４２ 3-2_生命樹(一)親緣關係的重建 A、將不同的物種依其親緣關係的遠 近，所建構成的樹狀分支圖，稱 為生命樹，又稱為親緣關係樹 B、可呈現物種之間的親緣關係，並 作為生物分類的依據 C、生命樹最早 1879 年德國動物學家 海格繪製，已具備生物演化與分 類的簡單概念 D、科學家現根據化石、解剖、胚胎和生 物分子等證據，重建物種間的親緣關 係，繪製種系發生樹 E、脊椎動物的種系發生樹 (1)根據脊椎骨、四肢、羊膜、羽毛 和分泌乳汁等特徵，來繪製脊椎動物的種系發生樹 (2)種系發生樹上，恐龍和鳥類的親緣關係，較恐龍與其他爬蟲類親緣關係更接近二)階層式分類法 A、分類學為 18 世紀瑞典植物學家林奈所創，他將生物分為動物界和植物界，並在界以下設 立若干階層，形成階層式分類法 B、目前生物分類法常用的階層有界、門、綱、目、科、屬、種，共七個具有相似特徵的 生物置於同一階層，愈低階層中，生物的種類愈少，但相似的特徵愈多，親緣關係愈接 近三)生物的命名 A、林奈以拉丁文為生物命名，稱為學名；包括屬名和種小名兩部分，稱為二名法B、學名的第一部分為屬名，是名詞，第一個字必須大寫；第二部分為種小名，通常是形容 詞，用來形容該生物的特徵。
四)分類系統的演變 A、二界系統：18 世紀林奈將生物分為動物界和植物界兩個界 B、五界系統：1969 年，美國教授懷塔克提出五界系統，將生物分成原核生物界、原生生物 界、菌物界、植物界和動物界 C、六界系統：1977 年美國教授渥西依據 rRNA（核糖體 RNA）序列的差異性，將原核生物 界再分成細菌界和古菌界，加上原來的原生生物界、菌物界、植物界和動物界，而形成 六界系統D、三域系統：1990 年渥西教授將原生生物界、菌物界、植物界和動物界合稱為真核生物域， 加上細菌域和古菌域而形成三域系統二界系統林奈植物動物五界系統懷塔克原核生物原生生物真菌植物動物六界系統渥西細菌古菌原生生物真菌植物動物４３ 3-2_生命樹三域系統渥西細菌古菌真核生物(五)五界生物的細胞特徵：五界生物原核生物界原生生物界菌物界植物界動物界細胞類型原核細胞真核細胞細胞數目單細胞單細胞 多細胞單細胞 多細胞多細胞多細胞核膜無有有有有粒線體無有有有有葉綠體無有或無無有無細胞壁有有或無有(幾丁質)有無營養方式自營或異營自營或異營異營自營異營實例藍綠菌 細菌原生藻 原生動物 原生菌黴菌 蕈類 酵母菌蘚苔 蕨類 裸子植物 被子植物扁形動物 軟體動物 節肢動物 脊椎動物原核生物真核生物生物體制單細胞單細胞或多細胞細胞大小較小較大有有(真菌與植物)或無(動物) 細胞壁成分：肽聚糖(真細菌)成分：真菌主要為幾丁質； 植物為纖維素細胞核無有位於細胞質中位於細胞核中染色體一個，呈環狀多個，呈條狀細胞構造有核糖體， 但缺乏膜狀細胞構造有核糖體，及膜狀細胞構造 (如：葉綠體、粒線體)無性生殖有無或有生殖 方式有性生殖無有舉例古細菌、真細菌、藍綠 菌原生動物、藻類、真菌、植物、動 物種類原生菌(腐生菌)原生藻原生動物營養方式異營性(腐生)自營性異營(攝食)型態類似真菌類似植物類似動物細胞數目有所差異單細胞或多細胞單細胞葉綠體無有大多數無細胞壁有有(纖維素)無生物角色分解者、消費者生產者消費者４４ 3-2_生命樹實例水黴菌 黏菌單胞藻、矽藻、海帶、紅藻、褐藻、紫菜草履蟲、變形蟲 眼蟲、瘧原蟲古菌域古細 菌界1.種類少，多生活在高溫、高鹽等惡劣的環境中。
2.古細菌的細胞壁和細胞膜的組成、營養方式、生化反應及遺傳特徵與真細 菌都不同 3.細胞壁成分不含肽聚糖或甚至沒有細胞壁 4.例如：甲烷菌、極端嗜鹽菌、極端嗜熱菌細菌域真細 菌界1.不具核膜和核仁，遺傳物質為 DNA，呈環狀，且裸露在細胞質中 2.細胞壁成分為肽聚糖，缺乏膜狀的胞器，僅具有核糖體 3.有些細菌可產生抗生素，如紅黴素、四環黴素等 4.包含：細菌和藍綠菌(藍菌)、格蘭氏陽性菌、衣原菌原生 生物界1.為真核生物，有細胞核、膜狀胞器、DNA 呈線性 2.依營養方式，可分為原生菌類、原生藻類、原生動物三大類 3.眼蟲為原生動物，缺乏細胞壁，但具有眼點、鞭毛及葉綠體，能行光合作 用，為生產者 4.原生菌：具有部分菌類的特徵，為分解者或消費者 5.原生藻：有纖維素的細胞壁，有葉綠體，能行光合作用 6.原生動物：具有部分動物的特徵，大部分為消費者菌物界1.為真核生物，有細胞核、膜狀胞器、DNA 呈線性，細胞壁成分為幾丁質， 不含葉綠體，無法行光合作用，為異營性生物 2.生態學上屬於分解者 3.許多菌物能和植物的根部，形成菌根，協助植物吸收水分及礦物質 4.細胞壁含有纖維素與幾丁質 5.大多具有菌絲，但酵母菌無。
6.利用孢子進行無性生殖 7.全部異營性，可分解有機物，在生態系中多擔任分解者的角色，另有些寄 生性的真菌會引起寄主疾病 8.常見的真菌如：黴菌、蕈類、酵母菌植物界1.植物具有纖維素成分的細胞壁，且具有葉綠體，能行光合作用，自行合成 有機養分，為自營性生物 2.分為無維管束植物及維管束植物，蘚類(地錢)、苔類(土馬鯮)為無為管束 植物，沒有真正的根莖葉 3.維管束植物包含蕨類(以孢子繁殖)、裸子植物和被子植物 4.裸子植物(結毬果)與被子植物(開花植物)合稱為種子植物 5.被子植物分為雙子葉植物與單子葉植物真核 生物域動物界1.缺乏葉綠體，為異營生物，具神經和肌肉是動物的重要特徵 2.可感受外界環境刺激，藉由肌肉收縮產生運動，為生態系中主要的消費者3.分為脊椎動物和無脊椎動物兩大類 4.脊椎動物包含軟骨魚類和硬骨魚類、兩生類、爬蟲類、鳥類、哺乳類 5.無脊椎動物包含海綿動物、刺絲胞動物、扁形動物、圓形動物、節肢動物、 環節動物、棘皮動物 古細菌與真細菌之特性的比較相同相異４５ 3-2_生命樹均無核膜真細菌具有肽聚糖細胞壁；古細菌細胞壁則無肽聚糖均具有環狀染色體兩者之細胞膜構造不同新陳代謝過程類似真細菌生活於一般環境；古細菌生活於較嚴苛環境(六)病毒 A、特徵 (1)病毒可能源自於具有複製特性的核酸分子，或源自於細胞中退化的寄生物。
(2)介於生物和非生物間的分子級構造 (3)不具細胞構造、沒有完整的酵素系統，無法獨自完成生命現象 (4)在寄主細胞中，能表現複製和增殖的生命現象，屬絕對寄生性 (5)以奈米(nm)為測量單位，必須用電子顯微鏡才能觀察到 (6)絕對寄生：必須在活細胞內才能表現生命現象，離開宿主細胞便毫無生命現象 (7)無完整的酵素系統，所以無法進行一系列的新陳代謝 (8)必須藉由宿主細胞提供的酵素、原料和核糖體等進行增殖 (9)對宿主感染有專一性：一種病毒只感染特定種類宿主B、構造 (1)外殼：由蛋白質構成 (2)中心：由核酸構成，為 DNA 或 RNA，且僅具有其中的一種 (3)套膜：部分病毒表面還具有來自宿主細胞膜或核膜的套膜或醣蛋白，如流行性感冒病 毒 C、病毒的分類：依宿主的種類分為 (1)動物性病毒：流行性感冒病毒、腺病毒， (2)植物性病毒：菸草鑲嵌病毒，常呈桿狀或絲狀 (3)細菌性病毒：噬菌體，常呈蝌蚪狀，有頭部、尾部，尾部有數條尾絲 D、依核酸種類分為：{DNA 病毒：B 型肝炎病毒、腺病毒、導致子宮頸癌的人類乳突病毒、大部分噬菌體 RNA 病毒：菸草鑲嵌病毒、禽流感、新流感病毒、愛滋病的 HIV 病毒。
)E、病毒的分類地位 (1)介於生物和非生物之間，無法歸入目前的分類系統中 (2)非生物的特徵：比細胞小、不具細胞構造，不會生長、分裂、代謝和運動，在宿主細 胞外無生命現象 (3)生物特徵：具核酸可遺傳，在宿主細胞內能增殖 (4)有關病毒的演化歷史不明，據推測應與宿 主有關，但可能有多個來源，故在生命樹 上的位置仍無答案 (七)親緣關係的重建 A、建立反映演化親緣關係的分類系統４６ 3-2_生命樹(1)傳統分類多以形態為分類依據，目前科學界希望建立能反映演化親緣關係的分類系統2)根據化石、解剖學、胚胎學、生物地理學及生物化學的證據之累積，可修改或重建生 物間的親緣關係 1、具有同源器官的物種間可能因適應的不同環境而外形差異大，例如：鯨外形似魚， 但內部構造可確定其為哺乳類 2、蜻蜓、鳥類都有翅，但鳥的翅內部為骨骼結構，蜻蜓則為無骨骼結構，兩者為同功 器官，在演化上親緣關係遠 B、鳥類與爬蟲類親緣關係的重建 (1)傳統的分類關係： 1、爬蟲類、鳥類的外形差異大，過去以為其親緣關係遠，因 此在分類上分屬爬蟲綱、鳥綱 2、理由：鳥類和哺乳類皆體溫恆定、體表被覆保暖構造爬 蟲類無此特徵 現存爬蟲類、鳥類及哺乳類溫度的調節。
爬蟲類鳥 類哺乳類溫度調節外溫內溫內溫體表被覆保暖構造無有，羽毛有，毛髮3、重建後的親緣關係：目前依據化石、解剖學、胚胎學、生物化學等證據，顯示鳥類 與恐龍為爬蟲類演化過程的一個小分支2)重建親緣關係的證據： 1、始祖鳥的發現： 1.同時具有鳥類及爬蟲 類的特徵，支持鳥 類與爬蟲類有密切 的親緣關係 2.鳥類的特徵：全身被覆羽毛3.爬蟲類的特徵：口內有齒、前肢有爪、具脊椎骨的長尾 2、其他化石證據顯示： 1.鳥類與恐龍關係非 常近，其實是現 生的爬蟲類；與 哺乳類均為恆溫 動物 2.遠古的鳥類與恐龍 難以區分４７ 3-2_生命樹【生物分類】( )1.懷塔克將生物分為五界已知結核菌是原核生物界的一員，則結核菌可能具下列哪個特徵？ (A)絕對寄生，須在寄主細胞內才能表現生命現象 (B)除了細胞膜外，其他有膜的構造皆缺 乏 (C)有可以合成蛋白質及產生所需能量的核糖體 (D)具有細胞壁，細胞壁的成分並非纖 維素，而是幾丁質 )2.有關生物分類系統的建立，下列敘述何者正確？ (A)達爾文探討動物和植物的演化，建立二界系統 (B)林奈依據細菌與古菌在組成分子的差 異性建立三域系統 (C)懷塔克建立五界系統，將生物分為原核生物界、原生生物界、菌物 界、植物界和動物界 (D)渥西建立六界系統，將原生生物界分為藻類、原生菌類和原生動 物類。
)3.下列有關各類生物營養方式的敘述，何者正確？ (A)古菌界都是異營生物 (B)原生生物界都是異營生物 (C)菌物界都是異營生物 (D)植物 界都是自營生物 )4.下列各界生物，哪一界不包含可行光合作用的生物？ (A)菌物界 (B)原核生物界 (C)原生生物界 (D)植物界 )5.在懷塔克的五界系統分類下，對生物及其所屬之界，何者錯誤？ (A)酵母菌—菌物界 (B)藻類—原生生物界 (C)草履蟲—動物界 (D)大腸桿菌—原核生物界 )6.下列依生物體特徵而歸類的敘述，何者正確？ (A)菌物界成員都是異營的多細胞生物 (B)有細胞壁且能行光合作用的生物均屬於植物界 (C)水黴菌歸入菌物界，酵母菌歸入原核生物界 (D)沼氣菌歸入古細菌，藍綠菌歸入真細菌 )7.某一生物學家在龜山島溫泉中，分離到一種嗜高溫的細菌，這種生活在極高溫環境下的細菌， 會利用溫泉口噴出的硫磺為能量來源，這位學者將這種細菌置於古細菌界下，請問這樣的分 類原則，顯示這位學者採用的是 (A)二界說 (B)三域說 (C)五界說 (D)六界說 )8.下列有關生物各界的相關敘述，何者正確？ (A)菌物界──皆無法行光合作用 (B)原生生物界──皆為單細胞生物 (C)動物界──單細胞 或多細胞且都沒有細胞壁 (D)植物界──皆具細胞壁且都會行光合作用。
)9.生物的分類階層，依序為界、門、綱、目、科、屬、種就下列兩兩一組的生物之間所屬相 同階層的敘述，何者正確？ (A)人與梅花：只在界、門分類階層相同 (B)綠藻與蕨類：只在界、門、綱、目分類階層相 同 (C)大腸桿菌與酵母菌：只在界、門、綱分類階層相同 (D)白種人與黃種人：在界、門、 綱、目、科、屬、種分類階層。