生物的起源和生物的进化
【要点速记】
一、地球上生命的起源
考法1 地球上生命的起源的假说
二、生物的进化
考法1生物进化的历程
考法2 生物进化的原因
【试题精练】
1.下列关于生命起源和生物进化的叙述,正确的是( )
A. 米勒的模拟实验表明,原始地球上能形成构成生物体的蛋白质
B. 根据郑氏始孔子鸟化石可以推测古代鸟类是由古代爬行类进化来的
C. 现在的环境条件下,地球上会形成原始生命
D. 原始大气中含有水蒸气、氢气、氨、氧气、甲烷等气体
2.“生命到底是怎样起源的?”1953年,科学家米勒利用下图装置模拟原始地球条件进行实验,有关叙述错误的是( )
A.火花放电模拟原始地球的闪电 B.2处的液体模拟了原始海洋
C.3处收集到了简单的原始生命 D.该实验结果支持化学演化学说
3.地球上现存的生物来自共同祖先,多种多样的生物是长期进化的结果。下列有关生命起源和生物进化的说法中,正确的是( )
A.米勒的模拟实验证明:在原始地球环境下,无机物可以形成构成蛋白质的简单有机物
B.原始大气中存在氧气和二氧化碳等气体
C.达尔文自然选择学说的中心内容是“用进废退”
D.现代科学家已经可以在实验室模拟生命起源的全部过程
4.2022年的诺贝尔生理学或医学奖授予瑞典科学家斯万特·佩博,以表彰他在已灭绝的古人类基因组和人类进化研究方面所做出的贡献。下列与人类进化相关的叙述错误的是:( )
A.森林大量消失与部分森林古猿向直立行走方向进化没有直接的关系
B.在东非大裂谷地带发现的古人类化石中,有距今300万年前的“露西”骨骼化石是事实
C.古人类用火把食物烤熟,改善了身体的营养,促进了脑的发育
D.直立行走使古人类能够将上肢解放出来,使用工具
5.下图为脊椎动物类群的进化历程,下列叙述错误的是( )
A.鱼类在该进化历程中最低等 B.②代表的类群是哺乳类
C.①代表的类群结构比鸟类简单 D.①、②代表的类群都生活在陆地上
6.脊椎动物各类群的进化关系如图,图中①和②分别是( )
A.哺乳动物和爬行动物 B.节肢动物和哺乳动物
C.爬行动物和哺乳动物 D.哺乳动物和节肢动物
7.善于夜晚出来捕食的眼镜猴,眼睛又大又圆;而在黑暗的地下洞穴中活动的鼹鼠眼睛非常小,几乎失去视力。对这两种动物眼睛进化的解释,符合达尔文自然选择学说的是( )
A.器官越使用越发达,不使用则退化
B.生物自身发生定向变异造成的
C.为了适应环境,眼睛产生了变异
D.适应各自的生活环境而被选择下来
8.下列关于达尔文进化学说的叙述正确的是( )
A.长颈鹿具有较长的颈,是为了摄取高处的树叶不断伸长的结果
B.抗生素的使用导致细菌出现了抗药性变异
C.蛇的四肢由于长期不用而退化,因而运动形式是爬行
D.草原上的狼和兔子越跑越快,是长期自然选择的结果
9.抗生素能有效杀灭和抑制侵入人体的细菌,但是随着人们对抗生素的滥用,超级细菌出现了。超级细菌不是特指某一种细菌,而是泛指那些对多种抗生素具有耐药性的细菌,它的准确称呼应该是“多重耐药性细菌”,这类细菌能对抗生素有强大的抵抗作用,能逃避被杀灭的危险。根据达尔文的进化论分析,下列有关超级细菌形成的主要原因的叙述不正确的是( )
A.使用抗生素后,细菌产生了抗药性的定向变异
B.遗传和变异是细菌抗药性增强的前提条件
C.抗药性的增强是抗生素对细菌不断选择的结果
D.具有抗药性的细菌可以将该抗药性遗传给后代
10.农民施用农药Ⅰ来防治害虫,害虫数量锐减,然后又逐渐增加。一段时间后,农民又施用农药Ⅱ,害虫数量发生了同样的变化(见图)。运用自然选择学说进行分析,错误的是( )
A.ab段下降的原因是农药对害虫进行了定向选择
B.b点不为零的原因是少数抗药性强的个体存活下来
C.bc段迅速上升体现了害虫有过度繁殖的倾向
D.de段上升是因为农药Ⅱ使害虫产生了更强的抗药性变异
11.如图①所示的进化树,简要表示了几种生物之间的亲缘关系。图②是美国科学家米勒设计的一个模拟装置,抽真空后将甲烷、氮气、氢气等从a处泵入玻璃仪器内,再把B中的水煮沸,使水蒸气驱动混合气体在玻璃管内流动,然后在A内放电7天,经b冷却后,产物沉积在C中,产物含有包括氨基酸在内的多种有机小分子物质。请据图回答下列问题。
(1)从图①的进化树中我们可以推测出:a、b、c、d四种生物的共同祖先是_______。较a和c而言,a、b间的亲缘关系更_______(填“近”或“远”)。
(2)图②A装置中的气体相当于_______,与现在大气成分的主要区别是没有_______。C装置里的液体相当于_______,图①中各生物都可能起源于这里。
(3)图②中的模拟实验,支持了生命起源过程的_______。
A.无机小分子→有机小分子阶段
B.有机小分子→有机大分子阶段
C.有机大分子-→独立体系阶段
D.独立体系→原始生命阶段
(4)生物进化的一般趋势是_______。
12.分析以下资料作答。
资料一:蜂兰花具有特化的花结构及令人惊奇的传粉机制,它能释放一种特殊的气味吸引雄蜂前来,其花形适于雄蜂停留时将花粉粘在雄蜂身上。杜鹃会在多种鸟的巢中产卵,靠巢中的宿主鸟为其孵卵和育雏。有些宿主鸟能辨认出杜鹃下的蛋,并将其推出巢外或者弃巢。经过漫长的进化,杜鹃能产下与这些宿主鸟很相似的蛋(拟态蛋),使宿主鸟难以辨认。
资料二:1953年,美国青年学者米勒模拟原始地球的条件和大气成分,将甲烷、氨、氢气、水蒸气等气体泵入一个密闭装置内,通过进行火花放电(模拟闪电),合成了多种氨基酸。1969年坠落在澳大利亚默奇森镇的陨石中含有并非来自地球的氨基酸。另外,天文学家在星际空间发现了数十种有机物。
资料三:1987年,人类遗传学家卡恩等提出现代人单一地区起源假说。他比较了147名不同族裔妇女的线粒体DNA分子,根据其差异程度构建进化树,结果显示该进化树有一个共同祖先,由此推测所有现代人的线粒体DNA都来源于约20万年前生活在非洲的一个妇女。
(1)资料一中提到的几种生物所属的生物类群有_____(填序号)。
①裸子植物
②被子植物
③无脊椎动物
④脊椎动物
(2)蜂兰花具有独特的花形和传粉机制,杜鹃能产下拟态蛋,这些特征是它们在进化过程中形成的适应环境的形态结构和生活习性,是______的结果。蜂兰花与杜鹃的生殖方式都是_______,上述特征使得它们在繁殖后代上更有优势。
(3)由资料二推测,地球上的原始生命可能是在原始海洋中经过漫长的岁月逐渐形成的,也可能来自_______。
(4)由资料三可知,人的线粒体DNA携带遗传信息。人类遗传学家卡恩等根据线粒体DNA分子的_________构建进化树,基于此提出了现代人单一地区起源假说,认为现代人类起源于非洲地区的一位女性,有共同的祖先。
(5)达尔文发现生物的繁殖能力很强,能产生很多的后代,称之为_______。这对生物进化的意义是过度繁殖加剧了生存斗争;在过度繁殖的过程中产生了很多变异类型,为自然选择提供了原材料,生物的变异是不定向的,适应环境的自然选择为其确定了进化方向。
答案以及解析
1.答案:B
解析:A、米勒的这个经典实验证明在生命起源中,从无机小分子物质合成有机小分子的化学过程是完全可能的,A错误。B、孔子鸟保留了爬行类的许多特征,例如嘴里有牙齿,而不是形成现代鸟类那样的角质喙;指端有爪等;但是另一方面,孔子鸟又具有鸟类的一些特征,如已经具有羽毛,在一些骨骼形态上也表现出一些鸟类特征或过渡特征,如它的第三掌骨已经与腕骨愈合。因此可以证明古代鸟类与古代爬行类之间存在一定的亲缘关系,古代鸟类由古代爬行类进化而来, B正确。C、生命起源于原始海洋,现在的地球已经不能再形成原始生命了,因为已经不具备当时的原始地球条件了,C错误。D、原始大气含有水蒸气、氢气、氨、甲烷等气体,没有氧气,D错误。故选:B。
2.答案:C
解析:A.正负电极火花放电是模拟原始地球条件下的闪电,这主要是为实验提供能量,故A正确;
B.米勒在图中所示的装置1处中泵入了甲烷、氨、氢、水蒸气等气体,模拟了原始大气的成分,与现在大气相比,没有氧气,故B正确;
C.装置3处为取样活塞,若取样鉴定,可检验到其中含有氨基酸等有机小分子物质,共生成20种有机物,其中11种氨基酸中有4种(即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸)是生物的蛋白质所含有的,此装置是模拟原始地球条件下的原始海洋,故C错误;
D.装置3处为取样活塞,若取样鉴定,可检验到其中含有氨基酸等有机小分子物质,共生成20种有机物,其中11种氨基酸中有4种(即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸)是生物的蛋白质所含有的,此装置是模拟原始地球条件下的原始海洋,故D正确;
综上,选择C选项。
3.答案:A
解析:A.米勒的模拟实验向人们证实生命起源的第一步,即从无机物形成简单的有机物质氨基酸等小分子在原始地球的条件下是完全可能实现的,氨基酸可以构成蛋白质,A正确。
B.生命的化学进化论认为在原始地球的条件下,原始大气的主要成分是氨、氢、甲烷、水蒸气,没有氧气,B错误。
C.达尔文自然选择学说的中心内容是通过激烈的生存竞争,适者生存,不适者被淘汰,C错误。
D.现代科学家不能在实验室中模拟生命起源的全过程,D错误。
故选A。
4.答案:A
解析:A.在距今1200多万年前,森林古猿广泛分布于非、亚、欧地区,尤其是非洲的热带丛林,森林古猿的一支是现代类人猿,以树栖生活为主,另一支却由于环境的改变,森林大量消失,被迫下到地面上来生活,上肢慢慢解放出来,慢慢的进化成了人类,A错误。
B.在东非大裂谷地带发现的古人类化石中,有距今300万年前的“露西”骨骼化石是事实,B正确。
C.古人类用火把食物烤熟,改善了身体的营养,促进了脑的发育,C正确。
D.直立行走使古人类能够将上肢解放出来,使用工具,D正确。
故选A。
5.答案:D
解析:A.脊椎动物的进化历程:原始鱼类→原始两栖类→原始爬行类→原始的鸟类和原始的哺乳类。因此鱼类在该进化历程中最低等,故A正确。
B.由分析可知,②代表的类群是哺乳类,故B正确。
C.①代表类群的结构为两栖类动物,两栖类比鸟类简单,故C正确。
D.①代表两栖类动物,有的水陆两栖如青蛙,有的终生生活在水中如大鲵;②代表类群哺乳类,有的终生生活在水中如鲸鱼,故D错误。
故选D。
6.答案:C
解析:脊椎动物的进化历程是:鱼类→两栖类→爬行类→鸟类和哺乳类。因此,图中①表示的是爬行动物,②表示的是哺乳动物。
7.答案:D
解析:A.“器官越使用越发达,不使用则退化”是法国生物学家拉马克对生物进化提出的“用进废退”的观点,不符合达尔文自然选择学说,A错误。
B.生物的变异是不定向的,而且变异不是生物的自主选择,B错误。
C.自然界中的生物都是在不断适应和变化的过程中进化的,只有那些能够适应各自生活环境的生物才能在竞争中生存下来并繁衍后代。可见“眼镜猴的眼睛又大又圆,鼹鼠眼睛非常小、几乎失去视力”都是适应各自的生活环境而被选择下来的实例,都是自然选择的结果,而不是生物自身内在的需求而形成的,C错误。
故选D。
8.答案:D
解析:A、长颈鹿具有较长的颈,是自然选择的结果,错误; B、细菌原来就存在着变异,不是抗生素使细菌发生了定向变异,错误; C、环境变化是物种变化的原因,生物必须适应环境才能生存,故蛇的四肢退化是长期自然选择的结果,错误。D、草原上的狼和兔子越跑越快,是长期自然选择的结果,正确;故选:D。
9.答案:A
解析:A.变异是不定向的,因此细菌能够产生抗药性的变异,也可以产生不抗药性的变异,A错误。
B.细菌存在遗传和变异现象为其抗药性的增强提供了前提条件,B正确。
C.抗药性弱的细菌被抗生素杀死、抗药性强的细菌活下来,因此细菌抗药性的增强是抗生素对细菌不断选择的结果,C正确。
D.具有抗药性的细菌含有抗药性的基因,因此可以抗药性的性状遗传给后代,D正确。
故选A。
10.答案:D
解析:A.杀虫剂Ⅰ、Ⅱ都对害虫起到了定向选择作用,ab段下降的原因是农药对害虫进行了定向选择,正确。B.曲线下降不会达到零值,是因为害虫有抗药性强的个体,正确。C.曲线回升是通过抗药性强的害虫不断繁殖实现的,正确。D.害虫的抗药性存在着个体差异,杀虫剂Ⅰ、Ⅱ不能使害虫发生抗药性强弱的变异,错误。故选D。
11.答案:(1)f;近
(2)原始大气;氧气;原始海洋
(3)A
(4)从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生
解析:(1)从图中可以得出a、b、c、d四种生物的共同祖先是f,较a和c而言,a、b间的亲缘关系更近些。
(2)图②这一实验装置是米勒设计的,A装置中的气体相当于原始大气,有水蒸气、氨气、甲烷等,与现在大气成分的主要区别是无氧气。图②中C装置里的液体相当于原始海洋。图①中各种生物都可能起源于这里。
(3)米勒的实验试图向人们证实,在生命起源的化学进化过程中,生命起源的第一步,即从无机小分子形成有机小分子,在原始地球的条件下是完全可能实现的。
(4)生物进化的总体趋势是从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生。
12.答案:(1)②③④
(2)自然选择;有性生殖
(3)其他星球
(4)差异程度
(5)过度繁殖
解析:(1)蜂兰花属于被子植物:雄蜂是昆虫,属于无脊椎动物:杜鹃是鸟类,属于脊椎动物。所以,题述资料中提到的几种生物所属的生物类群有②被子植物、③无脊椎动物、④脊椎动物。
(2)蜂兰花具有独特的花形和传粉机制,杜鹃能产下拟态蛋,这些特征是它们在进化过程中形成的适应环境的形态结构和生活习性,是自然选择的结果。由两性生殖细胞结合形成受精卵,再由受精卵发育成新个体的生殖方式属于有性生殖,蜂兰花和杜鹃的生殖方式都是有性生殖。有性生殖的后代具有双亲的遗传特性,更有利于生物适应不断变化的环境。
(3)由资料二可推测地球上的原始生命也可能来自其他星球。
(4}由资料三可知,人类遗传学家卡恩等根据线粒体DNA分子的差异程度构建进化树,基于此提出了现代人单一地区起源假说,认为现代人类起源于非洲地区。
(5)自然选择学说认为,绝大多数生物都有过度繁殖的倾向,也就是说,生物能够产生大量的后代,称之为过度繁殖。