第1节 生物来自共同的祖先
第1课时 原始生命的形成
@自主预习
1.原始地球概况：地球大约是在 46亿 年前形成的。
2.原始大气：包含水蒸气、氢气、氨、甲烷等，没有 氧气 。
3.原始生命形成的场所： 原始海洋 。
4.模拟实验：美国科学家 斯坦利 米勒 等人进行了模拟实验。他们在实验室里，模拟原始大气的主要成分，将水蒸气、甲烷、氨、氢气等气体按比例通入真空的装置里，通过加热和放电处理，合成了多种 氨基酸 等简单的有机物。
5.原始生命形成的过程：科学家推测，简单的有机物在原始海洋里形成了 复杂的有机物 ，然后进一步聚集形成更复杂的多分子的体系，再经过逐渐进化，形成了地球上的 原始生命 。
@核心解读
? 原始地球为生命起源的化学进化提供的条件
(1)物质条件——原始大气中的无机物，如水蒸气、氢气、氨等。
(2)能量条件——原始地球上的高温环境，以及不断出现的紫外线、放射线、雷电等。
(3)场所条件——原始海洋是原始生命诞生的场所。
? 米勒模拟原始地球条件的实验
(1)实验装置：图21－1－1模拟了原始地球的条件和大气成分，其中水蒸气、甲烷、氨、氢气等气体混合模拟了原始大气成分，加热模拟了高温环境，电极放电产生火花模拟了闪电，冷凝器模拟了降雨，装置中的液体模拟了原始海洋。
图21－1－1
(2)实验结论：通过该模拟实验证明了在原始地球环境下，无机物可以形成氨基酸等简单有机物。
(3)该模拟实验说明：在一定的条件下，原始地球上的原始大气中的各种成分能够转变为简单有机物，这是生命起源的第一步。
误认为现在的地球上还会有原始生命产生。其实与原始地球相比，现在的地球环境已经发生了很大的变化，不具备形成原始生命所需的基本环境条件。因此现在的地球上不会有原始生命产生。
? 生命起源的过程
关于生命的起源问题很早就有争议。目前，关于生命起源的化学进化学说已为广大学者所接受。该学说认为，生命起源的化学进化过程分为四个阶段(如图21－1－2)：
图21－1－2
其中第①阶段是在原始大气中完成的，后三个阶段都是在原始海洋中进行的。最具有决定意义的阶段是第④阶段。第①阶段于1953年美国科学家米勒等人通过模拟实验得以证明。至于有机物如何进一步演化成具有生命特征的生物体，至今还不能用科学实验来证实。
@课后巩固
知识点一 想象中的原始地球
1.地球的年龄大约为46亿年，人类如果穿越时空隧道去到46亿年前的地球，会无法生活，主要是因为那时候的地球上没有 ( B )
A.水蒸气 B.氧气
C.甲烷 D.氢气
知识点二 原始生命的形成
2.(2025 毕节金沙县期末)关于生命起源的问题，科学家们还在进行不懈地探索。据科学推测，原始生命起源于( C )
A.原始大气 B.原始陆地
C.原始海洋 D.其他星球
3.(2025 毕节金沙县期末)在“海洋化学起源说”的假设中，生命起源的物质基础是( D )
A.火山喷发、熔岩横溢
B.高温、紫外线、闪电等
C.氧气
D.原始大气成分
4.老子说：“天下万物生于有，有生于无。”关于生命起源的观点，已经有科学实验证据的结论是( C )
A.原始生命来源于其他星球
B.原始生命是自然发生的
C.原始地球能生成简单有机物
D.原始海洋是原始生命诞生的摇篮
5.科学家推测，生命起源的化学进化过程顺序是( D )
①诞生原始生命 ②形成简单的有机物 ③构成多分子的体系 ④形成复杂的有机物
A.②③④① B.①②③④
C.③④②① D.②④③①
6.生命起源的化学进化学说认为地球上最早的生命是通过化学进化逐渐演化来的，目前被人们认可。下列有关说法错误的是( C )
A.原始生命的进化经历了无机到有机的变化过程
B.原始生命诞生于原始海洋
C.原始生命的结构与病毒类似
D.现有地球环境不具备原始生命进化的条件
7.1953年，美国的青年学者米勒在实验室中模拟原始地球和原始大气的条件，证明了化学起源学说的第一阶段，该实验被认为是生命起源研究领域中的重要进展。图21－1－3是米勒实验原始大气合成有机物的实验装置，有关叙述错误的是( D )
图21－1－3
A.装置中注入的甲烷、氨气、水蒸气、氢气等气体用于模拟原始大气
B.高压电源的火花放电模拟闪电
C.烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋
D.该实验证明了原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命
8.图21－1－4为米勒研究生命起源的化学进化过程的一个模拟实验装置，图21－1－5是生命起源化学进化过程的示意图，①②③④代表生命起源的不同阶段，请据图回答下列问题：
图21－1－4
图21－1－5
(1)图21－1－4米勒实验装置中，A里的气体相当于 原始大气 ，与现在大气成分的主要区别是不含 氧气 ，B装置的液体里检测出了 氨基酸 等物质。
(2)在生命起源的第①阶段中所利用的自然条件是高温、雷电，该条件为反应提供了 能量 。
(3)图21－1－5中复杂的有机物生成的场所是 原始海洋 。
(4)米勒的实验证明了 从无机物形成简单的有机物，在原始地球的条件下是完全可能实现的 。
第2课时 生物进化的证据
@自主预习
1.生物进化的证据： 古生物学 (如化石记录)、解剖学、胚胎学、分子生物学等从不同方面为生物进化提供了证据。 化石记录 是生物进化的直接证据。
2.化石：古代生物的 遗体 、遗物或生活痕迹被迅速掩埋，在特殊条件下经过若干万年的复杂变化，形成了化石。
3.通过观察和比较发现：在越古老的地层里，成为化石的生物越 简单 ；在越新的地层里，成为化石的生物越 复杂 。
4.分析证据：对可作为证据的 事实 进行分析、比较、概括等，从而得出相关结论，或建构相关概念。
5.孔子鸟化石的发现为鸟类起源于古代 爬行 动物提供了证据。
6.种子蕨具有与蕨类植物相似的“蕨形叶”，又有种子，是蕨类植物和 裸子植物 之间的过渡类型。
@核心解读
? 生物进化的直接证据——化石记录
1.研究化石的意义
(1)科学家根据对各个地层中化石的鉴定与综合分析，可以推断出形成化石的生物的结构、状态、习性等特点，及其生活的环境和生存的年代。
(2)科学家比较各个地层中的化石后发现，在越古老的地层里，成为化石的生物就越简单；在越新的地层里，成为化石的生物越复杂。
化石是无生命的物质，可以作为研究生物进化的直接证据，但不是唯一的证据。
2.过渡类型化石
(1)观察孔子鸟化石及其复原图：孔子鸟化石发现于我国辽宁西部地区。孔子鸟生活在距今约1.25亿年前。孔子鸟的前肢有三个发育的指爪，胸骨无龙骨突，这些特征与古代爬行动物相似；体表覆盖羽毛，前肢像翼，牙齿退化，出现了最早的角质喙，这些特征又与鸟类相似。孔子鸟化石的发现为鸟类起源于古代爬行动物提供了证据。
(2)观察种子蕨化石：种子蕨化石在世界范围内的许多地方被发现。我国山西、内蒙古、贵州等地的地层中有丰富的种子蕨化石。种子蕨始现于泥盆纪晚期(距今约3.6亿年)，繁盛于石炭纪和二叠纪。种子蕨具有与蕨类植物相似的“蕨形叶”，又有种子，是蕨类植物和裸子植物之间的过渡类型。
? 生物进化的间接证据
1.解剖学证据。
2.胚胎学证据：比较和研究各种动物的胚胎形成和发育为生物进化提供了重要证据。一切高等动物的胚胎发育都是从一个受精卵开始的，这说明高等动物起源于低等的单细胞生物。
3.分子生物学证据：通过对不同种生物的同一种蛋白质(如细胞色素c)的分子结构或DNA分子结构的研究来证明生物的进化。
@课后巩固
知识点一 生物进化的直接证据——化石记录
1.生物学家在研究大象演化的过程中，发现大象与海牛、蹄兔(如图21－1－6)具有共同的原始祖先。以下可以作为直接证据的是( C )
大象 海牛
蹄兔
图21－1－6
A.形态特征 B.运动方式
C.古生物化石 D.生活环境
2.生物化石之所以能证明生物的进化，其根本原因是( C )
A.化石是生物的祖先
B.地壳岩石的形成有一定的规律
C.各类生物化石在地层中的出现有一定的顺序
D.越新近形成的地层中，成为化石的生物越简单
3.孔子鸟化石为生物进化的某一过程提供了证据。孔子鸟既像鸟，又像爬行动物，由此可以推断( C )
A.两栖类可能起源于鱼类
B.爬行类可能起源于两栖类
C.鸟类可能起源于爬行类
D.哺乳类可能起源于鸟类
知识点二 生物进化的间接证据
4.细胞色素c是生物细胞中与呼吸作用有关的一种蛋白质，不同生物体内的细胞色素c在氨基酸的排列顺序上存在差异，差异的大小能反映生物之间的亲缘关系，并用来推断生物进化的顺序。细胞色素c作为生物进化的证据属于( A )
A.分子生物学证据
B.解剖学证据
C.化石证据
D.行为方式证据
5.自然博物馆中展出了某种古老动物的化石，有同学认为形成该化石的动物能飞行。以下化石显示的该动物特征中可作为支持这种观点的证据的是( A )
A.前肢形成了翼
B.有20多枚尾椎骨
C.趾的末端有爪
D.口腔中长有牙齿
6.若、、表示具有亲缘关系的三类生物，图21－1－7为这三类生物的化石在未经变动的不同地层中的出现情况，则三类生物的进化关系最可能是( A )
图21－1－7
A.→→ B.→→
C.→→ D.→→
7.图21－1－8为在我国辽宁省发现的赫氏近鸟龙化石，其身体骨架与恐龙接近，后肢和尾部有羽毛痕迹，前肢形态结构更接近鸟翼。以下说法不正确的是( D )
图21－1－8
A.化石是研究生物进化重要的证据之一
B.赫氏近鸟龙和爬行动物及鸟类均有相似之处
C.该化石是鸟类起源于爬行动物假说的有力证据
D.所有古代爬行动物最终都进化成了现代鸟类
8.如图21－1－9所示，在A、B、C三个不同地层中都有发现生物化石，表21－1－1记录了部分动物出现的地质年代，请据此分析并回答下列问题：
图21－1－9
表21－1－1
动物化石种类 化石被发 现的地层 距今时间
低等鱼类 ① 约4亿年
海洋无脊椎动物 ② 约5.4亿年
鸟类和哺乳类 ③ 约6 500万年
(1)越简单的生物，其遗体、遗物或遗迹总是出现在越 古老 的地层里。
(2)在图中 C 地层中形成化石的生物结构较简单。在图中 A 地层中形成化石的生物结构较复杂。
(3)表中的①②③表示的岩层分别对应图中的 B、C、A (用字母表示)。
(4)在研究生物进化的证据中， 化石记录 是最直接的证据。第1节 生物来自共同的祖先
第1课时 原始生命的形成
@自主预习
1.原始地球概况：地球大约是在 年前形成的。
2.原始大气：包含水蒸气、氢气、氨、甲烷等，没有 。
3.原始生命形成的场所： 。
4.模拟实验：美国科学家 等人进行了模拟实验。他们在实验室里，模拟原始大气的主要成分，将水蒸气、甲烷、氨、氢气等气体按比例通入真空的装置里，通过加热和放电处理，合成了多种 等简单的有机物。
5.原始生命形成的过程：科学家推测，简单的有机物在原始海洋里形成了 ，然后进一步聚集形成更复杂的多分子的体系，再经过逐渐进化，形成了地球上的 。
@核心解读
? 原始地球为生命起源的化学进化提供的条件
(1)物质条件——原始大气中的无机物，如水蒸气、氢气、氨等。
(2)能量条件——原始地球上的高温环境，以及不断出现的紫外线、放射线、雷电等。
(3)场所条件——原始海洋是原始生命诞生的场所。
? 米勒模拟原始地球条件的实验
(1)实验装置：图21－1－1模拟了原始地球的条件和大气成分，其中水蒸气、甲烷、氨、氢气等气体混合模拟了原始大气成分，加热模拟了高温环境，电极放电产生火花模拟了闪电，冷凝器模拟了降雨，装置中的液体模拟了原始海洋。
图21－1－1
(2)实验结论：通过该模拟实验证明了在原始地球环境下，无机物可以形成氨基酸等简单有机物。
(3)该模拟实验说明：在一定的条件下，原始地球上的原始大气中的各种成分能够转变为简单有机物，这是生命起源的第一步。
误认为现在的地球上还会有原始生命产生。其实与原始地球相比，现在的地球环境已经发生了很大的变化，不具备形成原始生命所需的基本环境条件。因此现在的地球上不会有原始生命产生。
? 生命起源的过程
关于生命的起源问题很早就有争议。目前，关于生命起源的化学进化学说已为广大学者所接受。该学说认为，生命起源的化学进化过程分为四个阶段(如图21－1－2)：
图21－1－2
其中第①阶段是在原始大气中完成的，后三个阶段都是在原始海洋中进行的。最具有决定意义的阶段是第④阶段。第①阶段于1953年美国科学家米勒等人通过模拟实验得以证明。至于有机物如何进一步演化成具有生命特征的生物体，至今还不能用科学实验来证实。
@课后巩固
知识点一 想象中的原始地球
1.地球的年龄大约为46亿年，人类如果穿越时空隧道去到46亿年前的地球，会无法生活，主要是因为那时候的地球上没有 ( )
A.水蒸气 B.氧气
C.甲烷 D.氢气
知识点二 原始生命的形成
2.(2025 毕节金沙县期末)关于生命起源的问题，科学家们还在进行不懈地探索。据科学推测，原始生命起源于( )
A.原始大气 B.原始陆地
C.原始海洋 D.其他星球
3.(2025 毕节金沙县期末)在“海洋化学起源说”的假设中，生命起源的物质基础是( )
A.火山喷发、熔岩横溢
B.高温、紫外线、闪电等
C.氧气
D.原始大气成分
4.老子说：“天下万物生于有，有生于无。”关于生命起源的观点，已经有科学实验证据的结论是( )
A.原始生命来源于其他星球
B.原始生命是自然发生的
C.原始地球能生成简单有机物
D.原始海洋是原始生命诞生的摇篮
5.科学家推测，生命起源的化学进化过程顺序是( )
①诞生原始生命 ②形成简单的有机物 ③构成多分子的体系 ④形成复杂的有机物
A.②③④① B.①②③④
C.③④②① D.②④③①
6.生命起源的化学进化学说认为地球上最早的生命是通过化学进化逐渐演化来的，目前被人们认可。下列有关说法错误的是( )
A.原始生命的进化经历了无机到有机的变化过程
B.原始生命诞生于原始海洋
C.原始生命的结构与病毒类似
D.现有地球环境不具备原始生命进化的条件
7.1953年，美国的青年学者米勒在实验室中模拟原始地球和原始大气的条件，证明了化学起源学说的第一阶段，该实验被认为是生命起源研究领域中的重要进展。图21－1－3是米勒实验原始大气合成有机物的实验装置，有关叙述错误的是( )
图21－1－3
A.装置中注入的甲烷、氨气、水蒸气、氢气等气体用于模拟原始大气
B.高压电源的火花放电模拟闪电
C.烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋
D.该实验证明了原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命
8.图21－1－4为米勒研究生命起源的化学进化过程的一个模拟实验装置，图21－1－5是生命起源化学进化过程的示意图，①②③④代表生命起源的不同阶段，请据图回答下列问题：
图21－1－4
图21－1－5
(1)图21－1－4米勒实验装置中，A里的气体相当于 ，与现在大气成分的主要区别是不含 ，B装置的液体里检测出了 等物质。
(2)在生命起源的第①阶段中所利用的自然条件是高温、雷电，该条件为反应提供了 。
(3)图21－1－5中复杂的有机物生成的场所是 。
(4)米勒的实验证明了 。
第2课时 生物进化的证据
@自主预习
1.生物进化的证据： (如化石记录)、解剖学、胚胎学、分子生物学等从不同方面为生物进化提供了证据。 是生物进化的直接证据。
2.化石：古代生物的 、遗物或生活痕迹被迅速掩埋，在特殊条件下经过若干万年的复杂变化，形成了化石。
3.通过观察和比较发现：在越古老的地层里，成为化石的生物越 ；在越新的地层里，成为化石的生物越 。
4.分析证据：对可作为证据的 进行分析、比较、概括等，从而得出相关结论，或建构相关概念。
5.孔子鸟化石的发现为鸟类起源于古代 动物提供了证据。
6.种子蕨具有与蕨类植物相似的“蕨形叶”，又有种子，是蕨类植物和 之间的过渡类型。
@核心解读
? 生物进化的直接证据——化石记录
1.研究化石的意义
(1)科学家根据对各个地层中化石的鉴定与综合分析，可以推断出形成化石的生物的结构、状态、习性等特点，及其生活的环境和生存的年代。
(2)科学家比较各个地层中的化石后发现，在越古老的地层里，成为化石的生物就越简单；在越新的地层里，成为化石的生物越复杂。
化石是无生命的物质，可以作为研究生物进化的直接证据，但不是唯一的证据。
2.过渡类型化石
(1)观察孔子鸟化石及其复原图：孔子鸟化石发现于我国辽宁西部地区。孔子鸟生活在距今约1.25亿年前。孔子鸟的前肢有三个发育的指爪，胸骨无龙骨突，这些特征与古代爬行动物相似；体表覆盖羽毛，前肢像翼，牙齿退化，出现了最早的角质喙，这些特征又与鸟类相似。孔子鸟化石的发现为鸟类起源于古代爬行动物提供了证据。
(2)观察种子蕨化石：种子蕨化石在世界范围内的许多地方被发现。我国山西、内蒙古、贵州等地的地层中有丰富的种子蕨化石。种子蕨始现于泥盆纪晚期(距今约3.6亿年)，繁盛于石炭纪和二叠纪。种子蕨具有与蕨类植物相似的“蕨形叶”，又有种子，是蕨类植物和裸子植物之间的过渡类型。
? 生物进化的间接证据
1.解剖学证据。
2.胚胎学证据：比较和研究各种动物的胚胎形成和发育为生物进化提供了重要证据。一切高等动物的胚胎发育都是从一个受精卵开始的，这说明高等动物起源于低等的单细胞生物。
3.分子生物学证据：通过对不同种生物的同一种蛋白质(如细胞色素c)的分子结构或DNA分子结构的研究来证明生物的进化。
@课后巩固
知识点一 生物进化的直接证据——化石记录
1.生物学家在研究大象演化的过程中，发现大象与海牛、蹄兔(如图21－1－6)具有共同的原始祖先。以下可以作为直接证据的是( )
大象 海牛
蹄兔
图21－1－6
A.形态特征 B.运动方式
C.古生物化石 D.生活环境
2.生物化石之所以能证明生物的进化，其根本原因是( )
A.化石是生物的祖先
B.地壳岩石的形成有一定的规律
C.各类生物化石在地层中的出现有一定的顺序
D.越新近形成的地层中，成为化石的生物越简单
3.孔子鸟化石为生物进化的某一过程提供了证据。孔子鸟既像鸟，又像爬行动物，由此可以推断( )
A.两栖类可能起源于鱼类
B.爬行类可能起源于两栖类
C.鸟类可能起源于爬行类
D.哺乳类可能起源于鸟类
知识点二 生物进化的间接证据
4.细胞色素c是生物细胞中与呼吸作用有关的一种蛋白质，不同生物体内的细胞色素c在氨基酸的排列顺序上存在差异，差异的大小能反映生物之间的亲缘关系，并用来推断生物进化的顺序。细胞色素c作为生物进化的证据属于( )
A.分子生物学证据
B.解剖学证据
C.化石证据
D.行为方式证据
5.自然博物馆中展出了某种古老动物的化石，有同学认为形成该化石的动物能飞行。以下化石显示的该动物特征中可作为支持这种观点的证据的是( )
A.前肢形成了翼
B.有20多枚尾椎骨
C.趾的末端有爪
D.口腔中长有牙齿
6.若、、表示具有亲缘关系的三类生物，图21－1－7为这三类生物的化石在未经变动的不同地层中的出现情况，则三类生物的进化关系最可能是( )
图21－1－7
A.→→ B.→→
C.→→ D.→→
7.图21－1－8为在我国辽宁省发现的赫氏近鸟龙化石，其身体骨架与恐龙接近，后肢和尾部有羽毛痕迹，前肢形态结构更接近鸟翼。以下说法不正确的是( )
图21－1－8
A.化石是研究生物进化重要的证据之一
B.赫氏近鸟龙和爬行动物及鸟类均有相似之处
C.该化石是鸟类起源于爬行动物假说的有力证据
D.所有古代爬行动物最终都进化成了现代鸟类
8.如图21－1－9所示，在A、B、C三个不同地层中都有发现生物化石，表21－1－1记录了部分动物出现的地质年代，请据此分析并回答下列问题：
图21－1－9
表21－1－1
动物化石种类 化石被发 现的地层 距今时间
低等鱼类 ① 约4亿年
海洋无脊椎动物 ② 约5.4亿年
鸟类和哺乳类 ③ 约6 500万年
(1)越简单的生物，其遗体、遗物或遗迹总是出现在越 的地层里。
(2)在图中 地层中形成化石的生物结构较简单。在图中 地层中形成化石的生物结构较复杂。
(3)表中的①②③表示的岩层分别对应图中的 (用字母表示)。
(4)在研究生物进化的证据中， 是最直接的证据。
