4.1 4.2 4.3 生命的起源与变化-讲义-2026-2027学年科学浙教版九年级上册

九年级上册 第四章 生命的起源与变化 第四章 生命的起源与变化 ——以“起源—进化—遗传变异”为主线 本章完整梳理生命从诞生、演化到后代性状传递的完整脉络，是初中生物综合性重难点，考试常结合模拟实验、化石证据、遗传图解综合出题。 内容分为三大模块：原始地球环境下生命的诞生过程、生物长期进化的规律与证据、生物亲子代间的遗传与变异现象。全章逻辑主线为 “起源—进化—遗传变异”，核心观点是生命由简单逐步演化，性状可传递且会发生改变，环境筛选推动生物持续变化。学习时需区分实验结论、进化证据与遗传物质层级关系，结合实例理解抽象原理。 第 1 节 生命的起源 原始地球初期为炽热熔融状态，原始大气包含水蒸气、甲烷、氨气等气体，不存在氧气，持续降雨汇聚形成原始海洋，目前主流观点认为原始生命诞生于原始海洋。米勒模拟实验复刻原始大气与雷电环境，成功合成氨基酸等有机小分子，证明原始地球条件下无机物可转化为构成生命的基础有机物；巴斯德鹅颈瓶实验则否定自然发生论，证实微生物只能由原有微生物产生，肉汤腐败是空气中微生物进入导致。生命化学演化分为递进的四个阶段：无机小分子生成有机小分子、小分子聚合成蛋白质等有机大分子、大分子聚集形成多分子体系、最终形成具备新陈代谢、繁殖能力的原始生命，整个过程依靠原始海洋提供稳定反应环境。本节高频考点集中在米勒实验装置作用、原始大气成分、原始生命诞生场所，常以实验分析简答题形式考查。 第 2 节 生物的进化 化石是生物进化最直接、最有力的证据，埋藏在不同地层的化石呈现清晰演化顺序，始祖鸟化石兼具爬行类与鸟类特征，直接证明鸟类由古代爬行动物进化而来。生物进化整体遵循三大趋势：由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生；植物进化主线为藻类→苔藓→蕨类→裸子植物→被子植物，动物进化主线为鱼类→两栖类→爬行类→鸟类和哺乳类。达尔文自然选择学说是进化核心理论，包含四层逻辑：生物存在过度繁殖倾向，有限资源引发生存斗争，生物普遍存在可遗传变异，适应环境的有利变异个体存活繁衍，不适者被淘汰，即适者生存。变异本身没有固定方向，自然选择定向筛选有利变异，长期积累推动物种改变，工业黑化桦尺蛾、海岛地雀喙形变化都是自然选择典型案例，本节常结合化石地层、生物进化路线、自然选择实例设置考题。 第 3 节 遗传和变异 亲子间性状相似的现象称为遗传，亲子、子代个体间性状存在差异称为变异，二者是生物普遍存在的生命现象。遗传物质存在层级关系：细胞核内有染色体，染色体主要由 DNA 和蛋白质组成，DNA 上携带遗传信息的片段为基因，基因控制生物具体性状，体细胞内染色体成对存在，生殖细胞染色体成单存在。人体共有 23 对染色体，其中 22 对为常染色体，1 对性染色体决定性别，男性性染色体为 XY，女性为 XX。变异分为两类：遗传物质改变引发的可遗传变异，能传递给后代；仅由环境影响、遗传物质不变的不可遗传变异。杂交育种、诱变育种均利用可遗传变异改良生物品种，近亲携带相同隐性致病基因概率更高，近亲结婚会大幅提升遗传病发病概率，因此法律禁止近亲婚配。本节高频题型为染色体-DNA-基因层级填空、性别遗传图解、变异类型区分。 全章综合总结 本章完整串联生命发展全过程：原始海洋诞生最初生命，依靠长期自然选择不断进化，形成如今多样的生物类群；生物通过遗传稳定传递自身性状，依靠变异产生新特征，为进化提供原材料。进化的原材料是变异，进化的动力是生存斗争，进化的方向由自然选择决定，遗传与变异是生物持续演化的基础。考试常综合米勒实验、化石证据、遗传物质结构三大板块出题，抓住 “物质演化—环境筛选—性状传递” 主线，即可理清全章全部知识点。 4.1 生命的起源 知识点一：地球的演化与生命的起源 1. 地球的年龄约为46亿年。太阳系在大约50亿年前诞生后，大约经过了5亿年，地球开始形成。地球是由原始的太阳星云坍缩、凝聚而形成的。 2. 由于陨石的轰击、地球不断收缩等原因，温度逐渐升高，地球内部出现熔融现象。同时又在地球自转、重力作用下，发生了物质分异现象，外部密度较大的物质和元素向内部逐渐下沉，内部较轻的物质逐渐上升，最后地球就逐渐形成了现在的地壳、地幔和地核等结构。 3. 地球在形成之初是一个由岩浆构成的炽热的球。随着地球温度的不断下降，固态的地壳逐渐形成。由高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气、二氧化碳等构成了非常稀薄的原始大气。高温岩浆不断喷发而释放的大量水蒸气，随着温度的下降，凝结成水滴降到地表，汇流成海洋，地球进入了海洋时代。在太古代开始出现原始生命，但此时期的化石很少，目前已知的最早的生命痕迹，其生存年代大约在38亿年前。 科学家通过对地球地层和化石的研究，逐步揭示了地球在25亿年前至今发生的变化。 知识点二：生命起源的假说与证据 1. 早期的地球没有任何生命的踪迹，有化石记录的生命史可以追溯到38亿年前。由于原始生命的诞生没有直接的证据来证明，人们对生命起源的问题争论不休，只能通过模拟、实验和推测等研究方法，提出各种假说来解释生命的诞生。 2. 在古代，有人提出生物是由非生命物质自然产生的，如“腐草为萤”、“腐肉生姐”等。1862年，法国微生物学家巴斯德设计了曲颈瓶做实验,证明了“腐肉生姐”是错误的，是空气中的微生物使汤腐败的，而不是汤腐败产生了微生物。 3. 直到20世纪20年代，俄国奥巴林和印度霍尔丹两位生物化学家各自提出了化学进化假说，认为最初的原始生命是由原始地球上的非生命物质通过化学作用，逐步由简单到复杂，经过一个极漫长的自然演化过程而形成的。 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。 4. 1953年，美国生物学家米勒在实验室用充有甲烷、氨气、氢气和水的密闭装置，以加热、放电来模拟原始地球的环境条件，成功合成了一些氨基酸、有机酸和尿素等。米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段，即从无机小分子物质形成构成生命体的有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。后来，科学家用同样的方法证明，构成生物体的所有20种氨基酸均可在原始地球条件下经多种途径产生。 注意： a. 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和氮气。 b. 米勒在实验中的火花放电模拟原始地球的闪电现象 c. 米勒用烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋 d. 米勒实验证明了在原始地球环境下，无机分子能反应生成有机分子，但由于有机物演变为原始生命经历了漫长的时期，该实验无法模拟。 5. 1959年9月，人们在落到澳大利亚的一颗陨石中发现了多种氨基酸和有机物，这一发现震动了当时整个科学界。由此，有人提出假说，原始生命物质也有可能来自外星球。 【深化点拨】 误区 1：米勒实验制造出生命 点拨：只产生小分子有机物，无细胞、无遗传物质，离生命相差极远。 误区 2：原始大气含有氧气 点拨：原始地球火山喷发释放甲烷、氨、水蒸气，游离氧极少，氧气是后期光合生物才产生。 疑 1：最早的生物是自养还是异养、需氧还是厌氧？ 释疑：异养厌氧型 原始海洋有现成有机物可供利用，无需光合作用；大气无氧气，只能无氧呼吸。光合自养生物是后期演化出现。 疑 2：先有细胞还是先有有机物？先有水还是先有生命？ 释疑：无机物→有机物→多分子体系→原始细胞；先形成原始海洋（液态水），才可能诞生生命，水是必备条件。 疑 3：臭氧层的出现有什么意义？ 释疑：阻挡紫外线，避免紫外线破坏原始生物，生物才能从深海逐步向浅海、陆地发展。 经典例题1 生命的起源 1. 关于生命起源和生物进化，下列说法正确的是（　　） A．米勒实验证明原始地球条件下可诞生原始生命 B．不同地层中的化石是研究生物进化的唯一证据 C．长颈鹿的长颈是为吃高处树叶而长期努力的结果 D．越简单、低等的生物化石出现在越古老的地层中 【答案】D 【解答】解：A.米勒实验仅证明原始地球条件下可以合成氨基酸等有机小分子物质，不能证明可诞生原始生命，A不符合题意。B.不同地层中的化石是研究生物进化的重要证据，但不是唯一证据，还有比较解剖学、胚胎学等其他证据，B不符合题意。C.长颈鹿的长颈是自然选择的结果，不是为吃高处树叶而长期努力的结果，这种说法属于拉马克的用进废退观点，不符合现代生物进化理论，C不符合题意。D.化石在地层中的分布具有规律，越简单、低等的生物化石出现在越古老的地层中，越复杂、高等的生物化石出现在越晚近的地层中，D符合题意。 2. 关于生命起源和生物进化，下列说法错误的是（　　） A．米勒实验为生命起源的化学进化假说提供了实验依据 B．化石为生物进化提供了直接的证据 C．害虫抗药性增强是因为农药对其进行了定向选择 D．越复杂、越高等的生物化石总是出现在越古老的地层里 【答案】D【解答】解：A、生命起源于非生命的物质，原始大气 （包括水蒸气、氢、氨、甲烷等）在高温、紫外线以及雷电等一些自然条件的长期作用下，逐渐形成了许多简单的物，最终经过复杂的变化、漫长的时间在原始海洋里终于演变出原始的生命，A正确。B、化石是由古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等，由于某种原因被埋藏在地层中，经过漫长的年代和复杂的变化而形成的。不同的地层中埋藏着不同类型的生物化石，化石是研究地球上生物进化的非常重要的、直接的证据，B正确。C、农药的使用导致抗药性强的害虫存活下来，抗药性弱的害虫被淘汰，从而增强了害虫的抗药性，害虫抗药性的增强是自然选择的结果，C正确。D、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，D错误。故选：D。 3. 有人认为“地球生命来自于外星球”的观点可信，他们的依据是（　　） A．陨石中发现了并非来自地球的有机物 B．原始地球条件下不可能形成有机物 C．米勒实验为该推测提供了证据 D．在别的星球上已发现了生命 【答案】A 【解答】解：在众多的生命起源的观点中，就有一种是“生命起源于外星球”的观点。“生命起源于外星球”的推测虽然缺乏严密的逻辑关系，但是也有了一些证据。如陨石中发现有并非来自地球的氨基酸，天文学家在星际空间发现了数十种有机物，最近发现火星除两极有少量冰以外，深处还埋有水等。都能够证明“生命起源于外星球”的观点。美国青年学者米勒在实验室模拟原始大气和闪电，人工合成了多种氨基酸，证明在原始地球条件下不可能形成有机物，证明的是生命起源的化学进化学说，而不是“生命起源于外星球”的观点。目前在其它星球上还没发现了原始生命。可见A符合题意。故选：A。 4. 科学假说在科学发现中起着重要作用，但需要相应的证据支持。下列可作为支持“地球上的生命来自外星球”这一假说的证据是（　　） A．1953年，美国科学家米勒模拟原始地球的条件和大气环境，合成了一些有机物 B．科学家在陨石和星际空间发现了数十种有机物 C．1974年，在埃塞俄比亚发现了南方古猿阿法种的古人类化石 D．目前科学家尚未发现除地球外适合生物生存的星球 【答案】B 【解答】解：A、1953年米勒的模拟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构成生命体的有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段，不能支持“地球上的生命来自于外星球的假说，不符合题意。 B、宇宙发生论认为宇宙中有无数的星球，科学学家在在陨石和星际空间发现了数十种有机物是宇宙发生论，认为生命可能起源于其他星球，符合题意。 C、化石是研究生物进化最重要的、比较全面的证据，不能支持“地球上的生命来自于外星球的假说，不符合题意； D、目前科学家尚未发现除地球外适合生物生存的星球不能支持“地球上的生命来自于外星球的假说，不符合题意；故选：B。 5. 请选择甲图中的A、B、C、D回答下列问题：（甲图是生命起源化学进化过程的示意图，乙图为美国科学家米勒等人所做的化学进化模拟实验） 乙实验证明了甲图生命起源的哪个阶段 ；1965年，我国科学工作者利用氨基酸成功地合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素，又证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 （2）关于米勒实验的叙述不正确的是 。 A．米勒在实验过程中模拟了原始大气 B．米勒的实验证明了生命起源于原始海洋 C．米勒在实验过程中模拟了原始地球的闪电 【答案】（1）A；B； （2）B。 【解答】解：（1）化学生命起源说将生命起源分为四个阶段：第一个阶段是从无机小分子生成有机小分子的阶段，第二个阶段是从有机小分子物质生成生物大分子物质，第三个阶段是从生物大分子物质组成多分子体系，第四个阶段是有机多分子体系演变为原始生命。乙图为美国科学家米勒等人所做的化学进化模拟实验，以论证从无机小分子生成有机小分子的阶段，故乙实验证明了甲图生命起源的A阶段，1965年，我国科学工作者利用氨基酸成功地合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素，又证明了甲图生命起源的B阶段； （2）A．米勒在实验过程中模拟了原始大气，A正确；B．米勒的实验证明了在原始条件下，从无机物到有机物是完全可能的，而不是生命起源于原始海洋，B错误；C．米勒在实验过程中模拟了原始地球的闪电，C正确。 6. 如下表所示给出火星上的大气成分： 二氧化碳 氮气 氩气 氧气 其他气体 95.3% 1.7% 1.6% 0.2% 1.2% （1）火星上的大气与地球上的大气的最大区别是 。 （2）科学家通过计算火星与太阳的距离来预测火星表面的温度，然而实际测得的火星表面温度稍高于预测值。请你推测其可能的原因是 。 （3）假如宇宙飞船能将火星土壤带回地球，可将火星土壤放入一个密封的箱子内，然后向箱内通入混合气体（彻底除去微生物），并添加无机盐和有机营养物质。接着可以通过测定气体的成分比例是否发生变化来作出判断，这一实验是基于 （选填序号）的假设进行的。 A.具有生命的物体都能进行繁殖；B.具有生命的物体都能进行新陈代谢； C.火星上的生命一定是植物； D.火星上的生命一定是单细胞生命。 【答案】（1）火星上二氧化碳含量高，氧气和氮气含量很低；（2）二氧化碳为温室气体，所以导致气温较高；（3）B。 【解答】解：（1）据表格中数据可知：火星上的大气与地球上的大气的最大区别是火星上二氧化碳含量高，氧气和氮气含量很低。 （2）火星、大气中的二氧化碳会强烈吸收地面长波辐射后能向地面辐射出更长的长波辐射，对地面起到保温，因此，科学家通过计算火星与太阳的距离来预测火星表面的温度，然而实际测得的火星表面温度稍高于预测值。 （3）生物的特征主要有：①生物的生活需要营养。②生物能进行呼吸。 ③生物能排出身体内产生的废物。④生物能对外界刺激作出反应。⑤生物能生长、发育和繁殖。⑥除病毒以外，生物都是由细胞构成的。⑦生物都有遗传和变异的特性。如果火星上有生物，生物进行呼吸作用，密闭箱子内的氧气会减少，二氧化碳会增多。因此可以通过测定气体的成分比例是否发生变化来判断火星土壤内有没有生物。生物的呼吸，生物能排出体内产生的废物，都属于新陈代谢。故选：B。 4.2 生物的进化 知识点三：生物进化的证据 1、研究地球的历史，最重要的线索莫过于化石了，动植物化石是生物进化的有力证据。它们是在千万年的历史中逐渐形成的。如图所示，动物化石的形成过程大致如下： 此外，动物的粪便和蛋也可以形成化石，这类化石被称为遗物化石。动物在沙地或泥地上爬过的痕迹和留下的足印，也可以形成化石，这类化石叫做遗迹化石。综上所述，在地层中保留下来的古代生物的遗体、遗物和遗迹，都称为化石。 2、通过对大量各类化石的研究，目前多数古生物学家认为自然界中的生物不断地进行着由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的缓慢演变，我们称之为生物演化。 3、为了重建物种的演化过程，科学家需要确定现代生物间的亲缘关系。过去都是通过观察化石生物的形态结构特征来推测生物间的亲缘关系。随着科学的迅猛发展，目前，科学家已开始通过分析比较某些古生物遗体和古生物化石的DNA和蛋白质的差异，来推测其相互间的亲缘关系。 知识点四：生物进化的原因 1. 最早较为系统地阐明生物如何进化的是法国博物学家布丰。他认为物种是可变的，现在活着的种类是从今天已经不存在的种类演变而来的。 2. 1809年，法国博物学家拉马克提出了新的观点，即“用进废退”。拉马克认为，现存的生物，包括人类都是由其他物种变化而来的，现在存活的生物都有各自的祖先：物种进化的原因是生物本身存在着一种由低级向高级发展的力量。 3. 对神创论造成致命打击的是英国生物学家达尔文(1809~1882)于1859年发表的《物种起源》，其中解释物种进化原因的自然选择理论被人们普遍接受。达尔文认为生物都存在差异，同种个体之间并不都是一样的。长颈鹿的祖先中有的颈和前肢长些，有的则颈和前肢短一些。这种差异在一定条件下会产生不同的结果。如在干旱时，颈和前肢长些的个体，因为能够吃到树上高处的树叶，比颈和前肢短些的个体有更多的生存机会，并通过繁殖将这种特征传递给后代。这样通过长期的自然选择，长颈鹿的颈和前肢增长的特征逐渐积累，就产生了现在这种长颈鹿。 4. 即便有许多人反对，但达尔文学说有许多证据的支持。例如，达尔文认为生物进化是缓慢的，那么，在一种生物向另一种生物进化的过程中，应当存在过渡的类型。19世纪，在欧洲中部的地层中发现的处于爬行类与鸟类过渡类型的始祖鸟化石就被认为是有力的证据；20世纪90年代，在我国辽宁省北票市四合屯发现的中华龙鸟化石，也进一步证明了自然选择学说。 【深化点拨】 例 ：长颈鹿长颈形成 易错误区：经常伸脖子吃草，脖子越拉越长（用进废退，错误观点） 正确点拨：长颈鹿群体原本就有长颈、短颈变异；树木变高后，短颈个体吃不到树叶大量死亡，长颈个体存活繁殖，长颈变异代代积累。 例 2：害虫抗药性、细菌耐药性 点拨：农药 / 抗生素不会诱导生物产生抗药变异；用药前种群里就有极少数自带抗药变异的个体。药物杀死无抗药个体，抗药个体存活繁殖，后代抗药性越来越强。 例 3：海岛昆虫无翅 / 残翅 点拨：海风大，翅膀发达昆虫易被吹进海里死亡；残翅、无翅个体不易被吹走，得以存活，长期选择后岛上大多为残翅昆虫。 【重难点拓展】 有利变异≠永久有利 变异好坏完全取决于环境，环境改变，有利变异可变成不利变异。 例：灰色桦尺蛾在未污染树干是有利变异，空气污染后黑色变为有利。 自然选择 vs 人工选择 自然选择：选择者是自然环境，目的是适应生存，进化速度慢； 人工选择：选择者是人，目的是满足人类食用、观赏需求，速度快； 二者本质相同：都基于遗传变异、择优保留。 进化≠新物种产生 种群性状发生改变，就是进化；只有长期隔离、差异极大，无法交配产生可育后代，才形成新物种。 知识点五：生物进化的主要历程 通过对远古到近代不同地质年代化石的研究，科学家们发现无脊椎动物早于脊椎动物，脊椎动物中的鱼类、爬行类和哺乳类是先后出现的，出现越迟，结构越完善。植物也一样，进化的顺序是藻类一苔藓一蕨类一裸子植物，直到距今6500万年，被子植物才兴盛起来。 关于地球上生物的主要进化历程，根据目前所掌握的证据，多数古生物学家作出了如下构想 经典例题2 生物的进化 1. 近日，在钱塘江及周边河道出现了狼牙虾虎鱼（如图）。该鱼具有强烈的钻洞习性，由于洞穴内光线昏暗，眼睛已萎缩成小黑点，视力显著退化，但嗅觉、触觉等感知能力敏锐。关于狼牙虾虎鱼的说法，正确的是（　　） A．昏暗环境对狼牙虾虎鱼进行了自然选择 B．昏暗环境使狼牙虾虎鱼产生了定向变异 C．狼牙虾虎鱼在光线的作用下产生抗光性 D．狼牙虾虎鱼的上述性状是不可以遗传的 【答案】A 【解答】解：A.在洞穴内光线昏暗，狼牙虾虎鱼视力显著退化，嗅觉和触觉灵敏的个体能适应环境，所以昏暗环境对狼牙虾虎鱼进行了自然选择，A正确。 B.生物的变异是随机产生的，可遗传的变异是不定向的，B错误。 C.狼牙虾虎鱼视力显著退化是自然选择的结果，不是在光线的作用下产生抗光性，C错误。 D.由遗传物质的改变引起的变异，能够遗传给后代，属于可遗传的变异。狼牙虾虎鱼的眼睛已萎缩成小黑点，视力显著退化，嗅觉、触觉等感知能力敏锐等性状是由遗传物质的改变引起的变异，能够遗传给后代，属于可遗传的变异，D错误。 2. 世卫组织2025全球耐药报告显示，由于长期使用抗生素，革兰氏阴性菌耐药性显著上升。对于该现象，下列解释正确的是（　　） A．抗生素诱导细菌产生定向变异 B．抗生素增强了细菌的繁殖能力 C．抗生素对细菌起到定向选择作用 D．细菌为适应药物而发生基因突变 【答案】C 【解答】解：A、变异是不定向的，抗生素不能诱导细菌产生定向变异，A错误； B、抗生素的作用是抑制或杀死细菌，而不是增强细菌的繁殖能力，B错误； C、在抗生素的作用下，具有耐药性的细菌能够生存下来并繁殖后代，不具有耐药性的细菌则被淘汰，所以抗生素对细菌起到定向选择作用，C正确； D、细菌的基因突变是随机发生的，不是为了适应药物而发生的，D错误。 3. 高度耐药菌MRSA对26种抗生素都无反应。这种“超级细菌”的出现与滥用抗生素甲氧西林之间的关系如图所示。下列对此过程的解释不符合达尔文自然选择学说的是（　　） A．金黄色葡萄球菌的耐药性变异是为了适应环境而产生的 B．金黄色葡萄球菌的耐药性是出现在抗生素临床使用之前 C．甲氧西林对高度耐药菌MRSA进行了定向选择 D．金黄色葡萄球菌的这种耐药性能够遗传给下一代 【答案】A 【解答】解：A、变异是不定向的，不是为了适应环境而产生的，金黄色葡萄球菌的耐药性变异在使用甲氧西林之前就已经存在，而不是为了适应环境才产生的，A符合题意； B、在抗生素使用之前金黄色葡萄球菌群体中原来就存在耐药性个体，B不符合题意； C、甲氧西林对金黄色葡萄球菌起到了选择作用，对MRSA进行了定向选择，耐药性个体更容易生存下来，这符合达尔文自然选择学说，C不符合题意； D、金黄色葡萄球菌的这种耐药性是由遗传物质决定的，能够遗传给下一代，这符合达尔文自然选择学说，D不符合题意。 4. 下列关于生命的延续和进化的说法，不正确的是（　　） A．米勒实验说明，在类似原始地球的条件下，无机小分子可以形成原始生命 B．生物的遗传、变异与环境因素共同作用，导致了生物的进化 C．化石是研究生物进化的重要证据 D．越古老地层里形成化石的生物越简单，越低等 【答案】A 【解答】解：A.米勒实验仅证明无机小分子可形成有机小分子，不能说明可形成原始生命，A错误。 B.生物的遗传、变异与环境因素共同作用导致了生物的进化，B正确。 C.化石是研究生物进化的重要证据，C正确。 D.越古老地层里形成化石的生物越简单、越低等，D正确。 5. 农民施用农药1来防治害虫，害虫数量锐减后又逐渐增加。一段时间后，农民又施用农药2，害虫数量又产生了同样的变化（如图）。请你运用自然选择进行分析判断，下列说法错误的是（　　） A．ab段下降的原因是农药1杀死了不抗药个体 B．b点不为零的原因是害虫的后代对农药的抗药性存在差异 C．bc段迅速上升体现了害虫有过度繁殖的倾向 D．de段上升是因为农药2使害虫产生了更强的抗药性变异 【答案】D 【解答】解：A．在ab段，农民施用农药1，农药1对害虫进行了定向选择。不具有抗药性或抗药性弱的害虫个体在接触农药后死亡，而具有抗药性的害虫个体则存活下来，所以害虫数量下降，A正确。 B．b点不为零，说明此时仍有害虫存在。这是因为害虫的后代存在着遗传和变异现象，对农药的抗药性存在差异，有一部分害虫个体本来就具有抗药性，所以在使用农药后，这些具有抗药性的害虫能够存活下来，B正确。 C．在农药的选择作用下，存活下来的具有抗药性的害虫个体能够大量繁殖后代，导致bc段害虫数量增多，C正确。 D．当农民施用农药2时，农药2不能使害虫产生抗药性变异，只能选择已存在的变异，农药2选择具有更强抗药性的害虫个体存活下来并大量繁殖，使得de段害虫数量上升，D错误。 6. 生命的起源和生物的进化备受科学家关注，与此问题相关的叙述错误的是（　　） A．据推测，原始海洋中的有机物经过极其漫长的岁月，才逐渐形成原始生命 B．研究中华龙鸟化石后，科学家推断鸟类可能进化成爬行类 C．达尔文认为，长颈鹿的长颈是长期自然选择的结果 D．冬天的雷鸟羽毛变换成雪白色，属保护色，有利于其躲避敌害和捕食猎物 【答案】B 【解答】解：A、生命起源的化学进化过程分为四个阶段，可见原始海洋中的有机物经过极其漫长的岁月，才逐渐形成原始生命，A正确；B、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。B错误；C、 古代的长颈鹿，有的颈长些，有的颈短些，颈的长短是可以遗传的，颈长的能够吃到高处的树叶，就容易生存下去，并且繁殖后代；颈短的个体，吃不到高处的树叶，当环境改变食物缺少时，就会因吃不到足够的树叶而导致营养不良，体质虚弱，本身活下来的可能性很小，留下后代的就会更小，经过许多代以后，颈短的长颈鹿就被淘汰了，这样，长颈鹿一代代的进化下去，就成了今天我们看到的长颈鹿。因此长颈鹿的长颈和高前肢的形成就是长期自然选择的结果。C正确；D、生活在寒带的雷鸟，在白雪皑皑的冬天，体表的羽毛是纯白色的，这是对环境的一种适应，也是防止被敌害发现。D正确。 7. 2024年11月1日为世界流感日。某些药物在使用一段时间后，流感病毒抗药性增强，使药物药效减弱。下列有关病毒抗药性的分析符合达尔文进化论的是（　　） A．抗药性病毒之间不会有生存斗争 B．药物对病毒起到了定向选择的作用 C．抗药性是病毒为适应环境而产生的变异 D．病毒经繁殖后，子代抗药性肯定比亲代强 【答案】B 【解答】A．在自然界中，任何生物个体之间都存在生存斗争，抗药性病毒之间也会为了争夺生存空间、营养物质等资源而进行生存斗争，A错误。 BC．病菌群体中本来就存在抗药性和不抗药性的变异，当使用药物时，不具有抗药性的病毒会被药物杀死，而具有抗药性的病毒能够存活下来并繁殖后代。药物对病毒起到了定向选择的作用，使得具有抗药性的病毒在种群中所占比例逐渐增加，B正确，C错误。 D．虽然病毒在繁殖过程中会发生变异，但变异是不定向的，子代病毒可能出现抗药性增强、减弱或不变等多种情况，并不是子代抗药性肯定比亲代强，D错误。 8. 青霉素作为治疗细菌感染的特效药被广泛使用，但滥用青霉素导致其使用效果下降。下列解释符合达尔文进化理论的是（　　） A．自然界中本来没有耐药细菌个体，滥用青霉素才导致耐药细菌出现 B．细菌对青霉素进行定向选择，导致青霉素的使用效果下降 C．在长期滥用青霉素的环境中，耐药细菌比不耐药细菌更具生存优势 D．在抵抗青霉素作用时，细菌本身具有一种由低级向高级发展的力量 【答案】C 【解答】解：A、细菌群体中本来就有耐药和不耐药两种变异，是青霉素对细菌的两种变异进行选择，使耐药细菌生存下来并繁殖后代，不耐药细菌被淘汰，才导致耐药细菌出现。A错误。 B、青霉素对细菌进行定向选择，导致青霉素的使用效果下降。B错误。 C、在长期滥用青霉素的环境中，耐药细菌比不耐药细菌更具生存优势，生存下来并繁殖后代。C正确。 D、是青霉素对细菌进行定向选择，导致青霉素的使用效果下降。不是在抵抗青霉素作用时，细菌体内的某些结构会发生“用进废退”现象。D错误。 故选：C。 4.3遗传和变异 知识点六：遗传和变异现象 1. 遗传：生物体通过生殖产生子代，子代和亲代、子代和子代之间的性状都很相似，这种现象称为遗传。 遗传的证明： 证据一：遗传信息的发现 随着科学的发展，人们认识到染色体主要由DNA和蛋白质组成，通过一系列科学实验，进一步证明了DNA是决定生物体遗传性状的遗传物质。 a. DNA的发现：1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了DNA双螺旋结构模型从图中可以看到，DNA分子是长而相互缠绕的双链结构，整个模型活像一个双螺旋上升的楼梯，梯子两边的“扶手”是由磷酸和脱氧核糖相间连接而成的，中间的“踏脚”是分别连在两边脱氧核糖分子上的两个碱基。 b. 基因：现代遗传学认为，DNA分子上一些特定的片段包含着遗传信息，能控制生物体的性状特征，如人的肤色、色觉，花的形状等。我们把这些起遗传作用的DNA片段称为基因。在一个DNA分子上有成百上千个基因存在。 c. 性状与基因的关系：经科学家研究发现，构成大多数生物的遗传物质DNA具有相同的基本结构，生物体内的基因是可以改变的，而基因的改变往往会导致生物体性状的变化，如白化病患者不能合成黑色素，就是因细胞内控制黑色素合成的基因发生变异而引起的。 亲子鉴定：通过遗传标记的检验与分析来判断父母与子女是否亲生关系，称为亲子鉴定。鉴定亲子关系目前用得最多的是DNA 分型鉴定。人的血液、毛发、唾液、口腔细胞等都可以用于亲子鉴定，十分方便。 证据二：双胞胎的长相相似 这种推测已被一些事实所证实，例如，有的孪生姐妹是由同一个受精卵发育而成的，其细胞中染色体所含的基因完全相同，因此，其性状也极其相似。 2. 变异：不同的生物个体在性状表现上总是存在着一定的差异，生物的子代只是与亲代相似，绝不会与亲代完全相同。这种子代与亲代及子代不同个体间的性状差异叫做变异。 遗传和变异都是普遍存在的生命现象。 知识点二：人类遗传病 1. 有些人深受遗传病的困扰，这类疾病都是由于人体内DNA、基因或染色体发生变化而引起的。例如，在智力缺陷的儿童中，有一类叫先天愚型，患儿生长迟缓，学会坐、立、走都很晚，智力低下，这种遗传病就是由于患儿细胞中多了一条第21号染色体而引起的。 2. 我国遗传病的发病率很高。据专家估计，患有各种先天性智力缺陷和生理缺陷的儿童约有1000万之多。因此，优生学目前已引起各界人士的广泛重视。所谓优生学，就是运用遗传学的原理和方法，防止有明显遗传缺陷的婴儿出生，以改善人口质量。为了提高人口的遗传素质，我国还制定了一些优生法规，如禁止近亲婚配等。 知识点三：生物育种 1. 育种的方式：长期以来，人类利用人工选择和杂交育种等方法逐渐改良动物、植物的遗传性状，取得了巨大的成功。绝大多数家养动物和栽培植物品种都是运用一定的技术培育而成的。对于植物，太空育种也是一种培育优良新品种的途径。太空育种即航天育种，是将种子搭乘卫星或高空气球送到太空，利用太空特殊的环境诱变作用，使种子产生变异，再返回地面培育作物新品种的育种新技术。太空育种具有有益的变异多、高产、优质、抗病力强等特点。 2. 杂交育种：杂交后代的生命力比双亲强的现象，叫做杂交优势。例如，我国20世纪50年代推广的杂交玉米，大幅度提高了玉米产量。在畜牧业方面，人们将驴和马交配，得到了比驴和马更健壮有力的骡。 3. 基因工程：随着生物学的发展，人类对基因的理论和实践研究也越来越深入。人们设想把一些优良的基因组合起来，从而改变生物的结构和功能，改造生物品种或生产新的转基因产品。这种完全按照人的意愿重新组合基因的技术叫做基因工程。 4. 基因工程的应用：人体内的许多蛋白质都可以通过遗传工程改造细菌来合成。以胰岛素为例，人们能把人类胰岛素基因经一定的途径转移到细菌中，这个细胞就具有了人类基因，由于细菌繁殖快，所以能在短时间内合成大量的胰岛素。 5. 克隆技术与组织培养：选择育种还存在一个问题，我们无法控制所需要的基因一定会从亲本传给子代。克隆就能解决这个问题。克隆技术在植物、动物和其他类型生物中已经得到应用。1997年，第一只克隆羊在英国诞生，此后，美国、法国等国家相继把牛、鼠、兔、猴等动物克隆成功。我国已经克隆出了牛、羊、兔等动物。克隆植物的方法多种多样，诸如细胞培养、组织培养、器官培养等。 【深化点拨】 疑 1：性状只由基因控制吗？ 释疑：不是。基因控制性状，环境影响性状。例：同一株水毛茛，水下叶片丝状，水上叶片扁平；基因相同，环境不同性状不同。 疑 2：变异对生物都是有利的？ 释疑：变异分有利、不利、中性变异；多数变异不利于生物生存。 疑 3：近亲为什么容易生出遗传病后代？ 释疑：近亲携带相同隐性致病基因概率高，婚配后后代更容易出现隐性纯合患病个体，因此法律禁止近亲结婚。 经典例题3 遗传和变异 1. APP刷脸是一种在移动应用中使用人脸识别技术进行身份验证的安全机制。控制一个人脸部特征的物质是（　　） A．DNA B．糖类 C．蛋白质 D．脂肪 【答案】A 【解答】解：A、DNA是遗传物质，基因作为有遗传效应的DNA片段，控制着生物的各种性状，包括人的脸部特征，所以控制一个人脸部特征的物质是DNA，A正确； B、糖类主要功能是为细胞提供能量，是主要的供能物质，不直接控制脸部特征，B错误； C、蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，在生命活动中发挥多种功能，但不是控制脸部特征的物质， D、脂肪主要作为储能物质，储存大量能量，与控制脸部特征无关，D错误。 2. 在人的生殖过程中，父方和母方体细胞中的一对染色体及这对染色体上一对基因的变化如图所示。下列关于人体的细胞中染色体、DNA和基因的叙述，正确的是（　　） A．染色体在人的细胞中都成对存在 B．受精卵中的染色体来自父母双方 C．每条染色体上都有多个DNA分子 D．每个DNA分子上只含有一个基因 【答案】B 【解答】解：A、染色体在人的体细胞中成对存在，在生殖细胞中单条存在。A错误。B、受精卵中成对的染色体一条来自父亲，一条来自母亲。B正确。C、每条染色体上含有一个DNA分子。C错误。D、每个DNA分子上含有许多个基因。D错误。 3. 如图为染色体、DNA和基因关系示意图，下列叙述正确的是（　　） A．①是DNA，包含一个基因 B．③是染色体，由②和基因组成 C．基因是包含遗传信息的①的片段 D．性状是由③控制的 【答案】C 【解答】解：A、图中，①是DNA，基因是DNA上具有特定遗传信息的遗传片段，一个DNA分子上包含有多个基因，A错误； B、③是染色体，由②蛋白质和①DNA组成，B错误； C、基因是①DNA上具有特定遗传信息的遗传片段，C正确； D、基因是DNA上具有特定遗传信息的遗传片段，因此遗传性状是由基因控制的，D错误。 4. 美西螈是青蛙的近亲，有黑、白两种肤色。科学家进行了如图的实验，可以证明控制美西螈肤色的细胞结构是（　　） A．细胞膜 B．细胞质 C．细胞核 D．细胞壁 【答案】C 【解答】解：图中黑美西螈提供了细胞核，子代美西螈也是黑色，说明能够控制肤色的是细胞核。细胞核：含有遗传物质，是细胞生命活动的控制中心，是遗传信息库。细胞核控制着生物的发育和遗传。 5. 近日，我国科学家团队成功培育出具有耐热性的水稻新株系，为全球变暖导致粮食减产提供了新的解决方案。为使水稻具有耐热性状，科学家们改良了植株的（　　） A．叶 B．根 C．基因 D．蛋白质 【答案】C 【解答】解：基因控制生物的性状，因此，为使水稻具有耐热性状，科学家们改良了植株的基因，为全球变暖导致粮食减产提供了新的解决方案。C正确；ABD错误。 6. 取一根白色长绳，用红、黄、蓝、绿等颜色涂成长短不一的区段，接着系上一些代表“蛋白质”的小球，最后将其螺旋状盘曲成一个短棒。“短棒”可代表以下生物遗传物质中的（　　） A．染色体 B．DNA C．基因 D．细胞核 【答案】A 【解答】解：由题干可知，白色长绳代表DNA，涂成不同颜色的区段可类比为不同的基因片段，系上代表“蛋白质”的小球后，再将其螺旋状盘曲成一个短棒，这种结构与染色体主要由DNA和蛋白质组成且呈螺旋状盘曲的特点相符合，所以“短棒”可代表染色体，故A符合题意，BCD不符合题意。 7. 遗传具有一定的物质基础，如图是与遗传有关的结构示意图，相关叙述不正确的是（　　） A．控制生物性状的遗传信息主要储存在①细胞核中 B．一个③DNA分子中含有一个基因 C．②染色体主要由DNA和蛋白质组成 D．④基因是DNA分子上包含特定遗传信息的片段 【答案】B 【解答】解：A．染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，染色体是遗传信息的载体，A正确。 B．一条染色体有一个DNA分子，一个DNA分子上有许多个基因，B错误。C．染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成，DNA是主要的遗传物质，C正确。D．DNA分子上具有特定遗传信息、能够决定生物的某一性状的片段叫做基因，基因是决定生物性状的最小单位，D正确。 8. 如图为染色体与DNA的关系示意图。下列有关叙述不正确的是（　　） A．具有遗传效应的①的片段叫基因 B．每种生物细胞内③的形态与数目都是一定的 C．在细胞分裂中③的变化最明显 D．①和②都含有特定的遗传信息 【答案】D 【解答】解：A、①DNA上具有特定遗传信息的片段叫基因。正确。B、每种生物细胞内③染色体的形态与数目都是一定的，如正常人的体细胞中都有23对染色体。正确。C、在细胞分裂中③染色体的变化最明显。正确。D、①DNA是遗传物质的载体，含有特定的遗传信息；②蛋白质上没有特定的遗传信息，错误。 9. 遗传学家麦克林托克发现，单个的基因竟然会“跳舞”，即从染色体的一个位置跳至另一个位置，甚至从一条染色体跳到另一条染色体上，然后可能就在那里“安家”了。这种能跳动的基因被称为“转座子”。下列相关说法正确的是（　　） A．“转座子”是有遗传效应的DNA片段 B．“转座子”中不含有遗传信息 C．由“转座子”跳动引起的变异不可遗传 D．“转座子”与生物的性状无关 【答案】A 【解答】解：A、“转座子”是一种能跳动的基因，基因是DNA上有特定遗传信息的片段。正确。B、“转座子”是基因，其中含部分遗传信息。错误。C、由遗传物质改变引起的变异是可遗传的变异。“转座子”是基因，属于遗传物质，因此由“转座子”跳动引起的变异属于可遗传的变异。错误。D、“转座子”是基因，基因能控制生物的性状，因此与生物的性状有关。错误。 10. 目前，问天实验舱的“太空菜园”已成功种植蔬菜、樱桃番茄、小麦和水稻等作物。 （1）在研究空间诱变育种时，同种作物有些植株产量增加，抗性增强；有些植株却结实率降低、成熟期延长。这说明生物的变异是 的； （2）太空蔬菜能为航天员提供多种营养物质。下列叙述错误的是 （填字母）； A.蔬菜中的维生素C能有效预防坏血病 B.蔬菜中的铁可以成为血红蛋白的成分 C.蔬菜中的部分糖类能为人体提供能量 D.除了吃太空蔬菜，航天员无需补充其他食物 （3）“太空菜园”生态系统的自动调节能力较弱，理由是 。 【答案】（1）不定向（2）D （3）生物种类和数量少，营养结构简单 【解答】解：（1）空间诱变育种可以大幅度提高作物产量和抗性，为新品种选育提供重要支撑，但也会发生结实率降低、成熟期延长等变异。这说明变异是不定向的。 （2）A、人体缺乏维生素C易患坏血病，故蔬菜中的维生素C能有效预防坏血病，A正确。 B、血红蛋白是一种含铁的蛋白质，故蔬菜中的铁可以成为血红蛋白的成分，B正确。 C、糖类是重要的能源物质。故蔬菜中的部分糖类能为人体提供能量，C正确。 D、除了吃太空蔬菜，航天员需补充其他食物，如鸡蛋、肉类等，D错误。 （3）生态系统中生物种类和数量越多，营养结构越复杂，自动调节能力越强，反之则越弱。“太空菜园”生物种类和数量少，营养结构简单，自动调节能力弱。 11. 如图是有关遗传知识的概念图，下列说法正确的是（　　） A．①是细胞质，③是遗传信息 B．生物性状由②控制，同时还受环境影响 C．人体所有细胞中染色体都是成对存在的 D．一个细胞中DNA的数量多于基因的数量 【答案】B 【解答】解：A、由分析可知①是染色体、③是遗传信息，A错误。B、生物性状由②基因控制，同时还受环境影响，B正确。C、体细胞中染色体是成对存在的，生殖细胞中染色体是成单存在的，C错误。 D、一条染色体有一个DNA分子，一个DNA分子上有许多个基因。所以一个细胞中DNA的数量少于基因的数量，D错误。 12. 为了形象地表示DNA、染色体和基因之间的关系，小路和同学找来一根白色长绳，将其用红、黄、蓝、绿等颜色涂成了长短不一的区段，接着在长绳上系了一些代表“蛋白质”的小球，最后把带有小球的长绳螺旋状盘曲成一个短棒。在这个模型中，长绳、各色区段、短棒分别代表（　　） A．DNA、基因、染色体 B．DNA、染色体、基因 C．基因、DNA、染色体 D．染色体、DNA、基因 【答案】A 【解答】解：染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成；DNA是遗传信息的载体，主要存在于细胞核中，DNA分子为双螺旋结构，像螺旋形的梯子；DNA是位于染色体上的遗传物质，染色体是遗传物质的载体。DNA上决定生物性状的小单位，叫基因。一条染色体有一个DNA分子，一个DNA分子上有许多个基因。在长绳上用红、黄、绿、蓝等颜色涂在不同的区段上，则长绳，各色区段、短棒分别代表的是DNA、基因、染色体，A正确。 13. 野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘，研究影响其叶片形状的基因时，发现了6个不同的隐性突变，每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①～⑥，每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变，根据表中的杂交实验结果，下列推断错误的是（　　） 杂交组合 子代叶片边缘 ①×② 光滑形 ①×③ 锯齿状 ①×④ 锯齿状 ①×⑤ 光滑形 ②×⑥ 锯齿状 A．②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形 B．③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状 C．②和⑤杂交，子代叶片边缘为光滑形 D．④和⑥杂交，子代叶片边缘为光滑形 【答案】C 【解答】解：A.②和③杂交，②与①基因不同，③与①基因相同，故②与③基因不同，杂交后代为光滑形，A正确。B.③和④杂交，③、④均与①基因相同，故二者基因相同，杂交后代为锯齿状，B正确。C.②和⑤杂交，②与①基因不同，⑤与①基因不同，但②和⑤的基因关系未知。若②和⑤突变的是同一基因，则后代为锯齿状；若为不同基因，则为光滑形。因此不能确定子代一定为光滑形，C错误。D.④和⑥杂交，④与①基因相同，⑥与②基因相同，①与②基因不同，故④与⑥基因不同，杂交后代为光滑形，D正确。 14. 某种由单基因控制的常染色体显性遗传病（S病）患者表现为行走不稳、眼球震颤，多在成年发病。甲乙两人均出现这些症状。遗传咨询发现，甲的家系不符合S病遗传系谱图的特征，而乙的家系符合。经检查确诊，甲不是S病患者，而乙是。回答下列问题： （1）遗传咨询中医生初步判断甲可能不是S病患者，而乙可能是该病患者，主要依据是 （填序号）。 ①血型 ②家族病史 ③B超检测结果 （2）系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下列单基因遗传病系谱图中，一定不属于S病的是 （填序号），判断理由是 ；一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是 （填序号）。 【答案】（1）②； （2）③；③中Ⅰ﹣1、Ⅰ﹣2不患该病，Ⅱ﹣3患该病，说明该病为隐性遗传病，一定不属于S病；①②。 【解答】解：（1）①S病为常染色体显性遗传病，不能通过血型进行检测，①错误；②S病为常染色体显性遗传病，其家族患者多，多代连续得病，可通过遗传咨询进行初步诊断，②正确；③B超不能用于检测单基因遗传病，③错误。 故选：②。 （2）①Ⅱ﹣2、Ⅱ﹣3患该病，Ⅲ﹣1不患该病，说明该病为显性遗传病，Ⅱ﹣2的母亲Ⅰ﹣1不患该病，说明该病为常染色体显性遗传病；②Ⅰ﹣1、Ⅰ﹣2患该病，Ⅰ﹣1不患该病，Ⅱ﹣1正常，说明该病为常染色体显性遗传病； ③Ⅰ﹣1、Ⅰ﹣2不患该病，Ⅱ﹣3患该病，说明该病为隐性遗传病，一定不属于S病；④Ⅱ﹣2的女儿Ⅲ﹣1不患该病，排除伴X显性遗传病，但无法判断其是否为常染色体显性遗传病；故下列单基因遗传病系谱图中，一定不属于S病的是③；一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是①②。 强 化 训 练 1. 关于美国科学家米勒1953年完成的生命起源第一阶段模拟实验，下列叙述有误的是（　　） A．封闭装置抽走空气，充入氨气、甲烷、水和氢气，说明原始大气无游离氧和游离氮，原始生命不能在现代大气中得到演化 B．给封闭装置中的水加热到冷凝器冷却，模拟的是原始溶岩球产生原始海洋的历程 C．电极放出电火花是模拟原始地球诞生之初，宇宙射线、紫外线和闪电等对在原始大气中的无机小分子物质的作用，使之发生化学变化而合成有机小分子物质 D．米勒实验成功地证明了原始生命是经历了漫长的生物化学变化演化而来的 【答案】D 【解答】解：A、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和氮气。原始生命为厌氧型生物，在现代大气中无法生存，因此无法演化，A正确。 B、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。因此，给封闭装置中的水加热到冷凝器冷却，模拟的是原始溶岩球产生原始海洋的历程，B正确。 C、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。因此，电极放出电火花是模拟原始地球诞生之初，宇宙射线、紫外线和闪电等对在原始大气中的无机小分子物质的作用，使之发生化学变化而合成有机小分子物质，C正确。 D、米勒的实验向人们证实了生命起源的第一步，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，D错误。 2. 1965年9月，我国科学家首先在世界上成功地实现了人工合成具有天然生物活力的蛋白质﹣﹣结晶牛胰岛素。结晶牛胰岛素的人工合成是生命科学上的重要成果，它为生命起源问题的哪个阶段提供了有力证据（　　） A．从无机小分子物质生成有机小分子物质 B．从有机小分子物质形成有机大分子物质 C．从有机大分子物质组成多分子体系 D．从多分子体系演变为原始生命 【答案】B 【解答】解：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。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。 结晶牛胰岛素是一种活性蛋白质，蛋白质是大分子物质，人工合成蛋白质的成功证明了在生物体外可以将有机小分子物质合成为有机大分子物质。可见是证明了生命起源的第二步。可见B符合题意。 3. 阅读材料，回答问题。 材料：2024年，科学家在深海发现了一种新的生物群落，该生物群落生活在海底热液喷口附近，这里的水温高达数百度，且富含硫化氢等有毒物质。然而，这些生物却能在如此恶劣的环境中生存。研究发现，这些生物体内有一种特殊的酶，能够利用硫化氢等物质进行化学反应，从而获取能量。 （1）请分析该生物群落能在海底热液喷口附近生存的原因。 （2）从该发现中，你能得到什么启示？ 【答案】（1）该生物体内有一种特殊的酶，能够利用硫化氢等物质进行化学反应，从而获取能量； （2）证明生命可在“地狱级”环境中以化能合成为基础形成生态系统，颠覆了“阳光是生命唯一能量来源”的传统认知。 【解答】解：（1）生物的生活需要消耗物质和能量，由材料可知，生活在海底热液喷口附近的生物的体内有一种特殊的酶，能够利用硫化氢等物质进行化学反应，从而获取能量。因此，该生物群落能在极端环境中生存的主要原因是：该生物体内有一种特殊的酶，能够利用硫化氢等物质进行化学反应，从而获取能量。（2）该发现的启示有：证明生命可在“地狱级”环境中以化能合成为基础形成生态系统，颠覆了“阳光是生命唯一能量来源”的传统认知。热液喷口可能是地球早期生命的起源地之一，为探索外星生命（如火星地下热泉）提供参考模型。 4. 请选择甲图中的A、B、C、D回答下列问题：（甲图是生命起源化学进化过程的示意图，乙图为美国科学家米勒等人所做的化学进化模拟实验） （1）乙实验证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 （2）1965年，我国科学工作者利用氨基酸成功地合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素，又证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 【答案】（1）A（2）B 【解答】解：（1）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。乙实验为米勒模拟实验，以论证生命起源从无机物到有机小分子物质，故证明了甲图生命起源的A阶段。（2）1965年，我国科学工作者利用氨基酸成功地合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素，这证明了有机小分子物质形成有机大分子物质是可以的，又证明了甲图生命起源的B阶段。 5. 图示为两个未被破坏的地层中发掘出来的物种A和B的化石。下列关于物种A、B关系的叙述最不合理的是（　　） A．物种A比物种B低等 B．物种A比物种B结构复杂 C．物种A的出现晚于物种B D．在Ⅱ层内可能找到物种B的化石 【答案】A 【解答】解：AB、图中的地层是按照地质年代由古老到晚近的顺序划分的，物种B位于古老的地层，而物种A位于较晚的地层，物种A形成的时间比物种B要晚，因此物种A比物种B的结构更复杂、更高等；A错误，B正确；CD、物种B位于古老的地层，而物种A位于较晚的地层，物种B的出现早于物种A，因此在Ⅱ层内可能找到物种B的化石。CD正确； 6. 科学假说在科学发现中起着重要作用，但是需要相应的证据支持，下列证据与假说不对应的是（　　） A．所有星系都在远离地球而去，星系越远退行的速度越快—热大爆炸宇宙论 B．发现了处于爬行类和鸟类过渡类型的始祖鸟化石—达尔文进化论 C．地球有昼夜现象—地球绕日公转 D．大西洋海底山岭两侧的大洋地壳正在缓慢地向大陆方向移动—海底扩张说 【答案】C 【解答】解：A、星系都在远离地球而去，星系越远退行的速度越快—热大爆炸宇宙论，证据与假说对应，A不符合题意；B、发现了处于爬行类和鸟类过渡类型的始祖鸟化石—达尔文进化论，始祖鸟翅膀上面有爪，是爬行类和鸟类过渡类型，是达尔文进化论的有力证据，证据与假说对应，B不符合题意； C、地球有昼夜现象因为地球本身是个，不发光、不透明的球体，同一时间太阳只能照亮半个地球，是地球自转产生的地理现象，C符合题意；D、大西洋海底山岭两侧的大洋地壳正在缓慢地向大陆方向移动—海底扩张说，证据与假说对应，D不符合题意。 7. 自从人类开始思考生命的起源和进化以来，这个问题一直备受关注。生物生命的起源与进化是一个复杂而神秘的过程，通过观察和研究，科学家们对这个问题有了更深入的理解，与此问题相关的叙述错误的是（　　） A．据推测，原始海洋中的有机物经过极其漫长的岁月，才逐渐形成原始生命 B．冬天的雷鸟羽毛变换成雪白色，属保护色，有利于其躲避敌害和捕食猎物 C．达尔文认为，长颈鹿的长颈是长期自然选择的结果 D．研究中华龙鸟化石后，科学家推断鸟类可能进化成爬行类 【答案】D 【解答】解：A.据推测，原始海洋中的有机大分子物质经过极其漫长的岁月，形成了独立的体系，独立体系不断完善，就实现了原始的新陈代谢和个体增殖，原始生命诞生了，A正确。 B.冬天的雷鸟羽毛变换成雪白色，属于保护色，为了躲避天敌和捕食猎物，是生物与环境相适应的现象，B正确。 C.长颈鹿的祖先有颈和前肢长的、颈和前肢短的，存在了差异，出现了变异现象。在缺乏青草时，颈和前肢长的个体生活下来了，因为能够得到足够的食物。所以颈和前肢长的属于有利变异个体，颈和前肢短的属于不利变异个体，最后颈和前肢长的个体通过遗传传给下一代。所以现在的长颈鹿都是颈和前肢长的个体，这是自然选择的结果，C正确。 D.研究中华龙鸟化石后，科学家推断原始鸟类可能由原始爬行类进化来的，D错误。 8. 斑马身上的条纹非常醒目，如图甲所示。条纹有什么作用呢？科学家提出以下猜想： 猜想1：防虫说——条纹能驱走虻蝇。 猜想2：防猎杀说——条纹能混淆捕食者的视觉从而逃避天敌。 猜想3：条形码说——斑马可以通过条纹识别出彼此。 科学家进行了以下实验，挑选一批全白色的马，随机平均分为三组，分别在其躯干上 套上材质相同的黑外套、白外套和条纹外套，如图乙所示。放养在同一环境中，分别记录30分钟内降落到各匹马外套上的虻蝇数量，并绘制图像如图丙所示。 （1）该实验检验的猜想是猜想 。（填序号） （2）图丙的实验结果能否为该猜想提供证据？请说明理由 。 （3）若猜想1是正确的，预测降落到真实斑马组头部的虻蝇的数量范围可能为多少？ 。（选填“0～7只”、“60只～80只”或“80只以上”） 【答案】（1）1； （2）图丙的实验结果能为该猜想提供证据，因为降落到条形外套马上的虻蝇数量少于其他组； （3）0～7只。 【解答】解：（1）根据丙图的实验数据可知：该实验检验的猜想是猜想1.防虫说——条纹能驱走虻蝇。 （2）图丙的实验结果能为该猜想提供证据，因为丙图的数据显示，降落到条形外套马上的虻蝇数量少于其他组。 （3）根据题干中实验数据，若猜想1是正确的，预测降落到真实斑马组头部的虻蝇的数量范围可能为0～7只。 9. 羽毛是鸟类的体表衍生物，它在鸟类演化过程中逐渐产生的吗？它对鸟类具有什么意义呢？这需要到古老的地层中去寻找答案。根据已经发现的羽毛化石，可将羽毛的演化分为不同阶段。 材料1：最早期的羽毛是不分支、笔直的管状羽毛；然后逐渐出现羽干不明显但有许多细小分支的羽毛；再后来出现的羽毛结构越来越复杂，也越来越像现在鸟类的羽毛。 材料2：研究人员推测鸟类的飞行演化历程大致如下：对于长有羽毛的古爬行动物，通过扇动“两翼”，提高奔跑速度；鸟类祖先借助拍打翅膀爬上垂直的树干，使躲避天敌的能力增强，它们还逐渐学会在下树的过程中展开翅膀滑翔；经过长期的演化，最终成为掌握飞行技巧的鸟类。 （1）在进化研究中， 是最直接的证据。图甲选项能表示最早期羽毛形态的是 。 （2）根据资料，始祖鸟等古生物长有羽毛但不会飞行，推测鸟类能够飞行的时间比羽毛类型形成的时间 （填“早”或“晚”）。 （3）从鸟类飞行演化历程，可推测鸟类祖先不同个体间差异，拥有羽毛且具有滑翔等优势性状的个体更有机会将这些性状遗传给后代，鸟类掌握了飞行的能力，这是 的结果。 【答案】（1）化石；b （2）晚 （3）自然选择 【解答】解：（1）化石是研究生物进化最重要的、最直接的证据。最早期的羽毛是不分支、笔直的管状羽毛，因此图2选项能表示最早期羽毛形态的是b图。 （2）始祖鸟等古生物长有羽毛但不会飞行，推测鸟类能够飞行的时间比所有羽毛类型形成的时间晚。 （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，这就是自然选择。根据文中提到的鸟类飞行演化历程，可推测鸟类祖先不同个体间存在着差异，拥有羽毛且具有展开翅膀滑翔等优势性状的个体更有机会将这些性状遗传给后代，最终鸟类掌握了飞行的能力，这是自然选择的结果。 10. 科学家做过如下实验：将深色桦尺蛾和浅色桦尺蛾分别进行标记，然后释放于不同的地点，一段时间后，将所释放的桦尺蛾尽量收回，统计数目，结果如下表所示。 数据/类型 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 回收率 58% 25% 6% 42% （1）桦尺蛾的体色有深浅之分，这是一种 现象（选填“遗传”或“变异”）。在工业污染区， （选填“深色”或“浅色”）是有利变异的。 （2）从表中可以看出，在不同环境中生活着的桦尺蛾，保护色是不同的，根据达尔文的进化论，保护色的形成是 （选填序号）的结果。 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 【答案】（1）变异；深色；（2）B。 【解答】解：（1）生物的亲代与子代之间以及子代的个体之间在性状上的差异叫变异，桦尺蛾的体色有深浅之分是生物的变异现象。在工业污染区，深色的变异不容易被天敌发现，是有利变异的。 （2）动物的体色与周围环境的颜色相似，不易被敌害发现，利于其避敌和捕食，这种体色叫做保护色。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。保护色是动物在自然界长期演化中形成的，是自然选择的结果。在生产和生活实践中，人们根据自己的需求和爱好不断选择和培育生物新品种的过程，叫做人工选择。故B正确，ACD不正确。 11. 随着抗生素被滥用，有些病菌已经对多种抗生素产生了耐药性。关于细菌耐药性产生的叙述，下列说法符合达尔文生物进化论观点的是（　　） A．细菌产生的变异都是有利的 B．细菌耐药性的产生是自然选择的结果 C．抗生素的使用使细菌产生了耐药性变异 D．耐药性细菌适应性很强，有多种生殖方式 【答案】B 【解答】解：A、生物的变异都是不定向的，可能是有利的，也可能是有害的，A错误。 B、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。遗传变异是生物进化的基础，首先细菌的抗药性存在着变异。有的抗药性强，有的抗药性弱。使用抗生素时，把抗药性弱的细菌杀死，这叫不适者被淘汰；抗药性强的细菌活下来，这叫适者生存。活下来的抗药性强的细菌，繁殖的后代有的抗药性强，有的抗药性弱，在使用抗生素时，又把抗药性弱的细菌杀死，抗药性强的细菌活下来。这样经过抗生素的长期选择，使得细菌的抗药性增强，有的细菌已不再受抗生素的影响了，就出现了现在所谓的“超级细菌”。因此耐药菌产生的原因是自然选择的结果，B正确。 C、细菌本身就存在耐药性，并不是抗生素使细菌产生了耐药性变异，C错误。 D、细菌适应性很强，但是细菌只进行分裂生殖，而不是在不同的环境中有不同的生殖方式，D错误。 12. 青霉素对金黄色葡萄球菌有很好的杀菌作用，但经过多年的临床应用，目前已有80%以上的金黄色葡萄球菌菌株对青霉素产生耐药性。对这种耐药性最合理的解释是（　　） A．细菌产生的变异都是有利的 B．抗生素的使用使细菌产生了耐药性变异 C．细菌的耐药性产生是自然选择的结果 D．耐药性细菌适应性很强，在不同环境中有不同的生殖方式 【答案】C 【解答】解：A、根据是否有利于生物生存，生物的变异分为有利变异和不利变异两种，所以细菌产生的变异有有利的，也有不利的。A错误。 B、细菌的变异在其群体中早就存在，抗生素的使用使对细菌耐药性变异进行了选择。B错误。 C、在抗生素的使用过程中，具有耐药性变异的个体生存下来并繁殖后代，经过逐代的积累和加强，细菌的耐药性逐渐加强，所以细菌的耐药性产生是自然选择的结果。C正确。 D、细菌的生长方式为分裂生殖，所以耐药性细菌在不同环境中有相同的分裂生殖方式。D错误。 13. 人们对于地球演化和生物进化的认识经历了一个漫长的过程，下列说法中错误的是（　　） A．在大西洋两岸的岩层中均发现了舌羊齿化石，为“板块构造学说”提供了证据 B．意大利那不勒斯海岸三根大理石柱的升降变化，为地壳变动提供了证据 C．远离大洋中脊的洋底岩石年龄越来越老，为“海底扩张说”提供了证据 D．爬行类与鸟类的过渡类型始祖鸟化石，为达尔文“自然选择学说”提供了证据 【答案】A 【解答】解：A.在大西洋两岸的岩层中均发现了舌羊齿化石，说明大西洋两岸的陆地曾经连在一起，为“大陆漂移学说”提供了证据，A错误。 B.意大利那不勒斯海岸三根大理石柱的升降变化，说明地壳在变动，为地壳变动提供了证据，B正确。 C.远离大洋中脊的洋底岩石年龄越来越老，说明海底在扩张，为“海底扩张说”提供了证据，C正确。 D.爬行类与鸟类的过渡类型始祖鸟化石，始祖鸟既有鸟类的特征，又有爬行动物的特征，为达尔文“自然选择学说”提供了证据，D正确。 14. 科学通过对化石的深入研究，逐渐建立了物种可变的进化观。当不同地层发现不同马的化石时，为研究不同马之间的进化关系，以及解释其进化的原因，需要研究的主要内容有（　　） ①比较不同马的化石数量的多少 ②调查不同马的化石被发现的时间 ③分析不同马的化石的地质年代的先后顺序 ④比较化石中不同马的相同器官的形态结构 ⑤分析化石中不同马的生活环境 A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①④⑤ 【答案】C 【解答】解：①比较不同的化石数量的多少：化石数量多少与生物进化的亲缘关系、进化历程等核心问题关联不大，不能作为研究进化关系和原因的主要内容。 ②调查不同马的化石发现的时间：仅知道发现时间，不结合地质年代等信息，无法准确反映马在进化时间线上的位置，不是主要研究内容。 ③分析不同马的化石的地质年代的先后顺序：地质年代能反映生物生存的时间顺序，通过不同马化石的地质年代先后，可推断马进化的时间脉络，是研究进化关系的重要方面。 ④比较化石中不同马的相同器官的形态结构：生物进化过程中，器官形态结构会发生演变，比较相同器官的形态结构，能看出马的进化变化，是研究进化关系的关键内容。 ⑤分析化石中不同马的生活环境：生活环境的变化会对生物进化产生选择作用，分析生活环境有助于解释马进化的原因。综上，需要研究的主要内容有③④⑤，C正确，ABD错误。 故选：C。 15. 海鬣蜥分布于科隆群岛，由南美陆生鬣蜥演化而来。海鬣蜥长有两对巨大的爪子，使它们能紧紧地抓住岩石，去吃水边的海草。而南美大陆上的鬣蜥爪子却比较小，使它们能够爬树吃树叶。关于海鬣蜥的演化，下列认识合理的是（　　） A．海鬣蜥巨大的爪子可以遗传给后代 B．海鬣蜥的后代中不可能存在爪子小的 C．由于高度适应环境，海鬣蜥已停止演化 D．为了能吃到海草，海鬣蜥演化出了巨大的爪子 【答案】A 【解答】解：A.海鬣蜥巨大的爪子是可遗传的变异，可以遗传给后代，A正确。B.海鬣蜥的后代中可能存在爪子小的，B错误。C.生物的变异是不定向的，海鬣蜥不会停止演化，C错误。D.海鬣蜥的巨大爪子是自然选择的结果，D错误。 16. 在漫长的生物进化过程中，生物体的结构不断从简单到复杂，从低等到高等进化。下列说法不正确的是（　　） A．线形动物有两个开口，比扁形动物更高等 B．两栖动物用肺呼吸，彻底告别水生生活 C．哺乳动物胎生哺乳，有利于提高后代存活率 D．环节动物身体分节，大大提高了运动能力 【答案】B 【解答】解：A、线形动物表现出比扁形动物高等的特征是消化管的前端有口，后端出现了肛门，A正确。 B、两栖动物的幼体水中生活，用鳃呼吸；成体生活在水中或陆地上，用肺呼吸，皮肤辅助呼吸，是从水生向陆生过渡的类群，B错误。 C、哺乳动物胎生哺乳，大大提高后代的成活率，C正确。 D、环节动物的身体由许多环状体节构成，身体分节，可以增加它运动的灵活性，使转换方向比较灵活。因此环节动物身体分节，使动物的运动能力大大提高，D正确。 15. 比指纹还安全的生物密钥——虹膜识别，每个人的虹膜纹路都不相同，虹膜的特征主要由遗传物质决定。决定一个人虹膜特征的物质主要存在于（　　） A．细胞壁 B．细胞膜 C．细胞质 D．细胞核 【答案】D 【解答】解：细胞核内含有遗传物质，是细胞生命活动的控制中心，是遗传信息库，细胞核控制着生物的发育和遗传，遗传物质中储存着生物的遗传信息，这些遗传信息控制着生物的性状，因此，决定一个人的虹膜特征的物质存在细胞核中，ABC不符合题意，D符合题意。 16. 染色体是细胞核中的重要结构，它与蛋白质、DNA、基因的关系如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．染色体主要成分是DNA和蛋白质 B．染色体上的蛋白质属于遗传物质 C．基因是有遗传信息的DNA分子片段 D．DNA分子是双螺旋结构 【答案】B 【解答】解：A、染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，它主要由DNA和蛋白质组成，A正确。 B、染色体上的DNA是遗传信息的载体，即遗传物质，B错误。 C、基因是DNA分子上具有特定遗传信息的片段，C正确。 D、DNA分子具有双螺旋结构，这是DNA分子的基本空间构型，也是其能够稳定存储遗传信息的重要原因，D正确。 17. 用以下模式图梳理科学知识可以表示的是（　　） A．从基因、DNA、蛋白质到染色体由小到大层次关系 B．从鱼类、两栖类、鸟类到哺乳类的进化历程 C．从右心室、肺动脉、肺部毛细血管到肺静脉的肺循环过程 D．血细胞从肾小球、肾小囊、肾小管、毛细血管网进入肾静脉的过程 【答案】C 【解答】解：A、染色体主要由DNA和蛋白质组成，基因是DNA上具有遗传效应的片段，不符合题意。 B、脊椎动物的进化历程： ，不符合题意。 C、从右心室、肺动脉、肺部毛细血管到肺静脉、左心房的肺循环过程，符合题意。 D、当血液流经肾小球时，除血细胞和大分子的蛋白质以外，血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖和尿素等物质，都可以经过肾小球过滤到肾小囊中，形成原尿，肾小囊中没有血细胞，不符合题意。 18. 如图是关于遗传知识的概念图，图中的代码1、2、3、4依次为（　　） A．细胞核、染色体、基因、双螺旋结构 B．染色体、双螺旋结构、遗传信息、基因 C．遗传信息、染色体、基因、双螺旋结构 D．遗传信息、细胞核、双螺旋结构、基因 【答案】C 【解答】解：细胞核中能被碱性染料染成深色的物质叫做染色体，它是由DNA和蛋白质两部分组成，DNA是主要的遗传物质，呈双螺旋结构。一条染色体上包含一个DNA分子。一个DNA分子上包含有多个基因，基因是DNA上具有特定遗传信息的遗传片段。一条染色体上携带着许多基因。每一种生物细胞内的染色体的形态和数目都是一定的。染色体在体细胞中的数目是成对存在的。但是，染色体在精子和卵细胞中是成单存在的。 19. 水稻花属两性花，既有雄蕊又有雌蕊，1965年，袁隆平在水稻田中偶尔找到了几株雄蕊不能正常发育的水稻植株，他发现这几株水稻在开花时，花药始终不开裂，花药内的花粉无法散落到正常发育的雌蕊柱头上。袁隆平利用这种雄蕊不能正常发育的水稻作为育种材料，进行持续多年的水稻杂交研究，最终培育出了高产杂交水稻品种.因此，他被誉为“杂交水稻之父”。请根据上述信息回答下列问题： （1）生物杂交后代的生命力往往比双亲强，具有 现象。因此，通过水稻杂交可以培育出高产的水稻新品种。 （2）在正常水稻田中出现个别雄蕊不能正常发育的水稻植株的现象，属于生物的 现象。 （3）在开花季节，上述雄蕊不能正常发育的水稻植株若发生了有性生殖，则其传粉方式必定是异花传粉。判断理由是 。 【答案】（1）杂交优势； （2）变异； （3）该植株雄蕊不育，无法自体授粉，只能接受其他植株的花粉完成授粉。 【解答】解：（1）这种杂交后代的生命力比双亲强的现象，叫做杂交优势。因此，通过水稻杂交可以培育出高产的水稻新品种。 （2）变异是指亲子间及子代个体间的差异。在正常水稻田中出现个别雄蕊不能正常发育的水稻植株的现象，属于生物的变异现象。 （3）该植株雄蕊不育，无法自体授粉，只能接受其他植株的花粉完成授粉，故必为异花传粉。 第 1 页 共 131 页 学科网（北京）股份有限公司 $九年级上册 第四章 生命的起源与变化 第四章 生命的起源与变化 ——以“起源—进化—遗传变异”为主线 本章完整梳理生命从诞生、演化到后代性状传递的完整脉络，是初中生物综合性重难点，考试常结合模拟实验、化石证据、遗传图解综合出题。 内容分为三大模块：原始地球环境下生命的诞生过程、生物长期进化的规律与证据、生物亲子代间的遗传与变异现象。全章逻辑主线为 “起源—进化—遗传变异”，核心观点是生命由简单逐步演化，性状可传递且会发生改变，环境筛选推动生物持续变化。学习时需区分实验结论、进化证据与遗传物质层级关系，结合实例理解抽象原理。 第 1 节 生命的起源 原始地球初期为炽热熔融状态，原始大气包含水蒸气、甲烷、氨气等气体，不存在氧气，持续降雨汇聚形成原始海洋，目前主流观点认为原始生命诞生于原始海洋。米勒模拟实验复刻原始大气与雷电环境，成功合成氨基酸等有机小分子，证明原始地球条件下无机物可转化为构成生命的基础有机物；巴斯德鹅颈瓶实验则否定自然发生论，证实微生物只能由原有微生物产生，肉汤腐败是空气中微生物进入导致。生命化学演化分为递进的四个阶段：无机小分子生成有机小分子、小分子聚合成蛋白质等有机大分子、大分子聚集形成多分子体系、最终形成具备新陈代谢、繁殖能力的原始生命，整个过程依靠原始海洋提供稳定反应环境。本节高频考点集中在米勒实验装置作用、原始大气成分、原始生命诞生场所，常以实验分析简答题形式考查。 第 2 节 生物的进化 化石是生物进化最直接、最有力的证据，埋藏在不同地层的化石呈现清晰演化顺序，始祖鸟化石兼具爬行类与鸟类特征，直接证明鸟类由古代爬行动物进化而来。生物进化整体遵循三大趋势：由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生；植物进化主线为藻类→苔藓→蕨类→裸子植物→被子植物，动物进化主线为鱼类→两栖类→爬行类→鸟类和哺乳类。达尔文自然选择学说是进化核心理论，包含四层逻辑：生物存在过度繁殖倾向，有限资源引发生存斗争，生物普遍存在可遗传变异，适应环境的有利变异个体存活繁衍，不适者被淘汰，即适者生存。变异本身没有固定方向，自然选择定向筛选有利变异，长期积累推动物种改变，工业黑化桦尺蛾、海岛地雀喙形变化都是自然选择典型案例，本节常结合化石地层、生物进化路线、自然选择实例设置考题。 第 3 节 遗传和变异 亲子间性状相似的现象称为遗传，亲子、子代个体间性状存在差异称为变异，二者是生物普遍存在的生命现象。遗传物质存在层级关系：细胞核内有染色体，染色体主要由 DNA 和蛋白质组成，DNA 上携带遗传信息的片段为基因，基因控制生物具体性状，体细胞内染色体成对存在，生殖细胞染色体成单存在。人体共有 23 对染色体，其中 22 对为常染色体，1 对性染色体决定性别，男性性染色体为 XY，女性为 XX。变异分为两类：遗传物质改变引发的可遗传变异，能传递给后代；仅由环境影响、遗传物质不变的不可遗传变异。杂交育种、诱变育种均利用可遗传变异改良生物品种，近亲携带相同隐性致病基因概率更高，近亲结婚会大幅提升遗传病发病概率，因此法律禁止近亲婚配。本节高频题型为染色体-DNA-基因层级填空、性别遗传图解、变异类型区分。 全章综合总结 本章完整串联生命发展全过程：原始海洋诞生最初生命，依靠长期自然选择不断进化，形成如今多样的生物类群；生物通过遗传稳定传递自身性状，依靠变异产生新特征，为进化提供原材料。进化的原材料是变异，进化的动力是生存斗争，进化的方向由自然选择决定，遗传与变异是生物持续演化的基础。考试常综合米勒实验、化石证据、遗传物质结构三大板块出题，抓住 “物质演化—环境筛选—性状传递” 主线，即可理清全章全部知识点。 4.1 生命的起源 知识点一：地球的演化与生命的起源 1. 地球的年龄约为46亿年。太阳系在大约50亿年前诞生后，大约经过了5亿年，地球开始形成。地球是由原始的太阳星云坍缩、凝聚而形成的。 2. 由于陨石的轰击、地球不断收缩等原因，温度逐渐升高，地球内部出现熔融现象。同时又在地球自转、重力作用下，发生了物质分异现象，外部密度较大的物质和元素向内部逐渐下沉，内部较轻的物质逐渐上升，最后地球就逐渐形成了现在的地壳、地幔和地核等结构。 3. 地球在形成之初是一个由岩浆构成的炽热的球。随着地球温度的不断下降，固态的地壳逐渐形成。由高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气、二氧化碳等构成了非常稀薄的原始大气。高温岩浆不断喷发而释放的大量水蒸气，随着温度的下降，凝结成水滴降到地表，汇流成海洋，地球进入了海洋时代。在太古代开始出现原始生命，但此时期的化石很少，目前已知的最早的生命痕迹，其生存年代大约在38亿年前。 科学家通过对地球地层和化石的研究，逐步揭示了地球在25亿年前至今发生的变化。 知识点二：生命起源的假说与证据 1. 早期的地球没有任何生命的踪迹，有化石记录的生命史可以追溯到38亿年前。由于原始生命的诞生没有直接的证据来证明，人们对生命起源的问题争论不休，只能通过模拟、实验和推测等研究方法，提出各种假说来解释生命的诞生。 2. 在古代，有人提出生物是由非生命物质自然产生的，如“腐草为萤”、“腐肉生姐”等。1862年，法国微生物学家巴斯德设计了曲颈瓶做实验,证明了“腐肉生姐”是错误的，是空气中的微生物使汤腐败的，而不是汤腐败产生了微生物。 3. 直到20世纪20年代，俄国奥巴林和印度霍尔丹两位生物化学家各自提出了化学进化假说，认为最初的原始生命是由原始地球上的非生命物质通过化学作用，逐步由简单到复杂，经过一个极漫长的自然演化过程而形成的。 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。 4. 1953年，美国生物学家米勒在实验室用充有甲烷、氨气、氢气和水的密闭装置，以加热、放电来模拟原始地球的环境条件，成功合成了一些氨基酸、有机酸和尿素等。米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段，即从无机小分子物质形成构成生命体的有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。后来，科学家用同样的方法证明，构成生物体的所有20种氨基酸均可在原始地球条件下经多种途径产生。 注意： a. 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和氮气。 b. 米勒在实验中的火花放电模拟原始地球的闪电现象 c. 米勒用烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋 d. 米勒实验证明了在原始地球环境下，无机分子能反应生成有机分子，但由于有机物演变为原始生命经历了漫长的时期，该实验无法模拟。 5. 1959年9月，人们在落到澳大利亚的一颗陨石中发现了多种氨基酸和有机物，这一发现震动了当时整个科学界。由此，有人提出假说，原始生命物质也有可能来自外星球。 【深化点拨】 误区 1：米勒实验制造出生命 点拨：只产生小分子有机物，无细胞、无遗传物质，离生命相差极远。 误区 2：原始大气含有氧气 点拨：原始地球火山喷发释放甲烷、氨、水蒸气，游离氧极少，氧气是后期光合生物才产生。 疑 1：最早的生物是自养还是异养、需氧还是厌氧？ 释疑：异养厌氧型 原始海洋有现成有机物可供利用，无需光合作用；大气无氧气，只能无氧呼吸。光合自养生物是后期演化出现。 疑 2：先有细胞还是先有有机物？先有水还是先有生命？ 释疑：无机物→有机物→多分子体系→原始细胞；先形成原始海洋（液态水），才可能诞生生命，水是必备条件。 疑 3：臭氧层的出现有什么意义？ 释疑：阻挡紫外线，避免紫外线破坏原始生物，生物才能从深海逐步向浅海、陆地发展。 经典例题1 生命的起源 1. 关于生命起源和生物进化，下列说法正确的是（　　） A．米勒实验证明原始地球条件下可诞生原始生命 B．不同地层中的化石是研究生物进化的唯一证据 C．长颈鹿的长颈是为吃高处树叶而长期努力的结果 D．越简单、低等的生物化石出现在越古老的地层中 2. 关于生命起源和生物进化，下列说法错误的是（　　） A．米勒实验为生命起源的化学进化假说提供了实验依据 B．化石为生物进化提供了直接的证据 C．害虫抗药性增强是因为农药对其进行了定向选择 D．越复杂、越高等的生物化石总是出现在越古老的地层里 3. 有人认为“地球生命来自于外星球”的观点可信，他们的依据是（　　） A．陨石中发现了并非来自地球的有机物 B．原始地球条件下不可能形成有机物 C．米勒实验为该推测提供了证据 D．在别的星球上已发现了生命 4. 科学假说在科学发现中起着重要作用，但需要相应的证据支持。下列可作为支持“地球上的生命来自外星球”这一假说的证据是（　　） A．1953年，美国科学家米勒模拟原始地球的条件和大气环境，合成了一些有机物 B．科学家在陨石和星际空间发现了数十种有机物 C．1974年，在埃塞俄比亚发现了南方古猿阿法种的古人类化石 D．目前科学家尚未发现除地球外适合生物生存的星球 5. 请选择甲图中的A、B、C、D回答下列问题：（甲图是生命起源化学进化过程的示意图，乙图为美国科学家米勒等人所做的化学进化模拟实验） 乙实验证明了甲图生命起源的哪个阶段 ；1965年，我国科学工作者利用氨基酸成功地合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素，又证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 （2）关于米勒实验的叙述不正确的是 。 A．米勒在实验过程中模拟了原始大气 B．米勒的实验证明了生命起源于原始海洋 C．米勒在实验过程中模拟了原始地球的闪电 6. 如下表所示给出火星上的大气成分： 二氧化碳 氮气 氩气 氧气 其他气体 95.3% 1.7% 1.6% 0.2% 1.2% （1）火星上的大气与地球上的大气的最大区别是 。 （2）科学家通过计算火星与太阳的距离来预测火星表面的温度，然而实际测得的火星表面温度稍高于预测值。请你推测其可能的原因是 。 （3）假如宇宙飞船能将火星土壤带回地球，可将火星土壤放入一个密封的箱子内，然后向箱内通入混合气体（彻底除去微生物），并添加无机盐和有机营养物质。接着可以通过测定气体的成分比例是否发生变化来作出判断，这一实验是基于 （选填序号）的假设进行的。 A.具有生命的物体都能进行繁殖；B.具有生命的物体都能进行新陈代谢； C.火星上的生命一定是植物； D.火星上的生命一定是单细胞生命。 4.2 生物的进化 知识点三：生物进化的证据 1、研究地球的历史，最重要的线索莫过于化石了，动植物化石是生物进化的有力证据。它们是在千万年的历史中逐渐形成的。如图所示，动物化石的形成过程大致如下： 此外，动物的粪便和蛋也可以形成化石，这类化石被称为遗物化石。动物在沙地或泥地上爬过的痕迹和留下的足印，也可以形成化石，这类化石叫做遗迹化石。综上所述，在地层中保留下来的古代生物的遗体、遗物和遗迹，都称为化石。 2、通过对大量各类化石的研究，目前多数古生物学家认为自然界中的生物不断地进行着由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的缓慢演变，我们称之为生物演化。 3、为了重建物种的演化过程，科学家需要确定现代生物间的亲缘关系。过去都是通过观察化石生物的形态结构特征来推测生物间的亲缘关系。随着科学的迅猛发展，目前，科学家已开始通过分析比较某些古生物遗体和古生物化石的DNA和蛋白质的差异，来推测其相互间的亲缘关系。 知识点四：生物进化的原因 1. 最早较为系统地阐明生物如何进化的是法国博物学家布丰。他认为物种是可变的，现在活着的种类是从今天已经不存在的种类演变而来的。 2. 1809年，法国博物学家拉马克提出了新的观点，即“用进废退”。拉马克认为，现存的生物，包括人类都是由其他物种变化而来的，现在存活的生物都有各自的祖先：物种进化的原因是生物本身存在着一种由低级向高级发展的力量。 3. 对神创论造成致命打击的是英国生物学家达尔文(1809~1882)于1859年发表的《物种起源》，其中解释物种进化原因的自然选择理论被人们普遍接受。达尔文认为生物都存在差异，同种个体之间并不都是一样的。长颈鹿的祖先中有的颈和前肢长些，有的则颈和前肢短一些。这种差异在一定条件下会产生不同的结果。如在干旱时，颈和前肢长些的个体，因为能够吃到树上高处的树叶，比颈和前肢短些的个体有更多的生存机会，并通过繁殖将这种特征传递给后代。这样通过长期的自然选择，长颈鹿的颈和前肢增长的特征逐渐积累，就产生了现在这种长颈鹿。 4. 即便有许多人反对，但达尔文学说有许多证据的支持。例如，达尔文认为生物进化是缓慢的，那么，在一种生物向另一种生物进化的过程中，应当存在过渡的类型。19世纪，在欧洲中部的地层中发现的处于爬行类与鸟类过渡类型的始祖鸟化石就被认为是有力的证据；20世纪90年代，在我国辽宁省北票市四合屯发现的中华龙鸟化石，也进一步证明了自然选择学说。 【深化点拨】 例 ：长颈鹿长颈形成 易错误区：经常伸脖子吃草，脖子越拉越长（用进废退，错误观点） 正确点拨：长颈鹿群体原本就有长颈、短颈变异；树木变高后，短颈个体吃不到树叶大量死亡，长颈个体存活繁殖，长颈变异代代积累。 例 2：害虫抗药性、细菌耐药性 点拨：农药 / 抗生素不会诱导生物产生抗药变异；用药前种群里就有极少数自带抗药变异的个体。药物杀死无抗药个体，抗药个体存活繁殖，后代抗药性越来越强。 例 3：海岛昆虫无翅 / 残翅 点拨：海风大，翅膀发达昆虫易被吹进海里死亡；残翅、无翅个体不易被吹走，得以存活，长期选择后岛上大多为残翅昆虫。 【重难点拓展】 有利变异≠永久有利 变异好坏完全取决于环境，环境改变，有利变异可变成不利变异。 例：灰色桦尺蛾在未污染树干是有利变异，空气污染后黑色变为有利。 自然选择 vs 人工选择 自然选择：选择者是自然环境，目的是适应生存，进化速度慢； 人工选择：选择者是人，目的是满足人类食用、观赏需求，速度快； 二者本质相同：都基于遗传变异、择优保留。 进化≠新物种产生 种群性状发生改变，就是进化；只有长期隔离、差异极大，无法交配产生可育后代，才形成新物种。 知识点五：生物进化的主要历程 通过对远古到近代不同地质年代化石的研究，科学家们发现无脊椎动物早于脊椎动物，脊椎动物中的鱼类、爬行类和哺乳类是先后出现的，出现越迟，结构越完善。植物也一样，进化的顺序是藻类一苔藓一蕨类一裸子植物，直到距今6500万年，被子植物才兴盛起来。 关于地球上生物的主要进化历程，根据目前所掌握的证据，多数古生物学家作出了如下构想 经典例题2 生物的进化 1. 近日，在钱塘江及周边河道出现了狼牙虾虎鱼（如图）。该鱼具有强烈的钻洞习性，由于洞穴内光线昏暗，眼睛已萎缩成小黑点，视力显著退化，但嗅觉、触觉等感知能力敏锐。关于狼牙虾虎鱼的说法，正确的是（　　） A．昏暗环境对狼牙虾虎鱼进行了自然选择 B．昏暗环境使狼牙虾虎鱼产生了定向变异 C．狼牙虾虎鱼在光线的作用下产生抗光性 D．狼牙虾虎鱼的上述性状是不可以遗传的 2. 世卫组织2025全球耐药报告显示，由于长期使用抗生素，革兰氏阴性菌耐药性显著上升。对于该现象，下列解释正确的是（　　） A．抗生素诱导细菌产生定向变异 B．抗生素增强了细菌的繁殖能力 C．抗生素对细菌起到定向选择作用 D．细菌为适应药物而发生基因突变 3. 高度耐药菌MRSA对26种抗生素都无反应。这种“超级细菌”的出现与滥用抗生素甲氧西林之间的关系如图所示。下列对此过程的解释不符合达尔文自然选择学说的是（　　） A．金黄色葡萄球菌的耐药性变异是为了适应环境而产生的 B．金黄色葡萄球菌的耐药性是出现在抗生素临床使用之前 C．甲氧西林对高度耐药菌MRSA进行了定向选择 D．金黄色葡萄球菌的这种耐药性能够遗传给下一代 4. 下列关于生命的延续和进化的说法，不正确的是（　　） A．米勒实验说明，在类似原始地球的条件下，无机小分子可以形成原始生命 B．生物的遗传、变异与环境因素共同作用，导致了生物的进化 C．化石是研究生物进化的重要证据 D．越古老地层里形成化石的生物越简单，越低等 5. 农民施用农药1来防治害虫，害虫数量锐减后又逐渐增加。一段时间后，农民又施用农药2，害虫数量又产生了同样的变化（如图）。请你运用自然选择进行分析判断，下列说法错误的是（　　） A．ab段下降的原因是农药1杀死了不抗药个体 B．b点不为零的原因是害虫的后代对农药的抗药性存在差异 C．bc段迅速上升体现了害虫有过度繁殖的倾向 D．de段上升是因为农药2使害虫产生了更强的抗药性变异 6. 生命的起源和生物的进化备受科学家关注，与此问题相关的叙述错误的是（　　） A．据推测，原始海洋中的有机物经过极其漫长的岁月，才逐渐形成原始生命 B．研究中华龙鸟化石后，科学家推断鸟类可能进化成爬行类 C．达尔文认为，长颈鹿的长颈是长期自然选择的结果 D．冬天的雷鸟羽毛变换成雪白色，属保护色，有利于其躲避敌害和捕食猎物 7. 2024年11月1日为世界流感日。某些药物在使用一段时间后，流感病毒抗药性增强，使药物药效减弱。下列有关病毒抗药性的分析符合达尔文进化论的是（　　） A．抗药性病毒之间不会有生存斗争 B．药物对病毒起到了定向选择的作用 C．抗药性是病毒为适应环境而产生的变异 D．病毒经繁殖后，子代抗药性肯定比亲代强 8. 青霉素作为治疗细菌感染的特效药被广泛使用，但滥用青霉素导致其使用效果下降。下列解释符合达尔文进化理论的是（　　） A．自然界中本来没有耐药细菌个体，滥用青霉素才导致耐药细菌出现 B．细菌对青霉素进行定向选择，导致青霉素的使用效果下降 C．在长期滥用青霉素的环境中，耐药细菌比不耐药细菌更具生存优势 D．在抵抗青霉素作用时，细菌本身具有一种由低级向高级发展的力量 4.3遗传和变异 知识点六：遗传和变异现象 1. 遗传：生物体通过生殖产生子代，子代和亲代、子代和子代之间的性状都很相似，这种现象称为遗传。 遗传的证明： 证据一：遗传信息的发现 随着科学的发展，人们认识到染色体主要由DNA和蛋白质组成，通过一系列科学实验，进一步证明了DNA是决定生物体遗传性状的遗传物质。 a. DNA的发现：1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了DNA双螺旋结构模型从图中可以看到，DNA分子是长而相互缠绕的双链结构，整个模型活像一个双螺旋上升的楼梯，梯子两边的“扶手”是由磷酸和脱氧核糖相间连接而成的，中间的“踏脚”是分别连在两边脱氧核糖分子上的两个碱基。 b. 基因：现代遗传学认为，DNA分子上一些特定的片段包含着遗传信息，能控制生物体的性状特征，如人的肤色、色觉，花的形状等。我们把这些起遗传作用的DNA片段称为基因。在一个DNA分子上有成百上千个基因存在。 c. 性状与基因的关系：经科学家研究发现，构成大多数生物的遗传物质DNA具有相同的基本结构，生物体内的基因是可以改变的，而基因的改变往往会导致生物体性状的变化，如白化病患者不能合成黑色素，就是因细胞内控制黑色素合成的基因发生变异而引起的。 亲子鉴定：通过遗传标记的检验与分析来判断父母与子女是否亲生关系，称为亲子鉴定。鉴定亲子关系目前用得最多的是DNA 分型鉴定。人的血液、毛发、唾液、口腔细胞等都可以用于亲子鉴定，十分方便。 证据二：双胞胎的长相相似 这种推测已被一些事实所证实，例如，有的孪生姐妹是由同一个受精卵发育而成的，其细胞中染色体所含的基因完全相同，因此，其性状也极其相似。 2. 变异：不同的生物个体在性状表现上总是存在着一定的差异，生物的子代只是与亲代相似，绝不会与亲代完全相同。这种子代与亲代及子代不同个体间的性状差异叫做变异。 遗传和变异都是普遍存在的生命现象。 知识点二：人类遗传病 1. 有些人深受遗传病的困扰，这类疾病都是由于人体内DNA、基因或染色体发生变化而引起的。例如，在智力缺陷的儿童中，有一类叫先天愚型，患儿生长迟缓，学会坐、立、走都很晚，智力低下，这种遗传病就是由于患儿细胞中多了一条第21号染色体而引起的。 2. 我国遗传病的发病率很高。据专家估计，患有各种先天性智力缺陷和生理缺陷的儿童约有1000万之多。因此，优生学目前已引起各界人士的广泛重视。所谓优生学，就是运用遗传学的原理和方法，防止有明显遗传缺陷的婴儿出生，以改善人口质量。为了提高人口的遗传素质，我国还制定了一些优生法规，如禁止近亲婚配等。 知识点三：生物育种 1. 育种的方式：长期以来，人类利用人工选择和杂交育种等方法逐渐改良动物、植物的遗传性状，取得了巨大的成功。绝大多数家养动物和栽培植物品种都是运用一定的技术培育而成的。对于植物，太空育种也是一种培育优良新品种的途径。太空育种即航天育种，是将种子搭乘卫星或高空气球送到太空，利用太空特殊的环境诱变作用，使种子产生变异，再返回地面培育作物新品种的育种新技术。太空育种具有有益的变异多、高产、优质、抗病力强等特点。 2. 杂交育种：杂交后代的生命力比双亲强的现象，叫做杂交优势。例如，我国20世纪50年代推广的杂交玉米，大幅度提高了玉米产量。在畜牧业方面，人们将驴和马交配，得到了比驴和马更健壮有力的骡。 3. 基因工程：随着生物学的发展，人类对基因的理论和实践研究也越来越深入。人们设想把一些优良的基因组合起来，从而改变生物的结构和功能，改造生物品种或生产新的转基因产品。这种完全按照人的意愿重新组合基因的技术叫做基因工程。 4. 基因工程的应用：人体内的许多蛋白质都可以通过遗传工程改造细菌来合成。以胰岛素为例，人们能把人类胰岛素基因经一定的途径转移到细菌中，这个细胞就具有了人类基因，由于细菌繁殖快，所以能在短时间内合成大量的胰岛素。 5. 克隆技术与组织培养：选择育种还存在一个问题，我们无法控制所需要的基因一定会从亲本传给子代。克隆就能解决这个问题。克隆技术在植物、动物和其他类型生物中已经得到应用。1997年，第一只克隆羊在英国诞生，此后，美国、法国等国家相继把牛、鼠、兔、猴等动物克隆成功。我国已经克隆出了牛、羊、兔等动物。克隆植物的方法多种多样，诸如细胞培养、组织培养、器官培养等。 【深化点拨】 疑 1：性状只由基因控制吗？ 释疑：不是。基因控制性状，环境影响性状。例：同一株水毛茛，水下叶片丝状，水上叶片扁平；基因相同，环境不同性状不同。 疑 2：变异对生物都是有利的？ 释疑：变异分有利、不利、中性变异；多数变异不利于生物生存。 疑 3：近亲为什么容易生出遗传病后代？ 释疑：近亲携带相同隐性致病基因概率高，婚配后后代更容易出现隐性纯合患病个体，因此法律禁止近亲结婚。 经典例题3 遗传和变异 1. APP刷脸是一种在移动应用中使用人脸识别技术进行身份验证的安全机制。控制一个人脸部特征的物质是（　　） A．DNA B．糖类 C．蛋白质 D．脂肪 2. 在人的生殖过程中，父方和母方体细胞中的一对染色体及这对染色体上一对基因的变化如图所示。下列关于人体的细胞中染色体、DNA和基因的叙述，正确的是（　　） A．染色体在人的细胞中都成对存在 B．受精卵中的染色体来自父母双方 C．每条染色体上都有多个DNA分子 D．每个DNA分子上只含有一个基因 3. 如图为染色体、DNA和基因关系示意图，下列叙述正确的是（　　） A．①是DNA，包含一个基因 B．③是染色体，由②和基因组成 C．基因是包含遗传信息的①的片段 D．性状是由③控制的 4. 美西螈是青蛙的近亲，有黑、白两种肤色。科学家进行了如图的实验，可以证明控制美西螈肤色的细胞结构是（　　） A．细胞膜 B．细胞质 C．细胞核 D．细胞壁 5. 近日，我国科学家团队成功培育出具有耐热性的水稻新株系，为全球变暖导致粮食减产提供了新的解决方案。为使水稻具有耐热性状，科学家们改良了植株的（　　） A．叶 B．根 C．基因 D．蛋白质 6. 取一根白色长绳，用红、黄、蓝、绿等颜色涂成长短不一的区段，接着系上一些代表“蛋白质”的小球，最后将其螺旋状盘曲成一个短棒。“短棒”可代表以下生物遗传物质中的（　　） A．染色体 B．DNA C．基因 D．细胞核 7. 遗传具有一定的物质基础，如图是与遗传有关的结构示意图，相关叙述不正确的是（　　） A．控制生物性状的遗传信息主要储存在①细胞核中 B．一个③DNA分子中含有一个基因 C．②染色体主要由DNA和蛋白质组成 D．④基因是DNA分子上包含特定遗传信息的片段 8. 如图为染色体与DNA的关系示意图。下列有关叙述不正确的是（　　） A．具有遗传效应的①的片段叫基因 B．每种生物细胞内③的形态与数目都是一定的 C．在细胞分裂中③的变化最明显 D．①和②都含有特定的遗传信息 9. 遗传学家麦克林托克发现，单个的基因竟然会“跳舞”，即从染色体的一个位置跳至另一个位置，甚至从一条染色体跳到另一条染色体上，然后可能就在那里“安家”了。这种能跳动的基因被称为“转座子”。下列相关说法正确的是（　　） A．“转座子”是有遗传效应的DNA片段 B．“转座子”中不含有遗传信息 C．由“转座子”跳动引起的变异不可遗传 D．“转座子”与生物的性状无关 10. 目前，问天实验舱的“太空菜园”已成功种植蔬菜、樱桃番茄、小麦和水稻等作物。 （1）在研究空间诱变育种时，同种作物有些植株产量增加，抗性增强；有些植株却结实率降低、成熟期延长。这说明生物的变异是 的； （2）太空蔬菜能为航天员提供多种营养物质。下列叙述错误的是 （填字母）； A.蔬菜中的维生素C能有效预防坏血病 B.蔬菜中的铁可以成为血红蛋白的成分 C.蔬菜中的部分糖类能为人体提供能量 D.除了吃太空蔬菜，航天员无需补充其他食物 （3）“太空菜园”生态系统的自动调节能力较弱，理由是 。 11. 如图是有关遗传知识的概念图，下列说法正确的是（　　） A．①是细胞质，③是遗传信息 B．生物性状由②控制，同时还受环境影响 C．人体所有细胞中染色体都是成对存在的 D．一个细胞中DNA的数量多于基因的数量 12. 为了形象地表示DNA、染色体和基因之间的关系，小路和同学找来一根白色长绳，将其用红、黄、蓝、绿等颜色涂成了长短不一的区段，接着在长绳上系了一些代表“蛋白质”的小球，最后把带有小球的长绳螺旋状盘曲成一个短棒。在这个模型中，长绳、各色区段、短棒分别代表（　　） A．DNA、基因、染色体 B．DNA、染色体、基因 C．基因、DNA、染色体 D．染色体、DNA、基因 13. 野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘，研究影响其叶片形状的基因时，发现了6个不同的隐性突变，每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①～⑥，每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变，根据表中的杂交实验结果，下列推断错误的是（　　） 杂交组合 子代叶片边缘 ①×② 光滑形 ①×③ 锯齿状 ①×④ 锯齿状 ①×⑤ 光滑形 ②×⑥ 锯齿状 A．②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形 B．③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状 C．②和⑤杂交，子代叶片边缘为光滑形 D．④和⑥杂交，子代叶片边缘为光滑形 14. 某种由单基因控制的常染色体显性遗传病（S病）患者表现为行走不稳、眼球震颤，多在成年发病。甲乙两人均出现这些症状。遗传咨询发现，甲的家系不符合S病遗传系谱图的特征，而乙的家系符合。经检查确诊，甲不是S病患者，而乙是。回答下列问题： （1）遗传咨询中医生初步判断甲可能不是S病患者，而乙可能是该病患者，主要依据是 （填序号）。 ①血型 ②家族病史 ③B超检测结果 （2）系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下列单基因遗传病系谱图中，一定不属于S病的是 （填序号），判断理由是 ；一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是 （填序号）。 强 化 训 练关于美国科学家米勒1953年完成的生命起源第一阶段模拟实验，下列叙述有误的是（　　） A．封闭装置抽走空气，充入氨气、甲烷、水和氢气，说明原始大气无游离氧和游离氮，原始生命不能在现代大气中得到演化 B．给封闭装置中的水加热到冷凝器冷却，模拟的是原始溶岩球产生原始海洋的历程 C．电极放出电火花是模拟原始地球诞生之初，宇宙射线、紫外线和闪电等对在原始大气中的无机小分子物质的作用，使之发生化学变化而合成有机小分子物质 D．米勒实验成功地证明了原始生命是经历了漫长的生物化学变化演化而来的 1. 1965年9月，我国科学家首先在世界上成功地实现了人工合成具有天然生物活力的蛋白质﹣﹣结晶牛胰岛素。结晶牛胰岛素的人工合成是生命科学上的重要成果，它为生命起源问题的哪个阶段提供了有力证据（　　） A．从无机小分子物质生成有机小分子物质 B．从有机小分子物质形成有机大分子物质 C．从有机大分子物质组成多分子体系 D．从多分子体系演变为原始生命 2. 阅读材料，回答问题。 材料：2024年，科学家在深海发现了一种新的生物群落，该生物群落生活在海底热液喷口附近，这里的水温高达数百度，且富含硫化氢等有毒物质。然而，这些生物却能在如此恶劣的环境中生存。研究发现，这些生物体内有一种特殊的酶，能够利用硫化氢等物质进行化学反应，从而获取能量。 （1）请分析该生物群落能在海底热液喷口附近生存的原因。 （2）从该发现中，你能得到什么启示？ 3. 请选择甲图中的A、B、C、D回答下列问题：（甲图是生命起源化学进化过程的示意图，乙图为美国科学家米勒等人所做的化学进化模拟实验） （1）乙实验证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 （2）1965年，我国科学工作者利用氨基酸成功地合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素，又证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 4. 图示为两个未被破坏的地层中发掘出来的物种A和B的化石。下列关于物种A、B关系的叙述最不合理的是（　　） A．物种A比物种B低等 B．物种A比物种B结构复杂 C．物种A的出现晚于物种B D．在Ⅱ层内可能找到物种B的化石 5. 科学假说在科学发现中起着重要作用，但是需要相应的证据支持，下列证据与假说不对应的是（　　） A．所有星系都在远离地球而去，星系越远退行的速度越快—热大爆炸宇宙论 B．发现了处于爬行类和鸟类过渡类型的始祖鸟化石—达尔文进化论 C．地球有昼夜现象—地球绕日公转 D．大西洋海底山岭两侧的大洋地壳正在缓慢地向大陆方向移动—海底扩张说 6. 自从人类开始思考生命的起源和进化以来，这个问题一直备受关注。生物生命的起源与进化是一个复杂而神秘的过程，通过观察和研究，科学家们对这个问题有了更深入的理解，与此问题相关的叙述错误的是（　　） A．据推测，原始海洋中的有机物经过极其漫长的岁月，才逐渐形成原始生命 B．冬天的雷鸟羽毛变换成雪白色，属保护色，有利于其躲避敌害和捕食猎物 C．达尔文认为，长颈鹿的长颈是长期自然选择的结果 D．研究中华龙鸟化石后，科学家推断鸟类可能进化成爬行类 7. 斑马身上的条纹非常醒目，如图甲所示。条纹有什么作用呢？科学家提出以下猜想： 猜想1：防虫说——条纹能驱走虻蝇。 猜想2：防猎杀说——条纹能混淆捕食者的视觉从而逃避天敌。 猜想3：条形码说——斑马可以通过条纹识别出彼此。 科学家进行了以下实验，挑选一批全白色的马，随机平均分为三组，分别在其躯干上 套上材质相同的黑外套、白外套和条纹外套，如图乙所示。放养在同一环境中，分别记录30分钟内降落到各匹马外套上的虻蝇数量，并绘制图像如图丙所示。 （1）该实验检验的猜想是猜想 。（填序号） （2）图丙的实验结果能否为该猜想提供证据？请说明理由 。 （3）若猜想1是正确的，预测降落到真实斑马组头部的虻蝇的数量范围可能为多少？ 。（选填“0～7只”、“60只～80只”或“80只以上”） 8. 羽毛是鸟类的体表衍生物，它在鸟类演化过程中逐渐产生的吗？它对鸟类具有什么意义呢？这需要到古老的地层中去寻找答案。根据已经发现的羽毛化石，可将羽毛的演化分为不同阶段。 材料1：最早期的羽毛是不分支、笔直的管状羽毛；然后逐渐出现羽干不明显但有许多细小分支的羽毛；再后来出现的羽毛结构越来越复杂，也越来越像现在鸟类的羽毛。 材料2：研究人员推测鸟类的飞行演化历程大致如下：对于长有羽毛的古爬行动物，通过扇动“两翼”，提高奔跑速度；鸟类祖先借助拍打翅膀爬上垂直的树干，使躲避天敌的能力增强，它们还逐渐学会在下树的过程中展开翅膀滑翔；经过长期的演化，最终成为掌握飞行技巧的鸟类。 （1）在进化研究中， 是最直接的证据。图甲选项能表示最早期羽毛形态的是 。 （2）根据资料，始祖鸟等古生物长有羽毛但不会飞行，推测鸟类能够飞行的时间比羽毛类型形成的时间 （填“早”或“晚”）。 （3）从鸟类飞行演化历程，可推测鸟类祖先不同个体间差异，拥有羽毛且具有滑翔等优势性状的个体更有机会将这些性状遗传给后代，鸟类掌握了飞行的能力，这是 的结果。 9. 科学家做过如下实验：将深色桦尺蛾和浅色桦尺蛾分别进行标记，然后释放于不同的地点，一段时间后，将所释放的桦尺蛾尽量收回，统计数目，结果如下表所示。 数据/类型 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 回收率 58% 25% 6% 42% （1）桦尺蛾的体色有深浅之分，这是一种 现象（选填“遗传”或“变异”）。在工业污染区， （选填“深色”或“浅色”）是有利变异的。 （2）从表中可以看出，在不同环境中生活着的桦尺蛾，保护色是不同的，根据达尔文的进化论，保护色的形成是 （选填序号）的结果。 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 10. 随着抗生素被滥用，有些病菌已经对多种抗生素产生了耐药性。关于细菌耐药性产生的叙述，下列说法符合达尔文生物进化论观点的是（　　） A．细菌产生的变异都是有利的 B．细菌耐药性的产生是自然选择的结果 C．抗生素的使用使细菌产生了耐药性变异 D．耐药性细菌适应性很强，有多种生殖方式 11. 青霉素对金黄色葡萄球菌有很好的杀菌作用，但经过多年的临床应用，目前已有80%以上的金黄色葡萄球菌菌株对青霉素产生耐药性。对这种耐药性最合理的解释是（　　） A．细菌产生的变异都是有利的 B．抗生素的使用使细菌产生了耐药性变异 C．细菌的耐药性产生是自然选择的结果 D．耐药性细菌适应性很强，在不同环境中有不同的生殖方式 12. 人们对于地球演化和生物进化的认识经历了一个漫长的过程，下列说法中错误的是（　　） A．在大西洋两岸的岩层中均发现了舌羊齿化石，为“板块构造学说”提供了证据 B．意大利那不勒斯海岸三根大理石柱的升降变化，为地壳变动提供了证据 C．远离大洋中脊的洋底岩石年龄越来越老，为“海底扩张说”提供了证据 D．爬行类与鸟类的过渡类型始祖鸟化石，为达尔文“自然选择学说”提供了证据 13. 科学通过对化石的深入研究，逐渐建立了物种可变的进化观。当不同地层发现不同马的化石时，为研究不同马之间的进化关系，以及解释其进化的原因，需要研究的主要内容有（　　） ①比较不同马的化石数量的多少 ②调查不同马的化石被发现的时间 ③分析不同马的化石的地质年代的先后顺序 ④比较化石中不同马的相同器官的形态结构 ⑤分析化石中不同马的生活环境 A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①④⑤ 14. 海鬣蜥分布于科隆群岛，由南美陆生鬣蜥演化而来。海鬣蜥长有两对巨大的爪子，使它们能紧紧地抓住岩石，去吃水边的海草。而南美大陆上的鬣蜥爪子却比较小，使它们能够爬树吃树叶。关于海鬣蜥的演化，下列认识合理的是（　　） A．海鬣蜥巨大的爪子可以遗传给后代 B．海鬣蜥的后代中不可能存在爪子小的 C．由于高度适应环境，海鬣蜥已停止演化 D．为了能吃到海草，海鬣蜥演化出了巨大的爪子 15. 在漫长的生物进化过程中，生物体的结构不断从简单到复杂，从低等到高等进化。下列说法不正确的是（　　） A．线形动物有两个开口，比扁形动物更高等 B．两栖动物用肺呼吸，彻底告别水生生活 C．哺乳动物胎生哺乳，有利于提高后代存活率 D．环节动物身体分节，大大提高了运动能力 15. 比指纹还安全的生物密钥——虹膜识别，每个人的虹膜纹路都不相同，虹膜的特征主要由遗传物质决定。决定一个人虹膜特征的物质主要存在于（　　） A．细胞壁 B．细胞膜 C．细胞质 D．细胞核 16. 染色体是细胞核中的重要结构，它与蛋白质、DNA、基因的关系如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．染色体主要成分是DNA和蛋白质 B．染色体上的蛋白质属于遗传物质 C．基因是有遗传信息的DNA分子片段 D．DNA分子是双螺旋结构 17. 用以下模式图梳理科学知识可以表示的是（　　） A．从基因、DNA、蛋白质到染色体由小到大层次关系 B．从鱼类、两栖类、鸟类到哺乳类的进化历程 C．从右心室、肺动脉、肺部毛细血管到肺静脉的肺循环过程 D．血细胞从肾小球、肾小囊、肾小管、毛细血管网进入肾静脉的过程 18. 如图是关于遗传知识的概念图，图中的代码1、2、3、4依次为（　　） A．细胞核、染色体、基因、双螺旋结构 B．染色体、双螺旋结构、遗传信息、基因 C．遗传信息、染色体、基因、双螺旋结构 D．遗传信息、细胞核、双螺旋结构、基因 19. 水稻花属两性花，既有雄蕊又有雌蕊，1965年，袁隆平在水稻田中偶尔找到了几株雄蕊不能正常发育的水稻植株，他发现这几株水稻在开花时，花药始终不开裂，花药内的花粉无法散落到正常发育的雌蕊柱头上。袁隆平利用这种雄蕊不能正常发育的水稻作为育种材料，进行持续多年的水稻杂交研究，最终培育出了高产杂交水稻品种.因此，他被誉为“杂交水稻之父”。请根据上述信息回答下列问题： （1）生物杂交后代的生命力往往比双亲强，具有 现象。因此，通过水稻杂交可以培育出高产的水稻新品种。 （2）在正常水稻田中出现个别雄蕊不能正常发育的水稻植株的现象，属于生物的 现象。 （3）在开花季节，上述雄蕊不能正常发育的水稻植株若发生了有性生殖，则其传粉方式必定是异花传粉。判断理由是 。 第 1 页 共 131 页 学科网（北京）股份有限公司 $