qual deve ser o grupo mais heterogênio: o de seres de uma mesma família, que reúne vários gêrenos, ou o de seres de um mesmo filo, que reúne várias classes? Por quê?

O grupo de mesmo filo, pois há mais espécies de variados gêneros e, consequentemente, mais famílias, mais ordens ... Na relação Reino - > Filo - > Classe - > Ordem - > Família - > Gênero - > Espécie, quanto mais próximo de reino, mais abrangente e variada é a classificação.