6.1 生物有共同祖先的证据-【优学精讲】2024-2025学年高中生物必修第二册教用Word(人教版)

该教案聚焦“生物有共同祖先的证据”核心知识点，通过“导学聚焦”明确学习目标，先以化石为直接证据展开，涵盖化石类型、地层分布规律及实例分析，再过渡到比较解剖学、胚胎学、细胞和分子生物学等间接证据，构建由直接到间接的知识支架。 资料特色在于多维度证据整合与科学思维培养，通过判断正误辨析概念，“探讨”环节引导分析化石分布规律、同源器官等，结合地层示意图、胚胎比较图等可视化资源，落实进化与适应的生命观念，例题设计强化知识应用，助力学生形成科学思维，为教师提供结构化教学资源，提升课堂效率。

第1节　生物有共同祖先的证据 导学 聚焦 1.基于化石的直接证据，认同当今生物具有共同的祖先。 2.运用比较解剖学、胚胎学、细胞生物学和分子生物学等间接证据，说明当今生物具有共同的祖先 知识点（一）　地层中陈列的证据——化石 1.达尔文的生物进化论 2.地层中陈列的证据——化石 3.判断下列说法是否正确 （1）生物的遗物或生活痕迹也可能形成化石。（　√　） （2）通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态、结构特点，推测其行为特点。（　√　） （3）较晚形成的地层中，没有较简单、较低等的生物化石。（　×　） 提示：较晚形成的地层中，出现的生物化石较复杂、较高等，但也有较简单、较低等的生物化石。 （4）我国发现的大量的恐龙蛋化石是遗迹化石。（　×　） 提示：恐龙蛋化石是遗物化石。 探讨　分析化石证据对共同由来学说的支持 1.根据教材“地层中有大量化石的示意图”及“思考·讨论”中的资料，回答下列问题： （1）为什么说化石是研究生物进化的最直接证据？ 提示：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，它记录着地球和生物进化的历史。 （2）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？ 提示：在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单、越低等；在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂、越高等。支持共同由来学说。 （3）科学家推测鸟类起源于恐龙的依据是什么？ 提示：赫氏近鸟龙化石显示其身体骨架与恐龙非常接近，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。 （4）少女露西的骨骼化石与黑猩猩和人类骨骼结构的比较，支持人猿共祖说吗？ 提示：支持。说明人类起源于古代的猿类，有共同的祖先。 2.下图是科学家在地层中发现的未被破坏的沉积岩石层的次序，图中Ⅱ层中有物种A的化石，Ⅰ层中有物种B的化石。 （1）比较物种A与物种B的重要差异。 提示：物种A比物种B出现时间晚，在结构上物种A比物种B复杂，在进化地位上物种A比物种B高等。 （2）在Ⅱ层里能否找到物种B的化石？为什么？ 提示：有可能。物种B出现时间早，可能已经灭绝，也可能是部分物种B变异后逐渐进化为物种A，还可能是物种B一直适应环境，直到物种A出现时仍然存在。 （3）沉积岩中的化石有什么规律和特点？ 提示：沉积岩中的化石记录着地球和生物进化的历史，越古老的地层中，出现的生物越低等、越简单，越晚近的地层中，出现的生物越高等、越复杂。 1.化石的种类 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，主要包括以下几种类型： （1）遗体化石：是指古代生物的遗体被埋藏并在自然作用下形成的化石，如动物的骨骼化石。 （2）遗迹化石：是指古代生物活动或存在过的痕迹化石，其中最主要的是足迹。 （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。 2.化石是研究生物进化最直接、最重要的证据 1.某一化石采集队，在甲、乙、丙三个不同地层内挖掘到许多化石。记录清单如下：甲地层（恐龙蛋、始祖鸟、龟）；乙地层（马、象牙、犀牛）；丙地层（三叶虫、乌贼、珊瑚虫）。这些地层依地质年代远近排列应是（　　） A.甲、丙、乙　　　　　　　　 B.乙、甲、丙 C.丙、甲、乙 D.乙、丙、甲 解析：C　甲地层如始祖鸟，属于古代爬行类向鸟类进化的过渡类，动物较高等，因此地质年代较近；乙地层的马、象等属于哺乳动物，最高等，因此地质年代最近；丙地层中的珊瑚虫属于腔肠动物，乌贼属于软体动物，都是低等动物，因此地质年代最远，C正确。 2.地层中陈列着进化的证据——化石，下列有关叙述正确的是（　　） A.在地质年代较近的地层中不能找到低等生物的化石 B.化石就是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体 C.利用化石不能确定地球上曾经生活过的生物的行为特征 D.化石在地层中出现的位置可以揭示它们的相对年代 解析：D　有些低等生物至今仍然存在，因此在地质年代较近的地层中也可能找到低等生物的化石，A错误；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，B错误；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，C错误。 知识点（二）　当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 1.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 2.判断下列说法是否正确 （1）通过对比不同物种的基因序列，可推断不同物种的进化关系。（　√　） （2）人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这个证据支持了达尔文的共同由来学说。（　√　） （3）鲸的鳍和人的上肢功能相同，骨骼结构相似，说明鲸和人有着共同的原始祖先。（　×　） 提示：鲸的鳍和人的上肢功能不同。 （4）比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的。（　×　） 提示：比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，但有的结构和功能相似，这说明这些哺乳动物是由共同的原始祖先进化来的。 （5）不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性，说明生物不是由共同祖先进化来的。（　×　） 提示：当今生物有着共同的原始祖先。 （6）所有生物都由细胞组成，且不同生物的细胞有着共同的物质基础和结构基础。（　×　） 提示：病毒没有细胞结构。 探讨　分析生物进化其他方面的证据 1.结合图示回答下列有关问题： （1）蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢与人的上肢骨骼相比，在结构上有相似之处，而且排列顺序也基本一致，这说明了　生物之间存在一定的亲缘关系，它们可能都是由共同的原始祖先进化而来的　。 （2）这四种前（上）肢内部结构模式非常一致，但功能迥异，在形态上差别也很大，这说明　结构与功能相适应　。 2.如图为三种脊椎动物和人的胚胎发育不同时期的比较。 （1）图中显示，四种生物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，在结构上也均有尾，这说明了什么？ 提示：说明它们有共同的祖先。 （2）到了胚胎发育晚期，人的尾消失，这又说明了什么？ 提示：到了胚胎发育晚期，它们的形态、结构趋于不同，说明这些生物在不同的环境中向着不同的方向进化。 　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。 （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。 ②生物的遗传物质都是核酸。 ③生物都共用一套遗传密码。 ④遗传信息的传递都遵循中心法则，传递的过程中都遵循碱基互补配对原则。 1.达尔文的进化论中提出了共同由来学说，指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。在当今生物上能找到支持该学说的证据，下列哪项不属于当今生物为此提供的证据（　　） A.蝙蝠的翼、鲸的鳍内部都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨 B.人在胚胎发育早期会出现鳃裂和尾 C.人与黑猩猩细胞中细胞色素c所含氨基酸序列没有差异 D.318万年前少女露西的上肢骨结构与黑猩猩的相似，适合攀缘 解析：D　蝙蝠的翼、鲸的鳍内部都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，属于比较解剖学的证据，支持生物有共同的祖先，A正确；人在胚胎发育早期会出现鳃裂和尾，脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点，B正确；人与黑猩猩细胞中细胞色素c所含氨基酸序列没有差异，从细胞水平上说明生物有共同祖先，C正确；D项属于化石提供的证据，不属于当今生物进化的印迹，D错误。 2.人的血红蛋白β链由146个氨基酸组成，比较不同种动物与人类血红蛋白β链的区别，结果如表所示。下列相关叙述错误的是（　　） 动物种类 短尾猿 狗 鸟 青蛙 七鳃鳗 氨基酸不同的数目 8 32 45 67 125 A.短尾猿与人类亲缘关系最近 B.该数据为生物进化提供了细胞和分子水平的证据 C.不同种动物的血红蛋白运输氧气能力不同 D.氨基酸不同与DNA碱基排列顺序没有关系 解析：D　与表中的其他动物相比，短尾猿与人类的血红蛋白β链氨基酸不同的数目最少，说明短尾猿与人类亲缘关系最近，A正确；血红蛋白属于大分子物质，该数据为生物进化提供了细胞和分子水平的证据，B正确；不同种动物中组成血红蛋白的氨基酸存在差异，说明不同种动物的血红蛋白的结构也存在差异，根据“结构与功能相适应”可知，它们的功能（运输氧气能力）会有不同，C正确；不同种动物血红蛋白的氨基酸不同的根本原因是基因（DNA）中碱基的排列顺序不同，D错误。 　 （1）达尔文的生物进化论的两大学说是　共同由来学说和自然选择学说　。 （2）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　。 （3）生物进化的顺序是　由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生　。 1.下列叙述中的各类物体，不属于化石的是（　　） A.在河南西峡盆地发现的恐龙蛋 B.古代墓穴中发掘的木乃伊 C.德国巴伐利亚发现的始祖鸟化石 D.湖北夷陵地区发现的“夷陵虫”蠕动的痕迹 解析：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，题中A、C、D三项所述的物体分别属于生物的遗物、遗体和生活痕迹形成的化石，古墓中发掘的木乃伊是经过人为处理的干尸，不属于化石，B符合题意。 2.如图所示的地层中发现了A、B两种生物化石，下列观点正确的是（　　） A.物种A是由物种B进化来的 B.物种A可能比物种B结构复杂 C.物种A的个数比物种B多 D.物种A比物种B体型大 解析：B　由题图可以看出，物种A形成化石的地层比物种B形成化石的地层晚，在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂、越高等，反之则越简单、越低等。各类生物化石在地层里按一定顺序出现，并不能说明物种A由物种B进化而来，也不能证明两个物种的数量多少和个体的大小。 3.有很多事实能够作为支持生物进化学说的证据。如图所示，这些生物体在解剖结构上具有明显的相似之处，对这些相似之处和生物进化的解释，不合理的是（　　） A.这些生物体具有共同的原始祖先 B.这些相似的结构被称为同源器官 C.这些证据被称为比较解剖学证据 D.这些相似之处表明变异是定向的 解析：D　同源器官反映出生物之间存在着一定的亲缘关系，说明凡是有同源器官的生物都是由共同的祖先进化而来的，A正确；人的上肢，江豚的鳍，蝙蝠的翼等，它们的形态和功能都不相同，但内部结构却基本上一致，说明它们属于同源器官，同源器官被称为比较解剖学证据，B、C正确；变异是不定向的，D错误。 4.（2024·湖南株洲高一月考）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。前者指出地球上所有生物都是由原始的共同祖先进化来的。下列不能作为支持这一论点证据的是（　　） A.所有生物共用一套遗传密码 B.细胞内都有ATP与ADP相互转化的能量供应机制 C.人与黑猩猩基因组的差异只有3％ D.细胞学说中“细胞分裂产生新细胞”的观点 解析：C　人与黑猩猩基因组的差异只有3％，只能说明人与黑猩猩亲缘关系较近，C符合题意。 5.细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，约有104个氨基酸。下表为不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异，请分析回答下列问题： 生物名称 黑猩猩 猕猴 狗 鸡 金枪鱼 天蚕蛾 链孢霉 酵母菌 氨基酸差异/个 0 1 11 13 21 31 43 44 （1）生物进化的证据有化石、　比较解剖学证据　、　胚胎学证据　以及　细胞和分子水平的证据　，生物进化的顺序是　由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生　。 （2）由表可知，人和　黑猩猩　的亲缘关系最近，原因是　二者的细胞色素c的氨基酸序列无差异　。 （3）表中生物均有细胞色素c，这一事实说明　当今生物有着共同的原始祖先，生物之间都具有一定的亲缘关系　。 解析：（1）生物进化的证据有化石、比较解剖学证据、胚胎学证据以及细胞和分子水平的证据。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，已经发现的大量化石证据，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，且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。（2）人和黑猩猩的细胞色素c的氨基酸序列无差异，表明人和黑猩猩的亲缘关系最近。（3）表中生物均有细胞色素c，这一事实说明当今生物有着共同的原始祖先，生物之间都具有一定的亲缘关系。 　　 知识点一　地层中陈列的证据——化石 1.根据生物进化的顺序，推测地球上最先出现的生物化石应该是（　　） A.单细胞细菌　　　　　 B.多细胞水螅 C.低等多细胞藻类植物 D.高等多细胞被子植物 解析：A　根据生物进化的顺序，由低等到高等、由简单到复杂可知，单细胞细菌结构最简单、最低等。 2.下列不属于化石证据支持共同由来学说的是（　　） A.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 B.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 C.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 D.人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构有很大共同点，这一证据说明它们来自共同祖先 解析：D　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符合题意。 3.生物化石是证明生物进化的最重要、最直接的证据，其根本原因是（　　） A.化石是保存在地层中的生物遗体、遗物或生活痕迹 B.各类不同生物化石在不同地层出现有一定的顺序 C.化石能再现生物的结构和生物环境 D.化石里的生物是现在生物的原始祖先 解析：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，可反映当时生物的形态、结构和生活，但不能说明化石是证明生物进化的最重要、最直接的证据的根本原因，A、C不符合题意；各类不同生物化石在不同地层出现有一定的顺序，越古老地层中出现的生物化石越低等，是证明生物进化的最重要、最直接的证据的根本原因，B符合题意；化石里的生物不一定是现在生物的原始祖先，D不符合题意。 4.（2024·黑龙江牡丹江一中高一期末）化石是研究生物进化的重要证据。以下化石研究的结论或方法，错误的是（　　） A.从植物化石可推测它们的形态、结构和分类地位 B.从动物牙齿化石可推测它们的饮食情况 C.大部分化石发现于岩浆岩的地层 D.生物进化遵循由低等到高等的规律 解析：C　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、结构和分类地位等等。因此，化石是研究生物进化的最直接、最重要的证据，A、B正确；大部分化石发现于沉积岩的地层，C错误；生物进化遵循由低等到高等、由简单到复杂的规律，D正确。 知识点二　生物进化其他方面的证据 5.下图是三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼比较的示意图。他们的内部结构模式高度一致，这一事实为生物进化论提供的证据属于（　　） A.化石证据 B.比较解剖学证据 C.胚胎学证据 D.细胞和分子水平的证据 解析：B　通过比较解剖学分析人的上肢、鲸的鳍、猫的前肢、马的前腿可知，它们都由同种类型的骨骼组成，这说明它们具有共同的祖先，但因生活在不同环境中，向着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的生活环境，故产生形态上的差异，这是生物具有共同祖先在比较解剖学上的证据，B正确，A、C、D错误。 6.运用证据和逻辑进行推测是研究生物进化最为有效的方法。下列有关进化证据的叙述错误的是（　　） A.研究不同地层的古生物化石可以推测生物进化的路线，这是最直接的证据 B.不同生物的细胞色素c的氨基酸序列存在差异，这否定了生物有共同的祖先 C.人和黑猩猩的基因组序列差异只有3％，这属于分子水平的证据 D.人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃裂和尾，这属于胚胎学证据 解析：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、遗物或生活遗迹等，生物化石是进化过程中最直接的证据，A正确；亲缘关系越近，细胞色素c中氨基酸序列差异越小，因此比较真核细胞内的细胞色素c中氨基酸序列的差异性大小，可以推测生物之间的亲缘关系，B错误；分子水平的证据为不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性，故人和黑猩猩的基因组序列差异只有3％，这属于分子水平的证据，C正确；胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的学科，比较发现人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃裂和尾，属于胚胎学证据，D正确。 7.（2024·河北秦皇岛高一月考）化石证据有助于研究生物的进化，比较解剖学、胚胎学以及细胞和分子水平的研究，都为生物进化的有关研究提供了有力的支持。下列叙述错误的是（　　） A.比较人的上肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼，发现它们有共同特点，这属于细胞水平的证据 B.鱼类终生存在的鳃裂在人胚胎发育的早期也出现过，这属于胚胎学证据 C.已经发现的大量化石证据等证实了不同的生物是由共同的祖先逐渐进化而来的 D.在生物进化的诸多证据中，化石证据是研究进化最直接、最重要的证据 解析：A　比较人的上肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼，发现它们有共同特点，这属于比较解剖学的证据，A错误；人胚胎发育的早期出现过鳃裂，属于胚胎学证据，B正确；已经发现的大量化石证据，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，C正确；化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，D正确。 8.2022年诺贝尔生理学或医学奖授予斯万特·帕博，他从化石中提取古生物DNA进行测序，绘制了尼安德特人基因组草图，分析了现代人类和已灭绝古代人类的基因差异，在关于已灭绝人类基因组和人类进化的发现方面做出了突出贡献。下列叙述错误的是（　　） A.测定现代人类和已灭绝古代人类基因的核苷酸序列，可为生物进化提供分子水平证据 B.不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近 C.化石是保存在地层中的古地质年代的动植物遗体，是研究生物进化的间接证据 D.现代人类和已灭绝古代人类的基因存在差异的原因之一是变异具有随机性、不定向性 解析：C　测定现代人类和已灭绝古代人类基因的核苷酸序列，是分子水平上的研究，是生物进化的分子水平证据，A正确；不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性，不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近，亲缘关系越近，则DNA序列和蛋白质中氨基酸序列相似度越高，B正确；化石是研究生物进化最重要的、最直接的证据，因为化石是保存在地层中的古生物的遗体、遗物或生活遗迹，直接说明了古生物的结构或生活习性，C错误；变异具有随机性、不定向性，而自然选择是定向的，故导致现代人类和已灭绝古代人类的基因存在差异，D正确。 9.（2024·湖北重点高中联盟联考）DNA分子杂交技术可比较不同种生物DNA分子的差异。将来自不同种生物的两条DNA单链进行杂交，两种生物的DNA分子碱基序列越相似，形成杂合双链区的部位就越多。某人用甲、乙、丙三种生物的DNA单链进行杂交实验，结果如图所示。据图判断，下列叙述正确的是（　　） A.游离的单链所对应的原物种DNA片段均不含遗传信息 B.游离区域的两条链控制合成的氨基酸序列一定不同 C.甲与乙的亲缘关系比甲与丙的亲缘关系远 D.甲与丙的亲缘关系比乙与丙的亲缘关系近 解析：C　游离的单链所对应的原物种DNA片段可能含有遗传信息，A错误；密码子具有简并性，所以虽然游离区域的两条链的碱基序列不同，但表达出的氨基酸序列可能相同，B错误；甲与乙形成的游离区域比甲与丙的多，故甲与乙的亲缘关系比甲与丙的亲缘关系远，C正确；甲与丙形成的游离区域比乙与丙形成的游离区域多，故甲与丙的亲缘关系比乙与丙的亲缘关系远，D错误。 10.（2024·山东滨州一中高一月考）请回答与生物进化有关的问题： （1）在分子生物学方面，可以通过比较不同物种生物的　DNA　、碱基序列、　蛋白质　来判断亲缘关系远近。比较DNA时，可通过DNA-DNA杂交技术了解两种生物基因组的　相似程度　，从而判断出它们之间亲缘关系的远近，由于DNA测序技术的进步和普及，人们可直接对比不同物种的　碱基序列　，从而推断出物种之间的进化关系。在蛋白质分子方面，如果两种生物由共同祖先分歧后经过的时间越长，它们的蛋白质　发生改变的可能性　　　　就越大。因此，可以根据两种生物的相应蛋白质中　观察到的差异大小　来判断亲缘关系的远近。 （2）运用下图提供的各种动物DNA的碱基顺序与人类相比较的数据以及所学知识，回答下面的问题： ①与人类亲缘关系最密切的灵长类动物是　黑猩猩　。为什么？　因为黑猩猩的碱基序列与人类的最相似　。 ②解释为什么黑猩猩、人类和大猩猩能产生具有相同氨基酸序列的酶和激素？　因为黑猩猩、人类和大猩猩的基因的碱基序列绝大多数相同，所以能产生具有相同氨基酸序列的酶和激素。其原理是基因的碱基序列→氨基酸序列→蛋白质（酶、激素等）种类　。 解析：（1）在分子生物学方面，可以通过比较不同物种生物的DNA、碱基序列、蛋白质来判断亲缘关系远近。随着 DNA 测序技术的进步和普及，通过比对不同生物的碱基序列，便可推断生物之间的亲缘关系。另外，还可运用 DNA-DNA 分子杂交技术比较不同生物DNA 序列的相似性，进而判断不同生物的亲缘关系。比较DNA的方法：DNA-DNA杂交技术，将两种生物的DNA单链混合后进行分子杂交， 来自不同物种的DNA单链可能发生部分互补配对。测定杂种DNA的熔解温度（Tm），了解两种DNA的相似性程度。所以通过DNA-DNA杂交技术可以了解两种生物基因组的相似程度，从而判断出它们之间亲缘关系的远近， 了解两个物种的共同祖先生活在距今多远的年代里。由于DNA测序技术的进步和普及，人们可直接对比不同物种的碱基序列，从而推断出物种之间的进化关系。在蛋白质分子方面，如果两种生物由共同祖先分歧后经过的时间越长，它们的蛋白质发生改变就越大。因此，可以根据两种生物的相应蛋白质中观察到的差异大小来判断亲缘关系的远近。（2）①据DNA的碱基序列图可知，黑猩猩的碱基序列与人类的最相似，因此黑猩猩与人类的亲缘关系最密切。②酶的化学本质：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；人体中许多激素的化学本质也是蛋白质，蛋白质在合成时以mRNA为模板，mRNA是以DNA为模板转录产生的，因为黑猩猩、人类和大猩猩的基因的碱基序列绝大多数相同，所以能产生具有相同氨基酸序列的酶和激素。其原理是基因的碱基序列→氨基酸序列→蛋白质（酶、激素等）种类。 11.科学家成功对某块4万年前人骨的一个线粒体DNA区域进行测序，并与当今人类进行比较，揭示已灭绝古人类与当今人类之间的基因差异，还分析了其他若干来自灭绝古人类的基因组序列，并创建了一个全新的科学——古基因组学，为探究人类起源和进化的奥秘奠定了基础。图甲是用DNA测序仪测出的现代人类一个DNA分子片段上被标记脱氧核苷酸链的部分碱基排列顺序（CCAGTGCG）。下列说法错误的是（　　） A.独特的双螺旋结构使DNA分子保持稳定，为研究生命的起源和进化保留了证据 B.根据图甲的排列顺序，推测图乙顺序对应的DNA片段含有4个鸟嘌呤脱氧核苷酸 C.若图甲中碱基序列属于线粒体，则该线粒体DNA分子具有两个游离的磷酸基团 D.线粒体只包含细胞遗传信息的一小部分但数量多，测序成功机会大 解析：C　独特的双螺旋结构使DNA的碱基排列在内部，不容易受到外界环境的干扰，保持了稳定性，不同DNA的碱基排列顺序不同，为研究生命的起源和进化保留了证据，A正确；图甲的碱基排列顺序已经解读，其顺序是CCAGTGCG，所以图中碱基序列应从上向下读，且由左至右的顺序依次是ACGT，所以图乙碱基序列为CAACTGCT，而DNA的两条链碱基互补配对，故其互补链为GTTGACGA，所以双链DNA中有4个鸟嘌呤脱氧核苷酸，B正确；线粒体DNA分子是环状的，没有游离的磷酸基团，C错误；DNA主要存在于细胞核，还可以在线粒体和叶绿体中，线粒体含有少量的遗传物质，但数量多，测序成功机会大，D正确。 12.研究者从古代尼安德特人标本中提取DNA进行测序，发现之前未知的线粒体DNA（mtDNA）序列。比较多个来自世界各地不同地区的现代人之间，以及现代人与尼安德特人、黑猩猩之间mtDNA特定序列的碱基对差异，结果如图1。下列相关叙述不合理的是（　　） A.mtDNA的基因突变为生物进化提供原材料 B.现代人之间mtDNA的差异可能与迁徙有关 C.图1表明现代人与黑猩猩的mtDNA差异更大 D.图1结果支持绘制出图2所示的进化树 解析：D　基因突变可产生新基因，进而产生新性状，故mtDNA的基因突变为生物进化提供原材料，A正确；现代人之间的mtDNA特定序列的差异可能与迁徙有关，B正确；据图1分析可知，现代人与黑猩猩的mtDNA差异碱基对的个数多，且每个区段的百分率均较高，故表明现代人与黑猩猩的mtDNA差异更大，C正确；图2的进化树中，现代人与黑猩猩的亲缘关系更近，其mtDNA特定序列的差异应更小，与图1结果不符，D错误。 13.（2024·广东梅州高一月考）根据化石中某种元素与其放射性同位素的比例可测算化石的形成年代。238U衰变为206Pb的半衰期为45亿年，14C衰变为12C的半衰期为5 730年。科研人员在云南省罗平县发现了一件2.44亿年前的远古动物骨骼化石（如图所示），根据化石产地和指节骨较多、尖嘴长吻等与众不同的特征，将该化石动物命名为奇异罗平龙。下列相关分析中，错误的是（　　） A.奇异罗平龙化石的发现，为生物的进化提供了最直接的证据 B.奇异罗平龙尖嘴长吻且牙齿较多，有利于提高其捕食的效率 C.奇异罗平龙的指节骨较多，有利于增加其四肢运动的灵活性 D.测定奇异罗平龙化石中14C/12C，比测定238U/206Pb能更准确测算其形成年代 解析：D　化石为生物进化提供了最直接的证据，因此奇异罗平龙化石的发现为生物的进化提供了最直接的证据，A正确；奇异罗平龙的吻端更长，牙齿数量更多，这有利于提高它们抓捕猎物的效率，B正确；奇异罗平龙的指节骨较多，可能有利于脚蹼的屈伸，增加其四肢运动的灵活性，C正确；由于14C衰变为12C的半衰期为5 730年，238U衰变为206Pb的半衰期为45亿年，而奇异罗平龙约生活在2.44亿年前，因而测定奇异罗平龙中的238U/206Pb能比14C/12C更准确测算其形成年代，D错误。 14.FoxP2是从低等真核生物到哺乳类动物细胞中都广泛存在的一种蛋白质。下表为FoxP2部分氨基酸序列在人、小鼠、中华鳖、原鸡中的对比（不同的字母代表不同的氨基酸），下列叙述错误的是（　　） 不同生物FoxP2部分氨基酸序列对比表 位点 42位 262位 276位 330位 383位 462位 485位 人 S S A N I M T 小鼠 S S A T I M T 中华鳖 T N S T I I A 原鸡 T N S T V M T A.不同生物的细胞中普遍含有FoxP2，这为生物有共同的祖先提供佐证 B.不同生物的细胞中FoxP2氨基酸序列存在差异的根本原因是基因突变 C.据对比表分析可知人和原鸡的FoxP2上只有两个位点的氨基酸是相同的 D.表中生物在进化上与人亲缘关系最近的可能是小鼠，最远的可能是中华鳖 解析：C　不同生物的细胞中普遍含有FoxP2，表现出不同生物之间的共性，这为生物有共同的祖先提供佐证，A正确；基因中脱氧核苷酸的排列顺序决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序，不同生物的细胞中FoxP2氨基酸序列存在差异是由于基因中脱氧核苷酸排列顺序不同，根本原因是基因突变，B正确；表中为FoxP2部分氨基酸序列在人、小鼠、中华鳖、原鸡中的对比，人和原鸡的FoxP2上在所给的序列中只有两个位点的氨基酸是相同的，其余序列可能也相同，C错误；蛋白质差异的大小揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，表中人和小鼠所示氨基酸序列只有一个不同，人与中华鳖的氨基酸序列只有一个相同，说明与人亲缘关系最近的可能是小鼠，最远的可能是中华鳖，D正确。 15.（多选）古孢粉学是孢粉学的一个分支，是研究化石孢子花粉的形态、分类、组合分布及其进化规律的科学。孢子花粉质量轻且数量多，散布极远，各沉积地层中均可保存。下列叙述正确的是（　　） A.最原始的化石包含了生产者、消费者、分解者的化石 B.通过分析不同地层中孢子花粉的组合可以推断植被的演变规律 C.相较于其他地层，沉积岩的地层中化石所受破坏较少，保存较为完整 D.孢子和花粉可以保存为化石的原因可能与它们有抗高温、高压的外壁有关 解析：BCD　最原始的化石中不包含生产者和消费者的化石，A错误；不同地质年代的孢子花粉化石沉积在不同地层中，科学家通过研究孢子花粉化石组合特征，就能判断当时地球生态环境，也可以推断植被的演变规律，B正确；相较于其他地层，沉积岩中的化石所受破坏较少，也较易完整保存，因此对考古学来说是十分重要的研究目标，C正确；孢子和花粉的外面有一层外壁，外壁中存在一种抗高温、高压和耐酸碱腐蚀的化学物质，所以孢子和花粉可以长久保存为化石，D正确。 16.（多选）（2024·辽宁阜新高一期末）科学家在辽宁获得了一件几乎完整的化石骨架，研究发现其特殊的前上颌骨形态和肱骨三角肌嵴都是古神翼龙科成员的典型特征。与中国翼龙属（古神翼龙科的一种）相比，它头骨更低长、鼻眶前孔上方的前上颌骨嵴突呈半圆形、鼻骨突更短。经各方面的研究后最终将其定为新物种——义县始无齿翼龙。下列说法正确的是（　　） A.比较解剖学证据是研究生物进化的最直接的证据 B.义县始无齿翼龙和中国翼龙属可能具有共同的祖先 C.生物进化的证据仅包括比较解剖学证据和化石证据 D.通过化石可以了解已灭绝的生物的形态结构特点并推测其行为特点 解析：BD　化石是研究生物进化的最直接的证据，A错误；研究发现义县始无齿翼龙特殊的前上颌骨形态和肱骨三角肌嵴都是古神翼龙科成员的典型特征，可从比较解剖学的角度说明义县始无齿翼龙和中国翼龙属具有共同的祖先，B正确；研究生物进化最直接、最重要的证据是化石。此外，在当今生物体上可作为生物进化的证据包括比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平证据，C错误；化石是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，所以利用化石可以确定已经灭绝的生物的形态、结构特点，推测其行为特点，D正确。 17.DNA分子杂交技术是一种具有高灵敏度和高度特异性的研究方法，常用于分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质。 实验一：SP8噬菌体实验，从宿主细胞中分离出SP8的RNA，分别与噬菌体的2条DNA单链混合，发现只有一条DNA单链可与RNA形成杂交分子，如图1所示。 实验二：将人与黑猩猩的DNA某片段进行模拟杂交分析（用黑白两种颜色的圆珠代表A（黑）与T（白）两种碱基，用黑白两种颜色的小正方体代表G（黑）与C（白）两种碱基。按序排列，能杂交的碱基平行摆放，不能杂交的部位展开成环状，结果如图2所示）。 （1）实验一中杂交分子形成的原理是　碱基互补配对原则 　，由此可知RNA合成的模板是图中　b　链。 （2）若分析人与大猩猩之间的亲缘关系应选择大猩猩的　1　号链来进行；根据选择，人与大猩猩的DNA片段进行模拟杂交后能够得到　2　个环。 （3）根据模拟分析，人与　黑猩猩　的亲缘关系很可能更近。但仅用一个DNA片段模拟分析，是不能得出令人信服的结论的。若要分析人与黑猩猩、大猩猩之间亲缘关系的远近，分析思路应是　将人与黑猩猩、大猩猩的所有DNA分子都进行杂交，再进行分析　　。 解析：（1）实验一只有一条DNA单链可与RNA形成杂交分子，该杂交分子形成的原理是碱基互补配对原则；根据碱基互补配对原则A—U，G—C，T—A，C—G可知，DNA单链可与RNA形成杂交分子的是b链，与RNA碱基互补配对，因此RNA合成的模板是b链。（2）据图可知，人的碱基序列为5'-AGGCATAAACCAACCGATTA-3'，根据碱基互补配对原则可知，应选择大猩猩的1号链；由题意“能杂交的碱基平行摆放，不能杂交的部位展开成环状”，对比人与大猩猩的碱基序列可知，两条链有两段区域不能杂交，故能形成2个环。（3）根据模拟分析可知，黑猩猩与人之间有1个杂交环，而人与大猩猩之间有2个杂交环，故得出的初步结论是人与黑猩猩的亲缘关系更近；若要分析人与黑猩猩、大猩猩之间亲缘关系的远近，可将人与黑猩猩、大猩猩的所有DNA分子都进行杂交，再进行分析。 14 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $