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第七单元 第三章 生命起源和进化
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(湖北专用)
一、选择题:(共10题,每题2分,共20分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
关于生命的起源和生物的进化,是人们一直在探索研究的课题,目前形成了很多的推测和解释,也有很多的争论,人们还在不断地进行探索。根据教材的介绍,我们可以对这方面的研究成果和一些目前被主流研究所接受的理论有所了解,请回答1-3小题:
1.原始大气中没有的气体是( )
A.水蒸气 B.氨气 C.氢气 D.氧气
2.在关于地球的生命起源问题上,有的人认为:生命是在原始地球条件下起源的,是由非生命物质通过化学途径逐渐进化来的,这个观点称为( )
A.自然发生论 B.宇生论 C.神创论 D.化学进化论
3.科研学者在贵州发现了6.3亿年前真菌类生物的化石,说明6亿多年前,真菌生物的祖先已经从海洋“爬”上了陆地。关于生物起源和进化的叙述,下列说法不正确的是( )
A.原始生命起源于原始海洋
B.化石为生物进化提供了最直接的证据
C.遗传变异和环境因素共同导致了生物的进化
D.从小体型到大体型是生物进化的总体趋势
4.下图表示脊椎动物的进化关系,下列叙述正确的是( )
A.甲类和乙类都只生活在水中
B.丙类体温恒定,是两栖动物
C.丁类是由古代丙类进化来的
D.鸟类最高等,因为可以飞行
5.若△、□、☆表示具有亲缘关系的三类生物,如图所示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. B.
C. D.
科学家做过如下实验,将深色桦尺蛾和浅色桦尺蛾分别标记,然后放养于不同的地点,一段时间后,将所释放的桦尺蛾尽量收回,统计其数目。结果如下表,请你回答6、7题。
6.从表中可以看出,在不同环境中生活着的桦尺蛾,其保护色是不同的。根据达尔文理论,保护色的形成是( )
A.人工选择的结果 B.自然选择的结果
C.不能解释的自然现象 D.动物聪明的表现
7.后来由于真菌感染而使桦尺蛾生活的这片森林中所有树干的颜色都变成了灰白色,多年以后,此森林中不同颜色的蛾类最可能的变化结果是图中的( )。
8.据科学家在《Nature》发表论文得知,携带疟原虫的蚊子进化出一种化学感应蛋白,使它们具有抗药性,导致杀虫剂效果越来越不明显。下列相关叙述正确的是( )
A.具有抗药性的蚊子繁殖能力更强 B.为了抵抗杀虫剂,蚊子产生抗药性变异
C.杀虫剂选择了具有抗药性变异的蚊子 D.具有抗药性的蚊子不会因杀虫剂死亡
9.某种昆虫的体色是由一对基因所控制,深色(A)对浅色(a)为显性,已知这种昆虫的栖息地中有依赖视觉捕食的天敌,并且昆虫的栖息环境与昆虫浅色体色相近。下列四组亲代昆虫产生子代的数量相同,在理论上,子代被捕食数量最多的组别是( )
①AA×aa ②aa×aa ③Aa×aa ④Aa×Aa
A.① B.② C.③ D.④
10.某生物兴趣小组进行了抗生素对细菌的选择作用的探究。实验过程如下,将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种同种细菌的固体培养基表面,抗生素向周围扩散,如果抑制细菌生长,则在滤纸片周围出现抑菌圈。如图甲所示。用其中抑菌效果最好的抗生素对细菌进行处理,并测定细菌数量随时间的变化,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中不同的滤纸片所含的抗生素浓度不同
B.图乙中c时刻细菌开始产生耐药性
C.长期使用同一种抗生素会诱导细菌产生抗药性变异
D.图甲中培养皿④中的抗生素抑菌效果最显著
二、填空题:(本题共4小题,除标注外,每空1分,共30分)
11.图一所示的进化树,简要表示了几种生物之间的亲缘关系。图二所示的是美国科学家米勒(S.L.Miller,1930-2007)设计的一个模拟装置,抽成真空后将甲烷、氨气、氢气、水蒸气等气体从a处泵入玻璃仪器内,再将B中的水加热煮沸,使水蒸气驱动混合气体在玻璃管内流动,然后在A内放电7天,经b冷却后,产物沉积在c中,产物含有氨基酸在内的多种有机物。请回答下列问题:
(1)从图一的进化树中我们可以推测出:a、b、c、d四种生物的共同祖先是 。
(2)在图一中,较a和c而言,a和b的亲缘关系更 (选填“近”或“远”)。
(3)图二A装置中的气体相当于 ,与现在大气成分相比,其主要区别是不含 。“+”“—”电极接通进行火花放电是模拟自然界的 。
(4)图二中的c装置里的液体相当于 ,图一中各种生物可能起源于这里。
(5)图二中的模拟实验,支持生命起源过程的是 (从下列①~④中选择序号)。
①无机物→有机小分子物质阶段 ②有机小分子物质→有机大分子物质阶段
③有机大分子物质→独立体系阶段 ④独立体系→原始生命阶段
12.地球上从出现原始生命到形成今天这样丰富多彩的生物界,是一个漫长的进化过程。图1是根据地层中挖掘出的化石复原的郑氏始孔子鸟形态图,图2及表为一些生物的细胞色素C的氨基酸比较。请回答以下相关问题:
(1)美国学者米勒通过模拟实验探究了地球上生命起源的过程,他的实验表明:原始地球上尽管不能形成生命,但能产生构成生物体的 。最终这些物质汇集到 中,形成了原始的生命。
(2)图1是生活在距今约1.31亿年前的郑氏始孔子鸟,没有人亲眼见过这种动物,但科学家可以通过生物进化的最直接的证据 来研究它。郑氏始孔子鸟这种动物既像鸟,又像爬行动物,由此可以推断,鸟类可能是 进化而来的。
(3)表2中的数字表示相应物种的细胞色素C与人的细胞色素C不同的氨基酸数目,据此分析表2中的物种与人亲缘关系最近是 。对生物亲缘关系的比较研究,可以帮助我们追溯生物进化的历程,得到图2的进化分枝图,图2中的①是表2中的 。
(4)按照达尔文的进化理论,生物进化的原因是 。这一理论认为,生物具有很强的繁殖能力,大量的后代为了获取足够的食物和空间而进行 ,具有有利变异的个体能够 环境,生存下来并将有利变异遗传给后代,具有不利变异的个体则容易被淘汰。
13.如图所示,在A、B、C三个不同地层中都有发现生物化石,表格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:
(1)越简单、越低等的生物遗体、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、低等。在图中[ ]地层中形成化石的生物结构较复杂、高等。
(3)上表中的①②③表示的地层分别是[ ]。
(4)在生物的进化证据中, 是生物进化的最直接证据。
(5)在生命的起源研究过程中,逐渐被大多数人所认同的是 学说。
(6)人类进化过程是一个非常复杂的过程,不同阶段都有明显的标志,人类学家在研究人类进化史的时候,区别人与猿的分类标准是 。
(7)生物进化的趋势是从单细胞到多细胞、从低等到高等、 。
14阅读下列材料,回答问题:
材料一:中国科学院古脊椎所与福建省地质调查研究院于2022年10月在福建北部的政和大溪盆地发现了一件保存近乎完整的恐龙化石。经过近一年的修复和研究,研究团队认为这一新物种属于鸟翼类,距今1.48亿年到1.5亿年之间,并将其命名为“奇异福建龙”。奇异福建龙体型结构和其他鸟翼类相近,在体型空间上介于恐龙和鸟类之间。
材料二:生物学家通过对化石的研究发现,大多数无脊椎动物出现在6亿年前,它们共同的特点是没有由脊椎骨构成的脊柱;最早的鱼类大约出现在5.3亿年前,它们一般生活在水中。大约3.2亿年前才出现了真正的陆生脊椎动物类群——爬行动物。最晚出现的一类脊椎动物类群是哺乳动物,它的特点是胎生、哺乳。
(1)奇异福建龙化石是研究鸟类起源的直接证据。此证据显示,鸟类可能起源于古代的 类动物。
(2)阅读材料一并结合奇异福建龙复原图,推测这种动物具有的一些特征: (至少写出一点)等。
(3)阅读材料二,总结动物进化的总趋势: 。
(4)地球上从出现原始生命到形成今天这样丰富多彩的世界,在这个过程中许多物种灭绝了,新的物种又不断形成,达尔文的自然选择学说对此进行了解释。请结合达尔文的自然选择学说分析下列实验。
用细线把绿色螳螂和褐色螳螂缚在绿色的草地上和褐色的草地上,让其天敌(某种鸟)来捕食。实验结果如下表。
①螳螂的体色有绿色的,也有褐色的,这说明生物具有 的特性。
②实验结果显示在绿色草地上,绿色螳螂仅被捕食3只,而在褐色草地上,绿色螳螂却全部被捕食。请分析这一现象产生的原因: 。
③在自然界中,还有哪些现象可以用自然选择学说来解释?请举出一例。 。
试卷第4页,共4页
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第七单元 第三章 生命起源和进化
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一、选择题:(共10题,每题2分,共20分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
关于生命的起源和生物的进化,是人们一直在探索研究的课题,目前形成了很多的推测和解释,也有很多的争论,人们还在不断地进行探索。根据教材的介绍,我们可以对这方面的研究成果和一些目前被主流研究所接受的理论有所了解,请回答下列小题:
1.原始大气中没有的气体是( )
A.水蒸气 B.氨气 C.氢气 D.氧气
2.在关于地球的生命起源问题上,有的人认为:生命是在原始地球条件下起源的,是由非生命物质通过化学途径逐渐进化来的,这个观点称为( )
A.自然发生论 B.宇生论 C.神创论 D.化学进化论
【答案】1.D 2.D
【分析】关于生命的起源,自古以来就有多种观点,其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。
【详解】1.原始大气包括水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等,原始大气中没有游离态的氧气,D正确。
2.A.自然发生论与神创论差不多同样的古老,人们根据自己双眼对许多表面现象的观察,如腐肉会产生蛆等,得出了低等生物是由非生命物质自然产生的,这叫做自然发生论或自生论;生命不是自然发生的,如腐肉会产生蛆是因为腐肉上有苍蝇的卵,A错误。
B.持这种假说的学者认为,地球上最早的生命或构成生命的有机物,来自于其他宇宙星球或星际尘埃,从而使地球有了初始的生命。而米勒的实验向人们证实,原始地球从无机小分子物质形成有机小分子物质是完全可能的,B错误。
C.神创论认为,地球及万物是上帝在大约6000年以前,即公元前4004年10月26日上午9:00 钟创造出来的,自从被上帝创造出来以后,地球上的生命没有发生任何变化,C错误。
D.化学进化论主张从物质的运动变化规律来研究生命的起源,认为在原始地球的条件下,无机物可以转变为有机物,有机物可以发展为生物大分子和多分子体系直到最后出现原始的生命体,米勒的实验向人们证实,生命起源的第一步,即从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的。因此生命是在原始地球条件下起源的,是由非生命物质通过化学途径逐渐进化来的,这个观点称为化学进化论,D正确。
故选D。
3.科研学者在贵州发现了6.3亿年前真菌类生物的化石,说明6亿多年前,真菌生物的祖先已经从海洋“爬”上了陆地。关于生物起源和进化的叙述,下列说法不正确的是( )
A.原始生命起源于原始海洋
B.化石为生物进化提供了最直接的证据
C.遗传变异和环境因素共同导致了生物的进化
D.从小体型到大体型是生物进化的总体趋势
【答案】3.D
【分析】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。可见,生物的进化经历了从水生到陆生,从低等到高等,从简单到复杂的进化历程。
【详解】A.原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下,形成了许多简单的有机小分子物质,这些有机物随着雨水进入湖泊和河流,最终汇集到原始的海洋中。经过极其漫长的岁月,原始海洋中,逐渐形成了原始生命,A正确。
B.化石是保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹,直接说明了古生物的结构或生活习性。因此,化石是研究生物进化最重要的、最直接的证据,B正确。
C.生物的遗传变异是进化的基础,而环境则对这些变异进行了选择和筛选,决定了哪些变异能够被保留下来并传递给下一代。因此,生物的遗传变异和环境的共同作用是导致生物进化的主要原因,C正确。
D.生物进化的总体趋势:从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生。可见,“从小体型到大体型是生物进化的总体趋势”是不正确的,D错误。
故选D。
4.下图表示脊椎动物的进化关系,下列叙述正确的是( )
A.甲类和乙类都只生活在水中 B.丙类体温恒定,是两栖动物
C.丁类是由古代丙类进化来的 D.鸟类最高等,因为可以飞行
【答案】C
【分析】动物进化的历程是由无脊椎动物→脊椎动物的,而脊椎动物的进化历程:原始鱼类→原始两栖类→原始爬行类→原始的鸟类和原始的哺乳类。
【详解】A.甲是原始鱼类终生生活在水中,乙是两栖动物幼体生活在水中,用鳃呼吸,发育为变态发育,成体既能生活在水中,又能生活在陆地上,用肺呼吸,皮肤辅助呼吸,故A错误。
B.丁类体温恒定,是哺乳类,故B错误。
C.原始的鸟类和丁原始的哺乳类都是古代丙爬行动物进化来的,故C正确。
D.生物进化的总体趋势是:从简单到复杂,由水生到陆生,从低等到高等.哺乳动物不但处于进化的最高点,而且它的特征,如体表被毛、牙齿分化、体腔内有膈、心脏四腔、体温恒定、胎生哺乳等,使它的结构功能最完善,最适应环境,也说明它是脊椎动物中乃至整个动物界是最高等的。所以脊椎动物中最高等的动物是哺乳动物,故D错误。
故选C。
5.若△、□、☆表示具有亲缘关系的三类生物,如图所示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. B.
C. D.
【答案】5.A
【分析】化石都是生物的遗体、遗物(如卵、粪便等)或生活痕迹(如动物的脚印、爬迹等),由于某种原因被埋藏在地层中,经过若干万年的复杂变化而逐渐形成的,化石是研究生物进化最直接的证据。
【详解】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“口”较高等,最上一层出现☆说明更高等,所以三类生物的进化关系最可能是△→口→☆。A符合题意,BCD不符合题意。故选A
科学家做过如下实验,将深色桦尺蛾和浅色桦尺蛾分别标记,然后放养于不同的地点,一段时间后,将所释放的桦尺蛾尽量收回,统计其数目。结果如下表,请你据表回答问题。
数据项目
工业污染区
非工业区
深色蛾
浅色蛾
深色蛾
浅色蛾
释放数目
154只
164只
472只
496只
再回收率
58%
25%
6%
42%
6.从表中可以看出,在不同环境中生活着的桦尺蛾,其保护色是不同的。根据达尔文理论,保护色的形成是___(填字母)。
A.人工选择的结果 B.自然选择的结果
C.不能解释的自然现象 D.动物聪明的表现
7.后来由于真菌感染而使桦尺蛾生活的这片森林中所有树干的颜色都变成了灰白色,多年以后,此森林中不同颜色的蛾类最可能的变化结果是图中的____________。
A. B.
C. D.
【答案】6.B 7.D
6.动物的体色与周围环境的颜色相似,从而不易被敌害发现,利于其避敌和捕食,这种体色叫做保护色。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。达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。因此不同环境中生活着的桦尺蠖,保护色是不同的,根据达尔文的进化思想,保护色的形成是自然选择的结果,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.由于真菌感染而使某森林中所有树干的颜色都变成了灰白色。而蛾类的颜色有褐色、灰色、白色,其中灰色、白色与环境树干颜色较接近,适应环境而生存,而褐色与环境树干颜色差异较大,不适环境而被淘汰,因此最终活下来的蛾类多是与环境颜色一致的灰色、白色,而褐色的较少,D符合题意。
故选D。
8.据科学家在《Nature》发表论文得知,携带疟原虫的蚊子进化出一种化学感应蛋白,使它们具有抗药性,导致杀虫剂效果越来越不明显,攻克疟疾面临新挑战。下列相关叙述正确的是( )
A.具有抗药性的蚊子繁殖能力更强
B.为了抵抗杀虫剂,蚊子产生抗药性变异
C.杀虫剂选择了具有抗药性变异的蚊子
D.具有抗药性的蚊子不会因杀虫剂死亡
【答案】8.C
【分析】自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰,这就是自然选择。生物通过遗传、变异和自然选择不断进化。
【详解】A.有抗药性的蚊子繁殖能力不一定更强,有抗药性并不能增强繁殖能力,故A错误。
B.遗传变异是生物进化的基础,蚊子群体内本来就存在抗药性强和抗药性弱的变异。并不是蚊子为了生存,逐渐产生了抗药性,故B错误。
C.使用杀虫剂时,把抗药性弱的蚊子杀死,这叫不适者被淘汰;抗药性强的蚊子活下来,这叫适者生存。活下来的抗药性强的蚊子,繁殖的后代有的抗药性强,有的抗药性弱,在使用杀虫剂时,又把抗药性弱的蚊子杀死,抗药性强的蚊子活下来。这样经过若干代的反复选择,就形成了抗药性强的蚊子,故C正确。
D.有抗药性的蚊子并不是对杀虫剂完全免疫,也可能会因杀虫剂而死亡,故D错误。
故选C。
9.某种昆虫的体色是由一对基因所控制,深色(A)对浅色(a)为显性,已知这种昆虫的栖息地中有依赖视觉捕食的天敌,并且昆虫的栖息环境与昆虫浅色体色相近。下列四组亲代昆虫产生子代的数量相同,在理论上,子代被捕食数量最多的组别是( )
①AA×aa ②aa×aa ③Aa×aa ④Aa×Aa
A.① B.② C.③ D.④
【答案】9.A
【分析】(1)生物的性状是由一对基因控制的,当控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时,生物体表现出显性基因控制的性状;当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表现出来。
(2)在一对相对性状的遗传过程中,子代个体中出现了亲代没有的性状,新出现的性状一定是隐性性状,亲代的基因组成是杂合体。
(3)自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这就是自然选择。达尔文的自然选择学说主要内容有四点:过度繁殖,生存斗争(也叫生存竞争),遗传和变异,适者生存。
9.已知某种昆虫的体色是由一对等位基因所控制,深色对浅色为显性,以A表示显性等位基因,以a表示隐性等位基因。则控制深色昆虫的基因是AA或Aa,控制浅色基因是aa。①组亲代基因型AA×aa,后代基因型均为Aa,表现为深色性状;②组亲代基因型aa×aa,后代基因型均为aa,表现为浅色性状;③组亲代基因型Aa×aa,后代基因型为Aa:aa═1:1,后代深色:浅色═1:1;④组亲代基因型Aa×Aa,后代基因型为AA:Aa:aa═1:2:1,后代深色:浅色═3:1。因为昆虫的栖息环境与浅色体色相近,使深色昆虫易被天敌捕食,而①组繁殖的子代都是深色,因此被捕食的数量可能会最多,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.某生物兴趣小组进行了抗生素对细菌的选择作用的探究。实验过程如下,将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种同种细菌的固体培养基表面,抗生素向周围扩散,如果抑制细菌生长,则在滤纸片周围出现抑菌圈,如图甲所示。用其中抑菌效果最好的抗生素对细菌进行处理,并测定细菌数量随时间的变化,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中不同的滤纸片所含的抗生素浓度不同
B.图乙中c时刻细菌开始产生耐药性
C.长期使用同一种抗生素会诱导细菌产生抗药性变异
D.图甲中培养皿④中的抗生素抑菌效果最显著
【答案】10.D
【分析】由题图信息分析可知,该实验的实验目的是探究抗生素对细菌的选择作用,实验中自变量是抗生素的种类,因变量是抗生素的抑菌能力,通过抑菌圈的大小进行判断。即将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检菌的固体培养基表面,抗生素向周围扩散,如果抑制生长,则在滤纸片周围出现抑菌圈,抑菌圈越大,说明抗性越强。
【详解】A.分析题干可知,图甲中不同的滤纸片所含的抗生素种类不同,故A错误。
B.抗生素对细菌进行了定向选择,淘汰了没有抗性的细菌,保留了具有抗性的细菌。可见,图乙中,c时刻之后细菌的数量可能会因抗性细菌的大量繁殖而再次上升,故B错误。
C.由于变异是不定向的,而自然选择是定向的,细菌的抗药性在环境变化之前就已经产生了,故长期使用同一种抗生素会对有抗药性的细菌进行定向选择,而不是诱导细菌产生抗药性变异,故C错误。
D.抑菌圈越大,说明抗性越强,由图甲分析可知④培养皿中的抑菌圈最大,这说明其抑菌效果最显著,故D正确。
故选D。
二、填空题:(本题共4小题,除标注外,每空1分,共30分)
11.图一所示的进化树,简要表示了几种生物之间的亲缘关系。图二所示的是美国科学家米勒(S.L.Miller,1930-2007)设计的一个模拟装置,抽成真空后将甲烷、氨气、氢气、水蒸气等气体从a处泵入玻璃仪器内,再将B中的水加热煮沸,使水蒸气驱动混合气体在玻璃管内流动,然后在A内放电7天,经b冷却后,产物沉积在c中,产物含有氨基酸在内的多种有机物。请回答下列问题:
(1)从图一的进化树中我们可以推测出:a、b、c、d四种生物的共同祖先是 。
(2)在图一中,较a和c而言,a和b的亲缘关系更 (选填“近”或“远”)。
(3)图二A装置中的气体相当于 ,与现在大气成分相比,其主要区别是不含 。“+”“—”电极接通进行火花放电是模拟自然界的 。
(4)图二中的c装置里的液体相当于 ,图一中各种生物可能起源于这里。
(5)图二中的模拟实验,支持生命起源过程的是 (从下列①~④中选择序号)。
①无机物→有机小分子物质阶段 ②有机小分子物质→有机大分子物质阶段
③有机大分子物质→独立体系阶段 ④独立体系→原始生命阶段
【答案】(1)f
(2) 近
(3) 原始大气 氧气 闪电
(4) 原始海洋
(5) ①
【分析】图一中,分析进化树可以得出,f是a、b、c、d、e五种生物的共同祖先,在地层中出现的最早;a和b在同一分支上,a和c不在同一分支上,所以较a和c而言,a、b间的亲缘关系更近;c一般应该比a高等。
题图二中,有关生命起源的学说有很多,其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。
【详解】(1)进化树表示几种生物的进化过程示意图,从图中可以得出:f→b→a,f→e→d→c 。因此a、b、c、d四种生物的共同祖先是f。
(2)从图中得出生物进化的历程是:f→b→a,f→e→d→c 。因此,比较a和e而言,a、b间的亲缘关系更近些。
(3)化学起源学说认为:原始地球的温度很高,地面环境与现在完全不同:天空中赤日炎炎、电闪雷鸣,地面上火山喷发、熔岩横流;从火山中喷出的气体,水蒸气、氨气、甲烷等构成了原始的大气层,与现在的大气成分明显不同的是原始大气中没有游离的氧;原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下,形成了许多简单的有机物,随着地球温度的逐渐降低,原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上,这些有机物随着雨水进入湖泊和河流,最终汇集到原始的海洋中。原始的海洋就像一盆稀薄的热汤,其中所含的有机物,不断的相互作用,形成复杂的有机物,经过及其漫长的岁月,逐渐形成了原始生命。
图二这一实验装置是米勒设计的。A装置中的气体相当于原始大气,有水蒸气、氨气、甲烷等,与现在大气成分的主要区别是无氧气。正负极接通进行火花放电是模拟自然界的闪电,这主要是为该实验提供了条件。
(4)根据化学起源学说,可判断图二中的c装置里的液体相当于原始海洋。
(5)生命起源的学说有很多,其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。这一假说认为,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在极其漫长的时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学过程,一步一步地演变而成的。化学起源说将生命的起源分为四个阶段:第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段;第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质;第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系;第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命。
米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段。米勒的实验如题图,将水注入左下方的B烧瓶内,先将玻璃仪器中的空气抽去;然后打开左方的a活塞,泵入甲烷、氨和氢气的混合气体(模拟原始大气);再将烧瓶内的水煮沸,使水蒸气和混合气体同在密闭的玻璃管道内不断循环,并在另一容量为5升的A大烧瓶中,经受火花放电(模拟雷鸣闪电)一周,最后生成的有机物,经过冷却后,积聚在仪器底部的溶液(模拟原始大气中生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中)。此实验结果共生成20种有机物.其中11种氨基酸中有4种(即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸)是生物的蛋白质所含有的。米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,即从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的。
(6)动植物体都有细胞色素c的事实说明动植物具有一定的亲缘关系,亲缘关系越近的生物,细胞色素c的氨基酸数目差异越小;亲缘关系越远的生物,细胞色素c的氨基酸数目差异越大。由表可知,黑猩猩与人的差异氨基酸数目为0,因此与人的亲缘关系最近的是黑猩猩;酵母菌与人的差异氨基酸数目为44,说明酵母菌和人的亲缘关系最远。向日葵与人的差异氨基酸数目为38,说明向日葵是和人的亲缘关系最远的植物。
(7)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。
12.地球上从出现原始生命到形成今天这样丰富多彩的生物界,是一个漫长的进化过程。图1是根据地层中挖掘出的化石复原的郑氏始孔子鸟形态图,图2及表为一些生物的细胞色素C的氨基酸比较。请回答以下相关问题:
猴
马
鸡
乌龟
金枪鱼
小麦
酵母菌
1
12
13
15
21
35
44
(1)美国学者米勒通过模拟实验探究了地球上生命起源的过程,他的实验表明:原始地球上尽管不能形成生命,但能产生构成生物体的 。最终这些物质汇集到 中,形成了原始的生命。
(2)图1是生活在距今约1.31亿年前的郑氏始孔子鸟,没有人亲眼见过这种动物,但科学家可以通过生物进化的最直接的证据 来研究它。郑氏始孔子鸟这种动物既像鸟,又像爬行动物,由此可以推断,鸟类可能是 进化而来的。
(3)表2中的数字表示相应物种的细胞色素C与人的细胞色素C不同的氨基酸数目,据此分析表2中的物种与人亲缘关系最近是 。对生物亲缘关系的比较研究,可以帮助我们追溯生物进化的历程,得到图2的进化分枝图,图2中的①是表2中的 。
(4)按照达尔文的进化理论,生物进化的原因是 。这一理论认为,生物普遍具有很强的繁殖能力,大量的后代为了获取足够的食物和空间而进行 ,具有有利变异的个体能够 环境,生存下来并将有利变异遗传给后代,具有不利变异的个体则容易被淘汰。
【答案】(1) 有机物 原始海洋
(2) 化石 古代爬行动物
(3) 猴 小麦
(4) 自然选择 生存斗争 适应
【分析】随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现,人们对生命起源的问题有了更深入的研究,其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。在地球形成的最初是没有生命的,在地球上生命发生之前,经历了由无机物转变为有机物的化学进化过程。米勒用实验验证了这一步。
1986年我国科学家在辽宁发现的辽西鸟和孔子鸟等化石又进一步证明了鸟类起源于古代的爬行类。同源器官指不同生物的某些器官在基本结构、各部分和生物体的相互关系以及胚胎发育的过程彼此相同,但在外形上有时并不相似,功能上也有差别。亲缘关系越近的生物,细胞色素C的差异越小。
【详解】(1)米勒的实验装置如图:
米勒的实验将水注入左下方的烧瓶内,先将玻璃仪器中的空气抽去。然后打开左方的活塞,泵入甲烷、氨和氢气的混合气体(模拟原始大气)。再将烧瓶内的水煮沸,使水蒸气和混合气体同在密闭的玻璃管道内不断循环,并在另一容量为5升的大烧瓶中,经受火花放电(模拟雷鸣闪电)一周,最后生成的有机物,经过冷却后,积聚在仪器底部的溶液(模拟原始大气中生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中)。此实验结果共生成20种有机物。其中11种氨基酸中有4种(即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸)是生物的蛋白质所含有的。米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,即从无机物形成有机物质在原始地球的条件下是完全可能实现的。最终这些物质汇集到原始的原始海洋中,形成了原始的生命。
(2)化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹,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,因此生物进化的最直接、最可靠的证据是化石证据。从进化过程来看,孔子鸟的身体结构既和爬行动物有相似之处,又和鸟类有相同之处,根据以上特征,科学家认为鸟类可能起源于古代的爬行动物。
(3)动植物体都有细胞色素C的事实说明动植物具有一定的亲缘关系,亲缘关系越近的生物,细胞色素C的差异越小;亲缘关系越远的生物,细胞色素C的差异则越大。由表可知,猴子与人的差异氨基酸数目为1,因此与人的亲缘关系最近的动物是猴子;对生物亲缘关系的比较研究,可以帮助我们追溯生物进化的历程,得到如图的进化分枝图,图中的①是表格中的小麦,②是表格中的鸡,③是表格中的马。
(4)自然界中各种生物普遍具有很强的繁殖能力,从而能产生大量的后代。而生物赖以生存的食物和空间是有限的,生物为了获取食物和空间,要进行生存斗争。只有哪些具有有利变异的个体,在生存斗争中才容易活下来,能够适应环境,并将这些变异给下一代,而具有不利变异的个体则容易被淘汰。这个过程就是自然选择的过程,生物通过这个过程,有利变异不断积累,生物逐渐进化。
13.如图所示,在A、B、C三个不同地层中都有发现生物化石,表格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:
动物化石种类
化石被发现的地层
距今年数
低等鱼类
①
5亿7000万年
海洋无脊椎动物
②
24亿年
鸟类和哺乳类
③
2亿2500万年~7000万年
(1)越简单、越低等的生物遗体、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、低等。在图中[ ]地层中形成化石的生物结构较复杂、高等。
(3)上表中的①②③表示的岩层分别是[ ]。
(4)在生物的进化证据中, 是生物进化的最直接证据。
(5)在生命的起源研究过程中,逐渐被大多数人所认同的是 学说。
(6)人类进化过程是一个非常复杂的过程,不同阶段都有明显的标志,人类学家在研究人类进化史的时候,区别人与猿的分类标准是 。
(7)生物进化的趋势是从单细胞到多细胞、从低等到高等、 。
【答案】(1) 古老
(2) C A
(3) BCA
(4) 化石
(5) 化学起源
(6) 直立行走
(7) 从水生到陆生
【分析】地层本来是一层一层地沉积而成的,一般来说,先沉积的地层在下面,后沉积的地层在上面,所以下层地层的年代比上层的古老。但是由于地球表面不断地运动,地层也会随着上升、下降、扭曲等,使地层的顺序发生某些变化。图示中C是较古老的地层,A是较晚近的地层,B是位于A、C间的地层。
【详解】(1)化石是指地层中古生物的遗体、遗物或遗迹。人们通过对不同生物类群的形态结构、生殖方式以及生活环境进行比较、分析,可以发现生物进化遵循由简单到复杂,由低等到高等,由水生到陆生的规律。而形成于不同地层里的化石也印证了这一点:越古老的地层里的生物化石越简单、越低等、水生的越多。
(2)一般来说,先沉积的地层在下面,后沉积的地层在上面,所以下层地层的年代比上层的古老,在图中C地层中形成化石的生物结构较简单、低等。在图中A地层中形成化石的生物结构较复杂、高等。
(3)图中地层沉积的先后顺序是C、B、A,因此图示中C是较古老的地层,A是较晚近的地层,B是位于A、C间的地层,上表中的①②③表示的岩层分别是:BCA。
(4)化石是保存在岩层中的古生物遗体、遗物和生活遗迹,直接说明了古生物的结构或生活习性。因此在生物的进化证据中,化石是生物进化的最直接证据。
(5)在生命的起源研究过程中,逐渐被大多数人所认同的是化学起源学说,因为在原始地球的条件下,无机物可以转变为有机物,有机物可以发展为生物大分子和多分子体系直到最后出现原始的生命体,得到大多数科学家的认同,并得到很多资料和数据支持的理论。
(6)在人类发展和进化中的重大事件有:直立行走→制造和使用工具→大脑进一步发达→语言的产生。直立行走使古人类能够将前肢解放出来,使用工具,前肢所从事的活动越来越多,上肢更加灵巧,直立行走是人猿分界的重要标准。
(7)在研究生物的进化的过程中,化石是重要的证据,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,因此生物进化的趋势是从单细胞到多细胞、从低等到高等、从水生到陆生。
14阅读下列材料,回答问题:
材料一:中国科学院古脊椎所与福建省地质调查研究院于2022年10月在福建北部的政和大溪盆地发现了一件保存近乎完整的恐龙化石。经过近一年的修复和研究,研究团队认为这一新物种属于鸟翼类,距今1.48亿年到1.5亿年之间,并将其命名为“奇异福建龙”。奇异福建龙体型结构和其他鸟翼类相近,在体型空间上介于恐龙和鸟类之间。
材料二:生物学家通过对化石的研究发现,大多数无脊椎动物出现在6亿年前,它们共同的特点是没有由脊椎骨构成的脊柱;最早的鱼类大约出现在5.3亿年前,它们一般生活在水中。大约3.2亿年前才出现了真正的陆生脊椎动物类群——爬行动物。最晚出现的一类脊椎动物类群是哺乳动物,它的特点是胎生、哺乳。
(1)奇异福建龙化石是研究鸟类起源的直接证据。此证据显示,鸟类可能起源于古代的 类动物。
(2)阅读材料一并结合奇异福建龙复原图,推测这种动物具有的一些特征: (至少写出一点)等。
(3)阅读材料二,总结动物进化的总趋势: 。
(4)地球上从出现原始生命到形成今天这样丰富多彩的世界,在这个过程中许多物种灭绝了,新的物种又不断形成,达尔文的自然选择学说对此进行了解释。请结合达尔文的自然选择学说分析下列实验。
用细线把绿色螳螂和褐色螳螂缚在绿色的草地上和褐色的草地上,让其天敌(某种鸟)来捕食。实验结果如下表。
环境
绿色螳螂
褐色螳螂
初始数量/只
被捕食的数量/只
初始数量/只
被捕食的数量/只
绿色草地
25
3
25
23
褐色草地
25
25
25
1
①螳螂的体色有绿色的,也有褐色的,这说明生物具有 的特性。
②实验结果显示在绿色草地上,绿色螳螂仅被捕食3只,而在褐色草地上,绿色螳螂却全部被捕食。请分析这一现象产生的原因: 。
③在自然界中,还有哪些现象可以用自然选择学说来解释?请举出一例。 。
【答案】(1) 爬行
(2) 体表覆盖羽毛,前肢变成翼,利用肺进行呼吸,卵生且卵外有坚硬的卵壳等(写出一点,合理即可)
(3) 由简单到复杂,由低等到高等,由水生到陆生
(4) 变异 在生存斗争中,环境对螳螂体色具有选择作用。绿色草地上螳螂体色为绿色是有利变异,不容易被天敌发现,容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之,在褐色草地上,螳螂体色为绿色是不利变异,容易被天敌发现而被捕食,在生存斗争中失败而淘汰。 仙人掌叶退化成刺;长颈鹿的长颈;鱼类的流线型身体;鸟发达的胸肌等(写出一条,合理即可)
【分析】(1)动物的进化历程是:无脊椎动物→脊椎动物(古代的鱼类→古代的两栖类→古代的爬行类→古代的鸟类和哺乳类)。可见动物进化的总体趋势是:由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生。
(2)自然选择学说认为,地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力。生物赖以生存的食物和空间是有效的,这必然导致生物为获得充足食物和空间进行生存竞争。变异是不定向的,自然选择是定向的。自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这就是自然选择。
【详解】(1)在研究生物进化的过程中化石是最有力的证据,化石是指生物的遗体、遗物或生活痕迹,由于某种原因被埋藏在地层当中,经过复杂的变化形成的。通过研究奇异福建龙化石发现,奇异福建龙体型结构和其他鸟翼类相近,在体型空间上介于恐龙和鸟类之间,表明鸟类可能起源于古代的爬行类动物。
(2)分析资料及奇异福建龙复原图,奇异福建龙的形态结构既与爬行类形似,也与鸟类相似,因此,推测这种动物具有的特征有:体表覆盖羽毛,前肢变成翼,利用肺进行呼吸,卵生且卵外有坚硬的卵壳等。
(3)结合分析,阅读材料二,可知动物进化的总趋势:由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生。
(4)亲子间以及子代个体间的差异性称为变异。螳螂的体色有绿色的,也有褐色的,说明生物具有变异的特性。
达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。达尔文认为,自然选择过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程。根据自然选择学说分析,在生存斗争中,环境对螳螂体色具有选择作用。绿色草地上螳螂体色为绿色是有利变异,不容易被天敌发现,容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之,在褐色草地上,螳螂体色为绿色是不利变异,容易被天敌发现而被捕食,在生存斗争中失败而淘汰。
仙人掌叶退化成刺;长颈鹿的长颈;鱼类的流线型身体;鸟发达的胸肌等等现象都可以用自然选择学说来解释。
试卷第10页,共16页
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