第6章生物的进化
第1节 生物有共同祖先的证据
课后篇巩固提升
基础巩固
1.下列关于生物进化的叙述,正确的是( )
A.化石是研究地球上生物进化的最重要、最可靠的证据
B.生物进化的每个环节都有化石证据
C.越晚形成的地层中,形成化石的生物结构越简单、越低等
D.在最古老的地层中也有生物化石
解析化石是研究地球上生物进化的最重要、最可靠的证据,A项正确;化石是证明生物进化的最可靠的证据,不是生物进化的每个环节都有化石证据,B项错误;不同的地层中埋藏着不同类型的生物化石,埋藏于较浅地层中的化石与现代生物结构比较相似,埋藏于较深地层中的化石与现代生物结构差别较大,并且越是古老的地层中发掘的生物化石结构越简单、低等,水生生物的化石越多,越是晚期的地层中发掘的生物化石结构越复杂、高等,陆生生物化石越多,C项错误;在最古老的地层中没有生物的化石,D项错误。
答案A
2.下列关于生物进化学说的说法,错误的是( )
A.共同由来学说认为地球上所有的生物都有共同的原始祖先
B.自然选择学说揭示了生物进化的机制
C.自然选择学说解释了适应的形成和物种形成的原因
D.目前研究证实,只有化石证据为共同由来学说提供了有力的支持
解析达尔文的生物进化理论包括共同由来学说和自然选择学说,共同由来学说认为地球上所有的生物都是由共同的原始祖先进化而来的,自然选择学说揭示了生物进化的机制,解释了适应的形成和物种形成的原因。化石为进化的研究提供了直接证据,比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究,都有力地支持了达尔文的共同由来学说。
答案D
3.鱼、蝾螈、龟、鸡、猪、牛、兔这七种脊椎动物和人的早期胚胎都有鳃裂和尾,这说明( )
A.它们的胚胎相似
B.脊椎动物和人都是由古代原始的有鳃有尾的共同祖先进化来的
C.它们的早期胚胎都有游水能力
D.脊椎动物和人的早期胚胎都是用鳃呼吸
解析早期胚胎都有鳃裂说明它们的原始祖先适于水中生活,有尾说明脊椎动物和人的共同祖先是有尾的生物。
答案B
4.陆生脊椎动物和人在胚胎发育过程中会出现鳃裂,说明 ( )
A.鳃裂将来发育成肺
B.胚胎的呼吸依靠鳃裂
C.胚胎在水环境中发育
D.陆生脊椎动物和人的原始祖先生活在水中
解析鳃裂是适应于水中生活的器官,人在胚胎发育过程中出现鳃裂,说明原始祖先生活在水中。
答案D
5.能揭示生物由简单到复杂、由低等到高等的进化规律的最可靠证据是( )
A.各类化石在地层里按一定顺序出现的事实
B.所有高等生物的胚胎发育都从一个受精卵开始
C.人与其他脊椎动物的胚胎发育比较
D.对器官形态、结构、功能的研究
解析生物进化的最直接的证据是化石,因为各类化石在地层里是按一定顺序出现的。
答案A
6.根据下图提供的几种动物的DNA的碱基序列与人类相比较的数据及有关知识,回答下列问题。
(1)哪一种灵长类动物和人类的亲缘关系最近?
(2)为什么人类、黑猩猩和大猩猩能够产生有着相同或相似氨基酸顺序的酶和激素?
解析黑猩猩与人类的DNA的碱顺序有98.2%相同,比另外两种动物都高,且从与人类开始分歧进化的时间比另外两动物都短。结合三者与人类开始分歧进化的时间,也是黑猩猩最近,所以黑猩猩与人类的亲缘关系最密切。由于基因控制蛋白质的合成,DNA的碱基顺序相同的越多,产生相同氨基酸顺序的酶和激素的可能性越大。
答案(1)黑猩猩 (2)因为黑猩猩和人类DNA的碱基顺序有98.2%相同,而基因控制蛋白质的合成,包括蛋白质类酶和蛋白质类激素。
能力提升
1.有关生物进化规律的叙述,错误的是( )
A.由简单到复杂 B. 由低等到高等
C.个体由小到大 D.由水生到陆生
解析生物进化的规律是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。个体体型的变化和大小是由生活的环境决定的,可能由小变大,也可能由大变小,这不是生物进化的规律。
答案C
2.下列各组器官在结构上相似的是( )
A.人的手和蝙蝠的翼
B.鲨鱼的鳍和虎鲸的鳍
C.蝗虫的翅和家鸽的翼
D.猫的前肢和马的前肢
解析人的上肢和蝙蝠的翼在结构上相似,A项错误;鲨鱼的鳍和虎鲸的鳍、蝗虫的翅和家鸽的翼在结构上完全不同,B、C两项错误;猫的前肢和马的前肢在结构上相似,D项正确。
答案D
3.下列不属于分子生物学上的证据的有( )
A. 大多数现存生物的遗传物质都是DNA
B. 恒河猴和兔的血红蛋白基因中部分碱基序列有一定的相似性
C.不同生物细胞色素c的氨基酸序列也存在很高的相似度
D. 细胞进行生命活动所需要的能量几乎全部来自细胞呼吸
解析细胞进行生命活动所需要的能量几乎全部来自细胞呼吸属于细胞生物学方面的证据。
答案D
4.细胞色素c是细胞中普遍含有的一种与呼吸作用有关的蛋白质,据测算它的氨基酸序列每2 000万年才发生1%的改变。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。
生物名称
氨基酸差异/个
黑猩猩
0
猕猴
1
狗
11
鸡
13
金枪鱼
21
果蝇
27
天蚕蛾
31
链孢霉
43
酵母菌
44
(1)表中所列生物之间的关系比较近的有 ;与人的关系最近的生物是 。 ?
(2)蛋白质是生命活动的 , 是蛋白质的基本组成单位,比较 序列,可以判断生物之间的亲缘关系和生物进化顺序。?
(3)亲缘关系越近的生物,其蛋白质分子的 越多;亲缘关系越远的生物,其蛋白质分子的 就越大。?
(4)随着科学技术的发展,生物分类的依据越来越科学、可靠和全面,确定上表中九种动物相似程度的分类依据来源于 。 ?
A.形态学 B.解剖学
C.细胞学 D.分子生物学
解析氨基酸序列中差别越小,亲缘关系越近,分子生物学通过对DNA和蛋白质的分析确定生物的亲缘关系的大小最准确。
答案(1)黑猩猩与猕猴;狗、鸡;链孢霉与螺旋菌 黑猩猩
(2)主要体现者 氨基酸 氨基酸
(3)相似性 差别
(4)D
课件25张PPT。第1节 生物有共同祖先的证据一、地层中陈列的证据——化石
1.达尔文的生物进化论
(1)组成:共同由来学说和自然选择学说。
(2)意义:共同由来学说指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的;自然选择学说揭示了生物进化的机制,解释了适应的形成和物种形成的原因。
2.化石
(1)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。
(2)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。预习反馈
1.判断正误。
(1)较晚近的地层中,没有较简单、较低等的生物化石。( × )
(2)我国发掘的大量的恐龙蛋化石是遗迹化石。( × )
(3)“沧海桑田”观点形成的依据是陆地上发现了海洋生物化石。( √ )
(4)生物的遗物或生活痕迹也可能形成化石。( √ )2.科学家通过比较下图所示几种动物的骨骼化石以及它们的生存时期,认为始祖马、中马和草原古马是现代马的祖先。科学家不能直接从图中获得的演化证据是( )
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
答案:D二、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
生物的进化不仅在地层中留下了证据,也在当今生物体上留下了印迹。如在比较解剖学、胚胎学、细胞和分子水平等方面留下了进化的佐证。
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,人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼有相同的基本结构和相似的着生位置。可以反映出生物之间存在一定的亲缘关系,说明结构具有相似性的生物是由共同祖先演化而来的。2.胚胎学证据
胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。人和鱼、龟、鸡之间在胚胎发育的初期都有鳃裂和尾;到了发育的晚期,除鱼之外,人和其他动物的鳃裂都消失了,人的尾也消失了。胚胎发育过程的相似性说明人和其他脊椎动物之间存在着亲缘关系,它们都起源于一个共同的原始祖先;人和其他脊椎动物的共同原始祖先生活在水中。
3.细胞和分子水平的证据
(1)最古老的的化石是大约35亿年前的古细菌化石,这些古细菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。
(2)不同生物之间的特定DNA序列都有一定的相似性,亲缘关系越近的生物,其DNA序列的相似性越高;不同生物之间特定的蛋白质中的氨基酸序列相似度与生物之间的亲缘关系密切相关。预习反馈
1.判断正误。
(1)亲缘关系越近的生物,其蛋白质或核酸分子的相似性越高。( √ )
(2)人和猴的细胞色素c的差异最小,由此说明人和猴的亲缘关系最近。( √ )
(3)比较解剖学发现,不同种类的哺乳动物的前肢形态结构差别很大,说明这些动物没有共同祖先。( × )
(4)有共同祖先的生物个体在形态结构上没有差异。 ( × )
(5)进化地位越高等的生物,适应环境的能力越强。 ( × )2.下列比较研究中,能直观说明生物由简单到复杂进化趋势的是( )
A.诸城发现的各类恐龙化石的比较
B.山旺发现的鸟类化石与其他地区鸟类化石的比较
C.各类脊椎动物心脏结构的比较
D.人和几种脊椎动物上肢结构的比较
答案:C探究点一探究点二 地层中陈列的证据——化石
问题情景
结合教材P101图6-2“地层中有大量化石的示意图”及“思考·讨论”,讨论解决下列问题。
1.为什么说化石是研究生物进化的最直接、最重要的证据?
提示:地层形成有早晚,生物进化有先后。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,例如从动物的牙齿化石可推测它们的饮食情况,从动物的骨骼化石推测其体型大小和运动方式,从植物化石可推测它们的形态、结构和分类地位等。因此化石是研究生物进化的最直接、最重要的证据。探究点一探究点二2.大部分化石发现于沉积岩的地层中,各类生物化石在地层中的出现有什么规律?由此说明什么问题?
提示:各类生物化石在地层中按照一定顺序出现。越是古老地层中发掘的生物化石结构越简单、低等,越是晚期底层中发掘的生物化石结构越复杂、高等。各类生物化石在地层中按照一定顺序出现的事实证明现代各种各样的生物是经过漫长的地质年代逐渐进化来的,而且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。探究点一探究点二3.化石证据是否支持共同由来学说?请结合教材P101“思考讨论”中提供的资料分析说明。
提示:化石证据支持共同由来学说。赫氏近鸟龙化石显示其身体的骨架与恐龙非常接近,但其骨架周围有清晰的羽毛印痕,后肢发达,说明鸟类起源于恐龙;东非大裂谷地带发现的少女露西的骨骼化石,其上肢骨的结构与黑猩猩相似,下肢骨与现代人类接近,说明现代人类与类人猿由共同祖先进化而来。探究点一探究点二【思考讨论】地质工作人员在A、B、C三个不同的地层内发掘到许多化石。在A层中发掘出恐龙蛋、始祖鸟、龟等化石;在B层中发掘出马、象牙、犀牛等化石;在C层中发掘出三叶虫、珊瑚、乌贼等化石。请将这些地层按年代由远到近的顺序排列并陈述理由。
提示:C?A?B。在越古老的地层中,挖掘出的化石生物结构越简单,分类地位越低等;在距今越近的地层中,挖掘出的化石生物结构越复杂,分类地位越高等。 探究点一探究点二归纳提升
1.达尔文的生物进化论由共同由来学说和自然选择学说组成。
2.理解“化石是研究生物进化最直接的证据”
通过研究化石及其在地层中出现的先后顺序,人们能够比较直观地了解生物进化的大致历程和规律,因此化石是研究生物进化的直接证据。
3.化石在地层里的分布规律
生物的化石在地层里的出现是有一定顺序的。在越早形成的地层中出现的生物结构越简单、越低等,在越晚形成的地层中出现的生物结构越复杂、越高等。探究点一探究点二典例剖析
已知物种A的化石比物种B的化石在地层中出现得晚,由此可知( )
A.物种A比物种B数量多
B.物种A比物种B的结构复杂
C.物种A一定从物种B进化而来
D.物种B一定是从物种A进化而来
解析:在越晚的地层中出现的生物越高等、越复杂,但不能由此证明物种A由物种B进化而来。
答案:B探究点一探究点二活学活练
1.生物进化的证据很多,其中最直接、最重要的证据是( )
A.胚胎学上的证据 B.分类学上的证据
C.地质年代中化石的证据 D.遗传学上的证据
解析:在研究生物进化的过程中,化石是最直接、最重要的证据,化石在地层中出现的先后顺序,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,始祖鸟化石说明了鸟类是由古代的爬行动物进化来的等;而比较解剖学上的同源器官只是证明了具有同源器官的生物具有共同的原始祖先;胚胎学上的证据(如鳃裂)只是说明了古代脊椎动物的原始祖先都生活在水中。这些证据(包括分类学、遗传学上的证据)的证明面都比较窄。因此生物进化最直接、最重要的证据是化石。
答案:C探究点一探究点二2.生物化石之所以能证明生物的进化,其根本原因是 ( )
A.化石是保存在地层中的生物遗体或痕迹
B.地壳岩石的形成有一定的顺序
C.化石是生物的祖先
D.各类生物的化石在地层中出现有一定的顺序
解析:生物的化石在地层里的出现是有一定顺序的,越早形成的地层中出现的生物越简单、越低等。
答案:D探究点一探究点二 当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
问题情景
结合教材P102—104相关内容,讨论解决下列问题。
1.人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼外形差别很大,功能也各不相同,其内部结构模式为什么如此相似?
提示:这些生物具有共同的原始祖先,由于它们生活环境的不同,适应不同的生活环境,这些器官在进化过程中,逐渐出现了形态和功能上的不同。
2.人和鱼、龟、鸡在胚胎发育的初期都有鳃裂和尾,说明什么问题?
提示:古代脊椎动物共同的原始祖先生活在水中,人是由有尾的生物进化而来的。探究点一探究点二3.你能从细胞水平找到生物进化的证据吗?
提示:①无论原核生物还是真核生物,它们的细胞都有相似的基本结构。②细胞进行生命活动所需要的能量几乎全部来自细胞呼吸;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段基本相同,都是在细胞质基质中进行的,都能产生ATP。③原核细胞中的蓝细菌和真核细胞中的叶肉细胞都有与光合作用有关的色素和酶等,它们都能进行光合作用,把光能转化为化学能,将无机物转化为贮藏能量的有机物。
4.人和类人猿在DNA的碱基序列方面高度接近,不同生物与人的细胞色素c中氨基酸序列的差异大小不一,说明什么问题?
提示:DNA的碱基序列高度接近说明人和类人猿有共同的祖先,并且亲缘关系很近。不同生物的细胞色素c中氨基酸序列的差异大小不一表明现存各种生物有着或远或近的亲缘关系,差异大说明亲缘关系远,反之则近。同时也能反映各种生物在进化史上出现的顺序。探究点一探究点二归纳提升
1.对人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼在结构上相似性的分析
(1)从外形来看,这些器官很不相同,但是比较它们的内部结构,却基本上一致,它们都是由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨组成,排列的方式也基本一致。
(2)从这些器官结构上的相似性可以说明,这些生物都是由共同的原始祖先进化而来的。探究点一探究点二2.比较人、鱼、龟和鸡胚胎发育的发育过程
人、鱼、龟和鸡胚胎发育早期都有彼此相似的阶段,说明高等脊椎动物是从古代的某些低等脊椎动物进化而来的。也就是说,脊椎动物和人都是由共同的古代原始祖先进化而来的,所以它们的胚胎在发育初期十分相似。古代脊椎动物共同的原始祖先生活在水中,所以陆生脊椎动物和人在胚胎发育过程中会出现鳃裂。人是从有尾的动物进化而来的,所以在胚胎发育的过程中会出现很明显的尾。探究点一探究点二3.分子生物学证据
(1)证据
①DNA分子水平:大多数现存生物的遗传物质都是DNA,而且它们的DNA在组成、结构和功能上有许多共同之处,不同生物的DNA在行使功能时也有许多相似之处。
②基因水平:人类与猩猩、恒河猴和兔的血红蛋白基因中部分碱基序列有一定的相似性。
③蛋白质分子水平:不同生物细胞色素c的氨基酸序列也存在很多的相似之处。
(2)结论
①不同生物之间DNA序列的相似性越高,亲缘关系越近。
②不同生物之间特定的蛋白质中的氨基酸序列相似度越高,生物之间的亲缘关系越近。探究点一探究点二典例剖析
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哪一方面的证据?( )
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: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。化石是指保存在岩层中的古生物遗体、遗物或遗迹;比较解剖学是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究的科学;胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学。人体内残存了哺乳动物体内相当发达的阑尾,是属于比较解剖学上的证据。
答案:B探究点一探究点二活学活练
1.人的上肢和鲸的鳍形态功能差异的原因是( )
A.进化水平不同
B.原始祖先不同
C.生存环境不同
D.各自的变异方向不同
解析:生存环境不同,在选择的作用下,出现了形态功能的差异。
答案:C探究点一探究点二2.下列不能作为支持生物有共同祖先的证据的是( )
A.所有生物共用一套遗传密码
B.所有生物都由ATP供能
C.各种生物的细胞具有基本相同的结构
D.所有生物的生命活动都是靠能量驱动的
解析:从细胞和分子水平看,当今生物有许多共同的特征,比如都能进行代谢、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。所有生物的生命活动都是靠能量驱动,不能说明所有生物有共同祖先。
答案:D
