人教生物(2019版)必修2教学案：6-1 生物有共同祖先的证据&6-2自然选择与适应的形成（含解析）

人教生物(2019版)必修2教学案
6-1 生物有共同祖先的证据　
6-2自然选择与适应的形成
学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背
1.基于化石的直接证据，认同当今生物具有共同的祖先。 2.运用比较解剖学、胚胎学、细胞生物学和分子生物学等间接证据，说明当今生物具有共同的祖先。 3.举例说明适应的普遍性和相对性。 4.运用达尔文的自然选择学说解释适应的形成，说明适应是自然选择的结果。 5.评述达尔文的自然选择学说的贡献和局限性。 1.生物有共同祖先的证据有化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平的证据等。 2.拉马克进化学说的主要内容是：用进废退和获得性遗传。 3.达尔文自然选择学说的主要内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和自然选择。 4.达尔文自然选择学说揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果。 5.适应是普遍存在的，有相对性。适应是自然选择的结果。
【主干知识梳理】
一、达尔文的生物进化论
二、地层中陈列的证据——化石
1．化石的概念
化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
2．化石的作用
利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。
3．化石证据证实的问题
(1)大量化石证据证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。
(2)大量化石证据还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
三、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
1．比较解剖学证据
研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。
2．胚胎学证据
(1)胚胎学的概念：研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
(2)脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
3．细胞和分子水平的证据
(1)当今生物有许多共同的特征，比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
(2)不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
四、自然选择与适应的形成
1．适应的普遍性和相对性
(1)适应的含义：生物的形态结构适合于完成一定的功能，生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
(2)适应具有普遍性和相对性。
2．适应是自然选择的结果
(1)拉马克的进化学说
①当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的。
②各种生物的适应性特征并不是自古以来就如此的，而是在进化过程中逐渐形成的。
③适应的形成是由于用进废退和获得性遗传。
(2)达尔文的自然选择学说
①主要内容
②意义：揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果。
(3)达尔文以后进化理论的发展
①关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入基因水平，人们逐渐认识到了遗传和变异的本质。
②关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。
③形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。
【教材微点发掘】
1．下图表示三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼比较的示意图(教材第102页图63)，据图回答有关问题：
(1)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢与人的上肢骨骼相比，在结构上有相似之处，而且排列顺序也基本一致，这说明了生物之间存在一定的亲缘关系，它们可能都是由共同的原始祖先进化而来的。
(2)这四种前(上)肢内部结构模式非常一致，但功能迥异，外形差别也很大，这说明了结构与功能相适应，也体现了生物适应环境的特点。
2．如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，请利用达尔文的进化论观点分析回答下列问题：
(1)a点使用农药之前，害虫种群中存在很多种变异类型，说明变异是不定向的。
(2)使用农药后，大量害虫被杀死，但是还有部分存活，这是自然选择的结果。
(3)分析bc段曲线上升的原因是使用农药后，抗药性弱的害虫被杀死，抗药性强的害虫存活下来，这样经过农药的长期选择，使得害虫抗药性逐渐加强。
(4)该过程中，农药诱发了害虫基因突变还是对害虫的变异进行了选择？
提示：农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害虫的抗药性个体逐渐增加。
教材问题提示
第1节
(一)思考·讨论1(教材第101页)
1．图62所示资料支持达尔文的共同由来学说。不同地层的形成年代不同，越早形成的地层中首次出现的生物越低等，生物特征越简单；越晚形成的地层中首次出现的生物越高等，生物特征越复杂。
2．基于化石证据可判断赫氏近鸟龙既具有恐龙的特征，也具有鸟类的特征，属于恐龙与鸟类间的过渡类型，这说明鸟类很可能是由恐龙进化来的。
3．露西既有现代人类的特征，也有黑猩猩的特征，说明人和黑猩猩可能有共同的祖先，都起源于一类森林古猿。
(二)思考·讨论2(教材第102页)
1．都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其种类有一致性。
2．排列顺序一致。
3．这四种前(上)肢骨骼有相同的起源，说明它们可能是由共同的祖先进化来的。在漫长的进化过程中，因为适应不同的环境，逐渐出现了形态和功能的不同。
4．不同类群动物的骨骼结构具有许多共同点(具体比较略)，支持现有的脊椎动物有着共同原始祖先的观点。
(三)思考·讨论3(教材第103页)
1．都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。地球上现存的古细菌与最古老的古细菌有相同的细胞结构模式，说明二者有共同的祖先。
2．都有呼吸作用，代谢中的酶类非常相似，都有相同的能量“货币”——ATP，绿色植物能进行光合作用，等等。
3．说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。
4．人和其他生物的细胞中普遍含有细胞色素c，说明这些生物都有共同的祖先。细胞色素c的氨基酸序列差异的大小揭示了不同生物之间亲缘关系的远近，差异越小，表明亲缘关系越近。
第2节
(一)思考·讨论1(教材第106页)
1．枯叶蝶的天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蝽、青蛙、蟾蜍等。枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。
2．有局限性。例如，如果降雪延迟，已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。
3．适应性特征来自遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对之前的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化之中，遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
(二)批判性思维1(教材第107页)
例如，人用眼过度，视力反而下降。健美运动员的后代，如果不进行专业训练，也不会拥有健美运动员那样发达的肌肉和健壮的体格。
(三)思考·讨论2(教材第108页)
1．容易吃到高处的树叶，留下后代的机会多。
2．逐渐增加。
3．能。
4．在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征。
(四)批判性思维2(教材第108页)
这种观点有一定的道理。不过，“适者生存”的原意也包含有更多的机会繁殖后代，不改也是可以的。
(五)思考·讨论3(教材第109页)
1．在西方国家，当时“神创论”和“物种不变论”占统治地位，人们普遍认为所有的物种都是神创造的，自古以来既没有物种的绝灭，也没有新物种的产生。
达尔文认为所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的，生物界通过自然选择不断进化，这一观点否定了“神创论”，不能为当时的宗教观念所容，因此，遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽。
2．激励国人奋发图强，使中华民族能够立于世界民族之林。
3．马克思在这封信中所说的“我们的观点”是指辩证唯物主义观点。
4．人类与其他生物有着共同的祖先。人类是大自然的一员，而不是凌驾于其他物种之上的“主宰”。
新知探究(一)　生物有共同祖先的证据
【探究·深化】
[问题驱动]　
如图1分别为人和其他脊椎动物不同时期胚胎的比较，图2是人的上肢和其他动物的前肢骨骼的比较。请思考下列问题：
(1)根据图1可以看出，人和其他脊椎动物在胚胎发育初期，不仅外形像鱼，而且在结构上都有鳃裂和尾，这说明了什么？到了胚胎发育晚期，除鱼之外，人和其他脊椎动物的鳃裂都消失了，人的尾也消失了，这又说明了什么？
提示：人和其他脊椎动物的胚胎发育初期在结构组成方面相同，这说明这些生物是由共同原始祖先进化而来的；胚胎发育晚期，人和其他脊椎动物在形态方面不一样，又说明这些生物在不同的环境中向着不同方向进化。
(2)根据图2观察，人的上肢、猫的前肢、鲸的胸鳍和蝙蝠的翼手，它们在结构组成方面相同吗，这说明了什么？它们在形态方面一样吗，这又说明了什么？
提示：在结构组成方面相同，这说明这些生物都起源于一个共同的原始祖先，并且它们的共同原始祖先生活在水中。在形态方面不一样，这说明在进化过程中，为适应不同的生活环境，几种生物的器官逐渐出现了形态和功能上的不同。
[重难点拨]　
1．化石在研究生物进化中的应用
2．当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
项目 证据 结论
比较解剖学证据 蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢所在部位和结构组成相似 它们的起源相同，都是由共同的原始祖先进化而来的
胚胎学 证据 脊椎动物和鱼在发育早期都有鳃裂和尾，随着发育的进行，除鱼以外，其他动物和人的鳃裂都消失了，人的尾消失了 脊椎动物和人都是由共同的祖先进化而来的，它们之间存在着或远或近的亲缘关系；原始祖先生活在水中
细胞水平 的证据 生物都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础 支持生物由共同的祖先进化而来
分子水平 的证据 不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子既有共同点，又有差异 生物有共同的祖先；生物不同种类之间亲缘关系的远近
【典题·例析】
[典例1]　在没有被破坏的地层中，有关化石分布情况的叙述，错误的是(　　)
A．古老地层中的生物化石简单、低等
B．在极古老的地层中也可找到高等生物化石
C．新近地层中的生物化石复杂、高等
D．新近地层中也可找到低等生物化石
[解析]　大量化石证据揭示出生物由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生的进化顺序。因此，在没有被破坏的地层中化石的分布规律是在古老地层中生物化石简单、低等，不会存在高等生物化石；在新近地层中生物化石复杂、高等，但也能找到低等生物化石。故选B。
[答案]　B
[典例2]　下列有关进化证据的叙述，错误的是(　　)
①从始祖马到现代马的进化过程中，古生物化石提供了最直接的证据
②从鲸、龟、蝙蝠等动物的前肢骨骼的适应性分化中，依稀可见痕迹器官的存在
③从鱼类、鸟类、哺乳类动物的早期胚胎中均有鳃裂这一事实中，得到比较解剖学上的证据
④从比较真核细胞内的细胞色素c中氨基酸序列的差异性大小，推测生物之间的亲缘关系远近
A．①②　　　　　　　 B．②③
C．①④ D．③④
[解析]　生物化石是进化过程中最直接的证据，①正确；鲸、龟、蝙蝠等动物的前肢骨骼属于同源器官，不是痕迹器官，②错误；鱼类、鸟类、哺乳类动物的早期胚胎中均有鳃裂是胚胎学证据，而不是比较解剖学证据，③错误；比较真核细胞内的细胞色素c中氨基酸序列的差异性大小，可以推测生物之间的亲缘关系，④正确。故选B。
[答案]　B
归纳拓展—————————————————————————————————
辨析化石的种类
(1)遗体化石：指古生物遗体本身几乎全部或部分保存下来的化石。
(2)遗迹化石：是古生物活动或存在过的痕迹的化石，其中最主要的是足迹。
(3)遗物化石：是指古代动物的粪便、卵(蛋)以及人类祖先使用的工具等。
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【应用·体验】
1．生物进化最可靠的证据是(　　)
A．各类生物化石在地层里按一定的顺序出现
B．哺乳动物在胚胎发育初期非常相似
C．脊椎动物具有结构相似的器官
D．生物都能适应一定的环境
解析：答案：A　研究生物进化最直接、最可靠的证据是化石，因为化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等，各类生物的化石在地层中的出现是有一定顺序的。故选A。
2．下列不属于生物进化的比较解剖学和胚胎学证据的是(　　)
A．高等动物胚胎发育始于受精卵，说明了高等动物起源于单细胞
B．胚胎发育早期阶段有鳃裂，说明古代脊椎动物原始祖先生活在水中
C．人胚胎发育早期有尾，说明人是从有尾动物进化来的
D．化石证据揭示了生物进化遵循由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序
解析：答案：D　化石证据不属于比较解剖学和胚胎学证据。
新知探究(二)　自然选择与适应的形成
【探究·深化】
[问题驱动]　
下图是长颈鹿的进化过程图，据图分析：
(1)请利用拉马克的观点解释长颈鹿脖子长的原因。
提示：长颈鹿主要以树叶为食，要想获得足够的食物就需天天伸长脖子去取食高处的树叶，由于“用进废退”，从而形成了现在的长颈鹿。
(2)结合变异知识，思考：环境引起的性状改变一定能遗传给后代吗？
提示：不一定。只有环境改变导致了遗传物质改变进而引起的性状改变，才能遗传给后代。
(3)与拉马克相比，达尔文认为生物进化的关键是什么？
提示：他改变了拉马克过分强调用进废退即“生物内在的自我改进的力量”的观点，而是强调自然选择的作用。
(4)雄鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器。按照达尔文的观点，试讨论并解释现在雄鹿鹿角发达的原因。
提示：按照达尔文的观点，雄鹿的鹿角存在着发达和不发达的变异，雄鹿之间为争夺配偶要进行生存斗争，生存斗争过程中，有发达鹿角的个体能够得到配偶并把这种变异遗传给后代，没有发达鹿角的个体因争夺不到配偶，其变异就不会遗传给后代。经过一代代的进化，使现在的雄鹿鹿角较为发达。
[重难点拨]　
1．适应的普遍性和相对性
2．对达尔文的自然选择学说的理解
(1)内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
(2)关系图解
①过度繁殖为自然选择提供了更多的选择材料，加剧了生存斗争。
②生物进化是通过生存斗争来实现的，生存斗争是生物进化的动力。
③生物的变异是不定向的，具有有利变异的个体在生存斗争中易取得胜利而得以生存，有利变异通过遗传得以累积和加强，产生适应环境的新类型。
④适者生存是自然选择的结果。
3．达尔文自然选择学说与拉马克进化学说的比较
达尔文的自然选择学说 拉马克的进化学说
区别 变异 变异是不定向的，本来就有，环境和生物的意愿都不能决定生物变异的方向 变异是定向的，环境和动物的意愿均可决定变异的方向
适应环境 有利变异→适者生存； 不利变异→不适者被淘汰 环境和动物的意愿决定的变异都适应环境
进化方向 自然选择决定 生物自身决定
联系 承认生物非神所造，而是由更古老的生物进化而来，即由简单→复杂、由低等→高等进化，且都是渐变的结果
【典题·例析】
[典例1]　用达尔文自然选择学说的观点进行判断，下列叙述正确的是(　　)
A．长颈鹿经常伸长脖子和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢变得很长
B．北极熊生活在冰天雪地的环境中，它们的身体就产生了定向的白色变异
C．野兔的保护色和鹰锐利的目光是它们长期相互选择的结果
D．在长期有毒农药的作用下，农田害虫产生抗药性
[解析]　A项所述属于用进废退、获得性遗传，是拉马克进化学说的观点，A错误；变异是不定向的，自然选择是定向的，B错误；野兔的保护色和鹰锐利的目光是它们在长期的生存斗争和相互选择中形成的，C正确；害虫的抗药性是农药对害虫的不定向变异选择的结果，而不是农药长期作用的结果，D错误。
[答案]　C
[典例2]　下列事实中对达尔文的进化理论具有挑战性的是(　　)
A．在经常刮大风的海岛上，生活着大批无翅的昆虫
B．人类长期使用杀虫剂，不但没有消灭害虫，反而使害虫的抗药性越来越强
C．某地区寒武纪地层中，突然出现大量新物种的化石，而这些物种的形成大约只用了200万年，这在几十亿年生物进化史上只能说是“一瞬间”
D．通过分子生物学研究，特别是人类基因组计划的实施，发现人与其他哺乳动物之间相同的基因非常多，不同的基因只是少数
[解析]　自然选择学说认为生物进化是个渐变的过程，而寒武纪的生物大爆发恰恰是自然选择学说无法解释的。
[答案]　C
易错提醒—————————————————————————————————
有关变异和选择的两个注意点
(1)环境因素的作用会提高突变的频率，但任何情况下变异都是不定向的，所以环境不能起到定向诱导变异的作用，它的作用是对不定向的变异进行定向选择。
(2)在运用达尔文自然选择学说分析问题时，要注意“变异在前，选择在后”的思路。
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【应用·体验】
1．当某种新药问世时，可有效治疗病毒性感冒。几年后疗效逐渐降低，因为感冒病毒具有了抗药性。根据达尔文的观点，其根本原因可能是(　　)
A．病毒接触药物后，慢慢地产生了抗药性
B．病毒为了适应环境，产生了抗药性变异
C．抗药性个体的出现是选择的结果
D．后来的药量用得过多，产生了抗药性变异
解析：答案：C　病毒抗药性的出现是由于感冒药的“选择”作用，淘汰了不抗药的个体，而抗药个体得以存活。
2．下列不属于拉马克进化观点的是(　　)
A．洞穴里的鱼因长期生活在黑暗条件下，眼睛失去原有的作用而退化了
B．南美大食蚁兽的舌头之所以又细又长，是由于长期舔食蚂蚁的结果
C．长颈鹿的脖子之所以很长，是由于其长期觅食高处树叶的结果
D．猎豹的速度之所以很快，是与瞪羚等动物长期相互选择的结果
解析：答案：D　洞穴里的鱼由于长期生活在黑暗条件下，眼睛萎缩、退化，强调环境的变化是物种产生变化的原因，生活在特定环境中的生物为了适应环境，某些器官由于不用而退化，并且传递给下一代，这是拉马克的“用进废退、获得性遗传”观点；南美大食蚁兽的舌头经常伸进洞穴里舔食蚂蚁，其舌头变得又细又长，长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢都变得很长，也都是拉马克的“用进废退”的进化观点；生活在草原上的瞪羚和猎豹都能迅速奔跑，体现了不同物种之间长期相互选择的结果，这是现代生物进化理论的观点，不是拉马克的进化观点。故选D。
科学视野——通过线粒体DNA和Y染色体研究人类的起源
关于人的起源，存在两种尖锐对立的假说：非洲起源说和多地域说。前者认为目前所有的人都来自20万年～10万年前走出非洲的直立人，这些直立人迁徙至世界各地，取代了当地由更早的非洲直立人迁徙而来形成的古人。后者则认为现代人是由扩散到不同地域的直立人平行进化的结果。目前支持证据较多的为非洲起源说。
基于线粒体DNA的遗传学研究支持了非洲起源说。线粒体只在母系中传承，没有机会重组，所以对线粒体DNA(mtDNA)的研究可以追踪人类母系的历史。研究显示，欧洲人、亚洲人和美洲人都是在10万～5万年前由非洲的种群经由亚洲西南部(中东地区)所繁衍下来的。同时，根据mtDNA建立的族谱显示，人类族谱最早可以追溯至15万年前，换句话说，即使现存亲缘关系最远的人，在15万年前也有共同的祖先。
如果能够追踪父系的路径，并且得到与母系路径相似的结论，那将是研究人类进化十分有利的证据。Y染色体是基因组中男性特有的成分。根据人类性别决定的机制，任何Y染色体都是“独一无二的”，绝对不会有另一个Y染色体可以与它有遗传物质的交流。通过对Y染色体的研究，科学家也发现人类族谱的根源在非洲，而且再度证明了人类族谱很短，只有15万年。
对mtDNA与Y染色体的研究显示，15万年前，人类族群可能经历了一场剧烈的遗传变化。那时有许多具有不同mtDNA和Y染色体的人，但是今天的人却都是其中“一个mtDNA”和“一个Y染色体”的后代。也就是说，含有其他序列的人都绝灭了，这些族群很可能经历了瘟疫或气候改变等事件。在这一事件发生后，我们的祖先离开非洲，走上了占领全球的漫长旅程。
【素养评价】
1．20世纪70年代，生物学家开始通过比较不同生物RNA、DNA的核苷酸序列来说明它们之间的亲缘关系，这属于证明生物进化的(　　)
A．胚胎学证据　　　　　　 B．比较解剖学证据
C．细胞和分子水平的证据 D．古生物化石证据
解析：答案：C　生物学家通过比较不同生物RNA、DNA的核苷酸序列来说明他们之间的亲缘关系，属于证明生物进化的细胞和分子水平方面的证据。故选C。
2.如图是根据线粒体基因构建的几种哺乳动物进化树，下列叙述正确的是(　　)
A．线粒体基因通常遵循父系遗传
B．牛与猪的亲缘关系比蓝鲸与河马远
C．自然选择决定了线粒体基因改变的方向
D．基因突变是导致线粒体基因多样性的重要原因
解析：答案：D　线粒体基因通常遵循母系遗传，A错误；从图可看出，牛与猪的亲缘关系比蓝鲸与河马近，B错误；自然选择决定了生物进化的方向，且是定向的，而线粒体基因的改变是不定向的，C错误；基因突变是导致线粒体基因多样性的重要原因，D正确。
3．连续内共生理论以一个全新的视角诠释了细胞进化的历程，认为细菌被吞噬到宿主细胞的细胞质，经过长时间的演变，成为宿主细胞的不可分割的一部分，解释了线粒体和叶绿体的起源。回答下列问题：
(1)与需氧细菌比较，原始真核细胞的表面积与体积比________。
(2)真核细胞与原核细胞核糖体沉降系数显著不同，表现在前者是80S，后者是70S；真核细胞与原核细胞遗传物质的存在方式显著不同，表现在前者是__________________________________________，后者是环状裸露的DNA。科学实验证明线粒体和叶绿体中的核糖体和遗传物质印证了连续内共生假说，但基因结构有无内含子不能印证该假说。据此推测线粒体和叶绿体中的核糖体的沉降系数为________S；线粒体基因表达__________(填“需要”或“不需要”)对DNA转录出的前体mRNA进行剪切与拼接。
(3)以达尔文自然选择学说为基础的现代生物进化理论认为各种各样的生物是在____________的作用下不断发展变化的，真核生物的____________大大加快了生物进化的速度。
(4)据图示连续内共生学说，光合作用真核生物比需氧真核生物出现得________(填“早”或“晚”)。
解析：(1)由示意图可以看出，原始真核细胞的体积比需氧细菌的体积大，所以原始真核细胞的相对表面积即表面积与体积比小。(2)真核生物的遗传物质是DNA，为规则的双螺旋链状结构，并且与蛋白质结合形成染色体(染色质)；原核生物的遗传物质是裸露的环状DNA分子，没有与蛋白质结合形成染色质。科学实验证明线粒体和叶绿体中的核糖体和遗传物质印证了连续内共生假说，即叶绿体和线粒体内的核糖体和原核生物相似，沉降系数应该为70S；基因结构有无内含子没有能印证连续内共生假说，说明线粒体和叶绿体的基因结构和真核细胞类似，所以线粒体基因的表达过程中需要对DNA转录出的前体mRNA进行剪切与拼接。(3)生物的多样性是在自然选择的作用下不断发展变化的，真核生物的有性生殖大大加快了生物进化的速度。(4)根据图示可知，光合作用真核生物是由需氧真核生物与光合作用蓝细菌进化而来的，所以光合作用真核生物比需氧真核生物出现得晚。
答案：(1)小　(2)链状DNA与蛋白质结合成染色体(染色质)　70　需要　(3)自然选择　有性生殖　(4)晚
[课时跟踪检测]
[理解·巩固·落实]
1．判断下列叙述的正误，对的打“√”，错的打“×”。
(1)人类与其他生物有共同的祖先，各类生物之间存在或远或近的亲缘关系。(√)
(2)生物化石在地层里的出现是有一定顺序的，这能够说明生物是不断进化的。(√)
(3)不同的生物含有的蛋白质都是不同的。(×)
(4)通过比较不同生物特定的DNA、蛋白质等物质的相似程度，可确定它们的亲缘关系远近。(√)
(5)达尔文认识到遗传和变异的本质并作出了科学的解释。(×)
(6)达尔文认为自然选择作用于种群，使种群发生进化。(×)
2．下列关于生物进化证据的说法，错误的是(　　)
A．生物的遗物或生活痕迹可形成化石
B．亲缘关系越近的生物，细胞代谢方面的共同特征就越多
C．DNA中的碱基序列相似程度越大，生物的亲缘关系可能越近
D．蝙蝠的翼与人的手是同源器官，说明两者存在亲缘关系
解析：答案：D　蝙蝠的翼与人的上肢是同源器官，而不是人的手。故选D。
3．人体内残留了哺乳动物体内相当发达的阑尾，这可作为生物进化中的证据，这属于(　　)
A．化石证据　　　　　 B．比较解剖学证据
C．胚胎学证据 D．生物遗传方面的证据
解析：答案：B　生物进化的证据主要有化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据。化石是指通过自然作用保存在岩层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等；比较解剖学是对各类脊椎动物的器官、系统的形态和结构，进行解剖和比较研究的学科；胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学。人体内残留了哺乳动物体内相当发达的阑尾，属于比较解剖学证据。故选B。
4．适应相对性的根本原因是(　　)
A．自然选择是定向的
B．环境条件的不断变化
C．变异是不定向的
D．现存生物对环境的适应是绝对的
解析：答案：B　由于环境条件的不断变化使适应具有相对性。故选B。
5．下列有关遗传问题的叙述，哪一项是达尔文所未能认识到的(　　)
A．遗传是生物界普遍存在的现象
B．遗传的实质是遗传信息的传递
C．遗传是指生物亲子代之间性状的相似性
D．遗传可以使微小的有利变异逐代积累
解析：答案：B　由于受到当时科学发展水平的限制，对于遗传和变异的本质，达尔文还不能作出科学的解释。故选B。
6.如图表示未被破坏的甲、乙、丙三个沉积岩层，其中甲岩层更接近地表，A、B是分布在甲、乙两个岩层中的生物化石，下列关于此图的解读，观点正确的是(　　)
A．生物A是由生物B进化而来的
B．生物A的个体数量比生物B多
C．生物A和生物B起源于相同的年代
D．生物A的结构一般比生物B的结构复杂
解析：答案：D　生物A比生物B高等，但并不能说明生物A是由生物B进化而来的，A错误；生物A的个体数量和生物B的个体数量无法比较，B错误；生物A和生物B起源于不同的年代，生物A比生物B要晚，C错误；生物A比生物B出现得晚，所以生物A的结构比生物B的结构复杂，D正确。
7．炭疽杆菌生命力之顽强，堪称细菌之最。根据达尔文生物进化理论，炭疽杆菌的顽强生命力的形成，是由于(　　)
A．进化过程中环境对炭疽杆菌的定向选择
B．不良环境引起炭疽杆菌发生的不定向变异
C．进化过程中炭疽杆菌产生的定向变异
D．进化过程中炭疽杆菌通过DNA复制，使变异逐代积累
解析：答案：A　由于进化过程中环境对炭疽杆菌的定向选择，导致炭疽杆菌形成顽强的生命力，A符合题意；变异不是由环境引起的，环境只能对变异进行选择，B不符合题意；变异是不定向的，C不符合题意；达尔文生物进化理论局限于性状水平，对于遗传和变异的本质，还不能作出科学的解释，D不符合题意。
8．在我国云南澄江发现的动物化石群约处于5.3亿年前的寒武纪早期，该化石群有100多种60多个类群，大多已灭绝。其动物结构与现存动物结构差异很大，在此前的地层中找不到其祖先。如此多的动物种类在寒武纪早期“突然”出现的事实与达尔文进化观点相矛盾的是(　　)
A．生物是由其祖先经漫长的地质年代逐渐进化而来的
B．现代生物之间有或近或远的亲缘关系
C．生物的变异是不定向的
D．生物是从简单到复杂，从低等到高等进化的
解析：答案：A　达尔文的共同由来学说认为生物是由其祖先经漫长的地质年代逐渐进化而来的，而如此多的动物种类在寒武纪早期“突然”出现的事实与这种观点明显相矛盾。故选A。
9．孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多的机会繁殖后代，但也更容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测正确的是(　　)
A．若缺少天敌，斑点数量可能增加
B．自然条件下，斑点数量多是不利变异
C．天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D．在自然界中，由斑点数量多的雄鱼产生的后代占据种群个体优势
解析：答案：A　缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量可能逐渐增多，原因是孔雀鱼群体中斑点数量多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得更多的交配机会，A正确；若缺少天敌，斑点数量多的雄鱼有更多的机会繁殖后代，是一种有利变异，但自然条件下，斑点数量多，更容易受到天敌的捕食，故又是一种不利的变异，B错误；生物的变异是不定向的，故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C错误；由题干信息可知，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食，而斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，所以在自然环境中，由斑点数量多的雄鱼产生的后代不一定占据种群个体优势，D错误。
10.如图表示环境变化后，害虫种群密度的变化情况，下列有关叙述错误的是(　　)
A．a点种群中存在很多种变异类型
B．a→b的变化是环境作用的结果
C．b→c是适应环境的类型逐代积累的结果
D．环境使害虫产生了适应环境的变化
解析：答案：D　变异具有不定向性，使得种群中存在很多种变异类型，A正确；环境变化后，适应环境能力强的变异的个体生存下来，而不能适应环境或适应环境能力弱的变异的个体被淘汰，a→b的变化是环境作用的结果，B正确；环境变化后，把适应环境能力弱的个体淘汰，适应环境能力强的害虫保留，经过长期选择，使得害虫适应环境的个体越来越多，因此b→c是适应环境的类型逐代积累的结果，C正确；变异是不定向的，且变异发生在自然选择之前，先有了各种类型的变异，才能自然选择出适应环境的变异，D错误。
11．通过测定并比较各种生物的细胞色素c的化学结构，发现其序列很相似，但也有差别。如表所示是几种生物与人的细胞色素c的氨基酸数目的差别，这种结构上的差异程度又恰好与它们的亲缘关系远近相对应。请据表回答下列问题：
生物 种类 黑猩猩 猕猴 兔 鸡 龟 蛇 小麦 酵母菌
氨基酸 差异数 0 1 9 13 15 23 35 44
(1)从表中数据可以发现，生物的细胞色素c的氨基酸组成和生物的亲缘关系是：亲缘关系越近，细胞色素c的氨基酸组成差异________。
(2)表中生物与人的亲缘关系最近的是________。从表中数据看，人和________的亲缘关系最远，因为两者的_____________________________________________________________。
(3)你在推断它们的亲缘关系远近时，采用的最主要的方法是________。
(4)表中属于哺乳类的是________________。鸟类和哺乳类都是由__________动物进化而来的。
(5)上述对生物细胞色素c的氨基酸组成的比较，是从____________方面为生物的进化提供了证据。
解析：(1)通过题表数据的比较可知，亲缘关系越近的生物，细胞色素c的氨基酸组成差异越小。(2)黑猩猩与人类细胞色素c的氨基酸差异数最小，二者的亲缘关系最近；酵母菌与人类的细胞色素c的氨基酸差异数最大，与人类亲缘关系最远。(3)比较法是通过观察、分析，找出研究对象的相同点和不同点，它是认识事物的一种基本方法，是研究动物行为的主要方法。(4)表中的哺乳动物有黑猩猩、猕猴、兔。鸟类和哺乳动物都是由古代爬行动物进化而来的。(5)生物细胞色素c的氨基酸组成的比较，是在分子水平上进行分析比较，揭示生物进化的现象和本质。
答案：(1)越小　(2)黑猩猩　酵母菌　细胞色素c的氨基酸组成差异最大　(3)比较法　(4)黑猩猩、猕猴、兔　古代爬行　(5)分子生物学
12．中国国宝大熊猫在进化过程中曾经分布比较广泛，也曾形成一些旁支，如葛氏郊熊猫，但如今有许多种类已经灭绝。大熊猫最初是吃肉的，现在以竹子作为食物的主要来源，但牙齿和消化道还保持原样，仍然属于食肉目。请依据达尔文的自然选择学说回答以下问题：
(1)由肉食转为素食，表明在原始熊猫种群中存在许多的________，从而为自然选择提供原材料。大熊猫仍保持食肉的结构特征，这说明在进化过程中，生物的性状可以________。
(2)大熊猫的祖先曾经广泛分布，数量众多，这表明生物种群都有__________的能力。当环境发生改变后，生物之间、生物与环境之间会发生激烈的________________，经过________________，最终大熊猫选择了以竹子为食物来源，繁衍至今，这表明进化的结果是____________。
(3)科学家经过研究发现在大熊猫的消化道内有一种特有的微生物，可帮助大熊猫消化竹子，这是生物与生物之间________的结果。
解析：(1)由肉食转为素食，表明在原始熊猫种群中存在许多的变异，从而为自然选择提供原材料。大熊猫仍保持食肉的结构特征，这说明在进化过程中，生物的性状可以遗传。(2)大熊猫的祖先曾经广泛分布，数量众多，这表明生物种群都有过度繁殖的能力。当环境发生改变后，生物之间、生物与环境之间会发生激烈的生存斗争，经过自然选择，最终大熊猫选择了以竹子为食物来源，繁衍至今，这表明进化的结果是适者生存。(3)大熊猫的消化道内有一种特有的微生物，可帮助大熊猫消化竹子，这是生物与生物之间相互选择的结果。
答案：(1)变异　遗传　(2)过度繁殖　生存斗争
自然选择　适者生存　(3)相互选择
[迁移·应用·发展]
13．某小岛上有一种啄木鸟，其喙长分布如图甲，而其唯一的食物是一种生活在树干中的虫，其深度分布如图乙。下列关于子一代鸟喙的可能长度的说法，合理的是(　　)
A．都比父母的长，因为鸟需要适应它们的环境
B．都比父母的长，因为较长的鸟喙是生存所必需的
C．不一定比父母的长，仅一代的时间还不足以进化出较长的鸟喙
D．不一定比父母的长，因为虫在树干中的深度并不是都很深
解析：答案：C　根据图乙可知，树干6～8 cm的深度中虫的数量最多，4 cm以下的深度中虫的数量极少，根据图甲可知，鸟喙的长度在1～5 cm，只有更长的喙才更易啄到食物，因此可预测该种啄木鸟经过长期进化鸟喙会越来越长。但是生物的进化是一个长期的过程，有利的变异需要逐代积累，仅一代的时间不足以进化出较长的鸟喙，且由于变异是不定向的，子代的喙不一定比父母的喙长。故选C。
14．物种中的每一个基因都有一段来自其祖先的传承历史，我们能够基于基因的DNA序列比对数据来推断相应物种之间的进化关系。同源基因是具有共同的进化起源，序列结构和功能相似的基因，如图所示。图中祖先物种的基因α发生基因重复后，
产生了两个基因，分别是基因α和β，随后这两个基因在序列上会有不同的演变。由共同祖先基因分化而来的基因为直系同源基因；而起源于祖先基因重复事件的那些基因为旁系同源基因。下列说法错误的是(　　)
A．图中α1和α2为直系同源基因，α1和β1为旁系同源基因
B．基因重复是一种突变，在整个进化过程中是不定向的
C．一般情况下，物种之间基因的DNA序列的相似程度越高，其亲缘关系就越近
D．达尔文的自然选择学说认为研究生物的进化则是研究种群基因组成的变化
解析：答案：D　由共同祖先基因分化而来的基因为直系同源基因，α1和α2为直系同源基因；起源于祖先基因重复事件的那些基因为旁系同源基因，α1和β1为旁系同源基因，A正确；由题干信息可知，基因重复后基因的序列发生改变，是一种突变，突变是不定向的，B正确；一般情况下，物种之间基因的DNA序列的相似程度越高，其亲缘关系就越近，C正确；达尔文自然选择学说没有对遗传和变异的本质进行合理解释，D错误。
15．螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物，在实验室里对两组个体数相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂，另一组使用电离辐射促使雄性不育。实验结果如图所示，请回答下列有关问题：
(1)用杀虫剂处理，可使种群中的个体数在短时间内迅速减少，但从处理后的第2世代的个体数又逐渐回升了，其原因是螺旋蛆蝇中存在着____________类型，而杀虫剂起了____________，选择出了耐药个体，经过逐代______，耐药变异特性得以逐代积累加强，就逐渐形成了耐药新品种，而使杀虫剂失效。
(2)用电离辐射促使雄性不育的方法，在遗传学上叫____________，用这种方法最终能达到理想效果，但需要较长时间，其原因是______________很低，需要在几代中反复进行，才能使________________的数量逐渐增多。
(3)实验结果表明，使用______________________的方法消灭螺旋蛆蝇的效果较好。
解析：(1)在自然界中，生物个体既能保持亲本的遗传性状，又会出现变异，出现有利变异的个体能够适应环境，从而被保留下来，并将这些变异遗传下去，出现不利变异的个体则容易被淘汰。经过长期的自然选择，微小的有利变异得到积累而成为显著的有利变异，从而产生了适应特定环境的生物新类型。则用杀虫剂处理后从第2世代螺旋蛆蝇的个体数又逐渐回升，其原因是螺旋蛆蝇中存在着耐药变异类型，而杀虫剂起了选择作用，经过逐代选择，耐药变异特性得以逐代积累，逐渐形成耐药新品种。(2)用电离辐射促使雄性不育的方法在遗传学上叫人工诱变，人工诱变能够提高变异的频率，创造人类需要的变异类型，但人工诱变产生的有利变异个体往往不多，需要在几代中反复进行，才能使有利变异个体的数量逐渐增多。(3)分析题图可知，用电离辐射促使雄性不育的实验组导致种群个体数低，不反弹，消灭螺旋蛆蝇的效果较好。
答案：(1)耐药变异　选择作用　选择　(2)人工诱变　有利变异突变率　有利变异个体(或雄性不育个体)　(3)电离辐射促使雄性不育