内容正文:
eEE 3+
*'
("0;)0/(9*/,&$)&/(96&9*;)*%"0
第6章 生物的进化
第 1 节 生物有共同祖先的证据
课标要求
1. 尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实ꎬ说明当今生物具有共同的祖先ꎮ
2. 尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识ꎬ说明当今生物在新陈代谢、DNA 的结构与功能
等方面具有许多共同特征ꎮ
核心素养
1. 基于化石的直接证据ꎬ认同当今生物具有共同的祖先ꎮ (生命观念、科学思维)
2. 比较解剖学、胚胎学、细胞生物学和分子生物学等间接证据ꎬ举例说明当今生物具有许多共
同特征ꎮ (生命观念、科学思维)
一、地层中陈列的证据———化石
基础知识双基夯实
1. 达尔文的生物进化论
组成
共同由
来学说
→
地球上所有的生物都是由原
始的 共同祖先 进化来的
自然选
择学说
→
揭示了 生物进化 的机制ꎬ解
释了 适应 的形成和 物种
形成的原因
ì
î
í
ï
ï
ïï
ï
ï
ï
2. 化石
(1)概念:化石是指通过自然作用保存在地
层中的古代生物的 遗体 、 遗物 或
生活痕迹 等ꎮ
(2)作用:利用化石可以确定地球上曾经生
活过的生物的 种类 及其 形态 、 结
构 、 行为 等特征ꎮ 因此ꎬ化石是研
究生物进化 最直接 、 最重要 的证据ꎮ
(3)分布:大部分化石发现于 沉积岩 的
地层中ꎮ
(4)结论:大量化石证据ꎬ证实了生物是由
原始的共同祖先 经过漫长的地质年代逐渐进
化而来的ꎬ而且还揭示出生物由 简单到复杂 、
由 低等到高等 、由 水生到陆生 的进化顺序ꎮ
活 学 巧 练
1. 生物的遗物或生活痕迹也可能形成化
石ꎮ ( √ )
2. 通过化石可以了解已经绝灭的生物的形
态结构特点ꎬ推测其行为特点ꎮ ( √ )
3. 较晚形成的地层中ꎬ没有较简单、较低等
的生物化石ꎮ ( × )
合 作 探 究
分析教材 P101 图 6 - 2 及思考讨论ꎬ回
答下列问题:
137
PA/
("0;)0/(9*/,&$)&/(96&9*;)*%"0
1. 生物化石在地质层中的分布有何规律?
支持达尔文的共同由来学说吗?
2. 赫氏近鸟龙化石与恐龙和鸟类身体结构
的比较ꎬ可以作出怎样的推测?
3. 少女露西的骨骼化石与黑猩猩和人类骨
骼结构的比较ꎬ支持人猿共祖说吗?
归 纳 提 升
1. 化石的形成
在漫长的地质年代里ꎬ地球上曾经生活过
无数的生物ꎬ这些生物死亡之后会留下遗体或
是生活过的痕迹ꎬ这些生物遗体中的有机物被
分解殆尽ꎬ坚硬的部分如外壳、骨骼等与包围在
周围的沉积物一起经过石化变成了石头ꎬ这些
石化了的生物遗体、遗迹就称为化石ꎮ
2. 化石的种类
(1)遗体化石:是指古生物遗体本身几乎全
部或部分保存下来的化石ꎮ
(2)遗迹化石:是指古生物活动或存在过的
痕迹化石ꎬ其中最主要的是足迹ꎮ
(3) 遗物化石:是指古代动物的粪便、卵
(蛋)以及人类祖先使用的工具等ꎮ
3. 化石作用的分析和总结
(1)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ꎮ 例
如ꎬ从动物的牙齿化石推测它们的饮食情况ꎻ从
动物的骨骼化石推测其体型大小和运动方式ꎻ
从植物化石推测它们的形态、结构和分类地
位等ꎮ
(2)利用化石在地层中出现的位置可以揭
示它们的相对年代ꎮ 不同地层的形成年代不
同ꎬ越早形成的地层中首次出现的生物越低等ꎬ
生物结构越简单ꎻ越晚形成的地层中首次出现
的生物越高等ꎬ生物结构越复杂ꎮ
(3)证实了生物是由原始的共同祖先经过
漫长的地质年代逐渐进化而来的ꎮ
(4)纵观各个地层的化石记录ꎬ呈现出生物
体结构复杂性增加的总趋势ꎮ
(5)揭示了生物由简单到复杂、由低等到高
等、由水生到陆生的进化顺序ꎮ
典例 1 生物的遗体、遗物或生活痕迹ꎬ
由于某种原因被埋藏在地层中ꎬ经过若干万年
的复杂变化形成化石ꎮ 下列关于化石的叙述ꎬ
正确的是 ( C )
A. 所有的古生物都能形成化石
B. 在越古老地层中形成化石的生物越高等
C. 化石是研究生物进化的重要证据
D. 在越浅的地层中形成化石的生物越低等
变式训练❶ 一个古生物学家研究岩石
层中的化石层ꎬ鉴定出一个物种ꎮ 他认为这个
物种在一个较长的历史年代中没有发生什么变
化ꎮ 他作出这个判断的依据是 ( C )
A. 该物种的化石出现在较老的岩石层中
B. 该物种的化石出现在较新的岩石层中
C. 该物种的化石出现在较老和较新的岩石
层中
D. 该物种的化石在岩石层中从未出现过
138
eEE 3+
*'
("0;)0/(9*/,&$)&/(96&9*;)*%"0
二、当今生物体上进化的印迹———其他方面的证据
基础知识双基夯实
1. 比较解剖学证据
研究比较脊椎动物的器官、系统的 形态和
结构 ꎬ可以为这些生物是否有共同祖先寻找
证据ꎮ
2. 胚胎学证据
(1)胚胎学的概念:研究动植物 胚胎的形
成 和 发育过程 的学科ꎮ
(2)脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相
似的阶段ꎬ这个证据支持了人和其他脊椎动物
有 共同祖先 的观点ꎮ
3. 细胞和分子水平的证据
(1)当今生物有许多共同的特征ꎬ如都有能
进行 代谢、生长和增殖 的细胞ꎬ细胞有共同的
物质基础和结构基础 等ꎬ这是对生物有 共同
祖先 这一论点的有力支持ꎮ
(2)不同生物的 DNA 和蛋白质 等生物大
分子的共同点ꎬ提示人们当今生物有着 共同的
原始祖先 ꎬ其差异的大小则揭示了当今生物种
类 亲缘关系的远近 ꎬ以及它们在 进化史上 出
现的顺序ꎮ
活 学 巧 练
1. 亲缘关系越近的生物ꎬ其蛋白质或核酸
分子的相似性越高ꎮ ( √ )
2. 组成人和黑猩猩的细胞色素 c 氨基酸序
列的差异最小ꎬ由此说明人和黑猩猩的亲缘关
系最近ꎮ ( √ )
3. 比较解剖学发现ꎬ不同种类的哺乳动物
的前肢形态结构差别很大ꎬ说明这些动物没有
共同祖先ꎮ ( × )
4. 通过对比不同物种的基因序列ꎬ可推断
不同物种的亲缘关系ꎮ ( √ )
5. 有共同祖先的生物个体在形态结构上没
有差异ꎮ ( × )
合 作 探 究
1. 阅读教材 P102 的比较解剖学证据ꎬ根据
图 6 - 3 进行观察与思考:
(1)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢和人的上
肢骨骼在结构组成方面相同吗? 这说明了
什么?
(2)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢和人的上
肢在形态方面相同吗? 这说明了什么?
2. 运用图中提供的各种动物 DNA 的碱基
顺序与人类相比的数据以及你已有的知识ꎬ回
答下面的问题:
(1)哪一种灵长类动物与人类的亲缘关系
最密切? 为什么?
(2)解释为什么黑猩猩、人类和大猩猩能够
产生有着相同氨基酸顺序的酶和蛋白质类
激素?
139
PA/
("0;)0/(9*/,&$)&/(96&9*;)*%"0
归 纳 提 升
1. 生物进化其他方面证据的归纳总结
项目 证据 结论
比较
解剖
学证
据
蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前
肢、人的上肢所在部位和结
构组成相似
它们的起源相
同ꎬ都是由共同
的原始祖先进
化而来的
胚胎
学证
据
人和鱼的胚胎在发育早期出
现鳃裂和尾ꎬ随着发育的进
行ꎬ人的鳃裂和尾消失了ꎬ而
成年的鱼仍然保留了鳃和
尾ꎻ脊椎动物在胚胎发育早
期都有彼此相似的阶段
脊椎动物和人
都是由共同的
祖先进化而来
的ꎬ它们之间存
在着或远或近
的亲缘关系ꎻ原
始祖先生活在
水中
细胞
水平
的证
据
除病毒外ꎬ生物都有能进行
代谢、生长和增殖的细胞ꎬ细
胞有共同的物质基础和结构
基础
支持生物由共
同的祖先进化
而来
分子
水平
的证
据
不同生物的 DNA 和蛋白质
既有共同点ꎬ又有差异
生物有共同的
祖先ꎻ差异的大
小揭示了生物
种类亲缘关系
的远近ꎬ以及它
们在进化史上
出现的顺序
2. 不同生物在细胞和分子水平上的相同或
相似之处的总结
(1)细胞水平:不同的细胞都有细胞膜、细
胞质、核糖体等结构ꎮ
(2)分子水平
①不同的细胞绝大多数生命活动所需的能
量都是由 ATP 直接提供ꎮ
②生物的遗传物质都是核酸ꎮ
③生物都共用一套遗传密码子ꎮ
④遗传信息的传递都遵循中心法则ꎬ传递
的过程中都遵循碱基互补配对原则ꎮ
典例 2 下列关于证明生物进化证据的
论述ꎬ正确的是 ( D )
A. 化石是保存在地层中的古地质年代的动
植物的遗体ꎬ是研究生物进化的直接证据
B. 蝙蝠的翼和人的手的结构的相似性可以
说明两种生物是由共同祖先演化而来的
C. 比较人和其他脊椎动物的胚胎发育过程
可知人和其他脊椎动物之间存在血缘关系
D. 现存的不同生物之间亲缘关系越近ꎬ其
DNA 序列和蛋白质中氨基酸序列相似度越高
变式训练❷ (2023山东威海期末)化
石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学等在研究
生物进化过程中起了重要的作用ꎮ 下列有关生
物进化的叙述ꎬ错误的是 ( B )
A. 已经发现的大量化石证据支持达尔文的
共同由来学说
B. 鲸的鳍和蝙蝠的翼在外部形态、功能上
不同ꎬ说明它们是由不同的祖先演化而来的
C. 人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾
的阶段ꎬ可以用人和鱼有共同祖先来解释
D. 亲缘关系越近的生物ꎬ在细胞代谢、DNA
的结构与功能等方面共同特征越多
指点迷津拨云见日
从细胞水平找到生物进化的证据
1. 无论原核生物还是真核生物ꎬ它们的细
胞都有相似的基本结构ꎮ
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ꎻ有氧呼吸和无氧呼吸的第一
阶段基本相同ꎬ都是在细胞质基质中进行的ꎬ都
能产生 ATPꎮ
3. 原核细胞中的蓝细菌和真核细胞中的叶
140
eEE 3+
*'
("0;)0/(9*/,&$)&/(96&9*;)*%"0
肉细胞都有与光合作用有关的色素和酶等ꎬ它
们都能进行光合作用ꎬ把光能转化为化学能ꎬ将
无机物转化为贮藏能量的有机物ꎮ
典例 3 下列不能作为支持生物有共同
祖先的证据的是 ( D )
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ꎬ当今生物有许
多共同的特征ꎬ比如都有能进行代谢、生长和增
殖的细胞ꎬ细胞有共同的物质基础和结构基础
等ꎬ这是对生物有共同祖先这一论点的有力支
持ꎮ 所有生物的生命活动都是靠能量驱动的ꎬ
这不能说明所有生物有共同祖先ꎮ
课堂达标巩固训练
1. (2023天津质检)生物进化的证据是多方面
的ꎬ其中能作为直接证据的是 ( A )
A. 化石证据 B. 胚胎学证据
C. 比较解剖学证据 D. 分子生物学证据
2. (2023山东济宁月考)下列关于生物化石的
叙述ꎬ正确的是 ( B )
A. 生物化石都是由生物体的坚硬部分形成的
B. 生物化石为研究生物进化提供了最直接、
最可靠的证据
C. 在越古老的地层里ꎬ形成化石的生物越复
杂、高等
D. 在地质年代较晚期的地层里不可能找到低
等生物的化石
3. 地球上现存生物来自共同祖先ꎬ有关细胞和
分子水平的证据的说法错误的是 ( D )
A. 大多数现存生物的遗传物质都是 DNA
B. 亲缘关系越近的生物ꎬ其 DNA 序列相似性
越高
C. 人类与猩猩、恒河猴以及兔的血红蛋白基
因中的碱基序列有一定的相似性
D. 不同生物细胞色素 c 的氨基酸序列存在较
大差异
学 霸 记 忆
1. 达尔文的生物进化论主要由两大学说组
成:共同由来学说和自然选择学说ꎮ
2. 化石为研究生物进化提供了直接的证
据ꎬ比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平
的研究ꎬ都给生物进化论提供了有力的支持ꎮ
请同学们认真完成练案[19]
第 2 节 自然选择与适应的形成
课标要求
1. 说明适应的普遍性和相对性ꎮ
2. 说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境ꎮ
核心素养
1. 理解自然选择学说的要点ꎬ并能利用自然选择学说解释简单的进化现象ꎮ (生命观念)
2. 理解适应是自然选择的结果ꎬ并能阐明自然选择形成了生物的多样性与统一性ꎮ (科学思
维)
141
色叶植株各占 50% ꎮ 若突变型 2 为显性突变ꎬ突变型 2
(C2C)与突变型 1(CC1)杂交ꎬ子代表型及比例应为黄︰绿
= 3︰1ꎬ与题意不符ꎮ 故 C2 是隐性突变ꎮ
第 6 章 生物的进化
第 1 节 生物有共同祖先的证据
一、地层中陈列的证据———化石
基础知识双基夯实
1. 共同祖先 生物进化 适应 物种
2. (1)遗体 遗物 生活痕迹 (2)种类 形态 结构 行为
最直接 最重要 (3)沉积岩 (4)原始的共同祖先 简
单到复杂 低等到高等 水生到陆生
活学巧练
1. √ 2. √ 3. ×
合作探究
1. 提示:不同地层的形成年代不同ꎬ越早形成的地层中首次出现
的生物越低等ꎬ生物特征越简单ꎻ越晚形成的地层中首次出现
的生物越高等ꎬ生物特征越复杂ꎻ根据图 6 - 2 可判断地球上
所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的ꎮ 支持ꎮ
2. 提示:基于化石证据可判断赫氏近鸟龙既具有恐龙的特征ꎬ也
具有鸟类的特征ꎬ属于恐龙和鸟类的过渡类型ꎬ这说明鸟类很
可能是由恐龙进化来的ꎮ
3.提示:支持ꎬ露西既有人类的特征ꎬ也有黑猩猩的特征ꎬ说明人
类与黑猩猩可能有共同的祖先ꎮ
典例 1:C 并不是所有的古生物都能形成化石ꎬA 错误ꎻ越古老
的地层ꎬ成为化石的生物越简单、越低等ꎬB 错误ꎻ化石是研究
地球上生物进化的最直接、最重要的证据ꎬC 正确ꎻ越浅的地
层中ꎬ形成化石的生物越复杂、越高等ꎬD 错误ꎮ
变式训练 1:C 化石是研究生物进化的最直接、最重要的证据ꎬ
化石在地层中的出现具有一定顺序ꎬ越是古老的地层中形成
化石的生物结构越简单ꎬ越是晚期地层中形成化石的生物结
构越复杂ꎮ 该物种的化石出现在较老的和较新的岩石层中ꎬ
说明该物种在较长的年代中都没有发生什么变化ꎮ
二、当今生物体上进化的印迹———其他方面的证据
基础知识双基夯实
1. 形态和结构
2. (1)胚胎的形成 发育过程 (2)共同祖先
3. (1)代谢、生长和增殖 物质基础和结构基础 共同祖先
(2)DNA 和蛋白质 共同的原始祖先 亲缘关系的远近 进
化史上
活学巧练
1. √ 2. √ 3. × 4. √ 5. ×
合作探究
1. 提示:(1)这 4 种前(上)肢骨骼在结构组成方面是相同的ꎬ都
由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨组成ꎬ并且排列顺序也
一致ꎮ 说明这 4 种生物是由共同的原始祖先进化而来的ꎮ
(2)人的上肢和其他动物的前肢ꎬ在形态方面有很大的差
异ꎮ 这是这些生物生活在不同的环境中ꎬ向着不同的方向进
化ꎬ适应各自生活环境的结果ꎬ说明了结构与功能相适应ꎬ体
现了生物与环境相适应的特点ꎮ
2. 提示:(1)黑猩猩ꎮ 因为黑猩猩与人类的 DNA 的碱基顺序有
99. 01%相同ꎬ比另外两种动物都高ꎬ且与人类开始分歧进化
的时间比另外两种动物都短ꎮ
(2)因为黑猩猩、人类和大猩猩 DNA 的碱基顺序的差异
不大于 2% ꎬ而基因控制合成蛋白质ꎬ所以黑猩猩、人类和大猩
猩能够产生有着相同氨基酸顺序的酶和蛋白质类激素ꎮ
典例 2:D 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ꎬ化石是研究生物进化的直接证据ꎬA
错误ꎻ蝙蝠的翼和人的上肢是同源器官ꎬ可以说明两种生物是
由共同祖先进化而来的ꎬB 错误ꎻ比较人和其他脊椎动物的胚
胎发育过程可知人和其他脊椎动物之间存在亲缘关系ꎬC 错
误ꎻ现存的不同生物之间亲缘关系越近ꎬ其 DNA 序列和蛋白
质中氨基酸序列相似度越高ꎬD 正确ꎮ
变式训练 2:B 鲸的鳍和蝙蝠的翼在外部形态、功能上不同ꎬ但
它们的内部结构却基本一致ꎬ说明它们属于同源器官ꎬ由共同
的原始祖先进化而来ꎬB 错误ꎮ
课堂达标巩固训练
1. A 研究生物进化最直接、最主要的证据是化石ꎮ
2. B 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ꎬ因此ꎬ生物化石不都是由生物体的坚硬部
分形成的ꎬA 错误ꎮ 一般来说ꎬ在越古老的地层中ꎬ形成化石
的生物越简单、低等ꎬC 错误ꎮ 有些低等的生物能适应环境在
地球上生存下来ꎬ因此ꎬ在地质年代较晚期的地层里也可能找
到低等生物的化石ꎬD 错误ꎮ
3. D 细胞生物的遗传物质都是 DNAꎬ细胞生物在生物分类中
占大部分ꎬ故大多数现存生物的遗传物质都是 DNAꎬA 正确ꎻ
亲缘关系越近的生物ꎬ其 DNA 序列相似性越高ꎬB 正确ꎻ人类
与猩猩、恒河猴以及兔的血红蛋白基因表达出来的血红蛋白
都具有相同的功能ꎬ可得出人类与猩猩、恒河猴以及兔的血红
蛋白基因中的碱基序列有一定的相似性ꎬC 正确ꎻ不同生物细
胞色素 c 的氨基酸序列不一定存在较大差异ꎬ如人和黑猩猩
的细胞色素 c 的氨基酸序列差别不大ꎬD 错误ꎮ
练案[19]
基础题组
1. C 任何 DNA 分子中磷酸和脱氧核糖的排列顺序都是固定不
变的ꎬ不具有特异性ꎬ不能作为鉴定物种的依据ꎮ
2. D 由题意可知ꎬ从古生代早期、中期到晚期的植物进化方向
有从水生到陆生的特点ꎬA 正确ꎻ最早期出现的是藻类植物ꎬ
是原始低等的植物类群ꎬB 正确ꎻ最晚期出现的是被子植物ꎬ
是高等的植物类群ꎬC 正确ꎻ题述现象不能看出蕨类植物和裸
子植物与藻类植物之间的进化关系ꎬD 错误ꎮ
3. B 图中显示物种 B 化石比物种 A 化石埋藏得深ꎬ表明物种 B
化石形成得早ꎬ物种 A 化石形成得晚ꎮ 因此物种 A 比物种 B
复杂、高等ꎬB 项合理ꎮ
4. A 由题意“他的开创性研究包括对已灭绝的尼安德特人的
基因组进行测序”可知ꎬ该研究是在分子水平上的研究ꎬ从而
为人类进化提供了分子生物学证据ꎬB、C、D 错误ꎬA 正确ꎮ 故
选 Aꎮ
5. A 图中七种脊椎动物和人在胚胎发育初期非常相似ꎬ都有尾
和鳃裂ꎬ这表明脊椎动物和人可能是由共同的原始祖先进化
而来的ꎬ故 A 正确ꎮ
6. C 题干中四种生物的某同源 DNA 相似度很高ꎬ很可能他们
具有共同祖先ꎬA 项错误ꎻ不同生物的 DNA 差异的大小揭示
了它们在进化史上出现的顺序ꎬB 项错误ꎻ人类与黑猩猩的某
同源 DNA 差异百分比是 0. 99% ꎬ而碱基进化速率为 1% /百
万年ꎬ通过计算可知人与黑猩猩的 DNA 差异经历了约 99 万
年的积累ꎬC 项正确ꎻ经过 DNA 的差异百分比可知ꎬ人与大猩
猩的亲缘关系比大猩猩与非洲猴的亲缘关系近得多ꎬD 项
错误ꎮ
7. (1)原始的共同祖先经过漫长的地质年代 由简单到复杂ꎬ由
低等到高等、由水生到陆生
(2)胚胎学 比较解剖学
(3)生物之间都具有一定的亲缘关系 人和黑猩猩亲缘关系
最近 细胞和分子
能力提升
1. C 比较解剖学发现ꎬ不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差
别很大ꎬ但有的结构和功能相似ꎬ这说明这些哺乳动物是由共
同的原始祖先进化来的ꎬC 错误ꎮ
2. B 测定基因序列是在分子水平上进行的操作ꎬ可为生物进化
提供细胞和分子水平的证据ꎮ
3. D 化石证据是生物进化的直接证据ꎬ可以证明生物有共同祖
— 269 —