第4节 生物的进化
第1课时 生物进化的证据
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知识点 1 化石
1.下列关于化石的描述正确的是( )
A.在泥土中保留下来的古代生物的遗体、遗物和遗迹
B.在地下水中保留下来的古代生物的遗体、遗物和遗迹
C.在地层中保留下来的古代生物的遗体、遗物和遗迹
D.在地层中保留下来的现代生物的遗体、遗物和遗迹
2.如图A1-4-1所示是未被破坏的地层示意图,图中表明两个地层中曾发掘出物种A和物种B的化石。下列关于物种A、B关系的叙述正确的是( )
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图A1-4-1
① 物种A比物种B结构复杂 ② 物种A比物种B结构简单
③ 在Ⅱ层内可能找到物种B的化石 ④ 在Ⅰ层内可能找到物种A的化石
⑤ 物种B的出现早于物种A ⑥ 物种B的出现晚于物种A
A.①③⑥ B.②③⑥
C.②④⑤ D.①③⑤
3.化石之所以能证明生物的进化,是因为( )
A.化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物和遗迹
B.地壳岩石的形成有一定的顺序
C.各类生物的化石在地层里的出现有一定的顺序
D.化石是古生物学的研究对象
4.在某地的同一地层中,找到了几种生物的化石。对于这几种生物,下列推论最合理的是( )
A.它们的亲缘关系相近 B.它们的身体结构相似
C.它们的食物种类相似 D.它们的生存年代相近
知识点 2 生物进化的总趋势
5.生物进化的总趋势是( )
A.从简单到复杂,从低等到高等,从植物到动物
B.从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生
C.从复杂到简单,从低等到高等,从水生到陆生
D.从复杂到简单,从高等到低等,从陆生到水生
6.2018·昆明 中科院古化石专家张弥曼获2018年度“联合国教科文组织杰出女科学家”奖,同时被评为“中国最美科技工作者”。她所研究的下列生物化石,在地层中出现最早的是( )
A.鱼类 B.两栖类 C.爬行类 D.哺乳类
7.若△、□、☆表示具有血缘关系的三类生物,如图A1-4-2 表示这三类生物的化石在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A1-4-2
A.△→□→☆ B.☆→□→△
C.△→☆→□ D.☆→△→□
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8.关于生命起源与生物进化研究的叙述,错误的是( )
A.可采用模拟实验法
B.最重要的研究方法之一是比较法
C.化石是唯一的研究证据
D.生物进化的研究需要科学的推测
9.科学家通过比较如图A1-4-3与马相似动物的骨骼化石,以及它们的生存时期,认为它们是现代马的祖先。科学家不能直接从图中获得的演化证据是( )
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图A1-4-3
A. 腿骨结构大部分相同
B. 足趾个数逐渐减少
C.中足趾逐渐变得发达
D.遗传物质基本相近
10.图A1-4-4表示四种动物的足印,请根据足印来判断哪种动物与狗的亲缘关系最近( )
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图A1-4-4
A.狐 B.猫 C.鹿 D.无法判断
11.按化石的形成过程排序:________________________________________________。
①岩石层回到了地面 ②泥沙堆积,形成岩石 ③水中无机盐沉淀在骨中 ④泥沙掩埋骨骼 ⑤尸体上的肌肉腐烂 ⑥动物尸体沉入水底
12.如图A1-4-5,表示在A、B、C三个不同岩层中都发现了生物化石,请分析回答:
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图A1-4-5
(1)在________岩层中形成化石的生物比较简单、低等。
(2)在________岩层中形成化石的生物比较复杂、高等。
(3)通过对不同年代的地层里埋藏的生物化石的研究,可以说明生物的进化趋势是________________________________________________________________________。
13.对于恐龙灭绝的原因,科学家根据以下7个证据提出了两种不同的假说:
(1)“灾变论”——大约在六千多万年前,一颗小行星、陨石或彗星撞击了地球,引起了海啸和火山爆发,导致恐龙迅速灭绝。
(2)“渐变论”——恐龙不能适应当时的环境变化而逐渐消亡。
这些证据是:
①人们发现了墨西哥一个六千多万年前由一颗直径近10 km的小行星撞击地球造成的大坑。大的行星和陨石撞击地球会造成尘埃飞扬,遮天蔽日,导致生物大量死亡。
②在小行星撞击地球事件之后,恐龙还生存了几十万年。
③恐龙大量灭绝的时间相对较短。
④恐龙的化石常常是集中出现,表明它们可能是同时大批死亡。
⑤在恐龙数量减少的同时,气候也变得干燥而寒冷,植物种类和数量减少。
⑥在某一批由70个恐龙蛋组成的化石中,只有1个有胚胎,这表明恐龙蛋的受精率较低。
⑦化石研究表明,在恐龙灭绝之前的一段时期内,其骨骼出现变形,蛋壳变得很薄,因此卵中的胚胎容易受到威胁。
你认为在上述证据中,支持假说(1)(2)的分别是____________、____________(填序号)。
拓| 展| 培| 优
14.如图A1-4-6所示是七种脊椎动物和人的胚胎发育的比较,由图中信息我们可以作出的推测是( )
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图A1-4-6
A.鱼类和人可能具有共同的祖先
B.鱼类和人不可能具有共同的祖先
C.各种脊椎动物间没有亲缘关系
D.无法作出任何科学推测
15.中华龙鸟化石发现于我国辽宁省北票市四合屯。中华龙鸟的脊柱和体表有着流苏一样的纤维状结构,这种结构有可能是羽毛的前身,它没有飞翔功能,主要是保护皮肤和维持体温。中华龙鸟前肢粗短,爪钩锐利,利于捕食,实际上是一种小型肉食恐龙,其牙齿内侧有明显的锯齿状构造,头部方骨还未愈合,有4个颈椎和13个脊椎。尾巴几乎是躯干长度的两倍半,属于兽脚类美颌龙科。中华龙鸟化石的发现是近100多年来恐龙化石研究史上最重要的发现之一,不仅对研究鸟类起源,而且对研究恐龙的生理、生态和演化都有不可估量的重要意义。根据这些资料判断中华龙鸟是其中两类生物之间的过渡类型,这两类生物是( )
A.鸟类和哺乳类 B.鱼类和鸟类
C.两栖类和鸟类 D.爬行类和鸟类
教师详解详析
1.C
2.D [解析] 一般来说,越早形成的地层中,形成化石的生物结构越简单、越低等;越晚形成的地层中,形成化石的生物结构越复杂、越高等。Ⅱ层的形成晚于Ⅰ层。所以,物种B的出现早于物种A,物种A比物种B结构复杂,在Ⅱ层中可能找到物种B的化石,但在Ⅰ层中不能找到物种A的化石。
3.C [解析] 化石在地层中出现的顺序,是人们研究生物进化的一个重要的方面,不同生物化石的出现和地层的形成,有着平行的关系,也就是说,在越古老的地层中,挖掘出的化石所代表的生物,结构越简单,分类地位越低等;在距今越近的地层中,挖掘出的化石所代表的生物,结构越复杂,分类地位越高等。这种现象说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的,另外,科学家还发现在最古老的地层中是没有化石的,说明地球上最初是没有生命的。
4.D
5.B
6.A [解析] 科学家们发现,越古老的地层中,形成化石的生物越简单、低等、水生生物较多。越晚近的地层中,形成化石的生物越复杂、高等、陆生生物较多,因此证明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。脊椎动物的进化历程:原始鱼类→原始两栖类→原始爬行类→原始鸟类和哺乳类。
7.A [解析] 化石在地层中出现的顺序,是人们研究生物进化的一个重要的方面,不同生物化石的出现和地层的形成,有着平行的关系,也就是说,在越古老的地层中,挖掘出的化石所代表的生物,结构越简单,分类地位越低等,水生生物的化石也越多;在距今越近的地层中,挖掘出的化石所代表的生物,结构越复杂,分类地位越高等,陆生生物的化石也越多。这种现象说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。另外,从图中可以发现“△”在底层出现的较单一,说明生物较简单、低等,上一层出现“□”较高等,最上一层出现“☆”说明更高等,因此三类生物的进化关系最可能是△→□→☆。
8.C [解析] 模拟实验是在难以直接拿研究对象做实验时,采取模拟实验对象制作模型,或者模仿实验的某些条件进行的实验。由于生命起源与生物进化这一过程难以再现,因此可采用模拟实验法,例如米勒实验。比较法是生物学研究中最常用的、最重要的方法之一。此方法是根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对照,确定它们的相同和不同之处。生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等,化石是研究生物进化最直接、最主要的证据,但不是唯一的研究证据。生物进化的研究需要科学的推测,凭空想象是站不住脚的。
9.D 10.A
11.⑥⑤④③②①
12.(1)C
(2)A
(3)从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生
13.①③④ ②⑤⑥⑦
14.A [解析] 从七种脊椎动物和人的胚胎发育过程来看,其发育初期形态均非常相似,这说明它们可能具有共同的祖先。
15.D [解析] 中华龙鸟有羽毛的前身,但同时也具有爬行动物的一些特征,实际上是一种小型肉食恐龙,这说明中华龙鸟可能是爬行类演化到鸟类的过渡类型。
第2课时 进化论的演变和生物进化的主要历程
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知识点 1 进化论的演变
1.布丰和拉马克的观点最主要的区别在于( )
A.布丰认为物种是不变的,而拉马克认为物种是可变的
B.拉马克认为物种是不变的,而布丰认为物种是可变的
C.布丰认为生物是直线式进化的,而拉马克认为现存生物是由其他物种进化而来的
D.布丰提出了“用进废退”学说,而拉马克提出物种不变论
2.对地球上生命起源的解释,科学史上有着许多种观点,其中有一种观点叫作“宇宙胚种论”,它认为地球上的生命来自宇宙中的其他天体。近年来,科学家分析陨石成分时发现其他天体上存在着构成生命物质的各种有机物,如氨基酸等;某些彗星成分的分析也表明一些彗星中存在简单的有机物。由此,你认为“宇宙胚种论”的观点是( )
A.正确的,应当认为地球上的生命来自宇宙
B.错误的,因为教材告诉我们:地球上的生命起源于地球上的非生命物质
C.一种没有任何事实依据的猜想,没有任何科学价值
D.一种事实根据很少的假说,至今还不能证明
3.下列观点属于进化论的是( )
①生物是神创造的 ②地球上的生物是同时出现的 ③生物不是神创造的 ④生物是由共同的祖先逐渐演变而来的 ⑤各种生物之间无任何亲缘关系 ⑥各种生物间有或近或远的亲缘关系
A.③④⑥ B.①②⑤
C.①②⑥ D.②③⑤
知识点 2 自然选择学说
4.达尔文自然选择学说的核心思想是( )
A.遗传和变异
B.适者生存,不适者被淘汰
C.食物的短缺
D.器官经常使用变得发达
5.解释生物进化的原因,目前人们普遍接受的是达尔文的自然选择学说,以下关键词能正确概述自然选择学说内容的一组是( )
①自然发生 ②物种不变 ③过度繁殖 ④环境污染 ⑤生存斗争 ⑥遗传、变异 ⑦适者生存
A.①②③⑦ B.④⑤⑥⑦ C.①③④⑤ D.③⑤⑥⑦
知识点 3 生物进化的证据
6.能为鸟类起源于古代的爬行动物提供证据的化石是( )
A.三叶虫 B.恐龙 C.始祖鸟 D.始祖马
7.古生物学家在研究化石时,发现了一些中间过渡类型的动植物化石,为证明生物的进化提供了重要证据。始祖鸟化石既具有鸟类的特点,又具有爬行动物的特点,因此,始祖鸟是______________动物向__________进化的过渡类型;还有种子蕨化石既具有种子植物的特点,又具有蕨类植物的特点,因此种子蕨是__________植物向__________植物进化的过渡类型。
知识点 4 生物进化的主要历程
8.将图B1-4-1中的①~⑤五种动物按低等到高等的顺序进行排列,正确的是( )
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图B1-4-1
A.⑤③④①② B.①②③④⑤ C.③④⑤①② D.⑤④③②①
9.图B1-4-2表示几类哺乳动物的起源情况,对此图的分析正确的是( )
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图B1-4-2
A.原始哺乳动物为适应不同的环境而进化为现存各类哺乳动物
B.现存各类哺乳动物的出现是自然选择的结果
C.生物通过定向的变异适应变化的环境
D.在现存条件下,原始哺乳动物也可进化为现代哺乳动物
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10.“春种一粒粟,秋收万颗子。”从自然选择学说来看,这属于( )
A.适应性 B.适者生存 C.生存斗争 D.过度繁殖
11.如图B1-4-3表示几种生物类群的进化关系,下列有关叙述错误的是( )
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图B1-4-3
A.最先出现的类群是甲 B.乙和丙都是由甲进化来的
C.戊最有可能比甲低等 D.丁的结构比丙的复杂
12.如图B1-4-4所示是一农田长期使用一种农药后害虫群体密度变化的曲线。下列叙述不符合达尔文进化论观点的是( )
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图B1-4-4
A.农药的使用使害虫产生变异
B.害虫抗药性的形成是农药对害虫定向选择的结果
C.随着农药的使用,害虫群体的抗药性逐渐增强
D.从曲线变化可知,害虫群体中原来就存在抗药性个体
13.如图B1-4-5所示,图甲表示1940-1960年某地的降雪天数,图乙表示在同一时间里该地区白色老鼠占同种个体的百分数,请分析回答:
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图B1-4-5
(1)雪地老鼠的毛色为白色,这是生物对环境的________现象,是长期____________的结果。若降雪推迟,则白色老鼠易被天敌发现而被捕食,这说明________________________________________________________________________。
(2)随着降雪天数的增多,白色老鼠的数量________,白色老鼠所占最高百分比出现在降雪天数最大值________(填“之前”或“之后”)。从1940-1960年的降雪天数看,开始逐渐上升,以后逐渐下降,这种环境变化对老鼠的毛色起____________作用。
14.细胞色素c是由104种氨基酸组成的蛋白质。经过对其化学结构的测定,发现各种生物的细胞色素c之间存在差异。下表是以人的细胞色素c的氨基酸序列作标准,其他若干种生物的细胞色素c与人相比较的结果。请据表分析回答问题。
生物名称
氨基酸差别
生物名称
氨基酸差别
黑猩猩
0
金枪鱼
21
猕猴
1
鲨鱼
21
袋鼠
10
天蚕蛾
31
马
12
小麦
35
响尾蛇
14
酵母菌
44
(1)从单细胞的酵母菌到高等脊椎动物的黑猩猩均含有细胞色素c,这一事实可以从分子水平说明这些生物起源于共同的____________。
(2)表中的数据是____________的证据。细胞色素c的差别越小,生物间的亲缘关系越________________________________________________________________________;
差别越大,则生物间的亲缘关系越_________________________________。
由此可以推测:与人亲缘关系最近的生物是____________。
(3)按照与人的亲缘关系从近到远的顺序将上述生物排序:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
拓| 展| 培| 优
15.如图B1-4-6所示的进化树简要表示了几种生物之间的亲缘关系。从进化树我们可以推测( )
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图B1-4-6
A.a、b、c、d四种生物的共同祖先是e
B.在地层中出现最早的生物是e
C.较a和e而言,a、b间的亲缘关系更近
D.a一定比c高等
教师详解详析
1.C
2.D [解析] “宇宙胚种论”的观点认为地球上的生命来自宇宙的其他天体,通过适当的途径到达地球。近年来,对一些陨石成分的分析,发现在其他天体上存在着构成生命物质的各种有机物,如各种氨基酸等;对一些彗星成分分析,也发现一些彗星中存在简单的有机物,能够通过这些作出“宇宙胚种论”的假设。但是假设毕竟是假设,由于事实证据太少,至今也不能否定也无法证实。现在人们认可的是生命起源的化学进化论,所以“宇宙胚种论”的观点是一种事实根据很少的假设,至今既不能否定也不能证实。
3.A
4.B [解析] 自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应生存,不适应者被淘汰,这就是自然选择;达尔文的自然选择学说,其主要内容有四点:过度繁殖,生存斗争(也叫生存竞争),遗传和变异,适者生存。
5.D [解析] 自然选择是生物在自然界中经过激烈的生存斗争,适者生存,不适者被淘汰的过程,主要内容是过度繁殖、遗传与变异、生存斗争、适者生存。只有有利变异的个体经过生存斗争容易存活下来,并将这种有利变异遗传给下一代,具有不利变异的个体被淘汰。
6.C [解析] 鸟类是由古代爬行动物的一支进化而来的。最早的鸟类化石,就是世界闻名的始祖鸟化石。
7.古代爬行 古代鸟类 古代蕨类 古代种子
8.A [解析] 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。
9.B
10.D [解析] 种子植物用种子繁殖后代,因此“春种一粒粟,秋收万颗子。”从自然选择学说来看,这属于过度繁殖。
11.C [解析] 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。所以戊应该比甲高等。
12.A [解析] 达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫作自然选择。遗传变异是生物进化的基础,首先害虫的抗药性存在着变异,有的抗药性强,有的抗药性弱,使用农药时,把抗药性弱的害虫杀死,这叫不适者被淘汰,抗药性强的害虫活下来,这叫适者生存。活下来的抗药性强的害虫繁殖的后代有的抗药性强,有的抗药性弱,在使用农药时,又把抗药性弱的害虫杀死,抗药性强的害虫活下来,这样经过若干代的反复选择,最终活下来的害虫大多是抗药性强的害虫,因此,随着农药的使用,害虫群体的抗药性逐渐增强,害虫抗药性的形成是农药对害虫定向选择的结果。从曲线变化可知,使用农药时不能把全部害虫杀死,表明害虫群体中原来就存在抗药性个体,害虫原来就存在着变异,不是农药使害虫产生变异。
13.(1)适应 自然选择 生物对环境的适应具有相对性
(2)增多 之后 定向选择
[解析] (1)达尔文认为,在生存斗争中,具有有利变异的个体,容易在生存斗争中获胜而生存下去;反之,具有不利变异的个体,则容易在生存斗争中失败而死亡。这就是说,凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的,这就是适者生存。达尔文把在激烈的生存斗争过程中,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉的过程叫作自然选择,自然界的生物对环境的适应是经过长期的自然选择的结果。因此,生活在雪地的老鼠的毛色为白色,使体色与环境一致,不容易被敌害发现,这是生物对环境的适应现象,是长期自然选择的结果。如果降雪推迟,白色老鼠易被天敌发现而被捕食,表明生物对环境的适应是相对的,只能适应一定的环境。(2)随着降雪天数的增多,白色老鼠是有利变异,能适应环境,因此白色老鼠的数量增多,随着降雪天数的减少,白色老鼠是不利变异,不能适应环境,比较甲、乙两图可知白色老鼠所占最高百分比出现在降雪天数最大值之后。从1940—1960年的降雪天数看,开始逐步上升,以后逐渐下降,这种环境变化对老鼠的毛色起定向选择的作用。
14.(1)原始祖先 (2)生物进化 近 远 黑猩猩
(3)黑猩猩、猕猴、袋鼠、马、响尾蛇、金枪鱼和鲨鱼、天蚕蛾、小麦、酵母菌
[解析] (1)由生物进化可知,细胞色素c的差别越小,其亲缘关系越近,差别越大,则生物间的亲缘关系越远;从单细胞的酵母菌到高等脊椎动物的黑猩猩均含有细胞色素c,这一事实可以从分子水平说明这些生物起源于共同的原始祖先。(2)表中的数据是生物进化的证据,细胞色素c的差别越小,其亲缘关系越近,差别越大,则生物间的亲缘关系越远,通过表中数据比较可知,人类和黑猩猩细胞色素c的氨基酸差异数是0,因此与人亲缘关系最近的生物是黑猩猩。
(3)根据细胞色素c的差别越小,亲缘关系越近,差别越大,生物间的亲缘关系越远,从表中数据可发现,按照与人的亲缘关系从近到远上述生物排列顺序是黑猩猩>猕猴>袋鼠>马>响尾蛇>金枪鱼和鲨鱼>天蚕蛾>小麦>酵母菌。
15.C