真核生物与原核生物的根本性区别是前者的细胞内含有细胞核，因此以真核来命名这一类细胞。许多真核细胞中还含有其它细胞器，如粒线体、叶绿体、高尔基体等。由于具有细胞核，因此真核细胞的细胞分裂过程与没有细胞核的原核生物也大不相同。真核生物在演化上是单源性的，都属于生物分类三域系统中的真核域，另外两个域为同属于原核生物的细菌和古菌。但由于真核生物与古菌在一些生化性质和基因上具有一定相似性，因此有时也将这两者共同归于新壁总域演化支。科学家相信，从基因证据上来看，真核生物是细菌与古菌的基因融合体，它是某种