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第 15 讲 生命起源和生物进化
●聚焦概念 构建思维
●回归教材 知识梳理
●主题探究 学科思维
●典题训练 迎战中考
课标内容要求
概念8 地球上现存的生物来自共同祖先,是长期进化的结果
8.1地球上现存的生物具有共同祖先
8.1.1生命最有可能是在原始海洋中形成的
8.1.2化石记录是生物进化的直接证据
8.2多种多样的生物是经过自然选择长期进化的结果
8.2.1遗传变异和环境因素的共同作用导致了生物的进化
8.2.2生物的进化总体上呈现出由简单到复杂、由水生到陆生
的趋势
8.2.3人类和现代类人猿都是由古猿进化而来的
核心素养
生命观念:运用比较法,通过化石、解剖学、分子学相关材料进行分析,认识到生物是由共同的原始祖先逐步进化而来的。能够运用进化与适应的观点,解释生物多样性的原因
态度责任:通过资料分析和科学史学习,使学生形成热爱大自然、爱护生物、珍爱生命的情感,形成尊重客观事实、不迷信、敢于怀疑的思维品质;理解保护生物多样性的意义及增强环境保护意识
知识点1 地球上生命的起源
1.原始大气成分:原始大气的成分与现在的大气成分相比,最主要的差别是_________________。
2.生命起源的依据:米勒实验证明在原始地球上尽管不能_______________,但能产生构成生物体的__________。
3.生命起源的过程:原始大气中的_____________→简单_____________→复杂有机物→原始生命(原始海洋)
4.生命起源的场所:大多数科学家认同原始生命起源于____________。
没有氧气
形成生命
有机物
无机物
有机物
原始海洋
知识点2 生物进化的历程
1. 研究生物进化最主要的方法是比较法。
2. 生物进化的证据
(1)化石是研究生物进化过程中______________________证据。
(2)解剖学证据:通过对马、蝙蝠的前肢和鹰的翅膀骨骼进行对比,推断出它们可能是由 进化而来的。
(3)分子学证据:比较不同生物间组成细胞色素c的氨基酸差异,差异越大,亲缘关系 ;反之,亲缘关系 。
最直接、最可靠的
共同的祖先
越远
越近
知识点2 生物进化的历程
3. 生物进化的大致历程
生物进化的总体趋势:由 到 、由 到 、由 到 。
4.人的进化历程
(1)人和现代类人猿的共同祖先是 。
(2)人的进化历程:森林古猿→ →制造和使用工具→ →脑变得发达→ 的产生→现代人。
简单
复杂
低等
高等
水生
陆生
森林古猿
直立行走
火的使用
语言
知识点3 生物进化的原因——自然选择学说
达尔文:提出了“自然选择学说”。达尔文的__________被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发之一。
自然选择学说
(1)概念:自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者________ ,不适应者被_________ 。
(2)核心内容:
①过度繁殖:生物普遍具有很强的繁殖能力,能够产生大量的后代, __________是自然选择的前提。
进化论
生存
淘汰
过度繁殖
②生存斗争:自然界的资源是有限的,任何生物要生存下去,都要为争夺食物和空间而进行生存斗争。 ______________是自然选择的动力。
③遗传变异:生物个体都有遗传、变异的特性,将有利变异遗传给下一代,是自然选择的________________。
④适者生存:具有有利变异的个体,其性状更适应环境,在生存斗争中容易存活下来。____________是自然选择的结果。
过度繁殖
内因和基础
适者生存
知识点3 生物进化的原因——自然选择学说
探究点1 生命的起源
1.(2023秋·常德期末)如图为1953年米勒的实验装置。米勒向装置中通入推测的原始大气成分:甲烷、氢气、氨、水蒸气,通过放电和照射紫外线的方法模拟原始地球的环境条件,获得了多种氨基酸。请根据如图回答下列问题:
模拟实验
氧气
闪电
(1)米勒的实验属于__________________(填“对照实验”或“模拟实验”)。
(2)米勒实验装置中大容器内模拟了原始大气的成分,它与现在大气成分相比主要不含__________,进行火花放电模拟__________。
探究点1 生命的起源
1.(2023秋·常德期末)如图为1953年米勒的实验装置。米勒向装置中通入推测的原始大气成分:甲烷、氢气、氨、水蒸气,通过放电和照射紫外线的方法模拟原始地球的环境条件,获得了多种氨基酸。请根据如图回答下列问题:
(3)米勒实验装置中煮沸的水模拟了____________。
(4)根据米勒的实验推测,原始地球上的无机小分子变成____________过程是可能的。
原始海洋
有机小分子
氨基酸
探究点2 生物进化的原因——自然选择学说
2.(2023·温州)进化论的创立和发展经历了几百年。拉马克、达尔文等学者通过研究提出了各自的观点。
①1809年,拉马克认为:现存的生物都有各自的祖先;在特定的环境下,生物体某些器官由于经常使用变得发达,不常使用的逐渐退化,这种后天得来的性状可遗传给下一代。
②1859年,达尔文发表《物种起源》。他认为:生物在不断进化、物种是渐变的;现在地球上的生物都是自然选择的结果,并且都是由一个共同的祖先进化而来。
(1)达尔文汲取了拉马克的进化思想,经过研究提出了自然选择学说。自然选择学说与拉马克的进化观有何不同之处?
_________________________________________________________________________(写出一点)
拉马克认为生物由各自的祖先进化而来,达尔文认为生物由共同的祖先进化而来
(2)科学家通过对化石的深入研究,逐渐建立了物种可变的进化观。当不同地层发现不同马的化石时,为研究不同马之间的进化关系,以及解释其进化的原因,需要研究的主要内容有__________。(可多选)
A.比较不同马的化石数量的多少
B.调查不同马的化石被发现的时间
C.分析不同马的化石的地质年代先后顺序
D.比较化石中不同马的相同器官的形态结构
E.分析化石中不同马的生活环境
与研究目的无关
这些都属于比较法范畴
可以用于研究生物进化
CDE
(3)针对达尔文的自然选择学说,有同学作出如下评价:
自然选择学说能对“长颈鹿的颈和腿都很长”等生物进化中的诸多现象作出解释,因此是正确的理论。
自然选择学说无法解释生物体的性状如何传递给后代等系列问题,因此是错误的理论。
你如何评价达尔文的自然选择学说?
受时代科学发展水平限制
任何科学理论不能简单地归结为正确与错误,自然选择学说能解释诸多的生物进化现象,具有一定价值,其缺陷会随科技发展被修正、完善。
1.(2022·阜新)地球上原始大气的成分与现在的大气成分相比没有( )
A.水蒸气 B.二氧化碳 C.氢气 D.氧气
2.(2022·娄底)生命的起源充满奥秘,吸引人们不断探索,根据已有研究作出的推测,合理的是( )
A.地质学研究表明,原始大气中存在着氧气和二氧化碳
B.美国学者米勒的模拟实验可证明原始地球上能形成原始生命
C.原始生命起源于原始海洋
D.在现有的环境条件下,地球上还会形成原始生命
D
C
3.(2022·铁岭)化石成为研究生物进化的重要证据,主要原因是( )
A.化石是保存下来的古代生物的遗体,遗物或遗迹
B.化石在地层里的出现是有一定顺序的
C.化石是古生物学研究的对象
D.化石是经过漫长的地质年代才形成的
化石在地层里的出现是有一定顺序的,越低等的动物一般出现在越古老的地层中,越高等的动物一般出现在越古老的地层中。据此,可以说明生物进化的顺序。
B
4.(2021·烟台)去过莱阳市白纪国家地质公园的同学,会被巨大的棘鼻青岛龙骨骼化石所吸引。有科学家认为,恐龙是由于小行星撞击地球而迅速绝灭的。下列证据不支持这一假说的是( )
A.恐龙大量灭绝所经历的时间相对较短
B.恐龙化石常集中出现,表明可能是同时大批地死亡的
C.小行星撞击地球的时间与恐龙灭绝的时期都在6 000多万年前
D.莱阳发现的恐龙蛋化石只有部分有胚胎,表明其受精率较低
AB说明恐龙是短期灭绝的,C说明恐龙灭绝和小行星撞击地球时间上相吻合,均符合题意。D项是恐龙自身原因,与小行星撞击地球没有关联。
D
5.关于生命的起源和生物的进化,下列叙述正确的是( )
A. 古代爬行类进化为原始鸟类,原始鸟类进化为原始哺乳类
B. 越简单、越低等的生物化石出现在新近形成的地层里
C. 米勒实验说明,在一定的条件下,无机小分子能够转变为有机小分子
D. 生物的变异是定向的,自然选择也是定向的
古老的
C
不定向的
古代爬行类
进化树中相距越近的生物,亲缘关系越近,反之越远。
A
6.如图表示几种动物的进化历程。其中与恐龙亲缘关系最近的爬行动物是( )
A. 鳄鱼 B. 蜥蜴 C. 龟 D. 大山雀
7.分布在芬兰地区的灰林鹗有灰色和棕色两种体色,灰色占多数。近30年来,冬季气候变暖,积雪变得稀薄,棕色个体所占比例逐渐升高。对这一现象的分析,不合理的是( )
A.积雪较厚时,灰色是保护色
B.积雪变薄后,棕色个体更适应环境
C.积雪厚度变化,导致灰林鹗出现变异
D.自然选择的方向随积雪厚度变化发生改变
灰林鹗有灰色和棕色两种变异类型,这是由于遗传物质不同所引起的。气候变暖,积雪减少,不利于灰色个体的生存,对棕色个体则有利,环境发生改变导致生物进化的方向发生改变。
C
8.(2023·宜昌)“橙甸甸、电能能、粽满满、豚憨憨”是宜昌文旅的IP形象。下列相关说法正确的是( )
A. 生物的变异决定了生物进化的方向
B. 江豚是哺乳动物,牙齿没有门齿、犬齿和臼齿的分化
C. 糯米(粳稻)有的短小,有的稍长,这源于生物的变异
D. 经过持续品种改良,秭归脐橙傲立“风口”是自然选择的结果
C
自然选择
有
人工选择
9. (2023·山东)“鹬蚌相争,渔翁得利”是大家熟悉的寓言故事。蛎鹬是一种在烟台长岛海域常见的水鸟,喙长而锋利,常插入双壳类(如蚌)贝壳内觅食。大型蚌的壳难以戳开,甚至会发生壳夹喙的现象。依据蛎鹬选择不同长度双壳类的比例(如图),相关分析或推测不合理的是( )
A. 蛎鹬喜欢取食30~50mm长的双壳类
B. 体型大的双壳类给蛎鹬提供更多的能量
C. 蛎鹬的喙长而锋利是长期自然选择的结果
D. “鹬蚌相争”可能是蛎鹬捕食60mm以上的
蚌时发生的
B
据图可知蛎鹬很少捕食大型双壳类,据图和题干信息不能得出B项结论
10. (2023·山东)2022年的诺贝尔生理学或医学奖授予瑞典科学家斯万特 佩博,以表彰他在已灭绝古人类基因组和人类进化研究方面所做出的贡献。相关叙述不正确的是( )
A. 人类是由森林古猿进化而来的
B. 古人类化石是研究人类进化的直接证据
C. 人类出现的标志是会使用工具
D. 研究古人类的基因组可以推测人类进化的大致历程
C
直立行走
11.(2021·山西)中国古动物博物馆是一座介绍史前脊椎动物起源和进化的国家级博物馆,展现了各类群动物的丰富化石,清晰的勾勒出脊椎动物的发展。根据图中各类脊椎动物的化石,回答问题:
(1)图中化石反映了动物类群由海洋向陆地进化,并不断征服陆地的过程。这些生物通过_________、__________和______________,不断进化。
遗传
自然选择
变异
11.(2021·山西)中国古动物博物馆是一座介绍史前脊椎动物起源和进化的国家级博物馆,展现了各类群动物的丰富化石,清晰的勾勒出脊椎动物的发展。根据图中各类脊椎动物的化石,回答问题:
(2)上述形成化石的动物中,真正开始完全适应陆地生活的是从化石[ ]开始,原因是此类动物的 ______________不受水的限制。
E
生殖发育
11.(2021·山西)中国古动物博物馆是一座介绍史前脊椎动物起源和进化的国家级博物馆,展现了各类群动物的丰富化石,清晰的勾勒出脊椎动物的发展。根据图中各类脊椎动物的化石,回答问题:
(3)孔子鸟化石发现于中国辽宁省,是迄今为止发现的与现代鸟类特征最接近的古鸟类。大部分现代鸟类能够飞行,体现了生物结构与功能的________性。
适应
原始大气
(1)在图一所示的装置[A]中的气体模拟的是_____________的气体成分,米勒的实验证明了原始地球尽管不能形成生命,但能产生构成生物体的_________。
12.(2023·广西)图一是米勒关于原始地球的模拟实验装置,图二是脊椎动物“进化树”,图三是人类的起源与生殖发育概念图,据图回答下列问题:
有机物
(2)在图二中,丙代表的动物类群是_____________,从生物形态结构上分析,可以得出生物的进化趋势是______________________。
12.(2023·广西)图一是米勒关于原始地球的模拟实验装置,图二是脊椎动物“进化树”,图三是人类的起源与生殖发育概念图,据图回答下列问题:
从简单到复杂
两栖类
(3)图三中的[1]是___________。随着现代科学技术的发展,人们发现类人猿也有A、B、O、AB等血型,大猩猩与人类的基因相似度约为98%,黑猩猩与人类的基因相似度的为99%。科学家通过比较发现,人类与___________(选填“大猩猩”或“黑猩猩”)亲缘关系更近。
12.(2023·广西)图一是米勒关于原始地球的模拟实验装置,图二是脊椎动物“进化树”,图三是人类的起源与生殖发育概念图,据图回答下列问题:
黑猩猩
森林古猿
从水生到陆生
13.地球上本来是没有生命的。从出现原始的生命到形成今天这样丰富多彩的生物界,是一个漫长的进化过程。科学家们从分子生物学、解剖学、古生物学等方面进行研究。推断出了生物进化的大致历程(如图)。据图回答:
节肢动物
(1)认真观察动植物进化的大致历程,将缺少的动植物类群补充完整:A 、B 。
(2)动物进化过程中,较早出现的单细胞动物和腔肠动物大多数生活在水中,而较晚出现的爬行类、鸟类和哺乳类动物大多数生活在陆地上。从生物生活环境的变化可以看出生物进化的趋势是_______________。
被子植物
13.地球上本来是没有生命的。从出现原始的生命到形成今天这样丰富多彩的生物界,是一个漫长的进化过程。科学家们从分子生物学、解剖学、古生物学等方面进行研究。推断出了生物进化的大致历程(如图)。据图回答:
(3)在研究生物进化的过程中,___________是非常重要的证据。
(4)地球上的生物多种多样,生物学家根据生物的形态结构和______________的相似程度,把生物分成7个不同的等级。其中______是分类的基本等级单位。
种
生理功能
化石
13.地球上本来是没有生命的。从出现原始的生命到形成今天这样丰富多彩的生物界,是一个漫长的进化过程。科学家们从分子生物学、解剖学、古生物学等方面进行研究。推断出了生物进化的大致历程(如图)。据图回答:
(5)根据科学家估量,地球上存在大约500万~1亿种生物,生物种类的多样性实质上是_______________;保护生物多样性最为有效的措施是__________________。
(6)在漫长的进化过程中,很多物种灭绝了,新的物种又不断形成。生物通过遗传、变异和 ___________不断进化。
自然选择
基因多样性
建立自然保护区
自然选择
14(2023·北京市期末)本题分为两个部分,请仔细阅读回答问题:
第Ⅰ部分:科研人员做过如下实验,将深色桦尺蛾和浅色桦尺蛾分别进行标记,然后放养于不同的地点,一段时间后,将所释放的桦尺蛾尽量收回,统计其数目,结果如下表所示。请结合达尔文的生物进化理论回答下列问题:
浅色
深色
工业污染区 非工业区 深色桦尺蛾 浅色桦尺蛾 深色桦尺蛾 浅色桦尺蛾
放养数量(只) 154 164 472 496
回收率 58% 25% 6% 42%
(1)由表中数据推测:在工业污染区,_________(填”深色“或”浅色“)桦尺蛾是有利变异,而在非工业区,则_______(填”深色“或”浅色“)桦尺蛾是有利变异。根据达尔文进化理论,保护色的形成是长期____________的结果。
(2)通过上述事实说明,桦尺蛾体色变异是___________(填”定向“或”不定向“)的,适应环境的变异性状才能保存下来。
不定向
D
(3)由于真菌感染而使这片森林中所有树干的颜色都变成了灰白色。多年以后,此森林中不同颜色的蛾类最可能的变化结果是图中的________。
菜青虫100只
组别 甲组 乙组
实验材料 菜青虫100只 ?
生活环境 与菜青虫体色一致的青菜叶上 与菜青虫体色不一致的黄色菜叶上
实验处理 放入1只家鸽 放入1只家鸽
实验结果 一分钟后,吃剩下88条 一分钟后,吃剩下75条
第Ⅱ部分:某学校生物兴趣小组的同学进行如下表实验来探究生物保护色的作用。
请分析并回答下列问题:
(1)乙组的实验材料应该是______________,上述实验的变量是_______________。
(2)同学们发现实验设计中有一点并不完善,请对其进行修改:____________________。
(3)根据实验可以说明,乙组导致菜青虫原来的保护色失去保护作用,以致生存的机会大大________。
环境的颜色
多放几只家鸽
降低