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民國115年 高考三級 昆蟲 昆蟲分類學考古題
民國115年 高考三級 昆蟲 昆蟲分類學收錄考選部官方試題,共 5 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。
題目與答案
鞘翅目(Coleoptera)昆蟲有那幾種幼蟲形式?請舉例說明各形式之代表
分類群。(20 分)
參考解答(AI 生成,非官方) 一、總說:鞘翅目幼蟲依體型、足之發達程度、體壁軟硬與棲息環境,可歸納為 campodeiform、scarabaeiform、elateriform、eruciform、curculioniform 等「幼蟲型(larval types)」。此類形態分型雖非嚴格系統分類單元,卻是科級以上檢索與生態適應判斷的重要依據,各型間亦有過渡與例外。 二、Campodeiform(雙尾型、步行型):體扁平細長,足長而善走,觸角與尾鬚明顯,體壁較硬,多為捕食性或棲於落葉石下。代表類群為肉食亞目 Adephaga 之步甲科 Carabidae、龍蝨科 Dytiscidae、虎甲科 Cicindelidae,以及隱翅蟲科 Staphylinidae 之大部分。 三、Scarabaeiform(蠐螬型):體肥胖呈 C 形彎曲,足短小、行動遲緩,體壁柔軟多皺,棲於土壤、腐植質或糞便中。代表類群為金龜子科 Scarabaeidae、鍬形蟲科 Lucanidae 及獨角仙類;此型與其分解者或植食性土棲生活密切相關。 四、Elateriform(叩頭蟲型、金針蟲 wireworm):體細長圓筒狀,體壁堅硬光滑,足短、色澤多為黃褐,長期生活於土中取食根部。代表類群為叩頭蟲科 Elateridae、擬步甲科 Tenebrionidae,以及吉丁蟲科 Buprestidae 之部分種類。 五、Eruciform(蠋型)與 curculioniform(無足型):蠋型體柔軟、具胸足、腹足有或無,如葉甲科 Chrysomelidae、瓢蟲科 Coccinellidae;無足型頭部發達、體胖而無足,如象鼻蟲科 Curculionidae 與小蠹亞科 Scolytinae。另有 triungulin(三爪型)見於芫菁科 Meloidae 之一齡、planidium 見於寄生性類群。
關於系統分類學在重建系統樹時常會看到以下專有名詞,請敘述其意義
及其根據的理論為何?(每小題4 分,共20 分)
Outgroup comparison
Bootstrap value
Maximum likelihood
Synapomorphy
Monophyletic group
參考解答(AI 生成,非官方) 一、Outgroup comparison(外群比較):以系統樹外、血緣較遠但具可比性之外群性狀狀態為參照,判定內群性狀之極性;若內群多數具某衍生狀態而外群為祖徵,則該狀態判為 apomorphy(衍生特徵)。理論基礎在於共同祖先與性狀演化具方向性,外群可提供祖先狀態之推定。 二、Bootstrap value(自助法支持度):對性狀或序列矩陣進行多次重複抽樣(常用 1000 次),每次重建系統樹,統計某分支出現之頻率百分比。數值越高表示該分支受資料支持越強,其理論基礎為抽樣誤差與重複取樣之統計穩定性,並非該分支為真的機率。 三、Maximum likelihood(最大似然法):先設定序列或性狀演化之機率模型(如 GTR+G),再計算各候選樹在該模型下產生觀察資料之機率,取對數似然值最大者為最佳樹。理論基礎為機率統計與模型化演化歷程,需注意模型選擇與參數設定對結果之影響。 四、Synapomorphy(共同衍生特徵):兩個以上分類群共享、且源自最近共同祖先之衍生性狀,是界定單系群之關鍵證據。須與 symplesiomorphy(共同祖徵,不能用於界定單系群)及 homoplasy(同形性、趨同或反覆演化)嚴格區分,後者易造成錯誤歸群。 五、Monophyletic group(單系群):又稱 clade,指包含最近共同祖先及其全部後代之分類群,通常以 synapomorphy 支持。與 paraphyletic group(並系群,排除部分後代)及 polyphyletic group(多系群,未含最近共同祖先)相對,為現代系統分類學所主張之自然分類單位。
膜翅目(Hymenoptera)廣腰(Symphyta)及細腰亞目(Apocrita)的成
蟲及幼蟲可以從那些形態特徵加以區別?請描述所有可供鑑別的特徵。
(20 分)
參考解答(AI 生成,非官方) 一、腹部與胸部之連接:廣腰亞目 Symphyta 之腹部第一節與後胸寬闊相接,無明顯收縮,腹部第一背板游離;細腰亞目 Apocrita 之第一腹節與後胸癒合成前胸腹節(propodeum),其後形成腹柄(petiole)或明顯細腰,為最直觀且最重要之區別特徵。 二、翅脈與翅室:Symphyta 前翅脈相完整,具 costal cell(前緣室)、較多橫脈與閉合翅室,後翅常具閉室;Apocrita 翅脈明顯簡化,翅室數目減少,前翅多缺 costal cell,後翅脈相亦退化,惟部分寄生性類群翅脈更為減少。 三、足與產卵管:Symphyta 後足轉節(trochanter)為二節,雌蟲產卵管多呈鋸狀或鑽刺狀,用以鋸切植物組織產卵;Apocrita 後足轉節為一節,產卵管多呈細針狀,針尾部(Aculeata)更特化為螫針並與毒腺相連。 四、幼蟲形態:Symphyta 幼蟲為蠋型(eruciform),具明顯頭部、發達胸足及腹部原足(prolegs),但原足不具趾鉤(crochets),多為自由生活之植食性;Apocrita 幼蟲為無足型(apodous),頭部與感覺器官退化,多營寄生性或由親代提供食餌,生活史策略差異明顯。
解釋下列昆蟲分類學專門之形態學術語,並說明其可能應用於那些類群
的分類與鑑定上?(每小題4 分,共20 分)
chaetotaxy
costal break
tarsal formula
crochets
intercalary wing vein
參考解答(AI 生成,非官方) 一、chaetotaxy(毛序):指體表剛毛(setae)之數目、位置、長短與排列模式。應用上如彈尾目 Collembola 之腹部毛序、纓翅目 Thysanoptera 之體毛與翅毛排列、鱗翅目幼蟲之 D1、D2 等毛位命名,均為科、屬乃至種級鑑定之重要依據。 二、costal break(前緣脈斷、前緣切痕):指翅前緣脈 costa 上之局部弱化或斷裂處,常見於翅基附近。主要應用於雙翅目 Diptera 短角亞目 Brachycera 之科、屬檢索,藉其有無與位置輔助鑑定,如舞虻科 Empididae、食蟲虻科 Asilidae 等類群。 三、tarsal formula(跗節式):以數字表示前、中、後足跗節(tarsomere)之節數,如 5-5-4 表示前中足五節、後足四節。廣泛用於鞘翅目 Coleoptera、半翅目 Hemiptera、膜翅目 Hymenoptera 之科級鑑定,如瓢蟲科多為 4-4-4(隱四節型)、葉甲科多為 5-5-5。 四、crochets(趾鉤):鱗翅目幼蟲腹足(prolegs)末端之小鉤,排列成環狀(circle)、中列(mesoseries)或雙序(biordinal)等模式。其排列方式為鱗翅目科、屬鑑定之關鍵特徵;葉蜂幼蟲腹足無趾鉤,可據以與鱗翅目幼蟲區別。 五、intercalary wing vein(插脈):指位於主要縱脈之間、通常不直接與其他翅脈連接之額外翅脈。常見於蜻蛉目 Odonata、蜉蝣目 Ephemeroptera 及襀翅目 Plecoptera,其數目、位置與插入方式為科、屬鑑定及翅脈命名系統之重要依據。
請指出以下重要檢防疫害蟲之分類地位(目級及科級分類地位),請說明
其形態特徵並舉例與其相近似種類之區辨方法。(每小題4 分,共20 分)
光肩星天牛
龍眼雞
咖啡果小蠹
秋行軍蟲
蘋果蠹蛾
參考解答(AI 生成,非官方) 一、光肩星天牛 Anoplophora glabripennis:鞘翅目 Coleoptera 天牛科 Cerambycidae(溝脛天牛亞科 Lamiinae)。體黑色具不規則白斑,觸角十一節、各節基部淡色,鞘翅基部光滑無顆粒狀瘤突。近似種星天牛 A. chinensis 之鞘翅基部具明顯瘤突,可據此區別。 二、龍眼雞 Pyrops candelaria:半翅目 Hemiptera 蠟蟬科 Fulgoridae。體色鮮豔,頭部向前延伸成細長之頭突(cephalic process),前翅具斑紋。近似之斑衣蠟蟬 Lycorma delicatula 亦屬蠟蟬科,惟頭突短、翅面呈黑底紅斑,可依頭突形狀與翅斑配置區別。 三、咖啡果小蠹 Hypothenemus hampei:鞘翅目 Coleoptera 象鼻蟲科 Curculionidae(小蠹亞科 Scolytinae)。體長約 1.5 至 2 公釐,黑褐色圓筒狀,鞘翅後端斜面(declivity)具齒列。近似之 Hypothenemus 屬種類外形相近,須依雄蟲形態、齒列排列及寄主植物種類加以區別。 四、秋行軍蟲 Spodoptera frugiperda:鱗翅目 Lepidoptera 夜蛾科 Noctuidae。成蟲前翅灰褐,具腎狀紋及斜向暗帶;幼蟲頭部具倒 Y 形紋,腹部末節背面有四個黑點呈方形排列。近似之甜菜夜蛾 S. exigua 無倒 Y 形紋,斜紋夜蛾 S. litura 之斑紋與黑點排列亦不同,可據以區辨。 五、蘋果蠹蛾 Cydia pomonella:鱗翅目 Lepidoptera 捲蛾科 Tortricidae。成蟲前翅灰褐色,翅端具深褐色斑並帶銅色條紋,後翅均勻灰褐;幼蟲粉白色,頭部與前胸背板褐色。近似之梨小食心蟲 Grapholita molesta 翅面斑紋較淡、寄主與性費洛蒙組成不同,可合併形態與誘引結果判定。