6.1 生物有共同祖先的证据-【新课程能力培养】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化学习手册（人教版2019）

学 第 6章 生物的进化 核 心 素 养 1. 运用结构和功能观阐明当今生物具有的共 同特征。 （生命观念） 2. 通过相关证据概括与归纳生物具有共同的 祖先。 （科学思维） 3. 基于生物学事实 ， 宣传无神论的观点 。 （社会责任） 知识点一 地层中陈列的证据——化石 知 识 梳 理 1. 达尔文的生物进化理论的主要内容 （ 1 ） 学说： 指出地球上所有的生物 都是由原始的 进化而来的。 （ 2 ） 学说： 揭示了生物 的 机制， 揭示了 的形成和 形成的原因。 2. 进化的直接证据——化石 （ 1 ） 化石概念： 化石是指通过 保存 在地层中的 生物的 、 或 等。 （ 2 ） 分布： 大部分化石发现于 的 地层。 （ 3 ） 意义： 大量化石证据， 证实了生物是由 原始的 经过漫长的 逐渐进化而来的， 还揭示出生物由 到 、 由 到 、 由 到 的进化 顺序。 要 点 精 析 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。 例如： （ 1 ） 从动物的牙齿化石推测它们的饮食情况。 （ 2 ） 从动物骨骼化石推测其体型大小和运动 方式。 （ 3 ） 从植物化石推测它们的形态、 结构和分 类地位。 2. 由化石推测生物进化的顺序 由地层中大量化石分布可推测： 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。 第 1节 生物有共同祖先的证据 第 6章 生物的进化 地层年龄 （百万年前） 首次出现的生物 类群 （化石） 245 — 144 鸟类、 哺乳类 360 — 286 爬行类 408 — 360 昆虫、 两栖类 505 — 438 鱼类 700 多细胞生物 2100 单细胞真核生物 87 学 高 中 生 物 必 修 2 （人教版） 例 1 下列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 答案： C 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。 例 2 下列关于化石的说法 ， 不正确的是 （ ） A. 化石可以真实反映生物的某些情况 B. 生物的遗物或生活痕迹也可能形成化石 C. 化石是经过若干万年的复杂变化形成的 D. 化石其实就是原来死去的生物 答案： D 解析： 化石主要是由生物遗体的坚硬部分形 成的， 生物的遗物或生活痕迹也可能形成化 石， 化石是经过若干万年的复杂变化形成 的， 可以真实反映生物的某些情况， A 、 B 、 C 正确； 生物化石是古代生物的遗体、 遗物 （如卵、 粪便等） 或生活痕迹 （如动物的脚 印、 爬行痕迹等）， 被埋藏在地层中， 经过 若干万年的复杂变化而逐渐形成的， D 错误。 知识点二 当今生物体上进化的印迹—— 其他方面的证据 知 识 梳 理 1. 比较解剖学证据 研究比较 动物的器官、 系统的 ， 可以为这些生物是否有共同祖先 寻找证据。 2. 胚胎学证据 （ 1 ） 胚胎学的概念： 研究动植物 和 的学科。 （ 2 ） 脊椎动物在 早期都有彼此 的阶段， 这个证据支持了人和 其他脊椎动物有 的观点。 3. 细胞和分子水平的证据 （ 1 ） 当今生物有许多共同的特征， 比如都有 能进行 的细胞， 细胞有 共同的 等， 这是对生物 有共同祖先这一论点的有力支持。 （ 2 ） 不同生物的 等生物大分子 的 ， 提示人们当今生物有着共 同的原始祖先， 其 的大小则揭 示了当今生物种类 关系的远 近， 以及它们在 上出现的顺序。 要 点 精 析 1. 生物在新陈代谢等方面具有许多共同的特 征： ① 活细胞都能进行细胞呼吸； ② 细胞 呼吸的第一阶段基本相同； ③ 细胞都可以 与外界进行物质和能量的交换； ④ 植物、 动物、 细菌和真菌的细胞内， 都以 ATP 作为能量 “通货” 等。 2. DNA 分子杂交技术 原理： 碱基互补配对原则。 过程： 如下图所示。 例 3 20 世纪 70 年代， 生物学家开始通过 物种 A 物种 B 游离的单链 杂合的双链区 88 学 第 6章 生物的进化 第 2节 自然选择与适应的形成 核 心 素 养 1. 运用生物进化理论解释适应的形成和生物 的进化。 （生命观念） 2. 运用生物进化理论分析现实生活中诸如耐 药菌产生等相关问题。 （社会责任） 知识点一 适应的普遍性和相对性 知 识 梳 理 1. 适应的含义： （ 1 ） 生物的 适合于完成一定的 。 （ 2 ） 生物的 及其 适合于该生 物在一定的环境中 和 。 2. 适应的特性： 与 。 要 点 精 析 1. 适应的普遍性： 生物都生活在复杂环境 中， 时刻受到环境中各种生态因素的影 响。 生物只有适应环境才能生存繁衍， 否 则早就被环境淘汰了， 这就是适应的普遍 性， 根本上， 这也是由遗传物质决定的。 2. 适应的相对性： 生物的遗传物质具有稳定 性， 它是不能随着环境条件的变化而迅速 改变的， 这就导致已经形成的适应一般要 落后于环境条件的变化， 这是造成适应相 对性的主要原因。 当环境条件出现较大的 变化时， 适应就变成了不适应， 有时还成 为有害的甚至致死的因素。 例 1 到了寒冷的冬天， 柳树纷纷落叶， 而 松树却依然郁郁葱葱， 这表明 （ ） A. 柳树不适应寒冷的环境， 松树适应寒冷 的环境 B. 它们都能适应寒冷的环境 C. 柳树适应寒冷的环境， 松树不适应寒冷 的环境 D. 它们之间进行着生存斗争 比较不同生物 RNA 、 DNA 的核苷酸序列来 说明它们之间的亲缘关系， 这属于证明生物 进化的 （ ） A． 胚胎学证据 B． 比较解剖学证据 C． 细胞和分子水平的证据 D． 古生物化石证据 答案： C 解析： RNA 、 DNA 是化学物质， 属于分子， 生物学家开始通过比较不同生物 RNA 、 DNA 的核苷酸序列来说明他们之间的亲缘 关系， 属于证明生物进化的细胞和分子水平 的证据， 故选 C 。 例 4 下列物质不能用于鉴定脊椎动物间的 亲缘关系的是 （ ） A. DNA B. RNA C. 蛋白质 D. 核苷酸 答案： D 解析： DNA 、 RNA 和蛋白质属于生物大分 子， 均具有多样性和特异性， 可用于物种亲 缘关系鉴定。 不同脊椎动物具有相同的核苷 酸， 故选 D 。 89 参考答案与解析 第 1节 生物有共同祖先的证据 学习手册 知识点一 地层中陈列的证据——化石 知识梳理 1. （ 1 ） 共同由来 共同祖先 （ 2 ） 自然选择 进 化 适应 物种 2. （ 1 ） 自然作用 古代 遗体 遗物 生物痕迹 （ 2 ） 沉积岩 （ 3 ） 共同祖先 地质年代 简单 复杂 低等 高等 水生 陆生 知识点二 当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 知识梳理 1. 脊椎 形态和结构 2. （ 1 ） 胚胎的形成 发育过程 （ 2 ） 胚胎发育 相似 共同祖先 3. （ 1 ） 代谢、 生长和增殖 物质基础和结构基础 （ 2 ） DNA 和蛋白质 共同点 差异 亲缘 进化史 练习手册 基础练习 1. C 【解析】 古生物学对各种生物化石的研究可以 证实地球上的各种生物之间有一定的亲缘关系， ① 错 误； 现在的各种生物是经过漫长的地质年代变化而来 的， ③ 正确； 生物的进化呈现从低等到高等的规律， ④ 正确， 故选 C 。 2. C 【解析】 始祖鸟化石的身体大小与乌鸦相似， 它保留了爬行类的许多特征， 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， 始祖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。 总之， 它的身体结构既和爬行动物有相似之处， 又和鸟 类有相似之处， 故选 C 。 3. Ａ 【解析】 恐龙蛋化石是古代恐龙的遗物。 4. C 【解析】 化石是保存在地层中的古代生物的遗 体、 遗物或生活痕迹， 研究发现， 不同的地层中埋藏着 不同类型的生物化石： 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， 这说明生物进化的趋势是： 从简单到复杂， 从低等到高等， 从水生到陆生， 所以化石记录显示， 在 越晚形成的地层里形成化石的生物越复杂、 高等， 陆生 的越多， 但是也有简单的、 低等的水生生物， C 正确， A 、 B 、 D 错误。 5. Ｂ 【解析】 题中鸡的胚胎发育重演鱼类到两栖类 到鸟类的胚胎发育的历程 ， 这是生物进行的重要规 律——重演律。 重演现象不仅表现在形成结构方面 （如 脊椎动物早期胚胎都有鳃裂和尾等）， 还表现在生理机 能方面 （如本题中不同时期排泄废物成分的不同）， 但 它们都是胚胎学体现的。 6. B 【解析】 根据上述分析生物进化的证据来看， 蟒蛇外形上没有四肢， 但它的体内还保留着后肢骨的残 余， 说明蟒蛇是起源于有四肢的动物， 更符合比较解剖 学的内容。 故选 B 。 7. Ｄ 【解析】 人的唇裂是多基因遗传病， 不是生物 进化的细胞学证据。 8. C 【解析】 黑猩猩与人类在基因上的相似程度达 到 96% 以上， 只能表明人类和黑猩猩的较近的亲缘关 系， 不能表明共同祖先是森林古猿， A 错误； 人类和黑 猩猩都是由森林古猿经过漫长的年代进化而来的， 人类 不是由黑猩猩进化而来的， B 错误； 黑猩猩与人类在基 因上的相似程度达到 96% 以上。 表明人类和黑猩猩有较 近的亲缘关系， 有共同的祖先， C 正确； 黑猩猩与人类 非同类生物， 不能表明生物具有遗传和变异的特性， D 错误。 9. B 【解析】 蛋白质和 DNA 都是大分子物质， 都可 以反映不同物种的相似程度， A 正确； DNA 是遗传信息 的贮存者， 其中的遗传信息的差异程度直接就反映了两 个物种的亲缘关系远近， B 错误； 蛋白质是基因表达的 结果， 所以比较蛋白质的差异可间接得知 DNA 中遗传 信息的差异， C 正确； 两种生物的共同祖先生活的年代 距今越早， 这两种生物的蛋白质和 DNA 产生差异的时 间也越早， 差异性可能越大， D 正确。 10. C 【解析】 基因序列其实就是基因中的遗传信 息， 它指的是基因中的碱基排列顺序。 只有比较同一种 基因才可以了解不同生物的亲缘关系远近。 即便都是人 类， 胰岛素基因和胰高血糖素基因的碱基序列也不相 同， 比较猪的胰岛素基因和人的胰高血糖素基因的碱基 序列不能说明它们的亲缘关系远近， 所以 C 错误。 提升练习 1. ABCD 【解析】 通过化石研究可以证明地球上的 各种生物之间有一定的亲缘关系， 现存的各种生物是经 过漫长的地质年代变化而来的， 生物进化的历程从低等 到高等， 地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、 结 构、 行为特征等。 2. ABD 【解析】 通过研究证明地球上所有的生物都 是由共同的原始祖先经过漫长的年代逐渐进化来的， A 第 6 章 生物的进化 子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占 50% 。 若 C 2 是隐 性突变， 则突变型 2 为纯合子， 则子代 CC 2 表现为绿 色， C 1 C 2 表现为黄色， 子代中黄色叶植株与绿色叶植株 各占 50% 。 若突变型 2 为显性突变， 突变型 2 （ C 2 C ） 与 突变型 1 （ CC 1 ） 杂交， 子代表型及比例应为黄 ∶ 绿 =3 ∶ 1 ， 与题意不符。 故 C 2 是隐性突变。 87 （人教版）高 中 生 物 必 修 2 正确； 生物进化的总体趋势： 由水生到陆生， 由简单到 复杂， 由低等到高等， B 、 D 正确； 化石是生物进化的 最直接的证据， 化石在地层出现具有一定的顺序， 越是 古老的地层中形成化石的生物结构越简单， 越是晚期地 层中形成化石的生物结构越复杂， C 错误。 3. ABC 【解析 】 形成越早的地层中化石生物越低 等、 结构越简单， 揭示了生物进化的顺序， A 正确； 赫 氏近鸟龙化石的身体骨架与恐龙非常接近， 是鸟类起源 于恐龙的有力证据， B 正确； 318 万年前少女露西的骨 骼化石与黑猩猩相似 ， 这一证据支持人猿共祖 ， C 正 确； 人与蝙蝠、 鲸和猫的骨骼结构有很大共同点， 这一 证据属于比较解剖学证据， 不属于化石证据， D 错误。 4. ABD 【解析 】 脊椎动物前肢骨骼排列具有规律 性， 属于比较解剖学的证据， A 错误； 同源器官和痕迹 器官属于比较解剖学的证据， B 错误； 不同种真核生物 细胞色素 c 的氨基酸组成有差异， 属于生物化学证据， C 正确 ； 地层中保存着的古生物遗体、 遗物和生活遗 迹， 属于化石证据， D 错误。 5. （ 1 ） 越小 （ 2 ） 酵母菌 细胞色素 c 的氨基酸 组成差异最大 （ 3 ） 分子生物学 共同祖先 【解析】 （ 1 ） 从表中数据可以发现生物的细胞色素 c 的氨基酸组成和生物的亲缘关系是： 细胞色素 c 的氨 基酸组成差异越小 ， 亲缘关系越近 。 （ 2 ） 从上表看 ， 人和酵母菌的细胞色素 c 的氨基酸组成差异最大， 所以 人和酵母菌的亲缘关系最远。 6. （ 1 ） 共同的原始祖先 亲缘 （ 2 ） 水生 陆生 高等 简单 复杂 【解析】 （ 1 ） 题述几种脊椎动物的胚胎在发育初期 都很相似， 这种现象说明了它们有共同的原始祖先， 也 说明不同物种间存在着或远或近的亲缘关系。 （ 2 ） 脊 椎动物的进化趋势是鱼类 → 两栖类 → 爬行类 → 鸟类和哺 乳类， 可见生物进化的趋势是从低等到高等、 从水生到 陆生、 从简单到复杂。 第 2节 自然选择与适应的形成 学习手册 知识点一 适应的普遍性和相对性 知识梳理 1. （ 1 ） 形态结构 功能 （ 2 ） 形态结构 功能 生存 繁殖 2. 普遍性 相对性 知识点二 适应是自然选择的结果 知识梳理 1. （ 1 ） ① 更古老 进化 低等 高等 ② 用进废退 获得性遗传 （ 2 ） 第一个 神创论 物种不变论 （ 3 ） 科学证据 定向的 2. （ 1 ） ① 过度繁殖 ③ 遗传变异 ④ 适者生存 （ 2 ） 统一性 共同祖先 多样性 适应性 （ 3 ） ① 本 质 ② 个体 练习手册 基础练习 １. A 【解析】 具有保护色是生物适应环境的表现。 ２. D 【解析】 每种生物的适应都不是绝对的、 完全 的， 只是一定程度上的适应， 环境条件的不断变化对生 物的适应性有很大的影响， 所以生物具有某种适应性特 征， 不一定能长期生存和繁衍， D 错误。 3. A 【解析】 遗传变异是生物进化的基础， 首先枯 叶蝶的体色存在着变异， 有的与环境相似， 有的与环境 差别较大。 敌害来临时， 体色与环境差别较大的枯叶蝶 容易被发现而吃掉， 体色与环境相似的枯叶蝶， 不容易 被发现而活下来。 活下来的枯叶蝶繁殖的后代， 有的体 色与环境一致似枯叶， 有的与环境还有差别。 敌害再来 时， 又把体色与环境还有差别的枯叶蝶吃掉， 而体色似 枯叶的枯叶蝶活下来。 这样经过若干代的反复选择， 最 终活下来的枯叶蝶似枯叶， 不易被天敌发现， 因此这是 自然选择的结果。 4. （ 1 ） 25 （ 2 ） 差异 不定向 选择 定向 （ 3 ） 适应新环境的变异 【解析】 （ 1 ） 从 A 、 B 两组实验可以看出， 多数水 蚤生活的最适温度约为 25 ℃ 。 （ 2 ） 生物在繁衍后代的 过程中会产生变异， 这些变异是随机的、 不定向的， 例 如有些水蚤能在 20 ℃ 环境中生活， 还有些水蚤能在 28 ℃ 环境中生活； 但是温度作为选择者， 却是定向的， 适 应某个温度的变异个体就能生存， 不适应某个温度的变 异个体就被淘汰。 因此这表明水蚤个体之间存在着各种 变异类型， 从而体现了生物的变异一般是不定向的。 温 度的改变对水蚤起了选择作用， 而这种作用是定向的。 （ 3 ） 生物只有适应环境才能够生存 ， 当环境发生改变 时， 生物如果没有适应新环境的变异， 就会被淘汰。 5． C 【解析】 A 和 D 是达尔文自然选择学说的进步 意义， B 是拉马克进化学说的主要内容， C 是拉马克进 化学说的进步意义， C 正确。 6. D 【解析】 变异是不定向的。 有利变异 （适应环 境的变异） 通过自然选择被保留下来， 通过遗传逐代积 累， 而不利变异则被淘汰， D 错误。 7. C 【解析】 拉马克认为变异是按需要向一定的方 向发生的， “长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的 叶子， 因此颈和前肢都变得很长”， 正是拉马克 “用进 废退和获得性遗传” 的观点的体现， A 错误； 变异是不 定向的， 环境对变异起选择作用， 北极熊的体色是与环 境一致的白色， 是长期自然选择的结果， B 错误； 野兔 的保护色和鹰锐利的目光 ， 是它们长期互相选择的结 果， C 正确； 农田害虫本身存在着有强有弱抗药性的变 异， 在有毒农药长期的自然选择作用下， 农田害虫抗药 性得到积累加强， D 错误。 8. A 【解析】 生存下来的甲虫是由于本来就具有抗药 88