91 在宇宙中的這一顆藍色星球上, 居住著難以數計的生物, 自從三十幾億年前第一個生命出現以來, 便逐漸演化出今天這樣多采多姿的生物由於目前人類所知有生命的世界只有地球, 希望藉由本章的內容你能好好認識身邊的每一個生命, 珍惜生存環境, 並尊重各種生命的存在

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拦夫纪
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1 CHAPTER 4 生物的命名與分類形形色色的生物活動 4-1 外星人來訪原核生物界原生生物界菌物界植物界活動 4-2 蕨類的觀察動物界

2 91 在宇宙中的這一顆藍色星球上, 居住著難以數計的生物, 自從三十幾億年前第一個生命出現以來, 便逐漸演化出今天這樣多采多姿的生物由於目前人類所知有生命的世界只有地球, 希望藉由本章的內容你能好好認識身邊的每一個生命, 珍惜生存環境, 並尊重各種生命的存在

3 92 國中自然與生活科技 ( 二 ) 4 1 生物的命名與分類 Warm Up 小豪跟著媽媽到了市場的魚攤時, 看到了琳瑯滿目各式各樣的食材, 有章魚魷魚及虱目魚等, 另外還有幾種不認識的魚小豪回家翻查圖鑑, 想要了解這些生物的特徵和習性, 書中卻跑出了銀白色小蟲, 媽媽說那是衣魚啦! 想一想, 這些生物真的都是魚嗎 ( 圖 4-1)? 章魚鱷魚衣魚 1 俗名自古以來人們給予各種生物適當的稱呼, 例如臺灣獼猴玉山箭竹及七星瓢蟲等, 這些名稱稱為俗名由於地區或語言的不同, 同一種生物可能有不同的俗名, 或不同生物有同一俗名, 會使得使用不同語言習慣的人彼此之間溝通困難或造成誤解 ( 圖 4-2) 例如章魚魷魚及衣魚, 會使人誤以為牠們屬於魚類而杜鵑到底是鳥還是花, 更是讓人混淆, 這些都是俗名的缺點 5 山椒魚甲魚中文韓文英文俄文葡萄牙文斯洛伐克文日文印度文圖 4-1 數種不是魚的魚 ( 未按照實際比例 ) 圖 4-2 七星瓢蟲的各種俗名

4 93 第章 4 十八世紀時瑞典科學家林奈 Carolus Linnaeus, 圖 4-3 創制了生物命名的二名法用拉丁化的文字為物種命名也就是物種的學名學 5 名為專有名詞由屬名和種小名組成屬名為名詞 1 學名斜體學名斜體是因為其為拉丁文相對於英文為外來語在英語印刷時如果英文使用正體字外來語則會用斜體字第一個字母必須大寫代表某一類生物的名稱而相同屬名的生物演化關係也較接近種小名則是形容詞全部小寫用來形容這種生物的特徵發現 1 者或產地等學名以斜體或是加底線的方式表示表 4-1 例如現代人的學名為 Homo sapiens 或是 Homo sapiens Homo 為屬名拉丁文的意思是人 sapiens 為種小名是拉丁文形容有智慧的意思表 4-1 生物學名對照表中文俗名學名屬名種小名臺灣獼猴 Macaca 猴子 cyclopis 圓的呂氏攀蜥 Japalura 攀木蜥蜴 luei 表彰呂光洋教授烏頭翁 Pycnonotus 鵯 taivanus 產於臺灣的臺灣長耳蝠 Plecotus 長耳蝠 taivanus 產於臺灣的七星瓢蟲 Coccinella 瓢蟲 septempunctata 七個黑點的圖 4-3 瑞典幣 0 克朗上的林奈肖像形形色色的生物 2 學名

5 94 國中自然與生活科技 ( 二 ) 3 生物的分類原則地球上的生物種類繁多, 為了方便查詢溝通和研究, 生物學家便根據生物的多種特徵將其歸類, 並製作檢索表目前所用的分類系統, 共有七個階層, 最高的階層為界, 其下依次為門綱目科屬種 ( 圖 4-4) 分類階層愈高, 包含的生物種類愈多, 例如 : 動物界則包含所有動物; 愈低的階層包含的種類就愈少, 但彼此的構造特徵愈相似 5 圖 4-4 分類階層的關係示意圖 File:\\ 原核生物界 File:\\ 動物界原生生物界環節動物門 File:\\ 動物界 \ 脊索動物門爬蟲綱 File:\\ 動物界 \ 哺乳綱軟體動物門菌物界鳥綱節肢動物門兩生綱偶蹄目硬骨魚綱植物界軟骨魚綱動物界脊索動物門哺乳綱分類階層高物種數多相似度低親緣關係疏遠

6 95 的生物第4 章生物學家以物種演化的親緣遠近關係來歸類, 例如 : 人與黑猩猩的關係比人與臺灣獼猴親近, 所以人與黑猩猩同屬於人科, 人黑猩猩與臺灣獼猴則同屬於靈長目分類的基本單位是種同種的生物通常特徵相近, 且可以在自然的情況下 5 繁殖, 並產生具有生殖能力的後代舉例來說, 常見的貓, 雖然有折耳貓暹邏貓及波斯貓等不同形態, 但牠們彼此仍能交配而產生具有生殖能力的後代, 所以歸類為同種生物有時兩種生物可能外表相近, 實際上彼此的親緣關係卻很疏遠例如 : 鯨魚的外觀很像魚, 但研究其構造, 發現鯨魚為內溫動物用肺呼吸體內受精及胎生等特徵, 皆與一般陸生哺乳動物相似, 所以屬於哺乳類, 並非魚類 ; 只是因為鯨魚為水棲動物, 為了適應水中生活, 在外形上長得和魚相似形形色色脊索動物門 \ 囓齒目 File:\\ 動物界 \ 脊索動物門 \ 哺乳綱 \ 靈長目長臂猿科 File:\\ 動物界 \ 脊索動物門 \ 哺乳綱 \ 靈長目 \ 人科 File:\\ 動物界 \ 脊索動物門 \ 哺乳綱 \ 靈長目 \ 人科 \ 人屬黑猩猩屬直立人食肉目獼猴科智慧人靈長目人科人屬分類階層低物種數少相似度高親緣關係較近

7 96 國中自然與生活科技 ( 二 ) 活動 4 1 目的說明外星人來訪器材利用各種生物的特徵製作出快速方便的搜尋檢索表活動紀錄簿附件的外星人圖片西元 3500 年人類已和外星人有密切的交流往來為了能更了解不同星球上的外星人達成互助合作和平外交的目的科學家打算利用幾個明確的特徵將這些外星人分類並製成檢索表以利研究步驟 1 甲 A B C D E F 任選 6 種外星人圖片以上圖 6 種為例仔細觀察特徵 2 是 AB 是否圓臉否 CD EF 眼睛形態是否有條紋圓眼 B 棒眼 A 有 DEF 無眼睛形態棒眼 DE 圓眼 F 臉形三角臉 E 方臉 D C 利用自己對外星人特徵的觀察每次以一種特徵將外星人分成兩群直到每一群外星人都確實分開到只剩下單一種類為止便可製成二分叉的檢索表兩群外星人的數量不一定要相等 3 用他人的檢索表將自己選出的外星人進行檢索看看能否全部檢索出來問題與討論 1. 自己製作的檢索表和同組的其他同學所製作出來的檢索表一樣嗎若不一樣那是什麼原因 2. 某一天科學家在野外發現了一個迷路的外星寶寶想要將它送回溫暖的故鄉和家人團聚請利用你所製作的檢索表找一找誰最可能是它的同伴呢

8 97 的生物5 林奈將生物分成兩大類動物和植物兩界, 後代科學家再將有別於動物與植物的生物獨立出來, 而增分為動物原生生物和植物三界近代由於電子顯微鏡的發明和各領域知識的增進, 又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, 成為最被廣為採用的五界分類系統 ( 圖 4-5) 另外, 生活中常造成生物疾病的病毒, 其構造簡單, 且不完全符合生物體的定義, 因此不歸類在五界中的任 2 何一界除了原核生物外, 其餘四界的生物, 細胞內的遺傳物質都有核膜包圍, 皆含有真正的細胞核, 因此又合稱為真核生物酵母菌第4 章2 病病比細菌微小, 必須用電子顯微鏡才能觀察得到, 其構造非常簡單, 包括外殼的蛋白質和中心的遺傳物質兩部分病必須寄生在生物細胞內, 一旦離開寄主, 便毫無生命現象近幾年社會所熟知的禽流感和新流感便是由病引起的疾病蛋白質外殼遺傳物質黴菌香菇形形色色大腸桿菌黏菌變形蟲水母甲蟲獼猴藍綠菌新月藻蘚苔樹蕨圓柏朱槿圖 4-5 五界分類系統

9 98 國中自然與生活科技 ( 二 ) 4 2 原核生物界 1µm A 葡萄球菌 ( 球形 ) 2.5µm B 大腸桿菌 ( 桿形 ) 12µm 目前所知地球上最古老的生物是原核生物, 原核生物包括所有的細菌細菌的分布廣泛, 在高空海洋沙漠及溫泉都可發現其蹤跡其基本構造為細胞質細胞膜和細胞壁, 沒有其他由膜圍住的特殊構造 ( 如葉綠體粒線體及液胞 ), 細胞內的遺傳物質也沒有核膜包圍細菌的外形多變, 常見的有球形桿形和螺旋形 ( 圖 4-6) 細菌雖然很微小, 但經過特殊染色後, 可在高倍率複式顯微鏡下或利用電子顯微鏡觀察到 ( 圖 4-7) 許多細菌能分解生物體的遺骸和排泄物, 將其內所含的養分釋回自然環境中有些細菌對人類有益, 例如 : 住在人體腸道中的大腸桿菌, 可以分泌維生素供人體利用 ; 乳酸桿菌在人體的黏膜生存時, 能維持黏膜的酸性環境, 使其他可能對人體造成傷害 5 C 齒垢螺旋菌 ( 螺旋形 ) 圖 4-6 三種不同外形的細菌 5µm 圖 4-7 縫衣針針尖上的細菌

10 99 第會引起中毒另有一類稱為藍綠菌的細菌它們的細胞內含有 5 葉綠素和其他色素多呈藍綠色可行光合作用自行製造養分並釋放氧氣在生態系中扮演生產者的角色圖 4-8 藍綠菌的細胞外往往有膠質層包覆膠質層能保護藍綠菌而能使藍綠菌生長在不良的環境中因此有些藍綠菌適應環境的能力很強可在乾燥高溫缺氧甚至是被汙染的環境中生存 5µm A 由４個細胞組成的藍球藻群體 170µm B 在水中會顫動的顫藻 6µm 2µm C 被厚膠質層包覆的藍鼓藻 D 外型像一串念珠的念珠藻圖 4-8 各種不同的藍綠菌課後活動查查看細菌在人類日常生活中有什麼益處形形色色的生物生病例如當人們誤食被沙門氏桿菌汙染的食物時 4 章的細菌不容易入侵有些細菌會分泌毒素導致人類

11 0 國中自然與生活科技 ( 二 ) 4 3 原生生物界 Warm Up 近年來臺灣流行起了寒天風, 市面上出現了許多的寒天食品, 經常宣稱有各種良效, 到底寒天是從何而來? 是否真有廣告所宣稱的各種良效呢? 原生生物是由原核生物演化而來, 是真核生物中最原始的一群, 大部分為單細胞, 少數為多細胞原生生物界的成員依營養獲得的方式可分為三類 : 藻類原生動物類及原生菌類 1 藻類 5 藻類具有葉綠體及細胞壁, 可行光合作用, 自行製造養分, 為地球重要的生產者分布範圍非常廣, 例如在海洋湖泊河川潮溼的土壤上牆上及花 A 石花菜 B 紫菜 C 矽藻寒天飲料由石花菜製成壽司上的海苔由紫菜製成矽藻可做矽晶圓的材料來源

12 1 的生物5 15 盆外部, 都有它的蹤跡其種類由單細胞個體到長達數十公尺的多細胞大型藻類都有所有的藻類都具有葉綠素, 有些藻類因含有其他的色素, 而會呈現不同的顏色綠藻類含有大量的葉綠素而呈綠色, 例如 : 石蓴蓴 ; 紅藻類多呈紅色, 例如 : 紫菜石花菜 ; 矽藻類為單細胞個體, 呈現金黃色, 細胞壁含有矽質, 可在較不受汙染的水域中生存 ; 褐藻類呈褐色, 多為大型海藻, 例如 : 海帶 ( 昆布 ) 有些藻類可供食用, 有些可作為飼料或健康食第4 章3 洋菜洋菜又稱為寒天, 是由石花菜提煉而來, 可用來製作布丁, 或製作培養細菌的培養基品, 例如 : 石花菜可以提煉洋菜 3 ( 又稱寒天 ); 紫菜可以製成海苔 ( 圖 4-9) 當環境中過多的營養物質流入水庫湖泊或河川時, 藻類會大量繁殖, 破壞水中的生態平衡因此, 研究水域環境中的藻類種類和數量, 可以幫助人類了解水域環境的好壞 E 石蓴 D 褐藻 8µm 海帶是一種褐藻石蓴豆腐湯圖 4-9 各種不同的藻類形形色色

13 2 國中自然與生活科技 ( 二 ) 4 眼蟲眼蟲同時兼具了藻類和原生動物的營養方式 : 其細胞內具有葉綠體, 在有光的環境下可行光合作用製造養分, 而在黑暗中可以攝食其他生物, 是很特殊的原生生物 2 原生動物類原生動物為單細胞生物, 不具有細胞壁, 生長於水中或潮溼的環境中, 有些種類可利用偽足鞭毛或纖 4 毛移動原生動物可藉由捕食獲得養分, 例如 : 外形像草鞋的草履蟲, 以及形狀不固定的變形蟲等有些原生動物會寄生在其他生物體內, 例如 : 錐體蟲會造成非洲睡眠病, 使患者昏睡不醒, 甚至死亡 ( 圖 4-) 5 眼點 65µm 0µm 偽足 A 變形蟲 B 草履蟲 8µm 鞭毛纖毛 C 錐體蟲圖 4- 各種原生動物 3 原生菌類常見的原生菌類, 例如 : 黏菌和水黴菌等黏菌通常扮演分解者的角色, 以樹皮或枯葉上的有機物維生 ; 水黴菌則生長於淡水中, 如魚塭魚缸或水溝, 有些會使魚類生病 ( 圖 4-11) 圖 4-11 各種原生菌類 A 黏菌 B 被水黴菌感染的魚

14 3 第章 4 菌物界 Warm Up 珊迪在出國前忘記清洗用餐後的碗盤一個月後回國發現碗盤上出現藍色綠色和黑色各種毛茸茸的物體你覺得這些物體是什麼呢菌物界的生物體通稱為真菌包括黴菌蕈類和 5 酵母菌細胞皆具有細胞壁但卻沒有葉綠體因 5 細胞壁此不能行光合作用必須從外界獲得養分真菌依營的分解者寄生真菌會使動植物生病或死亡例如有些生物細胞膜外側有細胞壁但不同物種的細胞壁成分不同植物界為纖維素菌物界為幾丁質原核生物界則為聚糖人類的香港腳 6 抗生素養方式分為腐生和寄生腐生真菌會分解動植物屍 5 體和碎屑因此和有些細菌原生菌類都是自然界中真菌大多為多細胞生物個體由菌絲構成菌絲可侵入寄主或附著物內分泌酵素將大分子養分分解為小分子後再行吸收真菌可產生孢子藉由孢子的飄散以繁殖許多抗生素能抑制細菌生長故能有效治療細菌引起的疾病由青黴菌提煉出的青黴素又稱盤尼西林是人類最早發現的抗生素 1 黴菌有些黴菌對人類有益例如青黴菌圖 4-12 A 它所分泌的青黴素可以抑制細菌生長是最早發現的 15 6 抗生素而有些黴菌則會讓食物皮革衣物及材料發霉而腐壞例如黑黴菌圖 4-12 B B 黑黴菌 A 青黴菌 580µm 50µm 圖 4-12 黴菌形形色色的生物 4 4

15 4 國中自然與生活科技 ( 二 ) 2 蕈類蕈類由菌絲構成, 外型呈傘狀, 傘的底部有孢子, 生長在枯木腐枝或地面上有些蕈類是可以食用的, 例如 : 木耳香菇金針菇和竹蓀等 ; 有些可當藥材, 例如 : 靈芝 ; 有些則有劇毒, 誤食會導致死亡 ( 圖 4-13) 5 A 毒蕈鱗柄白鵝膏 3 酵母菌酵母菌為單細胞真菌, 不具菌絲在有氧的情況下, 酵母菌可將糖分解, 產生水和二氧化碳, 並快速行出芽生殖 ; 缺氧時, 酵母菌則可以分解糖而產生酒精和二氧化碳, 此過程稱為酒精發酵人們所飲用的葡萄酒及啤酒等, 便是將果汁或麥粒等, 經酵母菌的發酵產生酒精釀造而成發酵所產生的二氧化碳可以使烘焙的麵包及糕餅鬆軟, 酒精則在烘焙時逸出 B 毒蕈紅托鵝膏 C 靈芝 D 竹蓀 E 常見的可食用蕈類圖 4-13 各種蕈類

16 5 的生物植物界第4 章海龜產卵植物界的成員是一群具有細胞壁的多細胞生物, 大多數種類都有葉綠體, 可行光合作用這一群生物 7 地錢名字的由來地錢的形狀與戰國時代是由綠藻類演化而來的, 依演化出現時間的先後, 可趙國的錢幣相似 ( 如下分為蘚苔植物蕨類植物裸子植物和被子植物其圖 ), 就像平鋪在地上的錢幣, 因此取名為地中蘚苔植物屬於無維管束植物 ; 蕨類植物裸子植物錢現在我國中央銀行和被子植物則具有維管束, 因此有真正的根莖和葉的標誌亦是採用相同的圖形等構造, 屬於維管束植物 1 蘚苔植物蘚苔植物是最先出現在陸地的植物它們的外表具有角質層, 可以防止水分的過度散失 ; 但由於植株尚未出現維管束, 所以水分和養分的運輸速度很慢, 因此個體較為矮小在潮溼的地面牆壁或樹幹上, 常常可以發現這一群綠色矮小的植物 ( 圖 4-14) 7 常見的蘚類植物, 如地錢, 其綠色的植物體平鋪於地面上, 腹面的假根則固著在土壤內常見的苔類植物, 如土馬騌宗, 具有直立的假莖, 其上有假葉生長, 並有假根固著在土壤內 ( 圖 4-15) 8 mm 2 cm 圖 4-14 潮溼環境中容易見到蘚苔 A 地錢 B 土馬馬宗圖 4-15 蘚苔植物形形色色

17 6 孢子孢子囊顯微圖 70µm 孢子囊堆放大圖 ( 二 ) 2 蕨類植物蕨類植物是一種維管束植物維管束植物體內的維管束貫穿根莖和葉等器官, 使植物體內水分和養分的輸送加快, 並可支持植物體, 使其直立, 因此維管束植物長得比蘚苔植物高大蕨類植物多生長在陰溼的地方, 莖常埋於地下, 稱為地下莖 ; 有些種類的莖則直立且高大, 如筆筒樹臺灣桫欏蕨類的成熟葉片多呈羽狀複葉, 幼葉則呈捲旋狀蕨類植物不產生種子, 而是藉由產生孢子繁殖成熟蕨葉的背面常有孢子囊聚集成堆, 稱為孢子囊堆孢子囊內的孢子很微小, 需要用複式顯微鏡觀察, 成熟後會由孢子囊散出, 隨風飄散 ( 圖 4-16) 葉國中自然與生活科技捲旋狀的幼葉羽狀複5 葉背的孢子囊堆地下莖葉柄圖 4-16 典型蕨類的形態構造根

18 7 的生物5 一般蕨類植物因為葉型優美, 常用來插花或美化環境, 如鐵線蕨 ; 有些可供食用, 如過溝菜蕨 ( 過貓 ) 鳥巢蕨( 山蘇 ) 而臺灣特有的蕨類臺灣水韭, 生長在陽明山國家公園的夢幻湖 ( 圖 4-17) 今日我們燃燒的煤炭, 部分是由古生代高大的蕨類植物深埋於地層中, 經過長時間的高溫高壓作用而形成的孢子囊堆捲旋狀的幼葉第4 章形形色色A 鐵線蕨孢子囊堆 B 山蘇 D 筆筒樹 C 臺灣水韭圖 4-17 各種不同的蕨類

19 8 國中自然與生活科技 ( 二 ) 3 裸子植物裸子植物和被子植物皆能產生種子繁殖下一代, 因此稱為種子植物裸子植物的種子裸露, 而被子植物的種子則包藏在果實中乾燥的種子不但可以長期保存抵抗乾燥, 而且在適宜環境下萌芽時, 種子內儲藏的養分可以供給其內的胚發育, 增加種子植物繁殖和擴張生長範圍的能力, 因此種子植物是現今陸地上分布最廣的植物大部分的裸子植物會產生毬果, 毬果有雌雄之分, 由許多鱗片組成雄毬果較小, 鱗片外側會產生許多花粉粒 ; 雌毬果較大, 鱗片內側則有裸露的胚珠, 胚珠內含有卵當雄毬果的花粉粒藉由風傳播到雌毬果後, 花粉粒會伸出花粉管, 帶領精細胞到達胚珠和卵結合受精後, 胚珠會發育成種子, 種子通常有翅, 可以隨風散播到遠處 ( 圖 4-18) 5 15 雌毬果授粉受精後, 種子在雌毬果的鱗片內側發育種子離開雌毬果松樹的葉子雄毬果因乾燥而鱗片張開的雌毬果種子翅種子散播適合地點有翅的種子圖 4-18 裸子植物的生殖過程 ( 以松樹為例 ) 發芽

20 9 5 裸子植物包含松杉柏紅檜蘇鐵銀杏等, 它們通常分布於溫帶, 或熱帶亞熱帶海拔較高的山區大多數的裸子植物葉子呈針狀, 因此又被稱為針葉樹 ; 其樹幹往往高大挺直, 是建築和製作家具的良好木材松子是松樹的種子, 可以食用或提煉松子油 ; 琥珀是松樹的樹脂經過地層長久的作用後所形成紅檜的樹齡可達數千年, 它的木材紋理細緻美觀質地堅實, 且含有精油可以防蟲蘇鐵則是庭園中常見的裸子植物 ( 圖 4-19) D 紅檜紅檜的葉子 A 臺灣杉 B 龍柏 C 蘇鐵臺灣杉的葉子龍柏的葉子圖 4-19 常見的裸子植物

21 1 國中自然與生活科技 ( 二 ) 4 被子植物被子植物具有花, 所以亦被稱為開花植物它們的種子包被於果實內, 以獲得保護如我們日常所見的樹木花草和蔬菜等, 它們可供食用藥用或觀賞, 與人類的關係十分密切 5 被子植物依種子內子葉的數目分為單子葉植物和雙子葉植物 ( 表 4-2) 大部分單子葉植物的葉具平行脈, 花瓣為三或三的倍數, 如蔥麥稻檳榔竹子百合玉米孤挺花和水仙等 ( 圖 4-20) 大部分雙子葉植物的葉具網狀脈, 花瓣為四五或其倍數, 常見的如榕樹菊芹菜紫花酢漿草朱槿杜鵑和日日春等 ( 圖 4-21) 表 4-2 單子葉植物和雙子葉植物的比較 ( 主要是依據子葉數目, 其他特徵則作為輔助 ) 特徵種類子葉數目花瓣數葉脈莖內維管束的排列方式根系單子葉植物維管束 1 片子葉通常為 3 的倍數通常為平行脈散狀排列鬚根系雙子葉植物維管束 2 片子葉通常為 4 或 5 的倍數通常為網狀脈環狀排列軸根系

22 圖 4-20 單子葉植物圖 4-21 雙子葉植物 111 A 玉米 A 朱槿 B 孤挺花 B 杜鵑孤挺花葉的平行脈杜鵑葉的網狀脈 C 水仙水仙葉的平行脈 C 日日春日日春葉的網狀脈

23 112 國中自然與生活科技 ( 二 ) 活動 4 2 目的蕨類的觀察了解蕨類植物的形態構造器材以組為單位以及生殖的方式等蕨類植物數株載玻片 1 片解剖顯微鏡 1 臺滴管 1 支鑷子 1 支蓋玻片 1 片複式顯微鏡 1 臺步驟用解剖顯微鏡觀察成熟葉下表面的孢子囊堆 2. 繪出葉子及孢子囊堆的排列方式觀察蕨類的外形並寫出各部位的名稱可用檯燈照射孢子囊堆 3 4 先於載玻片上加一滴水再用鑷子夾取孢子囊堆置於載玻片上蓋上蓋玻片後完成標本以低倍鏡觀察孢子囊和孢子然後將其形狀繪在紀錄簿上製作問題與討論 1. 比較不同的蕨類植物其孢子囊堆的排列情形如何 2. 當孢子囊堆被燈光照射一段時間後會發生什麼現象推測這個現象是什麼原因呢

24 113 第章 6 動物界 Warm Up 丁丁和小波到公園散步時看到公園的水池中有烏龜和魚水面上也停駐著幾隻昆蟲丁丁告訴小波水池中可能還有草履蟲這種肉眼看不見的動物喔你覺得丁丁的說法是正確的嗎動物界的生物體均為多細胞的生命形式不具細胞壁及葉綠體所需養分大多由外界獲得以下是幾個常見的動物門 P124 1 刺絲胞動物門 5 刺絲胞動物如海葵水螅珊瑚蟲和水母等圖 4-22 牠們都是水生身體呈囊狀具有一個消化腔對外僅有一個開口開口周圍有觸手觸 8 刺絲胞由此射刺絲胞是一種出毒液特殊細胞受到刺激後會將內部的刺絲射出刺入獵物體內以注射毒液細胞核發射前 8 手上有刺絲胞可用於捕食或防禦有些珊瑚蟲體內有藻類共生使珊瑚呈現五彩繽紛的顏色當環境不良時共生的藻類會離開而使得珊瑚呈現白色俗稱珊瑚白化 B 水螅 D 水母 A 海葵 C 珊瑚蟲圖 4-22 各種刺絲胞動物刺絲發射後形形色色的生物 4 4

25 114 國中自然與生活科技 ( 二 ) 9 水蛭的代罪羔羊蛞蝓有些水蛭仰賴吸血維生, 因此許多人看到水蛭時, 便拚命撒上鹽巴, 想讓它脫水而死可是你知道嗎? 受害者常常是蛞蝓蛞蝓和水蛭很容易區分, 蛞蝓常被稱為無殼蝸牛, 其前端有類似蝸牛的觸角且行動緩慢, 水蛭前端較窄, 後端肥胖且行動迅速其實所有生物都是大自然的一分子, 在沒有真的威脅到你之前, 可別先下手為強哦 2 扁形動物門扁形動物, 如渦蟲吸蟲和絛絛蟲等 ( 圖 4-23) 牠們的身體扁平, 有利於體內的細胞和周圍的環境進行物質交換渦蟲可以攝食水中的小型生物或腐敗的屍體, 而吸蟲和絛蟲都是寄生蟲, 可能引發疾病 A 渦蟲 1mm B 吸蟲 0.5mm C 絛絛蟲 mm 圖 4-23 各種扁形動物 5 3 軟體動物門軟體動物, 如蝸牛鸚鵡螺扇貝文蛤 9 蛞蛞蝓烏賊和章魚等( 圖 4-24) 牠們的身體柔軟而不分節, 通常具有堅硬的外殼保護身體, 但因硬殼會妨礙運動, 所以牠們的運動緩慢, 如文蛤蝸牛烏賊的殼很小, 藏在背面的皮膚下 ; 章魚的殼完全退化, 因此可以快速運動 A 蝸牛 B 扇貝 C 烏賊圖 4-24 各種軟體動物

26 115 的生物5 4 環節動物門環節動物, 如水蛭沙蠶和蚯蚓等 ( 圖 4-25), 牠們的身體柔軟細長且分節, 每節的外形都很相似蚯蚓與水蛭皆分布於淡水及陸地, 而蚯蚓體表的剛毛可協助蠕動爬行 ; 沙蠶則分布於海洋及河口第4 章軟殼蟹蟹是節肢動物, 在成長過程中必須蛻去舊的外骨骼, 身體才能長大而這些剛蛻去舊的外骨骼新的外骨骼尚未堅硬前的蟹, 就是我們所稱的軟殼蟹了! A 水蛭 B 沙蠶 C 蚯蚓圖 4-25 各種環節動物形形色色 5 節肢動物門節肢動物是動物界中種類和數量最多的一門, 分布於水中陸地及空中牠們的身體分節且各節具有不同形態, 並有分節的附肢及堅硬的外骨骼外骨骼會保護身體, 但會影響其生長, 因此在發育過程中必須將舊的外骨骼脫落, 身體才能長大 ( 圖 4-26) 圖 4-26 節肢動物蛻去外骨骼

27 116 國中自然與生活科技 ( 二 ) 腹昆蟲是陸地上最常見的節肢動物, 身體分為頭胸腹三部, 胸是唯一能飛翔的無脊椎動物 ( 圖 4-27), 通常具有三對步足以及兩翅步足頭對翅, 如蜻蜓鍬形蟲有些昆蟲僅有一對翅, 如蚊子蒼蠅等 ; 也有不具翅的昆蟲, 如跳蚤 5 圖 4-27 昆蟲的形態蝨子和衣魚等 ( 圖 4-28) 兩對翅一對翅沒有翅 A 鍬形蟲 B 蒼蠅 C 跳蚤圖 4-28 昆蟲的翅昆蟲的一生通常由卵孵化為幼蟲, 再變為成體, 這個過程稱為變態蒼蠅蜜蜂及蝴蝶的幼蟲在成長過程中會經歷蛹期, 蛹期蟲體通常不吃不動, 許多構造都要改變後才羽化為成蟲, 稱為完全變態 ( 圖 4-29) 幼蟲蛹卵圖 4-29 完全變態 : 大白斑蝶成蟲

28 117 的生物第4 章幼蟲幼蟲卵鞘內含有成蟲許多卵圖 4-30 不完全變態 : 臺灣大刀螳蝗蟲螳螂和蟑螂的幼蟲, 外型與成蟲相似, 只是體型較小, 漸漸成長後就可以變為成蟲, 不須要經過蛹期, 稱為不完全變態 ( 圖 4-30) 蜘蛛蟎蠻也是常見的節肢動物, 具有四對步足 5 蜘蛛會製造絲, 有些會結網, 用以捕捉獵物 ; 蟎的體型微小, 肉眼無法辨識, 常常生存於住家中的寢具地毯窗簾中, 其屍體和排泄物容易造成人類過敏蝦蟹是水中常見的節肢動物, 具有五對步足, 第一對步足常特化成為螯足, 用以捕食和禦敵蜈蚣馬陸為具有許多步足的節肢動物蜈蚣為肉食性, 常以昆蟲為食 ; 馬陸則以腐敗的植物為食 ( 圖 4-31) 形形色色200 mm A 蜈蚣 B 馬陸 C 圖 4-31 各種節肢動物

29 118 國中自然與生活科技 ( 二 ) 6 棘皮動物門棘皮動物, 如海參海膽和海星等 ( 圖 4-32) 牠們都生活在海洋中, 其身體表面通常有棘, 體內具有獨特的管狀構造, 這些管狀構造伸出體外形成管足, 可用以移動攝食和呼吸海參呈長條狀, 有些種類可供食用 ; 海膽呈球狀, 有堅硬的外殼, 表面有很長的棘 ; 海星則呈星形, 通常具有五個腕, 喜食文蛤牡蠣 5 A 海參 B 海膽管足棘管足 C 海星圖 4-32 各種棘皮動物

30 119 的生物5 7 脊索動物門脊索動物大多數都是脊椎動物常見的脊椎動物有五大類, 分別為魚類兩生類爬蟲類鳥類及哺乳類魚類魚類有鰭, 用鰓呼吸, 體表大多有鱗片保護魚類根據骨骼的質地, 可分為軟骨魚及硬骨魚兩大類軟骨魚的骨骼為軟骨, 具有鰓裂, 不具鰓蓋, 主要生活於海洋中, 如鯊魚魟魟魚等硬骨魚具有堅硬的骨骼, 且鰓的外側有鰓蓋保護硬骨魚的種類繁多, 雖然大小形狀有很大的差異, 但身體一般都呈流線型, 如吳郭魚小丑魚及虱目魚等 ; 而海馬及彈塗魚則是具有特殊形態的硬骨魚 ( 圖 4-33) P124 E 大彈塗魚第4 章形形色色A 鯊魚鰓裂 B 魟魚 C 小丑魚圖 4-33 各種魚類 D 海馬

31 120 國中自然與生活科技 ( 二 ) A 翡翠樹蛙成蛙兩生類一般兩生類的幼體 ( 如蝌蚪 ) 生活在水中, 用鰓呼吸, 經過形態改變而轉變為成體 ( 圖 4-34 A), 成體則可於陸地生活, 用肺呼吸兩生類的成體雖然可以生活在陸地上, 但牠們的皮膚薄而溼潤, 無法有效防止水分散失, 且生殖時行體外受精, 因此必須生活在潮溼的地方蛙蟾蜍山椒魚和蠑螈都屬於兩生類 ( 圖 4-34) 蠑螈山椒魚有尾, 蛙蟾蜍無尾蛙的後肢善於跳躍, 而蟾蜍的皮膚有疣狀突起, 內有毒腺可分泌毒液, 用以禦敵 5 B 黑眶蟾蜍疣狀突起幼蛙 C 臺灣山椒魚蝌蚪卵 D 蠑螈圖 4-34 各種兩生類

32 121 的生物5 爬蟲類爬蟲類用肺呼吸, 體表具有鱗片或骨板, 可以第4 章11 原住民的圖騰臺灣原住民中有布農排灣和魯凱三族是以百步蛇作為精神圖騰尤其排灣族魯凱族視百步蛇為祖靈或有靈性的東西, 不得隨意侵犯 A 陸龜防止體內水分散失, 適應乾燥的陸地環境此外, 爬蟲類皆行體內受精, 卵生爬蟲類的卵通常具有蛋殼保護, 內含豐富的養分以供受精卵發育之用爬蟲類為外溫動物, 大多分布於溫暖的地方常 11 見的爬蟲類, 如龜鱷蜥蜴和蛇等 ( 圖 4-35) 形形色色B 尼羅鱷 E 赤尾青竹絲 C 鬣蜥 D 百步蛇圖 4-35 各種爬蟲類

33 122 國中自然與生活科技 ( 二 ) 瞬膜 A 貓頭鷹鳥類鳥類的前肢特化為翼, 可用來飛行, 體表具有羽毛, 能夠協助飛行和維持體溫, 屬於內溫動物鳥類的骨骼中空堅實質輕, 可以減輕體重, 肺延伸出許多氣囊, 也有助於飛行鳥類的眼睛具有透明的瞬膜, 當瞬膜閉起時, 眼睛仍能看到東西, 故飛翔時可保護眼睛, 其銳利的視力也是其他動物比不上的常見的野生鳥類有麻雀鴿子白頭翁綠繡眼等帝雉臺灣藍鵲為臺灣的特有鳥類企鵝鴕鳥則是形態特殊, 不會飛行的鳥類 ( 圖 4-36) 5 C 企鵝 B 雞 G 臺灣藍鵲 E 綠繡眼 D 白頭翁 F 帝雉圖 4-36 各種鳥類

34 123 的生物5 哺乳類哺乳類的母體會分泌乳汁餵哺幼兒, 體表大多具有毛髮, 屬於內溫動物大多數的哺乳類為胎生, 少數為卵生針鼴鼴鴨嘴獸是卵生哺乳類, 卵產出後再孵化出幼兒, 然後由母體分泌乳汁餵哺幼兒胎生的哺乳類中, 無尾熊袋鼠的胎盤不發達, 因此胎兒在母體內尚未發育完全即產出, 然後在母體的育兒袋中吸食乳汁漸漸長大人類獅牛海豚鯨魚及蝙蝠等多數哺乳動物的胎兒, 則在母體內發育完全後再產出哺乳類的分布廣泛, 陸地或海洋都可以見到其蹤跡 ( 圖 4-37) E 蝙蝠第4 章形形色色A 針鼴 D 海豚 F 獅子 C 袋鼠 B 鴨嘴獸育兒袋圖 4-37 各種哺乳類

35 知識廣角海綿, 動物? 植物? 課本 P113 海綿是動物, 但因為看不出有明顯的運動, 因此很常被誤認為是植物海綿全身千窗百孔, 每一個小孔都像是牠的嘴, 稱為入水孔, 海水從這些小孔流入, 給海綿帶來了充分的食物和氧氣, 最後則從頂端的出水孔流出 ( 如圖 A) 在海綿體內的水流管道內側, 襯著一種具鞭毛的細胞, 可以擺動形成水流, 水由入水孔進入, 懸浮的食物顆粒便可能附著於細胞表面, 再吞入細胞內而成為海綿的養分其實不是每一種海綿都可以拿來吸水和搓洗物體, 只有體內不具骨針的才可以 ( 如圖 B), 不然你拿著含有骨針的海綿洗澡, 可會換成你千瘡百孔! A 海綿 B 浴用海綿桌上的珍饈美食一一吃掉海洋的未來課本 P119 長久以來, 鯊魚在海裡急速游著, 張著血盆大口裡的牙齒, 給我們的印象都是恐怖又血腥, 其實大部分的鯊魚對人類並沒有危險鯊魚在海洋中居於高階掠食者地位, 對於整個生態系的維持有相當的重要性, 若鯊魚的數量持續減少, 將連帶破壞整個海洋生態的平衡俗稱魚翅的食材, 其實是鯊魚的魚鰭 ( 如圖 C), 在華人重要的慶祝場合, 幾乎被當作必備食材為了魚翅, 漁民割下鯊魚魚鰭後, 便把鯊魚丟回海中任其死亡雖然臺灣已於 2008 年立法保護鯨鯊, 但民間仍不斷私自捕獵, 鯨鯊因肉質白而細嫩如豆腐, 俗稱豆腐 C 鯊魚的魚鰭鯊鯨鯊對人類並無攻擊性, 目前對牠所知仍然有限, 倘若鯨鯊消失, 對自然界的影響恐怕不是目前所能預知的為了我們的美麗海洋生態, 從今天起, 我們就應該拒吃鯊魚, 還給海洋一個多采多姿的生命世界

36 重點整理生物的命名與分類 1. 生物的命名方式有俗名與學名 2. 學名由林奈所創, 稱為二名法學名由屬名與種小名組成屬名為名詞, 第一個字母大寫 ; 種小名為形容詞, 全部小寫 3. 目前採用的生物分類層次主要有七個階層 : 优由大至小分為界門綱目科屬種悠階層愈高, 物種數愈多 ; 階層愈低, 特徵愈相似 4. 分類的基本單位是種同種生物的雌雄個體在自然狀況下可互相交配, 並能產生具有生殖能力的後代 5. 目前科學家大多採用五界分類系統, 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原核生物界缺乏細胞核, 其餘四界具有細胞核, 合稱為真核生物 6. 病構造簡單, 不歸類在五界中 4-2 原核生物界 1. 原核生物不具細胞核及膜狀內部構造, 包括全部的細菌 2. 有的細菌會致病, 有些則擔任分解者 3. 藍綠菌可行光合作用, 擔任生產者 4-3 原生生物界 1. 原生生物可能由原核生物演化而來, 多數為單細胞個體, 常見的有藻類原生動物類與原生菌類 2. 藻類具有葉綠體及細胞壁, 可行光合作用, 多種藻類對人類有所助益 3. 原生動物為單細胞, 無細胞壁 4. 原生菌多為生態系中的分解者 4-4 菌物界 1. 真菌具細胞壁, 但缺乏葉綠體, 無法進行光合作用 ; 個體多由菌絲構成常見的有黴菌蕈類與酵母菌 2. 黴菌由菌絲構成, 用孢子繁殖, 有些種類可以產生抗生素 3. 蕈類外形如傘狀, 傘的底部可產生孢子, 有些種類有毒 4. 酵母菌無菌絲, 為單細胞真菌, 利用出芽方式生殖, 在缺氧的情況下可以進行發酵作用, 產生二氧化碳和酒精 4-5 植物界 1. 植物為多細胞個體, 具細胞壁, 通常具有葉綠體可進行光合作用可分為無維管束植物 ( 蘚苔類 ) 與維管束植物 ( 蕨類種子植物 ) 2. 蘚苔類的物質運輸緩慢, 因此個體小而多半生活於潮溼環境 3. 蕨類具有維管束, 莖常埋於地下, 幼葉呈捲旋狀, 成熟的葉背面具有孢子囊堆, 孢子囊破裂可釋出孢子 4. 裸子植物不會開花, 其種子裸露, 生殖器官為毬果常見的有松杉柏紅檜, 可作為良好的家具和建材

37 重點整理 5. 被子植物會開花, 種子包在果實內, 依種子的子葉數目可分為單子葉植物與雙子葉植物 : 種類特徵單子葉植物雙子葉植物子葉數目 1 片子葉 2 片子葉花瓣數 3 的倍數 4 或 5 的倍數葉脈平行脈網狀脈維管束排列方式散狀排列環狀排列根鬚根軸根 6. 植物界生物的比較 :( 代表有此構造, X 代表無此構造 ) 蘚苔植物蕨類植物裸子植物被子植物角質層維管束 X 種子 X 有孢子 X 有孢子花 X X X 有毬果果實 X X X 4-6 動物界 1. 動物界皆為多細胞, 不具細胞壁及葉綠體, 所需養分大多由外界獲得 2. 刺絲胞動物具有刺絲胞以麻醉獵物, 個體呈囊狀, 身體對外只有一個開口, 例如 : 海葵水螅珊瑚蟲與水母 3. 扁形動物的身體扁平, 有利於體內的細胞和周圍的環境進行物質交換, 例如 : 渦蟲吸蟲和絛蟲 4. 軟體動物的身體柔軟而不分節, 多數具有殼常見種類有 : 文蛤蝸牛烏賊 5. 環節動物的身體細長而分節, 有些種類體表具有剛毛以協助運動, 例如 : 蚯蚓其他種類尚有水蛭和沙蠶 6. 節肢動物的身體有不同形狀與功能的分節情形, 具有附肢與堅硬的外骨骼昆蟲是陸地上最常見的節肢動物, 特徵為具有三對步足昆蟲身體的發育過程有不完全變態與完全變態优不完全變態的幼蟲和成蟲外形相似, 但成蟲通常有翅悠完全變態的幼蟲要經過蛹期, 形態發生改變後羽化為成蟲 7. 棘皮動物的體表有棘, 體內有管狀構造管足是運動呼吸與攝食的構造常見的有 : 海星海膽與海參 8. 魚類具有鰭, 以鰓呼吸, 體表多有鱗片保護依骨骼質地可分為軟骨魚與硬骨魚 9. 兩生類可能由魚類演化而來, 其幼體 ( 如蝌蚪 ) 生活於水中, 用鰓呼吸 ; 成體則生活於陸地, 用肺呼吸, 但體表無防止水分散失的構造常見的有 : 蛙與蟾蜍. 爬蟲類由兩生類演化而來, 體表具有防止水分散失的鱗片或骨板, 皆行體內受精, 卵有蛋殼保護常見的有 : 龜鱷蜥蜴和蛇 11. 鳥類由爬蟲類演化而來, 全為卵生, 前肢特化為翼, 全身披有羽毛, 故能飛翔, 並有保溫的功能常見的有 : 麻雀和鴿子 12. 哺乳類由爬蟲類演化而來, 體表有毛, 多為胎生, 具有乳腺能分泌乳汁餵哺幼兒代表性動物有 : 鴨嘴獸袋鼠人獅海豚等

38 小試身手 127 大家來找碴 ( 找出錯在哪裡 ) 1. 學名是由屬名和種名所組成的 (P.93) 2. 猴子是俗名, 臺灣獼猴是學名 (P.93) 3. 細菌在自然界中分布廣泛, 例如 : 大腸桿菌黏菌和酵母菌 (P.98 99) 4. 原生生物界為地球上最古老的原核生物 (P.0) 5. 蕨類植物的葉背用肉眼可看到的構造是孢菌物界 3. 在實驗室中利用培養皿培育出三種菌落, 當甲菌落增殖擴大時, 另外兩種菌落逐漸縮小, 最後中央僅剩甲菌落, 則甲菌落可能為何? (P.3) 訟桿菌訠酵母菌訡青黴菌訢螺旋菌植物界 4. 如下圖, 將植物依其特徵分成甲乙丙丁四個家族若有一植物具有維管束, 且會產生裸露的種子, 則此植物屬於下列哪一家族? (P.8 9) 子囊, 破裂後可散出孢子 (P.6) 6. 動物可以分為脊椎動物門和無脊椎動物門 (P.113 ~ 123) 7. 山椒魚和甲魚的骨骼皆為硬骨質, 所以屬於硬骨魚類 (P.119 ~ 121) 腦內大革命 ( 寫出正確答案 ) 訟甲訠乙訡丙訢丁昆蟲 5. 下圖為瘧蚊成長過程中的四個時期, 請問其先後順序為何? (P.116) 訜甲訜乙訜丙訜丁學名 1. 下列關於非洲象的學名 Loxodonta africana 之敘述, 何者正確?(Africa 是非洲的意思 )(P.93) 訟 Loxodonta 是形容詞訠 africana 可能是指非洲的訡 africana 是名詞訢 Loxodonta 是非洲象的意思生物的分類原則 2. 有甲乙丙丁戊五種生物, 已知甲戊同科不同屬 ; 乙丁同綱不同目 ; 甲丙丁同目不同科, 則下列敘述何者正確? (P.94 ~ 95) 訟甲丁同綱訠甲乙同目訡甲丙同種訢甲戊血緣關係最遠訟甲乙丙丁訠丁乙丙甲訡乙丁甲丙訢甲丙丁乙脊椎動物 6. 脊椎動物包含 : 訜甲魚類 ; 訜乙兩生類 ; 訜丙爬蟲類 ; 訜丁鳥類 ; 訜戊哺乳類請以代號回答下列問題 :(P.119 ~ 123) 优皆進行體內受精悠和卵生哺乳類的卵都具有蛋殼忧的成體用肺呼吸尤為外溫動物

Microsoft Word - ws_ch19_c.doc

Microsoft Word - ws_ch19_c.doc 班別 : 姓名 : ( ) 日期 : 19 生物多樣性 19.1 生活型的多樣性 ( 課本 3,p. 19-3) 地球上有不同的生活型存在, 種類繁多, 這現象稱為 (1) (biodiversity) 生物棲息的地方稱為 (2) (habitat) 例如 : 海洋淡水河流沙漠極地岩岸熱帶雨林 19.2 生物的分類 ( 課本 3,p. 19-5) A 為甚麼要把生物分類?( 課本 3,p.