微生物

引言

每年的全国各地高考生物真题无疑对高中生物教学具有重要指向作用。2014年海南省高考生物试卷第20题是一道非常灵活的有关物种鉴定的选择题，能够很好地考察学生的生物学素养和考场的临场应变能力。怎样鉴别物种令不少同学和老师都感到十分困惑，但是不论是在日常生活还是教学实践中都会遇到与物种鉴定有关的问题，甚至连高考题都有涉及，所以我们有必要清楚与中学教学相关的植物学、动物学、微生物学和分子生物学中有关物种分类方法和依据。

一、原题分析

2014年海南省高考生物试卷第20题如下：

在某只鸟的一窝灰壳蛋中发现一枚绿壳蛋，有人说这是另一种鸟的蛋。若要探究这种说法是否成立，下列做法中，不可能提供有效信息的是（）

A.观察该鸟是否将该绿壳蛋啄毁或抛掉

B.该绿壳蛋孵出小鸟后观察期形态特征

C.将该绿壳蛋与已有的鸟蛋标本进行比对

D.以绿壳蛋蛋清与该鸟血浆蛋白为材料做亲子鉴定

正确答案选择D。2014年6月底，针对这道题笔者随机在安徽省全椒中学高二年级选择了105名同学来做这道题，其中有效样本98份，最后统计结果如表1所示。

通过调查意外地发现选择正确答案D的同学不到25%，选择错误答案B的同学最多。在回答为什么选择B选项时，其中24名同学选择表现型受基因型和生存环境共同决定，这表明選择该选项的学生往往只记得书本上的知识，而没有理解知识点和准确领会出题意图。在回答为什么不选择D选项时，79名选择错误答案的同学中有高达38人选择曾经做过类似的题目蛋白质可以鉴定物种。下面这道题是我们平时练习中常见的一题：

现在需要确定两种不同的生物种群是否为同一物种，可以采用下列那些化学物质来帮助你确定？

A.DNA

B.RNA

C.蛋白质

D.核苷酸

答案选择ABC，因为蛋白质的氨基酸排列顺序可以提供鉴别物种的信息，DNA和RNA核苷酸的排列顺序在不同物种中也不一样，核苷酸在所有真核生物体内都是8种，不能鉴别物种。但是学生没能正确理解DNA、RNA和蛋白质能鉴别物种是建立在必须比较同类DNA、RNA和蛋白质的基础之上，极易对该高考题造成误导而首先排除了D选项。

海南省2014年的这道高考题非常灵活，能够很好地考察学生的生物学素养和考场的临场应变能力。如果我们的学生平时学习知识都是死记硬背，你会发现这道题很难和课本上具体的内容相联系起来，其中B选项错误联系基因与环境的相互作用甚至得出错误答案;如果我们的学生平时做题都是题海战术而没有准确理解相关内容，你会发现做过的题目很可能给你带来错误的选项。这就要求我们的课堂教学告别题海战术，知识要活学活用，避免机械记忆孤立的知识点。

二、怎样鉴别物种

人教版高中生物必修二第七章第二节中提到物种的概念时，强调在自然状态下形成新物种必须满足的条件有两个：第一，不能相互交配;第二，即使能够相互交配也不能产生可育的后代。除此之外，教材就再也没有具体描述怎么鉴别物种了。所以怎样鉴别物种令不少同学和老师都感到十分困惑，但是不仅仅在平时练习题和高考题中，在日常生活中物种的分类和鉴别时常会出现，如校园植物的辨认。那么怎样鉴别物种呢？根据德国著名生物学家E.Haeckel的观点，把自然界中的生物分为微生物界、动物界和植物界，这也是高中生物课本所采用的分类方法。下面将从植物、动物、微生物三个方向介绍物种分类鉴别的方法和依据，并且介绍分子生物学方法在物种鉴定上的应用。

（一）植物分类

中学课本所涉及的植物大多都是种子植物，而种子植物在我们的地球上占据统治地位。自然界中的种子植物主要分为两大类群：一类胚珠裸露、不能形成果实的裸子植物，如铁树、银杏、松树和柏树等;另一类胚珠是由心皮包围、能够形成果实的被子植物，该类群进化程度高，自然界中常见的植物物种大部分都是这种类型。其中最为常见的被子植物又可分为单子叶植物和双子叶植物。植物分类的依据主要有花、根、叶、茎、果实和种子等。

（二）动物分类

中学教材所关注的动物有两大类：无脊椎动物和脊椎动物。无脊椎动物种类繁多，在中学所遇到的类群主要有：草履虫、变形虫和疟原虫等属于原生动物门;蛔虫属于线虫动物门;蚯蚓属于环节动物门;蜘蛛和昆虫属于节肢动物门。而脊椎动物则是在地球上占据统治地位的动物，主要有五类：鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲，其中哺乳动物进化程度最高。本题所涉及的鸟类在形态学特征上也非常特别，例如为了适应飞行进化出了较轻的骨头、羽毛、气囊等结构。鸟的分类依据主要有喙形状大小与长短、羽毛的形态和颜色、趾型以及蹼等。

（三）微生物分类

微生物是指只能用显微镜才能观察到的体积微小的生物，包括病毒、原核生物、单细胞原生动物、真菌和真核藻类等。病毒不能进行各种复杂的代谢和多样化的生命活动，其生存依赖于活细胞。细菌和蓝藻是原核生物中的常见类型，主要特点是结构简单体积小没有细胞核。单细胞的真核生物与多细胞生物一样，具有典型的细胞核和众多的细胞器，体积上却十分微小，所以可以归为微生物。但是在多种大学教材上把藻类归为植物，单细胞原生动物归为动物，真菌则单独归为真菌界。

当然，核苷酸、氨基酸特异性的排列顺序在物种分类上也有着十分重要的应用。DNA上特定的短串联重复序列同样十分保守，可以做微卫星标记来鉴别物种。进化上来源相同、功能相近的蛋白质叫同源蛋白质，比较同源蛋白的保守序列和可变序列，可以制作进化树，用于揭示物种之间亲缘关系物种差异。和同源蛋白质一样，rRNA也有十分保守的序列，具有相似作用。此外，比较基因组和蛋白质组在分类学上的应用也是举足轻重的。

三、总结

2014年海南省高考生物试卷第20题所涉及的物种分类学是生物学中十分重要的基础研究领域，与古老的进化研究联系紧密，但却时常被中学老师所忽视。不论是在日常生活还是教学实践中，我们都会遇到与物种鉴定有关的问题。本文依据中学课本所采用的植物、动物和微生物的分类方法，介绍了分类学中重要的分类依据和重要物种类群，尤其是植物分类学领域在中学生的实际生活中的广泛应用。

参考文献：

[1]朱正威.高中生物必修二·遗传与进化[M].北京：人民教育出版社，2007：119.

[2]王全喜.植物学[M].北京：科学出版社，2004：157-245.

[3]刘凌云.普通动物学[M].北京：高等教育出版社，1997：35-268.

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