第6章生物的進化eq\a\vs4\al()解讀章首圖文培育學習志向·勇擔社會責任章引言的第一段從達爾文提誕生物進化論起先，指出這一理論雖然轟動世界，但并未解決關于生物進化的全部問題。接著介紹達爾文在提出進化論之后探討蘭花的進化，對蘭花多種多樣的適應性結構既驚羨新穎 又困惑不解，并且指出在達爾文之后這個問題成為百年難解之謎，造成同學們的驚異感和困頓感，以此烘托探幽入微的氛圍。引言其次段如同一道沖破云霧的陽光，從19世紀達爾文的逆境倏然穿越到21世紀中國科學家的創新發覺：“2017年，我國科學家以深圳擬蘭為重點探討對象，通過基因組的測序和功能分析，發覺蘭花有474個特有基因家族……”介紹我國科學家如何從基因水平解開蘭花進化之謎，從而進一步激發同學們的新穎 心，為接下來提出“生物的多樣性和適應性是怎樣形成的？這與基因的變更有關嗎？”等問題作鋪墊，同時也自然而然地反映我國科技新成就，提升同學們對國家和民族的傲岸感。引言第三段在上述情境基礎上，提出了本章要探討的中心問題，并且指出關于生物進化的說明始終存在各種理論的交鋒，正是在各種理論的交鋒中，進化理論本身也在“進化”，以此來提升同學們對科學本質的相識。章題圖是“貝格爾”號艦在一片蒼茫的海上航行的畫面，寓意正如圖中題詩所說，當年達爾文所乘的“貝格爾”號艦雖然遠去，進化論的航程卻還未終止；探討生物的進化既非易事，同時又有無窮魅力。eq\a\vs4\al()理清本章架構初識概念體系·具備系統思維

第1、2節生物有共同祖先的證據自然選擇與適應的形成學有目標——課標要求必明記在平常——核心語句必背1.基于化石的干脆證據，認同當今生物具有共同的祖先。2.運用比較解剖學、胚胎學、細胞生物學和分子生物學等間接證據，說明當今生物具有共同的祖先。3.舉例說明適應的普遍性和相對性。4.運用達爾文的自然選擇學說說明適應的形成，說明適應是自然選擇的結果。5.評述達爾文的自然選擇學說的貢獻和局限性。1.生物有共同祖先的證據有化石證據、比較解剖學證據、胚胎學證據、細胞和分子水平的證據等。2.拉馬克進化學說的主要內容是：用進廢退和獲得性遺傳。3.達爾文自然選擇學說的主要內容是：過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異和自然選擇。4.達爾文自然選擇學說揭示了生物界的統一性是由于全部的生物都有共同祖先，而生物的多樣性和適應性是進化的結果。5.適應是普遍存在的，有相對性。適應是自然選擇的結果。【主干學問梳理】一、達爾文的生物進化論二、地層中陳設的證據——化石1．化石的概念化石是指通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等。化石是探討生物進化最干脆、最重要的證據。2．化石的作用利用化石可以確定地球上曾經生活過的生物的種類及其形態、結構、行為等特征。3．化石證據證明的問題(1)大量化石證據證明白生物是由原始的共同祖先經過漫長的地質年頭慢慢進化而來的。(2)大量化石證據還揭示誕生物由簡潔到困難、由低等到高等、由水生到陸生的進化依次。三、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據1．比較解剖學證據探討比較脊椎動物的器官、系統的形態和結構，可以為這些生物是否有共同祖先找尋證據。2．胚胎學證據(1)胚胎學的概念：探討動植物胚胎的形成和發育過程的學科。(2)脊椎動物在胚胎發育早期都有彼此相像的階段，這個證據支持了人和其他脊椎動物有共同祖先的觀點。3．細胞和分子水平的證據(1)當今生物有許多共同的特征，比如都有能進行代謝、生長和增殖的細胞，細胞有共同的物質基礎和結構基礎等，這是對生物有共同祖先這一論點的有力支持。(2)不同生物的DNA和蛋白質等生物大分子的共同點，提示人們當今生物有著共同的原始祖先，其差異的大小則揭示了當今生物種類親緣關系的遠近，以及它們在進化史上出現的依次。四、自然選擇與適應的形成1．適應的普遍性和相對性(1)適應的含義：生物的形態結構適合于完成確定的功能，生物的形態結構及其功能適合于該生物在確定的環境中生存和繁殖。(2)適應具有普遍性和相對性。2．適應是自然選擇的結果(1)拉馬克的進化學說①當今全部的生物都是由更古老的生物進化來的。②各種生物的適應性特征并不是自古以來就如此的，而是在進化過程中慢慢形成的。③適應的形成是由于用進廢退和獲得性遺傳。(2)達爾文的自然選擇學說①主要內容②意義：揭示了生物界的統一性是由于全部的生物都有共同祖先，而生物的多樣性和適應性是進化的結果。(3)達爾文以后進化理論的發展①關于遺傳和變異的探討，已經從性狀水平深化基因水平，人們慢慢相識到了遺傳和變異的本質。②關于適應以及物種的形成等問題的探討，已經從以生物個體為單位，發展到以種群為基本單位。③形成了以自然選擇為核心的現代生物進化理論。【教材微點發掘】1．下圖表示三種脊椎動物的前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖(教材第102頁圖63)，據圖回答有關問題：(1)蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢與人的上肢骨骼相比，在結構上有相像之處，而且排列依次也基本一樣，這說明白生物之間存在確定的親緣關系，它們可能都是由共同的原始祖先進化而來的。(2)這四種前(上)肢內部結構模式特殊一樣，但功能迥異，外形差別也很大，這說明白結構與功能相適應，也體現了生物適應環境的特點。2．如圖表示長期運用一種農藥后，害蟲種群密度的變更狀況，請利用達爾文的進化論觀點分析回答下列問題：(1)a點運用農藥之前，害蟲種群中存在許多種變異類型，說明變異是不定向的。(2)運用農藥后，大量害蟲被殺死，但是還有部分存活，這是自然選擇的結果。(3)分析bc段曲線上升的緣由是運用農藥后，抗藥性弱的害蟲被殺死，抗藥性強的害蟲存活下來，這樣經過農藥的長期選擇，使得害蟲抗藥性慢慢加強。(4)該過程中，農藥誘發了害蟲基因突變還是對害蟲的變異進行了選擇？提示：農藥對害蟲的抗藥性變異進行定向選擇，使害蟲的抗藥性個體慢慢增加。教材問題提示第1節(一)思索·探討1(教材第101頁)1．圖62所示資料支持達爾文的共同由來學說。不同地層的形成年頭不同，越早形成的地層中首次出現的生物越低等，生物特征越簡潔；越晚形成的地層中首次出現的生物越高等，生物特征越困難。2．基于化石證據可推斷赫氏近鳥龍既具有恐龍的特征，也具有鳥類的特征，屬于恐龍與鳥類間的過渡類型，這說明鳥類很可能是由恐龍進化來的。3．露西既有現代人類的特征，也有黑猩猩的特征，說明人和黑猩猩可能有共同的祖先，都起源于一類森林古猿。(二)思索·探討2(教材第102頁)1．都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其種類有一樣性。2．排列依次一樣。3．這四種前(上)肢骨骼有相同的起源，說明它們可能是由共同的祖先進化來的。在漫長的進化過程中，因為適應不同的環境，慢慢出現了形態和功能的不同。4．不同類群動物的骨骼結構具有許多共同點(具體比較略)，支持現有的脊椎動物有著共同原始祖先的觀點。(三)思索·探討3(教材第103頁)1．都有細胞壁、細胞膜、細胞質、核糖體和DNA。地球上現存的古細菌與最古老的古細菌有相同的細胞結構模式，說明二者有共同的祖先。2．都有呼吸作用，代謝中的酶類特殊相像，都有相同的能量“貨幣”——ATP，綠色植物能進行光合作用，等等。3．說明人和猩猩、長臂猿、黑猩猩等類人猿可能有共同的祖先。4．人和其他生物的細胞中普遍含有細胞色素c，說明這些生物都有共同的祖先。細胞色素c的氨基酸序列差異的大小揭示了不同生物之間親緣關系的遠近，差異越小，表明親緣關系越近。第2節(一)思索·探討1(教材第106頁)1．枯葉蝶的天敵有捕食性鳥類、步甲、土蜂、胡蜂、獵蝽、青蛙、蟾蜍等。枯葉蝶不能完全免于天敵的捕食。2．有局限性。例如，假如降雪延遲，已經換成一身白色羽毛的雷鳥反而簡潔被天敵發覺。3．適應性特征來自遺傳，即來源于可遺傳的有利變異的逐代積累，是對之前的環境適應的結果。由于環境總是處于不斷變更之中，遺傳的穩定性與環境不斷變更之間的沖突是適應相對性的根本緣由。(二)批判性思維1(教材第107頁)例如，人用眼過度，視力反而下降。塑身運動員的后代，假如不進行專業訓練，也不會擁有塑身運動員那樣發達的肌肉和健壯的體格。(三)思索·探討2(教材第108頁)1．簡潔吃到高處的樹葉，留下后代的機會多。2．慢慢增加。3．能。4．在確定環境的選擇作用下，可遺傳的有利變異會賜予某些個體生存和繁殖的優勢，經過代代繁殖，群體中這樣的個體就會越來越多，有利變異通過逐代積累而成為顯著的適應性特征。(四)批判性思維2(教材第108頁)這種觀點有確定的道理。不過，“適者生存”的原意也包含有更多的機會繁殖后代，不改也是可以的。(五)思索·探討3(教材第109頁)1．在西方國家，當時“神創論”和“物種不變論”占統治地位，人們普遍認為全部的物種都是神創建的，自古以來既沒有物種的絕滅，也沒有新物種的產生。達爾文認為全部的生物都是由原始的共同祖先進化來的，生物界通過自然選擇不斷進化，這一觀點否定了“神創論”，不能為當時的宗教觀念所容，因此，遭到許多人的攻擊、謾罵和譏諷。2．激勵國人奮勉圖強，使中華民族能夠立于世界民族之林。3．馬克思在這封信中所說的“我們的觀點”是指辯證唯物主義觀點。4．人類與其他生物有著共同的祖先。人類是大自然的一員，而不是凌駕于其他物種之上的“主宰”。新知探究(一)生物有共同祖先的證據【探究·深化】[問題驅動]如圖1分別為人和其他脊椎動物不同時期胚胎的比較，圖2是人的上肢和其他動物的前肢骨骼的比較。請思索下列問題：(1)依據圖1可以看出，人和其他脊椎動物在胚胎發育初期，不僅外形像魚，而且在結構上都有鰓裂和尾，這說明白什么？到了胚胎發育晚期，除魚之外，人和其他脊椎動物的鰓裂都消逝了，人的尾也消逝了，這又說明白什么？提示：人和其他脊椎動物的胚胎發育初期在結構組成方面相同，這說明這些生物是由共同原始祖先進化而來的；胚胎發育晚期，人和其他脊椎動物在形態方面不一樣，又說明這些生物在不同的環境中向著不同方向進化。(2)依據圖2視察，人的上肢、貓的前肢、鯨的胸鰭和蝙蝠的翼手，它們在結構組成方面相同嗎，這說明白什么？它們在形態方面一樣嗎，這又說明白什么？提示：在結構組成方面相同，這說明這些生物都起源于一個共同的原始祖先，并且它們的共同原始祖先生活在水中。在形態方面不一樣，這說明在進化過程中，為適應不同的生活環境，幾種生物的器官慢慢出現了形態和功能上的不同。[重難點撥]1．化石在探討生物進化中的應用2．當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據項目證據結論比較解剖學證據蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上肢所在部位和結構組成相像它們的起源相同，都是由共同的原始祖先進化而來的胚胎學證據脊椎動物和魚在發育早期都有鰓裂和尾，隨著發育的進行，除魚以外，其他動物和人的鰓裂都消逝了，人的尾消逝了脊椎動物和人都是由共同的祖先進化而來的，它們之間存在著或遠或近的親緣關系；原始祖先生活在水中細胞水平的證據生物都有能進行代謝、生長和增殖的細胞，細胞有共同的物質基礎和結構基礎支持生物由共同的祖先進化而來分子水平的證據不同生物的DNA和蛋白質等生物大分子既有共同點，又有差異生物有共同的祖先；生物不同種類之間親緣關系的遠近【典題·例析】[例1]在沒有被破壞的地層中，有關化石分布狀況的敘述，錯誤的是()A．古老地層中的生物化石簡潔、低等B．在極古老的地層中也可找到高等生物化石C．新近地層中的生物化石困難、高等D．新近地層中也可找到低等生物化石[解析]大量化石證據揭示誕生物由簡潔到困難，由低等到高等，由水生到陸生的進化依次。因此，在沒有被破壞的地層中化石的分布規律是在古老地層中生物化石簡潔、低等，不會存在高等生物化石；在新近地層中生物化石困難、高等，但也能找到低等生物化石。故選B。[答案]B[例2]下列有關進化證據的敘述，錯誤的是()①從始祖馬到現代馬的進化過程中，古生物化石供應了最干脆的證據②從鯨、龜、蝙蝠等動物的前肢骨骼的適應性分化中，依稀可見痕跡器官的存在③從魚類、鳥類、哺乳類動物的早期胚胎中均有鰓裂這一事實中，得到比較解剖學上的證據④從比較真核細胞內的細胞色素c中氨基酸序列的差異性大小，推想生物之間的親緣關系遠近A．①② B．②③C．①④ D．③④[解析]生物化石是進化過程中最干脆的證據，①正確；鯨、龜、蝙蝠等動物的前肢骨骼屬于同源器官，不是痕跡器官，②錯誤；魚類、鳥類、哺乳類動物的早期胚胎中均有鰓裂是胚胎學證據，而不是比較解剖學證據，③錯誤；比較真核細胞內的細胞色素c中氨基酸序列的差異性大小，可以推想生物之間的親緣關系，④正確。故選B。[答案]B歸納拓展—————————————————————————————————辨析化石的種類(1)遺體化石：指古生物遺體本身幾乎全部或部分保存下來的化石。(2)遺跡化石：是古生物活動或存在過的痕跡的化石，其中最主要的是蹤跡。(3)遺物化石：是指古代動物的糞便、卵(蛋)以及人類祖先運用的工具等。—————————————————————————————————————【應用·體驗】1．(2024·廣東高考)下列敘述中，能支持將線粒體用于生物進化探討的是()A．線粒體基因遺傳時遵循孟德爾定律B．線粒體DNA復制時可能發生突變C．線粒體存在于各地質年頭生物細胞中D．線粒體通過有絲分裂的方式進行增殖解析：選B孟德爾定律適用于進行有性生殖的真核生物細胞核基因限制的性狀遺傳，線粒體基因遺傳時不遵循孟德爾定律，A不符合題意；線粒體DNA在復制過程中可能發生基因突變，若該突變基因能遺傳給下一代，則可以為生物進化供應原材料，B符合題意；真核生物出現前，生物細胞中不存在線粒體，C不符合題意；有絲分裂為真核細胞的分裂方式，線粒體是細胞器，不能通過有絲分裂的方式進行增殖，D不符合題意。2．(2024·浙江6月選考)不同物種體內會存在相同功能的蛋白質，編碼該類蛋白質的DNA序列以大致恒定的速率發生變異。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人體內編碼某種蛋白質的同源DNA序列比對結果如下表，表中數據表示DNA序列比對堿基相同的百分率。對比分組大猩猩黑猩猩人猩猩96.61%96.58%96.70%大猩猩98.18%98.31%黑猩猩98.44%下列敘述錯誤的是()A．表中數據為生物進化供應了分子水平的證據B．猩猩出現的時間早于大猩猩、黑猩猩C．人類、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先D．黑猩猩和大猩猩的親緣關系比黑猩猩與猩猩的親緣關系遠解析：選D同源DNA序列的比對是在分子水平上進行的探討，為生物進化供應了分子水平的證據，A正確；依據題干可知，不同物種體內會存在相同功能的蛋白質，編碼該類蛋白質的DNA序列以大致恒定的速率發生變異，人在進化中出現時間是最晚的，而猩猩的堿基和人類相同的百分率是最小的，說明猩猩出現的時間早于大猩猩、黑猩猩，B正確；多重證據表明，當今生物具有共同的祖先，C正確；黑猩猩和大猩猩的堿基相同率是98.18%，黑猩猩與猩猩的堿基相同率是96.58%，因此黑猩猩和大猩猩的親緣關系比黑猩猩與猩猩的親緣關系近，D錯誤。新知探究(二)自然選擇與適應的形成【探究·深化】[問題驅動]下圖是長頸鹿的進化過程圖，據圖分析：(1)請利用拉馬克的觀點說明長頸鹿頸項長的緣由。提示：長頸鹿主要以樹葉為食，要想獲得足夠的食物就需每天伸長頸項去取食高處的樹葉，由于“用進廢退”，從而形成了現在的長頸鹿。(2)結合變異學問，思索：環境引起的性狀變更確定能遺傳給后代嗎？提示：不愿定。只有環境變更導致了遺傳物質變更進而引起的性狀變更，才能遺傳給后代。(3)與拉馬克相比，達爾文認為生物進化的關鍵是什么？提示：他變更了拉馬克過分強調用進廢退即“生物內在的自我改進的力氣”的觀點，而是強調自然選擇的作用。(4)雄鹿往往用鹿角作為爭奪配偶的武器。依據達爾文的觀點，摸索討并說明現在雄鹿鹿角發達的緣由。提示：依據達爾文的觀點，雄鹿的鹿角存在著發達和不發達的變異，雄鹿之間為爭奪配偶要進行生存斗爭，生存斗爭過程中，有發達鹿角的個體能夠得到配偶并把這種變異遺傳給后代，沒有發達鹿角的個體因爭奪不到配偶，其變異就不會遺傳給后代。經過一代代的進化，使現在的雄鹿鹿角較為發達。[重難點撥]1．適應的普遍性和相對性2．對達爾文的自然選擇學說的理解(1)內容：過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異和適者生存。(2)關系圖解①過度繁殖為自然選擇供應了更多的選擇材料，加劇了生存斗爭。②生物進化是通過生存斗爭來實現的，生存斗爭是生物進化的動力。③生物的變異是不定向的，具有有利變異的個體在生存斗爭中易取得勝利而得以生存，有利變異通過遺傳得以累積和加強，產生適應環境的新類型。④適者生存是自然選擇的結果。3．達爾文自然選擇學說與拉馬克進化學說的比較達爾文的自然選擇學說拉馬克的進化學說區分變異變異是不定向的，原來就有，環境和生物的意愿都不能確定生物變異的方向變異是定向的，環境和動物的意愿均可確定變異的方向適應環境有利變異→適者生存；不利變異→不適者被淘汰環境和動物的意愿確定的變異都適應環境進化方向自然選擇確定生物自身確定聯系承認生物非神所造，而是由更古老的生物進化而來，即由簡潔→困難、由低等→高等進化，且都是漸變的結果【典題·例析】[例1]用達爾文自然選擇學說的觀點進行推斷，下列敘述正確的是()A．長頸鹿經常伸長頸項和前肢去吃樹上的葉子，因此頸和前肢變得很長B．北極熊生活在冰天雪地的環境中，它們的身體就產生了定向的白色變異C．野兔的疼惜色和鷹銳利的目光是它們長期相互選擇的結果D．在長期有毒農藥的作用下，農田害蟲產生抗藥性[解析]A項所述屬于用進廢退、獲得性遺傳，是拉馬克進化學說的觀點，A錯誤；變異是不定向的，自然選擇是定向的，B錯誤；野兔的疼惜色和鷹銳利的目光是它們在長期的生存斗爭和相互選擇中形成的，C正確；害蟲的抗藥性是農藥對害蟲的不定向變異選擇的結果，而不是農藥長期作用的結果，D錯誤。[答案]C[例2]下列事實中對達爾文的進化理論具有挑戰性的是()A．在經常刮大風的海島上，生活著大批無翅的昆蟲B．人類長期運用殺蟲劑，不但沒有殲滅害蟲，反而使害蟲的抗藥性越來越強C．某地區寒武紀地層中，突然出現大量新物種的化石，而這些物種的形成大約只用了200萬年，這在幾十億年生物進化史上只能說是“一瞬間”D．通過分子生物學探討，特殊是人類基因組支配的實施，發覺人與其他哺乳動物之間相同的基因特殊多，不同的基因只是少數[解析]自然選擇學說認為生物進化是個漸變的過程，而寒武紀的生物大爆發恰恰是自然選擇學說無法說明的。[答案]C易錯提示—————————————————————————————————有關變異和選擇的兩個留意點(1)環境因素的作用會提高突變的頻率，但任何狀況下變異都是不定向的，所以環境不能起到定向誘導變異的作用，它的作用是對不定向的變異進行定向選擇。(2)在運用達爾文自然選擇學說分析問題時，要留意“變異在前，選擇在后”的思路。—————————————————————————————————————【應用·體驗】1．當某種新藥問世時，可有效治療病毒性感冒。幾年后療效慢慢降低，因為感冒病毒具有了抗藥性。依據達爾文的觀點，其根本緣由可能是()A．病毒接觸藥物后，慢慢地產生了抗藥性B．病毒為了適應環境，產生了抗藥性變異C．抗藥性個體的出現是選擇的結果D．后來的藥量用得過多，產生了抗藥性變異解析：選C病毒抗藥性的出現是由于感冒藥的“選擇”作用，淘汰了不抗藥的個體，而抗藥個體得以存活。2．下列不屬于拉馬克進化觀點的是()A．洞窟里的魚因長期生活在黑暗條件下，眼睛失去原有的作用而退化了B．南美大食蟻獸的舌頭之所以又細又長，是由于長期舔食螞蟻的結果C．長頸鹿的頸項之所以很長，是由于其長期覓食高處樹葉的結果D．獵豹的速度之所以很快，是與瞪羚等動物長期相互選擇的結果解析：選D洞窟里的魚由于長期生活在黑暗條件下，眼睛萎縮、退化，強調環境的變更是物種產生變更的緣由，生活在特定環境中的生物為了適應環境，某些器官由于不用而退化，并且傳遞給下一代，這是拉馬克的“用進廢退、獲得性遺傳”觀點；南美大食蟻獸的舌頭經常伸進洞窟里舔食螞蟻，其舌頭變得又細又長，長頸鹿經常努力伸長頸和前肢去吃樹上的葉子，因此頸和前肢都變得很長，也都是拉馬克的“用進廢退”的進化觀點；生活在草原上的瞪羚和獵豹都能快速奔跑，體現了不同物種之間長期相互選擇的結果，這是現代生物進化理論的觀點，不是拉馬克的進化觀點。故選D。科學視野——通過線粒體DNA和Y染色體探討人類的起源關于人的起源，存在兩種尖銳對立的假說：非洲起源說和多地域說。前者認為目前全部的人都來自20萬年～10萬年前走出非洲的直立人，這些直立人遷徙至世界各地，取代了當地由更早的非洲直立人遷徙而來形成的古人。后者則認為現代人是由擴散到不同地域的直立人平行進化的結果。目前支持證據較多的為非洲起源說。基于線粒體DNA的遺傳學探討支持了非洲起源說。線粒體只在母系中傳承，沒有機會重組，所以對線粒體DNA(mtDNA)的探討可以追蹤人類母系的歷史。探討顯示，歐洲人、亞洲人和美洲人都是在10萬～5萬年前由非洲的種群經由亞洲西南部(中東地區)所繁衍下來的。同時，依據mtDNA建立的族譜顯示，人類族譜最早可以追溯至15萬年前，換句話說，即使現存親緣關系最遠的人，在15萬年前也有共同的祖先。假如能夠追蹤父系的路徑，并且得到與母系路徑相像的結論，那將是探討人類進化特殊有利的證據。Y染色體是基因組中男性特有的成分。依據人類性別確定的機制，任何Y染色體都是“獨一無二的”，確定不會有另一個Y染色體可以與它有遺傳物質的溝通。通過對Y染色體的探討，科學家也發覺人類族譜的根源在非洲，而且再度證明白人類族譜很短，只有15萬年。對mtDNA與Y染色體的探討顯示，15萬年前，人類族群可能閱歷了一場猛烈的遺傳變更。那時有許多具有不同mtDNA和Y染色體的人，但是今日的人卻都是其中“一個mtDNA”和“一個Y染色體”的后代。也就是說，含有其他序列的人都絕滅了，這些族群很可能閱歷了瘟疫或氣候變更等事務。在這一事務發生后，我們的祖先離開非洲，走上了占據全球的漫長旅程。【素養評價】1．生物學家通過比較不同生物RNA、DNA的核苷酸序列來說明它們之間的親緣關系，這屬于證明生物進化的()A．胚胎學證據 B．比較解剖學證據C．細胞和分子水平的證據 D．古生物化石證據解析：選C生物學家通過比較不同生物RNA、DNA的核苷酸序列來說明他們之間的親緣關系，屬于證明生物進化的細胞和分子水平方面的證據。故選C。2.如圖是依據線粒體基因構建的幾種哺乳動物進化樹，下列敘述正確的是()A．線粒體基因通常遵循父系遺傳B．牛與豬的親緣關系比藍鯨與河馬遠C．自然選擇確定了線粒體基因變更的方向D．基因突變是導致線粒體基因多樣性的重要緣由解析：選D線粒體基因通常遵循母系遺傳，A錯誤；從圖可看出，牛與豬的親緣關系比藍鯨與河馬近，B錯誤；自然選擇確定了生物進化的方向，且是定向的，而線粒體基因的變更是不定向的，C錯誤；基因突變是導致線粒體基因多樣性的重要緣由，D正確。3．連續內共生理論以一個全新的視角詮釋了細胞進化的歷程，認為細菌被吞噬到宿主細胞的細胞質，經過長時間的演化，成為宿主細胞的不行分割的一部分，說明白線粒體和葉綠體的起源。回答下列問題：(1)與需氧細菌比較，原始真核細胞的表面積與體積比________。(2)真核細胞與原核細胞核糖體沉降系數顯著不同，表現在前者是80S，后者是70S；真核細胞與原核細胞遺傳物質的存在方式顯著不同，表現在前者是__________________________________________，后者是環狀袒露的DNA。科學試驗證明線粒體和葉綠體中的核糖體和遺傳物質印證了連續內共生假說，但基因結構有無內含子不能印證該假說。據此推想線粒體和葉綠體中的核糖體的沉降系數為________S；線粒體基因表達__________(填“須要”或“不須要”)對DNA轉錄出的前體mRNA進行剪切與拼接。(3)以達爾文自然選擇學說為基礎的現代生物進化理論認為各種各樣的生物是在____________的作用下不斷發展變更的，真核生物的____________大大加快了生物進化的速度。(4)據圖示連續內共生學說，光合作用真核生物比需氧真核生物出現得________(填“早”或“晚”)。解析：(1)由示意圖可以看出，原始真核細胞的體積比需氧細菌的體積大，所以原始真核細胞的相對表面積即表面積與體積比小。(2)真核生物的遺傳物質是DNA，為規則的雙螺旋鏈狀結構，并且與蛋白質結合形成染色體(染色質)；原核生物的遺傳物質是袒露的環狀DNA分子，沒有與蛋白質結合形成染色質。科學試驗證明線粒體和葉綠體中的核糖體和遺傳物質印證了連續內共生假說，即葉綠體和線粒體內的核糖體和原核生物相像，沉降系數應當為70S；基因結構有無內含子沒有能印證連續內共生假說，說明線粒體和葉綠體的基因結構和真核細胞類似，所以線粒體基因的表達過程中須要對DNA轉錄出的前體mRNA進行剪切與拼接。(3)生物的多樣性是在自然選擇的作用下不斷發展變更的，真核生物的有性生殖大大加快了生物進化的速度。(4)依據圖示可知，光合作用真核生物是由需氧真核生物與光合作用藍細菌進化而來的，所以光合作用真核生物比需氧真核生物出現得晚。答案：(1)小(2)鏈狀DNA與蛋白質結合成染色體(染色質)70須要(3)自然選擇有性生殖(4)晚[課時跟蹤檢測][理解·鞏固·落實]1．推斷下列敘述的正誤，對的打“√”，錯的打“×”。(1)人類與其他生物有共同的祖先，各類生物之間存在或遠或近的親緣關系。(√)(2)生物化石在地層里的出現是有確定依次的，這能夠說明生物是不斷進化的。(√)(3)不同的生物含有的蛋白質都是不同的。(×)(4)通過比較不同生物特定的DNA、蛋白質等物質的相像程度，可確定它們的親緣關系遠近。(√)(5)達爾文相識到遺傳和變異的本質并作出了科學的說明。(×)(6)達爾文認為自然選擇作用于種群，使種群發生進化。(×)2．下列關于生物進化證據的說法，錯誤的是()A．生物的遺物或生活痕跡可形成化石B．親緣關系越近的生物，細胞代謝方面的共同特征就越多C．DNA中的堿基序列相像程度越大，生物的親緣關系可能越近D．蝙蝠的翼與人的手是同源器官，說明兩者存在親緣關系解析：選D蝙蝠的翼與人的上肢是同源器官，而不是人的手。故選D。3．人體內殘留了哺乳動物體內相當發達的闌尾，這可作為生物進化中的證據，這屬于()A．化石證據 B．比較解剖學證據C．胚胎學證據 D．生物遺傳方面的證據解析：選B生物進化的證據主要有化石證據、比較解剖學證據、胚胎學證據。化石是指通過自然作用保存在巖層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等；比較解剖學是對各類脊椎動物的器官、系統的形態和結構，進行解剖和比較探討的學科；胚胎學是探討動植物的胚胎形成和發育過程的科學。人體內殘留了哺乳動物體內相當發達的闌尾，屬于比較解剖學證據。故選B。4．適應相對性的根本緣由是()A．自然選擇是定向的B．環境條件的不斷變更C．變異是不定向的D．現存生物對環境的適應是確定的解析：選B由于環境條件的不斷變更使適應具有相對性。故選B。5．下列有關遺傳問題的敘述，哪一項是達爾文所未能相識到的()A．遺傳是生物界普遍存在的現象B．遺傳的實質是遺傳信息的傳遞C．遺傳是指生物親子代之間性狀的相像性D．遺傳可以使微小的有利變異逐代積累解析：選B由于受到當時科學發展水平的限制，對于遺傳和變異的本質，達爾文還不能作出科學的說明。故選B。6.如圖表示未被破壞的甲、乙、丙三個沉積巖層，其中甲巖層更接近地表，A、B是分布在甲、乙兩個巖層中的生物化石，下列關于此圖的解讀，觀點正確的是()A．生物A是由生物B進化而來的B．生物A的個體數量比生物B多C．生物A和生物B起源于相同的年頭D．生物A的結構一般比生物B的結構困難解析：選D生物A比生物B高等，但并不能說明生物A是由生物B進化而來的，A錯誤；生物A的個體數量和生物B的個體數量無法比較，B錯誤；生物A和生物B起源于不同的年頭，生物A比生物B要晚，C錯誤；生物A比生物B出現得晚，所以生物A的結構比生物B的結構困難，D正確。7．炭疽桿菌生命力之堅韌，堪稱細菌之最。依據達爾文生物進化理論，炭疽桿菌的堅韌生命力的形成，是由于()A．進化過程中環境對炭疽桿菌的定向選擇B．不良環境引起炭疽桿菌發生的不定向變異C．進化過程中炭疽桿菌產生的定向變異D．進化過程中炭疽桿菌通過DNA復制，使變異逐代積累解析：選A由于進化過程中環境對炭疽桿菌的定向選擇，導致炭疽桿菌形成堅韌的生命力，A符合題意；變異不是由環境引起的，環境只能對變異進行選擇，B不符合題意；變異是不定向的，C不符合題意；達爾文生物進化理論局限于性狀水平，對于遺傳和變異的本質，還不能作出科學的說明，D不符合題意。8．在我國云南澄江發覺的動物化石群約處于5.3億年前的寒武紀早期，該化石群有100多種60多個類群，大多已滅亡。其動物結構與現存動物結構差異很大，在此前的地層中找不到其祖先。如此多的動物種類在寒武紀早期“突然”出現的事實與達爾文進化觀點相沖突的是()A．生物是由其祖先經漫長的地質年頭慢慢進化而來的B．現代生物之間有或近或遠的親緣關系C．生物的變異是不定向的D．生物是從簡潔到困難，從低等到高等進化的解析：選A達爾文的共同由來學說認為生物是由其祖先經漫長的地質年頭慢慢進化而來的，而如此多的動物種類在寒武紀早期“突然”出現的事實與這種觀點明顯相沖突。故選A。9．孔雀魚雄魚的魚身具有明麗的斑點，斑點數量多的雄魚有更多的機會繁殖后代，但也更簡潔受到天敵的捕食。關于種群中雄魚的平均斑點數量，下列推想正確的是()A．若缺少天敵，斑點數量可能增加B．自然條件下，斑點數量多是不利變異C．天敵存在與推翻定斑點數量相關基因的變異方向D．在自然界中，由斑點數量多的雄魚產生的后代占據種群個體優勢解析：選A缺少天敵的環境中，孔雀魚的斑點數量可能慢慢增多，緣由是孔雀魚群體中斑點數量多的雄性個體體色明麗易吸引雌性個體，從而獲得更多的交配機會，A正確；若缺少天敵，斑點數量多的雄魚有更多的機會繁殖后代，是一種有利變異，但自然條件下，斑點數量多，更簡潔受到天敵的捕食，故又是一種不利的變異，B錯誤；生物的變異是不定向的，故天敵存在與否不能確定斑點數量相關基因的變異方向，C錯誤；由題干信息可知，斑點數量多的雄魚有更多機會繁殖后代，但也簡潔受到天敵的捕食，而斑點少的雄魚繁殖后代的機會少，但不易被天敵捕食，所以在自然環境中，由斑點數量多的雄魚產生的后代不愿定占據種群個體優勢，D錯誤。10.如圖表示環境變更后，害蟲種群密度的變更狀況，下列有關敘述錯誤的是()A．a點種群中存在許多種變異類型B．a→b的變更是環境作用的結果C．b→c是適應環境的類型逐代積累的結果D．環境使害蟲產生了適應環境的變更解析：選D變異具有不定向性，使得種群中存在許多種變異類型，A正確；環境變更后，適應環境實力強的變異的個體生存下來，而不能適應環境或適應環境實力弱的變異的個體被淘汰，a→b的變更是環境作用的結果，B正確；環境變更后，把適應環境實力弱的個體淘汰，適應環境實力強的害蟲保留，經過長期選擇，使得害蟲適應環境的個體越來越多，因此b→c是適應環境的類型逐代積累的結果，C正確；變異是不定向的，且變異發生在自然選擇之前，先有了各種類型的變異，才能自然選擇出適應環境的變異，D錯誤。11．通過測定并比較各種生物的細胞色素c的化學結構，發覺其序列很相像，但也有差別。如表所示是幾種生物與人的細胞色素c的氨基酸數目的差別，這種結構上的差異程度又恰好與它們的親緣關系遠近相對應。請據表回答下列問題：生物種類黑猩猩獼猴兔雞龜蛇小麥酵母菌氨基酸差異數0191315233544(1)從表中數據可以發覺，生物的細胞色素c的氨基酸組成和生物的親緣關系是：親緣關系越近，細胞色素c的氨基酸組成差異________。(2)表中生物與人的親緣關系最近的是________。從表中數據看，人和________的親緣關系最遠，因為兩者的_____________________________________________________________。(3)你在推斷它們的親緣關系遠近時，接受的最主要的方法是________。(4)表中屬于哺乳類的是________________。鳥類和哺乳類都是由__________動物進化而來的。(5)上述對生物細胞色素c的氨基酸組成的比較，是從____________方面為生物的進化供應了證據。解析：(1)通過題表數據的比較可知，親緣關系越近的生物，細胞色素c的氨基酸組成差異越小。(2)黑猩猩與人類細胞色素c的氨基酸差異數最小，二者的親緣關系最近；酵母菌與人類的細胞色素c的氨基酸差異數最大，與人類親緣關系最遠。(3)比較法是通過視察、分析，找出探討對象的相同點和不同點，它是相識事物的一種基本方法，是探討動物行為的主要方法。(4)表中的哺乳動物有黑猩猩、獼猴、兔。鳥類和哺乳動物都是由古代爬行動物進化而來的。(5)生物細胞色素c的氨基酸組成的比較，是在分子水平上進行分析比較，揭示生物進化的現象和本質。答案：(1)越小(2)黑猩猩酵母菌細胞色素c的氨基酸組成差異最大(3)比較法(4)黑猩猩、獼猴、兔古代爬行(5)分子生物學12．中國國寶大熊貓在進化過程中曾經分布比較廣泛，也曾形成一些旁支，如葛氏郊熊貓，但如今有許多種類已經滅亡。大熊貓最初是吃肉的，現在以竹子作為食物的主要來源，但牙齒和消化道還保持原樣，照舊屬于食肉目。請依據達爾文的自然選擇學說回答以下問題：(1)由肉食轉為素食，表明在原始熊貓種群中存在許多的________，從而為自然選擇供應原材料。大熊貓仍保持食肉的結構特征，這說明在進化過程中，生物的性狀可以________。(2)大熊貓的祖先曾經廣泛分布，數量眾多，這表明生物種群都有__________的實力。當環境發生變更后，生物之間、生物與環境之間會發生激烈的________________，經過________________，最終大熊貓選擇了以竹子為食物來源，繁衍至今，這表明進化的結果是____________。(3)科學家經過探討發覺在大熊貓的消化道內有一種特有的微生物，可幫助大熊貓消化竹子，這是生物與生物之間________的結果。解析：(1)由肉食轉為素食，表明在原始熊貓種群中存在許多的變異，從而為自然選擇供應原材料。大熊貓仍保持食肉的結構特征，這說明在進化過程中，生物的性狀可以遺傳。(2)大熊貓的祖先曾經廣泛分布，數量眾多，這表明生物種群都有過度繁殖的實力。當環境發生變更后，生物之間、生物與環境之間會發生激烈的生存斗爭，經過自然選擇，最終大熊貓選擇了以竹子為食物來源，繁衍至今，這表明進化的結果是適者生存。(3)大熊貓的消化道內有一種特有的微生物，可幫助大熊貓消化竹子，這是生物與生物之間相互選擇的結果。答案：(1)變異遺傳(2)過度繁殖生存斗爭自然選擇適者生存(3)相互選擇[遷移·應用·發展]13．某小島上有一種啄木鳥，其喙長分布如圖甲，而其唯一的食物是一種生活在樹干中的蟲，其深度分布如圖乙。下列關于子一代鳥喙的可能長度的說法，合理的是()A．都比父母的長，因為鳥須要適應它們的環境