第3章生命的起源和生物的進化——核心講1.大多數學者認為：原始生命起源于原始的______，原始生命起源于非生命的物質。這一過程是在原始_____上進行的。2.根據米勒以及其他學者的實驗結果可以推測，原始地球上盡管不能形成生命，但能產生構成生物體的______。原始大氣在高溫、______以及______等自然條件的長期作用下，形成了許多簡單的有機物。3.研究生物進化最直接的證據是______，最常用的方法是______。4.化石是生物的______、______或生活痕跡，由于某種原因被埋藏在地層中，經過若干萬年的復雜變化形成的。5.科學家根據各個地層中的化石，可以推斷出某種生物生存的年代，以及當時的自然環境。在越古老的地層里，成為化石的生物越______，越______，______生物的化石也越多；而在越晚近的地層里，成為化石的生物越______，越______，______生物的化石也越多。這種現象說明了生物進化的趨勢是______，______，______。另外，科學家還發現，在最古老的地層中是沒有生物化石的，這說明______。6.根據動物體內是否存在脊柱這一結構，可以將動物分為______動物和______動物兩類。從進化上來看，可以推斷，這兩種動物中的______動物更高等。7.地球上最早出現的生物是______（選填“原核生物”或“真核生物”）。現在形形色色的植物和動物都是真核生物，雖然他們的形態和結構各異，但他們最基本的結構功能單位都是______（選填“細胞”或“器官”）。8.古生物學家在研究化石時，發現了一些中間過渡類型的動植物化石，為證明生物的進化提供了重要證據。始祖鳥化石既具有鳥類的特點，又具有爬行類的特點，因此，始祖鳥是______動物向______動物進化的過渡類型；還有種子蕨化石具有種子植物的特點，又有蕨類植物的特點，因此種子蕨是______植物向______植物進化的過渡類型。9.植物進化的歷程主要是藻類植物→______→______→______。10.一般來說，生物進化的總趨勢是：在形態結構上_____；在進化水平上______在生活環境上______。11填空(1)自然選擇：自然界中的生物，通過激烈的______，______生存，______被淘汰，這就是自然選擇。(2)自然選擇學說的四點主要內容不是孤立的，而是______的。(3)______是自然選擇的內因，______使生物保持物種的穩定性和連續性，______使物種向前發展進化。(4)______產生的大量個體不僅提供了更多的變異，為自然選擇提供了更多的選擇材料，而且還加劇了生存斗爭。(5)變異一般是不定向的，而自然選擇是_____的，決定著生物_____的方向。(6)______是自然選擇的過程，是生物進化的動力，而______是自然選擇的結果。(7)_____是基礎，______是前提，______是手段，適者生存是結果。12.殺蟲劑開始使用時對某種害蟲效果顯著，但隨著殺蟲劑的繼續使用，該類害蟲表現出越來越強的抗藥性。用達爾文自然選擇理論分析：害蟲存在各種變異個體，這種變異是______的，殺蟲劑的使用對害蟲起了選擇作用，而這種作用是______。害蟲抗藥性的增強，是______對害蟲代代選擇積累形成的。請你用學過的知識，探究一種解決害蟲產生抗藥性的方法與措施：______。化學起源學說：地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后，在極其漫長的時間內，由非生命物質經過極其復雜的化學過程，一步一步地演變而成的。1.原始大氣的特點：原始大氣中有水蒸氣、氨氣、甲烷等，它與現在大氣成分相比主要不含有氧氣。2.條件：紫外線、閃電3.化學進化過程的四個階段的比較進化過程具體內容場所標志第①階段無機物→有機物小分子階段原始大氣氨基酸、核苷酸等的出現第②階段有機物小分子→有機大分子階段原始海洋結晶牛胰島素、核酸第③階段有機大分子階段→獨立體系原始海洋原始界膜的出現第④階段獨立體系→原始生命原始海洋原始的新陳代謝和個體增值的實現原始生命起始于原始海洋，而不是海洋。4.證據：（1）米勒實驗；（2）我國結晶牛胰島素和核酸的合成【練經典01】1.科學家推測，生命起源的化學化過程順序是（）①形成原始生命②形成有機小分子物質③演化為原始單細胞生物④形成有機大分子⑤隨著降雨匯聚到原始海洋A.①②③④⑤ B.⑤④③②① C.②⑤④①③ D.②⑤④③①米勒實驗：1953年，美國青年學者米勒模擬原始地球的條件和大氣成分，將甲烷、氨、氫氣、水蒸氣等氣體泵入一個密封的裝置內，通過進行火花放電（模擬閃電），合成了多種氨基酸。①密閉實驗裝置內循環流動氣體模擬是原始地球中的原始大氣。②火花放電模擬的是原始地球中的紫外線、閃電、高溫等條件。③反應后的氣體和水蒸氣形成的液體相當于原始海洋。④結論：在原始地球上，無機小分子物質可以形成有機小分子物質。⑤證明了生命起源的第一步。【練經典02】2.如圖是美國科學家米勒模擬原始地球條件的實驗裝置。（1）設置這一實驗裝置的目的是探究在______條件下能否有機小分子物質。（2）A裝置里的氣體相當于______，與現在的大氣成分相比，其主要區別是不含______。（3）實驗后可檢測到B裝置液體中含有______等有機小分子物質。在原始地球，這些有機小分子物質最終會隨著雨水降落，匯聚到______中。研究生物進化的方法：1.化石證據（1）化石的概念：化石是生物的遺體、遺物或生活痕跡，由于某種原因被埋藏在地層中，經過若千萬年的復雜變化形成的。化石是研究生物進化的重要證據。（2）化石在地層中出現的規律：化石在地層中出現的順序，是人們研究生物進化的一個重要的方面，不同生物化石的出現和地層的形成，有著平行的關系。越古老的地層里成為化石的生物種類少、越簡單、低等、水生生物較多；形成晚的地層中，形成化石的生物種類多、越復雜、高等、陸生生物較多；化石在地層中出現的先后順序，說明了生物的進化歷程和進化趨勢：由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生逐漸進化而來的。另外，科學家還發現在最古老的地層中是沒有化石的，說明地球上最初是沒有生命的。2.分子生物學證據——比較細胞色素c細胞色素c是生物細胞中與呼吸作用有關的一種蛋白質，進化速度比較緩慢。據科學家推算，它的氨基酸順序每200萬年才發生1%的改變，故細胞色素c為研究生物進化提供了重要依據。3.解剖學證據——同源器官：指起源相同，結構和部位相似，而形態和功能不同的器官，如人的上肢、狗的前肢、鳥的翼、蝙蝠的翼手、鯨的鰭，從外形看很不相同，但是它們的內部構造卻基本一樣，骨骼的排列方式是相似的，這些器官是同源器官。同源器官的存在，說明具有同源器官的生物，可能是由共同的祖先進化而來的。【練經典03】3.研究生物進化的歷程需要有一定的證據支持，下列有關證據及推測合理的是（）A.研究生物進化的唯一證據是化石B.一般來說，親緣關系越近的生物，共同特征越少C.形成晚的地層中，化石種類少，結構簡單D.馬的前肢和鷹的翅膀雖有差別，但骨骼排列相似，可能是由共同的祖先進化而來的地球上的生命，從最原始的無細胞結構狀態進化為有細胞結構的原核生物，從原核生物進化為真核單細胞生物，然后按照不同方向發展，出現了真菌界、植物界和動物界。植物界從藻類到苔蘚植物再到蕨類植物、裸子植物，最后出現了被子植物。動物界從原始鞭毛蟲到多細胞動物，從原始多細胞動物到出現脊索動物，進而演化出高等脊索動物──脊椎動物。脊椎動物中的魚類又演化到兩棲類再到爬行類，從中分化出哺乳類和鳥類，哺乳類中的一支進一步發展為高等智慧生物，這就是人。因此生物進化的總體趨勢是由簡單到復雜、由水生到陸生、由低等到高等。【練經典04】4.生物進化樹可以直觀地表示生物之間的親緣關系和進化歷程，請據圖分析回答：（1）圖中生物進化遵循從______、從低等到高等、從簡單到復雜、從水生到陸生的發展規律。（2）進化樹的左右兩大主干代表的分類等級單位是______（3）圖中植物類群中最早出現輸導組織的是：______，有果實的是______。（4）圖中屬于真正陸生脊椎動物的有______。生物進化的實例——樺尺蛾成蟲體色的變化18世紀的英國曼徹斯特地區，林木蔥蘢，空氣清新，長滿地衣的樹干上的樺尺螻淺色個體占多數。后來，工廠林立，煙霧彌漫。工廠排出的煤煙殺死了地衣，結果使樹皮裸露并被熏成黑褐色，黑褐色樹干上的樺尺蛾中深色個體占多數。把數量相等的淺色和深色樺尺蛾同時放到樹千上，一群愛吃樺尺蛾的鳥飛過后，淺色樺尺蛾所剩無幾，而大部分深色樺尺蛾卻逃過了這場災難。黑褐色樹干上的樺尺蛾深色個體占多數。污染前：污染后：生物進化的實例——對樺尺蛾成蟲體色變化的分析：樺尺蛾成蟲的體色樺尺蛾成蟲的體色有深淺之分并且可以遺傳環境變遷變遷前環境良好，淺色樺尺蛾與樹干上的地衣顏色相似，形成保護色，不易被敵害發現，淺色數量多，深色數量少變遷后工業污染，樹干呈黑褐色，深色的樺尺蛾不易被敵害發現，深色成為保護色，深色樺尺蛾數量多，淺色樺尺蛾數量少結果分析生物變異是不定向的，環境發生變化時，具有不利變異的個體被淘汰，具有有利變異的個體性狀不斷積累并加強，使生物向著一定方向進化練經典05】5.分布在英國樺尺蛾有黑色和灰色兩種體色，灰色占多數。最近幾十年，污染較嚴重，黑色比例逐漸升高。利用自然選擇學說對這一現象進行分析，不合理的是（）A.未污染前，灰色是有利變異個體B.污染后，黑色個體更能適應環境C.污染使樺尺蛾發生了更多的黑色變異D.樺尺蛾的黑化現象是自然選擇的結果探究：模擬保護色的形成提出問題：動物的保護色是怎么形成的？作出假設：動物的保護色是通過自然選擇形成的。制定計劃：將彩色布料作為生物的“生活環境”，小紙片是“獵物”，幾個同學當“捕食者”。規定時間內，看各種顏色小紙片被“捕食”了多少成敗關鍵：①彩色的布料最好采用單一顏色的布料，以利于結果的分析﹔②彩色小紙片的選擇應多樣化，其中之一最好與彩色布料的顏色一致或相近；③實驗時，不要事先觀察小紙片的位置，不要特意尋找某一種顏色的小紙片。得出結論：顏色與“生活環境”相似的“幸存者”數目最多，由此推斷出保護色形成是環境對生物進行選擇的結果。實驗分析：在生物進化的過程中，與環境顏色相差較大的物種很容易被捕食者發現，降低了它繁殖的機會，經過長期的生存斗爭，其數量會越來越少，甚至滅絕。相反，與環境顏色相同、相近的物種會獲得更多的繁殖機會，最終數量不斷增多，形成保護色。【練經典06】6.某生物小組準備了一塊面積為的彩色布和一些紅、黃、綠、白、藍小紙片來探究“模擬保護色的形成過程”，得到了下表的數據，請根據此表回答問題：第一代第二代第三代第四代第五代紙片的顏色開始數目幸存者數開始數目幸存者數開始數目幸存者數開始數目幸存者數開始數目幸存者數1772112361751226625綠1741261839130164121300000（1）根據所記錄的數據，實驗所用的布料顏色可能與_________________色接近。（2）本實驗，0.8m×0.8m彩色布模擬的是______，小紙片模擬的是_______。（填選項）A．生活環境B.捕食者C．環境中的花花草草D．“獵物”體色（3）由實驗數據可得出，小紙片的顏色與彩色布的色彩對比反差越_________就越容易被發現并選出，反之越容易保留下來。（4）為了使實驗結果更準確，應該進行____________實驗。（5）由此實驗可以得出的結論是：動物的保護色是_________________的結果。在自然界中，生物普遍具有很強的繁殖能力，能夠產生大量的后代，而生物賴以生存的食物和空間都是非常有限的，任何生物要生存下去，就得為獲取足夠的食物和空間而進行生存斗爭。生物個體都有遺傳和變異的特性，只有那些具有有利變異的個體，在生存斗爭中才容易生存下來，并將這些變異遺傳給下一代，而具有不利變異的個體則容易被淘汰。自然界中的生物，通過激烈的生存斗爭，適應者生存，不適應者被淘汰，這就是自然選擇。生物通過遺傳、變異和自然選擇不斷進化。（1）過度繁殖（進化的前提）：達爾文發現：地球上的各種生物普遍具有很強的繁殖能力。（2）生存斗爭（進化的動力）：①原因：生物賴以生存的食物和生存空間有限，任何生物要生存下去，都要為爭奪食物和空間而斗爭。②形式：同種生物之間的斗爭、不同種生物之間的斗爭、生物與環境之間的斗爭。例如同一片農田的小麥相互爭奪陽光、水分等；食性相同的動物會相互爭奪食物等等。③結果：生物個體大量死亡，只有少數個體能生存下來。（3）遺傳和變異（進化的內因）：生物都有遺傳和變異的特性，生物產生的各種變異中，有的能遺傳，有的不能遺傳，有的對生存有利，有的對生存不利。遺傳使生物保持物種的連續性和穩定性，變異使物種向前發展進化。（4）適者生存（進化的結果）：具有有利變異的個體獲得了生存機會，并大量繁殖后代，同時將有利變異遺傳給下一代；具有不利變異的個體因不適應環境而被淘汰。【練經典07】7.達爾文發現加拉帕戈斯群島上的地雀的喙在形態和大小上存在差異，并且觀察到它們分別取食不同類型的食物（見下表）。請結合所學知識回答問題：喙形態、大小鑿狀尖而長粗而尖細